Кишеньковий ліхтар

1. Кишеньковий ліхтар, до складу якого входить корпус ліхтаря, світловий елемент, рефлектор, джерело живлення, вимикач, регулятор заданого рівня напруги на світловий елемент, який відрізняється тим, що в нього введено реле для дистанційного ввімкнення ліхтаря та вузол підвищення вхідної напруги джерела живлення, причому джерело живлення через контакти реле з’єднано з входом схеми підвищення напруги джерела живлення, вихід якої з’єднаний зі світловим елементом і входом регулятора напруги, вихід якого з’єднаний з входом схеми підвищення напруги. 2. Кишеньковий ліхтар за п. 1, який відрізняється тим, що контакти реле для дистанційного ввімкнення ліхтаря, вузол підвищення вхідної напруги джерела живлення та регулятор заданої вихідної напруги світлового елемента розміщені на друкованій платі і утворюють електронний блок, який разом зі світловим елементом, встановленим в утримувачі, електродами для підключення джерела живлення і корпусом блока перетворювача утворюють блок перетворювача, розташований всередині корпусу ліхтаря, а елемент дистанційного керування реле знаходиться з зовнішньої сторони корпусу ліхтаря. 3. Кишеньковий ліхтар за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що він забезпечений вузлами ущільнення блока перетворювача, розміщеними між зовнішньою поверхнею корпусу блока перетворювача і внутрішньою поверхнею корпусу ліхтаря, рухомого об’єктива, розміщеним між його внутрішнім периметром і зовнішньою поверхнею корпусу 2 (19) 1 3 19176 4 ві економічних, високо надійних герметичних кигою гумових ущільнювачів вимикачів в ряді випадшенькових ліхтарів з тривалим часом свічення, ків не надійна. Наприклад, при необхідності здібних працювати під водою. управління вмиканням та вимиканням ліхтаря виВідомий кишеньковий ліхтар пат.Японії сокої потужності, коли через контакти вимикача №01054532 від 07.03.89p, який включає циліндрипротікає значний струм і лампа живиться від джечний корпус, в якому розміщений корпус вимикача, рела з високою напругою. рефлектор або лінза, лампочка, об’єктив. НедоліВ основу корисної моделі покладено задачу ком таких ліхтарів є невелика тривалість свічення, удосконалити кишеньковий ліхтар шляхом ввезменшення інтенсивності випромінювання по мірі дення в нього DC/DC перетворювача напруги, який розряду елементів живлення і зменшення напруги дозволяє перетворити нестабільну в часі постійну на них, неможливість одержати максимальну інтенапругу джерела живлення ліхтаря з меншим рівнсивність випромінювання ліхтаря із-за невідповінем напруги, ніж напруга живлення лампи ліхтаря, дності робочої напруги світлового елемента (ламдо високої напруги, яка потім за допомогою регупочка, світловий випромінюючий діод, лятора буде підтримуватись на рівні стабільної люмінесцентний елемент) і робочої напруги елеробочої напруги світлового елемента (лампи). За ментів живлення, недостатньо надійна герметизарахунок цього зменшується кількість елементів ція ліхтаря і його елементів, що в ряді випадків живлення, зменшується вага ліхтаря та підвищуприводить до виходу ліхтаря із ладу, наприклад ється надійність його роботи. Просту і надійну гепри експлуатації під водою, неможливе фокусурметизацію ліхтаря можливо забезпечити за довання променя без втрати герметичності ліхтаря. помогою дистанційного управління ліхтарем за Відомий мініатюрний кишеньковий ліхтар з рахунок введення в нього реле (наприклад, геркооб’єктивом і гнучким корпусом, патент США нового, контакти якого вмикаються та вимикаються №5463539 від 31.10.199 р. МПК F21L 9/00 за допомогою магнітного поля) замість вимикача. State/Country CAX, який включає змінну батарейку, Поставлена мета досягається тим, що в кишеелектричний вимикач, світловий елемент(лампу) і ньковий ліхтар, який включає в себе джерело живрефлектор. Недоліком даного ліхтаря являється лення (батарею або акумулятор), світловий елевідсутність узгодження напруги батарейки і світломент, вимикач, рефлектор