ПОРТАТИВНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ФОНАРЬ Российский патент 2004 года по МПК F21S9/04 

Изобретение относится к устройствам для освещения, конкретно к электрическим фонарям.

Известен портативный электрический фонарь, включающий корпус, источник света, оптическую систему, электронный блок, выключатель, линейный генератор с подвижным магнитом в канале неподвижной относительно корпуса катушки (пат. США 5975714, НКИ 362/192, 11.02.98 (прототип изобретения)).

В известном портативном электрическом фонаре канал катушки (ось линейного генератора) ориентирован по оптической оси фонаря, то есть по направлению создаваемого светового луча. По этой причине невозможно проводить подзарядку фонаря в процессе освещения объекта.

Изобретение решает техническую задачу обеспечения подзарядки фонаря в процессе освещения объекта.

Поставленная задача решается тем, что в портативном электрическом фонаре, включающем корпус, источник света, оптическую систему, электронный блок, выключатель, линейный генератор с подвижным магнитом в канале неподвижной относительно корпуса катушки, - согласно изобретению, - канал катушки ориентирован поперек направления светового луча, создаваемого оптической системой. В частных случаях изобретения:

- на один катушечный канал приходятся по меньшей мере два не соединенных между собой подвижных цилиндрических или дисковых магнита, повернутых друг к другу одноименными полюсами в расчете на взаимодействие через пространство канала;

- подвижный магнит имеет сферическую форму в расчете на качение при движении по каналу;

- на один катушечный канал приходятся по меньшей мере два подвижных магнита сферической формы с размещенным между соседними магнитами немагнитным телом сферической формы.

При осуществлении изобретения ожидается технический результат, совпадающий с существом решаемой задачи.

Существо изобретения иллюстрируется на фиг.1, 2, 2А, 3, 4, которые представляют:

- фиг.1 - общий вид предлагаемого портативного электрического фонаря при пользовании им;

- фиг.2 - генератор фонаря в соответствии с поз.4А фиг.1, разрез по А-А; одно из возможных устройств с несколькими цилиндрическими магнитами, в горизонтальном положении;

- фиг.2А - генератор фонаря согласно фиг.2 в повернутом положении;

- фиг.3 - генератор фонаря в соответствии с поз.4А фиг.1, разрез по А-А; одно из возможных устройств с одиночным магнитом сферической формы, в горизонтальном положении;

- фиг.4 - генератор фонаря в соответствии с поз.4А фиг.1, разрез по А-А; одно из возможных устройств с несколькими магнитами сферической формы, в горизонтальном положении.

Согласно фиг.1 предлагаемый портативный электрический фонарь содержит корпус 1, электронный блок 2, источник света (светодиод) 3, два одинаковых линейных генератора 4А, 4Б и оптическую систему 5 с рефлектором и линзой. Для удерживания фонаря в руке корпус снабжен рукояткой, в которую вмонтирован выключатель, при нажатии на который (большим пальцем) источник света подсоединяется к электронному блоку, содержащему управляющую схему и накопительную систему с ионистором. Функциональной основой фонаря является смонтированный в корпусе линейный генератор с подвижным магнитом в канале неподвижной катушки. При удерживании фонаря его оптическая ось Х-Х (ось оптической системы) ориентирована по руке, то есть создаваемый световой луч ориентирован по оси Х-X. Что же касается оси катушечного канала (оси линейного генератора), то она ориентирована по оси Z-Z, то есть поперек направления светового луча, создаваемого оптической системой (поперек оптической оси фонаря).

Представленное на фиг.2 одно из предпочтительных устройств генератора содержит две последовательно расположенные одинаковые катушки 6 с подвижными постоянными магнитами 7 и 8. Выполненные в виде цилиндров или дисков, высота которых предпочтительно равна или превышает длину катушки, магниты не соединены между собой и свободно "плавают" в проходящем через катушки немагнитном канале, образованном пластиковой трубкой 9. На концах канала, которые выступают за крайние катушки, смонтированы неподвижные (также цилиндрические или дисковые) магниты 10 и 11. Все соседние магниты канала повернуты друг к другу одноименными полюсами в расчете на взаимодействие через пространство канала. Катушки подсоединены к электронному блоку. В показанном на фиг.2 нейтральном горизонтальном положении генератора подвижные магниты находятся в середине канала; они отделены друг от друга и от неподвижных концевых магнитов благодаря взаимному отталкиванию одноименных магнитных полюсов.

Представленное на фиг.3 другое предпочтительное устройство генератора содержит одиночный подвижный магнит 12 сферической формы, размещенный в канале с заглушенными концами.

На фиг.4 представлено еще одно из предпочтительных устройств генератора - с двумя сферическими подвижными магнитами 13 и 14, между которыми помещено - также сферическое - немагнитное тело 15.

