本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域,特別是涉及一種利用led進(jìn)行加熱的方法、裝置、加熱組件及設(shè)備。
背景技術(shù):
眾所周知,紅外線具有熱效應(yīng),當(dāng)紅外線照射到物體上面時(shí),紅外線包含的能量將有較大的幾率被物體轉(zhuǎn)換成熱,從而達(dá)到對物體加熱的效果。而紅外線按照其波長的范圍,又分成ir-a,ir-b,ir-c三種紅外線,ir-a的波長范圍在780nm-1400nm,ir-b的波長范圍在1400nm-3000nm,ir-c的波長范圍在3000nm-1mm。
通常ir-a對皮膚具有較高的穿透率,可以作用于皮下組織,且較高強(qiáng)度的ir-a對眼睛容易造成白內(nèi)障;ir-b在人體皮膚有較高的吸收率,能夠?qū)⒛芰枯^大的轉(zhuǎn)換成熱量;ir-c對人體有較強(qiáng)的保健作用,被譽(yù)為生命之光。
目前獲取ir-b波段的方法主要是通過電加熱燈絲,使燈絲溫度上升,增加紅外輻射獲得;部分產(chǎn)品也可能在燈絲溫度被設(shè)計(jì)得比較低(例如1800k-2500k溫度)的燈泡上面涂敷紅外粉轉(zhuǎn)化一部分可見光或者ir-a部分的能量到ir-b波段,來增加加熱效果;還有一部分產(chǎn)品通過在封泡的碳素管的玻璃殼上面涂敷金屬涂層,依靠金屬表層來轉(zhuǎn)換一部分可見光及近紅外到ir-b波段;或者通過一些氣體放電燈的高溫輻射來濾去其中的紅外部分光線獲取。
這樣做的結(jié)果就是,如果需要的波段在較長的波段,則需要降低發(fā)射體的溫度來增加長波紅外部分的能量占比,但是降低溫度之后,將直接導(dǎo)致電-長波紅外轉(zhuǎn)換效率的降低。此外,此類辦法產(chǎn)生的紅外波段,覆蓋頻譜范圍會很廣泛,可能獲取的能量直接覆蓋掉ir-a、ir-b、ir-c很大范圍,當(dāng)想要獲取某一特定較窄范圍內(nèi)的波段的時(shí)候,需要借助濾光片。但是濾光片會造成效率的進(jìn)一步下降,而目前對紅外部分的帶通型濾光片的半帶寬一般都比較寬,也很難獲取比較小的一個(gè)紅外光譜范圍。
所以,傳統(tǒng)取暖方式的取暖效果較差,能耗都比較高,而且在取暖時(shí)發(fā)出光線的波段峰值一般都在1050-1100nm左右,主要能量集中在ir-a,這一波段是對人眼有較強(qiáng)的傷害的。
因此,更有效的led加熱方式成了亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的利用led加熱的方法及裝置。
基于本發(fā)明的一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用led加熱的方法,其特征在于,包括:
設(shè)置額定范圍波段的led芯片,該芯片發(fā)出的激發(fā)光線單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力低于閾值;
圍繞所述芯片設(shè)置能夠?qū)⑺黾ぐl(fā)光線轉(zhuǎn)化為熱效應(yīng)、且單位功率密度在人體上轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于所述閾值的加熱光線的光譜轉(zhuǎn)換物;
啟動驅(qū)動電源為所述芯片供電,驅(qū)動所述芯片發(fā)出所述激發(fā)光線;
利用所述光譜轉(zhuǎn)換物對接收的激發(fā)光線進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換,通過提高所述激發(fā)光線的波長將其轉(zhuǎn)化為所述加熱光線。
可選地,所述芯片的額定范圍波段為200-680nm。
可選地,利用所述光譜轉(zhuǎn)換物對接收的激發(fā)光線進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換,通過提高所述激發(fā)光線的波長將其轉(zhuǎn)化為所述加熱光線,包括:利用所述光譜轉(zhuǎn)換物對接收的激發(fā)光線進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換,通過提高所述激發(fā)光線的波長將其轉(zhuǎn)化為紅外線。
可選地,所述紅外線的波段位于ir-b波段。
可選地,轉(zhuǎn)化后的紅外線的波段為1400-2000nm。
可選地,所述光譜轉(zhuǎn)換物包括下列至少之一:能夠受激產(chǎn)生紅外線的熒光材料粉粒、溶膠、熒光薄膜或涂層材料。
可選地,圍繞所述芯片設(shè)置能夠?qū)⑺黾ぐl(fā)光線轉(zhuǎn)化為熱效應(yīng)、且單位功率密度在人體上轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于所述閾值的加熱光線的光譜轉(zhuǎn)換物,包括:
封裝所述芯片;
在所述芯片的封裝物周圍設(shè)置所述光譜轉(zhuǎn)換物。
可選地,所述封裝物包括封裝膠;
所述封裝膠包括硅膠或環(huán)氧樹脂。
可選地,在所述芯片的封裝物周圍設(shè)置所述光譜轉(zhuǎn)換物,包括:
緊貼所述封裝物設(shè)置所述光譜轉(zhuǎn)換物;或者
設(shè)置所述光譜轉(zhuǎn)換物與所述封裝物間有設(shè)定距離。
可選地,緊貼所述封裝物設(shè)置所述光譜轉(zhuǎn)換物時(shí),所述激發(fā)光線從所述芯片發(fā)出后直接照射至所述光譜轉(zhuǎn)換物。
可選地,當(dāng)所述光譜轉(zhuǎn)換物與所述封裝物間有設(shè)定距離時(shí),所述激發(fā)光線傳輸所述設(shè)定距離后照射至所述光譜轉(zhuǎn)換物。
可選地,所述芯片與所述光譜轉(zhuǎn)換物均封裝于led器件或模組中。
可選地,所述封裝采用smd封裝或者cob封裝或者csp類封裝;
其中,采用所述smd封裝時(shí),利用支架將所述芯片與所述光譜轉(zhuǎn)換物均封裝于led器件或模組中;
采用所述cob封裝時(shí),利用基板將所述芯片與所述光譜轉(zhuǎn)換物均封裝于led器件或模組中;
采用所述csp類封裝,無須支架或基板,直接將所述芯片與所述光譜轉(zhuǎn)換物均封裝于led器件或模組中。
可選地,所述方法適用于取暖器、浴霸產(chǎn)品、自動干燥衣架、防霉菌衣櫥燈、食品藥品行業(yè)的烘干干燥器件或模組中的任意之一。
基于本發(fā)明的另一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種利用led加熱的裝置,包括:
額定范圍波段的led芯片,配置為當(dāng)接收驅(qū)動電源的供電時(shí),發(fā)出單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力低于閾值的激發(fā)光線;
圍繞所述芯片設(shè)置的光譜轉(zhuǎn)換物,配置為按如下方式將所述激發(fā)光線轉(zhuǎn)化為熱效應(yīng)高于所述閾值的加熱光線:利用所述光譜轉(zhuǎn)換物對接收的激發(fā)光線進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換,通過提高所述激發(fā)光線的波長將其轉(zhuǎn)化為所述加熱光線。
可選地,所述芯片的額定范圍波段為200-680nm。
可選地,所述光譜轉(zhuǎn)換物還配置為對接收的激發(fā)光線進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換,通過提高所述激發(fā)光線的波長將其轉(zhuǎn)化為紅外線。
可選地,所述紅外線的波段位于ir-b波段。
可選地,轉(zhuǎn)化后的紅外線的波段為1400-2000nm。
可選地,所述光譜轉(zhuǎn)換物包括下列至少之一:能夠受激產(chǎn)生紅外線的熒光材料粉粒、溶膠、熒光薄膜或涂層材料。
可選地,還包括:
封裝物,配置為封裝所述芯片;
所述光譜轉(zhuǎn)換物還配置為設(shè)置于所述封裝物周圍。
可選地,所述封裝物包括封裝膠,所述封裝膠包括硅膠或環(huán)氧樹脂。
可選地,所述光譜轉(zhuǎn)換物還配置為緊貼所述封裝物設(shè)置;或者,設(shè)置自身與所述封裝物間有設(shè)定距離。
可選地,所述芯片的驅(qū)動電源與所述芯片間通過金屬導(dǎo)線連接,其中,所述金屬導(dǎo)線包括金線、銀線、合金線、銅線中的任意一種。
可選地,所述芯片是垂直結(jié)構(gòu)的芯片,所述金屬導(dǎo)線只有一條;
所述芯片是倒裝結(jié)構(gòu)的芯片,所述金屬導(dǎo)線不存在。
可選地,所述裝置封裝于led器件或模組中。
可選地,所述裝置適用于下列任意之一:取暖器、浴霸產(chǎn)品、自動干燥衣架、防霉菌衣櫥燈、食品藥品行業(yè)的烘干干燥器件或模組。
基于本發(fā)明的再一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種加熱組件,其中封裝有上面任一項(xiàng)所述的利用led加熱的裝置,還包括:封裝所述裝置的外殼,其中,所述外殼包括支架或基板。
基于本發(fā)明的又一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種浴霸,其中封裝有所述的加熱led組件。
基于本發(fā)明的再又一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種取暖器,其中封裝有所述的加熱led組件。
采用本發(fā)明實(shí)施例提供的利用led加熱的方法、裝置、加熱組件及設(shè)備,可以達(dá)到如下有益效果:
在本發(fā)明實(shí)施例中,首先對led芯片進(jìn)行選擇,采用的是處于穩(wěn)定額定范圍波段的芯片(例如200-680nm),這一選擇使得芯片在發(fā)光時(shí)能夠得到穩(wěn)定范圍的波長,為后續(xù)轉(zhuǎn)化率的提高提供了基礎(chǔ)。然后,本發(fā)明實(shí)施例圍繞芯片設(shè)置了能夠?qū)⒓ぐl(fā)光線轉(zhuǎn)化為單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于閾值的加熱光線的光譜轉(zhuǎn)換物。與現(xiàn)有技術(shù)中的在燈泡敷紅外粉這種簡單的轉(zhuǎn)換方式不同,本發(fā)明實(shí)施例所采用的光譜轉(zhuǎn)換物圍繞芯片設(shè)置,保證了對芯片所發(fā)出的激發(fā)光線的全面獲取性,盡量將芯片發(fā)出的激發(fā)光線盡可能多地獲取并轉(zhuǎn)化成單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于閾值的加熱光線,提高激發(fā)光線的轉(zhuǎn)換率。再者,本發(fā)明實(shí)施例中,光譜轉(zhuǎn)換物直接封裝在芯片周圍,甚至與芯片共同封裝在led器件或模組中,使得這一led器件或模組的加熱功率大大增加。因此,采用本發(fā)明實(shí)施例提供的利用led加熱的方法,大大提升了加熱功能,能夠用在取暖領(lǐng)域,在現(xiàn)實(shí)生活中有極大的適用空間,例如適用于取暖器、浴霸產(chǎn)品、自動干燥衣架、防霉菌衣櫥燈、食品藥品行業(yè)的烘干干燥器件或模組等等。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施,并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂,以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。
根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述,本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
附圖說明
通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述,各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的,而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中,用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用led加熱的方法的處理流程圖;
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用led加熱的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱led組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅外線的光譜能量示意圖;以及
圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例的光譜與取暖浴霸、帶紅外涂層的浴霸以及帶金屬涂層的碳層取暖管的光譜能量對比圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例,然而應(yīng)當(dāng)理解,可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反,提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用led加熱的方法。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用led加熱的方法的處理流程圖。參見圖1,該方法至少包括:
步驟s101、設(shè)置額定范圍波段的led芯片,該芯片發(fā)出的激發(fā)光線單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力低于閾值;
步驟s102、圍繞芯片設(shè)置能夠?qū)⒓ぐl(fā)光線轉(zhuǎn)化為熱效應(yīng)、且單位功率密度在人體上轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于閾值的加熱光線的光譜轉(zhuǎn)換物;
步驟s103、啟動驅(qū)動電源為芯片供電,驅(qū)動芯片發(fā)出激發(fā)光線;
