CN101198517A - 用于对气球进行密封和照明的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于对气球进行密封和照明的装置，包括密封的插入到气球的颈部中的壳体。位于所述壳体内，将膨胀气体从进口向壳体的出口引导的流体路径，以及位于所述流体路径内，允许膨胀气体从进口流到出口的流体控制系统。该装置包括有与所述壳体结合安装的光源以及位于所述壳体内，向所述光源提供电力的电源。开关与所述壳体结合安装，通过接通电源和光源之间的电路，来选择性的将电源连接到光源。该装置还包括有开关触发元件，环绕在所述壳体上，对开关进行操作。

Description

用于对气球进行密封和照明的装置和方法
本申请要求2004年6月5日提交的No.60/577,329的美国临时申请的优先权，这里参考引用上述申请的全文。
技术领域
本发明涉及用于对气球进行照明的辅助发光体领域。
背景技术
已知的是使用发光体从内部对气球进行照明。从内部进行照明的气球具有吸引力，从而是大人和小孩想要的东西。照明气球已经作为新奇事物用在展览会或马戏团中，在晚上进行活动的时候布置在外边。
发明内容
本发明有利的提供一种用于对橡胶气球进行密封、充气和照明的装置和方法。该发光体包括有，将发光体连接到气球颈部的壳体；位于壳体中的电源；位于壳体中并连接到所述电源的光源；以及位于壳体中并连接到电源和光源来响应壳体和气球之间的空气密封而对光源进行通电的开关；允许气体进入气球但是不能溢出气球的流体控制系统。
所述壳体提供用于保护气球发光体其它元件的外壳，优选的，也用作将气球发光体在气球的颈部处连接到气球。
所述壳体包括有允许光源发出的光线发光穿过的材料和光学形状，使其减少亮点并对气球提供均匀的照明。
当壳体插入到气球的颈部中，在气球和气球发光体的壳体之间产生空气密封的时候触发所述开关。当开关被触发的时候对所述光源通电，从而照亮气球。
所述气球可以包括有在装置插入到气球的颈部中对光源通电的时候用于形成明显视觉光图像的形状。
附图说明
图1为根据本发明优选实施例的气球发光体的剖面图；
图2为图1中所示的气球发光体的侧视图；
图3为图1中的气球发光体的壳体的剖面图；
图4为本发明另一实施例的剖面图；
图5为图1的气球发光体位于橡胶气球颈部的示意图；
图6为本发明典型实施例处于非照明模式的剖面图；
图7为本发明典型实施例处于照明模式的剖面图；
图8为本发明另一典型实施例的剖面图；
图9为本发明另一典型实施例的剖面图；
图10为本发明另一典型实施例的剖面图。
具体实施方式
本发明有利的提供一种用于对橡胶气球进行密封、充气和照明的装置和方法。当插入到气球颈部中的时候，该装置在装置的壳体和气球之间产生空气密封。气球发光体对壳体和气球之间的空气密封进行响应而通电，使得该装置没有装进气球的时候，发光体不发光。装置暴露在气球外侧的那一端包括有单向阀，允许气体进入气球，而阻止气体从气球中溢出。装置壳体内的空气路径允许气体流过流体控制系统而进入气球。此外，装置位于气球内的那一端包括有发光体，该发光体从内部对气球进行照明。壳体的材料和光学形状帮助折射光线，防止在气球内产生集中亮点或热点，并对气球提供均匀的照明。加上电源，装置的总体重量足够轻，使其在气球内包含的氦气的有效期内，能够被充满氦气的橡胶气球升起。本发明允许气球在装置插入到气球颈部的时候进行放气，在装置的壳体和气球之间产生空气密封。然后，如果需要的话，气球可以重复充气而不需要移除该装置。
现在将参考附图，在下文中更全面的描述本发明，其中，示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不应当解释受这里所述的示例性实施例的限制。优选的，提供这些示例性实施例使得本文的彻底而全面，并将完全的向本领域技术人员传达本发明的范围。从始至终，相似的附图标记表示相同的元件，且所用到的主要符号在可选实施例中表示类似的元件。
