專利名稱：：液流燈的控制系統的制作方法
技術領域：
：本發明涉及裝飾用照明設備，特別涉及液流燈。
背景技術：
：液流燈，通常被稱為"熔巖燈"，其從二十世紀60年代就被人們所知曉。在專利號為3,387,396的美國專利中，該種類型的燈描述為"顯示裝置"。。96號專利描述了帶有其中第一液體被懸掛在第二液體之上的球劑的燈，并且第一液體具有可以實現充分膨脹使其密度減小的熱膨脹系數。因而，在低溫時第一液體比第二液體重，而在高溫時第一液體又比第二液體輕。該溫度可以是，例如，45攝氏度或者50攝氏度。第一和第二液體被裝在底部具有熱源的干凈的容器里，從而當容器被加熱時，第一液體在第二液體中上升，當容器冷卻時，第一液體沉到容器底部。至少一種液體被很好地著色，從而當其流動時可以為觀察者提供娛樂。'396號專利所描述的燈通常較小，并且以密封體的形式被銷售。不幸的是，
背景技術：
所提及的燈經常會因為溫度的波動而出現不規則的表現。燈內部的溫度會隨著環境溫度而發生波動，導致液體不能按預期表現。此外，高溫還會導致液體分解。最近，液流燈得到普及，比如酒店大廳、俱樂部、休閑室之類的商業場合都對該種液流燈具有需求。這些商業場合需要的液流燈要比一般的液流燈大很多，運輸該種裝著液體的大型燈將導致高破損率和高額運輸費用。本專利申請的申請人在2004年6月1日申請的專利號為10/856，457的美國專利中提出了可以在運輸時不加液體，而在目的地注入液體的液流燈。這種無液體運輸的方式使得大型液流燈更加實用。然而，當該種大型液流燈被用在豪華場合時，燈內部的流動表現力非常重要。由于溫度的波動，燈的表現可能會出現不一致的現象，尤其是對例如5英尺以上的較高的燈。如果溫度沒有得到很好的控制就可能無法實現預期的視覺效果。例如，溫度太高會導致第一液體一直保持在容器的頂部，并且形成云狀。溫度太低會導致第一液體無法大量上升。'457號專利的內容通過參考被整合到本專利申請中。
發明內容本專利申請提供液流燈控制系統以滿足上述需求以及其它需求。該控制系統使燈內液體保持合適的溫度以使燈內可以提供預期的液體流動，并且減小燈內液體對環境溫度的敏感度。該燈包括兩個加熱元件通常提供光和熱的第一個元件，用于進行初始加熱或為了燈實現適當的操作進行額外加熱，諸如加熱毯、有阻玻璃掩蓋層、或是浸在水中的環的第二個加熱元件。傳感器測量燈內的液體的溫度，控制系統控制熱源以保持溫度在工作限制范圍以內。根據本發明的一個方面，提供的液流燈包括容器、基座、適合在該容器中保存的第一液體和第二液體，第一個熱源和光源，第二個熱源，溫度傳感器，和控制系統。第一液體在室溫下為固態，在較低的工作溫度和比較高的工作溫度下是液體。第二液體在室溫下是液體，第一液體在較高的工作溫度下密度小于第二液體，在較低的工作溫度下大于第二液體。基座在容器下面，并且第一熱源和光源位于基座內部。第二熱源被設置為在液流燈工作時與第二液體進行熱交換。傳感器測量第二液體的溫度，控制系統接收到傳感器的測量結果并且控制第一和第二熱源。將通過以下結合附圖的說明，更加清楚地展現本發明的上述及其它的形貌、功能、和優點；圖l是根據本發明的液流燈；圖2是液流燈的立體圖3A顯示具有被升高到能夠觸及第一加熱元件的基座蓋子并具有控制系統的液流燈；圖3B顯示基座蓋子被提高，第一加熱元件被去除的液流燈；圖4顯示沿圖1的4_4線的液流燈的截面圖，其展示第二加熱元件；圖4A是沿著圖1的4一4線的液流燈的截面圖的底部的放大圖，其展示底部封裝的細節以及包含適合浸入第二液體的環形加熱元件的第二熱源；圖4B是沿著圖1的4一4線的液流燈的截面圖的底部的放大圖，其展示底部封裝的細節以及包含位于容器外部的加熱毯的第二熱源；圖4C是沿著圖1的4一4線的液流燈的截