CN102859275A - 热虹吸管光引擎及包括该热虹吸管光引擎的灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热虹吸管光引擎以及包括该热虹吸管光引擎的灯具。所述光引擎包括冷凝器、蒸发腔和其间的连接元件。所述冷凝器将位于其中的气态物质恢复为液态物质。所述蒸发腔包括固态光源、工作液体和对所述至少一个固态光源发出的光进行波束塑形的光学元件。所述固态光源被浸没在工作液体中，从而使得固态光源产生的热量将工作液体变为气态物质。所述气态物质经过所述连接元件行进到所述冷凝器，该冷凝器将所述气态物质恢复为液态物质。然后所述液态物质经过连接元件回到蒸发腔。

Description

热虹吸管光引擎及包括该热虹吸管光引擎的灯具
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年5月3日提交的美国临时专利申请No. 61/330,567的优先权，该申请的名称为“Thermosyphon Light Engine”，发明人为C-D·久（Camil-Daniel Ghiu）和N·奥扎（Napoli Oza），在此通过引用将该申请的全部内容并入本文。
技术领域
本发明涉及一种照明设备，更具体地涉及一种包含一个或多个主动冷却元件的光引擎和灯具。
背景技术
固态光源相比常规照明技术提供了极大的优点。当然，其中一些优点是有代价的。使用固态光源的一个代价就是固态光源产生热量，有时产生极其大量的热量。通常，使用固态光源的灯和灯具包括热量管理系统，例如但不限于金属散热器。这些金属散热器通常较大且笨重，其包括许多翅片，以增加表面积并因此耗散更多的热量。散热器越大，可以耗散的热量就越多，因而可以在灯或灯具中使用更多的固态光源和/或功率更高的固态光源。同时，散热器越大，就越难将散热器装配在尺寸更传统的灯轮廓（例如，经典的A19爱迪生照明灯泡）中和/或尺寸更传统的灯具空间（例如，六英寸的吸顶灯）中。
使用金属散热器来耗散固态光源所产生的热量的替代方案包括基于主动冷却元件（例如，使空气循环通过灯/灯具的小型风扇）的热量管理系统和基于一种或多种冷却液体的热量管理系统。至于冷却液体的情形，该液体可以穿过并围绕固态光源、收集热量，然后在包含泵或类似装置的主动系统中被移走和冷却，之后返回。或者，像在常规热虹吸管中的那样，冷却液体可被加热和蒸发，然后冷凝。
发明内容
本文描述的实施例为包含液体的冷却元件例如热虹吸管提供了一种新的用途。本文描述的实施例提供了一种热虹吸管光引擎，（i）冷却一个或多个固态光源，例如但不限于发光二极管（LED）、有机二极管（OLED）、PLED及类似物，包括它们的结合，以及（ii）帮助控制和重定向一个或多个固态光源发出的光。此外，实施例将热虹吸管光引擎应用于灯具，在所述灯具中，热虹吸管光引擎不仅冷却一个或多个固态光源，还冷却灯具的其它发热元件（例如电源）。
在一个实施例中，提供了一种光引擎。所述光引擎包括：冷凝器，其中所述冷凝器将位于其中的气态物质恢复为液态物质；蒸发腔，其中所述蒸发腔包括：在启动时发光且产生热量的至少一个固态光源；工作液体，所述固态光源的至少一部分被浸没在该工作液体中，其中，在向所述工作液体施加热量时所述工作液体能够变为气态物质；以及光学元件，其中所述光学元件对所述至少一个固态光源发出的光进行波束塑形（beam shape）；以及至少一个连接元件，将所述冷凝器连接到所述蒸发腔，从而使得当所述蒸发腔中的所述至少一个固态光源产生热量时，一部分所述工作液体蒸发，变为气态物质，其中，所述气态物质经过所述至少一个连接元件行进到所述冷凝器，接着被恢复为液态物质，其中，所述液态物质经过所述至少一个连接元件回到所述蒸发腔。
在一个相关实施例中，所述光学元件和所述至少一个固态光源被相应地成形为使得所述至少一个固态光源与所述蒸发腔的内表面上的所述光学元件相邻。在另一相关实施例中，所述蒸发腔可以进一步包括：支撑元件，其中，所述支撑元件将所述至少一个固态光源保持在所述蒸发腔中的特定位置。在另一相关实施例中，当将所述至少一个固态光源浸没在所述工作液体中时，所述支撑元件将所述至少一个固态光源保持在所述蒸发腔中的特定位置。
在另一相关实施例中，所述蒸发腔可包括壁，所述壁具有第一部分和第二部分，其中，所述光学元件形成在所述壁的所述第一部分中，并且其中，所述壁的所述第二部分被成形为增强了所述光学元件的方向效果。在另一相关是实施例中，所述蒸发腔可被成形为包括内部和外部，其中，所述内部包括所述至少一个固态光源、所述工作液体和所述光学元件，并且其中，所述外部包括反射器。
在另一相关实施例中，所述蒸发腔可包括多个子腔，其中，所述多个子腔中的每个子腔可包括固态光源、工作液体和光学元件。在另一相关实施例中，所述多个子腔中的每个子腔可被成形为与该子腔的光学元件结合实现特定的光学效果。在另一相关实施例中，所述多个子腔中的第一子腔相对于所述多个子腔中的第二子腔可被固定在特定方向上，从而使得经由所述第一子腔的光学元件进行了波束塑形的光的至少一部分沿该特定方向行进。在另一相关实施例中，指定子腔的所述工作液体不能以液体形式进入另一子腔。
在另一相关实施例中，所述光引擎可包括多个蒸发腔，其中，所述多个蒸发腔可以通过所述至少一个连接元件与所述冷凝器连接。在另一相关实施例中，所述光引擎可包括多个冷凝器，其中，所述多个蒸发腔中的每个蒸发腔可以具有所述多个冷凝器中相应的冷凝器。
在另一相关实施例中，所述工作液体可以具有与所述光学元件结合起作用的特定光学特性，以对所述至少一个固态光源发出的光进行波束塑形。
在另一实施例中，提供了一种灯具。所述灯具包括：电源；至少一个光源，其中所述至少一个光源接收来自所述电源的电力；热虹吸管光引擎，其包括：冷凝器，其中所述冷凝器将位于其中的气态物质恢复为液态物质；蒸发腔，其中所述蒸发腔包括：在启动时发光且产生热量的至少一个固态光源；工作液体，所述固态光源的至少一部分被浸没在该工作液体中，其中，在向所述工作液体施加热量时所述工作液体能够变为气态物质；以及光学元件，其中所述光学元件对所述至少一个固态光源发出的光进行波束塑形；以及至少一个连接元件，将所述冷凝器连接到所述蒸发腔，从而使得当所述蒸发腔中的所述至少一个固态光源产生热量时，一部分的所述工作液体蒸发，变为气态物质，其中，所述气态物质经过所述至少一个连接元件行进到所述冷凝器，接着被恢复为液态物质，其中，所述液态物质经过所述至少一个连接元件回到所述蒸发腔；灯具蒸发腔，其包括工作液体；以及至少一个灯具连接元件；其中，所述灯具蒸发腔中的所述工作液体经由所述电源和所述至少一个光源两者中至少一个发出的热量而被加热，并且其中，所述至少一个灯具连接元件将所述灯具蒸发腔与所述热虹吸管光引擎的所述冷凝器连接。
在一个相关实施例中，所述灯具可包括相对于（或称相关于）所述热虹吸管光引擎布置的多个光源，其中，所述灯具被成形为使得所述热虹吸管光引擎的所述冷凝器和所述至少一个连接元件以及所述灯具蒸发腔和所述至少一个灯具连接元件在视线中是看不见的。在另一相关实施例中，所述热虹吸管光引擎的所述蒸发腔的包括至少部分所述光学元件的那一部分相对于所述多个光源可以是可见的。
附图说明
根据本文公开的对具体实施例的以下描述，本文公开的前述和其它目的、特征和优点将变得明显，附图对具体实施例作了图解说明，在不同附图中相同的附图标记标示了相同的部件。附图不一定是按比例绘制，相反其重点在于图解说明本文公开的原理。
图1示出了根据本文所公开实施例的热虹吸管光引擎的横截面视图。
图2示出了根据本文所公开实施例的热虹吸管光引擎的横截面视图，所述热虹吸管光引擎具有被成形为辅助其光学元件的蒸发腔。
