[发明专利]具有液体冷却式反射器的LED模块

说明书

一种发光二极管(LED)模块包括第一端部帽、第二端部帽及反射器部分。所述反射器部分在所述第一端部帽与所述第二端部帽之间纵向延伸。所述反射器部分包括冷却剂通路，所述冷却剂通路是纵向穿过所述反射器部分而界定且流体耦合至所述第一端部帽及所述第二端部帽。LED封装邻近所述反射器部分而设置。孔口衬套可设置在界定于所述第一端部帽中的冷却剂通路内，以限制穿过所述反射器部分的冷却剂流量，从而防止在所述LED模块中的别处缺乏冷却剂流量。

优先权

本申请依据35 U.S.C.§119(e)主张在2015年10月8日提出申请的美国临时专利申请第62/238,933号的优先权，并且将所述美国临时专利申请的全文以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及一种用于使沉积在衬底上的物质固化的设备，且具体来说，本发明涉及用于通过辐照来使沉积在衬底上的物质固化的发光二极管(LED)模块，其中LED反射器挤制品包括流体冷却通路。

背景技术

在印刷行业中，由于紫外线(UV)辐射实现了越来越快的固化速率，因此UV可固化油墨及其他物质的使用正在增加。UV辐射正越来越多地由高强度发光二极管(LED)产生。那些二极管是作为LED模块的一部分而提供，例如在美国专利第8,641,236号中所公开，所述美国专利的全文并入本文中。

高强度LED装置以两种不同的方式产生相当大量的能量。第一类型的能量呈热量的形式。第二形式的能量呈光的形式。光含有被光学聚焦反射器吸收的能量，所吸收的能量被转换成热量。因此，高强度LED装置(例如用于产生UV辐射的高强度LED装置)在对热能量管理、光学能量管理及电能量管理(互连)的设计中呈现出大的挑战。这在对必须将高水平的特定波长光聚焦在相对短的距离(例如10mm-100mm)处的LED发光系统的设计中是一项特别的问题。这些设计需要对LED装置进行高密度封装(安装)，且因此产生大量的热量。热量积聚可损坏LED元件及其他电路系统。热量积聚也可能使LED模块的外壳太热而不能被安全地操纵并且在所述外壳被触摸时会造成损伤。另外，高温度可使反射器翘曲并使邻近的结构(LED封装)翘曲及降级。人们持续需要为高强度UV固化系统提供改善的LED模块。

发明内容

本发明包括一种发光二极管(LED)模块，所述LED模块包括第一端部帽、第二端部帽及反射器部分。所述反射器部分在所述第一端部帽与所述第二端部帽之间纵向延伸。所述反射器部分包括冷却剂通路，所述冷却剂通路是纵向穿过所述反射器部分而界定且流体耦合至所述第一端部帽及所述第二端部帽。LED封装邻近所述反射器部分而设置。孔口衬套可设置在界定于所述第一端部帽中的冷却剂通路内，以限制穿过所述反射器部分的冷却剂流量，从而防止在所述LED模块中的别处缺乏冷却剂流量。

所述反射器部分可包括内弯曲表面，所述内弯曲表面被定向成反射由所述LED封装发出的辐射，使得所述辐射在所述第一端部帽与所述第二端部帽之间从所述LED模块横向射出所述LED模块。

侧盖部分可耦合至所述反射器部分，以界定具有内部及纵向开口的壳体，所述纵向开口横向跨越在所述反射器部分的一部分与所述侧盖部分的一部分之间。在所述纵向开口中可设置有透明盖部分以形成密封式壳体，且其中所述LED封装完全设置在所述壳体内。

热交换器可热耦合至所述LED封装且在所述第一端部帽与所述第二端部帽之间纵向延伸。所述热交换器可包括穿过所述热交换器的纵向长度界定的至少一个冷却剂通路。

所述第一端部帽可包括第一流体通路、第二流体通路、第三流体通路、以及设置在所述第三流体通路内的孔口衬套。所述孔口衬套界定所述第三流体通路的内径变窄部分。所述第三流体通路与所述第二流体通路连通而不与所述第一流体通路连通。所述第一流体通路、所述第二流体通路及所述第三流体通路可界定于绝缘块内，所述绝缘块被配置成在界定于所述第一端部帽中的腔内浮动。在所述孔口衬套与界定于所述第一端部帽中的所述腔的侧壁之间可设置有O形环。