CN103620302B - 具有静电移动电极的主动冷却设备以及利用静电移动电极进行主动冷却的方法 - Google Patents

具有静电移动电极的主动冷却设备以及利用静电移动电极进行主动冷却的方法 Download PDF

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Abstract

一种设备(230，1330，1430)包括：第一电极(232)；可静电移动的第二电极(234，1734，1834)；和部署在第一和第二电极之间的电绝缘层(233)。该可静电移动的第二电极被配置为响应于第一和第二电极之间的第一电位而具有第一几何配置，并且进一步被配置为响应于第一和第二电极之间的第二电位而具有第二几何配置。该设备被配置为接收时变电压，并且作为对该时变电压的响应，该可静电移动的第二电极被配置为在第一几何配置和第二几何配置之间反复转变以影响用于对至少一个发热元件(310)进行冷却的流体(235)的流动。

Description

具有静电移动电极的主动冷却设备以及利用静电移动电极进 行主动冷却的方法
技术领域
本发明总体上涉及主动冷却设备和方法。更具体地，在此所公开的各种发明方法和装置涉及用于对电气和电子设备进行主动冷却的设备和方法。
背景技术
固态照明技术，即基于诸如发光二极管(LED)和激光二极管之类的半导体光源的照明对传统的荧光、HID和白炽灯提出了一种可行的替换方式。LED的功能优势和好处包括高的能量转换和光学效率、耐久性、低操作成本等等。LED技术近期的发展已经提供了高效且鲁棒的全光谱光源，其实现了许多应用中的各种照明效果。体现这些光源的器材以照明模块为特征，包括能够产生例如红色、绿色和蓝色的不同颜色的一个或多个LED以及用于独立控制LED的输出以便生成各种颜色和颜色变化的照明效果的处理器。
通常，包括诸如LED的半导体光源在内的光源生成热量。始终需要为这样的光源以及诸如其它电子器件、计算机等的各种其它设备提供冷却。出于该目的，已知由散热器和／或散热片提供被动冷却以及利用风扇提供主动冷却。然而，风扇相当庞大且沉重，会产生噪声，具有不良的冷却效率并且存在可靠性的问题。还已知提供热电冷却设备，其采用珀尔帖(Peltier)效应或者采用合成射流或压电叶片(piezoblades)以便进行主动冷却。然而，利用现有技术，不可能提供能够同时具有低成本和高功率效率的热电冷却设备。
因此，在本领域中需要能够克服当前主动冷却技术的一种或多种局限的主动冷却设备和方法。
发明内容
本公开涉及一种用于通过使用一个或多个可静电移动的电极向电子设备提供主动冷却的发明方法和装置。例如，本公开揭示了通过使用一个或多个可静电移动的电极对基于LED的光源进行冷却的设备和方法的实施例。
总体上，在一个方面，一种照明单元包括：至少一个固态光源；冷却设备，其被配置为从该至少一个固态光源排除热量；和控制器。该冷却设备包括：第一电极；可静电移动的第二电极；和部署在第一和第二电极之间的电绝缘层。该可静电移动的第二电极被配置为响应于在第一和第二电极之间的第一电位而具有第一几何配置，并且进一步被配置为响应于在第一和第二电极之间的第二电位而具有不同于第一几何配置的第二几何配置。该控制器被配置为向冷却设备施加时变电压，这使得在第二电极在第一和第二几何配置之间反复转变以影响对至少一个固态光源进行冷却的流体的流动。
在一个实施例中，该照明单元进一步包括衬底，其中至少一个固态光源被设置在该衬底的第一侧，并且其中冷却设备被设置在该衬底的第二侧。
在另一个实施例中，该照明单元进一步包括第三电极，其中电绝缘层部署在第一电极和第三电极之间，并且其中控制器进一步被配置为向冷却设备施加第二时变电压，其使得第三电极在第一几何配置和第二几何配置之间反复转变以使得第二和第三电极共同工作以影响对至少一个固态光源进行冷却的流体的流动。
在又一个实施例中，该照明单元进一步包括：第一衬底，其中至少一个固态光源被设置在衬底的第一侧，并且其中冷却设备被设置在衬底的第二侧；以及基本上平行于第一衬底的第二衬底，其中流体部署在第一衬底和第二衬底之间，并且其中第二电极被配置为响应于时变电压而影响该流体以在平行于第一和第二衬底的方向上进行流动。
在再一个实施例中，该照明单元进一步包括：第一衬底，其中至少一个固态光源被设置在衬底的第一侧，并且其中冷却设备被设置在衬底的第二侧；以及基本上平行于第一衬底的第二衬底，其中该流体部署在第一衬底和第二衬底之间；以及在第二衬底最接近于第一衬底的一侧设置的第二冷却设备。该第二冷却设备包括：第三电极、第四电极以及部署在第三和第四电极之间的第二电绝缘层。该第四电极被配置为响应于在第三和第四电极之间的第三电位而具有第一几何配置，并且进一步被配置为响应于在第三和第四电极之间的第四电位而具有第二几何配置。该控制器被配置为向第二冷却设备施加第二时变电压，这使得第四电极在第一几何配置和第二几何配置之间反复转变以影响流体在第一和第二衬底之间流动。
在另外的实施例中，该照明单元进一步包括：第一衬底，其中至少一个固态光源被设置在第一衬底的第一侧；以及基本上平行于第一衬底的第二衬底，其中流体部署在第一衬底和第二衬底之间，其中冷却设备被设置在第二衬底最接近于第一衬底的第一侧，并且其中第二电极被配置为响应于时变电压而影响流体以在平行于第一和第二衬底的方向上进行流动。
在该实施例的一种可选变化形式中，第二衬底、第一电极、第二电极和电绝缘层全部都是基本上透明的，并且照明单元进一步包括设置在第二衬底的第二侧的漫射体。
在又一个另外的实施例中，该至少一个固态光源被设置在衬底的第一侧，并且其中冷却设备被设置在具有接近于衬底和至少一个固态光源的第一端的管状结构内，并且其中第二电极被配置为影响流体以至少部分通过管状结构进行流动。
在再一个另外的实施例中，该照明单元进一步包括第三和第四电极，其中电绝缘层被部署在第二电极和第三电极之间以及第二电极和第四电极之间，并且其中控制器被配置为向第一、第三和第四电极供应不同电位。
在还一个另外的实施例中，该第一电极在其第一端和第二端之间具有传导性的梯度。
在附加的实施例中，该照明单元进一步包括：在其上设置至少一个固态光源的结构，其中该结构包括腔；以及具有流体入口和流体出口的盒体，其中冷却设备部署在盒体内，并且其中盒体被配置为可移去地插入该结构的腔。
在又一个附加的实施例中，该至少一个固态光源包括至少一个发光二极管或激光二极管。
在附加的实施例中，该第二电极是可卷电极并且被配置为响应于第一和第二电极之间的第一电位而处于卷起状态，并且进一步被配置为响应于在第一和第二电极之间的第二电位而展开为展开状态，并且其中时变电压使得第二电极在卷起状态和展开状态之间反复转变。