步驟s104、利用光譜轉(zhuǎn)換物對接收的激發(fā)光線進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換,通過提高激發(fā)光線的波段將其轉(zhuǎn)化為加熱光線。
在本發(fā)明實(shí)施例中,首先對led芯片進(jìn)行選擇,采用的是處于穩(wěn)定額定范圍波段的芯片(例如200-680nm),這一選擇使得芯片在發(fā)光時(shí)能夠得到穩(wěn)定范圍的波長,為后續(xù)轉(zhuǎn)化率的提高提供了基礎(chǔ)。然后,本發(fā)明實(shí)施例圍繞芯片設(shè)置了能夠?qū)⒓ぐl(fā)光線轉(zhuǎn)化為單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于閾值的加熱光線的光譜轉(zhuǎn)換物。與現(xiàn)有技術(shù)中的在燈泡敷紅外粉這種簡單的轉(zhuǎn)換方式不同,本發(fā)明實(shí)施例所采用的光譜轉(zhuǎn)換物圍繞芯片設(shè)置,保證了對芯片所發(fā)出的激發(fā)光線的全面獲取性,盡量將芯片發(fā)出的激發(fā)光線盡可能多地獲取并轉(zhuǎn)化成單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于閾值的加熱光線,提高激發(fā)光線的轉(zhuǎn)換率。再者,本發(fā)明實(shí)施例中,光譜轉(zhuǎn)換物直接封裝在芯片周圍,甚至與芯片共同封裝在led器件或模組中,使得這一led器件或模組的加熱功率大大增加。因此,采用本發(fā)明實(shí)施例提供的利用led加熱的方法,大大提升了加熱功能,能夠用在取暖領(lǐng)域,在現(xiàn)實(shí)生活中有極大的適用空間,例如適用于取暖器、浴霸產(chǎn)品、自動干燥衣架、防霉菌衣櫥燈、食品藥品行業(yè)的烘干干燥器件或模組等等。
在本發(fā)明實(shí)施例中,步驟s101中涉及的芯片的額定范圍波段優(yōu)選為200-680nm。將芯片的波段限定到200-680nm可以使得芯片的激發(fā)光線盡可能多地被轉(zhuǎn)化為加熱光線。
紅外線目前是已知的具備熱效應(yīng)的光線類型,因此,可以選擇紅外線作為加熱光線。步驟s104在實(shí)施時(shí),利用光譜轉(zhuǎn)換物對接收的激發(fā)光線進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換,通過提高激發(fā)光線的波段將其轉(zhuǎn)化為紅外線。并且,背景技術(shù)中提及紅外線也分ir-a、ir-b、ir-c三種類型,且各種類型的功能不同。為提升加熱效率,本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選ir-b類型紅外線作為轉(zhuǎn)換后的加熱光線。為保證加熱光線的加熱效果,轉(zhuǎn)化后的紅外線的波段限定為1400-2000nm。即,本發(fā)明實(shí)施例能夠通過在led芯片周圍設(shè)置光譜轉(zhuǎn)換物,使得200-680nm波段的激發(fā)光線提升光長,轉(zhuǎn)化為1400-2000nm波段的加熱光線。進(jìn)一步,利用1400-2000nm波段的加熱光線,不但避免了對人體危險(xiǎn)較高的ir-a波段的產(chǎn)生,而且使得發(fā)出的光線全部集中在ir-b波段,這一波段的紅外線熱效應(yīng)更加顯著,能夠靠近人體組織的分子c-h鍵共振頻率,使得產(chǎn)品對人體的取暖效果大幅度提升,取暖的電力消耗減少很多,同時(shí)將紅外危險(xiǎn)大幅度降低。
在本發(fā)明實(shí)施例中,光譜轉(zhuǎn)換物包括下列至少之一:能夠受激產(chǎn)生紅外線的熒光材料粉粒、溶膠、熒光薄膜材料。優(yōu)選地,能夠?qū)?00-680nm波段的激發(fā)光線提升光長,產(chǎn)生1400-2000nm波段的紅外線的熒光材料粉粒、溶膠、熒光薄膜或涂層材料。
進(jìn)一步,圍繞芯片設(shè)置能夠?qū)⒓ぐl(fā)光線轉(zhuǎn)化為熱效應(yīng)高于閾值的加熱光線的光譜轉(zhuǎn)換物的設(shè)置方式可以有多種,為保證芯片的安全性,本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選直接封裝芯片。具體的封裝物可以選擇常見的封裝膠,其封裝步驟包括:先在緊貼芯片位置設(shè)置封裝膠,進(jìn)而在封裝膠周圍設(shè)置光譜轉(zhuǎn)換物。其中,封裝膠包括硅膠或環(huán)氧樹脂。實(shí)際應(yīng)用時(shí)還可以選擇其他封裝物,似乎橡膠類封裝物、固體封裝物等。封裝膠因其適應(yīng)性強(qiáng)成為優(yōu)選選擇。下文描述中采用封裝膠作為封裝物。
