[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der US-A-5 094 010 bekannt geworden.
[0002] Bei einer solchen Vorrichtung treten - trotz einer an sich recht intensiven Kühlung - zahlreiche Nachteile auf. Zum Einen wird das Lampengehäuse in Längsrichtung mit Kühlluft durchströmt. Dies ergibt fraglos einen Temperaturgradienten über die Länge des Gehäuses, d.h. die Kühlluft tritt im Wesentlichen kühl in das Gehäuse ein und wird im Laufe ihres Weges immer heisser. Zwar sind dazu auch noch Kühlkanäle vorgesehen, welche oberhalb der Lampe angeordnet sind, doch ist klar, dass auch diese Kühlkanäle durch die über den an ihnen anliegenden Reflektor aufgeheizt werden.
[0003] Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass die Kühlmittel von irgendwo von aussen zugeführt werden, was die Sache nicht kompakter macht. Vielmehr sind kräftige Gebläse bzw. Pumpen nötig, um die Kühlmittel im Umlauf zu halten. Das verteuert natürlich die gesamte Vorrichtung. Da die Kühlmittel im Umlauf geführt sind - wodurch das Abblasen der Kühlluft bzw. das Ablassen des Kühlwassers vermieden wird - muss eine weitere Kühleinrichtung vorgesehen sein, weil sonst ja das rückgeführte aufgeheizte Kühlgas (im letzten Teil seines Weges kann das Kühlfluid auch nicht mehr viel bewirken) als Heizmittel und nicht als Kühlmittel wirkte.
[0004] Ausserdem ist diese Anordnung recht kompliziert, wenn man bedenkt, dass das Lampengehäuse die aufgesetzte Kühlung und auch noch die Luft- und Wasserversorgung trägt, welch letztere sogar in doppelter Form vorliegt. Diese Komplexizität des Aufbaues führt aber auch dazu, dass die Montage (Erstmontage, Reparaturmontage) schwierig und teuer wird.
[0005] Aus der US-5 945 680 ist ein UV-Lampengehäuse mit Kühlkanälen vorgesehen, bei dem sich eine Luftströmung quer zur Lampenachse durch blosse Konvektion ergeben soll. Ein zwangsweiser Kühlluftumlauf ist aber nicht vorgesehen, und da die Kühlkanäle relativ weit von der Lampe entfernt sind, ist das Kühlungsergebnis mager.
[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass eine einfachere, kostgünstigere und vor allem auch wirksamere Kühlung erreicht wird. Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
[0007] Zum Kühlen von UV-Lampen quer zur Längsachse - was also die Bildung von Temperaturgradienten weitgehend vermeidet - ist es beispielsweise aus der EP 0 985 121 B1 bereits bekannt geworden, oberhalb der UV-Lampe, und etwa in deren Mitte, eine Öffnung im Gehäuse vorzusehen, an welche der Schlauch eine Gebläses für die Zufuhr von Kühlluft angeschlossen ist. Dies mag für relativ kurze Lampen, wie sie die EP zeigt, genügen, doch bei längeren UV-Lampen, wie sie mehr und mehr verwendet werden, ergibt sich eine sehr ungleichmässige Verteilung der zugeführten Luft. Dazu kommt, dass durch den langen Führungsweg auch noch relativ viel Energie verloren geht, so dass ein ziemlich grosses und Energie fressendes Gebläse verwendet werden muss. Dazu kommt, dass die Schlauchführung natürlich stets eine Behinderung bzw.
Gefährdung des Bedienungspersonals darstellt, das sich gegebenenfalls darin verheddern kann. Überdies ist -um ein gezieltes Strömen der Luft zu sichern, auch noch ein Absauggebläse vorgesehen, welches zusätzliche Kosten verursacht und dann die energetisch angereicherte Luft nach aussen bläst.
[0008] Dies gilt analog auch für die Konstruktion nach der EP 0 830 217 B1, bei der eine relativ schmale Düse (mit grossem Strömungswiderstand und daher grossem Energieverbrauch) oberhalb der Lampe Kühlluft einbläst. Für die Zufuhr dieser Kühlluft von aussen ist eine Spülgasleitung vorgesehen, welche im Allgemeinen als Schlauch ausgebildet ist, so dass dieselben Nachteile gelten, wie sie oben beschrieben wurden.
[0009] Im Vergleich dazu ergeben sich erfindungsgemäss zum Kühlen der UV-Lampe mindestens zwei quer zur Längsachse blasende Einheiten mit je einem Gebläse vorgesehen, d.h. die Blasleistung wird auf mindestens zwei Einheiten aufgeteilt, wobei die Einheiten kleinere und billigere Motoren haben können, die Kühlung vergleichmässigt wird und überdies ein modularer Aufbau, wie er insbesondere in Anspruch 2 unter Schutz gestellt ist, erleichtert wird.
[0010] Ein solcher modularer Aufbau hat mehrere Vorteile, denn einerseits lassen sich mit der entsprechenden Anzahl von Gebläseeinheiten die unterschiedlichsten Längen von UV-Lampen gleichmässig kühlen, so dass auch in der Lagerhaltung ein Vorteil entsteht, denn es müssen nun nicht mehr je nach Grösse unterschiedliche Kühlaggregate bereitgestellt werden. Die bevorzugte Ausführung nach Anspruch 2 gestattet es zudem, die Montage dieser Einheiten rasch und kostengünstig zu gestalten.
[0011] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>zeigt ein erfindungsgemäss ausgebildetes UV-Lampengehäuse im Querschnitt; und
<tb>Fig. 2<sep>veranschaulicht ein Detail einer abgewandelten Ausführungsform in Perspektive, wobei aus Fig. 1ersichtliche Teile, wie etwa die UV-durchlässige Platte weggelassen sind.
[0012] In Fig. 1 ist ein kastenartiges Gehäuse 1 mit Seitenwänden, einer Deck- und einer Bodenwand dargestellt. Das Gehäuse kann Führungsleisten oder andere Führungselemente 6 aufweisen, um es in ein Gestell einschieben zu können, welches beispielsweise auch eine Transporteinrichtung für Flachmaterial, wie bedrucktes Papier, umfasst.
[0013] Das Gehäuse ist vollkommen geschlossen, denn die Bodenwand trägt eine UV-durchlässige Platte 2, um das Licht einer UV-Lampe 3 mit einer Längsachse A hindurchzulassen. Dazu ist die UV-Lampe 3 in bekannter Weise von einem aus zwei Teilen bestehenden Reflektor 4 umgeben. Innerhalb der Teile des Reflektors sind Kühlkanäle 5 für den Durchfluss einer Kühlflüssigkeit vorgesehen, die in an sich bekannter Weise von einem Flüssigkeitsvorrat mittels einer Pumpe (nicht dargestellt) hindurchgepumpt wird.
[0014] Oberhalb der Lampe ist ein, beispielsweise schlitzförmiger, Kanal 7 vorgesehen, durch welchen Kühlluft auf die UV-Lampe 3 quer zu ihrer Achse A strömt. Diese Kühlluft wird von einem schematisch angedeuteten Gebläseaggregat 8 geliefert, welches gemäss Fig. 2 als schachtelartiges Modul begrenzter Grösse ausgebildet ist. Das Gebläseaggregat 8 umfasst einen (nicht dargestellten Motor samt dem Ventilator (oder einem Radiallüfter), wobei infolge der begrenzten Grösse auch der Motor von geringer Grösse mit geringem Stromverbrauch sein kann. Das wiederum bedingt, dass je nach Länge der länglichen UV-Lampe mindestens zwei, gegebenenfalls aber auch mehrere solcher Gebläseeinheiten. Damit ist wiederum gesichert, dass die UV-Lampe über ihre ganze Länge ziemlich gleichmässig und kräftig gekühlt wird, ohne dass Temperaturgradienten entlang der Lampe 3 entstehen.
[0015] Die jeweiligen Gebläseaggregate 8 können jeweils für sich in das Gehäuse 1 eingeschoben werden, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht, die eine Tragplatte 9 zeigt, welche entweder mit mehreren Modulen 8 bestückt oder etwa entlang der strichlierten Linie 10 unterteilt ist, wobei jedem Modul 8 eine gesonderte Tragplatte 9 zugeordnet ist. Die Darstellung der Fig. 1ist ähnlich und zeigt zwei Führungsleisten 11, in welche eine das jeweilige Gebläseaggregat 8 über eine etwa V-förmige Deckplatte 9a einschiebbar ist.
[0016] Gerade der modulartige Aufbau der Kühlung erlaubt aber auch eine vereinfachte Lagerhaltung, weil es nun nicht mehr erforderlich ist, je nach Länge der Lampe 3 zugehörige unterschiedliche Kühlaggregate, Motoren etc. auf Lager zu halten Alternativ allerdings ist das jeweilige Gebläseaggregat 8 an seiner Unterseite unmittelbar mit Luftführungseinrichtungen verbunden, in welchem Falle dann die ganze Einheit beispielsweise in Nuten 12 des Gehäuses 1 einschiebbar ist. Selbstverständlich sind auch Kombinationen denkbar, bei denen sowohl die Nuten 12 als auch die Führungsleisten 11 vorgesehen sind. In jedem Falle erreicht man so eine einfache, rasche und kostengünstige Montage.
[0017] Die erwähnten Luftführungseinrichtungen umfassen den Kanal 7, oberhalb dessen ein Umlenkkörper 13 angeordnet ist, der die vom Gebläse 8 herkommende Kühlluft in zwei gleich grosse Kanäle 14 umlenkt, gleichzeitig aber auch dafür sorgt, dass das Gebläse 8 nicht unmittelbar der Strahlungswärme der UV-Lampe 3 ausgesetzt ist. Dieser Umlenkkörper hat vorzugsweise eine dachkantenartig mit der Spitze gegen das Gebläse gerichtete Fläche, so dass sich ein geringer Strömungswiderstand ergibt und die Luft gleich-massig in die Kanäle 14 aufgeteilt wird.
[0018] Um die Wärme der UV-Lampe 3 zu absorbieren und abzuleiten, ist der Umlenkkörper 13 vorzugsweise hohl und ebenso wie die erwähnten Kühlkanäle 5 mit einem Kühlmittel versorgt, welches entweder über denselben Kühlkreislauf fliesst wie das der Kanäle 5 oder durch einen gesonderten Kühlkreislauf. Alternativ, kann der verhältnismässig grosse innerhalb eines hohlen Umlenkkörpers 13 zur Verfügung stehende Raum 17 auch dazu benutzt werden, ein verdampfbares Kühlmittel, z.B. Freon, wie es in Kühlschränken verwendet wird, einzusetzen.
[0019] Somit wird die Kühlluft, vom Gebläse 8 abwärts geblasen, strömt durch die Umlenkkanäle 14 und in den Kanal 7. Dieser Kanal 7 kann, wenn er nicht mit dem Gebläse 8 verbunden ist, sich über die ganze Länge der UV-Lampe 3 erstrecken, in welchem Falle seine Begrenzungswände aber jeweils an diese Länge angepasst werden müssen. Ist dagegen der Kanal 7 Bestandteil des Gebläsemoduls bzw. mit ihm fest verbunden, dann entfällt auch hier die Einzelanfertigung, weil lediglich ein Modul 7, 8, 13, 14 etc. an den anderen gereiht zu werden braucht.
[0020] Sobald die Kühlluft den Kanal 7 verlassen hat, streicht sie über die UV-Lampe 3 und entlang der Flächen des Reflektors 4, an dessen Unterseite sie austritt. Da sich die Luft im Verlaufe dieses Weges aber erwärmt hat, hat sie die Tendenz, nach dem Austritt aus dem Reflektor 4, wo sich der Raum des Gehäuses 1 weitet, wieder aufzusteigen. Dabei strömt die Luft zwangsläufig an der Oberseite der Reflektoren 4 (wo die Kühlkanäle 5 liegen) und entlang der Seitenwände des Gehäuses 1 (die gewünschtenfalls auch noch mit einer Kühlflüssigkeit gekühlt sein können) zwischen einer Kühlrippenanordnung 15 eines Wärmetauschers, welche Kühlkanäle 5 aufweist. Sodann gelangt sie erst wieder zum Gebläseaggregat 8, wo sie über eine obere Öffnung 16 (Fig. 2) eintritt und erneut gekühlt durch die Umlenkkanäle geblasen wird.
Es ist klar, dass durch diese Umlaufkühlung im geschlossenen Kreislauf vermieden wird, warme Abluft wegblasen zu müssen (die in der Kühlflüssigkeit absorbierte Wärme kann über Wärmetauscher nutzbar gemacht werden), wobei es natürlich nötig ist, das Gehäuse 1 mittel der UV-durchlässigen Platte 2 abzuschliessen. Insofern ist also diese Kühlung in einem in sich geschlossenen System von besonderer Bedeutung.
The invention relates to a device according to the preamble of claim 1. Such a device has become known for example from US-A-5 094 010.
In such a device occur - despite a rather intense cooling itself - numerous disadvantages. On the one hand, the lamp housing is flowed through in the longitudinal direction with cooling air. This undoubtedly gives rise to a temperature gradient across the length of the housing, i. the cooling air enters the housing substantially cool and becomes hotter as it travels. Although this cooling channels are also provided, which are arranged above the lamp, but it is clear that these cooling channels are heated by the overlying them on the reflector.
Another disadvantage is that the coolants are supplied from somewhere from the outside, which does not make the thing more compact. Rather, powerful blowers or pumps are needed to keep the coolant in circulation. Of course, that makes the entire device more expensive. Since the coolant is circulated - whereby the blowing off of the cooling air or the discharge of the cooling water is avoided - a further cooling device must be provided, because otherwise the recycled heated cooling gas (in the last part of his path, the cooling fluid can not do much ) acted as a heating medium and not as a coolant.
In addition, this arrangement is quite complicated, bearing in mind that the lamp housing carries the patch cooling and also the air and water supply, which latter is even in duplicate. However, this complexity of the structure also leads to the fact that the assembly (initial assembly, repair assembly) is difficult and expensive.
From US-5 945 680 a UV lamp housing is provided with cooling channels, in which an air flow should be transverse to the lamp axis by mere convection. A forced cooling air circulation is not provided, and since the cooling channels are relatively far away from the lamp, the cooling result is lean.
It is therefore an object of the invention to provide a device of the type mentioned in such a way that a simpler, more cost-effective and above all more effective cooling is achieved. This is achieved by the characterizing features of claim 1.
For cooling of UV lamps transversely to the longitudinal axis - which thus largely avoids the formation of temperature gradients - it has already become known, for example, from EP 0 985 121 B1, above the UV lamp, and approximately in the middle, an opening to provide in the housing to which the hose is connected to a blower for the supply of cooling air. This may be enough for relatively short lamps as the EP shows, but longer UV lamps, as they are more and more used, result in a very uneven distribution of the supplied air. On top of that, the relatively long way to travel also means that a relatively large amount of energy is lost, so a fairly large and energy-guzzling blower must be used. In addition, the hose guide always has a disability or
Endangerment of the operating personnel, who may get caught up in it. Moreover, in order to ensure a targeted flow of air, even a suction fan is provided, which causes additional costs and then blows the energetically enriched air to the outside.
This also applies analogously to the construction according to EP 0 830 217 B1, in which a relatively narrow nozzle (with a large flow resistance and therefore high energy consumption) blows in cooling air above the lamp. For the supply of this cooling air from the outside, a purge gas line is provided, which is generally formed as a hose, so that the same disadvantages apply, as described above.
In comparison, according to the invention for cooling the UV lamp at least two transverse to the longitudinal axis blowing units are provided, each with a blower, i. the blowing power is divided into at least two units, the units can have smaller and cheaper engines, the cooling is made uniform and also a modular structure, as provided in particular in claim 2 under protection, is facilitated.
Such a modular design has several advantages, because on the one hand can be uniformly cool with the appropriate number of fan units, the different lengths of UV lamps, so that an advantage arises in the storage, because there is no longer depending on the size different cooling units are provided. The preferred embodiment according to claim 2 also makes it possible to make the assembly of these units quickly and inexpensively.
Further details of the invention will become apparent with reference to the following description of an embodiment schematically illustrated in the drawing. Show it:
<Tb> FIG. 1 <sep> shows a UV lamp housing designed according to the invention in cross section; and
<Tb> FIG. Fig. 2 <sep> illustrates in perspective a detail of an alternate embodiment, with clear parts such as the UV transmissive plate omitted from Fig. 1.
In Fig. 1, a box-like housing 1 with side walls, a cover and a bottom wall is shown. The housing may have guide rails or other guide elements 6 in order to be able to insert it into a frame which, for example, also comprises a transport device for flat material, such as printed paper.
The housing is completely closed, because the bottom wall carries a UV-transparent plate 2 to pass the light of a UV lamp 3 with a longitudinal axis A. For this purpose, the UV lamp 3 is surrounded in a known manner by a reflector 4 consisting of two parts. Within the parts of the reflector cooling channels 5 are provided for the flow of a cooling liquid, which is in a conventional manner by a liquid reservoir by means of a pump (not shown) is pumped through.
Above the lamp is a, for example, slot-shaped, channel 7 is provided, through which cooling air flows to the UV lamp 3 transversely to its axis A. This cooling air is supplied by a schematically indicated blower unit 8, which is designed according to FIG. 2 as a box-like module of limited size. The blower unit 8 comprises a motor (not shown) together with the fan (or a radial fan), as a result of the limited size, the motor can be of small size with low power consumption, which in turn requires at least two depending on the length of the elongated UV lamp but in some cases also several such blower units, which in turn ensures that the UV lamp is cooled quite uniformly and vigorously over its entire length without temperature gradients occurring along the lamp 3.
The respective blower units 8 can each be inserted into the housing 1, as is apparent from Fig. 2, which shows a support plate 9, which is either equipped with a plurality of modules 8 or approximately along the dashed line 10 is divided, wherein each module 8 is assigned a separate support plate 9. The illustration of FIG. 1 is similar and shows two guide rails 11, in which a respective blower unit 8 via an approximately V-shaped cover plate 9a is inserted.
Just the modular design of the cooling but also allows a simplified storage, because it is no longer necessary, depending on the length of the lamp 3 associated different cooling units, engines etc. to keep in stock Alternatively, however, the respective blower unit 8 at his Bottom directly connected to air guide devices, in which case then the whole unit, for example, in grooves 12 of the housing 1 can be inserted. Of course, combinations are also conceivable in which both the grooves 12 and the guide rails 11 are provided. In any case, one achieves such a simple, rapid and cost-effective installation.
The aforementioned air guide means comprise the channel 7, above which a deflecting body 13 is arranged, which deflects the coming from the fan 8 cooling air into two equal channels 14, but at the same time also ensures that the fan 8 is not directly the radiant heat of the UV Lamp 3 is exposed. This deflecting body preferably has a roof edge-like with the tip directed against the fan surface, so that there is a low flow resistance and the air is equal-mass divided into the channels 14.
In order to absorb and dissipate the heat of the UV lamp 3, the deflecting body 13 is preferably hollow and as well as the aforementioned cooling channels 5 supplied with a coolant which flows either through the same cooling circuit as that of the channels 5 or through a separate cooling circuit , Alternatively, the relatively large space 17 available within a hollow baffle 13 may also be used to provide a vaporizable coolant, e.g. Freon, as used in refrigerators, to use.
Thus, the cooling air blown down from the fan 8, flows through the deflection channels 14 and into the channel 7. This channel 7, if it is not connected to the fan 8, over the entire length of the UV lamp. 3 extend, in which case its boundary walls but each have to be adapted to this length. If, however, the channel 7 part of the fan module or firmly connected to him, then here also eliminates the custom-made, because only one module 7, 8, 13, 14 etc. needs to be ranked on the other.
Once the cooling air has left the channel 7, it strokes the UV lamp 3 and along the surfaces of the reflector 4, at the bottom it exits. However, since the air has warmed in the course of this path, it has the tendency to ascend again after exiting the reflector 4, where the space of the housing 1 widens. In this case, the air inevitably flows at the top of the reflectors 4 (where the cooling channels 5 are) and along the side walls of the housing 1 (which may also be cooled with a cooling liquid if desired) between a cooling fin arrangement 15 of a heat exchanger having cooling channels 5. Then it passes again to the blower unit 8, where it enters via an upper opening 16 (Fig. 2) and is cooled again blown through the deflection channels.
It is clear that this circulation cooling in a closed circuit avoids having to blow away warm exhaust air (the heat absorbed in the cooling liquid can be utilized via heat exchangers), whereby it is of course necessary for the housing 1 to be transparent to the UV-transmissive plate 2 insurance. In this respect, therefore, this cooling in a self-contained system is of particular importance.