기계식 손전등

Mechanically powered flashlight
한 아이티 소년이 그의 크랭크식 손전등 라디오의 크랭크를 돌린다.2010년 아이티 대지진 당시 전력이 장기간 끊겨 구조단체들이 생존자들에게 기계식 손전등을 나눠줬다.

기계식 손전등은 사용자의 근력에 의해 생성된 전기로 구동되는 손전등이기 때문에 배터리를 교체하거나 전기원에서 충전할 필요가 없습니다.다른 조작 메커니즘을 사용하는 타입이 몇 가지 있습니다.핸들을 쥐거나 크랭크를 감거나 손전등 자체를 흔드는 등 다양한 동작을 사용하여 필요한 전력을 생성합니다.이러한 손전등은 스프링,[1] 플라이휠, 배터리 또는 콘덴서 등 에너지를 저장하는 데 사용되는 기술로도 구별할 수 있습니다.

기계식 손전등은 항상 사용할 준비가 되어 있기 때문에 정전이나 다른 비상사태에 대비하여 비상등으로 보관되는 경우가 많습니다.또한 일반 손전등처럼 배터리 지속 시간에 제한을 받지 않기 때문에 별장, 오두막 및 기타 원격지에 보관됩니다.일반 손전등이 사용하는 일회용 배터리는 생산되는 에너지 양에 사용되는 자원 면에서 낭비되고 환경에 들어가는 중금속과 독성 화학물질을 함유하고 있기 때문에 친환경 기술로 여겨진다.

다이노 횃불

필립스 발전기 횃불은 제2차 세계대전 중 점령된 네덜란드에서 만들어졌다.
현대 다이노 토치
다이노 토치 내부

다이노 횃불, 다이너모 횃불 또는 스퀴즈 손전등은 플라이휠을 통해 에너지를 생산하는 손전등 또는 포켓 횃불입니다.사용자는 작은 발전기/다이나모에 부착된 손전등 내부의 플라이휠을 돌리기 위해 핸들을 반복해서 조여 백열전구 또는 발광다이오드에 전류를 공급한다.조명 사용 중에는 플라이휠이 스퀴즈 사이에서 제너레이터를 회전시켜 빛이 계속 유지되도록 하면서 플래시를 연속적으로 펌프해야 합니다.전원은 핸들을 쥐었을 때만 발생하므로 스위치가 필요하지 않습니다.다이노 라이트는 제2차 세계대전 중 독일 국방군 병사들에게 지급되었고, 가정 전력 공급이 매우 신뢰할 수 없었기 때문에 전쟁 기간 동안 유럽에서 인기가 있었다."스퀴즈 손전등" 외에, 미국 군인들은 종종 "스퀴지 손전등" 또는 "스퀴지 손전등"[citation needed]이라고 불렀습니다.

당김줄을 사용한 버전은 [2]제1차 세계대전에 사용되었다.

사진은 내부 메커니즘입니다.L자형 핸들에는 흰색 스텝업 기어가 회전하는 기어 랙이 있으며, 이 기어 랙은 원심 클러치에 장착된 플라이휠을 회전시킵니다(레버 이동 정지 후 자유 회전이 가능함). 그리고 왼쪽 하단에 짙은 회색 자석이 있습니다.자석은 오른쪽 아래에 보이는 빨간색 구리 권선을 돌면서 전류를 유도합니다.구리 권선의 전류는 백열전구의 필라멘트를 통해 흐르며(표시되지 않음) 빛을 발산합니다.L자형 스프링은 체결 후 핸들을 원위치로 되돌립니다.

흔들림형 디자인

리니어 유도 손전등은 그 장축을 따라 흔들어서 충전되어 자석(오른쪽에서 볼 수 있음)이 와이어(가운데)의 코일 속을 미끄러져 전기를 발생시킨다.

리니어 인덕션, 패러데이 손전등 또는 "손전등 흔들기"는 기계적으로 구동되는 손전등의 또 다른 유형입니다.미국에서는 2002년 다이렉트 마케팅 캠페인을 시작으로 판매되고 있습니다.

