具有多重散热的UV-LED光源系统的制作方法

本发明涉及用于紫外光印刷设备的uv-led光源系统。

背景技术：

紫外光印刷设备利用紫外线照射紫外光固化材料(例如紫外光固化型胶水或油墨)，使材料产生聚合反应而固化，在印刷、涂装等行业具有非常广泛的应用。

中国专利文献cn207899721u公开了一种uv-led固化光源系统，包括金属散热体，散热体具有多个光源槽，光源槽内设置有uv-led灯条，uv-led灯条所产生的光线经聚光透镜汇聚而形成照射紫外光固化材料的固化光斑。uv-led灯条在将电能转化为光能的过程中，不可避免地有部分电能转化热能，在uv-led光源系统长时间工作时，仅靠金属散热体进行散热可能会无法满足要求，致使uv-led灯条温度升得过高而损坏。另外，由于uv-led光源系统长时间工作，其周围空气温度也会升高，进而致使固化设备内处于其周围环境的器件的温度升高进而会影响器件的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种散热效果好的uv-led光源系统。

为了实现上述主要目的，本发明提供了一种具有多重散热的uv-led光源系统，包括具有开口的壳体，壳体内设置有金属散热体，金属散热体具有沿其纵向延伸的光源容纳槽，多个条形uv-led光源设置在光源容纳槽内，条形uv-led光源发出的光经开口向外发射。uv-led光源系统还包括设置于壳体上的气体循环装置，气体循环装置包括气泵、进气通道和负压通道。其中进气通道和负压通道分设在开口的两侧，进气通道的一端与气泵相连接，进气通道的另一端部设置有出气口，以向开口的下方排出加压空气，负压通道的一端部设置有使空气进入负压通道的进气口，另一端部与进气通道相连接。

由以上方案可见，本发明实施例的uv-led光源系统除设置在壳体内的金属散热体外，还具有气体循环装置，使uv-led光源系统多渠道散热，散热效果好。而进气通道的端部设置有出气口及负压通道的端部设置有进气口使气体循环装置为开放式，从而气体循环装置在工作时不仅能使uv-led光源系统散热，还能使其周围空气加入循环，使周围环境的温度降低，进而延长器件的使用寿命。另外，出气口向开口的下方排出加压空气可使位于开口下方承载有待固化物的纸张等载体平整，不会向uv-led光源系统的开口翘起。

较具体的方案为，气泵、进气通道和进气通道通过三通管接头相连接，三通管接头与气泵连接的管口为第一管口，与进气通道连接的管口为第二管口，与负压通道连接的管口为第三管口，其中第一管口与第三管口之间的夹角为锐角。当加压空气从第一管口向第二管口快速运动时，更有利在第三管口邻近管口交汇处形成负压区，从而带动负压通道内的空气向进气通道内运动，使气体进行循环。

较具体的方案为，壳体包括由金属材料制成外壳，金属散热体安装在外壳内，外壳和金属散热体的第一纵向端部被第一端盖密封，外壳和金属散热体的第二纵向端部被第二端盖密封。外壳和金属散热体分开设置可方便加工，由金属材料制成的外壳具有较好的散热效果，第一端盖和第二端盖可实现外壳和金属散热体的相对定位。

更具体的方案为，外壳的两侧壁设置为中空的，其中第一中空部分与进气通道的进气管接头连通而成为进气通道的一部分，第二中空部分与负压通道的排气管接头连通而成为负压通道的一部分，第一中空部分和第二中空部分的纵向两端由第一端盖和第二端盖封闭，进气管接头和排气管接头设置在外壳远离开口的顶面上。外壳的侧壁设置为中空可替代部分管道从而可简化气体循环装置，且由于外壳更接近uv-led光源而具有更好的散热效果，进气管接头和排气管接头远离设置使其不会影响到uv-led光源。

进一步更具体的方案为，出气口和进气口设置在外壳与顶面相对的底面上，其中出气口与第一中空部分连通，进气口与第二中空部分连通。进气管接头和排气管接头设置在外壳远离开口的顶面，出气口和进气口设置在外壳与顶面相对的底面，使整个外壳的侧壁都参与到气体循环中，从而具有更好的散热效果。

