ES2512315A1 - Aluminum heatsink, for multiforma mounting, high power led (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

Abstract

The present invention relates to an aluminum heat sink, for multiform mounting, of high power led, which is configured from a partially hollow cylinder, with two chambers in which it is coupled, in one the pcb board and in the other led diode, sealing that of the pcb board directly on it and that of the led diode, by fixing the optics; externally, the cylinder is completely grooved for greater dissipation power, greater mechanical strength and the possibility of an overall architecture. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Disipador de calor de aluminio, para montaje multiforma, de

de alta potencia.

Sector de la Técnica 5
La presente invención se refiere a un disipador de calor de aluminio que presenta una estructura adecuada para regular la intensidad de la luz emitida desde un
LED
y componer diferentes arquitecturas.

Estado de la Técnica 10
Como es sabido, la iluminación a base de diodos emisores de luz cada vez está más extendida, ya que su utilización permite una mayor eficacia en la iluminación, una vida más larga que la de las bombillas o lámparas incandescentes o de cualquier otro tipo y un menor consumo. Así, tales ventajas son también aplicables al alumbrado público y comercial, en donde el 15 ahorro es bastante considerable, además de otros sectores.
La temperatura del punto de unión es esencial a la hora de determinar la eficacia lumínica de un LED. Para que la lámpara LED funcione correctamente y su vida útil sea la máxima posible es fundamental evacuar eficientemente el calor que se acumula en el chip. El exceso de temperatura 20 puede llegar a reducir considerablemente la vida de una luminaria LED y puede afectar también a la calidad de la luz emitida (color, intensidad, etc.).
Hay que tener muy en cuenta que el exceso de calor degrada el fósforo y reduce la vida de la lámpara, reduce el rango de temperatura ambiental a la que puede funcionar, influye en el funcionamiento del driver, altera los colores 25 y, por consiguiente, reduce la intensidad de la luz.
No obstante es apreciable que la mayoría de los sistemas de iluminación de tipo LED para alumbrado, no se adaptan a las lámparas y farolas convencionales ya existentes y la sustitución de dichas lámparas convencionales por lámparas con iluminación a base de diodos LED, supone 30 un gasto muy elevado y, por tanto, casi inasumible.
Por otra parte podemos observar que las lámparas con iluminación de tipo LED que se fabrican no están concebidas para ofrecer de por sí una elevada resistencia mecánica a golpes, a la acción del agua, etc., así como tampoco admiten alterar el diseño de un conjunto o luminaria para adaptarlo a nuevas 35 realidades, como por ejemplo en el caso del alumbrado público, que exige un
cambio total del conjunto, con el encarecimiento que esto supone, al no tener en cuenta que dicho alumbrado público, como parte del mobiliario urbano, está sometido a posibles modificaciones impuestas por el mantenimiento, la conservación y la remodelación de las vías y otros equipamientos como parque o zonas ajardinadas, lo que supone corregir o modificar los valores 5 originales de ciertos elementos, como en este caso la iluminación, que debe contemplar cambios sustanciales en valores tales como la altura del foco, su ubicación, la cercanía o no a una pared, que se ilumine sobre acerado o sobre césped, brillo que despide en ciertos ángulos, etc., para ajustarse a la eficacia que se le requiere. 10
También se observa que los disipadores actuales, partiendo de unas medidas externas estándar, no ofrecen la posibilidad de jugar con la ventaja que supone ubicar en el interior del disipador el diodo y la óptica a conveniencia, a fin de lograr un radio de iluminación más o menos concentrado, según convenga. 15
Por último, destacar que los actuales disipadores, soportes del diodo y su electrónica correspondiente, no admiten, per se, instalación bajo agua ya que requieren de montaje interior en alguna otra formación o carcasa, (individual o de conjunto), que los preserve y proteja.
El objeto de la presente invención es, pues, aportar al mercado una nueva 20 unidad de disipador de calor de aluminio, a base de LEDs, que se adapte a las lámparas de alumbrado convencionales (público, tiendas, etc.), permitiendo así sustituir los sistemas de alumbrado de las mismas por un sistema a base de LEDs, favoreciendo el ahorro económico y mejorando la efectividad del alumbrado sin tener que realizar grandes inversiones. 25
El disipador propuesto en esta invención permite tanto la utilización de una sola unidad como una combinación ilimitada de los mismos; ofrecer un sistema de montaje fácil y versátil; afectarlo de un grado de estanqueidad prácticamente absoluto que le hagan apto para las condiciones climatológicas más adversas e inclusive para su inmersión; alcanzar el mayor grado de 30 resistencia mecánica; la sustitución fácil del mismo e inclusive el aprovechamiento o reposición de cualquiera de sus elementos; ampliar o disminuir los radios de iluminación a conveniencia ; jugar con las diferentes alturas en las que podemos situar estos disipadores respecto de un plano dado y así influir en efectos como el brillo, etc. 35
Por lo tanto es un sistema abierto en configuración y flujo lumínico.

Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura nº1, se muestra un modelo de disipador de calor monopieza de 5 aluminio formado por:
1.- Aletas de refrigeración y sujeción en grupos.
2.- Cámara del diodo.
3.- Cámara de placa electrónica.
4.- Fondo común de cámaras. 10
5.- Orificios de paso de las patillas del diodo.
7.- Óptica.
Figura nº 2, que muestra una imagen en perspectiva del fondo (4) de la cámara de la placa electrónica (3) así como de los orificios de paso (5) y las aletas (1). 15
Figura nº 3, donde se muestra un ejemplo de realización de conjunto, pudiéndose apreciar como son conjuntados a distintas alturas, en esta ocasión, mediante piezas laminares (6) insertadas entre aletas.

Descripción detallada de la invención 20
A la vista de las figuras y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede apreciar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención comprendiendo las partes y elementos que se describen a continuación.
Así, tal como recoge las figuras 1 y 2, el disipador comprende una pieza cilíndrica mecanizada en la que por su parte exterior son visibles una 25 pluralidad de aletas o ranuras (1), mientras por su parte interior, mediante un vaciado parcial desde cada uno de sus extremos, son visibles claramente dos cámaras (2, 3) limitadas por un fondo común (4) cuya posición es variable, lo que permite que tanto la óptica (7) como el diodo se adentren con respecto del borde y la proyección del flujo lumínico sea de menor apertura que la 30 proyección emitida por otro donde el fondo y la óptica se acerquen al máximo a este borde.
El fondo común (4) presenta dos orificios (5) que comunica ambas cámaras (2, 3) por donde se insertan las dos patillas que porta el diodo para unir,
mediante soldadura, éste a la placa electrónica que se ajusta en la otra cara del fondo común (3). Realizada la unión, se sella y hermetiza la cámara (3) donde se aloja la placa dejando al aire los extremos de cable de alimentación de la placa.
De igual modo se procede en el otro extremo, donde la cámara (2) del diodo 5 se hermetiza por el ajuste de la óptica (7), mediante pegado, en el rebaje realizado en el perímetro interno para su fijación.
La figura 3 muestra como la configuración externa del disipador permite distintas arquitecturas de conjunto, donde el único requisito para los elementos (6) que lo forman es que tengan cabida entre las aletas o ranuras 10 (1), por lo que podrán ser laminares, cordones metálicos, o cualquier otro.
Asimismo, se hace constar que, dentro de su esencialidad, la invención podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su 15 principio fundamental.
















Aluminum heat sink, for multiform mounting, of

high power

Technical Sector 5
The present invention relates to an aluminum heat sink having a structure suitable for regulating the intensity of the light emitted from a
LED
and compose different architectures.

State of the Art 10
As is known, lighting based on light emitting diodes is increasingly widespread, since its use allows greater efficiency in lighting, a longer life than that of incandescent bulbs or lamps or any other type and a lower consumption Thus, such advantages are also applicable to public and commercial lighting, where saving is quite considerable, in addition to other sectors.
The junction point temperature is essential when determining the light efficiency of an LED. In order for the LED lamp to work properly and its maximum life is possible it is essential to efficiently evacuate the heat that accumulates on the chip. The excess temperature 20 can significantly reduce the life of an LED luminaire and can also affect the quality of the emitted light (color, intensity, etc.).
It must be taken into account that excess heat degrades the phosphorus and reduces the life of the lamp, reduces the ambient temperature range at which it can operate, influences the operation of the driver, alters the colors 25 and, consequently, Reduce the intensity of light.
However, it is noticeable that the majority of LED lighting systems for lighting, do not adapt to existing conventional lamps and lanterns and the replacement of such conventional lamps with lamps with LED-based lighting, is an expense very high and therefore almost unassuming.
On the other hand we can see that the lamps with LED lighting that are manufactured are not designed to offer in itself a high mechanical resistance to shocks, the action of water, etc., nor do they admit to altering the design of a set or luminaire to adapt it to new realities, such as in the case of street lighting, which requires a
total change of the whole, with the cost that this implies, not taking into account that said street lighting, as part of the street furniture, is subject to possible modifications imposed by the maintenance, conservation and remodeling of the roads and other equipment such as park or landscaped areas, which means correcting or modifying the original values of certain elements, such as lighting, which must contemplate substantial changes in values such as the height of the spotlight, its location, the proximity or not to a wall , which is illuminated on steely or on grass, brightness that gives off at certain angles, etc., to adjust to the efficiency that is required. 10
It is also observed that the current heatsinks, based on standard external measures, do not offer the possibility of playing with the advantage of placing the diode and the optics inside the sink in order to achieve a more or more lighting radius. less concentrated, as appropriate. fifteen
Finally, it should be noted that the current heatsinks, diode holders and their corresponding electronics do not, per se, allow installation under water since they require internal mounting in some other formation or housing, (individual or as a whole), to preserve and protect.
The object of the present invention is, therefore, to bring to the market a new 20 aluminum heat sink unit, based on LEDs, which adapts to conventional lighting lamps (public, shops, etc.), thus allowing replacement their lighting systems by a system based on LEDs, favoring economic savings and improving the effectiveness of lighting without having to make large investments. 25
The heatsink proposed in this invention allows both the use of a single unit and an unlimited combination thereof; offer an easy and versatile mounting system; affect it with a degree of almost absolute tightness that makes it suitable for the most adverse weather conditions and even for immersion; achieve the highest degree of mechanical resistance; easy replacement of it and even the use or replacement of any of its elements; expand or decrease lighting radios at convenience; play with the different heights in which we can place these heatsinks with respect to a given plane and thus influence effects such as brightness, etc. 35
Therefore it is an open system in configuration and light flow.

Description of the drawings
To complement the description that is being made and in order to facilitate the understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings is attached to the present specification in which, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
Figure 1 shows a model of 5-piece single-piece heat sink formed by:
1.- Cooling fins and clamping in groups.
2.- Diode chamber.
3.- Electronic board camera.
4.- Common fund of cameras. 10
5.- Passages of the diode pins.
7.- Optics.
Figure 2, which shows a perspective image of the bottom (4) of the chamber of the electronic board (3) as well as the through holes (5) and the fins (1). fifteen
Figure nº 3, where an example of assembly is shown, being able to appreciate how they are combined at different heights, this time, by means of laminar pieces (6) inserted between fins.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In view of the figures and in accordance with the numbering adopted, an example of a preferred embodiment of the invention can be seen comprising the parts and elements described below.
Thus, as shown in Figures 1 and 2, the heatsink comprises a machined cylindrical part in which a plurality of fins or grooves (1) are visible on the outside, while on the inside, by partially emptying from each one of its ends, two cameras (2, 3) are clearly visible limited by a common bottom (4) whose position is variable, which allows both the optics (7) and the diode to enter with respect to the edge and projection of the luminous flux is of smaller opening than the projection emitted by another one where the bottom and the optics get closer to this edge.
The common bottom (4) has two holes (5) that connects both chambers (2, 3) where the two pins that the diode carries to join are inserted,
by welding, this to the electronic board that fits on the other side of the common bottom (3). Once the connection is made, the chamber (3) where the plate is housed is sealed and sealed, leaving the ends of the plate power cable to air.
In the same way, it proceeds at the other end, where the chamber (2) of the diode 5 is sealed by the adjustment of the optics (7), by gluing, in the recess made in the internal perimeter for its fixation.
Figure 3 shows how the external configuration of the heatsink allows different assembly architectures, where the only requirement for the elements (6) that form it is to have space between the fins or grooves 10 (1), so they can be laminar, metal cords, or any other.
Likewise, it is noted that, within its essentiality, the invention may be carried out in other embodiments that differ in detail from that indicated by way of example, and to which it will also achieve the protection that is sought as long as it does not alter, change or modify its 15 fundamental principle.

Claims (1)

REIVINDICACIONES
1.- Disipador de calor de aluminio, para montaje multiforma, de led de alta potencia caracterizado por su configuración cilíndrica parcialmente hueca y dotada exteriormente de una multiplicidad de aletas (1).
2.- Disipador de calor de aluminio, para montaje multiforma, de led de alta 5 potencia caracterizado, según la reivindicación primera, por presentar longitudinalmente en su exterior una multiplicidad de aletas o ranuras (1) para aumentar sus propiedades de disipación del calor, su resistencia mecánica y facilitar su asociación a un conjunto de disipadores similares, con la posibilidad de sostener diferentes alturas entre sí, respecto de un plano dado. 10
3.- Disipador de calor de aluminio, para montaje multiforma, de led de alta potencia caracterizado, según la reivindicación primera, por ser semihueco interiormente al presentar dos cámaras (2, 3) separadas por un fondo común (4), a modo de barrera, que proporciona mayor rigidez al conjunto y contribuye a disipar más eficazmente el calor, y que a su vez es soporte, por 15 una cara de la placa PCB y por la otra del diodo led que, a su vez, presenta dos patillas que conectan con la placa PCB mediante dos pequeños orificios (5) de paso que conectan ambas cámaras.
4.- Disipador de calor de aluminio, para montaje multiforma, de led de alta potencia caracterizado, según la reivindicación tercera, por presentar un 20 fondo común (4) o barrera, que fija su posición interior en el cilindro a conveniencia, esto es, acorde a la posición más o menos idónea de la óptica y el diodo en relación al ángulo de proyección del flujo lumínico deseado.
5.- Disipador de calor de aluminio, para montaje multiforma, de led de alta potencia caracterizado, según la reivindicación tercera y cuarta, por 25 presentar una cámara (3), donde tras insertar la placa electrónica, dejando al aire el otro extremo del cable de alimentación, se rellena con sellante para dotarle de estanqueidad y mayor resistencia mecánica, cualidades estas que se refuerzan al pegar la óptica en el otro extremo, en la posición más conveniente. 30
6.- Disipador de calor de aluminio, para montaje multiforma, de led de alta potencia caracterizado, según la reivindicación primera, por disponer longitudinalmente de una multiplicidad de aletas o ranuras (1) que permiten la inserción de medios de fijación (6) de distintas naturaleza para conformar luminarias de conjunto. 35

1.- Aluminum heat sink, for multiform mounting, of high power LED characterized by its partially hollow cylindrical configuration and externally equipped with a multiplicity of fins (1).
2. Aluminum heat sink, for multi-format mounting, of high power LED characterized according to claim one, for presenting longitudinally a multiplicity of fins or grooves (1) longitudinally to increase its heat dissipation properties, its mechanical resistance and facilitate its association with a set of similar heatsinks, with the possibility of holding different heights from each other, with respect to a given plane. 10
3.- Aluminum heat sink, for multiform mounting, of high power LED characterized, according to the first claim, for being semi-hollow inside by presenting two chambers (2, 3) separated by a common bottom (4), by way of barrier, which provides greater rigidity to the assembly and helps dissipate heat more effectively, and which in turn is support, on one side of the PCB and on the other side of the LED, which, in turn, has two pins that They connect to the PCB by means of two small holes (5) that connect both chambers.
4.- Aluminum heat sink, for multiform mounting, of high power LED characterized, according to claim three, for presenting a common bottom (4) or barrier, which fixes its internal position in the cylinder at convenience, that is , according to the more or less suitable position of the optics and the diode in relation to the projection angle of the desired light flow.
5. Aluminum heat sink, for multiform mounting, of high power LED characterized, according to claim three and four, by presenting a chamber (3), where after inserting the electronic board, leaving the other end of the air power cable, is filled with sealant to provide sealing and greater mechanical resistance, these qualities that are reinforced by gluing the optics at the other end, in the most convenient position. 30
6. Aluminum heat sink, for multi-format mounting, of high-power LED characterized, according to the first claim, for having longitudinally a multiplicity of fins or grooves (1) that allow the insertion of fixing means (6) of different nature to form luminaires as a whole. 35