基于溫差發(fā)電的環(huán)保手電筒的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于溫差發(fā)電的環(huán)保電手電筒，包括：依次相互連接的聚焦反射鏡、發(fā)光二極管、手電筒外殼、半導(dǎo)體制冷器件組散熱面、溫差發(fā)電器件組陰面、半導(dǎo)體制冷器件組蓄電池、溫差發(fā)電器件組蓄電池、半導(dǎo)體制冷器件組吸熱面及溫差發(fā)電器件組陽面、導(dǎo)線、半導(dǎo)體制冷器件組散熱面以及溫差發(fā)電器件組陰面；半導(dǎo)體制冷器件組散熱面和半導(dǎo)體制冷器件組散熱面貼在導(dǎo)熱材料上；在手電筒外殼上放置導(dǎo)熱材料，在發(fā)光二極管的管身上放置導(dǎo)熱材料，半導(dǎo)體制冷器件組的吸熱面和溫差發(fā)電器件組的陽面上放置導(dǎo)熱材料。本實(shí)用新型提供的環(huán)保電手電筒具有環(huán)保節(jié)能。
【專利說明】
基于溫差發(fā)電的環(huán)保手電筒
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種手電筒，具體地涉及一種基于溫差發(fā)電的環(huán)保手電筒。
【背景技術(shù)】
[0002]手電筒是一種手持式電子照明工具。一個典型的手電筒有一個經(jīng)由電池供電的燈泡和聚焦反射鏡，并有供手持用的手把式外殼。雖然是相當(dāng)簡單的設(shè)計(jì)，它一直到19世紀(jì)末才被發(fā)明，因?yàn)樗仨毥Y(jié)合電池與電燈泡。在早期因?yàn)樾铍姵仉娏Σ蛔?，手電筒只能維持很短暫的照明時(shí)間。
[0003]現(xiàn)今的手電筒已經(jīng)發(fā)展到第四代，其中最為流行的是LED手電筒，具有光亮強(qiáng)、耗電少等特點(diǎn)。一節(jié)五號電池可以提供數(shù)十個小時(shí)的照明。而想真正做到節(jié)能環(huán)保，需要引進(jìn)新技術(shù)，對手電筒進(jìn)行改革。本實(shí)用新型就是采用溫差發(fā)電技術(shù)對手電筒供電，從而可以避免電池帶來的污染和危害。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種利用溫差發(fā)電技術(shù)供電的節(jié)能環(huán)保手電筒。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):本實(shí)用新型提供一種基于溫差發(fā)的環(huán)保電手電筒，包括:依次相互連接的聚焦反射鏡1、發(fā)光二極管2、手電筒外殼3、半導(dǎo)體制冷器件組散熱面4、溫差發(fā)電器件組陰面5、半導(dǎo)體制冷器件組蓄電池6、溫差發(fā)電器件組蓄電池7、半導(dǎo)體制冷器件組吸熱面及溫差發(fā)電器件組陽面8、導(dǎo)線9、半導(dǎo)體制冷器件組散熱面10以及溫差發(fā)電器件組陰面11;半導(dǎo)體制冷器件組散熱面4和半導(dǎo)體制冷器件組散熱面10貼在導(dǎo)熱材料上;在手電筒外殼3上放置導(dǎo)熱材料，在發(fā)光二極管2的管身上放置導(dǎo)熱材料，半導(dǎo)體制冷器件組的吸熱面和溫差發(fā)電器件組的陽面8上放置導(dǎo)熱材料。
[0006]進(jìn)一步地，通過在藍(lán)光LED上覆蓋一層淡黃色熒光粉涂層制成的。
[0007]進(jìn)一步地，所述黃色磷光體包括摻雜鈰的釔鋁石榴石Ce3+:YAG晶體粉末。
[0008]進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體制冷器件組散熱面4、半導(dǎo)體制冷器件組蓄電池6、半導(dǎo)體制冷器件組吸熱面8、半導(dǎo)體制冷器件組散熱面10的體積分別小于Icm且重量在I克至10克之間。
[0009]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱材料為招箔。
[0010]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)線9采用硬銅導(dǎo)線。
