本發(fā)明涉及有機硅凝膠澆封工藝技術領域，具體的涉及一種防爆LED燈具的澆封方法及其澆封結構。

背景技術：
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在易爆炸性氣體環(huán)境中進行各項作業(yè)時，需采用各類防爆燈照明。大多防爆燈采用傳統(tǒng)光源，且現場安裝多數采用固定式照明方式，對于局部照明要求高亮度的場合固定式照明顯然很難滿足要求；大多固定照明防爆燈傳統(tǒng)光源熱量產生較大、光效低、壽命短；且為起到防爆作用的結構對高溫的光源發(fā)熱部分需完全與外界隔離，傳統(tǒng)光源在完全封閉的外殼內散熱困難，導致光源損壞、壽命縮短；因此出現了用LED替換傳統(tǒng)光源的方式，但是LED燈具為一體式，因燈具本身的光源和驅動電源在工作時的熱量傳遞交叉影響，也容易造成電源故障和光源光衰，導致燈具壽命降低。為解決這種技術問題，主要從燈具結構設計和澆封工藝方面來解決，結構的設計用于解決提高照明率和避免過熱，澆封工藝用于解決密封性能(高壓電器元件可用有機硅彈性體、聚氨酯彈性體、環(huán)氧澆注料等灌封,這些材料各有特點。這種封裝材料的性能有以下主要特點:(1)耐高低溫性能好,可在-50～200℃范圍內長期使用；(2)電性能好,抗電暈性和耐電弧性好；(3)防潮、耐腐蝕、耐老化；(4)彈性好,能吸收震動和抗沖擊，(5)固化后收縮率小,透明,易于觀察、維修。缺點是粘接力差,熱膨脹系數大,散熱性、防霉性差)。

一、現有技術中，結構方面的改進如，授權公告號為CN 101440917 B，授權公告日為2011年10月5日的中國發(fā)明專利中，公開了一種LED防爆燈，包括殼體和LED光源，殼體中空，殼體兩端設有蓋板，一端蓋板設有電纜進出口，LED光源通過鋁基板與殼體的LED安裝面固定，所有LED光源串聯連接恒流電源，每個LED光源為一個LED并聯一個齊納管；LED的光源方向設有透明板，所述透明板與殼體密封連接；鋁基板與LED安裝面緊密貼合，LED安裝面與LED光源相對的另一側設有散熱塊，所述散熱塊與殼體為一體式結構。這種結構的缺陷為一體式結構，不利于散熱。

再如，申請公布號為CN 103867909 A，申請公布日為2014年6月18日的發(fā)明申請中，公開了一種LED防爆燈，包括一個下部呈錐形的金屬殼體，金屬殼體下端的開口處罩有玻璃燈罩，其中：在金屬殼體內設置有一個基板，基板的邊緣與金屬殼體緊密連接，基板下表面貼有一個LED基板，LED基板上排布有多個LED燈珠，每個LED燈珠外圍罩有反光杯，金屬殼體內還設置有LED驅動器，金屬殼體上部設置有出現孔。這種LED防爆燈的反光杯是單獨設置，因而安裝較為麻煩，且成本較高，其玻璃燈罩設計不合理，照明效果較差，需要提高LED燈珠的功率才能提高照明亮度，能耗較高。

又如，中國專利申請授權公告號CN 205447478 U公開了一種多腔體的防爆LED燈具，一種多腔體的防爆LED燈具，由上殼、中殼、下殼、驅動電源、LED光源、反光罩和透鏡組成，上殼、中殼和下殼從上往下依次設置；其特征在于：所述上殼內具有進線腔，下殼內具有光源腔，LED光源和反光罩均設置在光源腔內；所述反光罩上具有若干個反射腔，該反射腔在往透鏡的方向敞口設置，反射腔的頂部開設有通孔，反射腔的內壁設有反射面，LED光源包括若干LED燈，LED燈對應于上述通孔，反射腔的橫截面面積在往遠離LED燈的方向上遞增；所述透鏡位于LED光源的投射方向上并包括一個入射面和一個出射面，出射面為外凸的球面狀，入射面上具有若干間隔設置的凸棱筋，上述的凸棱筋沿入射面的環(huán)向設置，且凸棱筋沿入射面的徑向延伸設置，相鄰兩組凸棱筋之間形成凹形槽，相鄰的兩組凸棱筋之間的距離在原理入射面的中心的方向上遞增。這種結構的燈具主體的主要部分為上殼、中殼、下殼和反光罩，這種結構雖然多腔(反射腔)和發(fā)光板增加了照明率，但是結構的復雜性(基板和上下殼體之間相接觸)和多腔反射結構，導致熱能聚集，不利于散熱。而且結構出于考慮內腔的抗爆能力，需要將外殼和透明件設計的比較厚實，該種燈具比較笨重，而且燈具又屬于高空安裝的照明設備，因此，給燈具的安裝帶來不便，甚至容易導致高空墜落。另外，基板和上下殼體之間相接觸LED光源及電路火花容易向外傳遞，容易出現光源在爆炸性氣體環(huán)境中的火花傳爆現象。