面圖的底部的放大圖，其展示了底部封裝的細節以及包含在容器內部的阻抗玻璃涂層(resistivecoating)的第二熱源；圖4D顯示配備有利用布線連接到燈的外置控制器的液流燈；圖5A顯示配備有裝在容器部分的底部的第一液體之上的溫度傳感器的液流燈；圖5B顯示配備有裝在容器外表面的溫度傳感器的液流燈；圖5C顯示配備有裝在靠近容器頂部的溫度傳感器的液流燈；圖6描述控制液流燈的方法；圖7是液流燈控制電路的總體圖(highlevelview);圖8是控制電路的微控制器元件；圖9是控制電路的功率控制器元件；圖IO是控制電路的電源元件；圖IIA是控制電路的傳感器元件；圖IIB是控制電路的傳感元件的可選實施例；在所有附圖中，對應的元件用相應的標號指代。具體實施例方式以下的描述是實現本發明的最好的模式。該描述并不對本發明的范圍進行限定，而僅僅是為了描述本發明一個或多個實施例。該發明的范圍應該參照權利要求來做限定。液流燈，或熔巖燈，通常會作為小型家用裝飾照明設備。美國"顯示裝置"專利3,387,396,美國"顯示裝置"專利3,570,156和美國"裝飾燈"專利5,778,576都描述了該種類型的燈。該種類型的燈中所使用的液體的詳細描述可以參見美國"限制裝置的液體成分"專利4,419,283。在本申請者于2004年1月6日申請的美國專利10/856,457中公開了大型液流燈的結構。這里參考專利'396、'156、'576和'283。專利'457在前文中巳經被參考。盡管基本的家用液流燈已經變得非常普遍，商業用大型液流燈由于許多原因還沒有變得完全實用。圖1所示的液流燈10克服了這些障礙。燈10包括頂層12，容器14，以及基座部分19，基座部分19包含基底蓋16和基底凸緣18。容器14適宜透明并且適宜選用硼硅酸鹽(borosilicate)或是一些純的穩定塑料(clearstableplastic)形成容器14，例如丙烯酸(acrylic)或聚碳酸鹽(polycarbonate)。最好利用鋁鑄件來制作頂層12，基底蓋16和基底凸緣18。容器14適宜延伸到基座部分19，并且比較好的是基座部分19的至少一部分在容器14的底部之下。容器14的直徑Dl適宜在6英寸到36英寸之間，基底蓋的直徑D2適宜在1英寸左右到2英寸左右之間，并大于容器14的直徑D1，基底凸緣的直徑D3適宜在2英寸左右到12英寸左右之間，并大于容器14的直徑Dl。總高度Hl適宜在3英尺左右到9英尺左右之間，容器14可見部分的高度H2適宜在2英尺左右到6英尺左右之間。雖然本發明的主要優點被賦予具有適宜尺寸的燈10，但是任何包含本申請描述的發明的燈都會包括在本發明之內。圖2是燈10的立體圖。希望在例如，酒店大廳、俱樂部、休閑室燈的商業場所使用燈10，其可能比己知的熔巖燈大很多也重很多，所以舉起或移動燈10來換掉已經失效的熱源或者調整控制器40不太現實。為了置換熱源，基底蓋16可以豎直地沿箭頭20移動，如圖3所示。隨著基底蓋16被升高，其可以觸及第一熱源22和控制器40。熱源22比較好的是也是光源，更適宜采用白熾燈泡。熱源22與插座24電學和機械地連接。圖3B是燈10移去熱源22的示意圖。適宜用位于基底凸緣18和容器14之間的支柱26來支撐容器14。適宜存在三個支柱26以及靠近容器14的底部的容器基座15。支柱26連接到基座部分15,并且容器14受到基座15的支持。在圖3A中，第一熱源22包含單一發光體(例如遇白熾燈泡)，然而第一熱源22也可能包含1個，2個，3個或更多個發光體。例如，大型燈可以采用一個450瓦的燈泡，或是3個150瓦的燈泡；小型燈可以采用一個150瓦的燈泡。圖4是燈10沿圖1的4一4線方向的截面圖。在容器14內呈現具有加熱線圈28a的第二熱源，和由與加熱線圈28a相連的傳感器臂44所支撐的熱傳感器42。加熱線圈適宜為電源大概在350瓦(對小燈)到IOOO(對大燈)之間的熱線圈，并且當基底蓋16處于適當位置時，加熱線圈基本上被隱藏(例如，從側面看不到)。頂層12包含容器14的圓形蓋子12a，以及使頂層12位于容器14之上的短圓柱形部分12b。適宜采用與基底蓋子16以及基底凸緣18相同的材料制作頂層12，并且頂層12適合為容器14提供防潮濕封條。傳感器42適宜為熱阻裝置(RTD)傳感器，但是也可以是任何電子、機電或是非接觸式紅外溫度裝置或是熱光裝置。適用傳感器42的實例是由位于加利福尼亞州圣塔克來拉(SantaClara，California)的國家半導體(NationalSemiconductor)生產的LM34，另一個適用傳感器42是由位于馬里蘭的弗雷德里克(Frederick,Maryland)的Airpax制作的5100系列密封浸入式自動調溫(HermeticallySealedImmersion—TypeThermostat)裝置。適宜用熱導材料制作傳感器臂44，將傳感器臂44與加熱線圈28a相連接就可以在熱導線圈28a和熱傳感器42之間形成導熱通道。如果燈在其內部沒有液體的情況下被打開，熱傳感器42將會很快地被由傳感器臂44傳輸過來的熱加熱，過熱狀態就可能會被探測到從而燈會在受到損壞之前被關掉。盡管液流燈在其液體接受到一定熱量之后能夠正常工作，但是一般而言如果液流燈的溫度不在期望的溫度范圍之內時無法獲得最佳視覺效果。在容器底部的第二液體的溫度必須高到能夠將第一液體加熱到其密度小于第二液體密度的溫度，從而使第一液體能夠升到容器的頂部。在容器頂部的第二液體溫度必須低到足夠把第一液體冷卻到可以使其密度大于第二液體密度的溫度，這樣第一液體就可以沉到最接近容器的底部的位置。如果第二液體在容器底部的溫度太低，第一液體就無法得到足夠的熱以上升到容器的頂部，如果第二液體在容器底部的溫度太高，第一液體就會維持在接近容器頂部的位置。特別地，對于大型的和/或高的燈來說，必須被仔細地控制第二種液體的溫度以使第二液體維持適當的表現。根據本發明的燈10包含控制電路40，以使第一液體具有期望的表現。控制電路40可以位于燈的底部(見圖4-4C)，或者燈的外部(見圖4D)。控制電路適宜為如圖7-llB所描述的可編程控制電路，該控制電路也可以簡單地包括例如雙金屬裝置的可變電阻傳感器，以及由可變電阻裝置控制的繼電器以控制加熱器22，28a，28b，28c(見圖4A-4C)。本發明也可以不使用第二熱源，第二熱源雖然會影響到啟動時間，但是其對燈10的正常運作不是必要的。傳感器電線46將傳感器42電連接于控制電路40以進行溫度測量。第一個加熱器電線30a將加熱器22連接于控制電路40以向加熱器22提供能量，第二個加熱器電線30b將加熱器28a連接于控制電路40以向加熱器28a提供能量。電線32為控制電路40提供電能。圖4A所示的是液流燈10沿圖1的4-4線方向的截面圖的底部放大圖，其呈現了封裝的細節。基座15環繞并支撐容器14的底部。容器基座15具有可以到達容器14下邊緣下面的架子15'以提供豎直方向的支持。密封用的材料29位于基座15和容器14的垂直壁之間，并在容器14和架子15'。基座15和基座環15a合作夾住容器底部14a。密封件適宜用0形環17，其位于底部14a與基座15之間以及底部14a和基座環15a之間。利用支撐栓26a將支柱26(見圖3A、3B)與基座15相連接，支柱26穿過基座環15a，從而將基座環15a與基座15相連接，并且對O形環17進行壓縮。適宜用透明材料制造容器底部14a，這樣熱源22的光可以被傳遞到容器14中。