節能型踏步發電照明裝置的製作方法

2023-07-20 13:42:11

專利名稱：節能型踏步發電照明裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種照明裝置，特別是一種無需外接電源踏步發電的照明裝置，屬於 節能技術領域。
背景技術：
據統計，全球能源緊張，僅我國煤炭缺口達沈70萬噸，燃油需求每年以12%遞增， 達4210萬噸，在能源緊張的大環境下，環保節能愈顯重要，日常生活中各種照明設備，有私 人照明設施，也有公共照明設施，與我們的生活息息相關。在當今社會，人們想到的多是太 陽能、風能等環保能源，但是在許多地方，人們天天行走樓梯，這當中就存在著大量機械能 的浪費。基於環保、節能、健康的理念，不浪費人們行走的機械能，我們設計了這個低成本、 無需外界電力、依靠行人行走時產生的能量發電的節能型踏步發電照明裝置，此裝置用於 公共設施的照明，希望在提高生活質量的同時節約能源，為健康社會奉獻愛心。

發明內容
本發明提供一種現場無需外界電力、依靠行人行走時產生的能量發電的節能型踏 步發電照明裝置。本發明的技術解決方案是這樣現實的一種節能型踏步發電照明裝置是以人體踩踏踏板作為能量來源，主要包括齒輪 組、扭力儲能彈簧、單向軸承、回力彈簧、發電飛輪、小型發電機、蓄電池、蝸輪蝸杆、LED燈、 支撐架，電路板、踏板，其特徵在於所述的踏板繞軸擺動；踏板軸安裝在支撐架上；踏板軸 兩端各安裝一個在一個方向上可以自由轉動，而在另一個方向上鎖死的單向軸承，把軸的 反覆轉動改變為單向的轉動；踏板軸的轉動，逆時針方向把右端的扭力儲能彈簧鎖緊，儲存 的能量達到一定程度後，左端扭力儲能彈簧伸展，帶動齒輪組轉動，經蝸輪蝸杆，帶動強磁 性發電飛輪轉動，切割強磁性發電機內的線圈，發電機發電；電能儲存在蓄電池中，通過電 路板上的光感應裝置，給LED燈供電；電路板上設有當外界光照強度降低到一定程度時使 照明電路導通工作的光控式電路和小電器充電標準的USB輸出埠 ；安裝在支撐架上的回 力彈簧使踏板回位。所述的LED燈採用半導體LED固態照明元件，在亮度相同的前提下，所消耗電力為 白熾燈的1/20，採用直流12伏低壓供電的方式，安全高效。與現有技術相比較，本發明的創新點如下1、利用樓梯踏板小角度的擺幅，收集能量提供動力，帶動裝置內部的小型高效直 流發電機工作。2、利用多圈扭力彈簧通過單向軸承的鎖定與進給儲存能量並通過齒輪傳遞帶動 發電機發電。3、可智能化根據環境光強度提供照明，並可為行人提供小電器充電標準的USB輸出埠。4、利用人體白白消耗的機械能發電。5、價格低廉，能量利用率高，有較好的實用性和推廣性。


