KR102000994B1

KR102000994B1 - 에너지 효율이 개선된 반사갓 승강형 uv경화장치

Info

Publication number: KR102000994B1
Application number: KR1020170127785A
Authority: KR
Inventors: 여인식
Original assignee: 주식회사 유비테크
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-07-18
Also published as: KR20190037939A

Abstract

본 발명은 에너지 효율과 경화 속도를 개선한 셔터형 UV경화장치에 관한 것으로, 하단에 자외선이 통과할 수 있는 개구가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내에서 이동 가능하게 하우징과 분리되어 형성되며, 하방이 개방된 곡면 단면을 갖는 터널형 반사갓과, 상기 터널형 반사갓의 내측에 마련되고 상기 터널형 반사갓에 의하여 지지되어 상기 UV램프로부터 입사된 광 가운데 자외선은 하방으로 반사시키고, 열선(가시광선 및 적외선)은 터널형 반사갓 방향으로 통과시키는 반사갓 콜드미러와, 상기 터널형 반사갓 곡면의 촛점 또는 중심에 배치되고, 상기 터널형 반사갓과 동시에 이동할 수 있게 상기 터널형 반사갓에 고정된 UV램프와, 상기 터널형 반사갓에 결합되어, 피경화물에 대한 경화작업 진행시에는 상기 터널형 반사갓을 소정의 높이까지 하방으로 이동시켜 UV램프에서 직사되는 광과 상기 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선이 셔터 내측벽에 조사됨이 없이 상기 하우징의 개구를 통해 모두 피경화물에 조사되게 하고, 피경화물의 경화작업 중단시에는 상기 터널형 반사갓을 상방으로 이동시키는 반사갓 승강수단과, 상기 반사갓 승강수단에 의하여 상기 터널형 반사갓이 하방으로 이동할 때 수직방향으로 열려 상기 터널형 반사갓이 하방으로 이동할 수 있는 통로를 형성하고, 상기 반사갓 승강수단에 의하여 상기 터널형 반사갓이 상방으로 이동할 때 수평방향으로 닫혀 상기 UV램프에서 직사되는 광과 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선을 차단하는 1조의 회전형 셔터를 포함한다.

Description

에너지 효율이 개선된 반사갓 승강형 UV경화장치{UV LIGHT CURING SYSTEM WITH ELEVATING APPARATUS OF REFLECTOR}

본 발명은 UV경화장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 에너지 효율과 자외선 경화 속도를 개선한 반사갓 승강형 UV경화장치에 관한 것이다.

UV경화장치에 사용되는 UV램프는 10~20KW에 이르는 대용량일 뿐만 아니라, 발광시 표면 온도가 800~900℃에 이를 정도로 고온을 발생한다. 자외선의 광도 및 광량도 인체에 해로울 정도로 매우 크기 때문에 인체에 직접 조사되어서는 안 된다. 따라서, 컨베이어나 테이블 등의 상부에 설치하고, 컨베이어나 테이블 상에 필름이나 시트를 이송시키면서 이들 표면에 도포 된 UV도료를 자외선 경화시키는 평면 조사 UV경화장치는, 필름이나 시트가 지나가는 경로 방향을 제외하고는 하우징에 의하여 자외선이 차단된다.

뿐만 아니라, 필름이나 시트가 지나가는 경로 방향의 자외선 조사도, 경화 작업 중 필름 등을 교체하거나 필름의 진행을 교정하는 등의 일시적인 작업 중단의 필요성이 있을 때에는 차단되어야 한다. UV램프는 일단 소등되면 재점등하여 광원이 안정화되는 데 상당한 시간이 소요된다. 따라서, 자외선 조사를 차단할 필요가 있는 경우에도 UV램프를 소등하지 않으며, 그 대신에 UV램프의 자외선이 외부로 노출되는 것을 차단할 수 있는 셔터를 사용한다. UV경화장치 내부의 UV램프 하부에 셔터를 마련하여 자외선의 외부 조사를 차단할 필요가 있는 경우, 셔터를 이용하여 자외선의 외부 조사를 차단하는 것이다.

그러나, 셔터를 설치할 경우, 그만큼 장치 내부의 공간이 커지고 UV램프와 필름, 시트 등 피경화물간의 거리도 멀어지기 때문에 피경화물에 조사되는 자외선 광량이 줄어진다. 자외선을 조사하기 위하여 셔터를 연 상태에서는 UV램프와 피경화물(필름 또는 시트) 사이에 자외선 조사 방향을 따라 넓은 셔터 벽이 생긴다. 그 결과 램프에서 발생한 자외선의 많은 부분이 피경화물에 도달하지 못하고 셔터 표면에 입사되어 흡수됨으로써 경화장치 내부의 온도를 높이게 되고, 셔터 벽에 흡수된 자외선에 비례하여 피경화물에 도달하는 자외선 광량은 그만큼 줄어든다. 그뿐만 아니라, 셔터의 면적이 램프의 반사갓 표면적에 못지 않은 넓은 표면적을 갖기 때문에 셔터가 열려 자외선이 필름이나 시트에 조사되는 도중에도 셔터 표면에 조사된 자외선은 장치 내부 온도를 지속적으로 상승시킨다.

자외선에 셔터 등에 조사되어 열로 변환되는 열량만큼 필름이나 시트에 조사되는 자외선 광량이 줄어들고, 필름이나 시트에 조사되는 자외선 광량이 줄어드는 만큼그에 대응하여 더 많은 시간 동안 자외선을 필름이나 시트에 조사하여야 하기 때문에 에너지 효율이 낮아지고, 경화 공정 진행 속도가 늦어진다. 뿐만 아니라 광량의 감소는 UV코팅층의 불완전 경화를 초래하고, 제품의 불량률을 높인다. 한편, 자외선에 셔터 등에 조사되어 열로 변환되는 열량만큼 자외선 경화 장치의 냉각부하가 증가하기 때문에 대용량의 냉각장치를 사용하여야 하고 이는 많은 전력 손실을 초래한다.

등록특허공보 등록번호 제10-0858433호(등록일자 : 2008년09월08일) 등록특허공보 등록번호 제10-1308058호(등록일자 : 2013년09월06일)

본 발명은 상술한 종래 셔터형 UV경화장치의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는, 동일한 크기의 UV 경화장치 및 동일한 용량의 자외선 램프를 사용하면서도 필름 등에 조사되는 자외선 광량을 늘려 자외선 경화 속도를 빠르게 하고 경화 품질을 향상시킬 수 있는 고효율 UV경화장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 제2과제는, UV램프에서 발생한 자외선이 경화 장치 내부에서 흡수됨이 없이 모두 피경화물에 조사되어 피경화물의 자외선 경화에 사용되게 함으로써, 에너지 효율을 높일 수 있는 UV경화장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 제3과제는, 자외선에 의한 장치 내부 온도 상승을 최소화하여 냉각 부하를 줄일 수 있는 저발열 UV경화장치를 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 과제들은, UV경화장치를, 하단에 자외선이 통과할 수 있는 개구가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내에서 이동 가능하게 하우징과 분리되어 형성되며, 하방이 개방된 곡면 단면을 갖는 터널형 반사갓과, 상기 터널형 반사갓의 내측에 마련되고 상기 터널형 반사갓에 의하여 지지되어 상기 UV램프로부터 입사된 광 가운데 자외선은 하방으로 반사시키고, 열선(가시광선 및 적외선)은 터널형 반사갓 방향으로 통과시키는 반사갓 콜드미러와, 상기 터널형 반사갓 곡면의 촛점 또는 중심에 배치되고, 상기 터널형 반사갓과 동시에 이동할 수 있게 상기 터널형 반사갓에 고정된 UV램프와, 상기 터널형 반사갓에 결합되어, 피경화물에 대한 경화작업 진행시에는 상기 터널형 반사갓을 소정의 높이까지 하방으로 이동시켜 UV램프에서 직사되는 광과 상기 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선이 셔터 내측벽에 조사됨이 없이 상기 하우징의 개구를 통해 모두 피경화물에 조사되게 하고, 피경화물의 경화작업 중단시에는 상기 터널형 반사갓을 상방으로 이동시키는 반사갓 승강수단과, 상기 반사갓 승강수단에 의하여 상기 터널형 반사갓이 하방으로 이동할 때 수직방향으로 열려 상기 터널형 반사갓이 하방으로 이동할 수 있는 통로를 형성하고, 상기 반사갓 승강수단에 의하여 상기 터널형 반사갓이 상방으로 이동할 때 수평방향으로 닫혀 상기 UV램프에서 직사되는 광과 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선을 차단하는 1조의 회전형 셔터를 포함하여 구성함으로써 해결할 수 있다.

