Электрический фонарь
Изобретение относится к области светотехники, а именно: к малогабаритным автономным средствам освещения на электрохимических источниках тока. Техническим результатом является обеспечение малых габаритов и высокая механическая стойкость фонаря. Устройство содержит корпус, светоизлучающие приборы, коммутационные устройства, электрохимические источники тока, имеющие цилиндрическую форму, при этом, по меньшей мере, упомянутые светоизлучающие приборы, полностью или в большей части их объема, размещены в пространстве канавок между круглыми боками неплотно прилегающих друг к другу источников тока и внешним контуром вмещающего их корпуса фонаря. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Электрический фонарь относится к малогабаритным автономным средствам освещения на электрохимических источниках тока.
Известны малогабаритные переносные, карманные и надеваемые на голову фонари, питающиеся от батареи, имеющих цилиндрическую форму, электрохимических источников тока / преимущественно гальванических элементов и электрических аккумуляторов, иногда ионисторов / распологающихся в корпусе фонаря боками их цилиндров друг к другу, подобно их расположению в так нызываемых плоских батареях / например, Мацкевич В.В., Занимательная радиоэлектроника в пионерском лагере. - М.: ДОСАФ, 1984 /.
Такая компоновка источников тока в фонаре повышает удобство его ношения / по сравнению с фонарями с однолинейным расположением таких источников - чрезмерно вытянутым для удобного помещения в карман или нацепления на голову в соответствующих вариантах фонаря /, но все равно при этом светоизлучающие приборы фонаря - преимущественно миниатюрные лампы накаливания или светодиоды с их рефлекторами - занимают в фонаре немалое место, являясь, к тому же, наряду с выключателем, механически весьма уязвимыми его частями.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение удобства пользования фонарем и увеличение его потребительского ресурса в части долговечности.
Результатами технического решения являются уменьшение габаритов фонаря и повышение механической прочности - хотя бы в части, касающейся его светоизлучающих приборов.
Упомянутая задача решается тем, что в фонаре, содержащем корпус, светоизлучающие приборы, коммутационные устройства и электрохимические источники тока, имеющие цилиндрическую форму, по меньшей мере, упомянутые светоизлучающие приборы, полностью или в большей части их объема, размещены в пространстве канавок, между круглыми боками неплотно прилегающих друг к другу источников тока и внешним контуром охватывающего их корпуса фонаря.
Прямое соприкосновение боков источников тока и исключительно боковое их взаиморасположение не является обязательным: между их боками допустимы некоторые зазоры и торцевое взаиморасположение / например, соприкосновение / некоторых из них. Светоизлучающими приборами фонаря, в различных его выполнениях, являются миниатюрные лампы накаливания, полупроводниковые светодиоды и, не исключено, газосветные лампы. Применение внешних рефлекторов затруднено и нежелательно из-за ограниченного пространства монтажа приборов, возможны и желательны внутренние рефлекторы.
Коммутационными устройствами фонаря являются разного рода выключатели, переключатели, соединители.
В качестве электрохимических источников тока / питания / применяются гальванические элементы, аккумуляторы / отдельные их элементы и батареи /, ионисторы.
Более предпочтительным, по мнению автора, является плоское - в одну или несколько шеренг - расположение источников тока, но положительный эффект достигается и при других вариантах расположения их, например треугольником, сотовом.
В частных варкантах выполнения фонарь может быть переносным, карманным, наголовным / налобным /, оформляться в виде многофункционального устройства, например, как фонарь - блок электропитания.
Настоящим техническим решением, в котором использовано естественное внутреннее, самой формой источников питания фонаря обусловленное свободное его пространство для размещения его наиболее механически уязвимых и, после самих источников питания, габаритных его компонентов, обеспечиваются одновременно и малогабаритность, и механическая стойкость / прочность / фонаря, в значительной степени определяющие общее пользовательское качество подобиях фонарей. Механически уязвимые и достаточно габаритные его компоненты укрыты в канавках-нишах между сравнительно прочными источниками питания.
В первом из предпочтительных вариантов выполнения фонаря, в одной или нескольких канавках между его источниками тока размещены не только светоизлучающие приборы, но и его, по крайней мере некоторые, коммутационные устройства, например выключатель, переключатель или их комбинированные типы. В пространстве канавок между источниками питания возможно размещение практически любых такого рода устройств, во всяком случае миниатюрных / кроме некоторых соединений между самими источниками тока, что не требуется /.
Во втором варианте выполнения фонаря в пространстве указанных канавок размещены одно или несколько коммутационных устройств, позволяющих регулировать его яркость посредством включения и выключения отдельных его светоизлучающих приборов или их групп. Подобными устройствами являются, например, ранее упомянутые выключатели и переключатели. Существенная вместимость соответствующих канавок позволяет оснащать фонарь целым рядом энергосберегающих устройств без сопутствующего этому увеличения его размеров.
