TW201419373A - 紫外線燈 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種紫外線燈，包括一基座、一白光LED模組以及一透光矽膠材料。基座承載著白光LED模組，透光矽膠材料混和有一染劑，染劑包括透明染料或透明顏料。透光矽膠材料將白光LED模組覆蓋住，使得LED模組發出的白光穿過染劑與透光矽膠材料而形成向外射出的紫外光。藉此，即使燈具在低溫環境下操作也能正常地發出紫外光。

Description

紫外線燈

本發明相關於一種紫外線燈，尤相關於一種有別於傳統充填氣體架構之紫外線燈。

紫外線在目前已有不少重要用途，例如用在民生方面的消毒殺菌、汙水處理、油煙淨化，甚至是光清洗；工業上則為表面加工作業的乾燥固化。因此市場上早已有產品化之紫外線發射裝置。

習知紫外線燈具之基本架構與日光燈相當類似，是在一個密封的燈管(大多採用對短波紫外線為高穿透率之材質如石英或高硼料玻璃)內抽真空後填入特定壓力之惰性氣體以及水銀(汞)，並且在石英管兩端各裝設有一個電極。一旦打開燈具電源開關使觸發器瞬間產生一高壓而施加於兩端電極，管內氣體便電離形成導電等離子體。等離子體在交變電場作用下，帶電電荷來回移動形成電流。前述過程中氣體原子受到能量激發便發出光子，汞原子的電子受到激發也會釋放光子，汞原子發出的波長在紫光與X射線之間。

習知紫外線燈具存在一缺點，即其運作受限於環境溫度。環境溫度越低紫外線燈具之發光度越低落，例如在5度C時可能就失效了。

綜上所言，目前紫外線燈之架構並非十分理想。

本發明之一目的在於改善習知具有汞蒸氣之紫外線燈具無法操作於低溫下之缺點。

為了達到上述及其他目的，本發明提供一種紫外線燈，包括一基座、一白光發光二極體(Light Emitting Diode；LED)模組以及一透光矽膠材料。上述白光LED模組受承載於基座，上述透光矽膠材料混和有一染劑，染劑包括一透明染料或一透明顏料。混有染劑之透光矽膠材料覆蓋住白光LED模組。

藉由上述結構設計，LED模組發出白光後穿經矽膠及染料，最後形成向外發射之紫外線。這樣的紫外線燈具即使在低溫如低於零度仍可正常運作，此優勢在各種應用上是非常重要的。

本發明另一方面提供一種製作紫外線燈之方法，包括：提供一基座；附著一白光LED模組於一基座；將一透光矽膠材料混以一透明染料或一透明顏料；將經混和之該透光矽膠材料覆蓋於該白光LED模組；以及靜置以自然固化經混和之該透光矽膠材料。

本發明紫外線燈之基座較佳使用具高熱傳性之材料如金屬，金屬例如銅、鐵或鋁。因此基座是可以透過鋁擠工法來製作出，例如具有U型截面及狹長凹槽之鋁擠基座。

紫外線燈之白光LED模組較佳採用色溫規格為6000~7000K者。使用之染劑較佳包括油畫級透明顏料。

本發明提出一種全新紫外線燈之架構，有別於目前以汞蒸氣燈為主體之設計，也因此消除了前述習知紫外線燈無法使用於低溫環境之缺點。

為求更完整理解如何得到依據本發明之上述細節及其他優點與目的，將參考以下最佳實施模式與特定實施例來呈現出本發明更詳細之描述。以下關於本發明之描述只是為說明其一般性原理，不應以受限的意義來看待，其係為說明不同實施例之用。因此所提出之特定修飾並不視為對本發明範圍之限制。熟知該項技藝者明顯可在不背離本發明範圍前提下提出各種均等物，變化以及修飾，且可了解的是這樣的均等實施例是被包含於此的。以下發明描述中所使用的術語是欲以其最寬而合理之意義來解讀，即使其是搭配在本發明特定實施例之詳細描述而被使用。某些用語可能會被特別強調，但欲以受限之方式來闡釋之任何術語都會在此詳細描述一節中特定且公然地定義的。若文中允許，使用"單一"或"複數"來描述之用語分別也可以包括複數或單一的情形。此外，文中"或"字之使用除非已明白指出其代表單一事項而排除包含有兩個或以上事項之清單中之其他事項，否則應解釋為包含(a)清單中的單一事項(b)清單中的所有事項，或者(c)清單中事項之任意組合。

參考圖1與圖2，分別為一較佳實施例之紫外線燈分解圖及組裝圖。圖中所示紫外線燈主要包括一基座10、一白光LED模組20以及一透光矽膠材料30。本例中基座10 包括一具有U型截面之基座本體11以及二側邊蓋12,13，藉由U型截面構造而界定出一狹長凹槽14。

白光LED模組20主要包括有一電路板21以及複數個電性連接且固著於電路板21上之白光LED晶片22，電路板21並延伸出一電源引出線23係用於與一電源連接而接受供電。較佳地，白光LED模組20選用具有6000~7000K色溫規格者。

白光LED模組20以白光LED晶片22朝基座頂部110開口110a之方位擺置於狹長凹槽14中。

二邊蓋12,13分別固定在基座本體11相反兩側之開放端111,112，以將二側開口111a,112a封蓋住，且其中一邊蓋12形成有一缺口121以供前述電源引出線從狹長凹槽內向外延伸。

