[发明专利]具有自清洁防散射功能透光罩的LED路灯模块

说明书

技术领域

本发明涉及LED路灯模块，尤其是一种具有自清洁防散射功能透光罩的LED路灯模块。

背景技术

随着半导体照明技术的发展，LED具有光效高、寿命长、颜色丰富、节能环保、可靠性高、容易调控等优点，已出现替代各种传统照明光源产品的趋势。相对于传统的高压钠灯路灯而言，由于LED体积较小，可以通过透镜来满足路面较均匀的光斑分布，提高光能的利用，因此可以达到比高压钠灯更高的光能利用率和均匀性；由于LED的高光效，使得它比高压钠灯具有更好的节能效果。

长久使用的路灯透光罩容易积灰或遭大气中有机物污染，引起LED、透镜、面罩等霉变，这些都将影响路灯照明性能和寿命。由于路灯安装较高，且分布在各个道路位置，清洗费时费力。同时，空气中的水蒸气、雨天及梅雨季节又易于在玻璃透光罩上凝结，会导致透光罩表面起雾、结露，路灯发出的光被其散射，降低路灯的透光效率。对传统高压钠灯而言，因高压钠灯辐射能中含有红外光，透光罩上的水滴可以较快地被蒸发；而对于LED路灯而言，因为辐射能中不含红外光，透光罩起雾、结露现象较为严重。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前LED路灯的透光罩表面长期使用容易积灰，在潮湿环境下容易起雾、结露，导致光线散射，透光效率下降，而清洗不便且耗费人力物力的问题。本发明的技术方案如下：

一种具有自清洁防散射功能透光罩的LED路灯模块，包括散热器、驱动电源、放置LED和PCB的金属腔体、大功率白光LED、紫外LED、自由曲面透镜、玻璃透光罩，所述玻璃透光罩表面涂有亲水或疏水材料、或亲水/疏水组合薄膜，所述的金属腔体为密封腔体，内中充氦或氖惰性气体、或其混合气体。

进一步的，所述玻璃透光罩由高硼硅酸盐玻璃构成，在整个可见光波段透过率达91-92%、350-390nm紫外光透过率达88-91%，所述的350-390nm紫外光能对亲水/疏水材料产生作用。

进一步的，所述玻璃透光罩表面涂的亲水材料为纳米二氧化钛薄膜，或涂的疏水材料为纳米二氧化硅/硅树脂薄膜；或涂有二氧化硅/硅树脂/偶氮苯的亲水/疏水组合薄膜；膜层数量为多层结构。

进一步的，所述纳米二氧化钛、二氧化硅薄膜的涂制方法如下：

（1）将纳米级二氧化钛或二氧化硅粉末和乙烯基硅烷醇混合成溶液，再将混合溶液进行4-6小时的机械研磨，产出的溶液用电动势粒子分析器进行检查，得到二氧化钛或二氧化硅化学前质；

（2）将合成的二氧化钛或二氧化硅前质投入溶液，并加入感光剂、有机溶剂，混合成浸涂膜溶液；

（3）将玻璃透光罩浸入涂膜溶液，在10-300秒内提拉取出；

（4）采用紫外固化技术将浸涂膜溶液固化在透光罩表面。

进一步的，所述硅树脂/偶氮苯薄膜是用喷涂或旋涂的方法制作获得，薄膜厚度为10nm-3000nm。

进一步的，所述纳米二氧化硅/硅树脂薄膜形成一个细微凸起型的超疏水结构，所述细微凸起是用模压的的方法制作获得，薄膜厚度为10nm-3000nm。

进一步的，所述大功率白光LED发出道路照明光，色温为1700-6500K，包括黄白色、暖白色、正白色、冷白色LED；大功率白光LED前的自由曲面透镜设计成道路照明所需的蝙蝠翼光斑；紫外LED发出对亲水材料薄膜产生亲水作用的紫外光，波长为350-390nm，带宽16-25nm；紫外LED前的自由曲面透镜设计成的紫外光斑照明整个透光罩；紫外LED由驱动电源每天定时点亮10-60分钟间隔时间。

进一步的，所述的纳米二氧化硅/硅树脂薄膜具有疏水性，所述玻璃透光罩表面制作成高低尺寸为10nm-3000nm的细微凸起结构，薄膜材料中二氧化硅质量含量为3-4%、硅树脂质量含量为7-8%，在使用过程中具有自我清洁的功能。

进一步的，所述惰性气体氦气或氖气、或其混合气体，充气气压为1-2大气压。

进一步的，LED与PCB整体焊接在金属腔体中，其引线通过密封胶胶密封，所述的在金属密封腔的材料为铝或不锈钢，背面装有散热器，提高散热性能。所述的散热器是鳍片散热器，或热管散热器，或鳍片和热管散热器组合的散热器。