CN116134267A - 包括发光材料和两相冷却装置的系统 - Google Patents

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CN116134267A CN202180055321.XA CN202180055321A CN116134267A CN 116134267 A CN116134267 A CN 116134267A CN 202180055321 A CN202180055321 A CN 202180055321A CN 116134267 A CN116134267 A CN 116134267A
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Abstract

本发明提供了一种系统(1000)，该系统包括(i)发光体(200)和(ii)两相冷却装置(400)，其中两相冷却装置(400)具有装置壁(410)，其中装置壁(410)限定腔室(450)，其中装置壁(410)包括锥形部段(405)，该锥形部段(405)包括接触区域(406)，其中锥形部段(405)渐缩到接触区域(406)，其中发光体(200)热耦合到接触区域(406)，并且其中装置壁(410)在接触区域(406)处具有第一厚度d1，其中d1选自0.15mm‑0.35mm的范围。

Description

包括发光材料和两相冷却装置的系统
技术领域
本发明涉及一种包括发光体和两相冷却装置的系统。本发明还涉及一种包括该系统的光产生系统。
背景技术
包括发光体和两相冷却装置的系统在本领域中是已知的。例如，US2013049041A1描述了一种并入有源光学元件的导热性和相变传热机构。有源光学元件的示例包括用于发射光的各种磷光体材料、各种电驱动的光发射器和响应于光而产生电流或电信号的各种装置。导热性和相变传热机构的导热性和在蒸发与冷凝之间的相变在操作期间冷却有源光学元件。有源光学元件的至少一部分暴露于传热机构的蒸汽密封腔室内的工作流体。该传热机构包括至少部分透光的构件，以允许去往或来自有源光学元件的光的通过，并且相对于被包含在腔室内的蒸汽，密封传热机构的腔室。
发明内容
当需要高功率并且产生大量热量时，诸如当需要高强度照明时，从热源移除热量可能是有挑战性的。尤其，向相对小的热量产生区域提供足够的冷却可能是有挑战性的，诸如在使用相对发光体(诸如小的磷光体部件)的基于激光的照明中。全水系统可能受到可以通过热表面的液体阶段中的水量和压力的限制。
现有技术可以描述壳体中的电子部件(诸如驱动器)，其中在其他方面，壳体中的空的空间利用热界面材料填满。然而，热界面材料(诸如聚合物基复合材料和石墨型热界面材料)通常可以具有高达2000W/mK的最大热导率。
两相装置(诸如热管和蒸汽腔室)可以基于导热性和相变两者在两个位置之间传热。具体地，冷却液体可以通过在热源处吸收热量而转变为蒸汽，可以沿着两相冷却装置行进到热交换器，在热交换器处蒸汽可以冷凝成液体并且释放潜热。然而，包括这种两相装置的系统(诸如还包括发光装置的系统)可能仍然受到热限制，从而限制可以操作该系统的(最大)功率。
因此，本发明的一个方面是提供一种备选系统，其优选地进一步至少部分地消除上述缺点中的一个或多个缺点。本发明可以具有的目的是克服或改善现有技术的缺点中的至少一个缺点，或提供有用的备选。
因此，在第一方面，本发明可以提供一种系统，该系统包括热源(特别地发光体)以及两相冷却装置(也称为“两相装置”)。两相冷却装置可以具有装置壁，特别地其中装置壁限定(细长)腔室。装置壁可以包括锥形部段。该锥形部段可以包括接触区域，特别地其中锥形部段渐缩到接触区域。该接触区域可以被布置在沿着两相冷却装置的装置轴线的第一端部处。具体地，接触区域可以由(基本上)垂直于装置轴线的平面区域限定。因此，锥形部段可以渐缩到第一端部。热源(特别地发光体)可以热耦合到接触区域。在实施例中，装置壁可以在接触区域处具有第一厚度d1，特别地其中d1选自0.05-0.4mm的范围，特别地选自0.1-0.4mm的范围，诸如选自0.15-0.35mm的范围。第一厚度d1特别地可以沿着装置轴线限定。
在具体实施例中，系统可以包括(i)发光体和(ii)两相冷却装置，其中两相冷却装置具有装置壁，其中装置壁限定腔室，其中装置壁包括锥形部段，该锥形部段包括接触区域，其中锥形部段渐缩到接触区域，其中发光体热耦合到接触区域，并且其中装置壁在接触区域处具有第一厚度d1，其中d1选自0.15-0.35mm的范围。
本发明的系统可以提供以下益处：由于相对薄的接触区域，可以改善从热源(特别地从发光体)到两相冷却装置(中的液体)的传热，同时保持足够的(机械)应力抗性。例如，热管通常可以具有大约0.4mm或更厚的壁厚，使得热管可以承受热管由于传热而可能暴露于的(机械)应力。本发明的两相冷却装置的厚度的局部减小可以导致接触区域的第一侧和第二侧之间的低温差(ΔT)，这可以改善由两相冷却装置便于的整体传热。(接触区域的)第一侧特别地可以面向腔室，而(接触区域的)第二侧特别地可以面向热源，特别地发光体。
具体地，锥形部段可以减小两相冷却装置朝向接触区域的横截面积。因此，接触区域的面积可以相对较小，但是由于减小的厚度，可以在较低的ΔT处允许更多的传热。锥形部段可以便于从接触区域向上传递蒸汽(特别地沿着装置轴线)，同时允许水沿着(锥形)装置壁流到接触区域。具体地，两相冷却装置可以经由与接触区域相对的第二接触区域(参见下文)功能上耦合到热交换器，其中第二接触区域具有比接触区域更大的面积(由于锥形)，使得可以减小用于到热交换器的传热的液体/表面限制。具体地，在典型的两相冷却装置(诸如典型的热管)中热量可以从相对大的表面传递到类似大的表面的情况下，本发明的系统在两相冷却装置上提供“热斑点”，并且以高功率密度从热斑点去除热量。随着传热的改善，热源(特别地发光体)可以被更有效地冷却，这导致在相同的操作功率处热源的温度更低，这进一步导致由于加热在两相冷却装置上的机械应力减小。此外，可以在更高的功率处操作热源，从而导致更高的亮度，同时不超过针对本发明的两相冷却装置的最大应力水平。
此外，锥形部段可以增加两相冷却装置的工作角度，因为锥形部段可以在操作期间将冷却液体引导到接触区域。具体地，锥形部段(特别地V形锥形部段)可以便于两相冷却装置的倾斜，同时由于重力而指引液体流回到接触区域，而典型的两相冷却装置的芯可能倾向于在高局部热负荷的情况下相对快速地变干。
在实施例中，本发明可以提供一种包括热源(特别地发光体)的系统。术语“热源”在本文中可以指在操作期间产生热量的物体。具体地，它可以指可能需要冷却以用于持续操作的物体。例如，在实施例中，热源可以包括元件，该元件选自包括以下项的组：发光体、控制系统、驱动器、印刷电路板(PCB)和发光装置(诸如LED或二极管激光器)。
