Dispositivo de iluminación con LED.

Dispositivo de iluminación con LED, más particularmente adaptado para la iluminación exterior,

que comprende varios LED (18) colocados sobre al menos una platina de soporte (20) y dispuestos según unas filas (28) y unas columnas (32), un bloque de soporte (22) que comprende una placa (48) una de cuyas caras forma el fondo sustancialmente plano de un alojamiento (36) en el que se sitúa dicha al menos una platina de soporte (20) sustancialmente plana de manera que coopera de forma íntima con el fondo del alojamiento (36), unos medios (44) de disipación de calor previstos al nivel de la otra cara de la placa (48) del bloque de soporte (22), y unos medios (24) de tratamiento de los rayos luminosos emitidos por los LED que comprenden unos medios (56) de concentración, unos medios de reflexión (74) destinados a orientar los rayos luminosos con el fin de obtener una zona de iluminación deseada y unos medios (76) de refracción destinados a optimizar la transmisión de los rayos luminosos al exterior limitando las reflexiones parásitas de los rayos luminosos hacia el interior del dispositivo, estando los medios (56) de concentración para cada LED constituidos por un concentrador (66), estando dicho alojamiento (36) que contiene dicha platina de soporte (20) obturado por los medios (76) de refracción, siendo los medios de reflexión (74) distintos de los medios (76) de refracción, estando el dispositivo de iluminación con LED caracterizado porque los medios de reflexión (74) comprenden unos espejos (80) en forma de V en los que la punta de la V está orientada hacia los LED, un espejo (80) en forma de V sustancialmente continuo en la vertical de cada columna de LED, con el fin de realizar un tratamiento sustancialmente global y desenfocado de los haces luminosos de los LED que permite obtener una luminancia sustancialmente homogénea sobre toda la superficie de la zona iluminada sobre el suelo.

Dispositivo de iluminación con LED.

La presente invención se refiere a un dispositivo de iluminación con LED.

Un dispositivo de iluminación destinado a la iluminación pública, o más generalmente a la iluminación exterior, comprende generalmente una lámpara montada en un foco fijado en el extremo superior de un poste o sobre un soporte situado a una altura suficiente.

Este tipo de iluminación debe responder a normas referentes a la calidad de la iluminación en particular en cuanto a flujo luminoso, luminancia, superficie de la zona iluminada, uniformidad de la luminancia sobre dicha zona y deslumbramiento de la fuente.

A modo de ejemplo, un dispositivo de iluminación destinado a la iluminación de una vía pública debe iluminar una superficie sustancialmente rectangular sobre el suelo de aproximadamente 24 metros por 6 metros, con una iluminación superior a 10 lux por ejemplo y una luminancia relativamente homogénea sobre dicha zona.

Los dispositivos de iluminación actuales de tipo lámpara consumen mucha energía para una calidad de iluminación 20 media y costes de mantenimiento importantes.

Los dispositivos de iluminación con LED se consideran hoy en día como una alternativa ventajosa en cuanto a la reducción del consumo de energía eléctrica y al aumento de la vida útil de dicho dispositivo. Por otro lado, se considera que un dispositivo de iluminación con LED permite obtener una precisión de iluminación con una cantidad de luz controlada.

No obstante, la utilización de LED para la iluminación puede resultar problemática por los motivos siguientes:

Un LED presenta un gran ángulo de iluminación, lo cual genera una gran difusión y muchas pérdidas en una aplicación destinada a iluminar una zona alejada de dicho LED. Además, el LED está generalmente asociado a unos medios de concentración destinados a reunir los rayos luminosos en un haz de intensidad luminosa máxima orientado hacia el objetivo a iluminar.

Según otro problema, un LED presenta una potencia luminosa relativamente pequeña de modo que es necesario asociar varios LED con el fin de obtener una potencia luminosa sustancialmente equivalente a la de un dispositivo de iluminación que utiliza una lámpara. Cuando se asocian varios LED, éstos se reagrupan en forma de regletas o de puntos luminosos que comprenden generalmente tres LED.

Teniendo en cuenta estas limitaciones, los dispositivos de iluminación con LED se utilizan generalmente para 40 iluminaciones dirigidas que pretenden iluminar una zona reducida a modo de un proyector que ilumina un escenario.

Existen unos dispositivos de iluminación con LED destinados a la iluminación pública que comprenden unos LED o unas regletas de LED colocadas sobre unos soportes que permiten orientar los haces luminosos de los LED en dirección a una zona a iluminar.