і регулятор напруги, вого елемента, що проявляється в зменшенні свівведена схема підвищення напруги джерела живтлового потоку ліхтаря по мірі зменшення напруги лення, яка виробляє необхідний високий рівень на батарейці внаслідок поступового її розряду, напруги для забезпечення можливості роботи ренеможливість варіації (зміни) фокусування ліхтаря гулятора напруги до виходу якого підключений без втрати його герметичності, відсутність ізоляції світловий елемент (лампа). Управління вмиканням поверхні оптичних елементів і контактів ліхтаря від та вимиканням ліхтаря відбувається дистанційно випаровувань хімічних елементів батарейки. за допомогою герконового реле. Контакти реле, Відома апаратура для регулювання вихідного розташованого в середині ліхтаря, замикаються потоку лампи, патент США №4,156,166 від або розмикаються дистанційно в залежності від 22.05.1979р, яка живиться від джерела у якого положення магніту, вмонтованого в бігунок або зменшується рівень енергії в часі, а регулювання кнопку вимикача, який знаходиться з зовнішньої живлення лампи відбувається регулятором шлясторони корпуса ліхтаря. Джерело живлення через хом вмикання і вимикання енергії до лампи за цикл контакти реле з'єднано зі входом схеми підвищенуправління. Недоліком такої апаратури є те, що ня нарруги джерела живлення вихід якої з'єднаний вона не працює при рівні напруги джерела живлення меншому ніж рівень напруги необхідний для зі світловим елементом і входом регулятора наживлення лампи. пруги вихід якого з'єднаний зі входом схеми підЗа прототип вибраний патент США вищення напруги. №4,949,014 від 14 серпня 1990 року, який включає Технічно це може бути досягнуто використанджерело живлення (батареї), вимикач, регулятор ням DC/DC перетворювачів, які включають в себе заданого рівня напруги на лампу, лампи та корпувузол підвищення напруги елемента живлення і су в який вона встановлена. Недоліками такого регулятор, підвищуючи низьку напругу джерела ліхтаря є: живлення до високої напруги, а потім, за допомо1. Неможливість підтримувати задану напругу гою регулятора забезпечується необхідна для свіна лампі (задану потужність лампи) якщо напруга тлового елемента (лампи) стабільна напруга. Таджерела живлення (батарейки, або акумулятора) кий перетворювач напруги для кишенькового менша, ніж напруга необхідна для живлення ламліхтаря може, наприклад, бути виконаний на базі пи (наприклад, для живлення лампи необхідна стандартних мікросхем КР1446ПН1Е або MAX напруга 3,7В, а напруга джерела живлення скла1674 за допомогою яких можливо перетворити дає 0,7...1,5В); вхідну постійну напругу від 0,9В до 5,0В до заданої 2. Складності забезпечити просту і надійну гестабільної напруги в діапазоні від 3,3В до 5В. Тарметизацію вимикача (наприклад, при використанким чином, якщо напруга на елементі живлення ні його на великих глибинах під водою, при роботі складає (0,9...1,5)В, а напруга живлення світлового в вибухонебезпечних середовищах - при обслугоелемента (лампи) складає 3,5В, ліхтар буде норвуванні обладнання газопроводів, шахт і таке ін.) мально працювати аж поки напруга елемента житому, що контакти вимикача або кнопки вимикача, влення не зменшиться до рівня при якому перетрозташовані в корпусі ліхтаря, механічно з’єднані з ворювач перестане працювати (для мікросхеми бігунком, або кнопкою вимикача які встановлені на MAX 1674 - 0,7В). корпусі ліхтаря. Герметизація вимикача за допомоТакий DC/DC - перетворювач напруги і герко 5 19176 6 нове реле розміщені на друкованій платі і утворюле і магніту повзунка вимикача відносно один одють електронний блок. Електронний блок разом з ного як по куту так і по місцю уздовж осі ліхтаря. підключеним до нього світловим елементом, утриПри встановленні блока перетворювача в корпус мувачем світлового елемента, електродами, які ліхтаря, підвищується тиск у відсіку батареї. Щоб підключаються до джерела живлення ліхтаря, і цього не було, направляючий паз для