例如，在实施例中，系统可以包括多个两相冷却装置，其中多个冷却装置热耦合到(单个)PCB，特别地热耦合到PCB的不同PCB部件。在这样的实施例中，多个冷却装置特别地可以具有针对d1的不同的值，因为不同的PCB部件可能需要不同的传热的量。
具体地，热源可以是发光体。发光体可以包括发光材料，特别地磷光体。在实施例中，发光体可以包括层、多层或烧结体，特别地陶瓷体。术语“发光材料”在本文中可以指被配置为将光源辐射(参见下文)转换成发光材料辐射的材料，该转换通常可以伴随有(大量)热量生成。在具体实施例中，发光体包括陶瓷体或单晶。
为了解释的目的，在本文中可以主要关于其中热源包括发光体的实施例来描述本发明。然而，本领域技术人员应当清楚，本发明不限于这样的实施例。
系统还可以包括两相冷却装置。两相冷却装置可以是基于导热性和相变两者在两个位置之间传热的装置。具体地，可以将诸如水(例如，用于铜装置)或丙酮(例如，用于铝装置)的液体添加到两相冷却装置中，并且两相冷却装置可以是真空密封的。当热量被施加到两相冷却装置的一个区域时，液体可以转变成蒸汽并且移动到较低压力的区域，在该较低压力的区域处蒸汽冷却并且返回到液体形式，接着液体移动回到热源。
在实施例中，两相冷却装置特别地可以包括热管或蒸汽腔室元件，特别地热管，或特别地蒸汽腔室元件。蒸汽腔室元件和热管在本领域中是已知的，并且可以基于基本上相同的原理。热管和蒸汽腔室元件之间的差异可以是：热管通常可以具有基本上杆状的形状，而蒸汽腔室元件一般可以具有平面形状。具体地，蒸汽腔室元件可以包括相距相对短距离(诸如高达5mm)的两个基本上平面的板。此外，对于蒸汽腔室元件，可以相对自由地选择热斑点，而对于热管，通常具有在杆的相对侧的热侧和冷侧，诸如在柱形热管的基部处的热侧和冷侧。
两相冷却装置可以具有装置壁，特别地其中装置壁限定细长腔室。具体地，装置壁可以包围腔室。装置壁通常可以是气密的。装置壁特别地可以包括导热材料，该导热材料选自包括以下项的组：铜、铝、不锈钢、钛、镍、蒙乃尔合金(Monel)、钨、铌、钨、钼和英科乃尔合金(Inconel)。具体地，中温两相冷却装置可以包括镍，并且高温两相冷却装置可以包括蒙乃尔合金、钨、铌、钼和英科乃尔合金中的一种或多种。在实施例中，也可以应用例如两种或更多种金属的材料组合(诸如合金)。被配置用于功能上耦合到发光体的两相冷却装置可以特别地具有装置壁，该装置壁包括从包括铜、铝、不锈钢、镍和钛的组中选择的导热材料，这些导热材料可以尤其适合于这种系统的操作温度。
在另外的实施例中，装置壁可以包括具有低热膨胀系数的材料，特别地陶瓷材料，更特别地(石英)玻璃。具体地，低热膨胀系数可以导致较低的机械应力，这转而可以(局部地)使得能够进一步减小厚度。例如，石英玻璃可以具有接近0的热膨胀，从而允许在一侧加热石英玻璃并且在另一侧对其极度冷却，而不会破坏玻璃，这可以便于获得较小的ΔT。
腔室特别地可以是细长的腔室，特别地其中腔室的伸长的轴线垂直于接触区域。装置轴线特别地可以平行于腔室的伸长的轴线。
两相冷却装置(特别地装置壁)可以包括第一部段。第一部段可以包括在沿着两相冷却装置的装置轴线的(两相冷却装置的)第一端部处的接触区域。第一部段可以包括第一壁段和第二壁段，其中第一壁段限定接触区域并且被布置为(基本上)垂直于装置轴线。在实施例中，第二壁段特别地可以平行于装置轴线。在另外的实施例中，第一部段可以是锥形部段。
因此，两相冷却装置(特别地装置壁)可以包括锥形部段。锥形部段可以渐缩到接触区域。因此，两相冷却装置(特别地腔室)的在接触区域处并且垂直于装置轴线的横截面可以具有比两相冷却装置的在锥形部段的与接触区域相对的端部处并且垂直于装置轴线的第二横截面小的面积。具体地，接触区域处的横截面可以具有两相冷却装置的垂直于装置轴线的所有横截面中的最小面积。
接触区域特别地可以沿着两相冷却装置的装置轴线被布置在(两相冷却装置的)第一端部处。该接触区域可以具有平面形状，特别地其中该接触区域被布置为垂直于装置轴线。具体地，锥形部段可以包括接触区域。因此，锥形部段可以包括第一壁段和第二壁段，其中第一壁段限定接触区域并且被布置为(基本上)垂直于装置轴线，并且其中第二壁段被布置为相对于装置轴线成锥形角αt，其中20≤αt≤60。在实施例中，锥形角αt可以基本上是恒定的，诸如沿着第二壁部段的长度的至少80％(沿着装置轴线)是恒定的。然而，在另外的实施例中，锥形角αt可以沿着锥形部段(特别地沿着装置轴线)变化。
在实施例中，热源(特别地发光体)可以热耦合到接触区域，即，热源(特别地发光体)可以与接触区域热接触。具体地，术语“热接触”可以指示元件可以通过热过程与另一个元件交换能量。在实施例中，当两个元件相对于彼此以等于或小于约10μm的距离布置时，可以在两个元件之间实现热接触，尽管更大的距离(诸如高达100μm)可以是可能的。距离越短，热接触可以越好。具体地，距离可以是10μm或更小(诸如5μm或更小)。距离可以是相应元件的两个相应表面之间的距离。距离可以是平均距离。例如，两个元件可以在一个或多个(诸如多个)位置处物理接触，但是在一个或多个(特别地多个)其它位置处，元件不物理接触。例如，当一个或两个元件具有粗糙表面时可能就是这种情况。因此，在实施例中，两个元件之间的平均距离可以是10μm或更小(尽管更大的平均距离可以是可能的，诸如高达100μm)。在实施例中，两个元件的两个表面可以利用一个或多个距离保持器而保持相距一定距离。
在本文中，术语“热接触”可以特别地指可以提供至少约10W/mK(诸如至少20W/mK，诸如至少50W/mK)的热导率的元件的布置。在实施例中，术语“热接触”可以特别地指可以提供至少约150W/mK(诸如至少170W/mK，特别地至少200W/mK)的热导率的元件的布置。在实施例中，术语“热接触”可以特别地指可以提供至少约250W/mK(诸如至少300W/mK，特别地至少400W/mK)的热导率的元件的布置。
接触区域与热源(特别地发光体)之间的气隙可以对传热产生负面影响。因此，在实施例中，系统可以包括被布置在接触区域和发光体之间的导热膏。导热膏特别地可以与接触区域和发光体热接触。导热膏特别地可以提供至少0.1W/mK、特别地至少1W/mK、诸如至少2W/mK的导热率。在实施例中，导热膏可以具有选自0.1-15W/mK的范围的热导率，诸如选自0.1-5W/mK的范围的热导率。
因此，两相冷却装置可以被布置为将热量从热源输运走，特别地从发光体输运走。