45 Se conoce por ejemplo un primer dispositivo de iluminación de la técnica anterior, descrito en la solicitud internacional WO-98/33007, que comprende varios LED y unos medios de tratamiento de los rayos luminosos emitidos por dichos LED. Con el fin de distribuir de la mejor manera los haces luminosos de los LED sobre la zona a iluminar, este documento propone una disposición de los LED según diferentes direcciones sobre un soporte 50 inclinado y prevé unos medios de tratamiento que comprenden unos medios de concentración y unos medios de refracción dedicados a cada LED.

Un segundo dispositivo de iluminación de la técnica anterior, descrito en la solicitud internacional WO-02/076788, comprende varios LED, un soporte curvado que comprende un emplazamiento para cada uno de los LED, y unos 55 medios de tratamiento de los rayos luminosos emitidos por los LED que comprenden un dispositivo de reflexión y de refracción dedicado a cada LED.

La disposición de los LED según diferentes direcciones propuesta en estos dos dispositivos de la técnica anterior conduce a un ensamblaje poco optimizado.

60 En efecto, en estos dos documentos de la técnica anterior, la orientación de los haces luminosos de los LED en la dirección a iluminar se obtiene gracias a una disposición de dichos LED sobre un soporte que presenta superficies inclinadas entre sí o curvas, no facilitando estas concepciones relativamente complejas de un soporte su realización y su refrigeración.

Además, y a pesar de las concepciones de los soportes de LED, el tratamiento discreto de los haces luminosos emitidos por cada uno de los LED propuesto en estos dos documentos de la técnica anterior genera una luminancia no homogénea sobre la zona a iluminar, siendo el punto luminoso así creado susceptible de estar compuesto por varias zonas de fuerte luminosidad.

Un tercer dispositivo de la técnica anterior, descrito en el documento US-2004/0174706, comprende un soporte plano de varios LED dispuestos de modo matricial y unos medios de tratamiento de los haces luminosos emitidos por los LED, comprendiendo dichos medios de tratamiento unos medios de reflexión en forma de lamas inclinadas que separan las columnas de LED y unos medios de refracción superpuestos a dichos medios de reflexión.

El tratamiento de los haces luminosos de los LED propuesto en este documento US-2004/0174706 no permite obtener una iluminación de luminancia homogénea ya que se trata de un tratamiento de orientación de los haces luminosos por columna de LED susceptible de conducir a un punto luminoso compuesto por bandas de luminosidad variable.

A partir del documento EP 1 760 393, se conoce una regleta que comprende una platina que soporta unos LED con unos concentradores, estando dicha platina dispuesta en un alojamiento obturado por unos medios de refracción. Este tipo de iluminación no permite obtener una zona iluminada adaptada a la iluminación pública.

Teniendo en cuenta todos estos inconvenientes, la utilización de LED para la iluminación pública sigue siendo marginal.

Además, la presente invención pretende paliar los inconvenientes de la técnica anterior proponiendo un dispositivo de iluminación con LED más particularmente destinado a la iluminación exterior, de diseño sencillo y que permite obtener una zona de iluminación de luminancia homogénea.

Para ello, la invención tiene por objeto un dispositivo de iluminación con LED, más particularmente adaptado para la iluminación exterior, que comprende varios LED colocados sobre al menos una platina de soporte y dispuestos según filas y columnas, un bloque de soporte que comprende una placa una de cuyas caras forma el fondo sustancialmente plano de un alojamiento en el que se sitúa dicha al menos una platina de soporte sustancialmente plana de manera que coopera de forma íntima con el fondo del alojamiento, unos medios de disipación de calor previstos al nivel de la otra cara de la placa del bloque de soporte, y unos medios de tratamiento de los rayos luminosos emitidos por los LED que comprenden unos medios de concentración, unos medios de reflexión destinados a orientar los rayos luminosos con el fin de obtener una zona de iluminación deseada y unos medios de refracción destinados a optimizar la transmisión de los rayos luminosos al exterior limitando las reflexiones parásitas de los rayos luminosos hacia el interior del dispositivo, estando los medios de concentración para cada LED constituidos por un concentrador, estando dicho alojamiento que contiene dicha platina de soporte obturado por los medios de refracción, comprendiendo el dispositivo de iluminación con LED unos medios de reflexión, distintos de los medios de refracción, caracterizado porque los medios de reflexión comprenden unos espejos en forma de V en los que la punta de la V está orientada hacia los LED, y un espejo en forma de V sustancialmente continuo en la vertical de cada columna de LED.

