[發明專利]用于燈具的冷卻裝置

有效

• 申請號: 200980150264.2
• 申請日: 2009-11-18
• 公開（公告）號: CN102246372A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: V·S·D·吉倫;A·德文特;T·C·特魯爾涅特;R·W·C·范德維肯;J·A·雷伯根;G·C·G·M·曼德斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H01T23/00
• 分類號: H01T23/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳立明;董典紅

技術領域

本發明涉及用于提供對設備的冷卻的裝置，具體地涉及包括這種冷卻裝置的燈具。本發明還涉及相應的方法。

背景技術

近來，在增加發光二極管(LED)亮度方面已經有很大進展。結果，LED已經變得足夠的明亮并且足夠廉價以作為在例如照明裝置(例如具有可調整顏色的燈)中的光源使用。通過混合不同顏色的LED，可以生成任何數目的顏色，例如白色。通常通過使用多個原色來構建可調整顏色的照明系統，并且在一個示例中使用紅、綠、藍三原色。所生成的光的顏色由所使用的LED以及混合比率決定。為了生成“白色”，需要開啟所有三個LED。

在例如工業產品和消費產品中，高功率LED用來在諸如汽車、工業、背光顯示器和建筑細節照明系統之類的應用中代替傳統白熾燈泡。然而，高功率LED當在傳統照明應用中使用時遭受高熱負載的影響。LED的重要參數(例如效率、壽命以及顏色)對LED的溫度非常敏感，因此進行熱管理是LED照明應用中的關鍵問題，在其中顏色控制對于提供有用應用而言至關重要的可調整顏色照明系統中尤其如此。當然對白色LED(例如磷光體涂覆的不同類型LED)以上同樣很重要。

進行用于降低熱負載的熱管理的一種流行方式是將LED安裝在印刷電路板(PCB)上，并且使PCB裝備有熱沉或者使PCB的金屬層的一部分專用于這個目的。由于熱沉需要相當大以提供對LED的必要冷卻，這種類型的冷卻裝置通常較笨重。通過添加向熱沉吹動空氣的風扇可以使用較小熱沉。然而，風扇將會消耗額外功率，并且通常將向照明裝置添加不希望的噪聲。

另外，風扇易于磨損，從而限制了它們的壽命和可靠性。此外，較大的笨重結構妨礙設計雅致并且精美的照明系統。在專利申請US2007/0002534中提出了一種更有效并且更精美的冷卻裝置，該冷卻裝置涉及具有靜電流動調節器(modifier)的冷卻裝置。流動調節器被提供用于引導來自風扇的氣流以提供增加的從布置流動調節器的設備表面的熱轉移。然而，即使引用的專利申請的冷卻裝置也不能解決擺脫笨重風扇的問題。

因此，存在對關于設備的冷卻進行改善的需求，并且更具體地存在對克服或者至少減輕現有技術的笨重冷卻組件的問題的需求。

發明內容

根據本發明的一個方面，通過冷卻裝置滿足以上需求，該冷卻裝置包括：源電極，用于生成空氣離子；第一目標電極和第二目標電極，布置在離源電極一定距離處；以及控制電路，用于對施加在第一目標電極和第二目標電極中的至少一個電極與源電極之間的電壓進行控制，其中對電壓的施加進行控制使得通過交替地分別在源電極與第一目標電極之間以及在源電極與第二目標電極之間施加電壓，將第一目標電極和第二目標電極中的至少一個電極與源電極之間的電勢差產生的氣流布置成具有交替方向。

本發明的一般概念基于以下事實：有可能通過使用包括源電極和設置在源電極下游的至少第一目標電極和第二目標電極的冷卻裝置在所謂電離子風的幫助下輸運空氣。應當注意到，有可能(并且在本發明的范圍內)使用多于第一目標電極和第二目標電極的電極。優選地，電極連接到具有如下電壓的電壓源的相應端子，該電壓使得在源電極處發生電子放電，從而生成空氣離子。電子放電導致具有與源電極相同極性的空氣離子，并且可能導致帶電的所謂噴霧(即空氣中存在的固體顆粒或者液體小滴)，其中顆粒或者小滴在與帶電的空氣離子碰撞時被充電。在電場的影響下，空氣離子快速地從源電極移動到第一目標電極和第二目標電極中的至少一個，在此處空氣離子交出它們的電荷并且變成再充電的空氣分子。在這個移動中，空氣離子不斷地與不帶電的空氣分子碰撞并因而將靜電力轉移到這些后者空氣分子，因此空氣離子在從源電極朝向目標電極的方向上被牽引，從而引起所謂離子風形式的空氣輸運通過中空結構。

借助于本發明的該方面，有可能提供與常規熱沉和風扇系統相比具有相似或者更好性能、但是具有較小尺寸和重量以及能夠安靜操作的對設備(例如燈具)的冷卻。由于在熱源(例如燈具的光源)附近生成集中的氣流的可能性，還可以減少對熱沉、風扇、熱膠等的需求。優選地，源電極是電暈電極。因此，電子放電是生成空氣離子的電暈放電。

第一目標電極和第二目標電極中的至少一個電極與源電極的距離應當比發生電擊穿的距離大。在一個實施方式中，第一目標電極和第二目標電極中的至少一個電極與源電極(例如電暈電極)之間的電勢差足夠用于電暈電極處周圍空氣中的分子的電離和后續從所述電極朝向目標電極的空氣流動。優選地，在低電壓操作中對冷卻裝置進行驅動，從而提高提供安全并且可靠的裝置的可能性。