KR20130120568A - Ultra violet cure apparatus using a led - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an ultra violet curing apparatus, and, in particular, an ultra violet curing apparatus using light emitting diodes (LEDs), in which two types of LEDs having different wavelengths are aligned to face each other at a predetermined angle. The ultra violet curing apparatus using LEDs according to the present invention comprises a first module having an optical unit, in which LEDs are aligned, mounted on a first side; a second module having an optical unit, in which LEDs are aligned, mounted on a first side; a connection unit for connecting the first module and the second module so that the first side of the first module and the first side of the second module are inclined at a predetermined angle; and a cover covering the first module, the second module and the connection unit, and having a long penetration hole according to the shape of the output light formed on an output side in which the lights emitted from the optical unit of the first module and the optical unit of the second module are overlapped. The ultra violet curing apparatus using LEDs is characterized in that the LEDs aligned in the optical unit of the first module and the LEDs aligned in the optical unit of the second module generate lights with different wavelengths.

Description

엘이디를 이용한 자외선 경화기{ULTRA VIOLET CURE APPARATUS USING A LED}UV curing machine using LED {ULTRA VIOLET CURE APPARATUS USING A LED}

본 발명은 자외선 경화기에 관한 것으로서, 특히, 엘이디를 이용한 자외선 경화기에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultraviolet curing machine, and more particularly, to an ultraviolet curing machine using LEDs.

자외선도료는 환경친화성과 경제성 그리고 작업성 및 생산성의 향상과 에너지의 절감 효과 등으로 점차 그 사용이 증가 되고 있다. 이러한 자외선도료는 자외선(UV;UltraViolet) 경화형 재료라는 특징을 가지고 있다. 즉, 자외선도료는 자외선(100~400nm)의 에너지에 의해 광화학반응을 일으켜, 액상으로부터 고상으로 경화하는 재료를 의미한다. 자외선 도료는 자외선 경화기와의 관계에 따라, 반응시간 및 도막의 물성이 달라지는 특성을 지니게 된다. 이러한 자외선도료 및 자외선 경화기는 대형 가구 및 마루바닥재의 제조뿐만 아니라, 반도체 및 휴대폰과 같은 가전제품의 제조 등에도 널리 이용되고 있다.Ultraviolet paints are increasingly used due to their environmental friendliness, economical efficiency, workability, productivity, and energy savings. The ultraviolet paint has a feature of ultraviolet (UV) curable material. That is, the ultraviolet ray paint means a material which undergoes a photochemical reaction by the energy of ultraviolet rays (100 to 400 nm) and cures from a liquid phase to a solid phase. The ultraviolet ray paint has characteristics that the reaction time and physical properties of the coating film are changed depending on the relationship with the ultraviolet ray curing machine. Such UV paints and UV curing machines are widely used not only for the production of large furniture and flooring materials, but also for the production of home appliances such as semiconductors and mobile phones.

한편, 종래의 자외선 경화기는 일반적으로 램프를 이용하고 있다. 이러한 램프형 자외선 경화기를 이용하고 있는 많은 사용자들은, 열변형, 생산성 저하, 택 타임 증가, 품질 저하, 접착력 저하 등과 같은 많은 문제점을 호소하고 있다. 이러한 문제점들은 다음과 같다.On the other hand, the conventional ultraviolet curing machine generally uses a lamp. Many users of such lamp-type UV curing machines have many problems such as thermal deformation, reduced productivity, increased tack time, reduced quality, and poor adhesion. These problems are as follows.

첫째, 종래의 자외선 경화기를 이용하여, 두께가 얇은 PET 또는 PVC 필름으로 광학코팅을 하는 경우, 열변형 때문에 많은 애로 사항을 겪는 업체들이 증가하고 있다. 즉, 종래의 램프 타입 자외선(UV) 경화기에서, 자외선 램프(UV 램프)가 켜지면, 자외선(UV) 뿐만 아니라 많은 열이 방출된다. 자외선 램프의 내부 온도가 4500도 정도로 높으므로 램프에서 나오는 열은 매우 강하다. 이때의 열 전달은, 전도, 대류, 복사열이며, 이로 인해 제품의 온도가 급격히 상승한다. 제품의 온도가 상승되는 정도는 램프 kW수, 램프 수량, 콘베어 속도, 제품 재질 등에 따라 다르지만, 램프의 내부 온도가 4500도 이상으로 높으므로 램프 밑을 지나가는 제품은 무조건 열을 받을 수밖에 없고, 제품이 열을 받으면 여러 가지 형태의 불량이 날 수밖에 없다.First, when the optical coating with a thin PET or PVC film using a conventional ultraviolet curing machine, there are an increasing number of companies that suffer from many problems due to heat deformation. That is, in the conventional lamp type ultraviolet (UV) curing machine, when the ultraviolet lamp (UV lamp) is turned on, not only ultraviolet (UV) but also a lot of heat is emitted. Since the internal temperature of the UV lamp is as high as 4500 degrees, the heat from the lamp is very strong. The heat transfer at this time is conduction, convection, and radiant heat, which causes the temperature of the product to rise rapidly. The temperature rise of the product varies depending on the number of lamp kW, the number of lamps, the speed of the conveyor, and the material of the product.However, since the internal temperature of the lamp is higher than 4500 ° C, the product passing under the lamp must receive heat unconditionally. When heated, there are bound to be various types of defects.