當(dāng)然,在封裝膠周圍設(shè)置光譜轉(zhuǎn)換物可以是緊貼封裝膠設(shè)置光譜轉(zhuǎn)換物,或者,設(shè)置光譜轉(zhuǎn)換物與封裝膠間有設(shè)定距離。其中,在光譜轉(zhuǎn)換物與封裝膠間設(shè)置有設(shè)定距離是緊貼封裝膠設(shè)置光譜轉(zhuǎn)換物這一設(shè)置方式的變形處理。緊貼封裝膠設(shè)置光譜轉(zhuǎn)換物時(shí),激發(fā)光線從芯片發(fā)出后直接照射至光譜轉(zhuǎn)換物。而當(dāng)光譜轉(zhuǎn)換物與封裝膠間有設(shè)定距離時(shí),對于芯片而言啟動了遠(yuǎn)程激發(fā)步驟,即光譜轉(zhuǎn)換物不依附于封裝膠(或其他封裝結(jié)構(gòu)),而采用與封裝膠完全分離的方式進(jìn)行,使得芯片發(fā)出的激發(fā)光線傳輸較的距離照射到光譜轉(zhuǎn)換物上,從而激發(fā)光譜轉(zhuǎn)換物使其發(fā)射加熱光線。此類形式屬于本發(fā)明的一個(gè)形式變化,也在本發(fā)明所闡述的原理中。
基于同一發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種利用led加熱的裝置,圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用led加熱的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2,利用led加熱的裝置至少包括:
額定范圍波段的led芯片210,配置為當(dāng)接收驅(qū)動電源220(驅(qū)動電源并不封裝在利用led加熱的裝置中)的供電時(shí),發(fā)出單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力低于閾值的激發(fā)光線;
圍繞芯片210設(shè)置的光譜轉(zhuǎn)換物230,配置為按如下方式將激發(fā)光線轉(zhuǎn)化為熱效應(yīng)、且單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于閾值的加熱光線:利用光譜轉(zhuǎn)換物230對接收的激發(fā)光線進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換,通過提高激發(fā)光線的波段將其轉(zhuǎn)化為加熱光線。
其中,芯片210發(fā)出的激發(fā)光線的額定范圍波段優(yōu)選為200-680nm。將芯片的波段限定到200-680nm可以使得芯片的激發(fā)光線盡可能多地被轉(zhuǎn)化為加熱光線。
進(jìn)一步,驅(qū)動電源220與芯片210間需要通過金屬導(dǎo)線完全連接,以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動電源220對芯片210的供電,其中,金屬導(dǎo)線包括金線、銀線、合金線、銅線中的任意一種。若芯片210是垂直結(jié)構(gòu)的芯片,金屬導(dǎo)線只有一條;芯片210是倒裝結(jié)構(gòu)的芯片,金屬導(dǎo)線不存在。
在具體的應(yīng)用中,芯片210與光譜轉(zhuǎn)換物230均可以封裝于led器件或模組中。具體地,封裝可以采用smd封裝或者cob封裝或者csp類封裝。其中,采用smd封裝時(shí),利用支架將芯片與光譜轉(zhuǎn)換物均封裝于led器件或模組中。采用cob封裝時(shí),利用基板將芯片與光譜轉(zhuǎn)換物均封裝于led器件或模組中。采用csp類封裝,無須支架或基板,直接將芯片與光譜轉(zhuǎn)換物均封裝于led器件或模組中。
當(dāng)然,若將芯片與光譜轉(zhuǎn)換物均封裝于led器件或模組,即將圖2所示的利用led加熱的裝置封裝于led器件或模組中,led器件或模組會進(jìn)一步提供封裝利用led加熱的裝置的器件或模組外殼。從外觀上看,能夠用于加熱或取暖的led器件或模組與普通led器件或模組并無明顯區(qū)別,大大提高了用戶的接受度,同時(shí)也能夠?qū)σ焉a(chǎn)的普通器件或模組進(jìn)行充分利用,通過對普通器件或模組的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)加熱光線的生成,降低了生產(chǎn)成本。
在本發(fā)明實(shí)施例中,封裝了圖2所示的利用led加熱的裝置的led器件或模組進(jìn)一步被稱為加熱led器件或模組。
上述所述的利用led加熱方法裝置,以及封裝了圖2所示的利用led加熱的裝置的加熱led器件或模組在現(xiàn)實(shí)生活中有極大的適用空間,例如適用于取暖器、浴霸產(chǎn)品、自動干燥衣架、防霉菌衣櫥燈、食品藥品行業(yè)的烘干干燥燈,等等。
基于本發(fā)明的再一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種加熱led組件,其中封裝有圖2的利用led加熱的裝置,還包括:封裝圖2的利用led加熱的裝置的外殼,其中,該外殼可以包括支架或基板。
