煤礦鏈條鍋爐煙氣脫硝工藝設(shè)計(jì)研究范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了煤礦鏈條鍋爐煙氣脫硝工藝設(shè)計(jì)研究參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:針對(duì)LED側(cè)入光式面板燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種優(yōu)化方案，即在金屬邊框和導(dǎo)光板之間置入一定厚度的彈性硅膠墊，使導(dǎo)光板與LED燈珠發(fā)光面保持相同的微小間距，確保光線能夠全部進(jìn)入導(dǎo)光板，提高出光效率;研發(fā)了一種“回字型止位塊”的構(gòu)件，可以有效地防止各構(gòu)件之間不同的熱脹冷縮效應(yīng)對(duì)LED燈珠產(chǎn)生潛在的損傷。經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐應(yīng)用，證明方案簡(jiǎn)潔可行，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞:面板燈;側(cè)入光式;金屬邊框;導(dǎo)光板;熱脹冷縮效應(yīng);止位塊;LED燈珠

引言

LED側(cè)入光式面板燈結(jié)構(gòu)獨(dú)特，通過(guò)側(cè)入光的形式，將側(cè)邊的線光源或點(diǎn)光源經(jīng)過(guò)高透光率的導(dǎo)光板后形成一種均勻的平面發(fā)光效果，具有發(fā)光面大、眩光低、光效高、安裝便利等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于教室、辦公室、會(huì)議室、商場(chǎng)等場(chǎng)合［1－2］。然而，面板燈的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部件之間的膨脹系數(shù)差異會(huì)導(dǎo)致不同的熱脹冷縮效應(yīng)［3］，尤其在雙側(cè)或四側(cè)入光的情況下，由于導(dǎo)光板材料(PMMA或其他類似材質(zhì))的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)高于金屬邊框［4］，在工作狀態(tài)下其發(fā)生的膨脹會(huì)與LED燈珠產(chǎn)生擠壓［5］，使LED燈珠產(chǎn)生損傷直至失效，如圖1所示。同時(shí)，除了溫度的影響之外，金屬邊框的加工精度、導(dǎo)光板的裁切精度、裝配精度、背膠的厚度精度、PCB的厚度精度，以及LED燈珠的厚度精度也是一些不確定的因素?？紤]到所有的這些情況，為了確保面光源在極端的加工誤差和溫度下燈具也能正常工作，導(dǎo)光板與LED燈珠之間就不能存在較大的擠壓力，LED燈珠和導(dǎo)光板之間的間隙往往必須留得非常大。但是，間隙過(guò)大會(huì)由于漏光而使得光效大幅度下降，也會(huì)使出光面產(chǎn)生不良的影響，因?yàn)檫@種間隙往往具有不均勻性、不對(duì)稱性、不穩(wěn)定性，會(huì)導(dǎo)致出光不均勻、不對(duì)稱、不穩(wěn)定，從而嚴(yán)重影響出光面的視覺(jué)質(zhì)量。而為了提高光效，就需要采用更厚的導(dǎo)光板、更小的LED燈珠，這必將帶來(lái)成本的增加，以及產(chǎn)品重量和厚度的增加，且不能明顯改善出光面視覺(jué)質(zhì)量。本文綜合分析了這一現(xiàn)象的各種可能性，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出了一種側(cè)入光面光源自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，在不同溫度、濕度、尺寸精度的情況下，LED燈珠與導(dǎo)光板可以始終保持預(yù)設(shè)的極小距離，并且保證適當(dāng)?shù)臄D壓力，使得LED光線無(wú)外泄，可明顯提升光效、改善出光面畫(huà)面質(zhì)量，增強(qiáng)產(chǎn)品對(duì)溫度、濕度等環(huán)境變化的適應(yīng)能力，并降低對(duì)加工精度、裝配精度等工藝的要求。

1LED面板燈的結(jié)構(gòu)示意圖

一般來(lái)說(shuō)，側(cè)入光式面板燈的結(jié)構(gòu)由以下部件組成:金屬邊框、含LED燈珠的PCB板、擴(kuò)散板、導(dǎo)光板、反射紙、珍珠板、金屬背板等。其中，擴(kuò)散板、導(dǎo)光板、反射紙等也稱為光學(xué)套件，是影響出光效率的重要構(gòu)件，如圖2所示。

2LED面板燈結(jié)構(gòu)的熱脹冷縮效應(yīng)

研究表明，不同材料之間的熱脹冷縮效應(yīng)差異很大，表1給出了所涉及材料的線性熱膨脹系數(shù)。以常規(guī)的600×600面板燈為例，邊框?yàn)殇X合金，長(zhǎng)度600mm，正常工作狀態(tài)下鋁合金邊框假設(shè)其溫升為40K。由于材料和位置差異，PMMA導(dǎo)光板的平均溫升會(huì)低一些，約為30K。按公式計(jì)算:鋁合金邊框δ=23．8×10－6×600×40=0．57(mm)(1)導(dǎo)光板(PMMA)δ=85．0×10－6×570×30=1．45(mm)(2)從以上計(jì)算結(jié)果可以看出，當(dāng)鋁合金邊框的溫升達(dá)到40K時(shí)，PMMA導(dǎo)光板比鋁合金邊框的膨脹長(zhǎng)度多出了0．88mm，而一般燈珠的厚度也僅為0．6mm。如果導(dǎo)光板與LED燈珠的間隙設(shè)計(jì)得不合理，導(dǎo)光板的線性膨脹將直接擠壓到LED燈珠，尤其是邊框的四個(gè)角都為剛性結(jié)構(gòu)，幾乎不產(chǎn)生任何的彈性變形，這意味著靠近PCB上兩端位置的LED燈珠會(huì)更容易受到強(qiáng)力擠壓而導(dǎo)致?lián)p傷，如圖3示意。