在实施例中，装置壁可以在接触区域处具有第一厚度d1，特别地其中d1≤0.4mm。在另外的实施例中，d1可以选自0.05-0.4mm的范围，诸如选自0.1-0.4mm的范围，特别地选自0.15-0.35mm的范围。第一厚度d1特别地可以沿着装置轴线限定。具体地，低d1可以使得能够提供具有特别低的ΔT的低功率系统，该装置可以能够在较高的环境温度处操作，而不会使热源过热。
一般而言，两相冷却装置通常可以包括应用于外壳(管状或平面形状)的内壁的芯结构(烧结粉末、网筛和/或槽)。然而，本发明的两相冷却装置(特别地腔室)可以是中空的，即，两相冷却装置可以(基本上)没有芯结构。两相装置中的芯结构通常可以用于提供毛细效应，使得液体一旦在两相装置的冷侧冷凝，就流回两相装置的热侧。然而，芯结构可能限制两相装置的整体传热。
因此，本发明的两相装置通常可以是中空的。具体地，随着重力拉动液体，一旦在冷侧冷凝，两相装置的锥形部段就可以将液体引导到接触区域。
在其中两相冷却装置包括蒸汽腔室元件的实施例中，蒸汽腔室元件可以包括至少部分地由两个平行配置的板限定的蒸汽腔室，即，在实施例中，蒸汽腔室元件可以包括第一板和第二板，特别地在第一板和第二板之间具有蒸汽腔室。第一板和第二板特别地可以被平行地布置。因此，在实施例中，蒸汽腔室可以至少由具有等于腔室高度的平均板距离的第一板和第二板限定，即，第一板和第二板可以限定腔室高度。在板的边缘处，板可以焊接在一起以提供闭合的腔室。板还可以与一个或多个边缘一起限定蒸汽腔室。在实施例中，在第一板的相当大的部分和第二板的相当大的部分之上，板可以被平行地配置。例如，在第一板的面积的至少50％、诸如至少80％、如至少90％之上，以及在第二板的面积的至少50％、诸如至少80％、如至少90％之上，板可以被平行地配置。因此，在第一板的相当大的部分和第二板的相当大的部分之上，板之间的距离基本上可以不变化。第一板和第二板可以特别地近似为(相同的)矩形形状，诸如圆角矩形形状。具体地，关于平行配置的板的术语“平行”在本文中可以指两个板在板的相当大的部分之上具有距离彼此的基本上相同(最接近)的距离。因此，两个板例如可以是弯曲的，特别地具有相同的曲率半径，并且仍然被认为是平行的。因此，在这样的实施例中，(细长)腔室可以是蒸汽腔室。
在实施例中，装置壁可以由单件(材料)成形。
在实施例中，腔室可以具有至少(约)1mm3、诸如至少0.5cm3、特别地至少(约)1cm3、诸如至少约2cm3、特别地至少约5cm3、诸如约10cm3的腔室容积。在实施例中，腔室容积可以为至多(约)1000cm3，诸如至多500cm3，特别地至多100cm3，诸如至多25cm3，甚至更特别地至多(约)10cm3。具体地，当腔室容积大时，它可以进一步用作(辅助)散热器。
在实施例中，系统还可以包括光产生装置，特别地基于激光的光产生装置。(基于激光的)光产生装置可以被配置为(特别地经由一个或多个光学元件)向发光体提供(激光)光源光。因此，光产生装置可以包括激光器。在具体实施例中，光产生装置包括光源，其中光源包括激光器，如二极管激光器。在具体实施例中，光产生装置是激光器。
发光体可以被配置为将(入射)光源光(的至少一部分)转换成发光材料光。具体地，发光体可以包括被配置为将(入射)光源光的至少一部分转换成发光材料光的发光材料。
在实施例中，两相冷却装置(特别地锥形部段)可以以锥形角αt渐缩到接触区域。锥形角αt特别地可以是由装置壁限定的两个平面之间的(最小)角度，特别地其中两个平面中的第一平面由锥形部段限定，并且特别地其中两个平面中的第二平面平行于装置轴线。因此，锥形角αt也可以是(被限定为)由锥形部段限定的平面与装置轴线之间的(最小)角度。
在实施例中，两相冷却装置的至少一部分(特别地第二部段)可以具有柱形形状。在另外的实施例中，锥形部段可以具有近似截头锥体的形状。在这样的实施例中，第一平面可以特别地被限定为平行于：(i)跨越在截头锥体的顶表面和底表面之间并且沿着截头锥体的表面行进的最短线，以及(ii)截头锥体在沿着该最短线的点处的切线。在另外的实施例中，接触区域可以具有圆形形状。
在另外的实施例中，第二部段也可以具有直棱柱形状，诸如直矩形棱柱或直六边形棱柱。在另外的实施例中，锥形部段可以具有棱锥形状，诸如具有四个或六个侧面的棱锥形状。在另外的实施例中，接触区域可以具有规则的多边形形状，诸如正方形或六边形。
具体地，锥形部段可以具有形状，该形状被选择为使得它在锥形部段的一侧提供第二部段的形状，而在锥形部段的另一侧提供接触区域的形状。例如，锥形部段可以从柱形第二部段渐缩到正方形接触区域。
在实施例中，(平均)锥形角αt可以选自10°-70°的范围，特别地选自20°-60°的范围，诸如选自25°-55°的范围。在另外的实施例中，αt≥10°，诸如≥15°，特别地≥20°，诸如≥25°，特别地≥30°。在另外的实施例中，αt≤70°，诸如≤65°，特别地≤60°，诸如≤55°，特别地≤50°。
可以存在选择用于两相装置的小或大的锥形角αt的竞争原因。具体地，较大的锥形角可以导致两相装置的较大工作角，即，较大的锥形角αt可以导致两相装置对偏离垂直操作的较大耐受性。然而，较小的锥形角可以导致(冷却)液体到接触区域的改善的流动。因此，锥形角αt可以特别地选自25-65的范围，诸如选自20-60的范围。考虑到竞争的益处，这样的锥形角αt可以是尤其有利的。
在另外的实施例中，锥形部段可以以(基本上)恒定的锥形角αt(朝向接触区域)渐缩。因此，沿着锥形部段的至少60％，诸如沿着至少70％，特别地沿着至少80％，诸如沿着至少90％，锥形角αt可以是恒定的。
在另外的实施例中，锥形部段可以以变化的角度朝向接触区域渐缩。因此，锥形角αt特别地可以是(锥形部段的)平均锥形角αt。
在系统的操作期间，气泡(蒸汽)可以形成在装置壁上，这可以局部地减少传热。具体地，如果在接触区域上(或附近)形成气泡，则可以减少从热源到两相装置的热传递。因此，在实施例中，两相冷却装置(特别地锥形部段)可以在内部具有光滑表面。特别地，在实施例中，装置壁可以具有第一面和第二面，其中第一面指向腔室，并且第二面指向两相冷却装置的外部，其中由锥形部段包括的第一面的至少一部分(特别地由接触区域包括的第一面的至少一部分)具有≤120nm、特别地≤60nm、诸如≤40nm、特别地≤25nm、诸如≤15nm、特别地≤10nm、诸如≤5nm、特别地≤3nm、诸如≤2nm的表面粗糙度。
(第一面的)表面在两相冷却装置的其它部分处可以更粗糙。因此，在另外的实施例中，不由锥形部段包括的第一面的至少一部分，特别地不由接触区域包括的第一面的至少一部分，可以具有比由锥形部段(或由接触区域)包括的第一面的该至少一部分更大的表面粗糙度。
在实施例中，装置壁可以包括第二部段。具体地，锥形部段和第二部段可以一起限定装置壁，即，装置壁可以由锥形部段和第二部段组成。装置壁在第二部段处可以具有选自≥0.4mm的范围的第二厚度d2，特别地选自0.4-3mm的范围、诸如选自0.4-2mm的范围、特别地选自0.4-1mm的范围、诸如选自0.4-0.6mm的范围的第二厚度d2。
