组合电气装置的制作方法

专利名称:组合电气装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及包括弓I导灯和附加电气元件的组合装置。
技术背景
该组合装置可以布置在外壳中，该外壳可以被安装在壁挂式电气盒中。以前，由于 外壳中的有限空间，增加灯会降低电气元件的可用性或功能性，例如要求把灯放置在外壳 中电气元件(如插座单元)的位置。这种类型的装置可以使用可容纳在外壳内的LED或发 光二极管。LED可以表面安装在电路板上并然后用于为夜间照明提供足够的环境光。
涉及LED照明的一些专利包括2007年1月23日授予Miller的美国专利 No. 7，165，864和2007年6月26日授予Bolta等人的美国专利No. 7，234，844，其中这些专 利的公开以引用方式并入于此。Miller的No. 7，165，864专利指出，统一建筑规范(Uniform Code for Buildings)要求建筑物和车库在走廊和楼梯有照明以具有至少一英尺烛光 (footcandle)的亮度。

实用新型内容

本公开的一个实施例所要解决的一个技术问题在于，如上所述，在现有技术中，由 于外壳中的有限空间，增加灯会降低电气元件的可用性或功能性。
根据一个实施例，提供了一种组合电气装置，其特征在于包括a)电气盒形式的 外壳，所述外壳具有主体部分和正面；b)用户能访问的双连接口，所述双连接口被形成在 所述正面上并且包括置于所述外壳中的双连形式的至少两个电气元件；c)置于所述外壳 中的至少一个灯；d)至少一个半透明罩，与所述用户能访问的双连接口相邻地置于所述 外壳的所述正面上并耦接到所述外壳的所述正面，所述至少一个半透明罩延伸所述正面的 长度的至少四分之一 ；e)与所述灯通信、确定所述外壳外的环境光量并基于预定的检测光 量选择性地使所述至少一个灯开启或关闭的至少一个传感器，所述至少一个传感器置于所 述外壳中，并且所述外壳的所述主体部分被配置成安装到壁挂式电气盒中；f)耦接到所述 外壳并且被配置成连接到建筑物布线的至少一个连接组件；以及g)置于所述外壳中的至 少一个故障断路器。
根据另一实施例，提供了一种组合电气装置，其特征在于包括a)单体电气盒形 式的外壳，所述外壳具有一定长度的正面；b)置于所述外壳中的至少一个灯；C)确定所述 外壳外的环境光量并且基于预定的检测光量选择性地使所述至少一个灯开启或关闭的至 少一个传感器，所述至少一个传感器置于所述外壳中；d)置于所述外壳中的用户能访问的 接口，包括具有第一插头接口和第二插头接口的双连插座；e)接地故障断路器单元，置于 所述外壳中并且包括连接到所述外壳的至少一个测试按钮和至少一个复位按钮；以及f) 至少一个半透明罩，连接到所述外壳并且在所述测试按钮和所述复位按钮的附近纵向延 伸，所述半透明罩具有第一表面和垂直于所述第一表面延伸的第二表面，所述半透明罩盖 住所述至少一个灯和所述至少一个传感器。[0007]根据再一实施例，提供了一种安装到壁挂式电气盒中的组合电气装置，其特征在 于，所述装置包括a)外壳，所述外壳具有一定长度的正面和用于安装到壁挂式电气盒中 的主体部分；b)形成在所述外壳中的至少一个附加外壳；C)置于所述至少一个附加外壳中 的电路板；d)连接到所述电路板的灯；e)连接到所述电路板的传感器；f)双连电气元件形 式的至少一个电气元件，具有连接到所述外壳的至少一个用户能访问的接口，其中所述用 户能访问的接口包括形成在所述正面上的容纳插头腿的一组孔洞；g)连接到所述外壳的 至少一个半透明罩，所述至少一个半透明罩置于所述外壳上并且延伸所述外壳上所述正面 的所述长度的至少四分之一，其中在安装所述装置时，所述主体部分的至少一部分被置于 所述壁挂式电气盒中；以及h)置于所述外壳中的至少一个故障断路器，其中所述故障断路 器具有置于所述外壳的所述正面上的至少一个复位按钮和至少一个测试按钮。
根据还一实施例方面，提供了一种组合电气装置，其特征在于包括a)单体电气 盒形式的外壳，所述外壳具有主体部分和正面部分；b)至少一个触片，包括连接到所述主 体部分并且能连接到电源输入线的接线端；c)至少两个电气元件，所述至少两个电气元件 以双连方式布置于所述外壳中，具有置于所述正面上的用户能访问的接口，并且电连接到 所述至少一个触片；d)置于所述外壳中的至少一个附加外壳；e)置于所述至少一个附加外 壳中的至少一个附加电气元件，所述至少一个附加电气元件具有至少一个电路板，其中所 述主体部分被配置成安装到壁挂式电气盒，其中所述电路板包括至少一个用于电连接到所 述至少两个电气元件中至少一个的夹子；以及f)连接到所述外壳的至少一个半透明罩，所 述至少一个半透明罩布置在所述外壳的所述正面上并且沿所述外壳的所述正面延伸，其中 在安装所述装置时，所述主体部分的至少一部分被布置在所述壁挂式电气盒中。
根据再一实施例，提供了一种组合电气装置，其特征在于包括a)电气盒形式的 外壳，所述外壳具有主体部分和正面；b)用户能访问的双连接口，形成在所述正面上并且 包括置于所述外壳中的双连形式的至少两个电气元件；c)置于所述外壳中的至少一个灯； d)至少一个半透明罩，与所述用户能访问的双连接口相邻地置于所述外壳的所述正面上 并耦接到所述外壳的所述正面，所述至少一个半透明罩在每一个所述电气元件之间沿着所 述正面延伸；e)与所述灯通信、确定所述外壳外的环境光量并基于预定的检测光量选择性 地使所述至少一个灯开启或关闭的至少一个传感器，所述至少一个传感器被置于所述外壳 中，并且所述外壳的所述主体部分被配置成安装到壁挂式电气盒中；以及f)至少一个连接 组件，耦接到所述外壳并且连接到建筑物布线。
