專(zhuān)利名稱(chēng)：具有改進(jìn)的散熱器的牙科發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及適合于光固化或光漂白的任何裝置。特別地，本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的散熱器的、分別適合于固化牙科復(fù)合材料或者在增白凝膠上起作用的光固化或光漂白裝置。
背景技術(shù)：
復(fù)合樹(shù)脂填充物已成為當(dāng)今牙科填充口腔的標(biāo)準(zhǔn)物。這些復(fù)合填充物使用必須在施加之后固化的樹(shù)脂。手提固化光廣泛用于這一固化目的?？稍诰o密地靠近位于患者嘴巴內(nèi)的復(fù)合樹(shù)脂材料處保持光。固化復(fù)合材料所要求的曝光時(shí)間取決于所使用的復(fù)合樹(shù)脂的類(lèi)型。因此，手柄越輕，則不得不原地把持這一裝置進(jìn)行固化的牙科專(zhuān)家越輕松。
與此同時(shí)，也常規(guī)地由牙科專(zhuān)家進(jìn)行牙齒的漂白。一類(lèi)漂白組合物被光活化。在光漂白的過(guò)程中，使用漂白光。
在操作過(guò)程中通過(guò)任何固化光生成的熱可能產(chǎn)生問(wèn)題。工業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)表明，固化光的外表面溫度不能超過(guò)50℃。另外，在固化光過(guò)熱并切斷之前的持續(xù)時(shí)間或者運(yùn)行時(shí)間取決于可從固化光中除去多少熱以及如何快速地除熱。在光漂白光中也遇到這一類(lèi)同樣的問(wèn)題。因此，希望任何有效的除熱方式以供固化和光漂白光二者。
已嘗試了各種方式除去所生成的熱。一種常見(jiàn)的方式是通過(guò)使用包含在固化或光漂白光內(nèi)的金屬散熱器，例如銅塊，和冷卻風(fēng)扇。一些裝置使用散熱器和冷卻風(fēng)扇的組合以加速除熱。
金屬塊可以是有效的，但它們也可顯著增加任何手提固化光的重量。所增加的重量反過(guò)來(lái)可有助于使用固化光的牙科專(zhuān)家增加的疲勞。當(dāng)在同一固化光中還使用風(fēng)扇時(shí)，它增加額外的重量，可能具有噪聲，且可能有助于降低該裝置的電池壽命和可靠度。噪聲也增加常常不配合且擔(dān)心牙科程序的患者的焦慮。
盡管光漂白和一些固化光所使用的裝置在使用過(guò)程中受到支撐，以便任何增加的重量與便攜式固化光裝置一樣不會(huì)成為問(wèn)題，但更有效的散熱器也可以是有益的，從而有助于更緊湊裝置的設(shè)計(jì)。因此，仍需要在沒(méi)有額外重量的情況下，更有效地從光源中轉(zhuǎn)移或除去熱的裝置。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及散熱器材料，其中當(dāng)與導(dǎo)熱材料，例如金屬的固體塊料制成的散熱器相比時(shí)，在給定散熱器材料的情況下，它可更加有效地從一個(gè)或多個(gè)光源中除去或者轉(zhuǎn)移熱量。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及散熱器，其中當(dāng)使用降低重量的散熱器材料時(shí)，它可更加有效地從固化光裝置中除去或者轉(zhuǎn)移熱量。
本發(fā)明包括具有至少一個(gè)合適相變材料的散熱器，所述相變材料包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料及其結(jié)合。這些材料可進(jìn)行顯著的可逆相轉(zhuǎn)變，且在沒(méi)有損失其效率的情況下，可典型地進(jìn)行大的循環(huán)，如果不是無(wú)限數(shù)量循環(huán)的話(huà)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，公開(kāi)了一種可充電的牙科固化光源，其包括具有至少一種相變材料的至少一塊散熱器。該散熱器包括至少部分用相變材料填充的導(dǎo)熱金屬材料塊，例如具有洞或孔隙空間的金屬。
在另一實(shí)施方案中，公開(kāi)了一種漂白光源，其包括具有至少一種相變材料的至少一塊散熱器。該散熱器包括至少部分用相變材料填充的導(dǎo)熱金屬材料塊，例如具有洞或孔隙空間的金屬。
可通過(guò)掏空導(dǎo)熱材料，例如金屬，并用至少一種相變材料至少部分填充該孔隙，之后封閉它，將相變材料固定在內(nèi)部，以便在常規(guī)的散熱器的制造中常用的導(dǎo)熱材料，例如金屬基本上容納或者包圍至少一種相變材料。
或者，可用包圍洞或孔隙的導(dǎo)熱材料，例如金屬壁澆鑄或者機(jī)械加工散熱器。用至少一種相變材料部分填充洞或孔隙，之后封閉，將該材料固定在內(nèi)部。
在一個(gè)實(shí)施方案中，可使用本發(fā)明的散熱器本身。在另一實(shí)施方案中，除了風(fēng)扇以外，它還可與常規(guī)金屬?zèng)Q散熱器或其組合結(jié)合使用。
可以與常規(guī)的金屬塊散熱器安裝相同的方式，例如通過(guò)將本發(fā)明的散熱器固定到熱源，即光源上，或者通過(guò)將其固定到另一散熱器上，從而將本發(fā)明的散熱器安裝在牙科固化光或者漂白光內(nèi)，所述光源可以是氣體填充的弧光，例如鹵素光源、氙光、金屬鹵化物、熒光光源半導(dǎo)體發(fā)光器件、激光發(fā)光源、發(fā)光芯片，例如發(fā)光二極管(LED)、固態(tài)LED、LED陣列或其結(jié)合。
附圖簡(jiǎn)述

圖1示出了本發(fā)明散熱器的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖；圖Ia示出了圖1散熱器實(shí)施方案的底部透視圖；圖2示出了本發(fā)明散熱器的另一實(shí)施方案的部件分解圖；圖2a示出了不具有頂蓋情況下，圖2的實(shí)施方案的底部透視圖；圖3示出了本發(fā)明圖1的散熱器的實(shí)施方案的側(cè)面輪廓視圖；圖4示出了圖1散熱器的實(shí)施方案的頂蓋的透視圖；圖4a示出了圖4實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖4b示出了圖4頂蓋的實(shí)施方案的頂視圖；圖4c示出了圖4頂蓋的實(shí)施方案的底部視圖；圖5示出了圖1的散熱器的截面視圖；圖6示出了本發(fā)明散熱器的另一實(shí)施方案的截面視圖；圖7示出了本發(fā)明散熱器的實(shí)施方案的分解透視的底部側(cè)面視圖；和圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的固化光的截面視圖。
