ES1182638U - Watertight chamber with argon gas (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Cámara estanca con gas argón. Airtight chamber with argon gas.
Objeto de la invención 5 Object of the invention 5
La presente invención se trata de una cámara estanca con Gas Argón inyectado en su interior para proteger y alargar la vida de los dispositivos electrónicos, eléctricos y ópticos de luminarias de tecnología LED (Light Emitting Diodes). Dispositivo envolvente de cierre, protección y conservación de estos componentes. 10 The present invention is a sealed chamber with Argon Gas injected inside to protect and extend the life of electronic, electrical and optical devices of LED (Light Emitting Diodes) luminaires. Envelope device for closing, protection and conservation of these components. 10
Antecedentes de la invención Background of the invention
El antecedente de la elaboración de estas cámaras estancas para las ópticas de LED, se fundamenta en la tecnología del doble acristalamiento cuya invención data de mediados 15 del siglo XX, cuando se comprobó que dejando una cámara de aire entre dos vidrios se aumentaba de forma considerable el aislamiento, tanto térmico como acústico, creando así un mayor confort y un importante ahorro energético. The antecedent of the elaboration of these waterproof cameras for LED optics, is based on double glazing technology whose invention dates back to the mid 15th century, when it was found that leaving an air chamber between two glasses was considerably increased insulation, both thermal and acoustic, thus creating greater comfort and significant energy savings.
Los elementos principales de esta invención son: la cámara estanca y el gas argón, 20 pasamos a describir ambos y lo que ha venido siendo su uso: The main elements of this invention are: the watertight chamber and the argon gas, 20 we will describe both and what has been its use:
Cámara estanca: Waterproof camera:
La tecnología del doble acristalamiento o, para la elaboración del denominado vidrio de 25 cámara consiste en la utilización de dos vidrios que se unen paralelamente generando un habitáculo estanco intermedio. Para conseguir esto, los dos vidrios están separados por un perfil metálico (aluminio o acero) perforado hacia la cámara y que lleva en su interior unas sales desecantes (normalmente perlas de sílice), las cuales absorben la humedad del aire residual de la cámara, una vez se completa el proceso de elaboración. 30 The technology of double glazing or, for the elaboration of the so-called 25 chamber glass, consists of the use of two glasses that are joined in parallel generating an intermediate watertight cabin. To achieve this, the two glasses are separated by a metallic profile (aluminum or steel) perforated towards the chamber and which carries inside it desiccant salts (usually silica pearls), which absorb moisture from the chamber's residual air, Once the elaboration process is completed. 30
Dicho perfil metálico está unido a los vidrios mediante un butilo que crea la primera barrera de sellado, posteriormente todo el vidrio es sellado alrededor por una segunda barrera de sellado que puede ser de polisulfuro, poliuretano o silicona. Said metal profile is attached to the glass by a butyl that creates the first sealing barrier, then all the glass is sealed around by a second sealing barrier that can be made of polysulfide, polyurethane or silicone.
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Para mejorar las prestaciones de esa cámara, ésta puede ser rellenada de aire deshidratado o con un gas de alta densidad: argón, kriptón o xenón. La inclusión de estos gases mejora de forma considerable el aislamiento térmico, el aislamiento acústico y la función protectora a la corrosión en vidrios recubiertos con capas metálicas. En definitiva, genera una solución más eficiente energéticamente. 40 To improve the performance of this chamber, it can be filled with dehydrated air or with a high density gas: argon, krypton or xenon. The inclusion of these gases greatly improves thermal insulation, acoustic insulation and corrosion protection in glass coated with metal layers. In short, it generates a more energy efficient solution. 40
Con este proceso y con la inyección de cualquiera de los gases de relleno, se garantiza que la atmósfera que queda entre los dos vidrios está libre de aire húmedo, con el fin de que no se produzcan condensaciones en el interior. With this process and with the injection of any of the filling gases, it is guaranteed that the atmosphere between the two glasses is free of moist air, so that condensation does not occur inside.
