CN105937713A - 灯泡 - Google Patents

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Abstract

该申请在此描述了一种灯泡，特别地包括为条或管形式的安装到光源的光管的灯泡，其中光管具有沿着它且在它内延伸的染色条。当被光源照射时，光管充当用于散光的设备，提供传统的灯丝或白炽灯泡的希望的作用而没有与这样的光源有关的高温和低的能量效率。这样的灯泡还可包括螺钉或卡口式组装件，允许它被改装到现有照明单元中，提供与现有照明设施的向后兼容性。

Description

灯泡
技术领域
本发明涉及灯泡。
背景技术
降低能量消耗的需要是当供给电器产品给消费者时的普遍考虑。由于它们在整个社会中的普及，灯泡占较大比例的今天的能量使用由此很多努力已经集中在能量有效的灯泡的研发。然而，目前的能量有效的灯泡对传统的灯丝或白炽灯灯泡的更换不是兼顾的解决方案。
荧光灯“节能”灯泡通常用来替换传统的灯丝类型的灯泡，虽然这经常受到抱怨。通常引入的问题包括在这样的灯泡打开之后在它达到它的完全亮之前的周期过长，以及与它们的基于灯丝的以前的灯泡相比，灯泡通常较暗。其它的替代选择包括卤素灯和发光二极管(LED)。虽然这些光源可容易地与传统的灯丝灯泡的亮度一样亮，或者胜过传统的灯丝灯泡的亮度，但是消费者频繁地抱怨集中在产生的光的色温，或由包含这些光源的组装件产生的光的聚焦特性。
另外，许多类型的卤素或LED灯泡不能改装到现有的照明器材中。在该情况下，使用能量有效的设备的空间的任何重新照明会需要以及整个新的照明系统的昂贵的安置。此外，过去莹光“节能”灯泡和LED灯泡已经以在审美上不能令人满意地方式被设计。
还有的情况是目前的照明技术提供了这样的灯泡：其提供环境光或聚焦于单个位置或局部区域的光。在一些情况下，聚焦光和环境光二者的使用是希望的。目前，这样的照明解决方案是经由使用多个灯泡提供的，一些提供环境照明，其他提供更聚焦的光。在该情况下，能量消耗可进一步降低，并且对终端用户的方便性增加，如果两个光源从单个灯泡提供的话。
因而，希望提供一种这样的灯泡：其能够以现代的照明解决方案的能量效率和长的灯泡寿命来提供传统的灯丝灯泡的亮度和暖色温二者。任何新的设计还应当提供相对于LED和“节能”莹光灯泡的审美上的优点，以及优选地，提供环境光源和更聚焦的光源二者。此外，任何新的灯泡应当优选地是向后与典型地在家和商业场所二者中发现的照明器材是兼容的；例如包括用于螺钉和卡口式组装件二者中的选择。
发明内容
根据本发明，提供了一种灯泡，包括：
光源；以及
安装到光源的光管；
其中所述光管是具有沿着它并且在它内延伸的染色线的透明条或管。
当由光源照明时，该构造的光管充当用于漫射光的设备，提供传统的灯丝或白炽灯泡的希望的作用而没有与这样的光源有关的高的温度和低的能量效率。还有的情况是在这样的解决方案的设计中的灵活性提供了灯泡以许多不同形式形成的能力，提供允许灯泡的审美适合于广泛的终端用户偏爱的设计变化。尤其是，这样的灯泡还可包括螺钉或卡口式组装件，允许它改装到现有照明单元中，提供与现有照明设施的向后兼容性。
此外，光管的长度可用来将光带入到另外难以照明、具有单点光源的长的、薄的灯泡中。来自于光源的光可在光管内折射或反射、沿着和穿过光管折射或反射，导致光沿着所述光管本身传播并且光沿着它的整个长度退出所述光管的漫射传播。
还根据本发明，提供了一种灯泡，包括：
光源；以及
安装到光源的光管；
其中光管是透明条或透明管。
透明的光管的使用可以是优选的，因为在这样的实施例中，灯泡仅可产生聚焦的光区域而没有任何有关的环境光。这样的实施例在这样的情况下是有利的：其中聚焦的光区域希望远离任何光源，以及在光源和聚焦的光区域之间的环境光是不希望的，例如在混合日光照明系统中。
还优选的是，灯泡提供环境光的区域和聚焦的光区域。这可通过光管实现，该光管可沿着它传送一些光，同时允许一些穿过侧面逸出。这样的照明系统允许单个灯泡用于其中环境光和聚焦光二者都是终端用户所要求的情况下，潜在地降低了相对于其中至少两个灯泡会是要求的预先存在的照明解决方案的能量消耗。此外，仅单个灯泡的使用可给终端用户提供进一步更大的便利以及由于灯泡数量的减少从而照明器材尺寸的潜在的减小，允许在所述器材的设计中的更大程度的审美考虑。
