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：
本发明概括地涉及一种照明装置，并且更尤其涉及在相对小型且轻质的外壳中具有冷阴极荧光灯这样的装置。
背景技术：
在现有技术中荧光灯早已经被人们所熟知，并且在近几年因其相对低的功耗和相对低的散热而受到很大的关注。在典型的电气装置中使用荧光灯提供照明来用于一般的照明目的，因为在发光过程中它们比白炽灯泡更有效。荧光灯是低压气体放电源，其中主要是荧光粉受到由汞等离子形成电弧而产生的紫外线能量的激活进行发光。这种灯通常是电极密封在各端中的管形灯管这种形式，其包含低压汞蒸气以及用于启动的少量惰性气体。灯管的内壁涂覆有通常称为荧光剂的荧光粉。当施加适当的电压时，在电极之间流动的电流穿过汞蒸气产生了形成电弧的等离子。这种放电产生了某些可见光辐射。紫外光依次激发荧光剂发光。
两个电极气密地密封在灯泡中，并且一端一个电极。设计这些电极是为了用作“冷”或“热”阴极或电极，更准确地称作放电操作的辉光或电弧模式。用于辉光或冷阴极操作的电极可以由通常在内侧涂覆有发光材料的端部密封金属圆柱体构成。“冷”是指除了通过放电穿过灯管产生的电极之外，还指并不依赖于额外发热装置的电极。相反地，热阴极荧光灯包括灯丝状电极，通过其中的电流对其进行加热，从而由灯提供增强的发射。
传统的冷阴极灯在大约几百毫安的电流下工作，具有大的阴极降落或压降，大约超过50伏。CCFL因为所使用的电极类型而不太受启动频率的影响。CCFL以与标准热电极灯相同的方式发光。通常地，后一类型用作正常辉光放电并且它们的电极是无涂层的镍或铁的中空圆柱体。
阴极降落大并且对于一般照明目的来说是要获得高效率或高功率，传统的灯制作得相当长，大约2-8英尺，且直径为25-40毫米。启动这些传统的灯大约需要2000伏并且需要大约900到1000伏来运行。与热电极荧光灯相比，CCFL的优点在于它们通常具有非常长的寿命，由于它们高低不平的电极的缘故，无需灯丝并且电流消耗低。它们启动相当快，即使在寒冷的环境条件下。它们的寿命并不受启动次数的影响。而且，可以使它们昏暗到相对低的光输出水平。

发明内容
本发明的目的是提供一种简单且小型的发光装置，特别很好地适合于安装在诸如储藏室这类狭窄空间的内部。
本发明的另一目的是提供一种用于基本防水照明装置的简单而高效的设计。
本发明的再一个目的是提供一种可调整的照明装置。
在一方面，本发明提供一种照明装置，其具有细长的灯管以及与该灯管共同延长且包围在其周围的外壳。端帽位于外壳的末端并且包括在灯管周围径向延伸的套筒。端帽包括至少一个由套筒限定的定位表面。反射器在内部空间纵向延伸并且包括位置与定位表面相抵对的末端部分，由此使反射器定位并且与灯管基本保持预定间距。


图1a-e是表示根据本发明照明装置的各种透视图；图2是表示沿着图1中线2-2的部分横截面视图；
图3是表示用于根据本发明照明装置的接头的透视图；图4是表示沿着图2中线4-4的部分横截面视图；图5是表示沿着图2中线5-5的部分横截面视图；图6是表示根据本发明照明装置中一部分的部分横截面视图；图7是表示沿着图1中线7-7的部分横截面视图；图8是表示根据本发明照明装置的端视图；图9是表示根据本发明照明装置中一部分的部分横截面视图；图10a-10d表示根据本发明照明装置的各种透视图；图11是沿着图10b中线11-11的部分横截面视图；图12是沿着图11中线12-12的部分横截面视图；图13是在根据本发明遥控安装构造中的照明系统透视图。
具体实施例方式
参考图1a-e，示出了本发明一个优选实施方案的各种视图。提供一种照明装置10，优选包括从电箱16中延伸的第一照明单元14和第二照明单元和15。设置安装部件或者接头18并且使安装部件或者接头18支撑单元14和15。端盖20和22分别位于单元15和14的末梢端上。装置10优选具有相对窄的轮廓，如图1e中所示，使其能够容易地放置在相对狭窄的空间内例如在柜子内部或在架子下。
现在转向图2，示出了单元14沿着图1a中的线2-2的部分截面图。单元14和15优选基本上相同并且此处对单元14的说明应当理解为也涉及单元15。单元14优选包括透明或半透明管或外壳34，其限定了在其中放置照明装置的各种组件的内部空间35。外壳34优选由基本透明的可挤压材料例如丙烯酸构成，然而，应当理解在不脱离本发明范围的情况可以使用可替换的合适材料例如玻璃或各种塑料材料。可以使用彩色的或者磨砂的外壳代替透明材料。