图3示出了根据本文所公开实施例的热虹吸管光引擎的横截面视图，所述热虹吸管光引擎包括被成形为蒸发腔一部分的反射器。
图4示出了根据本文所公开实施例的、包括多个子腔的热虹吸管光引擎的横截面视图。
图5示出了根据本文所公开实施例的、包括多个有向子腔的热虹吸管光引擎的横截面视图。
图6示出了根据本文所公开实施例的、包含热虹吸管光引擎的灯具的横截面视图。
具体实施方式
图1示出了热虹吸管光引擎100。热虹吸管光引擎100包括蒸发腔102、冷凝器104和连接元件106、108。冷凝器是能够接收液态物质和/或基本上为液态的物质作为输入并将其恢复为液态物质和/或基本上为液态的物质的任何装置。连接元件106、108可包括但不限于能够携载液体和/或悬浮液和/或气体和/或所谓的“纳米流体”和/或其组合的管和/或其它传送元件或组件。蒸发腔102填充有工作液体120。工作液体120可以是能够存储在蒸发腔102中并且可以冷却也位于蒸发腔102中的至少一个固态光源（例如但不限于图1所示的LED模块112）的任意类型液体，包括悬浮液和/或所谓的“纳米液体”。
在一些实施例中，热虹吸管中的工作液体120是但不限于3M?制造的PF5060。PF5060具有一个低的沸点（在标准大气压下为56℃），其对于保持至少一个固态光源的结温尽可能低是很关键的。替代性地或额外地，使用水、各种醇类、各种合成液体和/或这些物质的任意组合。事实上，具有低沸点（在一些实施例中，为60℃或更低）的任意液体都可用作工作液体120。在选择工作液体120时，主要的考虑取决于至少一个固态光源的结温需要为多低。至少一个固态光源的结温取决于例如所使用的包含至少一个固态光源的衬底和/或特定模块。工作液体120的温度下界尽可能接近零摄氏度（即冻结）。在一些实施例中，工作液体120可被冻结，然后在固态光源接收到电力时通过至少一个固态光源产生的热量而被熔化。此外，在一些实施例中，工作液体120的温度下界基本上为30℃，以控制热虹吸管光引擎100中的压力。
蒸发腔102包括光学元件110，以用作光引擎。光学元件110对位于蒸发腔102中的至少一个固态光源发出的光进行波束塑形。光学元件110可以是任意类型的已知透镜，例如但不限于蝙蝠翼型透镜、菲涅尔透镜等。在一些实施例中，光学元件110由包括蒸发腔的材料成形而成。替代性地或额外地，光学元件110是例如但不限于经由凹入式开口或其它已知连接方式与蒸发腔102连接的独立组件。
在一些实施例中，通过去除掉现有的光学元件并用不同的光学元件来替换它，可以改变与特定蒸发腔102一起使用的光学元件。在一些实施例中，光学元件110包括多个光学元件，例如但不限于任意类型的透镜，包括它们的组合。尽管图1示出了光学元件110仅占据蒸发腔102的外缘的一部分，但是光学元件110可以更大，从而使得光学元件110占据蒸发腔102的整个可见边缘。替代性地或额外地，在一些实施例中，多个光学元件（图1中未示出）占据了蒸发腔102的整个可见边缘。
蒸发腔102还包括至少一个固态光源，例如但不限于图1所示的LED 112，如上文所述。在一些实施例中，所述至少一个固态光源包括单个LED（例如图1所示的LED 112）、在单个芯片上的LED阵列、多个LED芯片及其组合中任意一种。所述至少一个固态光源与使得该至少一个光源可以运行的适当电子组件一起被安装在衬底上（例如，金属核芯印刷电路板，但是当然可以使用其它类型的衬底）。将至少一个固态光源至少部分地淹没（即浸没）到填充了至少一部分蒸发腔102的工作液体120中。在一些实施例中，浸没整个所述至少一个固态光源。替代性地或额外地，仅将所述至少一个固态光源的一部分浸没在工作液体120中。例如，通过至少部分地用工作液体120覆盖所述至少一个固态光源的“后侧”（即不包括发光元件的那一部分），也可耗散所述至少一个固态光源产生的热量。当然，如果将所述至少一个固态光源全部浸没在工作液体120中，热量可能会更少。请注意，在一些实施例中，所述至少一个固态光源可具有自身的与蒸发腔102的光学元件110分离的一个主透镜和/或多个透镜和/或反射器（和/或其组合）。在一些实施例中，可以用密封剂（例如但不限于DOW? Corning? 3145 RTV硅树脂粘合剂）来密封所述至少一个固态光源，以提供各种优点，例如但不限于，密封件阻挡了工作液体120干扰至少一个固态光源的运行。