因此，装置壁可以在第二部段处比在接触区域处更厚。两相冷却装置通常可以具有第二厚度d2以增加对材料应力的耐受性，但是可以局部地(特别地在接触区域处)具有减小的厚度以增加接触区域处的热传递，特别地在热源和接触区域之间(诸如在发光体和接触区域之间)的热传递。具体地，d1/d2≤0.9，特别地≤0.8，诸如≤0.7，特别地≤0.6，诸如≤0.5。在另外的实施例中，d1/d2≥0.3，诸如≥0.4，特别地≥0.5，诸如≥0.6。因此，在另外的实施例中，在锥形部段处的装置壁的至少一部分可以具有第二厚度d2。
在实施例中，发光体可以具有体厚度db，体厚度db特别地垂直于由接触区域限定的平面，其中体厚度db≤2mm，诸如≤1mm，特别地≤0.8mm，诸如≤0.6mm，特别地≤0.5mm。
在实施例中，接触区域可以具有选自1-100mm2的范围，诸如选自5-60mm2的范围，特别地选自10-30mm2的范围的接触面积ac。在另外的实施例中，ac≥0.1mm2，诸如ac≥0.5mm2，特别地ac≥1mm2，诸如ac≥2mm2，特别地ac≥5mm2，诸如ac≥10mm2，特别地ac≥15mm2。在另外的实施例中，ac≤150mm2，诸如ac≤100mm2，特别地ac≤80mm2，诸如ac≤60mm2，特别地ac≤50mm2，更特别地ac≤40mm2，诸如ac≤30mm2，特别地ac≤20mm2。
如上所述，两相冷却装置可以具有装置轴线。该装置轴线可以被布置为垂直于接触区域，即，垂直于由接触区域处的壁部段限定的平面。
接触面积ac特别地可以是垂直于装置轴线的(两相冷却装置的)横截面积。
在实施例中，两相冷却装置可以具有垂直于装置轴线的平均横截面积am，其中ac≤0.8*am，诸如ac≤0.7*am，特别地ac≤0.6*am，诸如ac≤0.5*am。在另外的实施例中，ac≥0.1*am，诸如ac≥0.2*am，特别地ac≥0.3*am，诸如ac≥为0.5*am。
在另外的实施例中，第二部段可以具有垂直于装置轴线的(平均)横截面积a2，其中ac≤0.8*a2，诸如ac≤0.7*a2，特别地ac≤0.6*a2，诸如ac≤0.5*a2。在另外的实施例中，ac≥0.1*a2，诸如ac≥0.2*a2，特别地ac≥0.3*a2，诸如ac≥0.5*a2。
接触面积ac特别地可以具有与面对接触区域的热源的面(特别地发光体的面)相似的面积。因此，在实施例中，热源(特别地发光体)可以具有选自1-100mm2的范围，诸如选自5-60mm2的范围，特别地选自10-30mm2的范围的接触面积ah。在另外的实施例中，ah≥0.1mm2，诸如ah≥0.5mm2，特别地ah≥1mm2，诸如ah≥2mm2，特别地ah≥5mm2，诸如ah≥10mm2，特别地ah≥15mm2。在另外的实施例中，ah≤150mm2，诸如ah≤100mm2，特别地ah≤80mm2，诸如ah≤60mm2，特别地ah≤50mm2，更特别地ah≤40mm2，诸如ah≤30mm2，特别地ah≤20mm2。具体地，在实施例中，0.8≤ah/ac≤1.2，诸如0.9≤ah/ac≤1.1。
两相冷却装置通常可以在低气体压力处操作，即，在腔室中的低气体压力处操作。具体地，两相冷却装置可以在腔室中的冷却液体的蒸发压力处操作，该蒸发压力即为液体的蒸汽与其冷凝状态(对于给定温度)处于热力学平衡时的压力，该压力通常可以接近真空。例如，对于水，蒸发压力可以选自0.1-0.5巴(绝对压力)的范围，诸如为约0.2巴。在这样低的压力处，冷却液体可以容易地蒸发，这可以便于在两相冷却装置内传热。
在实施例中，液体可以包括水。在这样的实施例中，腔室中的腔室气体压力pc可以特别地选自≤0.5巴的范围，诸如≤0.3巴的范围，特别地≤0.2巴的范围，诸如≤0.1巴的范围。在另外的实施例中，腔室气体压力pc可以选自0-0.5巴的范围，诸如选自0.1-0.5巴的范围。
其它冷却液体可以具有显著更高的蒸发压力。例如，对于CO2，蒸发压力在室温处可以具有>5巴的蒸发压力。因此，在实施例中，腔室气体压力pc≥1巴，诸如≥1.5巴，特别地≥2巴，诸如≥3巴，特别地≥5巴，诸如≥10巴。在另外的实施例中，腔室气体压力pc≤100巴，诸如≤50巴，特别地≤20巴，诸如≤10巴，特别地≤5巴。
因此，在另外的实施例中，腔室气体压力pc可以选择为接近液体的蒸发压力pe，例如0.8*pe≤pc≤1.2*pe，特别地0.9*pe≤pc≤1.1*pe。本领域技术人员将能够选择适合于冷却液体的压力，特别地考虑到操作温度将压力设置为冷却液体的蒸发压力。
由于两相冷却装置的外部相对于腔室气体压力pc的相对较高的(环境)压力，装置壁可能因此经受机械应力。因此，在实施例中，系统可以包括压力控制元件，其中压力控制元件被配置为将外部空气压力控制在0.9*pc-1.3*pc的范围内，诸如在1*pc-1.2*pc的范围内，特别地在1*pc-1.1*pc的范围内。由于接触区域处的第一厚度d1，本发明的两相冷却装置可能对机械应力具有局部增加的易损性。因此，具体地，接触区域可以暴露于外部空气压力，其中压力控制元件被配置为将(该接触区域所暴露于的)外部空气压力控制在0.9*pc-1.3*pc的范围内，诸如在1*pc-1.2*pc的范围内，特别地在1*pc-1.1*pc的范围内。
在另外的实施例中，压力控制元件可以被配置为控制两相冷却装置(特别地锥形部段，更特别地接触区域)所暴露于的外部空气压力。
两相冷却装置可以具有“热侧”和“冷侧”，在“热侧”处，热量从热源(这里特别地从发光体)传递到两相冷却装置，在“冷侧”处，热量从两相冷却装置传递到热交换器(特别地散热器)。因此，在实施例中，两相冷却装置可以包括第二接触区域。第二接触区域特别地可以被布置为与接触区域相对，诸如在两相冷却装置沿装置轴线(A)的第二端部处。在这样的实施例中，系统还可以包括热交换器或功能上耦合到热交换器，其中第二接触区域热耦合到热交换器。术语“第二接触区域”也可以指多个第二接触区域。
光产生装置也可以在使用期间发热，并且因此冷却光产生装置可以是有益的。因此，在实施例中，光产生装置(也)可以(特别地在锥形部段处，诸如特别地在接触区域处)热耦合到两相冷却装置。通常，光产生装置不会像热源(诸如发光体)那样发热那么多；因此，第二厚度可以提供足够的传热，以维持光产生装置处的适当温度。
过热可能损坏两相冷却装置、光产生装置和/或发光体。因此，在实施例中，系统还可以包括控制系统和温度传感器。温度传感器特别地可以被配置为确定发光体的温度并且向控制系统提供温度相关信号。