图1至图5图示说明了本发明的独立的自动密封的气球发光体10，用于气球30，该气球30为比如橡胶玩具气球，具有圆柱形或锥形的颈部31，该颈部31用在许多不同尺寸的气球中。气球发光体10包括壳体9、电源23、光源21和开关20，所述壳体9包括比如上壳体11和下壳体12，所述开关20包括有悬臂开关触头22，在电路中与其它电器元件连接在一起。图1-3中所示实施例的壳体9用于来关闭电器元件，包括光源21和电源23。所述壳体9用于将气球发光体10连接到气球30的颈部31，如图5所示。所述电源23包括比如一个或多个电池，位于壳体9内，该壳体连接到电路上，如图1和图4所示。光源21位于上壳体11内，并通过电路连接到电源23，本领域技术人员将了解，所述光源21可以是任何合适的光源，比如发光二极管。开关20通过电路连接到光源21，但是并不连接到电源23，直到壳体插入到气球30的颈部31中。气球颈部31抵靠壳体9的密封动作推动开关20的悬臂开关触头22，使其抵靠电源23来闭合电路，初始化开关20并将光源21通电。本领域技术人员将认识到，开关20可包括已知的完整电路，其提供控制流入光源21的电力的相关功能。
技术人员将了解，气球30特别是如今使用的橡胶气球，具有圆柱形或些微锥形的颈部31，该颈部31可伸展到其松弛长度的至少两倍。气球30也可以是各种尺寸，比如直径为12”、14”、16”等等。气球发光体10的壳体11和12可以具有不同直径，来容纳不同尺寸的气球30。本发明试图连接到任何这种类型的气球颈部31。
用于气球发光体10的壳体9，最好如图1-4所示，可包括半透明或透明材料，来允许发出的光线穿过壳体9。比如，上壳体11可以用半透明或透明材料制成，其形状形成为将光源21发出的光线直射或散射进入气球30的内部，比如菲涅耳透镜。在另一个实施例中，上壳体11可包括允许光源21发出的光线穿过的孔(图中未示)。此外，下壳体12’优选的用超声密封塑料材料制造，从而包括有用于流体控制系统25的外壳。
流体控制系统25可包括三部分：下壳体12、12’，盖子16和覆盖空气路径开口36的膜片17。所述膜片17可用弹性材料制成，能够由于人的呼吸压力而产生变形。在实施例中，膜片17可以用硅树脂制成，并可以在比如与下壳体12接触的膜片17的部分56上涂有密封剂比如凡士林，来增强膜片17的密封性能。通过由膨胀气体38施加的压力，膜片17可以移动而不与下壳体12接触，并且允许膨胀气体38穿过开口36而进入。盖子16与下壳体12和12’的结构限制了膜片17在盖子16与下壳体12和12’之间的移动，使得膜片17可以在比如部分56处移动，来允许膨胀气体38进入，同时防止膜片17偏离方向而失去流体控制能力，比如变成位于未密封位置。在本发明的一个方面中，在下壳体12和盖子16之间形成有腔体58，该腔体58的结构设置成限制膜片17在腔体58内的水平和垂直运动。即使是在内部压力较小或没有的情况下，膜片17想要伸展平直的弹性特性与密封剂一起也要产生对壳体12和12’内表面的密封。然而，在对气球30进行最低限度的充气之后，具有了可获取的内压，这个压力将对膜片17提供附加的推力，来使其抵靠于壳体12和12’的内表面，并产生覆盖开口36的空气密封。因此，膜片17响应气球30内膨胀气体38的第一压力(由箭头52表示)而覆盖并密封开口36，响应喷射入开口36的膨胀气体38的比第一压力大的第二压力(由箭头54表示)而移动膜片17，使其不再覆盖开口36，从而允许膨胀气体38进入。
在图9所示的本发明的一个方面中，流体控制系统25可包括具有翼片62的尖顶元件60，该翼片62在处于初始状态或非移动状态的时候密封尖顶元件60的开口64。该翼片62可以响应膨胀气体38的压力而在处于移动状态的时候从开口64移开(由虚线66表示)来允许膨胀气体38流动穿过。该翼片62可以在开口64处涂有密封剂，比如凡士林，来增强尖顶元件60的密封性能。
在图10所示的本发明的一个方面中，流体控制系统25可包括具有边缘部分70的伞状元件68，该边缘部分70在处于固定状态或非移动状态的时候密封下壳体12。该边缘部分70可以响应膨胀气体38的压力而在处于移动状态的时候移开，不接触下壳体12(由虚线66表示)来允许膨胀气体38流动穿过该伞状元件68。该边缘部分70可以在接触下壳体12的地方涂有密封剂，比如凡士林，来增强伞状元件68的密封性能。
