โคมไฟ LED กลางแจ้งมักใช้สำหรับและติดตั้งในการใช้งานกลางแจ้ง ดังนั้นโคมไฟส่องสว่างกลางแจ้งจึงจำเป็นต้องทนต่อการทดสอบน้ำแข็ง หิมะ แดดที่แผดเผา ลม ฝน ฟ้าผ่า น้ำ หรือแม้กระทั่งการขับรถทับ หรือสึกกร่อนโดย น้ำทะเลหรือลมทะเลเป็นเวลานานและค่าติดตั้งไฟภายนอกอาคารค่อนข้างสูงอย่างไรก็ตาม เนื่องจากเป็นการยากที่จะรื้อ ถอด และซ่อมแซมเมื่อโคมไฟ LED กลางแจ้งเหล่านี้ถูกนำไปใช้บนผนังภายนอก อาคาร หรือใต้ดินหรือใต้น้ำ และสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่นๆ ดังนั้นโคมไฟ LED กลางแจ้งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของความเสถียรในระยะยาว งาน.และไดโอด LED เป็นส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่ละเอียดอ่อนหากด้านในของหลอดไฟ LED กลางแจ้ง โดยเฉพาะ LED และส่วนประกอบอื่นๆ ได้รับผลกระทบจากความชื้น จะทำให้ชิป LED ดูดซับความชื้น และ LED, PCB และส่วนประกอบอื่นๆ เสียหายดังนั้น LED จึงเหมาะสำหรับการทำงานในที่แห้งและอุณหภูมิต่ำเพื่อให้แน่ใจว่า LED สามารถทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลานานภายใต้สภาวะกลางแจ้งที่รุนแรง การออกแบบโครงสร้างกันน้ำของโคมไฟจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโคมไฟภายนอกอาคาร
ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการกันน้ำของหลอดไฟ LED กลางแจ้ง:
1. รังสีอัลตราไวโอเลต
รังสีอัลตราไวโอเลตมีผลทำลายล้างต่อสิ่งที่สัมผัสภายนอกหลอดไฟ LED กลางแจ้ง เช่น ยางหุ้มสายไฟ สารเคลือบป้องกันตัวโคม ชิ้นส่วนพลาสติก กาวปิดผนึก แหวนยางปิดผนึก และกาว เป็นต้น
หลังจากที่ยางฉนวนของสายไฟมีอายุและแตกร้าว ไอน้ำจะแทรกซึมเข้าไปภายในหลอดไฟผ่านช่องว่างในแกนสายไฟหลังจากเคลือบผิวตัวโคมตามอายุแล้ว สารเคลือบที่ขอบตัวโคมจะแตกหรือลอกออก หรือมีช่องว่างหลังจากที่ตัวเรือนพลาสติกมีอายุมากขึ้น จะทำให้เสียรูปและแตกได้คอลลอยด์แบบเติมอิเล็กทรอนิกส์จะแตกเมื่ออายุมากขึ้นแหวนยางซีลมีอายุการใช้งานและเสียรูป และจะเกิดช่องว่างขึ้นกาวระหว่างชิ้นส่วนโครงสร้างมีอายุมากขึ้น และช่องว่างจะปรากฏขึ้นหลังจากแรงยึดเกาะลดลงสิ่งเหล่านี้คือความเสียหายของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อความสามารถในการกันน้ำของโคมไฟกลางแจ้ง
2. ความแตกต่างของอุณหภูมิสูงและต่ำ
อุณหภูมิกลางแจ้งเปลี่ยนแปลงอย่างมากทุกวัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูร้อน อุณหภูมิพื้นผิวของโคมไฟกลางแจ้งอาจเพิ่มขึ้นถึง 50-60 ℃ ในช่วงเวลากลางวัน และลดลงถึง 10-20 ℃ ในเวลากลางคืนในฤดูหนาวหรือวันที่มีหิมะเป็นน้ำแข็ง อุณหภูมิอาจลดลงต่ำกว่าศูนย์ และความแตกต่างของอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงมากยิ่งขึ้นสำหรับโคมไฟกลางแจ้ง การเสื่อมสภาพและการเสียรูปของวัสดุจะถูกเร่งให้เร็วขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงในฤดูร้อนในฤดูหนาว เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าศูนย์ ชิ้นส่วนพลาสติกจะเปราะหรือแตกภายใต้แรงกดดันของน้ำแข็งและหิมะ
3. การขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวด้วยความเย็น
ตัวโคมขยายตัวด้วยความร้อนและหดตัวด้วยความเย็น: การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิทำให้ตัวโคมขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนวัสดุที่แตกต่างกัน (เช่น แก้วและโปรไฟล์อลูมิเนียม) มีการขยายตัวเชิงเส้นหรือสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่างกัน และวัสดุที่แตกต่างกันทั้งสองจะถูกแทนที่ที่จุดเชื่อมต่อกระบวนการขยายและหดตัวเนื่องจากความร้อนเกิดขึ้นซ้ำๆ ทุกวัน และการกระจัดสัมพัทธ์ก็เกิดขึ้นซ้ำๆ เช่นกัน ซึ่งทำลายความแน่นของอากาศของโคมไฟกลางแจ้งอย่างมาก
อากาศภายในขยายตัวด้วยความร้อนและหดตัวด้วยความเย็น: บ่อยครั้งจะเห็นว่าหยดน้ำกลั่นตัวที่ด้านในของฝาครอบแก้วของไฟใต้ดิน LED ในพื้นของจัตุรัสสาธารณะหรือถนน และอื่นๆ หยดน้ำจะแทรกซึมเข้าไปได้อย่างไร โคมไฟใต้ดินที่ปิดผนึกและเต็มไปด้วยเจลอย่างสมบูรณ์ ?นี่คือผลลัพธ์ของ “The Siphon effect” เมื่อความร้อนขยายตัวและหดตัว
ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิลดลงจาก 60°C ถึง 10°C การเปลี่ยนแปลงของความดันอากาศภายในหลอดไฟจะอยู่ที่ประมาณ: 1-(273+60) K/(273+10)K=-0.18 atm=-1.86 m คอลัมน์น้ำ
อุณหภูมิจะสูงขึ้น และภายใต้การกระทำของแรงดันลบขนาดใหญ่ อากาศชื้นจะผ่านช่องว่างเล็กๆ ในวัสดุของตัวโคมหลังจากที่อากาศชื้นแทรกซึมเข้าไปในตัวโคมและสัมผัสกับตัวโคมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า อากาศจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำและรวมตัวกันหลังจากอุณหภูมิลดลง ภายใต้การกระทำของแรงดันบวก อากาศจะถูกระบายออกจากตัวโคม แต่หยดน้ำยังคงติดอยู่กับหลอดไฟกระบวนการหายใจของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะเกิดขึ้นซ้ำๆ ทุกวัน และมีน้ำสะสมอยู่ภายในหลอดไฟมากขึ้นเรื่อยๆ
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของการขยายตัวและการหดตัวทางความร้อนทำให้การออกแบบกันน้ำและกันอากาศของหลอดไฟ LED กลางแจ้งเป็นวิศวกรรมระบบที่ซับซ้อน
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของการขยายตัวและการหดตัวทางความร้อนทำให้การออกแบบกันน้ำและกันอากาศของหลอดไฟ LED กลางแจ้งเป็นวิศวกรรมระบบที่ซับซ้อนต่อไปนี้คือการวิเคราะห์ลักษณะทางเทคนิคของระบบกันน้ำแบบส่องสว่างสองระบบ (ระบบหนึ่งคือการกันซึมของโครงสร้าง และอีกระบบหนึ่งคือวัสดุปิดผนึกกันซึม) เพื่อทำความเข้าใจข้อดีและข้อเสีย
I. เกี่ยวกับเทคโนโลยีกันซึมโครงสร้าง:
โคมไฟกลางแจ้งที่ใช้การออกแบบโครงสร้างกันน้ำจำเป็นต้องจับคู่อย่างใกล้ชิดกับวงแหวนซิลิโคนสำหรับการกันน้ำโครงสร้างตัวโคมมีความแม่นยำและซับซ้อนยิ่งขึ้นโดยปกติแล้วเหมาะสำหรับโคมไฟขนาดใหญ่ที่มีกำลังไฟปานกลางและสูง เช่น สปอร์ตไลท์แบบเส้นตรง โคมไฟฟลัดไลท์ทรงสี่เหลี่ยม และโคมฟลัดไลท์ทรงกลมหรือสปอตไลท์ เป็นต้น
โคมไฟกันน้ำที่มีโครงสร้างประกอบขึ้นด้วยโครงสร้างทางกลล้วน ๆ ด้วยเครื่องมือง่าย ๆ มีขั้นตอนและกระบวนการประกอบน้อยกว่า และใช้เวลาในการประกอบสั้น และยังสะดวกและรวดเร็วในการซ่อมแซม
