模拟太阳光照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种照明装置，具体地公开了一种用于室内的模拟太阳光的LED照明装置。包括灯座、曲面罩、电源和控制电路，所述灯座底部的内侧设有多个支撑部，可见光LED灯板固定在支撑部上并与控制电路连接，电源和控制电路相连接；曲面罩的曲面部的中部设有一个用于输出紫外光的紫外窗口，透紫玻璃固定在紫外隔离环内部，紫外隔离环穿过紫外窗口和隔离密封环固定连接，紫外光LED灯板固定在隔离密封环上，紫外光LED灯板与控制电路连接；曲面罩盖合在灯座上并固定。本实用新型发光效率高、能耗小、寿命长，无有危害人体健康的汞，更环保，具有防水、防尘性能，且出光更稳定。
【专利说明】模拟太阳光照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种照明装置，尤其涉及一种用于室内的模拟太阳光的LED照明装置，属于照明设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现阶段模拟太阳光的灯具大都是用传统的高色温卤钨灯、水银卤素灯等通过特殊的滤光片及光学器件对其光谱进行一定的处理而模拟得到太阳光谱，但是这些模拟方法对于能量的利用率较低，且光强的均匀性不够理想，最重要的是这种模拟方法的实现，需要充分的电能作为基础，功耗较高；另一方面，现有技术的照明灯具安装完成后，室内照明的效果便固定下来，而且灯光的色温不可变化，照明效果比较单一，不能还好地模拟太阳光谱随季节变化、随时间的变化。模拟自然界的太阳光对于一些长期接触不到阳光的特殊行业人群来说是至关重要的。对于目前电能紧张，且长期无法接触自然光照的特殊生活环境下的人群越来越多，他们的健康也越来越受到关注，迫切需要一种新型的能耗低的、性能稳定的、输出光光谱可变化的模拟太阳光的照明装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种新型的能耗低的、性能稳定的、输出光光谱随季节和时可变化的模拟太阳光的照明装置。
[0004]本实用新型的技术方案是提供一种模拟太阳光照明装置，其设计要点于:包括灯座1、曲面罩2、可见光LED灯板5、紫外光LED灯板6、紫外隔离环7、透紫玻璃8、隔离密封环9以及设置在灯座I上的电源4和控制电路10，所述灯座I底部的内侧设有多个支撑部11，可见光LED灯板5固定在支撑部11上并与控制电路10连接，电源4和控制电路10相连接；所述曲面罩2的曲面部24的中部设有一个用于输出紫外光的紫外窗口 21，透紫玻璃8固定在紫外隔离环7内部，紫外隔离环7穿过紫外窗口 21和隔离密封环9固定连接，所述紫外光LED灯板6固定在隔离密封环9上，紫外光LED灯板6与控制电路10连接；所述曲面罩2盖合在灯座I上并固定。电源4通过控制电路10分别对可见光LED灯板5和紫外光LED灯板6进行恒流驱动，侧模拟太阳光照明装置的性能更稳定，无传统卤钨灯、节能灯、汞灯不稳定的缺点，模拟太阳光照明装置的出光更接近于太阳光。通过电源4及控制电路10，可以对输出光的光谱进行调节，使输出的光谱达到所需要的光谱要求。
[0005]本实用新型在应用中还有如下进一步改进的技术方案。
[0006]进一步地，所述紫外隔离环7由共轴线的一体成型的或焊接成型的圆环部71和圆筒部72构成，圆环部71分别突出于圆筒部72内侧面和外侧面，紫外隔离环7的截面呈“T”字型；紫外窗口 21为圆孔形，紫外窗口 21的内径大于圆筒部72的外径且小于圆环部71的外径，圆筒部72的外侧面上设有外螺纹；隔离密封环9为圆筒状，其内侧面上设有与圆筒部72的外螺纹相配合的内螺纹；透紫玻璃8设置在紫外隔离环7的圆筒部72内并和圆环部71贴合，透紫玻璃8和紫外隔离环7采用粘合剂粘合。
[0007]进一步地，所述粘合剂为环氧树脂胶。
[0008]进一步地，所述曲面罩2包括固定部22、圆筒部23和曲面部24，固定部22为圆环状；固定部22的内径不大于圆筒部23的内径，固定部22的外径大于圆筒部23的外径，固定部22上设有多个和灯座I相适配的第一固定通孔；圆筒部23的一端和固定部22连接，圆筒部23另一端和曲面部24连接。
[0009]进一步地，所述曲面罩2的曲面部24与紫外隔离环7的圆环部71相接触的表面上设有第一密封凹槽，第一密封凹槽的外径小于圆环部71的外径。
