CN1280764A - 水族箱照明系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于照亮水下空间(2)的照明系统(4;104;204)。该系统包括一基本上设在水下空间内的细长柔性电荧光光源(6;106;206)和一设在水下空间外的供电装置(8)。供电装置与电荧光光源的一端(6A)相连。至少光源的与供电装置相连的这一端位于水下空间之外。光源至少具有一个设在一内绝缘包皮(16)内的发光元件(14),并具有一外绝缘包皮(18)。内绝缘包皮和外绝缘包皮由一与水下空间外的空气区域(24)相连的连续空气间隙(22)隔开。其防止了光源受水影响而缩短其寿命。

Description

水族箱照明系统

本发明一般属于装饰照明领域。并且涉及尤其是用于水族箱照明的水下照明系统。

水族箱的装饰照明已经被广泛使用，通常采用放置于水上方的普通加热灯或荧光灯。例如，这些技术已经在美国专利Nos．3，908，598、4，516，529和5，353，746中公开。但是，发现由这些灯产生的明亮的光照会伤害水族箱中一些种类的鱼，影响它们的自然颜色，并且会使水族箱内的各种有色部件褪色。

有很多种采用标准灯进行水下照明的系统。遗憾的是，由于不得不采用适当的装置以防止水渗进电接触部位，因此这些系统比较笨重。使得这样的系统不适于装饰照明。

已经发明了基于LEDs的照明系统，例如，在美国专利Nos．5，211，469和5，848，837中公开了这样的照明系统。虽然事实上这些系统比那些基于标准灯的系统更小巧，但是它们具有LEDs的点状特性和各向异性的照明度。此外，使用LEDs要求电接触位于水下，从而要求设置防止水渗入接触区的特殊装置。

已经发明了采用光导纤维作为光源的水族箱装饰照明系统，并且例如在美国专利Nos．3，749，901、3，609，343、5，067，059和5，546，289中公开。这些系统具有为了将光输入光导纤维而需要笨重组件的缺点。这样的组件一般包括一外光源(即灯)、一用于旋转滤光器的驱动装置等。此外，光导纤维不够柔软，并且只在纤维的底部提供总的发光输出，这实际上使它们形成了点状光源。

因此，本领域需要提供一种便于水族箱装饰照明的用于装饰性水下照明的新方法和系统。

本发明的主要思想是基于使用柔性的、具有理想长度的细长光源，如电荧光带或丝。由于其具有高柔性，因此，可以在水下空间内对这种光源进行所希望的组合，并将其连接于设置在该空间外的电源。

本发明者已经发现，为了防止这些光源的寿命缩短，周围介质的平均相对湿度应保持在低于70％的水平。为此，光源的发光元件由内外绝缘包皮包覆，在其间形成连续的空气间隙。该空气间隙与围绕水下空间的空气介质自由连通。通过该间隙的空气循环将带走可能已穿过外绝缘包皮的水分子，并将其带到空气间隙外部，从而防止内绝缘包皮附近的平均相对湿度增大。

这样，根据本发明的一个方面，提供了一种用于照亮水下空间的照明系统，该系统包括

一基本上设置在所述水下空间内的细长柔性电荧光光源；以及

一个设置在所述水下空间外并与电荧光光源一端相连的供电装置，其中至少所述连接于供电装置的光源的一端位于所述水下空间外；

所述光源至少具有一个设置在一内绝缘包皮内的发光元件，并且具有一外绝缘包皮，内绝缘包皮和所述外绝缘包皮由一个与水下空间外的空气区相连的连续空气间隙隔开。

所述至少一个发光元件可呈具有至少一个发光表面的大致扁平带状，或者呈沿各个方向发射光的灯丝形式。

光源的相对端部可位于水下空间内部或外部。位于水下空间内的光源的端部是密封的，以防止水渗入空气间隙内。如果光源的相对端部位于水下空间之外，则光源的这一端部开口，以便使空气间隙与该空间之外的空气区域连通。可将一压气机设置在水下空间之外，以加强间隙内的空气循环。

电荧光光源可包括多个发光元件，因此可以是单色或多色光源，从而大大增强了装饰照明效果。每个发光元件均具有各自的内绝缘包皮，而光源的外绝缘包皮是所有发光元件所共有的。

外绝缘包皮可与所述的至少一个发光元件成整体，这种情况下，光源是不可拆卸的。外绝缘包皮可为充分柔性且充分透明的管，其具有一种可安装在光源内侧并可从光源内侧拆卸掉的横截面。在这种情况下，光源是可拆卸的。