둘째, 종래의 자외선 경화기는 하나의 파장을 갖는 자외선만을 이용하여 자외선도료를 경화시키고 있다. 그러나, 자외선도료 중, 제품과 접촉되어 있는 접촉부분 및 접촉부분을 제외한 부분은, 경화특성이 상이할 수 있다. 따라서, 하나의 파장만을 가지고 있는 종래의 자외선 경화기를 이용하여 자외선도료를 경화시키는 경우, 각 부분에서의 경화 정도가 상이할 수 있으며, 특히, 자외선도료와 제품의 접촉부분에서의 경화가 불량할 수도 있다.
Second, the conventional ultraviolet curing machine is used to cure the ultraviolet paint using only ultraviolet light having one wavelength. However, among the ultraviolet paint, the contact portion in contact with the product and the portion except the contact portion may have different curing characteristics. Therefore, when curing the UV paint using a conventional UV curing machine having only one wavelength, the degree of curing at each part may be different, in particular, the curing at the contact portion between the UV paint and the product may be poor. have.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 서로 다른 파장을 갖는 두 종류의 발광다이오드(LED)들이 일정한 각도를 갖는 상태로 서로 마주보도록 배열되어 있는, 엘이디를 이용한 자외선 경화기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, and to provide an ultraviolet curing machine using LEDs, in which two kinds of light emitting diodes (LEDs) having different wavelengths are arranged to face each other at a predetermined angle. It is a technical problem.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기는, LED들이 배열되어 있는 광학부가, 제1면에 장착되어 있는 제1모듈; LED들이 배열되어 있는 광학부가, 제1면에 장착되어 있는 제2모듈; 상기 제1모듈의 제1면과 상기 제2모듈의 제1면이 일정한 각도를 갖도록 상기 제1모듈과 상기 제2모듈을 연결시키기 위한 연결부; 및 상기 제1모듈, 상기 제2모듈, 상기 연결부를 커버하고 있으며, 상기 제1모듈의 광학부와 상기 제2모듈의 광학부에서 방출된 광이 중첩되는 출력면에는 상기 광들이 출력되는 형태를 따라 장방형의 관통홀이 형성되어 있는 커버를 포함하며, 상기 제1모듈의 광학부에 배열된 LED들과 상기 제2모듈의 광학부에 배열된 LED들은 서로 다른 파장의 광을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
UV curing machine using the LED according to the present invention for achieving the above technical problem, the optical unit, the LED is arranged, the first module is mounted on the first surface; An optical unit in which the LEDs are arranged, the second module mounted on the first surface; A connection part for connecting the first module and the second module such that the first surface of the first module and the first surface of the second module have a constant angle; And an output surface covering the first module, the second module, and the connection part, and overlapping the light emitted from the optical part of the first module and the optical part of the second module. And a cover having a rectangular through hole, wherein the LEDs arranged in the optical part of the first module and the LEDs arranged in the optical part of the second module generate light having different wavelengths. do.

본 발명은 종래의 자외선 경화기에서 발생되었던, 열변형이나 생산성 저하, 품질 저하 등의 문제를 해결할 수 있다.The present invention can solve problems such as heat deformation, reduced productivity, and reduced quality, which have been generated in the conventional ultraviolet curing machine.

본 발명은 비대칭 비구면 렌즈를 적용하여 복합파장(365nm, 385nm, 405nm)을 구현함으로써, 중형 또는 대형 컨베어 타입 경화장비에 적용이 가능하다. The present invention by applying asymmetric aspherical lens to implement the composite wavelength (365nm, 385nm, 405nm), it can be applied to medium or large conveyor type curing equipment.

본 발명은 산업용 중형 경화기(코팅, 경화등) 또는 산업제품의 경화에 사용되는 UV 경화용 경화기의 광원을, 자외선 발광다이오드(UV LED)로 변경함에 따라, 제조원가 절감되고, 설비가 간소화됨으로써, 컨베어 타입의 중형 경화장치에 적용이 가능하다.
The present invention is to reduce the manufacturing cost and simplify the equipment by changing the light source of the industrial curing medium (coating, curing, etc.) or UV curing machine used for the curing of industrial products to ultraviolet light emitting diodes (UV LED), thereby simplifying the conveyor, Applicable to the type of medium curing device.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기의 사용상태를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기에 적용되는 광학부의 제1실시예를 나타낸 예시도.
도 4는 도 3에 도시된 광학부에 적용되는 대칭 비구면 렌즈의 측면을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기에 적용되는 광학부의 제2실시예를 나타낸 예시도.
도 6은 도 5에 도시된 광학부에 적용되는 비대칭 비구면 렌즈의 측면을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기의 광출력 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기의 제1모듈과 제2모듈의 기울어진 상태를 설명하기 위한 예시도.1 is an exemplary view showing a state of use of the ultraviolet curing machine using the LED according to the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing the configuration of an ultraviolet curing machine using the LED according to the present invention.
Figure 3 is an exemplary view showing a first embodiment of the optical unit applied to the ultraviolet curing machine using the LED according to the present invention.
4 is an exemplary view showing the side of a symmetric aspherical lens applied to the optical unit shown in FIG.
Figure 5 is an exemplary view showing a second embodiment of the optical unit applied to the ultraviolet curing machine using the LED according to the present invention.
6 is an exemplary view showing a side of an asymmetric aspheric lens applied to the optical unit shown in FIG.
Figure 7 is an illustration showing the light output simulation results of the ultraviolet curing machine using the LED according to the present invention.
8 is an exemplary view for explaining the inclined state of the first module and the second module of the ultraviolet curing machine using the LED according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기의 사용상태를 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기에 적용되는 광학부의 제1실시예를 나타낸 예시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 광학부에 적용되는 대칭 비구면 렌즈의 측면을 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기에 적용되는 광학부의 제2실시예를 나타낸 예시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 광학부에 적용되는 비대칭 비구면 렌즈의 측면을 나타낸 예시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기의 광출력 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기의 제1모듈과 제2모듈의 기울어진 상태를 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary view showing a state of use of the ultraviolet curing machine using the LED according to the present invention, Figure 2 is an exemplary view showing the configuration of the ultraviolet curing machine using the LED according to the present invention, Figure 3 is an LED according to the present invention 4 is an exemplary view showing a first embodiment of an optical unit applied to the UV curing machine used, FIG. 4 is an exemplary view showing a side of a symmetric aspherical lens applied to the optical unit shown in FIG. 3, and FIG. 5 is an LED according to the present invention. Is an exemplary view showing a second embodiment of the optical unit applied to the ultraviolet curing device, Figure 6 is an exemplary view showing a side of the asymmetric aspherical lens applied to the optical unit shown in Figure 5, Figure 7 according to the present invention 8 is an exemplary view showing a light output simulation result of the UV curing machine using the LED, Figure 8 is a first module and a second module of the UV curing machine using the LED according to the present invention Of the inclined exemplary view for explaining a binary state.

