專利名稱：用于產(chǎn)生紫外光的燈系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及用于紫外光的裝置和方法，并且更具體地說，涉及用于通過應(yīng)用紫外光而在基材或者產(chǎn)品上處理或者固化材料的燈系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
紫外燈系統(tǒng)，諸如在例如粘接劑、密封劑、墨水或者其它鍍膜的加熱或者固化中使用的那些，被設(shè)計(jì)成將微波能量耦合至無電極燈，例如安裝在燈系統(tǒng)的微波腔室內(nèi)的紫外線(UV)等離子燈泡。在紫外線燈加熱和固化應(yīng)用中，在燈系統(tǒng)內(nèi)通常提供一個(gè)或更多個(gè)磁控管以便在微波腔室內(nèi)將微波輻射與等離子燈泡耦合。該磁控管通過波導(dǎo)與微波腔室相耦合，該波導(dǎo)包括與該腔室的上端連接的輸出端口。當(dāng)該等離子燈泡被微波能量充分地激勵(lì)時(shí)，該等離子燈泡在一個(gè)方向上通過燈系統(tǒng)的開口燈面發(fā)射紫外輻射，以照射大體上位于所述開口燈面附近的基材。壓縮空氣源流動(dòng)地與燈系統(tǒng)的外殼連接，所述燈系統(tǒng)包括磁控管，微波腔室和等離子燈泡。所述壓縮空氣源可被操作成引導(dǎo)冷卻空氣，諸如例如350CFM的冷卻空氣，穿過外殼并且進(jìn)入微波腔室，以在基材被燈系統(tǒng)照射期間適當(dāng)?shù)乩鋮s磁控管和等離子燈泡。在某些紫外線加熱和固化應(yīng)用中，燈系統(tǒng)包括安裝在開口燈面處的網(wǎng)篩，該網(wǎng)篩可以透射紫外線但是不能透過微波。該網(wǎng)篩的構(gòu)造同樣允許冷卻空氣的主要?dú)饬髟谄溟g通過并且朝向基材。然而，在某些應(yīng)用中，基材可能需要干凈的環(huán)境，例如在固化腔室中，從而使基材在加熱和固化過程期間不會(huì)被與該基材接觸的冷卻空氣所攜帶的雜質(zhì)污染。此外，基材還可能是多少有些精密的，因此在惡劣環(huán)境下，例如在沖擊并且可能擾動(dòng)基材的冷卻空氣的明顯氣流的影響下易受毀壞。通常，基材還可能受在照射過程期間由等離子燈泡產(chǎn)生的過熱的不利影響。更進(jìn)一步，基材可能被構(gòu)造在材料的邊緣周圍，因此需要多個(gè)并且不同作用的紫外線燈以照射產(chǎn)品周圍的基材。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例通過提供用于產(chǎn)生紫外光的裝置以及用于操作紫外光源的方法，來解決與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的這些和其它問題。在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置包括腔室，其圍繞內(nèi)部空間；光源，其包括與所述腔室聯(lián)接的燈頭；以及紫外線(UV)透射構(gòu)件。所述燈頭包括燈面，所述燈面被構(gòu)造成透射紫外光和提供至該裝置的冷卻空氣。所述紫外線(UV)透射構(gòu)件被定位在所述燈面上方并且在內(nèi)部空間下方以在其間限定充氣部。該紫外線透射構(gòu)件被構(gòu)造成使紫外光透射到內(nèi)部空間中并且將冷卻空氣轉(zhuǎn)向而不進(jìn)入內(nèi)部空間。排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)與所述充氣部的以流體連通方式聯(lián)接，被構(gòu)造成從充氣部排出所述冷卻空氣。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括從燈頭發(fā)射紫外光；利用冷卻空氣冷卻燈頭；通過紫外線透射構(gòu)件將紫外光透射進(jìn)入到腔室的內(nèi)部空間中；并且使冷卻空氣轉(zhuǎn)向離開腔室的內(nèi)部空間。根據(jù)隨后的附圖及詳細(xì)說明，這些及其它優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。