该系统最好还包括一个设置在外绝缘管内的吸湿器。

本发明特别用于水族箱的装饰照明，下面对该申请进行说明。

为了理解本发明且理解其实际上如何实施，下面将参照附图，仅通过非限定性实施例对一优选实施例进行说明，在附图中：

图1是装备有根据本发明一个实施例而构成的照明系统的水族箱的示意图；

图2示意地示出了适用于图1所示照明系统的光源的一个实施例；

图3a和3b示意地示出了适用于图1所示照明系统的光源的另两个实施例；

图4示出了包括一吸湿器的图1所示照明系统的光源的另一实施例；

图5示出了具有几个发光元件的光源的另一实施例；

图6是装备有根据本发明另一实施例而构成的照明系统的水族箱的示意图；以及

图7是装备有根据本发明又一实施例的照明系统的水族箱的示意图。

参照图1，示出了部分装有水而形成一水下空间2的一水族箱1，以及整体上由标号4所指的照明系统。该系统4包括一细长柔性电荧光光源6，其一端6A通过电线10连接于一AC供电装置8。如图所示，光源6的端部6A位于水族箱1的外部且在水平面2A上方，而光源6的相对端部6B位于水下空间2的内部。端头12紧密地密封端部6B，以防止水渗入其中。

电荧光光源6以下述方式工作。它至少具有一个发光元件，该发光元件一般包括一个由绝缘的电荧光层覆盖的内线电极和一个呈透明导电层形式的外电极。根据在光源中使用的电发光体和滤光器的种类，将频率约为50-4000Hz、振幅约为50-250VRMS的交流电压供给发光元件的电极会引起某一颜色(即，频率范围)的光的发射。采用具有一个或多个发光元件的电荧光光源的主要原理是公知的，例如在已授权给本申请受托者的美国专利Nos．5，485，355和5，869，930中对此进行了说明。

我们通常知道，电荧光光源由于暴露于潮气中而极易损坏和出故障。这个特点使之难以用于需要将光源设置在水下的场合。当用透明柔性绝缘层围绕该电荧光光源时，水汽在由此处扩散的同时渗入内电荧光层，这大大降低了该光源的寿命。

本发明人已经发现，当周围介质的平均相对湿度超过80％时，上述类型光源的寿命在几天内会显著缩短。当平均相对湿度在70％至80％之间时，其寿命的变化可以忽略，在平均相对湿度低于70％时，根本观察不到寿命的变化。因此，为防止不希望的光源寿命缩短，周围介质的平均相对湿度应保持在低于70％的水平。其通过下面的方式实现。

图2是根据适用于照明系统4的本发明一可行实施例而构成的光源6的纵剖视图。在该特别实施例中，光源6包括单个细长柔性发光元件14，该发光元件14由彼此间由一隔离物20隔开的内绝缘包皮16和外绝缘包皮18包覆。内绝缘包皮16由厚度为0．3-0．5mm的柔软透明聚合物材料如聚乙烯制成。外绝缘包皮18由厚度为0．5-1mm的柔软透明聚合物制成。隔离物20是呈直径为0．4-2mm的螺旋线的聚合物丝，其包围着内绝缘包皮16。内绝缘包皮16和外绝缘包皮18之间形成一连续的空气间隙22，空气间隙22的宽度大约等于隔离物20的直径。空气间隙22与包围水下空间2(即水族箱)的空气介质24自由连通。

可以理解，通过该空气间隙22的空气循环会使循环空气流带走可能已通过外绝缘包皮18的水分子并将其带到空气间隙22以外。结果，在内绝缘包皮16附近的空气间隙22内的平均相对湿度接近于水族箱1所处的家中空气的平均相对湿度。家中的平均相对湿度实际低于70％。

现在参照图3a和3b，将内绝缘包皮16和外绝缘包皮18隔开的隔离物20呈具有三角形截面的带状。隔离物20的高度大约为1mm。隔离物20与内绝缘包皮16或外绝缘包皮18中任一个整体地制成，从而分别使光源6形成可拆卸和不可拆卸状态。

在图3a的实施例中，将隔离物20与外绝缘包皮18制成整体，其直接在内绝缘包皮16表面上形成。在该情况下，光源6是不可拆卸的。

根据图3b的实施例，隔离物20与内绝缘包皮16制成整体，将外绝缘包皮18设计成如同一个壁厚约为0．5-1mm的柔性透明聚合物管。内绝缘包皮16与隔离物20一起安装在管18的内部。因此，在这种情况下，光源6是可拆卸的。

图4给出了结构与上述实施例相比稍微不同的电荧光光源106。相司参考标号用于表示在元件6和106中相同的部件。在光源106中，设置了包含吸湿剂如胶铝矿的包囊26，其沿着空气间隙22以隔开的关系设置在空气间隙22内。外绝缘包皮18呈柔性透明管状。通过拆掉该管，可换上新的包囊26，可以几个月进行一次更换。