二、現有技術中，澆封工藝方面的改進，如，《應用技術》2007年28期，公開的文章“有機硅凝膠灌封高壓電器元件工藝研究”，作者：解海峰，巨軍政，公開了工藝流程為:清洗-驅潮-涂偶聯劑-驅潮-配膠-真空脫泡-澆注-真空脫泡-二次澆注-真空脫泡-階段固化-整修。

又如，中國專利申請CN 103009528 A，公開了一種壓縮機的澆封方法，其中：所述壓縮機的澆封方法包括以下步驟：步驟S1：將澆封盒固定在所述壓縮機上；步驟S2：將澆封專用蓋板安裝在所述澆封盒上；步驟S3：準備澆封復合物；步驟S4：利用所述澆封專用蓋板上的引流槽將澆封復合物灌入所述澆封盒內部；以及步驟S5：待所述澆封復合物固化后，將所述澆封專用蓋板拆除，將澆封蓋板安裝在所述澆封盒上。步驟S1之前還包括以下步驟：步驟S0：清洗所述壓縮機與所述澆封盒的連接處和所述壓縮機的接線端子。所述步驟S1中，利用AB膠將澆封盒粘接在所述壓縮機上，所述AB膠的融點在120℃以上。AB膠優(yōu)選為宜春市銀河化工廠生產的新拍檔牌的AB膠。上述方式澆封固化效果差，固化時間長且需要固化溫度高。

綜上，為解決現有技術中的上述問題，需要出現一種結構簡單，使用方便，對防爆LED燈具的澆封工藝做出改進，提升澆封效果和密封性，使燈具結構緊湊、輕便、便于安裝檢修成為可能，縫隙之間的澆封工藝，避免了LED光源及電路火花向外傳遞，從而杜絕了燈具光源在爆炸性氣體環(huán)境中的火花傳爆現象。同時對燈具結構進行改進，提高照明率一種防爆LED燈具的澆封方法及其澆封結構。

技術實現要素：
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本發(fā)明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種結構簡單，使用方便，對防爆LED燈具的澆封工藝做出改進，提升澆封效果和密封性，使燈具結構緊湊、輕便、便于安裝檢修成為可能，縫隙之間的澆封工藝，避免了LED光源及電路火花向外傳遞，從而杜絕了燈具光源在爆炸性氣體環(huán)境中的火花傳爆現象。同時對燈具結構進行改進，提高照明率一種防爆LED燈具的澆封方法及其澆封結構。

為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種防爆LED燈具的澆封方法，其中，包括如下步驟：

A、澆封材料的配制，

B、步驟A的材料按比例攪拌混合，使用小型行星攪拌器攪拌均勻，

C、真空脫泡，

D、對LED燈具進行澆封操作，

E、固化。

進一步的，A步驟為，按照1:1的重量比稱取A、B組分，A組分為K-5501-A,B組分為K-5501-B，A、B組分為廣東恒大新材料科技有限公司有機硅灌封膠。

或者，A步驟的澆封材料主要由甲基含氫硅油和含有催化劑的甲基乙烯硅油組成，甲基含氫硅油與含有催化劑的甲基乙烯硅油的質量比為0.9-1:1-0.9。

或者，A步驟的澆封材料為，通過開環(huán)聚合了聚二甲基-甲基苯基-甲基乙烯基的硅氧烷共聚物，甲基苯基含氫硅油為交聯劑，以季銨鹽或Karstedt為催化劑，催化劑占硅氧烷共聚物和交聯劑總質量的千分之0.01-0.05，硅氧烷共聚物：添加有催化劑的甲基苯基含氫硅油的質量比為0.9-1:1-0.9。

進一步的，C步驟為：

將混配好的膠料連同混配容器置于真空排泡設備中，抽真空進行脫泡處理，真空排泡過程中，混合物液面可能升高至原體積的3～4倍液面位置，然后自動破泡坍塌，破泡后維持真空3～4分鐘，最后釋放真空。