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Este sistema garantiza la elaboración de una cámara entre vidrios totalmente estanca al aire y al agua. No se produce intercambio de aire ni de agua entre el interior y exterior de la misma. Característica muy importante y, en este caso, determinante para adoptar este proceso a la fabricación de luminarias de tecnología LED. This system guarantees the elaboration of a chamber between glass totally waterproof and air tight. There is no exchange of air or water between the inside and outside of it. Very important feature and, in this case, decisive to adopt this process to the manufacture of LED technology luminaires.
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Los fabricantes de este tipo de vidrios ofrecen, por lo general, 10 años de garantía en sus productos. En algunos casos incluso 25 años de garantía. En el mercado, hoy por hoy, hay dobles acristalamientos instalados con más de 40 años que mantienen la cámara interior aislada, sin intercambio de aire con el exterior. Manufacturers of this type of glass generally offer a 10-year warranty on their products. In some cases even 25 years warranty. In the market, today, there are double glazing installed with more than 40 years that keep the inner chamber isolated, without air exchange with the outside.
Gas Argón: Argon gas:
Los gases nobles como el argón tienen poca tendencia a participar en reacciones químicas. El argón, como el resto de gases nobles presenta las siguientes propiedades: Es incoloro, inodoro y muestra una reactividad química muy baja en condiciones 5 normales. Noble gases such as argon have little tendency to participate in chemical reactions. Argon, like the rest of noble gases has the following properties: It is colorless, odorless and shows a very low chemical reactivity under normal conditions.
• El estado del argón en su forma natural es gaseoso. • The state of argon in its natural form is gaseous.
• El número atómico del argones 18. El símbolo químico del argón es Ar. 10 • The atomic number of argon 18. The chemical symbol of argon is Ar. 10
• El punto de fusión del argón es de 83,8 grados Kelvin o de -188,35 grados celsius o grados centígrados. • The melting point of argon is 83.8 degrees Kelvin or -188.35 degrees Celsius or degrees Celsius.
• El punto de ebullición del argón es de 87,3 grados Kelvin o de -184,85 grados celsius 15 o grados centígrados. • The boiling point of argon is 87.3 degrees Kelvin or -184.85 degrees Celsius 15 or degrees Celsius.
• En condiciones normales es un gas pero puede licuarse y solidificarse con facilidad. • Under normal conditions it is a gas but it can be easily liquefied and solidified.
Aplicaciones del Gas Argón: 20 Argon Gas Applications: 20
Se emplea a gran escala como gas de relleno en lámparas incandescentes ya que no reacciona con el material del filamento incluso a alta temperatura y presión, prolongando de este modo la vida útil de la bombilla, y en sustitución del neón en lámparas fluorescentes cuando se desea un color verde-azul en vez del rojo del neón. 25 It is used on a large scale as a filling gas in incandescent lamps since it does not react with the filament material even at high temperature and pressure, thus prolonging the life of the bulb, and replacing the neon in fluorescent lamps when desired a green-blue color instead of neon red. 25
También como sustituto del nitrógeno molecular (N2) cuando este no se comporta como gas inerte por las condiciones de operación. Also as a substitute for molecular nitrogen (N2) when it does not behave as an inert gas due to operating conditions.
En el ámbito industrial y científico se emplea universalmente para la recreación de 30 atmósferas inertes (no reaccionantes) para evitar reacciones químicas indeseadas en multitud de operaciones: In the industrial and scientific field it is universally used for the recreation of 30 inert atmospheres (non-reactants) to avoid unwanted chemical reactions in many operations:
El corte y soldadura de metales. The cutting and welding of metals.
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Fabricación de titanio y otros elementos reactivos. Manufacture of titanium and other reactive elements.
Fabricación de monocristales de silicio y germanio para componentes semiconductores. Manufacture of silicon and germanium monocrystals for semiconductor components.
El argón se utiliza también para llenar tiratrones de contadores de radiación Geiger-40 Müller, en cámaras de ionización con las que se mide la radiación cósmica y tubos electrónicos de varias clases. Argon is also used to fill tiratrons of Geiger-40 Müller radiation meters, in ionization chambers with which cosmic radiation and electronic tubes of various kinds are measured.
