Módulo de lámpara de automoción y unidad de iluminación con elemento de iluminación de led.

Módulo de lámpara que comprende

- un elemento de iluminación de LED (18),

- un circuito de control electrónico

(42), conectado para suministrar energía eléctrica a dicho elemento de LED (18),

- un conector eléctrico (48), conectado a dicho circuito de control electrónico (42),

- una carcasa (14) del conector prevista en dicho conector eléctrico (48), dicha carcasa (14) del conector consistiendo al menos parcialmente en un material plástico,

- medios de posicionamiento y bloqueo (16) para el posicionamiento y el bloqueo de forma extraíble de dicho módulo dentro de un reflector (70), dicha carcasa (14) del conector consistiendo al menos parcialmente en un material plástico

- un elemento disipador de calor (30) con al menos una pared superior (34a, 34b, 34c) y al menos una pared lateral (36a, 36b, 36c) que definen una cavidad interior (40),

- donde dicho circuito de control electrónico (42) se encuentra dentro de dicha cavidad (40), caracterizado porque

- el disipador de calor es metálico,

- el elemento de LED (18) está situado en dicha pared superior (34a) en contacto térmico directo con dicho elemento disipador de calor (30),

- los medios de posicionamiento y bloqueo (16) y la carcasa (14) del conector se proporcionan como pieza única, y

- el elemento disipador de calor (30) está integrado al menos parcialmente en el material plástico de la pieza única.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2007/051527.

Solicitante: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: High Tech Campus 5 5656 AE Eindhoven PAISES BAJOS.

Inventor/es: WILLWOHL,HARALD, PETERS,RALPH HUBERT, WISKERKE,PIETER JOHANNES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • 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 > FUENTES DE LUZ NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > F21K99/00 (Materia no prevista en otros grupos de esta subclase)

PDF original: ES-2531930_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Módulo de lámpara de automoción y unidad de iluminación con elemento de iluminación de led

La invención se refiere a módulos de lámparas que comprenden un elemento de iluminación de LED y unidades de iluminación que incluyen tales módulos de lámparas, en especial para uso en automoción.

Debido a su buena eficiencia y larga vida útil, los diodos emisores de luz (LEDs) son muy adecuados especialmente para su uso en automoción. Sin embargo, el encapsulado estándar de los LEDs no será suficiente para proporcionar una colocación segura y exacta, asi como para facilitar el intercambio y la conexión eléctrica para los distintos usos de iluminación del automóvil, tales como los faros, luces traseras, intermitentes etc. Se han propuesto módulos de lámpara que comprenden uno o más elementos de iluminación LED. Tales módulos son intercambiables en un reflector y proporcionan medios para posicionar y bloquear el módulo en el reflector, asi como un conector eléctrico adecuado (por ejemplo, un enchufe).

Sobre todo cuando se usan LEDs de alta potencia (en el contexto actual, se entienden LEDs de alta potencia en el sentido de elementos individuales de iluminación de LED de más de 1. mW) deben abordarse las necesidades de gestión térmica. Si el calor generado por el elemento de iluminación de LED no se disipa adecuadamente, la temperatura de funcionamiento del elemento de iluminación de LED puede subir hasta un nivel donde disminuyan la emisión de luz y la vida útil.

El documento EP-A-1 353 12 describe un conjunto de lámpara de vehículo reemplazable. Una pluralidad de LEDs están montados en un poste conductor de calor, unidos a un elemento de disipación de calor expuesto al aire exterior. Una base está hecha de resina de plástico y comprende una conexión de enchufe eléctrico. Se proporciona un acoplamiento de bayoneta con varios brazos para acoplarse en una apertura del reflector. Con el fin de proporcionar una buena trayectoria de conducción del calor para disipar el calor desde el elemento de LED, el poste y las respectivas superficies de la lámpara están formados a partir de materiales con alta conductividad térmica, tales como cobre, aluminio, zinc u otros metales. El chip de LED se monta directamente en la estructura conductora de calor.

Sin embargo, es también deseable que un módulo de lámpara incluya electrónica de control con elementos de circuito activos para suministrar energía eléctrica al elemento de LED de una manera bien adaptada para la aplicación correspondiente.

