隔爆型led防爆燈具的製作方法

2023-05-24 14:58:51 1

專利名稱：隔爆型led防爆燈具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防爆燈具，尤其是涉及一種以大功率高亮度白光發光二極體作為照明光源的防爆燈具，屬於照明燈具技術領域，廣泛應用於油田、石化、船舶、電力、鐵路、礦山、軍工等特殊行業的特種工作燈具。
背景技術：
防爆燈具是指為了防止周圍爆炸性混合物如爆炸性氣體環境、爆炸性粉塵環境、 瓦斯氣體等環境而採取的各種特定措施的燈具。防爆燈具的其中一個非常重要的防爆原理就是限制與爆炸性氣體、爆炸性粉塵接觸的外殼表面、零部件表面或電子元器件表面的溫度以及限制電氣接觸表面溫度低於其最小點燃溫度或引燃溫度。而隔爆型防爆燈是其中一種隔爆型式，其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結構間隙滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而不會將其損壞，並且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸汽形成的爆炸性環境的點燃。由於LED屬於固態冷光源，是利用半導體晶片作為發光材料，封裝在具有一定強度的透明材料中，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，由於工作電壓屬安全低電壓、具有使用壽命長的優點，因此大功率白光LED是防爆燈具，特別是可攜式防爆燈具的一種非常理想的電光源，LED防爆燈主要解決特定場合的照明問題，它包括燈殼、設置在燈殼前端的燈罩、設置於燈殼內部的發光體及電池、設置於燈殼表面的開關，再經過科學合理的配光從而達到理想的照明效果，在防爆燈具上完全可以展示其獨特一面。傳統的防爆燈具光源和電器部分在同一腔，工作過程中產生的熱量累計起來，使得外殼表面溫度急劇升高，產生安全隱患；同處一腔對內部的幾何形狀構成比較複雜，稜角較多導致應力不均且體積空間較大，容易產生壓力重疊現象，傳統的防爆燈隔爆型式對光源的選擇也有很嚴格的要求，如光源工作好時的表面溫度，顯色性，以及在損壞時是否會產生不良影響。
發明內容為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種能夠有效克服傳統防爆燈具的技術不足的隔爆型LED防爆燈具。本實用新型的原理為本實用新型通過採取特殊的外殼接合面結構，以及將線纜引入裝置及透明罩進行特別處理，使得本實用新型具有足夠強度的光源腔體和電源腔體， 將所有容易產生火花及電弧和危險溫度的器件都封在其腔體內，在兩個相互獨立的腔體內工作，當發生爆炸時可以通過外殼接合面或結構間隙滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而不損壞，並且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸汽形成的爆炸性環境的點燃。本實用新型是通過以下的技術方案來實現的一種隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，包括光源腔腔體和電源腔腔體，光源腔腔體的上端與電源腔腔體的下端通過螺紋結構連接，採用螺紋結構可以達到隔爆接合面變相加長，使其傳爆能量得到有效的減弱，且光源腔腔體與電源腔腔體通過環氧樹脂灌封形成兩個獨立的腔室，來實現每個空間都是很小的體積。上述的光源腔腔體包括玻璃壓蓋、玻璃燈罩、玻璃壓緊墊、光源組件和光源腔殼體，其中，玻璃燈罩和玻璃壓蓋之間通過有機矽膠密封，形成膠粘結合面，同時，玻璃燈罩通過玻璃壓緊墊壓緊在光源腔殼體內，其中，玻璃壓緊墊採用優質的碳素結構鋼Q235A，使得燈具抗爆能力大大增強，其將光源組件密封在光源腔殼體內，且玻璃燈罩採用的是高透光率、高強度的超白鋼化玻璃，即指的是經過4J能量衝擊，而且是通過爆炸試驗、熱劇變試驗。且在燈具中進過測試後透光率大於88%的超白鋼化處理後的玻璃，而所述的玻璃壓蓋則通過螺紋結構與光源殼體固定連接。