在附加的实施例中，该第二电极是可弯电极并且被配置为响应于在第一和第二电极之间的第一电位而处于弯曲状态，并且进一步被配置为响应于第一和第二电极之间的第二电位而处于伸直状态，并且其中时变电压使得第二电极在弯曲状态和伸直状态之间反复转变。
在附加的实施例中，该照明单元进一步包括：第一衬底，其中至少一个固态光源被设置在衬底的第一侧，并且其中冷却设备被设置在衬底的第二侧；以及基本上平行于第一衬底并且被部署在第一衬底的第二侧的第二衬底，其中该流体被部署在第一衬底和第二衬底之间，其中该冷却设备被部署在第二衬底最接近于第一衬底的第一侧，并且其中可静电移动的第二电极是滚动(rolling wave)电极。
在另一个附加的实施例中，该冷却设备进一步包括：第三电极；可静电移动的第四电极；和部署在第三和第四电极之间的第二电绝缘层，其中可静电移动的第四电极被配置为响应于在第三和第四电极之间的第三电位而具有第一几何配置，并且进一步被配置为响应于在第三和第四电极之间的第四电位而具有第二几何配置，并且其中控制器被配置为向冷却设备施加第二时变电压，其使得可静电移动的第四电极在第一和第二几何配置之间反复转变以影响对至少一个固态光源进行冷却的流体的流动。
总体上，在另一个方面，一种方法包括在至少一个发热元件附近设置冷却设备，并且向冷却设备施加时变电压。该冷却设备包括：第一电极，第二电极以及部署在第一和第二电极之间的电绝缘层，其中第二电极被偏置而具有第一几何配置，并且被配置为响应于在第一和第二电极之间所施加的电位而转变至第二几何配置。时变电压使得第二电极在第一几何配置和第二几何配置之间反复转变以影响对至少一个发热元件进行冷却的流体的流动。
在一个实施例中，施加时变电压包括施加周期性电压。
在另一个实施例中，该第二电极是可卷电极，并且被偏置以保持在卷起状态，并且进一步被配置为响应于在第一和第二电极之间所施加的电位而展开至展开状态。
在又一个实施例中，该第二电极是可弯电极，并且响应于在第一和第二电极之间的第一电位而被偏置以保持在弯曲状态，并且进一步被配置为响应于在第一和第二电极之间所施加的电位而移动至伸直状态。
在再另外的实施例中，该第二电极是滚动电极。
通常，在又一个方面，一种设备包括：第一电极；可静电移动的第二电极；和部署在第一和第二电极之间的电绝缘层。可静电移动的第二电极被配置为响应于在第一和第二电极之间的第一电位而具有第一几何配置，并且进一步被配置为响应于在第一和第二电极之间的第二电位而具有不同于第一几何配置的第二几何配置。设备被配置为接收时变电压，并且第二电极被配置为响应于此而在第一几何配置和第二几何配置之间反复转变以影响对至少一个发热元件进行冷却的流体的流动。
在一个实施例中，该设备进一步包括可静电移动的第三电极，其中电绝缘层部署在第一电极和第三电极之间，其中可静电移动的第三电极被配置为响应于在第一和第三电极之间的第三电位而具有第一几何配置，并且进一步被配置为响应于在第一和第三电极之间的第四电位而具有第二几何配置，并且其中该设备被配置为接收第二时变电压，并且第三电极被配置为响应于此而在第一几何配置和第二几何配置之间反复转变以使得第二和第三电极共同工作以影响对至少一个发热元件进行冷却的流体的流动。
在另一个实施例中，该设备进一步包括第一衬底，其中第一电极、电绝缘层和可静电移动的第二电极被设置在衬底的第一侧；以及基本上平行于第一衬底并且部署在第一衬底的第一侧的第二衬底，其中流体部署在第一衬底和第二衬底之间，并且其中第二电极被配置为响应于时变电压而影响流体以在平行于第一和第二衬底的方向上进行流动。
在又一个实施例中，该设备进一步包括第一衬底，其中第一电极、电绝缘层和可静电移动的第二电极被设置在衬底的第一侧；以及基本上平行于第一衬底并且部署在第一衬底的第一侧的第二衬底，其中流体部署在第一衬底和第二衬底之间；第三电极；可静电移动的第四电极；和部署在第三和第四电极之间的第二电绝缘层，其中第三电极、第二电绝缘层和可静电移动的第四电极被设置在第二衬底最接近于第一衬底的第一侧，其中第四电极被配置为响应于在第三和第四电极之间的第三电位而具有第一几何配置，并且进一步被配置为响应于在第三和第四电极之间的第四电位而具有第二几何配置，并且其中该设备被配置为接收第二时变电压，并且可静电移动的第四电极被配置为响应于此而在第一几何配置和第二几何配置之间反复转变以使得第二和第四电极共同工作以影响流体以在平行于第一和第二衬底的方向上进行流动。
在再另一个实施例中，该设备进一步包括第三和第四电极，其中电绝缘层部署在第二电极和第三电极以及第二电极和第四电极之间。
在另外的实施例中，该设备进一步包括具有流体入口和流体出口的盒体，其中第一电极、可静电移动的第二电极和电绝缘层被部署在盒体内，并且其中盒体被配置为可移去地插入结构的腔。
术语“光源”应当被理解为是指各种辐射源中的任意一种或多种，其包括但并不局限于基于LED的源(包括如以上所定义的一个或多个LED)、白炽源(例如，白炽灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如，钠蒸汽、汞蒸汽和金属卤化物等)、激光、其它类型的电致发光源、热性光源(例如，火焰)、烛光源(例如，汽灯罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如，气体放电源)、使用电子饱和的阴极光源、流电光源、晶体光源、电视显像管光源、热光源、摩擦光源、声致发光源、无线电光源和发光聚合物。
给定光源可以被配置为在可见光谱内、可见光谱外或者以二者的组合生成电磁辐射。因此，术语“光线”和“辐射”在此可互换使用。此外，光源可以包括作为整体组件的一个或多个滤镜(例如，颜色滤镜)、透镜或其它光学组件。而且，应当理解的是，光源可以针对各种应用进行配置，包括但并不局限于指示、显示和／或照明。“照明源”是特别配置为生成具有充分强度的辐射以对内部或外部空间进行有效照明的光源。在本文中，“充分强度”是指在空间或环境中所生成的可见光谱中充分的辐射功率(在辐射功率或“光通量”方面，经常采用单位“流明”来表示在所有方向源自光源的总体光线输出)以提供环境照明(即，可以被间接感知并且例如可以在被全部或部分感知之前被一个或多个各种中间表面所反射的光线)。
术语“光谱”应当被理解为是指一个或多个光源所产生的辐射的一个或多个频率(或波长)。因此，术语“光谱”不仅是指可见范围内的频率(或波长)而且还指红外、紫外或整个电磁频谱的其它区域中的频率(或波长)。而且，给定光谱可以具有相对窄的带宽(例如，实质上具有很少频率或波长分量的FWHM)或者相对宽的带宽(具有各种相对强度的若干频率或波长分量)。还应当意识到的是，给定光谱可能是将两个或更多其它光谱相混合的结果(例如，对分别从多个光源所发出的辐射进行混合)。
