(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却装置であって：
・  空気イオンを生成するためのソース電極と；
・  該ソース電極から距離をおいて配置される第１及び第２のターゲット電極と；
・  前記ソース電極と前記第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間において印加される電圧を制御するための制御回路と、
を有し、
前記電圧の前記印加は制御され、前記ソース電極と前記第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間における電位差からもたらされる空気流は、前記ソース電極と前記第１のターゲット電極との間及び前記ソース電極と前記第２のターゲット電極との間において夫々交互に前記電圧を印加することによって交互に入れ替わる方向を備えるよう配置される、
冷却装置。
【請求項２】
シェルを備える中空構造を更に有し、
前記ソース電極並びに前記第１及び第２のターゲット電極は、前記中空構造の内側に配置される、
請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
前記ソース電極はコロナ電極である、
請求項１又は２記載の冷却装置。
【請求項４】
前記ソース電極と前記第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間における距離は、前記電圧において電気的破壊が発生する距離より大きい、
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の冷却装置。
【請求項５】
前記ソース電極と前記第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間における前記電位差は、前記コロナ電極における周囲空気及びその後の前記電極から前記ターゲットに向かう空気流における分子のイオン化に対して十分である、
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の冷却装置。
【請求項６】
前記ソース電極並びに前記第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方は、基板上へと配置される、
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の冷却装置。
【請求項７】
前記中空構造は第１及び第２の部分を有し、前記基板は、該第１の部分と第２の部分との間において固定される、
請求項６記載の冷却装置。
【請求項８】
前記ソース電極並びに前記第１及び第２のターゲット電極は、貴金属を有してコーティングされる、
請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の冷却装置。
【請求項９】
前記中空構造は、流入部と流出部とを有する、
請求項２乃至８のうちいずれか一項記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記中空構造は、ベンチュリー効果を与えるよう前記中空構造の前記内側に向かって円錐形状を備える少なくとも１つの開口を有する、
請求項２乃至９のうちいずれか一項記載の冷却装置。
【請求項１１】
照明器具であって、
光源と、
請求項１記載の冷却装置と、
を有する照明器具。
【請求項１２】
前記光源は、少なくとも１つの発光ダイオード（LED）を有する、
請求項１１記載の照明器具。
【請求項１３】
前記中空構造は、該中空構造の前記内側に向かって円錐形状を備える少なくとも１つの開口を有し、前記中空構造から外方に面する前記円錐形状の内側は、反射性部材を有する、
請求項１１又は１２記載の照明器具。
【請求項１４】
照明器具を冷却する方法であって：
・  担持部材を与える段階と：
・  該担持部材において空気イオンを生成するためのソース電極を配置する段階と；
・  前記担持部材において、該ソース電極から距離をおいて第１及び第２のターゲット電極を配置する段階と；
・  前記ソース電極と前記第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間において印加される電圧を制御する段階と、
を有し、
前記電圧は制御され、前記ソース電極と前記第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間における電位差からもたらされる空気流は、前記ソース電極と前記第１のターゲット電極との間及び前記ソース電極と前記第２のターゲット電極との間において夫々前記電圧交互に印加することによって交互に入れ替わる方向を備えるよう配置される、
方法。
【請求項１５】
前記ソース電極はコロナ電極である、
