Dispositivo de foco de LED.

Un dispositivo de foco de LED (10), que incluye:

un conjunto de LED (18) que tiene un módulo de matriz de LED

(19) montado en un disipador de calor de LED (20) que está abierto al flujo de aire/agua; y

un receptáculo (12), estando fijado el conjunto de LED (18) con respecto a dicho receptáculo (12),

caracterizado porque

el receptáculo (12) incluye un espacio de ventilación (36, 56) que permite el flujo de aire/agua hacia, y desde el disipador de calor del LED (20) del conjunto de LED (18).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10161018.

Solicitante: CREE, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 4600 SILICON DRIVE DURHAM, NC 27703 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WILCOX,KURT, WALCZAK,STEVEN R, RUUD,ALAN J, Guillien,Wayne.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > DISPOSITIVOS O SISTEMAS DE ILUMINACION NO PORTATILES... > F21S8/00 (Dispositivos de iluminación destinados a una instalación fija (F21S 9/00, F21S 10/00 tienen prioridad; utilizando una tira o   ristra de fuentes de luz F21S 4/00))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES F21L,... > Fuentes de luz puntuales > F21Y101/02 (Miniaturas, p.ej. diodos fotoemisores (LED))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > DETALLES O CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS... > F21V29/00 (Protección de los dispositivos de iluminación frente al deterioro térmico; Disposiciones de refrigeración o calentamiento especialmente adaptados para los dispositivos o sistemas de iluminación (dispositivos de iluminación combinados con salidas para sistemas de acondicionamiento de aire F24F 13/078))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > DISPOSITIVOS O SISTEMAS DE ILUMINACION NO PORTATILES... > Dispositivos de iluminación destinados a una instalación... > F21S8/08 (con una bancada)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > DISPOSITIVOS O SISTEMAS DE ILUMINACION NO PORTATILES... > F21S6/00 (Dispositivos de iluminación destinados a una posición libre (F21S 9/00, F21S 10/00 tiene prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > FUENTES DE LUZ NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > F21K99/00 (Materia no prevista en otros grupos de esta subclase)

PDF original: ES-2455123_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo de foco de LED

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a dispositivos de iluminación y, más en particular, a dispositivos de foco que utilizan módulos de LED.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En los últimos años, ha aumentado la utilización de diodos emisores de luz (LED, light-emitting diodes) para diversos propósitos de iluminación común, y esta tendencia se ha acelerado a medida que se han realizado avances en los LED y en las matrices de LED, denominadas a menudo "módulos de LED". Sin duda, las aplicaciones de iluminación que anteriormente se han proporcionado mediante dispositivos que utilizan lo que se conoce como lámparas de descarga de alta intensidad (HID, high-intensity discharge) están actualmente comenzando a proporcionarse por medio de dispositivos que utilizan módulos que llevan matrices de LED. Dichas aplicaciones de iluminación incluyen, entre muchas otras, iluminación de calzadas, iluminación de fábricas, iluminación de espacios de aparcamiento e iluminación de edificios comerciales.

El trabajo continúa en el campo del desarrollo de módulos de LED, y asimismo en el campo de la utilización de módulos de LED para diversos dispositivos de iluminación en diversas aplicaciones. Esta invención se refiere a este último campo.

Los focos que utilizan módulos de LED como fuente de luz para diversas aplicaciones presentan problemas especialmente difíciles en el desarrollo de los dispositivos, en particular cuando las estructuras y localizaciones de montaje de los focos varían. Entre otras cosas, la instalación de las unidades electrónicas de alimentación de LED (controladores de LED) para dispositivos de iluminación que utilizan matrices de LED puede ser particularmente problemática. En algunos casos, mantener dichos controladores electrónicos de LED en un emplazamiento estanco al agua/aire puede no ser difícil, pero si los emplazamientos y estructuras de montaje varían, entonces la localización y protección de dichos componentes se complica y añade costes de desarrollo y problemas potenciales. La adaptabilidad de los dispositivos de iluminación es un objetivo importante para los focos LED que a menudo se presentan y se montan de diferentes maneras.

La disipación del calor es otro problema para los focos LED. Y los objetivos al tratar con la disipación de calor y la protección de controladores electrónicos de LED pueden ser a menudo objetivos en conflicto, contrapuestos.

El documento US 2005/0213328 A1 da a conocer una unidad hermética para utilizar en sistemas de iluminación. Esta unidad hermética incluye un perfil extruido conductor térmicamente, como un disipador de calor que soporta una matriz de LED y proporciona un cierre hermético para los LED con una lente secundaria. Están formadas aberturas en el perfil extrudido, es decir en el propio disipador de calor. La configuración y orientación de la extrusión termoconductora permite solamente cierta disipación de calor mediante convección natural; el aire caliente ascendente queda atrapado bajo la estructura que soporta los LED que generan calor. Las aberturas a lo 45 largo de un lado de la extrusión contribuyen poco a aliviar dicha deficiencia.

En resumen, existe una necesidad importante en la industria de la iluminación, de dispositivos mejorados para focos, que utilicen unidades LED modulares – dispositivos que sean adaptables para una amplia variedad de montajes y situaciones, y que satisfagan los problemas asociados con la disipación de calor y la 50 protección adecuada de componentes de controladores electrónicos de LED. Finalmente, existe la necesidad de un foco mejorado basado en módulos de LED, que sea de fabricación fácil y económica.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN

Un objetivo de la invención es dar a conocer un dispositivo de foco de LED mejorado que supere algunos de los problemas e inconvenientes de la técnica anterior, incluyendo los indicados anteriormente.