如图1、3和4所示，下壳体12可具有螺纹18，与带环14上的结构相互配合。通过螺纹连接到带环14上，所述具有气球发光体10的充满氦气的气球30就具有了便利的位置，来系上长带子32，用于支撑所述气球30。另一种选择是，气球30和壳体9可以通过胶带或其它本领域技术人员已知的连接方式而充分的连接到带子32上。如图1-5所示，壳体9包括有至少一个壳体9中的流体路径19，一旦气球发光体插入到气球颈部31中，该流体路径19就将膨胀气体38从进口比如开口36引导至壳体9的出口40，来允许气体进入气球30。该流体路径19可包括穿过盖子16的孔13。
本发明的一个方面包括有在光源21通电的时候形成视觉上明显的图案的能力。比如，为了增强光图案，所述气球发光体10可以设置成发射一种或多种颜色的光。光源21本身可以发射有颜色的光，或者壳体11和12可以包括有具有一种或多种颜色的材料，从而在气球30内部产生视觉上颜色明显的图案。本发明的这个方面的特别有用和具备美感的应用包括，在从内部向后照亮气球30的时候，形成视觉显示效果明显的标志图案。该图案可以有利的形成气球30被照亮时显示的广告。这种广告可包括有公司的标志(logo)。
图4中示出了本发明的另一个实施例。在这个实施例中，开关20’包括集成电路27和开关触头22’，连接到电源23和开关20’上。该开关触头22’接通光源21和电源23之间的电路。开关20’中的集成电路可包含但不限于以下部分：手动选择按钮、运动传感器、红外线接收器和/或RF接收器。本领域技术人员将认识到，增加这些元件将允许通过手动按压按钮、快速的运动、红外传输和/无线传输来控制气球发光体10。例如，开关20’可以响应气球30的快速运动而对光源21进行间歇性的通电，从而利用发出的光线产生视觉效果。此外，可以以预定的时间间隔来完成对光源21的间歇性通电，而产生进一步的发光效果。例如，气球发光体10具有不同的预定通电间隔，可以连接到多个气球30上，使得各个气球30相对于其它的气球30在不同的时间闪光。
图6为本发明的非照明模式的典型实施例的剖面图，图7为本发明的照明模式的典型实施例的剖面图。图6和图7中所示的典型实施例包括有壳体9，密封的插入到气球30的颈部42中。该壳体9包括有流体路径19，位于壳体9中，用于将膨胀气体38从进口比如开口36引导至壳体的出口40。流体控制系统25可以设置在流体路径19中，允许膨胀气体38从开口36流向出口40来对气球30进行充气，该气球30的颈部42密封的设置在壳体9周围。在本发明的一个方面中，如图6和图7所示，通过确保壳体9足够深入的插入到颈部42中，使得气球30的卷边44处于超过出口40的位置，来完成所述密封。
光源21可以与壳体9结合安装，且电源23比如一个或多个电池，可以设置在壳体9中，用于向光源21提供电力。开关20可以与壳体9结合安装，且可进行操作，通过接通电源23和光源21之间的电路，来选择性的将电源23连接到光源21。开关触发元件46，比如O型环，可以环绕在壳体9上来选择性的操作开关20。例如，开关20的一部分，比如悬臂开关触头22，设置成从壳体9径向向外突出，使得当开关触发元件46环绕壳体9，位于所述突出部分上方的时候，开关20接通电路，并将电源23连接到光源21。
在本发明的一个方面中，壳体9包括有开关触发元件环形凹口48，形成于壳体9的外表面，用于接收开关触发元件46。开关20的一部分，比如悬臂开关触头22，径向突伸进所述凹口48中，使得当开关触发元件46位于凹口48中的时候，如图7所示，开关的突起部分移动，操作所述开关20来闭合电路，并将电源23连接到光源21。所述凹口48提供支持，来保持开关触发元件46处于触发开关20的位置。开关触发元件46可以采用弹性材料制成，使得元件足够紧的装到凹口48中来触发开关20，并且也允许元件46通过伸展而从所述凹口48中移出，来允许开关触头22回到使得电源23和光源21不接触的位置。