상기 반사갓 승강수단은, 실린더축의 하단이 상기 터널형 반사갓의 상부에 결합되고, 실린더 몸체는 상기 하우징의 상부에 고정된 반사갓 승강용 에어실린더인 것이 바람직하다.

상기 하우징의 일측면에는 실린더축이 상하 방향으로 움직이는 셔터 회동용 에어실린더가 고정되고, 상기 셔터 회동용 에어실린더의 실린더축 하단에는 양방향에 래크 기어가 형성된 래크기어블록이 마련되고, 상기 1조의 회전형 셔터의 회전축에는 상기 래크기어블록의 래크 기어에 치합되는 피니언 기어가 형성된 회동블록이 마련되어, 상기 셔터 회동용 에어실린더의 실린더축이 승강할 때 이와 함께 승강하는 래크기어블록의 직선운동이 상기 래크기어블록의 래크 기어 및 회동블록의 피니어 기어에 의하여 상기 셔터 회전축의 회전운동으로 전환되어 상기 회전형 셔터가 개폐되게 하는 것이 바람직하다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 터널형 반사갓과 UV램프가 경화작업시, UV램프에서 직사되는 광과 상기 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선이 셔터 내측벽에 조사됨이 없이 하우징의 하단 개구를 통해 모두 피경화물에 조사되는 지점까지 하방으로 이동한다. 따라서, UV램프에서 직사되는 광과 상기 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선이 셔터 내측벽에 입사되어 흡수됨이 없이 모두 피경화물에 대한 자외선 경화에 사용되게 된다. 그 결과, 피경화물의 자외선 경화 속도를 빠르게 하고 경화 불량을 예방할 뿐만 아니라, 경화공정 작업 속도를 높인다. 뿐만 아니라, UV램프에서 직사되는 광과 상기 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선이 피경화물에만 조사되고 하우징이나 회전형 셔터 등에 조사되지 않으므로 장치 내부의 온도 상승이 줄어들기 때문에 UV경화장치의 냉각 부하를 크게 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터널형 반사갓과 그 하부에 배치되는 회전형 셔터를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터널형 반사갓에 콜드미러를 삽입하여 설치하는 방법을 보여주는 사시도이다.
도 3은 콜드미러가 삽입된 터널형 반사갓에 UV램프 및 반사갓 승강용 에어실린더를 설치하고, 반사갓 승강용 에어실린더의 실린더축이 수축되고 터널형 반사갓 하부에 배치된 회전형 셔터가 닫힌 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에서 반사갓 승강용 에어실린더의 실린더축이 신장되고 터널형 반사갓 하부에 배치된 회전형 셔터가 열린 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3 또는 도 4에 도시된 터널형 반사갓과 반사갓 승강용 에어실린더와 UV램프를 하우징 내에 설치하고, 하우징 우측판에 회전형 셔터 구동장치를 설치한 UV경화장치의 사시도이다.
도 6은 도 5에서 회전형 셔터 구동장치에 대한 확대도이다.
도 7은 도 6에 도시된 UV경화장치의 정면에 대한 종단면도이다.
도 8는 도 7의 B-B'절단선에 대한 단면도를 회전형 셔터가 닫힌 상태에서 도시한 것이다.
도 10은 도 8의 B-B'절단선에 대한 단면도를 회전형 셔터가 열린 상태에서 도시한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.

우선 도 8 및 도 9를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 UV경화장치는 하우징(25a~25f)의 하단에 자외선이 통과할 수 있는 개구(47)가 형성되고, 상기 개구(47) 하부에는 필름이나 시트 등의 피경화물(F)이 이동하면서 자외선에 의하여 그 표면이 경화된다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 UV경화장치는 터널형 반사갓(1)과, 상기 터널형 반사갓(1) 내측에 고정된 반사갓 콜드미러(19)를 구비한다. 상기 터널형 반사갓(1) 곡면의 촛점 또는 중심에는 UV램프(23)를 설치한다. 상기 반사갓 콜드미러(19)는 상기 터널형 반사갓(1)에 의하여 지지되어 상기 UV램프(23)로부터 입사된 광 가운데 자외선은 하방으로 반사시키고, 열선(가시광선 및 적외선)은 터널형 반사갓 방향으로 통과시킨다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 터널형 반사갓(1)은 알루미늄 소재로 압출 성형 되고 하방이 개방된 곡면 단면을 갖는다. 터널형 반사갓(1)의 상단에는 반사갓 승강용 에어실린더(15a,15b)의 실린더축 취부판(18)에 결합하기 위해 양방향으로 확장된 날개를 형성하고 양측 날개 사이에는 케이블홈(7)을 형성하여, UV램프용 전원 케이블(도 7의 부호 49)이 통과하게 할 수 있다. 또한, 터널형 반사갓(1)에는 냉각수가 순환할 수 있는 냉각수공(3)을 다수 형성하고, 냉각수공(3)들을 배관이나 호스에 의하여 서로 연결한 후, 외부에 설치되는 열교환기에 접속함으로써, 냉각수공(3)을 냉각수가 순환하면서, 터널형 반사갓(1) 전체를 수냉식으로 냉각시킬 수 있다. 터널형 반사삿(1)의 양단면에는 탭(t)이나 나사공을 형성하여 반사갓 측판(도 7의 부호 53)를 고정한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 반사갓 콜드미러(19)는, 상기 터널형 반사갓(1)의 양측 내측면 하단 및 중심부에 콜드미러 홈(5)을 길이 방향을 따라 형성하고, 이 콜드미러 홈(5)에 설치한다. 상기 반사갓 콜드미러(19)는 자외선 콜드미러로, 상기 터널형 반사갓의 콜드미러 홈(5)에 의하여 지지되면서, 상기 UV램프(23)에서 발산된 광 가운데 자외선은 하방으로 반사시키고, 열선(가시광선 및 적외선)은 터널형 반사갓 방향으로 통과시킨다. 따라서, 피경화물에 조사되는 광에 의한 피경화물의 온도 상승을 최소화 한다. 자외선 콜드미러는 투광성 유리 기체(基體)의 일면 또는 양쪽면에 자외선 반사 간섭 필터막과, 가시광선 및 적외선 투과 간섭 필터막을 형성한 것으로, 자외선의 반사율과 가시광선 및 적외선의 투과율을 향상시킨 것이다. 이들 필터막들은 세라믹(산화티나늄 등)이나 실리콘 화합물 등의 소재로 고굴절율층과 저굴절율층을 10-15층으로 번갈아 중첩시킨 것으로, 빛의 간섭으로 특정파장영역의 빛을 반사하고 다른 파장영역의 빛은 투과시키며, 반사 또는 투과하는 파장영역은 필터막을 구성하는 각층의 광학적인 두께에 의하여 결정된다. 자외선 콜드미러는 광흡수율이 매우 낮기 때문에 자체적으로 뜨거워지지 않는 반면, 알루미늄 소재의 터널형 반사갓(1)은 광흡수율이 매우 높아 도달한 열선(가시광선 및 적외선)에 의하여 쉽게 뜨거워진다.

상술한 바와 같이, 터널형 반사갓(1) 곡면의 촛점 또는 중심에는 UV램프(23)를 배치하는 데, 이때 UV램프(23)는 상기 터널형 반사갓(1)과 동시에 이동할 수 있게 상기 터널형 반사갓(1)만에 일체로 고정한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 반사갓 측판(53)에 램프 홀더(51)를 부착하여 UV램프(23)를 고정한다.

상기 터널형 반사갓(1) 하부에는, 터널형 반사갓(1) 양측으로 터널형 반사갓(1)의 폭보다 더 넓은 간격을 유지하도록 배치된 회전축(31)을 중심으로 회전하는 1조의 회전형 셔터(9)가 마련된다.