至少一个实施例涉及一种组合电气装置，包括至少一个灯和至少一个传感器以 及布置在外壳中的电气元件。在该实施例中，将灯、传感器和外壳布置成不限制电气元件的 可用性，在至少一个实施例中，该电气元件可以是双连(duplex)电气元件组，如双连插座 单元。在很多情况下，双连电气元件组或双连用户接口以层叠方式放置，其中诸如插座单元 之类的一个电气元件位于诸如插座单位之类的另一电气元件之上。还可以使用其他任何 电气元件来替代插座单元，如开关。在本文中，术语电气元件指的是作为取自以下组的电 气器件或其任意组合的任何元件，所述组包括插座、调光器、GFCI、占有传感器(Occupancy Sensor)、风扇速度控制器、恒温器、灯(如夜间照明灯、引示灯)、浪涌抑制器、低压元件(如 扬声器)、电缆出口、语音麦克风、或数据插座。
双连插座单元被设计成容纳至少两个插头。在至少一个实施例中，电气元件还可以包括也能容纳至少两个插头的GFCI插座。在另一替代实施例中，电气元件可以是单独的 照明开关形式或者与插座单元组合的开关形式。
在一个实施例中，外壳被设计成容纳灯、光传感器和电路板，使得不会限制对电气 元件的访问或者不会减少外壳内布置的电气元件数量。例如，该外壳可以包括至少一个附 加外壳，用于容纳灯和传感器或者耦接到电路板的灯和传感器。在一个实施例中，灯是作为 引导灯的LED灯。在替代实施例中，还可以在外壳中布置多个灯。传感器与灯连通并且确定 光的存在与否。传感器可以根据预定的环境光量的存在与否来选择性地将灯开启或关闭。
另外，在一个实施例中，具有半透明罩，用于覆盖灯和传感器。在至少一个实施例 中，半透明罩延伸外壳正向长度的至少四分之一。在另一实施例中，半透明罩延伸外壳正向 长度的至少三分之一。在又一个实施例中，半透明罩延伸外壳正向长度的一半。由于外壳 和插座端的独特新设计，灯可以沿着双连插座开口侧放置而不是替代整个插座单元。
在至少一个实施例中，可以具有带第一端和第二端的至少一个灯管。第一端耦接 到半透明罩，第二端耦接到第二电路板上的LED灯。在一个实施例中，该第二电路板可以包 括在半透明罩下方延伸的灯阵列(如多个LED灯)。
在至少一个实施例中，具有耦接到外壳的多个半透明罩。每个罩用来覆盖布置在 罩下方的单个细长灯或多个灯。
在至少一个实施例中，传感器包括光敏电阻，其与晶体管通信以形成选择开关，基 于光敏电阻所接收的光量选择性地开启或关闭LED灯。
在至少一个其他实施例中，传感器包括光电晶体管，其与晶体管通信以形成选择 开关，基于光电晶体管所接收的光量选择性地把灯(如LED灯)开启或关闭。
根据本公开的一个实施例的技术效果之一在于，灯可以结合到盒中而无需替代或 限制通常布置在盒内的任何元件。例如，即使在以GFCI插座的形式把灯、传感器和电气元 件进行组合之后，在外壳中还有用于至少两个用户可访问接口——如两个不同的插座—— 的空间，每一个插座用于容纳插头，从而形成具有引导灯的GFCI双连插座单元。本质上，用 户可访问接口是用户可访问的任何电气元件的任意接口。
该装置被设计成使得这些电气元件(如开关、插座或其它已知的具有标准宽度的 元件)可以单体与外壳内相关的灯以单体电气盒(single gang electrical enclosure) 的形式一起安装。确定外壳尺寸并且然后将其配置成插入到相关的壁箱中，所述壁箱也是 单体电气盒但是尺寸略大以容纳所述外壳。
单体电气盒形式的壁箱是本领域已知的，并且这些类型的盒统称为“标准”盒。这 些单体电气盒的尺寸足够装入至少一个电气元件(如开关)，或者甚至以双连方式的两个 电气元件(如两个开关、两个插座、或一个插座和一个照明开关)，同时足够小从而不会被 认为是双体电气盒。而针对本申请的目的，单体电气盒是小于双体电气盒的任何盒，在许多 情况下，单体钢制箱的高度从2m变化到3"8英寸，宽度从Iivi6变化到2英寸，而单体塑料 箱的高度从215Λ6变化到39Λ6英寸，宽度从2变化到21Λ6英寸。参见美国专利No. 5，5 ，952。 另外，美国专利No. 5，904，260对尺寸做了如下描述单体出线箱通常具有宽度为2到21/2 英寸范围的开口以及长度为3到3V4英寸范围的开口。因此，针对本公开的目的，标准单体 箱的宽度最大会是2"2英寸。非标准单体箱的宽度甚至更大，最大为双体箱的最小类别，并 且具有任何适合的高度(如最高到大约3"8英寸)。注意，根据NEMA标准，双体箱的宽度为313"6 英寸。参见 NEMA Standards Publication OS 1-2003，pp68，July 23，2003。
因此，一旦外壳中的装置被安装到壁箱中，装置的正面可以与墙面基本对齐，而电 气元件的大部分置于壁箱内，位于前面板后面。
根据本公开的一个实施例的另一技术效果在于可以与模块元件一起形成，使得 这些元件可以被插入到主外壳内的外壳中，以在装置中制作容易结合的灯。通过这种模块 设计，不必对其余元件(如任何其余GFCI电路或元件)进行显著修改来添加这种灯。
在至少一个实施例中，该装置被设计成发出至少一英尺烛光的亮度。


通过结合附图考虑以下具体说明，本申请的其他目的和特征将会变得明显。然而， 应当理解，附图仅仅是出于说明目的设计的，而并非作为对本申请的限定。
在附图中，相同的附图标记指代相同的元件，其中
图1是本申请的第一实施例的透视图；