被并入到本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分的附示了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與以上給出的本發(fā)明的一般說明以及下面給出的具體實(shí)施例的詳細(xì)說明一起，用來解釋本發(fā)明的原理。圖1是按照本發(fā)明的實(shí)施例的微波激勵(lì)的紫外光源的透視圖；圖2是沿線2-2截取的圖1的光源的剖視圖；圖3是沿線3-3截取的圖1的光源的剖視圖；圖4是燈系統(tǒng)的透視圖，其包括圖1的光源以及壓縮空氣源，固化腔室，以及排氣系統(tǒng)；圖5是圖4的燈系統(tǒng)的透視圖，其圖示了固化腔室的內(nèi)部組件；圖6是圖4的燈系統(tǒng)的部分分解圖，其圖示了固化腔室的內(nèi)部構(gòu)件以及固化腔室與光源和排氣系統(tǒng)的連接；圖7是沿線7-7截取的圖4中的光源、固化腔室和排氣系統(tǒng)的部分的剖視圖；圖8是沿視野8截取的圖7中的固化腔室的上下外殼之間的連接細(xì)節(jié)的部分剖視圖；并且圖9是沿線9-9截取的圖4中的固化腔室的光罩的剖視圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，附圖不是必然按比例繪制的，而是作為本發(fā)明的實(shí)施例的基本原理的不同特征的說明的一定程度的簡化表示。這里所公開的本發(fā)明的實(shí)施例的具體設(shè)計(jì)特征，包括例如各種圖示元件的規(guī)定的尺寸、取向、位置和形狀，以及具體操作順序(例如，包括并行的和/或順序操作)，將在某種程度上由所意圖的具體應(yīng)用和使用環(huán)境確定。為了便于觀察和清楚的理解，所圖示的實(shí)施例的某些特征相對(duì)于其它的可能已被擴(kuò)大或者失真。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，其中貫穿幾個(gè)示意圖，相同標(biāo)記表示相同部件，圖1-3所示的是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的微波激勵(lì)的UV燈系統(tǒng)或者光源10。光源10包括作為一對(duì)磁控管14圖示的一對(duì)微波發(fā)生器，，所述一對(duì)磁控管14通過相應(yīng)的波導(dǎo)18各自聯(lián)接至縱向延伸的微波腔室16。每個(gè)波導(dǎo)18具有一個(gè)與微波腔室16的下端聯(lián)接的出口端口 20，使得微波發(fā)生器14所產(chǎn)生的微波能量在鄰近微波腔室16的相對(duì)的下端以間隔的縱向關(guān)系被耦合至微波腔室16。呈密封的、縱向延伸的等離子燈泡的形式的無電極等離子燈22被安裝在微波腔室16內(nèi)并且被鄰近微波腔室16的上端支撐，如在現(xiàn)有技術(shù)中公知的。光源10包括外殼24，外殼24在一個(gè)實(shí)施例中通過進(jìn)氣導(dǎo)管26與壓縮空氣源(圖1-3中未示出)以流體連通的方式連接在一起，如在現(xiàn)有技術(shù)中公知的。進(jìn)氣導(dǎo)管26位于外殼24的下端處并且外殼24的上端形成燈頭28。壓縮空氣源能夠被操作成引導(dǎo)在圖1和2中由箭頭30概略地表示的冷卻空氣流，穿過外殼24并且進(jìn)入到微波腔室16內(nèi)以冷卻磁控管14和等離子燈泡22，如將在下文中更具體地描述的。冷卻空氣30的氣流經(jīng)過微波腔室16并且通過在燈頭28的開口燈面32中的開口而發(fā)射或者透射。光源10被設(shè)計(jì)和構(gòu)造成在等離子燈泡22通過來自一對(duì)微波發(fā)生器14的被耦合至微波腔室16的微波能量足夠的激勵(lì)后，通過光源10的開口燈面32發(fā)射紫外光，所述紫外光在圖2中由箭頭34的概略地表示。