項(xiàng)目名稱：

LED防爆燈BC9308P

申報(bào)單位：

浙江通明電器股份有限公司

綜合介紹或申報(bào)理由：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展與工業(yè)化進(jìn)程加快，在石油、化工、電力、制藥、冶金等行業(yè)中，安全生產(chǎn)已成為一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。而高質(zhì)量的照明技術(shù)在這些領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用有著不可估量的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。照明系統(tǒng)涉及的場(chǎng)所和范圍很廣，既有在防水、高溫、振動(dòng)、腐蝕、粉塵、可燃?xì)怏w等惡劣環(huán)境。由于普通的照明燈具在工作時(shí)不可避免地產(chǎn)生電火花或形成熾熱的表面，它們一旦與生產(chǎn)或救援現(xiàn)場(chǎng)的爆炸性氣體混合物相遇或粉塵，就會(huì)導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生，直接危及國(guó)家財(cái)產(chǎn)和公民的生命安全。因此，作為使用最廣泛的電氣設(shè)施，工業(yè)照明的防爆技術(shù)問(wèn)題早已引起了人們的普遍關(guān)注和高度重視。 LED半導(dǎo)體照明屬于21世紀(jì)的綠色照明技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的工業(yè)照明防爆燈，它具有溫度穩(wěn)定、耐振動(dòng)、防爆等級(jí)高、抗震好等一系列優(yōu)異性能。近年來(lái)，隨著國(guó)外高新技術(shù)和工程項(xiàng)目中先進(jìn)防爆設(shè)備的引進(jìn)，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)防爆電氣行業(yè)發(fā)展。國(guó)內(nèi)LED防爆燈無(wú)論是從產(chǎn)品種類、外觀、結(jié)構(gòu)上，還是從內(nèi)部電氣元件和光源的性能方面來(lái)說(shuō)都取得了很大的進(jìn)步。但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在著不小的差距，產(chǎn)品質(zhì)量存在不少問(wèn)題：在LED核心光源方面，技術(shù)主要依賴進(jìn)口，自主研發(fā)能力不足；燈體散熱性能力差，主要是 LED光源、電源芯片產(chǎn)生多余熱量，如傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射措施效果不好，產(chǎn)生熱應(yīng)力集中失效，影響燈具可靠性和使用壽命；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本末倒置，這是目前國(guó)內(nèi)LED防爆燈具普遍存在的一個(gè)重大的缺陷。由于防爆燈具大多為封閉式燈具 , 更換光源比較麻煩。因此，應(yīng)在結(jié)構(gòu)上將燈具設(shè)計(jì)得更加合理 , 并提高防爆性能。   上述問(wèn)題都嚴(yán)重制約著國(guó)內(nèi)LED防爆燈在工業(yè)照明領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。因此，本項(xiàng)目對(duì)LED防爆燈的可靠性進(jìn)行了探索和研究，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)其防爆殼體結(jié)構(gòu)、散熱性能、光學(xué)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行工藝改進(jìn)和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，研發(fā)出一種大功率LED防爆燈，最高功率高達(dá)480W，是目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上已知的最大功率LED防爆燈 ，產(chǎn)品通過(guò)國(guó)際防爆認(rèn)證，歐盟防爆認(rèn)證，國(guó)內(nèi)防爆認(rèn)證；該項(xiàng)目的研發(fā)成功，有效解決了化工廠、電廠戶外煤場(chǎng)，因揚(yáng)塵需改造成室內(nèi)煤棚無(wú)高功率的防爆燈可用問(wèn)題，還解決了化工廠高大車間的防爆照明，填補(bǔ)了市場(chǎng)空白。

主要技術(shù)參數(shù)：

(1)輸入電壓范圍：AC180-295。 

(2)整燈光效：109.8LM/W(符合標(biāo)準(zhǔn)：LM-79-08)；報(bào)告號(hào)：W01512215053） 

(3)8619小時(shí)光維持率：95.1% （符合標(biāo)準(zhǔn)：IES-LM-84:2014、報(bào)告號(hào)：W01512215053-2）。 

