EP2829789A1 - Dispositif d'éclariage et/ou de signalisation pour véhicule automobile - Google Patents
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- EP2829789A1 EP2829789A1 EP14177761.5A EP14177761A EP2829789A1 EP 2829789 A1 EP2829789 A1 EP 2829789A1 EP 14177761 A EP14177761 A EP 14177761A EP 2829789 A1 EP2829789 A1 EP 2829789A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
- F21S45/60—Heating of lighting devices, e.g. for demisting
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
- F21S45/40—Cooling of lighting devices
- F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
- F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
- F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
- F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
Definitions
- the invention relates to a lighting and / or signaling device, including a light projector for a motor vehicle.
- Lighting and / or signaling devices using light-emitting diodes are known as light sources.
- the light-emitting diodes during operation, produce heat that must be removed in order to avoid a temperature rise of the light-emitting diodes beyond a tolerable operating threshold, because the high temperatures reduce their performance (the light produced) and their reliability.
- the known devices for lighting and / or signaling of motor vehicles, of light-emitting diode type are more precisely composed of a housing closed by an ice or transparent wall through which emerge one or more light beams.
- This housing houses at least one optical module provided with light-emitting diodes, and an optical system (reflector, lens, collimator, a combination of these organs, ...) capable of directing the light or light beams generated by the light-emitting diodes towards the road passing through the ice.
- the optical module To cool the diodes, it is common to equip the optical module with a cooling member such as a finned radiator or similar heat exchange member.
- the cooling member makes it possible to evacuate the heat generated by the light source towards the air contained in the interior volume of the housing and / or towards the outside of the housing, by heat exchange.
- Motor vehicle light projectors are generally provided with masks concealing the internal elements contained in the housing of the projector, such as the cooling member of the light-emitting diodes. These masks partition the housing between a front part of the housing including the ice, which by its contact with the outside air is relatively cold, and a part the rear of the cooling member and which, by its contact with the hot air of the engine compartment of the vehicle, is hotter. Thus, the cooling member is traversed by the hotter air of the rear part of the housing and therefore the heat exchange of air with the cooling member is not optimized.
- the document WO 2005 / 116520A1 proposes a solution to improve these air transfers by means of a fan.
- This document proposes to take the air at the back of the masks and to force, by the orientation of the fins, the direction of exit of the air. This improves the air exchange inside the projector, through openings in the masks. Nevertheless, these openings are necessarily limited, because of the style, and the use of a powerful fan, able to push the air with a large pressure gradient.
- the object of the present invention is to provide a lighting and / or signaling device, including a light projector for a motor vehicle, whose cooling is improved.
- a lighting and / or signaling device in particular a light projector for a motor vehicle, comprising a light source, an optical system comprising at least one reflective surface of the light emitted by said light source, and a cooling member of said light source, said reflective surface being positioned to guide through the cooling member a flow of air from a cold source of said device.
- the cooling element draws cold air into contact with the ice, this air being guided by the reflecting surface, which promotes the cooling efficiency of the whole and contributes to stir the air in the housing, which is no longer limited to said hot part of the housing.
- the reflective surface plays a dual role, a first role, optical, transmission of light emitted by the light source and a second role, thermal, guiding the cold air flow.
- the light source may be a light-emitting diode (also called LED), a laser diode, an organic light-emitting diode (also called OLED), or any other light source requiring cooling.
- a light-emitting diode also called LED
- a laser diode also called OLED
- OLED organic light-emitting diode
- Said device comprises, for example, a housing closed by an ice, able to be traversed by the light emitted by said light source, said housing housing said light source and said optical system.
- said cold source is formed of said ice.
- the ice is intended to be at room temperature, it is the air in contact with the coldest wall of the housing which is routed to the cooling member, which further improves the heat exchange at the of the cooling member.
- the temperature difference between the air of the coldest wall of the housing and the hot heat exchange surfaces of the cooling member promotes the convection movement and therefore the amplitude of the circulation of the convection air on the heat exchange surface of the cooling member.
- Said reflective surface advantageously has an edge facing said ice and an edge facing said cooling member so as to guide the convection air from the zone of the housing comprising the ice to the zone comprising the cooling member.
- said reflective surface is disposed under the cooling member so as to favor upward convection, in the direction of the gravity vector, of the flow of air flowing in the cooling member.
- This solution has the advantage of allowing the addition of a color mask around the LED in order to give the reflector a hue different from that of a conventional halogen reflector.
- said housing comprises at least a first mask designed to hide all or part of the inside of the housing. More particularly, said first mask and reflective surface are arranged in the housing to form a corridor defining an opening in which is positioned the cooling member, for example an upper opening facing the cooling member. This reinforces the chimney effect of the convection air to the cooling element.
- said reflective surface and said first mask are positioned in the housing to guide through the cooling member a flow of air from the housing, from said ice.
- Said first mask is positioned in said housing so as to provide an opening between an edge of said first mask and an adjoining wall of the housing, so as to allow air to circulate between said edge and adjacent wall of the housing, in particular between an area of the housing.
- housing containing the cooling member and an area of the housing comprising the ice This arrangement promotes the flow of air from the housing, and therefore the air conveyed from said ice to the cooling member.