請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置を冷却するための装置に係り、具体的には冷却装置（cooling  arrangement）を有する照明器具に係る。本発明は対応する方法にも係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（LED）の輝度を高めることにおいて大きな向上が成されてきている。結果としてLEDは、調整可能な色を有するランプ等である照明装置等において光源としての役割を果たすよう十分に明るく且つ安価になってきている。異なる色を有するLEDを混合させることによって、白色等である複数の色が生成され得る。調整可能な色のライティングシステムは典型的に複数の色を使用することによって構成され、一例では赤色、緑色、及び青色である三原色が使用される。生成される光の色は、使用されるLEDによって、また混合比によって定められる。「白色」を生成するには、全三色のLEDがつけられなければならない。
【０００３】
例えば工業用及び消費者用製品において、高出力LEDは、自動車用、工業用、バックライトディスプレイ用、建築細部用のライティングシステム等である適用において従来の白熱電球に替わるよう使用される。しかしながら高出力LEDは、従来のライティング用途において使用されるときに高い熱負荷を受ける。効率性、寿命、及び色等であるLEDの重要なパラメータは、LEDの温度に対して非常に敏感であり、故に特には有用な用途を与えるよう色制御が必須である調整可能な色のライティングシステムにおいて、熱の管理をLED照明用途における重要な問題とする。当然のことながら、同一のことは、例えば他の種類のフォスファコーティングLED（phosphor  coated  LEDs）であるような白色LEDにとっても重要である。
【０００４】
熱負荷を低減するために熱管理を行なう一般的な方途は、プリント回路基板（PCB）においてLEDを実装すること、及び、PCBにヒートシンクを設けること又はPCBの金属層の一部を該目的に対して使用することである。ヒートシンクがLEDに必要な冷却を与えるには非常に大きい必要があるため、この種類の冷却装置は大変大きくなることが多い。ヒートシンクにおいて空気を吹き出すファン（fan  blowing  air）を加えることによって、より小さなヒートシンクが使用され得る。しかしながら該ファンは、更なる電力を消費し、しばしば所望されないノイズをライティング装置に加える。
【０００５】
また、ファンは摩耗し、その寿命及び信頼性を限定してしまう。更には、その大変大きな構造は、洗練されてスマートなライティング用途の設計を妨げてしまう。静電気流れ変更器（electrostatic  flow  modifier）を有する冷却器具を伴うより効果的且つよりスマートな冷却装置は、特許出願ＵＳ２００７／０００２５３４（特許文献１）において提示される。該流れ変更器は、上方に流れ変更器が配置されるデバイス表面から増大された熱伝達を与えるようにファンから空気流を方向付けるよう与えられる。しかしながら、引用特許文献の冷却装置さえも大きなファンを排除することの問題を解決しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ２００７／０００２５３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
故に、デバイスの冷却に関連する向上に対する必要性、より具体的には、大きな冷却構成要素が有する先行技術の問題点を克服するかあるいは少なくとも軽減する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、上述の内容は冷却装置によって与えられ、当該冷却装置は、空気イオンを生成するためのソース電極、該ソース電極から距離をおいて配置される第１及び第２のターゲット電極、及び、ソース電極と第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間において印加される電圧を制御するための制御回路を有する。電圧の印加は制御され、ソース電極と第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間における電位差からもたらされる空気流は、ソース電極と第１のターゲット電極との間及びソース電極と第２のターゲット電極との間において夫々交互に電圧を印加することによって交互に入れ替わる方向を備えるよう配置される。
【０００９】
本発明の全般的な概念は、ソース電極、並びに該ソース電極の下流に与えられる第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方を有する冷却装置を使用して、所謂電気イオン風（electrical  ion-wind）を活用して空気を伝達することが可能であり得る、という事実に基づいている。第１及び第２のターゲット電極より多くを使用することは可能であり得且つ本発明の範囲内であり得る、ことが留意されるべきである。望ましくは電極は、空気イオンを生成する放電がソース電極において発生するような電圧を備える電源の夫々の端子に接続される。放電は、ソース電極と同じ極性を備える空気イオン、及び場合によっては荷電された所謂エアロゾル（aerosols）、即ち空気中に存在する固体粒子又は液滴をもたらし、該粒子又は液滴は、荷電空気イオンとの衝突時に荷電される。空気イオンは、電場の影響を受けてソース電極から第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方まで急速に動き、その電荷を放棄し（relinquish）、再荷電空気分子（re-charged  air  molecules）となる。この運動中、空気イオンは非荷電空気分子と恒久的に衝突するため、静電気力は、後者の空気分子に伝達され、故に該空気分子はソース電極からターゲット電極に向かう方向において引かれ、それによって中空構造を通る所謂イオン風の形における空気伝達を引き起こす。