出于本公开的目的，术语“颜色”与术语“光谱”可互换地使用。然而，术语“颜色”通常主要被用来指代可被观察者所感知的辐射属性(虽然该使用并非意在限制该术语的范围)。因此，术语“不同颜色”隐含指代了具有不同波长分量和／或带宽的多个光谱。还应当意识到的是，术语“颜色”可以既结合白色也可以结合非白色光来使用。
如在此出于本公开的目的所使用的，与白炽灯泡(其使用热辐射)或荧光灯管相反，术语“固态光源”应当被理解为是指基于固态电致发光所发射的光线而生成光线的光源。
如在此出于本公开的目的所使用的，术语“LED”应当被理解为包括任意电致发光二极管或者能够响应于电信号而生成辐射的其它类型的载子注入／基于结的系统。因此，术语LED包括但并不局限于响应于电流而发光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等。特别地，术语LED是指可以被配置为在红外光谱、紫外光谱和可见光谱(通常包括从大约400纳米至大约700纳米的辐射波长)的各部分的一个或多个中生成辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。LED的一些示例包括但并不局限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(以下进一步讨论)，但是并不局限于此。还应当意识到的是，LED可以被配置和／或控制为针对给定光谱(例如，窄带宽、宽带宽)生成具有各种带宽的辐射(例如，半最大值全宽度或FWHM)，以及给定的一般颜色类别内的各种主要波长。
例如，被配置为生成实质上白色光线的LED(例如，白色LED)的一种实施方式可以包括分别发射不同电致发光光谱的多个芯片(die)，它们作为组合而混合形成实质上白色的光线。在另一种实施方式中，白色光LED可以与磷光体材料相关联，该磷光体材料将具有第一光谱的电致发光转换为不同的第二光谱。在该实施方式的一个示例中，具有相对短的波长和窄带宽的电致发光“泵入”磷光体材料，其进而辐射出具有稍宽光谱的较长波长的辐射。
应当理解的是，术语LED并不对LED的物理和／或电气封装类型进行限制。例如，如以上所讨论的，LED可以是指具有被配置为分别发射不同辐射光谱的多个芯片(例如，可以被单独控制或不被单独控制)的单个发光设备。而且，LED可以与被认为是LED的整体部分的磷光体相关联(例如，一些类型的白色LED)。通常，术语LED可以是指封装LED、非封装LED、表面安装LED、板载芯片LED、T封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括一些类型的包装和／或光学元件(例如，漫射透镜)的LED，等等。
术语“照明单元”在此被用来指代包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定照明单元可以具有针对(多个)光源、包装／外壳布置形式和形状和／或电气和机械连接配置的各种安装布置形式中的任意一个。此外，给定照明单元可选地可以与涉及(多个)光源的操作的各种其它组件(例如，控制电路)相关联(例如，包括，与之耦合和／或封装在一起)。“基于LED的照明单元”是指单独或与其它非基于LED的光源相结合地包括一个或多个如以上所讨论的基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元是指包括被配置为分别生成不同辐射光谱的至少两个光源的基于LED或非基于LED的照明单元，其中每个不同源的光谱可以被称作多通道照明单元的“通道”。
术语“发光器材”在此被用来指代一个或多个照明单元以特定形式因数、组装或封装的实施方式或布置形式。
术语“控制器”在此通常被用来描述与一个或多个其它装置或组件的操作或控制相关的各种装置。控制器可以以多种方式(例如，利用专用硬件)来实施以执行在此所讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个示例，其采用可以使用软件(例如，微代码)进行编程的一个或多个微处理器来执行在此所讨论的各种功能。控制器可以采用或不采用处理器来实施，并且还可以被实施为执行一些功能的专用硬件与执行其它功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。可以在本公开的各个实施例中采用的控制器组件的示例包括但并不局限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种实施方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储媒介(通常在此被称作“存储器”，例如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM、软盘、高密度磁盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实施方式中，存储媒介可以以一个或多个程序进行编码，当在一个或多个处理器和／或控制器上执行时，该程序执行在此所讨论的至少一些功能。各种存储媒介可以固定在处理器或控制器之内或者可以是可转移的，以使得其中所存储的一个或多个程序能够被加载到处理器或控制器中以便实施在此所讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在此以一般含义被用来指代能够被用来对一个或多个处理器或控制器进行编程的任意类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。
应当意识到的是，上述概念和以下更为详细讨论的另外概念的所有组合形式(假设这样的概念并非互相矛盾)被预期作为在此所公开的发明主题的一部分。特别地，在本公开结尾处出现的所请求保护的主题的所有组合都被预期作为在此所公开的发明主题的一部分。还应当意识到的是，也可以出现在通过引用所结合的任意公开中的在此所明确采用的术语应当符合与在此所公开的特定概念最为相符的含义。
附图说明
在附图中，同样的附图标记通常遍及不同视图而指代相同的部分。而且，附图并不必然依比例绘制，而是一般强调图示出本发明的原则。
图1A-B图示了包括可静电移动的电极的设备的一个实施例，该电极特别是可卷起或铺开的电极。
图2A-B图示了包括具有可卷电极的冷却设备的照明单元的一个实施例。