基座15和基座環15a的凹進處為電線30b和46提供向下穿入基底蓋16的空間。圖4B顯示液流燈10a沿圖1的4-4線的截面圖的底部放大圖，其包括配有加熱毯28b的第二熱源。加熱毯28b適宜位于基座15和容器14之間，并且適宜像罐子一樣被裝在密封劑29中。加熱毯28b的電源應在350瓦(對于小型燈)左右到1000瓦(對于大型燈)左右之間。燈10a在其他方面與燈IO相似。圖4C顯示液流燈10b沿圖1的4-4線的截面圖的底部放大圖，其中容器14的內部具有配備阻抗涂層28c的第二熱源。阻抗涂層28c電源應在350瓦(對于小型燈)左右到IOOO瓦(對于大型燈)左右之間。燈10b在其他方面與燈10相似。圖4D顯示液流燈10c沿圖1的4-4線的截面圖的放大圖，其中控制電路40處于燈10的外部。控制電路40與燈之間的距離與加熱器的電源要求以及傳感器42的傳感信號相匹配，其中加熱器電線30a和30b沒有過大的阻抗。燈10b在其他方面與燈10相似。燈10在使用過程中，容器14內充滿兩種不相溶的液體。圖5A顯示燈10的局部構造圖，其中第一液體位于容器14的底部，該種液體適宜于在室溫下是固體，并且在凝固時適宜位于基座蓋16之后以及加熱元件28a之下。第二液體(沒有顯示出來)適宜在室溫下是液體，并且含有水。圖5B顯示其表面安裝溫度傳感器42a的燈10d。傳感器42a適宜被安裝在容器14的外表面，并且被定位在基座15之后。在這樣的傳感器42被使用時，溫度測量值比浸在第二液體中并使用了線圈加熱器28a的傳感器的測量值稍低(例如5華氏溫度)，并且比浸在第二液體中并使用了加熱毯28b或是阻抗涂層28c的傳感器的測量值稍高。控制電路40的溫度設置也要做相應調整。圖5C顯示溫度傳感器42位于接近容器14頂部的燈10e。其表面所裝的傳感器42a可以類似地被裝在柱形部分12b的內部(見圖4)第一液體在室溫下的密度比第二液體大。當被加熱到工作溫度時，第一液體34的密度變得比第二液體的密度小，并且在容器14內上升，從而產生液體運動。隨著第一液體34在容器14內上升，第一液體34被充分冷卻以使其密度大于第二液體，從而第一液體又回到容器14的底部并在容器14底部被再次加熱。燈適宜在110華氏溫度左右到120華氏溫度左右之間工作。示范性第一液體34是基于石蠟，權溫度膨脹的材料，并且其適宜為綠色石蠟(chlorinatedparaffin)和石蠟(paraffin)的結合體。該種石蠟適宜為低熔點的石蠟，更適宜為含油量小的石蠟，油的含量最好小于3%，其也被稱為脫油蠟(scalewax)。石蠟的低熔點可以使燈的工作溫度比較低。容器的表面最好添加表面活性劑以減小液體的表面張力，最好添加粘合劑以使石蠟和綠色石蠟不發生分離。表面活性劑適宜為高濁點的表面活性劑，粘合劑適宜為由伊利諾斯的阿林頓亥斯(ArlingtonHeights,Illinois)石油蠟公司(PetroleumWaxCo)生產的聚合粘合劑。雖然圖4-5C顯示的燈配有第一和第二熱源，具有單個熱源，溫度傳感器，溫度控制的燈也試圖成為本發明的一部分。此外，包含至少一個加熱器，溫度傳感器，和溫度控制的大型燈和臺燈都試圖成為本發明的一部分。圖6描述液流燈的控制方法。燈在步驟200被打開。容器內的液體的溫度Ts在步驟202被測量，并在步驟204中與比較低的溫度T1進行比較。如果Ts小于Tl，全部功率會在步驟206中被提供給第二熱源，并且控制邏輯回到步驟202再次測量Ts。如果Ts不比Tl小，第二加熱器將被關掉，功率在步驟208中被提供給第一加熱器。溫度Ts在步驟209中被再次測量。在功率被提供給第一加熱器之后，傳感器溫度Ts在步驟210中再次與較低的溫度Tl進行比較，如果Ts小于Tl，功率在步驟212中被再次提供給第二加熱器，并且溫度Ts在一個非常短的時間范圍之內在步驟209中被再次測量。