專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種用于電離周圍空氣同時產(chǎn)生光的照明裝置。
背景技術(shù)：
空氣電離器已經(jīng)被生產(chǎn)多年例如用于凈化懸浮顆粒物質(zhì)的周圍空氣。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種用于電離周圍空氣同時產(chǎn)生光的照明裝
置，所述裝置包括殼體，所述殼體具有位于其兩個相對端中的每一端的一對 電連接器，管狀外壁和由所述管狀外壁限定的孔；延伸穿過所述孔的電極；沿 所述殼體的內(nèi)部延伸的熒光管，所述熒光管具有與所述兩對電連接器相連的電 連接；電壓發(fā)生器，所述電壓發(fā)生器位于所述殼體內(nèi)且具有第一輸入連接、第 二輸入連接和連接至所述電極的電輸出連接，所述第一輸入連接與位于所述殼 體的第一端的所述電連接器中的一個電連接器相連，所述第二輸入連接與位于 所述殼體的第二端的所述電連接器中的一個電連接器相連，從而當(dāng)電力施加到 所述電連接器上時，所述電壓發(fā)生器將相對高的電壓施加到所述電極上同時相 對低的電壓供給到所述焚光管以使熒光管發(fā)熒光。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種照明裝置，包括用于配合在燈插座內(nèi)的 電連接器；熒光管；用于電離空氣的第一電極；用于電離空氣的第二電極；和
流電壓且將相對高的負直流電壓供給到所述第一電極同時將相對高的正直流 電壓供給到所述第二電極。
圖1示出了包括焚光燈102的傳統(tǒng)焚光照明固定裝置101;
圖2示出了熒光燈102從燈座103上移除后與實施本發(fā)明的裝置201 —起的視圖3示出了配合在熒光燈座103內(nèi)的裝置201;
圖4示出了燈座103內(nèi)的裝置201的電路圖5A示出了裝置201的簡化橫截面視圖5B示出了裝置201的端部的更詳細的視圖6示出了沿裝置201的縱軸線的橫截面視圖7示出了用于圖5中的高電壓發(fā)生器517的電路圖8示出了實施本發(fā)明的可選裝置801;和
圖9示出了裝置801的高電壓發(fā)生器917的電路圖。
具體實施例方式
圖1
包括焚光燈102的傳統(tǒng)熒光照明固定裝置101示出在圖1中。照明固定裝 置101包括具有主體104的焚光燈座103，主體104包含用于與干線電力相連 的電端子，鎮(zhèn)流器和啟動器105。在主體104的每一端，燈座具有相應(yīng)的插座 106， 107，所述插座106， 107用于支撐熒光燈102的端部且與熒光燈102電 連接。
圖2
圖2示出了熒光燈102被從燈座103移除后與實施本發(fā)明的裝置201 —起 的視圖。裝置201具有與熒光燈102類似的形狀和外觀，特別是，裝置201 具有圓柱形管202，所述圓柱形管202在任一端處具有金屬蓋203和204。此 外，裝置201在其端部中的每一端都具有一對電連接器，所述電連接器構(gòu)造為 位于相應(yīng)的插座106和107內(nèi)。
如圖2中可見，裝置201與熒光燈102的區(qū)別在于裝置201具有延伸穿 過圓柱形管202的壁內(nèi)的孔的電極205。
圖3
在圖3中，裝置201被示出為配合在熒光燈座103內(nèi)。如下面將要詳細描 述的，裝置201包括熒光燈，但是另外還包括與電極205相連的高電壓發(fā)生器。 因此，當(dāng)干線電力供給到燈座103時，裝置201由其熒光燈發(fā)出光并且在電極
6205的尖部產(chǎn)生負離子。 圖4
圖4中示出了燈座103內(nèi)的裝置201的電路圖。燈座103具有一對端子 401和402,所述端子401和402構(gòu)造為允許與干線電力供給相連。第一端子 401與位于裝置201 —端的兩個電連接器403和404中的第一電連接器直接電 連接，且第二端子402通過電感器形式的電感鎮(zhèn)流器407與位于裝置201相對 端的兩個電連接器405和406中的第 一 電連接器電連接。
位于裝置201第一端的第二電連接器404與啟動器105的一側(cè)電連接且位 于裝置201第二端的第二電連接器406與啟動器105的另一側(cè)電連接。
裝置201的焚光燈以與傳統(tǒng)熒光燈類似的方式搡作。由此，當(dāng)干線電力供 給到端子401和402時，設(shè)置在啟動器105內(nèi)的開關(guān)初始地閉合而允許電流增 加通過鎮(zhèn)流器407和焚光管內(nèi)的燈絲。 一段短的時間后，啟動器內(nèi)的開關(guān)打開 以停止流過燈絲的電流，且由于電感鎮(zhèn)流器407的效果，跨過端子403和405 (與熒光燈的兩端相連)提供高電壓以啟動燈。在燈已經(jīng)啟動后，鎮(zhèn)流器限制 通過裝置201的電流，且由此跨過裝置201的端子403和405出現(xiàn)的電壓相應(yīng) 地一皮限制。
需要理解的是，為了說明現(xiàn)有燈座內(nèi)的裝置201的操作，已經(jīng)描述了燈座 103。然而，裝置201也可以位于具有電子鎮(zhèn)流器內(nèi)的燈座內(nèi)且在該燈座內(nèi)操 作，或者可以構(gòu)造為在快速啟動燈座內(nèi)操作，所述快速啟動燈座不包括啟動器 開關(guān)但是具有構(gòu)造為即使在啟動后也維持到燈絲的電壓供給的鎮(zhèn)流器。
圖5A,圖5B和圖6
在圖5A中示出了裝置201的簡化的橫截面圖，在圖5B中示出了裝置201 的端部的更詳細的橫截面視圖，且在圖6中示出了沿裝置201的縱軸線的橫截 面視圖。
電連接器403和404剛性地固定在電絕緣盤501內(nèi)，電絕緣盤501安裝在 圓柱形金屬端蓋203內(nèi)。端蓋203在一端具有向內(nèi)延伸的唇緣，所述電絕緣盤 501靠著所述向內(nèi)延伸的唇緣安裝。
電連接器405和406類似地剛性固定在電絕緣盤503內(nèi)，電絕緣盤503安 裝在圓柱形金屬端蓋204內(nèi)。圓柱形玻璃管202的每一端分別結(jié)合在端蓋203和204中的相應(yīng)的一個端 蓋內(nèi)。圓形孔506形成在玻璃管202的壁內(nèi)，電極205的端部延伸穿過所述圓 形孔506。
管202、端蓋203, 204和絕緣盤501， 503 —起形成殼體，焚光燈508沿 該殼體延伸。由此，焚光燈和玻璃管202沿著與存在于熒光燈的外側(cè)和玻璃管 的內(nèi)側(cè)之間的空隙大體相同的軸線延伸。
焚光燈507包括玻璃外殼508，玻璃外殼508具有圓柱形側(cè)壁，和端壁509， 510， 一對導(dǎo)線511和512分別延伸穿過端壁509， 510中的每一個端壁，以提 供到位于玻璃外殼508每一端的相應(yīng)燈絲513和514的電連接。在一對導(dǎo)線 511中的每個導(dǎo)線與電連接器403和404中的相應(yīng)的一個電連接器之間提供了 電連接，且類似地，在一對導(dǎo)線512中的每個導(dǎo)線與電連接器405和406中的 相應(yīng)的一個電連接器之間提供了電連接。
焚光管507的圓柱形側(cè)壁的內(nèi)表面涂覆有本領(lǐng)域內(nèi)已知的熒光材料層515 (或者熒光體層；phosphor layer )。在本實施例中，熒光材料515是全光譜三 基色粉末(tri-phosphor )。
焚光燈507的玻璃外殼508包含本領(lǐng)域內(nèi)已知的低壓汞。
玻璃管202的內(nèi)表面也涂覆有熒光材料層516。
裝置201也包含位于端蓋204內(nèi)的高電壓發(fā)生器517。高電壓發(fā)生器517 具有與電極205相連的輸出連接，通過絕緣導(dǎo)線518與位于裝置201 —端的端 子403相連的第一輸入連接，和通過絕緣導(dǎo)線519與位于裝置201另 一端的端 子405相連的第二輸入連接。導(dǎo)線518沿著形成在熒光管507的外側(cè)和玻璃管 202的內(nèi)側(cè)之間的間隙延伸。
除了延伸穿過形成在管202內(nèi)的孔506的、位于其端部的部分，電極205 封在絕緣層內(nèi)。(為了清楚期間，此絕緣層在圖中沒有示出)。電極205具有刷 子的形狀，包括存在于現(xiàn)有電離器內(nèi)類型的多個細的導(dǎo)電細絲。
在本實施例中，焚光燈507設(shè)有連接器520和端蓋521，但是在可選實施 例中不包括連接器和端蓋，且在裝置的導(dǎo)線511， 512與連接器403-406之間 直才妄電連4妄。
在操作期間，焚光燈507的功能類似于其他熒光燈，且由此激發(fā)玻璃外殼 508內(nèi)的汞原子，發(fā)出紫外線光子，所述紫外線光子與焚光材料層515撞擊以 使其發(fā)熒光，從而發(fā)出可見光。由熒光材料層515發(fā)出的一部分光被熒光材料層516吸收以便使其發(fā)熒光，同時發(fā)出的其他光穿過焚光材料層516。
