LUMINARIA CON DIODOS EMISORES DE LUZ.

1. Luminaria con diodos emisores de luz, del tipo que comprende:

Un elemento estructural (1) hecho de un material de alta conductividad térmica y provisto de unos medios de disipación térmica en un lado exterior y un alojamiento (3) en un lado interior del mismo;

una pluralidad de diodos emisores de luz (4) soportados en una placa de circuito (5) y conectados eléctricamente a unos conductores (6) unidos a dicha placa de circuito (5), la cual está alojada en dicho alojamiento (3) de dicho elemento estructural (1);

una placa de soporte (7) situada por debajo de la placa de circuito (5) en el alojamiento (3) del elemento estructural (1) y provista de una pluralidad de orificios (8), cada uno asociado a uno de dichos diodos emisores de luz (4), y a través de los cuales se proyecta la luz emitida por dichos diodos emisores de luz (4); y

una placa protectora transparente (9) situada por debajo de dicha placa reflectora (8) cerrando el alojamiento (3) del elemento estructural (1) en cooperación con al menos una junta de estanqueidad (10a, 10b),

caracterizada porque dicha placa de soporte (7) está hecha de un material resistente a las temperaturas de trabajo de los diodos emisores de luz (4), y porque cada uno de dichos orificios (8) tiene una abertura interior (8a) en un lado de la placa de soporte (7) adyacente a la placa de circuito (5), una abertura exterior (8b) en un lado de la placa de soporte (7) adyacente a dicha placa protectora transparente (9), y una superficie interior (8c), donde dicha abertura interior (8a) tiene un diámetro menor que un diámetro de dicha abertura exterior (8b), y donde dicha superficie interior (8c) está configurada para dirigir y reflejar la luz emitida por el correspondiente diodo emisor de luz (4) hacia el exterior del alojamiento (3) a través de la placa protectora transparente (9).

2. Luminaria según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha placa de soporte (7) está hecha de una espuma rígida de un material polimérico.

3. Luminaria según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque al menos la superficie interior (8c) de los orificios (8) de la placa de soporte (7) está recubierta con una capa de un recubrimiento reflector.

4. Luminaria según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento estructural (1) está obtenido por corte a medida de un elemento obtenido por extrusión de una aleación metálica ligera, donde dichos medios de disipación térmica comprenden unas aletas (2) dispuestas paralelamente a una dirección longitudinal y dicho alojamiento (3) tiene la forma de un canal definido por unas paredes laterales (11) que se extienden paralelas a dicha dirección longitudinal y que terminan en unos nervios longitudinales (12) vueltos hacia dentro, estando dicho canal dimensionado para recibir de manera deslizante en su interior la placa de circuito (5) con los diodos emisores de luz (4) y dichos conductores (6), la placa de soporte (7) y la placa protectora transparente (9) mutuamente superpuestas.

5. Luminaria según la reivindicación 4, caracterizada porque una primera junta de estanqueidad (10a) está dispuesta a compresión entre la placa de soporte (7) y una superficie interior del alojamiento (3) del elemento estructural (1) alrededor de la placa de circuito (5) con los diodos emisores de luz (4) y dichos conductores (6), y una segunda junta de estanqueidad (10b) está dispuesta a compresión entre la placa de soporte (7) y la placa protectora transparente (9) alrededor de las aberturas exteriores (8b) de la pluralidad de orificios (8).

6. Luminaria según la reivindicación 5, caracterizada porque un par de elementos de cierre (13, 14) están fijados a unas caras finales transversales del elemento estructural (1) y configurados para cerrar y retener la placa de circuito (5) con los diodos emisores de luz (4) y dichos conductores (6), la placa de soporte (7) y la placa protectora transparente (9) dentro del canal definido por el elemento estructural (1).

7. Luminariasegún la reivindicación 5, caracterizada porque dichos elementos de cierre (13, 14) está fijados mediante unos tornillos (15) pasados a través de unos agujeros (16) formados en los elementos de cierre (13, 14) y atornillados en unas configuraciones de fijación (17) formadas en el elemento estructural (1) durante un proceso de extrusión.

