CN205316055U - 一种连体平凸镀膜透镜结构uv-led光固系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光固系统的技术领域，尤其是一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统，具有导热铝基板和光路固定基板，导热铝基板的背面均匀安装有若干组导热铜管，导热铝基板的正面安装有石墨片，石墨片的正面安装有PCBA铜基板，PCBA铜基板的正面均匀安装有若干个UV-LED灯珠，光路固定基板的正面安装有与若干个UV-LED灯珠位置相匹配的连体平凸透镜。该光固系统具有省电、环境污染小、节省有色金属、提升生产效率、提升有效波长利用率、人性化等优点，同时具有可提高LED功率密度，安装、清洁简易，节约装备时间的优点。

Description

一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统

技术领域

本实用新型涉及光固系统的技术领域，尤其是一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统。

背景技术

传统UV机可用于平板显示、半导体、印制电路、印刷、木地板、家具、制鞋、UV装涂等领域，它主要由内置到灯箱内的光学系统、内置到控制面板里的驱动系统、位于UV机最上面的散热系统以及传统结构部分组成，启动时驱动UV汞灯发射的紫外光通过反射方式得到产品生产要求的UV光源。

其中，光固系统通常采用传统灯管，如：金属卤素灯或UV汞灯，采用“C”型反射罩反射到受照面；驱动系统通常采用传统变压器和电容结合使用来驱动灯管。由于灯管点灯15分钟稳定后，灯管表面温度达到900℃，因此需要极强的散热系统进行导热。目前UV机大多采用风冷却方式，即通过上千瓦的轴流风机把光固系统产生的热量排出到室外，但这种方式不够人性化，其热量透过传送带间隙传递到工作区域，导致室内相对温升提高7℃～17℃，在未安装空调的工作环境中，会造成工作环境十分恶劣。传统UV机具有如下缺陷：

(1)极不环保：使用传统UV汞灯或金卤灯，含汞、镁、钾、钨等重金属，也含有毒气体、卤元素等，造成环境污染，尤其含有汞，1mg汞污染300吨水；

(2)高能耗：传统灯管功率大，耗电量超高，目前UV设备通常使用5.6～12KW/盏，而每台机器平均使用3盏，即每台设备仅限灯管部分功耗达到16.8～36KW：

(3)有效波长少：传统灯的有效波长少，杂波多，可见光多，其有效波峰365nm、405nm、436nm；

(4)灯管使用寿命短：基本都维持1000小时左右就必须换，因为能量衰减后会影响生产效率；

(5)驱动效率低：目前基本都是80年代技术，使用变压器结合电容方式效率最多达到80％，如果设备需要80KW，电力部门至少要提供100KW的电才能满足设备需要；

(6)不够人性化：传统UV机发热量大，对散热要求高，不够人性化，除用轴流风机排出的大量热气外，传送带的移动空位漏出来的热量会造成工作环境十分恶劣，企业必须装配空调才能工作。

紫外光LED于2008年开始逐渐出现，一直得不到广泛应用，主要有以下问题解决不了：a、UV-LED出光效率低，用作面光源时散热问题解决困难；b、UV-LED用作面光源照度低，能量低c、UV-LED波长单一，不能全面满足产品生产需要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统，克服现有的UV机存在的极不环保、高能耗、有效波长少、灯管使用寿命短、驱动效率低、不够人性化等缺陷。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统，具有导热铝基板和光路固定基板，所述的导热铝基板的背面均匀安装有若干组导热铜管，导热铝基板的正面安装有石墨片，所述的石墨片的正面安装有PCBA铜基板，所述的PCBA铜基板的正面均匀安装有若干个UV-LED灯珠，所述的光路固定基板的正面安装有与若干个UV-LED灯珠位置相匹配的连体平凸透镜。

进一步地，上述技术方案中所述的每组导热铜管的背面均安装有若干片散热鳍片。

进一步地，上述技术方案中所述的导热铝基板和光路固定基板之间通过若干个固定螺丝固定连接。

本实用新型的有益效果是：该一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统具有以下优点：

(1)可提高LED功率密度，同时，安装、清洁简易，节约装备时间；

(2)省电：其一，可为国家电网节电15～17％，变压器集合电容的方式用电效率最多不超过80％，而我们光学系统采用目前成熟的有源滤波电源；其二，为企业省电达到85％以上；

(3)减少环境污染：UV-LED光学系统采用LED灯，低碳环保，而传统灯管反复更换，废旧灯管的处理会造成环境污染，或增加环保成本；

(4)节省有色金属能源：节省了大量的变压器铜材和硅钢片资源；

(5)提升生产效率：可彻底解决更换灯管耽误生产的问题，提升生产效率；

(6)提升有效波长利用效率：针对性的使用感光材料指定的波长，解决了UV灯无用波长浪费和能量不足的问题，有效提升有效波长的利用效率；

(7)增加工作环境的舒适感，人性化：正常工作温度最高不超过70℃，可减少90％以上的热量排放，同时增加工作环境的舒适感，非常人性化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

附图中的标号为：1、导热铝基板，2、光路固定基板，3、导热铜管，4、石墨片，5、PCBA铜基板，6、UV-LED灯珠，7、连体平凸透镜，8、散热鳍片。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

见图1，本实用新型一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统，具有导热铝基板1和光路固定基板2，导热铝基板1的背面均匀安装有若干组导热铜管3，导热铝基板1的正面安装有石墨片4，石墨片4的正面安装有PCBA铜基板5，PCBA铜基板5的正面均匀安装有若干个UV-LED灯珠6，光路固定基板2的正面安装有与若干个UV-LED灯珠6位置相匹配的连体平凸透镜7。其中，每组导热铜管3的背面均安装有若干片散热鳍片8。导热铝基板1和光路固定基板2之间通过若干个固定螺丝固定连接。

由于传统的UV-LED出光效率低，光源角度90°-120°，出光分散，照度低下，于是利用平凸镜，不仅能聚集一定的照度和能量来满足产品生产需求，而且连体错开阵列，通过UV设备固有的传动方式扫描照射产品还能能解决均匀性的问题。

该光固系统的设计过程如下：

(1)连体平凸透镜7首先按照“品”字型阵列式排列，中间使用18颗M2螺丝固定；

(2)连体平凸透镜7装配精度要求距离UV-LED一次光学透镜截面3.5mm～4.5mm，这样可保证透射出来的UV光斑的均匀性高以及照度高。

该光固系统通过优化利用单个平凸透镜安装方式及安装效率，节约UV-LED排部的空间，可提高LED功率密度，安装、清洁简易，节约装备时间，通过平凸镜的技术方案解决光源照度低的问题，把透镜做成连体式的可提高功率密度。

传统UV灯与本申请的UV-LED的性能对比，如下表所示：

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统，其特征在于：具有导热铝基板(1)和光路固定基板(2)，所述的导热铝基板(1)的背面均匀安装有若干组导热铜管(3)，导热铝基板(1)的正面安装有石墨片(4)，所述的石墨片(4)的正面安装有PCBA铜基板(5)，所述的PCBA铜基板(5)的正面均匀安装有若干个UV-LED灯珠(6)，所述的光路固定基板(2)的正面安装有与若干个UV-LED灯珠(6)位置相匹配的连体平凸透镜(7)。

2.根据权利要求1所述的一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统，其特征在于：所述的每组导热铜管(3)的背面均安装有若干片散热鳍片(8)。

3.根据权利要求1所述的一种连体平凸镀膜透镜结构UV-LED光固系统，其特征在于：所述的导热铝基板(1)和光路固定基板(2)之间通过若干个固定螺丝固定连接。