盡管這里圖示和描述了一對(duì)磁控管14，應(yīng)當(dāng)理解的是，光源10可僅包括一個(gè)磁控管14來激勵(lì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的等離子燈泡22。如圖3所示，光源10包括起動(dòng)燈泡36以及一對(duì)變壓器38 (示出了一個(gè))，所述一對(duì)變壓器38各自與相應(yīng)的一個(gè)磁控管14電聯(lián)接以激發(fā)磁控管14的細(xì)絲，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所明白的。磁控管14安裝到波導(dǎo)18的進(jìn)口端口 40，使得由磁控管14產(chǎn)生的微波通過波導(dǎo)18的縱向隔開的出口端口 20而排出到微波腔室16中。優(yōu)選地，兩個(gè)磁控管14的頻率小量地分開或者偏移，以防止在光源10的工作期間兩個(gè)磁控管14之間的相互耦合。在特定的實(shí)施例中，第一磁控管14可產(chǎn)生大約2. 4GHz的信號(hào)，而第二磁控管14可產(chǎn)生與第一磁控管14大約相差20MHz的信號(hào)?？v向延伸的燈反射器42安裝在微波腔室16內(nèi)，用于向位于燈頭28的開口燈面32外部的基材(未示出)反射從等離子燈泡22發(fā)射的紫外光34。燈反射器42的橫截面可具有橢圓結(jié)構(gòu)，但是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，拋物線型或者其它截面結(jié)構(gòu)也是可以的。可替換地，燈反射器42可被構(gòu)造成泛光反射器(與聚焦反射器相反的，同樣在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的)，如現(xiàn)有技術(shù)中公知的。這里使用的紫外光是具有在電磁波譜的紫外波段內(nèi)的波長(或者頻率)的輻射。燈反射器42由鍍膜玻璃制造。例如，燈反射器42的一側(cè)(例如，等離子燈泡側(cè))包括二向色的鍍膜，而燈反射器42的另一側(cè)可以是噴砂的。因此，燈反射器42對(duì)于由一對(duì)磁控管14產(chǎn)生的微波能量大體上是透明的，但是對(duì)于由等離子燈泡22發(fā)射的紫外光34大體上是不透明的并且大體上是反射的?？商鎿Q地，燈反射器42可以由具有適當(dāng)反射性、折射性和/或熱特性的其它材料例如拋光鋁制造，所述拋光鋁同樣對(duì)由磁控管14產(chǎn)生的微波能量是大體上透明的，但是對(duì)于由等離子燈泡22發(fā)射的紫外光34是大體上不透明的，并且大體上是反射的。如圖2所不,燈反射器42包括一對(duì)縱向延伸的反射器面板44,所述反射器面板44以對(duì)置方式即鏡像面對(duì)的關(guān)系安裝在微波腔室16內(nèi)，并且與等離子燈泡22成間隔的關(guān)系。盡管具有合適反射性和熱特性的其它材料同樣也是可以的，但是每個(gè)反射器面板44優(yōu)選地由鍍膜玻璃制造。在例如由鍍膜玻璃制造時(shí)，每個(gè)反射器面板44對(duì)于一對(duì)磁控管14所產(chǎn)生的微波能量是大體上透明的，但是對(duì)于等離子燈泡22所發(fā)射的紫外光34是不透明的，并且是反射的。進(jìn)一步參照?qǐng)D2，縱向延伸的中間構(gòu)件46安裝在微波腔室16內(nèi)，與反射器面板44成間隔關(guān)系，并且還與等離子燈泡22成間隔關(guān)系。中間構(gòu)件46可以由玻璃例如PYREX(派熱克斯玻璃)制造，并且可以是未涂覆的，以便對(duì)于由等離子燈泡22發(fā)射的紫外光34是非反射性的。當(dāng)一對(duì)反射器面板44和中間構(gòu)件46被安裝在微波腔室16內(nèi)以形成燈反射器42時(shí)，一對(duì)間隔的、縱向延伸的狹縫48被形成在反射器面板44和中間構(gòu)件46之間。