热虹吸管光引擎100的操作如下。当所述至少一个固态光源被启动并开始发光时，所述至少一个固态光源产生热量。热量导致蒸发腔102中的工作液体120开始升温，直到工作液体120开始沸腾。随着工作液体120沸腾，工作液体120的一些部分变为气态物质和/或基本上为气态的物质。换言之，一部分工作液体120蒸发了。所产生的气态物质和/或基本上为气态的物质经过连接元件106、108之一到达冷凝器104。冷凝器104将所产生的气态物质和/或基本上为气态的物质恢复成液态物质（和/或基本上为液体的物质）（即工作液体120）。然后液体物质经过连接元件106、108之一返回蒸发腔102。只要产生的热量导致工作液体120蒸发，并且只要蒸发腔102包括足够的工作液体120来保持至少一个固态光源处于特定结温，就持续进行此过程。
在一些实施例中，特别地为所述至少一个固态光源制备了所谓的“后侧”，以确保当所述至少一个固态光源接收电力、启动并开始产生热量时会开始沸腾过程（即蒸发）。例如，在一些实施例中，在所述“后侧”上刻制或以其他方式形成一个或多个沟道和/或凹槽。替代性地或额外地，可使用烧结材料。替代性地或额外地，可对所述“后侧”进行加工和/或在制造时进行预加工，以包括一个或多个沟道和/或凹槽。替代性地或额外地，在一些实施例中，可加入尤其易于激励和/或增强所述沸腾过程的辅助材料。对所述至少一个固态光源进行增强所述沸腾过程（即蒸发）的任何添加剂和/或变质剂有助于维持热虹吸管执行的冷却过程。
在一些实施例中，如图1所示，光学元件110和所述至少一个固态光源（即LED 112）被相应地成形为使得所述至少一个固态光源与蒸发腔102内表面上的光学元件110相邻。这允许光学元件110可以更直接地对所述至少一个固态光源发出的光进行波束塑形，而不受工作液体120的影响。或者，在一些实施例中，工作液体120可能因为它表现出了一种或多种特定的光学特性而被选择。可以具体选择这一光学特性和/或这些种光学特性，从而使其以所需的方式与光学元件110相互作用。因此，例如，在一些实施例中，工作液体120可以是清澈的、基本上清澈的（即半透明的）和/或基本上不透明的。作为另一个例子，工作液体120可具有特定的颜色和/或已知的或可测量的折射率。
图2示出了热虹吸管光引擎的蒸发腔202的一部分200的横截面视图。在图2中，蒸发腔202具有外壁250。光学元件210被形成在外壁250的第一部分中。外壁250的第二部分252A、252B被成形为增强了光学元件210的方向效果。例如，第二部分252A、252B被成形为使得在除了通过光学元件210进行的波束塑形之外，对LED 212产生的光进行准直。可以按任意方式将蒸发腔202的第二部分252A、252B（因而将外壁250）成形为，单独地或与光学元件210相结合地实现一种或多种特定的光学效果。替代性地或额外地，在一些实施例中，第二部分252A、252B由反射元件制成和/或涂覆有帮助光线定向到光学元件210的反射涂层。