Teniendo en cuenta que a menudo se necesita una pluralidad de tales módulos de lámpara, es especialmente importante que la construcción de los módulos de lámpara sea compacta (de modo que varios módulos pueden estar dispuestos en proximidad) y simple (de modo que el coste de producción sea mínimo).

El documento EP-A-1 691 13 describe una fuente de luz de LED con una carcasa de plástico y una guía de luz comprendida en esa carcasa. Las guías de luz guían la luz, generada por los LED colocados en una placa de circuito impreso, fuera de la carcasa. La placa de circuito impreso se coloca en la base de la carcasa. La carcasa está provista además de conexiones eléctricas para la placa de circuito y con medios de posicionamiento y de bloqueo. La carcasa también funciona como disipador de calor. La distribución de la luz de esta fuente de luz conocida no es óptima ya que la luz generada tiene que ser guiada a través de una guía de luz. También la disipación de calor no es óptima debido al material plástico de la carcasa. Además, el calor generado por el LED tiene que pasar a la placa de circuito impreso sensible al calor antes de que pueda ser disipado por la carcasa. La fuente de luz conocida también es complicada y costosa.

Es un objetivo de la invención proporcionar un módulo menos costoso y una unidad de iluminación de estructura compacta y sencilla con una óptima distribución de la luz y disipación del calor.

Este objetivo se resuelve mediante un módulo de lámpara de acuerdo con la reivindicación 1 y una unidad de iluminación de acuerdo con la reivindicación 8. Las reivindicaciones dependientes se refieren a modos de realización preferentes.

El módulo de la lámpara comprende un elemento de iluminación de LED con un circuito de control, un conector eléctrico, medios de posicionamiento y bloqueo, y un disipador metálico de calor.

Según la invención, se proporciona un elemento metálico disipador de calor que comprende al menos una pared superior y al menos una pared lateral que definen una cavidad interior. Un circuito de control electrónico está conectado para suministrar energía eléctrica al elemento de LED. El circuito de control está conectado al conector eléctrico. El circuito de control se encuentra dentro de la cavidad interna del elemento disipador de calor. De esta manera, se consigue un diseño muy compacto.

El elemento de LED está situado en la pared superior del elemento disipador de calor. Está en contacto térmico directo con el elemento disipador de calor, es decir, montado directamente en él de una manera que garantiza una

buena conexión térmica. Por lo tanto, el elemento disipador de calor puede disipar eficientemente el calor generado en el elemento de LED.

La construcción de acuerdo con la invención proporciona una gran flexibilidad con respecto a la conexión eléctrica. Mediante la Integración de un circuito de control electrónico, cualquier tipo de control del elemento de iluminación puede efectuarse eficientemente. Al mismo tiempo, la estructura del módulo de lámpara de acuerdo con la invención sigue siendo simple y compacta, ya que el circuito de control se recibe en la cavidad del disipador de calor.

La unidad de Iluminación de acuerdo con la invención comprende un módulo de lámpara como se ha descrito anteriormente. Un reflector en el que se puede montar el módulo de forma extralble está provisto de una cavidad de montaje, donde en la posición de montaje del módulo se coloca el elemento de LED. En esta posición montada, la luz emitida desde el módulo de LED se dirige sobre la superficie del reflector.

De acuerdo la invención, el módulo comprende además una pieza de plástico. La parte del conector eléctrico comprende una carcasa del conector, que consiste al menos parcialmente en un material plástico. Esta pieza se fija al disipador de calor por lo menos parcialmente, incrustando el disipador de calor dentro del material plástico. Durante la producción, esto se puede conseguir mediante el moldeo por Inyección de la pieza de plástico (al menos parcialmente) alrededor del elemento metálico disipador de calor. Esto proporciona rentabilidad, producción exacta y excelente conexión mecánica de los dos elementos. Además, los medios de poslclonamlento y bloqueo consisten (al menos parcialmente) en un material plástico, y son proporcionados como una pieza de plástico junto con la carcasa del conector. De esta manera puede proporcionarse una sola pieza de plástico para ambas funcionalidades.

