CN110748823B - 一种环形led催化光源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环形LED催化光源，包括冷却水管、散热支撑圈、反射圈、冷却水循环机、程控恒流电源和多颗LED灯珠；所述反射圈同轴设置于所述散热支撑圈内，并通过导热连接件与所述散热支撑圈连接，所述反射圈的周向内壁设有反射镜面，多颗所述LED灯珠沿所述反射圈周向侧壁的腰线均匀分布；所述冷却水管周向紧密盘绕设置于所述散热支撑圈外，其两端分别连接所述冷却水循环机的出水端和回水端；所述程控恒流电源通过线路连接所述LED灯珠，并线性调节所述LED灯珠的光强。本发明不仅能够确保反应物受光照均匀，还能有效控制光强，并有效控制光源温度。

Description

一种环形LED催化光源
技术领域
本发明涉及一种LED光源，具体涉及一种环形LED催化光源。
背景技术
光化学反应是自然界里一类非常重要的化学反应，主要涉及光子与物质分子的相互作用。在有机物合成、污染物分解等方面具有广泛的应用。在光化学反应中，光源的结构、波长和强度对化学反应的效率、产率以及作用机理具有重要影响。目前用到的光源主要包括太阳光模拟器、汞弧灯、碳弧灯、钨-卤素灯、白炽灯等。
这些光源普遍是连续波长或者多波长光谱，然而光化学反应往往需要特定波长照射，比如光催化反应要求光子能量要大于催化剂能带宽度。导致了这些光源波长的利用普遍效率不高，热效应比较明显，需要专门的散热设施为反应装置散热。虽然有报道称激光或者LED也被用于光化学反应，然而所有这些光源由于其结构的限制，使用过程中对反应物样品只能实现单边照射，必然造成反应物受光照不均匀：从入射方向到反应物内部光照强度指数降低，因此导致反应过程不均和反应时间延长。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种环形LED催化光源，不仅能够确保反应物受光照均匀，还能有效控制光强和设定波长，并有效控制光源温度。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一种环形LED催化光源，包括冷却水管、散热支撑圈、反射圈、冷却水循环机、程控恒流电源和多颗LED灯珠；
所述反射圈同轴设置于所述散热支撑圈内，并通过导热连接件与所述散热支撑圈连接，所述反射圈的周向内壁设有反射镜面，多颗所述LED灯珠沿所述反射圈周向侧壁的腰线均匀分布；
所述冷却水管周向紧密盘绕设置于所述散热支撑圈外，其两端分别连接所述冷却水循环机的出水端和回水端；
所述程控恒流电源通过线路连接所述LED灯珠，并线性调节所述LED灯珠的光强。
进一步地，沿所述反射圈周向侧壁的腰线对应多个所述LED灯珠均匀开设有嵌孔，所述LED灯珠的灯珠穿过所述嵌孔后伸入所述反射圈内，所述LED灯珠的灯座位于所述反射圈外；所述导热连接件包括与所述LED灯珠数量一致的导热顶丝，沿所述散热支撑圈周向侧壁的腰线对应所述LED灯珠开设有螺纹通孔，所述导热顶丝的一端拧入相应所述螺纹通孔后顶紧相应所述LED灯珠的灯座，从而夹持所述反射圈于所散热支撑圈内，并限定相应所述LED灯珠在所述反射圈上的位置。
进一步地，所述导热顶丝采用紫铜或者铜制成。
进一步地，所述反射圈采用不锈钢或者铝制成。
进一步地，所述反射镜面由所述反射圈内壁抛光或镀镜面反射膜而成。
进一步地，所述散热支撑圈采用铝或者铜制成。
进一步地，所述冷却水管为铜管或不锈钢管。
进一步地，多颗所述LED灯珠还可设为至少两组不同波长的LED灯珠组，不同波长的所述LED灯珠交叉分布于所述反射圈的周向侧壁，每组所述LED灯珠组内的所述LED灯珠相互串联连接，且各组所述LED灯珠组分别通过线路与所述程控恒流电源连接，并由所述程控恒流电源线性调节相应所述LED灯珠组的光强。
本发明的有益效果体现在：
1、将反应物置于反射圈中间，由多颗沿所述反射圈周向侧壁的腰线均匀分布的LED灯珠配合反射镜面为反应物提供均匀的包围式照射，适合普遍的光化学反应器，确保反应物受光照均匀；
2、通过程控恒流电源线性调节LED灯珠的光强，实现了光强可调可控，并且通过组合选择不同波长的LED灯珠，应对不同反应物对光强和波长的需求。
3、采用水冷降温，通过调节冷却水循环机循环冷却水的速率来改变LED灯珠的散热效率，从而有效控制光源温度，提高了光源的使用寿命，同时避免采用复杂而具有噪声的风冷设施来降温。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例俯视剖视图；
图2为图1中A-A向剖视图。
附图中，1-散热支撑圈，2-反射圈，3-冷却水管，4-反射镜面，5-LED灯珠，51-灯座，52-灯珠，6-导热顶丝，7-螺纹通孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1和图2所示，一种环形LED催化光源，包括冷却水管3、散热支撑圈1、反射圈2、冷却水循环机(附图未示出)、程控恒流电源(附图未示出)和多颗LED灯珠5；
反射圈2同轴设置于散热支撑圈1内，并通过导热连接件与散热支撑圈1连接，反射圈2的周向内壁设有反射镜面4，多颗LED灯珠5沿反射圈2周向侧壁的腰线均匀分布；
冷却水管3周向紧密盘绕设置于散热支撑圈1外，其两端分别连接冷却水循环机的出水端和回水端；
