一种液冷UVLED紫外灯制造技术

本发明专利技术公开了一种液冷UVLED紫外灯，其主要用于消毒杀菌、环保设备、医疗器械、食品设备、生物制药、保鲜和照明等技术领域，其包括玻璃灯壳，玻璃灯壳内设有光源模组，光源模组安装有驱动芯片和UVLED灯；玻璃管内灌注有透光的冷却液。本发明专利技术采用将铝基板浸泡在冷却液的方式，让冷却液将UVLED灯珠和铝基板的热量吸收，传递到灯管表面散热，或通过液体热对流方式，迅速降低光源模组上UVLED芯片的温度，解决大功率UVLED紫外灯的散热难题，替代传统有剧毒紫外汞灯。并通过将驱动芯片与UVLED集成在同一块铝基板上，驱动UVLED灯组工作并实时温控，延长灯具寿命。还可按照实际需求，随时切换为照明LED功能。为照明LED功能。为照明LED功能。

【技术实现步骤摘要】
一种液冷UVLED紫外灯


[0001]本专利技术涉及一种液冷的紫外灯，主要用于环保设备、消毒器械和医疗器械等领域，是一种满足特定场景大功率需求的新型UVLED灯具。可代替传统的有剧毒的大功率紫外汞灯，实现传统大功率紫外灯的无汞化，满足人民健康生活的需求。

