CN102362118A - 照明设备及冷却照明设备的方法 - Google Patents

照明设备及冷却照明设备的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102362118A
CN102362118A CN2010800134449A CN201080013444A CN102362118A CN 102362118 A CN102362118 A CN 102362118A CN 2010800134449 A CN2010800134449 A CN 2010800134449A CN 201080013444 A CN201080013444 A CN 201080013444A CN 102362118 A CN102362118 A CN 102362118A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid
state light
light emitters
lighting apparatus
diaphragm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800134449A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102362118B (zh
Inventor
安东尼·保罗·范德温
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wolfspeed Inc
Original Assignee
Cree Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cree Inc filed Critical Cree Inc
Publication of CN102362118A publication Critical patent/CN102362118A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102362118B publication Critical patent/CN102362118B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/50—Waterproofing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/42—Forced cooling
    • F21S45/43—Forced cooling using gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/42—Forced cooling
    • F21S45/46—Forced cooling using liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/60—Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air
    • F21V29/67—Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air characterised by the arrangement of fans
    • F21V29/677—Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air characterised by the arrangement of fans the fans being used for discharging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/56—Cooling arrangements using liquid coolants
    • F21V29/58—Cooling arrangements using liquid coolants characterised by the coolants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2101/00—Point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

一种照明设备(10)包括固态发光体(11)和风扇(14)，该风扇(14)朝向发光体吹动流体。一种照明设备(10)包括固态发光体(11)和挡板(43)，固态发光体可移动。一种照明设备包括固态发光体、衬底(41)和膜片(53)，膜片(53)定义出具有阀的腔室(56)并可移动。一种照明设备包括壳体和位于壳体内的固态发光体，固态发光体可移动。另外，还涉及冷却照明设备的方法。