因此，在一些实施例中，由特定的一种材料和/或多种材料制成蒸发腔202。例如，可以由清澈的（即透明的）或半透明的或者在一些实施例中甚至是基本上不透明的材料制成蒸发腔202。无论使用什么材料，该材料都应该使得光可以至少通过该光学元件210离开蒸发腔202。在一些实施例中，蒸发腔202完全由一种材料（例如但不限于塑料）制成，而在其它实施例中，蒸发腔202部分地由第一材料制成，且部分地由一种或多种其它材料制成（例如，侧壁（即第二部分252A、252B）可能是反射材料或金属化塑料等）。
在一些实施例中，蒸发腔202本身是模块化的，从而使得可以将一种类型和/或一种形状的蒸发腔置换出来用于另一个。在这样的实施例中，重要的是蒸发腔202和任意连接元件（例如图1所示的连接元件106、108）之间要具有良好的密封性。此外，在一些实施例中，蒸发腔202可以具有任意的形状或尺寸，只要它能够容纳所述至少一个固态光源和所述工作液体。
图2还示出了支撑元件270。支撑元件270将所述至少一个固态光源（即LED 212）保持在蒸发腔202中的特定位置。支撑元件270在蒸发腔202未被置于指向重力从而保持所述至少一个固态光源和/或工作液体220互相接触的方向上时尤其有用。因此，在一些实施例中，当所述至少一个固态光源浸没在工作液体220中时，支撑元件270将所述至少一个固态光源（即LED 212）保持在蒸发腔202中的特定位置。
图3示出了热虹吸管光引擎300，其中蒸发腔302的侧壁352A、352B被成形为延伸到光学元件310之外。在一些实施例中，侧壁352A、352B用作反射器（即用于通过光学元件310发出的光的机械和光学的切断（cutoffs））。更具体地，蒸发腔302包括内部380和外部390。内部380包括至少一个固态光源312、所述工作液体320和所述光学元件310。外部390包括延伸的侧壁352A、352B。
图4和5分别示出了包括多于一个蒸发腔和/或多个子腔的热虹吸管光引擎400的横截面视图。在图4中，热虹吸管光引擎400包括三个子腔402A、402B和402C，它们都是蒸发腔402的一部分。每个子腔402A、402B和402C包括固态光源412A、412B和412C、工作液体420和光学元件410A、410B和410C。在一些实施例中，每个子腔402A、402B和402C可包括其自身的液体（如图5所示）。在某些这样的实施例中，一个给定子腔的工作液体不能以液体形式进入另一子腔。当然，在一些实施例中，气体形式的工作液体可以从一个字腔进入另一子腔中。
在一些实施例中，所述多个子腔中的每个子腔402A、402B和402C具有相同和/或基本相同的形状。替代性地或额外地，如图4所示，所述多个子腔中的每个子腔402A、402B和402C被成形为与该特定子腔的光学元件结合实现特定的光学效果。替代性地或额外地，所述多个子腔的某个子集可以具有第一形状，而所述多个子腔的某个其它子集具有第二形状，其中第一形状与第二形状不同。不同形状的子腔可以有无穷多种结合方式。当然，每个子腔还可以具有其它与众不同的特性（或称区别特性），例如联系本文描述的任意蒸发腔所描述的那些特性。
如图4所示，对于每个子腔402A、402B和402C而言，均存在冷凝器404A、404B和404C。在一些实施例中，一个子腔与一个特定的冷凝器相匹配，从而使得该子腔本身被看作是一个蒸发腔，因此每个子腔具有一个相应的冷凝器。通过一个连接元件（即连接元件406A、406B、406C、408A、408B和408C之一）来连接一个子腔/腔与一个冷凝器。
在一些实施例中，冷凝器和固态光源（即，被冷却物体）之间的比例可以为一比一，并且该比例可以与蒸发腔和被冷却物体之间的比例相同。就是说，对于单个LED模块而言，一些实施例可使用单个冷凝器和单个蒸发腔。类似地，对于单个LED阵列而言，一些实施例可以使用单个冷凝器和单个蒸发腔。此外，在其他实施例中，其中包括（一个或多个）热虹吸光引擎的多个灯具处于一个位置（例如房间）中，并且每个灯具包括其自己的LED阵列/模块，灯具与冷凝器/蒸发腔之间的比例同样可以是1:1。然而，在其它实施例中，光源/包含光源的元件与热虹吸管组件的比例可以更高。
图5所示的热虹吸管光引擎500也包括多个蒸发腔502A、502B和502C（它们也可以被称作子腔）。然而，在这里，每个蒸发腔502A、502B和502C被固定在不同方向上。也就是说，蒸发腔502A被固定在与蒸发腔502C方向相反的方向上，而蒸发腔502B被固定在与蒸发腔502A或蒸发腔502C两者方向垂直的方向上。通过以此方式固定一个或多个蒸发腔的方向，可以进一步将包含在蒸发腔中的至少一个固态光源所发出的光沿特定方向导引通过该蒸发腔的光学元件。这使得照明设备设计者有望将热虹吸管光引擎用作一个照明模块本身，或者用作灯具的一个部分，灵活性非常大，同时提供了相同的光学和热学优点。
图5所示的每个蒸发腔502A、502B和502C包括它们自己各自的工作液体520A、520B和520C，和它们自己各自的固态光源512A、512B和512C，以及它们自己各自的光学元件510A、510B和510C。可以将每个蒸发腔502A、502B和502C构造为与任意其它蒸发腔不同、或类似、或相同。例如，固态光源512A适于在蒸发腔502A与光学元件510A直接相邻。光学元件510B与光学元件510A尺寸不同。蒸发腔502C本身与蒸发腔502B形状不同。所有的蒸发腔502A、502B和502C设置有相同的冷凝器504以及连接元件506和508。
图6示出了包括热虹吸管光引擎601以及至少一个额外光源660的灯具600。至少一个额外光源660可以是常规光源（即白炽灯、荧光灯和/或卤素灯和/或包括这种灯的灯具），或者可以是固态光源（灯和/或改型灯，和/或包括这种灯和/或改型灯的灯具）。至少一个额外光源660包括至少一个光源，并且在一些实施例中包括多个光源660A、660B。灯具600还包括电源675。电源向至少一个额外光源660供电。因此，至少一个额外光源660从电源675接收电力。热虹吸管光引擎601包括冷凝器604、蒸发腔602和连接元件606和608，它们全都与本文描述过的相同。蒸发腔602包括至少一个固态光源612、工作液体620和光学元件610，它们全都与本文描述过的相同。所述灯具额外包括灯具蒸发腔676和至少一个灯具连接元件678，其中灯具蒸发腔676本身包括工作液体677。至少一个灯具连接元件678将灯具蒸发腔676与热虹吸管光引擎601的冷凝器604连接。当灯具蒸发腔676中的工作液体677被所述光源675和所述至少一个额外光源660中的中的至少一个产生的热量加热时，工作液体677开始蒸发为气态物质，将气态物质经过所述至少一个灯具连接元件678流入冷凝器604。冷凝器604将该气态物质恢复为液体形式，该液体经由至少一个灯具连接元件678回到灯具蒸发腔676。当然，在一些实施例中，灯具蒸发腔676具有其自己的冷凝器（图6中未示出），该冷凝器与热虹吸管光引擎601的冷凝器分离。替代性地或额外地，在一些实施例中，多个灯具和/或其组件经由多个连接元件共用一个或多个冷凝器。相对于热虹吸管光引擎601放置多个光源660A、660B。灯具600被成形为使得热虹吸管光引擎601的冷凝器604和连接元件606、608，以及灯具蒸发腔676和所述至少一个灯具连接元件678在视线中是看不见的。可以将这些部分密封在外壳中，例如图6所示的外壳679。热虹吸管光引擎601的蒸发腔602的包括光学元件610至少一部分的那个部分相对于多个光源660A、660B是可见的。在一些实施例中（图6中未示出），所述至少一个额外光源660的至少一部分位于灯具蒸发腔676中，并且灯具蒸发腔676包括其自己的光学元件，该光学元件对所述至少一个额外光源660发出的光进行波束塑形。
当被放入灯具中时，本文描述的热虹吸管光引擎可被用作总照明源或用作局部照明设备，或这两者的组合。这可以通过将灯具表面直接成形为包括一个或多个突出的热虹吸管光引擎来实现。热虹吸管光引擎还可为固态照明元件和/或其它照明元件和/或供电设备和/或与灯具相关的其它发热组件提供冷却。在一个优选实施例中，将包括一个或多个光源以及一个或多个热虹吸管光引擎的灯具安装在或以其他方式附接到天花板上。所述光源中的一个或多个可能与所述一个或多个热虹吸管光引擎是相分离的，从而使得所述一个或多个热虹吸管光引擎可用作与所述一个或多个光源相分离的发光元件。例如，所述光源可以是多个附接到天花板的悬垂式器具，其整体上可被看作是灯具，而所述一个或多个热虹吸管光引擎可以嵌入天花板中并且可以用作主照明源（与悬垂式器具一起）或者用作局部照明设备。替代性地或额外地，可以将所述光源和所述热虹吸管光引擎结合在一起，从而使得所述热虹吸管光引擎包括所述光源，并且使得灯具的唯一照明源是所述一个或多个热虹吸管光引擎。
进一步地，所述灯具可以按任何已知方式（例如但不限于经由电源和/或供电设备）接收电力，如现有技术已知的，电力经由有线或无线方式传输到灯具。当电源、供电设备和/或（一个或多个）传输元件的位置靠近灯具到一定程度时，在一些实施例中，可利用与所述一个或多个热虹吸管光引擎分离或另行连接到其上的热虹吸管（即蒸发腔、冷凝器和（一个或多个）连接元件）来冷却电源、供电设备和/或传输元件。
替代性地，在一些实施例中，代替天花板中具有多个悬垂式器具和附接到其上的热虹吸管光引擎的灯具，灯具本身既可包括传统灯具（即包括一个或多个光源的器具），也可包括一个或多个热虹吸管光引擎。例如，灯具可以是安装在天花板上的器具，例如但不限于嵌装式器具，其中，面朝下的光学元件包括一个或多个热虹吸管光引擎。在一些实施例中，可以将灯具安装在墙上而不是安装在天花板上，并且将热虹吸管光引擎设计为使得包含在其中的工作液体保留在其中所含光源的周围。
除非另作说明，否则用语“基本”和/或“基本上”可被解释成包括精确的关系、条件、布局、定向和/或其它特性以及本领域普通技术人员理解的偏差，这些偏差对所公开的方法和系统不会造成实质影响。
贯穿整个本公开，除非另作具体说明，否则用来修饰名词的冠词“一”可被理解成是为了方便而使用的，并且可被理解成包括一个或多个所修饰的名词。用语“包括”、“包含”和“具有”是包含性的，可能存在除了所列元件之外的其它元件。
除非另作说明，否则所描述的和/或另行通过附图描绘的元件、组件、模块和/或部件连通、联系和/或基于其它部分，可以理解为以直接和/或间接方式连通、联系和/或基于。
尽管已经针对特定实施例描述了这些方法和系统，但是它们并不受其限制。显然，根据上文的教导，许多改进和变型可变得明显。本领域技术人员可对本文描述和图示的各个部件的细节、材料和布局进行许多额外的修改。

Claims (16)

1. 一种光引擎，包括：
冷凝器，其中所述冷凝器将位于其中的气态物质恢复为液态物质；
蒸发腔，其中所述蒸发腔包括：
        在启动时发光且产生热量的至少一个固态光源；
        工作液体，所述固态光源的至少一部分被浸没在所述工作液体中，其中，在向所述工作液体施加热量时所述工作液体能够变为气态物质；以及
        光学元件，其中所述光学元件对所述至少一个固态光源发出的光进行波束塑形；以及
至少一个连接元件，其将所述冷凝器连接到所述蒸发腔，从而使得当所述蒸发腔中的所述至少一个固态光源产生热量时，一部分所述工作液体蒸发，变为气态物质，其中，所述气态物质经过所述至少一个连接元件行进到所述冷凝器，接着被恢复为液态物质，其中，所述液态物质经过所述至少一个连接元件回到所述蒸发腔。
2. 根据权利要求1所述的光引擎，其中，所述光学元件和所述至少一个固态光源被相应地成形为使得所述至少一个固态光源在所述蒸发腔的内表面上与所述光学元件相邻。