(4)防爆等級(jí)：Ex nRⅡC T3/T4Gc, Ex tD A21 T195℃/T130。 

(5)防腐性能：GB2423.18 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；報(bào)告號(hào)：W0151211505。 

(6)防振性能：GB2423.10 垂、縱、橫各10萬(wàn)次振動(dòng)；報(bào)告號(hào)：W0151211504。 

(7)防護(hù)等級(jí)：IP6。 

(8)耐溫范圍：-40℃—55℃。

(9)顯色指數(shù)：Ra70( Ra 80)。 

(10)色溫： 5000K(3000K/4000K/2200K)。 

(11)引入裝置：適合φ8mm~φ12mm電纜。 

(12)外形尺寸：φ602×300×250mm。 

(13)重量：14Kg。

與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品或同類技術(shù)的比較情況：

1.配光設(shè)計(jì)：國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品： 傳統(tǒng)隔爆型LED燈長(zhǎng)期以金鹵燈、熒光燈為參考物來(lái)設(shè)計(jì)其光學(xué)配光，如需改變光學(xué)配光，需要改變整個(gè)燈型結(jié)構(gòu)以及燈型模具，而且無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配光。     浙江通明的本項(xiàng)目采用多配光設(shè)計(jì)，自主研發(fā)出一種燈型10種配光角度，針對(duì)各種防爆場(chǎng)合及特殊場(chǎng)景要求，利用專業(yè)光學(xué)分析軟件建立不規(guī)則曲線模型，通過(guò)改變曲線優(yōu)化光學(xué)形狀，確定燈具最佳幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)，滿足不同場(chǎng)合要求，而且實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配光。無(wú)需改變燈型結(jié)構(gòu)，不僅省略大量模具開(kāi)發(fā)費(fèi)用，降低產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，從而提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。

2. 隔爆燈罩：傳統(tǒng)固定式防爆燈都是透明罩固定在金屬燈蓋上，由于防爆燈對(duì)防爆燈間隙要求很高，所以兩者之間會(huì)選擇質(zhì)量及強(qiáng)度較高的膠水做為隔爆面粘接及間隙填充，以達(dá)到防爆及防水要求。由于工業(yè)環(huán)境惡劣，如長(zhǎng)期使用在高溫或低溫環(huán)境中容易造成防爆安全問(wèn)題及防水問(wèn)題；浙江通明的本項(xiàng)目為提高現(xiàn)有LED燈防爆可靠性，本項(xiàng)目采用20151014080.7專利技術(shù)，用鋁材料作為隔爆面，燈罩通過(guò)注塑工藝內(nèi)嵌于燈罩固定座上，燈罩環(huán)壁與燈罩固定座的內(nèi)徑凹槽面緊密接觸，設(shè)有密封圈結(jié)構(gòu)，無(wú)需封膠，密封性和可靠性更好，有效提升了防爆性能；且連接處凸起部的截面為矩形，卡在凹槽內(nèi)，很難通過(guò)外力進(jìn)行拆卸，大大提高了牢固性。同時(shí)采用的注塑一體結(jié)構(gòu)，使得發(fā)光面變大，在有效的空間提升照明舒適度。 