所述一對(duì)間隔的、縱向延伸的狹縫48可以被操作成使來自朝向等離子燈泡22的壓縮空氣源的冷卻空氣30穿過，使得冷卻空氣30大體上包圍等離子燈泡22的外表面以冷卻燈泡22。燈反射器42的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)在共有的并且共同未決的名稱為“具有改進(jìn)冷卻的微波激勵(lì)的紫外線燈系統(tǒng)”(“Microwave Excited Ultraviolet Lamp System With Improved Cooling，，)的美國專利No. 6,696,801中充分地描述，該專利的公開內(nèi)容在此通過引用以其整體并入?？商鎿Q地，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是也可以使用其它的反射器結(jié)構(gòu)。冷卻空氣30穿過微波腔室16并且通過燈頭28的開口燈面32而被散發(fā)。如圖2和3所圖示的，光源10還被構(gòu)造有具有螺紋孔口 52的安裝凸緣50，所述安裝凸緣50可以被用于將固化腔室和/或排氣系統(tǒng)安裝至光源10。對(duì)于冷卻空氣30，在外殼24內(nèi)提供足夠的流速，諸如例如大約350CFM，以確保磁控管14和等離子燈泡22的正常運(yùn)行。為了確保在光源10的操作期間提供足夠的冷卻空氣流速，差壓傳感器56被以流體連通方式聯(lián)接到燈頭28和外殼24。該差壓傳感器56感應(yīng)外殼24中的壓降并且向光源10的控制器(未示出)提供信號(hào)，以在沒有感應(yīng)到預(yù)定的壓強(qiáng)時(shí)關(guān)閉光源10、調(diào)整流向磁控管14的能量流(從而調(diào)整來自等離子燈泡22的紫外線的強(qiáng)度)和/或調(diào)整光源10中的氣流。參考圖4-5，燈系統(tǒng)包括用于壓縮空氣的源60，和/或固化腔室70被安裝到光源10。壓縮空氣源60可以收集環(huán)境空氣，過濾所述空氣，并且冷卻所述空氣。壓縮空氣源60隨后可以將所述已收集、已過濾并且已冷卻的空氣作為冷卻空氣30通過進(jìn)氣導(dǎo)管26提供至光源10。與光源10相結(jié)合的固化腔室70被構(gòu)造成向基材(未示出)的大體上的所有邊緣提供紫外光以及將基材與通過燈頭28的開口燈面32而散發(fā)的冷卻空氣30隔離開。參照?qǐng)D4-9，固化腔室70利用多個(gè)螺栓71而固定到光源10，所述螺栓71與安裝凸緣50的相應(yīng)孔口 52螺紋接合。固化腔室70包括內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間至少部分地由通過鉸鏈76連接的下殼體72和上殼體74限定。所述下殼體72在閉合時(shí)通過閂鎖組件78 (例如，在上殼體74上的通過在下殼體72上的固定機(jī)構(gòu)78b固定的閂鎖78a)固定至上殼體72，當(dāng)通過上述的螺栓71固定到光源10。固化腔室70包括頂面板79，但是不包括底面板。相反地，固化腔室70的底部對(duì)于冷卻空氣30以及由光源10發(fā)出的紫外光34是開放的。兩個(gè)光罩80被構(gòu)造在固化腔室70的側(cè)面上。特別地，光罩80的內(nèi)部通過進(jìn)口 81a和出口 81b與固化腔室70的內(nèi)部空間流體連通，不過進(jìn)口 81a和出口 81b可以調(diào)換。光罩80被構(gòu)造成防止大量的紫外光從固化腔室70泄漏。每個(gè)光罩80還包括下罩殼體82和上罩殼體84以及相應(yīng)的端蓋86 (例如在上罩殼體84上的端蓋86a以及在下罩殼體82上的端蓋86b)。端蓋86可以被移除，以允許承載可紫外線固化的材料的基材(例如，諸如繩、棒或者管的物體)被引入或者饋送到一個(gè)光罩80內(nèi)，穿過固化腔室70，并且從另一個(gè)光罩80出去?？