且所述的光源腔殼體的上端中間設置有穿線孔，所述的穿線孔的四周還形成有臺階孔，所述的臺階孔在臺階處通過環氧樹脂灌封。上述的電源腔腔體包括接線腔殼體、壓緊螺母、夾緊墊塊、支架和驅動電源，其中， 接線腔殼體的下端通過螺紋與所述的光源腔殼體上端連接，驅動電源設置於上述的接線腔殼體和光源腔殼體之間，其通過緊固螺釘緊固，而接線腔殼體的上部還設置有銅墊圈、夾緊墊塊和壓緊螺母，所述的銅墊圈設置在夾緊墊塊的上部，而所述的壓緊螺母則套接在夾緊墊塊的外周，且電纜線通過夾緊墊塊和銅墊圈。上述的光源組件包括鋁基板和多顆固態光源，固態光源為具有「綠色光源」之稱的 LED光源，其中，所述的固態光源沿鋁基板的圓形中心均勻分布，其中，固態光源的顯色指數大於70，單顆功率為lw，單顆電壓1-4V，壽命大於4萬小時，且無金屬汞等對身體有害物質。上述的驅動電源為LED可調恆流驅動電源，其通過控制電流來調節LED光輸出，同時熱量也會有一定的變化，從而達到控制溫度和光輸出的效果，一方面可以任意的調到所需要的光學參數，同時對於溫度的控制也是一種有效的手段。上述的玻璃壓蓋、光源腔殼體和接線腔殼體通過ADC12壓鑄材料壓鑄形成，且壓鑄材料中鎂的質量百分含量小於6%，同時還加入適量的銅粉來增加燈體的強度和剛度，因而該種壓鑄材料具有高強度、高導熱率。上述的光源腔殼體和接線腔殼體的外表面設置有輻射狀的散熱齒片，且所述的散熱齒片均勻排列，並形成加強筋。上述的光源腔殼體和接線腔殼體的外表面還噴塗有環氧樹脂塑粉。上述的光源腔殼體和接線腔殼體的內表面的幾何截面的形狀為拋物線形。本實用新型的有益效果為本實用新型所述的所有結合面都採用的高精度全螺紋結構以及雙腔隔爆結構，符合最新隔爆型防爆燈燈具設計要求，工作時產生的熱量及發生危險時相互獨立，隔爆效果更加優異；而本實用新型所述的外殼表面經過高速拋丸處理後再經過高壓靜電噴塗環氧樹脂塑粉，具有極佳的防爆、耐腐蝕和抗靜電性能，且可以精確控制光型及發光角度，使得光色柔和無眩光，具有耐震耐衝擊不易破碎特性；此外，本實用新型所述的產品外觀輕薄、耐衝擊、抗震、綜合機械力學性能好、採用超白的嚴格的鋼化處理工藝玻璃，提高了燈具的使用壽命。

圖1是本實用新型一實施例的整體結構示意圖；[0020]圖2是圖1所示防爆燈的立體爆炸分解示意圖。圖中各附圖標記的含義為1、玻璃壓蓋 2、玻璃燈罩 3、玻璃壓緊墊4、光源組件 5、光源殼體 6、驅動電源7、支架8、夾緊墊塊9、壓緊螺母10、接線腔殼體
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型做具體的介紹。對於隔爆型燈具的引入方式，國家作了明確的規定，燈具有兩種引入方式a)間接引入，用接線盒或插接裝置連接的方式；b)直接引入，將電纜和導線直接接入主外殼的連接方式。值得注意的是，密封圈老化或壓不緊的情況下可以直接產生燃燒或傳爆。在正常工作時產生危險火花、電弧或危險溫度且外殼容積大於2000cm3或 GB3836. 1《爆炸性氣體環境用電氣設備第1部分通用要求》第4條劃為II C級的防爆燈具，不可以採用彈性密封圈壓緊式直接引入方式。間接引入其實質上是將易產生危險火花、電弧或危險溫度的器件分成多個腔體， 從而達到更好的隔爆效果。隔爆型LED防爆燈具有上述規定的特點，燈具優先採用雙腔或者多個腔體，首先LED光源本身為固態光源它工作時不易產生電弧或者火花，且被隔開，這樣工作易產生火花或者電弧的器件所在的腔體再次得到縮小，安全係數也大大增加。圖1是本實用新型一實施例的整體結構示意圖；圖2是圖1所示防爆燈的立體爆炸分解示意圖。如圖1和圖2所示隔爆型LED防爆燈具，包括光源腔腔體和電源腔腔體，光源腔腔體的上端與電源腔腔體的下端通過螺紋結構連接，採用螺紋結構可以達到隔爆接合面變相加長，使其傳爆能量得到有效的減弱，且光源腔腔體與電源腔腔體通過環氧樹脂灌封形成兩個獨立的腔室，來實現每個空間都是很小的體積，從而能經受起嚴格且殘酷的內部點燃不傳爆試驗和動壓試驗的考驗，此外，光源腔腔體和電源腔腔體還通過矽橡膠圈密封，使得燈具整體防護等級能達到IP65。