3. 工藝材料：傳統(tǒng)固定式防爆燈殼體材料通常采用ADC12，導(dǎo)熱系數(shù)僅為96.2W/m.k，防腐性能差；在高溫、腐蝕工業(yè)環(huán)境中散熱問(wèn)題難以解決，而且殼體隔爆面容易出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕； 殼體隔爆面腐蝕后則不符合GB3836.2-2010的質(zhì)量要求，在爆炸性環(huán)境中存在安全隱患。浙江通明企業(yè)的本項(xiàng)目為了保障光源快速將熱導(dǎo)出去，使熱系統(tǒng)發(fā)揮作用，提升光效率，同時(shí)具有優(yōu)異的防腐蝕性能，本項(xiàng)目采用導(dǎo)熱系數(shù)大的6063作為散熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為201W/m.k；本項(xiàng)目重點(diǎn)研究其加工工藝、模具結(jié)構(gòu)、鋁水溫度、保壓時(shí)間等工藝，并運(yùn)用最新模具流道設(shè)計(jì)工藝，研制出適合6063作為壓鑄防爆燈殼材料；使用6063材料的防爆燈殼才能確保產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期可靠工作。 

4. 散熱結(jié)構(gòu)：目前在 LED 防爆燈中普遍采用被動(dòng)式散熱方法：一種在殼體背面加熱鰭片，另一種使用專用的散熱器傳熱類型。    浙江通明企業(yè)的本項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)：發(fā)明專利，專利號(hào)：ZL201210007655.2，對(duì)防爆燈的散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)：（1）每個(gè)LED燈源上對(duì)應(yīng)的設(shè)有特殊結(jié)構(gòu)的 LED 燈散熱器，能有效對(duì)燈源進(jìn)行散熱；（2）根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，熱量向上升騰把下面冷空氣吸入，形成冷熱交替自循環(huán)散熱。在殼體外側(cè)設(shè)置多個(gè)相互間隔的散熱格柵片，用于對(duì)LED燈源進(jìn)行散熱，并通過(guò)分析研究格柵片的厚度、個(gè)數(shù)、表面積、數(shù)量等參數(shù)對(duì)散熱性能的影響，得出較優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合，使LED光源工作溫度降低。

經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析：

該項(xiàng)目的研發(fā)成功，有效解決了化工廠、電廠戶外煤場(chǎng)，因揚(yáng)塵需改造成室內(nèi)煤棚無(wú)高功率的防爆燈可用問(wèn)題，還解決了化工廠高大車間的防爆照明，填補(bǔ)了市場(chǎng)空白。 每個(gè)電廠該區(qū)域使用燈具數(shù)量平均在100盞以上，以5000個(gè)電廠計(jì)算， 使用燈具在50 0000盞以上；每個(gè)普通化工廠用量在1000套以上；按100化工廠計(jì)算，使用燈具在１0 0000盞以上； 480W燈平均售價(jià)在6000元左右； 銷售總額為：6000元/盞*50 0000+6000元/盞*10 0000=36億元; 利潤(rùn)：36億元*0.09＝3.24億元; 實(shí)現(xiàn)利稅：2.59億元；　

技術(shù)及工藝創(chuàng)新要點(diǎn)：

本項(xiàng)目在前期技術(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)配光、防爆燈罩，導(dǎo)熱材料、光源散熱殼體結(jié)構(gòu)、進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新；

創(chuàng)新點(diǎn)1：自主研發(fā)出一種燈型10種配光角度（圖1、圖2），針對(duì)各種防爆場(chǎng)合及特殊場(chǎng)景要求，利用專業(yè)光學(xué)分析軟件建立不規(guī)則曲線模型，通過(guò)改變曲線優(yōu)化光學(xué)形狀，確定燈具最佳幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)，滿足不同場(chǎng)合要求，而且實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配光。無(wú)需改變燈型結(jié)構(gòu)，不僅省大量模具開(kāi)發(fā)費(fèi)用，降低產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，從而提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。光學(xué)設(shè)計(jì)是燈具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，合理的光學(xué)設(shè)計(jì)不僅可以獲得良好的照明效果，也使燈具提升發(fā)光效率。傳統(tǒng)隔爆型LED防爆燈長(zhǎng)期以金鹵燈、熒光燈為參照物來(lái)設(shè)計(jì)其光學(xué)配光，如需改變光學(xué)配光，需要改變整個(gè)燈型結(jié)構(gòu)以及燈型模具，而且無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配光。配光曲線如圖1，圖

2. 創(chuàng)新點(diǎn)2：隔爆型LED燈罩設(shè)計(jì) 防爆區(qū)域環(huán)境較為惡劣，要求燈具具有很強(qiáng)的可靠性。對(duì)于防爆等級(jí)較低的防爆燈，其燈罩直接一體成型安裝在防爆燈的安裝外殼上，而燈罩采用塑料材料制成，由于塑料和金屬的結(jié)合面很難通過(guò)隔爆型認(rèn)證所需的燃燒試驗(yàn)，不能適用于防爆要求高的環(huán)境。而市面上防爆性能較高的防爆燈，其燈罩主要通過(guò)膠水固定在燈殼上，由于膠水的粘結(jié)性能限制，結(jié)合面往往不夠牢靠，降低了防爆燈的可靠性，同時(shí)由于燈源的高溫性，會(huì)導(dǎo)致膠水的老化而使粘結(jié)不牢靠，影響整體防爆性能。 為提高現(xiàn)有LED燈防爆可靠性，本項(xiàng)目采用ZL201521122927.9專利技術(shù)，自主研制出一種隔爆型LED燈罩（如下圖3、4所示），采用鋁材料作為隔爆面，燈罩通過(guò)注塑工藝內(nèi)嵌于燈罩固定座上，燈罩環(huán)壁與燈罩固定座的內(nèi)徑凹槽面緊密接觸，設(shè)有密封圈結(jié)構(gòu)，無(wú)需封膠，密封性和可靠性更好，有效提升了防爆性能；且連接處凸起部的截面為矩形，卡在凹槽內(nèi)，很難通過(guò)外力進(jìn)行拆卸，大大提高了牢固性。同時(shí)采用的注塑一體結(jié)構(gòu)，使得發(fā)光面變大，在有效的空間提升照明舒適度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如圖3，圖4. 

創(chuàng)新點(diǎn)3：工藝材料：傳統(tǒng)固定式防爆燈殼體材料通常采用ADC12，導(dǎo)熱系數(shù)僅為96.2W/m.k，防腐性能差;在高溫、腐蝕工業(yè)環(huán)境中散熱問(wèn)題難以解決，而且殼體隔爆面容易出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕； 殼體隔爆面腐蝕后則不符合GB3836.2-2010的質(zhì)量要求，在爆炸性環(huán)境中存在安全隱患。 針對(duì)上述問(wèn)題，為了保障光源快速將熱導(dǎo)出去，使熱系統(tǒng)發(fā)揮作用，提升光效率，同時(shí)具有優(yōu)異的防腐蝕性能，采用導(dǎo)熱系數(shù)大的6063作為散熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為201W/m.k，可廣泛適用于海洋平臺(tái)。本項(xiàng)目重點(diǎn)研究其加工工藝、模具結(jié)構(gòu)、鋁水溫度、保壓時(shí)間等工藝，并運(yùn)用最新模具流道設(shè)計(jì)工藝，研制出新型壓鑄模具，可用6063作為壓鑄材料；確保產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期可靠工作。 

