DE102008038549A1

DE102008038549A1 - Airflow producing device for cooling electronic circuit i.e. electronic ballast, utilized for energy-saving lamp, has vibrating element that is stimulated to vibrate by stimulation element, where vibrations lead to air flow

Info

Publication number: DE102008038549A1
Application number: DE102008038549A
Authority: DE
Inventors: Franz Bernitz; Gerhard Dr. Mitic; Martin Dr. Honsberg-Riedl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2010-03-04

Abstract

The device has a stimulation element (7) i.e. piezoelectric stack, and a vibrating element (9) that is stimulated to vibrate by the stimulation element, where the vibrations lead to air flow (4). An alternating voltage producing devices produces an alternating voltage that is applied to the stimulation element. The frequency of the produced alternating voltage corresponds to the natural frequency of the vibrating element. A connecting element is provided between the stimulation element and the vibrating element and mechanically connected with the stimulation element and the vibrating element. Independent claims are also included for the following: (1) an electronic circuit comprising a radiator box (2) a method for producing an airflow (3) a method for cooling an electronic circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms, insbesondere zur Kühlung einer elektronischen Schaltung, sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines Luftstroms.The Invention relates to a device for generating an air stream, especially for cooling an electronic circuit, as well as a method for generating a stream of air.

Kleine elektronische Schaltungen, die eine Leistungsfunktion haben, weisen typischerweise wenige durch Verlustleistung belastete Bauteile auf, die im Dauerbetrieb zu kühlen sind. Dies können beispielsweise ein Schalttransistor und eine Stromspeicherinduktivität sein.little one electronic circuits that have a power function point typically few components loaded by power dissipation, to cool in continuous operation are. This can For example, be a switching transistor and a current storage inductance.

Es ist bekannt, eine Kühlung über die passive Wärmeableitung über Kühlkörper oder heat pipes zu realisieren. Allerdings ist hierfür eine gewisse Größe der Kühlkörper nötig, um eine nennenswerte Ableitung in die Umgebung zu ermöglichen. Bei einem sehr kleinen Gerätevolumen, wie es beispielsweise bei den elektronischen Vorschaltgeräten (EVG) vorliegt, ist die passive Wärmeableitung bedingt durch den geringen Bauraum nur schwach. EVGs werden beispielsweise bei Energiesparlampen, mit aktiver Kühlung beispielsweise bei Projektoren benötigt. Andere Einsatzfelder sind Reglereinheiten und Steuerungen für Aufzüge, Lokomotiven oder Stahlwerke. Ein weiteres Feld zu kühlender Geräte sind kleine Netzgeräte mit oder ohne Transformator, Prozessoren, LED-Leuchten und MMICs (monolithische Mikrowellen-ICs).It is known to have a cooling over the passive heat dissipation via heat sink or to realize heat pipes. However, this requires a certain size of heatsink to to allow a significant derivative into the environment. For a very small volume of equipment, as with the electronic ballasts (ECG) is present, is the passive heat dissipation due to the small space only weak. ECGs become for example with energy-saving lamps, with active cooling, for example with projectors needed. Other applications include control units and controls for lifts, locomotives or steel works. Another field to cool devices are small power supplies with or without transformer, processors, LED lights and MMICs (monolithic Microwave ICs).

In heutigen Leistungselektronikschaltungen von Kleingeräten wird daher auch versucht, die Verlustwärme der Bauteile hoher Verlustleitung mit Wärmeleitkörpern und Wärmeleitmassen im kleinen Gerätevolumen möglichst gut zu verteilen um so die Maximaltemperatur noch relativ niedrig zu halten, andererseits Bauteile so zu ertüchtigen, dass sie hohe Betriebstemperaturen dauerhaft aushalten, beispielsweise Induktivitäten, die im Dauerbetrieb bei 200°C eingesetzt werden dürfen und so trotz der schlechten Wärmeabfuhr einsetzbar bleiben.In Today's power electronics circuits of small appliances is therefore also tries the heat loss of the components high loss line with Wärmeleitkörpern and Wärmeleitmassen in the small device volume preferably well distributed so the maximum temperature is still relatively low On the other hand, components should be preserved in such a way that they can withstand high operating temperatures durable, such as inductors, in continuous operation at 200 ° C used be allowed to and so despite the poor heat dissipation stay usable.

