專利名稱：一種新型led礦燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦燈的技術(shù)領(lǐng)域，特別是利用LED集成封裝作為光源、無重影，無眩 光，光色一致性好，鋰電池或膠體電池充電后作為電源的一體式新型LED礦燈。
背景技術(shù)：
礦工在礦井內(nèi)作業(yè)時使用礦燈作為照明，礦燈設(shè)計需滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB7957-2003， 《礦燈安全性能通用要求》和煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT927-2004《KL型礦燈》。一般礦燈所使用 的照明部件為鹵素?zé)襞?，鹵素?zé)襞莨ぷ鲿r發(fā)熱量大，耗去大量電能，另外幾百度的燈泡溫 度增加了礦井內(nèi)的危險。鹵素?zé)襞萑菀壮霈F(xiàn)衰減，使用壽命短。當(dāng)然也有部分礦燈使用 白熾燈泡，發(fā)熱量更高，更耗能，額定電流更大，壽命更短等。由于LED即發(fā)光二極管具有 節(jié)能、發(fā)光效率高、不易損壞、壽命長，越來越多的人開始使用LED作為礦燈光源，如專利 200720100160. 9，LED具有節(jié)能環(huán)保突出優(yōu)點，且光源為冷光源，降低了礦井中危險系數(shù)。但 是市場上都是采用多顆單獨封裝的LED光源，造成多個重影；由于每顆制備工藝差異造成 光色一致性差；LED光源固定于PCB板上導(dǎo)熱效果差，甚至有的礦燈無散熱器，導(dǎo)致光衰大， 壽命短，本發(fā)明重點解決這些問題。另外一般礦井下工人使用的礦燈均為酸性或堿性蓄電池供電，蓄電池的體積大， 使用時需要消耗大量的體力，電源與燈頭分開，中間通過導(dǎo)線相連，工作時受到導(dǎo)線的牽制 造成工作不便，如果工人在井下作業(yè)時連接導(dǎo)線斷開，則容易發(fā)生危險。蓄電池內(nèi)的液體屬 于消耗品，用一段時間需充酸或充堿，充液后會有部分酸液或堿液殘留在電源表面，且蓄電 池內(nèi)的液體容易泄漏，有較強的腐蝕性，經(jīng)常接觸會對工人健康造成危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是1、提供一種光色一致性好，光衰小，無重影，無眩光的 LED集成封裝光源；2、提供一種采用體積小的鋰電池或膠體電池作為光源的一體式LED礦 燈。本發(fā)明為解決目前存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的新型LED礦燈，包括燈頭、燈體和電源，燈頭與燈體設(shè)置成一體，通過螺 紋緊配，螺紋也可用于調(diào)節(jié)反光碗的焦距，燈頭中照明部件為多顆LED芯片集成封裝的面 光源，每顆LED均為恒流供電；圍繞LED光源模塊設(shè)置有拋物線形的反光碗，反光碗內(nèi)壁涂 有高反膜；燈頭前端設(shè)置有防爆玻璃；恒流電源設(shè)置于燈體中，并與鋰電池或膠體電池連 接，燈體外殼設(shè)有電源充電孔；在燈體外殼后端設(shè)置卡扣。本發(fā)明還采用了如下技術(shù)措施多顆LED芯片集成封裝模塊中采用量子裁剪熒光晶片，光轉(zhuǎn)換效率高于熒光粉， 且導(dǎo)熱系數(shù)是摻有硅膠熒光粉的100倍。大幅度提高了光源模塊的壽命。多芯片封裝過程 中只使用了少量硅膠，起固定和緩解熱脹冷縮作用，使得硅膠和熒光晶片間有空隙，可供熱 量散失到金屬支架和晶片上。多芯片采用2并聯(lián)2串聯(lián)，3并聯(lián)3串聯(lián)或者多顆并聯(lián)的方式。所述的卡扣上設(shè)置橡膠防脫墊。所說的電源可采用多顆鋰電池或膠體電池的結(jié)構(gòu)，電壓一般不高于12V。本發(fā)明的新型LED礦燈采用多芯集成封裝的LED面光源-芯片藍(lán)光激發(fā)黃色透明 熒光晶片。LED面光源模塊透鏡為一個中間凹形，邊緣凸出的玻璃透鏡，光斑更均勻；LED模 塊放置于拋光線反光碗的焦點附近，可通過旋轉(zhuǎn)燈頭螺紋來調(diào)節(jié)焦距，通過透鏡配合反光 碗進(jìn)行雙重光學(xué)設(shè)計；采用固態(tài)低壓電池供電，安全可靠；LED與固態(tài)電池結(jié)合使得LED礦 燈的重量是一般礦燈的1/3，且體積為一般礦燈的一半，更有利于礦井中使用。