【００１０】
本発明のこの態様を用いることによって、従来のヒートシンク及びファンのシステムと類似するかあるいはそれより更に優れた性能を備え、且つより小さい寸法及び重量を有し、静かに作動することができる、照明器具等であるデバイスの冷却を与えることは可能であり得る。照明器具の光源等である熱源に近くにおいて濃縮空気流（concentrated  airflow）を生成することが可能であることにより、ヒートシンク、ファン、サーマルペースト等を必要とすることも低減することが可能であり得る。望ましくは、ソース電極はコロナ電極である。したがって、放電は空気イオンを生成するコロナ放電である。
【００１１】
ソース電極と第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間の距離は、電気的破壊（electrical  breakdown）が発生する距離より大きいべきである。一実施例において、コロナ電極等であるソース電極と第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間における電位差は、コロナ電極での周囲空気及びそれに続く該電極からターゲット電極に向かう空気流における分子のイオン化には十分である。望ましくは冷却装置は、低電圧作動において駆動され、それによって安全且つ信頼性の高い装置を与える可能性が高められる。
【００１２】
ソース電極並びに第１及び第２のターゲット電極を異なった方途において配置することは可能である。一実施例において電極は、例えばシェル形（shell）を備える中空構造によって示される限定を有さず、担持部材（carrying  member）において配置される。かかる場合、電極は中空構造の内側においてコーティングされ得る。例えばソース電極並びに第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方は、中空構造のシェルの内側において（シェルの内側におけるコーティングとして）配置され得る。その代わりに他の実施例においてソース電極並びに第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方は、例えば中空構造の第１の部分と第２の部分との間において固定される基板（この場合は担持部材を示す）上へと（あるいは該基板上へも）配置され得る。望ましくは、ソース電極、第１及び第２のターゲット電極、及び／又はシェルの内側表面は、貴金属でコーティングされ得、ソース電極において作られ得るオゾンを低減し、場合によっては破壊（break  down）する。
【００１３】
一実施例において、中空構造は流入部及び流出部を有する。また中空構造は、ベンチュリー効果を与えるよう中空構造の内側に向かって円錐形状にされた空気入口を備える少なくとも１つの開口を有するよう配置され得る。本発明に関連するベンチュリー効果は、以下において更に説明される。望ましくは開口は、例えば光源である冷却を必要とするデバイスに密接に関係して配置される。
【００１４】
本発明の有利な一実施例において、冷却装置は光源と共に配置され、それによって照明器具を形成する。高いエネルギ効率を達成するよう、光源は望ましくは、発光ダイオード（LED）、有機発光ダイオード（OLED）、高分子LED（PLED）、無機LED、冷陰極蛍光管（CCFL）、熱陰極蛍光管（HCFL）、プラズマランプを有する一群から選択される。上述された通り、LEDは、一般的には光の形で使用される電力の最善でも約６％を供給する従来の電球と比較して大幅に高いエネルギ効率を備える。当業者は、アルゴン、クリプトン、及び／又はキセノン光源等である標準的な白熱光源を使用することも当然のことながら可能である、ことを理解するものである。更に望ましい一実施例においては、光源は、照明器具に調整可能な色を与えるよう複数の有色LEDを有し得るか、あるいは例えば異なる種類のフォスファコーティングＬＥＤ（例えばリモートフォスファLED）であるような白色LEDを有し得る。
【００１５】
照明器具の可能な実施において、中空構造の外側に向かって面する中空構造における円錐形状の空気入口の側部は、反射性部材を有し得る。かかる反射性部材は、例えば円錐形状の開口が光源に接続して配置されるときに照明器具の光源に対する反射体として与えられ得る。反射性部材を有する円錐形状の開口は、本発明の冷却装置に関して上述された実施例のいずれかに与えられ得る、ことが留意されるべきである。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、照明器具を冷却する方法が与えられ、当該方法は担持部材を与える段階と、該担持部材において空気イオンを生成するためのソース電極を配置する段階と、該ソース電極から距離をおいて、担持部材において第１及び第２のターゲット電極を配置する段階と、ソース電極と第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間において印加される電圧を制御する段階と、を有する。該電圧は制御され、ソース電極と第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間における電位差からもたらされる空気流は、ソース電極と第１のターゲット電極との間及びソース電極と第２のターゲット電極との間において夫々電圧交互に印加することによって交互に入れ替わる方向を備えるよう配置される。