이 디자인은 손전등을 세로로 흔들었을 때 충전 배터리와 유사하게 작동하는 슈퍼 캐패시터를 충전하는 선형 전기 발전기를 포함합니다.배터리 또는 콘덴서는 흰색 LED 램프에 전원을 공급한다.선형 발전기는 솔레노이드(동선 코일)가 흔들릴 때 앞뒤로 움직이는 슬라이딩 희토류 자석으로 구성됩니다.전류는 자석이 미끄러질 때마다 패러데이의 유도 법칙에 의해 와이어 루프에 유도되며, 이는 정류기 및 기타 회로를 통해 캐패시터를 충전합니다.

가장 좋은 디자인은 충전식 배터리 대신 슈퍼 캐패시터를 사용하는데, 이러한 캐패시터는 배터리보다 작동 수명이 더 길기 때문입니다.이것은 백열전구처럼 타버리지 않는 장수명 발광 다이오드와 함께 손전등의 수명을 길게 하여 유용한 비상등이 됩니다.현재 많은 모델의 단점은 슈퍼 캐패시터가 리튬 이온 셀에 비해 많은 에너지를 저장할 수 없다는 것입니다. 따라서 충전당 작동 시간이 제한됩니다.대부분의 설계에서는 조명을 약 30초간 강하게 흔들면 최대 5분의 빛이 나오지만, 광고 시간에는 LED의 출력 감소가 2~3분 후에 제외됩니다.필요에 따라 2분 또는 3분마다 10~15초간 장치를 흔들면 장치를 계속 사용할 수 있습니다.그것은 종종 장난감이나 다른 [3]손전등을 위한 비상용 예비품으로 여겨진다.

이 손전등들은 가짜로 판매되었는데, 대부분은 숨겨진 동전 크기의 충전 불가능한 리튬 전지를 포함하고 있다.고가의 슈퍼 캐패시터는 내부 컴포넌트에서 제외됩니다.이러한 가짜 디자인 중 일부는 "자석"이 자석이 아니거나 코일이 연결되어 있지 않으며 장치가 흔들릴 때 전기가 발생하지 않습니다.이러한 사기성 손전등은 내부 배터리를 충전하거나 교체할 수 없고 케이스는 영구히 [3][4]닫혀 있기 때문에 결국 무용지물이 됩니다.

크랭크 구동 설계

AM/FM 라디오가 내장된 크랭크 충전식 플래시 라이트
부품을 표시하기 위해 분해된 크랭크 전동 손전등: (1) 크랭크(2) 감속 기어(3) 제너레이터(4) 크랭크를 양방향으로 회전시킬 수 있는 충전식 리튬 이온 셀(5) 전파 정류기(6) 온/오프 및 모드 선택 스위치(7) LED 램프

또 다른 일반적인 유형은 와인드업 또는 크랭크 구동식 손전등으로, 손전등의 수동 크랭크를 통해 발전기를 통해 충전되는 배터리로 구동됩니다.1분간 크랭킹하면 일반적으로 약 30~60분의 빛이 나옵니다.다이노 토치나 손전등처럼 계속 펌핑할 필요가 없다는 장점이 있습니다.그러나 비상등으로는 신뢰성이 떨어질 수 있습니다. 왜냐하면 충전용 배터리는 결국 마모되기 때문입니다.사용되는 리튬 이온 전지는 일반적으로 약 500 전하의 정격입니다.

Freeplay Energy가 제작한 대체 "시계 토치" 설계에서는 에너지가 배터리가 아닌 평평한 나선형 감김 메인 스프링에 기계적으로 저장됩니다.주인은 크랭크를 돌려 스프링을 감아 올린다.그런 다음 라이트가 켜지면 스프링이 풀리면서 발전기를 돌려 라이트를 작동시킵니다.원래 개발도상국에서 사용하기 위해 개발된 이 설계의 목적은 배터리에 대한 의존도를 줄이거나 회피함으로써 신뢰성과 유효 수명을 향상시키는 것이었습니다.2012년 현재, 원래의 디자인은 더 이상 만들어지지 않지만, LED를 사용하여 더 작은 수동 크랭킹 모델을 업데이트할 수 있다.

