一种UV固化装置的制作方法

本发明涉及光固化技术领域，具体涉及一种uv固化装置。

背景技术：

uv固化机是能够发出可利用的强紫外线的一种机械设备。它已被广泛应用于印刷、电子、建材、机械等行业。uv固化机的种类和样式因其所光固的产品不同而有所不同，但其最终的目的是一致的，就是用来固化uv油漆或uv油墨等。

现有uv固化装置由光源系统、通风系统、控制系统、传送系统和箱体等五个部分组成。其中，通风系统通常是利用通风管道进行对流散热，然而其散热效果仍然不符合要求，导致装置内温度较高，并且积存较多的废气，会影响产品的光固质量。

中国专利cn205364813公开了一种uv光固机，包括机架、固化炉和输送带，机架上设置有工作台，输送带设置在机架的工作台上，内置有uv灯装置的固化炉安装在机架上，并位于输送带的上方，固化炉底部为敞开，固化炉顶壁安装有排风装置，其中，固化炉的两侧侧壁上分别安装有进风装置，对应固化炉底部位置的输送带下方的工作台上设置有吸风孔，工作台一侧的机架上还设置有引风通道，工作台上的吸风孔通过引风通道连通下排风机。

然而，上述uv光固机设置有引风通道，因而其散热主要还是依靠对流散热，其散热方式比较单一，散热效果仍然不理想。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有uv固化装置中散热效果较差的缺陷。

为此，本发明提供了一种uv固化装置，包括散热板以及设置于所述散热板一端面上的led发光单元，还包括：

u型导热管，设为平行设置的若干个，其中间部位穿过所述散热板的内部设置，且其两端部位由所述散热板远离所述led发光单元的一端面上伸出设置；

散热组件，设为与所述u型导热管的两端部位一一对应的两组，每组所述散热组件包括若干个依次层叠并且依次穿过所述u型导热管的相应端部的散热鳍片；

通风单元，设为两个，一一对应地围绕两组所述散热组件设置。

优选的，所述散热板内部设置有沿其长度方向延伸设置的散热通道，各所述u型导热管的中间部位穿过所述散热通道设置。

优选的，所述散热通道和所述u型导热管均设为半圆柱状，所述u型导热管的外壁与所述散热通道的内壁间隔设置。

优选的，所述u型导热管为两端开口的中空管。

优选的，各所述散热鳍片上贯穿设置有开口，所述u型导热管的相应端部的外壁与所述散热鳍片对应于所述开口的内壁接触设置。

优选的，所述uv固化装置还包括安装于所述散热板远离所述led发光单元的一端面上，并且与所述u型导热管的两端部位一一对应设置的两个支架，所述散热组件和相应所述通风单元均对应安装于所述支架上。

优选的，所述uv固化装置还包括一一对应围绕所述散热组件的两个第一外壳，所述通风单元包括一一对应设置于所述散热组件内侧的风扇，一一对应开设于所述第一外壳所相面对的表面上的进气通风口，一一对应开设于所述第一外壳的另一侧表面上的出气口，以及一一对应安装于各所述进气通风口和各所述出气口上的金属格栅。

优选的，所述uv固化装置还包括连接于两个所述第一外壳所相面对的表面之间的把手。

优选的，所述led发光单元包括连接设置于所述散热板远离所述散热组件一侧表面上的led电路板，以及安装于所述led电路板远离所述散热板一侧表面上的若干个led灯。

优选的，各所述led灯设为与各所述u型导热管的中间部位一一对应的多组，每组包括间隔设置的多个各所述led灯；所述led发光单元还包括与各所述u型导热管的中间部位一一对应并且延伸设置的柱状透镜。

优选的，所述uv固化装置还包括安装于所述散热板远离所述散热组件一侧表面上并且与所述柱状透镜的两端一一对应设置的两个固定支架，且所述固定支架上设置有用于安装所述柱状透镜的安装槽。

优选的，所述uv固化装置还包括围绕所述led发光单元设置的第二外壳，且第二外壳对应所述led发光单元位置开设有槽口；所述固定支架上连接设置有由所述槽口延伸至外部的底脚，且所述固定支架的两端开设有与所述第二外壳配合紧固设置的安装孔。

优选的，所述uv固化装置还包括覆盖于所述槽口并与所述第二外壳连接设置的底板，且所述底板上开设有沿与所述柱状透镜平行方向延伸的光学窗口，所述光学窗口的宽度小于所述柱状透镜的直径。

优选的，所述第二外壳一侧外表面上设置有与所述led灯电连接的所述电源接口，以及用于固定所述电源接口的固定盘，所述把手设置有与所述led灯电连接的开关。

优选的，所述uv固化装置还包括连接设置于所述散热板远离所述led发光单元的一侧表面上的控制电路板，且所述控制电路板与所述led电路板电连接设置。

优选的，所述控制电路板和所述述led电路板上均对应设置有电性连接件，且相应两个电性连接件之间连接设置有贯穿所述散热板的金属脚线。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的uv固化装置，包括由通风单元组成的对流传热系统，以及由u型导热管和散热组件的传导传热系统，因此uv固化装置内部产生的热量一部分通过通风单元导出，另一部分通过u型导热管和散热组件导出，从而提高了散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施方式中提供的uv固化装置的立体外观图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的右视图；

图4为图1的主视图；

图5为图1的仰视图；

图6为图1内部的支架的结构示意图；

图7为图1内部的固定支架的结构示意图；

图8为图1内部的立体结构示意图；

图9为图1内部的散热板的剖面结构示意图；

图10为图1内部的控制电路板和所述led电路板之间的连接结构示意图；

图11为图10的外侧面示意图；

图12为图10的内侧面示意图；

图13为图1内部的柱状透镜的结构示意图；

图14示出了本实施例提供的uv固化装置的最佳优化距离的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1是本发明的实施方式中提供的uv固化装置的立体外观图。其中，壳体包括第一外壳15和第二外壳16，且第一外壳15和第二外壳16可以一体成型。第一外壳15中间连接有把手13。第一外壳15所相面对的表面上的进气通风口8，一所述第一外壳15的另一侧表面上的出气口9。优选的，其外部尺寸为250(l)x75(w)x125(h)mm，外壳采用注塑成型的塑料，颜色为蓝色。

图2为图1的左视图。电源接口20用于接36v的直流电压。排气口8被金属格栅10覆盖，金属格栅10用于阻止使用者碰触到该装置内部的部件。固定板21用于支撑固定电源接口20。四个底脚17用于支撑该装置。

图3为图1的有视图。同样的，设置有排气口8和金属格栅10，但是不用设置电源接口20和固定板21。

图4为图1的主视图。设置有把手13，用于拎起和调整该装置。把手13上设置有开关21，用于控制led灯。进气通风口8也覆盖有金属格栅，用于防止使用者触碰到内部风扇中旋转的叶片。中间部位的箭头示意出空气进入该装置内部，从两侧箭头处的排气口出来。

上述设置方式具有以下优点：

1、让热空气从该装置的两端排除，从而远离操作者的手，避免烧伤或不适。

2、把手处的空气处于流动状态，避免操作者的手出汗，因而能更长时间的手持着。

图4还示意出有效光源区的侧视结构,该有效光源区形成于该产品底端的凹处。该设置方式具有以下优点：

1、防止光源表面与影响其光学质量的物品(例如砂纸、螺钉等)接触。

2、防止有效光源区(其经过长时间使用会变得很烫)与该产品放置处的表面接触。

3、防止有效光源区(其经过长时间使用会变得很烫)与客户携带的泡沫包装结构接触。

4、防止直接照射至塑料外壳上，避免外壳由于长时间暴露在紫外线下而导致的熔融等。

图5为图1的仰视图。柱状透镜14可为透明石英棒，用于对uv光进行导出。底板19可为金属板，其形成有光学窗口，其宽度小于柱状透镜14。

使用说明：

当该uv固化装置连接至合适的dc电源上时，led灯处于关闭状态，但是内部的风扇7开始启动并且加速至低速设定值。为了延长led灯的使用寿命，led灯须保持在冷凉状态。典型地，led灯制造厂商会设置最大使用温度。通过设置电路来监测led电路板的温度，led电路板的温度和led灯的温度之间的关系是已知的。假如测量温度达到临界点(对应于led灯的最大使用温度)，控制电路会切断led灯的电源。

通过在印刷电路板上设置传感器来监测温度，同样能够控制风扇的开闭。在低温下，风扇保持低转速，从而减少换热单元所需空气的容量，进而减少了换热单元的冷却功率。

操作说明：

就像其他的手持电动工具,本装置的使用周期可能连续几十秒,但有时也会使用很短,也许只有几秒钟的时间。基于操作者的使用舒适度及能源效率是重要的因素，因此采用两种方案来改善:

1、基于固化的扳机模式-操作者需扣住扳机才能将uv灯打开。其具有以下优势：

a.尽量减少电力使用；

b.减少潜在的无意的用户或其他附近的人类暴露于紫外线光,和

c紫外线仍然开启时该装置不能被放置在一个表面上,这将导致该火灾作用于该表面，例如一个桌子或一个人的腿上。

2、基于温度-风扇模式-

temperature-dependant风扇操作——风扇转速会自动根据所测量内部温度的变化而变化。更高的内部温度将导致更高的风扇转速,以及更高的冷却能力。这会导致：

a、尽量减少冷却功能所使用的电力；

b、减少风扇作用于冷却单元过程中产生的噪声；

c、散热鳍片产生的热量遵循向低温区传递(low-passfilteringfunction)，这将延迟和“平均”冷却单元的需求以至：

i.短脉冲开关使用不会导致风扇加速和减速,减少所引起恼人的声音。

ii.即使长时间冷却不会体验到风扇的转速和噪声增加,直到内部温度上升到足够高。

d、基于可靠性的考虑，通过冗余设计使得:

i.即使在一个风扇出现故障；或者

ii.即使进气或排气口处被全部或部分阻塞,风扇或者说剩下的风扇仍可以为冷却单元提供服务，以使其保持在一个可接受的温度。

图6为图1内部的支架的结构示意图。该支架12安装于所述散热板1远离所述led发光单元的一端面上，并且与所述u型导热管5的两端部位一一对应设置，所述散热组件6和相应所述通风单元均对应安装于所述支架12上。

优选的，该支架12上设置有用于固定风扇的限位块29，用于校准的卡槽27，以及对应于风扇的两端设置的挡板28。

上述设置方式具有以下优点：散热组件6和风扇可以直接安装于支架上，从而避免使用螺钉等紧固件，便于组装。

图7为图1内部的固定支架的结构示意图。该固定支架25安装于所述散热板1远离所述散热组件6一侧表面上并且与所述柱状透镜14的两端一一对应设置的，且所述固定支架25上设置有用于安装所述柱状透镜14的安装槽26，且所述固定支架25的两端开设有与所述第二外壳16配合紧固设置的安装孔18。

图8为图1内部的立体结构示意图。包括散热板1、u型导热管5、散热组件6、风扇7和固定支架25。

其中，u型导热管5，设为平行设置的若干个，其中间部位穿过所述散热板1的内部设置，且其两端部位由所述散热板1远离所述led发光单元的一端面上伸出设置。

散热组件6，设为与所述u型导热管5的两端部位一一对应的两组，每组所述散热组件6包括若干个依次层叠并且依次穿过所述u型导热管5的相应端部的散热鳍片；

通风单元，设为两个，一一对应地围绕两组所述散热组件6设置，包括一一对应设置于所述散热组件6内侧的风扇7，一一对应开设于所述第一外壳15所相面对的表面上的进气通风口8，一一对应开设于所述第一外壳15的另一侧表面上的出气口9，以及一一对应安装于各所述进气通风口8和各所述出气口9上的金属格栅10。

上述设置方式具有以下优点：

1、在正常操作中,散热片上的热负荷并分至同样的两个散热组件6上。这增加了有效的进气截面面积，从而允许：a、对于实现给定的冷却能力，降低气流速度来降低风机功率和噪声水平,或者相反b、对于一个给定的总风机功率和噪声水平，增加冷却能力。