壳体9可以进一步包括有第二环形凹口50，形成于壳体9的外表面，用于接收开关触发元件46和气球卷边44中的至少一个。例如，第二环形凹口50可以在离开出口40的一侧与开关触发凹口48间隔设置，比如在开关触发元件46没有用于触发开关20的时候来提供容纳开关触发元件46的空间。如图6所示，在这个位置，开关触发元件46为气球颈部42位于第二环形凹口50的部分提供对壳体9的额外的密封。开关触发元件46可以从开关触发元件环形凹口48移动到第二凹口50，来交替的触发和不触发所述开关20。在本发明的另一个方面中，如图7所示，第二环形凹口50可以用于容纳气球30的卷边44，而开关触发元件46沿着比如朝向开口40的方向移进开关触发元件环形凹口48，以及从开关触发元件环形凹口48中移出，来交替的触发和不触发所述开关20。
图8为本发明另一个典型实施例的剖面图，其中，气球发光体10设置成使得光源21位于靠近壳体9的开口36的地方，用于比如对安装到壳体9上的气球30的外部进行照明。
在本发明的另一个方面中，上壳体11和/或下壳体12可以用荧光材料制成，或者包括有荧光材料，该荧光材料响应紫外(UV)光或不可见光，比如用作光源21的UV发光二极管发出的UV光，而发出荧光。在另一个实施例中，连接到气球发光体10上的气球30可以用荧光材料制成，或者包括有荧光材料，该荧光材料响应UV光而发出荧光。
在图4所示的另一个典型实施例中，开光20可以包括有模式开关74，比如与集成电路27联通，用于设定光源21的操作模式，比如光源21的闪光速率、颜色或亮度。该模式开关可以由模式触发元件75进行操作，该模式触发元件75具有与模式开关74接触的第一端76和第二端78，该第二端78比如从上壳体11向外延伸，来允许使用者通过在第二端78处移动模式触发元件75而从壳体11外部触发开关。
在附图和说明书中，已经公开了本发明典型的优选实施例，尽管用到了特殊的用语，所使用的用于仅仅为说明性的而非限制性的。特别参考这些图示的实施例，已经描述了本发明。然而，在上述说明书说明的和所附的权利要求书限定的本发明的精神和范围内，显然可以做出各种修改和变化。

Claims (32)

1.一种用于对气球进行密封和照明的装置，包括：
壳体，密封的插入到气球的颈部中；
流体路径，位于所述壳体内，将膨胀气体从进口向壳体的出口引导；
流体控制系统，位于所述流体路径内，允许膨胀气体从进口流到出口；
光源，与所述壳体结合安装；
电源，位于所述壳体内，向所述光源提供电力；
开关，与所述壳体结合安装，通过接通电源和光源之间的电路，来选择性的将电源连接到光源；以及
开关触发元件，环绕在所述壳体上，对开关进行操作。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述开关触发元件包括气球颈部的一部分。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述开关触发元件包括O型环。
4.根据权利要求1所述的装置，还包括第一环形凹口，形成于所述壳体的外表面，接收所述开关触发元件。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，开关的至少一部分径向突伸进所述第一环形凹口中，使得开关触发元件可位于所述第一环形凹口中。
6.根据权利要求4所述的装置，还包括第二环形凹口，形成于所述壳体的外表面，接收所述开关触发元件和所述气球卷边中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括有气球。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括有运动感应开关，与所述壳体结合安装并设置在所述电路中，响应壳体的运动而选择性的将电源连接到光源。
9.根据权利要求1所述的装置，还包括有无线接收器，与所述壳体结合安装并设置在所述电路中，响应接收到的信号而选择性的将电源连接到光源。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述无线接收器包括有射频接收器。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述无线接收器包括有红外频率接收器。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光源设置在靠近壳体进口的位置上，用于至少对安装到壳体上的气球的外部进行照明。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述开关包括有集成电子电路。