图2是图1披露的实施例的分解透视图；
图3是基于图1的披露的另一实施例的分解透视图；
图4是另一实施例的分解透视图；
图5是图2所示的实施例的分解透视图；
图6是图1所示具有外壳的封盖的背面示图；
图7A是非GFCI装置的另一实施例的透视图；
图7B是将开关作为电气元件的另一实施例的透视图；
图8是本申请另一实施例的透视图；
图9是本申请另一实施例的透视图；
图10是本申请另一实施例的透视图；
图IlA是具有微处理器和灯的第一电路板的简化框图；
图IlB是第二电路板的第一实施例的简化框图；
图IlC是第二电路板的第二实施例的简化框图；
图IlD是第二电路板的第三实施例的简化框图；
图12是示出了灯管与电路板之间的连接的侧视图；
图13是示出了包括传感器和灯的电路的第一实施例的电路图；
图14是示出了包括传感器和灯的电路的第二实施例的电路图；以及
图15示出了多个实施例中任何一个在壁箱中的布置。
具体实施方式
具体参考附图，图1公开了具有电气元件形式的组合装置10的透视图，该电气元 件包括具有附加引导灯的接地故障断路器(GFCI)。尽管在该实施例中公开了一个电气元 件，但是还可以具有其他电气元件，如插座、调光器、GFCI、占有传感器、风扇速度控制器、恒 温器、灯(如夜间照明灯、引示灯)、浪涌抑制器、低压元件(如扬声器)、电缆出口、语音麦 克风、或数据插座、或者以上任意组合。装置10具有由连接到主体部分14的前封盖12形 成的外壳11。在本文中，外壳11可以是任意尺寸，但是在该示例中，其形成为单体电气箱。单体电气箱可以被形成以装入单个电气元件(如单个开关、插座或其他用户接口)，或双体 包括一组成套或双连电气元件的双连元件组(如成套开关、成套插座、开关和插座的组合， 或其他类型的用户接口元件)。前封盖12具有沿纵轴1 延伸的长度、沿横轴12b延伸的 宽度、以及正面12c。正面12c具有沿纵轴1 延伸的长度以及跨过横轴12b延伸的宽度。 外壳11被配置成安装在单体壁箱中，只有封盖12从安装在相关联的壁板上的相关联面板 向外伸出。由此，在安装该装置时，主体部分14的大部分以及置于主体部分14内部的相关 元件被安放在壁板后面。
主体部分14具有与其相连的搭板16以及用于连接到电源输入线或下游负载的接 线端18。前封盖12具有双连插座形式的用户可使用接口，双连插座包括表示第一插座单元 19a的第一组孔洞17a以及表示第二插座单元19b的第二组孔洞17b，从而形成双连的用户 可使用接口的示例。在本文中，每一组孔洞都用于容纳插头。另外，可选的指示灯19连接 到前封盖12，其中指示灯19用来指示该装置的状态。
连接到前封盖12的是罩或透镜单元20，其可以是透明或半透明的并且可以用来 允许光线从中穿过。在本文中，半透明应当被定义为包含允许光线从中穿过的透明材料的 任何材料。
罩20以伸长方式、平行或基本平行于外壳11的纵轴1 并基本垂直于外壳11的 横轴12b延伸。罩20具有沿纵轴1 延伸的长度以及沿横轴12b延伸的宽度。在本文中， 半透明罩20以这样的方式沿长度或纵轴延伸罩延伸足够长以为装置10周围的区域提供 足够照明。尽管根据所期望的出现的光量，罩的长度可以是任意可接受的长度，但是在一个 实施例中，该半透明罩20延伸正面12c长度的至少1/4或25%。可替代地，如果期望更多 的光，调整前封盖20使得该半透明罩20可以延伸正面12c长度的至少1/3，然而，在期望的 情况下，在另一实施例中，该半透明罩20延伸正面12c长度的至少1/2或50%。
半透明罩20的尺寸的原因之一在于它可以用来覆盖发光体(如LED)和位于该 罩下面的可选传感器这两者。
采用任何适合的材料以任何适合的方式形成罩或透镜20，使得它允许光线从中穿 过。例如，该罩由可由任何适合材料(如塑料或玻璃)制成的透明材料或半透明材料形成。
例如，该罩20允许光线穿过罩20以提供足够的光量，从而把黑暗环境中的人引导 到该装置并且照亮周围区域。该部件会很有用，这是因为需要周期地测试和复位诸如GFCI 之类的故障断路器。如果人们不得不复位GFCI，在没有附加照明的情况下，在黑暗房间里 这可能变得困难。另外，该罩允许光线进入到该罩内部，使得光线还被光线传感器读取。以 此方式，置于外壳11内的光学传感器(如传感器34(参见图幻)能读取周围环境的环境光 水平以确定是否点亮置于灯罩20内的灯。
图2披露了本申请一个实施例的透视图。在该视图中，示出具有前平面21的罩 20，其中该前平面具有粗糙或棱纹部分22和用于在第一端把罩20连接到外壳的接头23和 25。在至少一个实施例中，粗糙部分或棱纹部分22还连接到罩20的相对的内表面并且具 有不同角度的不同表面，使得穿过该部分的光线沿许多不同方向发出，形成可以容易地从 许多不同方向观看的发光表面。
罩20还具有基本上垂直于平面或表面21延伸的侧面26。夹子或接头27连接到 该侧面或表面26，使得罩20可以首先在第一端通过接头23和25连接到外壳11，并且随后在第二端通过咬合到外壳50内的凹槽51中的接头27而被固定。
罩20可以具有任何特定的形状。在本文中，前平面21的形状为梯形，而侧面沈 的形状为矩形。罩20可以形成梯形以使其形状与外壳50匹配。以该方式形成外壳50的 形状以容纳面接线端60 (参见图5)。外壳50作为单独的腔(well)形成在封盖12中，用于 容纳和固定模块元件。
罩20被设计成覆盖第二电路板32，当该实施例在装配好的情况下，第二电路板置 于罩20下方并且位于外壳50和外壳11的内部。第二电路板32可以包括任何需要的元件， 在本文中，包括与LED发光体36相连接或通信的光学传感器34。第二电路板32以模块形 式设计，使得它可以咬合到外壳50中并且与外壳11中的电源输入端电连接。例如，电路板 32包括连接凹槽35，还包括夹子或触片37，其中连接凹槽使得该电路板能够通过相关联的 导线电连接到面接线端69(参见图5)，夹子或触片可以被固定到相关联的面接线端61上 (参见图幻。连接凹槽35与夹子37之间的这些连接可以用来把电路板32连接到接线端 61和69从而形成电路环路。
光传感器34连接到第二电路板32并且可以用来检测光线的存在与否。例如，对于 该实施例，GFCI照明系统可以用作夜间照明灯，使得在传感器34检测到缺乏预定光量时， 发送信号来把灯36点亮。随后灯可以从罩20的顶面21和侧面沈向外照射，发出宽范围 的光束。
图3披露了本申请另一实施例的透视图。在该视图中，示出了半透明罩20，其具有 包括接头23和25的正平面21。置于外壳50内部的是传感器28和灯管四。灯管四一端 连接到透镜盖20，相对端连接到LED发光体164(参见图12)。传感器观可以电连接到电 路板140或附加电路板160(参见图12)以形成具有开关的电路。
对于这种设计，如图12所示，光线从相关LED灯发出并且通过灯管四，其中该光线 通过半透明罩20被折射和反射。
图4披露了图1所示的装置的另一实施例的分解视图。例如，装置10包括透镜部 分或灯罩20a，其具有形成透镜盖的盖板21a，透镜盖具有接头23和25以及棱纹或粗糙部 分22。罩20a不包括图2所示的侧板沈。该盖板21a可以连接到外壳面板12d以覆盖置 于罩20a下方的LED阵列40。LED阵列40包括电路板41和多个LED灯42、44、46和48。 每个灯都连接到电路板41，其中该电路板还连接到多个导线43和47。导线43和47从电 路板41向下延伸并且连接到相关的面接线端触片60 (参见图5)或者电路板上的其他电源 输入端或在GFCI开关上游的其他触片。
形成顶盖12d使得其具有凸沿53以允许电路板41安放在上面。电路板41安放在 置于外壳Ila内部的凸沿53上并且位于置于内部的GFCI电路板上方。另外，在至少一个 实施例中，传感器(如传感器34 (参见图5))被并入电路板41中或置于电路板41上，从而 选择性地把这些灯开启或关闭。可替代地，电路板41可以位于外壳50内部，而将盖板21a 安放在凸沿53上。
图5披露了图2所示实施例的分解透视图。例如，示出了位于第二电路板32上方 与外壳12连接的灯罩20。第二电路板32具有光传感器34以及上述的灯36。另外，电路 板32包括使该电路板能够连接到导线38的连接组件或凹槽35。第二电路板32还包括夹 子或触片37，使得夹子或触片37以及导线38能够用于把该电路板电连接到电源输入端。如上所述，电路板32装配到形成在前封盖12中的外壳50内部。将外壳50成形为使其具 有梯形截面，该梯形截面形成中心区域，其中面接线端60上用于插脚的开口向上延伸到封 盖12中的开口。
对于这种设计，第二电路板32连接到多个面接线端60。面接线端60由金属材料 设计并且被设计为向封盖12中的开口插座区域提供电力。这些面接线端60与孔洞17a和 17b (参见图1) 一起形成用于插头的用户可使用接口。
所述多个面接线端可以包括置于外壳的任一侧并且被设计成容纳置于外壳内部 的至少一个第二电路板(如电路板32)的面接线端61和69。
第一接线端61与第二接线端69基本相同，并且实质上包括相同元件。例如，第一 接线端61包括置于每一端的触片端62和63。另外，具有主体或母线部分64，该主体或母 线部分64包括具有置于任一侧的延伸部分65和66，其中这些延伸部分被设计成具有足够 的表面积以处理流经这些接线端的正常施加的电力。连接到主体部分64的是触片67，其被 设计成与同GFCI相关联的开关相接触。这种设计还包括弯曲或凸起的触片部分68，其从主 体部分64基本上垂直向上延伸。凸起的触片部分68形成用于与电路板32接触的弯曲或 凸起的触片，并且还为流经这些接线端61和69的电力提供附加的表面积。
本公开还示出了基本上置于外壳内部的防篡改接口(tamperresistant interface) 72和74。另外，测试开关80和复位开关82的也至少部分置于外壳内。
当组装该装置时，接线端61和69装配在外壳的每一侧上。例如，接线端61可以 装配到外壳11中的主间隙区域15中。由此，弯曲或凸起的触片68在间隙区域15中向上 延伸。当封盖12置于这些触片或接线端61和69上方时，凸起的触片68在外壳50的内部 延伸。接下来，当电路板32被插入到外壳50内部时，可以对它进行调整使得导线38插入 到连接组件或凹槽35中，把电路板32的一端电连接到面接线端，如面接线端69。另外，夹 子37形成在凸起的触片68上滑动的母插口，从而夹在触片68上以形成电连接。接下来， 罩20可以咬合到封盖12上以覆盖封盖12中的这个开口。
图6披露了连接到搭板16的前封盖12的后视透视图。在该视图中，外壳50形成 在封盖12中并且包括灯管进入孔或部分52和M。还具有置于外壳50中的两个相对的夹 子55和56。夹子55和56咬合在一起以允许电路板(如电路板32 (参见图幻)牢固地固 定在其中。另外，该外壳具有开口或间隙57和58，其被设计成允许导线或其他零件进入通 过那里。在本文中，导线可以馈通以便把电路板32连接到面接线端60。