Description

照明设备及冷却照明设备的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2009年3月26日、申请号为No.12/411,905的美国专利申请的优先权，并在此将该美国专利申请的全文引用入本申请中。
技术领域
本发明涉及照明设备及冷却照明设备的方法。在某些方面，本发明更具体地涉及包括一个或多个固态发光体以及用于冷却该固态发光体的一个或多个部件的照明设备。在某些方面，本发明更具体地涉及在照明设备中冷却一个或多个固态发光体的方法。
背景技术
每年美国大部分的(一些估计数据高达25％)发电量用于照明。相应地，目前需要提供更节能的照明。众所周知，白炽灯是非常耗能的光源，其消耗的大约90％的电以热量形式而不是光的形式释放。荧光灯比白炽灯有效得多(大约10倍)但仍然没有固态发光体有效，例如发光二极管。
另外，与固态发光体(例如发光二极管)的正常寿命相比，白炽灯的寿命相对较短，即典型地大约为750-1000小时。相比之下，发光二极管，例如，典型的寿命为50,000-70,000小时。荧光灯的寿命比白炽灯的寿命长(例如，10,000-20,000小时)，但提供的色彩再现较差。
传统灯具面临的另一问题是需要定期更换照明设备(例如，灯泡等)。当通路困难(例如，拱形天花板、桥梁、高层大楼、交通隧道)和/或更新成本很高时上述问题尤其显著。传统固定装置的典型寿命大约为20年，对应于发光设备至少约44,000小时的使用时间(基于每天使用6小时，使用持续20年)。发光设备的寿命往往短得多，因此需要定期更换。
相应地，因为以上以及其他原因，已经在努力开发采用固态发光体在各种应用中取代白炽灯、荧光灯和其他发光器件。另外，尽管发光二极管(或其他固态发光体)已经在使用中，正在努力开发改进的发光二极管，例如，涉及节能、效能(lm/W)和/或使用年限。
众所周知，在许多采用固态发光体的设备中，采用一个或多个发光材料。对本领域技术人员而言，多种发光材料(还称为荧光剂(lumiphor)或荧光媒介，例如，如在No.6,600,175的美国专利中所公开的，该专利申请在此全文引用，以供参考)是熟知的并且可利用的。例如，当受激发辐射源激发时，磷光体是发出响应光辐射(例如，可见光)的发光材料。在许多情况下，响应光辐射的波长不同于激发辐射的波长。发光材料的其他实例包括闪烁剂、可见辉光带(day glow tapes)以及紫外光照射后发出可见光的油墨(inks)。
发光材料可以分为下迁移或上迁移；下迁移材料即将光子转换为更低能级(更长波长)的材料，上迁移材料即将光子转换为更高能级(更短波长)的材料。
已经有各种方式来实现在LED设备中包含发光材料，一个代表性方式即通过例如混合或涂布工艺、如上所述通过将发光材料添加至透明的封装材料(例如，环氧树脂基、硅胶基、玻璃基或金属氧化物基材料)。
例如，传统发光二极管灯的一个代表性实例包括发光二极管芯片、覆盖发光二极管芯片的子弹形透明壳体、将电流提供给发光二极管芯片的导线以及在均匀方向反射发光二极管芯片的光照的反光杯，在其中所述发光二极管采用第一树脂部分封装，所述第一树脂部分进一步由第二树脂部分封装。通过将反光杯填充树脂材料并在将发光二极管芯片安装至反光杯的底部并将其阴极和阳极电极通过引线与导线电连接之后固化树脂材料可以获得第一树脂部分。发光材料可以分散在第一树脂部分中，从而由从发光二极管芯片发出的光线A激发；受激发的发光材料产生具有比光线A更长波长的荧光(“光线B”)，部分光线A透射出包含发光材料的第一树脂部分，因此作为光线A和光线B混合的光线C用作照明。
发明内容
本发明涉及包括固态发光体(比如LED)的照明设备。但是，许多固态发光体在高温下运转不佳。例如，LED光源具有数十年的使用寿命(与许多白炽灯的数月或一年或两年的使用寿命相反)，但是，如果在高温下使用，LED的寿命通常显著缩短。如果需要使用寿命长，通常认为LED的接点温度不应超过85℃。
另外，固态发光体基于环境温度发射的光强不同。例如，发射红光的LED具有很强的温度依赖性(例如，当加热到40℃时，即大约为-0.5％每摄氏度，AlInGaP LED的光输出可以减少约20％；蓝色InGaN+YAG:Ce LED每摄氏度可以减少约-0.15％)。
为了为包含一个或多个固态发光体(例如，一个或多个发光二极管)的照明设备提供更长寿命和/或更高效率和/或更一致的光输出，依照本发明，提供一种包括至少一个固态发光体的照明设备，其中，通过采用流体运动或流体冷却积极冷却所述固态发光体从而管理所述固态发光体的结温(从而将其保持在或靠近制造商的推荐结温)，所述流体直接接触所述固态发光体或接近所述固态发光体。
在本发明的某些实施例中，提供的温度管理使降低散热器的尺寸或甚至完全消除散热器的使用成为可能，所述散热器可能重、昂贵和/或潜在不安全(由于它们是典型导电的)，和/或所述散热器可以占据空间，和/或所述散热器可以对光学性能具有负面影响(例如，由于占据空间和/或导致遮蔽)。相应地，由于(本发明所提供的)将一般用于通过增加热源和周围环境之间接触面的有效表面积来将热量从固态发光体移至周围环境从而允许更多热量从发光体传递至周围环境中并保持低结温的散热器和散热板去除的能力，上述实施例可以提供重量减少、尺寸降低和/或成本降低的优点。
为了使热阻最小而使表面效应最大，典型采用的散热器倾向于具有厚横截面积。导热系数与横截面积成正比并与需要移动热量的距离成反比例。散热器还由天生具有高导热系数的材料制成。上述材料包含金属、金属合金、陶瓷以及与陶瓷或金属或非金属颗粒混合的聚合物。其中一种更通用的材料是铝。为了是有效的，这些散热器相比固态发光体的尺寸通常非常大。上述散热器增加大量体积、重量和成本。本发明某些方面的一个目的在于通过去除散热器或散热板的需要、通过使空气直接越过/围绕/邻近照明设备移动以将热量从照明设备直接移除，提供更轻、更便宜和更小尺寸的照明设备。
另外，由于固态发光体的热容量相对于大散热器通常非常小(即散热器在它的大容积内存储更多热量)，直接冷却所述固态发光体使更快冷却所述固态发光体成为可能。
根据本发明的第一方面，提供包括至少一个固态发光体和至少一个风扇的照明设备，所述固态发光体和所述风扇彼此相对设置，并且所述风扇被定向使得当为所述风扇供电时，所述风扇朝向所述固态发光体吹动流体(即气体和/或液体)。
在根据本发明的第一方面的某些实施例中：
所述照明设备还包括至少一个衬底，
所述衬底包括至少第一表面和第二表面，
所述固态发光体安装在所述第一表面上，
所述衬底包括从所述第一表面延伸到所述第二表面的至少一个孔，并且
当为所述风扇供电时，所述风扇吹动流体通过所述孔，例如，从邻近第二表面到邻近第一表面。
在根据本发明的第一方面的某些实施例中：
所述照明设备还包括具有出口(exit orifice)的至少一个喷嘴，
所述风扇和所述喷嘴彼此相对定向，从而当将为所述风扇供电时，所述风扇吹动流体通过所述出口。
在根据本发明的第一方面的某些实施例中，所述固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。
在根据本发明的第一方面的某些实施例中，所述流体包括至少一种气体，例如，空气。
在根据本发明的第一方面的某些实施例中，所述流体包括至少一种液体。
根据本发明的第二方面，提供一种照明设备，所述照明设备包括：
至少一个固态发光体，所述固态发光体在至少第一位置和第二位置之间可移动；以及
至少一个挡板。
在根据本发明的第二方面的某些实施例中，所述挡板包括具有第一表面，所述第一表面具有比所述固态发光体的表面积大的面积。
在根据本发明的第二方面的某些实施例中，所述固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。
在根据本发明的第二方面的某些实施例中，所述流体包括至少一种气体，例如，空气。
在根据本发明的第二方面的某些实施例中，所述流体包括至少一种液体。
在根据本发明的第二方面的某些实施例中，当所述固态发光体在所述第一位置和第二位置之间移动时，所述固态发光体相对所述挡板的运动产生流体流，所述流体流邻近所述固态发光体经过。
在根据本发明的第二方面的某些实施例中，所述固态发光体安装在衬底上。
根据本发明的第三方面，提供一种照明设备，所述照明设备包括：
至少一个固态发光体；
衬底；以及
膜片(diaphragm)，所述膜片定义出具有至少一个阀的至少一个腔室，
所述固态发光体安装在所述衬底上，
所述腔室邻近所述衬底设置，
所述膜片在至少第一膜片位置和第二膜片位置之间可移动。
在根据本发明的第三方面的某些实施例中，所述腔室的体积在所述膜片位于所述第二膜片位置时比在所述膜片位于所述第一膜片位置时大。
在根据本发明的第三方面的某些实施例中，所述腔室由一内部腔室表面定义，并且所述腔室表面包括所述衬底的至少一部分和所述膜片的内表面的至少一部分。
根据本发明的第四方面，提供一种冷却照明设备的方法，所述方法包括为至少一个风扇供电以及朝着至少一个固态发光体吹动流体。
在根据本发明的第四方面的某些实施例中：
所述照明设备包括至少一个衬底，
所述衬底包括至少第一表面和第二表面，
所述固态发光体安装在所述第一表面上，
所述衬底包括从所述第一表面延伸到所述第二表面的至少一个孔，以及
所述风扇吹动流体通过所述孔，例如，从邻近第二表面到邻近第一表面。
在根据本发明的第四方面的某些实施例中：
所述照明设备还包括具有出口的至少一个喷嘴，以及
所述风扇吹动流体通过所述出口。
在根据本发明的第四方面的某些实施例中，所述固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。
在根据本发明的第四方面的某些实施例中，所述方法还包括将所述固态发光体和所述层浸在移动的冷却液体流中，即将所述固态发光体和所述层移动至已经移动的冷却液体流中，和/或移动冷却液体从而使其越过、围绕和/或通过所述固态发光体和所述层而移动。
在根据本发明的第四方面的某些实施例中，所述流体包括至少一种气体，例如，空气。
在根据本发明的第四方面的某些实施例中，所述流体包括至少一种液体。
根据本发明的第五方面，提供一种冷却照明设备的方法，所述方法包括：
在第一位置和第二位置之间相对第一挡板移动固态发光体，
由于所述固态发光体的运动产生流体流，以及
使所述流体邻近所述固态发光体流动。
在根据本发明的第五方面的某些实施例中，所述固态发光体安装在衬底上。
在根据本发明的第五方面的某些实施例中，所述固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。
在根据本发明的第五方面的某些实施例中，所述流体包括至少一种气体，例如，空气。
在根据本发明的第五方面的某些实施例中，所述流体包括至少一种液体。
根据本发明的第六方面，提供一种冷却照明设备的方法，所述方法包括：
将膜片从第一膜片位置移动至第二膜片位置；以及
冷却照明设备。
在根据本发明的第六方面的某些实施例中，所述膜片的腔室内的体积在所述膜片位于所述第一和第二膜片位置的其中一个位置时比所述膜片位于所述第一和第二膜片位置的另一位置时大，并且当所述腔室内的体积增大时，所述腔室内的压力降低，所述腔室邻近衬底的一个表面设置，且至少一个固态发光体安装在所述衬底的另一表面。
在根据本发明的第六方面的某些实施例中，所述方法进一步包括：
打开所述膜片的至少一个阀并在将所述膜片从所述第一膜片位置移动至所述第二膜片位置之后将所述膜片从所述第二膜片位置移动至所述第一膜片位置；然后
关闭所述阀。
这里所用的表达“移动所述膜片”包含施力从而导致所述膜片移动、允许所述膜片移动(例如，由于形状记忆和/或弹簧)以及其结合。
在根据本发明的第六方面的某些实施例中，所述腔室由一内部腔室表面定义，并且所述腔室表面包括衬底的至少一部分和所述膜片的内表面的至少一部分。
根据本发明的第七方面，提供一种照明设备，所述照明设备包括：
壳体；
至少一个固态发光体，所述固态发光体设置于所述壳体内，
所述固态发光体在至少第一位置和第二位置之间相对所述壳体可移动。
在根据本发明的第七方面的某些实施例中，所述固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。
