发光二极管散热器制造技术

本发明专利技术涉及发光二极管散热器。示例加热装置包括发光二极管(LED)阵列，LED阵列包括用于加热目标物体的至少一个LED。加热装置进一步包括热耦合到LED阵列的散热器，该散热器用于耗散来自LED阵列的热量。散热器包括制冷剂路径以通过制冷剂路径传送冷却的制冷剂，该制冷剂路径包括至制冷剂路径的输入和源自制冷剂路径的输出。

Light emitting diode radiator

【技术实现步骤摘要】
发光二极管散热器
技术介绍
在示例打印装置中，诸如墨水、树脂、塑料或粉末的打印材料可能经受加热。例如，在喷墨打印机中，墨水流体被沉积在衬底上。热量可被施加到打印衬底以使墨水的液体成分(诸如，水和/或溶剂)蒸发，以干燥打印衬底。在一些示例中，打印衬底经受热空气或从照明源发出的辐射。热量可应用于三维(3d)打印物体的干燥。附图说明本公开的各种特征和优点从随后的结合附图的详细说明而显而易见，附图与详细说明一起仅作为示例阐释本公开的特征，并且其中：图1是根据示例的加热装置的示意图；图2A至图2D是流经示例加热装置的示例性制冷剂的示意图；图3A是根据示例的包括一个或多个通道的加热装置的示意图；图3B是根据示例的包括一个或多个通道和一个或多个通孔的加热装置的侧视图；图4是根据示例的包括制冷系统的装置的示意图；图5是非暂时性计算机可读存储介质内部的一组计算机可读指令的示例的示意图；图6是示出根据示例的制造加热装置的方法的流程图；图7A至图7C是根据示例的用于制造加热装置的过程的示意图。具体实施方式在下面的描述中，为了说明的目的，陈述了很多特定细节，以提供对本装置、系统和方法的全面理解。然而，显然没有这些特定细节也可以实施本装置、系统和方法。在说明书中提及“示例”或类似语言时意味着关于该示例描述的特定特征、结构或特性被包含在至少该一个示例中，但不一定包含在其它示例中。LED可被用来使流体蒸发。例如，可使用LED干燥其上已经沉积墨水的衬底。一些LED对工作温度敏感。关于LED的工作温度包括LED的半导体中的结的工作温度。作为在LED工作期间发生的电子和空穴的复合的结果，在半导体的结附近可产生热量。示例LED的寿命与LED工作温度成反比。因此，随着LED工作温度的增加，LED的寿命降低。此外，LED的输出可依据LED工作温度而变化。例如，LED的输出随着LED工作温度降低而增大。因此，在某一工作温度下的LED辐照度[W/m2]可高于在相对更高的工作温度下的辐照度。为了延长LED的寿命，并且因此降低与更换LED相关联的成本，LED的工作温度可有益地被降低。类似地，为了增加LED的功率输出，LED的工作温度可被降低。这些效果可通过LED的适当的热管理来实现。在一些示例中，LED可在低于0摄氏度的温度下工作。例如，在-10摄氏度，典型的LED能发出50％至100％的更多的光而不损坏相应的LED。一些市售的基于LED的加热装置使用空气或水冷却。然而，空气冷却或水冷却各自具有上述环境工作温度的固有限制。例如，一般而言，空气冷却系统工作在周围环境温度附近或在周围环境温度以上。水冷却系统不能在0摄氏度以下工作而不冷冻、而不附加防冻的相关的成本。在一些市售的基于LED的加热产品中，空气和水可使用制冷系统来冷却。然而，这些市售产品可能是笨重的并且是昂贵的。因此，需要更低成本、更小体积、更高效率的装置来冷却LED。图1示出了包括发光二极管(LED)阵列102的示例加热装置100，其中LED阵列102包括用于加热目标物体106的至少一个LED104。在该示例中，尽管LED阵列被示出具有12个LED104，但是可适用任意其他实际的数量。加热装置100还包括热耦合到LED阵列102的散热器108。散热器108用于耗散(dissipate)来自LED阵列102的热量。示例散热器108包括制冷剂路径110，制冷剂路径110包括至制冷剂路径110的输入112和源自制冷剂路径110的输出114。冷却的制冷剂116可穿过制冷剂路径110。在一个示例中，加热装置100是打印设备的部分。在图1的示例中，目标物体106可被LED阵列102中的一个或多个LED104加热。在一个示例中，目标物体106包括其上已经沉积诸如墨水的流体的衬底。例如，墨水可以已经被打印到打印衬底上。在另一示例中，目标物体106可以是通过3d打印设备打印的物体。在两者之中的任一种情况下，LED阵列102将热量施加到目标物体106。附加热源也可被施加到目标物体106。示例LED104可以以UV、UVA或可见光谱发射辐射，然而LED104可发射任何波长的辐射。在一些示例中，LED104发射IR辐射。通过将LED阵列102耦接到散热器108，LED104的温度可被降低，并且因此LED阵列102的温度可被降低。如所提到的，这可增加LED104的寿命。除了被热耦合以外，LED阵列102和散热器108还可被机械耦接。此外，LED阵列102和散热器108可被直接耦接或间接耦接。例如，LED阵列102可用导热粘合剂被粘合到散热器，用诸如螺钉的紧固件附接或以任何其他适当的方式耦接。在一个示例中，一个或多个部件(未示出)可驻留在LED阵列102和散热器108之间。部件可以是热的良导体，诸如热油脂或粘合剂，以允许热量在LED阵列102和散热器108之间传递。在一个示例中，散热器可以是诸如铝或铜的金属块，或者散热器可以由允许热量从LED阵列102耗散的任何其他材料制成。在一个示例中，LED阵列102可以是板上芯片(COB)结构。散热器108可包括一个或多个制冷剂路径110。制冷剂116可穿过一个或多个制冷剂路径110。在示例中，制冷剂116处于比在工作期间的散热器108的温度低的温度下。制冷剂116可通过任意适当的方式被冷却，例如，通过图4中描绘的制冷系统402被冷却。冷却的制冷剂116通过或沿着制冷剂路径110被传送，使得来自散热器108的热量被传递到冷却的制冷剂116。因此来自LED阵列102的热量经由散热器被传递到冷却的制冷剂116。因此LED104能被维持在期望的温度。制冷剂路径110包括输入112和输出114，其中制冷剂116经由输入112流入制冷剂路径110，并且经由输出114流出制冷剂路径110。制冷剂是在制冷循环中使用的流体。示例可包括碳氟化合物、氨、二氧化硫和丙烷，然而可使用任何合适的制冷剂。在示例加热装置100中，散热器108包括穿过加热器108的四条制冷剂路径110。出于例示目的，仅一个制冷剂路径用虚线被示出为穿过散热器。应当理解，任意数量的制冷剂路径110可被提供在散热器108中。在图1的示例加热装置中，制冷剂路径110包括形成在散热器108中的通孔。换句话说，制冷剂路径110为冷却的制冷剂116能穿过的通孔。在一个示例中，通孔可通过在散热器108中钻孔形成。在示例装置100中，尽管通孔径直穿过散热器108，然而可采取任何形式。例如，散热器可被形成，使得通孔可在散热器108内部多次弯曲或之字形。在另一示例中，制冷剂路径110可通过在散热器108中提供螺旋形通孔而形成。不管路径如何选取，制冷剂116穿过散热器108(即，制冷剂路径110)来冷却LED104。制冷剂116可直接穿过散热器108，使得制冷剂与形成在散热器108中的制冷剂路径110的表面直接接触。在另一示例中，制冷剂可经由管道118穿过制冷剂路径(并因此穿过散热器)。示例加热装置100因此可进一步包括用于容纳冷却的制冷剂116的管道118，其中冷却的制冷剂116将经由管道118穿过制冷剂路径110。管道118可以是穿过制冷剂路径110的单一部件，或者可包括一个或多个分离的部件118a和118b。在一个示例中，管道118可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热装置，包括：发光二极管(LED)阵列，包括用于加热目标物体的至少一个LED；热耦合到所述LED阵列的散热器，用于耗散来自所述LED阵列的热量，所述散热器包括制冷剂路径以通过所述制冷剂路径传送冷却的制冷剂，所述制冷剂路径包括至所述制冷剂路径的输入和源自所述制冷剂路径的输出。

