CN102518971A - 一种紫外线发光二极管光源 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种紫外线发光二极管光源,用于高效的解决紫外线发光二极管电路的散热问题。本发明实施例方法包括:固定基板、紫外线发光二极管UV LED电路和水冷装置所述固定基板用于固定所述UV LED电路和所述水冷装置;所述水冷装置包括有水循环导热通道301,所述UV LED电路包括有UV LED封装模块201,所述UV LED封装模块201的导热模块与所述水循环导热通道301相接触。

Description

一种紫外线发光二极管光源技术领域[0001] 本发明涉及数码喷绘领域,尤其涉及一种紫外线发光二极管光源。 背景技术[0002] 目前,用于数码喷绘的紫外光源主要是汞灯、卤素灯以及无极灯等传统的紫外光源。随着工业生产的发展,传统的紫外光源暴露出许多缺点:汞灯、卤素灯以及无极灯等传统紫外光源需采用高压驱动,能耗高;汞灯、卤素灯工作时产生臭氧,不符合环保的要求; 汞灯、卤素灯点亮后需预热,不能频繁开关,UV照射强度衰减快,而且寿命不长,一般工作 1000小时左右就需更换灯管;汞灯、卤素灯等传统紫外光源波长范围大,其光谱中大部分是可见光和红外辐射光,发热量大,工作时往往需要快门机构来遮光;无极灯由于微波传送通道的需要,灯具体积庞大,不符合数码喷绘设备对紫外光源小而轻的要求。[0003]紫外线发光二极管(UV LED, Ultraviolet Light Emitting Diode)光源是一种新兴的紫外光源,其采用电转化成光的原理,在LED芯片内通入极小电流便可发光,属于冷光源。UV LED芯片发出的光是单色光,光谱范围狭窄,光谱大部分集中于紫外光区。与传统的汞灯、卤素灯相比,UV LED光源具有寿命长、可以频繁开关、无热辐射、环保无污染、低能耗、 体积小等优点。UVLED芯片在工作时,会产生一定的热量,使得UV LED芯片的温度的升高, 这种温升会导致UV LED芯片发射的光的强度减弱,也会影响UV LED的寿命,因此必须对UV LED芯片进行冷却。常见的冷却方式是将UV LED芯片封装后固定在散热基座上,在散热基座的背面固定直流或交流的电风扇,风扇工作时气流带走散热基座上的热量。随着大功率 UV LED芯片的面世,UV LED的热效应也更加明显,风冷这种低效的冷却方式已经不能满足 UV LED光源的散热需求。发明内容[0004] 本发明实施例提供了一种紫外线发光二极管光源,用于高效的解决紫外线发光二极管电路的散热问题。[0005] 本发明提供的紫外线发光二极管光源,包括:固定基板、紫外线发光二极管UV LED 电路和水冷装置;所述固定基板用于固定所述UV LED电路和所述水冷装置;所述水冷装置包括有水循环导热通道301,所述UV LED电路包括有UV LED封装模块201,所述UV LED封装模块201的导热模块与所述水循环导热通道301相接触。[0006] 从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:[0007] 在本发明实施例中,紫外线发光二极管光源内设有水冷装置,且UV LED电路的UV LED封装模块201和水冷装置的水循环导热通道301相接触,使得所述UV LED封装模块201 所散发出的热量传导入所述水循环导热通道301中,通过水循环的方式对UV LED封装模块 201进行冷却。附图说明3[0008] 图1是本发明实施例紫外线发光二极管光源的一个结构示意图;[0009] 图2是本发明实施例紫外线发光二极管光源的另一个结构示意图;[0010] 图3是本发明实施例紫外线发光二极管光源的另一个结构示意图。具体实施方式[0011] 本发明实施例提供了一种紫外线发光二极管光源,用于高效的解决紫外线发光二极管电路的散热问题。[0012] 请参阅图1,本发明实施例中紫外线发光二极管光源的一个实施例包括:[0013] 固定基板、紫外线发光二极管UV LED电路和水冷装置;[0014] 所述固定基板用于固定所述UV LED电路和所述水冷装置;具体的,所述固定基板为水冷装置和UV LED电路的固定基础,同时也是整个UV LED面光源安装的基础,其可以通过机加零件组装而成,也可以由钣金零件或者型材组装而成。[0015] 所述水冷装置包括有水循环导热通道301,所述UV LED电路包括有UVLED封装模块201,所述UV LED封装模块201的导热模块与所述水循环导热通道301相接触。[0016] 具体的,所述水循环导热通道301设置有入水口和出水口,为了节省紫外线发光二极管光源在水平方向上的空间(紫外线发光二极管光源在侧面的固定基板上还需要设置其它功能部件),所述入水口和出水口可以设置在垂直于水平面的竖直方向上。可选的, 所述入水口和出水口可以外接一个冷却装置,将流过所述水循环导热通道301的水导入该冷却装置中,以便于对吸收热量后的水进行冷却,并循环再用。该冷却装置可以为一个外置设备,也可以为紫外线发光二极管光源中的一个功能模块,具体的实现手段可以根据实际情况而定,此处不作限定。[0017] 具体的,所述UV LED封装模块201中包含有UV LED和UV LED芯片,所述UV LED 芯片为一种固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能;在所述UV LED芯片进行工作时,会产生热量使得UV LED芯片的温度的升高,这种温升会导致UV LED芯片发射的光的强度减弱,也会影响UV LED的寿命,因此,需要对UV LED芯片进行冷却。[0018] 可选的,所述UV LED封装模块201的导热模块可以指的是UV LED芯片上负责散热的铜块,即UV LED芯片的铜块直接与所述水循环导热通道301相接触;所述UV LED封装模块201的导热模块也可以为一块导热板(303),各个UV LED芯片的铜块与所述导热板303 的一侧相接触,对各个UV LED芯片进行统一导热,而所述导热板303的另一侧则与所述水循环导热通道301相接触;可选的,为了进一步提高导热效果,所述导热板303可以采用热传导性能高地紫铜材料制成;且在所述导热板303与所述UV LED封装模块201 (即UV LED 芯片的铜块)之间的接触面,和/或所述导热板(30¾与所述水循环导热通道301之间的接触面可以涂上导热硅胶。[0019] 在本发明实施例中,紫外线发光二极管光源内设有水冷装置,且UV LED电路的UV LED封装模块201和水冷装置的水循环导热通道301相接触,使得所述UV LED封装模块201 所散发出的热量传导入所述水循环导热通道301中,通过水循环的方式对UV LED封装模块 201进行冷却。[0020] 下面对本发明紫外线发光二极管光源的具体结构进行说明,请参阅图2和图3,本发明实施例中紫外线发光二极管光源的另一个实施例包括:[0021] 固定基板、紫外线发光二极管UV LED电路和水冷装置;[0022] 所述UV LED电路包括有UV LED封装模块201,所述UV LED封装模块201包括: UV LED 和 UV LED 芯片;[0023] 所述固定基板用于固定所述UV LED电路和所述水冷装置;所述固定基板包括:透光板101和定位夹板102 ;所述定位夹板102将所述水冷装置固定在所述UV LED电路的上方,所述透光板101固定在所述UV LED的发光面的下方;所述透光板101用于[0024] 具体的,所述透光板101可以为石英玻璃板。[0025] 所述UV LED电路还包括:驱动电源板202和电源接头203 ;驱动电源板202与UV LED封装模块201和电源接头203通过导线或接插件相连,所述电源接头203通过所述定位夹板102的穿孔固定在所述定位夹板102之上。[0026] 所述水冷装置包括有水循环导热通道301,所述UV LED封装模块201的导热模块与所述水循环导热通道301相接触。[0027] 所述水冷装置还包括:密封套件302 ;所述密封套件302用于防止所述水循环导热通道301中的水流溢出;所述密封套件302套入所述水循环导热通道301的入水口和出水口处。[0028] 如图2所示,具体的,所述定位夹板102包括有底板1021、前后侧板1022、顶板 1023和左右侧板10M。所述透光板101与底板1021粘结,两块前后侧板1022固定在底板 1021上,两块左右侧板IOM固定在底板1021上,前后侧板分别固定在左右侧板IOM上,顶板1023固定在前后侧板1022、左右侧板IOM之上。[0029] 具体的,UV LED封装模块201固定在两块前后侧板1022之间。其中,导热板303 设置在UV LED封装模块201和水循环导热通道301之间;密封套件302套入水循环导热通道301的入水口和出水口处,起到很好的密封作用,防止冷却水泄漏损坏UV LED的电路。 冷却水从入水口的一端流入,经过导热板303时带走从UV LED封装模块201传导过来的热量,并从出水口的一端流出。[0030] 具体的,驱动电源板202固定在与左右侧板IOM平行的一侧(如图3所示),电源接头203通过所述定位夹板102的穿孔固定在所述顶板1023之上。驱动电源板202与UV LED封装模块201和电源接头203通过导线或接插件相连。[0031] 本发明实施例将UV LED封装模块紧贴在水冷装置底部,冷却水经过水循环导热通道301时,将UV LED芯片所产生的热量带走,使UV LED芯片始终工作在很低的环境下,从而使紫外光的强度保持稳定,延长UV LED芯片的寿命。此外,本发明提供的紫外线发光二极管光源还有结构简单、安装方便,便于扩展的特点。[0032] 为了便于理解,下面以一具体应用场景对紫外线发光二极管光源的组装步骤进行详细描述,具体为:[0033] 第一步:把透光板101与底板1021粘结,再将底板1021、前后侧板1022和左右侧板IOM通过螺钉固定起来;[0034] 第二步:组装水冷装置,把水循环导热通道301用螺钉固定在导热板303之上;[0035] 第三步:将UV LED封装模块201的一侧涂上导热硅胶再通过螺钉固定在导热板 303的下方,将驱动电源板202用螺钉固定在与左右侧板IOM平行的一侧,再将电源接头 203固定在顶板1023之上上,并把UV LED封装模块201、驱动电源板202和电源接头203的电路连接起来;[0036] 第四步用螺钉把顶板1023固定在前后侧板1022和左右侧板IOM之间,并连接冷却水管,接通冷却装置。[0037] 上面仅以一些例子对本发明实施例中的应用场景进行了说明,可以理解的是,在实际应用中,还可以有更多的应用场景,具体此处不作限定。[0038] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1. 一种紫外线发光二极管光源,其特征在于,包括:固定基板、紫外线发光二极管UV LED电路和水冷装置;所述固定基板用于固定所述UV LED电路和所述水冷装置;所述水冷装置包括有水循环导热通道(301),所述UV LED电路包括有UV LED封装模块 001),所述UV LED封装模块O01)的导热模块与所述水循环导热通道(301)相接触。
2.根据权利要求1所述的紫外线发光二极管光源,其特征在于,所述UV LED封装模块 (201)的导热模块为导热板(303),所述导热板(303)的一侧和所述UV LED封装模块(201) 相接触,所述导热板(303)的另一侧和所述水循环导热通道(301)相接触。
3.根据权利要求2所述的紫外线发光二极管光源,其特征在于,所述导热板(303)与所述UV LED封装模块(201)之间的接触面,和/或所述导热板(30¾与所述水循环导热通道 (301)之间的接触面使用导热硅胶相连接。
4.根据权利利要求1所述的紫外线发光二极管光源,其特征在于,所述固定基板包括:透光板(101)和定位夹板(102);所述UV LED封装模块(201)包括:UV LED ;所述定位夹板(10¾将所述水冷装置固定在所述UV LED电路的上方,所述透光板 (101)固定在所述UV LED的发光面的下方。
5.根据权利利要求4所述的紫外线发光二极管光源,其特征在于,所述UV LED电路还包括:驱动电源板(20¾和电源接头O03);所述驱动电源板(20¾与UV LED封装模块(201)和电源接头(20¾通过导线或接插件相连,所述电源接头(20¾通过所述定位夹板(102)的穿孔固定在所述定位夹板(102) 之上。
6.根据权利利要求1所述的紫外线发光二极管光源,其特征在于,所述水冷装置还包括:密封套件(302);所述密封套件(30¾用于防止所述水循环导热通道(301)中的水流溢出;所述密封套件(30¾套入所述水循环导热通道(301)的入水口和出水口处。
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