8. Luminaria según la reivindicación 7, caracterizada porque el elemento estructural (1) tiene en uno de sus extremos una poción (1a) que se extiende más allá de la placa de circuito (5) con los diodos emisores de luz (4) y dichos conductores (6), la placa de soporte (7) y la placa protectora transparente (9), y uno de dichos elementos de cierre (13) tiene una porción de anclaje (13a) paralela a dicha porción de anclaje (1a) del elemento estructural (1) en la que está formada una abertura (18) para conexión a un miembro de soporte (19).

9. Luminaria según la reivindicación 7, caracterizada porque cada uno de dichos elementos de cierre (14) tienenuna porción (14a) que se extiende superiormente hasta a un nivel por encima del elemento estructural (1), y un elemento de conexión (20) tiene unos apéndices conectados a dichas porciones (14a) por medio de unos tornillos pasados a través de respectivos agujeros.

10. Luminaria según la reivindicación 7, caracterizada porque la placa de soporte (7) tiene un grosor igual o superior a la mitad del diámetro de la abertura interior (8a) de dichos orificios (8).

11. Luminaria según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha pluralidad de diodos emisores de luz (4) están conectados a dichos conductores (6) en paralelo, y cada uno de dichos diodos emisores de luz (4) tiene una electrónica asociada configurada para convertir una corriente de red eléctrica en una corriente adecuada para el funcionamiento del diodo emisor de luz (4) y para evitar una sobrecarga en los restantes diodos emisores de luz (4) en caso de fallo de uno o más de ellos.

12. Luminaria según la reivindicación 11, caracterizada porque comprende un dispositivo de protección contra un exceso de temperatura en dicha electrónica asociada a cada uno de los diodos emisores de luz (4) y un dispositivo de protección contra sobretensión situado en un cable de conexión a la red eléctrica, fuera de la cavidad (3) del elemento estructural (1)

Luminaria con diodos emisores de luz.

Campo de la técnica

La presente invención concierne a una luminaria con diodos emisores de luz construida con una tecnología multicapa que comprende diferentes elementos substancialmente planos superpuestos, donde cada elemento tiene una función: elemento estructural y disipador térmico; elemento rígido de sustentación de los LEDs; y elemento de protección transparente, entre otros. La luminaria de la presente invención está preparada para funcionar directamente con corriente alterna de red sin fuente de alimentación.

Antecedentes de la invención

Hasta la actualidad, en industrias y comercios se han venido usando tradicionalmente luminarias provistas de unas fuentes lumínicas de incandescencia o de descarga, las cuales tienen un consumo relativamente elevado, una eficiencia lumínica relativamente baja, y una vida útil estimada relativamente corta. Además, estas fuentes lumínicas disponen en su envolvente de sistemas estandarizados de fijación y conexión al resto de la luminaria.

Las mencionadas fuentes lumínicas de incandescencia, y en particular las halógenas, dan una luz muy intensa a costa de un consumo energético muy elevado, lo cual significa que tienen un rendimiento escaso puesto que una gran parte de la energía consumida se pierde en forma de calor. Esto supone un claro inconveniente en un escenario de continuos incrementos del precio de la energía. Las fuentes lumínicas de descarga, entre las que se encuentran las de gases fluorescentes, las de vapor de mercurio, y las de descarga de vapor de sodio (de alta y baja presión), presentan unos rendimientos aceptables pero tienen como inconveniente una duración estimada reducida, especialmente si se encienden y se apagan repetidamente y precisan de medios auxiliares para control de su encendido.