發(fā)明詳述以下列出的詳細(xì)說(shuō)明擬作為本發(fā)明目前例舉實(shí)施方案的說(shuō)明且不打算代表其中可制備或者利用本發(fā)明的唯一形式。該說(shuō)明列出了實(shí)踐本發(fā)明的特征與步驟，然而，要理解可通過(guò)同樣打算包括在本發(fā)明精神與范圍內(nèi)的不同實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)相同或相當(dāng)?shù)墓δ芎徒M件。
除非另有說(shuō)明，此處所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。盡管在實(shí)踐或測(cè)試本發(fā)明中可使用與此處所述的那些類(lèi)似或相當(dāng)?shù)娜魏畏椒?、裝置和材料，但現(xiàn)在描述例舉的方法、裝置和材料。
可用于固化光活化的復(fù)合材料的固化光系統(tǒng)或可用于使牙齒增白的光系統(tǒng)典型地包括安放在外殼(encasement)或外殼(housing)內(nèi)的光模件。
使用密閉在基本上中空、導(dǎo)熱材料，例如金屬而不是常規(guī)固體金屬散熱器內(nèi)的相變材料可降低固化光的重量并增加散熱器達(dá)到“切斷(shut off)”溫度所花費(fèi)的時(shí)間，正如牙科固化光工業(yè)中所稱(chēng)的一樣。在達(dá)到切斷溫度之前的時(shí)間被稱(chēng)為“運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間”。增加“運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間”，即當(dāng)光可繼續(xù)維持的時(shí)間時(shí)，將增加當(dāng)牙科醫(yī)生可進(jìn)行其固化工序時(shí)的時(shí)間。
相變材料可包括有機(jī)材料，例如石蠟、2，2，-二甲基正二十二烷(C24H50)、甘油三肉豆蔻酸酯((O13H2VCOO)3C3H3)、1，3-甲基二十五烷(C26H54)、其它聚乙烯蠟、亞乙基-雙硬脂酰胺、N，N-亞乙基-雙硬脂酰胺，或類(lèi)似物，它們可單獨(dú)或以混合物形式使用。無(wú)機(jī)材料，例如水合鹽，其中包括十二水合磷酸氫鈉(Na2HPO4-12H2O)、十水合硫酸鈉(Na2SO4-10H2O)、六水合氯化鐵(FeCl3-6H2O)、TH29(熔融溫度為29℃的一種水合鹽，獲自TEAP Energy of Wangara，澳大利亞)或類(lèi)似物，它們可單獨(dú)或以混合物形式使用。其它無(wú)機(jī)材料可包括金屬合金，例如Ostalloy 117或UM47(獲自Umicore Electro-Optic Materials)也可以考慮。例舉的材料在環(huán)境溫度下為固體，其熔點(diǎn)為約30℃至約50℃，更典型地為例如約35℃至約45℃。此外，例舉的材料，當(dāng)它們?cè)诃h(huán)境溫度下的狀態(tài)時(shí)，其比熱可以是例如至少約1.7，更典型地例如至少約1.9。另外，相變材料，當(dāng)它們?cè)谏叩臏囟鹊臓顟B(tài)時(shí)，其比熱可以是例如至少約1.5，更典型地例如至少約1.6。
以上提及的一些相變材料可以循環(huán)，因?yàn)樗鼈兛蓭缀鯚o(wú)限次數(shù)地進(jìn)行相變。其它可以是更加吸熱的試劑，因此可具有有限的壽命循環(huán)，除非在控制的環(huán)境下處理。甚至當(dāng)在控制的環(huán)境下處理時(shí)，這些吸熱劑作為相變材料可損失其有效性。
對(duì)于一些金屬合金來(lái)說(shuō)，盡管它們的熔融熱可能低，但與具有較高熔融熱的其它相變材料相比，它們可能是更好的導(dǎo)熱體。因此，可使用金屬合金與一種或更多種其它無(wú)機(jī)或有機(jī)相變材料的混合物，以增加該相變材料內(nèi)部的導(dǎo)熱率。
材料的導(dǎo)熱率是在測(cè)定散熱速度中使用的因子。例如，在環(huán)境溫度下的狀態(tài)中，相變材料的導(dǎo)熱率為至少約0.5W/m℃，而在升高的溫度的狀態(tài)中，為至少約0.45W/m℃。
一般地，相變材料可包含在導(dǎo)熱外殼或外殼，例如金屬外殼內(nèi)。外殼確定洞，所述洞可以是任何形狀，但例如是圓形或矩形截面。洞的金屬外殼或壁起到包含相變材料的作用，且還輔助傳導(dǎo)熱量到達(dá)并離開(kāi)相變材料。對(duì)于給定尺寸的散熱器來(lái)說(shuō)，壁越薄，則可存在越多的相變材料，且它對(duì)固化光的重量的貢獻(xiàn)越小。然而，壁越薄，則在將熱量傳導(dǎo)離開(kāi)相變材料中壁的效率越低，且將花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間使相變材料返回到環(huán)境溫度及其起始狀態(tài)，結(jié)果它可再次充散熱器。例如，為了性能的平衡，壁的厚度范圍典型地為約1mm-約2.5mm，更典型地例如約1mm-約1.5mm。
此外，可以制造外殼具有大的表面積。例如，在其外表面上具有翼片或其它特征的結(jié)構(gòu)可起到增加表面積的作用以供熱傳導(dǎo)或?qū)α鳌Ｒ虼?，球形結(jié)構(gòu)可能不那么所需。這種翼片或增加該特征的其它表面積也可摻入到洞內(nèi)，以增加導(dǎo)熱外殼和相變材料之間的導(dǎo)熱，從而允許在導(dǎo)熱外殼與相變材料之間更快和更有效的傳熱。此外，如上所述，有機(jī)或無(wú)機(jī)相變材料與金屬合金的混合物也可增加在相變材料內(nèi)部的傳熱效率。
對(duì)于導(dǎo)熱外殼來(lái)說(shuō)，同樣可能所需的是處于良好的熱接觸下以供從光源處傳熱。這可采用接觸面積大的光滑、導(dǎo)熱的表面來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，可采用導(dǎo)熱界面材料，例如熱環(huán)氧或其它導(dǎo)熱粘合劑來(lái)實(shí)現(xiàn)熱電偶。在電學(xué)意義上，電絕緣的界面材料也可用于隔離光源與散熱器且沒(méi)有損失導(dǎo)熱率。
如上所述，一些相變材料也可具有高的熔化潛熱，以?xún)?chǔ)存顯著量的熱能。希望至少約30kJ/kg的熔化潛熱，其中更希望至少約200kJ/kg的熔化潛熱。