图7A披露了本申请另一实施例的透视图。例如，在该视图中，该实施例90涉及不 是故障电路类型装置的插座装置。该实施例包括连接到底座94的形成外壳的封盖92。在 该视图中，透镜或罩组件20以类似于图1和图2所示的方式连接到封盖92。封盖92类似 于封盖12并且可以包括容纳电路板(如电路板32)的附加外壳，该电路板具有传感器34 和与之相连的灯36。可替代地，也可以使用在此披露的如图3和图4所示的其他设计。该 视图还示出了属于非GFCI控制插座的插座96和98。
图7B披露了包括组合开关和照明装置的另一实施例91的透视图。该装置包括 前封盖93和后封盖95。灯罩20连接到前封盖93。另外，还具有连接到前封盖93的开关 97。开关97被布置在由虚线示出的可选插座单元98的附近。如同图1-图6所披露的实 施例，该装置可以包括置于罩20下方的元件，包括第二电路板、至少一个灯、传感器以及附加外壳。
图8披露了本申请的另一实施例110的透视图。在该实施例中，示出了适于允许 两个灯罩20和120置于单个外壳中的封盖112。例如，具有连接到封盖112的第一灯罩20 和连接到封盖112的第二灯罩120。封盖112还连接到主体部分14。如同图1_图6所披 露的实施例，该装置包括置于在那些实施例中所示的灯罩20下方的元件，其中那些元件置 于每个灯罩20和120的下方。以此方式，可以在封盖112的两侧上点亮两个不同的灯或 者两组不同的灯，以便为各人提供指引或夜间照明。
图9披露了组合GFCI和照明设备的另一实施例115的透视图。对于这种设计， 具有连接到底座14的唯一封盖114，该封盖114具有可以是半透明或者透明的一系列部分 121、122、123、124、125、126、127和128。在一个实施例中，每个部分表示单个灯(参见图 11D)。在另一实施例中，所有部分覆盖置于这些部分下方的一个细长发光条(参见图11C)。
图10披露了本申请的另一实施例130的透视图。在该实施例中，具有可以由半 透明材料或透明材料或允许光线穿过其中的其他任何材料形成的多个部分131、132、133、 134、135、136、137和138。这些部分的形状为圆形，其中每个照明部分可以表示单个灯(参 见图11D)，或者所有照明部分131-138由置于封盖116下方的单个灯照亮(参见图11C)。
图IlA-图IlD披露了对于不同实施例可以使用的不同电路板的不同示意框图。 例如，图IlA披露了可已知作为第一电路板的电路板140，该电路板具有GFCI电路142和 LED元件162(同样参见图12)。该电路板140以本领域公知的方式置于外壳11内部。LED 元件162用于提供穿过灯管(如灯管四(图3))的光线。例如，对于该实施例，电力可以从 电路板140流入照亮LED发光体的LED元件162。相关联的传感器(如图3所示的传感器 28)被连线到电路板140以从电路板140接收电力，并且还与LED元件162连线或通信，以 便根据是否存在光线来选择性地开启或关闭元件162。
图IlB披露了也通过图2中的示例示出的第二电路板32的示意框图。在本文中， 第二电路板32包括传感器34和具有LED灯36形式的灯。该设计可以包括第一导线38， 如上所述，第一导线可以连接到一个面接线端60 (图5)，而夹子37可以用来连接到相对的 面接线端。可替代地，可以具有可被设计成连接到另一面接线端的附加导线39来代替夹子 37。在至少一个实施例中，导线39而非夹子37电连接到传感器34和灯36。在至少一个实 施例中，导线38和39连接到面接线端60或GFCI元件下游的电路板140，使得在GFCI元 件出错时，灯不能用。在另一设计中，这些导线或触片38和39连接到位于GFCI元件上游 的任何电源输入端，从而无论GFCI是否出错，LED灯和传感器都可以保持被点亮。
图IlC披露了第二电路板149的另一实施例，其类似于电路板32，但是，该电路板 具有与其连接的发光条形式的细长灯148。在本文中，具有连接到发光条148的LED发光 器145，以提供细长的光束。该发光条148沿灯罩板20延伸并且还可以用来为多个灯罩板 (如图9和图10示出的那些灯罩板)提供光线。该装置以任何适当的方式(如通过上述的 夹子37或者导线38或39)电连接到其余的元件。
图IlD披露了另一电路板150的另一实施例。该电路板150类似于电路板32，但 是该电路板包括多个分立的LED灯或LED发光器。这些灯151、152、153、巧4、155、156、157 和158全都与传感器34通信。如上所披露的那样，当传感器34确定存在或不存在光线时， 该传感器3-4随后将允许电力流到这些灯以点亮相关的灯或LED发光体，或者将它们关闭。在至少一个实施例中，附加的相连导线38和39以上述图IlB中的方式连接到该电路板从 而在该电路板上形成可连接电路。
图12披露了灯管四与相关母板之间的连接的侧视图，其中该母板可以是母板140 或者母板160。如上所述，母板140是与GFCI电路相关的母板。在本文中，在该母板上布置 了包括LED发光透镜164和LED电路167的一组LED元件162。
可替代地，这些LED元件162可以安放在可以与GFCI母板140相分离而形成的 母板160上。母板160置于外壳50的底座区域中，并且电连接到面接线端60(图5)或者 GFCI元件上游的其他触片。
灯管四连接到透镜组件164，使得光线从灯管四发出直到光线到达透镜或罩 20 (参见图幻，从罩20提供源自发光透镜164的光发射。