Auch bekannt ist es, Rotationsventilatoren einzusetzen, die über Ansaug- und Ausblasöffnungen einen aktiv angetriebenen Luftaustausch mit der Umgebungsluft in Gang halten. Auf diese Weise kann trotz eines möglicherweise kleinen Gerätevolumens eine erhöhte Geräteleistung, und damit verbunden, Verlustleistung zugelassen werden. Nachteile der kleinen Rotationsventilatoren sind sowohl ihre begrenzte Betriebssicherheit, beispielsweise durch Staubansatz und ihre begrenzte Lebensdauer, beispielsweise durch Lagerverschleiss. Weiterhin machen auch die vom Ventilator erzeugten Geräusche den Einsatz einer Reihe von Fällen problematisch.Also It is known to use rotary fans which are connected via suction and exhaust openings an actively driven air exchange with the ambient air in Keep going. In this way, despite a possibly small device volume one increased Device performance, and associated with it, power loss will be allowed. disadvantage the small rotary fans are both their limited operational safety, for example, by dust accumulation and their limited life, for example due to bearing wear. Continue to make the the noise generated by the fan Use of a number of cases problematic.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms, insbesondere zur Kühlung einer elektronischen Schaltung, sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines Luftstroms anzugeben, die in sehr geringer Größe ausführbar und geräuscharm sind, dabei aber eine hohe Lebensdauer aufweisen.It Object of the invention, a device for generating a Air flow, in particular for cooling an electronic circuit, as well as a method for generating specify an airflow that can be executed in very small size and noise are, but have a long life.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Einrichtung durch eine Einrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.These Task is with regard to the institution by a device solved with the features of claim 1. Regarding the procedure The object is achieved by a method having the features of claim 10 solved. The dependent claims relate to advantageous embodiments of the invention.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms weist ein Anregungs-Element und ein Schwingelement auf. Das Schwingelement ist vom Anregungs-Element zu Schwingungen anregbar. Die Schwingungen des Schwingelements führen zu einer Luftströmung.The inventive device for generating an air flow has an excitation element and a Oscillating element on. The vibrating element is of the excitation element excitable to vibrations. The vibrations of the vibrating element lead to an airflow.

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist gegenüber den bekannten rotierenden Ventilatoren und Piezoventilatoren mit langem, resonant schwingendem Ventilationsblatt einige Vorteile auf. Die Lebensdauer der Einrichtung übertrifft die eines ro tierenden Ventilators deutlich. Auch die Betriebssicherheit der Einrichtung übertrifft die des konventionellen rotierenden Ventilators. Ein Grund dafür ist das völlige Fehlen von makroskopischen Bewegungen, die beispielsweise einen Lagerverschleiß ausschließt. Ein weiterer Grund ist die Neigung von Teilen des Ventilators zum Staubansatz, was einen erschwerten Lauf des Ventilators oder eine Unwucht des Rotors bewirkt. Die erfindungsgemäße Einrichtung hingegen schleudert anhaftendes Fremdmaterial sofort ab.The inventive device points opposite the known rotating fans and piezo fans with long, resonantly oscillating ventilation leaf has some advantages on. The lifetime of the device exceeds that of a rotating fan clear. Also, the reliability of the device exceeds that of the conventional rotating fan. One reason is that complete absence macroscopic movements that exclude, for example, bearing wear. Another Reason is the tendency of parts of the fan to the dust approach, what a difficult run of the fan or an imbalance of the Rotor causes. The device according to the invention, however, hurls adhering foreign material immediately.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung eines Luftstroms wird ein Anregungs-Element mit einer Wechselspannung betrieben, wobei die entstehende Bewegung des Anregungs-Elements ein Schwingelement zu Schwingungen anregt, die zum Luftstrom führen.At the inventive method to generate an air flow is an excitation element with a Operated AC voltage, wherein the resulting movement of the excitation element is a vibrating element excites to vibrations that lead to airflow.

Bevorzugt ist das Anregungs-Element ein zylinder- oder scheibenförmig, dabei bevorzugt in Aufsicht kreisförmig. Es können aber auch quadratische oder andersartig geformte Elemente verwendet werden. Das Schwingelement kann ebenfalls die beschriebenen Formen haben, ist aber bevorzugt eine kreisförmige Scheibe. Dabei sind Anregungs-Element und Schwingelement bevorzugt parallel zueinander angeordnet, wobei zweckmäßig die Anordnung konzentrisch erfolgt.Prefers the excitation element is a cylindrical or disk-shaped, thereby preferably circular in plan view. It can but also square or differently shaped elements can be used. The vibrating element may also have the described shapes, but is preferably a circular Disc. In this case, excitation element and vibrating element are preferred arranged parallel to each other, where appropriate, the arrangement concentric he follows.