La tendencia actual es utilizar en edificios y en la vía pública luminarias en las que los elementos lumínicos son diodos emisores de luz (también conocidos por el acrónimo LED), los cuales tienen un consumo reducido y una vida útil muy larga. En general, los LEDs están alimentados por una fuente de alimentación que transforma la corriente alterna de la red a corriente continua. Normalmente los LEDs están instalados en una placa de circuito impreso y conectados a unos conductores según una disposición en serie o en paralelo. En el caso de una disposición en serie, si uno de los LEDs falla el circuito se abre y los demás LEDs dejan de funcionar. En el caso de una disposición en paralelo, si un LED falla la corriente total se reparte en un número menor de LEDs, con lo que los LEDs restantes pasan a recibir más corriente de la prevista y tienden a fundirse progresivamente.

La patente US-A-6218785 da a conocer un LED con una electrónica asociada que le permite funcionar ya sea con corriente alterna o continua. También se conocen LEDs con electrónica asociada incluyendo un dispositivo de protección contra un exceso de temperatura y un dispositivo para evitar una sobrecarga en los restantes LEDs en caso de fallo de uno o más de ellos en una disposición en paralelo.

El documento EP-2039982-A1 describe una luminara de LEDs para vía pública que comprende una caja formada por una carcasa que incluye un cuerpo base abombado hecho de un material buen conductor de calor y una cubierta transparente convexa fijada mediante tornillos al cuerpo base. Dentro de dicha caja hay una placa de circuito impreso situada adyacente al cuerpo base y en la que están instalados una pluralidad de LEDs, y una placa reflectora provista de agujeros dispuesta entre la placa de circuito impreso y la cubierta transparente. El cuerpo base actúa como disipador de calor y está configurado con aletas de disipación térmica. Un inconveniente de esta luminaria es que la cubierta transparente convexa tiene que ser conformada por una técnica de conformación, como por ejemplo moldeo o embutición, que aumenta los costes de producción. La fijación de la cubierta transparente al cuerpo base requiere un número relativamente grande de tornillos que deben ser atornillados en unos correspondientes agujeros fileteados formados en el cuerpo con posterioridad a la obtención del mismo, lo que también aumenta los costes de producción y de montaje.

Exposición de la invención

Un objetivo de la presente invención es aportar una luminaria con LEDs útil tanto para iluminación interior (por ejemplo industrias y comercios) como exterior (por ejemplo la vía pública), que pueda funcionar alimentada directamente con corriente alterna de red y que sea de construcción robusta, sencilla y económica.

La presente invención contribuye a alcanzar el anterior y otros objetivos aportando una luminaria con LEDs (diodos emisores de luz), que comprende un elemento estructural que define un alojamiento cerrado por una placa protectora transparente en cooperación con al menos una junta de estanqueidad, y dentro de dicho alojamiento una placa de circuito en la que están instalados una pluralidad de LEDs y una placa de soporte situada por debajo de la placa de circuito y adyacente a dicha placa protectora transparente. Cada uno de los LEDs lleva preferiblemente una electrónica asociada y está conectado eléctricamente a unos conductores unidos a dicha placa de circuito.

El mencionado elemento estructural está hecho de un material de alta conductividad térmica y dispone de unos medios de evacuación térmica, tales como por ejemplo unas aletas de disipación térmica, en un lado exterior. Una cara trasera de la placa de circuito está adyacente y en contacto con una superficie interior del elemento estructural, el cual actúa para disipar el calor generado en la placa de circuito. La mencionada placa de soporte está hecha de un material resistente a las temperaturas de trabajo de los LEDs, por ejemplo una espuma rígida de un material polimérico, y está provista de una pluralidad de orificios, cada uno asociado a uno de dichos LEDs, y la luz emitida por dichos LEDs se proyecta a través de dichos orificios. Cada uno de dichos orificios tiene una abertura interior en un lado de la placa de soporte adyacente a la placa de circuito, una abertura exterior en un lado de la placa de soporte adyacente a la placa protectora transparente, y una superficie interior. La mencionada primera abertura tiene un diámetro menor que un diámetro de la abertura exterior, y la mencionada superficie interior está configurada para dirigir y reflejar la luz emitida por el correspondiente LED hacia el exterior del alojamiento a través de la placa protectora transparente. La placa transparente de cierre está hecha, por ejemplo, de policarbonato con tratamiento frente a radiación ultravioleta, y ofrece una alta resistencia a los impactos.