- Said opening is preferably turned towards said ice, in particular by being close to the latter and more particularly disposed close to the upper part of the latter, which promotes the circulation of air in contact with the ice and thus the cooling of the air flow to its contact.
- Said first mask may also comprise openings distributed over its surface for the passage of air for said air flow.
- a second mask having an edge close to the ice, preferably close to the lower part of the ice, and an edge arranged facing, or even contiguous, of said edge facing said ice surface. reflective. It is thus formed a continuous guide and thus reinforced convection air between the ice and the cooling member.
- said first mask is disposed in the housing to form a deflector of convection air having passed through the cooling member orienting it in a direction suitable for sweeping the periphery of the housing and thus the ice to demist it.
- Said second mask advantageously comprises an air passage opening between the wall of the housing and its adjoining edge, this opening favoring said peripheral sweep of the convection air onto the surface of the ice. Such a sweep helps to remove by drying out any condensation present on the ice.
- the created air movement generates a return air movement from the rear part of the housing towards the front of the housing (to compensate for the air circulating in the thermal organ).
- this movement will take place along the ice by the gap between masks and ice. This movement of hot air will evacuate condensation on the ice faster.
- Said cooling member advantageously comprises heat exchange surfaces configured to allow the flow of air upwards. through the cooling member.
- said cooling member may comprise openings for exhausting the convection air passing therethrough.
- Said heat exchange surfaces advantageously comprise cooling fin surfaces, preferably oriented in the direction of the gravity vector or close, that is to say at an angle less than +/- 45 ° of the direction gravity vector, preferably less than +/- 20 °.
- the cooling member may comprise a central part and at least a first and a second protuberance extending from the central part, said first and second protuberances being arranged on either side. from the central part.
- said first and second excrescences form heat exchange surfaces configured to allow the flow of air upwardly through the cooling member.
- said first and second excrescences are vis-à-vis so as to form a cross member of the central portion.
- the cooling member contains two sleepers, and more particularly three sleepers.
- the cooling member may comprise at least two first protuberances arranged on the same side of the central portion and located at a distance from one another. Where appropriate, the space between the first two protuberances forms an opening for the passage of air through the cooling member.
- the cross members may be of equal or different transverse length.
- the cooling member contains three crosspieces, two crosspieces are of equal transverse length and the last crossing has a greater transverse length than the other two.
- the cross members may be of equal longitudinal length or different.
- each cross member has the same longitudinal length.
- each crossmember may be the same or different. Preferably, it is identical between each cross.
- At least one cross member has at least one of its ends raised to form at least one fin.
- Said optical module may be configured to allow the passage of the convection air ascending through the cooling member, for example being provided with air passage openings.
- Said lighting and / or signaling device comprises, for example, one or more optical modules whose light sources are of an operating power capable of emitting a light beam of moderate to high intensity.
- the light source comprises LEDs, or light-emitting diodes, the LEDs being able for example to emit a powerful lighting beam, for example of the dipped beam type and / or the high beam, or to emit a moderate light beam for the emission of a daytime running lamp or signaling.
- Power LEDs are LEDs that generally have a luminous flux of at least 200 lumens and emit higher heat than moderate LEDs for signaling.
- the capacity of the cooling member is adapted accordingly.
- the lighting and / or signaling device 1 represented on the fig.1 and fig.2 is a projector for a motor vehicle, said device being illustrated here according to its orientation in the vehicle.
- the housing 3 houses an optical module 7 for the emission of a light beam.
- This optical module 7 comprises a light source constituted here of one or more LEDs 9.
- An optical system 11 is associated with the optical module 7. It is able to modify at least one of the parameters of the light generated by the light source 9 , such as its direction, with the aid of a reflective surface 13.
- the optical system 11 comprises a reflector, in particular a reflector capable of producing on its own the final light distribution, which redirects the light emitted by the light source 9 in a light beam towards the closure glass 5.
- the optical module 7 is associated with at least one cooling member 15 provided with a support base 17 on which it is mounted.
- This cooling member 15 is intended to dissipate the heat generated by the light source 9 in operation.
- the module optical 7 is carried by the support base 17 of the cooling member.
- This base support 17, for example made of an aluminum alloy, is pierced with openings 19 on its surface for the passage of air through the cooling member, as it is visible on the figure 2 .
- the cooling member 15 is of the finned heat sink type 21, with fins 21, substantially vertical or oriented in the direction of the gravity vector or near. It is a plurality of cooling fins 21 provided with a space 23 convection air between them. The fins may for example be parallel.
- the cooling member 15 may comprise a central portion and at least a first and a second protuberance extending from the central portion, said first and second protuberances being arranged on one side and other of the central part.
- said first and second excrescences form heat exchange surfaces configured to allow air to flow upwardly through the cooling member (15).
- said first and second excrescences are vis-à-vis so as to form a cross member of the central portion.
- the cooling member 15 contains 2 sleepers, and more particularly 3 sleepers.
- the cooling member 15 may comprise at least two first protuberances arranged on the same side of the central portion and located at a distance from one another. Where appropriate, the space between the first two protuberances forms an opening for the passage of air through the cooling member.