圖1是本發(fā)明的LED礦燈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的集成封裝LED面光源模塊的俯視圖；圖3是本發(fā)明面光源透鏡的立體圖；圖4是本發(fā)明的LED礦燈測試的配光曲線。附圖中主要部件符號說明1 燈頭，11 光源電源線；12 帶有螺紋散熱器；13 芯片；14 熱沉基板；15 焚光 晶片；16 娃膠；17 惰性氣體或空氣空腔；18 透鏡；19 拋物線形反光碗；111 防爆玻璃。2 燈體，21 電源充電插孔，22 帶有防脫墊的卡扣。
具體實施例方式如圖1所示，燈頭1和燈體2為一體化設(shè)計，燈頭與燈體靠螺紋12結(jié)合。固體電 池經(jīng)過恒流調(diào)節(jié)后通過導(dǎo)線11對多于2顆芯片13供電，芯片固定在高導(dǎo)熱熱沉基板14的 凹槽中，芯片依靠導(dǎo)熱硅膠16保護，芯片與硅膠間空腔17為惰性氣體或空氣。芯片發(fā)射的 藍(lán)光激發(fā)光轉(zhuǎn)換熒光晶片15混合出射的藍(lán)光形成白光，發(fā)光面為一均勻面，通過調(diào)節(jié)熒光 晶片的厚度制備出不同色溫的光源。白光經(jīng)過中間凹周圍凸的透鏡18整形后出射，邊緣的 雜散光被拋物線形反光碗19匯聚。通過旋轉(zhuǎn)螺紋12可以調(diào)節(jié)拋光線形反光碗19的焦距， 使得經(jīng)過中間凹周圍凸的透鏡18配光后的周圍散射光進(jìn)一步匯聚，測試發(fā)現(xiàn)其配光曲線 如圖4所示，照射面為一均勻面，光色一致性好，無眩光，光源使用壽命長。實施例1 如圖1所示，膠體電池12V經(jīng)過恒流調(diào)節(jié)，輸出700mA的電流對2并聯(lián)2串聯(lián)的LED 藍(lán)光大功率芯片13進(jìn)行供電，芯片固定在一體化設(shè)計的鋁金屬基板14上，基板后通過螺母 固定有鋁質(zhì)散熱器，散熱器鰭片為縱向排列，可上下通風(fēng)對流，散熱器邊緣有規(guī)則螺紋，旋 轉(zhuǎn)可安裝到燈體中。少量硅膠涂覆在芯片上，在150°C烤1. 5小時，使硅膠固化，起保護芯片 作用。在硅膠層與熒光晶片之間為一個密閉空間，充入氬氣，起輻射熱量至邊緣鋁基板和熒 光晶片，將摻雜有Ce的YAG晶片通過硅膠粘在鋁基板特定凹槽中。由于藍(lán)光整體激發(fā)YAG 晶片，故發(fā)射面為一個均勻平面，稱為面光源，但是發(fā)射的白光仍為朗伯光型，添加特定玻 璃透鏡對其整形，透鏡的立體圖如圖3所示，在光源周圍的拋光線形反光碗19，起匯聚雜散 光的作用，經(jīng)過雙重光學(xué)設(shè)計后的光形如圖4所示，非常適合礦井作業(yè)使用。
實施例2
如圖1所示，膠體電池經(jīng)過恒流調(diào)節(jié)，輸出900mA的電流對3并聯(lián)3串聯(lián)的LED藍(lán) 光大功率芯片13進(jìn)行供電，芯片固定在一體化設(shè)計的A1N陶瓷基板14上，基板后通過螺母 固定有鋁質(zhì)散熱器，散熱器鰭片為縱向排列，可上下通風(fēng)對流，散熱器邊緣有規(guī)則螺紋，旋 轉(zhuǎn)可安裝到燈體中。少量硅膠涂覆在芯片上，在150°C烤1. 5小時，使硅膠固化，起保護芯片 作用。在硅膠層與熒光晶片之間為一個密閉空氣空間，起輻射熱量至邊緣A1N陶瓷基板和 熒光晶片，將摻雜有Ce的YAG晶片通過硅膠粘在A1N陶瓷基板特定凹槽中。由于藍(lán)光整體 激發(fā)YAG晶片，故發(fā)射面為一個均勻平面，稱為面光源，但是發(fā)射的白光仍為朗伯光型，添 加特定亞克力透鏡對其整形，透鏡的立體圖如圖3所示，在光源周圍的拋光線形反光碗19， 起匯聚雜散光的作用，經(jīng)過雙重光學(xué)設(shè)計后的光形如圖4所示，非常適合礦井作業(yè)使用。實施例3如圖1所示，鋰電池經(jīng)過恒流調(diào)節(jié)，輸出900mA的電流對3并聯(lián)的LED藍(lán)光大功率 芯片13進(jìn)行供電，芯片固定在一體化設(shè)計的紫銅基板14上，基板后通過螺母固定有鋁質(zhì)散 熱器，散熱器鰭片為縱向排列，可上下通風(fēng)對流，散熱器邊緣有規(guī)則螺紋，旋轉(zhuǎn)可安裝到燈 體中。