CN2723813Y - 一种软管灯灯体改良结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种软管灯灯体改良结构，包括一不透光的芯线、设置于芯线内的多个LED、设置于LED上方的一与芯线等长的半透明散光体、一包覆于芯线及散光体外的与芯线等长的包覆层。所述散光体可以与所述包覆层等长度一体挤出成型。本实用新型一种软管灯灯体改良结构有模拟霓虹灯均匀连续的光线效果，达到了软管灯行业长期以来渴望而追求的目标，同时也实现了连续自动化大批量生产模拟霓虹灯，从而比许多其他结构的模拟霓虹灯生产批量大，制作成本低，具有其他结构的模拟霓虹灯与软管灯不可比拟的优越性。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种装饰照明装置，尤其是一种能模拟霓虹灯的连续均匀和鲜艳柔和的光线效果的软管灯灯体改良结构。
背景技术
现有的软管灯作为装饰照明灯具，已经被广泛应用于园林艺术、商业广告及庭院装饰等场所，其优点是：生产时自动化机器挤出成型，制作成本低；使用时可以随意弯折造型，可以延接及裁剪，耐冲击，安全可靠性好，可由消费者根据需要随意制作装饰图案；装饰效果美妙，变幻无穷。但同时，现有软管灯的缺点也很明显，就是发光不均匀、不连续，没有霓虹灯的发光效果。究其原因，由于软管灯灯管中包覆的光源是一颗一颗点状发光体，如微型灯泡或LED，间隔地纵向分布在灯管中，这种颗粒状的点光源发出的光线，不能达到霓虹灯均匀连续光线的美感。
霓虹灯作为装饰照明灯具，其优点是不仅光线鲜艳夺目、色彩缤纷，而且发光均匀连续、美妙柔和，因此被广泛应用于门面、招牌、字幕广告、舞厅、酒店酒吧及建筑外墙等场所。但是，霓虹灯也有其致命的弱点，就是耗电量大、电压高、成本高、玻璃灯管易碎、安装运输不方便，不能随意弯折造型，不能裁剪，而且安装维修需要专业的技术人员，不便维护，也极不安全。所以，多年来人们一直都在寻找着一种能够代替霓虹灯的光源。
例如，有人曾用软管灯来模拟霓虹灯，创造了一种“塑料霓虹灯”(或称之为“柔性霓虹灯”)。虽然这种软管内置LED作为点光源的装置，避免了霓虹灯耗电量大、电压高、易碎难安装维修的缺点，而且也可以自由弯折造型，可以裁剪及延接，但是由于其LED间距较大及外皮厚度均匀且较薄而且采用透明材质，LED颗粒点光源之间不连续，外观效果光线呈间断的颗粒状，不连续、不均匀，所以这种软管灯达不到霓虹灯的装饰效果。为了解决光线连续均匀化问题，人们又在软管灯外加了一半透明的硬质灯罩，以雾化LED点光源发出的光线，达到光线均匀、连续、柔和的效果，但是这样做无疑又增加了成本，而且仍然不能随意弯折造型，不便裁剪，运输也不太方便。
在此基础上，人们发明了一种采用压克力材料做外壳的模拟霓虹灯，这种模拟霓虹灯在加热时可以弯折造型，这是一次进步，而且，此模拟霓虹灯光线均匀、连续，可以达到霓虹灯的发光效果。但是，由于压克力材料硬而且脆，所以该模拟霓虹灯在常温下仍然不能随意弯折造型，也不便裁剪；而且由于其采用柔性带状电路板作为电气连接部件以及采用灌注胶方式来固定柔性带状电路板和LED，使得工艺繁琐、制作难度大、成本高；另外，由于柔性带状电路板不可延接，所以其长度受到限制，不可延接；还有，其采用灌注胶方式也不环保。因此，装饰照明市场仍然期望有一种耗电量低、安全低电压，结构和工艺简单、成本较低，运输、安装、维修都很方便，可以自由弯折造型，可以很方便地根据需要进行裁剪和延接，且光线均匀连续、鲜艳柔和的发光装置。
现有的软管灯通常包括如下几个部分，参见图14，长条形透明的塑料内芯110，纵向设置有至少2根导电线120、130，所述的透明的塑料内芯中设置有纵向槽140或多个横向孔150a、150b、150c、150d、150e的空间，用来容置多个灯泡160a、160b、160c，及其连接线170a、170b。所述的灯泡串联后与所述的导电线作电气连接，然后再在所述的透明的塑料内芯上包覆一层透明的塑料包覆层180。
在软管灯行业的现有技术中，软管灯通常按其光源(如灯泡，LED)的设置方式可分为两种结构：软管灯的内芯中设置有纵向槽的空间用来容置多个光源，光源设置的方向与灯管纵向长度方向相同，该种软管灯在行业中称为开槽型软管灯-Horizontal type；软管灯的内芯中设置有横向孔的空间用来容置多个光源，光源设置的方向与灯管纵向长度方向垂直，该种软管灯在行业中称为打孔型软管灯-Vertical type。
如1986年8月19日授权的美国专利U.S.4 607 317，专利名称非霓虹灯(non-neon light)，该专利揭示了一种称为“非霓虹灯”的发明，即上述打孔型软管灯的发明，该专利技术的软管灯比玻璃霓虹灯有更优越的安全、包装、安装、使用及维修性能。但该专利没有揭示软管灯与霓虹灯相比所存在的光源缺陷，即软管灯灯管中包覆的光源是一颗一颗点状发光体，如微型灯泡或LED，间隔地纵向分布在灯管中，这种颗粒状的点光源发出的光线，不能达到霓虹灯均匀连续光线的美感。
又如2001年2月13日授权的美国专利U.S.6 186 645 B1，专利名称是柔性的照明系统及安装方法。该专利也揭示了在软管灯的内芯的外表面或包覆层的内表面设置有纵向沟槽状纹理，即开槽型软管灯的改良结构，该改良结构可以发散软管灯光源发出的光线，达到改善软管灯发光的均匀效果。但本专利没有宣称该发明可以达到模拟霓虹灯的均匀连续的光线效果，实际上，该发明也不能根本上达到模拟霓虹灯的均匀连续的光线效果。
再如2003年5月20日授权的美国专利US 6 565 251 B2，专利名称管状装饰灯。该专利揭示软管灯的内芯和包覆层均可设置为不同的形状，如圆形、方形、椭圆形、凸形、凹形、波浪形，以及内芯和包覆层之间形成一个或多个纵向空间，用以灌注绝缘液体，改善光源光线的折射和反射效果。所述的纵向孔可以是不同的截面形状，如圆形、三角形、方形、椭圆形、梯形。该专利揭示的是开槽型的软管灯的改良结构。该专利未宣称达到模拟霓虹灯的均匀连续的光线效果。事实上，在市场上也未见到该专利的产品能达到霓虹灯的均匀连续的光线效果。
因此，一种能够真正具有霓虹灯的均匀连续和鲜艳柔和的光线效果的、而且可以自由弯折造型、可以很方便地根据需要进行裁剪和延接的软管灯结构，是软管灯行业长期以来渴望而且追求的目标。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述提出的问题，提供一种真正具有霓虹灯的均匀连续和鲜艳柔和的光线效果的、而且可以自由弯折造型、可以很方便地根据需要进行裁剪和延接的软管灯灯体改良结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种软管灯灯体改良结构，包括：
一芯线，由白色柔性不透光塑料挤出成型一个预制长度的条状体，该条状体的横截面一侧、上下间隔地设置有至少2根铜绞合线，该铜绞合线纵向延伸与条状体等长度，在该条状体横截面的另一侧设置有至少一列与该铜绞合线平行的横向孔，多个横向孔以预制的间距均匀地分布在条状体的整个纵向长度上；
多个LED灯泡，通过LED灯泡导电脚上连接的引线相互串联、及与至少一个限流电阻相串接，该LED串联灯串的首端和末端的引线与上述芯线中的铜绞合线作电气连接，所述的多个LED灯泡、限流电阻及其引线的串联连接点相应地塞入上述芯线中的多个横向孔中；
一散光体，设置在上述多个LED灯泡上方与上述芯线等长度的，用于扩散LED光线的预定高度和预定宽度的乳色半透明体；
一包覆层，由柔性塑料挤出成型一个用于包覆上述芯线、散光体及多个LED灯泡的、与上述芯线等长度的包覆层，该包覆层的位于LED灯泡照射上方的部份是一模拟霓虹灯玻璃管状发光面的半圆形曲面。
本实用新型一种软管灯灯体改良结构还可以设置一个注塑成型在电源供电线上的LED驱动元件，该LED驱动元件是交流变直流的电流转换元件，也可以是LED脉冲电流驱动元件。
本实用新型一种软管灯灯体改良结构所述的散光体，优先的最佳实施是与所述包覆层等长度一体挤出成型的乳色PVC半透明体，与所述包覆层成一整体，而且还可以在该散光体中设置一个纵向通孔。
本实用新型所述的芯线的位于LED顶部的一面可以设计为具有一凹槽的形状，该凹槽设计为倒梯形。
本实用新型一种软管灯灯体改良结构，可以模拟霓虹灯的均匀连续的光线效果，达到了软管灯行业长期以来渴望而追求的目标，同时也实现了连续自动化大批量生产模拟霓虹灯，从而比许多其他结构的模拟霓虹灯生产批量大，制作成本低，具有其他结构的模拟霓虹灯与软管灯不可比拟的优势。
附图说明
图1是本实用新型的第一种最佳实施方案的透视图；
图2是图1透视图中A-A的横截面图；
图3是本实用新型的第一种最佳实施方案的挤出成型示意图；
图4是本实用新型的第一种最佳实施方案的光学原理示意图；
图5是本实用新型的第二种最佳实施方案的透视图；
图6是图5透视图中B-B的横截面图；
图7是本实用新型的第二种最佳实施方案的挤出成型示意图；
图8是本实用新型的第二种最佳实施方案的光学原理示意图；
图9是本实用新型的第二种最佳实施方案的另一种结构方案的透视图；
图10是图9透视图中C-C的横截面图；
图11为本实用新型的第一种最佳实施方案的第二种芯线的横截面图；
图12为本实用新型的第二种最佳实施方案的第二种芯线的横截面图；
图13为本实用新型的第二种最佳实施方案的散光体中设置有一纵向通孔的结构方案的第二种芯线的横截面图；
图14是本实用新型的现有技术的透视图；
图15是本实用新型的一种安装应用图例。
具体实施方式
以下参照附图，对本实用新型作进一步说明：
参照图1是本实用新型的第一种最佳实施方案的透视图，图2是图1透视图中A-A的横截面图，图3是本实用新型的第一种最佳实施方案的挤出成型示意图。
本实用新型一种软管灯灯体改良结构，第一种最佳实施方案其制作过程包括：通常是2根铜绞合线01a、01b穿过挤出成型机成型孔(图中未显示)，自动连续挤出由柔性不透光塑料，通常是柔性白色不透光的PVC料，或其它颜色塑料成型的一个预制长度的条状体，该条状体即是本行业所述的芯线02。用来穿过挤出成型机成型孔的铜绞合线，也就是芯线中的铜绞合线至少有2根，也可以为3根、4根等。
然后，在该芯线02的整个纵向长度上，用自动冲切机(图中未显示)间距均匀地冲制出多个与该铜绞合线01a、01b平行的横向通孔03a、03b、03c、03d，该横向孔是设置在芯线02中，与铜绞合线01a、01b相对的另一侧，与该铜绞合线01a、01b平行。在芯线上冲制的横向通孔至少有一列，也可以有两列、三列等。
如图14所示，现有技术的打孔型软管灯，其芯线110上的横向孔150a、150b、150c、150d、150e及灯泡160a、160b、160c以及灯泡引脚线扭结170a、170b是设置在铜绞合线120、130之间的，与铜绞合线120、130垂直。而如图1、图2所示的本实用新型所述的一种软管灯灯体改良结构的一个重要特征，是其将铜绞合线01a、01b上下间隔地设置在所述芯线02的横截面的一侧，横向通孔03a、03b、03c、03d则是设置在该芯线02中与铜绞合线01a、01b平行的另一侧，这样有利于本实用新型所述的软管灯，在安装底面上沿纵向长度上弯曲时，铜绞合线01a、01b位于同一个弯曲半径上，延伸长度相同，使安装使用时易于弯曲，如图15所示，避免了现有技术的打孔型软管灯，如图14所示的，在安装底面(即发光体底面)上弯曲时，铜绞合线120、130分别位于不同的弯曲半径上，延伸长度不相同，造成安装弯曲时的难度，以及造成铜绞合线120、130上的电气连接容易被拉断。
LED灯泡其低能耗，低热度，高亮度，小体积等优良特性，可以用来缩短LED灯泡的间距，增加软管灯单位长度中LED灯泡的数量而不会引起软管灯过热，可以安全地提高软管灯的亮度，使其超过玻璃霓虹灯的亮度变得实际可行。本实用新型一种软管灯灯体改良结构的最佳实施方案，其LED灯泡直径是3-5MM，其LED亮度大约200Mcd，用于容置LED灯泡的横向孔的中心间距只有1/2英寸。
在芯线02成型后，将LED灯泡04a、04b一个个塞入芯线02的横向孔03a、03c中，LED灯泡与LED灯泡塞入的横向孔之间留有一个横向孔03b、03d，用以塞入LED灯泡的串联连接线05、或其限流电阻06，该LED灯泡串联灯串的首端的引线07和末端的引线(图中未显示)与上述芯线02中的铜绞合线01a、01b分别作电气连接(如图1所示)。
在上述LED灯串塞满整个上述预定长度的芯线02后，该芯线02与一预制的乳白色半透明体，即本实用新型一种软管灯灯体改良结构所述的散光体08，同时一起穿过挤出成型机20的成型孔21，如图3所示，自动连续挤出由柔性塑料22，通常是柔性透明PVC，成型一个用于包覆上述芯线02及散光体08，与上述芯线等长度的包覆层14，该包覆层14的位于LED灯泡04照射上方的部份，也即是在散光体08上方的部份，其外观是一半圆形曲面10，用以模拟霓虹灯玻璃管状发光面。
在芯线02与散光体08穿过挤出成型机20成型孔21时，该预制的散光体08必须设置在芯线02中LED灯泡04的正上方，也就是说，LED灯泡04应当设置在该散光体的下方，接近散光体的中线位置。在软管灯工业中要实施上述要求，是普通的现有技术，在此不做更多叙述。
由于芯线02采用的是不透光的塑料，所以LED灯泡容置于该芯线的横向孔内后，其发出的光线不能穿透芯线02的两侧面，这样，不透光的芯线就起到了遮光的作用，遮住了LED灯泡04所发出的侧光，使其光线仅从LED灯泡04的顶部射出，再经散光体08向外发射。
本实用新型一种软管灯灯体改良结构所述的散光体08，是乳白色半透明体，或称为雾状半透明体，通常是柔性乳白色PVC或亚克力(Acrylic)挤出成型；其宽度和高度是与芯线中LED灯泡的亮度和照射角度相关的，LED灯泡的亮度高或照射角度大，其高度和宽度可以大一点；LED灯泡的亮度小或照射角度小，其高度和宽度必须小一点。散光体的宽度和高度愈大，则愈损失本实用新型一种软管灯的外观亮度，相应消除点状光源的外观效果好；散光体的宽度和高度愈小，愈减弱本实用新型一种软管灯消除点状光源的外观，相应外观亮度高。本实用新型一种软管灯灯体改良结构的最佳实施方案，其LED灯泡直径是3-5mm，其LED亮度大约200Mcd，其LED发光角度45℃，用于容置LED灯泡的横向孔的中心间距只有1/2英寸。所述散光体08的高度尺寸H是14mm，散光体08的宽度尺寸L是8mm，如图2所示。LED灯泡发出的光线两次通过透明PVC层即包覆层14折射及通过所述的散光体08漫射和折射后，相邻的LED灯泡04a、04b、04c、04d发出的光线的边缘区域相互重叠，如LED灯泡04b、04c发出的光线的边缘区域形成重叠区12，使LED灯泡在边缘区域光照亮度得到加强，而约等于LED灯泡中心部位发出的光照亮度，如图4所示。因此，在本实用新型一种软管灯的LED灯泡04的照射上方，即包覆层14的半圆形曲面10上，从外观上看，有霓虹灯连续均匀的光线效果。
在上述包覆层成型后，铜绞合线01a，01b应当与电源的供电线11做电气连接，以及在该电气连接上，设置一塑料罩壳，用以保护该电气连接，即形成一接头12，如图1所示。同时，在上述芯线02及包覆层14的末端上，设置一用以包覆该末端的铜绞合线及其电气连接线的塑料罩壳，即形成一尾塞13，如图1所示。电气连接及保护电气连接的塑料罩壳，在现有技术中，已有许多种不同的实施方法，在此不做详细叙述。
为了提高模拟霓虹灯的发光效率，和光照强度，可以设置一个注塑成型在电源供电线11上的LED驱动元件15，如图1所示，该LED驱动元件可以是交流变直流的电流转换元件，用直流电流给LED灯泡供电，使LED灯泡发光稳定，消除LED灯泡发光时的闪烁现象。现有技术的交流变直流，通常是用4个二极管整流，或其他更精密的整流技术，在此不做详细叙述。本实用新型的所述的LED驱动元件，也可以是LED脉冲电流驱动元件，用脉冲电流给LED灯泡供电，使LED灯泡发光效率提高，能耗减少，也就是说，在能耗相同热耗相同时，LED灯泡可以光照亮度更高，可以进一步提高模拟霓虹灯的光照强度。
本实用新型一种软管灯灯体改良结构，第二种最佳实施方案是：如图5、图6、图7所示，在上述LED灯串塞满整个上述预定长度的芯线02后，不需要预先独立制作散光体，而是在上述芯线02穿过挤出成型机16的成型孔17时，所述的散光体，即乳色半透明体与所述的包覆层同时等长度自动连续一体挤出成型，在芯线02的上方形成散光体09，在芯线02的下方及两侧形成包覆层141，散光体09与包覆层141同时等长度一体挤出成型，两者为一整体。用来成型散光体09与包覆层141的塑料19是柔性乳色半透明塑料，通常是柔性乳白色半透明PVC料。该芯线02上方的散光体09的高度尺寸H为14mm，其宽度L是8mm。
本实用新型一种软管灯灯体改良结构，在第二种最佳实施方案中，其LED灯泡发出的光线通过所述的散光体09漫射和折射后，相邻的LED灯泡04a、04b、04c、04d发出的光线的边缘区域相互重叠，如LED灯泡04b、04c发出的光线的边缘区域形成重叠区121，使LED灯泡在边缘区域光照亮度得到加强，而约等于LED灯泡中心部位发出的光照亮度，如图8所示。
上述第二种最佳实施方案的结构，可以做有另外一种结构方案，即可以是所述的散光体，在与包覆层141同时等长度自动连续一体挤出成型时，在该芯线02上方的散光体中设置一个纵向通孔091，用以节省材料，这样形成散光体090，如图9、图10所示。散光体090与包覆层141同时等长度一体挤出成型，两者为一整体。此时，由于该纵向通孔091中空气对光线的折射和发散能力，不及乳白色半透明PVC材质的散光体，因此，为了达到霓虹灯同样的连续均匀光线效果，如图9、图10所示的在芯线02上方的散光体090的高度尺寸H1及宽度尺寸L1应当大于如图5、图6所示的第二种最佳实施方案中所述的在芯线02上方的散光体09的高度H及宽度L，视纵向通孔091尺寸的大小不同，散光体090的高度尺寸H1及宽度尺寸L1也不同，具体的尺寸，在此不做详细叙述。
本实用新型一种软管灯灯体改良结构所述的芯线，其结构形状可做为第二种方案，如图11所示的芯线020，即芯线020的位于LED灯泡04的顶部的一面可以设计为具有一凹槽的形状，该凹槽设计为倒梯形，其两个斜面对芯线020中LED灯泡04所发出的光线具有聚光和反光作用，这样使得本实用新型一种软管灯从半圆形曲面10上看，其外观亮度更高，更具有霓虹灯连续均匀、鲜艳明亮的光线效果。图11、图12、图13所示的三副图A1-A1、B1-B1、C1-C1均为采用第二种芯线020制成的本实用新型产品的横截面图，图11所示的A1-A1为第一种最佳实施方案的横截面图，图12所示的B1-B1为第二种最佳实施方案的横截面图，图13所示的C1-C1为第二种最佳实施方案的散光体中设置有一纵向通孔的结构方案的横截面图。
如图15，是本实用新型一种软管灯灯体改良结构，用于制作的模拟霓虹灯的招牌字“OPEN”，安装时，将本实用新型的一种软管灯裁剪成所需要的字型图案如“OPEN”，并用适当的固定附件如固定夹30，将各段字型图案的灯体固定在安装面31上。因此，本实用新型一种软管灯灯体改良结构安装简单，安全可靠。同时，从本实用新型一种软管灯灯体改良结构的半圆形曲面10的外观上看，有连续均匀的光线效果，其余的光线都被不透光的芯线所遮挡，使本实用新型一种软管灯灯体改良结构制作的字型图案，有模拟霓虹灯的光线效果，达到了软管灯行业长期以来渴望而且追求的目标，同时也实现了连续自动化大批量生产模拟霓虹灯，从而比许多其他结构的模拟霓虹灯生产批量大，制作成本低，具有其他结构的模拟霓虹灯与软管灯不可比拟的优越性。
Claims (8)
1.一种软管灯灯体改良结构，其特征在于：包括
一芯线，由白色柔性不透光塑料挤出成型一个预制长度的条状体，该条状体的横截面一侧、上下间隔地设置有至少2根铜绞合线，该铜绞合线纵向延伸与条状体等长度，在该条状体横截面的另一侧设置有至少一列与该铜绞合线平行的横向孔，多个横向孔以预制的间距均匀地分布在条状体的整个纵向长度上；
多个LED灯泡，通过LED灯泡导电脚上连接的引线相互串联、及与至少一个限流电阻相串接，该LED串联灯串的首端和末端的引线与上述芯线中的铜绞合线作电气连接，所述的多个LED灯泡、限流电阻及其引线的串联连接点相应地塞入上述芯线中的多个横向孔中；
一散光体，设置在上述多个LED灯泡上方与上述芯线等长度的，用于扩散LED光线的预定高度和预定宽度的乳色半透明体；
一包覆层，由柔性塑料挤出成型一个用于包覆上述芯线、散光体及多个LED灯泡的、与上述芯线等长度的包覆层，该包覆层的位于LED灯泡照射上方的部份是一模拟霓虹灯玻璃管状发光面的半圆形曲面。
2.根据权利要求1所述的一种软管灯灯体改良结构，其特征在于：还可以设置一个注塑成型在电源供电线上的LED驱动元件。
3.根据权利要求2所述的一种软管灯灯体改良结构，其特征在于：所述的LED驱动元件是交流变直流的电流转换元件。
4.根据权利要求2所述的一种软管灯灯体改良结构，其特征在于：所述的LED驱动元件是LED脉冲电流驱动元件。
5.根据权利要求1所述的一种软管灯灯体改良结构，其特征在于：所述的散光体，可以是与所述包覆层等长度一体挤出成型的，与所述包覆层成一整体。
6.根据权利要求1所述的一种软管灯灯体改良结构，其特征在于：所述的散光体，可以是乳色PVC半透明体。
7.根据权利要求5所述的一种软管灯灯体改良结构，其特征在于：所述的散光体，可以在该散光体中设置一个纵向通孔。
8.根据权利要求1所述的一种软管灯灯体改良结构，其特征在于：所述的芯线的位于LED顶部的一面可以设计为具有一凹槽的形状，该凹槽设计为倒梯形。
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