更进一步地，进气口和出气口设置为沿纵向均布的多个，其中进气口的孔口大于出气口的孔口，出气口沿由内至外的方向向开口倾斜。出气口的孔口设置得小可使从出气口排出的空气压力大速度快，能带动周围空气流动，沿纵向均布可使吹向纸张等载体的空气压力均匀，纸张可更平整。出气口沿由内至外的方向向开口倾斜能防止纸张等物体向uv-led光源系统的开口运动，从而可以起到保护uv-led光源系统的作用。

另一更具体的方案为，金属散热体中形成有液冷流道，与液冷流道连通的管道接头安装在金属散热体相对于照射面板的一侧。液冷流道可进一步加速uv-led光源系统的散热。

优选地，进气口邻近设置有烟雾传感器。烟雾传感器用于感知uv-led光源系统邻近的起火风险，例如当出现卡纸而uv-led光源长时间工作时，纸张可能会由于受到长时间照射而起火，由于负压通道内负压的存在，带有烟雾的空气易于向负压通道内运动，烟雾传感器设置在负压通道的进气口邻近可及时感知烟雾的存在，提醒用户采取措施。

具体地，uv-led光源系统还包括灭火装置，灭火装置根据烟雾传感器发出的烟雾信号，向uv-led光源系统下方喷射灭火材料。通过灭火装置及时灭火，防止火灾发生。

更具体地，灭火装置的喷管与负压通道相连通，以从进气口向外喷射灭火材料。灭火装置的灭火材料从进气口喷出，无需专门设置灭火材料喷射口，使uv-led光源系统结构简化。

为了更清楚地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图，；

图2是本发明实施例的俯视示意图，除去了灭火装置；

图3是本发明实施例的仰视示意图；

图4是图3的a-a剖视图；

图5是图4的b局部放大图；

图6是本发明实施例中外壳的结构示意图；

图7是本发明实施例中外壳的侧视示意图，其上安装有管接头。

具体实施方式

本发明所说的底面、顶面是为了清楚说明起见，在使用时，该底面不一定位于该顶面的竖直下方。

图1示出了本发明实施例的结构示意图，其中uv-led光源系统的气体循环装置只示出了各接头，为清楚起见并没有示出各连接管路和气泵。图2示出的是除去灭火装置后的uv-led光源系统顶面的结构，示意性地示出了各接头之间连接管路及连接管路内气体的流动方向。图3示出的是uv-led光源系统底面的结构。图4示出的是uv-led光源系统的剖视结构。结合图1至图4所示，uv-led光源系统包括uv-led光源系统主体、灭火装置和气体循环装置，其中uv-led光源系统主体具有金属材料制成的外壳21，外壳21内安装有金属散热体51，与金属散热体内的液冷流道连通的管道接头512从外壳的顶面突出。外壳21及金属散热体51的纵向两端被包括第一端盖和第二端盖的端盖31密封，并实现外壳与金属散热体的相对定位。

本实施例中的uv-led光源系统主体内的结构可与现有uv-led光源系统主体内的结构类似，如金属散热体51具有沿其纵向延伸的光源容纳槽，多个条形uv-led光源61设置在光源容纳槽内且面向外壳21的开口，外壳21的开口处设置有照射面板62，条形uv-led光源61与照射面板之间可设置有用来折射会聚uv-led光源61发出的光的透镜，会聚后的光经照射面板62穿出，本发明的主要目的在于uv-led光源系统的散热，在此对条形uv-led光源61及透镜具体结构及安装等不予赘述。

参见图1和图2，灭火装置的筒体11与uv-led光源系统主体分开设置，喷管12两端分别与uv-led光源系统主体及筒体11相连通。气体循环装置的各个接头可设置在外壳21的顶面上，包括一个四通管接头41、三个三通管接头42、三个进气管接头44和三个排气管接头43。可以理解的是，本实施例给出的各接头的数量是为了说明而不是限制，各接头的数量可根据需要设置。四通管接头41的一个管口与气泵(未示出)相连接，另外三个管口通过连接软管45分别与三个三通管接头41的进气管口相连接。每个三通管接头42另外两个管口都分别通过连接软管45与一个进气管接头44和一个排气管接头43相连接。当气体循环装置工作时，连接软管内气体的流动方向如箭头所示。