在一個(gè)實(shí)施方案中，散熱器100可具有基本上圓柱形，正如圖1所示。外殼101可由銅、鋁或具有良好導(dǎo)熱率的任何其它相對(duì)輕質(zhì)的金屬組成。外殼包括基本上中空的內(nèi)部107，且用固體相變材料108，例如十二水合磷酸氫鈉(Na2HPO4-12H2O)或以上提及的任何材料部分填充到中空內(nèi)部107的至少約50％的體積內(nèi)，正如圖5所示。取決于所選相變材料的蒸汽壓，可存在最多約80％中空內(nèi)部107的體積容量的相變材料。密閉外殼101的一端，并以101a形式示出了密閉端。外殼101的另一端開(kāi)放，以促進(jìn)用相變材料填充散熱器。開(kāi)口端101b(同樣如圖5所示)可用加蓋裝置103覆蓋，所述加蓋裝置103可由與散熱器外殼其余部分相同的材料制成。散熱器也可包括與至少一個(gè)產(chǎn)熱源，例如光源接觸的界面特征102。
在所示的實(shí)施方案中，若通過(guò)模塑形成外殼的話(huà)，則界面特征102可與基本上圓柱形的外殼一體化成形。若通過(guò)機(jī)械加工制造外殼的話(huà)，則它也可機(jī)械加工。
在一個(gè)實(shí)施方案中，界面特征102包括基本上平坦的表面102a以提供安裝表面和與產(chǎn)熱源，例如光源，例如LED良好的熱界面。平坦的表面102a此處例舉傾斜表面，從而與外殼101的密閉端101a的頂端部分成角度。該界面特征可以與外殼101的密閉端的直徑具有相同的直徑，從而留下至少一個(gè)肩部1000。在另一實(shí)施方案中，界面特征102可以具有其它形狀和尺寸，只要這些其它形狀同樣提供安裝表面或者一個(gè)或多個(gè)光源用表面即可。
可制造具有至少一個(gè)溝谷(valley)或通道101c的外殼101的外表面，所述溝谷或通道101c基本上沿著外殼101的外表面的長(zhǎng)度延伸。所述溝谷或通道101c起到布置線(xiàn)材組件的位置的作用以供連接到一個(gè)或多個(gè)光源處。溝谷或通道可以沿著外殼101的長(zhǎng)度具有均勻的形狀，或者可以具有不規(guī)則的寬度。溝谷101c也可以光滑或粗糙。正如所例舉的，外殼101包括彼此大致直接相對(duì)的兩個(gè)平行的通道或溝谷。除了起到布線(xiàn)位置的作用以外，溝谷101c還增加散熱器的表面積以及起到減輕散熱器重量的作用。
圖Ia示出了圖1中散熱器的實(shí)施方案的底部透視圖，其中借助加蓋裝置103密閉開(kāi)口端，所述加蓋裝置103可以具有簡(jiǎn)單的蓋子形狀，或者具有如圖4所示的更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，正如以下更詳細(xì)地描述的。
正如所例舉的，使加蓋裝置103成型，以適配到外殼101的開(kāi)口端101b內(nèi)部。加蓋裝置包括為布置熱敏電阻或者其它熱傳感器而匹配(adapt)的通道或者凹部(dent)110。加蓋裝置103可通過(guò)許多方式原地保持在外殼101的開(kāi)口端101b內(nèi)部。例如，它可借助為貼著外殼101的內(nèi)壁壓縮配合加蓋裝置的周?chē)ヅ涞囊环N構(gòu)造(formation)111保持在原地，正如以下更加詳細(xì)地描述的。
圖2示出了本發(fā)明散熱器的另一實(shí)施方案的部件分解圖。散熱器200包括基本上圓柱形的外殼外部201，基本上中空的內(nèi)部201c和布置在其外殼201內(nèi)部的刮刀狀隔板202。刮刀狀隔板202可基本上沿著外殼201的內(nèi)部201c的長(zhǎng)度延伸，或者它可具有任何其它長(zhǎng)度。
外殼201可以由與以上所述的相同導(dǎo)熱材料制造。在一個(gè)實(shí)施方案中，刮刀狀隔板202可由與外殼201相同的材料制造。在另一實(shí)施方案中，刮刀狀隔板可以由與外殼201不同的導(dǎo)熱材料制造。
在例舉的實(shí)施方案中，刮刀狀隔板202起到隔開(kāi)中空內(nèi)部203的作用，正如圖2a所示。刮刀狀隔板，與圖1所示的在外殼外部上的溝谷或通道一樣，也可起到增加導(dǎo)熱材料與相變材料之間接觸面積的作用以供以上和以下所述的更加有效的導(dǎo)熱。在另一實(shí)施方案中，如上所述，金屬合金，例如以上提及的那些可與一種或刮刀狀其它無(wú)機(jī)或有機(jī)相變材料混合，以增加相變材料內(nèi)的導(dǎo)熱率。
加蓋裝置203可配合到外殼201的開(kāi)口端內(nèi)，正如以上所述，以包含相變材料。
圖3示出了圖1的散熱器100的實(shí)施方案的側(cè)面輪廓視圖。界面特征102示出了具有兩個(gè)獨(dú)特尺寸的基本上平坦的表面，較大的表面102a和較小的表面102b，其中匹配它們以便提供安裝表面和視需要與產(chǎn)熱源良好的熱界面。
正如圖3所示，界面特征102具有比外殼101的密閉端的直徑小的直徑，從而導(dǎo)致從界面特征102下方突出的肩狀部分1000。
圖4示出了為配合到散熱器內(nèi)而匹配的加蓋裝置103外部的透視圖，正如圖1、2、6和7所示。匹配終端部分105以插入到散熱器的中空內(nèi)部107內(nèi)，例如如圖1所示，且第二端部104暴露在散熱器100的外側(cè)上。周?chē)臏喜?06a可包括在垂直壁部分106內(nèi)。匹配這一溝槽，以容納O-形環(huán)、墊圈或者其它密封特征，以提供空氣和/或濕氣的氣密封接。
圖4a示出了圖4例舉的加蓋裝置103的側(cè)視圖。所示的加蓋裝置包括為布置熱敏電阻或者其它熱傳感器而匹配的通道或者凹部110。凹部110可存在于加蓋裝置103的突出部分或者護(hù)堤(mound)120內(nèi)。護(hù)堤120的直徑小于加蓋裝置的其余部分。
如上所述，加蓋裝置103可通過(guò)許多方式原地保持在外殼101b的開(kāi)口端內(nèi)部。在圖5所示的實(shí)施例中，它可借助為貼著外殼101的內(nèi)壁壓縮配合加蓋裝置103的端部105的較大周?chē)ヅ涞囊环N構(gòu)造111保持在原地。此處以具有降低直徑的基本上垂直部分的形式示出了周?chē)臏喜?06a。溝槽106a可模塑或機(jī)械加工成加蓋裝置。正如所述的，匹配這一溝槽以配合O-形環(huán)、墊圈或其它密封特征以供密封外殼的開(kāi)口端。
加蓋裝置103的底部或者暴露端104具有與外殼101的開(kāi)口端的直徑或尺寸基本上相同的直徑或尺寸，以便加蓋裝置可與外殼101的外部側(cè)壁貼合無(wú)縫。在另一實(shí)施方案中，加蓋裝置103的底端104的直徑可以比外殼101的開(kāi)口端的直徑或尺寸大，以便加蓋裝置從散熱器一側(cè)突出，視需要加速加蓋裝置103的取出。