Preferiblemente, el grosor de la placa de soporte es igual o superior a la mitad del diámetro de la abertura interior de los orificios, y más preferiblemente igual o superior al diámetro de la abertura interior de los orificios, de manera que la superficie interior de los orificios tiene una extensión considerable, la cual está recubierta con una capa de un recubrimiento reflector, tal como una pintura o similar. Opcionalmente, la superficie del lado exterior de la placa de soporte también tiene la mencionada capa de un recubrimiento reflector. Esta construcción proporciona una gran libertad de diseño para modificar la geometría de las cavidades formadas por la superficie interior de los orificios, las cuales proyectan la luz emitida por los LEDs, con el fin de adaptar la luminaria a diferentes aplicaciones. Además, mediante la selección de diferentes propiedades, tales el como el color o el índice de reflexión, para el recubrimiento reflector, es posible modificar la temperatura de color de la luminaria.

En una realización, el elemento estructural está obtenido por corte a medida de un elemento obtenido por extrusión de una aleación metálica ligera, tal como por ejemplo un aluminio, incluyendo unas aletas de disipación térmica dispuestas paralelamente a una dirección longitudinal, unas configuraciones de fijación para recibir unos tornillos, y unas paredes laterales que se extienden paralelas a dicha dirección longitudinal definiendo el mencionado alojamiento en forma de canal, las cuales terminan en unos nervios longitudinales vueltos hacia dentro. El mencionado canal está dimensionado para recibir de manera deslizante en su interior la placa de circuito con los LEDs y los conductores, la placa de soporte y la placa protectora transparente superpuestas unas a otras. Entre la placa de soporte y una superficie interior del alojamiento del elemento estructural está dispuesta a compresión una...

1. Luminaria con diodos emisores de luz, del tipo que comprende

Un elemento estructural (1) hecho de un material de alta conductividad térmica y provisto de unos medios de disipación térmica en un lado exterior y un alojamiento (3) en un lado interior del mismo;

una pluralidad de diodos emisores de luz (4) soportados en una placa de circuito (5) y conectados eléctricamente a unos conductores (6) unidos a dicha placa de circuito (5), la cual está alojada en dicho alojamiento (3) de dicho elemento estructural (1);

una placa de soporte (7) situada por debajo de la placa de circuito (5) en el alojamiento (3) del elemento estructural (1) y provista de una pluralidad de orificios (8), cada uno asociado a uno de dichos diodos emisores de luz (4), y a través de los cuales se proyecta la luz emitida por dichos diodos emisores de luz (4); y

una placa protectora transparente (9) situada por debajo de dicha placa reflectora (8) cerrando el alojamiento (3) del elemento estructural (1) en cooperación con al menos una junta de estanqueidad (10a, 10b),

caracterizada porque dicha placa de soporte (7) está hecha de un material resistente a las temperaturas de trabajo de los diodos emisores de luz (4), y porque cada uno de dichos orificios (8) tiene una abertura interior (8a) en un lado de la placa de soporte (7) adyacente a la placa de circuito (5), una abertura exterior (8b) en un lado de la placa de soporte (7) adyacente a dicha placa protectora transparente (9), y una superficie interior (8c), donde dicha abertura interior (8a) tiene un diámetro menor que un diámetro de dicha abertura exterior (8b), y donde dicha superficie interior (8c) está configurada para dirigir y reflejar la luz emitida por el correspondiente diodo emisor de luz (4) hacia el exterior del alojamiento (3) a través de la placa protectora transparente (9).

2. Luminaria según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha placa de soporte (7) está hecha de una espuma rígida de un material polimérico.