图3A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第一实施例，该电极特别是可卷电极。
图4A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第二实施例，该电极特别是可卷电极。
图5A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第三实施例，该电极特别是可卷电极。
图6A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第四实施例，该电极特别是可卷电极。
图7A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第五实施例，该电极特别是可卷电极。
图8A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第六实施例，该电极特别是可卷电极。
图9A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第七实施例，该电极特别是可卷电极。
图10A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第八实施例，该电极特别是可卷电极。
图11图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第九实施例，该电极特别是可卷电极。
图12A-E是示出可卷电极的不同形状和配置的各个实施例的平面图。
图13A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备的第十实施例。
图14A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第十一实施例，该电极特别是可卷电极。
图15A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第十二实施例，该电极特别是可卷电极。
图16图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第十三实施例，该电极特别是可卷电极。
图17A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第十三实施例。
图18A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备的第十三实施例。
具体实施方式
更一般地，申请人已经认识并意识到，提供一种主动冷却设备会是有利的，其能够用来对特别是诸如固态光源的电子组件的发热元件进行冷却，该固态光源相对小、安静、廉价且可靠。申请人意识到，去除或扰动热表面旁的边界层以便进行有效冷却是困难且必要的，并且因此提供一种去除这种边界层的设备和方法是合意的。
鉴于以上，本发明的各个实施例和实施方案针对一种例如包括照明单元的设备，其包括采用一个或多个可静电移动的电极而使得流体在发热元件附近移动以对该发热元件进行冷却的冷却设备。响应于所施加电压的变化，(多个)可静电移动的电极可以从第一几何形状或配置转变为第二几何形状或配置，并且在该过程中使得流体介质的移动，其能够对发热元件提供冷却。在如以下更为详细描述的各个实施例中，(多个)可静电移动的电极可以是可卷起或可铺开的电极、可弯电极或者一般的振荡电极。
图1A-B图示了包括可静电移动的电极的设备10的一个实施例。设备10包括在此部署在衬底15上的第一电极11，电绝缘层(例如，电介质层)12和第二电极13。在图1A-B所示的实施例中，第二电极13具有多层结构，包括具有设置于其上的导电(例如，金属)层的电介质材料层14。
图1A-B图示了具有可静电移动的电极的具体示例，其中第二电极13是可卷起或可铺开的电极，其被配置为响应于在第一电极11和第二电极13之间所施加的电压波形而以例如周期性的方式卷起或铺开。
在图1A中，当在第一电极11和第二电极13之间并未施加以电位或电压差时，第二电极13具有第一几何形状或配置，并且特别地被偏置于卷起状态。在图1B中，响应于被施加在第一电极11和第二电极13之间的充分的电位或电压差，第二电极13具有第二几何形状或配置，特别是处于未卷起或铺开的状态。
可以假设的是，三个(或四个)力确定了可卷起的第二电极13的表现，这些力是弹力和静电力，而且还有“范德华”(van der Waals)力以及较小程度的重力。该弹力可以是例如制造期间的收缩的结果。通过在第一电极11和第二电极13之间或者跨接它们施加电压，获得了定向为使得第二电极13展开或铺开并且将其保持在展开状态的静电力。该弹性力即使在没有电场存在时也作用于第二电极13上，并且被定向为使得其卷起。该静电力是通过在第一电极11和第二电极11之间施加电压的吸引力。“范德华”力是在电介质材料14和电介质材料12之间的力。该力取决于两个媒介之间的距离、媒介的粗糙度以及材料属性；距离越小“范德华”力就越大。重力作用于第二电极13上，其也取决于方位。通常，第二电极13可以非常薄并且因此具有非常低的质量，从而重力可以被忽略。
为了使得第二电极13展开或铺开，并且为了将第二电极1保持在展开状态，则必须克服始终作用于第二电极13上以定向为使其卷起的弹性力。为此，必须生成通过在第一电极11和第二电极13之间施加足够电压而获得的充分静电力。为了使得第二电极13返回至其卷起状态，切断电压，这使得没有静电力作用在可卷起的第二电极13上。弹性力在该力大于“范德华”力的条件下使得第二电极13卷起。
在一些实施例中，第一电极11和第二电极13可以是透明电极，诸如氧化铟锡(ITO)电极，以便减少光学透射损失。第二电极13可以进一步包括线形压痕以便在第二电极层相对厚并且因此需要更高电压来展开的情况下移去该第二电极层的部分。
本发明已经发现，如果在设备10的第一电极11和第二电极13之间施加时变电压(例如，周期性电压)而使得第二电极13在卷起状态和展开状态之间反复转变，则第二电极13可以影响或导致流体(例如，空气)的流动，这可以对一个或多个发热元件提供主动冷却。
由第二电极13的卷起和展开动作导致的流体(例如，空气)的典型位移能够被估计为乘积：(第二电极13的卷动速度)*(第二电极13的直径)*(第二电极13在展开或铺开时的长度)。例如，在一个实施例中，该速度可以为0.1m／s，第二电极13的宽度可以为0.005m，并且第二电极13的长度可以为0.1m。在该情况下，第二电极13的卷起和展开动作可以提供0.00005m3／s≈0.2m3／h的流体(例如，空气)位移速率。在以上所图示的示例中，注意到速度为0.1m／s且长度为0.1m。所以在该情况下，可以在第一电极11和第二电极13之间施加具有1Hz速率的周期性电压(例如，方波电压)。