進一步的，D步驟為：

澆封：將配好的膠料灌入LED燈具需要灌封的部位，室溫下靜置，自然硫化，或進行加熱加速硫化；

具體澆封步驟為：

透鏡與上殼四周之間用環(huán)氧樹脂澆封，澆封厚度為＞1mm；

透鏡與鋁基板、LED燈源之間用步驟A的材料進行澆封；

螺絲頭部與透鏡之間的空隙用步驟A的材料澆封；

上殼的進線腔在連接導線后，填入密封卡頭，并采用環(huán)氧樹脂將進線腔與導線之間澆封，

經過上述澆封處理后，LED燈具的光源結構被完全封閉并形成一個完整的光源整體，此時，LED光源及燈具電路已經完全與外界隔離，實現了LED燈源及電路在燈具工作時產生的火花不能向外傳遞，從而杜絕了燈具光源及電路在爆炸性氣體環(huán)境中的火花傳爆現象。

進一步的，E步驟為：25℃下24小時，或80℃下30分鐘，或150℃下15分鐘。

為更好的實現本發(fā)明目的，本發(fā)明又提供了用本澆封方法進行澆封的防爆LED燈具的澆封結構，包括上殼，光源電路、透鏡、LED燈源，密封卡頭、導線、螺絲和進線腔，其中，上殼的下方設置有鋁基板，鋁基板上集成有若干LED燈源，鋁基板的下方設置有透鏡，上殼、鋁基板和透鏡之間通過螺絲緊固，透鏡的下表面設置有若干半球狀和/或方體狀的凸起，凸起與LED燈源一一對應，透鏡與鋁基板之間，鋁基板與LED燈源之間，上殼與鋁基板之間填充有步驟A所述材料固化后形成的中間膠層，中間膠層的厚度不大于1mm，螺絲固定處填充有步驟A所述材料固化后形成的螺絲孔封閉層，所述透鏡為鋼化玻璃材質。

進一步的，上殼的上部一體成型的設置有進線腔，光源電路位于進線腔內或者位于上殼與鋁基板之間，LED燈源、光源電路與導線之間電連接，進線腔的底部設置有密封卡頭，密封卡頭與進線腔之間卡接固定，導線穿過密封卡頭后從進線腔導出，導線與進線腔之間填充有環(huán)氧樹脂固化后形成的環(huán)氧樹脂澆封層，進線腔貫通到鋁基板的下方，進線腔的最底部填充有步驟A所述材料固化后形成的進線腔封閉層。

進一步的，透鏡上具有平面部分，平面部分以鋁基板為背景構成了鏡面反射，透鏡上的凸起部分為連續(xù)的球面和/或方體狀凸起，且具有高度差，球面凸起與方體狀凸起之間的間距由于形成LED燈源照射進而形成了漫反射和折射，漫反射、折射與鏡面平面部分的鏡面反射共同增加了LED燈源的照明率。

進一步的，透鏡和上殼的形狀為矩形或圓形。

進一步的，透鏡與上殼的形狀相同且透鏡的周長略小于上殼的周長。

本發(fā)明的優(yōu)點為：結構簡單，使用方便，對防爆LED燈具的澆封工藝做出改進，提升澆封效果和密封性，使燈具結構緊湊、輕便、便于安裝檢修成為可能，縫隙之間的澆封工藝，避免了LED光源及電路火花向外傳遞，從而杜絕了燈具光源在爆炸性氣體環(huán)境中的火花傳爆現象。同時對燈具結構進行改進，提高照明率和散熱效果。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的透鏡為方形時的主視方向示意圖。

圖2為本發(fā)明的透鏡為方形時的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明的透鏡為圓形時的主視方向示意圖。

圖4為本發(fā)明的透鏡為圓形時的結構示意圖。

圖5為本發(fā)明的澆封方法流程示意圖。

圖6為本發(fā)明固化過程的時間與溫度控制條件示意圖。

附圖標識：

1、透鏡 2、中間膠層 3、上殼

4、凸起 5、螺絲 6、鋁基板

7、進線腔 8、導線 9、環(huán)氧樹脂澆封層

10、LED燈 11、螺絲孔封閉層 12、進線腔封閉層

13、密封卡頭

具體實施方式：

下面結合附圖，對本發(fā)明進行說明。如圖1-6所示，圖1為本發(fā)明的透鏡為方形時的主視方向示意圖。圖2為本發(fā)明的透鏡為方形時的結構示意圖。圖3為本發(fā)明的透鏡為圓形時的主視方向示意圖。圖4為本發(fā)明的透鏡為圓形時的結構示意圖。圖5為本發(fā)明的澆封方法流程示意圖。圖6為本發(fā)明固化過程的時間與溫度控制條件示意圖。

