照明装置的制作方法

专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明装置，特别是一种高亮度照明装置。
照明装置制造商必须在设计照明装置时平衡各种因素，比如零件费用、组装费用和时间以及照明装置进行照明的特定场所。通常，在制造和组装照明装置，特别是高亮度(HID)照明装置时，从顾客定购到发货之日止，需要有前期准备时间，因为在准备和装配照明装置零件过程中需要很多步骤。需要这种前期准备时间的部件包括电路装置。这样，照明装置一般不能及时制造。任何产品的顾客在订货后都要求货物能够及时发送，照明装置的买主也一样。因此，照明系统的制造商必须经常提前制造出零部件作为库存，以在下一订单前有储存的货物。但是，这样会耗费资金，因为未卖给顾客的库存货物占用了流动资金。
照明装置通常包括光学装置和电路装置。光学装置包括灯泡和折射器和/或反射器，它们以不同的角度产生和发射光。电路装置向灯泡提供电力，且电路装置具有一个通常由金属制成的壳体，该壳体罩住了包括镇流器的电路。镇流器用于在电灯开启和工作时保持必需的电路条件，所述高亮度电灯可以是高压钠灯、金属卤化物灯或者水银灯。
在镇流器装配到电路装置前，镇流器自身通常经过长时间的灌注浸渍工艺处理。这种灌注工艺将镇流器中的片层粘结到一起，降低了磁场作用下由于振动而产生的噪音。这种灌注工艺还提高了绝缘系统的绝缘能力，该绝缘能力能够克服高电压并防止电晕放电引起的击穿。另外，这种灌注处理还能防腐蚀并降低镇流器的工作温度。
另外，照明装置的电路装置，特别是其壳体有时很大，因为需要相对大的表面以发散镇流器的热量。壳体也应该制成具有足够空隙的尺寸，该空隙能够使工具伸入并用于组装照明装置及其各种零件。依据电路装置相对于光学装置的位置(即在其上或者其下)，壳体的大小会影响向上或者向下的光强，从而使整个照明系统的效能降低。
因此，对于室内照明装置来说，需要使该装置的组装较快且价廉。在制造和组装该照明装置零件时，不需要明显的前期准备时间，即能够及时组装，而无需那种耗费金钱的库存。该照明装置可以提供其应用场合所需的照明度。该照明装置还包括电路装置或者壳体，该壳体相对较小，以形成高强度的光并且不会阻碍向上或者向下发射的光。另外，电路装置也能够与镇流器一起装配，从而不需要现在这种长的前期准备时间。
本发明的主要目的是提供一种照明装置，该装置能够比现在的照明装置更快和更廉价地加以组装。
本发明的另一目的是提供一种照明装置，在制造和装配组件时，它不需要明显的前期准备时间。
本发明的另一目的是提供一种照明装置，该装置能够及时组装并不需要那种耗费金钱的库存。
本发明的另一目的是提供一种照明装置，该装置能够相对容易地加以组装。
本发明的另一目的是提供一种照明装置，该装置能够产生其应用场合所需的照明度，特别是为了零售和需要光照的工业应用场合提供大量的向上和向下照射的光。
本发明的另一目的是提供一种照明装置和制造这种照明装置的方法，该装置能够使电路装置与镇流器一起制造和完成装配，从而减少整个制造时间。
为了达到本发明的上述目的、特点和优点，本发明提供了一种适于与照明装置一起使用的电路装置，它包括由金属制成的壳体，并具有在其间形成空腔的内部表面。该电路装置还包括一个未经灌注的镇流器，该镇流器位于空腔内并具有伸出的绕组导线。该镇流器在粘稠混合物中进行封装，所述粘稠混合物最好是可固化的热固性聚脂与能够很好地分解成与壳体内表面接的无机物之间的混合。在最佳实施例中，这种能够很好地分解成无机物的混合物成分和聚脂最好分别以3∶1的重量比加以提供。