[0010]进一步地，还包括贴合在固定部22上并和固定部22相适配的圆环状的面罩密封压环3，面罩密封压环3上设有多个和固定部22上的第一固定通孔相适配的第二固定通孔。
[0011]进一步地，所述固定部22、圆筒部23和曲面部24 —体成型或焊接成型。
[0012]进一步地，所述灯座I包括灯座底部和固定在灯座底部上的圆筒部，所述圆筒部的端面上设有第二密封凹槽。
[0013]进一步地，所述电源4固定在灯座I内，并位于灯座I和可见光LED灯板5之间。
[0014]进一步地，还包括用于引入电源线的过线密封装置13，过线密封装置13和灯座I的底部密封连接并固定。
[0015]进一步地，所述控制电路10由主控芯片、波段开关、调光芯片构成，电源4向主控芯片和调光芯片提供电能，波段开关与主控芯片连接，主控芯片与调光芯片连接用于控制调光芯片，调光芯片以恒流方式分别驱动可见光LED灯板5和紫外光LED灯板6。
[0016]本实用新型在使用时，电源线和控制线通过设在灯座上的过线密封装置引入到模拟太阳光照明装置内向其提供电能并对其进行控制。本实用新型通过过线密封装置、灯座与曲面罩间密封以及紫外隔离环及曲面罩间密封实现模拟太阳光照明装置内部环境与外部环境相隔离，即本实用新型具有防水、防尘性能。由于本实用新型采用LED光源，则本实用新型的发光效率高、能耗较小、寿命长；其次本实用新型中无卤钨灯、节能灯、汞灯等光源中含有危害人体健康的汞，更环保。
[0017]有益效果
[0018]节能、环保、寿命长，通过采用单波段LED光源替代卤钨灯、节能灯、汞灯模拟太阳光照明，则本实用新型的发光效率更高、能耗更小、寿命更长，无危害人体健康的汞元素，更环保。
[0019]具有防水、防尘性能，通过采用过线密封装置、灯座与曲面罩间密封以及紫外隔离环及曲面罩间密封实现模拟太阳光照明装置的内部环境与外部环境相隔离，使得本实用新型具有防水、防尘性能，室内、室外均可使用。
[0020]输出光谱可调，通过控制电路及电源，可以对输出光的光谱进行调节，使输出的光谱达到所需要的光谱要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1本实用新型的模拟太阳光照明装置的主视示意图。
[0022]图2图1的A-A方向剖视图。
[0023]图3图2中的A区域的局部放大图。
[0024]图4模拟太阳光照明装置的控制原理框图。
[0025]图中，1-灯座，2-曲面罩，22-固定部，23-圆筒部，24-曲面部，3-面罩密封压环，4-电源，5-可见光LED灯板5，6-紫外光LED灯板6，7-紫外隔离环，71-圆环部，72-圆筒部，8-透紫玻璃，9-隔离密封环，10-控制电路，11-支撑部，13-过线密封装置，21-紫外窗□。
【具体实施方式】
[0026]为了阐明本实用新型的技术方案及技术目的，下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型做进一步的介绍。
[0027]如图1至图3所示，一种模拟太阳光照明装置，包括灯座1、曲面罩2、可见光LED灯板5、紫外光LED灯板6、紫外隔离环7、透紫玻璃8、隔离密封环9、电源4、过线密封装置13和控制电路10。过线密封装置13设置在灯座I的底部，和灯座I的底部密封连接并固定。电源4和控制电路10设置在灯座I上并位于灯座I的内部。所述灯座I的底部上设有多个支撑部11，支撑部11位于灯座I底部的内侧，可见光LED灯板5采用螺栓固定在支撑部11上并与控制电路10连接，电源4和控制电路10相连接；所述曲面罩2的曲面部24的中部设有一个用于输出紫外光的紫外窗口 21。透紫玻璃8固定在紫外隔离环7内部，紫外隔离环7穿过紫外窗口 21，紫外隔离环7、曲面罩2的曲面部24和隔离密封环9依次贴合连接并固定，所述紫外光LED灯板6采用螺栓固定在隔离密封环9上，紫外光LED灯板6与控制电路10连接。所述曲面罩2盖合在灯座I上并采用螺栓固定。电源4固定在灯座I内，并位于灯座I和可见光LED灯板5之间。电源4通过控制电路10分别对可见光LED灯板5和紫外光LED灯板6进行恒流驱动，侧模拟太阳光照明装置性能更稳定，无传统卤钨灯、节能灯、汞灯的闪烁等不稳定的缺点，模拟太阳光照明装置的出光更接近于太阳光。
[0028]其中，可见光LED灯板5由可见光LED芯片、铝基板构成，LED芯片均匀分布并固定在在铝基板上，铝基板具有良好的导热性能，可以把LED芯片在工作中产生的热量导出对LED芯片降温，确保LED芯片正常、稳定地工作。
