用于产生紫外光的灯系统和方法技术方案

用于产生紫外光的装置以及操作紫外光源的方法。所述装置可包括：围绕内部空间的微波腔室(16)；具有联接到微波腔室(16)的灯头(28)的光源(10)；紫外线(UV)透射构件(88)，该紫外线(UV)透射构件(88)被定位在灯面(32)上方并且在内部空间下方以在其间限定充气部(116)；以及与充气部以流体连通方式联接的排气系统(100)。灯头(28)具有灯面(32)，紫外光(34)和冷却空气(30)可以通过该灯面发出。该UV透射构件(88)被构造成使紫外光(34)透射到内部空间中并且将冷却空气(30)从该内部空间转向。所述排气系统(100)被构造成从充气部(116)排出冷却空气(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及用于紫外光的装置和方法，并且更具体地说，涉及用于通过应用紫外光而在基材或者产品上处理或者固化材料的灯系统和方法。
技术介绍
紫外灯系统，诸如在例如粘接剂、密封剂、墨水或者其它镀膜的加热或者固化中使用的那些，被设计成将微波能量耦合至无电极灯，例如安装在灯系统的微波腔室内的紫外线(UV)等离子灯泡。在紫外线灯加热和固化应用中，在灯系统内通常提供一个或更多个磁控管以便在微波腔室内将微波辐射与等离子灯泡耦合。该磁控管通过波导与微波腔室相耦合，该波导包括与该腔室的上端连接的输出端口。当该等离子灯泡被微波能量充分地激励时，该等离子灯泡在一个方向上通过灯系统的开口灯面发射紫外辐射，以照射大体上位于所述开口灯面附近的基材。压缩空气源流动地与灯系统的外壳连接，所述灯系统包括磁控管，微波腔室和等离子灯泡。所述压缩空气源可被操作成引导冷却空气，诸如例如350CFM的冷却空气，穿过外壳并且进入微波腔室，以在基材被灯系统照射期间适当地冷却磁控管和等离子灯泡。在某些紫外线加热和固化应用中，灯系统包括安装在开口灯面处的网筛，该网筛可以透射紫外线但是不能透过微波。该网筛的构造同样允许冷却空气的主要气流在其间通过并且朝向基材。然而，在某些应用中，基材可能需要干净的环境，例如在固化腔室中，从而使基材在加热和固化过程期间不会被与该基材接触的冷却空气所携带的杂质污染。此外，基材还可能是多少有些精密的，因此在恶劣环境下，例如在冲击并且可能扰动基材的冷却空气的明显气流的影响下易受毁坏。通常，基材还可能受在照射过程期间由等离子灯泡产生的过热的不利影响。更进一步，基材可能被构造在材料的边缘周围，因此需要多个并且不同作用的紫外线灯以照射产品周围的基材。
技术实现思路
本专利技术的实施例通过提供用于产生紫外光的装置以及用于操作紫外光源的方法，来解决与现有技术有关的这些和其它问题。在一个实施例中，该装置包括腔室，其围绕内部空间；光源，其包括与所述腔室联接的灯头；以及紫外线(UV)透射构件。所述灯头包括灯面，所述灯面被构造成透射紫外光和提供至该装置的冷却空气。所述紫外线(UV)透射构件被定位在所述灯面上方并且在内部空间下方以在其间限定充气部。该紫外线透射构件被构造成使紫外光透射到内部空间中并且将冷却空气转向而不进入内部空间。排气系统，所述排气系统与所述充气部的以流体连通方式联接，被构造成从充气部排出所述冷却空气。在另一个实施例中，所述方法包括从灯头发射紫外光；利用冷却空气冷却灯头；通过紫外线透射构件将紫外光透射进入到腔室的内部空间中；并且使冷却空气转向离开腔室的内部空间。根据随后的附图及详细说明，这些及其它优点将是显而易见的。附图说明被并入到本说明书中并且构成本说明书的一部分的附示了本专利技术的实施例，并且与以上给出的本专利技术的一般说明以及下面给出的具体实施例的详细说明一起，用来解释本专利技术的原理。图1是按照本专利技术的实施例的微波激励的紫外光源的透视图；图2是沿线2-2截取的图1的光源的剖视图；图3是沿线3-3截取的图1的光源的剖视图；图4是灯系统的透视图，其包括图1的光源以及压缩空气源，固化腔室，以及排气系统；图5是图4的灯系统的透视图，其图示了固化腔室的内部组件；图6是图4的灯系统的部分分解图，其图示了固化腔室的内部构件以及固化腔室与光源和排气系统的连接；图7是沿线7-7截取的图4中的光源、固化腔室和排气系统的部分的剖视图；图8是沿视野8截取的图7中的固化腔室的上下外壳之间的连接细节的部分剖视图；并且图9是沿线9-9截取的图4中的固化腔室的光罩的剖视图。应当理解的是，附图不是必然按比例绘制的，而是作为本专利技术的实施例的基本原理的不同特征的说明的一定程度的简化表示。这里所公开的本专利技术的实施例的具体设计特征，包括例如各种图示元件的规定的尺寸、取向、位置和形状，以及具体操作顺序(例如，包括并行的和/或顺序操作)，将在某种程度上由所意图的具体应用和使用环境确定。为了便于观察和清楚的理解，所图示的实施例的某些特征相对于其它的可能已被扩大或者失真。具体实施例方式现在转向附图，其中贯穿几个示意图，相同标记表示相同部件，图1-3所示的是根据本专利技术的实施例的微波激励的UV灯系统或者光源10。光源10包括作为一对磁控管14图示的一对微波发生器，，所述一对磁控管14通过相应的波导18各自联接至纵向延伸的微波腔室16。每个波导18具有一个与微波腔室16的下端联接的出口端口 20，使得微波发生器14所产生的微波能量在邻近微波腔室16的相对的下端以间隔的纵向关系被耦合至微波腔室16。