以一個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說明。在本發(fā)明實(shí)施例中,led封裝至少包含了一個(gè)或多個(gè)發(fā)藍(lán)光或紫光或紅光的led芯片,一個(gè)led支架或基板,一種可用為光譜轉(zhuǎn)換物的熒光粉。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱led器件或模組(也稱為加熱led組件)的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖3,1是封裝支架,圖3示畫出的是一種典型的smd封裝,封裝支架1可以是smd形式的,也可以是陶瓷或者氮化鋁襯底的,也可以是鋁基板或者其他cob以及燈絲等封裝形式。
2和3是電極,電極的材料可以是銅,也可能是鐵,或者其他金屬材質(zhì)。4是金線,也可以是銀線/合金線/銅線。若芯片是垂直結(jié)構(gòu)的,則金線4可能只會有一條;若芯片是倒裝結(jié)構(gòu)的,金錢4也可能不存在;圖3示所示的是典型的水平結(jié)構(gòu)芯片的情況。
5是發(fā)出激發(fā)光線的芯片,可以是水平結(jié)構(gòu)的芯片,也可以是垂直結(jié)構(gòu)或者倒裝結(jié)構(gòu)的芯片。芯片5所發(fā)出的光線的波長在200-680nm之間。6是可以受激產(chǎn)生1400-2000nm的紅外線的熒光材料粉粒,也可以是溶膠,或者是熒光薄膜或涂層材料。7是封裝膠,可以是硅膠或者環(huán)氧樹脂。8是芯片5發(fā)出的激發(fā)光,其波長在200-680nm之間。9是特殊的紅外熒光材料6在受激狀態(tài)下發(fā)出的紅外光,其波長范圍為1400nm-2000nm。
如圖3示所示,當(dāng)在電極2和電極3之間施加一定的電流時(shí),電流經(jīng)由金線4,流經(jīng)芯片5,芯片5將在電流的驅(qū)動下,發(fā)射出200-680nm之間的光線8,芯片5發(fā)出光線8穿過封裝膠7照射到特殊的紅外熒光材料6上,激發(fā)熒光材料受激輻射出紅外線9。
需要說明地是,圖3中的電極2和電極3是用于連接驅(qū)動電源的,實(shí)際應(yīng)用中,驅(qū)動電源并未封裝在圖3的加熱led組件中。在實(shí)施時(shí),可以將圖3顯示的封裝結(jié)構(gòu)排布在任意加熱設(shè)備的電路基板上,電路基板和加熱設(shè)備(例如浴霸、取暖器等)的驅(qū)動電源電性連接,從而為加熱led組件供電,產(chǎn)生激發(fā)后的紅外光。
采用圖3所示的產(chǎn)品所生產(chǎn)的紅外線9,其波長的光譜圖集中在1400nm-2000nm,圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅外線的光譜能量示意圖。圖4的橫軸表示紅外線的波長,縱軸表示光譜能量百分比,由圖4可以看出,采用本發(fā)明實(shí)施例得到的光譜集中且能量較高。為進(jìn)一步證明這一事實(shí),圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例的光譜與取暖浴霸、帶紅外涂層的浴霸以及帶金屬涂層的碳層取暖管的光譜能量對比圖。參見圖5可以看出,本發(fā)明實(shí)施例的光譜明顯比其他方式光譜集中且能量較高。
基于本發(fā)明的又一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種浴霸,其中封裝有圖3的加熱led組件。
基于本發(fā)明的再又一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種取暖器,其中也封裝有圖3的加熱led組件。
采用本發(fā)明實(shí)施例提供的利用led加熱的方法、裝置、加熱組件及設(shè)備,可以達(dá)到如下有益效果:
在本發(fā)明實(shí)施例中,首先對led芯片進(jìn)行選擇,采用的是處于穩(wěn)定額定范圍波段的芯片(例如200-680nm),這一選擇使得芯片在發(fā)光時(shí)能夠得到穩(wěn)定范圍的波長,為后續(xù)轉(zhuǎn)化率的提高提供了基礎(chǔ)。然后,本發(fā)明實(shí)施例圍繞芯片設(shè)置了能夠?qū)⒓ぐl(fā)光線轉(zhuǎn)化為單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于閾值的加熱光線的光譜轉(zhuǎn)換物。