操作期間，外部管202具有傳統(tǒng)焚光管的外觀，且內(nèi)部管508和導(dǎo)線518
通過熒光材料516的擴散效應(yīng)被隱藏。
在本實施中，涂覆外部管202的熒光材料516是普通的熒光粉末，但是可
以預(yù)想的是，在其他實施例中，外部熒光材料516是不同類型的，從而發(fā)出的
光的光譜被調(diào)節(jié)。例如，涂覆外部管202的熒光材料可以是發(fā)出暖色克譜的類型。
操作期間，出現(xiàn)在熒光管507任一端的電壓分別通過導(dǎo)線518、 519供給 到高電壓發(fā)生器517的輸入連接。由于此施加的電壓，電壓發(fā)生器517構(gòu)造為 在其與電極205相連的輸出連接處產(chǎn)生高的負電壓。由此，電極205的細絲被 保持在高的負電壓，且由此細絲末端附近的空氣分子變得帶上負電荷且被從電 極推開。
在可選的實施例中，外部管由塑料材料制成，但是在每個實施例中，所述 管都是由半透明材料制成。在一個實施例中，外部管是半透明的但不是透明的， 且具有構(gòu)造為漫射從熒光燈發(fā)出的光的內(nèi)表面。
在可選的實施例中，外部管涂覆有僅僅用作漫射體的無熒光透明涂層。
圖7
圖7中示出了圖5中的高電壓發(fā)生器517的電路圖。
干線電力通過導(dǎo)線518和519供給到電壓發(fā)生器517的輸入端子701,702， 如上參考圖5所提及。輸入電阻器703在一側(cè)與輸入端子701相連且在另一側(cè) 與電容器704的一側(cè)相連。電容器704的另一側(cè)與輸入二極管705的一個引線 相連，輸入二極管705的第二引線與第二輸入端子702相連。二極管705布置 為允許來自輸入端子702的負流(negative flow)流向電容器704。
單向G1V系列半導(dǎo)體(硅對稱二端開關(guān)元件；sidac) 706將電容器704 的電阻器側(cè)與變壓器707的初級繞組的一端相連；初級繞組的另一端與所述電 容器的二極管側(cè)相連。變壓器在次級繞組上比在初級繞組上具有更多的線圈匝 數(shù)，從而跨過次級繞組感應(yīng)的電壓充分高。
第二二極管708跨過變壓器707的次級繞組與第二電容器709串聯(lián)。二極 管708和電容器709的連接點通過電阻器710與電極205相連，電阻器710 給輸出提供了高阻抗，由此如果在操作期間被觸摸到將輸出電流限制到安全的
9水平。
操作期間，第一電容器704充電直到硅對稱二端開關(guān)元件706的閾值電壓 達到。然后電流通過^5圭對稱二端開關(guān)元件706浪涌以將電容器704放電，由此 通過變壓器初級繞組產(chǎn)生大電流脈沖。結(jié)果，在通過二極管708給電容器709 充電的次級繞組內(nèi)感應(yīng)高電壓脈沖。由此，電極205被保持在通常在-4000至 -6000伏之間的高的負電壓。
圖8
圖8中示出了實施本發(fā)明的可選裝置801。裝置801具有上述裝置201的 全部特征。由此，裝置801包括具有位于兩端的金屬蓋803， 804的圓柱形管 802。此外，裝置801具有位于其兩端中的每一端的一對電連接器805,所述 電連接器805構(gòu)造為位于焚光燈座(諸如圖2中所示)的相應(yīng)插座內(nèi)。
與裝置201 —樣，裝置801具有延伸穿過圓柱形管802的壁內(nèi)的孔的第一 輸出電極806。然而，與裝置201不同的是，裝置801還具有延伸穿過圓柱形 管802的壁內(nèi)的孔且與第一輸出電極806間隔開一小段距離的第二輸出電極 807。
與裝置201的管202 —樣，管802由玻璃制成且在其內(nèi)表面上涂覆有熒光 材料(或者熒光體；phosphor )。與連接器805電連接的熒光管位于管802內(nèi)， 從而在管802的內(nèi)側(cè)與所述焚光管的外側(cè)之間形成了間隙。此間隙為與裝置 201的導(dǎo)體518相似的電導(dǎo)體(圖9中示出的918)提供了通路。此電導(dǎo)體將 位于裝置一端的電連接器805的一個電連接器與位于裝置相對端的高電壓發(fā) 生器電路(下面將參考圖9詳細描述)相連。
高電壓發(fā)生器電路將高的負電壓提供給第 一輸出電極806，且還將高的正 電壓提供給第二輸出電極807。結(jié)果，帶負電的離子被從第一電極806發(fā)射出， 同時帶正電的離子被從第二電極807發(fā)射出。