【技术特征摘要】
2016.09.30 EP 16191956.81.一种加热装置，包括：发光二极管(LED)阵列，包括用于加热目标物体的至少一个LED；热耦合到所述LED阵列的散热器，用于耗散来自所述LED阵列的热量，所述散热器包括制冷剂路径以通过所述制冷剂路径传送冷却的制冷剂，所述制冷剂路径包括至所述制冷剂路径的输入和源自所述制冷剂路径的输出。2.根据权利要求1所述的加热装置，其中所述制冷剂路径包括形成在所述散热器中的通孔。3.根据权利要求1所述的加热装置，其中所述制冷剂路径包括形成在所述散热器的表面中的通道。4.根据权利要求1所述的加热装置，进一步包括：用于容纳所述冷却的制冷剂的管道；其中所述冷却的制冷剂经由所述管道穿过所述制冷剂路径。5.根据权利要求1所述的加热装置，其中所述散热器与环境热隔离。6.一种装置，包括：发光二极管(LED)阵列，包括用于加热目标物体的至少一个LED；热耦合到所述LED阵列的散热器，所述散热器包括至少一个制冷剂路径；以及制冷系统，被配置为：冷却所述制冷系统内部的制冷剂；并且通过所述至少一个制冷剂路径传送冷却的制冷剂，使得来自所述LED阵列的热量经由所述散热器被传递到所述冷却的制冷剂。7.根据权利要求6所述的装置，进一步包括：至少一个管道，所述制冷系统被配置为经由所述至少一个管道通过所述至少一个制冷剂路径传送所述冷却的制冷剂；其中来自所述散热器的热量经由所述至少一个管道被传递到所述冷却的制冷剂。8.根据权利要求6所述的装置，其中所述制冷系统进一步包括：压缩机，被配置为压缩所述制冷剂的至少一部分；冷凝器，被配置为使所述制冷剂的至少一部分凝结；以及膨胀阀，被配置为降低所述制冷剂的至少一部分的压力，从而冷却所述制冷剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿历克斯·韦斯，
申请(专利权)人：惠普赛天使公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL