灯头组件及其组装方法技术

本发明专利技术提供一种灯头组件。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所述导热块，以使得冷却流体被配置来从所述入口冷却流体导管流至所述导热块；以及金属热交换器，所述金属热交换器固定至所述导热块。所述金属热交换器限定多个内通道以分配由所述入口冷却流体导管提供的冷却流体。所述金属热交换器固定至所述导热块，以使得所述冷却流体被配置来从所述导热块流至由所述金属热交换器限定的所述多个内通道。所述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所述金属热交换器。

Lamp holder assembly and assembly method thereof

The present invention provides a lamp holder assembly. The lamp assembly includes a heat conduction block; entrance cooling fluid conduit, the entrance cooling fluid conduit coupled to the heat conduction block, so that the cooling fluid is configured from the catheter to the entrance of the cooling fluid flow heat conduction block; and the metal heat exchanger, the heat exchanger is fixed to the heat conduction block. The metal heat exchanger defines a plurality of inner passages to dispense cooling fluid provided by the inlet cooling fluid conduit. The metal heat exchanger is fixed to the heat conducting block so that the cooling fluid is configured to flow from the heat conductive block to the plurality of inner channels defined by the metal heat exchanger. The lamp cap assembly also includes a plurality of light generating elements fixed to the metal heat exchanger.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】灯头组件及其组装方法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。
本专利技术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。
技术介绍
包括光产生元件(例如，紫外辐射LED，也称为UVLED)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UVLED)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。
技术实现思路
根据本专利技术的示例性实施方案，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。根据本专利技术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专利技术。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为根据本专利技术的示例性实施方案的灯头组件的顶视图；图1B为根据本专利技术的示例性实施方案的图1A的灯头组件的顶部透视图；图1C为根据本专利技术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为根据本专利技术的另一示例性实施方案的灯头组件的顶视图；图2B为根据本专利技术的示例性实施方案的图2A的灯头组件的顶部透视图；图2C为根据本专利技术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为根据本专利技术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为根据本专利技术的又一示例性实施方案的灯头组件的顶视图；图3B为根据本专利技术的示例性实施方案的图3A的灯头组件的顶部透视图；图4为根据本专利技术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为例示根据本专利技术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专利技术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)，UVLED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UVLED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。此外，灯头组件可包括一对导热板(例如，固体铝板)，所述一对导热板安装在入口冷却流体导盒和出口冷却流体导管上，以用于将来自电路板(安装在所述一对导热板上)的热量传送至入口冷却流体导管和出口冷却流体导管中。