根据本发明的教导，本发明还提供了一种照明装置，该装置具有光学装置，用于传送由灯泡产生的光。该光学装置包括一个电路装置，所述电路装置具有由金属制成的壳体。壳体包括主体部分和可拆卸的扣盖部分，它们形成了一个空腔。可拆卸的扣盖部分具有至少一个电气元件，该元件安装在盖上并伸入空腔。镇流器安放在壳体的空腔内并在可固化的由聚脂与能分解的有机物的混合物中封装。这种可固化的混合物可变得粘稠并固定其中的镇流器。
下面结合附图，对本发明的最佳实施例加以详细描述，从这些描述中，将更清楚地理解本发明的上述以及其它的目的、特征和优点。


图1是根据本发明所述的照明装置的透视图；图2是根据本发明所述的组装后的照明装置透视图，其中镇流器以虚线表示；图3是根据本发明所述的照明装置的电路装置透视组装示意图；图4是根据本发明所述的照明装置的光学装置透视组装示意图。
参见本发明的附图1，它表示了根据本发明所述的照明装置10。根据本发明所述的照明装置10特别适合作为零售的室内用灯和需要照明的工业应用场合，例如开放的装配区域。进一步参见附图24，照明装置10包括一个电路装置12(图2和图3更清楚地表示了该装置)和一个光学装置14(图4更清楚地表示了该光学装置)。
现在参见图2和图3，电路装置12具有一个由多块板组成的壳体16，包括前板或盖18、后板20(主体部分)、顶板22(电线板)和底板24(插座板)，如图3所示，它们通过各种紧固件连接在一起。板18、20、22、24最好由金属板材制成，这比照明壳体通常所用的铸铝要便宜，但是对于本发明照明装置的最佳实施例来说，在家用场合下足够了，因为该装置不必面对严酷的户外环境。因此，这种壳体适于用在室内，特别适合作为零售的室内用灯和需要照明的工业应用场合。
如图1-3所示，电路装置的壳体16具有八边形的形状或者截面，并在其中形成了腔室或者空间25。电路装置12还包括一个电容26、一个镇流器28，在其它实施例中还包括一个起辉器30和一个继电器32。电路装置还包括多种电线34和为了控制壳体16中的电灯的连接件。为了操纵选定的、照明装置发光单元和光学装置，从插座39延伸到镇流器28的电线34和诸如电容26等其它电气元件都根据电路图相互连，所述电路图对于本领域的技术人员来说是公知的。用于保持灯泡27的插座垫块38和插座39从电路装置12的壳体16伸出并连接到向插座提供电力的电线34上。灯泡27可产生用于形成所需照明的光亮。
如图4所示，照明装置10还包括一个光学装置14，该装置具有光学元件40，该光学元件40用于根据所需的照射方式以不同的角度发射光。光学元件40最好可以是任何已知技术中用于发射光的典型玻璃、塑料或者金属元件，包括但并不限于玻璃或塑料反射器、折射器、反射/折射组合件或者金属反射器。光学元件40的顶部具有一个上部开口44，所述顶部由用于其中容纳灯泡27的上部圆盖45组成。光学元件40还具有下部开口46，下部开口由底部圆盖47形成，用于在采用照明装置10的环境中，辅助提供向下照射的光。
光学装置14还带有一个吊架48，它将光学元件40与电路装置12(特别是壳体16)相连，在图示实施例中，还使光学元件40从电路装置12上悬挂下来。如图4所示，吊架48具有一个圆环部分50和一对悬挂元件52。如图1和4所示，吊架48与光学元件40装配在一起，其中吊架48穿入下部开口46并邻近开口44。圆环部分50的直径大于上部开口44的直径，使得光学元件40支撑并悬挂在圆环部分50上。如图1和2所示，悬挂元件52最好通过钩在后板20的开口54中而安装到壳体16上，从而使光学元件40从其上悬挂下来。尽管照明装置10可以在室内的多种方向上取向并位于多种位置上，但是它最好由钩子56钩住并从天花板上悬挂下来，这样在安装时不需要工具。