อย่างไรก็ตาม ฟิกซ์เจอร์สำหรับให้แสงสว่างภายนอกอาคารที่มีการกันซึมของโครงสร้างมีความต้องการสูงกว่าสำหรับการตัดเฉือน และขนาดของแต่ละชิ้นส่วนจะต้องตรงกันอย่างแม่นยำวัสดุและโครงสร้างที่เหมาะสมเท่านั้นที่สามารถรับประกันประสิทธิภาพการกันน้ำได้ต่อไปนี้เป็นข้อกำหนดการออกแบบที่สำคัญหลายประการ:
(1) แหวนกันน้ำซิลิโคน:
เลือกวัสดุที่มีความแข็งเหมาะสมและออกแบบแรงกดที่เหมาะสมสำหรับวงแหวนซิลิโคนกันน้ำ และรูปร่างภาคตัดขวางก็มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวงแหวนซิลิโคนกันน้ำสายนำไฟฟ้าเป็นช่องทางให้น้ำซึมเข้า ดังนั้นจำเป็นต้องเลือกสายกันน้ำ และการใช้หัวยึดสายกันน้ำที่แข็งแรง (หัว PG) สามารถป้องกันไม่ให้ไอน้ำซึมผ่านช่องว่างในแกนสายได้ แต่ จำเป็นที่ชั้นฉนวนสายไฟหรือยางจะต้องไม่เก่าหรือแตกภายใต้การบีบแรงในระยะยาวของหัว PG กันน้ำ
(2) ความแตกต่างของอุณหภูมิ:
ที่อุณหภูมิปกติ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของกระจกจะอยู่ที่ประมาณ 7.2×10~m/(m·K) และของอะลูมิเนียมอัลลอยด์จะอยู่ที่ประมาณ 23.2×10-m/(m·K)มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างคนทั้งสองเมื่อขนาดภายนอกของโคมไฟมีขนาดใหญ่ จะต้องพิจารณาอย่างรอบคอบสมมติว่าความยาวของหลอดไฟคือ 1,000 มม. อุณหภูมิของตัวเรือนหลอดคือ 60°C ในตอนกลางวัน อุณหภูมิจะลดลงถึง 10°C ในตอนกลางคืนหรือเมื่อฝนตก และความแตกต่างของอุณหภูมิคือประมาณ 50°C โปรไฟล์กระจกและอลูมิเนียมจะสัมผัสกัน 0.36 มม. และ 1.16 มม. ตามลำดับ และการกระจัดสัมพัทธ์คือ 0.8 มม. องค์ประกอบการปิดผนึกหรือชิ้นส่วนจะถูกดึงซ้ำ ๆ ในระหว่างกระบวนการแทนที่ซ้ำ ๆ ซึ่งส่งผลต่อความแน่นของอากาศสำหรับโคมไฟกลางแจ้งเป็นอย่างมาก
(3) วาล์วระบายอากาศ:
หลอดไฟ LED กลางแจ้งกำลังสูงขนาดกลางและสูงจำนวนมากสามารถติดตั้งวาล์วกันน้ำได้ (หรือวาล์วแรงดันสุญญากาศ)การทำงานของตะแกรงโมเลกุลของวาล์วระบายอากาศแบบกันน้ำสามารถช่วยปรับสมดุลแรงดันอากาศภายในและภายนอกของหลอดไฟ และขจัดแรงดันลบ ป้องกันไม่ให้ไอน้ำถูกดูดซับ และทำให้ภายในของหลอดไฟแห้งอุปกรณ์กันน้ำที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพ (วาล์วระบายอากาศ) สามารถปรับปรุงความสามารถในการกันน้ำของการออกแบบโครงสร้างเดิมอย่างไรก็ตาม วาล์วระบายอากาศไม่เหมาะสำหรับไฟใต้ดิน ไฟฝังดิน โคมไฟฝัง โคมไฟใต้น้ำ และโคมไฟอื่นๆ ที่มักจะจมอยู่ในน้ำ
ความเสถียรในระยะยาวของโครงสร้างกันน้ำของหลอดไฟนั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการออกแบบ ประสิทธิภาพของวัสดุหลอดไฟที่เลือก ความแม่นยำในการประมวลผล และเทคโนโลยีการประกอบหากชิ้นส่วนที่อ่อนแอของโคมไฟภายนอกผิดรูปและมีน้ำซึมออกมา จะทำให้ LED และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหายอย่างถาวร ซึ่งคาดเดาได้ยากในระหว่างขั้นตอนการตรวจสอบโรงงาน และเกิดขึ้นอย่างกะทันหันกับโคมไฟดังนั้นเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของโคมไฟกลางแจ้งแบบกันน้ำที่มีโครงสร้างจึงจำเป็นต้องปรับปรุงเทคโนโลยีกันน้ำต่อไป
ครั้งที่สองเกี่ยวกับการปิดผนึกวัสดุกันซึม
วัสดุกันซึมสำหรับโคมไฟกลางแจ้งคืออะไร?
โคมไฟกลางแจ้งออกแบบโดยใช้วัสดุกันน้ำซึ่งใช้กาวอุดและปิดผนึกเพื่อป้องกันและกันน้ำ และใช้กาวหรือเจลเพื่อปิดผนึกรอยต่อหรือช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนโครงสร้างเพื่อให้ชิ้นส่วนไฟฟ้าปิดสนิทและบรรลุผลกันน้ำสำหรับโคมไฟกลางแจ้ง
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุกันน้ำ การซีลพิเศษสำหรับโคมไฟกลางแจ้งประเภทและยี่ห้อต่าง ๆ ยังคงปรากฏขึ้น เช่น อีพอกซีเรซินดัดแปลง โพลียูรีเทนเรซินดัดแปลง ซิลิกาเจลอินทรีย์ดัดแปลง ฯลฯ ด้วยสูตรทางเคมีที่แตกต่างกัน ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพทางกายภาพและทางเคมี ของกาวปิดผนึก เช่น ความยืดหยุ่น ความเสถียรของโครงสร้างโมเลกุล การยึดเกาะ ความต้านทานรังสียูวี ความต้านทานความร้อน ความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำ ความสามารถในการไม่ชอบน้ำ และประสิทธิภาพของฉนวนจะแตกต่างกัน
ความยืดหยุ่น:
คอลลอยด์ที่อ่อนลงและโมดูลัสยืดหยุ่นที่เล็กกว่าของคอลลอยด์คือ ดังนั้นความสามารถในการปรับตัวก็จะดีขึ้นโมดูลัสยืดหยุ่นของซิลิโคนดัดแปลงนั้นมีขนาดเล็กที่สุด
ความเสถียรของโครงสร้างโมเลกุล:
จำเป็นต้องมีโครงสร้างทางเคมีของวัสดุที่มีความเสถียร และจะไม่แก่หรือแตกภายใต้การกระทำระยะยาวของรังสียูวี อากาศ และอุณหภูมิสูงและต่ำซิลิโคนดัดแปลงมีความเสถียรมากที่สุดในวัสดุเหล่านี้
การยึดเกาะ:
หากการยึดเกาะแข็งแรงก็ไม่หลุดล่อนง่ายอีพอกซีเรซินดัดแปลงมีการยึดเกาะที่แข็งแกร่งที่สุด แต่โครงสร้างทางเคมีมีความเสถียรน้อยกว่า และง่ายต่อการแก่และแตกร้าว
ไม่ชอบน้ำ:
เป็นตัวบ่งชี้ความสามารถของคอลลอยด์ในการต้านทานการซึมของน้ำซิลิกาเจลอินทรีย์ที่ผ่านการดัดแปลงมีความไม่ชอบน้ำได้ดีกว่าในวัสดุหลายชนิดที่กล่าวถึงข้างต้น
ฉนวนกันความร้อน:
ฉนวนกันความร้อนเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ส่องสว่างภายนอกอาคารความพิเศษกาวปิดผนึก / เจลของวัสดุที่กล่าวถึงข้างต้นนั้นดีทั้งหมด
จากมุมมองที่ครอบคลุมของคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีข้างต้น วัสดุออร์กาโนซิลิกอนที่ผ่านการดัดแปลงจะทำงานได้ดีที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์แสงสว่างภายนอกอาคาร
ยาแนว
สารอุดหลุมร่องฟันมักจะบรรจุในท่อซึ่งเหมาะสำหรับการสร้างกาว และโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการยึดติดและปิดผนึกรอยต่อระหว่างปลายลวดและชิ้นส่วนโครงสร้างเปลือกสูตรที่มีส่วนประกอบเดียวที่ใช้กันทั่วไปทำปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศที่อุณหภูมิห้องและแข็งตัวตามธรรมชาติ
หมายเหตุพิเศษ: ผู้ผลิตบางรายใช้กาวผนังม่านที่เป็นกลางในการก่อสร้างแทนกาวอิเล็กทรอนิกส์ระดับมืออาชีพ ซึ่งง่ายต่อการย่อยสลายสารที่เป็นอันตรายและทำให้หลอดไฟเสียหาย
กาวยาแนวและยาแนวกันรั่วบางประเภทจะสลายตัวของสารเคมีเหลวหรือก๊าซในปริมาณเล็กน้อยในระหว่างกระบวนการทำให้แข็งตัว ตัวอย่างเช่น สารเรืองแสงของ LED เสียหายได้ง่ายจากผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของคอลลอยด์ที่อยู่รอบๆ ไดโอด LED และส่งผลให้ อุณหภูมิสีเปลี่ยนไปหรือทำให้ชิป LED เสียหายหรือคอลลอยด์จะย่อยสลายสารที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับพลาสติก PC ใส ทำลายโครงสร้างของ PC เป็นต้นนี่เป็นอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้คอลลอยด์จำเป็นต้องเข้าใจคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพอย่างถ่องแท้จากผู้ผลิตคอลลอยด์ และต้องทดสอบและตรวจสอบเมื่อออกแบบโคมไฟและเลือกวัสดุปิดผนึก