[0011]本實(shí)用新型中，將半導(dǎo)體制冷器件組的發(fā)熱面緊貼于發(fā)光二極管之上，使其與制冷面的溫差增大，從而溫差發(fā)電器件組能產(chǎn)生電能繼續(xù)供給發(fā)光二極管照明，以此形成良性循環(huán)，可以不需蓄電池供電，只靠溫差發(fā)電制成手電筒。
[0012]本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0013]圖1是溫差發(fā)電環(huán)保手電筒透視圖；
[0014]圖2是半導(dǎo)體制冷原理圖；
[0015]附圖標(biāo)注說明
[0016]I 聚焦反射鏡
[0017]2 發(fā)光二極管
[0018]3 手電筒外殼
[0019]4 半導(dǎo)體制冷器件組散熱面
[0020]5 溫差發(fā)電器件組陰面
[0021]6 半導(dǎo)體制冷器件組蓄電池
[0022]7 溫差發(fā)電器件組蓄電池
[0023]8 半導(dǎo)體制冷器件組吸熱面及溫差發(fā)電器件組陽面
[0024]9 導(dǎo)線(因透視圖緣故，導(dǎo)線并未全部畫出)
[0025]10半導(dǎo)體制冷器件組散熱面
[0026]11溫差發(fā)電器件組陰面。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對本實(shí)用新型的限制。
[0028]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0029]圖1是溫差發(fā)電環(huán)保手電筒透視圖。如圖1所示，聚焦反射鏡I的材質(zhì)并無要求，市面上反射鏡的品種都可以用來使用。而手電筒外殼3采用鋁合金材質(zhì)，鋁合金強(qiáng)度高，塑性好，具有良好的導(dǎo)熱性。將鋁箔緊貼在距發(fā)光二極管2較遠(yuǎn)的鋁合金手電筒外殼3上，再將半導(dǎo)體制冷器件組的制冷面4和10貼在鋁箔上，制冷面4和10的溫度接近室溫，是低溫。
[0030]發(fā)光二極管2選用白光LED，是通過在藍(lán)光LED上覆蓋一層淡黃色熒光粉涂層制成的，這種黃色磷光體通常是通過把摻了鈰的釔鋁石榴石(Ce3+:YAG)晶體磨成粉末后混和在一種稠密的黏合劑中而制成的。當(dāng)LED芯片發(fā)出藍(lán)光，部分藍(lán)光便會被這種晶體很高效地轉(zhuǎn)換成一個光譜較寬(光譜中心約為580nm)的主要為黃色的光。(由于黃光會刺激肉眼中的紅光和綠光受體，再混合LED本身的藍(lán)光，使它看起來就像白色光。
[0031]選用發(fā)光二極管2作為本實(shí)用新型手電筒光源的優(yōu)勢有:工作電壓很低(僅一點(diǎn)幾伏)；工作電流很小(僅零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光)；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長。而發(fā)光二極管在發(fā)出強(qiáng)光的同時(shí)也會產(chǎn)生強(qiáng)熱，所以在發(fā)光二極管的管身上放置鋁箔，再在鋁箔上貼上半導(dǎo)體制冷器件組的吸熱面和溫差發(fā)電器件組的陽面8，使發(fā)光二極管2產(chǎn)生的強(qiáng)熱被半導(dǎo)體制冷器件組的吸熱面很好地吸收，吸熱面的溫度是高溫，制冷面4與10和吸熱面8之間產(chǎn)生較大的溫差，溫差由溫差發(fā)電器件組的陰面和陽面感知，傳遞至溫差發(fā)電器件組7產(chǎn)生電能，供給發(fā)光二極管2發(fā)出光能。從而達(dá)到一個熱電轉(zhuǎn)化的良性循環(huán)，除了半導(dǎo)體制冷器件組需要一個紐扣電池，溫差發(fā)電器件組需要一個蓄電池供發(fā)光二極管一開始放出光能外，不需其他蓄電池供電，長時(shí)間不需更換電池，具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。
[0032]本實(shí)用新型手電筒，由鋁合金筒身、發(fā)光二極管、聚焦反射鏡、半導(dǎo)體制冷器件組、溫差發(fā)電器件組、導(dǎo)線、鋁箔組成。鋁合金筒身設(shè)計(jì)成符合人體學(xué)的方便握取的形狀，頭部是聚焦反射鏡和發(fā)光二極管，發(fā)光二極管在放出強(qiáng)光的同時(shí)也產(chǎn)生強(qiáng)熱，聚焦反射鏡用于增強(qiáng)亮度。半導(dǎo)體制冷器件組中的吸熱面緊貼發(fā)光二極管，而制冷面貼于距離吸熱面有一定距離的鋁合金外殼之上。溫差發(fā)電器件組中的陽面緊貼半導(dǎo)體制冷器件組的吸熱面，感知熱溫，陰面緊貼半導(dǎo)體制冷器件組的制冷面，感知冷溫。半導(dǎo)體制冷器件組制冷面和吸熱面之間存在溫差，而這溫差能被溫差發(fā)電器件組感知并利用從而產(chǎn)生電能，對發(fā)光二極管供電，發(fā)光二極管可以用較少的電量散發(fā)出更強(qiáng)的光源，因此它比傳統(tǒng)燈泡更省電，這類的手電筒有較長的電池壽命。
[0033]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述發(fā)光二極管選用白光LED，是通過在藍(lán)光LED上覆蓋一層淡黃色熒光粉涂層制成的，這種黃色磷光體通常是通過把摻了鈰的釔鋁石榴石(Ce3+:YAG)晶體磨成粉末后混和在一種稠密的黏合劑中而制成的。當(dāng)LED芯片發(fā)出藍(lán)光，部分藍(lán)光便會被這種晶體很高效地轉(zhuǎn)換成一個光譜較寬(光譜中心約為580nm)的主要為黃色的光。(由于黃光會刺激肉眼中的紅光和綠光受體，再混合LED本身的藍(lán)光，使它看起來就像白色光。選用發(fā)光二極管作為本實(shí)用新型手電筒光源的優(yōu)勢有:工作電壓很低(僅一點(diǎn)幾伏)；工作電流很小(僅零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光)；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長。
[0034]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述溫差發(fā)電器件組是將若干溫差發(fā)電器件用導(dǎo)線并聯(lián)連接。
[0035]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述半導(dǎo)體制冷器件組是將若干半導(dǎo)體制冷器件以及鋁箔片用導(dǎo)線并聯(lián)連接。
[0036]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述鋁箔片可以選用其他經(jīng)濟(jì)實(shí)用，易獲取且導(dǎo)熱性能良好的材料替代。
[0037]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述導(dǎo)線采用硬銅導(dǎo)線，此導(dǎo)線導(dǎo)電性能最好，機(jī)械強(qiáng)度高，單絲質(zhì)量穩(wěn)定可靠，且硬銅絞線各項(xiàng)性能均達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)和歐盟電工標(biāo)準(zhǔn)O
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0039]發(fā)光二極管作為光源，不僅能放出強(qiáng)光，有更好的照明效果，而且在發(fā)光的同時(shí)能發(fā)出強(qiáng)熱，熱量能夠被半導(dǎo)體制冷器件組的吸熱面吸收，形成更大的溫差，增強(qiáng)溫差發(fā)電的效果。
[0040]半導(dǎo)體制冷器尺寸非常小，可以制成體積不到Icm小的制冷器;重量輕，微型制冷器往往能夠小到只有幾克或幾十克。無機(jī)械傳動部分，工作中無噪音，無液、氣工作介質(zhì)，因而不污染環(huán)境，制冷參數(shù)不受空間方向以及重力影響，在大的機(jī)械過載條件下，能夠正常地工作;通過調(diào)節(jié)工作電流的大小，可方便調(diào)節(jié)制冷速率;通過切換電流方向，可使制冷器從制冷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹茻峁ぷ鳡顟B(tài);作用速度快，使用壽命長，且易于控制。摒棄了蓄電池，轉(zhuǎn)而利用溫差發(fā)電技術(shù)，有效避免了蓄電池電量耗盡后不及時(shí)回收隊(duì)環(huán)境的污染，而且也省去了時(shí)不時(shí)更換電池的繁瑣。
