Método de refrigeración del sistema eléctrico y electrónico de una Luminaria led de uso exterior.

1. Método de refrigeración del sistema eléctrico y electrónico de una luminaria led de uso público exterior o de uso industrial

, caracterizado por incluir sus componentes sensibles, a la temperatura, vibraciones y suciedad de uso, dentro de un vaso contenedor con dieléctrico, ya sean estos transparentes o no según su diseño.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201431120.

Solicitante: PEÑALVER MARTINEZ, Ruben.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: PEÑALVER MARTINEZ,Ruben.

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 > DETALLES O CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS... > Protección de los dispositivos de iluminación frente... > F21V29/505 (de reflectores)
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Método de refrigeración del sistema eléctrico y electrónico de una Luminaria led de uso exterior.

Descripción:

Método de refrigeración del sistema eléctrico y electrónico de una luminaria led mediante inmersión en un líquido dieléctrico.

Objeto de la invención

La presente invención según se desprende del enunciado es un diseño de luminaria por medio de leds para colocar en el alumbrado público e industrial sustituyendo el equipo convencional de vapor de mercurio, sodio....u otros de leds defectuosos.

Sector de la técnica

La invención se encuadra en el sector técnico de iluminación industrial y alumbrado público.

Estado de la técnica

La crisis económica hace inviable la sustitución de las luminarias de tecnología convencional utilizadas en el alumbrado público (halogenuros metálicos), teniendo un consumo energético como mínimo tres veces superior que la tecnología led.

La situación actual pasa por una necesidad imperiosa de ahorro energético que redunda en ahorro económico, siendo necesario adecuar las instalaciones a las exigencias actuales desde el punto de vista medioambiental (contaminación lumínica, contaminación en los procesos de producción y reciclaje del material inutilizado en el cual los materiales usados son altamente contaminantes).

Si bien el método de inmersión total de componentes electrónicos y eléctricos en un dieléctricos para su refrigeración (y por tanto alargar la vida de los componentes al mejorar las condiciones de uso) es conocido (Usado en hardware informático) no se ha aplicado en el uso de refrigeración en luminarias tal y como se describe en los diseños adjuntos.

Explicación de la invención

Las luminarias que usan la tecnología de led de están diseñadas para que el led sea refrigerado por toda la masa de la luminaria, siendo un refrigerador integrado completamente por todo el cuerpo de la luminaria, usualmente este está formado por disipadores estáticos de calor metálicos con amplia superficie útil para disipar el calor en contacto con el aire circundante (mediante convección entre disipador-aire).

La adaptación a la luminaria convencional presentaba el problema de la refrigeración, siendo la temperatura crítica para la supervivencia del led y de los sistemas eléctricos de la luminaria (driver de control...), siendo esta la causa probable por la que los fabricantes de luminarias con led no ofrecen garantías de uso más allá de dos o tres años en todos los componentes.

El problema se resuelve mediante inmersión total del sistema eléctrico-electrónico de la luminaria por led refrigerando así todo el sistema y aumentando considerablemente la vida de los sistemas electrónicos y eléctricos de las luminarias de led al mejorar notablemente las condiciones de uso de estos.

Nuevos avances en el área de dieléctricos con aceptables niveles de transparencia a la luz así como el uso de polímeros transparentes y estables a temperaturas muy por encima de las de uso de las luminarias dan como resultado un diseño que cumple con los requisitos que la legislación vigente y las NTC exigen para este tipo de alumbrado con un ahorro energético considerable respecto a los sistemas de iluminación convencionales (halogenuros metálicos).

El poder aplicarlo da como resultado su principal ventaja, el ahorro energético sumado a una mayor durabilidad, que se traduce en un ahorro en la producción de energía eléctrica.

Descripción detallada de la invención.

El cometido de la invención es prolongar la vida útil de las luminarias de led utilizadas tanto en alumbrado y señalización pública (semáforos) como en luminarias de uso industrial.

En el interior de la luminaria quedan confinados el sistema eléctrico-electrónico de las luminarias, del cual forman parte el driver (sistema de control y convertidor de corriente AC/DC) y la placa base que integra a los leds, disipador de calor entre otros. Todos estos elementos quedan contenidos en un vaso de material plástico inmersos en

dieléctrico. Nótese que la placa base que integra los leds conserva la configuración primitiva con el disipador de calor estático de metal, el efecto del disipador térmico es mucho más eficiente si está inmerso en dieléctrico que en aire.

Con esta configuración se cumplen tres objetivos. Primero que la temperatura de uso de la luminaria permanezca en valores relativamente bajos, alargando así la vida de los componentes eléctricos y del propio diodo-led. Segundo proteger al mismo circuito de vibraciones al estar inmerso, que podrían dañar las conexiones del circuito y tercero proteger de la suciedad al ser un vaso sellado en su parte superior manteniendo la estanqueidad.

Así se proponen dos diseños posibles, el primero de ellos con todos los elementos en el interior del vaso, que deberá ser transparente, de metacrilato, policarbonato o similar, además el fluido del dieléctrico deberá tener propiedades de transparencia (bajo coeficiente de paso de la luz).

En el segundo diseño se diferencia en que la placa base que contiene los leds está embebida en el vaso de contención, de tal manera que deja en la superficie exterior los leds y, contenido en el vaso y hacia el interior, se encuentran la placa base y el disipador de calor. En este caso no se hace necesario el uso de un polímero transparente ni es necesaria la condición de transparencia en el dieléctrico.

El vaso contenedor puede tener la forma deseada para adaptarse a muchos tipos de luminarias, la única condición es que tenga el tamaño suficiente para albergar todos los componentes eléctricos y electrónicos además del suficiente dieléctrico.

Realización preferente de la invención.

En la figura 1 se muestra la sección de una luminaria en la cual se aprecia en la parte rayada un ejemplo de cómo está situado el vaso contenedor (4), dentro del cual se aloja el líquido dieléctrico (3), el driver de la luminaria (5), el disipador de calor de los leds (1), y la placa base que contiene los leds (2), la lente óptica (6).

La forma del vaso se adapta al Interior de la luminaria para contener el máximo volumen, todos los sistemas eléctricos y electrónicos se hallan dentro de él, del exterior al vaso de contención únicamente entra el cable de alimentación eléctrica exterior.

En la figura 2 se presenta una modificación del diseño de la figura 1. En la figura 2 la placa base, generalmente metálica, donde se encuentran los leds (2) se encuentra fija embebida en el propio material del vaso contenedor (4), de tal manera que los leds asoman en su superficie y parte de la placa y el disipador (1) asoman por el interior del vaso contenedor relleno de dieléctrico (3). La lente óptica (6) se sitúa fuera del vaso cubriendo los leds. El driver (5) está contenido dentro del vaso, como en el caso anterior.


 


Reivindicaciones:

1. Método de refrigeración del sistema eléctrico y electrónico de una luminaria led de uso público exterior o de uso industrial, caracterizado por incluir sus componentes sensibles, a la temperatura, vibraciones y suciedad de uso, dentro de un vaso contenedor con dieléctrico, ya sean estos transparentes o no según su diseño.