本發明有附圖2幅，其中圖1是本發明結構示意主視圖；圖2是本發明結構示意右視圖；圖中，1、齒輪組，2、扭力儲能彈簧，3、單向軸承，4、回力彈簧，5、發電飛輪，6、小型 發電機，7、蓄電池，8、蝸輪蝸杆，9、LED燈，10，支撐架，11、電路板，12、踏板。
具體實施例方式如圖1、2所示的一種節能型踏步發電照明裝置，在有樓梯、臺階地方的第一層或 幾層，設置一個上下擺幅為40毫米的樓梯踏板12，踏板12軸安裝在支撐架10 ；在踏板的 軸端，各安裝一個單向軸承3，它是在一個方向上可以自由轉動，而在另一個方向上鎖死的 一種軸承，踏板被壓下時，一個單向軸承3鎖死軸，使軸與踏板一起轉動，另一個單向軸承3 自由轉動；當踏板恢復的原來的位置的過程中，原來鎖死的軸承反向自由轉動，而另一個單 向軸承3鎖死軸使其不隨著踏板迴轉，這樣就在踏板來回運動的過程中，使軸只超一個方 向轉動，把軸的反覆運動改變為單向的轉動，通過踏板12的微小軸向轉動，逆時針方向逐 漸把右端的扭力儲能彈簧2鎖緊，當儲存的能量達到一定程度後，左端扭力儲能彈簧2開始 伸展，釋放能量，帶動齒輪組1轉動，進而通過蝸輪蝸杆8，帶動強磁性的發電飛輪5高速飛 轉，切割下方小型強磁性發電機6內的線圈，發電機發電，產生電能。齒輪組1由一對直齒 輪和一對斜齒輪組成，齒輪組傳動比為1 170，每次踩踏產生電力約為0.07W。腳踏產生 的電能儲存在蓄電池7中，並通過電路板11上的光感應裝置給LED燈9提供電能，電源採 用直流12V低壓供電，半導體LED固態照明元件電壓為12V。通過電路板11上的光控式電 路，其原理與光感應燈相同，利用光敏元件隨光照強度的變化而阻抗發生變化的特點，去控 制電信號的強弱，再由傳感器將變化的電信號傳遞給觸發器，只要電信號強度達到一定程 度將觸發觸發器使其導通工作，實現當外界光照強度降低到一定程度時，使照明電路導通 工作。並且電路板11上裝有為行人提供小電器充電標準的USB輸出埠。而當腳離開踏 板12後，安裝在支撐架10上的回力彈簧4使踏板12在彈簧力的作用下回復原位。採用半導體LED固態照明元件，在亮度相同的前提下，所消耗電力為白熾燈的 1/20，因此，採用直流12伏低壓供電的方式，安全高效。
權利要求
1.一種節能型踏步發電照明裝置是以人體踩踏踏板作為能量來源，主要包括齒輪組 ⑴、扭力儲能彈簧⑵、單向軸承(3)、回力彈簧⑷、發電飛輪(5)、小型發電機(6)、蓄電池 (7)、蝸輪蝸杆(8)、LED燈(9)、支撐架(10)，電路板(11)、踏板(12)，其特徵在於所述的踏 板(1 繞軸擺動；踏板(1 軸安裝在支撐架(10)上；踏板(1 軸兩端各安裝一個在一個 方向上可以自由轉動，而在另一個方向上鎖死的單向軸承(3)，把軸的反覆轉動改變為單向 的轉動；踏板(1 軸的轉動，逆時針方向把右端的扭力儲能彈簧( 鎖緊，儲存的能量達到 一定程度後，左端扭力儲能彈簧( 伸展，帶動齒輪組(1)轉動，經蝸輪蝸杆(8)，帶動強磁 性的發電飛輪(5)轉動，切割發電機(6)內的線圈，發電機發電；電能儲存在蓄電池(7)中， 通過電路板(11)上的光感應裝置給LED燈(9)供電；電路板(11)上設有當外界光照強度 降低到一定程度時使照明電路導通工作的光控式電路和小電器充電標準的USB輸出埠 ； 安裝在支撐架(10)上的回力彈簧⑷使踏板(12)回位。
2.根據權利要求1所述的節能型踏步發電照明裝置，其特徵在於所述的LED燈(9)採 用半導體LED固態照明元件，在亮度相同的前提下，所消耗電力為白熾燈的1/20，採用直流 12伏低壓供電的方式，安全高效。
全文摘要
本發明公開了一種節能型踏步發電照明裝置，把人們行走樓梯時產生的重力勢能積累起來並提供給發電機發電。在有樓梯、臺階的地方，設置一個繞軸擺動的踏板；踏板軸安裝在支撐架上；踏板軸兩端各安裝一個單向軸承，把軸的反覆轉動改變為單向的轉動；踏板軸的轉動，逆時針方向把右端的扭力儲能彈簧鎖緊，儲存的能量達到一定程度後，左端扭力儲能彈簧伸展，帶動齒輪組轉動，經蝸輪蝸杆，帶動強磁性的發電飛輪轉動，切割發電機內的線圈，發電機發電；內置電池儲存電力能源，可智能化輸出所需要的照明電力並提供小電器充電標準的USB輸出埠；安裝在支撐架上的回力彈簧使踏板回位。本發明實現了節約能源、環保健康、人文關懷、和諧社會的思想。
文檔編號H05B37/02GK102080799SQ20101056126
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者崔航, 廖從奎, 李明陽, 李玉光 申請人:大連大學