图5给出适用于照明系统4的光源206的又一实施例。同样地，为便于理解，在图2、4和5的结构中共有的部件采用相同参考标号表示。光源206包括多个发光元件，在该实施例中是三个，即14A、14B和14C。该发光元件具有电发光体和分别产生蓝、黄、红色荧光的不同滤光器。每个发光元件14A、14B和14C分别具有其各自的内绝缘包皮16A、16B和16C。所有发光元件14A-14C与其内绝缘包皮16A-16C一起安装在整个光源206的外绝缘包皮18内。连续的空气间隙22在内绝缘包皮16A-16C和外绝缘包皮18之间的空间内形成。

应该指出的是，虽然没有特别示出，但是供电装置8可包括多个用于将其与发光元件连接的可编程接口。这可使装饰照明效果达到最好。此外，该照明系统可包括传感器装置，其在检测到外界光达到一预定值时，会将系统由其工作状态转换到其非工作状态。

现在参照图6，其示出了装备有根据本发明另一实施例而构成的照明系统104的水族箱1。采用相同参考标号表示系统4和104中相同的部件。这里，与系统4的区别是，电荧光光源6的两端部6A和6B都位于水族箱1的外部，即都在水平面2A之上。端部6A通过电线10连接于AC供电装置8。对于相对端部6B，在该端的空气间隙(这里未示出)通过管29与压气机28相连。与没有压气机28时相比，压气机28的周期性动作形成了通过空气间隙的较强的空气循环，从而大大减小了湿气向光源6的发光元件内部渗入的可能性。应该明白，尽管没有特别示出，但是光源可包括一个或多个发光元件，其结构如上所述参照图2、3a、3b、4或5。

图7示出了装备有与系统4和104相比结构有些不同的照明系统204的水族箱1。照明系统204与水族箱1的氧气增浓系统30相联。为此，压气机28用于通过透明管29向多孔端头32供应空气。呈小球(气泡)34状的空气通过端头32进入水下空间2。电荧光光源6设置在管29内。位于管29内的光源6的端部6A由端头12密封，同时，将相对的端部6B由管29上卸下，以便放在水族箱1外部。在端部6B处的光源6的电极(未示出)通过电线10与供电装置8导电性连接。

因此，本发明的优点不说自明。该照明系统具有简单的结构，与那些采用标准灯和光导纤维的系统相比，其重量相对较轻。由于在电荧光光源的内外绝缘包皮之间设有连续的空气间隙，所述空气间隙与包围水下空间的空气介质自由连通，因此，本发明的系统提供了防止光源受水影响的安全装置，并因而防止了其寿命的缩短。

本领域的技术人员应容易理解，在不脱离附加权利要求所限定的范围的情况下，可对上文所述的本发明优选实施例作出各种变形和改变。例如，供电装置可采用任何已知类型，使用AC电源提高了照明亮度。光源可包括一个或多个发光元件。

Claims (15)

1．一种用于照亮水下空间(2)的照明系统(4；104；204)，该系统包括一个基本上设置在所述水下空间内的光源(6；106；206)以及一个设置在所述水下空间外并与光源相连的供电装置(8)，该系统的特征在于：

所述光源是一细长柔性电荧光光源，其至少具有一个设置在一内绝缘包皮(16)内的发光元件(14)，并具有一外绝缘包皮(18)，其中内绝缘包皮和所述外绝缘包皮由一连续的空气间隙(22)隔开，所述空气间隙(22)与水下空间外的空气区域(24)相连；

所述供电装置与电荧光光源的一端(6A)相连，其中至少光源的所述一端位于所述水下空间之外。

2．如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述水下空间位于水族箱(1)内。

3．如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的至少一个发光元件为至少具有一个发光表面的基本上扁平的带。

4．如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的至少一个发光元件是沿各个方向发光的灯丝。

5．如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述至少一个光源的相对的端部(6B)位于所述水下空间之内。

6．如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述相对的端部是密封的，以防止水渗入空气间隙内。

7．如权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括至少一个附加的发光元件(14A，14B，14C)，每个元件均具有一相应的内绝缘包皮(16A，16B，16C)。

8．如权利要求7所述的系统，其特征在于：所述发光元件发出不同光谱范围的光

9．如权利要求7所述的系统，其特征在于：所述供电装置具有多个接口，每个接口用于与发光元件连接。

10．如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述外绝缘包皮与所述至少一个发光元件成一整体，该光源是不能拆卸的。

11．如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述外绝缘包皮是充分柔软和充分透明的管，其具有一种可安装在光源内侧并可从光源内侧拆卸的横截面，所述光源是可拆卸的。

12．如权利要求11所述的系统，其特征在于：还包括设置在所述管内的吸湿器(26)。

13．如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述光源的相对的端部(6B)位于水下空间之外，光源的端部开口，以便使所述空气间隙与水下空间之外的空气区域相通。

14．如权利要求13所述的系统，其特征在于：所述空气间隙与加强该间隙内空气循环的压气机(28)相连。

15．如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述光源设置在一基本透明的管(29)内，空气通过该管供给到水族箱内。

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