기타 기능

제1차 [2]세계대전의 독일제 다이너모 손전등. 풀체인을 당기면 플라이휠이 회전해 전기를 발생시켜 전구를 약 5초간 점등시켰다.

기계적으로 구동되는 일부 손전등에는 단순한 광원을 넘어 추가 기능과 기능이 포함되어 있습니다.비상등으로서 판매되고 있는 모델에는, 도로변 비상등, 사이렌, AM/FM, 날씨나 단파 라디오의 적색 또는 황색의 점멸 등, 비상시에 도움이 되는 추가 기능이 있습니다.또한 AC 어댑터, 태양 전지 또는 자동차 담배 라이터 소켓에 꽂는 코드와 같은 배터리를 충전하는 대체 수단을 포함할 수 있습니다.

크랭크식 손전등에는 라디오 등의 기능이 있는 경우가 많습니다.한 가지 인기 있는 기능은 콘센트가 없을 때 휴대폰을 충전할 수 있는 5볼트 USB 충전 포트입니다.이러한 장치의 품질과 장기적인 신뢰성은 신뢰성이 높은 MIL-Spec 비상 장비에서 일회성 비수선 일회용까지 폭넓게 다양합니다.

"제철소

최초의 기계 구동식 휴대용 조명은 1800년대 석탄 채굴에 사용된 "철강 공장"이었다.이 램프는 크랭크 메커니즘에 의해 고속으로 회전하는 강철 디스크로 구성되었습니다.부싯돌을 디스크에 대고 누르면 불꽃이 튀고 조명이 [5]희미해졌다.이 공장들은 폭발성 연소 가스의 위험이 촛불 조명을 불안정하게 만드는 탄광에서만 사용되었습니다.불꽃이 튀어 불이 붙을 수 있는 매우 뜨거운 불꽃이 발생하지 않도록 주의해야 했다.[6]이 방앗간들은 사용하기 귀찮았고 종종 광부들에게 빛을 제공하는 것이 유일한 임무였던 한 소년에 의해 작동되었다.이 공장들 중 첫 번째 공장은 18세기 Speedding [7]제분소로, Speedding 가문은 웨스트몰랜드의 Lowther 가문과 Whitehaven [5]탄광업자의 대리인으로 오랜 연관을 가지고 있었다.

1815년부터 훨씬 밝고 단순한 데이비와 지오디 램프가 도입된 이후 제철소는 인기를 잃었다.방앗간 아이디어는 1946년 담배 라이터와 페로세륨 부싯돌의 발전된 기술을 바탕으로 부활했다.바다에서 [8]비상 신호를 보내기 위해 부싯돌 8개가 달린 스프링-와운드 램프가 제안되었다.

참고 항목

레퍼런스

  1. ^ "Tiny Dynamo Operates New Batteryless Flashlight". Popular Science. New York: Popular Science Publishing Co. 114 (2): 74. February 1929. Retrieved 2012-01-30.
  2. ^ a b "German pocket flashlight contains own dynamo". Popular Mechanics. Chicago: Popular Mechanics Co. 32 (4): 804. December 1919. Retrieved June 13, 2012.
  3. ^ a b Griffin, Grant E. (July 5, 2010). "Shake Flashlights with Fake Components". EE Times. Retrieved 2015-07-24.
  4. ^ "Shake-to-Charge Flashlight is a Fake". ElectronicsWeekly.com. Metropolis Media Publishing. December 21, 2007. Retrieved 2015-07-24.
  5. ^ a b Calvin, Ronnie (2000). "Coal". In Cameron, Alastair (ed.). Lakeland's Mining Heritage. Cumbria Amenity Trust Mining History Society. p. 60. ISBN 0-9539477-0-X.
  6. ^ N. Wood, Newcastle Colliery Working, Institute of Mechanical Engineers, Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers: 1858, 209페이지
  7. ^ Speedding 제철소의 예는 Whitehaven 박물관에서 볼 수 있습니다.
  8. ^ "Mechanical Flash Lamp". Popular Science. December 1946. p. 119.