入口冷却流体导管和出口冷却流体导管(可包括铜管及铜管配件，或可由诸如不锈钢的其他材料形成)与导热块(也可由铜形成)可通过钎焊、铜焊、熔接等来连结，以理想地提供能够处置很大流体压力(例如，超过100psi)的无泄漏组件。本文所述的灯头组件包括被设计成可易于以低成本制造的有限数目的零件。金属灯头主体组件易于组装。可在将金属灯头主体组件组装至剩余灯组件元件之前执行简单的冷却流体压力测试(例如，以测试接头的强度)。在简单设计及有限数目的元件的情况下，可通过替代解决方案提供显著的成本节省。另外益处可包括冷却流体组装接头的稳固连结及密封，所述冷却流体组装接头具有有助于容易对冷却流体元件进行压力测试的设计。此外，在包括与入口冷却流体导管和出口冷却流体导管接触的金属(例如，铝)导热板的实施方案中，电路可直接结合至导热板的表面(即，结合至所述板远离冷却流体导管的外表面)。图1A至图1C提供灯头组件100的各种视图。灯头组件100包括导热块106(例如，铜冷却剂块)。入口冷却流体导管102和出口冷却流体导管104耦接至导热块106。例如，入口冷却流体导管102和出口冷却流体导管104中的每一个可由铜(或诸如不锈钢的另一种材料)形成，并且可使用钎焊、铜焊、熔接等中的至少一种耦接至导热块106。如图1B所示，入口冷却流体导管102和出口冷却流体导管104中的每一个的相反末端包括管配件102a、104a(例如，螺纹铜管配件)。灯头组件100还包括固定至导热块106的金属热交换器108。多个光产生元件110固定至金属热交换器108，如图1C所示。尽管为简单起见在图1C中将多个光产生元件110展示为条带，但应理解，可以任何所需要配置来布置多个光产生元件110。多个光产生元件110可以是多个紫外线(UV)发光二极管(LED)装置(即，UVLED晶粒)。金属热交换器108限定多个内通道(在图1A至图1C中不可见)以接收并分配由入口冷却流体导管102提供的冷却流体，所述冷却流体首先穿过导热块106。多个光产生元件110往往会在操作期间产生过多热量。冷却流体(例如，由冷却器提供的冷却水，未展示)通过入口冷却流体导管102进入灯头组件100。冷却流体从入口冷却流体导管102进入导热块106，所述冷却流体从导热块106进入由金属热交换器108限定的多个内通道。多个内通道被设计来将冷却流体引至多个光产生元件110附近以提供冷却效应。冷却流体从多个冷却通道再进入金属热交换器108。冷却流体然后通过出口冷却流体导管104行进回至冷却流体源(例如，水冷却器系统)。图2A至图2D提供灯头组件200的各种视图。灯头组件200包括所有以上例如参考图1A至图1C所示出并描述的相同的入口冷却流体导管102、出口冷却流体导管104、导热块106、金属热交换器108以及多个光产生元件110。灯头组件200还包括一对导热板20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯头组件，其包括：导热块；入口冷却流体导管，所述入口冷却流体导管耦接至所述导热块，以使得冷却流体被配置来从所述入口冷却流体导管流至所述导热块；金属热交换器，所述金属热交换器固定至所述导热块，所述金属热交换器限定多个内通道以分配由所述入口冷却流体导管提供的冷却流体，所述金属热交换器固定至所述导热块，以使得所述冷却流体被配置来从所述导热块流至由所述金属热交换器限定的所述多个内通道；以及多个光产生元件，所述多个光产生元件固定至所述金属热交换器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.15 US 62/103,959;2016.01.13 US 14/994,4621.一种灯头组件，其包括：导热块；入口冷却流体导管，所述入口冷却流体导管耦接至所述导热块，以使得冷却流体被配置来从所述入口冷却流体导管流至所述导热块；金属热交换器，所述金属热交换器固定至所述导热块，所述金属热交换器限定多个内通道以分配由所述入口冷却流体导管提供的冷却流体，所述金属热交换器固定至所述导热块，以使得所述冷却流体被配置来从所述导热块流至由所述金属热交换器限定的所述多个内通道；以及多个光产生元件，所述多个光产生元件固定至所述金属热交换器。2.如权利要求1所述的灯头组件，其中所述多个光产生元件为UVLED元件。3.如权利要求2所述的灯头组件，其中提供至所述金属热交换器的冷却流体被配置来移除由所述UVLED元件产生的热量。4.根据权利要求1-3中任一项所述的灯头组件，其还包括一对铝板，所述一对铝板包围所述入口冷却流体导管的长度的至少一部分。5.如权利要求4所述的灯头组件，其还包括出口冷却流体导管，其中所述出口冷却流体导管的长度的至少一部分由所述一对铝板包围。6.如权利要求4所述的灯头组件，其中所述一对铝板中的每一个限定相应空腔以接收所述入口冷却流体导管的一部分。7.如权利要求4所述的灯头组件，其中电路板固定至所述铝板中的一个的表面，所述电路板包括驱动电路以用于提供电流来为所述多个光产生元件中的至少一部分供给能量。8.如权利要求7所述的灯头组件，其中另一电路板固定至所述铝板中的另一个的表面，所述另一电路板包括驱动电路以用于提供电流来为所述多个光产生元件中的另一部分供给能量。9.如权利要求7所述的灯头组件，其中所述铝板中的所述一个从所述入口冷却流体导管接收冷却效应，进而移除由所述驱动电路产生的热量。10.根据权利要求1-9中任一项所述的灯头组件，其还包括至少一根电缆，所述至少一根电缆用于将来自电源的电能量提供至所述灯头组件以便为所述多个光产生元件供电。11.根据权利要求1-10中任一项所述的灯头组件，其中在所述入口冷却流体导管、所述导热块以及所述金属热交换器中的每一个之间建立电连续接地路径。12.如权利要求11所述的灯头组件，其中所述电连续接地路径被配置来提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·斯普朗科，R·马尼卡姆，
申请(专利权)人：贺利氏特种光源美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US