用于固态照明的热管理系统和其它电子系统技术方案

技术编号:8612784 阅读:179 留言:0更新日期:2013-04-20 02:02
提供一种设备,其包括至少一个电子构件。该设备还包括封闭至少一个电子构件的封壳。封壳包括由膜片限定的至少一个壁。该设备进一步包括压电促动器,压电促动器在第一端处固定且在第二端处刚性地附连到膜片上。对压电促动器应用交流电会产生膜片的脉动式机械变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光照技术、照明技术、固态照明技术、电子技术、热管理技术和相关技术。
技术介绍
由于许多固态照明装置的热敏感性和低最佳运行温度,以及低最佳运行温度引起的低辐射和对流冷却效率的原因,固态照明带来了显著的热管理问题。例如,发光二极管(LED)装置典型地具有100°C或更低的最佳运行温度,在该温度下,离开LED装置的辐射和对流性热传递效率低。依赖于与固态照明装置处于热连通的大型散热装置的被动冷却方案的有效性有限。主动冷却可更有效。例如,在固态照明中,已经采用合成射流来进行冷却。参见,例如,Arik等人的美国公开No. 2004/01903051 Al,该公开通过引用而以其整体结合在本文中;Bohler等人的国际申请No. WO 2004/100213 A2,该申请通过引用而以其整体结合在本文中。在诸如电子模块的冷却的其它冷却应用中,已经采用合成射流。但是,合成射流或其它主动冷却(例如,基于风扇的冷却,参见例如Cao的美国专利No. 6,465,961)在固态照明应用中具有显著的缺点。主动冷却系统占据了有价值的空间,在其中用壁电压(例如、IlOVa. c.或220V a. c.)驱动固态照明装置的电子器件结合在照明单元中的紧凑式照明单元和/或整装式照明单元(诸如改型灯或灯泡)中,这特别成问题。定位主动冷却子系统使得足够靠近固态照明装置以便提供冷却同时不阻挡光学路径也成问题。
技术实现思路
在第一实施例中,一种设备包括至少一个电子构件。设备还包括封闭至少一个电子构件的封壳。封壳包括由膜片限定的至少一个壁。设备进一步包括机电换能器,机电换能器构造成产生膜片的脉动式机械变形。设备还包括在封壳中的一个或多个开口,该一个或多个开口用于促进来自封壳内的空气容积移置。由膜片的脉动式机械变形提供空气容积移置。在第二实施例中,一种压电促动式组件包括第一压电促动器,第一压电促动器在第一压电促动器的第一端处固定。压电促动式组件还包括第二压电促动器,第二压电促动器在第二压电促动器的第一端处固定。压电促动式组件进一步包括顺从性片材,顺从性片材具有刚性地附连到第一压电促动器的第二端上的第一端,以及刚性地附连到第二压电促动器的第二端上的第二端。对第一压电促动器和第二压电促动器应用交流电会产生顺从性片材的脉动式机械变形。在第三实施例中,一种设备包括至少一个电子构件。设备还包括封闭至少一个电子构件的封壳。封壳包括由膜片限定的至少一个壁。设备进一步包括压电促动器,压电促动器在第一端处固定,并且在第二端处刚性地附连到膜片上。对压电促动器应用交流电会产生膜片的脉动式机械变形。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时,本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解,在附图中,相同符号在所有图中表示相同部件,其中 图1是定向灯的实施例的截面侧视图,该定向灯具有在电路板上的多个发光二极管(LED)装置、聚光反射器、菲涅耳(Fresnel)透镜、光学膜片,以及用于产生光学膜片的往复位移的一个或多个换能器; 图2是图1的定向灯的实施例的截面侧视图,该定向灯具有开口,用于使得能够有来自菲涅耳透镜和光学膜片的内部空气容积的合成射流; 图3是图1的定向灯的实施例的截面侧视图,其中,光学膜片包括菲涅耳透镜; 图4是图1的定向灯的实施例的截面侧视图,该定向灯具有一个或多个换能器,以用于产生聚光反射器的往复位移; 图5是面板灯的实施例的透视图,该面板灯具有设置在长方形壳体中的平面中的LED装置,长方形壳体具有作为透明或半透明光学膜片的顶壁,以及用于产生光学膜片的往复位移的一个或多个换能器; 图6是线性灯的实施例的透视图,该线性灯具有设置在作为透明或半透明光学膜片的管状壳体中的成线性阵列的LED装置,以及沿着管状壳体间隔开的、用于产生光学膜片的往复位移的一个或多个换能器; 图7是全向灯的实施例的透视图,该全向灯具有在电路板上的LED装置、水平地跨越全向灯的灯泡形包络的透明或半透明光学膜片,以及设置在全向灯的灯泡形包络上以产生光学膜片的往复位移的一个或多个换能器; 图8是全向灯的实施例的透视图,该全向灯具有作为光学膜片的灯泡形透明或半透明外部光学元件、刚性的灯泡形透明或半透明内部光学元件、设置在内部光学元件和外部光学元件之间的多个散热翅片,以及用于引起外部光学元件的机械变形的多个换能器; 图9是电子构件冷却应用的实施例的透视图,该电子构件冷却应用具有设置在电路板上且封闭在封壳(其具有作为透明或半透明光学膜片的顶壁)中的多个电子装置,以及用于产生光学膜片的往复位移的一个或多个换能器; 图10是LFL替代管的实施例的透视图,该LFL替代管具有在印刷电路板的相对的侧上设置成两个线性阵列的LED装置,印刷电路板延伸通过用作光学膜片的透明或半透明壳体或封壳; 图1lA是圆柱形管的实施例的透视图,圆柱形管由柔性材料制成,并且具有对柔性材料应用的压电膜; 图1lB是当压电膜使圆柱形管缩短时圆柱形管的透视图; 图1lC是当压电膜使圆柱形管伸长时图1lA的圆柱形管的透视 图12是包围图10的LFL替代管的透明或半透明外部管的实施例的透视 图13是压电光学膜片的实施例的截面侧视图,可起动压电光学膜片,以经历线性位移; 图14是处于中性位置的压电促动式组件的实施例的截面侧视图,该压电促动式组件包括顺从性片材,顺从性片材刚性地附连到相对的第一压电促动器和第二压电促动器上;图15是当顺从性片材处于第一变形状态时图14的压电促动式组件的实施例的截面侧视 图16是当顺从性片材处于第二变形状态时图14的压电促动式组件的实施例的截面侧视 图17是在构建预加载的压电促动式组件期间的预加载的压电促动式组件的实施例的截面侧视 图18是图17的预加载的压电促动式组件的实施例的截面侧视图,其中顺从性片材安装到第一压电促动器和第二压电促动器上,同时对第一压电促动器和第二压电促动器应用直流电; 图19是在直流电已经从第一压电促动器和第二压电促动器移除之后处于中性位置的图18的预加载的压电促动式组件的实施例的截面侧视 图20是当顺从性片材处于第一变形状态时图19的预加载的压电促动式组件的实施例的截面侧视 图21是当顺从性片材处于第二变形状态时图19的预加载的压电促动式组件的实施例的截面侧视 图22是带配重的压电促动式组件的实施例的截面侧视图,该带配重的压电促动式组件使用对顺从性片材添加的额外的配重,并且处于第一变形状态; 图23是处于第二变形状态的图22的带配重的压电促动式组件的实施例的截面侧视 图24是上面关于图17-21描述的预加载的压电促动式组件的实施例的截面侧视图,该预加载的压电促动式组件设置在具有至少一个空气入口开口和至少一个空气出口开口的壳体内;以及 图25是图1的定向灯的实施例的在线25-25内得到的局部截面侧视图,该定向灯利用上面关于图14-24描述的压电促动式组件。具体实施例方式参照图1,显示具有围绕光学轴线OA的旋转对称性的定向灯10的截面侧视图,定向灯10包括在电路板14上的多个发光二极管(LED)装置12、在说明性实施例中为圆锥形(但是构想到其它形状,诸如抛物线或复合抛物线)的聚光反射器16,以及菲涅耳透镜18。更一般而言,LED本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.25 US 61/376,866;2011.08.18 US 13/212,5651.一种设备,包括 至少一个电子构件; 封闭所述至少一个电子构件的封壳,所述封壳包括由膜片限定的至少一个壁; 机电换能器,其构造成产生所述膜片的脉动式机械变形;以及在所述封壳中的一个或多个开口,其用于促进来自所述封壳内的空气容积移置,其中,所述空气容积移置由所述膜片的脉动式机械变形提供。2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述至少一个电子构件包括至少一个发光二极管(LED)装置。3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述膜片是包括透明或半透明光学扩散器的光学膜片。4.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述膜片是包括波长变换元件的光学膜片,所述波长变换元件包含至少一种磷化合物。5.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述膜片是包括折射透镜的光学膜片。6.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述膜片是包括反射表面的光学膜片。7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述至少一个电子构件包括 电路板;以及 设置在所述电路板上的多个电子装置,所述电子装置选自由集成电路(IC)装置和分立电子装置组成的组。8.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述机电换能器包括 第一压电促动器,其在所述第一压电促动器的第一端处固定,并且在所述第一压电促动器的第二端处刚性地附连到所述膜片的第一端上;以及 第二压电促动器,其在所述第二压电促动器的第一端处固定,并且在所述第二压电促动器的第二端处刚性地附连到所述膜片的第二端上; 其中,对所述第一压电促动器和第二压电促动器应用交流电会产生所述膜片的脉动式机械变形。9.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,由所述膜片的脉动式机械变形提供的所述空气容积移置和所述一个或多个开口的尺寸选择成使得所述膜片的脉动式机械变形提供的所述空气容积移置产生至少一个合成射流,所述至少一个合成射流布置成提供所述至少一个电子构件的主动冷却。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:R沙马SE小韦弗GH屈恩斯勒M阿里克GR艾伦JM纳尔
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:
国别省市:

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