[0029]其中，紫外光LED灯板6包括紫外光LED芯片、铝基板，LED灯芯片均匀分布并固定在铝基板上，铝基板具有良好的导热性能，可以把LED芯片在工作中产生的热量导出对LED芯片降温，确保LED芯片正常、稳定地工作。
[0030]其中，所述紫外隔离环7由共轴线的一体成型的(也可以是焊接成型的)圆环部71和圆筒部72构成，圆环部71分别突出于圆筒部72内侧面和外侧面，即在圆筒部72内、夕卜侧分别形成台阶，使紫外隔离环7的截面呈“T”字型。紫外窗口 21为圆孔形，也可以为方型或其它多边型形状，紫外窗口 21的内径大于圆筒部72的外径且小于圆环部71的外径，圆筒部72的外侧面上设有外螺纹；隔离密封环9为圆筒状，其内侧面上设有与圆筒部72的外螺纹相配合的内螺纹；透紫玻璃8设置在紫外隔离环7的圆筒部72内并和圆环部71贴合，透紫玻璃8和紫外隔离环7之间采用环氧树脂胶进行粘合，所述粘合剂也可为7208。透紫玻璃8为紫外光线透射率高的石英玻璃。
[0031]其中，所述曲面罩2包括固定部22、圆筒部23和曲面部24，固定部22为圆环状的薄板；固定部22的内径不大于圆筒部23的内径，固定部22的外径大于圆筒部23的外径且不大于灯座I的外径，本实例中的固定部22的外径等于灯座I的外径，固定部22上设有多个和灯座I相适配的第一固定通孔；圆筒部23的一端和固定部22连接，圆筒部23另一端和曲面部24连接。曲面罩2的曲面部24与紫外隔离环7的圆环部71相接触的表面上设有第一密封凹槽，第一密封凹槽的外径小于圆环部71的外径。第一密封凹槽内设有密封圈，用于曲面罩2的曲面部24和紫外隔离环7的圆环部71之间实现密封。固定部22上设有和其相贴合的并和固定部22相适配的圆环状的面罩密封压环3，面罩密封压环3上设有多个和固定部22上的第一固定通孔相适配的第二固定通孔。上述固定部22、圆筒部23和曲面部24 —体成型，也可以采用焊接成型。
[0032]其中，灯座I包括灯座底部和固定在灯座I底部上的圆筒部，所述圆筒部的前方端面上设有第二密封凹槽，第二密封凹槽内设有密封圈，实现灯座I和曲面罩2之间密封固定连接。
[0033]其中，控制电路10由主控芯片、波段开关、调光芯片构成，如图4所示。电源4向主控芯片和调光芯片提供电能，波段开关与主控芯片连接，主控芯片与调光芯片连接用于控制调光芯片，调光芯片以恒流方式分别驱动可见光LED灯板5和紫外光LED灯板6。电源4为明纬电源RID-65B可以输出5V和24V两种电压，5V输出电压经电路转为3.3V给主控芯片供电，主控芯片输出PWM波控制调光芯片，通过调整波段开关可改变PWM波的频率从而改变灯的明暗变化。进一步地，电源的24V输出端经调光芯片分别给可见光LED灯板5和紫外光LED灯板6供电，调光芯片以恒流驱动方式向LED灯。模拟太阳光照明装置的调光采用数字调光技术，即PWM调光，是采用开关电路以相对于人眼识别力来说足够高的频率工作来改变光输出的平均值，通过主控芯片所发出的PWM波的占空比来控制调光芯片，从而调整光的明暗程度。本实用新型调光的工作原理是，当PWM波处于高电平时LED灯亮，低电平时LED灯灭，当PWM波即方波的频率高于50HZ时人眼就无法分辨出亮灭的变化，而此时改变方波的占空比，当占空比大时即一个周期内处于高电平的时间长时，我们所看到的灯就会变亮，反之依然。相比于模拟调光，并不改变驱动电流，也就保证了 LED灯的色温不会被改变。
[0034]本实用新型在使用时，电源线和控制线通过设置在灯座上的过线密封装置引入到模拟太阳光照明装置内向其提电能并对其进行控制，用以调节本实用新型的输出光的光谱，使输出的光谱达到所需要的光谱要求。本实用新型通过过线密封装置、灯座现曲面罩间密封以及紫外隔离环及曲面罩间密封实现模拟太阳光照明装置内部环境与外部环境相隔离。本实用新型具有如下进步性:
[0035](I)节能、环保、寿命长，通过采用单波段LED光源替代卤钨灯、节能灯、汞灯模拟太阳光照明，则本实用新型的发光效率更高、能耗更小、寿命更长，无危害人体健康的汞元素，更环保。
[0036](2)具有防水、防尘性能，通过采用过线密封装置、灯座与曲面罩间密封以及紫外隔离环及曲面罩间密封实现模拟太阳光照明装置的内部环境与外部环境相隔离，使得本实用新型具有防水、防尘性能，室内、室外均可使用。
[0037]( 3 )输出光谱可调，通过控制电路及电源，可以对输出光的光谱进行调节，使输出的光谱达到所需要的光谱要求。
[0038]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:包括灯座(I)、曲面罩(2)、可见光LED灯板(5)、紫外光LED灯板(6)、紫外隔离环(7)、透紫玻璃(8)、隔离密封环(9)以及设置在灯座(I)上的电源(4)和控制电路(10)，所述灯座(I)底部的内侧设有多个支撑部(11)，可见光LED灯板(5 )固定在支撑部(11)上并与控制电路(10 )连接，电源(4 )和控制电路(10 )相连接；所述曲面罩(2)的曲面部(24)的中部设有一个用于输出紫外光的紫外(21)，透紫玻璃(8)固定在紫外隔离环(7)内部，紫外隔离环(7)穿过紫外窗口(21)和隔离密封环(9)固定连接，所述紫外光LED灯板(6)固定在隔离密封环(9)上，紫外光LED灯板(6)与控制电路(10)连接；所述曲面罩(2)盖合在灯座(I)上并固定。
2.根据权利要求1所述的一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:所述紫外隔离环(7)由共轴线的一体成型的或焊接成型的圆环部(71)和圆筒部(72)构成，圆环部(71)分别突出于圆筒部(72)内侧面和外侧面，紫外隔离环(7)的截面呈“T”字型；紫外窗口(21)为圆孔形，紫外窗口(21)的内径大于圆筒部(72)的外径且小于圆环部(71)的外径，圆筒部(72)的外侧面上设有外螺纹；隔离密封环(9)为圆筒状，其内侧面上设有与圆筒部(72)的外螺纹相配合的内螺纹；透紫玻璃(8)设置在紫外隔离环(7)的圆筒部(72)内并和圆环部(71)贴合，透紫玻璃(8 )和紫外隔离环(7 )采用粘合剂粘合。
3.根据权利要求2所述的一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:所述粘合剂为环氧树脂胶。
4.根据权利要求2所述的一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:所述曲面罩(2)包括固定部(22)、圆筒部(23)和曲面部(24)，固定部(22)为圆环状；固定部(22)的内径不大于圆筒部(23)的内径，固定部(22)的外径大于圆筒部(23)的外径，固定部(22)上设有多个和灯座(I)相适配的第一固定通孔；圆筒部(23 )的一端和固定部(22 )连接，圆筒部(23 )另一端和曲面部(24)连接；所述固定部(22)、圆筒部(23)和曲面部(24) —体成型或焊接成型。
5.根据权利要求4所述的一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:所述曲面罩(2)的曲面部(24)与紫外隔离环(7)的圆环部(71)相接触的表面上设有第一密封凹槽，第一密封凹槽的外径小于圆环部(71)的外径。
6.根据权利要求4所述的一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:还包括贴合在固定部(22)上并和固定部(22)相适配的圆环状的面罩密封压环(3)，面罩密封压环(3)上设有多个和固定部(22)上的第一固定通孔相适配的第二固定通孔。
7.根据权利要求1所述的一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:所述控制电路(10)由主控芯片、波段开关、调光芯片构成，电源(4)向主控芯片和调光芯片提供电能，波段开关与主控芯片连接，主控芯片与调光芯片连接，调光芯片以恒流方式分别驱动可见光LED灯板(5 )和紫外光LED灯板(6 )。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:所述灯座(I)包括灯座底部和固定在灯座底部上的圆筒部，所述圆筒部的端面上设有第二密封凹槽。
9.根据权利要求8所述的一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:所述电源(4)固定在灯座(I)内，并位于灯座(I)和可见光LED灯板(5 )之间。
10.根据权利要求9所述的一种模拟太阳光照明装置，其特征在于:还包括用于引入电 源线的过线密封装置(13)，过线密封装置(13 )和灯座(I)的底部密封连接并固定。
【文档编号】F21Y101/02GK204026276SQ201420493472
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】姚霞林, 宋康 申请人:南京国业科技有限公司