在該例子中，功率可以是根據Ts和Tl之間的差距從多個分立的電源級別中選出來的單一功率級，也可以是關于Tl一Ts的函數的可變功率級。例如，根據Ts，功率可以是全部功率也可以是一半的功率。如果在步驟210中Ts不小于Tl，提供給第二加熱器的功率就在步驟213中被關掉，Ts在步驟214中與第二個溫度T2進行比較。如果Ts小于T2，溫度Ts在步驟209中被再次測量。如果Ts在步驟214中大于T2，并且Ts在步驟218大于Tmax，溫度過高狀況將被檢測到并且所有的功率在步驟220被從燈移走。第一加熱元件適宜為加熱器22，第二加熱元件適宜為加熱器28。溫度控制方法對容器內的液體進行調節，使其到達并保持溫度在燈工作溫度的適宜范圍之內。通常，溫度越低，越少發生化學反應，而在溫度比較高的情況，例如超過120華氏溫度，第一液體(一般是石蠟和其組成元素)、表面活性劑和所述顯示的水相中的添加劑就會發生緩慢而連續的分解。燈的主要功能是基于加熱的第一液體的膨脹和收縮實現的。第一液體(和第二液體)越熱，上述第一液體的上升趨勢就越大，在一些情況下會保持在上述燈的頂部。溫度太低會造成停滯，第一液體就會停留在燈的底部，在某些情況下會重新凝結為不會流動的固體。燈適宜在低于120華氏溫度的情況下工作，Tl最好為110華氏溫度左右，T2為120華氏溫度左右。為了保持適宜的溫度，如果Ts低于114華氏溫度，第二加熱器就要跳到一半功率，如果Ts低于110華氏溫度，第二加熱器就應該全功率運作。向加熱器提供電源最好使其溫度的變化上下不超過3個華氏溫度。Tmax最好為160華氏溫度左右。如步驟202-206所示，最好先加熱第二液體，因為先融化第一液體(如石蠟)可能會導致第一液體與第二液體發生不希望的相互作用。實現圖6所描述的方式可能需要雙金屬條形溫度傳感器和繼電器，與架子不接觸的可編程控制器或是用戶可編程控制器。適用的非接觸式控制器的實例是由明尼蘇達州明尼阿波利斯(Minneapolis,Minnesota)的MincoProducts,Inc.生產的CT15模式的控制器。圖7是液流燈的用戶控制電路50的總體圖(highlevelview)。電路50包括電源52，傳感器數據處理器54，微控制電路56和功率控制器58。功率控制器58具有至少一個三端雙向可控硅開關元件以調節加熱器和燈的電流。通過電線32向電路50提供家用或商用AC電源(例如120伏特或是240伏特)。電源52通過與AC插座60相連的電線32(見圖4，4A,4B,4C,4D)接收到AC電源，電線32中包括系列保險絲Fl。電源52向微控制電路52和傳感器數據處理器54提供5伏DC電源信號62，并向微控制電路56提供零交叉信號62。傳感器數據處理器54向溫度傳感器42提供5伏DC電源以及接地連接，并且通過第二連接器J2接收來自傳感器42的第一溫度信號Tl。通過連接器J2可以選擇性地接收第二溫度信號T2。傳感器數據處理器54向微控制電路56提供溫度測量信號64。功率控制器58接收來自AC插座60的AC電源，也接收來自微控制電路56的加熱器控制信號66和光控制信號68。功率控制器58向微控制電路56提供代表提供給加熱器26或燈22的電流的電流反饋信號70。功率控制器58通過電線30a向燈22提供電源，通過電線30b向加熱器28提供電源。圖8是控制電路50的微控制器電路的放大圖。微控制器電路56包括微控制器57。適用的微控制器57是由FreescaleSemiconductor，Inc.生產的編號為MC68H908AP16的微控制器單元(MCU)模型。