高壽命綠色節能應急照明燈的製作方法
2023-12-08 12:25:26 3
專利名稱：高壽命綠色節能應急照明燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及應急照明燈領域，具體涉及一種消防器材，旨在發生火災時為受害者的逃離提供生命的保障的高壽命綠色節能應急照明燈。
背景技術：
現在的消防應急照明燈多採用的是鉛酸、鎳鎘、鋰電池作為蓄電元件，此種電池在使用中存在很多的問題。首先，眾所周知，鉛酸、鎳鎘、鋰電池都屬於化學電池一類，都是通過電化學反應，產生法拉第電荷轉移來儲存電荷的和放出電量的，因此往復的電化學反應消耗使得這一類的電池使用壽命縮短，並且電化學反應受溫度影響較大，對工作溫度要求也很苛刻；其次這一類電池的都是由重金屬和化學藥劑充當電解液來製造的，一旦廢棄後對現有環境的汙染是相當嚴重的，據專家實驗證明一個廢棄紐扣鋰電池可以汙染600t的水，這個水量是一個人一生中的飲水量。同時，不穩定的大電流會直接影響這些電池的壽 命。因此，對於要求高壽命、高可靠性、耐高溫等苛刻條件的消防應急照明燈來說，這些基於電化學反應的電池就顯出了種種的不足。而且在燈源方面現有的應急照明燈大多採用普通的熱能燈源進行照明，這種照明燈源聚光性不好使得其指向性差，導致火災發生時不能準確的照亮人們的逃離路線，而且其還存在耗能率高等問題。綜上所述我們現如今急需一種高壽命、節能環保的新型消防應急照明燈。
發明內容本發明研究的應急照明燈由光源、電池(或蓄電池)、燈體和電氣部件等組成，我們採用超級電容器為主要元件，超級電容器大多是雙電層結構，同電解電容器相比，這種超級電容器能量密度和功率密度都非常高。同傳統的電容器和二次電池相比，超級電容器儲存電荷的能力比普通電容器高，並具有充放電速度快(充電10秒至10分鐘可達到其額定容量的95%以上)、功率密度高(可達300W / KG 5000W / KG，相當於電池的5 10倍)、循環使用壽命長(深度充放電循環次數可達50萬次以上，是鋰電池的500倍，是鉛酸和鎳鎘電池的1000倍，而且沒有「記憶效應」)，大電流放電能力超強(能量循環效率> 90%)、使用溫度範圍寬(_40°C 70°C)、檢測方便(剩餘電量可直接讀出)、安全性高、長期使用免維護等特點，而且超級電容在原材料的構成、生產過程中均採用環保材料而工作過程均屬於環保的物理過程，廢棄後對環境可達零汙染的標準。(圖表為超級電容與其它電池的性能對比)
電池名稱I溫度範圍I耐高溫性I記憶效應I工作方式I汙染性
鎳鎘電f-20°c ~60°C不好—有化學反應有
鋰電池 -20°C ^60°C一般無化學反應_有
鉛酸電f-20°C ~40°C不好—有化學反應有
超級電容I-40°C~70°CI好I無I物理變化I無—鑑於上述問題現有應急燈照明燈一旦使用超級電容為主要儲能元件不僅僅能提升其自身的使用壽命和使用性能，同時在保護環境方面將會有著極其重要意義。此外我們採用LED發光二極體代替原有的普通照明燈，來解決其聚光性差、耗能率高等問題，具體原因如下I.發光效率高，LED經過幾十年的技術改良，其發光效率有了較大的提升。白熾燈、滷鎢燈光效為12-24流明/瓦，螢光燈50 70流明/瓦，鈉燈90 140流明/瓦，大部分的耗電變成熱量損耗。LED光效經改良後將達到達50 200流明/瓦，而且其光的單色性好、光譜窄，無需過濾可直接發出有色可見光。目前，世界各國均加緊提高LED光效方面的研究，在不遠的將來其發光效率將有更大的提高。2.耗電量少，LED單管功率O. 03 O. 06瓦，採用直流驅動，單管驅動電壓I. 5