图13是传感器28或；34以及任何相关的灯(如LED 36,LED 145,LED 151-158或 LED元件162)的示意电路图200。该电路图表示出在至少一个实施例中置于或连接到电路 板32或电路板41、140、149、150或160的元件。在本文中，该设计包括由触片37或导线 38、39、43或47 (参见图2、图3、图4和图11B)中任一个形成的触片201和202。例如，触 片201电连接到相线，而触片202连接到零线。还具有可用来控制通过相关电气元件(如 LED 208和210)的电流的多个电阻器204和206，以及允许电流在每个正半周流过这些导 线的二极管211。
尽管在该示图中示出了两个LED 208和210，但是在该位置也可以放置单个 LED(如灯36)，或者也可以沿着该线放置多个LED(如图4所示的四个LED，或者八个LED 151-158(参见图IlD))。形成为N-P-N晶体管的晶体管220的位置与这些LED 208和210 相邻，该晶体管具有集电极端221c、基极端221b和发射极端221e。光敏电阻230连接在晶 体管220的基极221b和发射极221e之间。光敏电阻230起到传感器(如传感器34)的作 用，并且工作以使其具有基于所接收的光量的可变电阻。例如，当在光敏电阻230上接收的 光量大时，所得到的电阻低。当不存在光或者低光照时，所得到的电阻高。在此情况下，当 光敏电阻230中的电阻低时，电流流过该光敏电阻230并且从触片202流出。在此情况下， 在基极221b与发射极221e之间将产生相对低的电压水平，其低于使晶体管220导通所必 需的阈值电压。
可替代地，如果在低光照期间光敏电阻230的电阻高，则基极221b与发射极221e 之间产生的电压将足以激活晶体管220从而使得该晶体管导通，以允许电力流过LED 208 和210并且使得LED 208和210开启。
图14示出了一个替代实施例的示意框图，示出了位于相关电路板(如电路板32 或电路板41、140、149、150或160(参见图2、图11A、图11C、图IlD和图12))上的元件的电 路布局300。在此情况下，具有双晶体管布局，其中至少一个晶体管被设计成取代图13中的 光敏电阻。对于这种设计，具有线路输入端301，其与触片37和导线38、39、43或47相关联 并且连接到输入相线。另一线路302也与触片或者所述导线之一相关联并且连接到零线。 在该电路周围放置多个电阻器303、304、305和306以控制流过该电路的电流。还具有二极 管307，其工作以使电力在每个正半周流过这些导线。
这种设计还示出了两个LED 308和310，然而，正像针对其他实施例一样，尽管只 示出了两个LED，但是可以根据该设计实现具有单个LED的实施例(参见图幻，或还可以实现具有多个LED的实施例(参见图11D)。这些LED沿着连接到晶体管320发射极的线路彼 此串联。晶体管320具有基极端321b、集电极端321c和发射极端321e并且形成为P_N_P 晶体管。
另外，具有光电晶体管330，其工作使得当存在显著的光量时，该能量被转换成足 够数量的注入到基极331b中的电子，使得从集电极331c到发射极端331e具有相对低的电 阻。这个结果引起从发射极321e到基极321b的低的电压降，防止电力流过LED 308和310。 可替代地，当处于低光照或相对低光照的情况下，则在光电晶体管330中从集电极331c到 发射极331e具有相对高的电阻。因此，使得在发射极321e到基极321b之间存在相对高的 电压降，使得电力流经LED 308和310，从而点亮LED 308和310。
图15示出了插入到壁箱400中的上述实施例中任一个的侧视图(顶视图或俯视 图)。在此情况下，壁箱400可以是随后附接到框架部件或壁部的单体壁箱的形式。如图所 示，还存在用户可访问接口 410，其由任一电气元件或其任意组合的可访问外观构成，所述 电气元件诸如插座、调光器、GFCI,占有传感器、风扇速度控制器、恒温器、灯(如夜间照明 灯、引示灯)、浪涌抑制器、低压元件(如扬声器)、电缆出口、语音麦克风、或数据插座。例 如，虚线框指示诸如先前附图中所示的插座19a、19b、96和98或开关97之类的电气元件。 如图所示，当该装置被安装到壁箱中时，在壁箱400内部布置电气元件的至少一部分。另 外，尽管可以在壁箱400内部布置至少一部分，但是也可以安装该电气元件的大部分。另 外，如图所示，在本文中可以使用后封盖14、94和95和前封盖12、92、93、112、114和116中 的任何一个来形成完整的外壳，如外壳11或11a。另外，对于任一上述实施例到壁箱400的 安装，还可以在壁箱400内布置附加电路板32、41、149和150的至少一部分甚至大部分。
因此，以上设计的配置得到一种紧凑的装置，其可以装配到单体电气箱(如外壳 11或Ila)中，并且随后可以装配到单体尺寸的壁箱(如壁箱400)中。
因此，利用上述任一实施例，有可能以节省空间的方式把至少一个LED发光体和 附加光传感器放置到外壳内部，以确定存在特定光量与否并随后选择性地照亮该外壳周围 的区域。
在上述至少一个实施例中，LED灯布置成使得该装置提供至少一英尺烛光的亮度。
因此，尽管示出并描述了本申请的一些实施例，但是应该理解的是，在不脱离由所 附权利要求
限定的本申请的精神和范围的情况下，可以对本申请的实施例进行许多变化和 修改。
权利要求