圖9
圖9中示出了圖8所示裝置801的高電壓發(fā)生器電路917的電路圖。 高電壓發(fā)生器電路917在許多方面與高電壓發(fā)生器電路517相同。因此， 高電壓發(fā)生器電路917構(gòu)造為具有通過(與裝置201的導(dǎo)線518和519相似的 方式)導(dǎo)線918, 919從連接器805供給到輸入端子901, 902的交流電。輸入電阻器903在一側(cè)與輸入端子901相連且在另一側(cè)與電容器904的一側(cè)相連。 電容器904的另一側(cè)與輸入二極管905的一個引線相連，輸入二極管905的第 二引線與第二輸入端子902相連。二極管905布置為允許負流從輸入端子902 流向電容器904。
單向G1V系列半導(dǎo)體(sidac,硅對稱二端開關(guān)元件)906將電容器904 的電阻器側(cè)與變壓器907的初級繞組的一端相連，初級繞組的另一端與所述電 容器的二極管側(cè)相連。與變壓器707 —樣，變壓器907在次級繞組上比在初級 繞組上具有更多的線圈臣數(shù)，從而跨過次級繞組感應(yīng)的電壓充分高。
第一輸出二極管908A跨過變壓器907的次級繞組與第二電容器909A串 聯(lián)。二極管908A和電容器909A的連接點通過電阻器910A與電極806相連， 所述電阻器910A給輸出提供了高的阻抗，由此如果在操作器期間被觸摸到將 輸出電流限制到安全水平。以類似的方式，第二輸出二極管908B跨過變壓器 907的次級繞組與第三電容器909B串聯(lián)。二極管908B與電容器909B的連接 點通過電阻器910B與電極807相連。
高電壓發(fā)生器電路917以與發(fā)生器電路517類似的方式操作。然而，在變 壓器907的次級繞組內(nèi)感應(yīng)的高電壓脈沖通過二極管908A給電容器909A充 電，且通過二極管908B給電容器909B充電。由此，電極806被保持在通常 在-4000至-6000伏之間的高的負電壓，而電極807被保持在高的正電壓。
ii
權(quán)利要求
1、一種用于電離周圍空氣同時產(chǎn)生光的照明裝置，所述裝置包括殼體，所述殼體具有位于所述殼體的兩個相對端中的每一端的一對電連接器、管狀外壁和由所述管狀外壁限定的孔；延伸穿過所述孔的電極；沿所述殼體的內(nèi)部延伸的熒光管，所述熒光管具有與所述兩對電連接器相連的電連接；和電壓發(fā)生器，所述電壓發(fā)生器位于所述殼體內(nèi)且具有與位于所述殼體的第一端的所述電連接器中的一個電連接器相連的第一輸入連接，與位于所述殼體的第二端的所述電連接器中的一個電連接器相連的第二輸入連接，和與所述電極相連的電輸出連接，從而當(dāng)電力施加到所述電連接器上時，所述電壓發(fā)生器將相對高的電壓施加到所述電極同時相對低的電壓供給到所述熒光管以使其發(fā)熒光。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中所述管狀外壁在其內(nèi)表面上具 有涂層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中所述管狀外壁在其內(nèi)表面上具 有熒光材料層。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其中所述熒光管包含發(fā)出第一光譜 的熒光材料，且所述管狀外壁上的熒光材料層發(fā)出具有不同的第二光譜的熒光。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的照明裝置，其中所述第二輸入連接 通過穿過所述熒光管的外側(cè)與所述管狀外壁的內(nèi)側(cè)之間的導(dǎo)體與所述電連接 器中的一個電連接器相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中所述導(dǎo)體是絕緣導(dǎo)線。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的照明裝置，其中所述電極包括一束 導(dǎo)電細絲。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的照明裝置，其中所述管狀外壁具有 圓形橫截面，從而所述殼體具有傳統(tǒng)熒光管的通常外觀。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的照明裝置，其中所述管狀外壁為玻璃管。