[0041]本實(shí)用新型中，將半導(dǎo)體制冷器件組的發(fā)熱面緊貼于發(fā)光二極管之上，使其與制冷面的溫差增大，從而溫差發(fā)電器件組能產(chǎn)生電能繼續(xù)供給發(fā)光二極管照明，以此形成良性循環(huán)，可以不需蓄電池供電，只靠溫差發(fā)電制成手電筒。
[0042]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實(shí)用新型中已經(jīng)討論過的各種操作、方法、流程中的步驟、措施、方案可以被交替、更改、組合或刪除。進(jìn)一步地，具有本實(shí)用新型中已經(jīng)討論過的各種操作、方法、流程中的其他步驟、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、組合或刪除。進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)中的具有與本實(shí)用新型中公開的各種操作、方法、流程中的步驟、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、組合或刪除。以上所述僅是本實(shí)用新型的部分實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于溫差發(fā)電的環(huán)保電手電筒，其特征在于，包括: 依次相互連接的聚焦反射鏡(I)、發(fā)光二極管(2)、手電筒外殼(3)、半導(dǎo)體制冷器件組散熱面(4)、溫差發(fā)電器件組陰面(5)、半導(dǎo)體制冷器件組蓄電池(6)、溫差發(fā)電器件組蓄電池(7)、半導(dǎo)體制冷器件組吸熱面及溫差發(fā)電器件組陽面(8)、導(dǎo)線(9)、半導(dǎo)體制冷器件組散熱面(10)以及溫差發(fā)電器件組陰面(11); 半導(dǎo)體制冷器件組散熱面(4)和半導(dǎo)體制冷器件組散熱面(10)貼在導(dǎo)熱材料上； 在手電筒外殼(3)上放置導(dǎo)熱材料，在發(fā)光二極管(2)的管身上放置導(dǎo)熱材料，半導(dǎo)體制冷器件組的吸熱面和溫差發(fā)電器件組的陽面(8)上放置導(dǎo)熱材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫差發(fā)電的環(huán)保電手電筒，其特征在于，通過在藍(lán)光LED上覆蓋一層淡黃色熒光粉涂層制成的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫差發(fā)電的環(huán)保電手電筒，其特征在于，所述黃色磷光體包括摻雜鈰的釔鋁石榴石Ce3+: YAG晶體粉末。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫差發(fā)電的環(huán)保電手電筒，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷器件組散熱面(4)、半導(dǎo)體制冷器件組蓄電池(6)、半導(dǎo)體制冷器件組吸熱面及溫差發(fā)電器件組陽面(8)、半導(dǎo)體制冷器件組散熱面(10)的體積分別小于Icm且重量在I克至10克之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫差發(fā)電的環(huán)保電手電筒，其特征在于，所述導(dǎo)熱材料為鋁箔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫差發(fā)電的環(huán)保電手電筒，其特征在于，所述導(dǎo)線(9)為硬銅導(dǎo)線。
【文檔編號】F21Y115/10GK205678474SQ201620355618
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月25日 公開號201620355618.4, CN 201620355618, CN 205678474 U, CN 205678474U, CN-U-205678474, CN201620355618, CN201620355618.4, CN205678474 U, CN205678474U
【發(fā)明人】宋炎玲, 洪亞東, 楊鑫, 朱延濤, 楊春霞
【申請人】河海大學(xué)