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时间:2019-07-06
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1、工业设计课题调研——手电发展史一、手电筒的定义手电筒:简称电筒,或手电,是一种手持式移动电子照明工具。一个典型的手电筒至少由一个经由电池供电的灯泡、聚焦反射镜,和供手持用的手把式外壳。虽然是相当简单的设计,但它一直迟至19世纪末期才被发明,因为它必须结合电池与电灯泡的发明。在早期,因为电池的蓄电力不足,因此在英文中它被称为"flashlight",意即短暂的灯。二、起源移动照明工具的发展可追溯至人类社会发展的初期——原始社会。自从人类学会钻木取火以来,移动照明经历了从火把、油灯、煤气灯、蜡烛到手电的发展历程。火把,从原始社会一直沿用至今;春秋时期(公元前770年)
2、,出现了成型的油灯,并经过了多次改进;为了防风人们给油灯加上了罩,从早期的纸糊罩(灯笼),到后来改用玻璃罩,这样的油灯不怕风吹、透光率更高,便于户外移动照明;公元前3世纪左右,便有人用蜂蜡做成了蜡烛。到了18世纪,出现了用石蜡制作的蜡烛,并且开始用机器大量生产;十九世纪初,又出现了煤气灯,使人类的照明方法向前迈进了一大步。但这种灯很不安全,其气体为为水蒸气、一氧化碳、二氧化碳和氮、氧的混合物,在室内使用,燃烧不完全,容易发生危险,因此刚开始只当路灯或室外照明用。三、手电筒的出现与发展1799年,意大利的伏特发明了电堆及电池。1879年,爱迪生发明了白炽灯,首次出现
3、了用电作为能源的照明设备。从此,移动照明也向前迈进了一大步。1897年,休伯特成立了“美国电动产品与制造公司”,经营诸如手持式风扇、口袋灯等电动小玩意。1896年以来,随着便携式灯泡及锌碳干电池的相继发明,出现了“手电筒”的雏形。1903年8月26日,休伯特获得了“手电筒”的美国发明专利,这是一个把灯泡、电池、开关组装在一个圆筒里面的便携式的照明工具。自此,世界上第一支电筒诞生了。1、第一代手电筒时间:约19世纪末起特征:钨丝灯泡+碱性电池,以表面电镀的铁皮作外壳。第一代手电,俗称“老式手电”,最初的灯泡一般采用碳丝白炽灯泡,寿命约1500小时。1910年左右,白
4、炽灯泡取得重大突破,出现了稳定性更好,寿命更长的钨丝灯泡。同时期,表面镀镍工艺引入手电筒外壳制造中来,使手电筒变得美观,手电筒慢慢地流行起来。第一代手电籍者技术的发展,取得了很大的进步,但供电不稳定,发光效率低,容易烧坏,整个手电寿命较短。手电的外壳为表面电镀的铁皮,质量轻、工艺简单,容易发生锈蚀、漏水、漏电等现象。代表品牌:美国的Eveready,中国的虎头牌。2、第二代手电时间:约1913年起特征:灯泡充入特殊气体+高性能电池,以铝合金作为外壳材料。第二代手电,无论在性能还是外观方面都有了全新的突破。1913年起,美国的兰米尔发明了在灯泡内充入惰性气体可以防止
5、灯丝升华并增加灯丝稳定性,从此充气钨丝灯泡得到了大量应用。早期的充气灯泡以氩气、氪气等惰性气体为主第二代手电的典型代表之一是采用“氪气灯泡+高性能碱性电池”,能够比普通白炽灯增加70%的亮度,灯泡寿命更长。电池的性能在20世纪60年代得到了很大的提升,碱性电池已经商业化应用到各行各业,续航时间更持久。1956年Energizer制造出第一个9伏电池,使手电的亮度得到了大大的提高。手电的外壳首次以铝合金为材料,表面采用氧化处理工艺,工艺精细,外观精美,色彩丰富,质感颇佳,解决了锈蚀的问题。代表品牌:美国的Maglite镁光。(Maglite镁光)充气灯泡可以提高亮度
6、这种作法启发了当时人们对亮度的追求--是否可以在灯泡内充入某种气体,通过某些方法,使其亮度大大提高?于是,第二代手电的另一典型代表是“氙气灯泡+锂离子电池”应运而生。氙气灯泡由安定器和灯泡组成,首先将氙气灌入石英管中,再通过安定器将12伏特电力瞬间提高到25000伏特,激发管内的氙气电子游离,与稀有金属发生化学反应,产生一束超电弧发光,我们称之为气体放电,其电弧光照强,色温高,能达到类似白昼的太阳光芒。其亮度是传统灯泡的三倍,使用寿命比传统灯泡长10倍。另一方面,随着1970年锂电池实用化,使其具备更高功率的承受能力。由此,提出了“战术手电”的概念,并且开始关注防
7、水、防撞击、充电功能的设计,广泛应用于警察、保安、军队等特殊行业,为手电开辟了一片崭新的市场。代表品牌:美国的Surefire神火、Streamlight。3、第三代手电LED出现在1963年,但其功率一直没有太大的突破,直到90年代初期,以日亚为代表,大功率蓝光LED出现,让LED应用在手电中成为可能。1998年,第一款LED手电出现。此后,随着LED的发展,手电日新月异。 第三代手电最主要的特征是采用了LED(发光二极管)。LED是低压微电子产品,是半导体光电器件“高新尖”技术。与其他传统光源相比,LED具有:体积小、质量轻、耗电量低、使用寿命长、高亮度
8、、低热量、
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