MXPA00001663A

MXPA00001663A - Senalizacion fluorescente de alta eficiencia, de alto voltaje particularmente una senal de salida.

Info

Publication number: MXPA00001663A
Application number: MXPA00001663A
Authority: MX
Inventors: Jorge M Parra
Original assignee: Jorge M Parra
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2002-04-24
Also published as: US5998941A; EP1004067A4; KR20010023039A; IL134451A0; JP2002525834A; WO1999009464B1; AU754807B2; CA2301288A1; CN1267375A; BR9815651A; WO1999009464A1; AU8899798A; EP1004067A2; US6111370A

Abstract

Un sistema de iluminacion de senal de "salida", que comprende, una combinacion, un alojamiento que tiene la palabra SALIDA tambien en una pared abierta (GP) de la misma, un miembro translucido (TPM) en la abertura, un dispositivo de descarga de gas (13), tal como un tubo fluorescente, es accionado desde una fuente (26) de un voltaje de onda cuadrada de alta frecuencia, de bajo voltaje, que tiene un par de terminales de salida y un circuito libre LT que conecta el voltaje de onda cuadrada de alta frecuencia, de bajo voltaje, al dispositivo de descarga de gas, para excitar no termionicamente y el iluminar el dispositivo de descarga de gas, e iluminar por lo tanto el miembro translucido y la palabra SALIDA. El bajo voltaje es de aproximadamente 2 voltios a aproximadamente 90 voltios, y la frecuencia es de aproximadamente 75 kHz a aproximadamente 3.5 MHz.

Description

SEÑALIZACIÓN FLUORESCENTE DE ALTA EFICIENCIA, DE ALTO VOLTAJE, PARTICULARMENTE UNA SEÑAL DE SALIDA ANTECEDENTES Y BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las señales de salida se localizan en teatros, edificios públicos, edificios de apartamentos elevados, y similares para propósitos de guiar a la gente de manera segura a las escaleras de salida y las puertas de salida y similares, de tales estructuras en momentos de emergencia. Normalmente, utilizan lámparas incandescentes las cuales generan grandes cantidades de calor, acortando por lo tanto la vida de la fuente de luz, y requiriendo mantenimiento y gastos considerables. Además, puesto que estas señales de salida se localizan en edificios, los cuales requieren que estén en momentos de emergencia y altamente visibles, posiblemente a través del humo y niebla, requieren una fuente de energía eléctrica de respaldo en el caso de falla de la línea principal de energía, tal como una línea principal de 110 voltios convencional. Tales sistemas de la técnica anterioa. también pueden requirir de lámparas alternativas o lámparas de bajo voltaje, las cuales se enciendan en caso de falla del suministro de energía principal. Ver la Figura 1 y las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,611,163 y 5,526,251. Ha habido esfuerzos para incorporar las lámparas fluorescentes en las señales de salida. Ver como ejemplos las Patentes Nos. 4,587,600 y 4,650,265.

El objeto de la invención es proporcionar una señal de salida fluorescente sin bobina de inductancia, no termiónica y sin cebador novedosa y mejorada, la cual. trabaja induciendo la oscilación del gas contenido en el tubo a una frecuencia, la cual se relaciona con el tipo de gas para obtener una luminosidad máxima, sin la presencia de un portador, que consuma poca energia eléctrica (2.6 watts), y la cual sea atenuable sin fluctuaciones, sin importar el nivel de luminosidad y en la cual el espectro luminoso es constante. Otro objeto de la invención es proporcionar una señal de salida mejorada, la cual es de bajo costo y de bajo consumo de energia. La señal de salida de la presente invención incorpora una lámpara fluorescente o tubo sin bobina de inductancia, sin cebador, no termiónica convencional, accionada por un circuito accionador de onda cuadrada de alta frecuencia. Otro objeto de la invención es proporcionar un sistema de iluminación fluorescente de bajo voltaje (por debajo de 85-90 voltios) , no termiónico, sin bobina de inductancia, para señales de salida. De acuerdo con la invención, al menos una lámpara o tubo de iluminación por descarga de gas (la cual puede estar constituida por una envoltura recubierta con fósforo sensible a la luz UV, que confina un medio de descarga gaseoso, a una presión predetermnada entre un par de electrodos), se monta en una alojamiento de la señal de "salida" y accionada no termiónicamente por un suministro de onda cuadrada de alto voltaje. El suministro de energia de onda cuadrada puede incorporar un conmutador de estado sólido, el cual es operado para generar substancialmente una onda de corriente alterna de onda cuadrada, en los electrodos de la lámpara o tubo, de manera que el voltaje suministrado a los electrodos invierten la polaridad más rápidamente que el patrón del electrón, y la densidad iónica en el tubo puede cambiar, de manera que los electrones otra vez de la longitud del tubo son acelerados continuamente, y crearan a través de varios ciclos de la onda cuadrada, electrones libres y iones a través del volumen del tubo, en una operación en estado estacinario e iluminarán la lámpara de iluminación fluorescente. La frecuencia de la oscilación se relaciona de manera preferida con el tipo de gas para obtener una luminosidad máxima sin la presencia de un portador. La corriente en el tubo es minima y no están presentes niveles notables de RF, esto es, substancialmente no hay radio interferencia. El transformador oscilatorio en la presente invención proporciona un nivel de luminosidad, el cual es una función del voltaje, haciendo por lo tanto posible la atenuación de la lámpara fluorescente sin fluctuaciones (90% de atenuación) , sin importar el nivel de luminosidad. La banda en el espectro es constante y refleja la reacción inicial a la oscilación. El sistema trabaja en cualquier tipo de envoltura llena con gas. En un sistema de señal de salida preferido, se utiliza una batería recargable de 7.2 voltios de CD. El soporte de la batería tiene un circuito cargador de la batería y utiliza una batería recargable de nicad de 7.2 voltios. El tubo fluorescente es un tubo fluorescente FT6 sin cebador o bobina de inductancia, y los filamentos no están conectados a una fuente de corriente de calentamiento. La producción de luz en una lámpara tal es brillante y la batería es buena durante tres hora (cuando solamente se requieren noventa minutos por las regulaciones federales) . La señal de salida utiliza 2.6 watts de energía (en comparación con la señal estándar en el mercado que utiliza 50 watts) . La pantalla es verde, lo cual corresponde al nuevo espectro para las señales equipadas con LED en el mercado, las cuales son sólo rojas. El costo de manufactura es mucho menor que el de la señal estándar en el mercado. En una modalidad preferida, el circuito accionador de la presente invención incluye un transformador oscilante que tiene un devanado primario y secundario, con el centro del primer devanado ahusado y acoplado al basculador o electro de compuerta de un diodo de conmutación. Se aplica un suministro de corriente directa tal como una batería de bajo voltaje a través del capacitor del filtro electrolítico y un resistor de 1500 ohms derivado por un capacitor. Un tercer capacitor deriva el diodo de conmutación. El circuito opera para proporcionar una salida de ondas cuadradas de 3.9 megahertz, en el debanado secundario 1.4 voltios a un tubo fluorescente tal como el FT6. Un suministro de CA, se rectifica y utiliza para suministrar el circuito de accionamiento. Un circuito cargador para una batería se conecta al suministro de CA. Con la falla del suministro de CA, la batería suministra automáticamente el voltaje de CD al circuito de accionamiento.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los anteriores y otros objetos, ventajas y características de la invención serán más evidentes cuando se considere con la siguiente especificación y los dibujos acompañantes donde: La Figura 1 es un diagrama de bloques de las ' señales de salida incandescentes de la técnica anterior. La Figura 2 es un diagrama de bloques que tiene un circuito de accionamiento que incorpora la presente invención, La Figura 3 es un diagrama del circuito detallado del circuito de accionamiento de la presente invención, La Figura 4 es una ilustración en forma de diagrama de un circuito inversor de onda cuadrada sin transformador, de la presente invención y, La Figura 5 es una vista isométrica esquemática de una señal de salida y el alojamiento que incorpora la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE A INVENCIÓN El sistema de la presente invención utiliza un circuito inversor de CA de onda cuadrada para accionar los electrodos de un tubo fluorescente montado en una señal de salida, La onda de corriente alterna de onda cuadrada en los electrodos del tubo están para invertir la polaridad más rápidamente que el patrón del electrón, y la densidad del ion en el tubo puede cambiar de manera que los electrones a través del tubo son acelerados continuamente, y crearán a través de varios ciclos de la onda cuadrada, electrones libres e iones a través del volumen del tubo del gas, en una operación en estado estacionario e iluminará la lámpara de iluminación fluorescente de la señal de salida. La frecuencia de oscilación puede relacionarse con el tipo del gas, para obtener una luminosidad máxima sin la presencia de un portador. La corriente en el tubo es mínima, de manera cuando se opera de una batería, hay una conducción de corriente positiva baja, y una larga vida de operación cuando hay una interrupción de la energía, y no hay un nivel notabl.e de RF presente, de manera que hay poca o ninguna radiointerferencia. La presente invención utiliza un transformador oscilatorio, y el nivel de luminosidad es una función del voltaje, haciendo posible la atenuación de la lámpara fluorescente sin fluctuaciones (90% de atenuación), sin importar el nivel de luminosidad. La banda en el espectro luminoso es constante, y refleja la reacción inicial a la oscilación. El sistema trabaja en cualquier tipo de envoltura llena con gas. Refiriéndose ahora a la Figura 2, un transformador reductor suministra voltaje de CA (120 V) 26 a un inversor 10, el cual carga la batería 11 acoplada a un circuito de accionamiento de onda cuadrada alternante 12, el cual a su vez suministra la onda cuadrada de la corriente alterna de alta frecuencia (3.9 megahertz a aproximadamente 1.4 voltios), al tubo fluorescente 13, el cual emite la luz 14. El circuito de accionamiento de muestra con detalle en la Figura 3. El conmutador 15 acopla el voltaje de CD (7.2 voltios), de la batería 11, al circuito de accionamiento 13. El circuito de accionamiento incluye un transformador oscilatorio Ti que tiene un devanados primarios Pl y P2 derivados centrales, con la derivación central conectada al electrodo de compuerta del conmutador de estado sólido o diodo oscilante Dl. Los extremos opuestos del diodo oscilante Dl están conectados a los extremos superior e inferior de los devanados primarios Pl, P2 del transformador TI. Un capacitor del filtro Cl está conectado a través de la entrada de corriente directa de 7.2 voltios, y un capacitor del filtro C3 está conectado al resistor de acoplamiento Rl . Un capacitor de derivación C2 deriva el diodo oscilante Dl. La salida al tubo fluorescente es de aproximadamente 1.4 voltios a 3.9 megahertz en el circuito abierto, y la onda cuadrada de 1.7 megahertz en el tubo. Así, el circuito no tiene bobina de inductancia, ni cebador, ni fuente de corriente de ligamento, no es termiónico, y produce más luz utilizando las lámparas fluorescentes convencionales, y puesto que no es termiónico, es significativamente más eficiente. La Figura 3 ilustra un circuito inversor de onda cuadrada de bajo voltaje que requiere un mínimo de cinco componentes (el capacitor del filtro electrolítico Cl está considerado como una parte de la fuente o suministro de energía de CD) . El conmutador 15 acopla el voltaje de CD (7.2 voltios por ejemplo) , de una batería al circuito de accionamiento inversor de onda cuadrada de bajo voltaje, el resistor Rl puede ser el resistor atenuador (control de la intensidad) . Este circuito de accionamiento incluye un transformador de oscilación TI que tiene un devanado primario CT privado central derivado que tiene devanados primarios Pl y- P2, con el CT superior central conectado al electrodo de compuesta G de un conmutador de estado sólido DI. Los extremos opuestos del conmutador Dl están conectados a los extremos superior e inferior de los devanados primarios Pl y P2. Un capacitor C3 deriva el transistor/diodo oscilante 39. Los componentes del circuito ejemplares son como sigue: Tubo fluorescente FT6 Resistor Rl 1500 Ohms Capacitor Cl 47UF 10V Electrolítico Diodo del transistor 39 5609/6BC/ECB Capacitor 31 2A562K Capacitor 32 2 22K La salida del tubo fluorescente es de aproximadamente 1.4 voltios RMS a 3.9 MHz en el circuito abierto, y de 1.7 MHz, onda cuadrada en el tubo. Así, el sistema no tiene bobina de inductancia, ni transformador, ni calentamiento termiónico de los filamentos, ni circuito cebador, y produce luz en una manera más eficiente de energía. La Figura 4 ilustra a manera de diagrama un circuito inversor de onda cuadrada sin transformador. Aquí, las terminales positivas (+) y negativas (-) de una fuente de corriente directa, son conectadas alternadamente a electrodos opuestos de las lámparas fluorescentes. En este caso, cuando los conmutadores SI y S2 son cerrados simultáneamente o al mismo tiempo (de preferencia por la misma señal del controlador CONT, la terminal positiva (+) está conectada el electrodo 4-1 y la terminal negativa (-) está conectada directamente al electrodo 4-2. Cuando los conmutadores S3 y S4 son cerrados simultáneamente (y los conmutadores SI y S4 están abiertos (por el controlador CONT, la terminal positiva (+) se conecta directamente al electrodo de la lámpara 4-2, y la terminal negativa (-) se conecta al electrodo de la lámpara fluorescente 4-1. El controlador CONT puede operar los conmutadores en un intervalo de aproximadamente 75 kHz a aproximadamente 3.9 MHz, y de preferencia opera los conmutadores para causar que la onda cuadrada aplicada a los electrodos de las lámparas 4-1 y 4-2 estén a una frecuencia de aproximadamente 100 kHz. La Figura 5 ilustra un alojamiento de la señal de "salida", HO, en el cual la palabra "salida" se forma en las aberturas OP en una pared WA, y un miembro de panel translúcido TPM, coloreado de verde o rojo, etc., de manera que cuando se iluminen desde el interior, el alojamiento cerrado HO, por la lámpara fluorescente, la cual se ha excitado por el circuito de accionamiento de onda cuadrada descrito en la presente. La palabra "salida" u otra señal se ilumina. Aunque se han descrito y mostrado las modalidades preferidas de la invención, se apreciará que otras modalidades, adaptaciones y modificaciones de la invención, serán fácilmente evidentes a aquellos con habilidad en la técnica.

Claims

CAPITULO REIVINDICATORÍO Habiendo descrito la invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES :

1. Un sistema de iluminación de señal de "salida" caracterizado porque comprende, en combinación, un alojamiento que tiene la palabra SALIDA formada en una abertura de pared de la misma, un miembro translúcido en la abertura, un medio de lámpara de descarga de gas fluorescente, una fuente de bajo voltaje, un voltaje de onda cuadrada de alta frecuencia que tiene un par de terminales de salida, y un circuito libre LC, que conecta el bajo voltaje de onda cuadrada de alta frecuencia, a los medios de descarga de gas fluorescente, para excitar no ter iónicamente e iluminar los medios de lámpara de descarga de gas fluorescentes, e iluminar por lo tanto, el miembro translúcido y la palabra SALIDA.

2. El sistema de iluminación de señal de "salida" de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque bajo voltaje es desde aproximadamente 2 voltios a aproximadamente 90 voltios, y la frecuencia es de aproximadamente 75 kHz a aproximadamente 3.5 MHz.

3. Un sistema de iluminación de señal de "salida" caracterizado porque comprende un alojamiento que tiene paredes y aberturas en al menos una de las paredes, que define la palabra SALIDA y un miembro translúcido en las aberturas, un DISPOSITIVO de lámpara de descarga de gas, una fuente de voltaje de onda cuadrada de alta frecuencia y de bajo voltaje, que tiene un par de terminales de salida y medios que conectan el dispositivo de lámpara de descarga de gas, el par de terminales de salida para excitar no termiónicamente e iluminar el dispositivo de lámpara de descarga de gas.

4. El sistema de iluminación de señal de "salida" de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la fuente de voltaje de onda cuadrada de alta frecuencia, de bajo voltaje, opera en el intervalo de aproximadamente 75 kHz a aproximadamente 3.5 MHz.

5. El sistema de iluminación de señal de "salida" de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la fuente de voltaje de onda cuadrada de alta frecuencia, de bajo voltaje, opera a aproximadamente 100 kHz.

6. Una señal que tiene un alojamiento con indicaciones escritas para indicar la salida de un área, la señal está caracterizada porque tiene un sistema de iluminación que incluye un dispositivo de lámpara de descarga de gas fluorescente, montado en el alojamiento, una fuente de voltaje de CA de onda cuadrada, de alta frecuencia de bajo voltaje, que tiene terminales de salida y medios que conectan el dispositivo de lámpara de descarga de gas a las terminales de salida, para excitar e iluminar el dispositivo de lámpara de descarga de gas fluorescente.

7. La señal de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque incluye una fuente de corriente de línea de CA, un transformador reductor conectado a la fuente y que tiene una salida de bajo voltaje de CA, un rectificador conectado a la salida de bajo voltaje de CA, una batería de almacenamiento recargable, conectada al rectificador y medios que conectan la salida de bajo voltaje al circuito y a la batería recargable.

8. Una señal que tiene un alojamiento con indicaciones escritas para indicar la salida de un área, la señal está caracterizada porque tiene un sistema de iluminación que incluye un dispositivo de lámpara de descarga de gas fluorescente, montado en el alojamiento, un circuito que incluye una fuente de corriente alterna de onda cuadrada, de alta frecuencia, de bajo voltaje, y medios que conectan el dispositivo de lámpara de descarga de gas al circuito, para excitar e iluminar el dispositivo de lámpara de descarga de gas fluorescente.

9. La señal de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque incluye una fuente de corriente de línea de CA, un transformador reductor conectado a la fuente, y que tiene una salida de bajo voltaje de CA, un rectificador conectado a la salida de bajo voltaje de,CA, una batería de almacenamiento recargable, conectada al rectificador y medios para conectar la salida de bajo voltaje al circuito, y a la batería recargable.