圖4b示出了圖4的加蓋裝置103的頂視圖。正如這一視圖所例舉的，清晰地示出了與垂直壁部分106的直徑相比，底端104較大的直徑。
圖4c示出了圖4的加蓋裝置103的底部視圖，其中清晰地示出了為保持熱敏電阻或者其它熱傳感器而匹配的凹處(depression)110。所示的凹處具有圓形界面，但任何其它形狀可以是合適的。
圖5示出了本發(fā)明散熱器100的截面視圖。中空內(nèi)部107包括開(kāi)口端101b，圖示用加蓋裝置103b蓋著和密閉端101a。示出了基本上用固體相變材料108填充的中空內(nèi)部107，所述相變材料108可包括以上所述的任何一種材料。原地示出了加蓋裝置103，其借助O形環(huán)109密封中空內(nèi)部107。加蓋裝置103可借助貼著外殼101的內(nèi)壁壓縮配合加蓋裝置的周?chē)ヅ涞囊环N構(gòu)造111(如圖4a所示)保持在原地。蓋子也可包括例如為容納熱敏電阻或其它熱傳感器而匹配的通道110?？刹捎脤?dǎo)熱粘合劑，例如結(jié)構(gòu)或永久粘合劑，或者反應(yīng)性粘合劑，例如環(huán)氧、硅氧烷粘合劑、接觸水泥或氰基丙烯酸酯基粘合劑、丙烯酸基、聚氨酯基、聚酰胺基、苯乙烯共聚物基、聚烯烴基或者類(lèi)似物，將熱敏電阻或其它熱傳感器固定到通道上，以便允許傳感器提供固化光系統(tǒng)溫度信息，避免固化光太熱以致于無(wú)法處理或者過(guò)熱。
在一些實(shí)施方案中，也可使用結(jié)構(gòu)粘合劑，例如以上關(guān)于熱敏電阻所提及的那些粘合劑，來(lái)密封加蓋裝置103到外殼的開(kāi)口端上。粘合劑密封可能存在的任何針孔。在其它實(shí)施方案中，針孔或洞的空穴可能是所需的，以允許氣體逃逸。為了最小化任何液體相變材料逃逸，可使用蒸汽不可滲透/濕氣可滲透的層或膜來(lái)覆蓋空穴。
在一些實(shí)施方案中，散熱器包括孔，且LED或一塊或多塊激光二極管芯片可安裝在該孔內(nèi)。從LED或一塊或多塊激光二極管芯片中發(fā)出的光可從孔壁反射離開(kāi)以所需的方向行進(jìn)。在其它實(shí)施方案中，孔可以較深，正如下圖6所示。
圖6示出了本發(fā)明散熱器300的另一實(shí)施方案的截面視圖。在這一實(shí)施方案中，外殼301包括孔312而不是以上所述的突出特征，例如界面特征。例舉的實(shí)施方案示出了延長(zhǎng)或基本上圓柱形的散熱器300，所不同的是它具有曲線(xiàn)結(jié)構(gòu)，例如孔或凹部312?？?12可以較深，它具有鄰近端312b位于孔頂部和遠(yuǎn)端312a位于孔底部的側(cè)壁320，其中匹配所述側(cè)壁320用以在或者孔或凹部312的鄰近端312b或者其遠(yuǎn)端312a處提供至少一種光源，例如LED或LED陣列313，以擴(kuò)散生成的熱的濃度。
孔312的鄰近端可包括例如位于彼此大致相對(duì)位置的兩個(gè)安裝的平臺(tái)313a，和朝延長(zhǎng)的散熱器的遠(yuǎn)端312a布置的至少一個(gè)安裝平臺(tái)313a以供安裝至少一種光源313。這些安裝平臺(tái)可以是如前所述在散熱器外殼上的表面。
散熱器300也可包括至少一個(gè)通道或溝谷，如上所述，所述通道或溝谷可以或者可以沒(méi)有沿著外殼301的長(zhǎng)度延伸。通道或溝谷(未示出)也可沿著用于布線(xiàn)組件的內(nèi)部側(cè)壁302b存在。
光源313能發(fā)射出相同或者不同的波長(zhǎng)。這一散熱器結(jié)構(gòu)能通過(guò)使熱產(chǎn)品不在一個(gè)位置集中，從而更有效地耗散熱量。
在一個(gè)實(shí)施方案中，每一光源313可包括發(fā)光二極管(LED)，或者LED陣列。每一LED(或LED陣列)發(fā)射出可用于引發(fā)光活化材料固化的光。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合光源313可發(fā)射多種波長(zhǎng)的光以供活化一種光引發(fā)劑或多種光引發(fā)劑。
在一個(gè)實(shí)施方案中，孔312可在該孔內(nèi)和/或在鄰近端312b處容納LED313的位置。來(lái)自L(fǎng)ED313的熱量可通過(guò)外殼301傳導(dǎo)離開(kāi)?？椎膫?cè)壁可以是固體導(dǎo)熱的或者金屬的材料。該材料可以是與不具有中空內(nèi)部的外殼301的其余部分相同的導(dǎo)熱或者金屬材料。在另一實(shí)施方案中，側(cè)壁包括內(nèi)部側(cè)壁320a和包圍孔312的部分中空內(nèi)部的外部側(cè)壁320b。這一空間同樣可用一些相變材料填充，或者當(dāng)它從占據(jù)一個(gè)空間的一相變化為占據(jù)較大空間的一相時(shí)，可提供的膨脹空間。
也可使用加蓋裝置303，在開(kāi)口端301b處用O形環(huán)309和用于壓縮配合的結(jié)構(gòu)111密封中空內(nèi)部307。熱敏電阻或其它熱傳感器可布置在通道310內(nèi)并采用導(dǎo)熱粘合劑，例如以上提及的那些固定，以便再次允許溫度信息通過(guò)固化光控制系統(tǒng)。如上所述，也可用粘合劑密封加蓋裝置303，以密封可能存在的任何針孔。在其它實(shí)施方案中，針孔或者排氣孔隙可能是所需的，以允許氣體逃逸。再者，為了最小化任何液體相變材料逃逸，可使用蒸汽不可滲透/濕氣可滲透的層或膜覆蓋孔隙。
圖7示出了本發(fā)明散熱器的另一實(shí)施方案。散熱器400具有正方形的截面，其具有外殼401和基本上中空的內(nèi)部402。該散熱器可以是所示的延長(zhǎng)的散熱器，且內(nèi)部可以是或者基本上矩形形狀或者圓柱形狀。
可再次用加蓋裝置403，用在加蓋裝置頂部的凹部配合這一散熱器。彈性墊圈409可再次布置在加蓋裝置內(nèi)通道409a的周?chē)?br> 在一個(gè)實(shí)施方案中，外殼的內(nèi)部也可包括隔板，和在另一實(shí)施方案中，可不包括隔板。
也可用如上所述的相變材料填充這一散熱器。
墊圈或O形環(huán)可由提供密封的任何彈性或橡膠材料制造，以最小化相變材料暴露于外殼外部環(huán)境下。
在一個(gè)實(shí)施方案中，如上所述，外殼也可具有排氣孔隙，以允許氣體逃逸。在這一實(shí)施方案中，散熱器的可循環(huán)性可能下降，除非使用完全可循環(huán)的相變材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，這些排氣孔隙也可用以上提及的蒸汽可滲透、濕氣不可滲透的層覆蓋，從而在外殼內(nèi)部上包圍相變材料。在另一實(shí)施方案中，蒸汽可滲透、濕氣不可滲透的層可包圍在外殼的外側(cè)上具有排氣孔隙的至少一部分外殼。蒸汽可滲透且濕氣不可滲透的層的實(shí)例可包括由含有至少一個(gè)異氰酸酯官能的聚氨酯的熱熔濕氣固化粘合劑形成的水蒸氣可滲透的聚氨酯膜(它可以是含有NCO基團(tuán)和二元醇組分的組分與至少一個(gè)直鏈二羥基聚酯的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述直鏈二羥基聚酯由二元酸成分和二元醇成分形成，所述二元醇成分可以是重均分子量為至少1000且在異氰酸酯官能的聚氨酯內(nèi)的OH∶NCO之比為1.0∶1.6至1.0∶2.6的二羥基聚醚)(在美國(guó)專(zhuān)利No.5851661中公開(kāi)，其內(nèi)容在此通過(guò)參考引入)；由非固化的熱塑性組合物形成的膜層，所述非固化的熱塑性組合物含有乙烯甲基丙烯酸共聚物或聚醚嵌斷酰胺和至少一種稀釋劑，例如增塑劑(在美國(guó)專(zhuān)利No.6432547中公開(kāi)，其內(nèi)容在此通過(guò)參考引入)；具有用非接觸涂布方法制造的熱塑性組合物的基底，以產(chǎn)生各種粘合劑的基本上連續(xù)的涂層(例如聚乙烯、聚丙烯，烯烴，特別是乙烯和(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸衍生物的共聚物；烯烴，例如乙烯，和乙烯基羧酸酯，例如乙酸乙烯酯之類(lèi)乙烯基化合物的共聚物；熱塑性橡膠(或合成橡膠)，例如以商品名Kraton、Solprene和Stereon商購(gòu)的苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯和苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物；茂金屬催化的聚合物，特別是基于乙烯和/或丙烯的那些，例如乙烯、聚丙烯和無(wú)定形聚烯烴(無(wú)規(guī)立構(gòu)聚-α-烯烴)，例如Vestoplast703(HuIs)；聚酯；聚酰胺；離聚物和相應(yīng)的共聚物；及其混合物)，正如在美國(guó)專(zhuān)利No.6843874中所公開(kāi)的，其內(nèi)容在此通過(guò)參考引入。
可以以模件形式制造以上所述的散熱器的任何實(shí)施方案，以便它視需要可以改變或互換。
可在固化光系統(tǒng)中使用以上所述的散熱器的實(shí)施方案。固化光可以是用電池操作的手持便攜式固化光系統(tǒng)，或者通過(guò)AC功率操作的椅子側(cè)面固化光系統(tǒng)。含相變材料的散熱器可以與安裝常規(guī)的金屬塊散熱器相同的方式安裝在固化光或者光漂白光裝置內(nèi)。如上所述，一些固化光和光漂白光通常在使用中受到支撐，因此裝置的重量不成為問(wèn)題。然而，更有效的散熱器可能是有益的，且可導(dǎo)致更緊湊的漂白光結(jié)構(gòu)。
可使用包括至少一種相變材料的散熱器本身或者結(jié)合常規(guī)的金屬散熱器或風(fēng)扇使用。在增白牙齒所使用的光源情況下，也可使用額外的冷卻系統(tǒng)，例如液體冷卻劑。
圖8示出了本發(fā)明的固化光1000的一個(gè)實(shí)施方案，其具有光模件外殼1010，其中包括遠(yuǎn)端1110，鄰近端1120，朝向其遠(yuǎn)端的柄1020，以及在其鄰近端與柄部分1020成一定角度的頭頸部分1030。光模件外殼1010具有基本上圓柱形狀，該形狀具有基本上中空的內(nèi)部1010a和位于該光模件外殼1010內(nèi)的至少一塊散熱器1200。散熱器1200可具有縱軸，或者可以是在固化光1000內(nèi)促進(jìn)有效的熱管理而匹配的任何結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，頭頸部分1030也可包括光導(dǎo)管，例如此處圖8所示的內(nèi)部光導(dǎo)管1700。在其它實(shí)施方案中，固化光可包括外部光導(dǎo)管。
在一些實(shí)施方案中，透鏡覆蓋物1650可朝光模件外殼1010的鄰近端布置，正如所示的。在一個(gè)實(shí)施方案中，透鏡覆蓋物1650可以是在觸發(fā)復(fù)合材料固化或者增白材料在其上起作用之前，光行進(jìn)通過(guò)其中的透明窗。外殼的一些實(shí)例包括具有窗口的密封的塑料和密封的金屬端。
在其它實(shí)施方案中，覆蓋物1650可以是聚焦裝置，它可包括聚焦透鏡或圓頂(dome)1740用于將光聚焦到目標(biāo)表面上。在其它實(shí)施方案中，外殼1010可具有一體化粘結(jié)到外殼或者與之一起成形或模塑的聚焦圓頂1740，將激光二極管或發(fā)光二極管發(fā)射出的光聚焦，之后輸送到遙遠(yuǎn)的位置處。因此，可制造外殼不僅起到保護(hù)光源，而且起到聚光的作用。聚焦透鏡或圓頂1740也可充當(dāng)改性軌跡或者改變從外殼1010的鄰近端1120發(fā)射的光束直徑的裝置，以便或者在較小的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)或者在較寬的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)更加準(zhǔn)確地校正光束。光模件外殼1010還容納并保護(hù)例如電路1420和DC電池封裝件1440。
再次參考圖8，一個(gè)實(shí)施方案包括具有遠(yuǎn)端1200a和鄰近端1200b的延長(zhǎng)的散熱器1200。散熱器1200可位于光模件外殼1010內(nèi)，且鄰近端1200b比較接近外殼1010的鄰近端1120布置。散熱器1200也可以是任何其它形狀。至少一個(gè)安裝平臺(tái)(未示出)或簡(jiǎn)單地表面可位于延長(zhǎng)的散熱器1200的遠(yuǎn)端1200a，和鄰近端1200b處。當(dāng)在本發(fā)明中包括散熱器的其它形狀時(shí)，安裝平臺(tái)可位于鄰近或遠(yuǎn)距離的表面或部分處。
光源1300安裝在每一安裝平臺(tái)或表面上。光源例如是LED或LED陣列。在一個(gè)實(shí)施方案中，光源可位于外殼1010的鄰近端處，以便它們靠近目標(biāo)區(qū)域。在另一實(shí)施方案中，該裝置配有光導(dǎo)管1700，以保持一個(gè)或更多個(gè)光源遠(yuǎn)離目標(biāo)。此處的光導(dǎo)管1700可以是外殼1010的延長(zhǎng)部分。
