專利名稱：燈組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈組件，尤其涉及用在印刷和涂料工業(yè)中以使在各種 各樣的基板材料上的墨水等快速固化的燈組件。在固化處理期間，基 板沿細(xì)長的燈組件下方的路徑移動，以便于來自于所述燈的輻射照射 到基板上的涂料，以對在連續(xù)加工中的涂料進(jìn)行固化?；蹇梢允沁B 續(xù)的或者是包括被接連地送過所述燈的若干片材。
背景技術(shù)：
應(yīng)用來自于一個或者多個中壓汞蒸氣紫外線燈的紫外輻射對基板 上的墨水進(jìn)行固化是公知的。在組件中的每個燈上設(shè)置反射器也是公 知的，所述反射器包括部分圍繞所述燈的反射表面，用于使來自于所 述燈的輻射被反射到基板上。所述反射表面具有通常是橢圓形的或者 拋物線形的凹形輪廓，所述燈被安裝在所述輪廓的對稱中心線上并且 靠近頂點。
所述反射器增加了由可固化材料接收的輻射的強度。在固化中， 輻射穿透所述材料的能力是一個重要的因素，同時穿透能力隨著不同 的顏色和材料變化，強度越高，穿透能力越好。
公知的裝置中存在一個問題，那就是部分的輻射被反射到燈本身 上，這樣就減小了可用于固化的輻射能的量，并且導(dǎo)致了對所述燈的 加熱，這相反會影響燈的工作并且使已經(jīng)由所述組件釋放的大量的熱 得到增加，這可造成涂料和/或基板的巻起或扭曲。
該問題在法國專利2334966中己經(jīng)被認(rèn)識到，在該專利中描述了 兩個瓦片形式的反射器，每個瓦片圍繞位于殼體內(nèi)的縱軸樞轉(zhuǎn)道其對稱中心線的兩側(cè)。該法國專利提出使反射器的頂部區(qū)域變形的方案，
通過使每個瓦片的頂邊向下朝向燈彎曲從而在外部使反射器具有一個
越過所述燈的寬度的大體凹入的形狀。
法國專利2334699中公開的裝置的缺點在于其基本外形，必須使 用一個復(fù)雜的系統(tǒng)以完成所需的樞轉(zhuǎn)動作，同時必須提供容納所述樞 轉(zhuǎn)的瓦片的空間，這與當(dāng)前工業(yè)對更小的固化組件的需求是不協(xié)調(diào)的。 同樣因為需要提供樞轉(zhuǎn)動作，所以所述瓦片的冷卻將會是困難的。在 法國專利中提出的針對燈的自加熱問題的方案也存在問題。反射器向 燈方向上的扭曲會導(dǎo)致被扭曲部的過度加熱，并且會使對燈的鄰近區(qū) 域的冷卻變得更加困難。
燈組件的高效的冷卻已經(jīng)成為常見的問題，由于通過增加燈的功 率來使固化更快以能夠提高基板的速度，所以該問題已經(jīng)變得更加重 要。例如，在所述法國專利的時期，即1975年，燈的最大功率僅在每 英寸250瓦(100W/cm)的區(qū)域內(nèi)。每英寸200-400瓦(80-160W/cm) 的燈功率現(xiàn)在是普遍的，并且每英寸500-600瓦(200-240W/cm)的更 高功率的燈正逐漸的被使用。此外，UV固化的優(yōu)點，包括清潔和質(zhì)量， 已經(jīng)導(dǎo)致了對能夠?qū)Ω鞣N各樣的基板進(jìn)行操作的固化系統(tǒng)的需求，該 基板包括對非常容易熱破壞的基板。
早期的組件一般單獨由空氣冷卻。在最初的空氣冷卻系統(tǒng)中，空 氣通過一個或者多個設(shè)在燈上方的開口被從反射器內(nèi)抽出，以將熱量 排出。在后期的系統(tǒng)中，冷卻空氣被吹入組件內(nèi)并到達(dá)燈上，再通過 設(shè)在燈附近的開口。
由于更高的燈的功率，越來越多的冷卻需求導(dǎo)致了對單獨由水冷 卻或者水冷卻結(jié)合空氣冷卻的使用。冷卻水通過連接到或者集成在反 射器內(nèi)的管道進(jìn)行輸送。英國專利申請2336895公開了一種用來烘干印刷油墨等的紫外線 干燥機，該干燥機在反射器與基板之間設(shè)有一對由空氣或者水冷卻的 板。由水冷卻的散熱器被定位在基板的下方。干燥機本身由空氣冷卻， 其中空氣被引導(dǎo)流過反射器的內(nèi)外表面進(jìn)入到容納有所述反射器的殼 體的上部內(nèi)。流過反射器內(nèi)表面的空氣通過設(shè)置在反射器頂點處的間 隙并且與流過反射器外表面的空氣匯合。
在滑架上裝有紫外線燈，該滑架在縱向上是可滑動的以與所述殼 體分離，實現(xiàn)進(jìn)出所述殼體，以用來實現(xiàn)更換燈的目的。所述滑架包 括電連接器構(gòu)件，當(dāng)滑架完全滑入殼體內(nèi)時，所述電連接器構(gòu)件與位 于殼體內(nèi)的連接構(gòu)件相配合。
水冷卻系統(tǒng)的一個重要的缺陷就是水冷卻設(shè)備的成本。另一個缺 陷就是需要設(shè)置封閉的水循環(huán)同時還要能夠接近燈組件以實現(xiàn)對燈的 更換。
結(jié)果，大多數(shù)商業(yè)上實用的系統(tǒng)，超過80%都是空氣冷卻的。由 于燈的功率的增加，就更需要高效的空氣冷卻系統(tǒng)來將溫度保持在可 接受的極限之內(nèi)，不僅防止對基板的損壞，而且防止對鄰近設(shè)備和操 作人員的傷害。

發(fā)明內(nèi)容
如上面所討論的，當(dāng)前工業(yè)中有對更小固化組件的需求。此外， 還有對不需要從固化組件拆卸燈組件就可容易的實現(xiàn)燈的更換的固化 組件的需求。
本發(fā)明提供了一種燈組件，該燈組件包括成型有端片的細(xì)長輻射 源以及連接到所述端片上用來將輻射源固定在輻照器內(nèi)的底座，所述 底座成型成用于對引向該底座的空氣進(jìn)行導(dǎo)向以使所述空氣圍繞輻射 源的至少一部分并在輻射源與所述底座之間流動。通過為輻射源，也就是引導(dǎo)冷卻空氣流的燈設(shè)置底座，已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 可以改進(jìn)燈上方的空氣流，從而提高冷卻效率進(jìn)而提高燈的效率并且 延長了燈的壽命。
優(yōu)選地，所述底座限定了一個用于抽出空氣的通道。因此，該底 座能夠?qū)⒗鋮s空氣從燈的附近移去。
所述底座可以包括一對相互間隔的細(xì)長板，每塊板具有位于板平 面之外的端部，所述端部在它們與輻射源之間限定了一個間隙。所述 端部可以是彎曲的也可以是直的，優(yōu)選是直的，這是因為直的端部可 以在輻射源上方提供更高的空氣流速。
設(shè)置間隙可以提供最有效的冷卻。對于150mm的弧長來說，當(dāng)前 優(yōu)選2-4mm的間隙。所述間隙可以根據(jù)燈的不同功率、燈的不同添加 劑以及不同的燈頭方向變化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該裝置對在燈的上方生成所需 的空氣流是特別有效的。
所述組件可以進(jìn)一步包括位于所述端片上的電連接部、從一個端 片上的電連接部延伸到另一個端片的電纜、以及一個管，所述電纜從 所述管中通過。所述管適合包括緊固到所述底座上的端片，并且所述 底座優(yōu)選地使空氣在所述管的上方流動以將所述管冷卻，從而將所述 電纜冷卻。
該裝置的優(yōu)點是，所述燈組件能夠從固化組件的一個端部或者其 它輻照器上移除，其中所述燈組件構(gòu)成了所述輻照器的一部分。因此， 不需要靠近兩個端部并且能夠快速方便的對燈進(jìn)行更換。對其中含有 所述電纜的所述管的冷卻防止了對所述電纜的損害，從而防止燈過早 的出現(xiàn)故障。優(yōu)選地，所述燈組件構(gòu)成了輻照器的一部分，所述輻照器具有 殼體；支撐在所述殼體內(nèi)的反射器，該反射器包括一個空腔，在所述 空腔內(nèi)定位有輻射源；設(shè)在所述空腔的表面上的細(xì)長反射表面，該細(xì) 長反射表面部分地圍繞所述輻射源并且具有用來使輻射朝下向基板發(fā) 射的開口；用來將空氣抽向所述底座的風(fēng)扇；和用來在殼體中支撐反 射器的支撐裝置，所述支撐裝置包括至少一個支撐構(gòu)件，反射器和底 座均被連接到所述支撐構(gòu)件。
