一种具有新型冷却结构的UV LED固化装置，包括UV LED固化光源，其特征在于：所述UV LED固化装置还包括冷却装置，冷却装置包括气体供给装置、输气管、热交换箱体、导热板和至少一个超导热管；热交换箱体上设有进气口和出气口，气体供给装置的出气口与输气管的进气端连通，输气管的出气端与热交换箱体的进气口连通；导热板安装在热交换箱体下侧，UV LED固化光源安装在导热板的下表面上，各超导热管的下端与导热板连接或紧密接触，各超导热管的上部处在热交换箱体的腔体中。本实用新型专利技术能够实现UV LED固化光源在工作过程中及时散热降温，使UV LED光源能够一直在适宜环境下工作，有利于延长UV LED固化光源的使用寿命。LED固化光源的使用寿命。LED固化光源的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
具有新型冷却结构的UV LED固化装置
[0001]本技术涉及印刷设备，具体涉及一种具有新型冷却结构的UV LED固化装置。
技术介绍
[0002]UV LED（紫外LED）光源由于只发射单一波长的紫外光，没有红外光，因而热辐射小，使得被照物品表面温升低、发热量小；而且，紫外LED的使用寿命长（是传统UV汞灯的10倍以上），且使用寿命不受开关次数影响，瞬间开关，不需要预热即可达到最大功率紫外光输出，关闭后可以瞬间重新开机，可大大节约使用成本；此外，UV LED光源与相关配套装置结合非常紧凑，所需安装空间小，设置简单容易。
[0003]紫外LED作为UV固化光源具有如此多的优点，在印刷行业逐步被大家接受，但实际上在印刷行业却迟迟没有被推广应用。究其原因，UV油墨在紫外光照射下，其中的光聚合引发剂分子发生断键生成自由基，这个瞬间是完全暴露在空气中，空气中含有大量非常活跃的氧分子，这些活跃的氧分子会立即与断键的光聚合引发剂进行结合，消耗大量的光聚合引发剂；而且，因光聚合引发剂产生的自由基大量被活跃氧分子吸收，生成带有气味的分子。经过的UV光源越多，则相应气味就越大，且油墨中用来干燥的光聚合引发剂数量减少，UV油墨固化的速率和效果减弱，因此，要想达到好的固化效果，必须增大UV光源的功率，或加入更多的光聚合引发剂来实现。
[0004]目前印刷行业使用的UV固化油墨（特别是纸张上的UV固化油墨），大部分在一定温度下干燥效果会更快，而UV LED属于冷光源，照到纸张表面的热量很少，这样就需要加大UV LED光源的功率，其功率从早期的2KW增加到目前的9KW左右，而UV LED光源的能量转化率最大也不会超过50%，因此就有很大一部分能量转变成UV LED光源的自身热量，需要大量冷却水带走这些热量，UV LED光源的散热板长期在水中浸泡，加上冷热交替，就会很容易导致散热板被腐蚀以及散热板开裂渗水，导致冷却水渗到UV LED光源的芯片上而造成损坏，UV LED光源的使用寿命大大降低。
技术实现思路
[0005]本技术所要解决的技术问题是提供一种具有新型冷却结构的UV LED固化装置，这种UV LED固化装置具有新型的冷却结构，能够实现UV LED固化光源在工作过程中及时散热，有利于延长UV LED固化光源的使用寿命。采用的技术方案如下：
[0006]一种具有新型冷却结构的UV LED固化装置，包括UV LED固化光源，其特征在于：所述UV LED固化装置还包括冷却装置，冷却装置包括气体供给装置、输气管、热交换箱体、导热板和至少一个超导热管；热交换箱体上设有进气口和出气口，气体供给装置的出气口与输气管的进气端连通，输气管的出气端与热交换箱体的进气口连通；导热板安装在热交换箱体下侧，UV LED固化光源安装在导热板的下表面上，各超导热管的下端与导热板连接或紧密接触，各超导热管的上部处在热交换箱体的腔体中。
[0007]本技术的具有新型冷却结构的UV LED固化装置工作时，UV LED固化光源发出
紫外光朝向纸张输送装置照射，纸张输送装置将纸张自前至后输送；纸张经过UV LED固化光源下方时，在UV LED固化光源的照射下，纸张上的UV固化油墨层干燥固化。超导热管与导热板连接或紧密接触的部分构成受热段，超导热管处在热交换箱体腔体中的部分构成放热段。气体供给装置中的气体经输气管从热交换箱体的进气口进入热交换箱体的腔体中，并从热交换箱体的出气口排出，在热交换箱体的腔体中形成气流。UV LED固化光源发出的热量传递给导热板；超导热管下端的受热段吸收导热板的热量，并传导至超导热管的放热段，超导热管的放热段与热交换箱体腔体中的气流进行热交换并释放热量，热交换箱体腔体中的气流升温后从热交换箱体的出气口排出，通过持续通气在热交换箱体的腔体中形成持续的气流，UV LED固化光源可持续进行散热，实现对UV LED固化光源的持续冷却。通常在机器开机时先由气体供给装置向热交换箱体供气，延时一定时间后再启动UV LED固化光源。
[0008]优选方案中，上述输气管上设有用于控制输气管通断的电磁开关阀，电磁开关阀可以控制气体输送的启停。电磁开关阀通常由控制器进行控制。