3. 根据权利要求1所述的光引擎，其中，所述蒸发腔进一步包括：
支撑元件，其中，所述支撑元件将所述至少一个固态光源保持在所述蒸发腔中的一个特定位置。
4. 根据权利要求3所述的光引擎，其中，当将所述至少一个固态光源浸没在所述工作液体中时，所述支撑元件将所述至少一个固态光源保持在所述蒸发腔中的一个特定位置。
5. 根据权利要求1所述的光引擎，其中，所述蒸发腔包括壁，所述壁具有第一部分和第二部分，其中，所述光学元件形成在所述壁的所述第一部分中，并且其中，所述壁的所述第二部分被成形为增强了所述光学元件的方向效果。
6. 根据权利要求1所述的光引擎，其中，所述蒸发腔被成形为包括内部和外部，其中，所述内部包括所述至少一个固态光源、所述工作液体和所述光学元件，并且其中，所述外部包括反射器。
7. 根据权利要求1所述的光引擎，其中，所述蒸发腔包括多个子腔，其中，所述多个子腔中的每个子腔包括固态光源、工作液体和光学元件。
8. 根据权利要求7所述的光引擎，其中，所述多个子腔中的每个子腔被成形为与该子腔的光学元件结合实现特定的光学效果。
9. 根据权利要求7所述的光引擎，其中，所述多个子腔中的第一子腔相对于所述多个子腔中的第二子腔被固定在特定方向上，从而使得经由所述第一子腔的光学元件进行了波束塑形的光的至少一部分沿所述特定方向行进。
10. 根据权利要求7所述的光引擎，其中，一给定子腔的工作液体不能以液体形式进入另一子腔。
11. 根据权利要求1所述的光引擎，包括多个蒸发腔，其中，所述多个蒸发腔通过所述至少一个连接元件连接到所述冷凝器。
12. 根据权利要求11所述的光引擎，包括多个冷凝器，其中，所述多个蒸发腔中的每个蒸发腔具有所述多个冷凝器中相应的冷凝器。
13. 根据权利要求1所述的光引擎，其中，所述工作液体具有与所述光学元件结合起作用的特定光学特性，以对所述至少一个固态光源发出的光进行波束塑形。
14. 一种灯具，包括：
电源；
至少一个光源，其中所述至少一个光源接收来自所述电源的电力；
热虹吸管光引擎，包括：
        冷凝器，其中所述冷凝器将位于其中的气态物质恢复为液态物质；
        蒸发腔，其中所述蒸发腔包括：
                在启动时发光且产生热量的至少一个固态光源；
                工作液体，所述固态光源的至少一部分被浸没在所述工作液体中，其中，在向所述工作液体施加热量时，所述工作液体能够变为气态物质；以及
                光学元件，其中所述光学元件对所述至少一个固态光源发出的光进行波束塑形；以及
        至少一个连接元件，其将所述冷凝器连接到所述蒸发腔，从而使得当所述蒸发腔中的所述至少一个固态光源产生热量时，一部分所述工作液体蒸发，变为气态物质，其中，所述气态物质经过所述至少一个连接元件行进到所述冷凝器，接着被恢复为液态物质，其中，所述液态物质经过所述至少一个连接元件回到所述蒸发腔；
包括工作液体的灯具蒸发腔；以及
至少一个灯具连接元件；
其中，所述灯具蒸发腔中的工作液体经由所述电源和所述至少一个光源中的至少一个发出的热量而被加热，并且其中，所述至少一个灯具连接元件将所述灯具蒸发腔与所述热虹吸管光引擎的所述冷凝器连接。
15. 根据权利要求14所述的灯具，包括相对于所述热虹吸管光引擎布置的多个光源，其中，所述灯具被成形为使得所述热虹吸管光引擎的所述冷凝器和所述至少一个连接元件以及所述灯具蒸发腔和所述至少一个灯具连接元件在视线中是看不见的。
16. 根据权利要求15所述的灯具，其中，所述热虹吸管光引擎的所述蒸发腔的包括所述光学元件的至少一部分的那一部分相对于所述多个光源是可见的。
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