【００１７】
本発明のこの態様を用いることによって、本発明の第１の態様を参照して上述された同様の類似した方途において、従来のヒートシンク及びファンのシステムと類似するかあるいはそれより更に優れた性能を備え且つより小さい寸法及び重量を有し、静かに作動することができる、照明器具等であるデバイスの冷却を与えることは可能である。照明器具の光源等である熱源に近くにおいて濃縮空気流を生成する可能性により、ヒートシンク、ファン、サーマルペースト等を必要とすることも低減することが可能であり得る。更にこの態様は、シェルを備える中空構造又は例えばPCBである基板等である異なる種類の担持部材を使用する可能性も与える。他の実施時固有解決策も当然のことながら可能である。
【００１８】
本発明の更なる特性及び利点は、添付の請求項及び以下の説明を参照して明らかとなる。当業者は、以下に記載されるもの以外の実施例を作るよう本発明の異なる特性が本発明の範囲を逸脱することなく組み合わされ得る、ことを理解する。
【００１９】
本発明の特定の特性及び利点を含む多種の態様は、以下の詳細な説明及び添付の図面から容易に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の現在望ましい一実施例に従った概念的冷却装置の概略図である。
【図２】本発明の現在望ましい他の実施例に従った冷却装置の概略図である。
【図３】本発明に従った典型的な冷却装置を有する照明器具の概略図である。
【図４】本発明に従った典型的な冷却装置を有する異なる照明器具の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明はこれより、本発明の現在望ましい一実施例が示されている添付の図面を参照してより完全に以下に記載される。しかしながら本発明は、多くの異なる形状において実施され得、本願に記載される実施例に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろかかる実施例は、徹底性及び完全性に対して与えられるものであり、本発明の範囲を当業者に十分に伝える。同様の参照符号は、図面にわたって同様の要素を示す。
【００２２】
これより図面、特に図１を参照すると、本発明の現在望ましい実施例に従った冷却装置の概略図が示されている。図１ａは、コロナ電極１０２の形状であるソース電極、第１のターゲット電極１０４、及び第２のターゲット電極１０６を有する冷却装置１００の個別の部分を示す。更に冷却装置１００は第１及び第２のエンクロージャ１０８及び１１０を有し、該第１及び第２のエンクロージャは夫々、コロナ電極１０２及びターゲット電極１０４，１０６に対してフィットするよう、また冷却装置１００に対してシェルを与えるよう適合される。夫々のエンクロージャは望ましくは、空気流取入れ口及び取出し口（intake  and  outtake）に対して形成された端部を有する。図１ｂにおいて冷却装置１００の機能性が示され、電位差がコロナ電極１０２とターゲット電極１０４，１０６との間において印加されるときの冷却装置１００の空気流の方向が図示されている。一例として図１ｂにおいて、コロナ電極１０２とターゲット電極１０６との間において電位差が与えられる一方、他方のターゲット電極１０４は、コロナ電極１０２と基本的に同一の電圧電位において維持される。したがって、上述された通り、コロナ電極１０２とターゲット電極１０６との間における電位差は、とりわけ安全上の理由により可能な限り低く維持されるべきである。しかしながら、限定的ではない典型的な一実施例において、コロナ電極１０２とターゲット電極１０６との間における電位差は少なくとも７kVであり、望ましくは１０kVより大きく、場合によっては約１−３m/sにおける空気流を作る。同一の実施例において、コロナ電極１０２とターゲット電極１０４との間における距離は約７mmであるよう選択され得る。
【００２３】
電位差を与えることによって、放電は、同様に空気イオンを生成するコロナ電極１０２において発生する。即ち、放電は、コロナ電極１０２と同一の極性を備える空気イオンを、また場合によっては電荷された所謂エアロゾル、即ち空気中に存在する固体粒子又は液滴をもたらし、該粒子又は液滴は、荷電空気イオンとの衝突時に荷電される。空気イオンは、電場の影響を受けてコロナ電極１０２からターゲット電極１０６のうちの少なくとも一方まで急速に動き、その電荷を放棄し、再荷電空気分子となる。この運動中、空気イオンは非荷電空気分子と恒久的に衝突するため、静電気力は、後者の空気分子に伝達され、故に該空気分子はソース電極からターゲット電極に向かう方向において引かれ、それによってエンクロージャ１０８，１１０を通る所謂イオン風の形における空気伝達を引き起こす。ターゲット電極１０６に最も近接するエンクロージャ１１０の端点において矢印で示される流出がある一方、他方のターゲット電極１０８に対して最も近接するエンクロージャ１０８の端点において流入がある。図１ｃにおいて、電位差が変更され、この場合において電位差は、コロナ電極１０２と第１のターゲット電極１０４との間において印加され、図１ｂ中の対向する方向において空気流を引き起す。同様に、第２のターゲット電極１０６における電圧電位は、コロナ電極１０２におけるレベルと基本的に同一のレベルにおいて維持され得る。更に、オゾンの生成の可能性を最小限に抑えるよう、コロナ電極１０２及び／又はターゲット電極１０４，０１６を例えば金又は銀のような貴金属で覆うか、めっきするか、あるいは製造することは適切であり得る。