表1中描述微控制器電路56的微處理器57的端子，利用適當的連接關系可以使用類似的MCU。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>以下是微控制器57的引腳的連接方式。引腳l，3，10，12，13，15，16，17，18，19，22，24,26，33，35，36，40，41沒有被連接到微控制器電路的元件上。其它引腳的連接關系引腳2通過luf的電容器C10接地。引腳4被連接到5伏DC電源信號62。引腳5被連接到時鐘59的連接器J3的第二個引腳。引腳6被連接到時鐘59。引腳7接地。引腳8被連接于零交叉信號63。引腳9通過二極管(電流方向朝引腳9)被連接到5伏DC電源信號62。引腳11通過100K的電阻R15接到5伏DC電源信號62。引腳14通過10K的電阻R19接地。引腳20被連接到燈輸出信號66(見圖7)。引腳21被連接到加熱器輸出信號68(見圖7)。引腳23被連接到來自傳感器數據處理器54的傳感器數據信號64。引腳25被連接到電流輸入信號70(見圖7)。弓l腳27通過1K的電阻R40和10K的電阻R38被連接到5伏DC電源信號62。引腳28通過10K的電阻R13接地。弓l腳29通過22K的電阻R16被連接到5伏DC電源信號62。引腳30通過22K的電阻Rll被連接到5伏DC電源信號62。引腳31接地。弓l腳32通過并聯的1uf的電容器C13和0.1uf的電容器C12接地。引腳34通過串聯的560ohm的電阻R17和紅光LEDD10(電流流向引腳34)被連接于5伏DC電源信號62。引腳37通過串聯的560ohm的電阻R12和黃光LEDD7(電流流向引腳37)與5伏DC電源信號62相接。引腳38接地。引腳39被連接于5伏DC電源信號62。引腳43通過串聯的560ohm的電阻R5和紅光LEDD9(電流方向朝引腳43)被連接于5伏DC電源信號62。引腳44被連接于RC電路。圖9是控制電路50的電源控制器58的放大圖。電源控制器58通過電線32接收AC電源和電源控制器52的5伏DC電源信號62。電源控制器58有兩個實施相位電源控制的高功率的三端雙向可控硅開關元件TR1和TR2以控制分別經由電線30a和30b流向第一熱源22(適宜一個燈)和第二熱源28a，28b或28c的電流(見圖4A,4B,4C)。相位角控制的概念是指只將部分ac波形施加到負載。一旦導通，三端雙向可控硅開關元件在會工作直到下一個零交叉信號通過。平均電壓正比于曲線以下的陰影部分。在觸發點到下一個零交叉信號之間測量相位角以提供精確的控制。適用的三端雙向可控硅開關元件TR1和TR2是由位于德克薩斯州卡羅敦(Carrollton，Texas)的Snubberless&Standard生產的BTA24-600BW模式三端雙向可控硅開關元件。三端雙向可控硅開關元件TR1和TR2分別由隔離器(isolator)U5、U4控制，U5、U4把三端雙向可控硅開關元件控制的高功率從低壓控制電路中隔離出來。較好的是，隔離器U5、U4適宜為光隔離器，例如由位于緬因州波特蘭(SouthPortland,Maine)的FairchildSemiconductor生產的MOC3022光絕緣體。光隔離器U5、U4通過偏壓電阻器晶體管Q3、Q4接收加熱器和燈控信號66和68。偏壓電阻器晶體管Q3、Q4的實例是由位于亞利桑那州菲尼克斯(Phoenix,Arizona)的OnSemiconductor生產的MUN5211樣品。第二變壓器T2與AC電源輸出串聯被連接到加熱器28和燈22，功率控制器58處理結果信號以提供電流感應。