本發(fā)明涉及防爆燈具散熱，尤其是指一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具。

背景技術(shù)：

1、防爆燈是一種特殊類型的照明設(shè)備，通常應(yīng)用于中石化場景，如石油、化工、采礦、倉儲等含有易燃易爆物質(zhì)的危險場所，可作為應(yīng)急照明燈具，為確保突發(fā)情況下防爆燈的安全運行，防爆燈通常采用密閉的結(jié)構(gòu)，然而，在突發(fā)情況和密封環(huán)境下，防爆燈的散熱能力有限，這不僅影響防爆燈的發(fā)光效果，甚至嚴重降低防爆燈具的使用壽命，因此，一種高效的散熱措施來合理控制防爆燈的溫度，對于防爆燈的穩(wěn)定高效運行十分重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中防爆燈散熱能力不足，導致防爆燈散熱使用壽命低等問題，進而提供一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，既能高效反射外部的太陽能，又能輻射自身能量，降低防爆燈具散熱壓力，實現(xiàn)了無源被動式散熱，通過在散熱殼體內(nèi)部設(shè)置溫控模塊和制冷模塊，實現(xiàn)強制主動散熱。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，包括，

3、散熱殼體，其外部設(shè)有輻射制冷涂層，所述輻射制冷涂層包括依次疊置的基底層、光子晶體層和聚合物層，且所述輻射制冷涂層向所述散熱殼體的外部輻射所述散熱殼體的能量并反射太陽能；所述輻射制冷涂層的凈冷卻功率密度pnet計算方法如下：

4、pnet＝prad(tc)-patm(tamb)-psolar-pcond+conv?(6)

5、其中，prad(tc)為輻射器在溫度tc及其半球上的輻射功率密度是輻射器半球上的角積分，λ是波長，tc為輻射器溫度，ibb(λ,tc)是黑體在輻射器溫度tc下的光譜輻射功率密度，ε(θ,λ)是輻射器的定向光譜發(fā)射率，由于輻射器不透光，根據(jù)基爾霍夫定律輻射器的發(fā)射率ε等于吸收率a。

6、patm(tamb)為在環(huán)境溫度tamb下吸收大氣熱輻射的功率密度：

7、

8、其中，εatm(θ,λ)是大氣的定向光譜發(fā)射率，可以通過方程獲得，t(λ)為大氣發(fā)射率。

9、psolar為輻射器在am1.5標準下吸收太陽輻射功率密度：

10、

11、其中，σ表示測試地區(qū)經(jīng)緯度下該時刻的太陽天頂角，α(λ,σ)為輻射器在該天頂角下的光譜吸收率，iam1.5(λ)為am1.5標準下的太陽輻照度。

12、pcond+conv＝h(tamb-tc)?(10)

13、其中，h為非輻射傳熱系數(shù)，理想狀態(tài)下非輻射傳熱系數(shù)h＝0，在實際情況下，其通常表示與風速有關(guān)的半經(jīng)驗公式：h＝a+bv，其中a、b為擬合結(jié)果確定的系數(shù)。

14、制冷模塊，其設(shè)置在所述散熱殼體內(nèi)部，所述制冷模塊用于制冷以降低所述散熱殼體內(nèi)部的鋁基板的溫度；

15、溫控模塊，其設(shè)置在所述散熱殼體內(nèi)部，其設(shè)置在所述鋁基板上且電性連接所述制冷模塊，所述溫控模塊用于檢測所述鋁基板的溫度，并控制所述制冷模塊對所述鋁基板進行降溫。

16、在本發(fā)明的一個實施例中，所述聚合物層為聚二甲基硅氧烷，其厚度范圍為50μm～100μm。

17、在本發(fā)明的一個實施例中，所述光子晶體層包括依次疊置的第一層、第二層以及第三層，其中，所述第一層與所述聚合物層相鄰；所述第一層、所述第二層以及所述第三層的材料依次為sio2、ta2o5、mgf2，所述第一層、所述第二層以及所述第三層的厚度范圍依次為0.75±0.05μm、0.67±0.05μm、0.04±0.05μm。