图2A-B图示了包括具有可卷起的第二电极234的冷却设备230的照明单元200的一个实施例。照明单元200包括：衬底210；部署在衬底210的第一侧的一个或多个固态光源220；部署在衬底210的第二侧的冷却设备230；以及控制器240。
(多个)固态光源220可以包括一个或多个发光二极管(LED)、激光二极管、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等。(多个)固态光源220可以包括各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED、白色LED以及上述的任意组合。
冷却设备230包括具有电绝缘层233(例如，电介质层)的第一电极232和第二电极234，该电绝缘层233部署于其间。如图2A所示，第二电极234被配置为响应于在第一电极232和第二电极234之间所施加的第一电位(例如，零伏)而处于卷起状态，并且如图2B所示，第二电极234进一步被配置为响应于第一电极232和第二电极234之间所施加的第二电位而展开为铺开或展开状态。
控制器240被连接以跨第一电极232和第二电极234或者在它们之间提供或施加输出电压。虽然控制器240在图2A-B中被图示为连接至第一电极232和第二电极234两者，但是在可替换实施例中，第一电极232和第二电极234之一可以连接至固定电压，并且控制器240可以向第一电极232和第二电极234中的另外一个提供电压。例如，在一些实施例中，第一电极232可以连接至接地端，并且控制器可以被配置为向第二电极234施加电压。虽然控制器240在图2A-B中被示为部署在衬底210上，但是在其它实施例中，控制器240可以被部署在任意其它便利的位置。另外，在一些实施例中，控制器240可能不是仅对冷却设备230的操作进行控制的专用控制器，但是可能是对照明单元200中包括例如(多个)固态光源220的操作在内的各种功能进行控制的多功能设备。
有利地，控制器240可以被配置为向冷却设备230施加使得第二电极234在卷起状态(图2A)和展开状态(图2B)之间反复转变而导致或影响对至少一个固态光源220进行冷却的流体235的流动的时变电压。在一些实施例中，控制器240可以被配置为在第一电极232和第二电极234之间施加周期性电压，特别是方波电压，以使得第二电极234对流体进行激励。在一些实施例中，该流体可以包括空气或者诸如氮气或氦气之类的另一种便利气体，而在其它实施例中，流体可以包括处于开环或闭环循环之中的水或者诸如冷却油之类的其它便利液体。
在一些实施例中，控制器240可以被连接至传感器。例如，该传感器可以是测量所要冷却的设备(例如，(多个)固态光源220)的温度的温度传感器，并且控制器240可以基于该输入而跨第一电极232和第二电极234或者在它们之间输出具体电压，即振幅、频率或图线。例如，在一个实施例中，当传感器测量到高温时，控制器240可以被配置为提高跨第一电极232和第二电极234或者在它们之间所施加的信号的频率，这可以使得第二电极234以更快速率卷起和展开，由此增强冷却效果。在另一个示例实施例中，该传感器可以是测量(多个)光源220的色温的光输出的光传感器，并且控制器240可以响应于光传感器输出而提供时变电压。例如，当光传感器测量到更高的1m输出时，控制器240可以提高其跨第一电极232和第二电极234或者在它们之间所提供的电压波形的频率。
在后续附图中图示的所描述实施例中，并未明确示出控制器，但是应当理解的是，这些实施例中的冷却设备被配置为接收时变电压以使得其可移动电极在卷起和展开状态之间进行转变，并且该时变电压可以由诸如图2A-B所示的控制器240之类的控制器来提供。
应当理解的是，图2A-B和以下所要讨论的其它附图并未依比例绘制，它们并非必然被认为是“像照片一样准确的”表示形式，而是应当被理解为出于解释的目的图示出各个实施例的不同元件。从而，例如，虽然为了图示清楚的目的，第二电极在图2A-B和以下所要描述的其它附图中被绘制为与电绝缘层稍稍分开，但是通常第二电极将与电绝缘层相接触。
图3A-C图示了具有可卷起的第二电极234的冷却设备230的电子设备300的第一实施例。电子设备300包括处于衬底210的第一侧的一个或多个发热元件310，以及处于衬底210相反的第二侧的冷却设备230。
发热元件310可以包括诸如固态光源、处理器、放大器等的电子组件。
冷却设备230与以上关于图2A-B所描述相同地被配置并进行操作，并且因此将不再重复其描述。
虽然在图3A-C中没有示出，但是设备300可以进一步包括诸如图2A-B的控制器240的控制器以便向冷却设备230供应时变电压，其使得第二电极234在卷起状态和展开状态之间反复转变以影响对一个或多个发热元件310进行冷却的流体的流动。在一些实施例中，该流体可以包括空气或诸如氮气或氦气之类的另一种便利气体，而在其它实施例中，流体可以包括处于开环或闭环循环之中的水或者诸如冷却油之类的其它便利液体。
在电子设备300中，所要冷却的一个或多个发热元件310所产生的热量通过元件310的背面传导至被冷却设备230主动冷却的衬底210。
图4A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备430的电子设备400的第二实施例。
电子设备400在构造和操作上与电子设备300相类似，将仅对它们之间的差异进行描述。
电子设备400包括冷却设备430，除了冷却设备430包括第三电极434之外，其在构造和操作上与以上所描述的冷却设备230相类似。电绝缘层(例如，电介质层)被部署在第一电极和第三电极434之间。控制器(图4A-C中未示出)进一步被配置为向冷却设备430特别是第三电极434施加第二时变电压，其使得第三电极434在卷起状态(图4B-C)和展开状态(图4A)之间反复转变而使得第二和第三电极共同工作以导致或影响对电子设备400的一个或多个发热元件进行冷却的流体的流动。有利地，第二电极234和第三电极434例如可以由诸如以上所描述的控制器240的控制器单独控制。在一些实施例中，通过向第二电极234和第三电极434施加不同电压波形而对第二电极234和第三电极434进行单独控制。
在其它实施例中，第二电极234和第三电极434被连接在一起并且从控制器接收相同的电压波形，但是彼此可以在不同电压展开，这例如是由于第二电极234和第三电极434由彼此不同的材料制成或者具有不同厚度。