如图3所示，出气口221和进气口231设置在外壳21与顶面相对的底面上的开口两侧，且设置为沿纵向均布的多个，其中进气口231的孔口大于出气口221的孔口，出气口221的孔口设置得小可使从出气口排出的空气压力大速度快，能带动周围空气流动，并向位于开口下方承载有待固化物的纸张施加压力使其平整不向开口翘起。烟雾传感器13设置在邻近进气口231的主体侧壁上。如图4所示，外壳的两侧壁分别设置有第一中空部分22和第二中空部分23。其中第一中空部分22与进气管接头44连通，从而成为进气通道的一部分；第二中空部分23与排气管接头43连通，从而成为负压通道的一部分。出气口221设置在第一中空部分22的与进气管接头相对的另一端，进气口231设置在第二中空部分23的与排气管接头相对的另一端。金属散热体51内设置有液冷流道511，与液冷流道连通的管道接头512安装在金属散热体51相对于照射面板的一侧，从而不会影响到条形uv-led光源。液冷流道的设置可加速uv-led光源系统的散热。

如图5所示，出气口221沿由内至外即由第一中空部分22至外壳底面的方向向开口倾斜(可参照图6)，从出气口排出的空气压力大速度快，能防止其他物体向uv-led光源系统的开口运动，从而可以起到保护uv-led光源系统的作用，如使印刷设备的滚筒上的纸张贴合滚筒而不会向uv-led光源系统翘起。图6示出了外壳21的结构，外壳21底面中部设置有开口24，开口的两侧分别设置有出气口221和进气口231，其具有第二中空部分23的侧壁上设置有孔211，以与灭火装置的喷管12相连通。图7示出了外壳21纵向端部的结构，外壳的顶面上安装了进气管接头44、排气管接头43及与两接头对应的三通管接头42，并示出了在气体循环装置工作时气体的流动方向。

如图7所示，三通管接头42具有第一管口421、第二管口422和第三管口423，第一管口421与第三管口423之间的夹角α为锐角。其中第一管口421通过连接软管与四通管接头连接进而与气泵连接，第二管口422通过连接软管与进气管接头44连接，第三管口423通过连接软管与排气管接头43连接。气泵输出的加压气体经四通管接头分流后进入各三通管接头42的第一管口421，并从第一管口421流向第二管口422，由于气体的快速流动及为锐角的夹角α，在第三管口邻近管口交汇处形成负压区，从而带动从排气管接头43流出的气体向第二管口422流动而进入进气通道。

下面总结一下气体循环装置的气体循环方式。气泵输出的加压气体经四通管接头分流后进入各三通管接头42的第一管口421，并从第一管口421流向第二管口422，然后通过进气管接头44进入第一中空部分22，并经出气口221排出uv-led光源系统主体而进入其周围环境。周围环境中的气体通过进气口231进入uv-led光源系统主体的第二中空部分23，然后经排气管接头43而进入三通管接头42的第三管口423，由于负压作用气体进一步进入第二管口422而进入下一循环。由以上可知，本发明实施例的气体循环方式为开放式的，除uv-led光源系统主体外，其周围环境中的空气也参与了气体循环，从而气体循环装置在工作时不仅能使uv-led光源系统散热，还能使其周围空气加入循环，使周围环境的温度降低，进而延长器件的使用寿命。

在其他实施中，外壳可不设置中空部分，进气通道和负压通道单独设置在uv-led光源系统主体的外侧。

灭火装置根据设置在进气口邻近的烟雾传感器传出的烟雾信号工作，向uv-led光源系统主体下方喷射灭火材料。烟雾传感器设置在进气口邻近，可远离进气通道的出气口，避免受出气口排出的气体影响，由于负压通道内负压的存在，周围环境的空气易于向负压通道内运动，烟雾传感器设置在负压通道的进气口邻近可及时感知烟雾的存在，然后灭火装置根据烟雾传感器发出的烟雾信号，灭火材料从筒体11进入喷管12并从孔211进入第二中空部分23内，然后从进气口231向外喷出，对uv-led光源系统下方的起火点喷射灭火材料。

虽然以上通过优选实施例描绘了本发明，但应当理解的是，本领域普通技术人员在不脱离本发明的发明范围内，凡依照本发明所作的同等改进，应为本发明的保护范围所涵盖。