1.一种组合电气装置，其特征在于包括a)电气盒形式的外壳，所述外壳具有主体部分和正面；b)用户能访问的双连接口，所述双连接口被形成在所述正面上并且包括置于所述外壳 中的双连形式的至少两个电气元件；c)置于所述外壳中的至少一个灯；d)至少一个半透明罩，与所述用户能访问的双连接口相邻地置于所述外壳的所述正面 上并耦接到所述外壳的所述正面，所述至少一个半透明罩延伸所述正面的长度的至少四分 之一；e)与所述灯通信、确定所述外壳外的环境光量并基于预定的检测光量选择性地使所述 至少一个灯开启或关闭的至少一个传感器，所述至少一个传感器置于所述外壳中，并且所 述外壳的所述主体部分被配置成安装到壁挂式电气盒中；f)耦接到所述外壳并且被配置成连接到建筑物布线的至少一个连接组件；以及g)置于所述外壳中的至少一个故障断路器。
2.如权利要求
1所述的装置，其特征在于，所述用户能访问的双连接口是包括置于所 述外壳中的至少两个插座单元的双连插座的形式，并且所述插座单元包括代表第一插座单 元的在所述正面中的第一组孔洞以及代表第二插座单元的在所述正面中的第二组孔洞。
3.如权利要求
2所述的装置，其特征在于，所述故障断路器包括至少一个电路板，并且 所述装置还包括至少一个附加电路板。
4.如权利要求
3所述的装置，其特征在于，还包括置于所述外壳中的至少一个附加外 壳，以及置于所述至少一个附加外壳中的至少一个附加电路板，其中所述至少一个灯和所 述至少一个传感器连接到所述置于所述至少一个附加外壳中的至少一个附加电路板。
5.如权利要求
4所述的装置，其特征在于，还包括至少一个母线，其中所述置于所述至 少一个附加外壳中的至少一个附加电路板还包括至少一个夹子，并且所述置于所述至少一 个附加外壳中的至少一个附加电路板经由所述至少一个夹子电连接到所述至少一个母线。
6.如权利要求
5所述的装置，其特征在于，所述至少一个半透明罩连接到所述外壳并 且覆盖所述至少一个附加外壳，其中所述至少一个灯和至少一个传感器连接到所述置于所 述至少一个附加外壳中的至少一个附加电路板，并且所述至少一个半透明罩是盖住所述至 少一个灯和所述至少一个传感器。
7.如权利要求
6所述的装置，其特征在于，所述至少一个半透明罩被放置为与所述外 壳中的所述插座单元相邻。
8.如权利要求
6所述的装置，其特征在于，所述外壳具有一定长度的正面，并且所述至 少一个半透明罩是延伸所述正面的所述长度的至少三分之一的细长罩的形式。
9.如权利要求
6所述的装置，其特征在于，所述外壳具有一定长度的正面，并且所述至 少一个半透明罩是延伸所述正面的所述长度的至少一半的细长罩的形式。
10.如权利要求
6所述的装置，其特征在于，所述至少一个半透明罩具有第一面和第二 面，其中所述第一面沿所述外壳的正面布置。
11.如权利要求
10所述的装置，其特征在于，在所述至少一个半透明罩上的所述第二 面垂直于所述第一面延伸。
12.如权利要求
2所述的装置，其特征在于，所述至少一个灯连接到所述外壳中的所述置于所述至少一个附加外壳中的至少一个附加电路板，所述装置还包括至少一个灯管和 连接到所述外壳的至少一个半透明罩，并且所述灯管的第一端连接到所述连接到所述外壳 的至少一个半透明罩，而所述灯管的第二端连接到所述置于所述至少一个附加外壳中的至 少一个附加电路板上的所述至少一个灯。
13.如权利要求
1所述的装置，其特征在于，所述至少一个灯包括至少一个LED灯。
14.如权利要求
13所述的装置，其特征在于，所述至少一个灯包括多个LED灯，并且所 述外壳包括前封盖和后封盖，其中所述前封盖包括多个半透明部分，至少一个半透明部分 被定位成与所述多个LED灯的至少一个相邻。
15.如权利要求
2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括复位按钮和测试按钮，并 且所述灯被置于所述复位按钮和所述测试按钮的附近。
16.如权利要求
1所述的装置，其特征在于，所述连接组件包括耦接到建筑物布线的螺 丝接线端。
17.如权利要求
1所述的装置，其特征在于，还包括测试按钮和复位按钮中的至少一 个，所述测试按钮和复位按钮中的至少一个耦接到所述外壳的所述正面。
18.—种组合电气装置，其特征在于包括a)单体电气盒形式的外壳，所述外壳具有一定长度的正面；b)置于所述外壳中的至少一个灯；c)确定所述外壳外的环境光量并且基于预定的检测光量选择性地使所述至少一个灯 开启或关闭的至少一个传感器，所述至少一个传感器置于所述外壳中；d)置于所述外壳中的用户能访问的接口，包括具有第一插头接口和第二插头接口的双 连插座；e)接地故障断路器单元，置于所述外壳中并且包括连接到所述外壳的至少一个测试按 钮和至少一个复位按钮；以及f)至少一个半透明罩，连接到所述外壳并且在所述测试按钮和所述复位按钮的附近纵 向延伸，所述半透明罩具有第一表面和垂直于所述第一表面延伸的第二表面，所述半透明 罩盖住所述至少一个灯和所述至少一个传感器。
19.一种安装到壁挂式电气盒中的组合电气装置，其特征在于，所述装置包括a)外壳，所述外壳具有一定长度的正面和用于安装到壁挂式电气盒中的主体部分；b)形成在所述外壳中的至少一个附加外壳；c)置于所述至少一个附加外壳中的电路板；d)连接到所述电路板的灯；e)连接到所述电路板的传感器；f)双连电气元件形式的至少一个电气元件，具有连接到所述外壳的至少一个用户能访 问的接口，其中所述用户能访问的接口包括形成在所述正面上的容纳插头腿的一组孔洞；g)连接到所述外壳的至少一个半透明罩，所述至少一个半透明罩置于所述外壳上并且 延伸所述外壳上所述正面的所述长度的至少四分之一，其中在安装所述装置时，所述主体 部分的至少一部分被置于所述壁挂式电气盒中；以及h)置于所述外壳中的至少一个故障断路器，其中所述故障断路器具有置于所述外壳的 所述正面上的至少一个复位按钮和至少一个测试按钮。