细长的荧光灯管30，优选是冷阴极荧光灯(“CCFL”)，优选位于内部空间35的内部。应当理解可以使用任何合适的灯管并且此处对CCF灯管的说明不应当视作限制。对于一定应用，例如在厨房间会希望提供一种其很大部分的输出为UV光的灯管，使得照明装置对于餐具及相关物品还可以起到杀菌消毒的作用。
反射器32优选位于空间35的内部，并且可以由任何合适的材料或者任何合适的工艺形成。在优选实施方案中，反射器32的横截面优选基本上为抛物线形并且是由一片细长且扁平的原料形成的辊形。反射器32的位置优选沿其长度距离灯管30基本恒定的距离，并且在使用抛物线形反射器的情况下，最优选的位置是使灯管30的圆柱形轴基本上处于反射器32的焦点上。
端帽40优选位于外壳34的末端并且将其适当定位，并且支撑灯管30和反射器32。端帽40优选为模制塑料；然而，在不脱离本发明范围的情况下它可以由某个其他方法或其他材料形成。在优选实施方案中，灯管30可以通过任何合适的方式安装在端帽40上，例如通过使灯管30定位在其中形成的凹槽中或者通过粘结剂将灯管30连接在端帽40上。电连接线36优选从灯管30的末梢端开始在反射器32的背面进行延续，并且其后通过接头18的内部返回到电箱16。在预期的实施方案中反射器32用作灯管30是其中一部分的电路的回流线。端帽40优选形成有外套筒41和内套筒43。在优选实施方案中，外套筒41和内套筒43基本上是部分圆柱形并且与灯管30共轴。参考图4，示出了沿着图2中线4-4的横截面。套筒41和43均优选包括间隔缝隙的相对端。该端优选用作反射器32在第一表面37和第二表面39上的定位表面及支撑表面。应当理解所涉及的第一表面37和第二表面39是单数，然而，本领域技术人员可以理解每个套筒的每一端都包括优选地与反射器32相邻定位的单个表面。因而，在组装过程中，反射器32优选地与表面37和39相抵对定位并且固定在预期的位置上。可以使用任何合适方式将反射器32安装成与套筒相抵对，例如粘结剂、焊接、紧固件或者通过在反射器32和外壳34的内壁周边之间放置插销使得反射器32紧靠定位表面而被支撑。在使用平面反射器的实施方案中，套筒41和43优选形成为使得定位表面37和39基本上在同一平面上，然而在弧形反射器设计中，定位表面37和39可以不在同一平面上以适应反射器的曲面。
在平面镜或曲面镜的设计中，优选将定位表面37和39定位成使得反射器32和灯管30处于优选方位，即间隔的间距使得反射器32反射的光线量最大(在优选的抛物线反射器的情况下，为其焦点)。在预期的可替换实施方案中，反射器32和灯管30之间的间距是变化的，或者在改变反射器32曲率的的情况下，从而产生不同的照明特性。因而，本发明还提供一种组装照明设备的方法，包括下述步骤将照明部件30定位在外壳34中，将端帽40定位在外壳34中，以及将反射器32定位在外壳34中使其距离照明部件30预定距离，其中预定距离由端帽40上的至少一个定位表面37，39限定。图5表示沿着图2中线5-5的部分截面视图。
图6与图2类似表示部分横截面视图，其中在灯管30和反射器32之间形成电连接33，例如通过在灯管末端将电连接器直接焊接在反射器32上。因为反射器32优选由导电金属形成，或者涂覆有导电材料，所以反射器自身可以起到电回路线的作用，从而省却对图2中示出的线36的需要。
现在转向图3和7，分别示出了接头1 8的透视图和沿着图1a中线7-7的截面视图。接头18优选基本上为圆柱形，并且包括形成在其内壁周边的部分圆环形凹槽19。突起，例如铆钉42优选地固定在端帽40上，与参考图2，4和5描述的端帽相类似。在优选实施方案中，图40延伸到凹槽19中，并且使得端帽(和关联的单元14)可以相对接头18旋转，突起42横过凹槽19相对端之间的长度。应当注意，在本发明中也可以使用已知任何类型的突起。因为凹槽19优选仅是部分圆环形，相对旋转限制在360°以内。因此，灯管30和电箱16之间的电连接并没有变成过度扭绞，但是可以调整灯自身来改变角度。因而，当设备10位于例如厨房间或在其他表面上时， 可以调整灯来照亮不同的区域。