根据本发明的第八方面，提供一种冷却照明设备的方法，所述方法包括：
在第一位置和第二位置之间相对壳体移动固态发光体，所述固态发光体设置于所述壳体内；以及
冷却所述固态发光体。
在根据本发明的第八方面的某些实施例中，所述固态发光体包括基本防止流体从其经过的至少一层。
参照附图以及本发明的以下详细说明可以更全面地理解本发明。
附图说明
图1是根据本发明的照明设备的第一实施例的截面图；
图2是根据本发明的照明设备的第二实施例的示意图；
图3是根据本发明的照明设备的第三实施例的示意图；
图4是根据本发明的照明设备的第四实施例的示意图；
图5和6是根据本发明的照明设备的第五实施例的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更全面地描述本发明，附图中显示了本发明的实施例。然而，本发明不应当解释为受这里所阐述的实施例的限制。相反，提供这些实施例目的是使本公开透彻和完整，并且对于本领域的技术人员而言这些实施例将会更完整地表达出本发明的范围。通篇相同的标号表示相同的单元。如这里所述的用语“和/或”包括任何和所有一个或多个列出的相关项的组合。
这里所用的用语仅是为了描述特定实施例，而不用于限制本发明。如所用到的单数形式“一个”，除非文中明确指出其还用于包括复数形式。还将明白用语“包括”和/或“包含”在用于本说明时描述存在所述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或元件，但不排除还存在或附加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、单元、元件和/或其组合。
当一个单元如层、区域或衬底在这里表述为“位于另一单元之上”或“延伸到另一单元之上”时，它也可直接位于另一单元之上或直接延伸到另一单元之上，或者也可出现居间单元(intervening element)。相反，当一个单元在这里表述为“直接位于另一单元之上”或“直接延伸到另一单元之上”时，则表示没有居间单元。此外，当一个单元在这里表述为“连接”或“耦合”到另一单元时，它也可直接连接或耦合到另一单元，或者也可出现居间单元。相反，当一个单元在这里表述为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则表示没有居间单元。另外，第一元件“在第二元件之上”的陈述与第二元件“在第一元件之上”的陈述相同。
虽然用语“第一”、“第二”等这里可用来描述各种单元、元件、区域、层、部分和/或参数，但是这些单元、元件、区域、层、部分和/或参数不应当由这些用语来限制。这些用语仅用于将一个单元、元件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因此，在不背离本发明的示教情况下，以下讨论的第一单元、元件、区域、层或部分可称为第二单元、元件、区域、层或部分。
此外，相对用语(relative term)如“较低”、“底部”、“以下”、“顶部”或“以上”这里可用来描述如图所示一个单元与另一单元的关系。除了图中所示的装置的那些朝向之外，这些相对用语还用于包含其他不同的朝向。例如，如果图中所示的装置翻转过来，则描述为在其他单元“下”侧上的单元方向变为在其他单元的“上”侧。因此根据附图的特定朝向示范性用语“下”可包含“上”和“下”两个朝向。同样，如果附图之一的装置翻转过来，则描述为在“在其他单元之下”或“在其他单元下方”的单元将位于其他单元“以上”。所述示例性用语“以下”或“在下方”因此可以包含以上和以下两种方位。
这里所用的表达“照明装置”除了它要能发光之外不具有任何限制性。即照明装置可以是照射一定面积或容积(如建筑物、游泳池或温泉区、房间、仓库、方向灯(indicator)、路面、停车场、车辆、路面标记、广告牌、大船、玩具、镜面、容器、电子设备、小艇、航行器、运动场、计算机、远端音频装置、远端视频装置、蜂窝电话、树、窗户、LCD显示屏、洞穴、隧道、院子、街灯柱等)的装置，或照射包围空间的一个装置或一系列装置、或用于边缘照明或背面照明的装置(如背光广告、标志、LCD显示)、灯泡替代品(例如取代AC白炽灯、低电压灯、荧光灯等)、用于室外照明的灯具、用于安全照明的灯具、用于住宅外照明的灯具(例如，壁式，柱/杆式)、天花板灯具/壁式烛台、柜下照明设备、灯(地板和/或餐桌和/或书桌)、风景照明设备、跟踪照明设备(track lighting)、作业照明设备、专用照明设备、吊扇照明设备、档案/艺术显示照明设备、高振动/撞击照明设备-工作灯等，镜面/梳妆台照明设备(mirrois/vanity lighting)或任何其他发光装置。
在“基本防止”、“基本平坦”、“基本平行”和“基本垂直”的表达中，这里所用的用语“基本”表示至少大约95％符合叙述的特征，例如：
在固态发光体具有描述为基本防止液体经过的结构或层的情况下，表达“基本防止”表示如果固态发光体单元(即包括该结构或层以及它围绕的固态发光体的单元)沉浸在15磅/平方英寸、25℃的水中24小时，称重不超过5％固态发光体单元重量的水量将渗透并保持在固态发光体单元内；
表达“基本平坦”表示表征为基本平坦的表面上至少95％的点位于一对平面其中一个之上或一对平面之间，所述一对平面平行并且所述一对平面以不超过表面最大尺寸5％的距离彼此间隔；
表达“基本平行”表示两条直线(或两个平面)至多以90°的5％的角度，即4.5°彼此背离；以及
这里所用的表达“基本垂直”表示表征为与参考平面或直线垂直的结构中至少90％的点位于一对平面其中一个之上或一对平面之间，所述一对平面(1)与参考平面垂直，(2)彼此平行并且(3)以不超过该结构最大尺寸5％的距离彼此间隔。
这里所用的表达“邻近”表示“在附近”，或者在某些情况下“在...旁”。例如当流体邻近固态发光体流动时，流体充分接近固态发光体流动从而至少在某种程度上将由流体流冷却固态发光体。
本发明还涉及受到照射的包围空间(illuminated enclosure)(其容积可受到均匀或不均匀的照射)，包括一封闭空间和至少一个根据本发明的照明设备，其中照明设备(均匀或不均匀地)照射所述封闭空间的至少一部分。
本发明还涉及受到照射的区域，包括从由以下项构成的组中选择的至少一个区域：建筑物、游泳池或温泉区、仓库、方向灯(indicator)、路面、车辆、路面标记、广告牌、大船、玩具、镜面、容器、电子设备、小艇、航行器、运动场、计算机、远端音频装置、远端视频装置、蜂窝电话、树、窗户、LCD显示屏、洞穴、隧道、院子、街灯柱等，在它们之中或之上安装了至少一个如这里所述的照明装置。
除非另有定义，这里所用的所有用语(包括科学和技术用语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员普遍理解的含义相同。还应进一步明白，如常规使用的词典里定义的那些用语将解释为其含义与它们在相关领域以及本发明的上下文环境中的含义相一致，除非本文明确定义外不会从理想或过度形式化(formal sense)的层面上理解。
根据本发明可以采用任一需要的固态发光体。本领域技术人员知道并已经能够获得多种上述发光体。上述固态发光体包括有机的或无机的发光体。上述发光体的类型实例包括多种发光二极管(有机的或无机的，包括聚合物发光二极管(PLED))、激光二极管、薄膜电致发光器件、发光聚合物(LEP)，所述固态发光体的每个在本领域是熟知的(因此没有必要详细描述上述设备，和/或没有必要描述制成上述设备的材料)。
各个发光体可以彼此相似、彼此不同或任意组合(即可以有多个同一类型的固态发光体，或两种或两种以上类型的一个或多个固态发光体)。
更具体地说，当p-n结结构两端存在电位差时，发光二极管这一半导体器件发射光(紫外光、可见光或红外光)。制造发光二极管和许多相关结构的熟知的方法有很多，本发明可以采用任一这样的设备。举例来说，Sze所著的《半导体器件物理学》(2d Ed.1981)的第12-14章(Chapters 12-14 of Sze，Physicsof Semiconductor Devices，(2d Ed.1981))和《现代半导体器件物理学》(1998)的第7章(Chapter 7 of Sze，Modern Semiconductor Device Physics(1998))中描述了多种光子器件，包括发光二极管。
这里所用的表达“发光二极管”是指基本的半导体二极管结构(即芯片)。已获得普遍承认并且在商业上出售(例如在电子器件商店中出售)的“LED”通常表现为由多个部件组成的“封装”器件。这些封装器件一般包括有基于半导体的发光二极管，例如但不限于美国专利4,918,487、5,631,190和5,912,477中所公开的各种发光二极管，以及引线连接和封装该发光二极管的封装体。根据本发明任意上述设备可以用作固态发光体。
众所周知地，发光二极管通过激发电子穿过半导体活性(发光)层的导带和价带之间的带隙来发光。电子跃迁产生的光的波长取决于带隙。因此，发光二极管发出的光的颜色(波长)取决于发光二极管的活性层的半导体材料。
多种发光材料(还称为荧光剂(lumiphor)或荧光媒介，例如，如在No.6,600,175的美国专利中所公开的，该专利申请在此全文引用，以供参考)是熟知的并且可利用的。例如，当受激发辐射源激发时，磷光体是发出响应光辐射(例如，可见光)的发光材料。在许多情况下，响应光辐射的波长不同于激发辐射的波长。发光材料的其他实例包括闪烁剂、可见辉光带(day glow tapes)以及紫外光照射后发出可见光的油墨(inks)。
发光材料可以分为下迁移或上迁移；下迁移材料即将光子转换为更低能级(更长波长)的材料，上迁移材料即将光子转换为更高能级(更短波长)的材料。
已经有各种方式来实现在LED设备中包含发光材料，一个代表性方式即通过例如混合或涂布工艺、如上所述通过将发光材料添加至透明的封装材料(例如，环氧树脂基、硅胶基、玻璃基或金属氧化物基材料)。
例如，传统发光二极管灯的一个代表性实例包括发光二极管芯片、覆盖发光二极管芯片的子弹形透明壳体、将电流提供给发光二极管芯片的导线以及在均匀方向反射发光二极管芯片的光照的反光杯，在其中所述发光二极管采用第一树脂部分封装，所述第一树脂部分进一步由第二树脂部分封装。通过将反光杯填充树脂材料并在将发光二极管芯片安装至反光杯的底部并将其阴极和阳极电极通过引线与导线电连接之后固化树脂材料可以获得第一树脂部分。发光材料可以分散在第一树脂部分中，从而由从发光二极管芯片发出的光线A激发；受激发的发光材料产生具有比光线A更长波长的荧光(“光线B”)，部分光线A透射出包含发光材料的第一树脂部分，因此作为光线A和光线B混合的光线C用作照明。
合适的固态发光体的代表性实例，包括合适的发光二极管、发光材料、封装材料等在以下专利申请中介绍：
2006年12月21日申请的美国专利申请，申请号为No.11/614,180(现在的公开号为No.2007/0236911)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年1月19日申请的美国专利申请，申请号为No.11/624,811(现在的公开号为No.2007/0170447)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年5月22日申请的美国专利申请，申请号为No.11/751,982(现在的公开号为No.2007/0274080)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年5月24日申请的美国专利申请，申请号为No.11/753,103(现在的公开号为No.2007/0280624)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年5月22日申请的美国专利申请，申请号为No.11/751,990(现在的公开号为No.2007/0274063)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年4月18日申请的美国专利申请，申请号为No.11/736,761(现在的公开号为No.2007/0278934)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年11月7日申请的美国专利申请，申请号为No.11/936,163(现在的公开号为No.2008/0106895)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年8月22日申请的美国专利申请，申请号为No.11/843,243(现在的公开号为No.2008/0084685)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年5月8日公告的美国专利No.7,213,940，题为“照明设备和照明方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；律师事务所案卷号为931_035 NP)，该专利在本申请中全文引用，以供参考；