所述光源可以是LED。LED光源的使用是优选的，因为LED是高能量效率的典型地在比传统的灯丝和白炽灯泡低的温度下操作的光源。在操作期间，LED灯可产生与传统的灯丝或白炽灯泡相同的光输出而在对于LED典型地长七倍的寿命期间消耗仅是所述能量的5％。此外，可以从现有的照明电路给LED灯泡供电，提高了改装将LED用作光源的灯泡的能力。另外，LED的颜色可被微调，导致光的温度可适合用于灯泡或者在审美上是令人高兴的且对消费者是可接受的。
光管可被封闭在玻璃灯泡内。光管封闭在玻璃灯泡内保护它防止受到灰尘及其他碎屑的聚集的影响。
还可优选的是，染色线沿着所述管的内表面延伸。染色线沿着管的内表面的存在可有助于光沿着光管的希望的传播，例如通过以希望的方式引导(channelling)或衍射光来增加它的功能性，以及提供不同的审美作用。
此外，可优选的是，光管的形状放大染色线，该染色线在当它们从外侧看时沿着所述管的内表面延伸。这样的实施例可又有助于光管使来自于光源的光通过反射和折射实现希望的分布。
在另一个实施例中，染色线可被基本上封闭在形成光管的条或管内。再次，该形式的实施例会有助于光管使来自于光源的光通过反射和折射实现希望的分布。
在一个实施例中，光管可具有基本上环形的横截面。在另一个实施例中，光管可具有基本上矩形的横截面。在附加的实施例中，光管可具有三角形的横截面。在一个进一步的实施例中，光管可具有基本上圆形的横截面。灯泡的另一个实施例包括具有沿着光管的纵向轴基本上均匀的横截面的光管。在这些实施例中其是优选的，会取决于来自于所述光源的光经由所述光管通过反射和折射的希望的分布，或灯泡的应用。
在本发明的另一个优选实施例中，染色线基本上平行于所述光管的纵向轴延伸。在本发明的进一步优选的实施例中，染色线可沿着光管的纵向轴螺旋地延伸，螺旋线的旋转中心在基本上平行于所述光管的纵向轴的轴上。再次，在这些实施例中其是优选的，会取决于来自于所述光源的光经由所述光管通过反射和折射的希望的分布。
还优选的是，光管为染色的或者着色的。使光管为染色的或者着色的可允许光源的色温被控制，增加了可通过本发明实现的照明范围并且使由灯泡产生的光适于它的应用或者审美。
优选地，光管可以是透明的。透明的光管的使用可以是优选的，因而光管可允许作为环境光通过光管的侧面散出的光的量被控制。这样的控制可通过可穿过透明的光管的光的量的变化得以获得。可优选的是，透明度在单独的管之间或沿着单个管的长度是变化的。
可优选的是，给用于灯泡中的玻璃灯泡着色或染色。这样的着色或染色可与所述光管的着色或染色结合使用，或者替代所述光管的着色或染色以使由灯泡产生的光的颜色适合于它的应用或审美。另外，染色或着色的玻璃灯泡和/或光管可与调节由光源产生的光的颜色结合使用来实现对由灯泡产生的光谱的微小层的控制。
在一些实施例中，光源可被仅设置在光管的一端处。替代地，在一些情况下，可优选的是，设置光源在光管的两端处。这样的实施例会是优选的，因为它可给灯提供更大的电力，或者能使将灯泡改装成附加的预先存在的照明器材。
在进一步实施例中，光源基本上沿着光管的中央设置。这会是优选的，因为它可提供来自于灯泡的光的更均匀的传播，如果所述光管具有延伸的长度的话。
在另一个优选实施例中，染色线可包括光致发光材料。在染色线中包括光致发光材料会是优选的，因为它提供操作灯泡的光输出的附加方法，包括当灯泡关闭时光的产生。
此外，可优选的是，染色线包括光反射材料。包括光反射材料会是优选的，因为它提供操作由光源产生的光以及由此灯泡的输出功率的附加方法。在沿着光管的纵向轴延伸的染色线中使用反射材料可用来反射沿着光管的长度的附加光，潜在地优选的其中光管具有延伸的长度。
光管可以是挤压的透明条或管，所述线可与所述条或管共同挤压并且被挤压到所述条或管中。该技术允许在所述染色线如何和在哪里嵌入到光管内方面的更大的灵活性，使得各式各样的可见照明作用是可能的。
优选地，光管可进一步包括至少一个凹槽。这样的特征可以是优选的，因为它可允许由所述灯泡获得的可视作用的进一步用户化。优选地,所述凹槽可沿着光管的长度延伸。优选地，所述凹槽通常可平行于光管的纵向轴。
根据本发明的进一步方面，提供了一种制造方法，包括：
挤压光管，
所述光管与沿着它且在它内延伸的染色材料一起挤压，以及
安装所述光管到光源。
这样的挤压方法会是优选的，因为它提供了用于制作形状例如在光管的实施例中需要的那些的非常有特性的方法并且适合于光管的批量和大规模生产。