本發(fā)明公開了防爆LED燈具的澆封方法，其中，包括如下步驟：

A、澆封材料的配制，

B、步驟A的材料按比例攪拌混合，使用小型行星攪拌器攪拌均勻，

C、真空脫泡，

D、對LED燈具進行澆封操作，

E、固化。

進一步的，A步驟為，按照1:1的重量比稱取A、B組分，A組分為K-5501-A,B組分為K-5501-B，A、B組分為廣東恒大新材料科技有限公司有機硅灌封膠。

或者，A步驟的澆封材料主要由甲基含氫硅油和含有催化劑的甲基乙烯硅油組成，甲基含氫硅油與含有催化劑的甲基乙烯硅油的質量比為0.9-1:1-0.9。

或者，A步驟的澆封材料為，通過開環(huán)聚合了聚二甲基-甲基苯基-甲基乙烯基的硅氧烷共聚物，甲基苯基含氫硅油為交聯劑，以季銨鹽或Karstedt為催化劑，催化劑占硅氧烷共聚物和交聯劑總質量的千分之0.01-0.05，硅氧烷共聚物：添加有催化劑的甲基苯基含氫硅油的質量比為0.9-1:1-0.9。

C步驟為：

將混配好的膠料連同混配容器置于真空排泡設備中，抽真空進行脫泡處理，真空排泡過程中，混合物液面可能升高至原體積的3～4倍液面位置，然后自動破泡坍塌，破泡后維持真空3～4分鐘，最后釋放真空。

D步驟為：

澆封：將配好的膠料灌入LED燈具需要灌封的部位，室溫下靜置，自然硫化，或進行加熱加速硫化；

具體澆封步驟為：

透鏡1與上殼3四周之間用環(huán)氧樹脂澆封，澆封厚度為＞1mm；

透鏡1與鋁基板6、LED燈源10之間用步驟A的材料進行澆封；

螺絲5頭部與透鏡1之間的空隙用步驟A的材料澆封；

上殼3的進線腔7在連接導線8后，填入密封卡頭13，并采用環(huán)氧樹脂將進線腔7與導線8之間澆封，

經過上述澆封處理后，LED燈具的光源結構被完全封閉并形成一個完整的光源整體，此時，LED光源及燈具電路已經完全與外界隔離，實現了LED燈源及電路在燈具工作時產生的火花不能向外傳遞，從而杜絕了燈具光源及電路在爆炸性氣體環(huán)境中的火花傳爆現象。

E步驟為：25℃下24小時，或80℃下30分鐘，或150℃下15分鐘。

本發(fā)明的防爆LED燈具的澆封結構，包括上殼3，光源電路、透鏡1、LED燈源10，密封卡頭13、導線8、螺絲5和進線腔7，其中，上殼3的下方設置有鋁基板6，鋁基板6上集成有若干LED燈源10，鋁基板10的下方設置有透鏡1，上殼3、鋁基板6和透鏡1之間通過螺絲5緊固，透鏡1的下表面設置有若干半球狀和/或方體狀的凸起4，凸起4與LED燈源10一一對應，透鏡1與鋁基板6之間，鋁基板6與LED燈源10之間，上殼3與鋁基板6之間填充有步驟A所述材料固化后形成的中間膠層2，中間膠層的厚度不大于1mm，螺絲5固定處填充有步驟A所述材料固化后形成的螺絲孔封閉層11，所述透鏡為鋼化玻璃材質。進一步的，上殼3的上部一體成型的設置有進線腔7，光源電路位于進線腔7內或者位于上殼與鋁基板之間，LED燈源、光源電路與導線之間電連接，進線腔的底部設置有密封卡頭，密封卡頭與進線腔之間卡接固定，導線穿過密封卡頭后從進線腔導出，導線與進線腔之間填充有環(huán)氧樹脂固化后形成的環(huán)氧樹脂澆封層9，進線腔貫通到鋁基板的下方，進線腔的最底部填充有步驟A所述材料固化后形成的進線腔封閉層12。進一步的，透鏡上具有平面部分，平面部分以鋁基板為背景構成了鏡面反射，透鏡上的凸起部分為連續(xù)的球面和/或方體狀凸起，且具有高度差，球面凸起與方體狀凸起之間的間距由于形成LED燈源照射進而形成了漫反射和折射，漫反射、折射與鏡面平面部分的鏡面反射共同增加了LED燈源的照明率。進一步的，透鏡和上殼的形狀為矩形或圓形。進一步的，透鏡與上殼的形狀相同且透鏡的周長略小于上殼的周長。

實驗數據，本發(fā)明的AB膠的性能指標如下：

比較實驗，本發(fā)明與背景技術中的現有技術相比，

綜上，本發(fā)明結構簡單，使用方便，對防爆LED燈具的澆封工藝做出改進，提升澆封效果和密封性，使燈具結構緊湊、輕便、便于安裝檢修成為可能，縫隙之間的澆封工藝，避免了LED光源及電路火花向外傳遞，從而杜絕了燈具光源在爆炸性氣體環(huán)境中的火花傳爆現象。同時對燈具結構進行改進，提高照明率和散熱效果。