創(chuàng)新點(diǎn)4：散熱結(jié)構(gòu)：從 LED 伏安特性的溫度特性可知，當(dāng)溫度上升時(shí)，其效率急劇下降，而LED防爆燈具光效高、發(fā)熱量大，燈具散熱不好會(huì)直接導(dǎo)致LED快速老化，所以 LED防爆燈的散熱技術(shù)顯得尤其重要，是LED防爆燈具能否長(zhǎng)壽的關(guān)鍵因素之一。同時(shí)，由于防爆燈需滿足保護(hù)要求，光源和電源均需要安裝在保護(hù)外殼中，因此 LED 防爆燈的散熱更加困難。其核心技術(shù)已取得1項(xiàng)。   本項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)：發(fā)明專利，專利號(hào)：ZL201210007655.2，對(duì)防爆燈的散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)：（1）每個(gè)LED燈源上對(duì)應(yīng)的設(shè)有特殊結(jié)構(gòu)的 LED 燈散熱器，能有效對(duì)燈源進(jìn)行散熱；（2）根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，熱量向上升騰把下面冷空氣吸入，形成冷熱交替自循環(huán)散熱。在殼體外側(cè)設(shè)置多個(gè)相互間隔的散熱格柵片，用于對(duì)LED燈源進(jìn)行散熱，并通過(guò)分析研究格柵片的厚度、個(gè)數(shù)、表面積、數(shù)量等參數(shù)對(duì)散熱性能的影響，得出較優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合，使LED光源工作溫度降低。 結(jié)構(gòu)示意圖如圖5.
   

實(shí)際運(yùn)用案例和用戶評(píng)價(jià)意見(jiàn)：

實(shí)用案例：大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司張家口發(fā)電廠 用戶評(píng)價(jià)： 1. 應(yīng)用區(qū)域：煤場(chǎng)； 2. 開(kāi)始使用時(shí)間：2016年11月 3. 產(chǎn)品類型：LED防爆燈 4. 使用效果：照明效果非常舒適 5. 產(chǎn)品質(zhì)量情況：質(zhì)量穩(wěn)定 6. 服務(wù)情況：服務(wù)及時(shí)
   

獲獎(jiǎng)、專利情況：

發(fā)明專利（專利證書(shū)）、知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明（專利證書(shū)）、科技查新報(bào)告
   

申報(bào)單位介紹：

浙江通明電器股份有限公司成立于2003年，是一家專業(yè)從事工業(yè)照明燈具研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、碼頭、冶金等工業(yè)企業(yè)照明，是中國(guó)照明學(xué)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員、國(guó)家輕工行業(yè)防爆燈具標(biāo)準(zhǔn)起草單位；榮獲了：“國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)”、“國(guó)家火炬計(jì)劃”、“浙江省科技中小企業(yè)”、“溫州市專利示范企業(yè)” 、“專利重點(diǎn)保護(hù)企業(yè)” 、“溫州市企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心”、“溫州名牌產(chǎn)品”、 “溫州市知名商標(biāo)”等榮譽(yù)； 公司通過(guò)了ISO9001質(zhì)量認(rèn)證、ISO14001環(huán)境認(rèn)證、OHSAS18001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證，產(chǎn)品通過(guò)了IECEx國(guó)際防爆認(rèn)證、歐洲ATEX防爆認(rèn)證、CE、ROHS、3C、CQC、MA煤礦安全認(rèn)證、國(guó)家燈具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心及國(guó)家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等國(guó)內(nèi)外權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證；     公司擁有強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)和認(rèn)真務(wù)實(shí)的團(tuán)隊(duì)。通過(guò)不斷創(chuàng)新，綜合十多年市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，始終以用戶為導(dǎo)向，不斷解決用戶核心痛點(diǎn)，通過(guò)不斷改進(jìn)，產(chǎn)品在爆炸性氣體、粉塵、腐蝕、振動(dòng)、高溫以及高濕等惡劣環(huán)境中能長(zhǎng)期安全、可靠工作，并且在產(chǎn)品使用、維護(hù)以及智能化上做了很多創(chuàng)新，更加高效人性化。公司產(chǎn)品不僅滿足了基本照明需求，更重視光與環(huán)境，光與生物學(xué)完美融合，為智慧照明時(shí)代提供更加安全和可靠的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。     通明本著產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)，樹(shù)百年品牌企業(yè)的決心，堅(jiān)持客戶、員工、企業(yè)共贏為宗旨，為不斷加盟通明的精英創(chuàng)造一個(gè)卓越平臺(tái)，共同打造中國(guó)工業(yè)照明一流品牌。

產(chǎn)品圖片：