3.5伏，電流15 18毫安，反應速度快，可在高頻操作。同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈泡的八分之一，螢光燈管的二分之一。3.使用壽命長，採用電子光場輻射發光，燈絲髮光易燒、熱沉積、光衰減等缺點。而採用LED燈體積小、重量輕,環氧樹脂封裝,可承受高強度機械衝擊和震動，不易破碎。平均 壽命達10萬小時。LED燈具使用壽命可達5 10年。4.聚光性能強，LED光源的聚光性能極好，在火災發生時我們急需的是集中照亮安全出口的逃生通道，而不是一種發散的低亮度光源。5.有利於環保，LED為全固體發光體，耐震、耐衝擊不易破碎，廢棄物可回收，沒有汙染。光源體積小，可以隨意組合，易開發成輕便薄短小型照明產品，也便於安裝和維護。當然，節能是我們考慮使用LED光源的最主要原因，也許LED光源要比傳統光源昂貴，但是用一年時間的節能收回光源的投資，從而獲得4 9年中每年幾倍的節能淨收益期。綜上我們的作品便是採用超級電容作為主要儲能元件，以LED為應急照明燈芯的新型高壽環保應急照明燈。首先，它的使用壽命可達10年以上，而一般應急照明燈使用壽命只有2-3年，是一般應急照明燈壽命的4-5倍；其次，它的工作性能優越穩定，一旦意外發生時能夠及時的發揮作用，而不會因為受外界環境的影響失效最終造成人員的傷亡；最後，我們採用的超級電容器、LED均為綠色環保材料，一經廢棄對環境沒有任何的影響。本發明通過合理使用超級電容器及其元件，替代原始鎳鎘、鋰電池，作為儲電元件，改良現有消防應急照明燈，使其使用壽命延長至十年以上，使用性更加可靠，完全解決了現實產品使用壽命短，工作不穩定的缺點。而且用LED代替現有的普通照明燈用於照明，不僅提高了光亮強度，又減少對電能的損耗。本作品使用的均為環保材料，一旦作廢對環境可達到零汙染標準，完全可推廣使用。綜上所述，本產品解決了現有應急燈壽命低，汙染環境，耗電聞等缺點，是新一代的消防應急廣品。應急照明燈內部的具體工作原理及其元件，其分別由以下電路元件組成K-單刀開關、Rs (IA)-保險絲、Β-220ν/6ν變壓器、RO-指示燈限流電阻50 Ω、Ll-LED工作指示燈、DZ-橋式整流電路、Jl-常開繼電器線圈、D-限流二極體、R1_300Q、DW-穩壓二極(5. 1V/2. 5A)、C1-超級電容器(800F/5. 4v)、C2_0. I μ /63V、R2 為分壓電阻、L2-LED 消防照燈燈、電源要求為單相交流電220V/50HZ。應急燈的具體工作原理，將民用電接通以後，220V的民用電通過變壓器降壓後電路中電壓降為6V，電路中的工作指示燈發光提示正常工作，接著通過橋式整流電路進行整流，交流電變為了可以直接進行充電的直流電，通過穩壓二極體DZ進行穩壓控制防止電壓過高擊穿超級電容器，一旦超級電容器充電完畢後防止其反向放電，在電路中安裝了 D反向放電控制的限流二極體，以避免超級電容器反向放電的問題。一旦火災發生時，民用電將會被摧毀，這樣導致電路中無電流通過，繼電器的常開觸點線圈將會自動閉合變為常閉觸點。這樣超級電容器、分壓電阻、LED應急照明燈將會自動工作形成一個工作電路，為人們逃離現場提供照明需求。本發明所述的高壽命綠色環保應急照明燈在這種社會趨勢下必會有著很好的市場前景，主要有以下幾點優勢I.使用壽命長節約能源，我們的消防應急燈壽命為10年以上是一般應急燈的4-5倍，不僅節省了很多的製造原料和加工工藝，同時省去了 2-3年更換一次消防應急燈所浪費的人力和物力。2.製造材料環保無汙染，普通應急照明燈廢棄後，往往是丟棄或掩埋，但是其中的儲能元件大多為鉛酸、鎳鎘、鋰電池等等由重金屬製造加工的化學電池，因而其汙染環境的威力可想而知的。若廢電池混入生活垃圾進入焚燒廠，則其中的汞、鎘等金屬將會在高溫下氣化排入大氣，使大氣環境受汙染。隨著人們環保意識的加強，急需一種替代產品來抑制這種電池廢棄量增長，而我們新型的應急照明燈採用的是超級電容器為儲能元件，其儲能過程方能過程都為物理過程，對環境絕對沒有任何汙染，而其製造材料也絕無有害物質一旦廢棄時也不會對環境造成任何危害。消防應急燈是人們生活中保證生命安全不可缺少的物品，隨著人們對安全意識的不斷提高，社會對該種產品的需求量也越來越大。
