[發(fā)明專利]具有熱管理系統(tǒng)的照明系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080064650.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102762921A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.阿里克;S.韋弗;T.施特赫爾;C.西利;G.屈恩斯勒;C.小沃爾夫;Y.烏特卡;R.沙馬;S.普拉巴卡蘭;T.伊科斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F21V29/02
• 分類號(hào): F21V29/02;F21Y101/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜甜;李浩

關(guān)于聯(lián)邦資助研究&開(kāi)發(fā)的聲明

本發(fā)明用政府支持、根據(jù)由美國(guó)能源部授予的合同號(hào)DE-FC26-08NT01579做出。政府在本發(fā)明中具有某些權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及照明系統(tǒng)，并且更具體地涉及具有熱系統(tǒng)的照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)

持續(xù)開(kāi)發(fā)高效照明系統(tǒng)來(lái)與例如白熾或熒光照明等傳統(tǒng)領(lǐng)域的照明源抗?fàn)帯１M管傳統(tǒng)上已經(jīng)在標(biāo)牌應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管(LED)，LED技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)激起在一般區(qū)域照明應(yīng)用中使用這樣的技術(shù)的興趣。LED和有機(jī)LED是固態(tài)半導(dǎo)體器件，其將電能轉(zhuǎn)化成光。盡管LED實(shí)現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)化成光的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體層，有機(jī)LED(OLED)實(shí)現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)化成光的有機(jī)半導(dǎo)體層。在提供實(shí)現(xiàn)LED和OLED的一般區(qū)域照明中已經(jīng)取得顯著的進(jìn)展。

LED應(yīng)用的一個(gè)潛在缺點(diǎn)是在使用期間LED中顯著部分的電被轉(zhuǎn)化成熱，而不是光。如果熱沒(méi)有有效地從LED照明系統(tǒng)中去除，LED將以高溫運(yùn)行，由此降低效率并且減少了LED照明系統(tǒng)的可靠性。為了在需要期望的亮度的一般區(qū)域照明應(yīng)用中利用LED，可考慮主動(dòng)冷卻LED的熱管理系統(tǒng)。提供緊湊、輕量、高效和對(duì)于一般區(qū)域照明應(yīng)用足夠亮的基于LED的一般區(qū)域照明系統(tǒng)富有挑戰(zhàn)性。盡管引入熱管理系統(tǒng)來(lái)控制由LED生成的熱可能是有益的，但熱管理系統(tǒng)自身也引入了許多額外的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)包括殼體結(jié)構(gòu)。該照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括光源，其配置成提供通過(guò)殼體結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口可見(jiàn)的照亮(illumination)。再進(jìn)一步，該照明系統(tǒng)包括熱管理系統(tǒng)，其配置成通過(guò)殼體結(jié)構(gòu)提供單向空氣流。另外，該照明系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)器電子器件，其配置成提供功率給光源和熱管理系統(tǒng)中的每個(gè)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種照明系統(tǒng)，其包括設(shè)置在照明板的表面上的發(fā)光二極管(LED)陣列。該照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置在該LED陣列上方的熱管理系統(tǒng)，其中該熱管理系統(tǒng)包括多個(gè)合成噴射裝置，其中這些多個(gè)合成噴射裝置中的每個(gè)配置成在平行于照明板的表面的方向中產(chǎn)生射流。

在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種冷卻照明系統(tǒng)的方法。該方法包括照亮設(shè)置在照明系統(tǒng)的平坦表面上的多個(gè)照明元件、將來(lái)自這些多個(gè)照明元件的熱傳遞到散熱器、以及將空氣從照明系統(tǒng)外部的區(qū)域驅(qū)動(dòng)通過(guò)照明系統(tǒng)并且返回到照明系統(tǒng)外部的區(qū)域。

?在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種照明系統(tǒng)，其中該照明系統(tǒng)包括愛(ài)迪生燈座，其配置成電耦合到標(biāo)準(zhǔn)燈插座、光源和熱管理系統(tǒng)。該熱管理系統(tǒng)包括被動(dòng)冷卻組件和主動(dòng)冷卻組件。

附圖說(shuō)明

當(dāng)下列詳細(xì)描述參照附圖(其中類似的符號(hào)代表整個(gè)附圖中類似的部件)閱讀時(shí)，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢(shì)變得更好理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的照明系統(tǒng)的框圖；

圖2圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的照明系統(tǒng)的透視圖；

圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖2的照明系統(tǒng)的分解圖；

圖4圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖2和圖3的照明系統(tǒng)的熱管理系統(tǒng)的空氣流；

圖5圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖2和圖3的照明系統(tǒng)的光源的透視圖；

圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖5的光源的布圖設(shè)計(jì)；

圖7圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例、配置成提供功率給圖5的光源的電路的示意圖；以及

圖8圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例、配置成提供功率給熱管理系統(tǒng)的電路的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例大體上涉及基于LED的區(qū)域照明系統(tǒng)。新穎的燈具提供有驅(qū)動(dòng)器電子器件、LED光源和主動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其包括合成噴射。在一個(gè)實(shí)施例中，照明系統(tǒng)適合標(biāo)準(zhǔn)6″(15.2?cm)光暈并且在燈和光暈之間留下近似0.5″(1.3?cm)。備選地，可不同地縮放照明系統(tǒng)，這取決于應(yīng)用。目前描述的實(shí)施例提供照明源，其利用90%驅(qū)動(dòng)器電子器件效率產(chǎn)生近似1500流明(lm)，并且可在區(qū)域照明應(yīng)用中有用。熱管理系統(tǒng)包括合成噴射冷卻，其在照明系統(tǒng)中和外提供空氣流，這允許LED結(jié)溫對(duì)于公開(kāi)的實(shí)施例保持在低于100?℃。為了達(dá)到1500?lm，公開(kāi)的光源利用藍(lán)色LED和磷光體混合物，其引起近似3000°開(kāi)爾文和超過(guò)82的顯色指數(shù)(CRI)的相關(guān)色溫(CCT)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，光源可利用19個(gè)LED。