呈密封的、纵向延伸的等离子灯泡的形式的无电极等离子灯22被安装在微波腔室16内并且被邻近微波腔室16的上端支撑，如在现有技术中公知的。光源10包括外壳24，外壳24在一个实施例中通过进气导管26与压缩空气源(图1-3中未示出)以流体连通的方式连接在一起，如在现有技术中公知的。进气导管26位于外壳24的下端处并且外壳24的上端形成灯头28。压缩空气源能够被操作成引导在图1和2中由箭头30概略地表示的冷却空气流，穿过外壳24并且进入到微波腔室16内以冷却磁控管14和等离子灯泡22，如将在下文中更具体地描述的。冷却空气30的气流经过微波腔室16并且通过在灯头28的开口灯面32中的开口而发射或者透射。光源10被设计和构造成在等离子灯泡22通过来自一对微波发生器14的被耦合至微波腔室16的微波能量足够的激励后，通过光源10的开口灯面32发射紫外光，所述紫外光在图2中由箭头34的概略地表示。尽管这里图示和描述了一对磁控管14，应当理解的是，光源10可仅包括一个磁控管14来激励根据本专利技术的实施例的等离子灯泡22。如图3所示，光源10包括起动灯泡36以及一对变压器38 (示出了一个)，所述一对变压器38各自与相应的一个磁控管14电联接以激发磁控管14的细丝，如本领域的技术人员所明白的。磁控管14安装到波导18的进口端口 40，使得由磁控管14产生的微波通过波导18的纵向隔开的出口端口 20而排出到微波腔室16中。优选地，两个磁控管14的频率小量地分开或者偏移，以防止在光源10的工作期间两个磁控管14之间的相互耦合。在特定的实施例中，第一磁控管14可产生大约2. 4GHz的信号，而第二磁控管14可产生与第一磁控管14大约相差20MHz的信号。纵向延伸的灯反射器42安装在微波腔室16内，用于向位于灯头28的开口灯面32外部的基材(未示出)反射从等离子灯泡22发射的紫外光34。灯反射器42的横截面可具有椭圆结构，但是在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，抛物线型或者其它截面结构也是可以的。可替换地，灯反射器42可被构造成泛光反射器(与聚焦反射器相反的，同样在现有技术中是公知的)，如现有技术中公知的。这里使用的紫外光是具有在电磁波谱的紫外波段内的波长(或者频率)的辐射。灯反射器42由镀膜玻璃制造。例如，灯反射器42的一侧(例如，等离子灯泡侧)包括二向色的镀膜，而灯反射器42的另一侧可以是喷砂的。因此，灯反射器42对于由一对磁控管14产生的微波能量大体上是透明的，但是对于由等离子灯泡22发射的紫外光34大体上是不透明的并且大体上是反射的。可替换地，灯反射器42可以由具有适当反射性、折射性和/或热特性的其它材料例如抛光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.16 US 61/365,1981.一种用于产生紫外光的装置，所述装置设置有冷却空气流，所述装置包括 腔室，所述腔室围绕内部空间； 光源，所述光源包括联接到所述腔室的灯头，所述灯头包括灯面，所述灯面被构造成透射所述紫外光和所述冷却空气； 紫外线(UV)透射构件，所述紫外线透射构件被定位在所述灯面上方并且在所述内部空间下方以限定在所述灯面和所述内部空间之间的充气部，所述UV透射构件被构造成使所述紫外光透射到所述内部空间中并且被构造成使所述冷却空气转向而不进入所述内部空间；以及 排气系统，所述排气系统与所述充气部以流体连通方式联接，所述排气系统被构造成从所述充气部排出所述冷却空气。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括 第一反射器，所述第一反射器被定位在所述腔室中并且在所述UV透射构件上方，所述第一反射器被定位成将所述紫外光朝向所述灯头反射回去。3.根据权利要求2所述的装置，进一步包括 第二反射器，所述第二反射器被定位在所述腔室中并且在所述UV透射构件上方，所述第二反射器被定位成朝向所述内部空间反射所述紫外光。4.根据权利要求3所述的装置，进一步包括 第三反射器，所述第三反射器被定位在所述腔室中并且在所述UV透射构件上方，所述第三反射器被定位成朝向所述内部空间反射所述紫外光。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述腔室包括第一壁和与所述第一壁间接连接的第二壁，所述第一反射器被定位在所述第一壁和所述第二壁之间，所述第二反射器被附接到所述第一壁，并且所述第三反射器被附接到所述第二壁。6.根据权利要求3所述的装置，进一步包括 第三反射器，所述第三反射器被定位在所述充气部中并且在所述UV透射构件下方，所述第三反射器被定位成朝向所述内部空间反射所述紫外光，并且所述UV透射构件被定位在所述第二反射器和所述第三反射器之间。7.根据权利要求2所述的装置，进一步包括 第二反射器，所述第二反射器被定位在所述充气部中并且在所述UV透射构件下方，所述第二反射器被定...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·M·博苏克，格雷格·哈内尔，爱德华·C·麦吉，詹姆斯·史密斯，
申请(专利权)人：诺信公司，
类型：
国别省市：