3. Luminaria según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque al menos la superficie interior (8c) de los orificios (8) de la placa de soporte (7) está recubierta con una capa de un recubrimiento reflector.

4. Luminaria según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento estructural (1) está obtenido por corte a medida de un elemento obtenido por extrusión de una aleación metálica ligera, donde dichos medios de disipación térmica comprenden unas aletas (2) dispuestas paralelamente a una dirección longitudinal y dicho alojamiento (3) tiene la forma de un canal definido por unas paredes laterales (11) que se extienden paralelas a dicha dirección longitudinal y que terminan en unos nervios longitudinales (12) vueltos hacia dentro, estando dicho canal dimensionado para recibir de manera deslizante en su interior la placa de circuito (5) con los diodos emisores de luz (4) y dichos conductores (6), la placa de soporte (7) y la placa protectora transparente (9) mutuamente superpuestas.

5. Luminaria según la reivindicación 4, caracterizada porque una primera junta de estanqueidad (10a) está dispuesta a compresión entre la placa de soporte (7) y una superficie interior del alojamiento (3) del elemento estructural (1) alrededor de la placa de circuito (5) con los diodos emisores de luz (4) y dichos conductores (6), y una segunda junta de estanqueidad (10b) está dispuesta a compresión entre la placa de soporte (7) y la placa protectora transparente (9) alrededor de las aberturas exteriores (8b) de la pluralidad de orificios (8).

6. Luminaria según la reivindicación 5, caracterizada porque un par de elementos de cierre (13, 14) están fijados a unas caras finales transversales del elemento estructural (1) y configurados para cerrar y retener la placa de circuito (5) con los diodos emisores de luz (4) y dichos conductores (6), la placa de soporte (7) y la placa protectora transparente (9) dentro del canal definido por el elemento estructural (1).

7. Luminaria según la reivindicación 5, caracterizada porque dichos elementos de cierre (13, 14) está fijados mediante unos tornillos (15) pasados a través de unos agujeros (16) formados en los elementos de cierre (13, 14) y atornillados en unas configuraciones de fijación (17) formadas en el elemento estructural (1) durante un proceso de extrusión.

8. Luminaria según la reivindicación 7, caracterizada porque el elemento estructural (1) tiene en uno de sus extremos una poción (la) que se extiende más allá de la placa de circuito (5) con los diodos emisores de luz (4) y dichos conductores (6), la placa de soporte (7) y la placa protectora transparente (9), y uno de dichos elementos de cierre (13) tiene una porción de anclaje (13a) paralela a dicha porción de anclaje (1 a) del elemento estructural (1) en la que está formada una abertura (18) para conexión a un miembro de soporte (19).

9. Luminaria según la reivindicación 7, caracterizada porque cada uno de dichos elementos de cierre (14) tienen una porción (14a) que se extiende superiormente hasta a un nivel por encima del elemento estructural (1), y un elemento de conexión (20) tiene unos apéndices conectados a dichas porciones (14a) por medio de unos tornillos pasados a través de respectivos agujeros.

10. Luminaria según la reivindicación 7, caracterizada porque la placa de soporte (7) tiene un grosor igual o superior a la mitad del diámetro de la abertura interior (8a) de dichos orificios (8).

11. Luminaria según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha pluralidad de diodos emisores de luz (4) están conectados a dichos conductores (6) en paralelo, y cada uno de dichos diodos emisores de luz (4) tiene una electrónica asociada configurada para convertir una corriente de red eléctrica en una corriente adecuada para el funcionamiento del diodo emisor de luz (4) y para evitar una sobrecarga en los restantes diodos emisores de luz (4) en caso de fallo de uno o más de ellos.

12. Luminaria según la reivindicación 11, caracterizada porque comprende un dispositivo de protección contra un exceso de temperatura en dicha electrónica asociada a cada uno de los diodos emisores de luz (4) y un dispositivo de protección contra sobretensión situado en un cable de conexión a la red eléctrica, fuera de la cavidad (3) del elemento estructural (1).