【００２４】
望ましくは、図１ｂ及び１ｃにおいて示される動作は、場合によっては連続的に複数回発生するため、例えば照明器具を冷却するよう適切であり得る交互性の空気流を引き起こす。コロナ電極１０２と第１のターゲット電極１０４及び第２のターゲット電極１０６のうちの少なくとも一方との間における電位差の交互性の適用を制御するよう、例えば制御回路（図示せず）が使用され得る。該制御回路は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラム可能デジタルシグナルプロセッサ、又は他のプログラム可能なデバイスを有し得る。制御回路は更に又は代替的に、特定用途向け集積回路、プログラム可能ゲートアレイプログラム可能アレイロジック、プログラム可能ロジックデバイス、又はデジタルシグナルプロセッサを有し得る。制御回路が上述されたマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ等であるプログラム可能デバイスを有する場合、プロセッサは、プログラム可能デバイスの動作を制御するコンピュータ実行コードを更に有し得る。更に、制御回路は、冷却装置１００を用いて冷却されるよう意図され、それによって更なる制御能力を与えるLED又は照明器具等である対象物の近傍に配置されるセンサから温度表示を受けるよう入力を有し得る。
【００２５】
図２を参照すると、本発明の他の現在望ましい実施例に従った冷却装置２００の概略図が示されている。冷却装置２００は、上方に第１のコロナ電極２０２、第２のコロナ電極２０４、第１のターゲット電極２０６、及び第２のターゲット電極２０８が配置されるプリント回路基板（PCB）等である基板と併せて与えられる。更に、PCB上には、発光デバイス（LED）２１０等である光源が追加的に与えられる。LED２１０の作動中、ヒートスプレッダー２１２は、生成された熱をLED２１０から離れるよう伝達し、それをより広い空間に広げるよう使用される。
【００２６】
類似する配置はまた、PCBの対向する側部上に与えられ得る。したがって、イオン化はPCBの両側において効果的に行なわれ得る。イオン化は、先鋭化正荷電電極（sharp,  positively  charged  electrodes）又はコロナ電極においてのみ発生する。したがって空気は、LEDの一側から他方の半分の相（other  per  half  phase）まで移動されるのみである。空気の運動の方向は、高電圧AC発生器を使用する典型的な場合において次の半分の相を変える。したがって空気流の方向変更は、AC周波数と同等である。
【００２７】
したがって、冷却装置２００の動作中、第１の相の間において電位差は、第１のコロナ電極２０２と第１のターゲット電極２０６との間において与えられる。動作は、図１ｂに併せて説明された動作に類似する。即ち、空気流は、コロナ電極２０２から第１のターゲット電極２０６に向かう方向において流れ始める。第２の相の間、電位差は替わって第２のコロナ電極２０４と第２のターゲット電極２０８との間において与えられ、故に基本的に対向する方向における空気流を引き起す。第１のコロナ電極２０２の一部の詳細図も図２において示される。詳細図は、第１のコロナ電極の典型的な実施を示し、コロナ電極２０２の寸法（sizing）に対して４つの長さ／幅表示Ｌ１−Ｌ４を有する。非限定的な実施例において、長さＬ１及びＬ２は１−５mmの領域において選択され得る一方、コロナ電極部の幅Ｌ３は約０．２５mmのあたりで維持され得、場合によっては開放端において特徴のある三角形のエッジを備える。更に、２つの異なるコロナ電極部の間の距離は、１−３mmから選択され得る。しかしながら当業者は、異なる長さ幅が例えばコロナ電極とターゲット電極との間において与えられる電位差に依存して選択され得る、ことを理解する。上述された実施例は１つのみの冷却装置２００を組み込んでいるが、かかるユニットのアレイは、１つのみの中央高電圧発生器を利用して構成され得る、ことが理解される。
【００２８】