2007年10月11日申请的美国专利申请，申请号为No.11/870,679(现在的公开号为No.2008/0089053)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2008年5月8日申请的美国专利申请，申请号为No.12/117,148(现在的公开号为No.2008/0304261)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2008年1月22日申请的美国专利申请，申请号为No.12/017,676，题为“具有一个或多个荧光体的照明设备以及制造照明设备的方法”(现在的公开号为No.2009/0108269)(律师事务所案卷号为P0982；931-079NP)(发明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考。
如上所述，本发明的第一方面涉及包括至少一个固态发光体和至少一个风扇的照明设备，以及本发明的第四方面涉及一种冷却照明设备的方法，所述方法包括为至少一个风扇供电以及朝着至少一个固态发光体吹动流体。
如上所述，依照本发明可以采用任壹需要的固态发光体。
所述一个或多个风扇可以由任意需要的材料制成，并且可以具有任意需要的形状。
一般而言，所述一个或多个风扇可以是移动流体的任意设备。多种风扇、包括合成射流(synthetic jet)是已知的。在许多情况下，风扇包括至少一个挡板(或叶片或“扇叶”)，所述挡板相对它的总体积和/或质量在至少一个尺寸上具有相当大的表面积。在许多情况下，风扇包括围绕轴旋转的至少一个挡板或叶片绕轴旋转。这里所用的用语“风扇”包含移动气体的设备、移动液体的设备以及移动气液混合物的设备。
在根据本发明的第一方面或本发明的第四方面的某些实施例中，
所述照明设备还包括至少一个衬底，
所述衬底包括至少第一主要表面和第二主要表面，
所述固态发光体安装在第一主要表面上，
所述衬底包括从第一主要表面延伸到第二主要表面的至少一个孔，以及
当为风扇供电时，风扇吹动流体通过所述孔，例如，从邻近第二主要表面到邻近第一主要表面。
在上述实施例中，所述衬底可以由任意需要的材料制成，并且可以具有任意需要的形状。
这里所用的表达“主要表面”表示具有的表面积包含整个结构表面积的至少25％以及在某些情况下包含整个结构表面积的至少40％(例如，具有基本平行的顶面和底面的基本平坦薄衬底的顶面和底面的每个)的表面。
在提供衬底以及衬底包括从第一表面延伸到第二表面的一个或多个孔的实施例中，所述孔可以具有任意需要的尺寸并可以以任意需要的方向延伸，例如垂直于该一个或两个表面。
如上所述，在根据本发明的第一方面或本发明的第四方面的某些实施例中，所述照明设备还包括具有出口的至少一个喷嘴。
本领域技术人员熟悉多种喷嘴，并且根据本发明可以使用任意需要的喷嘴。喷嘴可以由任意需要的材料制成，并且可以具有任意需要的形状。
在包括一个或多个喷嘴的某些实施例中，所述喷嘴包括(或每个喷嘴包括)具有至少第一区域、第二区域和出口的结构，第一区域具有第一横截面，第二区域具有比第一横截面小的第二横截面，以及出口邻近第二横截面，如果使流体从第一横截面强制进入第二横截面，流体以大于它经过第一横截面的速度通过出口。
使用喷嘴和/或流体射流的另一好处在于与流体的压缩和解压一起发生的绝热温度变化。这一现象的一个例子是从压力容器(比如喷雾罐)释放的喷雾的温度。流体扩张时，流体的温度降低。因此，依照本发明，邻近流体射出的喷嘴或孔的任意区域将变冷，并且如果上述区域与照明设备热连接或是照明设备的一部分时，照明设备也将变冷。另外，流体自身会被冷却，并且当它与照明设备接触时，它将为照明设备提供进一步的冷却功能。该过程的入口/或压缩部分可以与照明设备热隔离。当压缩流体时，它的温度将升高并且在流体围绕照明设备扩张之前可以从流体移除这一热量。可以使用具有低导热系数的材料(比如从塑料、聚合物、陶瓷等中选择的一个或多个材料，以固体形式或者泡沫)将压缩室和扩张区域(当包括时)彼此热隔离。
无风扇空气增流器(fanless air mover)可以用于增加流体的量。压缩流体源被迫使通过变窄的喷嘴。依照伯努利定理(Bernoulli’s theorem)，这将导致静压降低。这一射流和相关的负静压可以用于诱导喷嘴中更大的流量。
如上所述，在根据本发明的第一方面或本发明的第四方面的某些实施例中，固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。在上述实施例的某一些中，由风扇朝向固态发光体吹动的流体是液体，因而液体可以直接接触固态发光体，但是固态发光体设有涂层从而防止或使上述接触造成的损坏最小化。这样的涂层可以使固态发光体(以及可选择地照明设备的附加部分)浸在移动的冷却液体(或气态/液体混合物)流中成为可能。
如上所述，本发明的第二方面涉及一种照明设备，所述照明设备包括：
至少一个固态发光体，固态发光体在至少第一位置和第二位置之间可移动；以及
至少一个挡板，以及
本发明的第五方面涉及一种冷却照明设备的方法，所述方法包括：
在第一位置和第二位置之间移动固态发光体。
如上所述，依照本发明可以采用任意需要的固态发光体。
在根据本发明的第二方面或本发明的第五方面的某些实施例中，固态发光体可以安装在衬底上，衬底可以由任意需要的材料制成，并且可以具有任意需要的形状。
所述一个或多个挡板可以由任意需要的材料制成，并且可以具有任意需要的形状。在许多情况下，挡板相对它的总体积和/或质量在至少一个尺寸上具有相当大的表面积。在某些实施例中，挡板包括(或挡板的一个或多个包括)相对于它附近(例如，在小于挡板表面积最大尺寸的距离内)的一个或多个其他结构具有大表面积(例如，至少一样大，以及在某些情况下至少三倍或五倍大)的结构。
根据本发明的第二方面或本发明的第五方面的固态发光体的运动可以是任意需要的运动，并且上述运动的距离可以是任意需要的距离。在某些实施例中，该运动有效产生邻近固态发光体流过的流体流。
在某些实施例中，固态发光体(和/或固态发光体安装其上的衬底)的运动是振动性的，例如，固态发光体在两个位置之间往复运动，尽管在每次往复运动过程中固态发光体不必要移动至相同位置。在上述实施例中，固态发光体可以设置在一振动结构上，或固态发光体可以是振动结构。本领域技术人员熟悉各种振动结构以及构造它们的方式，并且根据本发明可以使用任意这种结构(例如，具有依附其上的偏心配重(eccentric weight)的旋转轴)。
在某些实施例中，固态发光体的运动方向基本垂直于固态发光体(或固态发光体安装其上的衬底)的一个或多个主要表面；在某些实施例中，固态发光体的运动方向可以改变。
如上所述，在根据本发明的第二方面或本发明的第五方面的某些实施例中，固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。在上述实施例的某一些中，该运动导致液体直接接触固态发光体(例如，在某些实施例中，固态发光体浸在它在其中移动的液体中)，但是，固态发光体设有涂层从而防止或使上述接触造成的损坏最小化。这样的涂层可以使固态发光体(以及可选择地照明设备的附加部分)浸在非移动的冷却液体(或气态/液体混合物)或移动的冷却液体流(或气态/液体混合物)中成为可能。
如上所述，本发明的第三方面涉及一种照明设备，所述照明设备包括：
至少一个固态发光体；
衬底；以及
膜片，所述膜片定义出具有至少一个阀的至少一个腔室，
所述固态发光体安装在衬底上，
所述腔室邻近衬底设置，以及
本发明的第六方面涉及一种冷却照明设备的方法，所述方法包括：
将膜片从第一膜片位置移动至第二膜片位置，以及
冷却照明设备。
如上所述，依照本发明可以采用任意需要的固态发光体。
在根据本发明的第三方面(或本发明的第六方面，其中提供衬底)的某些实施例中，衬底可以由任意需要的材料制成，并且可以具有任意需要的形状。
在根据本发明的第三方面或本发明的第六方面的某些实施例中，膜片可以由任意需要的材料制成，并且可以具有任意需要的形状。本领域技术人员熟悉各种可以用于制造膜片的材料，并且根据本发明可以使用任意这样的材料。这样的材料的代表性实例包括弹性体、天然和/或合成橡胶(比如丁基橡胶或丁腈橡胶)、聚丙烯、氯丁橡胶、或者未涂布或采用比如弹性体的材料涂布的金属。另外，本领域技术人员熟悉可以导致膜片至少从第一膜片位置移动至第二膜片位置的各种设备和系统(例如，除了膜片和/或膜片自身特点(比如形状记忆)以外的元件)，以及本领域技术人员可以容易地设计出多种提供上述运动的设备或系统，并且在本发明的第三和第六方面中可以采用任意这样的设备和/或系统。
如上所述，在本发明的第三方面中，以及在根据本发明的第六方面的某些实施例中，腔室(或每个腔室)具有至少一个阀。在上述实施例中，所述阀可以是任意需要的类型，本领域技术人员熟悉多种合适的阀。在某些实施例中，在腔室的压缩过程中，阀打开(或至少部分打开)从而避免或降低增加的压力；在腔室的扩张过程中，阀关闭(或至少部分关闭)——解压的流体产生冷却作用。
如上所述，本发明的第七方面涉及一种照明设备，所述照明设备包括：
壳体；
设置于壳体内的固态发光体，
所述固态发光体在至少第一位置和第二位置之间相对壳体可移动，以及
本发明的第八方面涉及一种冷却照明设备的方法，所述方法包括：
在第一位置和第二位置之间相对壳体移动固态发光体，所述固态发光体安装在壳体内；以及
冷却所述固态发光体。
如以下所讨论的，技术人员熟悉多种排列、安装方案、供电装置、住房与固定装置；与本发明的第七和/或第八方面有关、可以采用任一上述排列、方案、装置、住房和固定装置。
依照本发明的第七和/或第八方面可以采用任意需要的固态发光体。
在依照第七和第八实施例的某些实施例中，固态发光体可以安装在由任意需要的材料制成并且可以具有任意需要的形状的衬底上。
根据本发明的第七方面或本发明的第八方面的固态发光体的运动可以是任意需要的运动，并且上述运动的距离可以是任意需要的距离。在某些实施例中，该运动有效产生邻近固态发光体流过的流体流。
在某些实施例中，固态发光体的运动是振动性的，例如，固态发光体在两个位置之间往复运动，尽管在每次往复运动过程中固态发光体不必要移动至相同位置。在上述实施例中，固态发光体可以设置在振动结构上，或固态发光体可以设置在置于振动结构上的衬底上，或固态发光体可以设置在作为振动结构的衬底上。本领域技术人员熟悉多种振动结构以及构造它们的方式，并且根据本发明可以使用任意这样的结构(例如，具有依附其上的偏心配重的旋转轴)。
在某些实施例中，固态发光体的运动方向基本垂直于固态发光体的一个或多个主要表面；在某些实施例中，固态发光体的运动方向可以改变。
如上所述，在根据本发明的第七方面或本发明的第八方面的某些实施例中，固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。在上述实施例的某一些中，相对运动导致液体直接接触固态发光体，但是，固态发光体设有涂层从而防止或使上述接触造成的损坏最小化。
可以以任意需要的方式为本发明的照明设备供电。技术人员熟悉多种供电装置，并且结合本发明可以采用任意这样的装置。本发明的照明设备可以与任意需要的电源电连接(或选择性连接)，本领域技术人员熟悉各种上述电源。
所有适合本发明的照明设备的、为照明设备供电的装置以及照明设备的电源的代表性实例在以下专利申请中描述：
2007年1月24日申请的美国专利申请，申请号为No.11/626,483(现在的公开号为No.2007/0171145)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年5月30日申请的美国专利申请，申请号为No.11/755,162(现在的公开号为No.2007/0279440)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年9月13日申请的美国专利申请，申请号为No.11/854,744(现在的公开号为No.2008/0088248)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2008年5月8日申请的美国专利申请，申请号为No.12/117,280(现在的公开号为No.2008/0309255)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；以及
2008年12月4日申请的美国专利申请，申请号为No.12/328,144(现在的公开号为No.2009/0184666)(律师事务所案卷号为P0987；931-085 NP)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考。
可以以任意需要的方式排列、安装本发明的照明设备和为其供电，并且本发明的照明设备可以安装在任意需要的壳体或固定装置上。本领域技术人员熟悉多种排列、安装方案、供电装置、壳体与固定装置，并且结合本发明可以采用任意这样的排列、方案、装置、壳体和固定装置。
例如，可用于实践本发明的固定装置、其他安装结构、安装方案、供电装置、壳体、固定装置和完整的照明装配在以下专利申请中描述：
2006年12月20日申请的美国专利申请，申请号为No.11/613,692(现在的公开号为No.2007/0139923)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2006年12月20日申请的美国专利申请，申请号为No.11/613,733(现在的公开号为No.2007/0137074)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年5月3日申请的美国专利申请，申请号为No.11/743,754(现在的公开号为No.2007/026,3393)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年5月30日申请的美国专利申请，申请号为No.11/755,153(现在的公开号为No.2007/0279903)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年9月17日申请的美国专利申请，申请号为No.11/856,421(现在的公开号为No.2008/0084700)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年9月21日申请的美国专利申请，申请号为No.11/859,048(现在的公开号为No.2008/0084701)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年11月13日申请的美国专利申请，申请号为No.11/939,047(现在的公开号为No.2008/0112183)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年11月13日申请的美国专利申请，申请号为No.11/939,052(现在的公开号为No.2008/0112168)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年4月18日申请的美国专利申请，申请号为No.11/736,799(现在的公开号为No.2008/0112170)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年10月23日申请的美国专利申请，申请号为No.11/877,038(现在的公开号为No.2008/0106907)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2006年11月30日申请的美国专利申请，申请号为No.60/861,901，题为“具有配件的LED下射式灯具”(发明人：Gary David Trott，Paul KennethPickard和EdAdams；律师事务所案卷号为No.931_044 PRO)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2007年11月30日申请的美国专利申请，申请号为No.11/948,041(现在的公开号为No.2008/0137347)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2008年5月5日申请的美国专利申请，申请号为No.12/114,994(现在的公开号为No.2008/0304269)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2008年5月7日申请的美国专利申请，申请号为No.12/116,341(现在的公开号为No.2008/0278952)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；
2008年5月7日申请的美国专利申请，申请号为No.12/116,346(现在的公开号为No.2008/0278950)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考；以及
2008年5月7日申请的美国专利申请，申请号为No.12/116,348(现在的公开号为No.2008/0278957)，该专利申请在本申请中全文引用，以供参考。
这里参照截面图(和/或平面图)来描述根据本发明的实施例，这些截面图是本发明的理想实施例的示意图。同样，可以预料到由例如制造技术和/或公差导致的示意图的形状上的变化。因此，本发明的实施例不应当视为受这里所示的区域的特定形状的限制，而是应当视为包括由例如制造引起的形状方面的偏差。例如，显示为或描述为矩形的模塑区域(molded region)一般还具有圆形的或曲线的特征。因此，图中所示的区域实质上是示意性的，它们的形状不用于说明装置的某区域的准确形状，并且也不用于限制本发明的范围。
图1是根据本发明的照明设备的第一实施例的截面图。第一实施例对应于本发明的第一方面。
参考图1，照明设备10包括安装在衬底13上的第一固态发光体11和第二固态发光体12(两者均为LED)、以及风扇14。固态发光体11和12以及风扇14彼此相对设止，风扇14被定向，从而当为风扇14供电时，风扇14朝向固态发光体11和12吹动空气。
衬底13包括第一主要表面15和第二主要表面16，固态发光体11和12安装在第一主要表面15上。衬底13包括第一孔17、第二孔18和第三孔19，每个孔17、18和19从第一主要表面15延伸到第二主要表面16。当为风扇14供电时，风扇吹动流体通过每个孔17、18和19，从邻近第二主要表面16到邻近第一主要表面15，从而冷却固态发光体11和12。
图2是根据本发明的照明设备的第二实施例的示意图。第二实施例对应于本发明的第一方面。
参考图2，照明设备20包括安装在衬底24上的第一固态发光体21、第二固态发光体22和第三固态发光体23(每个均为LED)，以及风扇25。
照明设备20还包括具有出口27的喷嘴26，所述出口27邻近第一固态发光体21。风扇25和喷嘴26彼此相对定向，从而当为风扇25供电时，风扇吹动气体通过出口27，从而风扇25朝向固态发光体21、22和23吹动空气。
图3是根据本发明的照明设备的第三实施例的示意图。第三实施例对应于本发明的第一方面。
参考图3，照明设备30包括安装在衬底33上的第一固态发光体31和第二固态发光体32(两者均为LED)，以及风扇34。固态发光体31和32以及风扇34彼此相对设置，风扇34被定向，从而当为风扇34供电时，风扇34朝向固态发光体31和32吹动空气。
图4是根据本发明的照明设备的第四实施例的示意图。第四实施例对应于本发明的第二方面。
参考图4，照明设备40包括衬底41、固态发光体42和挡板43。固态发光体42安装在衬底41上。衬底41在第一衬底位置和第二衬底位置之间可移动(这种情况下，可振动)，从而当在第一衬底位置和第二衬底位置之间移动衬底时，衬底41相对挡板43的运动产生空气流，空气流邻近固态发光体42流过。挡板43包括第一表面44，所述第一表面具有比固态发光体42的表面积大的面积。
图5和6是根据本发明的照明设备的第五实施例的示意图。第五实施例对应于本发明的第三方面。
参考图5和6，照明设备50包括第一固态发光体51、衬底52和膜片53。衬底52具有第一主要表面54和第二主要表面55，第一固态发光体51安装在衬底52的第一主要表面54上。膜片53定义出腔室56并具有第一阀57和第二阀58。腔室56与衬底52的第二主要表面55邻近。因此，通过内部腔室表面定义腔室56，所述内部腔室表面包括第二主要表面55的一部分和膜片的内表面59的一部分(见图6)。
膜片53在第一膜片位置(图5中所示)和第二膜片位置(图6中所示)之间可移动。腔室56的体积在膜片53处于第二膜片位置时比膜片53处于第一膜片位置时大。
在操作中，阀57和58打开时，膜片53移动或被移动至第一膜片位置(图5显示阀57和58打开时位于第一膜片位置的膜片53)，因此当腔室56内的容积减少时将空气从腔室56内排出。在膜片53到达第一膜片位置后，阀57和58关闭。在这一阶段，相对少量的空气保留在腔室56内。通过使腔室56增加尺寸同时保持腔室内相同量的空气(或仅仅允许小量的空气泄漏入腔室)，实现冷却，从而腔室内的空气压力降低，因此导致冷却。为了实现腔室尺寸的增加以及伴随的压力的降低，然后膜片移动或被移动至第二膜片位置(阀57和58保持关闭)，从而在腔室56内扩张空气，导致空气冷却。腔室56内空气的冷却冷却衬底52，衬底52进而冷却第一固态发光体51。图6显示了阀57和58关闭时处于第二膜片位置的膜片53。在膜片53到达第二膜片位置后，打开阀57和58，然后膜片53移动或被移动回第一膜片位置，从而完成一次循环。
可以以任意需要的方式实现膜片53从第一膜片位置向第二膜片位置或反之亦然的运动(即膜片移动和/或被移动)，例如，(1)可以施力从而导致膜片53移动，(2)膜片53可以主动移动(例如，由于形状记忆)，(3)可以存在由膜片自身施加的力(例如，形状记忆)和施加给膜片的力的结合，或者(4)一个力(或力的结合)可以克服另一力(或力的结合)，例如，如果形状记忆产生的力超过了倾向于抵抗形状记忆力的作用力，形状记忆力克服倾向于抵抗形状记忆力的作用力(或反之亦然)，则膜片移动。
此外，虽然参照各个部件的特定组合来阐述本发明的特定实施例，但在不背离本发明的示教的情况下可提供各种其他组合。因此，本发明不应解释为受这里所述以及附图所示的特定示范性实施例的限制，而是还可包含各种所述实施例的部件的组合。
本领域的普通技术人员可在不背离本发明的精神和范围的情况下根据本发明的公开对其进行许多种变化和修改。因此，必须明白所述的实施例仅用于举例，不应当将其视为限制由所附权利要求定义的本发明。因此，所附的权利要求应理解为不仅包括并行陈述的部件的组合，还包括以基本相同的方式完成基本相同功能以获得基本相同结果的所有等效部件。这些权利要求在此理解为包括以上具体阐述和说明的内容、概念上等效的内容以及结合了本发明的实质思想的内容。
这里描述的照明设备的任意两个或多个结构部分可以整合。这里描述的照明设备的任一结构部分可以通过两个或多个部分提供。相似地，可以同时执行任意两个或多个功能，和/或可以以一系列步骤执行任意功能。