본 발명에 따른 엘이디를 이용한 자외선 경화기(이하, 간단히 '자외선 경화기'라 함)(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 자외선도료가 도포되어 있는 제품(20)의 표면에 자외선 광을 출력시켜, 자외선도료를 경화시키는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, LED들이 배열되어 있는 광학부(120)가, 제1면에 장착되어 있는 제1모듈(110), LED들이 배열되어 있는 광학부(220)가, 제1면에 장착되어 있는 제2모듈(200), 상기 제1모듈의 제1면과 상기 제2모듈의 제1면이 일정한 각도를 갖도록 상기 제1모듈과 상기 제2모듈을 연결시키기 위한 연결부(300) 및 상기 제1모듈, 상기 제2모듈, 상기 연결부를 커버하고 있으며, 상기 제1모듈의 광학부와 상기 제2모듈의 광학부에서 방출된 광이 중첩되는 출력면에는 상기 광들이 출력되는 형태를 따라 장방형의 관통홀(410)이 형성되어 있는 커버(400)를 포함하며, 상기 제1모듈의 광학부에 배열된 LED들과 상기 제2모듈의 광학부에 배열된 LED들은 서로 다른 파장의 광을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
The ultraviolet curing machine (hereinafter, simply referred to as an 'ultraviolet curing machine') 10 using the LED according to the present invention outputs ultraviolet light to the surface of the product 20 to which the ultraviolet paint is applied, as shown in FIG. 1. In order to cure the UV paint, as shown in FIG. 2, the optical unit 120 in which the LEDs are arranged, the first module 110 mounted on the first surface, and the optical unit in which the LEDs are arranged. The second module 200 mounted on the first surface, the first module and the second module such that the first surface of the first module and the first surface of the second module have a predetermined angle. An output surface covering the connection part 300 and the first module, the second module, and the connection part for connecting the light source and overlapping the light emitted from the optical part of the first module and the optical part of the second module. The rectangular through-hole 410 is formed in the light output form The cover 400 may include LEDs arranged in the optical unit of the first module and LEDs arranged in the optical unit of the second module to generate light having different wavelengths.

우선, 상기 제1모듈(100) 또는 상기 제2모듈(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1면을 갖는 직사각형 형태의 케이스(110, 210) 및 상기 제1면에 장착되는 상기 광학부(120, 220)를 포함한다.
First, as shown in FIG. 2, the first module 100 or the second module 200 is mounted on the case 110 and 210 of the rectangular shape having the first surface and the first surface. The optical unit 120 and 220 are included.

상기 케이스(110, 210)는 다양한 형태로 구성될 수 있으나, 제1면은 평면으로 형성되는 것이 바람직하며, 전체적으로 6면체의 형상을 갖는 것이 바람직하다.The cases 110 and 210 may be configured in various forms, but the first surface is preferably formed in a plane, and preferably has a hexagonal shape as a whole.

상기 케이스(110, 210) 중 상기 제1면과 반대되는 제2면에는 공랭식 방열기(231)가 형성될 수 있다. 이러한 공랭식 방열기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 케이스와 일체로 형성될 수 있다. 한편, 도 2에 도시되어 있지는 않지만, 제1모듈의 케이스(110)의 제2면에도 공랭식 방열기가 형성될 수 있다.An air-cooled radiator 231 may be formed on a second surface of the cases 110 and 210 opposite to the first surface. Such an air-cooled radiator may be integrally formed with the case, as shown in FIG. 2. Although not shown in FIG. 2, an air-cooled radiator may be formed on the second surface of the case 110 of the first module.

상기 케이스(110, 210) 중 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 공간에는 상기 LED들이 일렬로 장착되어 있는 장방향을 따라 수냉식 방열기(132, 232)가 형성될 수 있다. 수냉식 방열기는 차가운 냉매가 흐를 수 있는 관형태로 형성된 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(110, 210)의 내부를 관통하도록 형성될 수 있다.Water-cooled radiators 132 and 232 may be formed in a space between the first and second surfaces of the cases 110 and 210 along a long direction in which the LEDs are mounted in a line. The water-cooled radiator is formed in a tubular shape through which a cool refrigerant can flow, and may be formed to penetrate the inside of the cases 110 and 210, as shown in FIG. 2.