一透光矽膠材料30中混和有染劑31，染劑31可為透明染料或透明顏料，且較佳地使用油畫級透明顏料。透光矽膠材料30填充於基座之狹長凹槽14，將白光LED模組20完全覆蓋住。

藉由上述的結構設計，一旦白光LED模組20通電而發光，白光穿透過經混和染劑31之透光矽膠材料30後便形成外射之紫外光，可用於各種用途例如乾燥固化或殺菌等。而且特別的是這樣的紫外光產生裝置不受限於低溫環境，例如5度C甚至-40度C。

本發明紫外線燈之基座10之選擇較佳考慮高散熱性之基座，以適當地將白光LED模組20運作產生之廢熱排 除而不致因溫度過高而失效。因此其材料較佳為金屬例如可為鋁、銅、鐵等。

透光矽膠材料30除了作為染劑31(與紫外光之生成相關)之載體之外，也具有防水、防塵、防爆功效。而同樣地，考量LED元件之使用，透光矽膠材料30之選用也將耐熱度以及透光度以及散熱性納入考慮因素。一般所稱光學級矽膠為較佳選擇。

關於創新紫外線燈之製作方法，以下提供一實施之範例。首先，利用鋁擠工法來形成一基座之本體部分，其中基座為U型截面，具有一狹長凹槽。接著將打件好之白光LED模組定位於狹長凹槽當中，並組裝二邊蓋於基座本體之二開放端，使白光LED模組之一電源引出線穿出其中一邊蓋而到基座外側。白光LED模組是以LED晶片朝基座頂部開口之方式擺設。

將光學級矽膠A劑與一透明染料或一透明顏料混和，再以光學級矽膠B劑加入前述光學級矽膠A劑，其中光學級矽膠A劑可與B劑(作為一觸媒固化劑)產生反應而發生固化。在光學級矽膠固化之前填充於狹長凹槽而覆蓋住白光LED模組。最後，靜置6~8小時以自然固化經混和之該透光矽膠材料。所形成之結構即如圖1所示者。

實施例中基座之外觀構造並非必要或構成限制的，例如為解決散熱問題，目前各LED相關領域也都提出許多針對散熱基座之改良版本以提高LED裝置的使用壽命，這些改良版本都可以任意使用在本發明當中。

以上描述是為說明之目的而以特定較佳實施例之細節提出，藉以提供對本發明完整之理解。然而對熟知此項技藝者而言可以很明顯知道特定之細節對於實施本發明並非必要的。因此以上本發明特定實施例之描述只是為了說明與描述之目的而提出，不應被視為對本發明範圍之限制。而且也不是表示徹底詳盡的或者用來限制發明範圍到所揭露的精確型態；很明顯地依據上述教示是有可能做出各種修飾或變化的。這些實施例是基於最能解釋本發明原理及其實際應用而選出來描述的，藉此使熟知技藝者能就本發明及適於特定用途而做不同修飾之不同實施例有最佳之利用。下列申請專利範圍及其均等物才是用來界定本發明專利範圍的。

10‧‧‧基座

11‧‧‧基座本體

110‧‧‧頂部

110a,111a,112a‧‧‧開口

111,112‧‧‧開放端

12,13‧‧‧邊蓋

121‧‧‧缺口

14‧‧‧狹長凹槽

20‧‧‧白光LED模組

21‧‧‧電路板

22‧‧‧白光LED晶片

23‧‧‧電源引出線

30‧‧‧透光矽膠材料

31‧‧‧染劑

圖1係本發明一較佳實施例之紫外線燈分解圖。

圖2係本發明一較佳實施例之紫外線燈組裝圖。

10‧‧‧基座

121‧‧‧缺口

20‧‧‧白光LED模組

23‧‧‧電源引出線

30‧‧‧透光矽膠材料

31‧‧‧染劑

Claims (10)

1. 一種紫外線燈，包括：一基座；一白光LED模組，受承載於該基座；以及一透光矽膠材料，混和有一染劑，該染劑包括一透明染料或一透明顏料，覆蓋住該白光LED模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之紫外線燈，其中該基座形成有一狹長凹槽，該白光LED模組容設於該狹長凹槽中。
3. 如申請專利範圍第1項所述之紫外線燈，其中該基座為一鋁擠基座。
4. 如申請專利範圍第1項所述之紫外線燈，其中該基座具有一U型截面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之紫外線燈，其中該白光LED模組具有一色溫規格為6000~7000K。
6. 如申請專利範圍第1項所述之紫外線燈，其中該染劑包括一油畫級透明顏料。
7. 一種紫外線燈製作方法，包括： 提供一基座；附著一白光LED模組於一基座；將一透光矽膠材料混以一透明染料或一透明顏料；將經混和之該透光矽膠材料覆蓋於該白光LED模組；以及靜置以自然固化經混和之該透光矽膠材料。
8. 如申請專利範圍第7項所述之紫外線燈製作方法，其中該提供一基座之步驟係以鋁擠工法形成該基座。
9. 如申請專利範圍第7項所述之紫外線燈製作方法，其中該白光LED模組具有一色溫規格為6000~7000K。
10. 如申請專利範圍第7項所述之紫外線燈製作方法，其中該染劑包括一油畫級透明顏料。