以下結合附圖
和實施案例進一步闡述本發明。圖I是本發明的的內部電路原理圖。
具體實施方式
以下結合實施例來說明本發明所述的高壽命綠色節能應急照明燈。實施例I。應急照明燈內部的具體工作原理及其元件，如圖I所示為應急照明燈的內部電路原理圖，其分別由以下電路元件組成K-單刀開關、Rs (1Α)-保險絲、Β-220ν/6ν變壓器、RO-指示燈限流電阻50 Ω、Ll-LED工作指示燈、DZ-橋式整流電路、Jl-常開繼電器線圈、D-限流二極體、R1-300 Ω、Dff-穩壓二極(5. 1V/2. 5Α)、Cl-超級電容器(800F/5. 4ν)、C2-0. I μ /63V、R2為分壓電阻、L2-LED消防照燈燈、電源要求為單相交流電220V/50Hz。應急燈的具體工作原理，將民用電接通以後，220V的民用電通過變壓器降壓後電路中電壓由將會降為了 6V，電路中的工作指示燈發光提示正常工作，接著通過橋式整流電路進行整流，交流電變為了可以直接進行充電的直流電，通過穩壓二極體DZ進行穩壓控制防止電壓過高擊穿超級電容器，一旦超級電容器充電完畢後防止其反向放電，在電路中安裝了 D反向放電控制的限流二極體，以避免超級電容器反向放電的問題。圖中的Jl正常情況下為常開觸點繼電器線圈，用Jl來控制發光的LED應急照明燈電路。一旦火災發生時，民用電將會被摧毀，這樣導致電路中無電流通過，繼電器的常開觸點線圈將會自動閉合變為常閉觸點。這樣超級電容器、分壓電阻、LED應急照明燈將會自動工作形成一個工作電路，為人們逃離現場提供照明需求。[0025]以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍 之內。
權利要求1.高壽命綠色節能應急照明燈，其特徵在於由以下電路元件組成單刀開關(K)、保險絲(RslA)、220v/6v變壓器(B)、指示燈限流電阻50Ω (RO), LED工作指示燈(LI)、橋式整流電路(DZ)、常開繼電器線圈(J1)、限流二極體( )、300Ω (R1)、穩壓二極(5. 1V/2. 5Α)(DW)、超級電容器800F/5. 4ν (Cl),O. I μ /63V、R2為分壓電阻(C2)、LED消防照燈燈(L2)、電源要求為單相交流電220V/50HZ。
2.根據權利要求I所述的高壽命綠色節能應急照明燈，其特徵在於將民用電接通以後，220V的民用電通過變壓器降壓後電路中電壓降為6V，電路中的工作指示燈發光提示正常工作，接著通過橋式整流電路進行整流，交流電變為了可以直接進行充電的直流電，通過穩壓二極體DZ進行穩壓控制防止電壓過高擊穿超級電容器，一旦超級電容器充電完畢後防止其反向放電，在電路中安裝了 D反向放電控制的限流二極體，以避免超級電容器反向放電的問題。
專利摘要本實用新型所述的高壽命綠色節能應急照明燈，由以下電路元件組成單刀開關(K)、保險絲(Rs1A)、220v/6v變壓器(B)、指示燈限流電阻50Ω(R0)、LED工作指示燈(L1)、橋式整流電路(DZ)、常開繼電器線圈(J1)、限流二極體(D)、300Ω(R1)、穩壓二極(5.1V/2.5A)(DW)、超級電容器800F/5.4v(C1)、0.1μ/63V、R2為分壓電阻(C2)、LED消防照燈燈(L2)、電源要求為單相交流電220V/50Hz。用LED代替現有的普通照明燈用於照明，不僅提高了光亮強度，又減少對電能的損耗。本作品使用的均為環保材料，一旦作廢對環境可達到零汙染標準，完全可推廣使用。綜上所述，本產品解決了現有應急燈壽命低，汙染環境，耗電高等缺點，是新一代的消防應急產品。
文檔編號H05B37/02GK202602963SQ20112049114
公開日2012年12月12日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年12月1日
發明者趙云云, 葉子青, 貟悅 申請人:大連海事大學