図３は、本発明に従った典型的な冷却装置２００を有する照明器具３００の概略図を示す。最初に、図３ａにおいて、照明器具３００の概念的側部斜視図が与えられ、その内側にPCBベースの冷却装置２００が配置され得る。図１に示される冷却装置１００と比較して、図３ａ中の冷却装置２００も２つの封入部（enclosing  portions）３０２及び３０４を有し、例えばスナップフィットを用いてPCB２００を固定するよう適合されている。更に、照明器具３００は、封入部３０２，３０４の少なくとも一方において円錐形状の開口３０６を有する。照明器具３００の内側における冷却装置２００の動作中、開口３０６は、ベンチュリー効果が実現され得るようベンチュリー開口としての役割を有する。ベンチュリー効果は、非圧縮性流体が管の収縮部を通って流れるときにもたらされる空気圧等である流体圧である。したがって、ベンチュリー効果は、ベルヌーイの定理と連続の方程式との組合せから導き出され得る。即ち、空気流の速度は、連続の方程式を満たすよう収縮を通って増大しなければならない一方、その圧力は、エネルギ保存により低減しなければならない。即ち、運動エネルギにおけるゲインは、圧力における低下又は気圧傾度力により供給される。故に、第１の方向における空気流は、PCBの両側において圧力低下を引き起し、空気が開口３０６を介して吸引されるようにし、場合によっては照明器具３００の対向する側部における追加的な開口において引き起す。これはジェット衝突に類似しているが、差異は、開口を通る空気流が開口の入口における圧力上昇ではなく開口の出口における圧力低下によって引き起される、という点である。
【００２９】
望ましくは、開口３０６は、図３ｂに示される通りLED２１０の近傍に密接して配置され得、また、開口がLED２１０の反射体としての役割も有し得るよう反射性コーティングによって覆われ得る。図３ｂはまた、照明器具３００の対向する側部における開口３０８の使用を更に示す。更に、図３ｂは、矢印を用いて照明器具３００を通って流れる空気の交互に入れ替わる方向を示す。図１中の冷却装置１００に類似して、封入部の端部３０２及び３０４は、自由な空気流を可能にするよう開放しており、それによって空気取入れ口／取出し口を形成する。しかしながら、例えば空気入口及び出口内において配置されるフィルタ部材を有する異なる構造が与えられてもよい。
【００３０】
最終的に図４ａ−４ｃにおいて、本発明の異なる実施例に従った冷却装置を有する照明器具４００の他の実施例の断面図、斜視平面図、及び側面図が夫々示される。照明器具４００は、LED４０２、LED４０２に近接して配置されるヒートスプレッド層（例えば銅を有する）４０４、コロナ電極４０６、及びターゲット電極４０８を更に有し、併せて照明器具４００の「上方区分」を形成する。更に、照明器具４００は、「下方区分」において配置される複数のスペース要素４１０、及び中央に位置付けられたノズル４１２（例えば空気入口／出口開口）を有する。上方及び下方区分は、例えば接着剤、溶融、スナップフィット、又は他の適切な方法を用いて共に接続され得る。照明器具４００の機能性は、図２及び３に関連して説明された実施例に類似する。しかしながら差異は、照明器具４００がベンチュリー効果を利用せず、コロナ風を用いて下方区分及び上方区分上に複数のスペース要素４１０によって形成される体積の内側中心において圧力低下を作り出すことによって、ジェット衝突効果を直接引き起す、という点である。この場合冷却空気は、ノズル４１２を介して吸引され、PCB上のヒートスプレッド表面によって暖められ、中心から外方向に放射状に吹き出される。
【００３１】
要約すると、本発明によれば、空気イオンを生成するためのソース電極、該ソース電極から距離をおいて配置される第１及び第２のターゲット電極、シェルを備える中空構造、及びソース電極と第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間において印加される電圧を制御するための制御回路を有する。ソース電極と第１及び第２のターゲット電極のうちの少なくとも一方との間における電位差からもたらされる空気流が交互に替わる方向を備えるように配置されるよう、電圧は制御される。本発明を用いることによって、従来のヒートシンク及びファンのシステムと類似するかあるいはそれより更に優れた性能を備え且つより小さい寸法及び重量を有し、静かに作動するデバイスの冷却を与えることは可能であり得る。
【００３２】
本発明は特定の典型的な実施例を参照して説明されてきたが、多くの異なる代替案、修正等は当業者にとって明らかとなる。例えばイオンによって駆動される冷却は、バックライト、レトロフィットLED灯、LEDダウンライト灯である大きなLEDアレイシステムにおいて適用され得る。また、上述された冷却装置は全般的に、コロナ電極とターゲット電極との間における電位差の適用に関して説明されてきた。当然のことながら電位差の適用は、AC及びDC電圧のいずれか一方を用いることによって与えられ得る。更に、開示された実施例に対する変形は、図面、開示、及び添付の請求項の検討から本発明を実行する当業者によって理解及び事項され得る。請求項において、「有する」という用語はその他の要素又は段階を除外するものではなく、単数形で示されるものはその複数の存在を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項において記載される複数のアイテムの機能を実行し得る。特定の方策が相互に異なる従属請求項において記載されるという単なる事実は、かかる方策の組合せが有利に使用され得ないことを示すものではない。
【図１ａ】
0005406937.tif 000002
【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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