Las atmósferas de argón, en general, se utilizan en la manipulación de reactivos químicos en laboratorio. 45 Argon atmospheres, in general, are used in the handling of chemical reagents in the laboratory. Four. Five
La mayor cantidad de argón se produce en plantas de separación de aire. El aire se licua y se somete a una destilación fraccionada. Dado que el punto de ebullición del argón esta entre el del nitrógeno y el del oxígeno, se puede obtener una mezcla rica en argón de las fracciones de las capas correspondientes a la parte superior de la columna de destilación. 50 La mezcla rica en argón se destila, se calienta y se quema catalíticamente con hidrógeno para eliminar el oxígeno. Mediante una destilación final se elimina el hidrogeno y nitrógeno, produciendo argón de elevada pureza que contiene únicamente pocas partes por millón de impurezas. The largest amount of argon is produced in air separation plants. The air is liquefied and subjected to fractional distillation. Since the boiling point of argon is between that of nitrogen and that of oxygen, an argon-rich mixture of the fractions of the layers corresponding to the upper part of the distillation column can be obtained. The argon-rich mixture is distilled, heated and catalytically burned with hydrogen to remove oxygen. Through a final distillation, hydrogen and nitrogen are eliminated, producing high purity argon that contains only a few parts per million impurities.
Descripción de la invención Description of the invention
La invención consiste en una cámara estanca con Gas Argón elaborada para el alojamiento del conjunto óptico de LEDs de una luminaria y de su electrónica, puesto que proporciona el ambiente ideal en el que se pueden instalar estos componentes, es la que 5 más potenciará las prestaciones de LEDs y de la electrónica, y, genera esa atmosfera inerte en la que mejor y por más tiempo se conservarán. The invention consists of a sealed chamber with Argon Gas elaborated for the accommodation of the optical assembly of LEDs of a luminaire and its electronics, since it provides the ideal environment in which these components can be installed, it is the one that will most enhance the performance of LEDs and electronics, and, generates that inert atmosphere in which better and longer will be preserved.
La solución con la Cámara Estanca con Gas Argón proporciona un grado de protección 1P68 a la luminaria, a su conjunto óptico. 10 The solution with the Argon Gas Watertight Chamber provides a degree of protection 1P68 to the luminaire, to its optical assembly. 10
La aplicación de esta cámara estanca se considera muy adecuada para el encapsulado del conjunto óptico y electrónico de luminarias LED por 3 razones fundamentales: The application of this waterproof camera is considered very suitable for encapsulating the optical and electronic assembly of LED luminaires for 3 fundamental reasons:
• la total estanqueidad de esta cámara hacia la entrada de humedad en su Interior 15 gracias al doble sellado. • the total tightness of this chamber towards the humidity entrance in its Interior 15 thanks to the double sealing.
• la generación y conservación de una atmosfera estable, libre de aire húmedo, en el interior de la cámara. • the generation and conservation of a stable atmosphere, free of humid air, inside the chamber.
20 twenty
• la presencia de gas (noble) argón en el interior de esta cámara, que permite la generación de una atmosfera inerte. • the presence of argon (noble) gas inside this chamber, which allows the generation of an inert atmosphere.
A la vista de las aplicaciones del gas argón en el sector electrónico y luminotécnico, concluimos que estas condiciones serían ideales para la prolongación de la vida útil de 25 los componentes ópticos y electrónicos de las luminarias. Su inclusión desplaza el aire, el aire húmedo, y por lo tanto el oxígeno. (El aire tiene un 23.19% de oxígeno). Éste forma parte del grupo de los anfígenos en la tabla periódica y es un elemento no metálico altamente reactivo que forma fácilmente compuestos (especialmente óxidos) con la mayoría de elementos. Asimismo, es un fuerte agente oxidante. Evitar dejar aire en el 30 interior de esta cámara es, por lo tanto, de obligada necesidad. In view of the applications of argon gas in the electronic and lighting industry, we conclude that these conditions would be ideal for prolonging the life of the optical and electronic components of the luminaires. Its inclusion displaces air, moist air, and therefore oxygen. (The air has 23.19% oxygen). This is part of the group of amphibians in the periodic table and is a highly reactive non-metallic element that easily forms compounds (especially oxides) with most elements. It is also a strong oxidizing agent. Avoid leaving air inside this chamber is, therefore, a must.