도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전형 셔터(9)는 알루미늄 소재로 압출 성형 되고, 상기 터널형 반사갓(1)의 하부에 축공(11)을 중심으로 회전하면서 개폐 되도록 배치된다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 회전형 셔터(9)는 1조의 회전형 셔터가 닫혔을 때 서로 맞물리도록 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 회전형 셔터(9)가 열렸을 때 상하방으로 진행하는 셔터의 폭을 줄일 수 있기 때문이다. 회전형 셔터(9)의 셔터 폭이 커질 경우, 이에 대응하여 하우징의 높이도 높아지고, 터널형 반사갓(1)에 설치되는 UV램프(23)와 피경화물간의 간격도 커져, 자외선의 피경화물에의 도달율이 크게 떨어지기 때문이다. 상기 회전형 셔터(9)의 축공(11)에는 구동수단에 결합한 회전축(도 7의 부호 31)이 삽입된다. 상기 회전형 셔터(9)에는 냉각수공(13)을 형성하고 외부에 설치된 열교환기(도면에는 미표시)에 플렉시블(flexible) 배관이나 호스에 의하여 연결하여 냉각수가 순환되게 함으로써 수냉식 냉각이 이루어지게 할 수 있다.

본 발명의 특징은 터널형 반사갓(1)을 하우징(25a~25f)과 분리되게 형성하여 상기 하우징 내에서 이동 가능하게 함으로써, 도 9에 도시된 바와 같이, 피경화물(F)에 대한 경화작업 진행시에는 상기 회전형 셔터(9)를 열고 상기 터널형 반사갓(1)을 소정의 높이까지 하방으로 이동시켜 피경화물에 조사되는 자외선 광량을 증대시키고, 도 8에 도시된 바와 같이, 피경화물의 경화작업 중단시에는 상기 터널형 반사갓(1)을 상방으로 이동시켜 상기 회전형 셔터(9)를 닫을 수 있게 한 점에 있다.

이를 위하여, 본 발명은 반사갓 승강수단을 구비한다. 상기 반사갓 승강수단은 상기 터널형 반사갓(1)에 결합되어, 피경화물(F)에 대한 경화작업 진행시에는 상기 터널형 반사갓(1)을 소정의 높이까지 하방으로 이동시켜 UV램프(23)에서 직사되는 광과 상기 반사갓 콜드미러(19)에서 반사된 자외선이 하우징(25a~25f) 내벽에 조사됨이 없이 상기 하우징의 개구(47)를 통해 모두 피경화물(F)에 조사되게 하고, 피경화물(F)의 경화작업 중단시에는 상기 터널형 반사갓(1)을 상방으로 이동시켜, 상기 회전형 셔터(9)가 닫힐 수 있게 한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 반사갓 승강수단으로는, 실린더축(16a)의 하단이 상기 터널형 반사갓(1)의 상부에 결합되고, 실린더 몸체는 상기 하우징(25b,25f)의 상부에 고정된 반사갓 승강용 에어실린더(15a)를 사용할 수 있다.

상기 1조의 회전형 셔터(9)는, 상기 반사갓 승강수단에 의하여 상기 터널형 반사갓(1)이 하방으로 이동할 때 수직방향으로 열려 상기 터널형 반사갓이 하방으로 이동할 수 있는 통로를 형성하고, 상기 반사갓 승강수단에 의하여 상기 터널형 반사갓(1)이 상방으로 이동할 때 수평방향으로 닫혀 상기 UV램프(23)에서 직사되는 광과 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선을 차단하는 기능을 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 자외선 경화작업을 위하여 상기 1조의 회전형 셔터(9)가 열리면, 상기 터널형 반사갓(1)은 1조의 회전형 셔터(9) 사이로 완전히 하강하고 상기 UV램프(23)에서 직사되는 광과 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선은 상기 회전형 셔터(9)에 전혀 조사되지 않는다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전형 셔터(9)의 구동을 위하여, 상기 하우징의 일측인 우측면(25c)에는 실린더축(37)이 상하 방향으로 움직이는 셔터 회동용 에어실린더(39)가 고정되고, 상기 셔터 회동용 에어실린더(39)의 실린더축(37) 하단에는 양방향에 래크 기어가 형성된 래크기어블록(35)이 마련되고, 상기 1조의 회전형 셔터(9)의 회전축(31)에는 상기 래크기어블록(35)의 래크 기어에 치합되는 피니언 기어가 형성된 회동블록(33)이 마련되어, 상기 셔터 회동용 에어실린더(39)의 실린더축(37)이 승강할 때 이와 함께 승강하는 래크기어블록(35)의 직선운동이 상기 래크기어블록(35)의 래크 기어 및 회동블록(33)의 피니어 기어에 의하여 상기 셔터 회전축(31)의 회전운동으로 전환되어 상기 1조의 회전형 셔터(9)가 동시에 개폐된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 회전형 셔터(9)가 수직방향으로 열린 상태에서 터널형 반사갓(1)과 UV램프(23)가 동시에 하강하여, UV램프(23)에서 직사되는 광과 반사갓 콜드미러(19)에서 반사된 자외선이 모두 개구(47)를 통과하여 피경화물(F)에 조사되는 지점에 정지한다. 이때, 회전형 셔터(9)나 하우징(25a~25f)에 조사되는 자외선은 거의 없다. 그 결과, UV램프(23)에서 직사되는 광과 반사갓 콜드미러(19)에서 반사된 자외선은 피경화물(F)에 집중되어, 피경화물(F)의 자외선 경화 속도를 빠르게 하고 경화 불량을 예방할 뿐만 아니라, 경화공정 작업 속도를 크게 높인다. 뿐만 아니라, 회전형 셔터(9)나 하우징(25a~25f)에 조사되는 자외선이 거의 없기 때문, 경화 장치 내부의 온도 상승이 줄어들고, 이에 따라 UV경화장치의 냉각 부하도 줄어든다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 터널형 반사갓(1)과 UV램프(23)는 하우징 내에서 반사갓 승강용 에어실린더(15a,15b)에 의하여 지지되고, 1조의 회전형 셔터(9)는 하우징(25a~25f) 내에 설치되어 하우징(25a~25f)의 양측판(25c,25d)에 의하여 지지 된다. 상기 하우징(25a~25f)은 상기 회전형 셔터(9) 및 터널형 반사갓(1)을 수용하는 하우징 하부(25a)와, 급기구(27), 배기구(29) 및 이들과 연결된 덕트(43,44)를 수용하는 하우징 상부(25b)와, 1조의 회전형 셔터(9) 및 구동장치를 지지하는 하우징 좌측판(25d) 및 하우징 우측판(25c)를 포함한다. 상기 회전형 셔터(9)에는 셔터 회전축(31)이 결합하고, 셔터 회전축(31)의 일단은 하우징의 일측면인 하우징 우측판(25c)에 돌출되게 형성한다. 또한, 상기 터널형 반사갓(1)의 냉각수공(11)과 연결되는 냉각수관(41)도 하우징 우측판(25c)에 돌출되게 형성하여 열교환기(도면에는 미표시)에 연결한다. 터널형 반사갓(1)의 냉각수공(11)에는 회전형 셔터(9)의 냉각수공(13)에 연결되는 호스나 플렉시블 배관을 더 연결하여 냉각수가 터널형 반사갓(1)과 회전형 셔터(9)를 모두 순환하게 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 하우징 우측판(25c)에 돌출된 셔터 회전축(31)에는 셔터 회동용 에어실린더(39)를 레크-피니언 결합하여, 회전형 셔터(9)를 구동한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 하우징 내부의 덕트(43) 하부에는 하우징 격판(25f)을 마련하고, 이 하우징 격판(25f)에 반사갓 승강용 에어실린더(15a,15b)를 고정할 수 있다. 터널형 반사갓(1)의 케이블홈(7) 하부에는 일정한 간격으로 통공(8)들이 형성되고, 하우징 격판(2h)에도 상기 통공(8)에 연결되는 통공(26)이 형성되어 열기가 배출된다. 하우징 내부의 하우징 하부(25a) 바닥에는 하우징 바닥판(25e)이 마련되고, 상기 하우징 바닥판(25e)에는 자외선을 통과시킬 수 있는 상술한 개구(47)가 형성된다. 상기 개구(47)에는 자외선만 통과시키고, 열선(가시광선+적외선)을 반사시키는 핫미러(45)를 마련하여, 개구(45)를 통하여 자외선만 통과하도록 한다. UV램프(23)에서 직사된 광 중에 포함된 열선(가시광선+적외선)은 핫미러(45)에서 필터링된다. 핫미러(45)에 의하여, 피경화물(F)에 자외선만 조사되게 하여 경화효율을 높이고, 피경화물(F)이 열선(가시광선+적외선)에 의하여 과열되는 것을 예방한다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 작업 중지시 자외선 차단을 위하여 셔터(9)를 구비하면서도, 도 9에 도시된 바와 같이, 자외선 경화 작업시 터널형 반사갓(1)과 UV램프(23)를 이동하여 UV램프(23)에서 방사된 광의 자외선 성분은 모두 하우징이나 회전형 셔터 등에 흡수됨이 없이 피경화물(F)에 조사할 수 있으므로, UV경화장치의 경화속도를 높이고 에너지 효율을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 표면 경화가 우수한 품질의 제품을 얻을 수 있고, 경화장치의 냉각부하를 줄일 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 일시적으로 UV 경화 작업을 중단할 때에는, 회전형 셔터(9)를 일시적으로 닫아, UV램프(23)에서 방사되는 자외선의 외부 노출을 차단한 상태에서, 안전한 부수 작업을 진행할 수 있다.

1 : 터널형 반사갓
3 : 냉각수공
5 : 콜드미러 홈
7 : 케이블 홈
8 : 통공
9 : 회전형 셔터
11 : 축공
13 : 냉각수공
15a,15b : 반사갓 승강용 에어실린더
16a,16b : 실린더축
17 : 광 입사 방향 벽면
18 : 실린더축 취부판
19 : 반사갓 콜드미러
20 : 에어실린더 고정판
23 : UV램프
25a~25f: 하우징
26 : 통공
27 : 급기구
29 : 배기구
31 : 셔터회전축
33 : 회동블록
35 : 래크기어블록
37 : 실린더축
39 : 셔터 회동용 에어실린더
41 :냉각수관
43,44 : 배기덕트
45 : 핫미러
47 : 개구
49 : 전원케이블
51 : 램프 홀더
53 : 반사갓 측판

Claims

하단에 자외선이 통과할 수 있는 개구가 형성된 하우징과, 하방이 개방된 곡면 단면을 갖는 터널형 반사갓과, 상기 터널형 반사갓 곡면의 촛점 또는 중심에 배치되고, 상기 터널형 반사갓과 동시에 이동할 수 있게 상기 터널형 반사갓에 고정된 UV램프와, 상기 터널형 반사갓의 내측에 마련되고 상기 터널형 반사갓에 의하여 지지되어 상기 UV램프로부터 입사된 광 가운데 자외선은 하방으로 반사시키고, 가시광선 및 적외선은 터널형 반사갓 방향으로 통과시키는 반사갓 콜드미러와, 상기 터널형 반사갓 하방에 마련되어 수직방향으로 열리거나 수평방향으로 닫히는 1조의 회전형 셔터를 포함하는 UV경화장치에 있어서,
상기 터널형 반사갓은, 상기 하우징 내에서 이동 가능하게 하우징과 분리되어 형성되고, 상기 터널형 반사갓에는, 실린더축의 하단이 상기 터널형 반사갓의 상부에 결합되고, 실린더 몸체는 상기 하우징의 상부에 고정된 반사갓 승강용 에어실린더로 이루어진 반사갓 승강수단이 결합되어,
피경화물에 대한 경화작업 진행시에는 상기 회전형 셔터가 열리고 상기 반사갓 승강수단이 상기 터널형 반사갓을, UV램프에서 직사되는 광과 상기 반사갓 콜드미러에서 반사된 자외선이 셔터 내측벽에 조사됨이 없이 상기 하우징의 개구를 통해 모두 피경화물에 조사될 수 있는 높이까지 하방으로 이동시키고, 피경화물의 경화작업 중단시에는 상기 터널형 반사갓을 상방으로 이동시킨 후 상기 회전형 셔터를 닫는 것을 특징으로 하는 에너지 효율이 개선된 반사갓 승강형 UV경화장치.
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