Описанный электрический фонарь работает следующим образом. При удерживании фонаря в руке в нейтральном положении катушечные каналы генератора располагаются по оси Z-Z, параллельно земле, и подвижные магниты находятся, например, в середине каналов, как это показано на фиг.2, 3, 4. При освещении объекта фонарь обычно покачивают из стороны в сторону. При этом подвижные магниты в предлагаемом фонаре будут перемещаться в катушечных каналах: например, смещаться к левому концу генератора, как показано на фиг.2, 3, 4 штриховыми линиями. То же происходит и при вращении фонаря относительно оптической оси Х-X: см. фиг.2А. Длина канала (трубки 9) предпочтительно такова, что все магниты в их крайнем положении полностью находятся за пределами катушек.

В процессе движения магниты пересекают своим полем витки катушек, наводя в них импульсы тока. Количество генерируемого электричества зависит от числа катушек и количества витков провода на них, от числа подвижных магнитов, их магнитной характеристики и скорости движения (то есть интенсивности качания фонаря). Выработанные импульсы тока поступают в электронный блок 2, где выпрямляются и накапливаются на ионисторе. После нескольких покачиваний (поворотов) фонаря ионистор заряжается до определенной, расчетной величины тока. Теперь при нажатии выключателя источник света загорается и будет светить, пока на ионисторе имеется достаточный заряд.

Время зарядки предложенного электрического фонаря может быть небольшим при наличии в генераторе нескольких катушек с несколькими "свободно плавающими" магнитами. Особо перспективным представляется применение в фонаре линейного генератора со сферическими магнитами. Благодаря их перекатыванию в процессе движения по каналу увеличивается число вырабатываемых электромагнитных импульсов за один "ход" магнита, снижается необходимое воздействие на корпус, ускоряется движение магнита, и в итоге всего этого дополнительно возрастает электрическая мощность генератора.

Если в фонаре предусмотрен штатный источник энергии в виде обычного аккумулятора, то его также можно подзаряжать от линейного генератора. Как явствует из описания, подзарядка фонаря может осуществляться при его непосредственном использовании для освещения объекта (местности), причем даже без специального намерения, не создавая каких-либо помех для нормальной работы. Таким образом, ожидаемый от изобретения технический результат подтвержден.

Показанные выше на фиг.1-4 конкретные устройства предлагаемого фонаря не являются исчерпывающими в рамках изобретения; в частности:

- для генерирования электрического тока в одном канале может использоваться и более двух катушек;

- в одном генерирующем канале может размещаться более двух подвижных магнитов;

- может применяться как один, так и более двух рядов катушек;

- по своей конструкции сферический магнит может быть как сплошным однородным телом с явно выраженными магнитными полюсами, так и состоять из нескольких частей с различными характеристиками (это будет определяться, в частности, производственно-технологическими возможностями изготовления магнита);

- рукоятка (ручка) фонаря может быть любой удобной формы и может размещаться, например, сверху, над линейным генератором тока (переносной фонарь).

Как явствует из приведенного описания, предлагаемый электрический фонарь имеет простую, компактную конструкцию и может быть сделан абсолютно герметичным, что обеспечивает практически неограниченный рабочий ресурс устройства. Оно удобно в эксплуатации. Эти достоинства вместе с указанными выше обусловливают практичность предложенного электрического фонаря.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение подзарядки фонаря в процессе освещения объекта. Для его достижения в известном электрическом фонаре, содержащем корпус, источник света, оптическую систему, выключатель, электронный блок, включающий схему с накопителем энергии, и линейный генератор в виде неподвижной катушки и подвижного постоянного магнита, причем неподвижная катушка соединена с электронным блоком, в виде накопителя использован ионистор, катушка линейного генератора снабжена немагнитным каналом, образованным трубкой из немагнитного материала и ориентированным поперек направления светового луча, создаваемого оптической системой. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1.Портативный электрический фонарь, включающий корпус, источник света, оптическую систему, выключатель, электронный блок, включающий схему с накопителем энергии, и линейный генератор в виде неподвижной катушки и подвижного постоянного магнита, причем неподвижная катушка соединена с электронным блоком, отличающийся тем, что в виде накопителя энергии использован ионистр, катушка линейного генератора снабжена каналом, образованным трубкой из немагнитного материала и ориентированным поперек направления светового луча, создаваемого оптической системой.2. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, еще одним подвижным постоянным магнитом, все постоянные магниты выполнены в виде цилиндров, обращены друг к другу одноименными полюсами и расположены в немагнитном канале катушки.3. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что подвижный постоянный магнит имеет сферическую форму.4. Фонарь по п.3, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, еще одним постоянным подвижным магнитом сферической формы с размещенным между ними немагнитным телом сферической формы, расположенными в немагнитном канале катушки.