CN201149225Y - 一种煤矿用led隔爆支架照明灯 - Google Patents
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Abstract
一种煤矿用LED隔爆支架照明灯，包括防爆壳体和壳体内的光源组件，其特征是采用LED光源组件，它包括大功率LED发光芯片、印刷线路基板、多介质梯度散热装置及LED专用恒流电源，LED芯片均匀分布并连接在复铜铝基印刷线路板上，再通过多介质梯度散热装置安装固定在支架上，LED专用恒流电源亦固定在支架上，支架联接在防爆壳体上。多介质梯度散热装置的热传导结构：LED芯片－导热硅片垫圈－复铜铝基板－导热胶层－铝散热器－支架壳体。LED采用条状模块布置，每个条状模块由多个LED发光芯片串联，LED发光芯片功率为1w，相对色温为5000－7500K，采用环氧树脂透镜封装。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿用照明灯具，特别是一种煤矿用LED隔爆支架照明灯。
背景技术
煤矿用隔爆支架灯，用于煤矿井下防爆场所作为照明用。由防爆外壳和光源两部分组成，光源是照明灯具的核心部分。现有的隔爆支架灯采用的是金属卤化物灯泡和整流器组成的光源组件。自爱迪生发明白炽灯以来的100多年中，电光源照明经历了三个重要发展阶段，这三个阶段中的代表性光源分别为白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯。现在人们普遍认为LED将有望发展成第四代光源，即半导体照明。LED使半导体器件通过PN结实现电光转换的，其特点为：1、节能、不引起环境污染。LED具有电压低、电流小、亮度高的特性。一个10-12w的LED光源发出的光能与一个35-150w的白炽灯发出的光能相当。同样照明效果，LED比传统光源节能80％-90％，随着技术的进步，LED正在成为一种新型的节能照明光源。现在广泛使用的荧光灯、汞灯灯光源中含有危害人体健康的汞，这些光源的生产过程和废弃的灯管都会造成对环境的污染。LED则没有这些问题，是一种“清洁”的能源。2、寿命长。LED利用固态半导体芯片将电能转化成为光能，外加环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击。LED单管寿命为10万小时，光源寿命在2万小时以上，而普通白炽灯的寿命约为1000小时，荧光灯、金属卤化物灯的寿命也不会超过10000小时。LED使用环氧树脂封装的固态广元，其结构中没有玻璃泡、灯丝等易损坏的部件，是一种全固体结构，因此能够经受得住振动、冲击而不致引起损坏。3、安全性高。LED光源是用低电压驱动，发光稳定、无污染，没有频闪现象，没有紫外线波段。4、运行成本低。
发明内容
LED光源虽然具有很大的优点，但具体应用于煤矿井下防爆场所作为照明灯具，仍需要将大功率LED光源的选型及其散热结构的设计和灯具的整体结构设计等问题解决好。
本实用新型的目的一是克服现有光源做为煤矿井下防爆场所照明灯具之不足，二是解决好用LED光源做为煤矿井下防爆场所照明灯具的几个现实问题，提供的一种煤矿用LED隔爆支架照明灯。
本实用新型的上述目的由以下技术方案实现：一种煤矿用LED隔爆支架照明灯，包括防爆壳体和设置于壳体防爆腔内的光源组件，其特征是采用LED光源组件，它包括大功率LED发光芯片、印刷线路基板、多介质梯度散热装置及LED专用恒流电源，LED芯片均匀分布并连接在复铜铝基印刷线路板上，再通过多介质梯度散热装置安装固定在支架上，LED专用恒流电源亦固定在支架上，支架联接在防爆壳体上。
所说多介质梯度散热装置的热传导结构是按下列顺序依次联接构成：LED芯片-导热硅片垫圈-复铜铝基板-导热胶层-铝散热器-支架-壳体。
LED采用条状模块布置，每个条状模块由多个LED发光芯片串联，LED发光芯片功率为1w，相对色温为5000-7500K，采用环氧树脂透镜封装。LED条状模块最好设置为两条，互相并联。