商鎿Q地，端蓋86可被加工成包括延伸過端蓋86的孔口 89，所述孔口 89大體上與基材的剖面相似(例如，該孔口可具有與上述繩、棒或者管相對(duì)應(yīng)的類似剖面)，從而使基材和可紫外線固化的材料可以被引入或饋送穿過一個(gè)光罩80，穿過固化腔室70，并且從另一個(gè)光罩80出去。如全部的附圖所圖示的，每個(gè)光罩80大體上是中空的，使得引導(dǎo)機(jī)構(gòu)(未示出)可以定位在光罩的底部中以支撐和/或引導(dǎo)產(chǎn)品穿過固化腔室70。如圖6和7最好地示出的，固化腔室70包括被安裝架90保持在適當(dāng)位置的紫外光(UV)透射構(gòu)件88。該UV透射構(gòu)件88可以由石英組成。所述安裝架90繼而被固定到固化腔室70的前壁92和后壁94。所述前壁92不是直接連接到后壁94，而是改為與后壁94間接地連接。固化腔室反射器120被定位在前壁92和后壁94之間。在UV透射構(gòu)件88和固化腔室70的壁之間形成一般的氣密密封。這樣的氣密密封確保了與光罩80流體連通的固化腔室70的內(nèi)部，并且因此確保了基材位于其中的固化腔室70的內(nèi)部不會(huì)接收到從燈頭28的開口燈面32散發(fā)的任何冷卻空氣30。密封層或其它墊片(未示出)可以與UV透射構(gòu)件88的邊緣，或者UV透射構(gòu)件88和安裝架90或固化腔室70的其它壁連通，以形成一般的氣密密封。在光源10和固化腔室70之間還可以定位至少一個(gè)橡皮墊96，以建立它們之間的一般氣密密封。在某些實(shí)施例中，該UV透射構(gòu)件88是大體上矩形的構(gòu)件，所述大體上矩形的構(gòu)件具有通常與固化腔室70的頂視圖截面對(duì)應(yīng)的大體上平坦的截面和邊緣，而不引起在其間透射的紫外光34的會(huì)聚或者發(fā)散。在可替換的實(shí)施例中，UV透射構(gòu)件88可具有這樣的截面，即，使得通過UV透射構(gòu)件88透射的紫外光34被發(fā)散或者會(huì)聚。排氣系統(tǒng)100與燈頭28的開口燈面32流體連通，特別地，排氣系統(tǒng)100被構(gòu)造有進(jìn)氣端口 102以接收通過開口燈面32發(fā)射進(jìn)入由固化腔室70的壁和UV透射構(gòu)件88形成的充氣部的冷卻空氣30。排氣系統(tǒng)100通過孔103接收冷卻空氣30，該孔103延伸過固化腔室70的位于UV透射構(gòu)件88下方的前壁92。排氣管道104被構(gòu)造成將冷卻空氣30引導(dǎo)至遠(yuǎn)離燈頭28的位置，使得冷卻空氣30不與基材接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，排氣系統(tǒng)100是排氣管道，所述排氣管道又包括上壁108、相對(duì)的下壁110、一對(duì)相對(duì)的側(cè)壁112以及端壁114，所述上壁108、相對(duì)的下壁110、一對(duì)相對(duì)的側(cè)壁112以及端壁114被構(gòu)造成形成細(xì)長的并且封閉的充氣部116。該封閉的充氣部116與燈頭28的開口燈面32流體連通。該排氣系統(tǒng)100通過至少一個(gè)螺釘118附接到固化腔室70的前壁92。該固化腔室70還構(gòu)造有至少一個(gè)被構(gòu)造在上殼體74的內(nèi)部的固化腔室反射器120，以及至少一個(gè)側(cè)反射器122。在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)側(cè)反射器122被構(gòu)造在前壁92和后壁94中的每一個(gè)上。在特定的實(shí)施例中，并且如圖6所圖示的，兩個(gè)側(cè)反射器122被構(gòu)造在前壁92和后壁94中的每個(gè)上一個(gè)側(cè)反射器122a在UV透射構(gòu)件88上方的附接到后壁94，一個(gè)側(cè)反射器122b在UV透射構(gòu)件88下方附接到后壁94，一個(gè)側(cè)反射器122c在UV透射構(gòu)件88上方附接到前壁92，并且一個(gè)側(cè)反射器122d在UV透射構(gòu)件88下方附接到前壁92。