照明系统的制作方法

专利名称：照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明系统并且尤其是涉及活动照明系统。
背景技术：
照明系统通常是已知的，并且活动照明单元也是已知的。高亮度活动照明单元的使用和应用很多并且多种多样。活动照明系统通常用于狭 窄或临时的工作环境例如用在采矿领域。其它实例包括田径场的夜间照明、电影的主要和 背景照明、用于展览和音乐会的照明和在紧急情况下的照明。好的功能上有用的活动照明系统必须设计成在下列方面很强紧凑；功效(所消 耗的每瓦功率的最大可用照明)；白昼质量；光度通用性高功效；轻便；耐用性；易于操 作；兼容性(在目标或设备上没有噪音或静电或太多热)；和与其它系统对比经济的操作和 维修成本。现有的便携式活动照明系统利用传统的灯例如白炽灯、水银灯和任意数目的气体 电弧灯以实现该目的。传统的灯的问题是它们的低强度级需要使用很多灯，它们的功效和 效率并不是最佳的，并且在维护白昼型照明以及运动场上暗的不均勻的斑点中存在问题。近来已经开发了高瓦特数金属卤化物灯，它们能显著地提高标准灯的一些不足。 然而，通常被称为HMI灯(表示汞(水银)、介质和碘化物)的这些金属卤化物灯具有防止 它们在活动照明系统中的现有使用的问题。HMI灯在任意系统中-无论是固定的还是活动的中的使用的主要问题是当使用反 射器时，会由聚焦光生成强热，这会导致灯自身由于热疲劳而破裂。在该阶段并未改变该部 分，因为它仅仅在背景技术部分中。此外，会遇到HMI灯泡的安装问题。它们比较易碎。当在便携式活动单元中使用 HMI灯时，该问题会相当地放大，在其中它们会受到更多的推撞和冲击。另外，传统的活动照明系统在功耗方面通常会遇到问题。例如，传统活动照明系统 在240伏或者415伏下操作并且同样落入“低压装置”的范畴中。这会对照明系统的维修 或修理造成问题，尤其是当照明系统用在偏远区域时。如果使用“高压”等例如气体放电灯，就会生成另外的问题。高压是指超过1000 伏交流电或1500伏直流电的电压电平。这些灯通常需要短的脉冲或高压电流以点燃或触 发灯。点灯装置可以在灯的内部或外部并且当在外部设置时。这可以使通常被认为在600 至1000伏之间的灯接线受到极高的压力，并且尽管电流施加很短的时间，这会导致另一个 失效点。将很清楚地理解，如果在此提到现有技术公布，该参考不会构成允许公布形成澳 大利亚或其它任何国家的领域中的部分公知常识。

发明内容
本发明涉及一种照明系统，它可以至少部分地克服至少一个上述缺点或者向消费者提供一种有用的或者商业的选择。鉴于上述内容，本发明在一种形式中大体上涉及一种特低压照明系统，它包括发 动机、安装在活动底盘上的发电设施和多个可独立地操作的照明阵列，每个照明阵列均包 括多个与发电设施有关的灯具且发电设施在特低压下向照明阵列供电。电路中特低压(ELV)的使用是针对电击提供保护的几种措施之一。国际电工委员 会及其成员组织界定ELV电路为其中任意导体对地(地面)的电势对于交流电为不大于50 伏均方根(峰值为70伏)，或者对于直流电不大于120伏。特低压的主要优点是安全性、可靠性和实用性。与更常见的240伏或415伏传统 活动照明系统相比，特低压例如24伏直流并不被认为是危险电压并且直接接触并不会导 致电击损伤。特低压供给不会招致与操作240伏和415伏的设备相关的严格规则、规章或保护 设备。虽然需要一些训练，但是通常不需要有执照的电工来维持设备在特低压下操作。替 换、一般维护与修理可以由机器操作者和机械商人执行，他们通常是在一些建筑和采矿现 场唯一可用的熟练或半熟练的人员。本发明的照明系统包括发动机和发电设施，该发电设施通常是发电机/交流发电 机。提供发动机和安装在底盘上的发电设施会导致整个系统是便携的。所提供的发动机通常是内燃机，并且狄塞尔提供动力的内燃机是优选的，因为柴 油机尤其是在处于低功耗和发动机怠速下时更高效并且更经济。柴油机生成很少的一氧化 碳，因为它们甚至在满负荷下也在过量空气中燃烧燃料并且通常被认为比汽油机更可靠并 且更长效。由于它们的较低热损失，如果保持空转较长时间，柴油机具有较低的逐渐地过热 的风险。