在一些實(shí)施方案中，光源的芯片，當(dāng)使用時(shí)，可統(tǒng)統(tǒng)位于單一的散熱器上以供散熱或者單獨(dú)地位于它自己的散熱器上。在一些實(shí)施方案中，光源可位于具有電極通道的較大散熱器上。
此外，在一些實(shí)施方案中，當(dāng)使用芯片時(shí)，含本發(fā)明相變材料的散熱器可直接或間接地與一塊或更多塊發(fā)光芯片接觸。在相變材料吸收芯片生成的熱量時(shí)，則可散熱。可與含至少一種相變材料的本發(fā)明的散熱器相鄰地，或者在其旁邊或者在其下方安裝常規(guī)的金屬散熱器。也可替代常規(guī)的金屬散熱器提供風(fēng)扇，或者除了常規(guī)的金屬散熱器以外，還提供風(fēng)扇。
在一個(gè)實(shí)施方案中，單一或多個(gè)LED芯片或激光二極管可位于常規(guī)的金屬塊散熱器上，所述散熱器直接吸收一個(gè)或多個(gè)光源生成的熱量，且含至少一種相變材料的散熱器吸收來(lái)自于導(dǎo)熱或金屬塊的熱量。含至少一種相變材料的散熱器可耗散來(lái)自于與常規(guī)的金屬塊散熱器相鄰地安裝，或者在其側(cè)面或者在其下方的導(dǎo)熱或金屬塊的熱量。
在另一實(shí)施方案中，光源的芯片或者統(tǒng)統(tǒng)位于含相變材料的單一的散熱器上以供散熱或者單獨(dú)地位于含相變材料的它自己的散熱器上。
在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，含LED或激光二極管芯片的光源可位于散熱器的一面上以及散熱器該面的周?chē)?。在這一結(jié)構(gòu)中，更多的LED或激光二極管芯片可布置在散熱器上，以實(shí)現(xiàn)更有力的光或者容納希望產(chǎn)生的所需波數(shù)的光。
另外，提供給激光或LED芯片功率的電極也可包括在外殼內(nèi)。
在操作開(kāi)始時(shí)，相變材料在環(huán)境溫度下可以是例如固體狀態(tài)，但若采取特殊的措施容納在相變過(guò)程中產(chǎn)生的氣體，則也可使用液體。當(dāng)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)光源產(chǎn)生熱時(shí)，它通過(guò)導(dǎo)熱或金屬外殼或者金屬壁傳導(dǎo)離開(kāi)，并被相變材料吸收。固體或液體吸收來(lái)自外殼的熱量并進(jìn)行相變分別成為液體或氣體。也可發(fā)生某些升華。當(dāng)顯著比例的材料進(jìn)行相變成為新的狀態(tài)或者相時(shí)，可提供內(nèi)部的熱傳感器，在給定的溫度下進(jìn)行固化光或漂白光的切斷。在達(dá)到這一切斷溫度之后，液化或氣化的相變材料開(kāi)始散熱，當(dāng)從任何產(chǎn)熱源中除去導(dǎo)熱或金屬外殼時(shí)，則例如關(guān)閉光源。這一散熱再次通過(guò)導(dǎo)熱或金屬外殼，以便嘗試使相變材料分別返回到其起始的固體或液體狀態(tài)。當(dāng)大多數(shù)相變材料基本上接近于環(huán)境溫度時(shí)，它仍保持固體或液體，直到它再次進(jìn)行溫度升高到其熔融或者氣化點(diǎn)并重復(fù)該過(guò)程。由于相變材料進(jìn)行顯著可逆的相變，則它可典型地進(jìn)行較大數(shù)量(如果不是無(wú)限次數(shù))的循環(huán)且沒(méi)有損失其有效性。
在一個(gè)實(shí)施方案中，來(lái)自光源的光離開(kāi)外殼并直接行進(jìn)到固化表面，而沒(méi)有首先通過(guò)光導(dǎo)管或者纖維光電纜。在其它實(shí)施方案中，光首先通過(guò)光導(dǎo)管或者纖維光電纜，從光源行進(jìn)到固化表面。
光源可以是例如位于柄內(nèi)，但也可由使用者控制，以便將光源發(fā)出的光導(dǎo)引到待固化的復(fù)合材料上。在一些實(shí)施方案中，至少一部分柄是柔性的，它可在任何所需的方向上彎曲以便容易使用。柔性部分包括圍繞至少一個(gè)可彎曲線(xiàn)材的至少一種柔軟的保護(hù)材料。
從外殼中出來(lái)的熱可通過(guò)位于柄內(nèi)的含相變材料的散熱器、常規(guī)的金屬塊或風(fēng)扇，或者僅僅通過(guò)大氣耗散。
如前所述，當(dāng)使用多種光源時(shí)，它們可發(fā)射多種波長(zhǎng)的光，以便具有對(duì)不同波長(zhǎng)敏感的光引發(fā)劑的復(fù)合材料可采用單一的光源完全固化。在一些實(shí)施方案中，二極管激光或者發(fā)光二極管可位于在合適的底座或者固定裝置上的陣列內(nèi)，以便提供較大的光強(qiáng)度或者若使用同心陣列的話(huà)，提供可變直徑的光源。此外，當(dāng)使用激光或發(fā)光二極管芯片的陣列時(shí)，可通過(guò)將具有不同波長(zhǎng)的芯片放置在陣列內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)具有單一或多個(gè)波長(zhǎng)的光。
此外，固化或光漂白的光系統(tǒng)可配有具有AC或DC電源的控制模件?？刂颇＜┙o動(dòng)力并控制固化或光漂白光系統(tǒng)，以便在所需的光強(qiáng)下經(jīng)任何所需的持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生固化復(fù)合材料或者漂白光活性漂白組合物用的合適光。也可提供接通/斷開(kāi)開(kāi)關(guān)和低電池功率用指示器。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，提供電池充電器，給光源供給動(dòng)力所使用的一個(gè)或更多個(gè)電池充電。當(dāng)電池充電時(shí)，仍然可使用固化或光漂白光以供處理，這是因?yàn)榭蓮某潆娖髦幸龉β剩┙o固化光動(dòng)力。
在下述實(shí)施例中進(jìn)一步例舉本發(fā)明。
實(shí)施例如下所述制造包埋在牙科固化光內(nèi)的散熱器所使用的相變材料的組合物和性能相變材料(PCM)使用具有下述性能的十二水合磷酸氫鈉(Na2HPO4-12H2O)熔點(diǎn)36℃熱焓280kJ/kg比熱1.94kJ/kg℃(固體)，1.60kJ/kg℃(液體)密度1520kg/m3(固體)，1450kg/m3(液體)導(dǎo)熱率0.514W/m℃(固體)，0.476W/m℃(液體)導(dǎo)熱外殼壁厚為約1.5mm的銅外殼(碲銅145)。