- the cross members may be of equal or different transverse length.
- the cooling member contains 3 sleepers
- two sleepers are of equal transverse length and the last cross has a greater transverse length than the other two.
- the cross members may be of equal longitudinal length or different.
- each cross member has the same longitudinal length.
- each crossmember may be the same or different. Preferably, it is identical between each cross.
- At least one cross member has at least one of its ends raised to form at least one fin.
- the fins 21 of the cooling member constitute a global surface of heat exchange with the ambient air to obtain the cooling of the optical module 7 and therefore of the light source 9 which is assigned to them.
- the flow of cooling air is naturally generated by the upward movement of the air heating in contact with the fins 21 constituting the heat exchange surface of cooling, the temperature of this heat exchange surface being greater than that of the surrounding air. In other words, the air is heated between the fins 21 of the cooling member.
- the housing 3 may comprise a first mask 25 in the form of a plate intended to hide a component of the lighting device, in this case said cooling member 15, when the lighting device is viewed by its mirror 5.
- the first mask 25 and the reflective surface 13 are disposed in the housing to form a corridor 27 defining an upper opening 28 facing the cooling member 15.
- This opening 28 is defined between the lower edge 29 of the mask 25 and the upper edge 31 of the surface 13 and creates a chimney effect guiding the convection air to the cooling member 15.
- the organ The cooling device being disposed more precisely above the opening 28 directly receives the flow of convection air.
- the reflective surface 13 and the first mask 25 are positioned in the housing 3 to guide through the cooling member, along its fins 21, a flow of air from the housing, from said window 5.
- This flow of air is illustrated along the arrow lines of the figure 2 .
- this flow of air passes through the cooling member 15 and leaves along the upper wall of the housing 3 to join the ice 5, in contact with which it cools before going back to the cooling member. along the reflective surface 13 and up to said opening 28.
- the mask acts as a deflector of a portion of the outlet air of the cooling member to the ice 5.
- the first mask 25 is mounted on the housing 3 by providing an opening 33 between its edge 35 and the adjoining wall 37 of the housing. Said opening 35 is turned towards the ice 5, being here close to the upper part of the latter, which ensures air circulation between said edge 35 and adjacent wall 37 of the housing, along a part or first branch illustrated by the arrow marked 39 of the air outlet of the cooling member, this air flow being between a zone 41 of the housing containing the cooling member 15 and a zone 43 of the housing comprising the ice 5. The air warmed then comes into contact with ice 5 and helps to demist it.
- the reflective surface 13 has an upper edge 31 facing said mirror 5 and a lower edge 45 facing said cooling member 15, the latter edge being more precisely opposite a lower lateral end 47 of the cooling member, to guide the convection air of the zone 43 of the housing comprising the ice 5, according to the chimney effect, to the cooling member 15.
- the convection air thus arrives under the optical module 7 and passes through it. rising in the cooling member 15.
- the lighting device comprises a second mask 49 in the form of a plate disposed in continuity with the reflecting surface 13 and in the direction of the lower portion of the window 5.
- This mask 49 is intended to hide the lower portion 51 of the housing. It comprises a lower edge 53 close to the lower part of the window 5, and an upper edge 55 arranged facing, or even contiguous, with said edge 45 facing said mirror of the reflective surface 13. It is thus formed a continuous guidance and therefore reinforced convection air between the ice 5 and the cooling member 15.
- the second mask 49 has an opening 57 for the passage of air between the wall 37 of the housing and its adjoining edge 53, this opening 57 allowing the exit air of the cooling member to start in a second branch of flow.
- Such a scan contributes in combination with the upper scan of the first branch 39 of airflow to eliminate by drying out the possible condensation present on the ice 5.
- the optical module 7 is configured to allow reflection on the reflective surface 13 of the light emitted by the diodes 9 into a light beam passing through the lens 5.
- This light beam has the shape of a cone oriented substantially perpendicular to the direction of the vector during operation of the lighting device.
- the light-emitting diodes may be arranged on an insulated metal substrate (SML), in contact with the support base 17 of the cooling member.
- the shape of the housing, the masks, the cooling member, the optical module can change.
- the optical module may be offset from the cooling member, for example fixed on one side of the latter so that the reflective surface remains positioned to exert the chimney effect on the cooling member and allow reflection adequate light on the reflecting surface.
- the shape of the openings of the mask (s) can be adapted to the shape of the housing to ensure optimal circulation of the convection air on the ice and through the cooling member.
- the invention thus provides a possibility of optimizing the cooling of a light source, in particular of the light-emitting diode type, in lighting and signaling devices, in particular light projectors, for motor vehicles.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
Abstract
Description
- L'invention concerne un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation, notamment projecteur lumineux pour véhicule automobile.
- Il est connu des dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation utilisant des diodes électroluminescentes comme source lumineuse. Les diodes électroluminescentes, en cours de fonctionnement, produisent de la chaleur qui doit être évacuée afin d'éviter une montée en température des diodes électroluminescentes au-delà d'un seuil tolérable d'exploitation, car les hautes températures diminue leur performances (la lumière produite) et leur fiabilité.