对于发电机/交流发电机而言，如果所使用的发电机/交流发电机适于该目的，则 可以使用任意的类型或配置。发电机/交流发电机通常与用于从发电机/交流发电机向照明阵列生成和运输电 流的电气系统相关。该系统通常包括许多发动机/交流发电机，通常针对每个照明阵列提 供一个发电机/交流发电机。所生成的电流通常提供为与交流电相反的直流电。可能会提供适当的控制系统或 电流调平系统从而生成一致级别的电流。一个或多个电存储设施可以提供作为系统的一部分。电存储设施可以用作发动机 被脱机用于维修时，或是在其中补充用于发动机的燃料的情况下。或者，电存储设施可以是 用于灯的主电源且发电设施对电存储设施再充电。优选的电存储设施即电池的提供也可以 加倍，其功能是作为平衡块或镇重物以偏移可延伸吊杆(如果提供的话)的重量。系统还包括多个独立地操作的照明阵列，每个照明阵列均包括多个灯具。依照特别优选的实施例，提供了四个可独立地操作的照明阵列，每个照明阵列均 包括9个100至150瓦、24伏的灯具。每个阵列均可以包括卤素灯、氙气灯或LED灯以适应特定应用。每个阵列均可以 取决于应用而包括不同类型的灯的组合或单个类型的灯。如可以看到的那样，特定类型的 灯可以在低压下操作而没有照明损失。优选本发明的照明系统是便携式照明系统。便携性将提高照明系统的功能应用。优选地，安装发动机和发电设施的底盘设置有一个或多个轮等。底盘可以设置有转向设施 和单独的驱动发动机从而可以使底盘在没有车辆的情况下移动，或者，可以提供拖曳连接 装置或类似装置。底盘优选地具有至少一个并且通常多个稳定组件。稳定组件通常是以具有地面支 承构件的可展开的稳定腿的形式提供的。遵循装置在期望位置中的位置，稳定腿可以展开 从而包围系统防止运动，尤其是在其中装置将保持一个延长的时间段的情况下。另外，照明阵列通常也安装在底盘上。通常，照明阵列将使用连接至底盘和照明阵 列的可展开的安装臂相对于底盘安装。安装臂可以是基本上整体式的臂构件或者是多部件 臂以允许提高的功能。安装臂可以安装到旋转底座上的底盘上以允许装置一旦适当地定 位，臂和照明阵列就可以指向不同的方向。优选地，支撑照明阵列的吊杆的上部可以相对于吊杆或底盘旋转。这允许吊杆的 底座被固定，允许吊杆保持相对于底盘指向一个方向。这意味着配重可以保持在单个位置 并且不需要配重的运动，这在配重包括驱动发动机、电池或拉杆组件中的任意一个或多个 时是很困难的。臂通常是由多个臂构件形成的分段臂，每个构件均可枢转地连接至相邻构件，且 一个臂构件相对于底盘连接并且另一个臂相对于照明阵列连接。与优选的旋转底座结合， 枢转臂通常沿照明阵列的朝向提供了很好的灵活性。 每个照明阵列通常可以相对于安装臂可独立地移动。照明阵列能够手动地调节或 以任何方式调节。臂通常是可延伸的和可缩回的并且分别在使用状况和存储状况之间。当在存储状 况下时，臂通常将照明阵列移动至靠近底盘的位置中，并且当在使用状况下时，底盘和照明 阵列通常分开一个距离。臂可以处于任意适当的长度中，且较大的底盘具有较长的臂。当 臂展开时，尤其是沿不同于竖直的角度展开时，可以在底盘上设置配重。


将参照下面的附图描述本发明的各个实施例，其中图1是依照本发明的优选实施例的照明系统的示意侧面正视图。
具体实施例方式依照本发明的尤其优选的实施例，提供了 一种照明系统。所显示的优选实施例是活动的特低压照明装置，包括发动机和安装在活动底盘上 的发电设施，具有多个独立操作的照明阵列，每个照明阵列均包括多个与发电设施相关的 照明设施，且发电设施在特低压下向照明阵列供电。本发明的优选实施例系统具有下面的设计规范发动机16马力的水冷三缸柴油机。发电机/交流发电机四个24伏、100安培的连续标定的发电机。每个发电机均由来自共同传动皮带轮 的双三角皮带驱动。交流发电机通常关于驱动发电机的轴线在近似90°分隔处径向地安装以使驱动发动机的主/飞轮轴承上的横向载荷最小或者更均勻地分布。灯具四个可独立地操作的照明阵列，每个照明阵列均包括9个100至150瓦、24伏的灯 具。每个阵列均可以是卤素灯、氙气灯或LED灯的组合以适应特定应用。底盘所示优选实施例是使用标准的16英寸或15英寸的四轮驱动轮13安装的拖车10。 拖车10包括液力传动的悬臂型结构的可延伸臂11，它可以延伸至大约7米的长度(高度)。 