附图说明
现在将通过例子并参照以下附图描述本发明，在附图中：
图1是灯泡的示意性视图；
图2是灯泡的横截面的示意性视图；
图3是挤压光管的工艺的示意图；
图4是聚焦在包括所述挤压光管中的染色线的示意图；
图5是具有三角形的横截面的灯泡的示意性视图；
图6是具有矩形横截面的灯泡的示意性视图；
图7是其中染色线在光管内螺旋地延伸的灯泡的示意性视图；
图8是可被增加到所述灯泡的玻璃灯泡的四个不同实施例的示意性视图；以及
图9是具有透明的或磨砂的光管的灯泡的示意性视图。
具体实施方式
参照详细的附图，图1描述了灯泡的实施例，其中具有圆形横截面的光管1在它的近端处通过固定元件2被安装在光源(未看到)上。光管1包含染色线3，该染色线3基本上沿着光管的内表面延伸，虽然本领域内的技术人员将认识到，这些线可基本上沿着光管的外表面延伸，基本上在形成光管的主体的材料内延伸或者这三个的任意组合。在灯泡的该实施例中，玻璃灯泡4封闭所述光管并被附连到具有外环5的灯泡。然而，灯泡实际上可没有提供灯泡。在本说明书中，术语“灯泡”用来描述所述装置，不管实际上是否玻璃灯泡被包括。玻璃灯泡4和光管1二者都被连接到灯组装件6。在该实施例中，灯组装件6被描述为螺钉组装件，虽然卡口式组装件的使用被设想为替代的选择。
图2是示意性地示出在图1中的灯泡的横截面。在此，光管1的近端到光源7的附加可被更详细地看到。在该实施例中，光源7是LED灯泡，虽然其他的解决方案例如卤素灯泡被设想到。还设想到，光源可被设置在光管的近端和远端二者处，或者替代地，基本上沿着光管(其可以是中空的)的中心线。
光管1典型地但不是排外地是热固性塑料并且相对于光源7通过固定元件2被保持就位。设想到，形成光管的主体的塑料将基本上是透亮的(clear)，虽然染色的和染色的材料也可被使用。固定元件2典型地还是塑料，虽然铝或合金替代物还被设想到。如图2中描述的，固定元件2可经由与光管1的表面上的相应特征互锁的一系列齿8夹持光管1在它的近端的外表面上。替代地，胶，螺钉，螺纹或任何其他的适当的机械方法可用来附加光管1的近端到固定元件2和由此到光源7。
为了有效的操作，在该实施例中，LED光源7被连接到热沉9和驱动器单元10二者。热沉9的包括允许光源7由驱动器单元10供电而没有过度增加灯泡的温度以及伴随的效率降低。在该实施例中，光管1，固定元件2，光源7，热沉9和驱动器单元10都被容纳在玻璃灯泡4和灯组装件6内。灯组装件6和玻璃灯泡4可被保持就位，灯的其他部件使用外环5被保持在它们内部。设想到，外环5典型地将由铝制成，虽然其他的金属，合金和塑料没有被排除。
图2还描述了由灯泡产生的聚焦光39和环境光40。在使用中，由LED光源7产生的一些光直接向下穿过光管1并且从远端出来，或者由光管1的内壁部分地反射，在它的远端退出之前沿着光管1行进，形成光的聚焦区域(点)39。另外，来自于LED光源7的一些光从各个点沿着它的长度(通常在任意方向上)退出光管1，提供与聚焦光源39结合的漫射光源40。
图3是光管1的挤压的示意性的描述。为了制作如图1和2所述的光管1，透亮塑料颗粒被装入到第一给料斗11中并且沿着第一管12由第一螺杆驱动器13输送。第一螺杆驱动器13由第一电机14驱动，沿着第一管12以由第一速度控制器15控制的速度输送透亮的塑料颗粒。
染色的塑料颗粒被装入到第二给料斗16中并且沿着第二管17由第二螺杆驱动器18输送。典型地，装入到第二给料斗16中的材料将是单独的塑料，虽然包括光致发光的或发反射光的材料在一些实施例中是优选的。第二螺杆驱动器18由第二电机19驱动，沿着第二管17以由第二速度控制器20控制的速度输送染色的塑料颗粒。
在透亮且染色的塑料颗粒分别通过第一和第二螺杆驱动器13，18沿着第一和第二管12,17的输送期间，颗粒被加热直到它们通过第一和第二加热单元21，22成为流体。两个加热单元21，22的温度被独立地控制。第一温度控制单元23控制第一加热单元21的温度，第二温度控制器24控制第二加热单元22的温度。加热单元21，22的温度以使得透亮且染色的塑料二者都是足够流动的用于在当它们位于塑料交叉部(intersection)25处时的挤压。