상기한 바와 같이, 상기 케이스(110, 210)들 각각은, 공랭식 방열기(231) 및 수냉식 방열기(132, 232) 중 적어도 어느 하나를 구비할 수 있다. 공랭식 방열기와 수냉식 방열기를 총칭하여 방열부(230)라 한다.
As described above, each of the cases 110 and 210 may include at least one of an air-cooled radiator 231 and a water-cooled radiator 132 and 232. The air-cooled radiator and the water-cooled radiator are collectively referred to as a radiator 230.

상기 광학부(120, 220)는, 자외선도료를 경화시키기 위한 자외선을 발생시키는 기능을 수행한다. 상기 광학부(120, 130)는 다양한 형태로 구성될 수 있다.The optical units 120 and 220 perform a function of generating ultraviolet rays for curing the ultraviolet paint. The optical units 120 and 130 may be configured in various forms.

제1예로서, 광학부(120, 220)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 케이스의 제1면에 장착되며, 상기 LED(122)들이 일렬로 장착되어 있는 기판(PCB)(121) 및 상기 LED들의 상단을 커버하고 있는 렌즈부(125)를 포함하고 있다. 여기서, 렌즈부(125)는 실린더 렌즈(124) 및 도 4에 도시된 바와 같이, 대칭 비구면 렌즈(123)로 구성될 수 있다. As a first example, the optical unit 120, 220 is mounted on the first surface of the case, as shown in Figure 3, the substrate (PCB) 121 is mounted in a row with the LEDs 122 And a lens unit 125 covering the upper ends of the LEDs. Here, the lens unit 125 may be composed of a cylinder lens 124 and a symmetric aspheric lens 123 as shown in FIG. 4.

즉, 제1예에 따른 광학부(120, 220)는 기판(121)에 일렬로 장착되어 있는 LED(122)들 각각의 상단에 대칭 비구면 렌즈(123)가 위치하고 있으며, 대칭 비구면 렌즈(123)들의 상단에 실린더 형태로 길게 형성되어 있는 실린더 렌즈(124)가 배치되어 있다. 한편, 실린더 렌즈(124)의 상단에는 커버(400)에 형성된 관통홀(410)이 배치된다. That is, in the optical parts 120 and 220 according to the first example, the symmetric aspherical lens 123 is positioned on the top of each of the LEDs 122 mounted in a line on the substrate 121, and the symmetric aspherical lens 123 is provided. The cylinder lens 124 is formed long in the form of a cylinder at the top of the field. Meanwhile, a through hole 410 formed in the cover 400 is disposed at the upper end of the cylinder lens 124.

제2예로서, 광학부(120, 220)는, 도 5에 도시된 바와 같이, LED(222)들이 일렬로 장착되어 있는 기판(221) 및 상기 LED들의 상단을 커버하고 있는 렌즈부를 포함하고 있으며, 제2예에서, 렌즈부는 도 6에 도시된 바와 같은 비대칭 비구면 렌즈(226)로 구성될 수 있다. As a second example, the optical units 120 and 220 include a substrate 221 on which the LEDs 222 are mounted in a line and a lens unit covering the upper ends of the LEDs as shown in FIG. 5. In the second example, the lens unit may be composed of an asymmetric aspheric lens 226 as shown in FIG. 6.

즉, 제2예에 따른 광학부(120, 220)는 기판(221)에 일렬로 장착되어 있는 LED(222)들 각각의 상단에 비대칭 비구면 렌즈(226)가 배치되어 있으며, 비구면 렌즈(226)들의 상단에는 커버(400)에 형성된 관통홀(410)이 배치된다.That is, in the optical parts 120 and 220 according to the second example, an asymmetric aspherical lens 226 is disposed on the upper end of each of the LEDs 222 mounted in a line on the substrate 221, and the aspherical lens 226 is provided. The through hole 410 formed in the cover 400 is disposed at the top of the field.

상기한 바와 같이, 제1모듈(100)을 구성하는 광학부(120) 및 제2모듈(200)을 구성하는 광학부(220)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 제1예로 구성될 수도 있으며, 또는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 제2예로 구성될 수도 있다. 또 다른 방법으로서, 제1모듈(100)을 구성하는 광학부(120)는, 실린더 렌즈(124) 및 대칭 비구면 렌즈(123)로 구성된 제1예의 형태로 구성되고, 제2모듈(200)을 구성하는 광학부(220)는, 비대칭 비구면 렌즈로 구성된 제2예의 형태로 구성될 수도 있다. 또 다른 방법으로서, 제1모듈(100)을 구성하는 광학부가 제2예로 구성되고, 제2모듈(200)을 구성하는 광학부가 제1예로 구성될 수도 있다.
As described above, the optical unit 120 constituting the first module 100 and the optical unit 220 constituting the second module 200 are configured as the first example as illustrated in FIGS. 3 and 4. Or a second example as shown in FIGS. 5 and 6. As another method, the optical unit 120 constituting the first module 100 is configured in the form of a first example consisting of a cylinder lens 124 and a symmetric aspherical lens 123, and the second module 200 The optical unit 220 constituting may be configured in the form of a second example composed of an asymmetric aspherical lens. As another method, the optical part constituting the first module 100 may be configured as the second example, and the optical part constituting the second module 200 may be configured as the first example.

한편, 제1모듈(100)을 구성하는 LED들과 제2모듈(200)을 구성하는 LED들은, 서로 다른 파장을 갖도록 형성되어 있다.Meanwhile, the LEDs constituting the first module 100 and the LEDs constituting the second module 200 are formed to have different wavelengths.

예를 들어, 상기 제1모듈(100)의 광학부(120)에 배열되어 있는 상기 LED들은, 365nm의 파장을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제2모듈(200)의 광학부(220)에 배열되어 있는 상기 LED들은, 385nm 또는 405nm의 파장을 가질 수 있다. For example, the LEDs arranged in the optical unit 120 of the first module 100 may have a wavelength of 365 nm. In this case, the LEDs arranged in the optical unit 220 of the second module 200 may have a wavelength of 385 nm or 405 nm.

따라서, 제1모듈(100)은 365nm의 파장을 갖는 LED들로 구성되고, 제2모듈(200)은 385nm의 파장을 갖는 LED들로 구성될 수 있다. 또한, 제1모듈(100)은 365nm의 파장을 갖는 LED들로 구성되고, 제2모듈(200)은 405nm의 파장을 갖는 LED들로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명은 제1모듈과 제2모듈에 구비된 LED의 파장이 서로 다른 것을 특징으로 하고 있다. Therefore, the first module 100 may be composed of LEDs having a wavelength of 365 nm, and the second module 200 may be composed of LEDs having a wavelength of 385 nm. In addition, the first module 100 may be composed of LEDs having a wavelength of 365 nm, and the second module 200 may be composed of LEDs having a wavelength of 405 nm. That is, the present invention is characterized in that the wavelength of the LED provided in the first module and the second module are different.

그러나, 본 발명에 적용되는 LED의 파장이 상기한 바와 같은 파장에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1모듈과 제2모듈에 구비된 LED들의 파장은 자외선 도료의 특성 및 경화 정도 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
However, the wavelength of the LED applied to the present invention is not limited to the wavelength as described above. That is, the wavelength of the LEDs provided in the first module and the second module may be changed in various ways depending on the characteristics of the ultraviolet paint and the degree of curing.

다음, 커버(400)는 제1모듈(100), 제2모듈(200) 및 연결부(300)를 커버하는 것으로서, 본 발명에 따른 자외선 경화기의 외형을 형성한다. 커버(400)의 면들 중, 특히, 제1모듈과 제2모듈에 장착되어 있는 광이 출력되는 출력면에는, 광들이 커버의 외곽으로 방출될 수 있도록, 관통홀(410)이 형성되어 있다.
Next, the cover 400 covers the first module 100, the second module 200, and the connection part 300 to form an outer appearance of the ultraviolet curing machine according to the present invention. The through hole 410 is formed in the surfaces of the cover 400, in particular, on the output surface on which the light mounted on the first module and the second module is output, so that the light can be emitted to the outside of the cover.

마지막으로, 연결부(300)는 상기한 바와 같이, 제1모듈(100)과 제2모듈(200)을 연결하기 위한 것으로서, 이 경우, 제1모듈의 제1면과 제2모듈의 제1면은 도 8과 같이 일정한 각도를 이룬 상태로 커버(400) 내부에 고정된다. Lastly, as described above, the connection part 300 is for connecting the first module 100 and the second module 200. In this case, the first surface of the first module and the first surface of the second module are connected. 8 is fixed inside the cover 400 in a state of forming a constant angle as shown in FIG.

예를 들어, 제1모듈(100)(또는 제1모듈을 구성하는 광학부(120))과 제2모듈(200)(또는 제2모듈을 구성하는 광학부(220))은, 도 8에 도시된 바와 같이, 연결부(300)를 기준으로 하여, 각각 28도 내지 35도 중 어느 하나의 각도를 갖는 상태로 연결부(300)에 고정될 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 각도 a와, 각도 b는 28도 내지 35도 중 어느 하나가 될 수 있다.For example, the first module 100 (or the optical unit 120 constituting the first module) and the second module 200 (or the optical unit 220 constituting the second module) are shown in FIG. 8. As shown in the drawing, the connection part 300 may be fixed to the connection part 300 in a state having any one angle of 28 degrees to 35 degrees, respectively. That is, the angle a and the angle b shown in FIG. 8 may be any one of 28 degrees to 35 degrees.

부연하여 설명하면, 상기 제1모듈의 제1면(광학부(120)의 면)과, 상기 제2모듈의 제1면(광학부(220)의 면) 각각은, 상기 출력면에 수직한 면과 55도 내지 62도 사이의 어느 하나의 각도를 갖도록 서로 경사진 상태에서 연결부(300)에 연결되어 있다. 즉, 도 8에서 관통홀(410)이 형성하는 면으로부터 수직한 방향으로 가상의 직선을 긋는다면, 제1모듈과 제2모듈은 상기 가상의 직선에 대하여 55도(90도-35도) 내지 62도(90도-28도) 사이의 어느 하나의 각도를 갖게 된다.In detail, each of the first surface of the first module (surface of the optical unit 120) and the first surface of the second module (surface of the optical unit 220) may be perpendicular to the output surface. It is connected to the connection portion 300 in a state inclined to each other to have an angle between the surface and 55 degrees to 62 degrees. That is, if a virtual straight line is drawn in a direction perpendicular to the plane formed by the through hole 410 in FIG. 8, the first module and the second module may be 55 degrees (90 degrees to 35 degrees) to the virtual straight line. It will have any angle between 62 degrees (90 degrees-28 degrees).