如上所述，壳体16的内部形成了腔室或者空间25，其中带有镇流器28和电容26，另外还有其它元件、电路或其它东西，这些部件适于放置在内部腔室25中，例如起辉器30和继电器32。另外，壳体16最好由金属板材制成，但也可以由具有适当强度的任何其它材料制成，用于发散镇流器28工作时所产生的热量。
根据本发明的教导，镇流器28和电路装置12的其余部件同时组装，以达到本发明的节约时间和费用、提高组装效率以及即时使用的目的，避免本文所述的已有技术中需要多个步骤以及很长周期的弊端。特别是实现了本发明所公开的“封装工艺”，即尽管镇流器28位于壳体16中，也能够对未封装的镇流器进行封装。象已有技术那样，镇流器28包括一组磁线绕组66，该绕组66装配到一叠焊在一起的铁芯70上。该绕组带有很长的导引端和终结导引线68，但是不带有一般技术中所含的外部导引线。这种没有经过进一步加工和涂覆的镇流器是一种未封装的镇流器。
关于电路装置12，电力供应线60和保险器夹持装置69装配到电线板22上。灯泡插座和插座垫块39和38装配到插座板24上。电力供应线60的导引端和插座直接安装到绕组66的长起始端和末端68上。顶部电线板22和插座板24固定到壳体16上。
如图2所示，未封装的镇流器28(以假想的虚线表示)放置到带有绝缘器62的壳体16的空腔25中，所述绝缘器62最好呈图示的板状或者片状，并位于壳体和镇流器之间。当可固化的热固性聚合树脂(封装化合物)和能够很好地分解为无机物质的填充物的混合物63充入空腔25时，振动该装置。可固化的聚合树脂可以是任何适合这种应用的树脂，最好是热固性树脂，包括聚脂、聚氨酯、尿烷或者环氧树脂。在这种应用场合下，所述无机物质应该具有足够的热传导性。在最佳实施例中，能够很好地分解的无机物质是砂子，热固性树脂是聚脂，这些物质以重量比为3∶1的比例充入空腔25，包装镇流器28并将其充分密封，从而形成其适当的使用特性。镇流器28被封装，仅留下绕组导引端68(图2中显示了三个)从其中伸出，这些导引端必须是自由的，以与各种其它的电气元件相连。
在最佳实施例中，因为在固化前，聚脂和砂子混合物具有流动性，可在空腔25内提供由塑料或者其它材料制成的袋子64，用于容纳和保持镇流器28并进一步容纳混合物，以使混合物不会从壳体板18、20、22和24内或它们之间的任何开口泄漏。这样，袋子64密封住了壳体16的空腔25，使混合物不会在其固化和变得粘稠前泄漏。当然，当在装置10内使用袋子64时，混合物63间接地与壳体16的内表面接触。最好是采用填隙材料、条带或者其它适当的密封材料覆盖并密封任何开口，以防止混合物泄漏。当然，封装混合物和用于密封的装置应该具有化学相容性。最佳的封装树脂是不饱和聚脂。这种树脂可从多种途径得到。一种来源是从密苏里州Louis街的P.D.George公司获得的Pedigree TM第300LV号聚脂，在未填充状态下，它具有重量大约占29.5到33.5％的单体含量。
振动使得砂子穿过树脂基质分散，还使得混合物在不借助真空力的作用下，穿过镇流器28的缝隙。作为填充物，砂子相对便宜并还增加了封装混合物的热传导性。经过大约45分钟到1小时，该混合物受到固化作用而达到粘稠状态。为了形成电路装置12，所有的连接件都制在镇流器28上--从镇流器绕组导引端到为了使照明装置10工作的其它电气元件，例如电容26、插座29和插头(电线)60--并且壳体16由盖板18封闭，如图2所详细表示的那样。
这样，根据本发明所公开内容的教导，与电路装置12的装配相结合，镇流器28的封装操作可以在相对短的装配时间内完成。因此，镇流器28设置在粘稠的封装混合物中。这一粘稠的封装混合物在壳体空腔25内固化，从而使镇流器28固定在壳体16内。这样，对未封装的镇流器28进行封装操作形成了将镇流器固定到装置中的途径，而无需进行人工安装托架等。因此，封装了的镇流器28形成了电路装置12的一个集成部件，从而使之很小并且造价低。
此外，还改进了电路装置12的热性能。因为镇流器在工作时要产生热量，所以必须从空腔25发散热量，这可以通过封装混合物中的砂子来实现，这些砂子作为传导器，将热量从空腔25传到壳体16。所述封装材料、特别是其中的砂子，将热量传到散热外表面。因为电容26、起辉器30和继电器32比镇流器28对温度更敏感，所以从壳体16上去除了由镇流器28耗散的热量。特别地，普通电容的热极限大约90摄氏度，而普通镇流器的热极限大约是165摄氏度。这样，镇流器能够在比电容温度高的情况下工作。因此，所述封装工艺有效地向外表面传导了由镇流器产生的热量。另外，通过削弱叠层在磁场作用下的运动，还可以减小噪音。
不经任何先期封装的封装工艺还具有照明装置中采用的普通镇流器所不具备的优点。在将它们装入普通电路装置之前，已有技术中的镇流器通常作为单独的元件，要经过很长的封装处理过程。在这种封装过程中，须预热镇流器，然后通过浸渍或者浸入上釉池而对镇流器进行上釉封装。这种浸渍可以在真空状态下进行，以使封装材料浸入镇流器的缝隙。接着，通过在炉内烘烤镇流器而对进行后续固化处理，使釉面固化。对于一个普通的照明镇流器来说，这一封装过程最长达8小时，因为后续固化工艺占用了大量时间(对于许多镇流器来说大约需5小时)。在这种上釉或封装工艺之后，普通的镇流器必须仍旧安装和连接到电路装置的剩余部分上。
因此，通过将加工好的镇流器、电容，如果需要的话还包括保险器夹持装置、起辉器和继电器放置到某种形式的壳体内，再用托架、条带、螺钉或者其它方法将它们定位，再在这些元件之间连上适当的电路，就组装好了一个典型的照明装置。
相反，根据本发明，镇流器28不需经过上述封装或者上釉过程，而代之以同时进行的封装工艺并与电路装置12集成到一起。这种未加工完的镇流器需经大约1小时的封装操作，在这种应用场合下，封装材料足以很好地对镇流器进行封装。这样，照明装置能够即时地组装并卖给顾客，而不象先前那样需要准备时间或者建立库存。
如上所述，从正视图上看，图1-3所示的壳体16呈八角形。在某一实施例中，八角形的形状构成了相对小的内腔16，即其对应的容纳电气元件(例如电容26和镇流器28)的内部体积相对较小，但是这样能够节约费用并易于制造。根据电路装置12(分别在光学装置14的上方或者下方)的位置，通过在给定方向上减少挡光因素，这种小壳体可改进装置10向上或者向下的光强。
另外，根据本发明的教导，壳体16可以具有如下尺寸。在普通的照明电气装置中，壳体相对较大，这样就有更多的表面区域来发散由未封装的镇流器产生的热量。相反，在本发明的照明装置中，对镇流器28进行封装的封装材料能够更好地传导热量。小尺寸的电路装置12可以使之应用于有限的安装空间内，因为在零售或者需要照明的工业环境中，从外观上讲，小一些的照明装置更有利。
但是，壳体16最好具有多种形状。尽管壳体16的形状可以根据想象有所不同，但是它必须能够承受其中的镇流器28和其它所需元件的重量，以及安装在其上的光学装置14的重量。
如图2和3所示，壳体16包括可拆卸的盖板18，这一盖板方便了装配和接近空腔25，特别是方便了电容26、起辉器30和继电器32的维护工作。在最佳实施例中，电容26、起辉器30、继电器32直接安装到形成组件的可拆卸盖板18的内表面19上，它们的导引端以适当方式直接安装到镇流器28绕组的长起始端和终结端68上。
尽管参照最佳实施例表示和描述了本发明，但是对于本领域的技术人员来说，应该理解到在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的整体和具体部件做出多种变化形式。