提供反射器和底座都連接到的至少一個支撐構(gòu)件能夠在對燈進(jìn)行 更換之后將燈組件關(guān)于反射器精確定位。燈關(guān)于反射器被可靠地定位 以達(dá)到最大的集中。
支撐裝置可以包括兩個相互間隔的支撐構(gòu)件來支撐它們之間的底 座，該支撐構(gòu)件具有用于可滑動容納底座的凸緣的孔。反射器可以由 兩部分構(gòu)成，并且支撐構(gòu)件每個均懸掛一個部分以便于形成所述空腔。
普遍的是由兩部分構(gòu)成反射器。通過為每個部分設(shè)置支撐構(gòu)件， 所述支撐構(gòu)件容納它們之間的底座，就提供了一個高效且緊湊的設(shè)計， 該設(shè)計將燈相對于反射器空腔進(jìn)行了精確的定位。
所述支撐構(gòu)件適合于包括擠壓型材。


下面將通過實例結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，其中
圖1是輻照器的透視圖2是圖l輻照器的內(nèi)部視圖，以及
圖3是圖1和圖2輻照器的燈組件的透視圖。
具體實施例方式
輻照器2包括殼體4，反射器6裝在該殼體4內(nèi)。反射器6包括兩個反射器本體構(gòu)件8， 10，每個反射器本體構(gòu)件形 成為擠壓件。所述擠壓件8， IO每個均具有一個成型面12，該成型面 結(jié)合構(gòu)成空腔14。
反射器本體構(gòu)件8， 10從兩個擠壓型材16， 18懸掛下來，該擠壓 型材16， 18用作用于反射器6的支撐構(gòu)件。擠壓型材16， 18依次懸 掛在殼體4上。
反射器6用來反射從燈20發(fā)射出來的輻射，該燈20是細(xì)長的、 管狀的中壓汞蒸氣紫外線燈。燈20具有中心部和端片22，該中心部用 來發(fā)射輻射，該端片22用來將燈20連接到用于為燈20提供能量的電 源上。
燈20構(gòu)成了圖3所示的燈組件24的一部分。燈組件24包括帶有 其端片22的燈20、底座26和帶有端片30的管28，管28通過該端片 30被連接到底座26上。
管28的尺寸設(shè)置為容納從燈20的一個端片22延伸到另一個端片 22的電纜。該電纜能夠使電源從燈組件24的一個端部越過燈20進(jìn)行 連接。這就意味著，對于燈的更換，僅需要靠近殼體4的一個端部。
底座26包括兩塊板32。板32被平行布置以在它們之間限定一個 通道34。在圖2所示的情況下，在板32的上端處板32具有容納在孔 38內(nèi)的凸緣36，所述孔38成型在擠壓型材16, 18中。因此，擠壓型 材16， 18也可以用來懸掛殼體4內(nèi)的燈組件24，并且因此將燈20定 位在空腔14內(nèi)的所需的位置中。
當(dāng)燈20需要更換時，可以通過以下步驟來簡單的完成將燈組件 24滑出，更換燈20，然后滑動凸緣36使其返回到擠壓型材16， 18的孔38內(nèi)，新的燈20然后被可靠的定位在空腔14內(nèi)的所需的位置中。
板32的下部40沿遠(yuǎn)離另一板的方向向外彎曲，曲率與燈20的曲 率鏡像對稱。
風(fēng)扇42安裝在殼體4上并且用來將空氣向上抽，使空氣到達(dá)燈20 的上方，通過通道34，到達(dá)管28的上方，然后進(jìn)入殼體4的上部中。 板32和它們彎曲的下部40作為空氣的導(dǎo)向裝置使空氣圍繞燈20與彎 曲的下部40之間的燈20流動，然后向上穿過通道34。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)帶有 彎曲的下部40的板32在通過由風(fēng)扇42向上抽的空氣實現(xiàn)對燈20的 冷卻中是有效的，這樣提高了燈的效率并延長了燈的壽命。
