[實用新型]自由剪切湍流陣列無損解聚及精密分級LED熒光粉的裝置

有效

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• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN208449633U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 徐時清;凃程旭;包福兵;王煥平;鄧德剛;華有杰;陳亮;金尚忠
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: B04C5/02
• 分類號: B04C5/02
• 代理公司: 杭州奧創(chuàng)知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本實用新型公開了一種自由剪切湍流陣列無損解聚及精密分級LED熒光粉的裝置。本實用新型通過分布式高速射流陣列構建空間大尺度湍流渦來解聚、懸浮熒光粉顆粒，同時根據(jù)熒光粉顆粒氣流跟隨性結合分級輪附近的流動調制對其進行精密分級、收集，最終實現(xiàn)對熒光粉顆粒的多級篩選。本實用新型適用性較強，結構實現(xiàn)和流動控制方便，可以實現(xiàn)熒光顆粒粉粒徑無損解聚和精密分級，熒光粉中心粒徑在3?30um范圍可控，且離散度小，熒光粉發(fā)光效率高。

技術領域

本實用新型屬于氣溶膠技術、顆粒技術及材料技術領域，涉及一種利用自由剪切湍流陣列無損解聚及精密分級熒光粉的裝置。

背景技術

微米及納米顆粒團聚是自然界的普遍現(xiàn)象并在工程實際應用中廣泛存在，顆粒團聚即可以被利用，如納米材料制備、超聲團聚除塵等等，也可能成為工程應用需要解決的問題，如納米氣溶膠藥物彌散、熒光粉的解聚等。近來，隨著綠色能源技術的發(fā)展，LED技術以其在能耗、光源亮度方面的巨大優(yōu)勢逐漸替代了傳統(tǒng)燈源。而LED燈的性能很大程度上取決于熒光粉的微觀表面形貌完好程度、粒徑分布和解聚彌散的情況，熒光粉顆粒表面形貌越完整、解聚越充分、分級越精密粒徑分布越集中，則LED燈的性能越好。因此，可以說LED燈的生產制造過程中，如何充分解聚并精密分級熒光粉，同時最大限度保護熒光粉顆粒表面微觀形貌是LED的核心技術，對所制造LED整體性能和節(jié)能水平至關重要。

現(xiàn)有的粉體材料解聚與分級技術，如濕法球磨、高壓氣流粉碎等，主要采用物料相互碰撞進行粉碎，以此來降低磨損，提高解聚效率，而針對分級則有分級輪、離心式旋風分離器等，這些技術裝備早在粉體顆粒材料的大規(guī)模工程制備中廣泛應用。盡管如此，現(xiàn)有技術主要利用粉體物料的相互碰撞進行解聚，顯然這個不符合保護熒光粉顆粒表面微觀形貌的要求，同時，這些現(xiàn)有設備基本是不銹鋼等金屬材料制成，表面沒有針對熒光粉的需要進行處理，在解聚與分級中不可避免導致對熒光粉顆粒表面的污染；其次，目前的單一依靠分級輪進行的粉體分級技術相對熒光粉的精密分級要求還是比較粗糙的，即分級輪所得的熒光粉粒徑分布往往離散度過大，會導致LED燈能效的降低；最后，由于分級輪的分離效率高，成本低等特點，很適合熒光粉分級時采用，但前提是需要對分級輪的表面進行處理，而像分級輪這樣復雜的表面幾何結構，又是材料涂層制備中的難點。

針對上述問題，本實用新型提出一種利用自由剪切湍流陣列無損解聚及精密分級熒光粉的裝置，設計了新型無球磨氣流精密分級技術和立體空間分布式湍流渦系結構發(fā)生裝置，解決了傳統(tǒng)濕法球磨以及高壓氣流粉碎對熒光粉顆粒表面的破壞和污染問題，實現(xiàn)熒光粉粒徑分布的精確調控。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是針對傳統(tǒng)濕法球磨及高壓氣流粉碎等熒光粉解聚和分級技術易于破壞和污染熒光粉顆粒表面的不足，提供了一種利用自由剪切湍流陣列無損解聚及精密分級熒光粉顆粒的裝置。該裝置通過分布式高速射流陣列構建空間大尺度湍流渦來解聚、懸浮熒光粉顆粒，同時根據(jù)熒光粉顆粒氣流跟隨性結合分級輪附近的流動調制對其進行精密分級、收集，最終實現(xiàn)對熒光粉顆粒的多級篩選。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型的技術方案為

本實用新型包括分級機、顆粒收集器、湍流渦發(fā)生噴嘴匯管和流動調制噴嘴匯管，在分級機內腔下部設置一組湍流渦發(fā)生噴嘴，多個非徑向空間均勻分布的湍流渦發(fā)生噴嘴與內腔圓柱壁面的接觸面中心同在一個水平面內，且湍流渦發(fā)生噴嘴出口的垂直分量向上。

在分級機內腔上部靠近分級輪附近區(qū)域設置一組流動調制噴嘴，多個非徑向空間均勻分布的流動調制噴嘴與湍流渦發(fā)生噴嘴的切向方向水平分量方向相反；流動調制噴嘴的流向中心線處在同一水平面內或者流動調制噴嘴出口方向的垂直分量向下。

所述多個湍流渦發(fā)生噴嘴由一根環(huán)形湍流渦發(fā)生噴嘴匯管相連通，所述的多個流動調制噴嘴匯管由一根環(huán)形流動調制噴嘴匯管相連通；所述的湍流渦發(fā)生噴嘴匯管和流動調制噴嘴匯管均帶有進氣口。

在分級機內腔底部設置有顆粒收集器。