在另外的实施例中，温度传感器可以被配置为确定热源的核心温度，特别地发光体的核心温度。在这样的实施例中，控制系统可以被配置为通过控制光产生装置和/或热交换器，特别地通过控制光产生装置，或特别地通过控制热交换器，将发光体的核心温度控制在≤220℃的范围内，诸如在≤200℃的范围内，特别地在≤180°的范围内，诸如在≤170°的范围内。
具体地，温度传感器可以被配置为确定热源的表面温度，特别地发光体的表面温度，特别地指向接触区域的(发光体的)表面的表面温度。在这样的实施例中，控制系统可以被配置为通过控制光产生装置和/或热交换器，特别地通过控制光产生装置，或特别地通过控制热交换器，将发光体的(表面)温度控制在≤100℃的范围内，特别地在≤90℃的范围内，诸如在≤85℃的范围内，特别地在≤80℃的范围内，诸如在≤75℃的范围内。
在实施例中，系统可以包括壳体。具体地，壳体可以包括两相装置和发光体。
如上所述，系统可以包括光产生装置。光产生装置可以包括一个或多个光源。特别地，在实施例中，一个或多个光源可以包括固态光源。例如，一个或多个光源可以包括LED。一个或多个光源被配置为产生光源光，诸如在实施例中的LED光。光源光特别地可以包括UV光和/或蓝光，诸如特别地UV光，或者特别地蓝光。
例如，系统可以是以下项的一部分或者可以被应用在以下项中：办公室照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家用照明系统、重点照明系统、聚光照明系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自点亮显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警告标志系统、医疗照明应用系统、指示器标志系统、装饰性照明系统、便携式系统、机动车应用、温室照明系统、园艺照明、LCD背光、激光系统、UV清洁系统或电子部件。
在具体实施例中，光源可以包括固态LED光源(诸如LED或激光二极管)。
术语“光源”还可以涉及多个光源，诸如2-20个(固态)LED光源。因此，术语LED也可以指多个LED。
在第二方面，本发明可以提供包括根据本发明的系统的光产生系统，该光产生系统从灯、照明器、投影仪装置、消毒装置和光学无线通信装置的组中选择。由于系统的改善的冷却，本发明的光产生系统可以具有以下益处，即它可以提供具有特别高的强度的光源光；它可以是特别明亮的。
在另一方面，本发明还可以提供这样的两相冷却装置。
在另一方面，本发明可以提供这样的锥形部段。具体地，锥形部段可以被设置为两相冷却装置盖，特别地其中两相冷却装置盖被配置为附接到第二部段以提供两相冷却装置。因此，在另一方面，本发明可以提供一种包括锥形部段的两相冷却装置盖。
在另一方面，本发明可以提供一种提供两相冷却装置的方法。具体地，该方法可以包括两相冷却装置的闭合。两相冷却装置的闭合特别地可以留下单个开口，以用于用(冷却)液体填充腔室。因此，该方法还可以包括用(冷却)液体填充腔室。在填充腔室之后，两相冷却装置可以被密封。因此，在另外的实施例中，该方法可以包括两相冷却装置的密封。
在实施例中，该方法可以包括(特别地通过将锥形部段和第二部段焊接在一起)将锥形部段和第二部段附接以提供两相冷却装置。
在另一方面，本发明提供了一种可用本发明的方法获得的两相冷却装置。
在另一方面，本发明提供了一种包括本发明的两相冷却装置的装置组件。具体地，该装置组件可以包括热耦合到两相冷却装置(的接触区域)的热源。热源特别地可以是电子装置。
本发明还提供了一种系统、组件或装置，该系统、组件或装置包括两个或更多个两相冷却装置，其中两个或更多个两相冷却装置中的至少两个两相冷却装置热耦合到不同(类型的)热源，并且其中两个或更多个两相冷却装置中的至少两个两相冷却装置具有不同的第一厚度。不同(类型的)热源可以例如选自由以下项组成的组：发光体、控制系统、驱动器、印刷电路板(PCB)和发光装置。
附图说明
现在将仅通过示例的方式，参考所附示意图来描述本发明的实施例，在所附示意图中对应的参考符号指示对应的部分，并且在所附示意图中：
图1A-图1D示意性地描绘了系统的实施例。
图2A-图2D示意性地描绘了系统的实施例的实验模拟的结果。
图3A-图3B示意性地描绘了系统的实施例的实验模拟的结果。
图4示意性地描绘了包括系统的光产生系统的实施例。示意图不一定是按比例的。
具体实施方式
图1A-图1D示意性地描绘了系统的实施例。
图1A示意性地描绘了系统1000的一个实施例，系统1000包括(i)热源，特别地发光体200，以及(ii)两相冷却装置400。两相冷却装置400可以具有装置壁410。装置壁410可以限定腔室450并且可以包括锥形部段405。锥形部段405可以包括接触区域406并且可以渐缩到接触区域406。接触区域406可以沿装置轴线A被布置在两相冷却装置400的第一端部401处，其中装置轴线A可以特别地垂直于接触区域406(由接触区域406限定的平面)。发光体200可以包括发光材料210并且可以热耦合到接触区域406，特别地使得由发光体产生的热量可以经由接触区域406传递到两相冷却装置。在接触区域406处，装置壁410可以(沿装置轴线A)具有第一厚度d1，其中d1选自0.10-0.40mm的范围。
在所描绘的实施例中，发光体200被描绘为与接触区域406直接(物理)接触。然而，在另外的实施例中，发光体200和接触区域406也可以通过空气和/或互连件而间隔开。因此，在另外的实施例中，系统1000可以包括互连件，其中互连件被布置在发光体200和接触区域406之间。因此，互连件可以被热耦合到发光体200和接触区域406。
腔室450可以(在操作期间)包括(冷却)液体430。该液体特别地可以选自包括以下各项的组：二氧化碳(≤30℃)、甲烷(-≤-100℃)、氮气(≤-160℃)、丙酮(-48℃至125℃)、氨(-75℃至125℃)、乙烷、甲醇(-75℃至120℃)、甲胺(-90℃至125℃)、戊烷(-125℃至125℃)、丙烯(-150℃至60℃)、水(1℃至325℃)、铯、NaK、钾、钠和锂，特别地以下中的一种或多种：丙酮(-48℃至125℃)、氨(-75℃至125℃)、乙烷、甲醇(-75℃至120℃)、甲胺(-90℃至125℃)、戊烷(-125℃至125℃)、丙烯(-150℃至60℃)、水(1℃至325℃)。在另外的实施例中，液体430特别地可以包括水。水可以是尤其有利的，因为它可以便于传递相对大量的能量。
在所描绘的实施例中，系统1000还包括光产生装置100，特别地基于激光的光产生装置100，光产生装置100被配置为向发光体200提供光源光101。具体地，发光体200(特别地发光材料210)可以被配置为将光源光101的至少一部分转换成发光材料光211。因此，系统1000可以提供系统光1001，该系统光100可以包括发光材料光211和(可选地)光源光101。