在再一些其它的实施例中，第一电极232可以被对应于第二电极234和第三电极434的两个单独电极所替代，其可能具有单独的绝缘层，而使得两个单独的电极配对均利用由诸如控制器240的控制器所提供的其自己的相对应电压差进行驱动。
在又一些其它的实施例中，该冷却设备可以包括全部都被独立驱动的多于两个的可静电移动(例如，可卷起)的电极或电极配对。
图5A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备530的电子设备500的第三实施例。
电子设备500在构造和操作上与电子设备400相类似，将仅对它们之间的差异进行描述。
除了在冷却设备530中第二和第三电极在它们处于卷起状态时沿流体流动的方向而处于冷却设备的相反末端之外，冷却设备530在构造和操作上与如以上所描述的冷却设备430相类似。多个卷动冷却设备之间的协同操作可以增加冷却表面的压力和／或流动和／或大小。
图6A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备600的第四实施例。
电子设备600在构造和操作上与电子设备300相类似，将仅对它们之间的差异进行描述。
在电子设备600中，包括可移动电极的冷却设备被部署在所要冷却的一个或多个发热元件部署于其上的第一衬底和基本上平行于第一衬底的第二衬底610之间，其中流体235部署在第一衬底210和第二衬底610之间。该配置形式可以增强冷却设备所进行的流体235的位移或流动。
图7A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备700的第五实施例。
电子设备700在构造和操作上与电子设备600相类似，将仅对它们之间的差异进行描述。
电子设备700包括第一冷却设备230和第二冷却设备720。
特别地，电子设备700包括基本上平行于第一衬底的第二衬底610，其中流体部署在第一和第二衬底之间，并且被部署在第一冷却设备230和第二冷却设备720之间，其中第二冷却设备720被设置在第二衬底610与第一衬底最为接近的一侧。虽然并未被标出，但是第二冷却设备720包括：第三电极、第四电极以及部署在第三和第四电极之间的第二电绝缘层。第四电极被配置为响应于第三和第四电极之间的第三电位而处于卷起状态，并且进一步被配置为响应于第三和第四电极之间的第四电位而展开至展开状态。有利地，设备700可以进一步包括诸如图2A-B的控制器240的控制器，其中该控制器被配置为向第二冷却设备720施加第二时变电压，使得第四电极在卷起状态和展开状态之间反复转变以影响流体235在第一衬底210和第二衬底610之间进行流动。
图8A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备800的第六实施例。
在电子设备800中，冷却设备230被设置在基本上平行于第一衬底的第二衬底810上，并且该第二衬底位于第一衬底与发热元件相同的侧上。其流动由冷却设备230所导致或影响的流体被部署在第一和第二衬底之间。冷却的第二(可卷)电极被配置为响应于从控制器(图8A-C中未示出)所施加的时变电压而对流体进行影响以在平行于第一和第二衬底的方向进行流动。
图9A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备900的第七实施例。
电子设备900在构造和操作上与电子设备800相类似，将仅对它们之间的差异进行描述。
在电子设备中，冷却设备和第二衬底920是光学透明的。例如，可以使用诸如氧化铟锡(ITO)的透明电极材料以及透明衬底材料。这样的配置对于光学应用中所使用的发热组件的冷却可能是有利的，例如LED、OLED或激光二极管的冷却。当用于LED时，在一些实施例中，附加的漫射体910可以位于第二衬底920的顶部以便使得LED光线同质化。
图10A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备1000的第八实施例。
在设备1000中，一个或多个发热元件1020被设置在第一衬底的第一侧，并且冷却设备230被提供在相邻第一衬底和发热元件1020横向部署的管状结构1010内。管状结构1010具有接近于第一衬底以及一个或多个发热元件1020的第一端，以及关于第一端横向布置的第二端，其中第一端和第二端是开口的。在一些实施例中，管状结构1010可以具有方形或矩形的横截面。冷却设备230的第二电极被配置为影响流体以至少部分通过第一和第二端之间的管状结构以及在发热元件1020上进行流动以对发热元件1020提供冷却。
图11图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备1100的第九实施例。特别地，电子设备1100包括设置在结构1110的多个卡槽中的多个卡，其中每个卡被设置以如以上所描述的冷却设备230。
图12A-E是示出可卷电极的不同形状和配置的各个实施例的平面图。
图13A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备1300的第十实施例。
电子设备1300在构造和操作上与电子设备300相类似，将仅对它们之间的差异进行描述。
在电子设备1300中，冷却设备1330包括第一、第三和第四电极1305、1315和1325，其中电绝缘层部署在第二电极和第三电极1315之间，以及第二电极和第四电极1325之间。在有利的布置形式中，第一、第三和第四电极1305、1315和1325被连接至彼此不同的电位。该特征可以允许对可卷起的第二电极的移动进行有所改进的控制和切换。
图14A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备1400的第十一实施例。
电子设备1400在构造和操作上与电子设备300相类似，将仅对它们之间的差异进行描述。
在电子设备1400中，冷却设备1430的第一电极沿第二电极卷起和展开的方向而从分段1405通过分段1415到分段1425沿其长度具有传导性／电阻的梯度。该特征可以允许对可卷起的第二电极的移动进行有所改进的控制和切换。
图15A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备1500的第十二实施例。
特别地，图15A-C图示了其中冷却设备使用柔性材料构建并且因此能够在柔性和／或弯曲应用中使用的电子设备1500。
图16图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备1600的第十三实施例。
在电子设备1600中，冷却设备(例如，冷却设备230)被设置在具有在其相反两端具有流体入口1612和流体出口1614的盒体1610。
电子设备1600还包括其中具有腔以使得盒体1610可以可移去地插入其中的结构1620。结构1620在该腔的相反两端还包括与盒体1610的流体入口1612和流体出口1614相匹配的流体入口1622和流体出口1624。
一个或多个发热元件可以与结构1620相关联，以使得盒体1610可以排除热量或者向一个或多个发热元件提供冷却。
图17A-C图示了包括具有可卷电极的冷却设备的电子设备1700的第十四实施例。
电子设备1700在构造和操作上与电子设备600相类似，将仅对它们之间的差异进行描述。
电子设备1700和电子设备600之间的第一差异在于，电子设备1700包括设置在第二衬底610上的冷却设备1730。此外，冷却设备1730包括多个可静电移动的第二电极，特别是多个可弯曲的第二电极1734。例如，每个可弯曲的第二电极1734在长度上基本上可以短于电子设备600的可卷起的第二电极234。在该情况下，不同于第二电极1734响应于跨第一电极232和第二电极1734或在它们之间所施加的不同电压卷起和展开，第二电极1734可以响应于跨第一电极232和第二电极1734或在它们之间所施加的不同电压弯曲和伸直。
特别地，图17A图示了第二电极1734在第一电极232和第二电极1734之间没有施加电位差的情况下全部具有特别是处于弯曲状态的第一几何形状或配置。图17B图示了一些第二电极1734在响应于第一电极232和伸直的第二电极1734之间施加充分电位差的情况下具有特别是处于伸直状态的第二几何形状或配置。最后，图17C图示了一些第二电极1734在响应于第一电极232和伸直的第二电极1734之间施加充分电位差的情况下具有特别是处于伸直状态的第二几何形状或配置。通过例如响应于从诸如控制器240的控制器所施加的时变电压而在图17A-C所示的状态之间反复转变，可弯曲的第二电极能够导致或影响对衬底210上的发热设备进行冷却的流体1735的流动。
应当意识到的是，采用如图17A-C所示的可弯曲的第二电极的冷却设备可以被采用以替代以上例如参考图2A-C、3A-C、6A-C、7A-C、8A-C、9A-C、10A-C、11、13A-C、14A-C、15A-C和16所描述的一些其它实施例中的可卷电极。
图18A-C图示了包括具有可静电移动的电极的冷却设备的电子设备1800的第十五实施例。
电子设备1800在构造和操作上与电子设备1700相类似，将仅对它们之间的差异进行描述。
在电子设备1800中，冷却设备1830的第二电极1834具有一般的卷起或振荡的配置。特别地，第二电极1834包括：与第一衬底210的背面相接触的第一部分，以及与第二衬底610上的绝缘层相接触的第二部分，以及处于第一和第二部分之间的“s形”过渡，其中这两个部分的大小响应于跨第二电极1834和第一电极232或者在它们之间所施加的电压以如图18A-C所示的那样进行改变，例如响应于从诸如控制器240的控制器所施加的时变电压进行改变。随着第一和第二部分的大小变化，“s形”过渡的位置也沿第二电极1834的长度横向移动，由此导致或影响对衬底210上的发热设备进行冷却的流体1835的流动。这样的电极在此被定义为“滚动电极”。
应当意识到的是，可以采用如图18A-C所示的采用滚动电极的冷却设备以替代以上例如参考图6A-C、11和16所描述的一些其它实施例中的可卷电极。
虽然在此已经图示并描述了若干发明实施例，但是本领域技术人员将会轻易想到用于执行功能和／或获得在此所描述的结果和／或一个或多个优势的各种其它器件和／或结构，并且每种这样的变化和／或修改都被认为处于在此所描述的发明实施例的范围之内。更一般地，本领域技术人员将会轻易意识到，在此所描述的所有参数、尺寸、材料和配置都意在是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和／或配置将取决于针对其使用本发明教导的一个或多个具体应用。使用常规以内的实验，本领域技术人员将会认识到或者能够确定在此所描述的具体发明实施例的许多等同形式。因此，所要理解的是，以上实施例仅通过示例所给出，并且在所附权利要求及其等同形式的范围内，可以以具体描述和要求保护的以外的方式来实践本发明的实施例。本公开的发明实施例针对在此所描述的每个个体特征、系统、物品、材料、装备和／或方法。此外，如果这样的特征、系统、物品、材料、装备和／或方法并不互相矛盾，则两个或更多这样的特征、系统、物品、材料、装备和／或方法的任意组合形式也包括在本公开的发明范围之内。
如在此所定义和使用的所有定义都应当被理解为对字面定义、通过引用所结合的文献中的定义和／或所定义术语的常规含义加以支配。
除非明确相反指出，否则如说明书和权利要求中所使用的不定冠词“一个”(“a”和“an”)应当被理解为表示“至少一个”。
如说明书和权利要求中所使用的短语“和／或”应当被理解为这样连接的要素中的“任一个或二者”，即在一些情况下联合出现而在其它情况下非联合出现的要素。利用“和／或”所列出的多个要素应当以相同的方式进行理解，即这样连接的要素中的“一个或多个”。在通过“和／或”从句所具体标识的要素以外，可选地可以出现其它要素，而无论其是否与具体标识的那些要素相关。
如这里在说明书和权利要求中所使用的，“或”应当被理解为具有与如以上所定义的“和／或”相同的含义。例如，当在列表中分开事项时，“或”或者“和／或”将被解释为包含，即包括至少一个，而且还包括多个要素或要素列表中的多于一个、并且可选地，包括另外未列出的事项。仅明确指示相反含义的术语，诸如“仅其中一个”或“恰好其中一个”，或者在权利要求中使用时，“由...组成”将是指仅包括多个要素或要素列表中的一个。通常，如这里所使用的，当前面有诸如“任一个”、“之一”、“仅其中一个”或“恰好其中一个”之类的排他性术语时，术语“或者”将仅被解释为指示排他性替换形式(即“一个或另一个而非二者”)。当在权利要求中使用时，“基本上由...构成”将具有如在专利法领域中所使用的普遍含义。