制備在55℃下，在烘箱內(nèi)加熱相變材料45分鐘，直到熔融。使用注射器，將處于液相的1.2ml相變材料裝載到散熱器的中空的銅外殼內(nèi)。用風(fēng)扇冷卻散熱器30分鐘，之后將蓋子壓擠到合適的位置，密封該腔室。將熱敏電阻置于蓋子的通道內(nèi)并用熱環(huán)氧樹(shù)脂密封在原地。還施加額外的熱環(huán)氧樹(shù)脂到蓋子的內(nèi)部，以提供進(jìn)一步的密封。
試驗(yàn)根據(jù)本發(fā)明，在固化光內(nèi)測(cè)試所制造的以上規(guī)定結(jié)構(gòu)的散熱器。該測(cè)試包括與不具有相變材料的散熱器相比，當(dāng)使用含相變材料的散熱器時(shí)，測(cè)定固化光的持續(xù)時(shí)間。持續(xù)時(shí)間測(cè)試測(cè)定在固化光切斷溫度之前的操作時(shí)間。獲得從25℃的環(huán)境溫度升高到40℃的溫度。使用含相變材料的散熱器的固化光的平均持續(xù)時(shí)間大于20分鐘(測(cè)試總計(jì)在大致相同濃度下的20個(gè)樣品)，和使用相當(dāng)?shù)纳崞鳎痪哂邢嘧儾牧系墓袒獾钠骄掷m(xù)時(shí)間為約8分鐘(總計(jì)測(cè)試67個(gè)樣品)。
當(dāng)與常規(guī)的固體金屬塊散熱器相比時(shí)，甚至在較低的重量下，本發(fā)明的散熱器證明也具有優(yōu)異的性能。
盡管參考一些實(shí)施方案詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員要理解，本發(fā)明也可用其它形式來(lái)體現(xiàn)，且沒(méi)有脫離本發(fā)明的精神或基本特征。本發(fā)明的說(shuō)明因此在所有方面上被視為例舉而不是限制。本發(fā)明的范圍通過(guò)所附權(quán)利要求來(lái)定義，且落在本發(fā)明的相當(dāng)含義和范圍內(nèi)的所有變化打算包括在其內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于光固化或光漂白光系統(tǒng)的散熱器，它包括含開(kāi)口端、閉合端和基本上中空內(nèi)部的導(dǎo)熱外殼；和加蓋裝置，所述加蓋裝置包括為在導(dǎo)熱外殼的開(kāi)口端內(nèi)壓縮配合而匹配的構(gòu)造；其中所述外殼用至少一種相變材料部分填充，所述相變材料適用于吸收光源生成的熱和進(jìn)行基本上可逆的相變。
2.權(quán)利要求1的散熱器，其中所述相變材料基本上被導(dǎo)熱壁包圍。
3.權(quán)利要求1或2的散熱器，其中所述外殼包括刮刀狀隔板用以隔離基本上中空的內(nèi)部。
4.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的散熱器，其中所述外殼包括為安裝光源而匹配的含基本上平坦表面的界面特征。
5.權(quán)利要求1或4的散熱器，其中所述相變材料基本上被蒸汽可滲透且濕氣不可滲透的膜包圍。
6.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的散熱器，其中所述外殼包括排氣孔隙。
7.權(quán)利要求6的散熱器，其中含排氣孔隙的至少一部分外殼基本上被蒸汽可滲透且濕氣不可滲透的膜包圍。
8.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的散熱器，其中所述外殼包括圓柱形或者矩形的截面。
9.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的散熱器，其中所述外殼包括沿著外殼外側(cè)，在外殼的長(zhǎng)度上延伸的至少一個(gè)通道，其中匹配所述通道以供布置線(xiàn)材組件。
10.權(quán)利要求1的散熱器，其中所述外殼包括基本上位于中心的深井，所述深井具有至少一個(gè)側(cè)壁，在該井頂部的兩個(gè)相鄰部分，和在井的底部的遠(yuǎn)端部分，其中匹配這些部分以供安裝至少一個(gè)光源。
11.權(quán)利要求10的散熱器，其中所述側(cè)壁包括固體導(dǎo)熱材料。
12.權(quán)利要求10的散熱器，其中所述側(cè)壁包括內(nèi)部側(cè)壁和外部側(cè)壁以及在內(nèi)部與外部側(cè)壁之間的基本上中空的空間。
13.在光固化或光漂白的光系統(tǒng)中使用的輕質(zhì)散熱器，其包括導(dǎo)熱塊，所述導(dǎo)熱塊具有至少部分用至少一種相變材料填充的洞，所述相變材料能進(jìn)行基本上可逆的相變；和給所述洞加蓋的加蓋裝置以供在所述洞內(nèi)部容納所述相變材料。
14.權(quán)利要求13的散熱器，其中所述相變材料基本上被蒸汽可滲透且濕氣不可滲透的膜包圍。
15.權(quán)利要求13或14的散熱器，其中所述塊料包括排氣孔隙。
16.權(quán)利要求15的散熱器，其中含排氣孔隙的至少一部分塊料基本上被蒸汽可滲透且濕氣不可滲透的膜包圍。
17.權(quán)利要求13-16任何一項(xiàng)的散熱器，其中所述塊料包括沿著塊料外側(cè)，在塊料長(zhǎng)度上延伸的至少一個(gè)通道，其中匹配所述通道以供布置線(xiàn)材組件。
18.權(quán)利要求13-17任何一項(xiàng)的散熱器，其中所述塊料包括基本上位于中心的深井，所述深井具有至少一個(gè)側(cè)壁，在該井頂部的兩個(gè)相鄰部分，和在井的底部的遠(yuǎn)端部分，其中匹配這些部分以供安裝至少一個(gè)光源。
19.權(quán)利要求18的散熱器，其中所述側(cè)壁包括固體導(dǎo)熱材料。
20.權(quán)利要求18的散熱器，其中所述側(cè)壁包括內(nèi)部側(cè)壁和外部側(cè)壁以及在內(nèi)部與外部側(cè)壁之間的基本上中空的空間。
21.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的散熱器，其中所述相變材料在環(huán)境溫度下為固體。
22.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的散熱器，其中所述相變材料的熔點(diǎn)為約30-約50℃。
23.權(quán)利要求22的散熱器，其中所述相變材料的熔點(diǎn)為約35-45℃。