орієнтації корпусом блока перетворювача утворюють блок блока перетворювача має таку довжину, щоб під перетворювача, який розміщений в корпусі ліхтачас установки блока перетворювача повітря із відря. Перетворювач напруги дозволяє перетворювасіку батареї виштовхувалось зовні через направти нестабільну в часі постійну напругу джерела ляючий паз, а довжина паза вибрана такою, щоб живлення ліхтаря до стабільної робочої напруги забезпечити необхідний тиск у відсіку батареї. світлового елемента, яка підтримується з необхідВсередині блока перетворювача герконове реле ною точністю за допомогою електронної схеми встановлюється на друкованій платі електронного перетворювача напруги. Таким чином, напруга на блока, зорієнтованої з високою точністю в блоці світловому елементі, отже і світловий потік ліхтаря перетворювача, чим забезпечується відтворення буде підтримуватись заданим незважаючи на змійого орієнтації відносно корпуса блока перетворюнювання напруги на джерелі живлення ліхтаря з вача, а значить і відносно магніту в повзунку вимичасом навіть у випадку, коли напруга джерела жикача ліхтаря. Для підводу напруги від елементів влення нижча за напругу на світловому елементі живлення ліхтаря до блока перетворювача вико(лампі). ристовується підпружинений контакт катода. Анод Блок перетворювача розміщений всередині джерела живлення (центральний електрод) безпоциліндричного корпуса ліхтаря і розділяє його на середньо контактує з центральним металічним два відсіки - відсік батареї і відсік об’єктива. У віелектродом блока перетворювача, а катод - через домих ліхтарях хімічно активні випаровування з підпружинений електрод (металічний контактор) елементів живлення ліхтаря, особливо при їх довконтактує з кільцевим металічним електродом гостроковому зберіганні в середині ліхтаря, попаблока перетворювача. Кільцевий і центральний дають на внутрішні елементи ліхтаря - рефлектор металічні електроди блока перетворювача викоабо лінзу і контакти забруднюючи та руйнуючи їх. нані таким чином, щоб забезпечити з’єднання з В ліхтарі, що пропонується, для запобігання попаелектронною схемою блока перетворювача без данню випаровувань із відсіку батареї у відсік проміжних провідників. Це досягається розміщеноб’єктива, між поверхнею блока перетворювача і ням контактів центрального і кільцевого електродів внутрішньою поверхнею корпуса ліхтаря виконано поряд з контактними площадками електронного ущільнюючий вузол. Ущільнюючий вузол являє блока і ізоляцією центрального металічного електсобою еластичну прокладку між поверхнею корпурода і кільцевого металічного електрода з допомоса блока перетворювача і внутрішньою поверхнею гою діелектричного корпуса блока перетворювача. корпуса ліхтаря. Для еластичної прокладки, наНа внутрішніх торцевих поверхнях блока перетвоприклад, може служити гумове, або з іншого еласрювача містяться пази для встановлення друковатичного матеріалу, кільце, розташоване в пазу по ної плати з елементами електронної схеми ліхтапериметру корпуса блока перетворювача. В ліхтаря. До контактних площадок електронного блока, рі застосовано герконове реле, яке забезпечує після його встановлення, підпаюються контакти дистанційне вмикання та вимикання ліхтаря за центрального і кільцевого електродів, а з протидопомогою магнітного поля. Корпус вимикача, лежної сторони - виводи світлового елемента. З плоска пружина вимикача і повзунок вимикача з метою підвищення надійності і забезпечення гермагнітом встановлені в паз на корпусі ліхтаря, а метичності ліхтаря, по периметру лінзи виконаний герконове реле - всередині корпуса блока перетпаз для встановлення еластичного ущільнювача. З ворювача, який знаходиться всередині корпуса цією ж метою і, крім того, для забезпечення гермеліхтаря. Внаслідок цього герконове реле і магніт тичності ліхтаря під час фокусування, між поверхрозділені корпусом ліхтаря. Це дозволяє надійно нями корпуса ліхтаря і об’єктивом теж встановлевиключити