值得注意的是，所述空氣也被抽到了管28的上方，因此用來冷卻 包含在管28內(nèi)的電纜。這可以防止電纜過熱，從而防止燈20過早的 出現(xiàn)故障。
權(quán)利要求
1.一種燈組件，所述燈組件包括形成有端片的細(xì)長輻射源以及連接到所述端片用于將所述輻射源固定在輻照器中的底座，所述底座成型為用于對吸向所述底座的空氣進(jìn)行引導(dǎo)，以使所述空氣在所述輻射源的至少一部分的周圍并在所述輻射源與所述底座之間流動。
2. 如權(quán)利要求l所述的燈組件，其中所述底座限定了用于抽出所述空氣的通道。
3. 如權(quán)利要求l或權(quán)利要求2所述的燈組件，其中所述底座包括 一對間隔開的細(xì)長板，所述板每塊均具有在所述板的平面之外的端部， 所述端部在它們與所述輻射源之間限定了間隙。
4. 如權(quán)利要求3所述的燈組件，其中所述端部是直的。
5. 如權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的燈組件，其中對于具有 150mm弧長的輻射源，所述間隙是2mm到4mm。
6. 如前面任一權(quán)利要求所述的燈組件，還包括所述端片上的電 連接部；從一個端片的所述電連接部延伸到另一個端片的電纜；以及 管，所述電纜通過所述管。
7. 如權(quán)利要求6所述的燈組件，其中所述管包括固定到所述底座 的端片。
8. 如權(quán)利要求6或權(quán)利要求7所述的燈組件，其中所述底座使空 氣在所述管的上方流動，以對所述管進(jìn)行冷卻，從而對所述電纜進(jìn)行 冷卻。
9. 一種輻照器，包括如前面任一權(quán)利要求所述的燈；殼體；支 撐在所述殼體中的反射器，所述反射器包括空腔，在所述空腔中定位 有輻射源；設(shè)在所述空腔的表面上的細(xì)長反射表面，所述細(xì)長反射表 面部分地圍繞所述輻射源，并且具有用于使輻射朝下向基板發(fā)射的開 口；用于將空氣抽向所述底座的風(fēng)扇；和用于在所述殼體中支撐所述 反射器的支撐裝置，所述支撐裝置包括至少一個支撐構(gòu)件，所述反射 器和所述底座都被連接到所述至少一個支撐構(gòu)件。
10. 如權(quán)利要求9所述的輻照器，其中所述支撐裝置包括兩個間 隔開的支撐構(gòu)件，以支撐其間的所述底座，所述支撐構(gòu)件具有用于可 滑動地容納所述底座的凸緣的孔。
11. 如權(quán)利要求IO所述的輻照器，其中所述反射器由兩部分形成， 并且所述支撐構(gòu)件每個均懸掛一部分從而形成所述空腔。
12. 如權(quán)利要求10或權(quán)利要求11所述的輻照器，其中所述支撐 構(gòu)件包括擠壓型材。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種燈組件，所述燈組件包括形成有端片的細(xì)長輻射源以及連接到所述端片用于將所述輻射源固定在輻照器中的底座，所述底座成型為用于對吸向所述底座的空氣進(jìn)行引導(dǎo)，以使所述空氣在所述輻射源的至少一部分的周圍并在所述輻射源與所述底座之間流動。另外，本發(fā)明還提供了一種包括上述燈組件的輻照器。
文檔編號F21V29/02GK101290108SQ20081009296
公開日2008年10月22日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者奎尹屯·L·斯托厄爾, 賈森·納韋爾 申請人:諾信公司