KR101464355B1

KR101464355B1 - 방열판이 장착된 유브이 경화장치

Info

Publication number: KR101464355B1
Application number: KR20140042744A
Authority: KR
Inventors: 김상길
Original assignee: (주)에스유티
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2014-11-25

Abstract

본 발명은 방열판이 장착된 유브이 경화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유브이 램프에서 발생되는 열에 의해 과열되는 컨베이어를 냉각시키기 위해 방열판이 장착된 유브이 경화장치에 관한 것이다.

Description

방열판이 장착된 유브이 경화장치{HEAT SINK MOUNTED UV CURING APPARATUS}

본 발명은 방열판이 장착된 유브이 경화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유브이램프에서 발생하는 열에 의해 과열되는 컨베이어를 냉각시키기 위한 방열판이 장착된 유브이 경화장치에 관한 것이다.

유브이 경화장치의 내부에 설치되는 유브이 램프는 내부의 온도가 높게 유지되어야 유브이가 방사되는 고온 프라즈마이다. 따라서 유브이 램프의 내부의 높은 온도는 UV를 발생시키기 위한 기본 메커니즘이다. 하지만 유브이 램프의 내부의 높은 온도가 전도, 복사, 대류등에 의해 램프의 외부로 전달되어 램프의 주변의 온도가 높아지기 때문에 문제가 발생한다. 램프의 내부의 열이 외부로 전달되어 경화를 시키고자하는 피경화물의 온도를 상승시켜 피경화물에 열변형이 일어나거나, 제품이 소손될 수 있으며, 유브이본드가 제대로 경화되지 않는 문제를 야기시킬 수 있다. 또한, 램프의 과열은 램프의 수명이 단축되는 원인이 되기도 한다. 따라서 유브이 램프의 발열로 인한 유브이 램프의 외부의 과열을 방지할 수 있는 장치가 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유브이 경화장치의 컨베이어에 방열판을 설치하고, 방열판을 통해 유브이 램프에서 발생하는 열을 외부로 방출시켜서 유브이 램프에서 발생하는 열에 의해 피경화물에 열변형이 일어나거나, 제품이 소손되고, 유브이본드가 제대로 경화되지 않는 문제점을 개선하는데에 목적이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 경화 대상물을 이송시키기 위한 컨베이어 벨트; 상기 컨베이어 벨트를 이동시키기 위한 다수의 롤러; 상기 롤러를 지지하는 프레임; 유브이 조사 영역에서 상기 컨베이어 벨트를 지지하는 중간판; 상기 중간판에 장착되는 방열판; 상기 중간판과 체결되고 상기 컨베이어 프레임에 고정되는 중간판 하부;를 포함하여 이루어지며, 상기 컨베이어 벨트 및 상기 중간판으로 전달된 열이 상기 방열판을 통해 유브이 경화장치의 외부로 방출된다.

또한 상기 방열판에는 일정한 간격으로 이격되어 돌출된 다수의 돌출부를 가진다.

상기 중간판 하부에는, 상기 방열판에서 전달된 열기를 상기 프레임으로 배출시키는 중간판 하부홀이 형성되며, 상기 프레임에는, 상기 중간판 하부 홀을 통해 배출된 열기를 상기 프레임으로 유입하는 제1프레임홀과, 상기 제1프레임홀을 통해 유입된 열기를 상기 프레임의 외부로 배출시키는 제2프레임홀이 형성되며, 상기 프레임에서 상기 제2프레임홀을 통해 배출된 열기를 흡입하여 상기 유브이 경화장치의 외부로 배출하는 제2통풍장치를 포함하여 이루어진다.

본 발명은 피경화물이 이동하는 컨베이어 벨트의 하단에 방열판을 설치하고, 유브이 램프에서 발생하는 열을 방열판을 통해 외부로 방출시키므로, 장치의 내부의 온도를 낮춰, 피경화물의 열변형 및 제품의 소손이 발생되지 않게 하며, 유브이 램프의 수명도 더욱 길어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방열판이 장착된 유브이 경화장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열판이 장착된 유브이 경화장치의 단면을 나타낸 단면도.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방열판이 장착된 유브이 경화장치의 컨베이어부를 나타낸 분해도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방열판이 장착된 유브이 경화장치의 제2공간을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방열판이 장착된 유브이 경화장치의 컨베이어부에서 열기의 이동경로를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방열판이 장착된 유브이 경화장치의 제2공간에서 열기의 이동경로를 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방열판이 장착된 유브이 경화장치에서 열기의 이동경로를 나타내는 단면도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유브이 경화장치는, 제품을 유브이 경화 장치의 내부 및 외부로 이동시키는 컨베이어부(20)와, 유브이 램프 유닛(11) 및 제1통풍장치(12)와 제2통풍장치(13)가 위치하는 장치부(10)와, 컨베이어부(20)의 하측에 위치하는 지지부(30)로 이루어진다.

도 2를 참조하면, 장치부(10)의 제1공간(1)에는 유브이 램프 유닛(11)이 위치하며, 유브이 램프 유닛(11)은 컨베이어 벨트(26)로 이송되는 피경화물에 유브이를 조사한다. 이때에 유브이 램프 유닛(11)에서는 많은 열이 발생하고, 발생된 열은 유브이 램프 유닛(11)이 설치된 공간인 제1공간(1)뿐 아니라 컨베이어부(20)까지 전달되어 주변의 온도를 상승시킨다. 따라서 유브이 램프 유닛(11)에서 발생되는 열기를 외부로 배출하기 위해 유브이 램프 유닛(11)이 설치된 제1공간(1)의 상측에 제3공간(3)을 형성하고, 제3공간(3)의 내부에 제1통풍장치(12)를 설치한다. 제1공간(1)의 뜨거운 공기는 제3공간(3)에 설치된 제1통풍장치(12)로 흡입된 후에 제1배출구(12a)로 배출되므로 유브이 경화장치의 내부의 온도를 낮출 수 있다. 하지만, 제1통풍장치(12)만을 이용하여 유브이 램프 유닛(11)에서 컨베이어부(20)로 전달된 열까지 방출시키기에는 한계가 있다.

따라서 유브이 경화 장치의 컨베이어부(20)에 방열판(21)을 설치하여, 유브이 램프 유닛(11)에서 발생하는 열기가 방열판(21)으로 전달된 후에 장치의 외부로 배출되도록 한다. 방열판(21)으로 전달된 열을 외부로 배출하기 위해 제1공간(1)의 측면에는 제2통풍장치(13)가 설치된 제2공간(2)을 형성하며, 제2공간(2)의 상측부에는 제3공간(3)과 연결되는 제2배출구(13a)가 형성된다.

도 2 및 도 3, 도 4를 참조하면 유브이 경화 장치의 컨베이어부(20)는, 컨베이어 벨트(26)와, 컨베이어 벨트(26)를 이동시키기 위한 2개의 롤러(24)와, 유브이 램프 유닛(11)의 조사 영역에서 컨베이어 벨트(26)를 지지하는 중간판(22)과, 중간판(22)의 하측에 장착되는 방열판(21), 관통된 상방면에 중간판(22)이 체결되고 내부에 공간을 가지며 중간판 하부 홀(25a)이 형성된 중간판 하부(25), 중간판 하부(25)의 양쪽 측면에 고정되고 중간판 하부홀(25a)에서 방출된 열기가 유입되는 제1프레임홀(23a)과 유입된 열기가 방출되는 제2프레임홀(23b)이 형성된 프레임(23)으로 이루어진다. 프레임(23)은 중간판 하부(25)의 장축을 기준으로 대칭된 형태로 한 쌍으로 이루어진다.

방열판(21)은 알루미늄과 같이 열전도율이 높은 금속으로 제작하며, 공기와의 접촉면적을 넓히기 위해 돌출된 다수의 돌출부(21a)를 형성한다.

다수의 돌출부(21a)는 하측을 향해 돌출되며 공기와의 접촉면적을 넓히기 위해 다수의 돌기가 형성된다. 하측으로 돌출된 돌출부(21a)는 중간판(22)의 단축방향을 향해 방열판(21)의 한쪽 끝면부에서 반대쪽 끝면부으로 이어지며, 다수의 돌출부(21a)는 중간판(22)의 장축 방향을 향해 일정한 간격으로 이격된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2통풍장치(13)가 설치되는 제2공간(2)의 장축방향의 양쪽 끝부분에는 하방이 관통된 공간인 2개의 분리공간(2a)이 형성되며, 관통된 분리공간(2a)의 하방에는 프레임(23)의 제2프레임홀(23b)이 위치하여, 제2프레임홀(23b)에서 배출된 열이 각각의 제2프레임홀(23b)에 연결된 분리공간(2a)으로 이동하게 된다. 각 분리공간(2a)에는 제2프레임홀(23b)에서 유입된 열기를 제2통풍장치(13)로 전달하기 위한 관통홀(14)이 형성된다. 2개의 제2통풍장치(13)는 제2공간(2)중 분리공간(2a)의 외부에 설치되며, 제2통풍장치(13)의 유입구가 각각의 관통홀(14)을 향해 위치하도록 설치된다.

도 6과 도7 및 도 8을 참조하면, 유브이 램프 유닛(11)에서 발생하고 컨베이어부(20)로 전달된 열은 컨베이어 벨트(26)와 중간판(22)을 통과하여 방열판(21)으로 전달된다. 이때에 방열판(21)에 형성된 다수의 돌출부(21a)가 중간판 하부(25)의 내부의 공기와 접촉하며 열교환을 진행하므로, 방열판(21)에 전달된 열이 중간판 하부(25)의 내부의 공기로 전달된다. 열교환을 통해 뜨거워진 공기는 중간판 하부(25)의 양쪽 측면, 즉, 프레임(23)과 맞닿은 면에 형성된 중간판 하부 홀(25a)을 통해 중간판 하부(25)에서 배출되며, 배출된 뜨거운 공기는 프레임(23)의 내측면, 즉, 중간판 하부(25)와 맞닿은 면에 각각 형성된 제1프레임홀(23a)를 통해 프레임(23)의 내부로 유입된다.

다시 말하여, 중간판 하부(25)의 양쪽 측면에 형성된 중간판 하부 홀(25a)과 프레임(23)에 형성된 제1프레임홀(23a)은, 중간판 하부(25)와 프레임(23)이 맞닿은 각각의 면에서, 동일한 위치에 동일한 크기로 형성되므로 중간판 하부(25)와 프레임(23)이 맞닿은 면을 관통하는 홀이 형성되며, 중간판 하부홀(25a)과 제1프레임홀(23a)을 통해 중간판 하부(25)의 내부와 프레임(23)의 내부가 연결되는 것이다.

제1프레임홀(23a)을 통해 프레임(23)의 내부로 유입된 뜨거운 공기는 프레임(23)의 상측에 형성된 제2프레임홀(23b)를 통해 프레임(23)의 외부로 배출된다. 제2프레임홀(23b)의 상측에는 하방이 관통된 분리공간(2a)이 위치하므로, 제2프레임홀(23b)을 통해 배출된 뜨거운 공기는 분리공간(2a)으로 이동하고, 분리공간(2a)으로 이동된 뜨거운 공기는 분리공간(2a)의 내측면에 형성된 관통홀(14)을 지나 제2통풍장치(13)로 유입된다. 제2통풍장치(13)로 유입된 뜨거운 공기는 제2통풍장치(13)에서 배출된 후에 제2배출구(13a)를 통과하여 제3공간(3)으로 이동하며, 제3공간(3)에서는 제1통풍장치(12)를 통하여 제1배출구(12a)로 배출된다.

앞서 기재한 바와 같이, 프레임(23)이 중간판 하부(25)의 장축을 기준으로 대칭된 형태를 가진 한 쌍으로 이루어므로, 제1프레임홀(23a)과 제2프레임홀(23b)도 각각의 프레임(23)에 대칭하게 형성되며, 각각의 제2프레임홀(23b)에서 배출된 뜨거운 공기는 각각의 분리공간(2a)으로 이동하고, 각각의 분리공간(2a)으로 이동한 뜨거운 공기는 각각의 제2통풍장치(13)를 통과한 후에 제2배출구(13a)에서 합쳐져서 배출된다.

본 발명의 실시예에서는 제2통풍장치(13)에서 배출되는 공기가 제3공간(3)을 지나 외부로 배출되지만, 제2공간(2)에서 직접 외부로 연결되는 별도의 배출구를 형성하여 외부로 공기를 배출시킬 수도 있다.

도 9를 참조하면, 방열판의 장착 여부에 따른 유브이 장치의 내부의 온도의 변화를 알 수 있다. 방열판이 부착되지 않은 일반 중간판과, 방열판이 부착된 중간판이 각각 설치된 상태에서, 중간판부의 온도와 벨트부의 온도를 10분, 20분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간이 경과한 후에 측정하였다.

일반 중간판을 사용하였을 때 10분이 경과된 후에 중간판부의 온도는 62도, 벨트부의 온도는 48도이며, 방열판이 부착된 중간판을 사용하였을 때에는 중간판부의 온도는 51도, 벨트부의 온도는 36도로 방열판을 사용하지 않았을 때보다 약 10도정도 감소됨을 알 수 있다.

또한 일반 중간판을 사용하였을 때 30분이 경과된 후에 중간판부의 온도는 82도, 벨트부의 온도는 57도이며, 방열판이 부착된 중간판을 사용하였을 때에는 중간판부의 온도가 65도, 벨트부의 온도는 45도로 방열판을 사용하지 않았을 때보다 중간판부의 온도는 17도, 벨트부의 온도는 12도가 감소됨을 알 수 있다.

3시간이 경과한 후에는 일반 중간판을 사용하였을 때에 중간판부의 온도가 91도, 벨트부의 온도가 68도이며, 방열판이 부착된 중간판을 사용하였을 때에는 중간판부의 온도가 74도, 벨트부의 온도가 49도로 방열판을 사용하지 않았을 때보다 중간판부의 온도가 17도 감소하고, 벨트부의 온도가 19도 감소됨을 알 수 있다.

이렇게 실험을 통해 방열판이 부착된 유브이 경화장치에서는 10분~3시간이 경과되었을 때에 방열판을 사용하지 않았을 때보다 중간판 및 벨트부에 온도가 약 10~20도 감소하는 것을 확인할 수 있다.

본 실험은 비접촉식 적외선 측정기를 이용하여 측정을 진행했으며, 램프 사양이 500*620*750V인 1등의 램프를 사용하였다.

본 발명인 방열판이 장착된 유브이 경화장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 청구 범위에 기재된 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

1 : 제1공간, 2 : 제2공간, 2a : 분리공간,
3 : 제3공간, 10 : 장치부, 11 : 유브이 램프 유닛,
12 ; 제1통풍장치, 12a : 제1배출구, 13 : 제2통풍장치,
13a : 제2배출구, 14 : 관통홀, 20 : 컨베이어부,
21 : 방열판, 21a : 돌출부, 22 : 중간판,
23 : 프레임, 23a : 제1프레임홀, 23b : 제2프레임홀,
24 : 롤러, 25 : 중간판 하부, 25a : 중간판 하부 홀
26 : 컨베이어 벨트, 30 ; 지지부.

Claims

경화 대상물을 이송시키기 위한 컨베이어 벨트;
상기 컨베이어 벨트를 이동시키기 위한 다수의 롤러;
상기 롤러를 지지하고, 제1프레임홀과 제2프레임홀이 형성되는 프레임;
유브이 조사 영역에서 상기 컨베이어 벨트를 지지하는 중간판;
상기 중간판에 장착되는 방열판;
상기 중간판과 체결되고 상기 프레임에 고정되고, 중간판 하부홀이 형성되는 중간판 하부;
상기 프레임의 상측에 형성되고, 상기 제2프레임홀과 연결되며, 제2통풍장치가 장착되고, 상방의 제2배출구가 형성되는 제2공간;을 포함하여 이루어지며,
상기 컨베이어 벨트 및 상기 중간판으로 전달된 열이 상기 방열판을 통해 유브이 경화장치의 외부로 방출되는 것을 특징으로 하되,
상기 방열판에서 전달된 열기가 상기 중간판 하부홀을 통과하여 상기 프레임의 상기 제1프레임홀을 통과해 상기 프레임의 내부로 유입한 후에, 상기 프레임의 상기 제2프레임홀을 통과해 상기 제2공간으로 이동한 후에, 상기 제2공간에 장착된 상기 제2통풍장치에서 상기 제2공간으로 이동한 열기를 흡입하여 상방에 형성된 제2배출구를 통해 상기 유브이 경화장치의 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 방열판이 장착된 유브이 경화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 방열판에는 일정한 간격으로 이격되어 돌출된 다수의 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 방열판이 장착된 유브이 경화장치.
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