проникнення вологи в середину ліхтаря ний еластичний ущільнювач. Ущільнення виконано через вимикач. Розміщення герконового реле всевстановленням еластичного кільця в паз по периредині блока перетворювача потребує забезпечиметру корпуса ліхтаря. При обертанні об’єктива ти таку орієнтацію блока перетворювача відносно навколо поздовжньої осі ліхтаря еластична проповзунка вимикача ліхтаря, який є елементом кладка ковзає по внутрішній поверхні об’єктива і управління геконовим реле, щоб при вмиканнізабезпечує герметичність ліхтаря. Для зменшення вимиканні ліхтаря, тобто при переміщенні повзунтертя при вийманні і встановленні блока перетвока вимикача з магнітом вперед-назад вздовж осі рювача, фокусуванні променя, для підвищення ліхтаря, забезпечити його надійне вмикання та герметичності ліхтаря, еластичні ущільнювачі вимикання дією магнітного поля магніту повзунка змащується мастилом. Це дозволяє зменшити вимикача на магнітно залежні контакти герконовозусилля, яке прикладається до ліхтаря при вийго реле. З метою забезпечення такої орієнтації манні блока перетворювача та фокусуванні проблока перетворювача, і зорієнтованого в ньому меня. герконового реле, відносно магніту повзунка вимиВажливо забезпечити співвісність світлового кача за допомогою однієї операції, зовнішня повеелемента і об’єктива. В іншому випадку промінь рхня блока перетворювача і внутрішня поверхня буде відхилений в бік від осі ліхтаря. Тому світлокорпуса ліхтаря мають взаємно узгоджені виступи і вий елемент встановлений в утримувач світлового пази. Вони і забезпечують встановлення блока елемента, який, в свою чергу, встановлений в корперетворювача, отже і орієнтацію герконового репус блока перетворювача. Утримувач світлового 7 19176 8 елемента дозволяє з високою точністю поєднати вузол підвищення вхідної напруги і регулятор рівня осі блока перетворювача і світлового елемента. вихідної напруги. До складу схеми ліхтаря також Конструктивно сам блок перетворювача забезпевходить елемент живлення 1,5В, герконове реле чує поєднання своєї поздовжньої осі з поздовжР1, яке вмикається за допомогою магнітного поля ньою віссю корпуса ліхтаря, отже і з віссю постійного магніту розміщеного в бігунці вимикача об’єктива. При переміщенні об’єктива відносно ліхтаря, та світловий елемент Л1. Конденсатори корпусу ліхтаря зберігається їх співвісність. С1...С5, індуктивність L1, діод V1 та опори R1 і R2 Для фіксації повзунка вимикача в положенні є елементами схеми принципової перетворювача ввімкнено чи вимкнено застосовується плоска ліхтаря. пружина вставлена в боковий проміжок між корпуКонструкція кишенькового ліхтаря (Фіг.3) скласом вимикача і повзунком вимикача. За рахунок дається з корпуса ліхтаря 1, джерела живлення 2 зусилля цієї пружини повзунок вимикача боковою (батарея або акумулятор), корпуса блока перетвоповерхнею притиснутий до внутрішньої стінки коррювача 3, фіксатора блока перетворювача 4, пуса вимикача. За рахунок тертя він надійно фікоб’єктива 5, лінзи 6, вузла ущільнення лінзи 7, вусується в положеннях „ввімкнено” чи „вимкнено”. зла ущільнення об’єктива 8, вузла ущільнення Для фіксації блока перетворювача в корпусі блока перетворювача 9, металічного контактора ліхтаря і його виймання з метою заміни або заміни 10, металічної пружини 11, електродів для підклюелементів живлення ліхтаря, використовується чення джерела живлення - центрального металічфіксатор блока перетворювача. Він має паз фіксаного електрода 12 і кільцевого металічного електції блока перетворювача в який вставляється перода 13, світлового елемента 14, утримувача редня частина блока перетворювача, який , в свою світлового елемента 15, корпуса вимикача 16, почергу, має паз навколо отвору для встановлення взунок вимикача 17, що включає в себе постійний утримувача світлового елемента. При встановмагніт 18, і плоску пружину 19. З боку зворотному ленні блока перетворювача, його корпус передоб’єктиву виконаний кільцевий паз 20, отвір 