技术介绍

[0002]传统的紫外灯也称UV灯或紫外汞灯，含有剧毒水银。主要用于消毒器械、医疗器械，环保设备等等，用于消毒杀菌、空气处理、水处理等用途。
[0003]目前医院手术室大多采用的大功率的紫外汞灯来实现消毒功能。而这些医用的紫外汞灯，含有剧毒的重金属——水银，无法被分解，能永久污染水源，造成人体毒害，非常不便于废弃物的环保处理，也违反了医院的医疗救人和环保的理念。
[0004]传统的UV光解废气除臭环保设备（VOCs光解废气环保设备），广泛应用于工厂的喷漆废气处理、油墨废气处理、塑胶废气处理、化工废气处理、制药废气处理、污水池臭气处理、饲料废气处理、铸造废气处理等各种有污染源恶臭气体的废气处理脱臭净化。是利用紫外灯发出高能UV紫外线光束照射恶臭气体和TiO2光催化，催化裂解恶臭气体如：氮、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成如CO2、H2O等低分子化合物，实现有毒恶臭气体的无毒无害处理，是环保设备核心零部件，但是这些气体紫外光源由汞灯和疝灯等制造而成，含水银元素，有剧毒，对环境有严重破坏，渗入水源后对人类智力有巨大伤害，存在剧毒废物回收难的现象，非常不环保。在产业的推动之下，这些VOCs处理设备的无汞化，将会很快提上议事日程。
[0005]传统的紫外灯还用在UV光催化氧化废水环保设备上，普遍用于污水厂、制药厂、农药厂、化工厂等污水处理领域。
[0006]UV光催化氧化废水环保设备的优点：（1）反应条件温和、氧化能力强。
[0007]（2）在染料废水、表而活性剂、农药废水、含油废水、氰化物废水、制药废水、有机磷化合物、多环芳烃等废水处理中，都能有效地进行光催化反应，使其转化为无机小分子，达到完全无害化的目的。
[0008]（3）光催化氧化反应对许多无机物，如CN
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、Au（CN）2
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、I
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、SCN
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、Cr2O72
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、Hg（CH3）2、 Hg2+等的去除也有广阔的应用前景。
[0009]（4）可以破坏氰化物，以及电镀常用的各种有机螯合剂和添加剂，而达无害化。
[0010]（5）可以除去各种水中的微生物、细菌和霉菌，杀菌效率高达99%，可以杀死其他消毒方法不能杀菌的细菌和病毒。
[0011]（6）不仅可以破坏稀溶液（废水）中的有机物，而且可以破坏浓溶液（槽液）中的有机物。
[0012]（7）是一种非常清洁的干处理法，不会引入任何其他物质到体系中。
[0013]（8）能彻底破坏有机物而使其转化为CO2排出，处理的深度比其他方法高可惜，这些用于水处理的环保设备的紫外汞灯，同样也含有剧毒水银。
[0014]新型紫外线输出光源UVLED灯，与汞灯和疝灯等传统气体紫外光源相比具有强大的优势，其主要特点如下：（1）开闭次数不影响使用寿命；而传统紫外光源汞灯的紫外线福射强度随着累计开启次数和点燃时间的增加而降低；（2）使用寿命长，超过20000小时，传统紫外光源的寿命为100
‑
1000小时；（3）高效节能，传统紫外光源的光电转换效率最高为60%；（4）光谱集中，紫外光占所有光输出的98%以上，没有传统光源所附带的红外福射；（5）体积小，体积仅为0.1cm3，能随意组装成各种形式的灯阵，应用于不同需求；（6）主波峰狭窄单一：90%以上光输出集中在主波峰附近
±
10nm范围内；（7）直流低压驱动：适合便携UV设备；（8）输出功率稳定、连续可调；（9）瞬间出光：不需要预热时间，响应时间为微秒级；（10）环保：不含汞，无重金属污染。
[0015]（11）可以与照明LED混合设计，实现照明和紫外杀菌双重功能。
[0016]（12）可利用调色LED线性恒流控制芯片实现电子切换电路，布线方便，能实现只用原有开关，原有线路，交替控制紫外杀菌和照明两种不同光源的亮灭。
[0017]但是UVLED有一个最大的缺点：不耐高温。UVLED灯珠需要在80℃以下才能长期正常工作，否则就会大幅缩短使用寿命。
[0018]当紫外灯用于光解有毒有害物质和杀菌等领域时，需要很高的光功率，才能实现对有机废气和有毒物质以及细菌病毒的快速光解和消杀。所以这些场景，对紫外灯的光功率要求很大，从而导致紫外灯的工作温度很高。现有的UVLED由于无法胜任如此恶劣的高温工作环境，从而无法替代此类大功率用途的紫外汞灯，造成现有大功率环保设备和大功率消杀设备的普遍含汞现象，成为现代城市的主要剧毒物质来源，饱受环保诟病。
[0019]如果简单的将带有UVLED灯珠的光源模组安装于玻璃灯壳内，由于光源模组与灯壳之间存在一定的空气。加上空气的比热容比和导热系数很低，无法大量吸收和传导光源模组所散发的大量热量，导致光源模组的UVLED温升过高，发光效率快速下降，寿命缩短、发光光谱产生漂移，严重的还会烧毁芯片，所以散热是大功率LED中需要重点解决的问题之一。
[0020]同时，在一些关键场合（如环保设备用途），为了缩小设备体积，并提高紫外灯的光功率，这些灯管型UVLED灯还有360
°
发光的需求，所以，灯管内部有时需要设计两组以上的模组，才能实现360
°
发光。由于模组的铝基板散热片与灯管玻璃外壳无法有效贴合，导致热量无法通过灯管向外散发，会造成UVLED提前老化或烧毁，所以金属材料散热方案不适应灯管型大功率LED灯。而灯管内部如果采用热管导热方案，不仅需要定制价格昂贵的导热热管，还需要金属散热器和风扇，成本更加高，体积也会非常大，很难让普通消费者接受。最终导致灯管型大功率UVLED灯，至今无法替代灯管型大功率紫外汞灯，所以每年依然产生大量的环保设备和医疗设备的含汞危险废弃物——剧毒的大功率紫外汞灯，给环境保护带来大量危害，升级换代迫在眉睫。
[0021]液冷技术是指使用液体取代空气作为冷媒，与发热部件进行热交换，带走热量的技术。该技术在上世80年代崭露头角，90年代出现了一些通讯行业的液冷基站，是一种新型的冷却技术。随着大功率UVLED时代的到来，UVLED灯在环保设备、医疗器械和消毒器械领域，需要更高功率、更大规模部署，UVLED的液冷技术，已然是一种新的技术趋势和方向。
[0022]另外，传统紫外汞灯需要外接镇流器来限流和产生瞬间高压，造成系统设计麻烦、占用空间大，笨重、使用不便。同时，分体设计的镇流器没有感温功能感知灯管的温度，及时的进行功率输出的调整，保护灯管的内部零件，造成了紫外汞灯的寿命缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷UVLED紫外灯，包括玻璃灯壳（1），其特征在于：所述玻璃灯壳（1）内设有光源模组（3）；所述光源模组（3）安装有LED灯（33）；所述光源模组（3）采用铝基板（31）；所述光源模组（3）安装有驱动芯片（32）；所述玻璃灯壳（1）内部灌注有冷却液（2）。2.根据权利要求1所述的一种液冷UVLED紫外灯，其特征在于：所述LED灯（33）为UVLED灯和/或照明LED灯。3.根据权利要求1所述的一种液冷UVLED紫外灯，其特征在于：所述玻璃灯壳（1）为石英玻璃灯壳。4.根据权利要求1所述的一种液冷UVLED紫外灯，其特征在于：所述光源模组（3）安装有驱动芯片（32），所述光源模组（3）上安装有整流桥（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：任曲波，
申请(专利权)人：常州常探机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：