24.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的散熱器，其中所述相變材料的比熱在環(huán)境溫度下大于約1.7。
25.權(quán)利要求24的散熱器，其中所述相變材料的比熱在升高的溫度下大于約1.5。
26.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的散熱器，其中所述相變材料的導(dǎo)熱率在環(huán)境溫度下為至少約0.5W/m℃。
27.權(quán)利要求26的散熱器，其中所述相變材料的導(dǎo)熱率在升高的溫度下為至少約0.45W/m℃。
28.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的散熱器，其中所述相變材料選自有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料及其結(jié)合。
29.權(quán)利要求28的散熱器，其中所述有機(jī)相變材料選自石蠟、2，2，-二甲基正二十二烷(C24H50)、甘油三肉豆蔻酸酯((C13H27COO)3C3H3)、1，3-甲基二十五烷(C26H54)、聚乙烯蠟、亞乙基-雙硬脂酰胺、N，N-亞乙基-雙硬脂酰胺及其混合物。
30.權(quán)利要求28的散熱器，其中所述無(wú)機(jī)相變材料包括無(wú)機(jī)水合鹽。
31.權(quán)利要求30的散熱器，其中所述無(wú)機(jī)相變材料選自十二水合磷酸氫鈉(Na2HPO4-12H2O)、十水合硫酸鈉(Na2SO4-10H2O)、六水合氯化鐵(FeCl3-6H2O)、TH29、金屬合金及其混合物。
32.一種用于固化光活化的復(fù)合材料的輕質(zhì)、便攜式固化光系統(tǒng)，它包括光源外殼，所述光源外殼包括至少一個(gè)光源和至少一塊散熱器，所述散熱器能從所述至少一個(gè)光源中引出熱量，所述至少一塊散熱器包括含開(kāi)口端、閉合端和基本上中空內(nèi)部的導(dǎo)熱外殼；和加蓋裝置，所述加蓋裝置包括為在導(dǎo)熱外殼的開(kāi)口端內(nèi)壓縮配合而匹配的構(gòu)造；和能基本上可逆地相變的至少一種相變材料包含在所述外殼內(nèi)部；和可位于所述光源外殼上的電源，所述電源起到提供給所述光源電力的作用。
33.權(quán)利要求32的固化光系統(tǒng)，其中至少一個(gè)井位于所述至少一塊散熱器上，精壓加工所述井并成型，以容納發(fā)光二極管。
34.權(quán)利要求32或33的固化光系統(tǒng)，其中所述井具有在所需方向上起到反射光作用的環(huán)形壁。
35.權(quán)利要求32、33或34的固化光系統(tǒng)，其中所述光源外殼包括位于所述光源外部周?chē)闹黧w，所述主體起到包含所述光源的作用；位于所述主體上的光出口；和覆蓋所述光出口的覆蓋物，所述覆蓋物允許從所述光源發(fā)出的光通過(guò)所述覆蓋物并行進(jìn)到固化表面。
36.權(quán)利要求35的固化光系統(tǒng)，其中所述外殼部分用至少一種相變材料填充。
37.權(quán)利要求36的固化光系統(tǒng)，其中所述相變材料選自有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料及其結(jié)合物。
38.權(quán)利要求36的固化光系統(tǒng)，其中所述相變材料的熔點(diǎn)為約35-45℃。
39.權(quán)利要求32-38任何一項(xiàng)的固化光系統(tǒng)，其中所述相變材料在環(huán)境溫度下大于約1.7。
40.權(quán)利要求39的固化光系統(tǒng)，其中所述相變材料的比熱在升高的溫度下大于約1.5。
41.權(quán)利要求32-39任何一項(xiàng)的固化光系統(tǒng)，其中所述相變材料的導(dǎo)熱率在環(huán)境溫度下為至少約0.5W/m℃。
42.權(quán)利要求41的固化光系統(tǒng)，其中其中所述相變材料的導(dǎo)熱率在升高的溫度下為至少約0.45W/m℃。
43.權(quán)利要求32-42任何一項(xiàng)的固化光系統(tǒng)，其中所述井包括具有內(nèi)部側(cè)壁和外部側(cè)壁的側(cè)壁，以及在所述內(nèi)部側(cè)壁和所述外部側(cè)壁之間的基本上中空的空間。
44.權(quán)利要求43的固化光系統(tǒng)，其中所述井包括實(shí)心側(cè)壁。
45.權(quán)利要求43的固化光系統(tǒng)，其中所述井具有至少一個(gè)側(cè)壁，在井的頂部的兩個(gè)相鄰部分，和在井的底部的遠(yuǎn)端部分，其中匹配各部分以供安裝至少一個(gè)光源。
46.權(quán)利要求32-45任何一項(xiàng)的固化光系統(tǒng)，其包括多個(gè)發(fā)光芯片，其中至少一個(gè)所述芯片能發(fā)射不同于所述芯片中的其它芯片發(fā)出的光的波長(zhǎng)。
47.權(quán)利要求32-46任何一項(xiàng)的固化光系統(tǒng)，其中來(lái)自所述光源的光通過(guò)光輸送裝置行進(jìn)。
48.權(quán)利要求1-31任何一項(xiàng)的散熱器，其中所述相變材料的熔化潛熱為至少約30kJ/kg。
49.權(quán)利要求48的散熱器，其中所述相變材料的熔化潛熱為至少約200kJ/kg。
全文摘要
本發(fā)明涉及散熱器材料，與導(dǎo)熱材料，例如金屬的固體塊制成的散熱器相比時(shí)，它可在散熱器材料的給定重量下，更有效地從一個(gè)或更多個(gè)光源中除去或轉(zhuǎn)移熱量。本發(fā)明進(jìn)一步涉及散熱器，其中當(dāng)使用降低重量的散熱器材料時(shí)，它可更加有效地從固化光裝置中除去或者轉(zhuǎn)移熱量。本發(fā)明的散熱器具有至少一個(gè)合適的相變材料，所述相變材料包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料及其結(jié)合。這些材料可進(jìn)行顯著的可逆相轉(zhuǎn)變，且在沒(méi)有損失其效率的情況下，可典型地進(jìn)行大的循環(huán)，如果不是無(wú)限數(shù)量循環(huán)的話(huà)。
文檔編號(hào)A61B1/06GK1976643SQ200580021743
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者R·海曼, Y·沙巴尼, E·P·羅斯 申請(qǐng)人:底斯柯斯牙齒印模公司