NL8501781A - Draagbare hulpvoedingseenheid. - Google Patents

Description

' 1* , N.0. 33271 χ

Draagbare hulpvoedingseenheid.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een draagbare hulpvoedingseenheid voor gebruik samen met batterij gevoede apparaten, in het bijzonder apparaten zoals draagbare radio’s en draagbare bandrecorders.

5 De laatste jaren is er een aanzienlijke toename geweest in het aantal batterij-gevoede draagbare apparaten. Dat geldt in het bijzonder voor kleine stereo radio/bandrecordercombinaties van het type die gekoppeld zijn met een kleine lichtgewicht koptelefoon zodanig dat ze kunnen worden gebruikt tijdens oefeningen en sportactiviteiten.

10 Het gebruik van dergelijke apparaten tijdens sporten, joggen, fietsen en dergelijke heeft het noodzakelijk gemaakt dat het apparaat zo compact en zo licht mogelijk moet worden, zodat het gemakkelijk kan worden vastgehecht aan een riem of gordel of aan een ander kledingsstuk zonder dat dit voor de gebruiker ongemak met zich meebrengt. Dergelijke 15 grenzen in afmetingen en gewicht hebben geleid tot veel apparaten die worden gevoed met een 3 volt voedingsspanning geleverd door twee standaard AA cellen.

In een kenmerkend apparaat zullen twee hoogwaardige alkaline AA cellen een maximale bruikbare bedrijfstijd verschaffen van ongeveer 12 20 uur. Pogingen om uitwendige hulpvoedingen te ontwerpen voor dergelijke inrichtingen hebben tot nu toe geleid tot grote lastige batterij-eenhe-den die vaak even veel of meer wegen dan het apparaat dat daarmee gevoed moet worden. Bovendien vormt een dergelijke uitwendige voedings-eenheid een extra eenheid die afzonderlijk aan de gordel, riem of het 25 betreffende kledingsstuk moet worden bevestigd of geklemd.

De onderhavige uitvinding heeft nu betrekking op een lichtgewicht hulpvoedingseenheid die gebruik maakt van een aantal knoopcellen, bij voorkeur van het zink-lucht-type. De onderhavige uitvinding verschaft een behuizingsdeel dat voorzien is van een aantal uitsparingen, elk be-30 stemd voor ontvangst van een of meer schijfvormige knoopcellen, en voorzien van schakelmiddelen voor het besturen van de zuurstofstroom naar de cellen en elektrische verbindingsmiddelen om deze vermogensbron te verbinden met het batterij gevoede apparaat.

Alhoewel de onderhavige uitvinding zal worden beschreven met ver-35 wijzing naar bepaalde uitvoeringsvormen ervan zal het duidelijk zijn dat deze twee voorkeursuitvoeringsvormen slechts dienst doen als illustratie van de uitvinding en dat de uitvinding daartoe niet is beperkt.

Figuur 1 toont een isometrisch aanzicht van een inrichting volgens *: 781

s' 'V

2 de onderhavige uitvinding bevestigd aan een daarmee te voeden appa-' raat.

Figuur 2 toont een aanzicht met uiteen genomen delen van een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

5 Figuur 3 toont een doorsnede door de eenheid uit figuur 2 volgens de lijn 3-3.

Figuur 4 toont een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.

Figuur 5 toont een doorsnede door de inrichting* uit figuur 4 vol-10 gens de lijn 5-5.

De draagbare hulpvoedingseenheid, die een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding vormt, omvat een lichtgewicht behuizing bestemd om een aantal schijfvormige knoopcellen van het zink-lucht-type te ontvangen teneinde een hulpvermogensbron van 3 V en/of 6 V te vor-15 men. Figuur 1 illustreert een inrichting van het type waarop de onderhavige uitvinding is gericht, in zijn algemeenheid aangeduid met 1 en bevestigd aan een daarmee te voeden apparaat waarvan alleen de contouren zijn aangegeven. In de uitvoeringsvorm die geïllustreerd is in figuur 2 is de hoofdbehuizing 2 voorzien van vier uitsparingen 3, 4, 5 en 20 6 elk bestemd voor ontvangst van een enkele knoopcel 13, 14, 15 en 16 alsmede voorzien van een achterplaat 7 en een verschuifbaar schakelmid-del 8 dat zich bevindt tussen deze achterplaat en de vrij liggende positieve contactoppervlakken van de knoopcellen 13, 14, 15 en 16, waarbij deze schakelmiddelen 8 voorzien zijn van een uitstekend gedeelte 18 25 dat bestemd is om te passen binnen en uit te steken door de opening 28. Het schakelmiddel 8 kan heen en weer schuiven door middel van het uitstekende gdeelte 18 zodanig dat in de uitgeschakelde positie dit schakelmiddel 8 geen luchtstroom toelaat door de openingen 23, 24, 25 en 26 naar de knoopcellen 13, 14, 15 en 16, terwijl in de ingeschakelde posi-30 tie wel een luchtstroming door deze openingen naar de genoemde knoopcellen mogelijk is. De eenheid is verder voorzien van verbindingsmiddelen 9 via welke de eenheid elektrisch kan worden verbonden met een te voeden apparaat.

Zoals in figuur 2 is geïllustreerd zorgt de voorkeursschakelplaat 35 eenvoudig voor het afsluiten van het aantal luchtopeningen in elk van de knoopcellen. Het is ook mogelijk dat de schakelaar functioneert voor het afsluiten van de toegang van zuurstof tot het inwendige van de voe-dingseenheid door de openingen 23, 24, 25 en 26 af te sluiten. Deze alternatieve uitvoeringsvorm kan eventueel minder wenselijk zijn omdat 40 alle zuurstof die nog aanwezig is in het inwendige van de voedingseen- i 7 3 1

*V <.J -J 3 / ij J

3 heid op het moment dat deze wordt uitgeschakeld nog wel ter beschikking is voor de knoopcellen, terwijl bij de voorkeursuitvoeringsvorm van de schakelplaat iedere verdere toegang van zuurstof tot de cellen, afgezien van de zuurstof die al werkelijk in de cel zelf aanwezig is, wordt 5 voorkomen. De achterplaat 7 wordt op zijn plaats vergrendeld door middel van een grendellip 17 die bestemd is om te worden ingeschoven door een opening 27 in de behuizing 2 op zodanige wijze dat een losneembare vergrendeling wordt verkregen.

In de uitvoeringsvorm die geïllustreerd is in figuur 2 zijn de 10 cellen 13 en 14, en de cellen 15 en 16 paarsgewijze in serie geschakeld en de twee paren cellen kunnen parallel worden geschakeld teneinde 3 volt te produceren of in serie worden geschakeld teneinde 6 volt te produceren. Zoals getoond is in figuur 3 zijn de cellen 13 en 14 elektrisch gekoppeld via de contactmiddelen 19. Soortgelijke niet getoonde 15 contactmiddelen zijn aanwezig voor het verbinden van de cellen 15 en 16 met elkaar.

In de uitvoeringsvorm die geïllustreerd is in figuur 4 omvat de hulpvoedingseenheid een behuizing 32 met de uitsparingen 33, 34, 35 en 36 elk bestemd voor de ontvangst van twee zink-lucht-knoopcellen. De 20 achterplaat 7 en de schakelmiddelen 8 uit figuur 4 zijn soortgelijk aan de achterplaat 7 en de schakelmiddelen 8 uit figuur 2. De voedingseen-heid uit figuur 4 is eveneens voorzien van elektrische schakelmiddelen 38 die op een geschikte wijze zijn aangesloten om de voedingseenheid een spanning van 3 volt of 6 volt te laten leveren.

25 De knoopcellen 43a, 43b, 44a, 44b, 45a, 45b, 46a en 46b uit de fi guren 4 en 5 zijn soortgelijk aan de zink-lucht-knoopcellen die toegepast zijn in de inrichting uit figuur 1. De respectievelijke a en b cellen van elk paar zijn in serie geschakeld zodanig dat het paar cellen in elk van de uitsparingen een spanning zal verschaffen van 3 volt. 30 Positieve contactmiddelen 37 zijn aangebracht om contact te maken tussen de positieve buitendelen van de knoopcellen 43a en 44a, en negatieve contactmiddelen 39 zijn aangebracht can contact te maken tussen de negatieve buitendelen van de knoopcellen 43b en 44b. Soortgelijke niet getoonde contactmiddelen zijn aanwezig om de cellen 45a, 45b, 46a en 35 46b met elkaar te verbinden. De respectievelijke paren uitsparingen zijn op geschikte wijze verbonden met de schakelaar 38 met behulp waarvan alle vier paren cellen parallel geschakeld kunnen worden om 3 volt spanning te verschaffen of waarbij telkens twee paren in serie kunnen worden geschakeld en de serieschakelingen parallel geschakeld worden 40 zodanig dat 6 volt spanning wordt verschaft.

Λ 7" Λ . : -?.<*·! -4^ V' “ ® ^ * 4

Bij voorkeur wordt in de draagbare hulpvoedingseenheid volgens de onderhavige uitvinding een zink-lucht-cel van het type model 1200HP gebruikt met een kenmerkende minimale open circuitspanning van 1,45/1,35 V, een capaciteit van 2400 mAh en een gewicht van ongeveer 9,9 gram.

5 Elke cel heeft een maximale diameter van 30,48 mm en een dikte van ongeveer 5,1 mm.

Terwijl twee AA alkaline-cellen van goede kwaliteit, die 3 volt spanning verschaffen, een bruikbare levensduur hebben van ongeveer 12 uur, hebben de vier knoopcellen van de inrichting, geïllustreerd in fΙ-ΙΟ guur 1, een bruikbare levensduur van 48 uur en de 8 cellen van de inrichting, die geïllustreerd is in figuur 3, hebben een levensduur van meer dan 96 uur. Er wordt opgemerkt dat de begrensde stroomcapaciteit van zink-lucht-cellen van het type dat in de inrichting volgens de uitvinding wordt gebruikt afhankelijkl is van het kathode-oppervlak. Om 15 deze reden zal het gebruik van acht dunne cellen in plaats van vier dikkere knoopcellen (in de uitvoeringsvorm als geïllustreerd in figuur 3) een verdubbeling opleveren van de stroomcapaciteit omdat bij acht cellen het kathode-oppervlak is verdubbeld.

De inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan worden beves-20 tigd aan een riem, gordel of een ander kledingsstuk maar de dunne afmetingen en het zeer lage gewicht van de gehele voedingseenheid maken deze eenheid bijzonder geschikt om direct te worden bevestigd aan de buitenzijde van het apparaat dat met de eenheid moet worden gevoed. De verbinding kan op een willekeurige geschikte wijze worden gerealiseerd 25 bijvoorbeeld door gebruik te maken van hechtmiddelen van het Velcro-ty-pe (klittenband).

Als de voedingseenheid direct aan het te voeden apparaat wordt bevestigd dan behoeft de gebruiker in principe slechts een enkel element aan zijn riem of kleding te bevestigen waarbij het gewicht en de dikte 30 van de combinatie van het apparaat met de hulpvoedingseenheid nauwelijks groter respectievelijk zwaarder zijn dan van het te voeden apparaat zelf.

Het zal natuurlijk duidelijk zijn dat vele wijzigingen, modificaties en veranderingen kunnen worden uitgevoerd in de inrichting en de 35 werkwijze volgens de uitvinding zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

8501781

Claims (10)

1. Lichtgewicht hulpvoedingseenheid omvattende een behuizingsele-ment met een aantal uitsparingen elk bestemd voor ontvangst van tenminste een schijfvormige knoopcel, schakelmiddelen voor het besturen 5 van de zuurstofstroming naar elke cel, en elektrische verbindingsmiddelen om de voedingseenheid op geschikte wijze te verbinden met een apparaat dat uit batterijen moet worden gevoed.

2. Voedingseenheid volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 0 genoemde schijfvormige knoopcellen bestaan uit zink-lucht-cellen.

3. Voedingseenheid volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de genoemde schakelmiddelen voorzien zijn van een verschuifbaar element waarmee in de uitgeschakelde positie de zuurstoftoevoer naar het inwendige van de behuizing wordt geblokkeerd.

4. Voedingseenheid volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de 15 schakelmiddelen voorzien zijn van een verschuifbaar element dat in de uitgeschakelde positie een aantal luchttoevoeropeningen in elk van de cellen, via welke toevoeropenlngen zuurstof kan toetreden in elke cel, afsluit.

5. Voedingseenheid volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de 20 eenheid bestemd is om vier cellen te bevatten met een kenmerkende capaciteit van 2400 mAh.

6. Voedingseenheid volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de inrichting bestemd is om acht cellen te bevatten elk met een kenmerkende capaciteit van 2400 mAh.

7. Voedingseenheid volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het genoemde behuizingselement voorzien is van vier uitsparingen waarbij de cellen in een paar aangrenzende uitsparingen elektrisch met elkaar in serie zijn verbonden en de cellen in het andere paar aangrenzende uitsparingen eveneens elektrisch met elkaar in serie zijn verbonden.

8. Voedingseenheid volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de cellen in de genoemde respectievelijke paren uitsparingen elektrisch parallel geschakeld zijn.

9. Voedingseenheid volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de cellen in de genoemde respectievelijke paren uitsparingen elektrisch in 35 serie zijn geschakeld.

10. Voedingseenheid volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de cellen in de genoemde respectievelijke paren van uitsparingen verbonden zijn met een elektrisch schakelmiddel waardoor ze selectief ofwel in serie ofwel parallel geschakeld kunnen worden. ‘ή ^ ’ « ƒ Λ 1