제1모듈과 제2모듈이 상기한 바와 같이 구성된 이유는, 각각의 광학부에서 방출된 자외선을 모아, 광의 세기를 높이기 위함이다. 즉, 본 발명은 제1모듈과 제2모듈을 상기와 같이 기울인 상태로 배치함으로써, 각 모듈에 장착된 LED들의 초점거리에 배치된 경화 타겟면(제품의 표면)에, LED들로부터 방출된 광을 빔형태로 모아주어 아주 높은 조사강도를 발생시킬 수 있다. The reason why the first module and the second module are configured as described above is to increase the intensity of light by collecting the ultraviolet rays emitted from the respective optical units. That is, the present invention, by arranging the first module and the second module in the inclined state as described above, the light emitted from the LEDs on the curing target surface (surface of the product) disposed at the focal length of the LEDs mounted on each module Can be collected in the form of a beam to generate very high irradiation intensity.

즉, 본 발명은 두 개의 모듈에서 방출되는 두 개의 파장이, 광세기가 최고로 되는 초점거리 지점에서 모아질 수 있도록, 두 개의 모듈을 일정한 각도로 기울이고 있다는 특징을 가지고 있다. That is, the present invention is characterized in that the two wavelengths emitted from the two modules are inclined at a constant angle so that the two wavelengths can be collected at the focal length point where the light intensity is the highest.

이로 인해, 본 발명은 아주 짧은 시간 예를 들어, 5초 이내 경화시간을 가질 수 있으며, 따라서, 짧은 시간 동안 원하는 조사면적을 경화시킬 수 있다. 즉, 상기와 같이 광이 모아짐으로, 자외선의 조사강도가 높아지게 되고, 이로 인해, 경화제품의 경화시간이 빨리 단축되어, 생산효율이 향상될 수 있다.Because of this, the present invention can have a curing time within a very short time, for example within 5 seconds, and thus can cure the desired irradiation area for a short time. That is, as the light is collected as described above, the irradiation intensity of the ultraviolet light is increased, thereby, the curing time of the cured product is shortened quickly, and the production efficiency can be improved.

또한, 본 발명은 두 개의 모듈이 상기와 같이 기울어진 상태로 배치됨으로써, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 빔 uniformity를 80% 이상으로 유지시킬 수 있다.
In addition, in the present invention, the two modules are arranged in an inclined state as described above, and as shown in FIGS. 7 and 9, the beam uniformity may be maintained at 80% or more.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같은 제어부(500)에 의해 구동될 수 있다. 즉, 제어부(500)는, 광학부의 구동을 제어하여, 본 발명이 제품(20)에 도포된 자외선도료를 경화시킬 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
On the other hand, the present invention as described above may be driven by the control unit 500 as shown in FIG. That is, the controller 500 controls the driving of the optical unit to perform the function of allowing the present invention to cure the ultraviolet paint applied to the product 20.

이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 특징을 다시 한 번 정리한다.The following summarizes the features of the present invention as described above.

첫째, 본 발명의 특징을 간단히 요약하면 다음과 같다.First, briefly summarize the features of the present invention.

본 발명은 경화용 복합파장구현이 가능한, LED를 이용한 자외선 경화기에 관한 것으로서, LED를 이용하여 자외선을 방출하고 있으며, 실린더(124) 및 비대칭 비구면 렌즈(123)를 구성하여 광경화 효율을 최적화시킬 수 있다.The present invention relates to an ultraviolet curing machine using LED, which is capable of implementing complex wavelengths for curing, and emits ultraviolet rays by using LED, and configures a cylinder 124 and an asymmetric aspheric lens 123 to optimize photocuring efficiency. Can be.

종래의 자외선 경화기는, 경화에 사용하고 있는 파장이 단일 파장이거나, 경화에 관여하지 않은 전영역 파장대가 조사되어 열이 발생하거나, 수지 또는 접착제와 안 맞는 경우가 많아 경화제품의 불량률이 많았다. 그러나, 본 발명은 듀얼파장((365nm, 385nm) 또는 (365nm, 405nm))을 구현함으로써, 종래의 경화되지 않는 문제점 및 방열을 크게 개선시키고 있다. 이를 통해, 본 발명은 경화제품의 생산효율을 증가시킬 수 있으며, 친환경 생산라인의 구축 및 원가절감 등을 향상시킬 수 있다.
In the conventional ultraviolet curing machine, the wavelength used for curing is a single wavelength, or a whole wavelength band not involved in curing is irradiated to generate heat or to be incompatible with a resin or an adhesive. However, the present invention greatly improves the conventional uncured problems and heat dissipation by implementing dual wavelengths (365 nm, 385 nm) or (365 nm, 405 nm). Through this, the present invention can increase the production efficiency of the cured product, it is possible to improve the construction and cost reduction of the environment-friendly production line.

둘째, 본 발명은 종래의 자외선 경화기에서 발생되었던, 열변형이나 생산성 저하, 품질 저하 등의 문제를 해결할 수 있다는 효과를 제공한다.Second, the present invention provides an effect that can solve problems such as heat deformation, productivity decrease, quality deterioration that occurred in the conventional ultraviolet curing machine.