Claims (16)

1.一种照明设备，其特征在于，所述照明设备包括：
至少一个固态发光体；以及
至少一个风扇，所述固态发光体和所述风扇彼此相对设置，并且所述风扇被定向使得当为所述风扇供电时，所述风扇朝向所述固态发光体吹动流体。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于：
所述照明设备还包括至少一个衬底，
所述衬底包括至少第一表面和第二表面，
所述固态发光体安装在所述第一表面上，
所述衬底包括从所述第一表面延伸到所述第二表面的至少一个孔，并且
当为所述风扇供电时，所述风扇吹动流体通过所述孔。
3.根据权利要求1或2所述的照明设备，其特征在于：
所述照明设备还包括具有出口的至少一个喷嘴，
所述风扇和所述喷嘴彼此相对定向，从而当将为所述风扇供电时，所述风扇吹动流体通过所述出口。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的照明设备，其特征在于，所述流体包括至少一种气体。
5.一种照明设备，其特征在于，所述照明设备包括：
至少一个固态发光体，所述固态发光体在至少第一位置和第二位置之间可移动；以及
至少一个挡板。
6.一种照明设备，其特征在于，所述照明设备包括：
至少一个固态发光体；
衬底；以及
膜片，所述膜片定义出具有至少一个阀的至少一个腔室，
所述固态发光体安装在所述衬底上，
所述腔室邻近所述衬底设置，
所述膜片在至少第一膜片位置和第二膜片位置之间可移动。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的照明设备，其特征在于，所述固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。
8.一种冷却照明设备的方法，其特征在于，所述方法包括为至少一个风扇供电以及朝向至少一个固态发光体吹动流体。
9.一种冷却照明设备的方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一位置和第二位置之间相对第一挡板移动固态发光体，
由于所述固态发光体的运动产生流体流，以及
使所述流体邻近所述固态发光体流动。
10.一种冷却照明设备的方法，其特征在于，所述方法包括：
将膜片从第一膜片位置移动至第二膜片位置；以及
冷却照明设备。
11.根据权利要求8-10中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述固态发光体包括基本防止液体从其经过的至少一层。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述固态发光体和所述层浸在移动的冷却液体流中。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
打开所述膜片的至少一个阀并在将所述膜片从所述第一膜片位置移动至所述第二膜片位置之后将所述膜片从所述第二膜片位置移动至所述第一膜片位置；然后
关闭所述阀。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述腔室由一内部腔室表面定义，并且所述腔室表面包括衬底的至少一部分和所述膜片的内表面的至少一部分。
15.一种照明设备，其特征在于，所述照明设备包括：
壳体；以及
至少一个固态发光体，
所述固态发光体在至少第一位置和第二位置之间相对所述壳体可移动。
16.一种冷却照明设备的方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一位置和第二位置之间相对壳体移动固态发光体，所述固态发光体设置于所述壳体内；以及
冷却所述固态发光体。
CN201080013444.9A 2009-03-26 2010-03-23 照明设备及冷却照明设备的方法 Active CN102362118B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/411,905 US8950910B2 (en) 2009-03-26 2009-03-26 Lighting device and method of cooling lighting device
US12/411,905 2009-03-26
PCT/US2010/028238 WO2010111223A2 (en) 2009-03-26 2010-03-23 Lighting device and method of cooling lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102362118A true CN102362118A (zh) 2012-02-22
CN102362118B CN102362118B (zh) 2015-07-01