程控恒流电源通过线路连接LED灯珠5，并线性调节LED灯珠5的光强。
将反应物置于反射圈2中间，由多颗沿反射圈2周向侧壁的腰线均匀分布的LED灯珠5配合反射镜面4为反应物提供均匀的包围式照射，通过程控恒流电源线性针对反应物对光强的需求调节LED灯珠5的光强，LED灯珠5照射产生的热量经过导热连接件、散热支撑圈1和冷却水管3，被流经冷却水管3的冷却水迅速带走散热，而通过调节冷却水循环机循环冷却水的速率可以改变LED灯珠5的散热效率。
具体的，沿反射圈2周向侧壁的腰线对应多个LED灯珠5均匀开设有嵌孔，LED灯珠5的灯珠52穿过嵌孔后伸入反射圈2内，LED灯珠5的灯座51位于反射圈2外；导热连接件包括与LED灯珠5数量一致的导热顶丝6，沿散热支撑圈1周向侧壁的腰线对应LED灯珠5开设有螺纹通孔7，导热顶丝6的一端拧入相应螺纹通孔7后顶紧相应LED灯珠5的灯座51，从而夹持反射圈2于所散热支撑圈1内，并限定相应LED灯珠5在反射圈2上的位置。通过导热顶丝6的一端拧入螺纹通孔7后顶紧LED灯珠5的灯座51，从而夹持反射圈2于所散热支撑圈1内，一方面实现连接件对散热支撑圈1和反射圈2的连接，另一方面通过导热顶丝6的导热特性将LED灯珠5产生的热量传导给散热支撑圈1，而后由冷却水管3内的循环水带走这些热量，实现LED灯珠5的散热，且散热效率高。
具体的，导热顶丝6采用紫铜或者铜制成。利用紫铜或者铜优异的导热性能，提升导热顶丝6的导热性能。
具体的，反射圈2采用不锈钢或者铝制成。利用不锈钢或者铝优异的结构强度，提升反射圈2的结构可靠性。
更具体的，反射镜面4由反射圈2内壁抛光而成。便于反射镜面4的形成，不必在反射圈2内另设反射镜面4，提升生产效率。
具体的，散热支撑圈1采用铝或者铜制成。利用铝或者铜优异的散热性能，提升散热支撑圈1的散热性能。
具体的，冷却水管3为铜管或不锈钢管。利用铜管或不锈钢管优异的导热性能，提升冷却水管3的导热性能，确保光源热量被流经冷却水管3内的冷却水迅速带走。
具体的，多颗LED灯珠5还可设为至少两组不同波长的LED灯珠组，不同波长的LED灯珠5交叉分布于反射圈2的周向侧壁，每组LED灯珠组内的LED灯珠5相互串联连接，且各组LED灯珠组分别通过线路与程控恒流电源连接，并由程控恒流电源线性调节相应LED灯珠组的光强。至少两组不同波长的LED灯珠组的设置以及不同波长的LED灯珠5交错均匀分布，即通过组合选择不同波长的LED灯珠5，应对不同反应物对波长的需求。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种环形LED催化光源，其特征在于：包括冷却水管(3)、散热支撑圈(1)、反射圈(2)、冷却水循环机、程控恒流电源和多颗LED灯珠(5)；
所述反射圈(2)同轴设置于所述散热支撑圈(1)内，并通过导热连接件与所述散热支撑圈(1)连接，所述反射圈(2)的周向内壁设有反射镜面(4)，多颗所述LED灯珠(5)沿所述反射圈(2)周向侧壁的腰线均匀分布；
所述冷却水管(3)周向紧密盘绕设置于所述散热支撑圈(1)外，其两端分别连接所述冷却水循环机的出水端和回水端；
所述程控恒流电源通过线路连接所述LED灯珠(5)，并线性调节所述LED灯珠(5)的光强；
所述导热连接件包括与所述LED灯珠(5)数量一致的导热顶丝(6)，沿所述散热支撑圈(1)周向侧壁的腰线对应所述LED灯珠(5)开设有螺纹通孔(7)，所述导热顶丝(6)的一端拧入相应所述螺纹通孔(7)后顶紧相应所述LED灯珠(5)的灯座(51)，从而夹持所述反射圈(2)于所述散热支撑圈(1)内，并限定相应所述LED灯珠(5)在所述反射圈(2)上的位置。
2.根据权利要求1所述的一种环形LED催化光源，其特征在于：
沿所述反射圈(2)周向侧壁的腰线对应多个所述LED灯珠(5)均匀开设有嵌孔，所述LED灯珠(5)的灯珠(52)穿过所述嵌孔后伸入所述反射圈(2)内，所述LED灯珠(5)的灯座(51)位于所述反射圈(2)外。
3.根据权利要求1所述的一种环形LED催化光源，其特征在于：
所述导热顶丝(6)采用紫铜或者铜制成。
4.根据权利要求1所述的一种环形LED催化光源，其特征在于：
所述反射圈(2)采用不锈钢或者铝制成。
5.根据权利要求4所述的一种环形LED催化光源，其特征在于：所述反射镜面(4)由所述反射圈(2)内壁抛光或镀镜面反射膜而成。
6.根据权利要求1所述的一种环形LED催化光源，其特征在于：
所述散热支撑圈(1)采用铝或者铜制成。
7.根据权利要求1所述的一种环形LED催化光源，其特征在于：
所述冷却水管(3)为铜管或不锈钢管。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种环形LED催化光源，其特征在于：
多颗所述LED灯珠(5)还可设为至少两组不同波长的LED灯珠组，不同波长的所述LED灯珠(5)交叉分布于所述反射圈(2)的周向侧壁，每组所述LED灯珠组内的所述LED灯珠(5)相互串联连接，且各组所述LED灯珠组分别通过线路与所述程控恒流电源连接，并由所述程控恒流电源线性调节相应所述LED灯珠组的光强。
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