Preferentemente, los medios de posicionamlento y bloqueo comprenden un elemento cilindrico con protuberancias de bloqueo que se proyectan radialmente.

El elemento de luz de LED del módulo es preferentemente un LED de alta potencia (por encima de 1. mW). Si bien puede haber una pluralidad de LEDs presentes, se prefiere proporcionar solo un único elemento de iluminación de LED. Además, se prefiere que se proporcionen ópticas de emisores laterales, de tal manera que la luz desde el elemento de LED no es emitida directamente en la dirección del eje óptico, sino que es dirigida en direcciones radiales. Otros patrones espaciales de radiación, tales como emisores de Lambert, también son adecuados.

... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Módulo de lámpara que comprende

- un elemento de iluminación de LED (18),

- un circuito de control electrónico (42), conectado para suministrar energía eléctrica a dicho elemento de LED (18),

- un conectar eléctrico (48), conectado a dicho circuito de control electrónico (42),

- una carcasa (14) del conectar prevista en dicho conectar eléctrico (48), dicha carcasa (14) del conectar consistiendo al menos parcialmente en un material plástico,

- medios de posicionamiento y bloqueo (16) para el posicionamiento y el bloqueo de forma extraíble de dicho módulo dentro de un reflector (7), dicha carcasa (14) del conector consistiendo al menos parcialmente en un material plástico

- un elemento disipador de calor (3) con al menos una pared superior (34a, 34b, 34c) y al menos una pared lateral (36a, 36b, 36c) que definen una cavidad interior (4),

- donde dicho circuito de control electrónico (42) se encuentra dentro de dicha cavidad (4), caracterizado porque

- el disipador de calor es metálico,

- el elemento de LED (18) está situado en dicha pared superior (34a) en contacto térmico directo con dicho elemento disipador de calor (3),

- los medios de posicionamiento y bloqueo (16) y la carcasa (14) del conector se proporcionan como pieza única, y

- el elemento disipador de calor (3) está integrado al menos parcialmente en el material plástico de la pieza única.

2. Modulo de acuerdo con la reivindicación 1, donde

- dicho elemento disipador de calor (3) tiene al menos una sección transversal esencialmente circular.

3. Modulo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde

- dicho elemento disipador de calor (3) comprende dicha pared superior (34a, 34b, 34c) y dicha pared lateral

(36a, 36b, 36c) en una pieza única.

4. Modulo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde

- dicho elemento disipador de calor (3) comprende al menos una primera parte (32a) y una segunda parte

(32b),

- en donde dicho elemento de LED (18) está dispuesto en dicha primera parte (32a),

- y dicha segunda parte (32b) está separada de dicho elemento de LED (18) al menos por dicha primera

parte (32a),

- en el que dicha primera parte (32a) tiene una sección transversal más pequeña que dicha segunda parte

(32b).

5. Modulo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde

- una tapa (44, 44a) está prevista en dicho elemento disipador de calor (3) para sellar dicha cavidad (4).

6. Modulo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde

- el circuito de control electrónico (42) está diseñado para funcionar en al menos un primer y un segundo modo,

- donde al menos en dicho primer modo la alimentación eléctrica se suministra de forma intermitente a dicho elemento de LED (18), de tal manera que la potencia promedio en el tiempo en dicho primer modo es menor que la potencia promedio en el tiempo suministrada en dicho segundo modo.

7. Modulo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde

- se proporciona dicho elemento de LED (18) que define un eje óptico (A),

- dicho módulo comprende además un emisor óptico lateral (22) proporcionado en dicho elemento de LED para dirigir la luz emitida desde dicho elemento de LED (18) en una pluralidad de direcciones radiales con respecto a dicho eje óptico (A).

8. Unidad de Iluminación que comprende

- al menos un módulo de lámpara (1) de acuerdo a una de las reivindicaciones anteriores,

- y un reflector (7) con una superficie de reflector (72),

- en donde dicho módulo (1) está montado de tal manera que la luz emitida desde dicho elemento de iluminación de LED (18) es reflejada por dicha superficie de reflector (72).