现在转向图8，示出了一种用于照明装置210的可替换设计，其中设置外壳234基本上是半圆形的，然而，可以使用其他任何形状，例如但不局限于半椭圆形、半卵形、半矩形、半三角形等等。图8的实施方案与上述实施方案相类似，然而主要区别是外壳234的形状，其使得照明装置210可以具有尽可能低的轮廓。装置210还包括反射器32、灯管230，反射器32优选横截面为抛物线形。
装置210优选还包括内部空间270，优选填充空气并且延伸长度为其和外壳234之间的灯管230的长度。应当注意，任何已知气体、液体或蒸气也可以填充内部空间270。空间270为包围在灯管230周围的填充空气的空间，因此为灯管230提供了绝缘的环境。在冷启动条件下，通过减少因周围环境条件引起的温度变化以及通过在灯管230一启动时就试图使灯管绝缘，相信空间230中的空气有助于启动灯管230。应当理解此处描述的所有实施方案优选包括与装置210相类似的填充空气的空间，并且应当理解同样参考其说明，除非另有说明。
现在转向图9，示出了本发明的可替换实施方案。提供一种照明装置310，其具有外壳334，优选为圆柱形压延管、端帽340和外罩322。优选设置O形环350并且O形环350在照明装置310的末端形成四点密封。端帽340可以是与上述端帽40相类似的端帽，并且优选放置在外壳334的末端中，其放置深度使得部分端帽340从外壳334的末端延伸。然后将O形环350优选放置在端帽340中从外壳334延伸的那部分上，并且邻近外壳334的末端339放置。接下来将端罩322定位在端帽340和外壳334的端部，位于端罩322的内壁323与O形环350相抵对的位置。然后将端罩322推至希望的位置以及紧密度，在相对O形环350的横截面大致等距半径的四个位置上形成四点密封。
图10a-d表示本发明的另一个实施方案。提供一种照明装置410，其包括电箱或基座416以及从基座416的中心以垂直其顶面的方位延伸的照明单元412。在优选实施方案中，按钮开关(未示出)位于基座416上并且需要时使得单元412进行照明。端罩422优选位于单元412的末端上。装置410优选形成有多个灯管430a和430b，例如两个。
同样参考图11和12，示出了装置410的横截面视图。图11为沿着图10b中线11-11的部分横截面视图，而图12为沿着图11中线12-12的部分横截面视图。在优选实施方案中，灯管430a和430b位于外壳434的内部，并且端帽440位于外壳434的内部并且一组反射器432a和432b位于灯管430a和430b之间。电回路线436a和436b“夹在”反射器432a和432b之间。示出的反射器432a和432b为平面反射器，然而，优选使用弧形反射器例如抛物线形反射器。
转向图13，示出了一种照明系统500，其具有多个照明单元510，例如与图1a-e中那些相类似的T形单元。系统500优选还包括主电源520、反相器530和主要/辅助电源、多个高电压连接器550和遥控开/关开关或亮度控制开关560。系统500可适用于任何环境，其中理想的是具有由信号控制的多个可操作单元。一种合适的应用可以是例如在多个显示的情况下，每个显示具有独自的灯，但是理想的是由一个开关或调光器控制所有的灯。
在预期的另一个实施方案(未示出)中，将此处所描述的发光/照明装置结合到便携式单元中。对于给定光输出来说相对低的功耗使得这种设备尤其很好地适合于户外或乡村环境。而且，四点密封设计可以结合在此处描述的任一实施方案中，并且能够提供耐水或防水照明装置，用于在喷溅或浸入是一种危害的环境中使用。
本说明书仅仅出于说明的目的并且不应当以任何方式解释为对本发明范围的限制。因而，本领域技术人员能够理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对目前公开的实施方案进行各种变形。在对附图和附带的权利要求进行审查时，其他方面、特征和优点将会显而易见。
权利要求
1.一种荧光照明装置，其包括细长的灯管；与所述灯管基本上共同延伸的外壳；所述外壳至少部分地包围灯管并且限定内部空间；位于所述外壳末端的端帽，所述端帽包括在所述灯管末端周围径向延伸的套筒；所述端帽具有至少一个由所述套筒限定的定位表面；在所述内部空间纵向延伸的反射器，所述反射器具有与所述定位表面相抵对的末端部分，并且由此与所述灯管保持预定距离。
2.根据权利要求1所述的装置，其包括两个定位表面。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述套筒包括相对端由缝隙间隔开的部分圆柱形薄壁，所述定位表面在所述相对端上。
4.根据权利要求3所述的装置，其包括共轴的第一和第二部分圆柱形套筒，其中每个所述套筒包括由缝隙间隔开的相对端，每个所述端在其上具有基本上位于同一平面上的定位表面。
5.根据权利要求1所述的装置，其包括基本上为半圆柱形的外壳。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述反射器是给所述灯管供电的电路中的电回路。
7.一种荧光灯设备，其包括限定内部空间的半透明或透明的细长圆柱形外壳；在所述内部空间中延伸的细长灯管；与所述外壳连接并且从所述外壳向外延伸接近其末端的突起；位于所述外壳末端并且具有位于所述外壳周围且基本为圆柱形的内壁的安装部件；形成在所述内壁中且在所述内壁周围延伸的部分圆柱形凹槽，所述凹槽具有第一和第二端；所述突起可移动地位于所述凹槽中；所述突起在所述凹槽的所述第一和第二端之间是可移动的，所述外壳和所述盖部件之间的相对旋转在360°以内。
8.一种照明设备，其包括具有壁厚且基本上为圆柱形的中空外壳；在所述外壳内延伸的细长灯管；位于所述外壳中并且包括从其末端延伸的部分的端帽；位于所述端帽的从所述外壳中延伸的那部分周围的挠性O形环；所述O形环的厚度比所述壁厚大；所述O形环的内径与所述端帽形成第一密封，在相对于所述O形环的横截面距离所述第一密封大约90°的位置上，所述O形环与所述外壳的末端形成第二密封；位于所述外壳末端上的盖，所述盖的内壁与所述O形环形成基本上与所述第一密封相对的第三密封，并且所述盖的端壁与所述O形环形成基本上与所述第二密封相对的第四密封。
9.一种荧光灯，其包括具有顶面的基座；安装在所述基座上并且与所述顶面垂直延伸的细长且基本为圆柱形的外壳；在所述外壳内延伸的第一和第二细长灯管；以及位于所述第一和第二灯管之间的第一和第二反射器。
10.根据权利要求9所述的荧光灯，其包括位于所述第一和第二反射器之间并且分别与所述第一和第二灯管电连接的第一和第二电路。
11.一种荧光灯设备，其包括基座；从所述基座延伸的T形安装部件；从所述T形安装部件的相对侧延伸的第一和第二外壳；分别在所述第一和第二外壳中延伸的第一灯管和第二灯管；其中所述第一和第二外壳相对所述T形安装部件均是可旋转的，调整所述第一和所述第二反射器相对于所述基座的方位。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一和第二外壳均可相对于所述安装部件在360°以内旋转。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述T形安装部件包括位于所述第一外壳末端周围的第一套管；位于所述第二外壳末端周围的第二套管；所述每一套管都具有在其内部周边的周围延伸的凹槽；其中从所述第一和所述第二外壳的每一个延伸的突起延伸到各自的凹槽中，其中每个突起的啮合都将各自外壳的旋转限制在360°以内。
14.串联或并联在电路中的根据权利要求13所述的多个设备。
全文摘要
一种优选包括冷阴极荧光灯管(30)的照明装置(10)，其中照明装置(10)还包括位于灯管(30)周围的基本为圆柱形的外壳(34)，以及与灯管(30)的长度基本上共同延伸的反射器(32)。设置端帽(40)，其包括用于反射器(32)的定位表面(37)以及用于灯管(30)的支架。设置安装部件或者接头(18)，其具有适于容纳外壳(34)上的突起(42)的凹槽(19)，使得外壳(34)和接头(18)之间的相对旋转在360°以内。还设置具有专用四点密封的防水荧光灯(31)，其包括大约在其横截面剖面周围的四个径向位置上形成密封件的O形环(350)。
文档编号F21V14/04GK101073135SQ200580026494
公开日2007年11月14日 申请日期2005年7月28日 优先权日2004年8月5日
发明者弗雷德里克·W·埃尔文 申请人:弗雷德里克·W·埃尔文