Otro objetivo de la invención es dar a conocer un dispositivo de foco de LED mejorado que sea fácilmente adaptable para diversas posiciones y situaciones de montaje.

Otro objetivo de la invención es dar a conocer un foco de LED mejorado que reduzca los costes de desarrollo y fabricación para focos LED para diferentes aplicaciones de foco.

Otro objetivo de la invención es dar a conocer un foco de LED mejorado con una protección excelente de los controladores electrónicos de LED requeridos para dichos productos.

Otro objetivo de la invención es dar a conocer un foco mejorado de LED con una buena protección de los controladores electrónicos de LED y una disipación de calor excelente.

Resultará evidente a partir de las siguientes descripciones y de los dibujos, cómo se consiguen estos y otros objetivos.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con la presente invención, estos objetivos se consiguen mediante el dispositivo de foco de LED de la reivindicación independiente 1. Se dan a conocer realizaciones de la invención en las reivindicaciones dependientes.

El dispositivo de foco de LED incluye un orificio de ventilación que permite el flujo de aire hacia y desde el conjunto de LED. Dicha ventilación facilita la refrigeración del conjunto de LED.

Preferentemente, el receptáculo incluye uno o varios accesos para cables sustancialmente estancos al agua/aire, para el paso de cables entre el conjunto de LED y la cámara estanca al agua/aire.

El receptáculo incluye una primera estructura de borde que forma una primera parte de borde de la cámara, recibiendo la primera estructura de borde cables desde por lo menos un módulo de matriz de LED y estando el disipador de calor del LED enclavado con la primera estructura de borde. El receptáculo incluye además una estructura de armazón que forma una parte de armazón de la cámara fijada a la primera estructura de borde,

extendiéndose la estructura de armazón a lo largo del conjunto de LED. Es muy preferible que la estructura de borde sea una extrusión metálica.

En algunas realizaciones preferidas, la primera estructura de borde tiene por lo menos un orificio en el borde para la recepción de un perno a través de la primera estructura de borde, estando aislado dicho orificio del 35 borde respecto de la primera parte de borde de la cámara. La estructura de armazón tiene asimismo por lo menos un orificio de armazón para la recepción de un perno a través de la estructura de armazón, estando aislado el orificio del armazón con respecto a la parte de armazón de la cámara. Cada uno de dichos uno o varios orificios del armazón está alineado con un respectivo orificio del borde. Un perno pasa por cada par alineado de orificios para la recepción de pernos, de manera que las estructuras de borde y la estructura del armazón están empernadas conjuntamente manteniendo al mismo tiempo la condición estanca al agua/aire de la cámara.

En algunas realizaciones muy preferidas, el receptáculo incluye una segunda estructura de borde que forma una segunda parte de borde en la cámara, estando enclavado en el disipador de calor del LED con la segunda estructura de borde. En dichas realizaciones, la estructura de armazón está fijada a la primera y la segunda 45 estructuras de borde.

La estructura de armazón incluye preferentemente un filo de abertura alrededor de la parte de armazón de la cámara. Una placa de cubierta extraíble está preferentemente en acoplamiento hermético estanco al agua/aire con respecto al filo de abertura. Dicho filo de abertura puede tener asimismo una ranura configurada para un 50 acoplamiento conjugado estanco al agua/aire, a juego con la estructura o estructuras del borde. Se prefiere que uno o varios... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo de foco de LED (10) , que incluye:

un conjunto de LED (18) que tiene un módulo de matriz de LED (19) montado en un disipador de calor de LED (20) que está abierto al flujo de aire/agua; y un receptáculo (12) , estando fijado el conjunto de LED (18) con respecto a dicho receptáculo (12) ,

caracterizado porque el receptáculo (12) incluye un espacio de ventilación (36, 56) que permite el flujo de aire/agua hacia, y desde el disipador de calor del LED (20) del conjunto de LED (18) .

2. El dispositivo de foco de LED acorde con la reivindicación 1, en el que:

el receptáculo (12) incluye una primera y una segunda estructuras de borde (40) ; y

el disipador de calor de LED (20) tiene una superficie de acoplamiento con un módulo (223) y dos extremos de disipador de calor (225) , estando los extremos de disipador de calor en la primera estructura de borde y estando el otro extremo de disipador de calor en la segunda estructura de borde, estando montado el módulo de matriz de LED en la superficie de acoplamiento con un módulo.

3. El dispositivo de foco de LED acorde con la reivindicación 2, en el que el espacio de ventilación (56)

está entre por lo menos uno de los extremos de disipador de calor (225) y la estructura de borde (40) correspondiente.

4. El dispositivo de foco de LED acorde con la reivindicación 2, en el que:

la primera y la segunda estructuras de borde (40) definen entre ambas un espacio abierto que está abierto al flujo de aire/agua a su través; y el conjunto de LED (18) está dentro del espacio abierto y está fijado con respecto a las estructuras de borde (40) .

5. El dispositivo de foco de LED acorde con la reivindicación 1, en el que el disipador de calor (20) es una extrusión.

6. El dispositivo de foco de LED acorde con las reivindicaciones 1 ó 2, que incluye además una cámara sustancialmente cerrada (14) que cierra por lo menos un controlador electrónico de LED (16) , estando el conjunto de 40 LED (18) fuera de la cámara (14) .

7. El dispositivo de foco de LED acorde con la reivindicación 6, en el que la cámara (14) es sustancialmente estanca al aire/agua.

8. El dispositivo de foco de LED acorde con la reivindicación 6, en el que la primera estructura de borde (40) define una cámara cerrada.