Family

ID=42244356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080013444.9A Active CN102362118B (zh) 2009-03-26 2010-03-23 照明设备及冷却照明设备的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8950910B2 (zh)
EP (1) EP2411733B1 (zh)
JP (1) JP5844728B2 (zh)
KR (1) KR20110131311A (zh)
CN (1) CN102362118B (zh)
WO (1) WO2010111223A2 (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9713211B2 (en) 2009-09-24 2017-07-18 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus with controllable bypass circuits and methods of operation thereof
US10264637B2 (en) 2009-09-24 2019-04-16 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus with compensation bypass circuits and methods of operation thereof
US8901845B2 (en) 2009-09-24 2014-12-02 Cree, Inc. Temperature responsive control for lighting apparatus including light emitting devices providing different chromaticities and related methods
US9285103B2 (en) 2009-09-25 2016-03-15 Cree, Inc. Light engines for lighting devices
US8777449B2 (en) 2009-09-25 2014-07-15 Cree, Inc. Lighting devices comprising solid state light emitters
US8602579B2 (en) 2009-09-25 2013-12-10 Cree, Inc. Lighting devices including thermally conductive housings and related structures
US9068719B2 (en) 2009-09-25 2015-06-30 Cree, Inc. Light engines for lighting devices
US8773007B2 (en) 2010-02-12 2014-07-08 Cree, Inc. Lighting devices that comprise one or more solid state light emitters
WO2011100224A2 (en) 2010-02-12 2011-08-18 Cree, Inc. Lighting devices that comprise one or more solid state light emitters
US9518715B2 (en) * 2010-02-12 2016-12-13 Cree, Inc. Lighting devices that comprise one or more solid state light emitters
US8476836B2 (en) 2010-05-07 2013-07-02 Cree, Inc. AC driven solid state lighting apparatus with LED string including switched segments
US20120086340A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-12 Kenjiro Hashizume Air-cooling illumination apparatus
US20120026723A1 (en) * 2011-02-01 2012-02-02 Switch Bulb Company, Inc. Omni-directional channeling of liquids for passive convection in led bulbs
US8152341B2 (en) * 2011-02-04 2012-04-10 Switch Bulb Company, Inc. Expandable liquid volume in an LED bulb
US9839083B2 (en) 2011-06-03 2017-12-05 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus and circuits including LED segments configured for targeted spectral power distribution and methods of operating the same
US8742671B2 (en) 2011-07-28 2014-06-03 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus and methods using integrated driver circuitry
EP2572991B1 (en) * 2011-09-26 2014-06-18 Goodrich Lighting Systems GmbH Aircraft light
US8686623B2 (en) 2012-02-01 2014-04-01 Switch Bulb Company, Inc. Omni-directional channeling of liquids for passive convection in LED bulbs
US9534848B2 (en) * 2012-08-28 2017-01-03 Kla-Tencor Corporation Method and apparatus to reduce thermal stress by regulation and control of lamp operating temperatures
CN104566062B (zh) * 2014-12-16 2017-03-22 佛山市南海格林灯饰有限公司 快速散热型led吸顶灯
FR3037125B1 (fr) * 2015-06-08 2019-10-11 Valeo Vision Dissipateur thermique pour module d'emission lumineuse, module d'emission lumineuse et dispositif lumineux associes
US10436415B2 (en) * 2017-09-05 2019-10-08 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicle head lamp

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004095655A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Toshiba Lighting & Technology Corp Ｌｅｄ装置およびｌｅｄ照明装置
DE102005051248A1 (de) * 2005-10-26 2007-05-03 Audi Ag Lichteinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
CN200965218Y (zh) * 2006-10-26 2007-10-24 林志泽 Led灯具的散热体结构
CN101358724A (zh) * 2008-09-10 2009-02-04 和谐光电科技（泉州）有限公司 具有空气净化功能的led灯泡
CN201190986Y (zh) * 2008-04-23 2009-02-04 秦建 带风扇的负离子节能灯
WO2009035257A2 (en) * 2007-09-10 2009-03-19 Luminature Co., Ltd. Cooling device for led light source using non-conductive liquid

