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辐照交联用紫外光LED发生装置及加工、工作方法

阅读:11发布:2023-01-16

专利汇可以提供辐照交联用紫外光LED发生装置及加工、工作方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种辐照交联用紫外光LED发生装置及加工、工作方法。针对高压汞灯寿命短,效率低的问题,提出交联用紫外光的LED发光装置。一种辐照交联用紫外光LED发生装置,其组成包括:电源模 块 (1)、冷却座(6)、 基板 (7)、集成 电路 (8)、 准直 透镜(11)和 LED灯 珠,集成电路与基板集成为一体,其上根据不同需要 焊接 有3—20个LED灯珠,构成一个集成紫外光发光单元,每一个LED灯珠由透镜(10)和LED芯片(9)组合而成,根据辐照功率需要,基板上沿长度方向的一面可集成多组所述的LED紫外发光单元,另一面紧贴固定在冷却座的b面上,且LED紫外发光单元的数目与电源模块数目相同。本明 专利 应用于辐照交联用紫外光LED发生装置。,下面是辐照交联用紫外光LED发生装置及加工、工作方法专利的具体信息内容。

1.一种辐照交联用紫外光LED发生装置,其组成包括:电源模基板、集成电路LED灯珠,其特征是:所述的集成电路连接的一组所述的LED灯珠,构成一个集成紫外光发光单元,所述的基板上沿长度方向集成一组所述的LED紫外发光单元,所述的基板的另一面紧贴且固定在所述的冷却座的b面上,每个所述的LED紫外发光单元连接一个所述的电源模块,一组所述的电源模块以并联的方式组成一个电源模块组。
2.根据权利要求1所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,其特征是:所述的电源模块组由一条电源信号电缆供电与控制,所述的电源模块组固定在由盒体和盒盖组成的电源盒中,在所述的电源盒上,开设有与所述的冷却座上横向走线槽相对应的接线过孔,所述的电源盒的盒透镜端板开设有一个插孔,所述的电源盒固定在所述的冷却座U型底外表面a上,所述的准直透镜通过两个透镜的透镜端板与所述的冷却座U型口两内侧面被固定在所述的冷却座的U形口上。
3.根据权利要求1或2所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,其特征是:每一个所述的LED灯珠由透镜和LED芯片组合而成,所述的冷却座的长度根据对所需所述的LED灯珠的排列长度而定,所述的冷却座的侧面开设有相应的横向走线槽和冷却孔,所述的冷却孔的两端用密封堵密封,分别将两个旋转接头的一端旋入所述的冷却座两端与所述的冷却孔联通的螺纹孔,另一端分别与冷却介质进孔和出孔连接,构成冷却回路。
4.根据权利要求1或2或3所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,其特征是:所述的冷却座的两端分别安装一个固定板,通过所述的固定板上的螺纹孔f固定透镜端板,其上的U形e面为LED紫外发光装置的定位面,通过其上螺纹孔c进行固定整个装置。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,其特征是:所述的基板为导热良好的长条薄板形结构,所述的LED灯珠为能够发出特定波长范围紫外光的LED灯珠,所述的冷却座是一种厚底U型座,其U型厚底中开有所述的冷却孔。
6.一种权利要求1-5之一所述的辐照交联用紫外光LED发生装置的加工、工作方法,其特征是:该方法包括如下步骤:
透镜与LED芯片组合在一起构成能够发出特定波长紫外光的LED灯珠,LED灯珠焊接于集成电路上,根据需要,一个集成电路上可以焊接3-20个LED灯珠,构成一个集成紫外光发光单元,该单元只需两根电源线与集成电源模块1连接供电,集成紫外光发光单元,集成在导热良好的长条薄板形的基板的一面,根据辐照功率需要,在基板上,沿长度方向可以集成若干LED紫外发光单元。基板7的另一面紧贴在冷却座的b面且固定在b面上,冷却座是一种厚底U型座,其U型厚底中设有冷却孔,与基板上集成的紫外发光单元相同数目的电源模块以并联的方式组成一个电源模块组,由一条电源信号电缆供电与控制,电池模块组安装在由盒体和盒盖组成的电源盒中,电源盒上开有与冷却座上横向走线槽相对应的接线过孔,相应顺序的紫外发光单元和电源模块的连接电源线通过横向走线槽和接线过孔,电源盒的一个电源端板设有一个插孔,集成电源模块组与总电源连接的源信号线通过该插孔,该电源盒固定于冷却座U型底外表面a上,激发LED灯珠,能够发出特定波长范围的紫外光,该紫外光可以激发被照对象中的光引发剂,使材料发生交联反应,完成紫外交联与固化

说明书全文

辐照交联用紫外光LED发生装置及加工、工作方法

[0001] 技术领域:本发明涉及一种辐照交联用紫外光LED发生装置及加工、工作方法。
[0002] 背景技术:在紫外光辐照电线电缆交联行业中,目前紫外光辐照电缆交联设备中采用中压汞灯作为紫外线辐射源。
[0003] 中压汞灯的寿命大约在500 1000小时,在使用过程中紫外光光强衰减较快,中压~汞灯的发光光谱峰值波长范围较宽,能够用于辐照交联的特定波长的紫外光部分占总功率的2 3%,效率特别低,同时所产生的红外光部分发热量特别大,故需要配备大功率冷却设~
备,而达到匹配高速生产所需的辐照剂量,设备所需的装机容量大,现有70KW(中压汞灯功率54KW)、110KW(中压汞灯功率81KW)两种配置。
[0004] 有一种紫外LED所发出的特定波长为峰值的紫外光中,能够用于紫外交联的紫外光所占用的功率能达到输入功率的30%以上,且紫外LED在使用40000小时后的辐照强度仍能达到其初始强度的70%;同时,LED点亮方式仅需要瞬时点亮(中压汞灯从点灯到稳定状态需要数十秒),提高了生产效率,且非常节能;紫外 LED没有红外线发出,因此没有更高的环境温升,仅需针对LED芯片进行冷却即可;紫外LED采用半导体发光,对环境无污染;因此,相对中压汞灯而言,紫外LED在应用中不仅提升有效光功率、降低能耗、增加使用寿命、而且减少了臭的排放,在紫外交联固化领域有很大优势。
[0005] 针对高压汞灯寿命短,效率低的问题,提出交联用紫外光的LED发光装置。
[0006] 发明内容:本发明的目的是提供一种辐照交联用紫外光LED发生装置,解决了传统汞灯的紫外能量低、寿命短、发热量大、能效低的问题。
[0007] 上述的目的通过以下的技术方案实现:一种辐照交联用紫外光LED发生装置,其组成包括:电源模、冷却座、基板、集成电路准直透镜和LED灯珠,所述的集成电路上根据不同需要焊接有3—20个所述的LED灯珠,构成一个集成紫外光发光单元,所述的集成紫外光发光单元与所述的基板集成为一体,通过电源线与所述的电源模块连接供电,每一个所述的LED灯珠由透镜和LED芯片组合而成,根据辐照功率需要,所述的基板上沿长度方向可集成多组所述的LED紫外发光单元,所述的基板的另一面紧贴且固定在所述的冷却座的b面上,且所述的LED紫外发光单元的数目与所述的电源模块数目相同,使一组所述的电源模块以并联的方式组成一个电源模块组,由一条电源信号电缆供电与控制,所述的电源模块组固定在由盒体和盒盖组成的电源盒中,在所述的电源盒上,开设有与所述的冷却座上横向走线槽相对应的接线过孔,所述的电源盒的盒端板开设有一个插孔,所述的电源盒固定在所述的冷却座U型底外表面a上,所述的准直透镜通过两个透镜端板与所述的冷却座U型口两内侧面被固定在所述的冷却座的U形口上。
[0008] 所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,所述的冷却座的长度根据对所需所述的LED灯珠的排列长度而定,如果所需长度过大,为便于加工和装配,可将所需的所有所述的紫外发光单元分成若干组,分别集成在几块所述的基板上,所述的几块基板沿长度方向依次固定在一根所述的冷却座b面上,相应的若干组所述的电源模块组固定在一个所述的电源盒中,并固定于相应的所述的冷却座a面上,所述的冷却座的侧面开有相应的横向走线槽,且电源模块盒对应位置开有接线过孔,用以通过所述的集成电路和电源模块的连接电线。
[0009] 所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,所述的冷却孔的两端用密封堵密封,分别将两个旋转接头的一端旋入所述的冷却座两端与所述的冷却孔联通的螺纹孔,另一端分别与冷却介质进孔和出孔连接,构成冷却回路,从而实现一个冷却回路同时对该长度方向上所有LED发光单元的冷却。
[0010] 所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,所述的冷却座的两端分别安装一个固定板,通过所述的固定板上的螺纹孔f固定端板,其上的U形e面为LED紫外发光装置的定位面,通过其上螺纹孔c进行固定整个装置。
[0011] 所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,具有弧形表面的所述的准直透镜,位于所述的LED灯珠组前面的特定位置,通过所述的准直透镜,可改变所述的LED灯珠发出紫外光的传播路线,使大部分四周辐射的紫外光经过折射后,使其传播方向限定在一定的范围内,所述的准直透镜通过两个透镜端板与所述的冷却座U型口两内侧面被固定在所述的冷却座的U形口上。
[0012] 所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,所述的基板为导热良好的长条薄板形结构,所述的LED灯珠为能够发出特定波长范围紫外光的LED灯珠,所述的冷却座是一种厚底U型座,其U型厚底中开有所述的冷却孔。
[0013] 所述的辐照交联用紫外光LED发生装置的加工、工作方法,该方法包括如下步骤:透镜与LED芯片组合在一起构成能够发出特定波长紫外光的LED灯珠,LED灯珠焊接于集成电路上,根据需要,一个集成电路上可以焊接3-20个LED灯珠,构成一个集成紫外光发光单元,该单元只需两根电源线与集成电源模块1连接供电,集成紫外光发光单元,集成在导热良好的长条薄板形的基板的一面,根据辐照功率需要,在基板上,沿长度方向可以集成若干LED紫外发光单元。基板7的另一面紧贴在冷却座的b面且固定在b面上,冷却座是一种厚底U型座,其U型厚底中设有冷却孔,与基板上集成的紫外发光单元相同数目的电源模块以并联的方式组成一个电源模块组,由一条电源信号电缆供电与控制,电池模块组安装在由盒体和盒盖组成的电源盒中,电源盒上开有与冷却座上横向走线槽相对应的接线过孔,相应顺序的紫外发光单元和电源模块的连接电源线通过横向走线槽和接线过孔,电源盒的一个电源端板设有一个插孔,集成电源模块组与总电源连接的源信号线通过该插孔,该电源盒固定于冷却座U型底外表面a上,激发LED灯珠,能够发出特定波长范围的紫外光,该紫外光可以激发被照对象中的光引发剂,使材料发生交联反应,完成紫外交联与固化。
[0014] 本发明的有益效果:1.本发明应用LED作为发出紫外交联所需紫外光的方式,能够有效的提升辐照效率与生产速度,大幅度降低设备的用电能耗,增加光源的使用寿命,降低了设备维护成本,同时无臭氧排放,环境保护性好;
2.本发明将电源,发光电路,LED灯珠和冷却座集成为一体,结构紧凑、密封性好、便于组合应用;
3.本发明通过若干LED灯珠与电路集成为一体,构成一个发光单元,若干发光单元与一块基板集成为一体,相应电源模块集成为一个电源模块组的方式,使装配独立发光组件时更加方便;
4.本发明集成后装配的方式,可根据紫外光的功率确定发光单元的数目,从而确定该发光装置的长度,可扩展性好;
5.本发明中的电源模块经组合后,电源线最后汇集为一根电源信号电缆,然后与总电源接通,完成对本装置中所有LED灯珠的供电,结构简化,维修方便。
[0015] 附图说明:附图1是本发明的结构示意图。
[0016] 附图2是图1的俯视剖视图。
[0017] 附图3是本发明的拓展图。
[0018] 附图4是LED紫外发光单元的立体图。
[0019] 附图5是固定座结构立体图。
[0020] 附图6是LED发出的紫外光光路图。
[0021] 图中:1、电源模块,2、电源信号电缆,3、旋转接头,4、冷却孔,5、密封堵, 6、冷却座,7、基板,8、集成电路,9、LED芯片,10、透镜,11、准直透镜,12、盒体,13、盒盖,14、电源盒端板,15、固定板,16、透镜端板,17、横向走线槽,18、接线过孔。
[0022] 具体实施方式:实施例1:
一种辐照交联用紫外光LED发生装置,其组成包括:电源模块1、冷却座6、基板7、集成电路8、准直透镜11和LED灯珠,所述的集成电路上根据不同需要焊接有3—20个所述的LED灯珠,构成一个集成紫外光发光单元,所述的集成紫外光发光单元与所述的基板集成为一体,通过电源线与所述的电源模块连接供电,每一个所述的LED灯珠由透镜10和LED芯片9组合而成,根据辐照功率需要,所述的基板上沿长度方向可集成多组所述的LED紫外发光单元,所述的基板的另一面紧贴且固定在所述的冷却座的b面上,且所述的LED紫外发光单元的数目与所述的电源模块数目相同,使一组所述的电源模块以并联的方式组成一个电源模块组,由一条电源信号电缆2供电与控制,所述的电源模块组固定在由盒体12和盒盖13组成的电源盒中,在所述的电源盒上,开设有与所述的冷却座上横向走线槽17相对应的接线过孔
18,所述的电源盒的盒端板14开设有一个插孔,所述的电源盒固定在所述的冷却座U型底外表面a上。
[0023] 实施例2:根据实施例1所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,所述的冷却座的长度根据对所需所述的LED灯珠的排列长度而定,所述的冷却座的侧面开设有相应的横向走线槽和冷却孔
4,所述冷却孔的两端用密封堵5密封,分别将两个旋转接头3的一端旋入所述的冷却座两端与所述的冷却孔联通的螺纹孔,另一端分别与冷却介质进孔和出孔连接,构成冷却回路。
[0024] 实施例3:根据实施例1或2所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,所述的冷却座的两端分别安装一个固定板15,通过所述的固定板上的螺纹孔f固定所述的固定端板16,其上的U形e面为LED紫外发光装置的定位面,通过其上螺纹孔c进行固定整个装置。
[0025] 实施例4:根据实施例1或2或3所述的辐照交联用紫外光LED发生装置,所述的基板为导热良好的长条薄板形结构,所述的LED灯珠为能够发出特定波长范围紫外光的LED灯珠,所述的冷却座是一种厚底U型座,其U型厚底中开有所述的冷却孔。
[0026] 实施例5:与集成在所述的基板上的紫外发光单元相同数目的电源模块以并联的方式组成一个电源模块组,由一条电源信号电缆做成的供电线供电,电池模块组固定在由所述的盒体和所述的盒盖组成的所述的电源盒中,所述的电源盒上开有与所述的冷却座上横向走线槽相对应的接线过孔,连接相应顺序的所述的紫外发光单元和所述的电源模块的电源线容纳在横向走线槽通过该接线过孔,所述的电源盒的一个盒端板开有一个插孔,电源模块组与总电源连接的电源信号电缆通过该插孔,所述的电源盒固定于所述的冷却座U型底外表面a上。激发LED灯珠,能够发出特定波长范围的紫外光,该紫外光可以激发被照对象中的光引发剂,使材料发生交联反应,完成紫外交联。
[0027] 实施例6:具有弧形表面的所述的准直透镜,位于所述的LED灯珠组前面的特定位置,通过所述的准直透镜,可改变所述的LED灯珠发出紫外光的传播路线,使大部分四周辐射的紫外光经过折射后,使其传播方向限定在一定的范围内,所述的准直透镜通过两个透镜端板与所述的冷却座U型口两内侧面被固定在所述的冷却座的U形口上。
[0028] 实施例7:所述的冷却座的长度根据对所需所述的LED灯珠的排列长度而定,如果所需长度过大,为便于加工和装配,可将所需的所有所述的紫外发光单元分成若干组,分别集成在几块所述的基板上,所述的几块基板沿长度方向依次固定在一根所述的冷却座b面上,相应的若干组所述的电源模块组固定在一个所述的电源盒中,并固定于相应的所述的冷却座a面上,所述的冷却座的侧面开有相应的横向走线槽,且电源模块盒对应位置开有接线过孔,用以通过所述的集成电路和所述的电源模块的连接电线。
[0029] 实施例8:U型冷却座中,所述的冷却孔的两端用所述的密封堵密封,分别将两个所述的旋转接头的一端旋入所述的冷却座两端与所述的冷却孔联通的螺纹孔,另一端分别与冷却介质进孔和出孔连接,构成冷却回路,从而实现一个冷却回路同时对该长度方向上所有LED发光单元的冷却。
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