如这里在说明书和权利要求中所使用的，涉及到一个或多个要素的列表的短语“至少一个”应当被理解为表示从该要素列表中的任意一个或多个要素中所选择的至少一个要素，而并非必然包括该要素列表内特别列出的每个和各个要素中的至少一个并且并不排除要素列表中的任意要素组合。该定义还允许可选地可以出现短语“至少一个”所涉及的要素列表内明确标示出的要素以外的要素。因此，作为非限制示例，“A和B中的至少一个”(或者等同地，A或B中的至少一个，或者等同地“A和／或B中的至少一个”)在一个实施例中可以是指至少一个可选地包括多于一个的A而没有B(并且可选地包括B以外的要素)；在其它实施例中，是指至少一个可选地包括多于一个的B而没有A出现(并且可选地包括A以外的要素)；在又另一个实施例中，是指至少一个可选地多于一个的A以及至少一个可选地包括多于一个的B(并且可选地包括其它要素)；等等。
还应当理解的是，除非明确另外指出，否则在这里所要求保护的包括多于一个步骤或动作的任意方法中，该方法的步骤或动作的顺序并非必然局限于该方法的步骤或动作所引用的顺序。
如果存在，权利要求中出现在括号之间的附图标记仅是为了方便而提供而并不应当被理解为以任何方式进行限制。
在权利要求以及以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“由...组成”等之类的所有过渡短语要被理解为是开放端点的，即意味着包括但并不局限于此。仅过渡短语“由...构成”和“基本上由...构成”应当分别是闭合或半闭合的过渡短语。

Claims (15)

1.一种冷却方法，包括：
在至少一个发热元件(310)附近设置冷却设备(230，1330，1430)，所述冷却设备包括：
第一电极(232)，
第二电极(234，1734，1834)，以及
电绝缘层(233)，部署在所述第一电极和所述第二电极之间，其中所述第二电极被偏置以具有第一几何配置，并且被配置为响应于在所述第一电极和所述第二电极之间所施加的电位而转变至第二几何配置；并且
向所述冷却设备施加时变电压，使得所述第二电极在所述第一几何配置和所述第二几何配置之间反复转变以影响流体(235)在基本上平行于所述第一电极的方向上的流动以用于冷却所述至少一个发热元件。
2.根据权利要求1所述的冷却方法，其中施加所述时变电压包括施加周期性电压。
3.根据权利要求1所述的冷却方法，其中所述第二电极是可卷电极(234)，并且被偏置以保持在卷起状态，并且进一步被配置为响应于在所述第一电极和所述第二电极之间所施加的所述电位而展开至展开状态。
4.根据权利要求1所述的冷却方法，其中所述第二电极是可弯电极(1734)，并且响应于在所述第一电极和所述第二电极之间的第一电位而被偏置以保持在弯曲状态，并且进一步被配置为响应于在所述第一电极和所述第二电极之间所施加的所述电位而移动至伸直状态。
5.根据权利要求1所述的冷却方法，其中所述第二电极是滚动电极(1834)。
6.一种冷却设备(230，1330，1430)，包括：
第一电极(232)；
可静电移动的第二电极(234，1734，1834)；以及
电绝缘层(233)，部署在所述第一电极和所述第二电极之间，
其中所述可静电移动的第二电极被配置为响应于在所述第一电极和所述第二电极之间的第一电位而具有第一几何配置，并且进一步被配置为响应于在所述第一电极和所述第二电极之间的第二电位而具有第二几何配置，并且
其中所述设备被配置为接收时变电压，并且响应于所述时变电压，所述可静电移动第二电极被配置为在所述第一几何配置和所述第二几何配置之间反复转变以影响流体(235)在基本上平行于所述第一电极的方向上的流动以用于冷却至少一个发热元件(310)。
7.根据权利要求6所述的冷却设备，进一步包括可静电移动的第三电极(434)，
其中所述电绝缘层部署在所述第一电极和所述第三电极之间，
其中所述可静电移动的第三电极被配置为响应于在所述第一电极和所述第三电极之间的第三电位而具有所述第一几何配置，并且进一步被配置为响应于在所述第一电极和所述第三电极之间的第四电位而具有所述第二几何配置，并且
其中所述设备被配置为接收第二时变电压，并且响应于所述第二时变电压，所述第三电极被配置为在所述第一几何配置和所述第二几何配置之间反复转变以使得所述第二电极和所述第三电极共同工作以影响对所述至少一个发热元件进行冷却的所述流体的所述流动。
8.根据权利要求6所述的冷却设备，进一步包括：
第一衬底(210)，其中所述第一电极、电绝缘层和所述可静电移动的第二电极被设置在所述衬底的第一侧；以及
第二衬底(610)，基本上平行于所述第一衬底并且部署在所述第一衬底的所述第一侧，其中所述流体部署在所述第一衬底和所述第二衬底之间，并且其中所述第二电极被配置为响应于所述时变电压而影响所述流体以在平行于所述第一衬底和所述第二衬底的方向上进行流动。
9.根据权利要求6所述的冷却设备，进一步包括：
第一衬底(210)，其中所述第一电极、电绝缘层和所述可静电移动的第二电极被设置在所述衬底的第一侧；
第二衬底(610)，基本上平行于所述第一衬底并且部署在所述第一衬底的所述第一侧，其中所述流体部署在所述第一衬底和所述第二衬底之间；
第三电极；
可静电移动的第四电极；以及
第二电绝缘层，部署在所述第三电极和所述第四电极之间，
其中所述第三电极、第二电绝缘层和所述可静电移动的第四电极被设置在所述第二衬底最接近于所述第一衬底的第一侧，
其中所述第四电极被配置为响应于在所述第三电极和所述第四电极之间的第三电位而具有第一几何配置，并且进一步被配置为响应于在所述第三电极和所述第四电极之间的第四电位而具有所述第二几何配置，并且
其中所述设备被配置为接收第二时变电压，并且响应于所述第二时变电压，所述可静电移动的第四电极被配置为在所述第一几何配置和所述第二几何配置之间反复转变以使得所述第二电极和所述第四电极共同工作以影响所述流体以在平行于所述第一衬底和所述第二衬底的方向上进行流动。
10.根据权利要求6所述的冷却设备，进一步包括第三电极(1315)和第四电极(1325)，其中所述电绝缘层部署在所述第一电极和所述第三电极之间以及所述第一电极和所述第四电极之间。
11.根据权利要求6所述的冷却设备，进一步包括：
盒体(1610)，具有流体入口(1612)和流体出口(1614)，
其中所述第一电极、可静电移动的第二电极和电绝缘层被部署在所述盒体内，并且
其中所述盒体被配置为可移去地插入结构(1620)的腔。
12.根据权利要求6所述的冷却设备，其中所述可静电移动的第二电极是可卷电极(234)。
13.根据权利要求6所述的冷却设备，其中所述可静电移动的第二电极是可弯电极(1734)。
14.根据权利要求6所述的冷却设备，其中所述可静电移动的第二电极是滚动电极(1834)。
15.根据权利要求6所述的冷却设备，其中将所述至少一个发热元件设置在衬底的第一侧，并且其中将所述第一电极设置在所述衬底的第二侧。
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