- Les dispositifs connus d'éclairage et/ou de signalisation de véhicules automobiles, de type à diodes électroluminescentes, sont plus précisément composés d'un boîtier fermé par une glace ou paroi transparente à travers laquelle émergent un ou plusieurs faisceaux lumineux. Ce boîtier loge au moins un module optique pourvu des diodes électroluminescentes, et un système optique (réflecteur, lentille, collimateur, une combinaison de ces organes,...) apte à diriger la lumière du ou des faisceaux lumineux générée par les diodes électroluminescentes vers la route en passant à travers la glace.
- Pour refroidir les diodes, il est courant d'équiper le module optique d'un organe de refroidissement tel qu'un radiateur à ailettes ou organe à échange thermique analogue. L'organe de refroidissement permet d'évacuer la chaleur générée par la source lumineuse vers l'air contenu dans le volume intérieur du boîtier puis/ou vers l'extérieur du boîtier, par échange thermique.
- Les projecteurs lumineux pour véhicules automobiles sont en général pourvus de masques dissimulant les éléments internes contenus dans le boîtier du projecteur, tel que l'organe de refroidissement des diodes électroluminescentes. Ces masques cloisonnent le boîtier entre une partie avant du boîtier comprenant la glace, qui par son contact avec l'air extérieur est relativement froide, et une partie arrière contenant l'organe de refroidissement et qui, par son contact avec l'air chaud du compartiment moteur du véhicule, est plus chaude. Ainsi, l'organe de refroidissement est traversé par l'air plus chaud de la partie arrière du boîtier et par conséquent l'échange thermique de l'air avec l'organe de refroidissement n'est pas optimisé.
- Il est possible d'augmenter cet échange thermique par l'accroissement de la surface via une augmentation de la taille et/ou du nombre d'ailettes de l'organe de refroidissement ou par un mouvement forcé, par exemple au moyen d'un ventilateur, de l'air sur les ailettes. Cependant, cette solution présente l'inconvénient d'induire un accroissement de la masse, de l'encombrement et/ou du coût global de l'organe de refroidissement.
- Le document
WO 2005/116520A1 propose une solution pour améliorer ces transferts d'air à l'aide d'un ventilateur. Ce document propose de prendre l'air à l'arrière des masques et de forcer, par l'orientation des ailettes, la direction de sortie de l'air. Ceci permet d'améliorer les échanges d'air à l'intérieur du projecteur, par des ouvertures dans les masques. Néanmoins, ces ouvertures sont nécessairement limitées, à cause du style, et l'utilisation d'un ventilateur puissant, capable de pousser l'air avec un important gradient de pression. - Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation, notamment projecteur lumineux pour véhicule automobile, dont le refroidissement soit amélioré.
- Il est proposé selon la présente invention un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation, notamment projecteur lumineux pour véhicule automobile, comprenant une source lumineuse, un système optique comprenant au moins une surface réflectrice de la lumière émise par ladite source lumineuse, et un organe de refroidissement de ladite source lumineuse, la dite surface réflectrice étant positionnée pour guider à travers l'organe de refroidissement un flux d'air depuis une source de froid dudit dispositif.
- Il résulte de cette disposition un effet de cheminée, où l'organe de refroidissement aspire l'air froid en contact avec la glace, cet air étant guidé par la surface réflectrice, ce qui favorise l'efficacité du refroidissement de l'ensemble et contribue à brasser l'air dans le boîtier, lequel n'est plus limité à la dite partie chaude du boîtier. On comprend qu'avec l'invention la surface réflectrice joue un double rôle, un premier rôle, optique, de transmission de la lumière émise par la source lumineuse et un second rôle, thermique, de guidage du flux d'air froid.
- La source lumineuse peut être une diode électroluminescente (encore appelée LED), une diode laser, une diode électroluminescente organique (encore appelée OLED), ou toute autre source lumineuse nécessitant un refroidissement.
- Ledit dispositif comporte, par exemple, un boîtier fermé par une glace, apte à être traversée par la lumière émise par ladite source lumineuse, ledit boîtier logeant ladite source lumineuse et ledit système optique.
- Avantageusement, ladite source froide est formée de ladite glace. Ainsi, la glace ayant vocation à se trouver à la température ambiante, c'est l'air au contact de la paroi la plus froide du boîtier qui est acheminé vers l'organe de refroidissement, ce qui améliore encore l'échange thermique au niveau de l'organe de refroidissement. De plus, le différentiel de température entre l'air de la paroi la plus froide du boîtier et les surfaces chaudes d'échange de chaleur de l'organe de refroidissement favorise le mouvement de convection et donc l'amplitude de la circulation de l'air de convection sur la surface d'échange thermique de l'organe de refroidissement.
- Ladite surface réflectrice a avantageusement un bord tourné vers ladite glace et un bord tourné vers ledit organe de refroidissement de manière à guider l'air de convection de la zone du boîtier comprenant la glace à la zone comprenant l'organe de refroidissement.
- De préférence, ladite surface réflectrice est disposée sous l'organe de refroidissement de manière à favoriser la convection ascendante, suivant la direction du vecteur gravité, du flux d'air circulant dans l'organe de refroidissement.