สารเคลือบหลุมร่องฟันได้รับผลกระทบมากที่สุดจากการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อนในการยึดติดและการปิดผนึกของเปลือก/โครงสร้างตัวเรือนของโคมไฟภายนอกอาคารโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโคมไฟภายนอกอาคารขนาดใหญ่ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของวัสดุต่างๆ จะแตกต่างกันมาก และการดึงและรอยแตกที่เกิดจากปรากฏการณ์การขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นกับโคมไฟภายนอกอาคารนั้นเกิดขึ้นอย่างต่อ
โคมไฟ LED กลางแจ้งมักใช้สำหรับและติดตั้งในการใช้งานกลางแจ้ง ดังนั้นโคมไฟส่องสว่างกลางแจ้งจึงจำเป็นต้องทนต่อการทดสอบน้ำแข็ง หิมะ แดดที่แผดเผา ลม ฝน ฟ้าผ่า น้ำ หรือแม้กระทั่งการขับรถทับ หรือสึกกร่อนโดย น้ำทะเลหรือลมทะเลเป็นเวลานานและค่าติดตั้งไฟภายนอกอาคารค่อนข้างสูงอย่างไรก็ตาม เนื่องจากเป็นการยากที่จะรื้อ ถอด และซ่อมแซมเมื่อโคมไฟ LED กลางแจ้งเหล่านี้ถูกนำไปใช้บนผนังภายนอก อาคาร หรือใต้ดินหรือใต้น้ำ และสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่นๆ ดังนั้นโคมไฟ LED กลางแจ้งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของความเสถียรในระยะยาว งาน.และไดโอด LED เป็นส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่ละเอียดอ่อนหากด้านในของหลอดไฟ LED กลางแจ้ง โดยเฉพาะ LED และส่วนประกอบอื่นๆ ได้รับผลกระทบจากความชื้น จะทำให้ชิป LED ดูดซับความชื้น และ LED, PCB และส่วนประกอบอื่นๆ เสียหายดังนั้น LED จึงเหมาะสำหรับการทำงานในที่แห้งและอุณหภูมิต่ำเพื่อให้แน่ใจว่า LED สามารถทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลานานภายใต้สภาวะกลางแจ้งที่รุนแรง การออกแบบโครงสร้างกันน้ำของโคมไฟจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโคมไฟภายนอกอาคาร
ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการกันน้ำของหลอดไฟ LED กลางแจ้ง:
1. รังสีอัลตราไวโอเลต
รังสีอัลตราไวโอเลตมีผลทำลายล้างต่อสิ่งที่สัมผัสภายนอกหลอดไฟ LED กลางแจ้ง เช่น ยางหุ้มสายไฟ สารเคลือบป้องกันตัวโคม ชิ้นส่วนพลาสติก กาวปิดผนึก แหวนยางปิดผนึก และกาว เป็นต้น
หลังจากที่ยางฉนวนของสายไฟมีอายุและแตกร้าว ไอน้ำจะแทรกซึมเข้าไปภายในหลอดไฟผ่านช่องว่างในแกนสายไฟหลังจากเคลือบผิวตัวโคมตามอายุแล้ว สารเคลือบที่ขอบตัวโคมจะแตกหรือลอกออก หรือมีช่องว่างหลังจากที่ตัวเรือนพลาสติกมีอายุมากขึ้น จะทำให้เสียรูปและแตกได้คอลลอยด์แบบเติมอิเล็กทรอนิกส์จะแตกเมื่ออายุมากขึ้นแหวนยางซีลมีอายุการใช้งานและเสียรูป และจะเกิดช่องว่างขึ้นกาวระหว่างชิ้นส่วนโครงสร้างมีอายุมากขึ้น และช่องว่างจะปรากฏขึ้นหลังจากแรงยึดเกาะลดลงสิ่งเหล่านี้คือความเสียหายของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อความสามารถในการกันน้ำของโคมไฟกลางแจ้ง
2. ความแตกต่างของอุณหภูมิสูงและต่ำ