21 і ньою частиною входить в фіксатор блока перетвопази 22, призначені для кріплення до ліхтаря гнучрювача і разом з ним вставляється в корпус кого шнура 23. Електронний блок 24 вміщує герколіхтаря. Потім фіксатор блока перетворювача занове реле 25. Відсік батареї 26 призначений для кручується в корпус ліхтаря до упору. При цьому джерела живлення ліхтаря (батареї), а відсік фіксатор блока перетворювача штовхає блок пеоб’єктива 27 - для оптичного регулювання ліхтаря. ретворювача, який заходить в корпус ліхтаря до В корпусі ліхтаря виконано паз 28 в який заходить контактування з анодом батарейки і контактором виступ блока перетворювача 29. (катодом). Виймання блока перетворювача здійсПрацює ліхтар таким чином. Як показано на нюється в зворотному порядку. кресленні, напруга з анода елемента живлення 2 Для посилення світлового потоку, на внутрішпідведена до центрального електрода 12, а з каній поверхні утримувача світлового елемента ліхтода - через пружину 11 і контактор 10 до кільцетаря нанесений віддзеркалюючий шар. вого електрода 13. Електрична ізоляція електродів Для захисту блока перетворювача від впливу 12 і 13 забезпечується діелектричним корпусом навколишнього середовища, середина блока пеблока перетворювача 3. Центральний електрод 12 ретворювача заповнюється захисним матеріалом. і кільцевий електрод 13 підпаяні до контактних Для забезпечення можливості кріплення гнучплощадок друкованої плати електронного блока кого шнура, на задній торцевій частині ліхтаря 24, який забезпечує на своєму виході робочу навиконані два радіальних паза і отвір, що їх з’єднує. пругу світлового елемента 14. Блок перетворюваЦе дозволяє закріплювати ліхтар за допомогою ча перетворює змінну, по мірі розряду, в часі посгнучкого кільцевого шнура шляхом надівання на тійну напругу джерела живлення ліхтаря в руку, підвішування ліхтаря в вертикальному полостабільну напругу необхідну для роботи світлового женні для освітлення зверху. елемента, що в свою чергу дозволяє одержати На Фіг.1 наведена функціональна схема кишестабільний в часі світловий потік ліхтаря. нькового ліхтаря. На Фіг.2 - приклад побудови Якщо перемістити повзунок 17 вимикача 16 схеми електричної ліхтаря з перетворювачем наразом з магнітом 18 вперед (в бік об’єктива ліхтапруги на базі мікросхеми MAX 1674. На Фіг.3 - креря 5 до упору), герконове реле 25 виявиться в маслення конструкції кишенькового ліхтаря. гнітному полі магніту 19 і його контакти дистанційФункціональна схема кишенькового ліхтаря но замикаються, включаючи ліхтар. Якщо ж (Фіг.1) включає в себе джерело живлення 1, геркоповзунок вимикача перемістити назад - контакти нове реле 2, вузол підвищення вхідної напруги 3, герконового реле 25 розімкнуться і ліхтар вимкрегулятор заданої вихідної напруги 4, світловий неться. Таке ввімкнення-вимкнення ліхтаря досяелемент 5, магніт 7. Герконове реле 2, вузол підгається заданою орієнтацією герконового реле 25, вищення вхідної напруги 3, регулятор заданої вижорстко закріпленого в корпусі блока перетворюхідної напруги 4 і світловий елемент 5 входять до вача 3, по відношенню до магніту 19, закріпленого складу блока перетворювача напруги 6. в повзунку вимикача 17. Корпус блока перетворюВузол підвищення вхідної напруги 3 і регулявача 3 зорієнтований всередині корпуса ліхтаря 1 тор заданої вихідної напруги 4 можуть бути викоза допомогою паза 28 всередині корпусу ліхтаря 1 нані за допомогою стандартних мікросхем, які виі виступу 29 на зовнішній поверхні корпусу блока пускаються промисловістю. перетворювача 3. За рахунок такого конструктивЕлектрична схема ліхтаря (Фіг.2) побудована ного виконання внутрішньої поверхні корпусу ліхна базі стандартного DC/DC перетворювача натаря 1 і зовнішньої поверхні корпусу блока перетпруги на мікросхемі MAX 1674, яка включає в себе ворювача 3 стає можливим орієнтацію герконового 9 19176 10 реле 25 по відношенню до магніту 18 виконати за перетворювача. Для забезпечення взаємної фікдопомогою однієї операції. Просторове розділення сації блока перетворювача і стопорного елемента повзунка вимикача, який знаходиться зовні ліхта4, корпус блока перетворювача 3 містить кільцеря, і герконового реле 25, яке знаходяться в елеквий паз навколо отвору для встановлення утримутронному блоці 24, за допомогою корпуса ліхтаря вача світлового елемента 15, а фіксатора блока сприяє забезпеченню герметичності ліхтаря і підперетворювача 4 має паз для фіксації з корпусом вищенню його надійності. блока перетворювача 3. Електронний блок 24 включає перетворювач Пази 22 в торці ліхтаря і отвір 21, з’єднуючий напруги, виконаний на друкованій платі, і герконоці пази, призначені для забезпечення можливості ве реле 25. Електронний блок 24 разом зі світлокріплення ліхтаря за допомогою кільцевого гнучковим елементом 14, який встановлено в утримувач го шнура 23. світлового елемента 15, центральним металічним Збільшення терміну служби ліхтаря, зменшенелектродом 12, кільцевим металічним електродом ня зусиль, що прикладаються до ліхтаря при вий13, корпусом блока перетворювача 3 утворюють манні блока перетворювача, фокусуванні променя блок перетворювача. і підвищення герметичності досягається за рахунок Світло від світлового елемента 14 надходить змащення еластичних ущільнювачів 7, 8 і 9 мастина лінзу 6, яка забезпечує фокусування променя лом. ліхтаря в залежності від її віддалі до нього. РегуЩоб вісь світлового променя ліхтаря проходилювання віддалі від лінзи до світлового елемента ла вздовж його осі, важливо забезпечити співвісдосягається обертанням об’єктива 5 навколо позність лінзи 6 і світлового елемента 14. З цією медовжньої осі ліхтаря. Герметичність ліхтаря досятою використовується утримувач світлового гається за допомогою ущільнювального вузла 7 елемента 15, який має відповідну внутрішню повелінзи 6 і вузла ущільнення об’єктива 8, виконаних рхню для кріплення світлового елемента 14 і встаіз гуми або іншого еластичного матеріалу. Кільця з новлюється в отвір корпуса світлового блока 3 з цього матеріалу розміщені в пазах по периметру боку лінзи 6. лінзи 6 і по периметру корпуса ліхтаря 1, як покаНадійна робота вимикача ліхтаря, крім того, зано на кресленні (Фіг.3). Ці ущільнення забезпезабезпечується за допомогою плоскої пружини 19 чують надійну герметизацію ліхтаря, в тому числі і яка притискує повзунок вимикача 17 до корпуса при його фокусуванні, а також захист ліхтаря від вимикача ліхтаря 16, який встановлений в паз на забруднень. Діапазон фокусування променя визовнішній поверхні корпуса ліхтаря 1. Дякуючи значається віддаллю від еластичного кільця 8 до цьому, для переміщення повзунка вимикача 17, обмежувача переміщення об’єктива на поверхні потрібно прикласти зусилля для подолання тертя корпуса ліхтаря в який впирається внутрішній край між боковою поверхнею повзунка вимикача 17 і об’єктива, як показано на кресленні. корпусом вимикача 16 для ввімкнення та вимкненДля запобігання попадання випаровувань з віня ліхтаря. Це зусилля регулюється плоскою прудсіку батареї 26 у відсік об’єктива 27, а потім і на жиною 19. поверхні лінзи 6 і світлового елемента 14, сприяюДля захисту внутрішніх елементів блока перечих їх забрудненню, виконано вузол ущільнення творювача від впливу навколишнього середовища блока перетворювача встановленням еластичного і їх додаткової фіксації, для підвищення надійності, кільця 9 в паз по периметру корпуса блока перетвін заповнюється захисним матеріалом. ворювача 3. Для підвищення рівномірності освітлення ліхФіксатор блока перетворювача 4 призначений таря і підсилення світлового потоку, на внутрішній як для встановлення і фіксації блока перетворюповерхні утримувача світлового елемента 15 навача в корпус ліхтаря 1 так і для його виймання несено віддзеркалюючий шар. при заміні джерела живлення 2, або заміні блока 11 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 19176 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601