而上述的光源腔腔體包括玻璃壓蓋1、玻璃燈罩2、玻璃壓緊墊3、光源組件4和光源腔殼體5有機矽膠密封，形成膠粘結合面，有效的起到隔爆效果，同時，玻璃燈罩2通過玻璃壓緊墊3壓緊在光源腔殼體5內，有效的避免了因燈具長時間震動而導致的鬆動，使得膠粘隔爆效果得到有效保證，其中，玻璃壓緊墊3採用優質的碳素結構鋼Q235A，使得燈具抗爆能力大大增強，其將光源組件4密封在光源腔殼體5內，且玻璃燈罩2採用的是高透光率、高強度的超白鋼化玻璃，即指的是經過4J能量衝擊，而且是通過爆炸試驗、熱劇變試驗。且在燈具中進過測試後透光率大於88%的超白鋼化處理後的玻璃，玻璃燈罩2為經過嚴格的鋼化處理工藝，厚度為12mm，接口沒有任何因研磨而產生的磕傷等不良現象發生，且經過熱劇變、爆炸試驗驗證後合格後的，而所述的玻璃壓蓋1則通過螺紋結構與光源腔殼體5固定連接，且通過矽橡膠圈密封，使得燈具整體防護等級能達到IP65。[0036]更為具體的說明是光源腔殼體5的上端中間設置有穿線孔，所述的穿線孔的四周還形成有臺階孔，所述的臺階孔在臺階處通過環氧樹脂灌封，將其隔成上下兩個腔體，使腔體大小得到大大縮減，發生意外時爆炸威力相應的縮小很多。而上述的電源腔腔體包括接線腔殼體10、壓緊螺母9、夾緊墊塊8和驅動電源6，其中，接線腔殼體10的下端通過螺紋與所述的光源腔殼體5上端連接，驅動電源6設置於上述的接線腔殼體10和光源腔殼體5之間，其通過緊固螺釘緊固，同時背面有豎起的齒片使其產生的熱量能在短時間內快速散去，有效的提高了其壽命，而接線腔殼體10的上部還設置有銅墊圈、夾緊墊塊8和壓緊螺母7，所述的銅墊圈設置在夾緊墊塊8的上部，而所述的壓緊螺母7則套接在夾緊墊塊8的外周，且電纜線通過夾緊墊塊8和銅墊圈，即銅墊圈、夾緊墊塊8和壓緊螺母7將引入的線纜有效的夾緊，同時經過拔脫試驗驗證。其中，上述的光源組件4包括鋁基板和多顆固態光源，固態光源為具有「綠色光源」之稱的LED光源，其中，所述的固態光源沿鋁基板的圓形中心均勻分布，其中，固態光源的顯色指數大於70，單顆功率為lw，單顆電壓1-4V，壽命大於4萬小時，且無金屬汞等對身體有害物質，且可以根據實際需要的出光效果及參數來適當的增加和減少LED光源的數量，其安裝方式可採用吊杆式、壁掛式和吸頂式等多種安裝方式，操作簡便，符合防爆標準中提高的固定安裝技術指標。而驅動電源則為LED可調恆流驅動電源，其通過控制電流來調節LED光輸出，同時熱量也會有一定的變化，從而達到控制溫度和光輸出的效果，一方面可以任意的調到所需要的光學參數，同時對於溫度的控制也是一種有效的手段。此外，上述的玻璃壓蓋1、光源腔殼體5和接線腔殼體10通過高強度、高導熱率、經過嚴格材料成份分析及綜合力學性能極佳的ADC12壓鑄材料壓鑄形成，且壓鑄材料中鎂的質量百分含量小於6%，大大減小了因撞擊而產生的火花產生的危險，同時在其中加入適量的銅粉增加了殼體的強度和剛度，提高了其切屑性和耐腐蝕性，且上述的光源腔殼體5和接線腔殼體10的外表面經過高速拋丸後再經過高壓靜電噴塗環氧樹脂塑粉後，具有極佳的防爆、耐腐蝕和抗靜電性能。其中，所述的光源腔殼體5和接線腔殼體10的外表面設置有輻射狀的具有一定藝術效果的散熱齒片，且所述的散熱齒片均勻排列，並形成加強筋，使得殼體的機械性能也得到大大的提高，而玻璃壓蓋1和光源腔殼體5之間以及光源腔殼體 5和接線腔殼體10之間的高精度的螺紋結構連接，使得隔爆效果很輕易的達到最高隔爆級別IIC級。此外，上述的光源腔殼體5和接線腔殼體10具有一定的厚度，內表面的幾何截面的形狀為拋物線形，避免燈體內部的稜角，加大了稜角結構圓滑過渡或圓角過度，以減小應力的不均，避免了壓力重疊現象的發生。此外，為了方便取放等，在電源腔腔體的外表面上，還設置有支架7。總之，本實用新型採用的LED光源屬於固態冷光源，具有電光轉換效率高、發熱量小、耗電量小、工作電壓屬安全低電壓、使用壽命長等優點，因此大功率白光LED是防爆燈具的一種非常理想的電光源。其獨特的防爆結構組成的燈具，廣泛應用於油田、石化、船舶、 電力、鐵路、礦山、軍工等特殊行業的特種工作燈具。上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，包括光源腔腔體和電源腔腔體，光源腔腔體的上端與電源腔腔體的下端通過螺紋結構連接，且光源腔腔體與電源腔腔體通過環氧樹脂灌封形成兩個獨立的腔室。