즉, UV 램프 타입의 종래의 자외선 경화기는 열이 많이 나는데 비해, 본 발명은 열이 전혀 발생하지 않는다. 또한, 본 발명은 자외선 강도가 5-50배나 더 강하므로, 동일한 제품을 경화시키는데 필요한 자외선 경화기의 수가 줄어들 수 있다. 자외선 강도가 10배 이상 강하고, 경화기 수(UV램프 수와 같은 개념)가 줄어들게 되므로, 제품에 전달되는 열이 거의 없어지게 되어, 종래의 자외선 경화기에서 발생되었던 문제들은 모두 해결될 수 있다. 즉, 열변형 문제뿐만 아니라, UV 경화라는 기술이 가지고 있는 대부분의 문제들이 본 발명에 의해 해결될 수 있다.
That is, while the conventional UV curing machine of the UV lamp type generates a lot of heat, the present invention does not generate heat at all. In addition, since the present invention is 5-50 times stronger in UV intensity, the number of UV curing machines required to cure the same product can be reduced. Since the UV intensity is more than 10 times stronger and the number of curing devices (the same concept as the number of UV lamps) is reduced, there is almost no heat transferred to the product, and all the problems generated in the conventional UV curing machine can be solved. That is, not only the thermal deformation problem, but also most problems with the technique of UV curing can be solved by the present invention.

셋째, 본 발명의 장점은 다음과 같다. Third, the advantages of the present invention are as follows.

본 발명은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은, 비대칭 비구면 렌즈(226)를 적용하여 복합파장(365nm, 385nm, 405nm)을 구현함으로써, 중형 또는 대형 컨베어 Type 경화장비에 적용이 가능하다. 5 and 6 by applying the asymmetric aspheric lens 226, by implementing a composite wavelength (365nm, 385nm, 405nm), it can be applied to medium or large conveyor type curing equipment.

본 발명은 종래의 UV Lamp의 단점들을 보완할 뿐만 아니라, 현재 일반적으로 이용되고 있는 자외선 발광다이오드(UV LED) 경화기 제품들의 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 현재 일반적으로 이용되고 있는 자외선 발광다이오드(UV LED) 경화기는, 파장이 365nm, 또는 385nm 등의 단일 파장만을 사용하여, 제품을 경화시키고 있기 때문에, 수지 또는 접착제와 안 맞는 경우가 많다. 그러나, 본 발명은 듀얼파장((365nm, 385nm) 또는 (365nm, 405nm))을 구현하고 있기 때문에, 종래와 같이 경화되지 않는 문제점을 해결할 수 있다.The present invention not only compensates for the shortcomings of the conventional UV Lamp, but also solves the problems of UV LED curing machine products which are currently commonly used. That is, since the ultraviolet light-emitting diode (UV LED) curing machine currently generally used hardens a product using only a single wavelength, such as 365 nm or 385 nm, in many cases, it is not compatible with resin or an adhesive agent. However, since the present invention implements dual wavelengths (365 nm, 385 nm) or (365 nm, 405 nm), the problem of not being cured as in the prior art can be solved.

본 발명은 광학계 실린더 렌즈 및 비대칭 비구면 렌즈로 구성되어, UV 에너지를 효율적으로 모아주거나 원하는 형태의 빔을 만들어 줄 수 있다.The present invention is composed of an optical cylinder lens and an asymmetric aspherical lens, it is possible to efficiently collect the UV energy or to make a beam of the desired shape.

본 발명은 공랭식 및 수냉식 일체형 방열구조로 방열 효과가 우수하다. The present invention is excellent in heat dissipation effect by the air-cooled and water-cooled integrated heat dissipation structure.

본 발명은 종래의 자외선 발광다이오드(UV LED) 경화기 보다 가격면에서는 50% 저렴하고, 광조사강도는 200mw/㎠ 이상이고, Beam uniformity는 80%이상(균일성) 이고, 조사면적은 10mm x 500mm 이상이며, 경화시간은 5초 이내가 될 수 있다.
The present invention is 50% cheaper in terms of price than the conventional UV LED curing machine, the light irradiation intensity is 200mw / ㎠ or more, the beam uniformity is 80% or more (uniformity), the irradiation area is 10mm x 500mm Above, the curing time may be within 5 seconds.

넷째, 본 발명의 활용 방안은 다음과 같다. Fourth, the utilization of the present invention is as follows.

본 발명은 산업용 중형 경화기(코팅, 경화등) 또는 산업제품의 경화에 사용되는 UV 경화용 경화기의 광원을, 자외선 발광다이오드(UV LED)로 변경함에 따라, 제조원가 절감되고, 설비가 간소화됨으로써, 컨베어 Type의 중형 경화장치에 적용이 가능하다. The present invention is to reduce the manufacturing cost and simplify the equipment by changing the light source of the industrial curing medium (coating, curing, etc.) or UV curing machine used for the curing of industrial products to ultraviolet light emitting diodes (UV LED), thereby simplifying the conveyor, It can be applied to the type of medium curing device.

PP, PE, PVC, PET, 광학필름 등 열변형 및 온도에 민감한 광학용 필름 제조공정은 단 1℃라도 낮추는 것이 제품 품질과 생산성을 결정하므로, 이런 제조 공정에는, 본 발명에 따른 자외선 경화기가 적용될 수 있다.In the case of heat deformation and temperature sensitive optical film manufacturing process such as PP, PE, PVC, PET, optical film, and lowering by only 1 ° C determines product quality and productivity, the UV curing machine according to the present invention is applied to such a manufacturing process. Can be.