2、对于相同的单位进气截面积，减少该单元的有效高度或宽度。

3、该设计基本上维持平衡,这样操作者长时间手持该装置时不会感到不适。

4、在风扇出现故障时,热能(通过热管本身的操作方式)会被输送到散热组件，因而仍有冷却能力。这将提供一定程度的操作冗余来保持产品的主要功能，尽管有可能减少冷却能力。

5、即使一个进气口或排气口由于灰尘或其他物理原因(如未经训练的操作员持有单位错误或有人录制一个通气孔关闭)而阻塞,热能(通过热管本身的操作方式)会被输送到散热组件，因而仍有冷却能力。这将提供一定程度的操作冗余来保持产品的主要功能，尽管有可能减少冷却能力。

图9为图1内部的散热板的剖面结构示意图。其中，所述散热板1内部设置有沿其长度方向延伸设置的散热通道11，各所述u型导热管5的中间部位穿过所述散热通道11设置。所述散热通道11和所述u型导热管5均设为半圆柱状，所述u型导热管5的外壁与所述散热通道11的内壁间隔设置。各所述散热鳍片上贯穿设置有开口，所述u型导热管5的相应端部的外壁与所述散热鳍片对应于所述开口的内壁接触设置。优选的，所述u型导热管5为两端开口的中空管。

上述设置方式具有以下优点：led电路板和控制电路板对应安装于散热板的两个相对侧面上，因而led电路板和控制电路板所产生的热量均能够通过散热板散发出去，避免了现有技术中还需要单独为控制电路板设置散热结构的缺陷，从而简化了结构。

图10为图1内部的控制电路板和所述led电路板之间的连接结构示意图，图11为图10的外侧面示意图，图12为图10的内侧面示意图。由图10至12可知，所述控制电路板4和所述led电路板2上均对应设置有电性连接件23，且相应两个电性连接件23之间连接设置有贯穿所述散热板1的金属脚线24。

图13为图1内部的柱状透镜的结构示意图。其中，各所述led灯3设为与各所述u型导热管5的中间部位一一对应的多组，每组包括间隔设置的多个各所述led灯3；所述led发光单元还包括与各所述u型导热管5的中间部位一一对应并且延伸设置的柱状透镜14。

其中，柱状透镜14用于形成紫外光的传播回路。

上述设置方式具有以下优点：

1、在任何工作距离比的情况下，从每一行发光二极管发出的光比只是通过空间或一个光学窗口的光维持在一个高得多的辐照度。

2、从同一行中各led发出的光具有相同的输出功率、中心波长和发射光谱带。

3、垂直方向分离设置的led芯片和石英透镜，可以选择控制横向角散度所需的输出光束,这是由led封装透镜本身引起的。

4、相对于单束光，三束聚光束的结合提高了光辐照度，至多3x(行数)的波束收。

5、维持光辐照度在更大范围的工作距离中的一致性。

6、安排允许led灯和透镜在两平面,但合成光束输出相似的三个离散的光学系统。

7、较长工作距离光束的横向设置,使系统需要额外的光剂量或更广泛的治疗范围。

8、划分三个光束的光功率设计,这样可以减少固化基底所需温度,从而防止过度固化(over-curing),或者说涂层或基底的燃烧。

9、led灯使用一个非球面透镜圆顶形状而不是一个简单的半球或quasi-hemispherical，有助于减少光的散度的纵向维度。通常情况下,光散度从hemispherical-domed将有一个光的散度+/-60度。led灯非球面的圆顶形状为大约+/-37.5度的散度。

图14示出了本实施例提供的uv固化装置的最佳优化距离的示意图。两个低功耗和激光二极管模块本安装于该产品的底部。激光二极管配置为具有单一的光点。激光二极管设置于该产品的主光轴上，并位于透镜的两端。激光二极管呈角度配置,这样将两个光点收敛于一个点,形成最佳的工作距离。这种方法的好处是:-

1、即使穿着防护眼镜以避免操作员暴露于紫外线光，激光点仍然是肉眼可见的。

2、使用高度控制的光学手段来阻止任何身体部位接触照射表面。

3、控制工作距离准确确保材料被均匀照射。

4、光波长的最优工作距离指示器将不会参与或导致任何照射效果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。