拖车还包括多个关于拖车在近似90°的分隔处的液力驱动的可展开的稳定腿12。可延伸臂11可以在竖直和水平之间的各种角度处倾斜，从而例如将照明阵列15 延伸过高墙16，但是当水平地定向时，可延伸臂11的重量就由拖车上安装的配重14抵消。 可延伸臂通常还具有机械联锁系统从而临时地锁定臂的位置。优选地设置了机械联锁以保 证在不与配重接合时吊杆不能从基本上竖直的位置移开，并且类似地，吊杆不返回基本上 竖直的状况或收缩的状况，配重也不能除去。操作特征由本系统的24伏操作提供的特低压包括更传统的240伏或415伏照明系统的所 有操作特征/优点。24伏的操作还具有在安全性、可靠性和实用性等方面的附加的好处。另 外，特低压供给不会招致与操作240伏和415伏的设备相关的严格规则、规章或保护设备。 虽然需要一些训练，但是通常不需要有执照的电工来维持设备在特低压下操作。替换、一般 维护与修理可以由机器操作者和机械商人执行，他们通常是在一些建筑和采矿现场唯一可 用的熟练或半熟练的人员。采矿和土木建筑现场通常位于遥远的区域并且安装和维护240伏或415伏设备所 需的熟练技术人员并不是始终都能立即可得到的。另外，这些人可能不得不驱车或空运到 现场，导致增高的花费、更多的停机时间和丧失的产量。本发明的优选实施例的设计还具有未在240伏或415伏设备上发现的冗余特征。 提供四个可独立地操作的照明阵列且每个照明阵列均包括9个100至150瓦、24伏灯具意 味着一个灯具的损失会导致系统照明输出中近似2. 8%的损失。而当前使用的传统配置包 括4个1000瓦或1500瓦灯具并且这些灯具之一的损失导致照明输出中25%的损失。可选的配置利用4X 1000瓦、6 X 1000瓦、4X2000瓦或2 X 1000瓦的灯具，并且单 个灯具的失效将导致不同百分比的照明失效。提供多个交流发电机且独立地驱动和独立地向四个阵列的九个灯具中的每一个 供电允许损失单个交流发电机以导致仅仅25%的照明输出损失。相比较而言，传统的设计 具有一个240伏或415伏交流发电机并且很显然该交流发电机的损失将导致输出的100% 的损失。灯和替换灯具和三角皮带通常可从多种市场例如汽车零件商店和加油站获得。虽 然灯具和灯未必是相同的输出参数和类型，但是可以使用多种替换灯具和灯来符合目的直 至原始设备制造商(OEM)灯具可用。环境益处优选实施例的设计包含符合最近的排放和噪音标准的柴油机。优选实施例还包含 整体式提(bunding)，该提设计成在发生油罐破裂时容纳125%的机载流体(柴油和液压
7油)。发动机和发电机室将制造得隔音以保持噪声级最小。主要益处之一是该设备能用于 其中在行人或其它车辆/机器之间具有界面的区域以及其中噪音趋于反射的密闭区域。安全性特低压例如24伏直流并不被认为是危险电压并且直接接触不可能导致电击伤 害。与240伏或415伏电源的接触会导致严重的伤害或死亡。电管理人员和工程经理被要 求在适当的位置具有严格的规章和程序以控制和保护能够生成被归类为低压即240伏或 415伏的固定和活动的设备。特低压，尤其是直流，对于大多数场所中负责电气设备的人而 言是安全并且有吸引力的可选方案。维修除柴油机和底盘的例行维修外，大多数常见失效将出现在灯中。用于24伏驱动灯 或工作灯的灯是通常可获得的并且相对地便宜。它们还很小并且因此很多备用的灯可以存 储在底盘上以由得到少许训练的人员进行更换。相比较而言，240伏或415伏泛光灯并非通 常可获得的并且取决于灯具的类型，通常很昂贵并且存储在底盘上是不现实的。大多数类 型的气体放电灯还需要镇重物，这会增加相当大的重量并且提供了另一个失效点。其它应用与所示实施例的组合发电机/照明塔设计的变动是将系统分成拖车安装的中央 发电机伴有多个装配在一个和三个灯具之间的拖车安装的灯塔。典型的应用是用于道路交 叉口和道路施工现场的临时照明，其中为了交通安全需要在多个位置需要最少量的光。低 压接线电缆可以在临时支架上安全地延伸或是埋在浅凹部中。在本说明书和权利要求(如果有的话)，单词“包括(comprising) ”及其派生词包 括“包括(comprises) ”和“包括(comprise) ”均包括所宣称的整数但是不排除包括一个或 多个另外的整数。整个该说明书中提及的“一个实施例(one embodiment) ”或“实施例(an embodiment)”意味着结合该实施例描述的特定的特征、结构或特性包括在本发明的至少 一个实施例中。因此，在整个该说明书中各个位置出现的短语“在一个实施例中(in one embodiment)”或“在实施例中(inan embodiment) ”未必都参见同一个实施例。另外，特定 特征、结构或特性可以在一个或多个组合中以任意适当的方式组合。