权利要求
1.一种电路装置，它具有至少一个安装在其上的电气元件，该电路装置包括一个壳体，所述壳体具有在其内部形成空腔的内部表面；一个镇流器，该镇流器安放在空腔内，并具有安装在其上的绕组导引端，该镇流器能在固化的热固性聚合树脂和能够很好地分解为无机物的混合物中加以封装，且从其上伸出的绕组导引端能够与至少一个电气元件相连。
2.如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，热固性聚合树脂是聚酯。
3.如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，能够很好地分解的无机物是砂子。
4.如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，分别以3∶1的重量比提供所述能够很好地分解的无机物和热固性聚合树脂。
5.如权利要求1所述的电路装置，还包括一个设置在镇流器和壳体之间的薄塑料片，以在固化前支承热固性聚合树脂以及能够很好地分解的无机物。
6.如权利要求4所述的电路装置，还包括一个设置在薄塑料片和壳体之间的绝缘元件。
7.一种照明装置，它具有一个光学装置，用于传送由灯泡产生的光，该照明装置包括一个电路装置，它包括一个壳体，该壳体具有主体部分和一个可拆卸的扣盖部分，它们中间形成了一个空腔，所述可拆卸的扣盖部分具有至少一个安装在其上并伸入空腔的电气元件；和一个镇流器，该镇流器设置在空腔内，并具有安装在其上的绕组导引端，该镇流器能在固化的热固性聚合树脂和能够很好地分解为无机物的混合物中加以封装，其特征在于固化态的混合物在镇流器周围形成具有保护作用的覆盖层，且从其上伸出的绕组导引端能够与至少一个电气元件相连。
8.如权利要求7所述的照明装置，还包括一个设置在镇流器和壳体之间用于支承混合物的薄塑料片。
9.如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，分别以3∶1的重量比提供可固化的混合物和所述能够很好地分解的无机物。
10.一种照明装置，包括一个壳体，它具有在内部形成空腔的内部表面；一个未封装的镇流器，该镇流器具有从其上伸出的绕组导引端且设置在空腔内，该镇流器在聚合树脂和砂子混合物中加以封装，并使所述混合物固化达到粘稠状态，使镇流器密封在其中；一个灯泡插座，它安装在壳体上并与镇流器通过电路相连，该灯泡插座用于承载安装在其中的灯泡，所述灯泡用于选择性地发光；和一个光学元件，它设置在灯泡周围，用于以不同的角度传送光。
11.一种用于组装照明装置所用的电路装置的方法，包括提供一个金属壳体，所述壳体确定了一个内部空腔；将镇流器设置在所述空腔内，所述镇流器具有安装在其上的绕组导引端；将可固化的聚合树脂和能够很好地分解的无机物的混合物冲入空腔从而封装所述镇流器；和使所述混合物固化成粘稠状态并使绕组导引端从其中伸出。
12.如权利要求11所述的方法，还包括提供一个薄塑料板以形成内部空腔。
全文摘要
一种适于与照明装置一起使用的电路装置,包括一个由金属形成的壳体,并具有其中形成空腔的内部表面。该电路装置还包括一个未封装的镇流器,所述镇流器位于空腔中并具有从其上伸出的绕组导引端,该镇流器能在可固化的热固性聚合树脂和能够很好地分解为无机物的粘稠混合物中加以封装,最好分别以3∶1的重量比提供所述能够很好地分散的无机物和热固性聚合树脂。
文档编号H05B41/02GK1245274SQ9910487
公开日2000年2月23日 申请日期1999年4月15日 优先权日1998年8月15日
发明者J·C·麦卡特尼, J·L·赖斯, M·F·凯勒 申请人:霍罗芬公司