อุณหภูมิกลางแจ้งเปลี่ยนแปลงอย่างมากทุกวัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูร้อน อุณหภูมิพื้นผิวของโคมไฟกลางแจ้งอาจเพิ่มขึ้นถึง 50-60 ℃ ในช่วงเวลากลางวัน และลดลงถึง 10-20 ℃ ในเวลากลางคืนในฤดูหนาวหรือวันที่มีหิมะเป็นน้ำแข็ง อุณหภูมิอาจลดลงต่ำกว่าศูนย์ และความแตกต่างของอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงมากยิ่งขึ้นสำหรับโคมไฟกลางแจ้ง การเสื่อมสภาพและการเสียรูปของวัสดุจะถูกเร่งให้เร็วขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงในฤดูร้อนในฤดูหนาว เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าศูนย์ ชิ้นส่วนพลาสติกจะเปราะหรือแตกภายใต้แรงกดดันของน้ำแข็งและหิมะ
3. การขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวด้วยความเย็น
ตัวโคมขยายตัวด้วยความร้อนและหดตัวด้วยความเย็น: การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิทำให้ตัวโคมขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนวัสดุที่แตกต่างกัน (เช่น แก้วและโปรไฟล์อลูมิเนียม) มีการขยายตัวเชิงเส้นหรือสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่างกัน และวัสดุที่แตกต่างกันทั้งสองจะถูกแทนที่ที่จุดเชื่อมต่อกระบวนการขยายและหดตัวเนื่องจากความร้อนเกิดขึ้นซ้ำๆ ทุกวัน และการกระจัดสัมพัทธ์ก็เกิดขึ้นซ้ำๆ เช่นกัน ซึ่งทำลายความแน่นของอากาศของโคมไฟกลางแจ้งอย่างมาก
อากาศภายในขยายตัวด้วยความร้อนและหดตัวด้วยความเย็น: บ่อยครั้งจะเห็นว่าหยดน้ำกลั่นตัวที่ด้านในของฝาครอบแก้วของไฟใต้ดิน LED ในพื้นของจัตุรัสสาธารณะหรือถนน และอื่นๆ หยดน้ำจะแทรกซึมเข้าไปได้อย่างไร โคมไฟใต้ดินที่ปิดผนึกและเต็มไปด้วยเจลอย่างสมบูรณ์ ?นี่คือผลลัพธ์ของ “The Siphon effect” เมื่อความร้อนขยายตัวและหดตัว
ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิลดลงจาก 60°C ถึง 10°C การเปลี่ยนแปลงของความดันอากาศภายในหลอดไฟจะอยู่ที่ประมาณ: 1-(273+60) K/(273+10)K=-0.18 atm=-1.86 m คอลัมน์น้ำ
อุณหภูมิจะสูงขึ้น และภายใต้การกระทำของแรงดันลบขนาดใหญ่ อากาศชื้นจะผ่านช่องว่างเล็กๆ ในวัสดุของตัวโคมหลังจากที่อากาศชื้นแทรกซึมเข้าไปในตัวโคมและสัมผัสกับตัวโคมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า อากาศจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำและรวมตัวกันหลังจากอุณหภูมิลดลง ภายใต้การกระทำของแรงดันบวก อากาศจะถูกระบายออกจากตัวโคม แต่หยดน้ำยังคงติดอยู่กับหลอดไฟกระบวนการหายใจของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะเกิดขึ้นซ้ำๆ ทุกวัน และมีน้ำสะสมอยู่ภายในหลอดไฟมากขึ้นเรื่อยๆ
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของการขยายตัวและการหดตัวทางความร้อนทำให้การออกแบบกันน้ำและกันอากาศของหลอดไฟ LED กลางแจ้งเป็นวิศวกรรมระบบที่ซับซ้อน
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของการขยายตัวและการหดตัวทางความร้อนทำให้การออกแบบกันน้ำและกันอากาศของหลอดไฟ LED กลางแจ้งเป็นวิศวกรรมระบบที่ซับซ้อนต่อไปนี้คือการวิเคราะห์ลักษณะทางเทคนิคของระบบกันน้ำแบบส่องสว่างสองระบบ (ระบบหนึ่งคือการกันซึมของโครงสร้าง และอีกระบบหนึ่งคือวัสดุปิดผนึกกันซึม) เพื่อทำความเข้าใจข้อดีและข้อเสีย
I. เกี่ยวกับเทคโนโลยีกันซึมโครงสร้าง:
โคมไฟกลางแจ้งที่ใช้การออกแบบโครงสร้างกันน้ำจำเป็นต้องจับคู่อย่างใกล้ชิดกับวงแหวนซิลิโคนสำหรับการกันน้ำโครงสร้างตัวโคมมีความแม่นยำและซับซ้อนยิ่งขึ้นโดยปกติแล้วเหมาะสำหรับโคมไฟขนาดใหญ่ที่มีกำลังไฟปานกลางและสูง เช่น สปอร์ตไลท์แบบเส้นตรง โคมไฟฟลัดไลท์ทรงสี่เหลี่ยม และโคมฟลัดไลท์ทรงกลมหรือสปอตไลท์ เป็นต้น