- Cette solution présente l'avantage de permettre l'ajout d'un masque de couleur autour de la LED afin de donner au réflecteur une teinte différente de celle d'un réflecteur halogène classique.
- Avantageusement, ledit boîtier comprend au moins un premier masque destiné à cacher tout ou partie de l'intérieur du boîtier. Plus particulièrement, lesdits premier masque et surface réflectrice sont disposés dans le boîtier pour former un couloir délimitant une ouverture dans laquelle est positionné l'organe de refroidissement, par exemple une ouverture supérieure tournée vers l'organe de refroidissement. Ce qui renforce l'effet de cheminée de l'air de convection vers l'organe de refroidissement.
- Encore plus avantageusement, la dite surface réflectrice et ledit premier masque sont positionnés dans le boitier pour guider à travers l'organe de refroidissement un flux d'air du boîtier, depuis ladite glace.
- Ledit premier masque est positionné dans ledit boîtier de façon à ménager une ouverture entre un bord dudit premier masque et une paroi attenante du boîtier, en sorte de permettre une circulation d'air entre lesdits bord et paroi attenante du boîtier, notamment entre une zone du boîtier contenant l'organe de refroidissement et une zone du boîtier comprenant la glace. Cette disposition favorise la circulation de l'air du boîtier, et par conséquent de l'air acheminé depuis ladite glace jusqu'à l'organe de refroidissement.
- Ladite ouverture est de préférence tournée vers ladite glace, en particulier en étant proche de cette dernière et plus particulièrement disposée proche de la partie supérieure de cette dernière, ce qui favorise la circulation d'air au contact de la glace et donc le refroidissement du flux d'air à son contact.
- Ledit premier masque peut encore comporter des ouvertures réparties sur sa surface pour le passage de l'air en vue de ladite circulation d'air.
- De façon davantage préférée encore, un deuxième masque est prévu, comportant un bord proche de la glace, de préférence proche de la partie inférieure de la glace, et un bord disposé en regard, voire contigu, dudit bord tourné vers ladite glace de la surface réflectrice. Il est ainsi formé un guidage continu et donc renforcé de l'air de convection entre la glace et l'organe de refroidissement.
- Avantageusement, ledit premier masque est disposé dans le boîtier pour former un déflecteur de l'air de convection ayant traversé l'organe de refroidissement l'orientant dans une direction propre à balayer la périphérie du boîtier et donc la glace pour la désembuer.
- Ledit deuxième masque comporte avantageusement une ouverture de passage d'air entre la paroi du boîtier et son bord attenant, cette ouverture favorisant ledit balayage de périphérie de l'air de convection jusque sur la surface de la glace. Un tel balayage contribue à éliminer par assèchement l'éventuelle condensation présente sur la glace.
- En effet, le mouvement d'air créé génère un mouvement de retour de l'air depuis la partie arrière du boitier vers l'avant du boitier (pour compenser l'air ayant circulé dans l'organe thermique). Avec une construction de projecteur classique, ce mouvement s'effectuera le long de la glace par le jeu existant entre les masques et la glace. Ce mouvement d'air chaud permettra d'évacuer la condensation présente sur la glace plus rapidement.
- Ledit organe de refroidissement comporte avantageusement des surfaces d'échange de chaleur configurées pour permettre la circulation de l'air vers le haut à travers l'organe de refroidissement. Par exemple, ledit organe de refroidissement peut comporter des ouvertures d'échappement de l'air de convection le traversant.
- Les dites surfaces d'échange de chaleur comportent avantageusement des surfaces d'ailettes de refroidissement, de préférence orientées suivant la direction du vecteur gravité ou proche, c'est-à-dire selon un angle inférieur à +/- 45° de la direction du vecteur gravité, de préférence inférieur à +/- 20°.
- Dans un mode de réalisation de l'invention, l'organe de refroidissement peut comprendre une partie centrale et au moins une première et une deuxième excroissances s'étendant depuis la partie centrale, lesdites première et deuxième excroissances étant disposées de part et d'autre de la partie centrale.
Dans ce cas, lesdites première et deuxième excroissances forment des surfaces d'échange de chaleur configurées pour permettre la circulation de l'air vers le haut à travers l'organe de refroidissement. - Avantageusement, lesdites première et deuxième excroissances sont en vis-à-vis de sorte à former une traverse de la partie centrale. De préférence, l'organe de refroidissement contient deux traverses, et plus particulièrement trois traverses.
- Avantageusement, l'organe de refroidissement peut comprendre au moins deux premières excroissances disposées d'un même côté de la partie centrale et situées à distance l'une de l'autre. Le cas échéant, l'espace entre les deux premières excroissances forme une ouverture de passage de l'air à travers l'organe de refroidissement.
- Si on le souhaite, les traverses peuvent être de longueur transversale égale ou différente. De préférence, lorsque l'organe de refroidissement contient trois traverses, deux traverses sont de longueur transversale égale et la dernière traverse a une longueur transversale plus grande que les deux autres.
- Dans un exemple non limitatif, les traverses peuvent être de longueur longitudinale égale ou différente. De préférence, chaque traverse a la même longueur longitudinale.
- Par exemple, la distance entre chaque traverse peut être identique ou différente. De préférence, elle est identique entre chaque traverse.
- Dans une variante préférée de l'invention, au moins une traverse a au moins une de ses extrémités relevée afin de former au moins une ailette.
- Ledit module optique pourra être configuré pour permettre la traversée de l'air de convection ascendant à travers l'organe de refroidissement, par exemple étant pourvu d'ouvertures de passage de l'air.
- Ledit dispositif d'éclairage et/ou de signalisation comporte, par exemple, un ou des modules optiques dont les sources lumineuses sont d'une puissance de fonctionnement apte à émettre un faisceau lumineux d'intensité modérée à forte. Avantageusement, la source lumineuse comporte des DEL, ou diodes électroluminescentes, les DEL pouvant par exemple émettre un faisceau d'éclairage puissant, par exemple de type feu de croisement et/ou feu de route, ou encore émettre un faisceau d'éclairage modéré pour l'émission d'un feu de position diurne ou de signalisation.
- Les DEL pour faisceau puissant sont des DEL ayant généralement un flux lumineux de l'ordre d'au moins 200 lumens et dégagent une chaleur plus élevée que des DEL de flux lumineux modéré pour la signalisation. La capacité de l'organe de refroidissement est adaptée en conséquence.
- Les caractéristiques ci-dessus et d'autres de la présente invention apparaîtront plus clairement en regard de la description ci-dessous de modes de réalisation de l'invention en référence aux figures des dessins annexés, sur lesquels :
- La
fig.1 est une vue en perspective schématique illustrant l'intérieur d'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon un mode de réalisation de la présente invention ; et - La
fig.2 est une vue schématique en élévation de l'intérieur du dispositif d'éclairage et/ou de signalisation tel que représenté sur lafig.1 . - Dans ce qui suit, des références identiques désignent des éléments identiques ou analogues.
- Les termes « supérieur » et « inférieur » sont à considérer en référence à une position relative sur le dessin, relativement à une direction verticale.
- Le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation 1 représenté sur les
fig.1 et fig.2 est un projecteur pour véhicule automobile, ledit dispositif étant ici illustré selon son orientation en véhicule. - Il comprend un boîtier 3 fermé par une glace ou paroi de fermeture laissant passer la lumière, notamment glace transparente, 5. Le boîtier 3 loge un module optique 7 pour l'émission d'un faisceau lumineux. Ce module optique 7 comporte une source lumineuse constituée ici d'une ou plusieurs DEL 9. Un système optique 11 est associé au module optique 7. Il est apte à modifier au moins l'un des paramètres de la lumière générée par la source lumineuse 9, tel que sa direction, à l'aide d'une surface réflectrice 13. Dans l'exemple représenté, le système optique 11 comprend un réflecteur, en particulier un réflecteur apte à réaliser à lui seul la répartition de lumière finale, qui redirige la lumière émise par la source lumineuse 9 en un faisceau lumineux en direction de la glace de fermeture 5.
- Le module optique 7 est associé à au moins un organe de refroidissement 15, pourvu d'une base support 17 sur lequel il est monté. Cet organe de refroidissement 15 est destiné à dissiper la chaleur générée par la source lumineuse 9 en fonctionnement. Sur l'exemple de réalisation illustré, le module optique 7 est porté par la base support 17 de l'organe de refroidissement. Cette base support 17, par exemple réalisé en un alliage d'aluminium, est percée d'ouvertures 19 sur sa surface en vue du passage de l'air à travers l'organe de refroidissement, comme il est visible sur la
figure 2 . - L'organe de refroidissement 15 est du type dissipateur de chaleur à ailettes 21, comportant des ailettes 21, sensiblement verticales ou orientées suivant la direction du vecteur gravité ou proche. Il s'agit d'une pluralité d'ailettes de refroidissement 21 ménagées avec un espace 23 de convection de l'air entre elles. Les ailettes peuvent par exemple être parallèles.
- Dans un mode de réalisation de l'invention non représenté, l'organe de refroidissement 15 peut comprendre une partie centrale et au moins une première et une deuxième excroissances s'étendant depuis la partie centrale, lesdites première et deuxième excroissances étant disposées de part et d'autre de la partie centrale.
Dans ce cas, lesdites première et deuxième excroissances forment des surfaces d'échange de chaleur configurées pour permettre la circulation de l'air vers le haut à travers l'organe de refroidissement (15). - Avantageusement, lesdites première et deuxième excroissances sont en vis-à-vis de sorte à former une traverse de la partie centrale. De préférence, l'organe de refroidissement 15 contient 2 traverses, et plus particulièrement 3 traverses.
- Avantageusement, l'organe de refroidissement 15 peut comprendre au moins deux premières excroissances disposées d'un même côté de la partie centrale et situées à distance l'une de l'autre. Le cas échéant, l'espace entre les deux premières excroissances forme une ouverture de passage de l'air à travers l'organe de refroidissement.
- Si on le souhaite, les traverses peuvent être de longueur transversale égale ou différente. De préférence, lorsque l'organe de refroidissement contient 3 traverses, deux traverses sont de longueur transversale égale et la dernière traverse a une longueur transversale plus grande que les deux autres.