2.根據權利要求1所述的隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，所述的光源腔腔體包括玻璃壓蓋、玻璃燈罩、玻璃壓緊墊、光源組件和光源腔殼體，其中，玻璃燈罩和玻璃壓蓋之間通過有機矽膠密封，形成膠粘結合面，同時，玻璃燈罩通過玻璃壓緊墊壓緊在光源腔殼體內， 其將光源組件密封在光源腔殼體內，而所述的玻璃壓蓋則通過螺紋結構與光源殼體固定連接。
3.根據權利要求2所述的隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，所述的光源腔殼體的上端中間設置有穿線孔，所述的穿線孔的四周還形成有臺階孔，所述的臺階孔在臺階處通過環氧樹脂灌封。
4.根據權利要求3所述的隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，所述的電源腔腔體包括接線腔殼體、壓緊螺母、夾緊墊塊、支架和驅動電源，其中，接線腔殼體的下端通過螺紋與所述的光源腔殼體上端連接，驅動電源設置於上述的接線腔殼體和光源腔殼體之間，其通過緊固螺釘緊固，而接線腔殼體的上部還設置有銅墊圈、夾緊墊塊和壓緊螺母，所述的銅墊圈設置在夾緊墊塊的上部，而所述的壓緊螺母則套接在夾緊墊塊的外周，且電纜線通過夾緊墊塊和銅墊圈。
5.根據權利要求4所述的隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，所述的光源組件包括鋁基板和多顆固態光源，其中，所述的固態光源沿鋁基板的圓形中心均勻分布，其中，固態光源的顯色指數大於70，單顆功率為lw，單顆電壓1-4V，壽命大於4萬小時。
6.根據權利要求4所述的隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，所述的驅動電源為LED可調恆流驅動電源。
7.根據權利要求4所述的隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，所述的玻璃壓蓋、光源腔殼體和接線腔殼體通過ADC12壓鑄材料壓鑄形成，且壓鑄材料中鎂的質量百分含量小於6%。
8.根據權利要求4所述的隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，所述的光源腔殼體和接線腔殼體的外表面設置有輻射狀的散熱齒片，且所述的散熱齒片均勻排列，並形成加強筋。
9.根據權利要求4所述的隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，所述的光源腔殼體和接線腔殼體的外表面還噴塗有環氧樹脂塑粉。
10.根據權利要求4所述的隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，所述的光源腔殼體和接線腔殼體的內表面的幾何截面的形狀為拋物線形。
專利摘要本實用新型涉及一種隔爆型LED防爆燈具，其特徵在於，包括光源腔腔體和電源腔腔體，光源腔腔體的上端與電源腔腔體的下端通過螺紋結構連接，且光源腔腔體與電源腔腔體通過環氧樹脂灌封形成兩個獨立的腔室。本實用新型所述的所有結合面都採用的高精度全螺紋結構以及雙腔隔爆結構，工作時產生的熱量及發生危險時相互獨立，隔爆效果更加優異；而本實用新型所述的外殼表面經過高速拋丸處理後再經過高壓靜電噴塗環氧樹脂塑粉，具有極佳的防爆、耐腐蝕和抗靜電性能，且可以精確控制光型及發光角度，使得光色柔和無眩光，具有耐震耐衝擊不易破碎特性；此外，產品外觀輕薄、耐衝擊、抗震、綜合機械力學性能好，提高了燈具的使用壽命。
文檔編號F21V15/00GK202091846SQ201120172729
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者何雷, 張佃環 申請人:江蘇尚明光電有限公司