โคมไฟกันน้ำที่มีโครงสร้างประกอบขึ้นด้วยโครงสร้างทางกลล้วน ๆ ด้วยเครื่องมือง่าย ๆ มีขั้นตอนและกระบวนการประกอบน้อยกว่า และใช้เวลาในการประกอบสั้น และยังสะดวกและรวดเร็วในการซ่อมแซม
อย่างไรก็ตาม ฟิกซ์เจอร์สำหรับให้แสงสว่างภายนอกอาคารที่มีการกันซึมของโครงสร้างมีความต้องการสูงกว่าสำหรับการตัดเฉือน และขนาดของแต่ละชิ้นส่วนจะต้องตรงกันอย่างแม่นยำวัสดุและโครงสร้างที่เหมาะสมเท่านั้นที่สามารถรับประกันประสิทธิภาพการกันน้ำได้ต่อไปนี้เป็นข้อกำหนดการออกแบบที่สำคัญหลายประการ:
(1) แหวนกันน้ำซิลิโคน:
เลือกวัสดุที่มีความแข็งเหมาะสมและออกแบบแรงกดที่เหมาะสมสำหรับวงแหวนซิลิโคนกันน้ำ และรูปร่างภาคตัดขวางก็มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวงแหวนซิลิโคนกันน้ำสายนำไฟฟ้าเป็นช่องทางให้น้ำซึมเข้า ดังนั้นจำเป็นต้องเลือกสายกันน้ำ และการใช้หัวยึดสายกันน้ำที่แข็งแรง (หัว PG) สามารถป้องกันไม่ให้ไอน้ำซึมผ่านช่องว่างในแกนสายได้ แต่ จำเป็นที่ชั้นฉนวนสายไฟหรือยางจะต้องไม่เก่าหรือแตกภายใต้การบีบแรงในระยะยาวของหัว PG กันน้ำ
(2) ความแตกต่างของอุณหภูมิ:
ที่อุณหภูมิปกติ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของกระจกจะอยู่ที่ประมาณ 7.2×10~m/(m·K) และของอะลูมิเนียมอัลลอยด์จะอยู่ที่ประมาณ 23.2×10-m/(m·K)มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างคนทั้งสองเมื่อขนาดภายนอกของโคมไฟมีขนาดใหญ่ จะต้องพิจารณาอย่างรอบคอบสมมติว่าความยาวของหลอดไฟคือ 1,000 มม. อุณหภูมิของตัวเรือนหลอดคือ 60°C ในตอนกลางวัน อุณหภูมิจะลดลงถึง 10°C ในตอนกลางคืนหรือเมื่อฝนตก และความแตกต่างของอุณหภูมิคือประมาณ 50°C โปรไฟล์กระจกและอลูมิเนียมจะสัมผัสกัน 0.36 มม. และ 1.16 มม. ตามลำดับ และการกระจัดสัมพัทธ์คือ 0.8 มม. องค์ประกอบการปิดผนึกหรือชิ้นส่วนจะถูกดึงซ้ำ ๆ ในระหว่างกระบวนการแทนที่ซ้ำ ๆ ซึ่งส่งผลต่อความแน่นของอากาศสำหรับโคมไฟกลางแจ้งเป็นอย่างมาก
(3) วาล์วระบายอากาศ:
หลอดไฟ LED กลางแจ้งกำลังสูงขนาดกลางและสูงจำนวนมากสามารถติดตั้งวาล์วกันน้ำได้ (หรือวาล์วแรงดันสุญญากาศ)การทำงานของตะแกรงโมเลกุลของวาล์วระบายอากาศแบบกันน้ำสามารถช่วยปรับสมดุลแรงดันอากาศภายในและภายนอกของหลอดไฟ และขจัดแรงดันลบ ป้องกันไม่ให้ไอน้ำถูกดูดซับ และทำให้ภายในของหลอดไฟแห้งอุปกรณ์กันน้ำที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพ (วาล์วระบายอากาศ) สามารถปรับปรุงความสามารถในการกันน้ำของการออกแบบโครงสร้างเดิมอย่างไรก็ตาม วาล์วระบายอากาศไม่เหมาะสำหรับไฟใต้ดิน ไฟฝังดิน โคมไฟฝัง โคมไฟใต้น้ำ และโคมไฟอื่นๆ ที่มักจะจมอยู่ในน้ำ
ความเสถียรในระยะยาวของโครงสร้างกันน้ำของหลอดไฟนั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการออกแบบ ประสิทธิภาพของวัสดุหลอดไฟที่เลือก ความแม่นยำในการประมวลผล และเทคโนโลยีการประกอบหากชิ้นส่วนที่อ่อนแอของโคมไฟภายนอกผิดรูปและมีน้ำซึมออกมา จะทำให้ LED และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหายอย่างถาวร ซึ่งคาดเดาได้ยากในระหว่างขั้นตอนการตรวจสอบโรงงาน และเกิดขึ้นอย่างกะทันหันกับโคมไฟดังนั้นเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของโคมไฟกลางแจ้งแบบกันน้ำที่มีโครงสร้างจึงจำเป็นต้องปรับปรุงเทคโนโลยีกันน้ำต่อไป
ครั้งที่สองเกี่ยวกับการปิดผนึกวัสดุกันซึม
วัสดุกันซึมสำหรับโคมไฟกลางแจ้งคืออะไร?