10、 一種照明設(shè)備，包括根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的照明裝置，并且 還包括一對插座，所述一對插座中的每一個插座分別與所述照明裝置上相應(yīng)的一對所述電連接器相連；用于與干線電力相連的端子；和鎮(zhèn)流器，所述鎮(zhèn)流器用于在啟動過程之后、在操作期間限制供給到所述照 明裝置的電流。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的照明裝置，其中所述電壓發(fā)生器 包括變壓器和半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件具有閾值電壓從而只有當(dāng)跨過所述 半導(dǎo)體器件呈現(xiàn)的電壓上升到所述閾值電壓之上時電流才流到所述變壓器的初級線圈。
12、 一種照明裝置，包括用于配合在燈插座內(nèi)的電連接器； 熒光管；用于電離空氣的第一電極； 用于電離空氣的第二電極；和的交流電壓且將相對高的負直流電壓供給到所述第 一 電極同時將相對高的正 直流電壓供給到所述第二電極。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的照明裝置，其中所述離子發(fā)生器電路包括 具有初級線圏和次級線圏的變壓器；和半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件與所述初級線圈串聯(lián)，所述半導(dǎo)體器件構(gòu)造 為對于直到閾值電壓的電壓、所述半導(dǎo)體器件提供非常高的電阻，且對于所述 閾值電壓之上的電壓所述半導(dǎo)體器件提供低的電阻，從而在使用中當(dāng)跨過所述 半導(dǎo)體器件的電壓升高到所述閾值電壓時在所述初級線圏內(nèi)產(chǎn)生電流。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明裝置，其中離子發(fā)生器電路包括 具有初級線圈和次級線圈的變壓器；與所述次級線圈相連且構(gòu)造為將電流供給到所述第 一 電極的第一二極管；和與所述次級線圈相連且構(gòu)造為將電流供給到所述第二電極的第二二極管。
15、 根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項所述的照明裝置，其中所述離子發(fā)生器電路還包括電容器，所述電容器布置為通過所述相對低的電壓充電，且所述 照明裝置布置為通過所述初級線圈給所述電容器放電。
16、 根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項所述的照明裝置，其中所述半導(dǎo)體器件 包括硅對稱二端開關(guān)元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電離周圍空氣同時產(chǎn)生光的照明裝置。該裝置包括殼體，殼體具有位于其相對兩端中的每一端的一對電連接器(403，404，405，406)，管狀外壁(202)和由管狀外壁限定的孔(506)。電極(205)延伸穿過孔，且熒光管(507)沿殼體內(nèi)部延伸。熒光管具有與兩對電連接器(403，404，405，406)相連的電連接。電壓發(fā)生器(517)位于殼體內(nèi)且具有與位于殼體第一端的電連接器中的一個電連接器相連的第一輸入連接(701)，和與位于殼體的第二端電連接器中的一個電連接器相連的第二輸入連接(702)。電壓發(fā)生器(517)還具有與電極(205)相連的電輸出連接，從而當(dāng)電力施加到電連接器上時，電壓發(fā)生器將相對高的電壓施加到電極同時相對低的電壓供給到熒光管以使其發(fā)熒光。
文檔編號H01J61/32GK101506931SQ200780030339
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日
發(fā)明者史蒂文·保羅·凱尼恩, 彼德·約翰·卡普蘭德, 羅蘭·泰瑞·凱尼恩, 耿漢城, 黃其光 申請人:慈溪守護神電器有限公司