[0009]更优选方案中，上述输气管上还设有压力调节阀（又称流量控制阀），压力调节阀设于气体供给装置的出气口与电磁开关阀之间，用于调节输气管的气体压力大小。可在导热板上安装有温度传感器，温度传感器与控制器相应的输入端电连接，压力调节阀与控制器相应的输出端电连接，温度传感器检测导热板的温度，控制器可根据温度传感器检测到的温度数据，发送控制信号至压力调节阀，调节调节输气管的气体压力大小，从而调节散热速度（导热板的温度较高则增大气体压力，加大散热速度；导热板的温度较低则减小气体压力，减小散热速度）。
[0010]通常，上述UV LED固化光源采用UV LED点光源，UV LED点光源由多个UV LED组成。这些UV LED按阵列方式排布，如多行多列或多圈。
[0011]上述导热板可采用导热性能良好的金属板（如铝板或铜板）、陶瓷板或树脂板。
[0012]一种具体方案中，上述热交换箱体上的进气口和出气口分别设在热交换箱体相对的两侧壁上，例如，进气口设在热交换箱体的后侧壁上，出气口设在热交换箱体的前侧壁上。
[0013]优选方案中，上述气体供给装置为氮气供给装置，UV LED固化光源的前侧设有能够朝下吹气的喷嘴，喷嘴中的出气通道与热交换箱体的出气口连通。一种具体方案中，上述热交换箱体上的进气口设在热交换箱体的后侧壁上，热交换箱体上的出气口设在热交换箱体底部。氮气供给装置送出的氮气经输气管进入热交换箱体的腔体中，与超导热管的放热段进行热交换后升温，并从喷嘴朝下吹出氮气（氮气吹向纸张输送装置输送的纸张）；氮气在UV LED固化光源的前侧形成氮气气帘，在UV LED固化光源的前侧将UV LED固化光源下方的空间与外界空气隔开，同时，纸张在输送时会将氮气带入到UV LED固化光源下方的空间，使纸张与UV LED固化光源之间充满氮气；纸张经过UV LED固化光源下方时，在UV LED固化光源的照射下，并在氮气保护下，纸张上的UV固化油墨层干燥固化。在进行UV固化时，由于固化过程中没有氧气参与或者仅有少量氧气参与，因此在较低的功率和较少量的光引发剂参与下，就能实现纸张上的UV固化油墨层的干燥固化，降低了能耗和生产成本。此外，较高温度的氮气吹向纸张的上表面时，有助于加快纸张上UV固化油墨层的干燥速度。
[0014]优选方案中，上述喷嘴朝向前下方吹气，喷嘴的吹气方向与纸张输送装置上的纸张之间的夹角为30-45
°
。
[0015]为了避免紫外线外泄，优选方案中，上述UV LED固化装置还包括遮光侧壁，遮光侧壁环绕在导热板和UV LED固化光源的四周。在设有喷嘴的情况下，喷嘴处在遮光侧壁内侧，遮光侧壁可减少氮气从左右两侧逸出，不仅有利于确保纸张与UV LED固化光源之间的空间充满氮气，还可减少氮气的消耗。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有新型冷却结构的UV LED固化装置，包括UV LED固化光源，其特征在于：所述UV LED固化装置还包括冷却装置，冷却装置包括气体供给装置、输气管、热交换箱体、导热板和至少一个超导热管；热交换箱体上设有进气口和出气口，气体供给装置的出气口与输气管的进气端连通，输气管的出气端与热交换箱体的进气口连通；导热板安装在热交换箱体下侧，UV LED固化光源安装在导热板的下表面上，各超导热管的下端与导热板连接或紧密接触，各超导热管的上部处在热交换箱体的腔体中。2.根据权利要求1所述的具有新型冷却结构的UV LED固化装置，其特征是：所述输气管上设有用于控制输气管通断的电磁开关阀；所述输气管上还设有压力调节阀，压力调节阀设于气体供给装置的出气口与电磁开关阀之间；导热板上安装有温度传感器，温度传感器与控制器相应的输入端电连接，压力调节阀与控制器相应的输出端电连接。3.根据权利要求1所述的具有新型冷却结构的UV LED固化装置，其特征是：所述UV LED固化光源采用UV LED点光源，UV LED点光源由多个UV LED组成。4.根据权利要求1-3任一项所述的具有新型冷却结构的UV LED固化装置，其特征是：所述热交换箱体上的进气口设在热交换箱体的后侧壁上，热交换箱体上的出气口设在热交换箱体的前侧壁上。5.根据权利要求1-3任一项所述的具有新型冷却结构的UV LED固化装置，其特征是：所述UV LED固化装置还包括遮光侧壁，遮光侧壁环绕在导热板和UV LED固化光源的四周。6.根据权利要求1-3任一项所述的具有新型冷却结构的UV LED固化装置，其特征是：所述气体供给装置为氮气供给装置，UV LED固化光源的前侧设有能够朝下吹气的喷嘴，喷嘴中的出气通道与热交换箱体的出气口连通。7.根据权利要求6所述的具有新型冷却结构的UV LED固化装置，其特征是：所述喷嘴朝向前下方吹气，喷嘴的吹气方向与纸张输送装置上的纸张之间的夹角为...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓佳，王培学，谢名优，李春花，李浩龙，王培玉，
申请(专利权)人：汕头东风印刷股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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