Als Materialien für das Schwingelement kommen Kunststoffe wie Plexiglas oder hartes PVC, Metalle wie Kupfer oder Messing, oder aber Keramiken wie Gläser zum Einsatz. Bevorzugt ist das Schwingelement aus Stahl.When Materials for the vibrating element come plastics such as Plexiglas or hard PVC, metals such as copper or brass, or ceramics such as glasses for Commitment. Preferably, the vibrating element is made of steel.

Zweckmäßig ist es, wenn Anregungs-Element und Schwingelement eine mechanische Verbindung untereinander aufweisen, so dass Bewegungen des Anregungs-Elements über ein festes Medium auf das Schwingelement übertragen werden. Die Anregung durch das Anregungs-Element erfolgt zweckmäßig über elektrisch angeregte Bewegungen, insbesondere Schwingungen, d. h. Dickenschwankungen des Anregungs-Elements. Die Schwingungen können dabei in beliebiger Richtung auftreten. Insbesondere kann bei einer konzentrisch parallelen Anordnung eines scheibenförmigen Anregungs-Elements und eines ebenfalls kreisscheibenförmigen Schwingelements eine Schwingung des Anregungs-Elements in Richtung des Schwingelements erfolgen. Ebenso kann aber auch eine Dickenschwankung senkrecht dazu erfolgen, d. h. in der Scheibenebene. Auch beides zusammen kann verwendet werden. Ebenso kann das Element anderweitig schwingen, beispielsweise sind auch Scherschwingungen möglich.Is appropriate it, if excitation element and vibrating element a mechanical connection have one another, so that movements of the excitation element via a solid medium are transferred to the vibrating element. The suggestion The excitation element is expediently carried out via electrically excited movements. in particular vibrations, d. H. Thickness variations of the excitation element. The vibrations can thereby occur in any direction. In particular, at a concentric parallel arrangement of a disk-shaped excitation element and a likewise circular disk-shaped vibrating element a vibration of the excitation element in the direction of the vibrating element take place. Likewise, however, a thickness fluctuation can take place perpendicular to it, d. H. in the disk plane. Also both together can be used become. Likewise, the element may otherwise swing, for example Shear vibrations are also possible.

Um die Bewegungen des Anregungs-Elements zu bewirken, weist die Einrichtung bevorzugt eine Einrichtung zur Erzeugung einer Wechselspannung auf. Die Wechselspannung wird an das Anregungs-Element angelegt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Wechselspannung eine Frequenz aufweist, die der Eigenfrequenz des Schwingelements entspricht, da in diesem Fall eine resonante Anregung des Schwingelements erfolgt, was zu einer großen Amplitude der Schwingung führt. Weiterhin wird die Wechselspannung bevorzugt so gewählt, dass sie auch im Anregungs-Element zu einer resonanten Schwingung führt.Around To cause the movements of the excitation element, the device prefers a device for generating an alternating voltage. The AC voltage is applied to the excitation element. there It is advantageous if the AC voltage has a frequency that the natural frequency of the vibrating element corresponds, since in this case a resonant excitation of the vibrating element takes place, resulting in a big amplitude the vibration leads. Furthermore, the AC voltage is preferably selected so that they also in the excitation element leads to a resonant oscillation.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Wechselspannung mit einer Frequenz von wenigstens 50 kHz verwendet wird. Insbesondere können auch Frequenzen von wenigstens 100 kHz oder wenigstens 200 kHz verwendet werden. Durch diese Wechselspannungen wird eine Erzeugung von Ultraschall durch das Schwingelement bewirkt. Der Ultraschall ist nicht hörbar und hat eine zumindest bei Frequenzen oberhalb von 100 kHz geringe Reichweite in Luft. Eine Geräuschbelästigung wird dadurch ausgeschlossen.Especially It is advantageous if an alternating voltage with a frequency of at least 50 kHz is used. In particular, too Frequencies of at least 100 kHz or at least 200 kHz used become. These alternating voltages produce ultrasound caused by the vibrating element. The ultrasound is not audible and has a low range, at least at frequencies above 100 kHz in air. A noise annoyance is excluded.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Anregungs-Element und dem Schwingelement ein Verbindungselement vorgesehen. Das Verbindungselement ist mit beiden Elementen mechanisch verbunden. Hierdurch wird die Energie der Bewegungen des Anregungs-Elements zum Schwingelement übertragen. Dabei kann das Verbindungselement als Modentransformator agieren. Das Verbindungselement kann beispielsweise als eine oder mehrere stangenartige Verbindungen aus gestaltet sein, als kugel- oder quader- oder kegelförmige Verbindungen. Das Verbindungselement kann dabei massiv oder hohl sein. Die mechanische Verbindung mit dem Schwingelement kann beispielsweise am Außenrand des Schwingelements oder auch auf einer Seite des Schwingelements in der Mitte oder im Bereich der Mitte. Bevorzugt ist das Verbindungselement kegelstumpfförmig und wird an seiner Deckel- und Bodenfläche vom Schwingelement und dem Anregungs-Element abgeschlossen. Als Materialien für das Schwingelement kommen Kunststoffe wie Plexiglas oder hartes PVC, Metalle wie Kupfer oder Messing, oder aber Keramiken wie Gläser zum Einsatz. Bevorzugt ist das Schwingelement aus Stahl. Neben einem massiven Aufbau ist es auch möglich, das Schwingelement hohl oder als Gitterstruktur aufzubauen. Dabei wird das Schwingelement bevorzugt so aufgebaut, dass es eine niedere Schallgeschwindigkeit bei gleichzeitig hoher Dichte aufweist.In an advantageous embodiment of the invention is between the Excitation element and the vibrating element a connecting element intended. The connecting element is mechanical with both elements connected. This will be the energy of the movements of the excitation element transmitted to the vibrating element. In this case, the connecting element can act as a modem transformer. For example, the connector may be one or more be rod-like compounds designed as a spherical or cuboid or cone-shaped Links. The connecting element can be solid or hollow be. The mechanical connection with the vibrating element can, for example on the outer edge of the vibrating element or on one side of the vibrating element in the middle or in the middle. The connecting element is preferred truncated cone and is at its lid and bottom surface of the vibrating element and completed the excitation element. As materials for the vibrating element Plastics like Plexiglas or hard PVC, metals like copper or brass, or ceramics such as glasses are used. Prefers is the swinging element made of steel. In addition to a massive construction is it also possible to build the vibrating element hollow or as a lattice structure. there For example, the vibrating element is preferably constructed to have a low sound velocity at the same time having a high density.

Als Anregungs-Element kann beispielsweise ein piezoelektrischer Stapel oder ein piezoelektrischer Tonsignalgeber verwendet werden. Der piezoelektrische Stapel hat den Vorteil, vergleichweise große Hübe bei der elektrisch induzierten Bewegung bei niedriger Spannung zu zeigen, während der piezoelektrische Tonsignalgeber besonders einfach aufgebaut ist. Ebenfalls als Anregungs-Element verwendbar sind elektrostriktive oder magnetostriktive Elemente oder ein dem Kondensator-Mikrofon entsprechender Aufbau.When Excitation element, for example, a piezoelectric stack or a piezoelectric sounder can be used. Of the piezoelectric stack has the advantage of comparatively large strokes in the to show electrically induced movement at low voltage while the piezoelectric sound signal generator is particularly simple is. Also usable as an excitation element are electrostrictive or magnetostrictive elements or a capacitor microphone corresponding Construction.