固化腔室反射器120以及側(cè)反射器122a-d可具有橢圓形構(gòu)造的橫截面(例如，如利用側(cè)反射器122c和122d所圖示的)，不過在脫離發(fā)明的實(shí)施例的情況下拋物線或者其它截面構(gòu)造是可能的。特別地，如圖4-6所示，側(cè)反射器122a和122b具有平坦的截面并且側(cè)反射器122c和122d具有曲率并且是不平坦的，使得側(cè)反射器122a-d具有不同的橫截面輪廓。因此，利用固化腔室反射器120以及側(cè)反射器122，固化腔室70可被構(gòu)造成將紫外光34提供至被圍繞在產(chǎn)品的邊緣定位的基材。下殼體72的至少一部分被構(gòu)造成與上殼體74重疊。特別地，如圖8所示，上殼體74的前壁92的至少一部分在130處被除去，同時(shí)下殼體72具有與除去部分130重疊的向上定向的突起132。類似地，如圖9所示，光罩80的與上殼體74連接的部分在140處同樣被除去，而光罩80的與下殼體72連接的部分同樣具有與除去部分140重疊的向上定向的突起142。正因如此，可以防止紫外光會(huì)從下殼體72和上殼體74之間的連接處漏出，并且防止光會(huì)從光罩80的兩半相遇的連接處漏出。因此，發(fā)明的實(shí)施例提供一種燈系統(tǒng)，該燈系統(tǒng)具有固化腔室70附屬物，用于提供增強(qiáng)的二次固化。特別地，該固化腔室70可被操作成提供完全的產(chǎn)品固化(有時(shí)被稱為“三維”或者“360度固化”)。固化腔室70同樣可以被構(gòu)造成通過調(diào)整側(cè)反射器122的角度并且從而調(diào)整反射到基材上的紫外光的角度，使得在基材幾何形狀上的紫外光的強(qiáng)度最大化。因此，避免了使用多個(gè)等離子燈泡22，多個(gè)燈頭28，和/或多個(gè)并且不同的用于基材的紫外光應(yīng)用。另外，固化腔室70提供在工作期間被加溫至300 °F的內(nèi)部空間，并且因此不僅提供完全的產(chǎn)品紫外光固化，而且還提供用于增強(qiáng)的二次固化的熱固化。對(duì)于固化腔室70，下殼體72和上殼體74的邊緣的重疊設(shè)計(jì)，以及光罩80的邊緣的重疊設(shè)計(jì)，防止了大量的紫外光損失并且防止了向操作環(huán)境的透射。在不污染基材和/或產(chǎn)品(例如可紫外線固化的材料)同時(shí)還提供用于產(chǎn)品的穩(wěn)定平臺(tái)的情況下，還提供增強(qiáng)的二次固化。特別地，來自光源10的冷卻空氣30不會(huì)污染基材或者產(chǎn)品，冷卻空氣30也不會(huì)向基材或者基材上的產(chǎn)品施加不必要的動(dòng)作。所述產(chǎn)品又能夠被在相應(yīng)的光罩80中的前述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)支撐。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，圖1-9中所圖示的環(huán)境并非旨在限制本發(fā)明的實(shí)施例的范圍。特別地，光源可以具有根據(jù)本發(fā)明的可替換實(shí)施例的極少數(shù)或者額外的部件。事實(shí)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，在脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以使用其它可替換的硬件環(huán)境。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的是，光源10可以聯(lián)接有可致動(dòng)的快門裝置(未示出)，以在該可致動(dòng)的快門組件關(guān)閉時(shí)，保證盡可能少的紫外光34從光源10漏出。這種快門組件被公開在名稱為“具有外部快門的微波供能燈頭”(“MicrowavePowered Lamphead Having External Shutter”)的美國專利 No. 6，933，683 中，所述專利的公開內(nèi)容在此通過參考以其整體并入。