14.一种用于对气球进行密封和照明的装置，包括：
壳体，密封的插入到气球的颈部中；
流体路径，位于所述壳体内，将膨胀气体从进口向壳体的出口引导；
流体控制系统，位于所述流体路径内，允许膨胀气体从进口流到出口；
光源，与所述壳体结合安装；
电源，位于所述壳体内，向所述光源提供电力；
开关，与所述壳体结合安装，当所述壳体足够深入的插入到所述气球中使得某部分接触到所述开关的时候，通过接通电源和光源之间的电路，利用所述部分来选择性的将电源连接到光源。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述部分包括气球颈部的一部分。
16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述部分包括气球颈部卷边的一部分。
17.根据权利要求16所述的装置，还包括有环形凹口，形成于所述壳体的外表面上，用于接收气球的卷边。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述开关的至少一部分径向突伸进所述凹口中，使得卷边可位于所述凹口中。
19.根据权利要求14所述的装置，还包括有气球。
20.根据权利要求14所述的装置，还包括有运动感应开关，与所述壳体结合安装并设置在所述电路中，响应壳体的运动而选择性的将电源连接到光源。
21.根据权利要求14所述的装置，还包括有无线接收器，与所述壳体结合安装并设置在所述电路中，响应接收到的无线信号而选择性的将电源连接到光源。
22.根据权利要求14所述的装置，其中，所述开关包括有集成电子电路。
23.一种用于对气球进行密封和照明的装置，包括：
壳体，密封的插入到气球的颈部中；
流体路径，位于所述壳体内，将膨胀气体从进口向壳体的出口引导；
流体控制系统，位于所述流体路径内，允许膨胀气体从进口流到出口，该流体控制系统包括有膜片，该膜片响应气球中的膨胀气体的第一压力来密封进口，并且响应喷射入进口的膨胀气体的比第一压力大的第二压力而移动膜片17，使其不再密封进口，从而允许喷射入进口的膨胀气体进入；
光源，与所述壳体结合安装；
电源，位于所述壳体内，向所述光源提供电力；
开关，与所述壳体结合安装，通过接通电源和光源之间的电路，来选择性的将电源连接到光源；以及
开关触发元件，环绕在所述壳体上，对开关进行操作。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述膜片包括有用于增强膜片密封性能的密封剂。
25.根据权利要求23所述的装置，还包括有位于壳体和膜片之间的腔体，其结构设置成限制膜片的运动，来防止膜片偏离方向而失去流体控制能力。
26.根据权利要求23所述的装置，其中，所述膜片包括有在其顶部具有翼片的尖顶结构，该翼片在处于非移动状态的时候在顶部密封膜片开口，该翼片响应允许膨胀气体流过膜片开口的第二压力而移开，使得翼片相互之间不再接触，形成膜片开口。
27.根据权利要求23所述的装置，其中，所述膜片包括有具有边缘部分的伞状结构，该边缘部分在处于非移动状态的时候密封壳体，该边缘部分响应第二压力而在处于移动状态的时候移开，不接触壳体来允许膨胀气体38绕着膜片流动。
28.根据权利要求23所述的装置，其中，所述壳体包括有荧光材料，响应紫外光而发出荧光。
29.根据权利要求28所述的装置，其中，所述光源包括有UV光产生装置。
30.根据权利要求28所述的装置，还包括有安装在所述壳体上的气球，该壳体响应紫外光而发出荧光。
31.根据权利要求23所述的装置，还包括有用于设定光源操作模式的模式开关，位于电路中。
32.根据权利要求31所述的装置，还包括有模式触发元件，该模式触发元件包括有与所述模式开关接触的第一端和第二端，该第二端从壳体向外延伸，来允许使用者通过在第二端处移动模式触发元件而从壳体外部触发开关。
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