- Dans un exemple non limitatif, les traverses peuvent être de longueur longitudinale égale ou différente. De préférence, chaque traverse a la même longueur longitudinale.
- Par exemple, la distance entre chaque traverse peut être identique ou différente. De préférence, elle est identique entre chaque traverse.
- Dans une variante préférée de l'invention, au moins une traverse a au moins une de ses extrémités relevée afin de former au moins une ailette.
- Les ailettes 21 de l'organe de refroidissement constituent une surface globale d'échange thermique avec l'air ambiant pour obtenir le refroidissement du module optique 7 et donc de la source lumineuse 9 qui leur est affecté.
- Le flux d'air de refroidissement est naturellement généré par le mouvement ascensionnel de l'air se réchauffant au contact des ailettes 21 constituant la surface d'échange thermique de refroidissement, la température de cette surface d'échange thermique étant supérieure à celle de l'air environnant. Autrement dit, l'air se réchauffe entre les ailettes 21 de l'organe de refroidissement.
- Le boîtier 3 pourra comprendre un premier masque 25 en forme de plaque destiné à cacher un composant du dispositif d'éclairage, ici ledit organe de refroidissement 15, lorsque l'on regarde le dispositif d'éclairage par sa glace 5. Le premier masque 25 et la surface réflectrice 13 sont disposés dans le boîtier pour former un couloir 27 délimitant une ouverture supérieure 28 tournée vers l'organe de refroidissement 15. Cette ouverture 28 est définie entre le bord inférieur 29 du masque 25 et le bord supérieur 31 de la surface réflectrice 13 et crée un effet de cheminée guidant l'air de convection vers l'organe de refroidissement 15. L'organe de refroidissement étant disposé plus précisément au dessus de l'ouverture 28 reçoit directement le flux d'air de convection.
- Avantageusement, la surface réflectrice 13 et le premier masque 25 sont positionnés dans le boitier 3 pour guider à travers l'organe de refroidissement, le long de ses ailettes 21, un flux d'air du boîtier, depuis ladite glace 5. Ce flux d'air est illustré selon les lignes fléchées de la
figure 2 . Ainsi, ce flux d'air traverse l'organe de refroidissement 15 et sort le long de la paroi supérieure du boîtier 3 pour rejoindre la glace 5, au contact de laquelle il se refroidit avant de partir à nouveau vers l'organe de refroidissement le long de la surface réflectrice 13 et jusqu'à ladite ouverture 28. A ce titre, le masque joue un rôle de déflecteur d'une partie de l'air de sortie de l'organe de refroidissement vers la glace 5. - Le premier masque 25 est monté sur le boîtier 3 en ménageant une ouverture 33 entre son bord 35 et la paroi attenante 37 du boîtier. Ladite ouverture 35 est tournée vers la glace 5, en étant ici proche de la partie supérieure de cette dernière, ce qui assure une circulation d'air entre lesdits bord 35 et paroi attenante 37 du boîtier, suivant une partie ou première branche illustrée par la flèche repérée 39 de l'air de sortie de l'organe de refroidissement, cette circulation d'air se faisant entre une zone 41 du boîtier contenant l'organe de refroidissement 15 et une zone 43 du boîtier comprenant la glace 5. L'air réchauffé vient alors au contact de la glace 5 et contribue à la désembuer.
- La surface réflectrice 13 a un bord supérieur 31 tourné vers ladite glace 5 et un bord inférieur 45 tourné vers ledit organe de refroidissement 15, ce dernier bord étant plus précisément en regard d'une extrémité latérale inférieure 47 de l'organe de refroidissement, de manière à guider l'air de convection de la zone 43 du boîtier comprenant la glace 5, selon l'effet de cheminée, à l'organe de refroidissement 15. L'air de convection arrive ainsi sous le module optique 7 et le traverse en s'élevant dans l'organe de refroidissement 15.
- Le dispositif d'éclairage comporte un deuxième masque 49 en forme de plaque disposée en continuité de la surface réflectrice 13 et en direction de la partie inférieure de la glace 5. Ce masque 49 est destiné à cacher la partie inférieure 51 du boîtier. Il comporte un bord inférieur 53 proche de la partie inférieure de la glace 5, et un bord supérieur 55 disposé en regard, voire contigu, dudit bord 45 tourné vers ladite glace de la surface réflectrice 13. Il est ainsi formé un guidage continu et donc renforcé de l'air de convection entre la glace 5 et l'organe de refroidissement 15.
- Le deuxième masque 49 comporte une ouverture 57 de passage d'air entre la paroi 37 du boîtier et son bord attenant 53, cette ouverture 57 permettant à l'air de sortie de l'organe de refroidissement de partir selon une deuxième branche de flux d'air illustrée par la flèche 59 en périphérie du boîtier et de passer l'ouverture 57 en direction de la surface de la glace 5. Un tel balayage contribue en association avec le balayage supérieur de la première branche 39 de flux d'air à éliminer par assèchement l'éventuelle condensation présente sur la glace 5.