또한, 본 발명은 의료용 DNA and 단백질 UV 분석장비에 적용이 가능하다.
In addition, the present invention is applicable to medical DNA and protein UV analysis equipment.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100 : 제1모듈 200 : 제2모듈
300 : 연결부 400 : 커버100: first module 200: second module
300: connection part 400: cover

Claims (10)

LED들이 배열되어 있는 광학부가, 제1면에 장착되어 있는 제1모듈;
LED들이 배열되어 있는 광학부가, 제1면에 장착되어 있는 제2모듈;
상기 제1모듈의 제1면과 상기 제2모듈의 제1면이 일정한 각도를 갖도록 상기 제1모듈과 상기 제2모듈을 연결시키기 위한 연결부; 및
상기 제1모듈, 상기 제2모듈, 상기 연결부를 커버하고 있으며, 상기 제1모듈의 광학부와 상기 제2모듈의 광학부에서 방출된 광이 중첩되는 출력면에는 상기 광들이 출력되는 형태를 따라 장방형의 관통홀이 형성되어 있는 커버를 포함하며,
상기 제1모듈의 광학부에 배열된 LED들과 상기 제2모듈의 광학부에 배열된 LED들은 서로 다른 파장의 광을 발생시키는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기.An optical unit in which LEDs are arranged, the first module mounted on a first surface;
An optical unit in which the LEDs are arranged, the second module mounted on the first surface;
A connection part for connecting the first module and the second module such that the first surface of the first module and the first surface of the second module have a constant angle; And
The first module, the second module, and the connection part are covered, and the light output from the optical part of the first module and the light emitted from the optical part of the second module overlaps with each other. A cover having a rectangular through hole formed therein;
LEDs arranged in the optical unit of the first module and LEDs arranged in the optical unit of the second module UV curing device using an LED, characterized in that for generating light of different wavelengths. 제 1 항에 있어서,
상기 제1모듈 또는 상기 제2모듈은,
상기 제1면을 갖는 직사각형 형태의 케이스; 및 상기 제1면에 장착되는 상기 광학부를 포함하며,
상기 광학부는,
상기 제1면에 장착되며, 상기 LED들이 일렬로 장착되어 있는 기판; 및 상기 LED들의 상단을 커버하고 있는 렌즈부를 포함하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기.The method of claim 1,
The first module or the second module,
A rectangular case having the first surface; And the optical unit mounted to the first surface,
The optical unit,
A substrate mounted on the first surface and having the LEDs mounted in a row; And a lens unit covering an upper end of the LEDs. 제 2 항에 있어서,
상기 케이스 중 상기 제1면과 반대되는 제2면에는 공랭식 방열기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기.3. The method of claim 2,
UV curing machine using an LED, characterized in that the air cooled radiator is formed on the second surface of the case opposite to the first surface. 제 3 항에 있어서,
상기 공랭식 방열기는 상기 케이스와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기.The method of claim 3, wherein
And said air-cooled radiator is formed integrally with said case. 제 3 항에 있어서,
상기 케이스 중 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 공간에는 상기 LED들이 일렬로 장착되어 있는 장방향을 따라 수냉식 방열기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기.The method of claim 3, wherein
The UV curing machine using the LED, characterized in that the water-cooled radiator is formed in the space between the first surface and the second surface of the case along the long direction in which the LEDs are mounted in a line. 제 2 항에 있어서,
상기 제1모듈과 상기 제2모듈에 구비된 상기 렌즈부는,
실린더 렌즈 및 대칭 비구면 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기.3. The method of claim 2,
The lens unit provided in the first module and the second module,
UV curing machine using an LED, characterized in that consisting of a cylindrical lens and a symmetric aspherical lens. 제 2 항에 있어서,
상기 제1모듈과 상기 제2모듈에 구비된 상기 렌즈부는,
비대칭 비구면 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기. 3. The method of claim 2,
The lens unit provided in the first module and the second module,
UV curing machine using the LED, characterized in that consisting of an asymmetric aspherical lens. 제 2 항에 있어서,
상기 제1모듈의 상기 렌즈부는, 실린더 렌즈 및 대칭 비구면 렌즈로 구성되고,
상기 제2모듈의 상기 렌즈부는, 비대칭 비구면 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기. 3. The method of claim 2,
The lens unit of the first module is composed of a cylinder lens and a symmetric aspherical lens,
The lens unit of the second module, UV curing machine using an LED, characterized in that consisting of an asymmetric aspheric lens. 제 1 항에 있어서,
상기 제1모듈의 광학부에 배열되어 있는 상기 LED들은, 365nm의 파장을 가지고 있으며,
상기 제2모듈의 광학부에 배열되어 있는 상기 LED들은, 385nm 또는 405nm의 파장을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기. The method of claim 1,
The LEDs arranged in the optical unit of the first module have a wavelength of 365 nm,
LEDs arranged in the optical unit of the second module, UV curing device using an LED, characterized in that the wavelength of 385nm or 405nm. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1모듈의 제1면과, 상기 제2모듈의 제1면 각각은, 상기 출력면에 수직한 면과 55도 내지 62도 사이의 어느 하나의 각도를 갖도록 서로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 자외선 경화기.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Each of the first surface of the first module and the first surface of the second module are inclined with each other to have a surface perpendicular to the output surface and any angle between 55 degrees and 62 degrees. UV curing machine using.
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