Por otro lado, y si en la cámara quedara aire húmedo, se podría negar a producir la condensación de la misma y por lo tanto depositarse minúsculas gotas de agua sobre la superficie de las partes metálicas de las luminarias, estas gotas de agua podrían 35 convertirse en el electrolito necesario para iniciar una corrosión electroquímica. On the other hand, and if humid air remained in the chamber, it could refuse to produce condensation and therefore tiny drops of water be deposited on the surface of the metal parts of the luminaires, these drops of water could become in the electrolyte necessary to initiate electrochemical corrosion.
Situación que podemos evitar con la inclusión de gas argón previo desplazamiento del aire. Situation that we can avoid with the inclusion of argon gas after air displacement.
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Descripción de los dibujos Description of the drawings
FIGURA Nº 1.- Vista de la cámara estanca adaptada para la aplicación a luminarias de LEDs. FIGURE No. 1.- View of the waterproof camera adapted for application to LED luminaires.
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Modo de realización preferente Preferred embodiment
Los principales elementos que componen la solución son: The main elements that make up the solution are:
- Una Placa/Bastidor de Aluminio (1), disipador sobre el que va instalada la PCB (Circuit 50 Printed Board) con la electrónica correspondiente y los LEDs. Es de aluminio anodizado. - An Aluminum Plate / Frame (1), a heatsink on which the PCB (Circuit 50 Printed Board) with the corresponding electronics and LEDs is installed. It is anodized aluminum.
- Vidrio Templado transparente de cierre (2). - Tempered transparent closing glass (2).
- Entre ambos, uniéndolos, una placa de Aluminio y Vidrio, con esto ya se genera la Cámara Estanca. - Between them, joining them, an Aluminum and Glass plate, with this the Watertight Chamber is already generated.
- Perfil de Aluminio/Acero (3) separador entre Vidrio y Placa de Aluminio. - Aluminum / Steel Profile (3) separator between Glass and Aluminum Plate.
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- Barrera de sellado primera (4), ejecutada con Butilo. - First sealing barrier (4), executed with Butyl.
- Barrera de sellado segunda (5), ejecutada con Silicona estructural. - Second sealing barrier (5), executed with structural silicone.
Dentro de esta cámara estanca está el gas argón (9) y la óptica LED (10). 10 Within this waterproof chamber is argon gas (9) and LED optics (10). 10
El vidrio es serigrafiado para tapar zona de sellado de unión entre el vidrio y la placa de aluminio. The glass is screen printed to cover the sealing area between the glass and the aluminum plate.
Así pues, sobre el sistema convencional del doble acristalamiento se incorporan las 15 siguientes variaciones: Thus, the following 15 variations are incorporated on the conventional double glazing system:
- Uno de los dos vidrios se sustituye por una placa o perfil de aluminio (1), que puede ser procedente de extrusión o de laminación y que posteriormente se anodiza. Este chasis metálico actúa de disipador del calor generado por la placa electrónica y los 20 LEDs durante su funcionamiento. - One of the two glasses is replaced by an aluminum plate or profile (1), which can be from extrusion or lamination and subsequently anodized. This metal chassis acts as a heat sink generated by the electronic board and the 20 LEDs during operation.
- Sobre este chasis metálico se fija la PCB (Printed Circuit Board o placa de circuitoimpreso), que es el dispositivo sobre el que se ensamblan los componentes electrónicos, los diodos emisores de luz (LED) y las lentes de la luminaria. Esta PCB 25 se fija al chasis metálico con tornillos no pasantes (de tal forma que garanticemos no romper la estanqueidad de la misma) o climpajes plásticos. - The PCB (Printed Circuit Board or printed circuit board) is fixed on this metal chassis, which is the device on which electronic components, light emitting diodes (LEDs) and luminaire lenses are assembled. This PCB 25 is fixed to the metal chassis with non-through screws (in such a way that we guarantee that the seal is not broken) or plastic climbs.