在实施例中，两相冷却装置400(特别地锥形部段405)可以以锥形角αt渐缩到接触区域406。锥形角αt特别地可以是在由锥形部段405限定的平面与由第二部段420限定的平面之间的(最小)角度。具体地，锥形角αt可以是在(i)由锥形部段405限定的平面与(ii)装置轴线A之间的(最小)(平均)角度。锥形角αt特别地可以选自20°-60°的范围。
在所描绘的实施例中，装置壁410具有第一面411和第二面412，其中第一面411指向腔室450并且第二面412指向两相冷却装置400的外部。特别地，由锥形部段405包括的第一面411(的至少一部分)，特别地由接触区域406包括的第一面411(的至少一部分)，具有≤25nm的表面粗糙度。
在另外的实施例中，装置壁410可以包括第二部段420，特别地其中锥形部段405和第二部段420一起限定装置壁410。在第二部段420处，装置壁410可以具有选自≥0.4mm范围的第二厚度d2。具体地，其中d1/d2≤0.8。
具体地，锥形部段405处的第一面411可以具有比第二部段420处的第一面411低的表面粗糙度。
在实施例中，腔室450可以是中空的，即，腔室450可以没有芯结构。然而，如本领域技术人员将清楚的，特别地在操作期间，腔室450可以包括(冷却)液体430。
在所描绘的实施例中，两相冷却装置400包括与接触区域406相对布置的第二接触区域426，第二接触区域426特别地被布置在两相冷却装置沿装置轴线A的第二端部402处。系统1000还可以包括热交换器600或功能上耦合到热交换器600，特别地其中第二接触区域426热耦合到热交换器600。因此，两相冷却装置400可以将热量从发光体200传递到热交换器600。
在实施例中，系统1000还可以包括控制系统300。控制系统300可以被配置为控制系统1000，特别地控制光产生装置100、热交换器600和压力控制元件500中的一者或多者，特别地控制光产生装置100。控制系统300可以被配置为控制受控元件的操作的任何方面。具体地，控制系统300可以控制光产生装置100的(操作)功率。此外，控制系统300可以诸如通过控制流过热交换器600的液体的量来控制热交换器600的热传递能力。在实施例中，控制系统300还可以控制由压力控制元件500提供的外部空气压力。
在所描绘的实施例中，系统1000还包括温度传感器310。温度传感器310可以被配置为确定发光体200的(表面或核心)温度，并且特别地向控制系统300提供温度相关信号。在这样的实施例中，控制系统可以被配置为通过控制光产生装置100和/或热交换器(特别地光产生装置，或特别地热交换器)来控制发光体200的(表面或核心)温度。
图1B示意性地描绘了系统1000的一个实施例，其中腔室450中的腔室气体压力pc选自0.1-0.5巴的范围。在所描绘的实施例中，系统1000还包括压力控制元件500，其中压力控制元件500被配置为将外部空气压力控制在1*pc-1.2*pc的范围内。具体地，压力控制元件500可以控制锥形部段405(特别地接触区域406)所暴露于的外部空气压力。
在所描绘的实施例中，发光体可以具有体厚度db，体厚度db特别地垂直于由接触区域限定的平面，诸如平行于装置轴线A，其中体厚度db≤2mm，诸如≤1mm，特别地≤0.8mm，诸如≤0.6mm，特别地≤0.5mm。
图1C示意性地描绘了系统1000的一个实施例，其中该系统包括光产生装置100和光学元件110，其中光产生装置100热耦合到两相冷却装置1000，特别地热耦合到锥形区域405。在另外的实施例中，光产生装置100可以热耦合到接触区域406。具体地，光产生装置100被配置为向光学元件110提供光源光101，特别地其中光学元件110被配置为将光源光101改向到发光体200。光学元件110特别地可以包括聚焦光学器件，更特别地反射聚焦光学器件。
在实施例中，发光体200可以包括发光材料210。发光体200特别地可以被配置为(诸如经由光学元件110)与光产生装置100成光接收关系。发光材料210可以被配置为将(激光)光源光101(例如，蓝光)的至少一部分转换成发光材料光211(例如，黄光)。
图1D示意性地描绘了系统1000的一个实施例，其中系统1000包括耦合到单个热交换器600的两个两相冷却装置400。在所描绘的实施例中，第一两相冷却装置400a耦合到单个光产生装置100，而第二两相冷却装置400b耦合到两个光产生装置100。因此，第二两相冷却装置400b的发光体200可以暴露于更大量的光源光101并且可以产生更多的热量。因此，第二两相冷却装置400b可以在第二装置接触区域406b处具有第二装置第一厚度d1b，第二装置第一厚度d1b小于第一两相冷却装置400a在第一装置接触区域406a处的第一装置第一厚度d1a。较小的厚度可以在接触区域的相对侧之间提供较小的ΔT，即，T2b-T1b<T2a-T1a，这可以使得第二两相冷却装置400b能够提供比第一两相冷却装置更高的传热，尽管两个两相冷却装置400都耦合到相同热交换器600。
因此，在实施例中，系统可以包括两个或更多个两相冷却装置400，其中两个或更多个两相冷却装置中的至少两个两相冷却装置热耦合到不同的热源，并且其中两个或更多个两相冷却装置中的至少两个两相冷却装置具有不同的第一厚度。例如，在不同热源产生变化量的热量时，或者在不同热源的(核心)温度要被控制在不同温度时，包括具有不同的第一厚度d1的多个两相冷却装置400的系统可以是有益的。
图2A-图2D和图3A-图3B示意性地描绘了对应于系统1000的实施例的模拟结果。具体地，对于模拟，装置壁410包括铜，其可以具有258MPa的机械极限。然而，在一般实践中，可能期望不将装置壁推到其理论极限，并且以较低的机械应力为目标，诸如210MPa(用于图2A-图2D)或180MPa(用于图3A-图3B)的极限。
具体地，模拟是用Solidworks执行的精细单元法(FEM)热模拟。模型根据以下参数化：直径为3.6mm的发光体；9.2mm的(两相冷却装置的)内管直径；0.4mm的第二厚度d2；7.6mm的(沿装置轴线限定的)锥形长度；在0.1mm至0.4mm范围内的第一厚度d1；包括具有400W/mK的热导率的铜的装置壁；第二部段包括铜并且功能上耦合到50℃的固定散热器温度；液体是水；腔室具有100.000W/mK的热导率，以表示用于模仿内部两相冷却装置的双液体气体阶段；两相冷却装置的长度(沿装置轴线)被设置为400mm。
图2A-图2B涉及具有接触区域406的系统1000，该接触区域406具有第一厚度d1＝0.4mm。图2C-图2D涉及具有接触区域406的系统1000，该接触区域406具有第一厚度d1＝0.2mm。图2A和图2C描绘了作为温度T(单位为℃)的函数的施加在系统1000上，特别地施加在接触区域406上的材料应力S(单位为MPa)。在210MPa处的水平线指示机械应力的被选择的上限。因此，对于具有d1＝0.4mm的系统1000，最大温度可以是约90℃，而对于具有d1＝0.2mm的系统1000，最大温度可以是约80℃。然后，图2B和图2D描绘作为温度T(单位为℃)的函数的最大功率传递P(单位为W)。因此，对于具有d1＝0.4mm的系统1000，最大功率传递P在80℃处可以是约350W或在90℃处可以是大约450W，而对于具有d1＝0.2mm的系统1000，最大功率传递P在80℃处可以是约650W。因此，具有较低d1的系统1000可以由于机械应力而具有较低的温度极限，但可以便于在给定温度处的较高的最大功率传递P。具体地，具有较低d1的系统1000可以在相应的温度极限处具有较高的最大功率传递P。
图3A-图3B示意性地描绘了系统1000的模拟，其中(朝向两相冷却装置400指向的表面的)发光体200的表面温度被设置为75℃。具体地，针对包括压力控制元件500的系统1000执行模拟，该压力控制元件500被配置为提供腔室450与接触区域406所暴露于的外部空气压力之间的0.1巴(线L2)或0.0巴(线L1)的压力差。
图3A示意性地描绘了作为第一厚度d1的函数的系统1000上的机械应力(单位为MPa)。因此，在每个第一厚度d1处，在减小的压力差处操作的系统1000可以在两相冷却装置400上施加较低的机械应力，从而允许对于给定的最大机械应力进一步减小d1。在图3B中，考虑到应用于材料应用的安全因素，最大机械应力例如被设置为180MPa，如180MPa处的水平线所表示的。因此，压力差为0.1的系统1000的实施例具有0.31mm的第一厚度的下边界，而压力差为0.0的系统1000具有0.28mm的第一厚度的下边界。图3B示意性地描绘了最大功率传递P(单位为W)与第一厚度d1的关系。由于压力差不直接影响最大功率传递P，所以线L1和L2重叠。因此，以0.31mm的第一厚度d1操作的系统1000具有405W的最大功率传递P，而以0.28mm的第一厚度d1操作的系统1000具有440W的最大功率传递P。因此，压力控制元件500可以被配置为减小腔室450与外部空气压力(即，在两相冷却装置400的外部)之间的压力差，以便允许两相冷却装置400具有减小的第一厚度d1，这转而可以便于更高的最大功率传递P。
图4示意性地描绘了光产生系统1200的实施例。光产生系统1200特别地可以包括灯1、照明器2或投影仪装置3，灯1、照明器2或投影仪装置3包括如本文所述并且提供系统光1001的系统1000。图4示意性地描绘了包括如上所述的系统1000的照明器2的一个实施例。附图标记301指示可以与控制系统300功能耦合的用户接口，控制系统300由系统1000所包括或功能耦合到系统1000。图4还示意性地描绘了包括系统1000的灯1的一个实施例。附图标记3指示包括系统1000的投影仪装置3或投影仪系统，该投影仪装置3可以用于诸如在墙处投影图像。
在另外的实施例中，光产生系统1200可以包括多个系统1000，特别地其中多个系统1000中的(至少)两个系统1000的两相冷却装置400具有不同的第一厚度d1。具有不同的第一厚度d1的两相冷却装置400特别地可以热耦合到光产生系统1200的不同(类型的)热源。当然，多于两个的两相冷却装置400可以是可用的，并且在其他具体实施例中，两个或更多个两相冷却装置400中的两个或更多个两相冷却装置400也可以具有相同的第一厚度d1。
进一步地，光产生系统1200从灯1、照明器2、投影仪装置3、消毒装置和光学无线通信装置的组中选择，该光产生系统1200包括根据前述权利要求中任一项所述的系统1000。
术语“多个”是指两个或更多个。此外，术语“多个”和“许多”可以互换使用。
本文中的术语“大体上”或“基本上”以及类似术语将被本领域技术人员所理解。术语“大体上”或“基本上”还可以包括具有“全部地”、“完整地”、“完全地”等的实施例。因此，在实施例中，形容词“大体上”或“基本上”也可以被去除。在适用的情况下，术语“大体上”或术语“基本上”还可以涉及90％或更高，诸如95％或更高，特别地99％或更高，甚至更特别地99.5％或更高，包括100％。此外，术语“约”和“近似”还可以涉及90％或更高，诸如95％或更高，特别地99％或更高，甚至更特别地99.5％或更高，包括100％。对于数值，应当理解的是，术语“大体上”、“基本上”、“约”和“近似”还可以涉及其所提及的值的90％-110％，诸如95％-105％，特别地99％-101％的范围。
术语“包括”还包括其中术语“包括”是指“由…组成”的实施例。
术语“和/或”特别地涉及在“和/或”之前和之后提到的项中的一个或多个项。例如，短语“项1和/或项2”和类似短语可以涉及项1和项2中的一者或多者。术语“包括”在一个实施例中可以是指“由…组成”，但在另一实施例中也可以是指“至少包含所限定的物种和可选的一种或多种其它物种”。
此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于区分相似的元件，并且不一定用于描述顺序或时间次序。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施例能够以不同于本文所描述或图示的其他顺序操作。
除其他之外，设备、装置或系统在本文中可以在操作期间被描述。本领域技术人员将清楚，本发明不限于操作的方法、或操作中的设备、装置或系统。
术语“另外的实施例”和类似术语可以指包括先前讨论的实施例的特征的实施例，但是也可以指备选的实施例。
应当注意，上述实施例说明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求书的范围的情况下设计许多备选实施例。
在权利要求中，置于括号中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。
动词“包括”及其变形的使用不排除除了权利要求中所述的那些之外的元件或步骤的存在。除非上下文另外清楚地要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”、“含有”、等应被解释为与排他性或穷举性意义相反的包含性意义；也就是说，在“包括但不限于”的意义上。元件之前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。
本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的设备权利要求或装置权利要求或系统权利要求中，这些装置中的若干装置可以由同一项硬件来体现。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。
本发明还提供了一种控制系统，该控制系统可以控制设备、装置或系统，或者可以执行本文描述的方法或过程。又进一步地，本发明还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品当在被功能性地耦合到设备、装置或系统或被设备、装置或系统包括的计算机上运行时，控制这种设备、装置或系统的一个或多个可控元件。
本发明还适用于包括在说明书中被描述的和/或在附图中被示出的表征特征中的一个或多个表征特征的设备、装置或系统。本发明还涉及包括在说明书中被描述的和/或在附图中被示出的表征特征中的一个或多个表征特征的方法或过程。此外，如果方法或方法的实施例被描述为在设备、装置或系统中执行，则应当理解，设备、装置或系统分别适合于或被配置用于(执行)该方法或该方法的实施例。
本专利中所讨论的各个方面可以被组合以便提供附加的优点。此外，本领域技术人员将理解，可以组合实施例，并且也可以组合多于两个的实施例。此外，特征中的一些特征可以形成一个或多个分案申请的基础。

Claims (15)

1.一种包括(i)发光体(200)和(ii)两相冷却装置(400)的系统(1000)，其中所述两相冷却装置(400)具有装置壁(410)，其中所述装置壁(410)限定腔室(450)，其中所述装置壁(410)包括锥形部段(405)，所述锥形部段(405)包括接触区域(406)，其中所述锥形部段(405)渐缩到所述接触区域(406)，其中所述发光体(200)热耦合到所述接触区域(406)，并且其中所述装置壁(410)在所述接触区域(406)处具有第一厚度d1，其中d1选自0.15mm至0.35mm的范围。
2.根据权利要求1所述的系统(1000)，其中所述系统(1000)还包括被配置为向所述发光体(200)提供光源光(101)的光产生装置(100)，其中所述发光体(200)包括被配置为将所述光源光(101)的至少一部分转换成发光材料光(211)的发光材料(210)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)，其中所述锥形部段(405)以锥形角αt渐缩到所述接触区域(406)，所述锥形角αt选自20°至60°的范围。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)，其中所述装置壁(410)具有第一面(411)和第二面(412)，其中所述第一面(411)指向所述腔室(450)，并且所述第二面(412)指向所述两相冷却装置(400)的外部，其中由所述锥形部段(405)包括的所述第一面(411)的至少一部分具有≤120nm的表面粗糙度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)，其中所述装置壁(410)包括第二部段(420)，其中所述锥形部段(405)和所述第二部段(420)一起限定所述装置壁(410)，并且其中在所述第二部段(420)处的所述装置壁(410)具有选自≥0.4mm的范围的第二厚度d2，其中所述装置壁(410)包括选自包括铜、铝、不锈钢、镍和钛的组中的导热材料。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)，其中所述发光体(200)能够具有体厚度db，所述体厚度db特别地垂直于由所述接触区域限定的平面，其中所述体厚度db≤2mm，诸如≤1mm，特别地≤0.8mm，诸如≤0.6mm，特别地≤0.5mm。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)，其中所述接触区域(406)具有选自1mm2至100mm2范围的接触面积ac，并且其中所述两相冷却装置(400)具有装置轴线(A)，并且其中所述两相冷却装置(400)具有垂直于所述装置轴线(A)的平均横截面积am，其中ac≤0.7*am，并且其中所述腔室(450)是中空的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)，其中所述腔室(450)中的腔室气体压力pc选自0.1巴至0.5巴的范围，其中所述系统包括压力控制元件(500)，其中所述接触区域(406)暴露于外部空气压力，其中所述压力控制元件(500)被配置为将所述外部空气压力控制在0.9*pc至1.3*pc的范围内。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)，其中所述两相冷却装置(400)包括与所述接触区域(406)相对布置的第二接触区域(426)，其中所述系统(1000)还包括热交换器(600)，其中所述第二接触区域(426)热耦合到所述热交换器(600)，并且其中所述腔室(450)具有≥1cm3的容积。
10.根据前述权利要求2-9中任一项所述的系统(1000)，其中所述光产生装置(100)热耦合到所述两相冷却装置(1000)。
11.根据前述权利要求2-10中任一项所述的系统(1000)，其中所述系统(1000)还包括控制系统(300)和温度传感器(310)，其中所述温度传感器被配置为确定所述发光体(200)的核心温度并且向所述控制系统(300)提供温度相关信号，并且其中所述控制系统被配置为通过控制所述光产生装置(100)来将所述发光体(200)的所述核心温度控制在≤200℃的范围内。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)，其中所述两相冷却装置(400)包括热管或蒸汽腔室。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)，其中所述光产生装置(100)包括激光器。
14.一种光产生系统(1200)，所述光产生系统(1200)从灯(1)、照明器(2)、投影仪装置(3)、消毒装置和光学无线通信装置的组中选择，所述光产生系统(1200)包括根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)。
15.根据权利要求14所述的光产生系统(1200)，其中所述光产生系统(1200)包括多个系统(1000)，其中所述多个系统(1000)中的至少两个系统(1000)的两相冷却装置(400)具有不同的第一厚度d1。
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