Otras características y ventajas se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente, facilitada a modo de ejemplo únicamente, con relación a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una representación de un foco de iluminación,

- la figura 2 es una representación de un dispositivo de iluminación con LED según la invención adaptado a un foco de iluminación existente,

- la figura 3 es una representación de una vista explosionada de un dispositivo de iluminación con LED según una variante de la invención,

- la figura 4 es una representación de una curva de potencia/vida útil de un LED,

-... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de iluminación con LED, más particularmente adaptado para la iluminación exterior, que comprende varios LED (18) colocados sobre al menos una platina de soporte (20) y dispuestos según unas filas (28) y unas columnas (32) , un bloque de soporte (22) que comprende una placa (48) una de cuyas caras forma el fondo sustancialmente plano de un alojamiento (36) en el que se sitúa dicha al menos una platina de soporte (20) sustancialmente plana de manera que coopera de forma íntima con el fondo del alojamiento (36) , unos medios (44) de disipación de calor previstos al nivel de la otra cara de la placa (48) del bloque de soporte (22) , y unos medios (24) de tratamiento de los rayos luminosos emitidos por los LED que comprenden unos medios (56) de concentración, unos medios de reflexión (74) destinados a orientar los rayos luminosos con el fin de obtener una zona de iluminación deseada y unos medios (76) de refracción destinados a optimizar la transmisión de los rayos luminosos al exterior limitando las reflexiones parásitas de los rayos luminosos hacia el interior del dispositivo, estando los medios (56) de concentración para cada LED constituidos por un concentrador (66) , estando dicho alojamiento (36) que contiene dicha platina de soporte (20) obturado por los medios (76) de refracción, siendo los medios de reflexión (74) distintos de los medios (76) de refracción, estando el dispositivo de iluminación con LED caracterizado porque los medios de reflexión (74) comprenden unos espejos (80) en forma de V en los que la punta de la V está orientada hacia los LED, un espejo (80) en forma de V sustancialmente continuo en la vertical de cada columna de LED, con el fin de realizar un tratamiento sustancialmente global y desenfocado de los haces luminosos de los LED que permite obtener una luminancia sustancialmente homogénea sobre toda la superficie de la zona iluminada sobre el suelo.

2. Dispositivo de iluminación con LED según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa (62) que forma los medios de concentración (56) comprende sobre una de sus caras opuestas a los LED unas ondulaciones cuyas crestas están dispuestas por encima de las columnas de LED.

3. Dispositivo de iluminación con LED según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque determinadas columnas

(32) de LED presentan un radio de curvatura.

4. Dispositivo de iluminación con LED según la reivindicación 3, caracterizado porque los LED están dispuestos según unas filas (28) sustancialmente rectilíneas, paralelas a un primer eje (30) que corresponde a la dirección de la mayor dimensión de la zona iluminada sobre el suelo, y según unas columnas (32) sustancialmente simétricas según un eje medio (34) sustancialmente perpendicular al primer eje (30) , presentando determinadas columnas (32) un radio de curvatura que tiende a separar los LED del eje medio (34) a medida que se alejan del primer eje (30) .

5. Dispositivo de iluminación con LED según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque los medios (76) de refracción comprenden una pared (82) cuyo material permite transmitir los rayos luminosos y que comprende al nivel de sus caras interior y exterior, enfrentadas a los LED, unas superficies desplazadas, a modo de una lente de Fresnel, que presentan un radio de curvatura que corresponde sustancialmente al radio de curvatura de las columnas (32) de LED.

6. Dispositivo de iluminación con LED según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque los medios (76) de refracción comprenden una pared (82) cuyo material permite transmitir los rayos luminosos y que comprende al nivel de su cara interior enfrentada a los LED unas ondulaciones (84) cuyo radio de curvatura se ajusta con el fin de que los rayos recibidos presenten un ángulo de incidencia nulo o muy pequeño con el fin de que dichos rayos no sean reflejados por dicha superficie.

7. Dispositivo de iluminación con LED según la reivindicación 6, caracterizado porque la pared (82) comprende unas ondulaciones también al nivel de su cara orientada hacia el exterior.

8. Dispositivo de iluminación con LED según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende unos medios (46) para generar un flujo de aire forzado.

9. Dispositivo de iluminación con LED según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los medios de disipación del calor (44) comprenden unas aletas aplicadas sobre la superficie superior de la placa (48) del bloque de soporte (22) .

10. Dispositivo de iluminación con LED según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el bloque de soporte (22) comprende aguas arriba y aguas abajo del alojamiento (36) unas aberturas que comprenden unas aletas dispuestas según la dirección longitudinal, aplicadas sobre la cara inferior de la placa (48) y que conectan dicha placa (48) y las paredes laterales (38) aguas arriba y aguas abajo del alojamiento (36) .

11. Dispositivo de iluminación con LED según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comprende unos medios (42) de conducción del calor interpuestos entre la platina de soporte (20) y el bloque de soporte (22) .