3側(cè)入光面板燈自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路

高性能的面板燈，首要的是高光效，所以導(dǎo)光板入光側(cè)和LED發(fā)光面之間的距離要盡可能小，使得99%以上的光線能夠進(jìn)入到導(dǎo)光板。同時(shí)，需要解決導(dǎo)光板在溫度變化影響下的熱膨脹效應(yīng)可能對(duì)LED燈珠產(chǎn)生的擠壓，保證燈具的可靠性。本文設(shè)計(jì)了一種側(cè)入光面板燈的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)，如圖4所示。具體來(lái)說(shuō)，就是在金屬邊框和導(dǎo)光板之間置入一定厚度的彈性硅膠墊，該墊塊起到彈簧的作用，使導(dǎo)光板在不同的環(huán)境溫度下，都能夠與LED燈珠發(fā)光面保持相同的微小間距，確保光線能夠全部進(jìn)入導(dǎo)光板，從而保證最大的發(fā)光效率。

4側(cè)入光面板燈防范

LED燈珠損傷的設(shè)計(jì)如上分析，導(dǎo)光板的熱膨脹效應(yīng)要遠(yuǎn)大于鋁合金邊框，燈具溫度上升會(huì)使導(dǎo)光板直接擠壓到LED燈珠，尤其是邊框四個(gè)角的位置幾乎不產(chǎn)生任何的彈性變形而使靠近PCB兩端位置的LED燈珠會(huì)更容易受到強(qiáng)力擠壓而導(dǎo)致?lián)p傷。本文設(shè)計(jì)了兩種“止位塊”的構(gòu)件，可以有效防范LED燈珠的損傷，具體的方法為:一是使用一種“回字型止位塊”的構(gòu)件，其幾何形狀尺寸與燈珠匹配，高度大于燈珠的高度0．3mm左右，位置分別為燈條的兩端和中間。當(dāng)導(dǎo)光板發(fā)生熱膨脹時(shí)，其側(cè)面首先頂?shù)健盎刈中椭刮粔K”的表面，避免了導(dǎo)光板擠壓燈珠表面的可能性，從而保護(hù)了LED燈珠。因?yàn)槠湫螤钐匦?，可以直接套上LED燈珠，占有空間非常小，不影響LED燈珠的等間距排布，從而保證了面板燈發(fā)光面的畫(huà)面質(zhì)量。圖5為“回字型止位塊”裝置的示意圖。二是可以在PCB上直接使用相應(yīng)高度的電容或電阻等電子元器件替代“回字型止位塊”，原理相同，但電容或電阻不宜接入電氣線路中。其優(yōu)點(diǎn)是可以使用機(jī)器貼片，效率更高。如圖6所示。

5試驗(yàn)結(jié)果

光分布亮度計(jì)測(cè)試結(jié)果表明，使用自適應(yīng)結(jié)構(gòu)制造的面板燈，其光效平均提高了15%左右，批量穩(wěn)定性更好，且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便高效，適合于大規(guī)模批量性生產(chǎn)。在實(shí)際的應(yīng)用中，除了某次因止位塊厚度偏小引起一些面板燈的LED燈珠被擠壞導(dǎo)致“一串燈珠”不亮以外，尚未出現(xiàn)因熱膨脹效應(yīng)導(dǎo)致LED燈珠損壞的現(xiàn)象。這也從正反兩方面證明了使用“止位塊”避免導(dǎo)光板擠壓燈珠的有效性。6結(jié)論本文對(duì)LED側(cè)發(fā)光式面板燈結(jié)構(gòu)中的熱膨脹效應(yīng)進(jìn)行了分析，提出了在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加入彈性硅膠墊以及“止位塊”的方法，以提高燈具的出光效率、性能穩(wěn)定性，防止導(dǎo)光板因熱膨脹而直接擠壓LED燈珠引起損傷甚至導(dǎo)致燈珠失效。大量的實(shí)踐證明，此種設(shè)計(jì)是有效的。

參考文獻(xiàn)

［1］付慧慧，龔兆崗．辦公室LED面板燈照明設(shè)計(jì)［J］．中國(guó)照明電器，2013(6):8－12．

［2］劉金鑫．LED平板燈發(fā)光性能的改進(jìn)方法與技術(shù)研究［D］．天津:河北工業(yè)大學(xué)，2014．

［3］苗恩銘．材料熱膨脹系數(shù)影響因素概述［J］．工具技術(shù)，2005(5):26－29．

［4］華瑛．材料的熱膨脹性能及其影響因素［J］．上海鋼研，2005(2):60－63．

［5］李應(yīng)軍，熊志芳，張賓．淺談導(dǎo)光板對(duì)LED側(cè)發(fā)光面板燈的性能影響［J］．中國(guó)照明電器，2018(10):33－36．

［6］各種材料熱膨脹系數(shù)［Z］．

作者：華利生 楊華利 胡錫兵 單位：江蘇新廣聯(lián)光電股份有限公司