變壓器T2提供的感應電信號被傳送到運算放大器U2以及包含開關二極管D12(例如由位于德克薩斯州普萊諾(Plano，Texas)的ROHMCo生產的RLS4148系列)、4.7K的電阻R20、10K的電阻R18的整流器。運算放大器U2適宜為通用運算放大器，例如，由位于加利福尼亞州圣塔克來拉(SantaClara，California)的國家半導體(NationalSemiconductor)生產的LMV321。利用電阻R20和1uf的電容器CM對整流器(二極管D12)的輸出進行濾波以提供經過濾波的輸出70。濾波后的輸出70被連接到微控制器57上的模數轉換器的通道5(引腳25)。軟件利用濾波號70確定加熱器和燈的電路的是否正常。圖10是控制電路50的電源52的放大圖。電源部52有兩個功能為所有的電路提供5伏DC信號；為功率控制器58(見圖9)的零交叉電路提供AC線同步脈沖。第一變壓器T1被用作為降壓變壓器以提供8伏的AC信號，并且二極管D2、D3及1000^f的電容器Cl形成全路整流器以提供經過整流的DC電源信號。適用的變壓器Tl的實例是由TamuraCrop.在位于加利福尼亞德美古拉(Temecula，California)的美國辦公室生產的SB2816—1614樣品。配有被用作為輸出濾波器電容器的1000lif電容器C17以及被用作為高頻抑制電容的0.33uf電容C3的5伏線性電壓調節器U6以提供5伏DC電源信號62。二極管D4、D5基于第一NPN通用晶體管Q1產生全波形，Ql的集電極在60Hz的輸入周期的180度處開始變低。10K的電阻R4，0.01uf的電容器C6，100K的電阻R6以及第二NPN通用晶體管Q2形成窄脈沖發生器，并與60Hz的AC線頻率同步。微處理器57利用窄脈沖產生適當的相位延遲脈沖以激發用于控制提供給加熱器和燈的電源的三端雙向可控硅開關元件TR1和TR2(見圖9)。適當的晶體管Q1的實例是由位于德克薩斯州普萊諾(Plano，Texas)的ROHM生產的MMST3904。二極管D8被連接到5伏DC電源信號62以形成用作電源有效指示器的綠光LED控制電路50的傳感器數據處理器54的放大圖被顯示。燈10適宜配備與加熱器元件一起被嵌在巖熔燈中并且非常精確的固態溫度傳感器42,傳感器42適宜是熱阻裝置傳感器(RTD)。利用由4.7K的電阻R31和0.33uf的電容器C16組成的第一低通濾波器Fl對傳感器42的輸出進行濾波。低通濾波器提供非常陡的頻響跌落以減小系統的噪聲。運算放大器U1A提供兩個放大器的乘積并向濾波器提供高阻抗負載。放大器UA1的輸出通過由10Kohm的電阻R30和0.33uf的電容器Cll組成第二濾波器F2，這樣可以減少或消除引入微處理器57內部的模數轉換器的高頻噪聲。包含控制電路40的大型燈在混合第一液體和運輸的過程中也會出現問題。由本發明的申請者為闡述"液流燈"在2004年6月1號提出的序列號為10/856,457的美國專利中已經對該類問題進行說明，在此通過參考將其整合于本專利申請中。總體而言，本文公開以下內容。公開使燈內部的液體維持適當溫度以保證燈內可以提供預期的表現，并且減小燈對周圍空氣敏感度的液流燈控制系統。該燈可以具有兩個加熱元件用于初始加熱第一元件，例如加熱毯，阻抗玻璃涂覆，或者浸在液體內部的環；通常既提供熱也提供光的第二加熱元件。傳感器對燈內液體的溫度進行測量，并且控制系統控制熱源以使溫度維持在工作范圍之內。雖然利用特定的實施例和應用的方式對本發明所公開內容進行描述，但是本