與現(xiàn)有技術(shù)中的在燈泡敷紅外粉這種簡單的轉(zhuǎn)換方式不同,本發(fā)明實(shí)施例所采用的光譜轉(zhuǎn)換物圍繞芯片設(shè)置,保證了對芯片所發(fā)出的激發(fā)光線的全面獲取性,盡量將芯片發(fā)出的激發(fā)光線盡可能多地獲取并轉(zhuǎn)化成單位功率密度在人體轉(zhuǎn)換成熱效應(yīng)的能力高于閾值的加熱光線,提高激發(fā)光線的轉(zhuǎn)換率。再者,本發(fā)明實(shí)施例中,光譜轉(zhuǎn)換物直接封裝在芯片周圍,甚至與芯片共同封裝在led器件或模組中,使得這一led器件或模組的加熱功率大大增加。因此,采用本發(fā)明實(shí)施例提供的利用led加熱的方法,大大提升了加熱功能,能夠用在取暖領(lǐng)域,在現(xiàn)實(shí)生活中有極大的適用空間,例如適用于取暖器、浴霸產(chǎn)品、自動干燥衣架、防霉菌衣櫥燈、食品藥品行業(yè)的烘干干燥器件或模組等等。
在此處所提供的說明書中,說明了大量具體細(xì)節(jié)。然而,能夠理解,本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中,并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù),以便不模糊對本說明書的理解。
類似地,應(yīng)當(dāng)理解,為了精簡本公開并幫助理解各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè),在上面對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中,本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)被一起分組到單個(gè)實(shí)施例、圖、或者對其的描述中。然而,并不應(yīng)將該公開的方法解釋成反映如下意圖:即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個(gè)權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說,如下面的權(quán)利要求書所反映的那樣,發(fā)明方面在于少于前面公開的單個(gè)實(shí)施例的所有特征。因此,遵循具體實(shí)施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實(shí)施方式,其中每個(gè)權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。
本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解,可以對實(shí)施例中的設(shè)備中的模塊進(jìn)行自適應(yīng)性地改變并且把它們設(shè)置在與該實(shí)施例不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中??梢园褜?shí)施例中的模塊或單元或組件組合成一個(gè)模塊或單元或組件,以及此外可以把它們分成多個(gè)子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設(shè)備的所有過程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述,本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。
此外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解,盡管在此所述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如,在權(quán)利要求書中,所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。
應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中,不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中,這些裝置中的若干個(gè)可以是通過同一個(gè)硬件項(xiàng)來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序??蓪⑦@些單詞解釋為名稱。
至此,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到,雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例,但是,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下,仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。