具有冷却空气控制器的紫外线灯系统技术方案

一种微波激发的紫外线灯系统，具有从空气源供给冷却空气的微波腔室。压力传感器或者温度传感器的至少一个被定位在该系统中以感测与冷却空气流有关的压力或者灯系统的温度。控制器从传感器接收信号并且可被操作用于调节来自空气源的冷却空气流以获得所需冷却空气流率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种微波激发的紫外线灯系统，并且更具体地涉 及一种具有冷却空气控制器的紫外线灯系统。
技术介绍
紫外线灯系统，例如用于加热或固化例如粘结剂、密封剂、墨水 或其它涂层的那些，被设计成将微波能量结合到无电极灯，例如安装在灯系统的微波腔室中的紫外线(UV)等离子体灯泡。在紫外线灯加 热和固化应用中， 一个或多个磁电管通常被设置在灯系统中以将微波 辐射结合到微波腔室中的等离子体灯泡。磁电管通过波导被联接到微 波腔室，该波导具有连接到腔室上端的输出端口。当等离子体灯泡被 微波能量充分激发时，它通过灯系统的开放灯面发射紫外线辐射以照 射基本靠近开放灯面定位的基片。强制空气源被流体连接到灯系统的外罩，该外罩含有磁电管、微 波腔室和等离子体灯泡。强制空气源可被操作用于导向冷却空气，例 如，如350CFM的冷却空气，使其通过外罩并且进入微波腔室中以在 利用灯系统照射基片期间适当地冷却磁电管和等离子体灯泡。在一些UV加热和固化应用中，灯系统具有安装在开放灯面处的 网筛。该网筛可以透过紫外线辐射但是不透微波。网筛的构造也允许 冷却空气的显著气流通过那里并且朝向基片流动。在其它应用中，被UV灯照射的基片可能需要干净的环境，例如 在固化腔室中，从而在加热和固化过程期间基片将不会被可能被冷却 空气携带的污染物质污染。基片也可能是有些脆弱的并且因此可能易于被冷却空气的显著流动破坏，冷却空气将冲击并且可能千扰基片。 在其它应用中，基片也可能被过度的热量不利地影响，在照射过程期 间可由等离子体灯泡产生该热量。在这种应用中，石英透镜已经被用 于保护基片免受冷却空气流的影响，同时便于利用灯照射基片。这种系统在授予Schmitkons等的美国专利No.6， 831， 419中描述，其全部 公开内容通过引用而被结合在这里。在传统微波激发UV灯系统中，冷却空气从空气源例如吹风机、 风扇或者其它适当的空气移动装置被提供，并且以预定流率供给，例 如大约350CFM。灯系统将通常包括位于空气流中的简单的、开/关类 型的压力开关以保证充分的空气流被提供以冷却磁电管和紫外线灯。 在这种系统中，当探测到不充分的空气流量时，压力开关关闭UV灯系 统以避免过热。因为压力开关通常不是非常准确的，开关的启动压力 被设定成相应于流率，该压力显著低于灯头的最佳操作压力以保证系 统将不会在高于灯额定值的压力下失效。在某些应用中，需要调节UV灯系统的功率以获得特定结果，或 者将系统设于"暂停"模式中。当功率降低时，由于冷却空气通过灯 的恒定流量，该流量已经基本被设定为相应于灯的特定功率水平，可 能导致UV灯的过度冷却。添加剂类型的UV灯泡通常要求接近灯泡的 最大允许温度的温度以保证添加剂材料保留在等离子体中并且由此产 生所需的光谱。当这些添加剂类型的系统在降低的功率下操作时，灯 泡可能被过度冷却从而添加剂不被保持在等离子体中，由此导致效率 降低和/或结果不理想。因此存在对一种UV灯系统的需要，该系统解决现有技术的这些 和其它缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种微波激发的UV灯系统，它能够控制被提供用于冷却灯的空气流量，由此保持所需性能，而没有过度冷却。该系统具 有带微波腔室的外罩。来自空气源的强制空气流经外罩并且被导向到 微波腔室以冷却UV灯。该系统还具有用于感测与强制空气流量有关的 压力的压力传感器，或者用于感测与灯系统的温度有关的温度传感器 中的至少一个。传感器与控制器联通，该控制器可被操作用于调节来 自空气源的强制空气流率以由此获得用于该系统的所需流率。在本发 明的一个方面中，该控制器作为灯系统的功率设定的函数调节空气流 量。被调节的流率可以与由压力传感器感测的压力成比例，或者可以 使用各种其它类型的控制器。在另一实施例中，灯系统可以具有压力传感器和构造成感测与灯 系统有关的温度的温度传感器。例如，温度传感器可被设置在一定位 置处，在此处它感测与UV灯温度有关的温度。控制器可以利用来自压 力传感器、温度传感器或这两者的信号以实现对来自空气源的冷却空 气流率的控制。在本专利技术另一方面，控制器可以在最大值和非零最小 值之间选择性地调节来自空气源的冷却空气的流量。在又一方面中， 控制器可以选择性地关闭灯系统，例如，当由压力传感器感测的压力 和/或由温度传感器感测的温度达到预定数值时。在本专利技术另一方面， 一种操作微波激发uv灯系统的方法包括向灯系统的外罩提供冷却空气、感测与冷却空气有关的压力或者与灯系 统有关的温度的至少一个，并且基于感测压力或温度调节冷却空气的 流率。通过结合附图阅读下面的对示例性实施例的详细描述，本专利技术的 这些和其它特征、优点和目的将更加易于被本领域普通技术人员理解。附图说明被结合并且构成该说明书的一个部分的附图示意本专利技术的实施 例，并且与在上面给出的本专利技术的基本描述和下面给出的详细描述一起，用于解释本专利技术的原理。图1是根据本专利技术原理的微波激发的紫外线灯系统的透视图，包 括排气系统；图2是沿着线2-2截取的图1灯系统的截面视图； 图3是沿着线3-3截取的图1灯系统的截面视图； 图4是类似于图3所示的截面视图，并且示意根据本专利技术原理的可替代实施例；和图5是图1灯系统的放大的截面视图，示意根据本专利技术原理的另一实施例。具体实施例方式参考图l-3，示出微波激发紫外线("UV")灯系统IO,具有安 装到此的排气系统12。灯系统IO具有一对微波发生器，被示意成一对 磁电管14 (图2-3)，其每一个通过相应波导18被联接到纵向延伸的 微波腔室16 (图2)。每一个波导18具有联接到微波腔室16上端的出口端口 20(图2) 从而由一对微波发生器14产生的微波邻近腔室16的相对上端以隔开 的、纵向关系结合到微波腔室16。形式为密封的、纵向延伸的等离子 体灯泡的无电极等离子体灯22安装在微波腔室16中并且如本领域已 知地邻近腔室16上端被支撑。灯系统IO还具有通过位于外罩24的上端30处的空气进口导管28 以流体连通方式与强制空气源26连接的外罩24。外罩24的下端32形 成灯头34 (图3)。强制空气源26可被操作用于导向冷却空气，在图 3中用箭头36示意，使其通过外罩24并且进入微波腔室16中以冷却 磁电管14和等离子体灯泡22，如将在下面更加详细描述地。冷却空气 36通过微波腔室16并且通过灯头34的开放灯面38 (图3)被发射。 灯头34可具有安装在灯面38上面的网筛39。网筛39对于被发射的紫外线辐射40可透，但是对于由磁电管14产生的微波不可透。灯系统IO被设计和构造成在通过来自一对微波发生器14的结合 到微波腔室16的微波能量充分激发等离子体灯泡22时通过灯系统10 的开放灯面38发射紫外线光，.在图3中用箭头40示意。当一对磁电 管14在这里被示意和描述时，应该理解灯系统IO可以具有仅仅一个 磁电管14以激发等离子体灯泡22，而不背离本专利技术的精神和范围。如图2所示，如由本领域普通技术人员理解地，灯系统10具有起 动灯泡42和每一个被电联接到相应的一个磁电管14以对磁电管14的 细丝通电的一对变压器44 (在图2中示出一个)。灯系统IO可以适于 允许调节磁电管14的功率设定以改变等离子体灯泡22的功率输出。 磁电管14被安装到波导18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波激发的紫外线灯系统，包括：　　　　外罩；　　　　位于所述外罩中的微波腔室；　　　　与所述外罩联通并且向其提供空气流的强制空气源；　　　　构造成感测与灯系统有关的压力和温度中的至少一个的至少一个传感器，所述传感器产生与所述感测压力或温度有关的信号；和　　　　与所述传感器电联接并且响应于所述信号可被操作用于将所述空气的流率调节到不同的、非零流率的控制器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔A布雷梅日斯基，詹姆斯W施米特康斯，
申请(专利权)人：诺信公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]