โคมไฟกลางแจ้งออกแบบโดยใช้วัสดุกันน้ำซึ่งใช้กาวอุดและปิดผนึกเพื่อป้องกันและกันน้ำ และใช้กาวหรือเจลเพื่อปิดผนึกรอยต่อหรือช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนโครงสร้างเพื่อให้ชิ้นส่วนไฟฟ้าปิดสนิทและบรรลุผลกันน้ำสำหรับโคมไฟกลางแจ้ง
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุกันน้ำ การซีลพิเศษสำหรับโคมไฟกลางแจ้งประเภทและยี่ห้อต่าง ๆ ยังคงปรากฏขึ้น เช่น อีพอกซีเรซินดัดแปลง โพลียูรีเทนเรซินดัดแปลง ซิลิกาเจลอินทรีย์ดัดแปลง ฯลฯ ด้วยสูตรทางเคมีที่แตกต่างกัน ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพทางกายภาพและทางเคมี ของกาวปิดผนึก เช่น ความยืดหยุ่น ความเสถียรของโครงสร้างโมเลกุล การยึดเกาะ ความต้านทานรังสียูวี ความต้านทานความร้อน ความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำ ความสามารถในการไม่ชอบน้ำ และประสิทธิภาพของฉนวนจะแตกต่างกัน
ความยืดหยุ่น:
คอลลอยด์ที่อ่อนลงและโมดูลัสยืดหยุ่นที่เล็กกว่าของคอลลอยด์คือ ดังนั้นความสามารถในการปรับตัวก็จะดีขึ้นโมดูลัสยืดหยุ่นของซิลิโคนดัดแปลงนั้นมีขนาดเล็กที่สุด
ความเสถียรของโครงสร้างโมเลกุล:
จำเป็นต้องมีโครงสร้างทางเคมีของวัสดุที่มีความเสถียร และจะไม่แก่หรือแตกภายใต้การกระทำระยะยาวของรังสียูวี อากาศ และอุณหภูมิสูงและต่ำซิลิโคนดัดแปลงมีความเสถียรมากที่สุดในวัสดุเหล่านี้
การยึดเกาะ:
หากการยึดเกาะแข็งแรงก็ไม่หลุดล่อนง่ายอีพอกซีเรซินดัดแปลงมีการยึดเกาะที่แข็งแกร่งที่สุด แต่โครงสร้างทางเคมีมีความเสถียรน้อยกว่า และง่ายต่อการแก่และแตกร้าว
ไม่ชอบน้ำ:
เป็นตัวบ่งชี้ความสามารถของคอลลอยด์ในการต้านทานการซึมของน้ำซิลิกาเจลอินทรีย์ที่ผ่านการดัดแปลงมีความไม่ชอบน้ำได้ดีกว่าในวัสดุหลายชนิดที่กล่าวถึงข้างต้น
ฉนวนกันความร้อน:
ฉนวนกันความร้อนเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ส่องสว่างภายนอกอาคารความพิเศษกาวปิดผนึก / เจลของวัสดุที่กล่าวถึงข้างต้นนั้นดีทั้งหมด
จากมุมมองที่ครอบคลุมของคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีข้างต้น วัสดุออร์กาโนซิลิกอนที่ผ่านการดัดแปลงจะทำงานได้ดีที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์แสงสว่างภายนอกอาคาร
ยาแนว
สารอุดหลุมร่องฟันมักจะบรรจุในท่อซึ่งเหมาะสำหรับการสร้างกาว และโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการยึดติดและปิดผนึกรอยต่อระหว่างปลายลวดและชิ้นส่วนโครงสร้างเปลือกสูตรที่มีส่วนประกอบเดียวที่ใช้กันทั่วไปทำปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศที่อุณหภูมิห้องและแข็งตัวตามธรรมชาติ
หมายเหตุพิเศษ: ผู้ผลิตบางรายใช้กาวผนังม่านที่เป็นกลางในการก่อสร้างแทนกาวอิเล็กทรอนิกส์ระดับมืออาชีพ ซึ่งง่ายต่อการย่อยสลายสารที่เป็นอันตรายและทำให้หลอดไฟเสียหาย
กาวยาแนวและยาแนวกันรั่วบางประเภทจะสลายตัวของสารเคมีเหลวหรือก๊าซในปริมาณเล็กน้อยในระหว่างกระบวนการทำให้แข็งตัว ตัวอย่างเช่น สารเรืองแสงของ LED เสียหายได้ง่ายจากผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของคอลลอยด์ที่อยู่รอบๆ ไดโอด LED และส่งผลให้ อุณหภูมิสีเปลี่ยนไปหรือทำให้ชิป LED เสียหายหรือคอลลอยด์จะย่อยสลายสารที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับพลาสติก PC ใส ทำลายโครงสร้างของ PC เป็นต้นนี่เป็นอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้คอลลอยด์จำเป็นต้องเข้าใจคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพอย่างถ่องแท้จากผู้ผลิตคอลลอยด์ และต้องทดสอบและตรวจสอบเมื่อออกแบบโคมไฟและเลือกวัสดุปิดผนึก
สารเคลือบหลุมร่องฟันได้รับผลกระทบมากที่สุดจากการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อนในการยึดติดและการปิดผนึกของเปลือก/โครงสร้างตัวเรือนของโคมไฟภายนอกอาคารโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโคมไฟภายนอกอาคารขนาดใหญ่ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของวัสดุต่างๆ จะแตกต่างกันมาก และการดึงและรอยแตกที่เกิดจากปรากฏการณ์การขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นกับโคมไฟภายนอกอาคารนั้นเกิดขึ้นอย่างต่อ