18、在本發(fā)明的一個實施例中，所述基底層的材料為ag，所述基底層得的厚度大于0.2μm。

19、在本發(fā)明的一個實施例中，所述輻射制冷涂層的吸收波長為2500～20000nm。

20、在本發(fā)明的一個實施例中，所述鋁基板連接所述散熱殼體且兩者之間填充導熱硅脂。

21、在本發(fā)明的一個實施例中，所述散熱殼體設(shè)有紅外增透防爆玻璃，所述防爆燈具的燈光和紅外熱輻射透過所述紅外增透防爆玻璃射向外界。

22、在本發(fā)明的一個實施例中，包括設(shè)置在所述鋁基板正面的led芯片，所述led芯片發(fā)出所述燈光。

23、在本發(fā)明的一個實施例中，所述外增透防爆玻璃設(shè)置為溴化鉀鋼化玻璃。

24、在本發(fā)明的一個實施例中，所述制冷模塊包括熱電材料，所述熱電材料設(shè)置在所述鋁基板的背面，所述熱電材料用于制冷。

25、在本發(fā)明的一個實施例中，還包括抵接在所述鋁基板和所述熱電材料之間的紫銅板，所述紫銅板與所述散熱殼體連接，當溫度異常觸發(fā)熱電模塊啟動時，熱電模塊與燈具靠近的一面進行制冷，另一端產(chǎn)生的熱量由紫銅板傳遞至殼體，殼體可與外界太空實現(xiàn)輻射制冷，比環(huán)境溫度低10℃左右，以此帶走熱電模塊產(chǎn)生的熱量，實現(xiàn)防爆燈具的高效冷卻。

26、在本發(fā)明的一個實施例中，所述紫銅板抵接在所述鋁基板的背面。

27、在本發(fā)明的一個實施例中，所述溫控模塊設(shè)置在所述鋁基板的背面。

28、在本發(fā)明的一個實施例中，所述散熱殼體設(shè)置有翅片結(jié)構(gòu)。

29、本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：

30、本發(fā)明所述的包含主動被動散熱模式的防爆燈具，散熱殼體由銀基底和二氧化硅微球摻雜而成或者由多層薄膜構(gòu)成，即可高效反射外部的太陽能，降低自身散熱壓力，又能在大氣窗口波段輻射自身內(nèi)部的能量，從而實現(xiàn)無源被動冷卻；溫控模塊通過實時檢測鋁基板的溫度，根據(jù)檢測結(jié)果控制制冷模塊制冷以降低鋁基板的溫度，實現(xiàn)強制主動降溫，確保防爆燈具實時保持在處于最佳的溫度工作區(qū)間。

技術(shù)特征：

1.一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，包括，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征為在于，所述聚合物層為聚二甲基硅氧烷，其厚度范圍為50μm～100μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述光子晶體層包括依次疊置的第一層、第二層以及第三層，其中，所述第一層與所述聚合物層相鄰；所述第一層、所述第二層以及所述第三層的材料依次為sio2、ta2o5、mgf2，所述第一層、所述第二層以及所述第三層的厚度范圍依次為0.75±0.05μm、0.67±0.05μm、0.04±0.05μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述基底層的材料為ag，所述基底層得的厚度大于0.2μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述輻射制冷涂層的吸收波長為2500～20000nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述鋁基板連接所述散熱殼體且兩者之間填充導熱硅脂。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述散熱殼體設(shè)有紅外增透防爆玻璃，所述防爆燈具的燈光和紅外熱輻射透過所述紅外增透防爆玻璃射向外界。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，包括設(shè)置在所述鋁基板正面的led芯片，所述led芯片發(fā)出所述燈光。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述外增透防爆玻璃設(shè)置為溴化鉀鋼化玻璃。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述制冷模塊包括熱電材料，所述熱電材料設(shè)置在所述鋁基板的背面，所述熱電材料用于制冷。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，還包括抵接在所述鋁基板和所述熱電材料之間的紫銅板，所述紫銅板與所述散熱殼體連接。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述紫銅板抵接在所述鋁基板的背面。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述溫控模塊設(shè)置在所述鋁基板的背面。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述散熱殼體設(shè)置有翅片結(jié)構(gòu)。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，其特征在于，所述輻射制冷涂層的凈冷卻功率密度pnet計算方法如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種包含主動被動散熱模式的防爆燈具，包括散熱殼體，其外部設(shè)有輻射制冷涂層，輻射制冷涂層包括依次疊置的基底層、光子晶體層和聚合物層，且輻射制冷涂層向散熱殼體的外部輻射散熱殼體的能量并反射太陽能；制冷模塊，其設(shè)置在散熱殼體內(nèi)部，制冷模塊用于制冷以降低散熱殼體內(nèi)部的鋁基板的溫度；溫控模塊，其設(shè)置在散熱殼體內(nèi)部，其設(shè)置在鋁基板上且電性連接制冷模塊，溫控模塊用于檢測鋁基板的溫度，并控制制冷模塊對鋁基板進行降溫；本發(fā)明的散熱殼體設(shè)置輻射制冷涂層，既能高效反射外部的太陽能，又能輻射自身能量，降低防爆燈具散熱壓力，實現(xiàn)了無源被動式散熱，通過在散熱殼體內(nèi)部設(shè)置溫控模塊和制冷模塊，實現(xiàn)強制主動散熱。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡琦琳,魏勇,項信
受保護的技術(shù)使用者：新黎明科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26