所述塑料交叉部将透亮且染色的塑料挤压成挤出物26的形式。具有与光管1近似相同的横截面的挤出物26经由孔口27退出塑料交叉部25并进入到水浴器28中。水浴器28冷却所述挤出物26以使得它变成完全为固体的。在固体的挤出物26通过切割工具30被切割成适合用作光管1的区段之前，固体的挤出物26通过轨道系统29被拉动穿过水浴器28。
图4是在塑料交叉部内部的挤压工艺的示意图。透亮塑料31通过第一螺杆驱动器13被推入到塑料交叉部25的外面的中央腔32中，透亮塑料31由于外面的模具33和第一和第二中央工具34，35的限制流入环形形状中。染色的塑料36通过第二螺杆驱动器18被推入到位于第一和第二中央工具34，35内的内中央腔37中。染色的塑料36从内中央腔37退出的位置由第三中央工具38控制。第三中央工具38的不同实施例可用来实现染色的塑料36在挤出物26以及由此最终光管1中的不同的分布。
图5是其中光管1具有三角形横截面的灯泡的实施例的示意图。
图6是其中光管1具有矩形横截面的灯泡的实施例的示意图。
图7是其中光管1具有圆形横截面的灯泡的实施例的示意图。在该实施例中，染色线3位于光管1的主体内并且沿着光管1的纵向轴螺旋地延伸。
具有三角形、矩形或圆形的横截面的光管的形成使用在图3和4中详细描述的挤压方法是可能的。对于每个挤压形状，外面的模具33和第一、第二和第三中央工具34，35，38必须被做成确保正确的挤出物26形状和染色线3位置，当挤出物26穿过孔口27进入水浴器28中时。为了实现图7的螺旋线，第三中央工具38可被要求相对于第二工具35旋转。
图8是可被用于所述灯泡但实质上没有用于所述灯泡的玻璃灯泡4的四个不同实施例的示意图。可被用于所述灯泡的灯泡形状的四个实施例是泪珠状灯泡4a，球状灯泡4b，管状灯泡4c和末端倒角灯泡4d，虽然本领域内的技术人员将认识到这些可能性不是穷举的。典型地，将优选的是，玻璃灯泡4是透亮的，虽然染色的、着色的、磨砂的或镜面玻璃的使用仍然是可能的。
图9是其中光管1是透明的或磨砂的灯泡的示意图。在该情况下，透明的或磨砂的光管1允许光通过所述管并且从所述灯泡产生漫射光。这样的透明的或磨砂的光管可经由在挤压工艺中使用合适的透明的或磨砂的塑料或者在挤压工艺之后用油漆、研磨、喷镀或其他的表面处理改变所述光管，得以形成。所述光管可包括不是透明的刻蚀表面。最后，化学处理例如刻蚀可在透明的或磨砂的光管的制造中使用。
尽管本发明的实施例已经被描述为使用挤压条或管的优选例子形成所述光管，但是本领域内的技术人员将认识到大部分的优点可使用其他的制造技术,例如注射模制，得以实现。

Claims (49)

1.一种灯泡，包括：
光源；以及
安装到所述光源的光管；
其中所述光管是具有沿着它且在它内部延伸的染色线的透明条或管。
2.如权利要求1中所述的灯泡，其中来自于所述光源的一部分光沿着所述光管传送并从它的远端传送出来，而来自于所述光源的一部分光穿过所述光管的侧面逸出。
3.如权利要求2中所述的灯泡，其中从所述光管的远端出来的光形成一聚焦点，而穿过所述光管的侧面逸出的光提供环境照明。
4.如权利要求1到3中所述的灯泡，其中光源是发光二极管。
5.如权利要求1到4中所述的灯泡，其中所述光管被封闭在玻璃灯泡内。
6.如权利要求1到5中的任一项所述的灯泡，其中所述光管是一管并且染色线沿着该管的内表面延伸。
7.如权利要求6中所述的灯泡，其中所述光管的形状放大沿着所述管的内表面延伸的染色线，当从外侧看时。
8.如权利要求1到5中所述的灯泡，其中染色线被基本上封闭在形成所述光管的条或管内。
9.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中所述光管具有基本上环形的横截面。
10.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中所述光管具有基本上矩形的横截面。
11.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中所述光管具有基本上三角形的横截面。
12.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中所述光管具有基本上圆形的横截面。
13.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中所述光管具有沿着光管的纵向轴基本上均匀的横截面。
14.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中染色线基本上平行于光管的纵向轴延伸。
