[发明专利]灯头组件及其组装方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年1月15日提交的美国临时专利申请号62/103,959及2016年1月13日提交的美国专利申请序列号14/994,462的权益，这两项申请的内容均以其全文通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于液体冷却型灯系统的灯头组件，并且更具体地，涉及包括金属主体部分的此类灯头组件。

背景技术

包括光产生元件(例如，紫外辐射LED，也称为UV LED)的灯系统系结合诸如像UV固化应用(例如，油墨、诸如粘合剂的粘结剂、涂层等的UV固化)的许多应用来使用。某些光产生装置(例如，一组UV LED)产生大量热量，并且通常使用冷却流体加以冷却。

例如，冷却流体可以是由冷却器系统提供的水。承载光产生元件并且提供用于将冷却流体分配至光产生元件的区域的组件可称为“灯头组件”。

灯头组件用于数种目的，包括：支撑光产生装置；分配和控制用于为光产生装置供电的能量；以及分配冷却流体。灯头组件的发展中存在许多挑战，包括生产成本、生产时间、能量效率、可靠性(例如，就容纳冷却流体而言的可靠性)，以及其他。

因此，将需要提供改进的灯头组件及组装和操作此类灯头组件的方法。

发明内容

根据本发明的示例性实施方案，提供一种灯头组件。所述灯头组件包括：导热块；入口冷却流体导管，所述入口冷却流体导管耦接至导热块，以使得冷却流体被配置来从入口冷却流体导管流至导热块；以及金属热交换器，所述金属热交换器固定至导热块。金属热交换器限定多个内通道以分配由入口冷却流体导管提供的冷却流体。金属热交换器固定至导热块，以使得冷却流体被配置来从导热块流至由金属热交换器限定的多个内通道。灯头组件还包括多个光产生元件，所述多个光产生元件固定至金属热交换器。

根据本发明的另一示例性实施方案，提供一种组装灯头组件的方法。所述方法包括以下步骤：(a)将入口冷却流体导管耦接至导热块，以使得冷却流体被配置来从入口冷却流体导管流至导热块；(b)将金属热交换器固定至导热块，金属热交换器限定多个内通道以分配由入口冷却流体导管提供的冷却流体，金属热交换器固定至导热块，以使得冷却流体被配置来从导热块流至由金属热交换器限定的多个内通道；以及(c)将多个光产生元件固定至金属热交换器。

附图说明

当结合附图来阅读以下详细描述时，根据以下详细描述最佳地理解本发明。应强调，根据惯例，附图的各种特征并非按比例绘制。相反，为清晰起见，任意地扩大或缩小各种特征的尺寸。附图中包括以下各图：

图1A为根据本发明的示例性实施方案的灯头组件的顶视图；

图1B为根据本发明的示例性实施方案的图1A的灯头组件的顶部透视图；

图1C为根据本发明的示例性实施方案的图1A的灯头组件的另一顶部透视图；

图2A为根据本发明的另一示例性实施方案的灯头组件的顶视图；

图2B为根据本发明的示例性实施方案的图2A的灯头组件的顶部透视图；

图2C为根据本发明的示例性实施方案的图2A的灯头组件的顶视图，其中上导热板与灯头组件的其余部分分离；

图2D为根据本发明的示例性实施方案的图2A的灯头组件的侧面透视分解视图；

图3A为根据本发明的又一示例性实施方案的灯头组件的顶视图；

图3B为根据本发明的示例性实施方案的图3A的灯头组件的顶部透视图；

图4为根据本发明的又一示例性实施方案的灯头组件的侧面透视图；以及

图5为例示根据本发明的示例性实施方案的组装灯头组件的方法的流程图。

具体实施方式

根据本发明的某些示例性实施方案，提供一种用于液体冷却型灯的金属灯主体组件(即，灯头组件)，所述金属灯主体组件例如使用具有输出光的朗伯(余弦)分布的光源。灯头组件可包括金属热交换器(例如，铜冷却剂块)，UV LED条带(或光产生装置的另一种布置)安装至所述金属热交换器。入口冷却流体导管和出口冷却流体导管(例如，由铜管形成，由不锈钢管形成，等等)将冷却流体例如通过导热块供应至金属热交换器以冷却光源。

冷却流体(被配置来移除由诸如UV LED元件的光产生元件产生的热量)可以死循环配置(例如，密封的水系统)来提供，其中水冷却器将冷却流体提供至灯头组件，并且然后，冷却流体在提供冷却效应之后返回至水冷却器。