Family Cites Families (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1767608A (en) 1930-06-24 Claeeuce murphy
US1609412A (en) * 1926-02-25 1926-12-07 Halliwell Shelton Electric Cor Electric drier
US4302160A (en) * 1979-08-01 1981-11-24 Hofmann Jr Rudolf Silently operating fluid pump unit
US4918487A (en) * 1989-01-23 1990-04-17 Coulter Systems Corporation Toner applicator for electrophotographic microimagery
US5631190A (en) * 1994-10-07 1997-05-20 Cree Research, Inc. Method for producing high efficiency light-emitting diodes and resulting diode structures
US6600175B1 (en) * 1996-03-26 2003-07-29 Advanced Technology Materials, Inc. Solid state white light emitter and display using same
US5890794A (en) * 1996-04-03 1999-04-06 Abtahi; Homayoon Lighting units
US6793374B2 (en) * 1998-09-17 2004-09-21 Simon H. A. Begemann LED lamp
JP2000136759A (ja) 1998-11-02 2000-05-16 Fuji Seratekku Kk ディーゼルエンジンのｅｇｒ装置
DE10019058A1 (de) 2000-04-06 2001-12-20 Epigenomics Ag Detektion von Variationen des DNA-Methylierungsprofils
US7114135B1 (en) * 2002-01-11 2006-09-26 Lsi Logic Corporation Routing of test signals of integrated circuits
US6753553B2 (en) * 2002-06-17 2004-06-22 Jiahn-Chang Wu LED matrix substrate with convection holes
US7234844B2 (en) * 2002-12-11 2007-06-26 Charles Bolta Light emitting diode (L.E.D.) lighting fixtures with emergency back-up and scotopic enhancement
JP4169333B2 (ja) 2003-02-17 2008-10-22 鹿島建設株式会社 コンクリート骨材の冷却装置
TWI225713B (en) * 2003-09-26 2004-12-21 Bin-Juine Huang Illumination apparatus of light emitting diodes and method of heat dissipation thereof
US7309145B2 (en) * 2004-01-13 2007-12-18 Seiko Epson Corporation Light source apparatus and projection display apparatus
US7658510B2 (en) * 2004-08-18 2010-02-09 Remco Solid State Lighting Inc. System and method for power control in a LED luminaire
US7218517B2 (en) * 2004-12-07 2007-05-15 International Business Machines Corporation Cooling apparatus for vertically stacked printed circuit boards
US7144140B2 (en) * 2005-02-25 2006-12-05 Tsung-Ting Sun Heat dissipating apparatus for lighting utility
US7213940B1 (en) * 2005-12-21 2007-05-08 Led Lighting Fixtures, Inc. Lighting device and lighting method
WO2007075730A2 (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Cree Led Lighting Solutions, Inc Sign and method for lighting
CN103925521A (zh) * 2005-12-21 2014-07-16 科锐公司 照明装置
WO2007073496A2 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device
CN101473453B (zh) * 2006-01-20 2014-08-27 科锐公司 通过在空间上隔开荧光片转换固态光发射器内的光谱内容
US7852009B2 (en) * 2006-01-25 2010-12-14 Cree, Inc. Lighting device circuit with series-connected solid state light emitters and current regulator
JP2007226970A (ja) 2006-01-27 2007-09-06 Katsura Opto Systems:Kk 光源の冷却装置および光源の冷却方法
US7486519B2 (en) * 2006-02-24 2009-02-03 Nvidia Corporation System for cooling a heat-generating electronic device with increased air flow
JP2007250276A (ja) 2006-03-14 2007-09-27 Sony Corp 照明装置及び液晶表示装置
US20070230185A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Shuy Geoffrey W Heat exchange enhancement
US8513875B2 (en) * 2006-04-18 2013-08-20 Cree, Inc. Lighting device and lighting method
WO2007130536A2 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device
WO2007139781A2 (en) * 2006-05-23 2007-12-06 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device
JP2009538531A (ja) * 2006-05-23 2009-11-05 クリー エル イー ディー ライティング ソリューションズ インコーポレイテッド 照明装置、および、製造方法
US8008676B2 (en) * 2006-05-26 2011-08-30 Cree, Inc. Solid state light emitting device and method of making same
JP5933161B2 (ja) * 2006-05-31 2016-06-08 クリー インコーポレイテッドＣｒｅｅ Ｉｎｃ． 照明装置、および照明方法
US8596819B2 (en) * 2006-05-31 2013-12-03 Cree, Inc. Lighting device and method of lighting
EP2060155A2 (en) * 2006-08-23 2009-05-20 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and lighting method
EP2573923B1 (en) * 2006-09-13 2019-04-03 Cree, Inc. Circuit for supplying electrical power
CN101675298B (zh) * 2006-09-18 2013-12-25 科锐公司 照明装置、照明装置组合、灯具及其使用方法
US8827507B2 (en) * 2006-09-21 2014-09-09 Cree, Inc. Lighting assemblies, methods of installing same, and methods of replacing lights
WO2008037940A1 (en) * 2006-09-26 2008-04-03 Ghollam Tahmosybayat Lamp assembly
JP5351034B2 (ja) * 2006-10-12 2013-11-27 クリー インコーポレイテッド 照明装置、および、その製造方法
WO2008051957A2 (en) * 2006-10-23 2008-05-02 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting devices and methods of installing light engine housings and/or trim elements in lighting device housings
US7234224B1 (en) * 2006-11-03 2007-06-26 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Curved grooving of polishing pads
US8029155B2 (en) * 2006-11-07 2011-10-04 Cree, Inc. Lighting device and lighting method
TWI496315B (zh) * 2006-11-13 2015-08-11 Cree Inc 照明裝置、被照明的殼體及照明方法
WO2008061082A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-22 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Light engine assemblies
WO2008061084A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-22 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting assemblies and components for lighting assemblies
EP2100076B1 (en) * 2006-11-30 2014-08-13 Cree, Inc. Light fixtures, lighting devices, and components for the same
US7967480B2 (en) * 2007-05-03 2011-06-28 Cree, Inc. Lighting fixture
CN103471013A (zh) * 2007-05-07 2013-12-25 科锐公司 照明装置
WO2008137977A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and lighting method
EP2165113B1 (en) * 2007-05-08 2016-06-22 Cree, Inc. Lighting devices and methods for lighting
US8434238B2 (en) * 2007-06-29 2013-05-07 Andis Company Hair dryer with light source
US7959330B2 (en) 2007-08-13 2011-06-14 Yasuki Hashimoto Power LED lighting assembly
EP2203938A1 (en) * 2007-10-26 2010-07-07 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Illumination device having one or more lumiphors, and methods of fabricating same
US8115419B2 (en) * 2008-01-23 2012-02-14 Cree, Inc. Lighting control device for controlling dimming, lighting device including a control device, and method of controlling lighting
US7766514B2 (en) * 2008-06-05 2010-08-03 Hon-Wen Chen Light emitting diode lamp with high heat-dissipation capacity
KR102241022B1 (ko) 2016-09-23 2021-04-16 다이킨 고교 가부시키가이샤 발수성을 갖는 기재
CN108390075B (zh) 2018-01-24 2019-04-02 上海交通大学 抗腐蚀导电膜及其脉冲偏压交替磁控溅射沉积方法和应用
US11634108B2 (en) 2020-04-30 2023-04-25 Chadwick Irvin Romzek Chain cleaning device
EP4208532A1 (en) 2020-09-03 2023-07-12 Melonfrost, Inc. Machine learning and control systems and methods for learning and steering evolutionary dynamics
US11714808B2 (en) 2021-09-08 2023-08-01 International Business Machines Corporation Pattern search request embedded in a transport mode command word for a channel subsystem in a storage system
US11499408B1 (en) 2021-12-09 2022-11-15 Halliburton Energy Services, Inc. On-site conversion of a flammable wellbore gas to an oleaginous liquid

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004095655A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Toshiba Lighting & Technology Corp Ｌｅｄ装置およびｌｅｄ照明装置
DE102005051248A1 (de) * 2005-10-26 2007-05-03 Audi Ag Lichteinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
CN200965218Y (zh) * 2006-10-26 2007-10-24 林志泽 Led灯具的散热体结构
WO2009035257A2 (en) * 2007-09-10 2009-03-19 Luminature Co., Ltd. Cooling device for led light source using non-conductive liquid
CN201190986Y (zh) * 2008-04-23 2009-02-04 秦建 带风扇的负离子节能灯
CN101358724A (zh) * 2008-09-10 2009-02-04 和谐光电科技（泉州）有限公司 具有空气净化功能的led灯泡

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010111223A3 (en) 2010-11-11
CN102362118B (zh) 2015-07-01
JP5844728B2 (ja) 2016-01-20
US8950910B2 (en) 2015-02-10
EP2411733B1 (en) 2016-09-28
EP2411733A2 (en) 2012-02-01
JP2012521641A (ja) 2012-09-13
KR20110131311A (ko) 2011-12-06
US20100246177A1 (en) 2010-09-30
WO2010111223A2 (en) 2010-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102362118A (zh) 照明设备及冷却照明设备的方法
CN102203942B (zh) 使用固态发光器件并具有透明散热器的照明设备
TWI451592B (zh) 照明組件及用於照明組件之零件
EP2095014B1 (en) Light engine assemblies
JP5053383B2 (ja) 照明デバイスおよび照明方法
EP2473780B1 (en) Lighting device with heat dissipation elements
US20100177519A1 (en) Electro-hydrodynamic gas flow led cooling system
TWI422785B (zh) 照明裝置及照明方法
CN102782391A (zh) 固态照明设备及其装配方法
CN102630290A (zh) 具有散热件的照明设备
CN102844619A (zh) 具有散热件的照明设备
US20110305025A1 (en) Led-based lamps and thermal management systems therefor
US11287103B2 (en) Low wattage balloon work light
KR100970452B1 (ko) Ｌｅｄ조명등 냉각장치
TWI475714B (zh) 照明裝置及照明方法
KR102011497B1 (ko) 엘이디 조명기구의 승강식 방열 구조
CN102235644B (zh) 一种带有侧面出风口的led散热封装结构
KR20160089634A (ko) 조명기기
CN202733495U (zh) 高功率led灯具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200403

Address after: Illinois, USA

Patentee after: CREE, Inc.

Address before: North Carolina

Patentee before: Cree, Inc.

TR01 Transfer of patent right