В третьем варианте выполнения фонаря в пространстве указанных канавок имеются выключатель или выключатели, способные работать в кнопочном режиме, с саморазмыкающимся после прекращения действия силы контактом, что позволяет применять энергосберегающий режим импульсного включения света, актуальный для подобных автономных источников освещения.
В четвертом варианте выполнения фонаря в пространстве соответствующих канавок размещено электронное или электронно-электромеханическое устройство импульсного или прерывистого включения его светоизлучающего прибора или приборов. Подобного рода устройства для электрических фонарей известны / используются электронные мультивибраторы, блокинг-генераторы /.
В пятом варианте фонаря среди его упомянутых коммутационных устройств имеются обеспечивающие возможность подключения внешней нагрузки к его источникам тока. Указанные устройства являются разъемными соединителями / штепсельными разъемами / не исключая варианты со шнурами.
В шестом варианте выполнения фонаря он является аккумуляторным, при этом, в пространстве одной или нескольких указанных канавок, полностью или только частично, размещено зарядное устройство для аккумулятора, работающее от внешней электрической цепи. Объем указанного пространства, особенно в вариантах фонаря со сравнительно крупными элементами аккумулятора / имеющими цилиндрическую форму /, это допускает.
В седьмом варианте выполнения фонаря его светоизлучающие приборы установлены вдоль одной или нескольких соответствующих канавок между его электрохимическими источниками тока на всем их протяжения или в части протяжения их, чем обеспечена возможность размещения большего их количества / больше десятка в один ряд для крупных типоразмеров источников тока / или возможность применения светоизлучающих приборов с большим поперечным сечением. Для мощных фонарей вариант является основным и предпочтительным.
В восьмом варианте выполнения фонаря его светоизлучающими приборами являются полупроводниковые светодиоды, которые - при этом, для увеличения плотности монтажа, актуальной для фонаря с ограниченным пространством для их размещения, интегрированы в одну или нескольке светодиодных сборок или панелей.
В девятом варианте фонаря монтажные детали / установочные элементы / его светоизлучающих приборов / например, установочные гнезда, патроны / и некоторых коммутационных устройств / например, установочные пазы, гнезда / выполнены как одно целое с корпусом фонаря или его отдельными частями /например, половинками корпуса. Упомянутые элементы могут, например, отливаться вместе с корпусом из пластмассы. Подобное исполнение электроприбора известно и характеризуется повышенной компактностью, актуальной для фонаря с ограниченным монтажным пространством для указанных его компонентов.
В десятом варианте фонаря, в котором комбинация признаков делает его одним из наиболее простых и, вместе с тем, эффективным, удобным для применения в быту, его источниками тока являются два последовательно соединенных в батарею на три вольта, типоразмера “А”, “AA” или “ААА” гальванических элемента, в каждой из двух канавок между которыми имеется по одному выключателю, способному, кроме обеспечения фиксированиях состояний, работать в кнопочном, со саморазмыканием контакта, режиме и, размещенных у торцов элементов с одной сторона фонаря, одному светодиоду, направление излучения которых практически паралельно осям цилиндров, имеющих данную форму гальванических элементов.
Для пояснения сущности устройства прилагаются чертежи, в которых на фиг.1 представлен 1, 2, 3 и 10 варианта фонаря; на фиг.2 - 1, 3, 7 и 9 вариант; на фиг.3 - 1, 2, 5 вариант; на фиг.4 - 1, 2, 4, 5, 6 и 7 варианты выполнения фонаря.
Электрический фонарь / фиг.1 / состоит из корпуса 1 / показан пунктиром /, в котором бок о бок размещены два, соединенных в батарею на три вольта, электрохимических источников тока 2 - два гальванических элемента типоразмера "АА". В двух канавках между элементами размещено по выключателю 3, способному, кроме обеспечения фиксированных состояний, работать в кнопочном режиме, и светодиоду 4, оба из которых расположены у торцов элементов с одной стороны фонаря и направлены вдоль осей цилиндров, имеющих такую форму гальванических элементов. Фонарь, при своих не миниатюрных в достаточно емких источниках питания, весьма компактен и удобен для ношения. Фонарь механически стоек, выдерживает наступание на него ногой / нагрузку принимают на себя прочные гальванические элементы, в канавке между которыми скрыты наиболее уязвимые компоненты фонаря /. Выключатели позволяют использовать режим частых кратковременных включений фонаря и выбирать оптимальную яркость, что повышает срок службы его гальванических элементов.
В следующем примере выполнения фонаря / фиг.2 / в его корпусе 1 бок о бок размещены два достаточно крупногабаритных источника тока 2 /, соединенные в батарею на три вольта гальванические элементы /, вдоль одной из канавок между которыми установлены в ряд около десятка светодиодов 4, а в пространстве другой, на другой стороне элементов - способный работать в кнопочном режиме выключатель 3. Гнезда для светодиодов и корпус выключателя отлиты из пластмассы, как одно целое, вместе с половинками корпуса фонаря. Большое количество светодиодов, размещенных при этом внутри контура плотно охватывающего источники тока корпуса фонаря, делают его мощным, но компактным. Совместное, вместе с корпусом фонаря, выполнение его некоторых других компонентов делает фонарь технологичным.
В следующем примере выполнения фонаря / фиг.3 / в его корпусе 1 размещено четыре бок о бок, в одну шеренгу, расположенных источников тока 2 / попарно соединенные в батарею на три вольта гальванические элементы /. В пространстве шести канавок между элементами, у их торцов с одной стороны батареи, размещены шесть светодиодов 4. Кроме того, в одной из канавок расположен выключатель 3, а в другой - переключатель 5, разные состояния которого обуславливают включение в цепь фонаря 1, 2, 4 или 6 его светодиодов. В одной из канавок размещено также штепсельное гнездо 6, позволяющее подключать к батарее фонаря внешнюю нагрузку / например, радиоприемник /. Переключатель позволяет оптимизировать мощность фонаря, экономя ресурс его батареи. Фонарь, при его достаточной мощности и ресурсе работы, весьма удобен для ношения в кармане.
В следующем примере выполнения фонаря / фиг.4 /, помещенные в его корпус 1 источники тока 2 являются двумя цилиндрическими аккумуляторами / сборками аккумуляторных элементов / соединенных в батарею, в одной из канавок между которыми размещено светодиодов 4, выключатель фонаря 3 и штепсельное гнездо 6, позволяющее подключать к его батарее постороннюю нагрузку. В соответствующей канавке на обратной стороне аккумуляторной батареи размещено работающее от внешней сети зарядное устройство 7 для этой батареи и, мультивибраторного типа, элекронное устройство импульсного / экономичного / режима работы светодиодов фонаря. Использование естественных внутренних, самой формой аккумуляторов обусловленных, полостей фонаря позволило оснастить фонарь многими, повышающими его пользотельское качество, устройствами без какого-либо увеличения его габаритов и с обеспечением их механической защищенности.
1. Электрический фонарь, содержащий корпус, светоизлучающие приборы, коммутационные устройства и электрохимические источники тока, имеющие цилиндрическую форму, отличающийся тем, что, по меньшей мере, упомянутые светоизлучающие приборы, полностью или в большей части их объема, размещены в пространстве канавок между круглыми боками неплотно прилегающих друг к другу источников тока и внешним контуром охватывающего их корпуса фонаря.
2. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что в указанном пространстве фонаря, полностью или в части его объема, размещены не только его светоизлучающие приборы, но и, по крайней мере, некоторые его коммутационные устройства.
3. Фонарь по п.2, отличающийся тем, что среди упомянутых его коммутационных устройств имеется одно или несколько, позволяющих регулировать его яркость посредством включения и выключения отдельных его светоизлучающих приборов или их групп.
4. Фонарь по п.2, отличающийся тем, что среди упомянутых его коммутационных устройств имеется выключатель или выключатели, способные работать в кнопочном режиме, с саморазмыкающимся после прекращения действия силы контактом.
5. Фонарь по п.2, отличающийся тем, что среди упомянутых коммутационных устройств имеется электронное или электронно-электромеханическое устройство импульсного или прерывистого включения его светоизлучающего прибора или приборов.
6. Фонарь по п.2, отличающийся тем, что среди упомянутых его коммутационных устройств имеются обеспечивающие возможность подключения внешней нагрузки к его источникам тока.
7. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что является аккумуляторным, при этом в пространстве одной или нескольких указанных канавок, полностью или только частично, размещено зарядное устройство для аккумулятора, работающее от внешней электрической сети.
8. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что его светоизлучающие приборы установлены вдоль одной или нескольких соответствующих канавок между электромеханическими источниками тока на всем их протяжении или в части протяжения их.
9. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что светоизлучающими приборами являются полупроводниковые светодиоды, которые при этом интегрированы в одну или несколько светодиодных сборок или панелей.
10. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что монтажные детали светоизлучающих приборов и некоторых коммутационных устройств выполнены как одно целое с корпусом фонаря или его отдельными частями.
11. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что его источниками тока являются два гальванических элемента, последовательно соединенных в батарею на 3 В, типоразмера "А", "АА" или "ААА", в каждой из двух канавок между которыми имеется по выключателю, способному, кроме обеспечения фиксированных состояний, работать в кнопочном режиме с саморазмыканием контакта после прекращения действия силы, и светоизлучающему полупроводниковому диоду, размещенному у торцов гальванических элементов так, что их излучение направлено в одну сторону и параллельно осям гальванических элементов цилиндрической формы.