15.如在权利要求1到13的任一项中所述的灯泡，其中染色线沿着光管的纵向轴螺旋地延伸，螺旋线的旋转中心在基本上平行于光管的纵向轴的轴上。
16.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中所述光管被染色或着色。
17.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中所述光管是透明的。
18.如权利要求5中所述的灯泡，其中玻璃灯泡被染色或着色。
19.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中光源仅被设置在所述光管的一端处。
20.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中光源被设置在所述光管的两端处。
21.如在权利要求1到18的任一项中所述的灯泡，其中光源基本上沿着光管的中央设置。
22.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中染色线包括光致发光材料。
23.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中染色线包括光反射材料。
24.如在任一前述权利要求中所述的灯泡，其中所述光管是挤压条或管，所述线与所述光管被共同挤压。
25.一种基本上如以上参照附图描述的灯泡。
26.一种制造方法，包括：
挤压光管，该光管与沿着它且在它内部延伸的染色材料一起挤压，以及
将所述光管安装到所述光源。
27.一种灯泡，包括：
光源；以及
安装到所述光源的光管；
其中所述光管是透明条或透明管。
28.如权利要求27中所述的灯泡，其中来自于所述光源的一部分光沿着所述光管传送并从它的远端传送出来，而来自于所述光源的一部分光穿过所述光管的侧面逸出。
29.如权利要求28中所述的灯泡，其中从所述光管的远端出来的光形成一聚焦点，而穿过所述光管的侧面逸出的光提供环境照明。
30.如权利要求27到29中所述的灯泡，其中光源是发光二极管。
31.如权利要求27到30中所述的灯泡，其中所述光管被封闭在玻璃灯泡内。
32.如权利要求27到31中的任一项所述的灯泡，其中所述光管具有基本上环形的横截面。
33.如权利要求27到31中的任一项所述的灯泡，其中所述光管具有基本上矩形的横截面。
34.如权利要求27到31中的任一项所述的灯泡，其中所述光管具有基本上三角形的横截面。
35.如权利要求27到31中的任一项所述的灯泡，其中所述光管具有基本上圆形的横截面。
36.如权利要求27到31中的任一项所述的灯泡，其中所述光管具有沿着光管的纵向轴基本上均匀的横截面。
37.如权利要求27到36中的任一项所述的灯泡，其中光源仅被设置在所述光管的一端处。
38.如权利要求27到36中的任一项所述的灯泡，其中光源被设置在所述光管的两端处。
39.如权利要求27到36中的任一项所述的灯泡，其中光源基本上沿着光管的中央设置。
40.如权利要求27到39中的任一项所述的灯泡，其中所述光管具有沿着它延伸的线。
41.如权利要求40中所述的灯泡，其中所述线被基本上封闭在形成所述光管的条或管内。
42.如权利要求41中所述的灯泡，其中所述光管是一管并且所述线沿着该管的内表面延伸。
43.如权利要求41中所述的灯泡，其中所述光管的形状放大沿着所述管的内表面延伸的线，当从外侧看时。
44.如在权利要求40-43中的任一项所述的灯泡，其中所述线基本上平行于光管的纵向轴延伸。
45.如在权利要求40-43中的任一项所述的灯泡，其中所述线沿着光管的纵向轴螺旋地延伸，螺旋线的旋转中心在基本上平行于光管的纵向轴的轴上。
46.如在权利要求40-45中的任一项所述的灯泡，其中所述线包括光致发光材料。
47.如在权利要求40-46中的任一项所述的灯泡，其中所述线包括光反射材料。
48.如在权利要求40-47中的任一项所述的灯泡，其中所述光管是挤压条或管，以及所述线与所述光管被共同挤压。
49.如在权利要求27-48中的任一项所述的灯泡，其中所述光管进一步包括至少一个凹槽。
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