本实用新型的优点及效果：LED芯片均匀分布并连接在复铜铝基印刷线路板上，再通过多介质梯度散热装置安装固定在支架上，通过LED芯片-导热硅片垫圈-复铜铝基板-导热胶层-铝散热器-支架-壳体，这样一个热传导途径，构成了多介质梯度传导法进行热传导，比较好地解决了光源组件的散热问题；LED采用条状模块布置，互相并联，每个条状模块由多个LED发光芯片串联，由于通过每一颗LED的电流相同，可以获得均匀的亮度。一旦发生故障，最多影响1个模块，另外1个模块还能继续工作，不至于整个光源组件失效。
附图说明
图1是LED光源组件的多介质梯度散热结构示意图；
图2是LED光源组件电路连接示意图。
具体实施方式
本实用新型是采用LED光源做为煤矿井下防爆场所照明灯具，并解决大功率LED运行1中的散热问题，LED的电路连接及防爆外壳是现有技术，不再叙述。
参看图1，LED光源的煤矿用隔爆支架灯的技术关键是：1、大功率LED光源的选型，包括LED芯片的型号确定，模块的连接方式确定。每个模块可设置9颗LED芯片串联，由于通过每一颗LED的电流相同，可以获得均匀的亮度。色温的控制，依据光转换和色度学原理，采用蓝光LED芯片和可以被蓝光有效激发的黄色荧光粉(Ce3+激活的稀土石榴石体系荧光粉是白光LED的首选材料，它们的吸收和激发光谱与InGaN(铟氮化镓)蓝光芯片的蓝色发光光谱相当，相对于其他荧光粉来说匹配效果最佳，而且发射光谱范围很宽，发光效率高，性能稳定，耐电子束、紫外线和可见光光子的轰击，故国内外普遍将其用作白光LED的黄成分荧光体)有机组合成白光LED技术实现白光，通过调控荧光粉的强度比，实现各种色文的白光。将含有荧光粉的优质高透过率树脂胶仔细涂覆在蓝光LED芯片周围，用常规的封装工艺和环氧树脂封装成凸镜白光LED。2、大功率LED光源的散热结构设计。作为照明，单只LED输出的光通量大，大的光通量必须注入足够的电功率。但是LED芯片的温升不能过高，否则各项性能和使用寿命会受到很大的影响。显然，光源组件必须具有一个良好的散热结构。首先，将LED芯片1均匀分布在一个面积较大的复铜铝基印刷线路板2上，每个封装LED芯片与复铜铝基印刷线路板的接触面设导热硅片垫圈3。复铜铝基印刷线路板2与铝散热器4螺钉5联接，之间涂复导热胶层6。铝散热器4用螺钉7与支架8固定。LED专用恒流电源9亦固定在支架8上，支架8联接在防爆壳体上。构成了多介质梯度传导法进行热传导。通过LED芯片-导热硅片垫圈-复铜铝基板-导热胶层-铝散热器-支架-壳体，这样一个热传导途径，比较好地解决了光源组件的散热问题。3、LED光源组件结构设计。要求灯具壳体与LED光源组件连接简单可靠。通过一个安装支架将LED光源组件固定在灯具壳体防爆腔内的灯座连接位置，结构设计紧凑、合理。
参看图2，井下127伏交流电源通过LED专用恒流电源9(市售)并联2个LED模块，一旦发生故障，最多影响1个模块，另外1个模块还能继续工作，不至于整个光源组件失效。
Claims (4)
1、一种煤矿用LED隔爆支架照明灯，包括防爆壳体和设置于壳体防爆腔内的光源组件，其特征是采用LED光源组件，它包括大功率LED发光芯片、印刷线路基板、多介质梯度散热装置及LED专用恒流电源，LED芯片均匀分布并连接在复铜铝基印刷线路板上，再通过多介质梯度散热装置安装固定在支架上，LED专用恒流电源亦固定在支架上，支架联接在防爆壳体上。
2、根据权利要求1所述的煤矿用LED隔爆支架照明灯，其特征是所说多介质梯度散热装置的热传导结构是按下列顺序依次联接构成：LED芯片-导热硅片垫圈-复铜铝基板-导热胶层-铝散热器-支架-壳体。
3、根据权利要求1或2所述的煤矿用LED隔爆支架照明灯，其特征是所说LED采用条状模块布置，每个条状模块由多个LED发光芯片串联，LED发光芯片功率为1w，相对色温为5000-7500K，采用环氧树脂透镜封装。
4、根据权利要求3所述的煤矿用LED隔爆支架照明灯，其特征是所说LED条状模块为两条，互相并联。
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