Die Einrichtung lässt sich vorteilhaft in einer elektronischen Schaltung, insbesondere einem elektronischen Vorschaltgerät für eine Energiesparlampe, einsetzen. Dabei ist zweckmäßig die Einrichtung so angeordnet ist, dass im Bereich der Schaltung bzw. zu kühlender Elemente der Schaltung ein Luftstrom zur Kühlung der Schaltung erzeugt wird. Dabei können die zu kühlenden Elemente der Schaltung auch wenigstens teilweise Kühlkörper aufweisen, wobei die Einrichtung so angeordnet ist, dass der Luftstrom den Kühlkörper um- oder durchströmt.The Device leaves advantageous in an electronic circuit, in particular an electronic ballast for an energy-saving lamp, use. It is expedient the Device is arranged so that in the area of the circuit or to be cooled Elements of the circuit generate an airflow for cooling the circuit becomes. It can the ones to be cooled Elements of the circuit also at least partially have heat sink, wherein the device is arranged such that the air flow circumscribes the heat sink. or flows through.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung so nahe an den zu kühlenden Elementen der Schaltung bzw. deren Kühlkörpern angeordnet wird, dass der vom Schwingelement abgegebene Ultraschall die dünne unbewegte isolierende Luftschicht, die jeden Körper umgibt (den sog. thermal boundary layer), zumindest stört, sodass eine bessere Kühlung ermöglicht wird. Hierfür muss die Reichweite des Ultraschalls in Luft berücksichtigt werden, die beispielsweise bei Frequenzen oberhalb von 200 kHz nur noch wenige mm beträgt.Especially It is advantageous if the device is so close to the one to be cooled Elements of the circuit or their heat sinks is arranged that the ultrasound emitted by the vibrating element the thin unmoved insulating air layer that surrounds every body (the so-called thermal boundary layer), at least disturbs, so that a better cooling is possible. Therefor For example, the range of ultrasound in air must be considered at frequencies above 200 kHz only a few mm.

Bevorzugte, jedoch keinesfalls einschränkende Ausführungsbeispiele für die Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei sind die Merkmale schematisiert dargestellt und sich entsprechende Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen markiert. Die Figuren zeigen dabei im EinzelnenPreferred, but by no means limiting embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. The features are shown schematically and corresponding features are the same Reference signs marked. The figures show in detail

1 eine elektronische Schaltung mit zwei Transistoren und einer Kühleinrichtung, 1 an electronic circuit with two transistors and a cooling device,

2 eine elektronische Schaltung mit zwei Transistoren mit Kühlkörpern und einer Kühleinrichtung, 2 an electronic circuit with two transistors with heat sinks and a cooling device,

3 eine Kühleinrichtung. 3 a cooling device.

1 zeigt eine Platine 6 mit einer elektronischen Schaltung. Die Platine 6 ist in einem Gehäuse 1 untergebracht. Das Gehäuse 1 weist auf einer Seite zwei Eintrittsöffnungen 2 und auf der anderen Seite zwei Austrittsöffnungen 3 auf. Im Bereich der Eintrittsöffnungen 2 ist auf der Platine 6 eine Kühleinrichtung vorgesehen. Die Kühleinrichtung besteht aus einem piezoelektrischen Aktor 7, einem Metallresonator 8 und einem Ultraschallemitter 9. Der piezoelektrische Aktor 7 ist kreisscheibenförmig und in aufrecht stehender Weise auf der Platine 6 befestigt. Der piezoelektrische Aktor 7 weist elektrische Verbindungen zu seiner Versorgung mit Wechselspannung auf, die in 1 nicht gezeigt sind. Der Metallresonator 8 ist ausgestaltet als hohler, kreisförmiger Kegelstumpf. Seine Bodenfläche ist dabei mit dem Außenrand des piezoelektrischen Aktors 7 verbunden. Die wesentlich kleinere Deckelfläche des Metallresonators 8 ist mit dem Ultraschall emitter 9 verbunden. Der Ultraschallemitter 9 ist kreisscheibenförmig und ist etwa viermal so groß wie die Deckelfläche des Metallresonators 8. Ultraschallemitter 9 und piezoelektrischer Aktor 7 sind konzentrisch nebeneinander angeordnet. Auf der Platine 6 sind als beispielhafter Teil der elektronischen Schaltung zwei Transistoren 5 aufgebracht. Die Transistoren 5 sind dabei ebenfalls aufrecht stehend auf der Platine 6 befestigt und sind zu kühlen. 1 shows a board 6 with an electronic circuit. The board 6 is in a housing 1 accommodated. The housing 1 has two inlets on one side 2 and on the other side two outlet openings 3 on. In the area of the inlet openings 2 is on the board 6 provided a cooling device. The cooling device consists of a piezoelectric actuator 7 a metal resonator 8th and an ultrasound emitter 9 , The piezoelectric actuator 7 is circular disk-shaped and upright on the board 6 attached. The piezoelectric actuator 7 has electrical connections to its supply of alternating voltage, which in 1 not shown. The metal resonator 8th is designed as a hollow, circular truncated cone. Its bottom surface is with the outer edge of the piezoelectric actuator 7 connected. The much smaller lid surface of the metal resonator 8th is emitter with the ultrasound 9 connected. The ultrasound emitter 9 is circular disk-shaped and is about four times as large as the lid surface of the metal resonator 8th , ultrasonic emitter 9 and piezoelectric actuator 7 are arranged concentrically next to each other. On the board 6 are two transistors as an exemplary part of the electronic circuit 5 applied. The transistors 5 are also standing upright on the board 6 attached and are to cool.