少量硅膠涂覆在芯片上，在150°C烤1.5小時，使硅膠固化，起保護芯片作用。在硅 膠層與熒光晶片之間為一個密閉空間，充入氮氣，起輻射熱量至邊緣紫銅基板和熒光晶片， 將摻雜有Ce的YAG晶片通過硅膠粘在紫銅基板特定凹槽中。由于藍(lán)光整體激發(fā)YAG晶片， 故發(fā)射面為一個均勻平面，稱為面光源，但是發(fā)射的白光仍為朗伯光型，添加特定玻璃透鏡 對其整形，透鏡的立體圖如圖3所示，在光源周圍的拋光線形反光碗19，起匯聚雜散光的作 用，經(jīng)過雙重光學(xué)設(shè)計后的光形如圖4所示，非常適合礦井作業(yè)使用。
權(quán)利要求
一種新型LED礦燈，包括燈頭、燈體和電源，燈頭與燈體為一體化設(shè)計，其特征在于燈頭中照明部件為多芯片集成封裝的LED面光源，照明部件的光學(xué)設(shè)計為中間凹的透鏡結(jié)合拋物線反光碗，照明部件的散熱設(shè)計為多芯片固定于高散熱材料凹槽中，且光轉(zhuǎn)換材料為高導(dǎo)熱晶片；燈體中電源為固體電源，對光源恒流供電；燈體外殼有電源充電孔和卡扣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型LED礦燈，其特征在于照明部件的光源為多顆藍(lán)光芯 片固定于高導(dǎo)熱基板的凹槽中，芯片上涂覆有少量的硅膠，硅膠上一定間隔處設(shè)置有光轉(zhuǎn) 換晶片，藍(lán)光混合光轉(zhuǎn)換晶片被激發(fā)后發(fā)射的黃光成均勻白光面光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多芯片集成封裝的LED面光源，其特征為芯片固定于高導(dǎo) 熱基板的凹槽中，四周為高導(dǎo)熱材料，上部為高導(dǎo)熱光轉(zhuǎn)換熒光晶片，四方體晶片的六個發(fā) 熱面在一定程度上均得到有效散熱，散熱路徑多且面積大。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多芯片集成封裝的LED面光源，其特征在于高導(dǎo)熱基板可 為金屬基板，陶瓷基板或石墨基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多芯片集成封裝的LED面光源，其特征在于光轉(zhuǎn)換熒光晶 片為摻雜YAG晶片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多芯片集成封裝的LED面光源，其特征在于硅膠與熒光晶 片間的密閉空腔可為惰性氣體或空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型LED礦燈，其特征在于照明部分的光學(xué)設(shè)計為特定透鏡 和反光碗組合完成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型LED礦燈，其特征在于電源為輕巧安全的固體鋰電池 或膠體電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型LED礦燈，其特征在于燈體上設(shè)置有充電插孔和卡扣。
全文摘要
一種新型LED礦燈，包括燈頭、燈體和電源，燈頭與燈體設(shè)置成一體，燈頭中照明部件為多芯片集成封裝的LED面光源，該面光源具有發(fā)光面均勻，光色一致性好，光衰小，發(fā)光效率高諸多優(yōu)點；多芯LED的電氣連接為串并結(jié)合；燈頭內(nèi)的光學(xué)設(shè)計為中間凹的透鏡結(jié)合拋物線形的反光碗；電池位于燈體內(nèi)，并附有電源充電孔；燈體外殼后端設(shè)置有卡扣。電源采用輕巧的固體鋰電池或膠體電池，安全可靠。本發(fā)明的新型LED礦燈匯集了多芯片集成封裝LED面光源的節(jié)能長壽命，光色一致性好和固體電池的安全可靠，體積小，重量輕等特點。
文檔編號F21V23/00GK101988625SQ200910072648
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者楊朔 申請人:楊朔