CN1143409A - 一种空中平衡式照明装置 - Google Patents

Abstract

一种空中平衡式照明装置，具有一个透明的密封内囊(1)和一个用具有选定的光学特性的光散射材料制成的外囊(2)。两个气囊均与一个密封机构相接，密封机构包括一个内环(10)，内囊开口的边缘与之相连并且外囊开口的边缘置于其上。外环(20)备有一个作用并锁向内环的部分，将气囊开口夹在其间；以及一个用于迎着内外囊密封开口的可卸塞子，所述塞子提供一个支撑装着灯泡的连杆(40)的构件(35)，塞子具有一个大于灯泡的直径。

Description

一种空中平衡式照明装置

本发明涉及一种空中平衡式照明装置。将这样的装置用于照明式装饰目的想法极为古老，早在1924年10月26日申请的德国专利427,894中就已经出现了。

这个德国专利中的唯一插图用草图的形式转载在附图1中。装置包括一个气球a。一根连杆b固牢在该气球的相当于密封机构的一个极点处。一个灯泡c紧紧固定到连杆的端部，大约位于气球的中心处。用于固牢并向气球供电的导线c连接到密封机构上。

从那以后，又申请了用于类似装置的许多别的专利。不过，尽管专利已经存在很久，这些空中平衡式照明装置实际上都未获得商业上的成功。无疑都是因为其制造、密封、拆卸以及连接方法相对复杂这样一个事实。

因而，本发明的一个目的就是提供一种易于制造、组装和拆卸的空中平衡式照明装置。

本发明的另一个目的是提供一种能用于大量应用场合的空中平衡式照明装置并以最低成本提供不同的照明结构改进型式。

为了达到这些以及其他目的，本发明提供的一种空中平衡式照明装置，包括一个充以比空气轻的气体的气球。这个气球的一个极点处连接馈电电缆并内装一个由紧固到该极点的连杆支撑的灯泡。气球包括一层薄薄的透明气密内囊，以及一层用带有选定的光学和颜色特性的光散射材料制成的外囊。

根据本发明的一个实施例，内囊由聚氨酯制成，而外囊则由诸如丝绸或尼龙一类的合成纤维织物制成。

根据本发明的一个实施例，两个气囊在上面提到的极点处均有一个圆形开口并与一个密封机构相连，密封机构包括一个环形内套环，内囊开口的外边缘与之粘牢并且外囊开口的外边缘被压靠其上；一个环形外套环，使用必要的方法作用并锁定到内套环上，将两个气囊开口的外边缘夹紧在两个套环之间；以及一个可拆卸的塞子，用于迎着内外两套环封堵中间开口。这个塞子至少配有一个通往气球内腔的可密封的小孔，并且具有用于支撑上述连杆的机构，塞子的直径大于灯泡直径。

根据本发明的一个实施例，内囊由弹性材料制成，外囊则同至少两块面积缝合到一起的有一点弹性的材料制成。这个缝合面积的至少一部分有弹性，并在伸开时，露出不同于外囊颜色的一个彩条。

根据本发明的一个实施例，馈电电缆置于一伸缩套管式天线杆内。

根据本发明的一个实施例，馈电电缆通过弹性构件连到密封机构。

本发明的上述以及其他目的、特性、外貌和优点，通过下面本发明的详细叙述(应当结合附图阅读)将变得一目了然。

图1表示一种传统的例如在德国专利427,894中所说明的空中平衡式照明装置；

图2表示根据本发明的空中平衡式照明装置的密封区的放大侧视图；

图3表示图2所说明的密封塞子的顶视图；

图4表示图2所说明的密封机构内套环的底视图；

图5说明一种用于连接根据本发明的空中平衡式照明装置的机构；

图6A和6B表示一种制作用于根据本发明的空中平衡式照明装置的外囊的充气传感元件的方法；以及

图7说明一种制作用于根据本发明的空中平衡式照明装置的电缆固牢系统的方法。

使用现有技术的单气囊空中平衡式照明装置所引起的一个问题是这一气囊必须满足仅用一种材料很难满足的好多个要求。尤其是，这一气囊必须不能透过用于提升气球的比空气轻的气体。因而特别是当使用氦气时，材料的选择相对受限。于是，这个气囊必须轻、不漏气、显示出所需要的光散射特性以确保观察者不被其内部的灯泡耀眼，如果需要，还必须能够以各种不同的方式着上颜色或者载有多种装饰或广告图案。

为了解决这一问题，本发明首先使用一个双气囊的气球：第一气囊满足不透气要求并且尽可能透明，第二气囊满足理想的光学要求。由此，使能从市场上可买到的材料中简单地为每个气囊选取适当的材料。

例如，内囊可用50微米厚的聚氨酯制造并通过热成形获得或者通过高频热封的办法组装圆锥形纱线圈而制得。一般买得到的聚氨脂在十分之几至几百微米厚时都是透明的并且显示出足够的可扩张特性。这样的厚度的聚氨脂也极轻。

外囊例如说用天然丝或尼龙之类的很薄的织物制造，涂上一层不漏气的而且实际上不膨胀的物质。如上所述，这个外囊不要求防漏气，但必须保证满意的光散射。可以指定一种选择得使所提供的灯光具有特殊的性能的颜色，并且如果需要的话，再带上装饰或广告图案。通常可用缝合在一起的圆锥形纱线圈(Yarn cops)制成。

再者，本发明提供一种特别的气球密封机构，确保特别容易地拆卸外囊，更换另一个具有所选择的光学特性的外囊。从而，同一个内囊可再次用于产生不同的光学效果。这一密封机构在图2所示的放大侧视图中说明。

正如在图2中所说明的。气球包括一个内囊1和一个外囊2，在气球的一个极点处具有必须通过密封机构密封的大体为圆形的开口。这个密封机构具有三个元件10、20和30。

第一个元件10是一个放置在气球内面对开口的内套环。这个内套环包括一个外环11、一个台肩12和一个中间开口13。台肩的圆柱形外侧面配有螺纹14，其圆柱形内侧面13配有螺纹15。内囊1用适当的方式(例如粘合)固定到外环11上(这个固定最好是气密的)。在本发明的一个实施例中，内套环10由塑料(例如PVC或聚氨酯)制成，用HF密封联接。于是内套环10连接到内囊1。外囊如图所示置于环11的气球外面部分上；外囊开口的内直径大体相当于台肩12的外直径，台肩12可以包括一个周边凹槽以增强连接度。

第二个元件20是一个外套环，它通过例如说内螺纹21与台肩12的外螺纹14的螺纹配合而紧紧固定到内套环10上。于是，套环20的外环压向内套管10的外环，从而使之向下并将外囊固定就位。为了增强外囊2的连接度，可以采用分别在内套环和外套环上的辅助凹槽16和筋肋22作为补充措施。内囊1和内套环10的外环之间连接的气密性通过内外套环的相向面的挤压而得到加强。

应当强调，使用螺纹组装内外套环仅是本发明的一个实施例，那些熟悉本技术的人员可以找出各种不同的方法来固牢内外套环的外环，例如用卡子卡住或用外部螺丝夹紧装置。

为了更换外囊2，简单地拧下外套环20，将气球放气，更换气囊并放回外套环。这样做自然要假设外囊具有足够的弹性，以让内套环插进其开口之中。这个弹性可以由材料的自然弹性或是采用弹性缝合法得到。

根据本发明的密封机构的第三个元件30是在组装完内外套环之后用于封堵内套环10和外套环20的开口的一个塞子。在所示的例子中，这个塞子包括一个带有台肩的圆盘30，台肩的外周边引套有螺纹并拧入内套环10的内螺纹15中，密封垫圈32的作用是确保气密性。但是，可以采用其他的组装方法，例如将塞子的密封周边卡紧在零件10的开口的内槽中(在这一情形下没有改螺纹)。

三个元件10、20和30均用轻质的、塑料的或金属材料制成。

塞子30支撑一个内部穿通用于插入向发光灯泡41供电的导电线的连杆40，连杆40的长度使得灯泡差不多处于气球的中央。连杆用适当的方法例如说用内侧的一个凸出部43和外侧的一个卡子45紧固在塞子上。

灯泡例如说具有一个金属化的顶部，以便在气球用于室外照明时照亮地面。这个灯泡例如说可以是卤素灯泡或弧光灯，其功率范围从几百瓦至当前可达到的最高功率即6500瓦。注意氦可提供令人满意的冷却。

由塞子30密封的开口的直径有意地大于连杆40和灯泡41的最大直径，为的是通过拧下或松开卡子取下所用的塞子时，能够取出这个连杆和灯泡例如说进行维修和灯泡更换。这种机构意味着，当密封机构处于较低位置时，更换可以不需要放空气球的气体。在实际中，根据本发明的系统设计得充满气体的气球压力略高于大气压力，即一百帕的数量级，因为一个大气压力约为100百帕。于是，气球仅需在更换灯泡之后再少许充一点氦气即可。

图3表示一个示出其螺纹台肩31的塞子30的顶视图。如果塞子是螺旋前述型的，它应备有例如说二个盲孔33和34，以便能容易地拧开螺丝。塞子30也可通过在其外侧边沿上滚花来拧开螺丝。一个中间开口35用于固紧连杆40。另一个可封堵的开口36用于给气球充气，一个附加开口37可作别的用途例如与位于气球内部的压力传感开关连通并在压力低于或大于预置压力时发出报警信号。这一开关可相当于图2中所说明的凸出部43，并且塞子的内侧面可安放一个包括有灯的保险器和检测电路的电子线路板(未示出)。开口35、36和37中的导线和管孔自然都是气密的。

图4表示内套环10的一个底视图，其中同一标号指与图2中相同的元件。

虽然没有表示出来，由连杆40引出的导线是一根电缆，它还像图1中的电缆d一样用来支撑气球。

图5表示处在恰当位置中的气球的侧视图，通过电缆60固牢到地面上。

选择如上所述的双气囊系统意味着连接点61可以安到外囊上来固牢气球。例如，当气球用在室外时，接上单独的拉线62防止盛行风。也可用四根接线62来固牢气球，再用一根很轻的电缆作为馈电电缆60。应当指出，如果只用一个气囊，提供这些连接点61是不可能的或者说很难做得到。

图6A和6B说明组装用作气球充气指示器的外囊的一种方法。正如以上所述，纤维织物的外囊通常由圆锥形纱线圈互相缝合而成。图6A和6B表示圆锥形纱线圈的相邻两部分71和72。这些圆锥形纱线圈通过一个第一刚性接缝73和一个第二弹性接缝74互相缝合。弹性可通过选用特殊的缝合线或有效的缝合手法(例如锯齿形缝级接缝)而产生。

准备用作缝合区的折叠部的内缝合面涂上不同于气球其余部位的颜色或者比如说贴上一层不同颜色的外膜。于是，当气球仅为少许充气时，看不出彩色带条来，而当气球开始膨胀时，这个带彩色的带条(图6B中的75)便开始显现出来。这就提供了一种检查气球内囊的正确充气的简单方法。

图7说明紧固到密封机构的馈电电缆60，在这一情形下，套环20最好使用弹性固定器80。这样做就防止了在气球和电缆之间的颠簸传递并在没有必要的预防措施就移去塞子30时，阻止气球漂走。

当然，对于熟悉这一技术的那些人员来说，本发明尤其是作为理想使用气球的功能，可能出现许多替代和改进方案。

如果气球被要求提供室外照明，例如用于临时服务应急的场合，它将置于离地面5至10米处，采用均匀的白黄色气囊包含一个高强功率的灯泡。使用1000瓦卤素灯泡进行的试验已经证明在大约1000m²的地面区域提供令人满意的照明。这种照明形式对于急救小组尤其令人满意，不像使用点光源那样耀人眼目。

本发明的另一个替代方案是将馈电电缆置于一个伸缩套管式天线杆内。

Claims (10)

1.一种空中平衡式照明装置，包括一个充以比空气轻的气体的气球，在其一个极点处用馈电电缆固定住，并包括

一个将所述气体密封的透明薄内囊；

一个使用具有选定的光学和颜色特性的光散射材料制成的外囊，所述外囊在内囊充气时基本上与内囊相接触；以及

一个包含在内囊之中并用连杆连接到所述极点处的灯泡。

2.权利要求1的空中平衡式照明装置，其中所述内囊系用聚氨脂制成。

3.权利要求1的空中平衡式照明装置，其所述外囊系由丝绸或尼龙一类合成纤维织物制成。

4.权利要求1的空中平衡式照明装置，其中两个气囊均在所述极点处具有一个圆形的开口并与一个密封机构联结，密封机构包括：

一个环形内套环，内囊开口的外边与之连接并且外囊开口的外边被压靠其上。

一个环形的外套环，以必要的方式作用并将其锁靠在内套环上，把两个气囊开口的外边缘夹持在两个套环之间；以及

一个可拆卸的塞子，用于面对着内外套环密封中心开口，这个塞子包括至少一个通到气球内腔的可封堵的小孔以及用于支持所述连杆的机构，塞子直径大于灯泡直径。

5.权利要求4的空中平衡式照明装置，其中内外套环均被攻有螺纹。

6.权利要求4的空中平衡式照明装置，其中塞子被螺纹拧到一个套环上。

7.权利要求4的空中平衡式照明装置，其中塞子被卡到一个套环上。

8.权利要求1的空中平衡式照明装置，其中内囊的材料是有弹性的，而外囊的材料则稍有弹性并且至少具有缝在一起的两块面积，至少有一块缝合面积有弹性并且在伸开时露出一个不同于外囊的彩色带条。

9.权利要求1的空中平衡式照明装置，其中馈电电缆置于一个伸缩套管式天线杆内。

10.权利要求4的空中平衡式照明装置，其中馈电电缆通过弹性构件固牢到密封机构上。

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