CN107672305B - 一种无风扇式uv-led喷绘光源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无风扇式UV‑LED喷绘光源，包括：机壳，其顶部设有延伸至内部的顶盖模组，所述顶盖模组由透镜支架和半柱透镜构成；所述机壳的两侧面靠近下端设有多个沿宽度方向延伸的相互平行的第一出风口，所述机壳的下端设有第二出风口，所述机壳的敞开面设有两组进风口；所述机壳的内部由上到下依次包括：COB模组和散热模组。本发明的有益效果是：由于该发明不含有风扇，所以完全免去了传统喷绘光源吸墨损坏的限制。同时，由于喷绘光源点亮和移动是同时进行，在自移动冷却技术的条件下，不用担心冷却机制失效而对光源造成的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及喷绘机的紫外线固化的技术领域，特别是涉及一种无风扇式 UV-LED喷绘光源。
背景技术
近年来的UV-LED市场及应用已经呈现出快速发展的态势。UV-LED相比汞灯具有更低能耗、更长寿命和无毒环保的优势，并且水俣公约和节电优惠等政策的助力，UV-LED对汞灯的取代持续加大，且应用日趋多元化。当前，光固化市场占据了UV-LED应用的80％市场份额，其中包括了喷绘、印刷、曝光、涂覆等应用领域。
喷绘用的UV灯需要制作成结构紧凑集成度高的风冷UV-LED光源。但是目前市场上的风冷UV-LED光源在该应用领域的推广并不顺利，最大的阻碍为灯体吸墨导致灯头损坏。
具体来讲，喷绘机最核心的结构是喷绘小车，喷绘小车的两侧用于安装 UV-LED光源，喷绘小车的中间用于安装油墨喷头。在喷绘过程中，小车不断移动，喷头根据电脑控制精确喷射不同颜色的油墨，点亮的UV-LED将油墨实时固化，形成所需的喷绘图案。由于喷头喷射油墨的过程中，小车一直在移动产生了气体扰流，导致油墨会在小车的四周飘散。风冷的UV-LED光源内部都会安置风扇来对散热片进行强制风冷，风扇使气流不断从进风口抽入并从出风口吹出。因此，氛围中的油墨会从风道的进风口被吸入灯头，由于现有的灯体都是直通式风道设计，吸入的油墨会直接吸附在风扇和散热片的表面。风扇表面累积的油墨会最终导致风扇无法转动，进而导致风冷机制失效，最终灯头过热损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种无风扇式UV-LED 喷绘光源。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无风扇式UV-LED喷绘光源，包括：
机壳，所述机壳的顶部设有延伸至内部的顶盖模组，所述顶盖模组由透镜支架和半柱透镜构成，所述透镜支架的周边与所述机壳的顶部周边相同，并且在所述透镜支架的中部三分之一处设有沿长度方向延伸的槽体，所述半柱透镜嵌入在所述槽体中；所述机壳的两侧面靠近下端均设有多个沿宽度方向延伸的相互平行的第一出风口，所述机壳的下端设有多个平行的第二出风口，所述机壳的敞开面设有两组进风口；
所述机壳的内部由上到下依次包括：
COB模组，包括氮化铝陶瓷基板、UV-LED芯片和半球透镜，所述UV-LED 芯片均匀分布在所述氮化铝陶瓷基板的上端面，且每个所述UV-LED芯片上都设有一个所述半球透镜；
散热模组，用于进行热交换，包括设置在上方的支撑部和连接在所述支撑部的下端面的散热齿部，以及贯穿所述支撑部和所述散热齿部的导热微管，所述支撑部的上端面设有安置所述COB模组的凹槽。
本发明的有益效果：由于该发明不含有风扇，所以完全免去了传统喷绘光源吸墨损坏的限制。同时，由于喷绘光源点亮和移动是同时进行，在自移动冷却技术的条件下，不用担心冷却机制失效而对光源造成的损坏。
附图说明
图1为本发明一种无风扇式UV-LED喷绘光源的爆炸结构图；
图2为图1中COB模组的结构示意图；
图3为本发明一种无风扇式UV-LED喷绘光源的外部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种无风扇式UV-LED喷绘光源，包括长方体的机壳，机壳的顶端设有延伸至内部的顶盖模组1，机壳内由上到下依次包括COB模组 2、散热模组3；机壳的顶部和两侧面均设有进行散热的开孔。
顶盖模组1由透镜支架10和半柱透镜11构成，其中，透镜支架10的周边与机壳顶部的周边相同，并且在透镜支架10的中部三分之一处设有沿长度方向延伸的槽体，半柱透镜11嵌入在该槽体当中。
半柱透镜11的上下端面均镀有增透膜。
如图2，COB模组2包括氮化铝陶瓷基板20、UV-LED芯片21和半球透镜22。UV-LED芯片21通过锡膏和金线完成与氮化铝陶瓷基板20上焊盘的电气连接，UV-LED芯片21均匀分布在氮化铝陶瓷基板20上，且每个UV-LED 芯片21上都盖有一个半球透镜22。每个半球透镜22的两个面均镀有增透膜。
进一步，UV-LED芯片21共有三排，且每排包括18颗UV-LED芯片。
优选地，COB模组2的供电为脉冲信号，脉冲频率1KHz，占空比50％。
优选地，UV-LED芯片21为中国 台湾光宏科技股份有限公司型号 BN-U4545R-A3氮化铟镓芯片，发光面积为长1.14毫米、宽1.14毫米，发光波长有365纳米、385纳米、395纳米、和405纳米波段可选。
优选地，半球透镜22的直径为3毫米，材料为成都光明光电有限公司牌号为K9的光学玻璃。
散热模组3用于进行热交换，包括设置在上方的支撑部30和连接在支撑部的下端面的散热齿部31和贯穿在散热齿部31的相邻间隙中导热微管 32。支撑部30的上端面设有一个安置COB模组的凹槽，通过两者接触使COB 模组2与散热模组3形之间成良好热传导。
继续参见图3，机壳的两侧面靠近下端设有多个沿宽度方向延伸的相互平行的第一出风口41A，机壳的底部设有多个相互平行的第二出风口41B。
优选地，每个侧面上设置6个出风口41A和18个第二出风口41B。
机壳的敞口面为迎风面，并设有机壳面板5。机壳面板5开有两排相互平行的矩形的进风口。
具体地，上排的第一进风口510对应COB模组2的一侧，下排的进第二风口511对应散热模组3的一侧。气流会不断从第一、第二进风口510、511 流入，并从出风口41流出，将热量带走。
喷绘小车的移动速度通常为1m/s，当有1m/s的气流从第一、第二进风口510、511吹入时，整个光源的灯头温度可以控制在80℃以下。即该发明在去掉了传统风冷喷绘光源必须有风扇强制风冷的前提下，利用喷绘光源自移动产生的相对气流对灯头进行冷却，并使灯头保证了较低的温度和足够的可靠性。
由于该发明不含有风扇，所以完全免去了传统喷绘光源吸墨损坏的限制。同时，由于喷绘光源点亮和移动是同时进行，在自移动冷却技术的条件下，不用担心冷却机制失效而对光源造成的损坏。
该发明结构简单，提出了喷绘光源风冷免风扇的新思路，且能够解决当前的最核心的行业困扰，该发明的创新性高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种无风扇式UV-LED喷绘光源，其特征在于，包括：
机壳，所述机壳的顶部设有延伸至内部的顶盖模组，所述顶盖模组由透镜支架和半柱透镜构成，所述透镜支架的周边与所述机壳的顶部周边相同，并且在所述透镜支架的中部三分之一处设有沿长度方向延伸的槽体，所述半柱透镜嵌入在所述槽体中；所述机壳的两侧面靠近下端均设有多个沿宽度方向延伸的相互平行的第一出风口，所述机壳的下端设有多个平行的第二出风口，所述机壳的敞开面设有两组进风口；
所述机壳的内部由上到下依次包括：
COB模组，包括氮化铝陶瓷基板、UV-LED芯片和半球透镜，所述UV-LED芯片均匀分布在所述氮化铝陶瓷基板的上端面，且每个所述UV-LED芯片上都设有一个所述半球透镜；
散热模组，用于进行热交换，包括设置在上方的支撑部和连接在所述支撑部的下端面的散热齿部，以及贯穿所述支撑部和所述散热齿部的导热微管，所述支撑部的上端面设有安置所述COB模组的凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种无风扇式UV-LED喷绘光源，其特征在于，所述半柱透镜和每个所述半球透镜的上下两端面均镀有增透膜。
3.根据权利要求2所述的一种无风扇式UV-LED喷绘光源，其特征在于，所述COB模组设置三排UV-LED芯片，且每排设有18颗UV-LED芯片。
4.根据权利要求3所述的一种无风扇式UV-LED喷绘光源，其特征在于，所述第一出风口有6个，所述第二出风口有18个。
5.根据权利要求4所述的一种无风扇式UV-LED喷绘光源，其特征在于，所述进风口包括：对应COB模组的一侧为第一进风口，对应散热模组的一侧为第二进风口。
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