20.如权利要求
19所述的组合电气装置，其特征在于，所述至少一个电气元件包括容 纳至少两个插头的双连插座单元。
21.如权利要求
19所述的组合电气装置，其特征在于，所述至少一个电气元件包括开关。
22.如权利要求
20所述的组合电气装置，其特征在于，还包括至少一个面接线端，其中 所述至少一个面接线端包括主体部分、置于所述主体部分每一侧上的扩展部分、触片、和垂 直于所述主体部分延伸的用于与所述电路板接触的至少一个凸起触片部分。
23.如权利要求
19所述的组合电气装置，其特征在于，所述传感器包括连接到所述电 路板的晶体管；以及与所述晶体管通信以形成选择性地开启或关闭所述灯的选择开关的光 电晶体管。
24.一种组合电气装置，其特征在于包括a)单体电气盒形式的外壳，所述外壳具有主体部分和正面部分；b)至少一个触片，包括连接到所述主体部分并且能连接到电源输入线的接线端；c)至少两个电气元件，所述至少两个电气元件以双连方式布置于所述外壳中，具有置 于所述正面上的用户能访问的接口，并且电连接到所述至少一个触片；d)置于所述外壳中的至少一个附加外壳；e)置于所述至少一个附加外壳中的至少一个附加电气元件，所述至少一个附加电气元 件具有至少一个电路板，其中所述主体部分被配置成安装到壁挂式电气盒，其中所述电路 板包括至少一个用于电连接到所述至少两个电气元件中至少一个的夹子；以及f)连接到所述外壳的至少一个半透明罩，所述至少一个半透明罩布置在所述外壳的所 述正面上并且沿所述外壳的所述正面延伸，其中在安装所述装置时，所述主体部分的至少 一部分被布置在所述壁挂式电气盒中。
25.如权利要求
M所述的组合电气装置，其特征在于，所述至少一个附加电气元件电 连接到所述至少两个电气元件中的至少一个。
26.如权利要求
M所述的组合电气装置，其特征在于，所述至少两个电气装置还包括 电连接到所述至少一个夹子的至少一个母线。
27.如权利要求
沈所述的组合电气装置，其特征在于，所述至少两个电气装置包括具 有至少一个第一母线和至少一个第二母线的至少两个母线，其中所述至少一个夹子电连接 到所述至少一个第一母线，并且所述至少一个电路板还包括连接到所述至少一个第二母线 的至少一个导线。
28.如权利要求
M所述的组合电气装置，其特征在于，所述至少一个附加电气元件是 具有至少一英尺烛光的亮度的灯的形式。
29.如权利要求
观所述的组合电气装置，其特征在于，还包括覆盖所述灯的至少一个罩。
30.如权利要求
四所述的组合电气装置，其特征在于，所述覆盖所述灯的至少一个罩 具有形状为梯形的第一面。
31.如权利要求
30所述的组合电气装置，其特征在于，所述覆盖所述灯的至少一个罩 具有垂直于所述第一面延伸的第二面。
32.如权利要求
观所述的组合电气装置，其特征在于，还包括至少一个传感器，其中所述至少一个传感器包括光敏电阻。
33.如权利要求
观所述的组合电气装置，其特征在于，还包括至少一个传感器，其中所 述至少一个传感器包括光电晶体管。
34.一种组合电气装置，其特征在于包括a)电气盒形式的外壳，所述外壳具有主体部分和正面；b)用户能访问的双连接口，形成在所述正面上并且包括置于所述外壳中的双连形式 的至少两个电气元件；c)置于所述外壳中的至少一个灯；d)至少一个半透明罩，与所述用户能访问的双连接口相邻地置于所述外壳的所述正面 上并耦接到所述外壳的所述正面，所述至少一个半透明罩在每一个所述电气元件之间沿着 所述正面延伸；e)与所述灯通信、确定所述外壳外的环境光量并基于预定的检测光量选择性地使所述 至少一个灯开启或关闭的至少一个传感器，所述至少一个传感器被置于所述外壳中，并且 所述外壳的所述主体部分被配置成安装到壁挂式电气盒中；以及f)至少一个连接组件，耦接到所述外壳并且连接到建筑物布线。
35.如权利要求
34所述的装置，其特征在于，所述用户能访问的双连接口包括至少两 个插座，其中每一个插座在所述正面上都具有孔洞，所述半透明罩被置于所述孔洞之间。
36.如权利要求
35所述的装置，其特征在于，所述装置还包括至少一个故障断路器，并 且所述装置还包括置于所述正面上的测试按钮和复位按钮中的至少一个。
专利摘要
本公开涉及组合电气装置，本公开一实施例解决的一个问题是增加灯会降低电气元件可用性或功能性。一种组合电气装置包括外壳，具有主体部分和正面；用户能访问的双连接口，形成在正面上且包括外壳中的双连形式的至少两个电气元件；外壳中的至少一个灯；至少一个半透明罩，与双连接口相邻置于外壳正面上并耦接到外壳正面，罩延伸正面长度的至少四分之一；外壳中的与灯通信、确定环境光量并基于预定检测光量选择地使灯开启或关闭的至少一个传感器，外壳主体部分配置成安装到壁挂式电气盒中；耦接到外壳且被配置成连接到建筑物布线的至少一个连接组件；外壳中的至少一个故障断路器。根据本公开一实施例的一用途是为夜间照明提供足够的环境光。
文档编号F21V23/00GKCN201903022SQ200890000076
公开日2011年7月20日 申请日期2008年8月14日
发明者D·J·亨德勒, E·巴扎耶, J·利希特, M·诺埃斯特, R·M·布拉德利 申请人:立维腾制造有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan