提供自动应急照明的开关盖板的制作方法

专利名称：提供自动应急照明的开关盖板的制作方法
技术领域：
本发明涉及应急照明设备，例如备用的自动灯，更具体地说，本发明涉及一种被装配在普通开关盖板内的应急照明设备，它能提供照明光源和用于确定电开关的交流电是否断掉的传感器，电开关被盖板所覆盖。
发明人为Nicholl的美国专利US-4,177,500介绍了一种用于监控电源线并在电源中断时进行照明的电源故障灯。该发明包括一种电灯泡、可充电的电池、向电池提供充电电流的电源、一对横跨电源与电池相连的二极管、一对横跨电池将灯泡与它的基一射结相连的级极晶体管。
发明人为Chiu的美国专利US4,461,974介绍了一种具有光纤制导的多灯装置，在该装置中，一旦主灯失效，自动地打开备用灯。在主路中螺线管与电感线圈一起被使用，用于克服备用灯电路的开关偏置，以保持开关断开。当主灯失效导致电流中断时，上述开关闭合，因此，开启备用灯。使用一个指示器用于显示哪种灯在工作。
发明人为Jester的美国专利US4,514,789介绍了一种具有位于后部的敞开的罩的灯开关板，一个AA电池可拆卸地被安置在所述罩内。所述灯开关板可拆卸地安装在普通的具有110伏电压AC开关的墙壁上。通过一个集成电路振荡器，一个被安装在所述罩的前面的LED与电池相连，从而使LED闪光。
发明人为McCue的美国专利US4,631,649介绍了一种应急灯支架，它可以被永久地安装在一个普通的电源插座盒上，所述插座盒具有固定的螺纹孔和插槽，螺纹孔用于使面板的螺丝拧入所述螺纹孔，电插头可以插入所述插槽。应急灯支架包括一个外壳、一个从所述外壳后壁延伸的插头、一个电池、一个蓄电池充电器和一个安装在所述外壳上的灯，在停电期间，接通应急灯用于照明。
发明人为Bavaro的美国专利US4,977,351介绍了一种应急灯装置，当有交流电电流时，至少一盏气体放电灯被交流电电源点亮，当没有交流电时，至少使一盏气体放电灯被电池点亮。电路还具有在别的紧急条件下开启应急灯的能力，例如发现入侵者、发现烟雾、遇热、遇水或别的一些紧急情况。
发明人为Walters的美国专利US5,132,596介绍了一种户外照明控制，包括一个响应周围户外光线的光敏器件和一个具有一对在闭合点和断开点之间移动的触点的交流继电器。继电器包括一种响应于光敏器件的触点激励配置，交流电使触点偏移到闭合点，在电磁作用下，使触点移到断开点。当光敏器件检测黑暗和光明之间的变换时，所述触点激励配置具有足够的刚度并响应交流电流，将触点从接触到断开期间的震荡限制在15毫秒。最好震荡被限制在1～10毫秒。
发明人为Li的美国专利US5,336,977介绍了一种应急照明设备，它包括一个中空盒体、一个磁场探测部件、灯和驱动部件。所述盒体邻近电源插座。磁场探测部件被安置在盒体内并检测电源插座上是否有磁场，灯被安置在盒体上，驱动部件被安置在盒体内并与灯和磁场探测部件相连。驱动部件包括一个光敏开关并响应于探测部件，仅当电源插座上没有磁场，围绕灯的磁场很弱时，才打开灯。
发明人为Blackman的美国专利US5,473,517介绍了一种用于应急灯的外壳，它与一个常规灯开关相连。所述外壳替代常规的开关板，它具有至少一个用于接收开关板的开口和至少一个用于接收开口激励器的开口。所述替换外壳具有与灯开关相连的电线并被分成上、下两部分，上部分包括一个电池舱、一个印刷电路板舱和一个用于接收开关激励器的开口。下部分包括一个用于容纳一个紧凑的荧光灯、反射器和一个扩散器盖扳。
现有技术提供了多种安全和应急照明设备。Blackman提供了与开关有线路相连的替换开关板，所述开关板包含照明设施。Walter提供了一种具有光敏器件响应装置的照明控制。Jester提供了一种灯开关板。Li提供了一种能响应附近的交流电源插座的电能消失的磁场传感器，在与开关相连时，这种传感器不能操作，由于没有电流流过，不能产生磁场。然而，现有技术没有提供一种具有紧凑的尺寸和具有电场检测能力的部件的开关板，以便避免必需的硬连线，并提供出口标记和照明。本发明实现了这些要求，并提供下述的相关的优点。
本发明提供一种能够安装在墙壁上的板，它包括一个能够检测与墙壁内或墙壁后的电路相关的静电场的电路。所述电路使用天线检测电场能量的消失，以便确保照明电路提供紧急出口照明。
本发明的一个初步目的是提供一种当电源出现故障时能够提供应急照明的邻近电路，这种电路具有现有技术所不具备的优点。
本发明的另一个目的是提供这样一种开关板内的电路，通过使用典型的被用于普通开关板的螺栓连接方法，将上述开关板安装在一个开关盒上方。
本发明的另一个目的是提供这样一种电路，它具有下述优点，即使用小的电池，也能够长期操作使用，不要求使用生活用电电流。
本发明的另一个目的是提供这样一种开关板，它体现了一种相对平和紧凑的尺寸，从而具有普通开关板的外形，并具有在电源出现故障时应急照明和自动工作的优点。
本发明的另一个目的是提供这样一种开关板，它体现了一种相对平和紧凑的尺寸，从而具有普通AC插座盖板的外形，并具有在电源出现故障时应急照明和自动工作的优点。
本发明的另一个目的是提供这样一种开关扳，它体现了一种相对平和紧凑的尺寸，从而具有普通墙壁盖板的外形，并具有应急照明和自动工作的优点。
通过下文结合附图对本发明所推荐的实施例所进行的描述，本发明别的优点和特性将变得清楚。
图5是一个透视图，显示了本发明的第二个实施例、一种电源插座盖板。
本发明的详细描述上述


，在通用电源出现故障时，本发明所述的应急照明设备在一个封闭的空间进行照明。在本发明第一个实施例中，图1和图4显示一种用于覆盖墙壁开关电源盒10的应急照明设备，所述开关电源盒10被安装在墙壁20内或墙壁20的后面。电源盒10包含一个具有开关臂32的墙壁电源开关30，所述开关臂32从墙壁20向外延伸，以便人工打开和关闭室内的灯。
图1、2和4显示了本发明用于覆盖墙壁开关电源盒10的开关板40的一种形式，开关板提供电路安装表面42；开关板安装装置44，即通常是一对间隔分布的孔；开关臂接合装置46，即通常是矩形孔。最好开关板40的中央部位40A包括开关板安装装置44和开关臂接合装置46，中央部位40A最好是平面，以便与墙壁表面接触。开关板40还有一个提供用于封闭电路50的封闭装置40C的周边部分40B。封闭装置40C提供一个空间用于容纳电路50的元件。所述空间被包围在墙壁20和开关板40之间，所以从开关板40的前面无法看到电路元件和它们的支撑元件。中央部位40A与墙壁开关30配合，周边部分40B与中央部分和周围墙壁配合而封闭电路50。这被认为是本发明的主要特征，因为设备作为一个整体具有简单的普通墙壁开关盖板的外形，它具有一个接近墙壁部位(40A)，用于与开关臂32(也被称作“半砖”(bat)或“肘节”)接合；具有一个周边封闭部分(40B)，提供一种装置用于在墙壁开关或如下所述任何别的产生静电场的电力设备所形成的静电场内安置电路。
图3显示了电路50，在电路50中，天线80被暴露在建筑物AC线路或别的静电产生部件例如墙壁开关30所产生的静电场下。电场强度、天线80产生的耦合电容、地回路和放大器82的输入阻抗共同决定天线80所产生的信号电压的大小。U.L安全规则要求两个大数值的安全电阻器84与天线80串联，用以在天线80和建筑物AC线路之间发生短路时限制流过的电流强度。由于在本发明中，这两个元件不可能接触，两者之间不会出现短路。
放大器80对所检测到的信号电压进行放大，用于驱动图3所示的峰值检波器电路86和可控逻辑电路88。峰值检波器电路86产生一个直流电压，一旦它超过第一极限，它就与被放大的天线电压成比率。一旦超过第二极限，峰值检波器电路86饱和，虽然AC电场强度还可以增加，但直流电压不再加强。适当地选择快速地充电和慢速地放电以避免LED90组的错误触发和操作中任何不必要的延迟。
可控逻辑电路88接收峰值检波电路86和测试/重新设定装置87的输入，所述测试/重新设定装置87在下文中可以是一个按钮。通过schmiddt触发器将两者的输入在可控逻辑电路88中进行调节以产生稳定的逻辑变换。可控逻辑电路88作出判断，是否根据下列条件，LED90被打开或关闭，需要指出的是，AC电源的存在被认为等同于上述静电场的存在，AC电源的消失等同于静电场的消失。
1)当AC电源产生足够的电场强度，LED90将被关闭，临时性地拨动测试/重新设定按钮87，LED90将暂时发光。当松开测试/重新设定按钮87时，LED90自动地关闭以避免电池58(图2)意外地和不必要地耗电。
2)当AC电源突然消失，LED90的状态将被锁定于“开启”状态，直到下述三种情况之一发生为止
a)电池58放电到不能再被使用的水平；b)AC电源恢复；c)测试/重新设定按钮87被暂时推动使LED90处于关闭状态。
AC电源消失时测试/重新设定按钮87的循环使用将导致LED90交替出现“开启”和“关闭”状态。LED驱动电路89探测可控逻辑电路88所产生的信号，当接受开启命令时，提供足够大的电流驱动LED90。LED90最好是高通量类型的，在AC电源出现故障时，在一个小房间内能够产生足够的照明以满足职工的需要。在产生静电场装置(墙壁开关等)所形成的静电场消失同时照明设施56被人工关闭后，测试/重新设定按钮87和可控逻辑电路88能够自动地将本发明放置在一个激活状态，因而，随后静电场的恢复和随后第二次静电场消失将再次激活照明设施56而不用人工干预。
当电池58放电到剩余的电量不足以提供持续不变的应急照明时，一个低电池检测电路92能够检测到。这时用一个重复的短周期脉冲使LED90A中的一个发光，从而提供一个可视的报警。低压电池检测电路92被设计用于检测电池58同时减少检测时电池电流的损耗。脉冲生成电路94工作循环时间短，它将电池能量提供给一个比较电路96。在脉冲生成电路94每次循环期间，比较电路96和电压参考电路98被暂时开启。将电池的电压和电压参考电路98的参考电压进行对比。如果取样电池电压太低，比较电路96暂时驱动LED驱动器89B。通过对上述的每个电路元件的操作所进行的描述，电力领域的普通技术人员知道如何构成和操纵这些电路元件。这些电路的说明和图3的目的主要在于实现本发明和说明这些众所周知的元件如何被组装和连接以形成一种能够实现本发明目的的工作设备。
开关板40进一步提供一种照明设施观察装置48，所述照明设施观察装置48可以包括开关板40上的至少一个开口48A，开口48A被这样安置，即通过它能够直接看到照明设施56。因此，如图1所示，开口48A是开关板40上的一个或多个矩形开口，通过开口48A，照明设施56的元件可以伸出或被看见。另一种方案是所述照明设施观察装置48可以包括开关板40上的至少一个可传递光部位48B，所述传递光部位48B被安置和与照明设施56的至少一个元件接合，从而通过看见照明设施56所发出的光而不是直接看见照明设施56而间接发觉照明设施56。这种观察装置48B可以是开关板40上透明的或彩色的部位，如图1所示，可以覆盖在照明设施56的照明元件的上方。
在图6所示的第二个实施例中，被开关板所覆盖的电子设备是一种电输出设施，例如一种众所周知的家居所用的(图中未示)复式插座，这种设备具有一种和本发明相接的电插座设施。在此情况下，电源盒接合设施是一种电插头设施70，比如图中所示的这种复式插头，用于与电力设施中的电插座结合。在这个实施例中，发明所述设备被安装在墙壁出线盒上方并接近出线盒。进一步地说，在这个实施例中，提供复式插座72用于接收插头，否则所述插头插入电出线设施的插座中。该实施例显示，出于同样的目的，本发明可以被用于电器插座和墙壁开关。很明显，除了墙壁开关和AC电源插座之外，本发明还可被用于其它方面，有或没有电流的AC电压变化的任何情况下，都可以在距墙壁表面的几厘米范围将本发明所述设备安装在墙壁外表面上，以便判断AC电压是否存在并提供应急照明。本发明的一个重要应用是在电梯内，一旦电源出现故障，能够提供应急照明。很清楚，在本发明的许多应用情况下，本发明与AC设备或线路之间没有物理或电子连接，所述AC设备或线路被本发明所检测，在此情况下，封闭设施40可以是具有安装装置的平滑板。这种安装装置可以是粘接衬板或磁铁或别的众所周知的方式。
以上已对本发明就至少有关优选实施例作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保护范围内。
权利要求
1 一种可安置在墙壁上并邻近静电场生成设施所产生的静电场的应急照明设备，所述设备包括可安装在墙壁上并邻近静电场生成设施的墙壁板，墙壁板封闭电路设施；电路设施包括一种可变的静电场检测设施、一种应急开关设施、照明设施和电源设施，从墙壁板方向望去，所述电路设施被覆盖；墙壁板接合照明设施；应急开关设施与电源设施和照明设施相连，当静电场生成设施上的能量消失时，静电场检测设施不能检测到静电场，从而提供应急照明；重新设定设施，当静电场生成设施上的静电场消失同时人工关闭照明设施时，自动地使电路设施处于激活状态，从而，当静电场随后恢复和静电场第二次消失时，能够再次激活照明设施。
2 根据权利要求1所述设备，其特征在于所述静电场生成设施是一个具有向外伸出的开关元件的墙壁开关，墙壁板上具有一个用于接收所述静电场生成设施的开关元件的开口。
3 根据权利要求2所述设备，其特征在于所述墙壁板上具有至少一个敞开的部位，它与照明设施接合，用于直接查看照明设施。
4 根据权利要求2所述设备，其特征在于所述墙壁板上具有至少一个光传递部位，它与照明设施接合，用于间接查看照明设施。
5 根据权利要求2所述设备，其特征在于所述墙壁板包括一个具有开口的中央部位和一个围绕所述开口的周边部位，用于封闭所述电路设施。
6 根据权利要求2所述设备，其特征在于包括一个与电路相连的测试开关，通过手工操作，用于检测电路。
7 根据权利要求2所述设备，其特征在于包括一个与电路相连的低压电池传感器，用于探测电池的低压情况并激励照明设施用以表示电池处于低电压状态。
8 根据权利要求2所述设备，其特征在于静电场检测设施是一个天线，应急开关设施是一个被放大的天线信号所驱动的晶体管，照明设施是多个LED设备，电源设施是电池。
9 根据权利要求1所述设备，其特征在于所述静电场生成设施是一个电源插座设施，它具有可接受的电插座，静电场生成设施的接合装置是一个电插头，用于与电源插座设施的电插座接合。
10 根据权利要求9所述设备，其特征在于所述墙壁板上具有至少一个敞开的部位，它与照明设施接合，用于直接查看照明设施。
11 根据权利要求9所述设备，其特征在于所述墙壁板上具有至少一个光传递部位，它与照明设施接合，用于间接查看照明设施。
12 根据权利要求9所述设备，其特征在于所述墙壁板具有一个包括开关设施结合装置的中央部位和一个用于封闭电路设施的周边部位。
13 根据权利要求9所述设备，其特征在于包括一个与电路相连的测试开关，通过手工操作检测电路。
14 根据权利要求9所述设备，其特征在于包括一个与电路相连的低压电池传感器，用于探测电池的低压情况并激励照明设施用以表示电池处于低电压状态。
15 根据权利要求9所述设备，其特征在于静电场检测设施是一个天线，应急开关设施是一个被放大的天线信号所驱动的晶体管，照明设施是多个LED设备，电源设施是电池。
全文摘要
一种墙壁安装盖板(40)隐蔽了电路(50)并能够检测被覆盖的开关(30)或电插座电路所产生的电场。当墙壁电路中的电流消失时,电路(50)检测到电流的消失并激励一个或多个LED(90A)以提供应急照明。电路(50)自身具有电源,不需要备用能源。所以电池(58)可长时间使用。
文档编号F21V23/04GK1305574SQ99807189
公开日2001年7月25日 申请日期1999年2月26日 优先权日1999年2月26日
发明者格雷戈里·B·莫兰 申请人:格雷戈里·B·莫兰