权利要求
一种特低压照明系统，包括发动机、安装在活动底盘上的发电设施和多个可独立地操作的照明阵列，每个照明阵列均包括多个与发电设施相关的灯具且发电设施在特低压下向照明阵列供电。
2.如权利要求1所述的特低压照明系统，其特征在于，包括至少一个特低电压，其中任 意导体对地(地面)的电势对于交流电不大于50伏特均方根，或者对于直流电不大于120 伏特。
3.如权利要求1或2所述的特低压照明系统，其特征在于，发电设施包括至少一个发电 机/交流发电机。
4.如上述权利要求中任意一项所述的特低压照明系统，其特征在于，所设置的发动机 是狄塞尔内燃机。
5.如权利要求3所述的特低压照明系统，其特征在于，至少一个发电机/交流发电机与 用于从至少一个发电机/交流发电机向多个照明阵列生成和运输电流的电气系统相关。
6.如上述权利要求中任意一项所述的特低压照明系统，其特征在于，包括多个发电机 /交流发电机，且每个发电机/交流发电机提供用于每个照明阵列。
7.如上述权利要求中任一项所述的特低压照明系统，其特征在于，使用直流电。
8.如上述权利要求中任一项所述的特低压照明系统，其特征在于，提供了控制系统以 向照明阵列提供一致级别的电流。
9.如上述权利要求中任一项所述的特低压照明系统，其特征在于，包括一个或多个提 供以至少临时地存储发电设施所生成的动力的电存储设施。
10.如上述权利要求中任一项所述的特低压照明系统，其特征在于，包括多个可独立地 操作的照明阵列，每个照明阵列均包括多个100至150瓦、24伏的灯具。
11.如上述权利要求中任一项所述的特低压照明系统，其特征在于，每个阵列均包括从 包括卤素灯、氙气灯或LED灯的组中选取的灯具。
12.如上述权利要求中任一项所述的特低压照明系统，其特征在于，底盘设置有多个稳 定组件。
13.如权利要求12所述的特低压照明系统，其特征在于，稳定组件是具有地面支承构 件的可展开的稳定腿。
14.如上述权利要求中任一项所述的特低压照明系统，其特征在于，照明阵列使用连接 至底盘和照明阵列的可展开的安装臂相对于底盘安装。
15.如权利要求14所述的特低压照明系统，其特征在于，安装臂是多部件臂以允许提 高的功能。
16.如权利要求15所述的特低压照明系统，其特征在于，安装臂安装到在旋转底座上 的底盘上以允许臂和照明阵列一旦适当地定位就可指向不同的方向。
17.如权利要求14所述的特低压照明系统，其特征在于，可展开臂包括多个臂构件，每 个构件均可枢转地连接至相邻构件，且一个臂构件相对于底盘连接并且另一个臂相对于照 明阵列连接。
18.如权利要求14至17中任一项所述的特低压照明系统，其特征在于，每个照明阵列 均相对于安装臂可独立地移动。
19.如权利要求14至18中任一项所述的特低压照明系统，其特征在于，臂通常是可延伸的和可缩回的并且分别在使用状况和存储状况之间。
20.如权利要求14所述的特低压照明系统，其特征在于，当臂在不同于竖直的角度处 展开时，在底盘上提供配重。
21.如权利要求20所述的特低压照明系统，其特征在于，提供联锁以保证在不接合配 重时可展开臂不能从基本上竖直的位置移开，并且类似地，可展开臂不返回基本上竖直的 状况或收缩的状况，配重就不能脱离。
全文摘要
一种特低压照明系统，包括发动机、安装在活动底盘上的发电设施和多个可独立地操作的照明阵列，每个照明阵列均包括多个与发电设施相关的灯具且发电设施在特低压下向照明阵列供电。
文档编号F21L13/00GK101855491SQ200880115520
公开日2010年10月6日 申请日期2008年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者D·R·莱格 申请人:D·R·莱格