[发明专利]用于均匀地照射空心物体的LED灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于均匀地照射弯曲的、不平坦的或多面体面的照明装置，包括多个平坦的板上芯片LED模块，这些板上芯片LED模块至少成对地邻近布置，其中每个板上芯片LED模块具有多个发光LED。本发明还涉及一种照明单元和一种应用。

背景技术

需要对弯曲的、多面体的或者不平坦的面进行均匀照射的应用领域是硬化和曝光以对用于对不平坦物体的内侧或外侧涂层的漆、粘合剂、树脂和其他光反应材料进行干燥、固化或曝光。

对此的示例是通道修复，其中已知的是，管道或软管的内侧配备有软管形式的可光固化的涂层或物质。为了使所谓的“软管衬垫（Schlauch-Liner）”、即在外表面具有保护塑料膜的树脂浸渍的玻璃纤维组织变硬，在通道修复时强迫灯穿过软管或管道，以便借助于密集的照明分段地连续地使涂层材料干燥和硬化。相应的灯系统对于弯曲理想地弯至90°。相应地被涂层的管道和软管的典型直径在几厘米直至几米的范围中。

在这种方式中，需要均匀的曝光来全面地达到对涂层材料的均匀干燥和硬化。照射的典型均匀性容差处于小于所定义的平均值的±15%的范围中。对所照明的内壁的辐照强度对于该应用来说为几μW/cm²直至100W/cm²。

为了达到高的光功率，相应的已知灯系统配备有只比其被设计用于的管道内径小几毫米的直径。但是，灯也可以处于与待辐照的面相距直至几米。

对于其它径向对称的凸的空心物体的内部照射，已知类似的要求。这例如适用在照明技术的领域中，例如对于建筑光、对于长形物体或者具有特定截面几何形状的空腔的UV固化和曝光。相应的几何形状例如是管道、圆锥体、球体、多面体等等。

对于光固化的通道修复的应用示例来说迄今为止大多数情况下采用提供密集的光输出的气体放电灯。传统使用的基于气体放电的灯产生强烈的热辐射或红外辐射，所述热辐射或红外辐射在将灯过近地靠近要照明的对象时或在过于持久地辐照时加热该对象和待硬化的涂层。对于UV固化过程来说，这意味着可能分解待交联的聚合物。在通道修复中可能因此热损害待固化的衬垫材料。

已知的灯尤其是对于较大的管道直径是合适的，但是由于所述灯的结构尺寸而较少用于例如在房屋管线领域中存在的较小的管道直径，该较小的管道直径具有相应于160mm标称直径或更小的典型管道直径。对此没有可拖拽通过具有45°角或90°角的拱的气体放电灯系统可用。

对于小的结构尺寸，传统的UV灯技术受到灯的可达到的最小尺寸限制。在这方面的其它约束也由于用于灯的在机械上鲁棒的固着装置和保护装置的必要性而存在，所述固着装置和保护装置一般由用物质填充的玻璃外壳构成，在该玻璃外壳中，在两个相对的电极之间或者通过用微波无电极地进行激励而发生气体放电。在例如围绕灯的金属棒形式的相应的机械上鲁棒的固着装置或保护装置的情况下，要承担对所发射辐射的遮蔽的后果。当需要均匀的辐照时、例如在UV固化中，辐射的该不均匀性是不利的。

尤其是为了达到高辐照强度使用多个传统的玻璃烧瓶灯，当这些灯在例如管道的切线方向上并排布置时，由于这些灯的明显的几何伸长而使得达到均匀的照明变难。这由此导致，只有以对应于发射中心的间距的几何间距才能进行所发射的辐射场的良好溢出，从而由在灯的发射中心之间缺少发射造成的辐照强度的扰动导致切线方向上的强烈的不均匀性。在这种情况下，可能必须采用成本高的光学系统来使照明均匀化。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是，提供一种用于对弯曲的、不平坦的或者多面体面进行均匀照射的照明装置，所述照明装置可应用于紧凑的空心物体或典型的内径或外径在几毫米直至几米范围中的物体并且使得在所照明的内壁或外壁上的辐照强度在几十μW/cm²直至100W/cm²的范围中。该照明装置尤其是将能用于通道修复。

该任务通过用于对弯曲的、不平坦的或者多面体面进行均匀照射的照明装置来解决，该照明装置包括多个平坦的板上芯片LED模块，这些板上芯片LED模块至少成对地邻近布置，其中每个板上芯片LED模块具有多个发光LED，该照明装置通过如下方式扩展，即至少一对分别相邻的板上芯片LED模块相对于其表面法线以大于0°的角布置。