- El otro elemento de la cámara sigue siendo un vidrio (2), en este caso un vidrio extraclaro templado y serigrafiado. Este vidrio, normalmente de espesor 5 mm., nos 30 permite disponer de una pantalla transparente con una mínima perdida de transmisión luminosa (<8-9%), con una gran protección contra rotura, agentes químicos, rayazos e inmune al envejecimiento por radiación UV. - The other element of the chamber is still a glass (2), in this case an extra-clear tempered and screen-printed glass. This glass, normally 5 mm thick, allows us to have a transparent screen with a minimum loss of light transmission (<8-9%), with great protection against breakage, chemical agents, scratches and immune to radiation aging UV
- Otra de las claves de este proceso es el pase de los cables de alimentación 35 eléctricos (11). Para ellos es necesario romper una de las dos capas o barreras. En nuestro caso lo realizamos a través del chasis metálico, con esto rompemos la barrera estanca que ofrece por lo que es necesario un sistema especial para recuperar dicha estanqueidad en este pase. - Another key to this process is the passage of the power supply cables 35 (11). For them it is necessary to break one of the two layers or barriers. In our case we do it through the metal chassis, with this we break the watertight barrier that offers a special system to recover said tightness in this pass.
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- Normalmente el elemento que introducimos en dicha cámara en una manguera eléctrica (6) de 3 o 5 hilos. Estas mangueras eléctricas requieren un análisis pormenorizado pues no son elementos estancos al aire. En este sistema el pase de cable se realiza a través de un prensaestopas o conector (7) en el que realiza un potting con una resina epoxi elástica y termo conductora estanca al aire y al agua y 45 que asumen la dilatación de los deferentes componentes. Esta resina actúa entre la funda aislante de cada polo y el prensaestopas o conector. En este caso eliminamos la entrada de aire o la fuga del gas interior que pueda circular entre la manguera y los cables eléctricos. - Normally the element that we introduce into said chamber in an electric hose (6) of 3 or 5 wires. These electric hoses require a detailed analysis because they are not air tight elements. In this system the cable pass is made through a cable gland or connector (7) in which it performs a potting with an elastic epoxy resin and thermo-conductive thermo conductive to air and water and 45 that assume the expansion of the different components. This resin acts between the insulating sheath of each pole and the gland or connector. In this case we eliminate the air inlet or the leakage of the internal gas that can circulate between the hose and the electric cables.
50 fifty
- Igualmente para garantizar que el gas de la cámara interior no se fugue ni entre aire del exterior a través de los hilos de cobre de los cables eléctricos de la manguera, realizarnos un segundo potting (8) eliminando dicha funda aislante de cada - Likewise, to ensure that the gas in the inner chamber does not leak or enter outside air through the copper wires of the electric cables of the hose, perform a second potting (8) eliminating said insulating sheath from each
conductor y embebiendo los hilos o el hilo conductor (en caso de cable rígido) con la misma resina epoxi utilizada con anterioridad. conductor and embedding the wires or the conductor wire (in case of rigid cable) with the same epoxy resin used previously.
De esta forma se prepara el chasis metálico de la luminaria con todos los componentes eléctricos, electrónicos y ópticos de la misma. A partir de aquí, el proceso de fabricación 5 para la elaboración definitiva de la luminaria se corresponde con las etapas de ensamblaje y sellado de la tecnología del doble acristalamiento. In this way the metal chassis of the luminaire is prepared with all the electrical, electronic and optical components thereof. From here, the manufacturing process 5 for the definitive elaboration of the luminaire corresponds to the assembly and sealing stages of the double glazing technology.
La innovación que se presenta es la integración de un proceso conocido, contrastado a lo largo de los años, garantizado, de uso cotidiano, etc, con la fabricación de luminarias, 10 aportando a estas unas prestaciones inmejorables que garantizan su funcionalidad, mejoran las condiciones de trabajo de los dispositivos que las integran y alargan su vida útil. The innovation that is presented is the integration of a known process, proven over the years, guaranteed, of daily use, etc., with the manufacture of luminaires, 10 contributing to these unbeatable benefits that guarantee its functionality, improve conditions of work of the devices that integrate them and extend their useful life.
Claims (3)
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| ES201700299U ES1182638Y (en) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | Argon gas tight chamber |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1182638Y (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2693172A1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-07 | Item 1020, S.L. | LED LIGHTING (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
-
2017
- 2017-03-27 ES ES201700299U patent/ES1182638Y/en active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2693172A1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-07 | Item 1020, S.L. | LED LIGHTING (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1182638Y (en) | 2017-08-01 |
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