此外，盡管本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)通過不同的實(shí)施例以及例子的描述而被說明，并且盡管這些實(shí)施例已經(jīng)非常詳細(xì)地被描述，但是申請(qǐng)人并非意圖將所附的權(quán)利要求的范圍限定或者以任何方式限制至這樣的細(xì)節(jié)。額外的優(yōu)點(diǎn)和改型對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，本發(fā)明在其更寬的方面并不局限于所示出的和所描述的特定細(xì)節(jié)、裝置和/或方法。因此，在沒有脫離申請(qǐng)人的一般發(fā)明構(gòu)思的精神或者范圍的情況下，可以進(jìn)行對(duì)這樣的細(xì)節(jié)的分離。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生紫外光的裝置，所述裝置設(shè)置有冷卻空氣流，所述裝置包括 腔室，所述腔室圍繞內(nèi)部空間； 光源，所述光源包括聯(lián)接到所述腔室的燈頭，所述燈頭包括燈面，所述燈面被構(gòu)造成透射所述紫外光和所述冷卻空氣； 紫外線(UV)透射構(gòu)件，所述紫外線透射構(gòu)件被定位在所述燈面上方并且在所述內(nèi)部空間下方以限定在所述燈面和所述內(nèi)部空間之間的充氣部，所述UV透射構(gòu)件被構(gòu)造成使所述紫外光透射到所述內(nèi)部空間中并且被構(gòu)造成使所述冷卻空氣轉(zhuǎn)向而不進(jìn)入所述內(nèi)部空間；以及 排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)與所述充氣部以流體連通方式聯(lián)接，所述排氣系統(tǒng)被構(gòu)造成從所述充氣部排出所述冷卻空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括 第一反射器，所述第一反射器被定位在所述腔室中并且在所述UV透射構(gòu)件上方，所述第一反射器被定位成將所述紫外光朝向所述燈頭反射回去。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括 第二反射器，所述第二反射器被定位在所述腔室中并且在所述UV透射構(gòu)件上方，所述第二反射器被定位成朝向所述內(nèi)部空間反射所述紫外光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，進(jìn)一步包括 第三反射器，所述第三反射器被定位在所述腔室中并且在所述UV透射構(gòu)件上方，所述第三反射器被定位成朝向所述內(nèi)部空間反射所述紫外光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述腔室包括第一壁和與所述第一壁間接連接的第二壁，所述第一反射器被定位在所述第一壁和所述第二壁之間，所述第二反射器被附接到所述第一壁，并且所述第三反射器被附接到所述第二壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，進(jìn)一步包括 第三反射器，所述第三反射器被定位在所述充氣部中并且在所述UV透射構(gòu)件下方，所述第三反射器被定位成朝向所述內(nèi)部空間反射所述紫外光，并且所述UV透射構(gòu)件被定位在所述第二反射器和所述第三反射器之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括 第二反射器，所述第二反射器被定位在所述充氣部中并且在所述UV透射構(gòu)件下方，所述第二反射器被定位成朝向所述內(nèi)部空間反射所述紫外光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，進(jìn)一步包括 第三反射器，所述第三反射器被定位在所述充氣部中并且在所述UV透射構(gòu)件下方，所述第三反射器被定位成朝向所述內(nèi)部空間反射所述紫外光。