Im Betrieb wird nun der piezoelektrische Aktor 7 mit einer Wechselspannung von einer Frequenz von 250 kHz versorgt. Der piezoelektrische Aktor 7 ist dabei so ausgestaltet, dass er eine Dickenschwankung senkrecht zur Fläche der Platine 6 zeigt, also sein Durchmesser schwankt. Diese Dickenschwankungen übertragen sich auf den Metallresonator, der sie wiederum auf den Ultraschallemitter 9 überträgt.In operation, the piezoelectric actuator is now 7 supplied with an AC voltage of a frequency of 250 kHz. The piezoelectric actuator 7 is designed so that it has a thickness variation perpendicular to the surface of the board 6 shows, so its diameter fluctuates. These variations in thickness are transferred to the metal resonator, which in turn transmits it to the ultrasound emitter 9 transfers.

Im Versuch zeigt sich dabei, dass eine geringe Dickenschwankung des piezoelektrischen Aktors 7 schon auf der Oberseite des Metallresonators 8, d. h. der dem Ultraschallemitter 9 zugewandten Seite, zu Schwingungen mit einer Amplitude im 0,5 μm-Bereich führt. Auf dem Ultraschallemitter 9 werden dadurch wiederum Schwingungen mit Amplituden von 5 μm erzeugt.The experiment shows that a small thickness variation of the piezoelectric actuator 7 already on the top of the metal resonator 8th ie the ultrasonic emitter 9 facing side, leading to oscillations with an amplitude in the 0.5 micron range. On the ultrasound emitter 9 This in turn generates vibrations with amplitudes of 5 μm.

Eine zweite Ausführungsmöglichkeit für die Erfindung ist in 2 dargestellt. Die meisten Elemente sind dabei unverändert gegenüber der ersten Ausführungsmöglichkeit nach 1. In diesem Fall jedoch werden nicht die Transistoren 5 direkt vom Luftstrom gekühlt. Stattdessen erfasst der Luftstrom zwei Kühlkörper 10, die mit den Transistoren 5 verbunden sind. Vorteilhaft ist dabei, dass gewöhnlich durch die Kühlkörper 10 eine größere Oberfläche bereitgestellt wird. Dadurch wird ein verbesserter Wärmeabtransport erreicht. Es ist klar, dass ohne die Kühlkörper 10 gewöhnlich ein kompakterer Aufbau möglich ist.A second possible embodiment of the invention is in 2 shown. Most elements are unchanged compared to the first embodiment after 1 , In this case, however, not the transistors 5 cooled directly from the airflow. Instead, the airflow captures two heatsinks 10 that with the transistors 5 are connected. It is advantageous that usually by the heat sink 10 a larger surface is provided. As a result, an improved heat dissipation is achieved. It is clear that without the heat sink 10 usually a more compact design is possible.

In 3 ist schematisch eine dritte Ausführungsmöglichkeit für die Erfindung gezeigt. 3 zeigt dabei lediglich die Einrichtung zur Erzeugung des Luftstroms selbst. Diese weist neben dem piezoelektrischen Aktor 7 und dem Ultraschallemitter 9 anstelle des Metallresonators 8 ein Gitterelement 11 auf. Das Gitterelement 11 wirkt ebenso wie der Metallresonator 8 als Modenwandler und überträgt die Dickenschwankungen vom piezoelektrischen Aktor 7 auf den Ultraschallemitter 9. Durch den verringerten Luftwiderstand wird jedoch weniger Energie in Form von Schall an die umgebende Luft abgegeben, während die Übertragung von Energie an den Ultraschallemitter 9 bestehen bleibt.In 3 schematically a third embodiment of the invention is shown. 3 shows only the means for generating the air flow itself. This has next to the piezoelectric actuator 7 and the ultrasound emitter 9 instead of the metal resonator 8th a grid element 11 on. The grid element 11 works just like the metal resonator 8th as a mode converter and transmits the thickness variations of the piezoelectric actuator 7 on the ultrasound emitter 9 , However, due to the reduced air resistance, less energy is dissipated in the form of sound to the surrounding air, while the transmission of energy to the ultrasonic emitter 9 persists.

Um die seitlich und damit unwirksam für die Kühlung abgegebene Schallenergie weiter zu verringern, ist weiterhin um den piezoelektrischen Aktor 7 und das Gitterelement 11 ein Reflektor 12 vorgesehen. Dieser wirft den seitlich abgegebenen Schall wenigstens teilweise zurück zum Gitterelement 11 und sorgt somit für einen teilweise abgeschlossenen Luftraum innerhalb des Reflektors 12, der vergleichweise wenig Schall verloren gehen lässt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Reflektor 12 selbst nur möglichst geringfügig vom piezoelektrischen Aktor 7 in Schwingungen versetzt wird, da dies wiederum zu einem Energieverlust führen würde. Deshalb ist der Reflektor 12 in diesem Ausführungsbeispiel nicht direkt mechanisch mit dem piezoelektrischen Aktor 7 oder dem Gitterelement 11 verbunden, sondern stattdessen an der Platine 6 befestigt. In einer alternativen Ausgestaltungsform zu der in 3 gezeigten könnte der Reflektor auch statt an der Platine 6 am Gehäuse 1 befestigt sein, um noch weniger in Schwingungen versetzt zu werden.In order to further reduce the sound energy emitted laterally and thus ineffective for the cooling, the piezoelectric actuator is still around 7 and the grid element 11 a reflector 12 intended. This throws the laterally emitted sound at least partially back to the grid element 11 and thus provides for a partially closed airspace within the reflector 12 that gets lost comparatively little sound. It is advantageous if the reflector 12 even as small as possible of the piezoelectric actuator 7 is vibrated, as this in turn would lead to an energy loss. That's why the reflector 12 not directly mechanically with the piezoelectric actuator in this embodiment 7 or the grid element 11 but instead on the board 6 attached. In an alternative embodiment to the in 3 The reflector could also be shown on the board 6 on the housing 1 be attached to be even less vibrated.

Claims

Device for generating an air flow ( 4 ) with an excitation element ( 7 ) and a vibrating element ( 9 ), wherein the vibrating element ( 9 ) from the excitation element ( 7 ) is excitable to vibrations and the vibrations to an air flow ( 4 ) to lead.

Device according to claim 1 with an on direction for generating an AC voltage, wherein the AC voltage to the excitation element ( 7 ) can be applied.

Device according to Claim 2, in which the device for generating an alternating voltage is designed to generate an alternating voltage with a frequency which corresponds to the natural frequency of the oscillating element ( 9 ) corresponds.

Device according to claim 2 or 3, in which the means for generating an alternating voltage is configured, an AC voltage having a frequency of at least To produce 50 kHz.

Device according to one of the preceding claims, in which a connecting element ( 8th . 11 ) between the excitation element ( 7 ) and the vibrating element ( 9 ) is provided and is mechanically connected to both.

Device according to claim 5, wherein the connecting element ( 8th . 11 ) is frusto-conical and at its lid and bottom surface of the vibrating element ( 9 ) and the excitation element ( 7 ) is completed.

Device according to one of the preceding claims, wherein the excitation element ( 7 ) is a piezoelectric stack or piezoelectric sounder.

Electronic circuit, in particular electronic ballast, with a device according to one of the preceding claims, wherein the device is arranged such that in the region of the circuit an air flow ( 4 ) is generated for cooling the circuit.

Electronic circuit according to Claim 8, in which the circuit is provided with at least one heat sink ( 10 ) and the cooling device is arranged so that the air flow ( 4 ) the heat sink ( 10 ) flows around or through.

Method for generating an air stream ( 4 ), in which an excitation element ( 7 ) is operated with an alternating voltage and the resulting movement of the excitation element ( 7 ) a vibrating element ( 9 ) excites to oscillations leading to the air flow ( 4 ) to lead.

Method according to Claim 10, in which the frequency of the alternating voltage is the natural frequency of the oscillating element ( 9 ) is used.

Method according to one of the preceding claims, in which as the frequency of the AC voltage, a frequency greater than 50 kHz is used.

Method for cooling an electronic circuit, in particular an electronic ballast for an energy-saving lamp, wherein a method according to one of claims 10 to 12 is used, an air flow ( 4 ) in the area of the circuit.