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內的熟練的技術人員可以進行大量的調整和變更而不背離本發明的權利要求的范圍。權利要求1.一種液流燈，其特征在于，包括容器；適宜裝在所述容器中的第一液體；適宜裝在所述容器中，并適合與第一液體合作的第二液體，其中第一液體在較高溫度下密度比第二液體小，在較低溫度下密度比第二液體大；至少有一部分在所述容器下方的基座部分；在所述基座內部的第一熱源；測量第一和第二液體中至少一個的溫度的溫度傳感器；和響應溫度傳感器并且提供給控制第一熱源的功率的控制電路。2.如權利要求l所述的液流燈，其特征在于，所述溫度傳感器被浸在所述第二液體中。3.如權利要求2所述的液流燈，其特征在于，所述溫度傳感器是熱阻裝置(RTD)傳感器。4.如權利要求l所述的液流燈，其特征在于，所述溫度傳感器位于所述容器的外表面上。5.如權利要求l所述的液流燈，其特征在于，進一步包含通常被浸在所述第二液體中的第二熱源，其特征在于，所述第二熱源由控制電路控制，且所述第一熱源同樣會產生可見光。6.如權利要求5所述的液流燈，其特征在于，所述第二熱源是線圈。7.如權利要求6所述的液流燈，其特征在于，所述溫度傳感器位于附接到所述線圈的臂上，從而高溫測量可以檢測到空容器。8.如權利要求7所述的液流燈，其特征在于柱形的基座蓋圍繞所述基座；所述控制系統位于所述基座內部；且所述基座蓋可以被垂直移動以接近所述控制系統而不干擾所述容器。9.如權利要求5所述的液流燈，其特征在于，所述第二熱源是加熱毯。10.如權利要求5所述的液流燈，其特征在于，所述第二熱源是所述容器上的阻抗涂層。11.如權利要求5所述的液流燈，其特征在于，所述第二熱源是在750瓦左右和1500瓦左右之間的熱元件。12.如權利要求l所述的液流燈，其特征在于，所述第二液體包含水。13.如權利要求1所述的液流燈，其特征在于，所述第一液體包含石蠟。14.如權利要求13所述的液流燈，其特征在于，所述第一液體包含綠色石蠟和石蠟的混合物。15.—種液流燈，其特征在于，包括容器；適宜裝在所述容器內的第一液體，所述第一液體其在室溫下是固態，在較低的工作溫度下是液體，在較高的工作溫度下是液體；適宜裝在所述容器內的第二液體，所述第二液體在室溫下是液態。其中所述第一液體在較高工作溫度下比第二液體的密度小，在較低工作溫度下比第二液體密度大；基本上在所述容器下方的基座部分；在所述基座部分內的第一熱和光源；第二熱源，配置成在燈工作時與所述第二液體熱配合；測量所述第二液體溫度的傳感器；以及接收來自所述傳感器測量結果并控制所述第一熱源和所述第二熱源的控制系統。16.控制液流燈溫度的方法，其特征在于，該方法包括測量燈內液體的溫度TS;如果溫度Ts小于最小溫度Tl，對燈內的第二加熱元件提供功率，在很短的時間后再次測量TS;如果溫度TS不小于最小溫度Tl:停止為第二加熱元件提供功率，而對第一加熱元件提供功率；并且測量溫度TS;比較溫度Ts和溫度Tl;如果溫度Ts小于溫度Tl，使第二加熱元件工作，在很短的時間后，重新測量Ts;如果溫度Ts不小于溫度Tl，并且溫度Ts大于溫度T2，Ts小于Tmax，減小提供給第一加熱元件的功率，在很短的時間后，再次測量TS;并且如果溫度Ts不比Tl小，并且溫度Ts大于Tmax,停止所有提供給燈的功率。全文摘要本發明揭示了一種液流燈的控制系統，該系統可以使燈內液體維持合適的溫度，可以使液體在燈內產生期望的表現，并且減小燈對環境溫度的敏感性。該燈可以包含兩個加熱元件用于初始加熱的第一元件，比如一個加熱毯，阻抗玻璃涂層，或者浸在液體內部的環；通常既提供熱又提供光的第二加熱元件。傳感器對燈內液體的溫度進行測量，控制系統控制熱源以使溫度維持在工作范圍之內。文檔編號H05B37/02GK101097055SQ20071012701公開日2008年1月2日申請日期2007年6月15日優先權日2006年6月16日發明者路易斯·J·芬科爾申請人:路易斯·J·芬科爾