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述腔室包括第一壁和與所述第一壁間接連接的第二壁，所述第一反射器被定位在所述第一壁和所述第二壁之間，所述第二反射器被附接到所述第一壁，并且所述第三反射器被附接到所述第二壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括 光罩，所述光罩被聯(lián)接到所述腔室的所述內(nèi)部空間并且被構(gòu)造成用于將目標(biāo)引入到所述內(nèi)部空間中，所述目標(biāo)攜帶將由所述紫外光固化的材料。
11.一種用于操作具有空氣冷卻燈頭的紫外光源的方法，所述方法包括從所述燈頭發(fā)射紫外光； 利用冷卻空氣流冷卻所述燈頭； 將所述紫外光透射穿過紫外線(UV)透射構(gòu)件進(jìn)入腔室的內(nèi)部空間中；并且 使所述冷卻空氣流轉(zhuǎn)向離開所述腔室的內(nèi)部空間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括 利用定位在所述腔室中并且在所述UV透射構(gòu)件上方的第一反射器，將所述紫外光朝向所述燈頭反射回去。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括 利用定位在所述腔室中并且在所述UV透射構(gòu)件上方的第二反射器，朝向所述內(nèi)部空間反射所述紫外光。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括 利用定位在所述腔室中并且在所述UV透射構(gòu)件上方的第三反射器，朝向所述內(nèi)部空間反射所述紫外光。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括 利用定位在所述UV透射構(gòu)件下方的第二反射器，朝向所述內(nèi)部空間反射所述紫外光。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括 利用定位在所述UV透射構(gòu)件下方的第三反射器，朝向所述內(nèi)部空間反射所述紫外光。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述UV透射構(gòu)件被定位在所述燈頭的燈面上方并且在所述腔室的內(nèi)部空間下方，并且所述方法進(jìn)一步包括 朝向所述腔室的內(nèi)部空間引導(dǎo)從所述燈頭的燈面發(fā)射的所述冷卻空氣流，用于通過所述UV透射構(gòu)件轉(zhuǎn)向離開所述腔室的內(nèi)部空間。
全文摘要
用于產(chǎn)生紫外光的裝置以及操作紫外光源的方法。所述裝置可包括圍繞內(nèi)部空間的微波腔室(16)；具有聯(lián)接到微波腔室(16)的燈頭(28)的光源(10)；紫外線(UV)透射構(gòu)件(88)，該紫外線(UV)透射構(gòu)件(88)被定位在燈面(32)上方并且在內(nèi)部空間下方以在其間限定充氣部(116)；以及與充氣部以流體連通方式聯(lián)接的排氣系統(tǒng)(100)。燈頭(28)具有燈面(32)，紫外光(34)和冷卻空氣(30)可以通過該燈面發(fā)出。該UV透射構(gòu)件(88)被構(gòu)造成使紫外光(34)透射到內(nèi)部空間中并且將冷卻空氣(30)從該內(nèi)部空間轉(zhuǎn)向。所述排氣系統(tǒng)(100)被構(gòu)造成從充氣部(116)排出冷卻空氣(30)。
文檔編號(hào)F21V29/00GK103038572SQ201180035026
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者詹姆斯·M·博蘇克, 格雷格·哈內(nèi)爾, 愛德華·C·麥吉, 詹姆斯·史密斯 申請(qǐng)人:諾信公司