KR101411842B1 - 펄스라이팅 장치 - Google Patents

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KR101411842B1
KR101411842B1 KR1020130055430A KR20130055430A KR101411842B1 KR 101411842 B1 KR101411842 B1 KR 101411842B1 KR 1020130055430 A KR1020130055430 A KR 1020130055430A KR 20130055430 A KR20130055430 A KR 20130055430A KR 101411842 B1 KR101411842 B1 KR 101411842B1
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Abstract

본 발명은 펄스라이팅 장치에 관한 것으로, 본 발명은 크립톤 또는 제논 가스를 포함하는 충진 가스가 내부에 채워진 펄스 램프; 상기 펄스 램프의 양단에 각각 연결되며, 상기 펄스 램프에서 펄스파가 발생되도록 상기 펄스 램프의 전원을 제어하는 펄스제어유닛; 상기 펄스 램프가 내부에 위치하며, 상기 펄스 램프에서 발생되는 광을 설정된 영역에 집광시키는, 반타원 형상을 포함하는 집광 반사 거울면이 구비된 집광부재;를 포함한다. 본 발명은 작업 대상물에 조사되는 광의 침투력을 높여 두께가 두꺼운 작업 대상물을 짧은 시간에 경화 또는 소결시키고, 또한 작업 대상물을 경화 또는 소결시 작업 대상물에 열변형이 발생되는 것을 최소화시키게 된다.

Description

펄스라이팅 장치{PULSE LIGHTING DEVICE}
본 발명은 펄스라이팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광화학반응을 일으키는 도료, 접착제 등의 코팅막이나 불투명한 소재를 경화 또는 접착시킬 경우 수은(Mercury;Hg) 자외선 램프 등을 이용하여 코팅막이나 불투명한 소재를 경화시킨다. 수은 자외선 램프에서 발생되는 광은 연속적인 파 형태로 대상물에 조사되므로 침투력이 약하게 되고 대상물이 광에 노출되는 시간이 길어져 열 변형되는 단점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0095066호(2011. 08. 24. 공개일)(이하, 선행기술1 이라 함)에는 펄스 자외선 램프를 이용한 경화장치가 개시되어 있다. 그러나 선행기술1의 경화장치는 펄스 자외선 램프에서 발생되는 광이 작업 대상물에 집중되지 못하여 작업 대상물에 광이 침투되는 침투력이 약하게 된다.
대한민국 공개특허 제10-2009-0098769호(2009. 09. 17. 공개일)(선행기술2 라고 함)과, 대한민국 공개특허 제10-2009-0027579호(2009. 03. 17. 공개일)(선행기술3 이라 함)에는 펄스 광을 이용하여 반도체 막이나 기판을 열처리하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 선행기술2,3을 구성하는 램프에서 발생되는 광이 연속적인 파 형태로 반도체 막이나 기판에 조사되므로 반도체 막이나 기판이 광에 노출되는 시간이 길어지게 된다. 이로 인하여 타 부품에 광에 의한 변형을 유발시키게 된다.
본 발명의 목적은 작업 대상물에 조사되는 광의 침투력을 높여 두께가 두꺼운 작업 대상물을 짧은 시간에 경화 또는 소결시키는 펄스라이팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 작업 대상물을 경화 또는 소결시 작업 대상물에 열변형이 발생되는 것을 방지하는 펄스라이팅 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 크립톤 또는 제논 가스를 포함하는 충진 가스가 내부에 채워진 펄스 램프; 상기 펄스 램프의 양단에 각각 연결되며, 상기 펄스 램프에서 펄스파가 발생되도록 상기 펄스 램프의 전원을 제어하는 펄스제어유닛; 상기 펄스 램프가 내부에 위치하며, 상기 펄스 램프에서 발생되는 광을 설정된 영역에 집광시키는, 반타원 형상을 포함하는 집광 반사 거울면이 구비된 집광부재;를 포함하는 펄스라이팅 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 크립톤 또는 제논 가스를 포함하는 충진 가스가 내부에 각각 채워진 두 개의 펄스 램프들; 상기 펄스 램프의 양단에 각각 연결되며, 상기 펄스 램프에서 펄스파가 발생되도록 상기 펄스 램프의 전원을 제어하는 펄스제어유닛; 상기 두 개의 펄스 램프들이 각각 내부에 위치하는, 반타원 형상을 각각 포함하는 두 개의 집광 반사 거울면들이 서로 연결되어 이루어지며, 상기 두 개의 펄스 램프들에서 각각 발생되는 광을 한 개의 설정된 영역으로 집광시키는 더블 집광 반사 거울면이 구비된 집광부재;를 포함하는 펄스라이팅 장치가 제공된다.
상기 펄스 램프는 원통 형상이며, 상기 집광 반사 거울면은 상기 펄스 램프의 길이와 상응하는 길이를 가지며, 상기 집광 반사 거울면의 횡방향 단면 형상이 촛점을 포함하는 반타원의 일부분 형상을 포함하며, 상기 펄스 램프가 집광 반사 거울면의 길이 방향과 나란하게 위치하는 것이 바람직하다.
상기 펄스 램프의 길이 방향 중심선이 상기 집광 반사 거울면의 촛점과 일치하는 것이 바람직하다.
상기 집광부재에 다수 개의 방열핀들이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 집광부재가 내부에 수용되는 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징은 양측면이 막힌 사각통 형상이며 하면에 광이 출사되는 광 방출구멍이 구비된 몸통체와, 상기 몸통체 내부에 구비되어 상기 집광부재가 고정되는 고정플레이트를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 하우징에 상기 펄스 램프를 냉각시키는 냉각유닛이 구비되며, 상기 냉각유닛은 상기 몸통체의 상면에 장착되어 상기 몸통체 내부로 외부 공기를 유입시키는 송풍팬과, 상기 몸통체의 측면에 구비되어 상기 몸통체 내부로 유입되는 공기가 상기 몸통체 내부를 거쳐 외부로 배출되는 방열통로를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 펄스제어유닛은 펄스 폭이 10 micro sec ~ 700 mili sec이고, 최대 펄스 주기는 1 ~ 120 Hz이고, 최대 에너지는 50 ~ 5,000 Joule/Pulse으로 상기 펄스 램프를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명은 리플렉터의 집광 반사 거울면이 반타원 형태의 곡면으로 형성되므로 집광 반사 거울면 내에 위치한 펄스 램프에서 발생되는 광이 집광 반사 거울면에 반사 집광되어 경사 대상물의 설정된 영역에 집중적으로 조사되므로 광 효율을 높이게 된다. 또한, 펄스제어유닛의 제어에 의해 펄스 램프에서 펄스광이 발생되므로 순간적으로 강한 광이 반복적으로 조사된다. 이로 인하여, 작업 대상물에 순간적으로 높은 에너지의 광을 조사하게 되어 작업 대상물에 조사된 광의 투과력이 매우 커 두꺼운 작업 대상물을 짧은 시간에 경화 또는 소결시키게 된다.
또한, 본 발명은 두꺼운 작업 대상물에 순간적으로 에너지가 높은 광을 집중 조사하게 되므로 작업 대상물의 작업 영역 이외의 부분으로 열이 전달되는 것을 최소화하여 작업 대상물이 열에 의해 변형되는 것을 방지하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1 실시예를 도시한 정단면도,
도 2는 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1 실시예를 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1 실시예를 구성하는 리플렉터를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1 실시예에서 집광부재가 복수 개인 경우를 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1 실시예에서 집광부재가 복수 개인 경우를 도시한 저단면도,
도 6은 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제2 실시예를 도시한 측단면도,
도 7은 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제2 실시예를 구성하는 더블형 리플렉터를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1,2 실시예를 구성하는 펄스제어유닛을 도시한 회로도,
도 9는 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1,2 실시예를 구성하는 펄스제어유닛의 제어모드에 따른 펄스광을 도시한 파형도,
도 10은 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도.
이하, 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1 실시예를 도시한 정단면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1 실시예를 도시한 측단면도이다.
도 1, 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1 실시예는 펄스 램프(100), 펄스제어유닛(미도시), 집광부재(200)를 포함한다. 제1 실시예의 펄스라이팅 장치는 하우징(300)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 하우징(300) 내부에 집광부재(200)가 위치한다.
펄스 램프(100)는 크립톤 가스(krypton gas) 또는 제논 가스(xenon gas)를 포함하는 충진 가스가 내부에 채워진다. 펄스 램프(100)는 원통 형태의 석영관(110)과, 석영관(110)의 양단에 각각 결합된 전원 단자(120)들을 포함한다. 충진 가스는 석영관(110)에 채워진다. 석영관(110)은 직선 형태이다. 펄스 램프(100)에 점화를 촉진시키는 점화촉진수단이 구비됨이 바람직하다. 점화촉진수단은 펄스 램프(100)의 석영관 외주면에 권선된 와이어를 포함한다.
펄스제어유닛은 펄스 램프(100)의 양단에 연결되어 펄스 램프(100)에서 펄스파가 발생되도록 펄스 램프(100)의 전원을 제어한다.
집광부재(200)는 펄스 램프(100)에서 발생되는 광을 집광시킨다. 집광부재(200)의 일실시예는 램프 케이스(210)와, 램프 케이스(210)에 결합되며 내측면이 반타원 형상을 포함하는 집광 반사 거울면(MF)인 리플렉터(220)를 포함한다. 램프 케이스(210)는 하부가 개구된 육면체 형상으로 형성됨이 바람직하다. 리플렉터(220)의 집광 반사 거울면(MF)은 설정된 길이를 가지며, 길이 방향에 직각 방향인 횡방향의 단면 형상이, 도 3에 도시한 바와 같이, 촛점을 포함하는 반타원 형상을 포함하도록 형성된다. 리플렉터(220)의 집광 반사 거울면(MF)의 길이 방향에 대한 횡방향 단면 형상은 균일하다. 펄스 램프(100)는 리플렉터(220)의 집광 반사 거울면(MF)의 내부에 위치하되, 펄스 램프(100)의 길이 방향과 집광 반사 거울면(MF)의 길이 방향이 서로 나란하게 위치한다. 펄스 램프(100)의 길이 방향 중심선이 집광 반사 거울면(MF)의 촛점(G)과 일치하는 것이 바람직하다. 펄스 램프(100)의 양단부, 즉 펄스 램프(100)의 전원 단자(120)들은 각각 램프 케이스(210)의 양측면에 각각 고정됨이 바람직하다. 램프 케이스(210)의 양측면에 각각 결합부가 구비되고, 펄스 램프(100)의 전원 단자(120)들이 각각 램프 케이스(210)의 결합부들에 결합된다. 리플렉터(220)의 집광 반사 거울면(MF)의 길이는 펄스 램프(100)의 석영관(110)의 길이와 상응하거나 약간 큰 것이 바람직하다. 리플렉터(220)의 외면에 다수 개의 방열핀(221)들이 구비되는 것이 바람직하다. 램프 케이스(210)의 하부에 리플렉터(220)의 집광 반사 거울면(MF)의 개구 부분을 복개하는 투명체인 미러(330)가 결합됨이 바람직하다. 미러(330)는, 광은 투과시키고 열은 반사시킨다.
하우징(300)은 양측면이 막힌 사각통 형상이며 하면에 광이 출사되는 광 방출구멍(311)이 구비된 몸통체(310)와, 몸통체(310) 내부에 구비되어 집광부재(200)가 고정되는 고정플레이트(320)를 포함하는 것이 바람직하다. 고정플레이트(320)는 하우징(300)의 내부 중간에 수평으로 위치하도록 구비됨이 바람직하다. 고정플레이트(320)에 공기가 유동하는 다수 개의 구멍(321)들이 구비됨이 바람직하다.
집광부재(200)의 집광 반사 거울면(MF)의 개구 부분이 하우징(300)의 광 방출구멍(311)에 위치하도록 집광부재(200)가 하우징(300)의 내부에 위치하여 고정플레이트(320)에 고정 결합된다.
하우징(300)에 펄스 램프(100)를 냉각시키는 냉각유닛(400)이 구비됨이 바람직하다. 냉각유닛(400)의 일예로, 냉각유닛(400)은 하우징(300)의 몸통체(310) 상면에 장착되어 몸통체(310) 내부로 외부 공기를 유입시키는 송풍팬(410)과, 하우징(300)의 몸통체(310) 측면에 구비되어 몸통체(310) 내부로 유입되는 공기가 몸통체(310) 내부를 거쳐 외부로 배출되는 방열통로(420)를 포함한다. 송풍팬(410)은 하우징(300)의 몸통체(310) 상면에 복수 개 구비되는 것이 바람직하다. 방열통로(420)는 몸통체(310)의 양측면에 각각 구비되는 복수 개의 구멍(421)들과 그 구멍(421)들의 각 상부에 구비되는 가이드판(422)을 포함한다.
한편, 펄스 램프(100)의 길이보다 긴 작업 대상물을 경화 또는 소결시킬 경우, 도 4, 5에 도시한 바와 같이, 집광부재(200)를 복수 개로 구성한다. 집광부재(200)들은 서로 평행하게 두 개의 열로 배열되며, 한 개의 열에 배열된 집광부재(200)의 펄스 램프(100)의 양단부에 각각, 다른 한 개의 열에 배열된 서로 인접한 두 개의 집광부재(200)들에 각각 구비된 펄스 램프(100)의 단부가 중첩되게 배열된다. 즉, 제1 열에 배열되는 집광부재(200)들은 서로 일정 간격을 두고 위치하며, 제2 열에 배열되는 집광부재(200)들 또한 서로 일정 간격을 두고 위치하되, 제1 열에 위치한 한 개의 집광부재(200)에 구비된 펄스 램프(100)의 양단부에 각각 제2 열에 위치하는 서로 인접한 두 개의 집광부재(200)들에 각각 구비된 펄스 램프(100)의 한쪽 단부가 중첩되게 설치된다. 또한, 제1,2 열에 배열된 집광부재(200)들에 각각 구비된 펄스 램프(100)들에서 각각 발생되는 광이 동일 선상에 조사되도록 집광부재(200)들을 설정된 각도로 기울어지도록 설치된다. 이로 인하여, 제1,2 열을 구성하는 집광부재(200)들의 각 펄스 램프(100)들에서 발생되는 광이 일직선상에 조사되며 펄스 램프(100)의 양단부가 서로 중첩되게 설치되므로 일직선상에 조사되는 광의 강도가 균일하게 된다. 만일, 집광부재(200)들의 중첩부분이 없게 배열되면 집광부재(200)들에 각각 구비된 펄스 램프(100)들에서 발생되는 광이 일직선상에 조사될 때 펄스 램프(100)와 펄스 램프(100) 사이에 조사되는 광의 세기가 약하게 되어 직선상에 조사되는 광이 균일하지 않게 되며, 작업 대상물에 광을 조사시 작업 대상물이 균일하게 경화 또는 소결되지 못하게 된다. 두 개의 열로 배열되는 집광부재(200)들은 한 개의 하우징(300) 내에 설치됨이 바람직하다.
도 6은 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제2 실시예를 도시한 측단면도이다. 도 7은 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제2 실시예를 구성하는 더블형 리플렉터를 도시한 단면도이다.
도 6, 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제2 실시예는 두 개의 펄스 램프(100)들, 펄스제어유닛(미도시), 집광부재(200)를 포함한다. 제2 실시예의 펄스라이팅 장치는 하우징(300)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 하우징(300) 내부에 집광부재(200)가 위치한다.
두 개의 펄스 램프(100)들은 각각 크립톤 가스 또는 제논 가스를 포함하는 충진 가스가 내부에 채워진다. 펄스 램프(100)는 원통 형태의 석영관과, 석영관의 양단에 각각 결합된 전원 단자들을 포함한다. 충진 가스는 석영관에 채워진다. 석영관은 직선 형태이다. 펄스 램프(100)에 점화를 촉진시키는 점화촉진수단이 구비됨이 바람직하다. 점화촉진수단은 펄스 램프(100)의 석영관 외주면에 권선된 와이어(미도시)를 포함한다.
펄스제어유닛은 펄스 램프(100)의 양단에 연결되어 펄스 램프(100)에서 펄스파가 발생되도록 펄스 램프(100)의 전원을 제어한다.
집광부재(200)는 두 개의 펄스 램프(100)에서 발생되는 광을 한 개의 설정된 영역으로 집광시킨다. 집광부재(200)의 일실시예는 더블형 램프 케이스(240)와; 더블형 램프 케이스(240)에 결합되며, 내측면이 반타원 형상을 각각 포함하는 두 개의 집광 반사 거울면(MF')들이 서로 연결되어 이루어진 더블 집광 반사 거울면(MF')인 더블형 리플렉터(250);를 포함한다.
더블형 램프 케이스(240)는 하부가 개구된 육면체 형상의 단위 케이스(241)가 두 개 연결된 형태로 형성됨이 바람직하다. 더블형 리플렉터(250)의 더블 집광 반사 거울면(MF')은 설정된 길이를 가지며, 길이 방향에 직각 방향인 횡방향의 단면 형상이 두 개의 반타원을 연결한 형상을 포함하도록 형성된다. 두 개의 반타원은 각각 촛점을 포함한다. 더블형 리플렉터(250)의 더블 집광 반사 거울면(MF')의 길이 방향에 대한 횡방향 단면 형상은 균일하다. 두 개의 펄스 램프(100)들은 더블형 리플렉터(250)의 더블 집광 반사 거울면(MF')의 반타원 형상 내부에 각각 위치하되, 펄스 램프(100)의 길이 방향과 더블 집광 반사 거울면(MF')의 길이 방향이 서로 나란하게 위치한다. 펄스 램프(100)의 길이 방향 중심선이 더블 집광 반사 거울면(MF')의 반타원의 촛점(G)과 일치하는 것이 바람직하다. 펄스 램프(100)의 양단부, 즉 펄스 램프(100)의 전원 단자(120)들은 각각 더블형 램프 케이스(240)의 단위 케이스(241)의 양측면에 각각 고정됨이 바람직하다. 더블형 램프 케이스(240)의 단위 케이스(241) 양측면에 각각 결합부가 구비되고, 펄스 램프(100)의 전원 단자들(120)이 더블형 램프 케이스(240)의 단위 케이스(241)의 결합부들에 각각 결합된다. 더블 집광 반사 거울면(MF')의 길이는 펄스 램프(100)의 석영관(110)의 길이와 상응하거나 약간 큰 것이 바람직하다. 더블형 리플렉터(250)의 외면에 다수 개의 방열핀(251)들이 구비되는 것이 바람직하다. 더블형 램프 케이스(240)의 하부에 더블 집광 반사 거울면(MF')의 개구 부분을 복개하는 투명체인 미러(330)가 결합됨이 바람직하다. 미러(330)는 광은 투과시키고 열은 반사시킨다.
하우징(300)은 제1 실시예의 하우징(300)과 동일한 것이 바람직하다. 따라서 제2 실시예의 하우징(300)에 대하여 구체적인 설명은 생략한다.
더블형 집광부재(200)의 더블 집광 반사 거울면(MF')의 개구 부분이 하우징(300)의 광 방출구멍(311)에 위치하도록 더블형 집광부재(200)가 하우징(300)의 내부에 위치하여 고정플레이트(320)에 고정 결합된다.
하우징(300)에 펄스 램프(100)를 냉각시키는 냉각유닛(400)이 구비됨이 바람직하다. 냉각유닛(400)은 제1 실시예의 냉각유닛과 동일한 것이 바람직하다. 따라서 제2 실시예의 냉각유닛에 대하여 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1,2 실시예를 구성하는 펄스제어유닛은, 도 8에 도시한 바와 같이, 전원스위치와, 캐패시터, 트리거를 포함하는 것이 바람직하다. 펄스제어유닛에 의해 펄스 램프에 순간적으로 전원을 인가하고 차단시키는 온(on)/오프(off)를 반복하여 펄스 램프에서 펄스파를 발생시킨다.
펄스제어유닛이 펄스 램프(100)를 제어하는 제어모드의 일예로, 도 9에 도시한 바와 같이, 펄스 폭(A)이 10 micro sec ~ 700 mili sec이고, 펄스 램프(100)에 가해지는 최대 펄스 주기(W)는 1 ~ 120 Hz이고, 최대 에너지(P)는 50 ~ 5,000 Joule/Pulse이 될 수 있다. 또한, 펄스 전압은 1500 ~ 4000 Volt인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 제1,2 실시예에서, 하우징(300)의 내부에 고정플레이트(320)를 상하로 움직이는 상하구동유닛(미도시)이 구비될 수 있으며, 이때, 고정플레이트(320)는 하우징(300)에 고정되지 않고 상하구동유닛에 연결된다. 상하구동유닛은 고정플레이트(320)와 하우징(300)을 연결하는 볼 스크류 어셈블리(미도시)와, 볼 스크류 어셈블리를 회전시키는 모터(미도시)와, 고정플레이트(320)의 상하 움직임을 안내하는 가이드유닛(미도시)을 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 펄스라이팅 장치의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 펄스라이팅 장치는 이송장비의 상측에 설치되어 이송장비를 따라 이송되는 작업 대상물을 경화 또는 소결시킨다. 이송장비의 일예로, 이송장비는 컨베이어가 될 수 있다. 이하에서, 본 발명에 따른 제1 실시예의 펄스라이팅 장치가 컨베이어를 따라 이송되는 작업 대상물을 경화 또는 소결시키는 것에 대하여 설명한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 컨베이어(V)를 따라 이동하는 작업 대상물(B)이 펄스라이팅 장치의 아래에 위치하게 되면 펄스제어유닛을 통해 펄스 램프(100)에 전원을 인가하게 된다. 펄스 램프(100)에 전원이 인가됨에 따라 펄스 램프(100)의 양쪽 전원 단자(120)에서 석영관(110) 내부로 전자를 방출시킨다. 석영관(110) 내부에 방출된 전자는 석영관(110)에 채워진 플라즈마 상태의 충진 가스와 충돌하면서 광(자외선)을 방출시키게 된다. 펄스 램프(100)의 석영관(110) 내부에서 방출된 광의 일부는 직접 작업 대상물(B)에 조사되고 나머지 광의 대부분은 집광부재(200)의 리플렉터(220)의 집광 반사 거울면(MF)에 반사되어 작업 대상물(B)에 조사된다. 집광 반사 거울면(MF)이 반타원 형상을 포함하므로 펄스 램프(100)의 석영관(110)에서 방출되는 광이 집광 반사 거울면(MF)에 반사되면서 작업 대상물의 일부 영역 또는 전체 영역에 집광된다. 펄스 램프(100)에서 방출된 광이 작업 대상물(B)에 집광됨에 따라 작업 대상물(B)이 경화 또는 소결된다. 컨베이어(V)의 작동에 의해 경화 또는 소결된 작업 대상물(B)이 이송되고 이어 경화 또는 소결될 다른 작업 대상물이 펄스라이팅 장치의 아래에 위치하게 된다. 펄스라이팅 장치의 아래에 위치한 작업 대상물은 위와 같은 동작으로 경화 또는 소결된다.
펄스제어유닛이 펄스 램프(100)를 제어하는 제어 모드의 일예로, 펄스 폭(A)이 10 micro sec ~ 700 mili sec이고, 펄스 램프(100)에 가해지는 최대 펄스 주기(W)는 1 ~ 120 Hz이고, 최대 에너지(P)는 50 ~ 5,000 Joule/Pulse이고, 펄스 전압은 1500 ~ 4000 Volt로 할 경우 펄스 램프(100)에서 고강도 펄스 광이 작업 대상물에 순간적으로 조사되어 작업 대상물(B)을 경화 또는 소결시키게 된다.
펄스 램프(100)에 전원이 인가되어 펄스 광을 발생시킬 때 열이 발생된다. 펄스 램프(100)에서 발생되는 열이 리플렉터(220)에 전달되어 리플렉터(220)를 통해 방열된다. 이와 같은 열은 냉각유닛(400)에 의해 하우징(300) 밖으로 방출된다. 즉, 냉각유닛(400)의 송풍팬(410)들이 작동하게 되면 외부의 공기가 송풍팬(410)을 통해 하우징(300) 내부로 유입되고 하우징(300) 내부로 유입된 공기는 하우징(300) 내부를 유동하면서 방열통로(420)를 통해 하우징(300) 외부로 유출되며, 이 과정에서 열이 하우징(300) 밖으로 방출된다.
한편, 제2 실시예의 펄스라이팅 장치의 경우 두 개의 펄스 램프(100)들에 전원을 인가하게 되면 두 개의 펄스 램프(100)들에서 각각 광을 방출시키게 된다. 두 개의 펄스 램프(100)들에서 각각 방출된 광(자외선)의 일부는 직접 작업 대상물(B)에 조사되고 나머지 광의 대부분은 더블형 리플렉터(250)의 더블 집광 반사 거울면(MF')에 반사되어 작업 대상물(B)에 조사된다. 더블 집광 반사 거울면(MF')은 두 개의 반타원 형상이 연결된 형상이며, 그 두 개의 반타원 형상 내부에 각각 펄스 램프(100)가 위치하여 광을 방출하게 되므로 두 개의 펄스 램프(100)에서 각각 방출되는 광이 더블 집광 반사 거울면(MF')에 반사되면서 작업 대상물의 일부 영역 또는 전체 영역에 집광된다. 두 개의 펄스 램프(100)에서 각각 방출되는 광을 집광하게 되므로 작업 대상물(B)에 조사되는 에너지가 한 개의 펄스 램프(100)에서 방출되는 광의 에너지보다 크게 된다. 펄스제어유닛의 제어 모드는 제1 실시예의 제어 모드와 같다.
이와 같이, 본 발명은 리플렉터(220)의 집광 반사 거울면(MF)이 반타원 형태의 곡면으로 형성되므로 집광 반사 거울면(MF) 내에 위치한 펄스 램프(100)에서 발생되는 광이 집광 반사 거울면(MF)에 반사 집광되어 경사 대상물(B)의 설정된 영역에 집중적으로 조사되므로 광 효율을 높이게 된다. 또한, 펄스제어유닛의 제어에 의해 펄스 램프(100)에서 펄스광이 발생되므로 순간적으로 강한 광이 반복적으로 조사된다. 이로 인하여, 작업 대상물(B)에 순간적으로 높은 에너지의 광을 조사하게 되어 작업 대상물(B)에 조사된 광의 투과력이 매우 커 두꺼운 작업 대상물(B)을 짧은 시간에 경화 또는 소결시키게 된다.
또한, 본 발명은 두꺼운 작업 대상물에 순간적으로 에너지가 높은 광을 집중 조사하게 되므로 작업 대상물(B)의 작업 영역 이외의 부분으로 열이 전달되는 것을 최소화하여 작업 대상물이 열에 의해 변형되는 것을 방지하게 된다.
100; 펄스 램프 200; 집광부재
300; 하우징 400; 냉각유닛
MF; 집광 반사 거울면 MF'; 더블 집광 반사 거울면

Claims (9)

  1. 크립톤 또는 제논 가스를 포함하는 충진 가스가 내부에 채워진 펄스 램프;
    상기 펄스 램프의 양단에 각각 연결되며, 상기 펄스 램프에서 펄스파가 발생되도록 상기 펄스 램프의 전원을 제어하는 펄스제어유닛;
    상기 펄스 램프가 내부에 위치하며, 상기 펄스 램프에서 발생되는 광을 설정된 영역에 집광시키는, 반타원 형상을 포함하는 집광 반사 거울면이 구비된 집광부재;를 포함하며,
    상기 집광부재는 복수 개이며, 상기 복수 개의 집광부재들은 서로 평행하게 두 개의 열로 배열되며, 한 개의 열에 배열된 집광부재의 펄스 램프의 양단부에 각각, 다른 한 개의 열에 배열된 서로 인접한 두 개의 집광부재들에 각각 구비된 펄스 램프의 단부가 중첩되게 배열되는 것을 특징으로 하는 펄스라이팅 장치.
  2. 크립톤 또는 제논 가스를 포함하는 충진 가스가 내부에 각각 채워진 두 개의 펄스 램프들;
    상기 펄스 램프의 양단에 각각 연결되며, 상기 펄스 램프에서 펄스파가 발생되도록 상기 펄스 램프의 전원을 제어하는 펄스제어유닛;
    상기 두 개의 펄스 램프들이 각각 내부에 위치하는, 반타원 형상을 각각 포함하는 두 개의 집광 반사 거울면들이 서로 연결되어 이루어지며, 상기 두 개의 펄스 램프들에서 각각 발생되는 광을 한 개의 설정된 영역으로 집광시키는 더블 집광 반사 거울면이 구비된 집광부재;를 포함하는 펄스라이팅 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 펄스 램프는 원통 형상이며, 상기 집광 반사 거울면은 상기 펄스 램프의 길이와 상응하는 길이를 가지며, 상기 집광 반사 거울면의 횡방향 단면 형상이 촛점을 포함하는 반타원의 일부분 형상을 포함하며, 상기 펄스 램프가 집광 반사 거울면의 길이 방향과 나란하게 위치하는 것을 특징으로 하는 펄스라이팅 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 펄스 램프의 길이 방향 중심선이 상기 집광 반사 거울면의 반타원 형상의 촛점과 일치하는 것을 특징으로 하는 펄스라이팅 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 집광부재에 다수 개의 방열핀들이 구비되는 것을 특징으로 하는 펄스라이팅 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 집광부재가 내부에 수용되는 하우징을 더 포함하며,
    상기 하우징은 양측면이 막힌 사각통 형상이며 하면에 광이 출사되는 광 방출구멍이 구비된 몸통체와, 상기 몸통체 내부에 구비되어 상기 집광부재가 고정되는 고정플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스라이팅 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 하우징에 상기 펄스 램프를 냉각시키는 냉각유닛이 구비되며,
    상기 냉각유닛은 상기 몸통체의 상면에 장착되어 상기 몸통체 내부로 외부 공기를 유입시키는 송풍팬과, 상기 몸통체의 측면에 구비되어 상기 몸통체 내부로 유입되는 공기가 상기 몸통체 내부를 거쳐 외부로 배출되는 방열통로를 포함하는 펄스라이팅 장치.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 펄스제어유닛은, 펄스 폭이 10 micro sec ~ 700 mili sec이고, 최대 펄스 주기는 1 ~ 120 Hz이고, 최대 에너지는 50 ~ 5,000 Joule/Pulse를 포함하도록 상기 펄스 램프를 제어하는 것을 특징으로 하는 펄스라이팅 장치.
  9. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108019727A (zh) * 2017-12-29 2018-05-11 常州市兰诺光电科技有限公司 一种散热脉冲灯模块
WO2019182406A1 (ko) * 2018-03-23 2019-09-26 한양대학교 산학협력단 리플렉터 및 이를 포함하는 광소결 장치
US12022579B2 (en) 2018-03-23 2024-06-25 Iucf-Hyu (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) Reflector and light sintering apparatus comprising the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3522333B2 (ja) * 1993-06-29 2004-04-26 岩崎電気株式会社 紫外線照射装置
JP2008130302A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Ushio Inc 光照射装置
KR20110095066A (ko) * 2010-02-18 2011-08-24 김선미 자외선을 이용한 경화 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3522333B2 (ja) * 1993-06-29 2004-04-26 岩崎電気株式会社 紫外線照射装置
JP2008130302A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Ushio Inc 光照射装置
KR20110095066A (ko) * 2010-02-18 2011-08-24 김선미 자외선을 이용한 경화 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108019727A (zh) * 2017-12-29 2018-05-11 常州市兰诺光电科技有限公司 一种散热脉冲灯模块
WO2019182406A1 (ko) * 2018-03-23 2019-09-26 한양대학교 산학협력단 리플렉터 및 이를 포함하는 광소결 장치
US12022579B2 (en) 2018-03-23 2024-06-25 Iucf-Hyu (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) Reflector and light sintering apparatus comprising the same

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