- Le module optique 7 est configuré pour permettre la réflexion sur la surface réflectrice 13 de la lumière émise par les diodes 9 en un faisceau lumineux traversant la glace 5. Ce faisceau lumineux présente la forme d'un cône orienté sensiblement perpendiculairement à la direction du vecteur gravité, lors du fonctionnement du dispositif d'éclairage. Les diodes électroluminescentes pourront être disposées sur un substrat métallique isolé (SML), en contact avec la base support 17 de l'organe de refroidissement.
- Des variantes de réalisation peuvent être imaginées dans le cadre de l'invention. Ainsi, la forme du boîtier, des masques, de l'organe de refroidissement, du module optique peuvent changer. En particulier, le module optique pourra être déporté de l'organe de refroidissement, par exemple fixé sur un côté de ce dernier en sorte que la surface réflectrice reste positionnée pour exercer l'effet de cheminée sur l'organe de refroidissement et permettre une réflexion lumineuse adéquate sur la surface réflectrice.
- Il est à noter que la forme des ouvertures du ou des masque(s) peut être adaptée à la forme du boîtier pour assurer une circulation optimale de l'air de convection sur la glace et à travers l'organe de refroidissement.
- L'invention apporte ainsi une possibilité d'optimiser le refroidissement d'une source lumineuse, notamment de type diode électroluminescente, dans les dispositifs d'éclairage et de signalisation, notamment projecteurs lumineux, pour véhicules automobiles.
Claims (17)
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1), notamment projecteur lumineux pour véhicule automobile, comprenant une source lumineuse (9), un système optique (11) comprenant au moins une surface réflectrice (13) de la lumière émise par ladite source lumineuse (9), et un organe de refroidissement (15) de ladite source lumineuse (9), la dite surface réflectrice (13) étant positionnée pour guider à travers l'organe de refroidissement (15) un flux d'air (39, 59) depuis une source de froid dudit dispositif.
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 1, comportant un boîtier (3) fermé par une glace (5), apte à être traversée par la lumière émise par ladite source lumineuse (9), ledit boîtier (3) logeant ladite source lumineuse (9) et ledit système optique (11).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 2, dans lequel ladite source froide est formée de ladite glace (5).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 2 ou 3, comprenant au moins un premier masque (25) destiné à cacher tout ou partie de l'intérieur du boîtier, lesdits premier masque (25) et surface réflectrice (13) étant disposés dans le boîtier (3) pour former un couloir (27) délimitant une ouverture (28) dans laquelle est positionné l'organe de refroidissement (15).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 4, dans lequel la dite surface réflectrice (13) et ledit premier masque (25) sont positionnés dans le boitier (3) pour guider à travers l'organe de refroidissement (15) un flux d'air du boîtier, depuis ladite glace (5).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel ledit premier masque (25) est positionné dans le boîtier (3) de façon à ménager une ouverture (33) entre un bord (35) dudit premier masque et une paroi attenante (37) du boîtier.
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 6, dans lequel ladite ouverture (33) est tournée vers ladite glace (5).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel la dite surface réflectrice (13) a un bord (45) tourné vers ladite glace (5) et un bord (31) tourné vers ledit organe de refroidissement (15), ladite surface réflectrice (13) étant disposée sous l'organe de refroidissement (15).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 8, dans lequel un deuxième masque (49) est prévu, comportant un bord (53) proche de la glace (5) et un bord (55) disposé en regard dudit bord (45) tourné vers ladite glace de la surface réflectrice (13).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 9, dans lequel ledit bord (53) proche de la glace (5) dudit deuxième masque (49) est proche de la partie inférieure de la glace (5).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon l'une des revendications 4 à 10, dans lequel ledit premier masque (25) est disposé dans le boîtier (3) pour former un déflecteur de l'air de convection ayant traversé l'organe de refroidissement (15) l'orientant dans une direction propre à balayer la périphérie du boîtier (3).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon l'une des revendications 9 à 10, dans lequel ledit deuxième masque (49) comporte une ouverture (57) de passage d'air entre la paroi (37) du boîtier et un bord attenant (53).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit organe de refroidissement (15) comporte des surfaces (21) d'échange de chaleur configurées pour permettre la circulation de l'air vers le haut à travers l'organe de refroidissement (15).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 13, dans lequel l'organe de refroidissement (15) comprend une partie centrale et au moins une première et une deuxième excroissances s'étendant depuis la partie centrale, lesdites première et deuxième excroissances étant disposée de part et d'autre de la partie centrale, et lesdites première et deuxième excroissance étant en vis-à-vis de sorte à former une traverse de la partie centrale ; lesdites première et deuxième excroissances forment lesdites surfaces d'échange de chaleur (21).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un module optique (7) support de ladite source lumineuse (9), ledit module optique étant configuré pour permettre la traversée de l'air de convection ascendant à travers l'organe de refroidissement (15).
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication précédente, dans lequel ledit module optique (7) est pourvu d'ouvertures de passage de l'air.
- Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 16 dans lequel l'organe de refroidissement (15) comprend une partie centrale et au moins deux premières excroissances s'étendant depuis la partie centrale en étant disposées d'un même côté de la partie centrale et situées à distance l'une de l'autre, l'espace entre les deux premières excroissances formant l'une desdites ouvertures de passage de l'air à travers l'organe de refroidissement.
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