FR3037127B1 - Dissipateur thermique de module optique a del de projecteur automobile - Google Patents

Abstract

L'invention a trait à un dissipateur thermique (16) à ailettes (18) d'un module optique pour dispositif lumineux. Le dissipateur comprend une base (22) échangeant des calories avec une carte de commande et une source lumineuse telle une LED ou DEL du dispositif. La base (22) comprend une ou plusieurs ouvertures (20) la traversant selon son épaisseur de sorte à permettre une aération du module lumineux au travers de la base (22). Ainsi, il est possible de ventiler, d'aérer, un boîtier logeant le module optique pour évacuer l'humidité qu'il renferme. Les ouvertures (20) sont dotées de portées, tel des tubes, qui reçoivent un couvercle et un filtre, ou un tuyau acheminant de l'air d'une ventilation. Le dissipateur thermique (16) comprend également une autre ouverture (16) avec un embout de fixation avec un capuchon et un filtre.

Description

DISSIPATEUR THERMIQUE DE MODULE OPTIQUE A DEL DE PROJECTEURAUTOMOBILE

Domaine technique [0001] L’invention aborde le domaine des dispositifs lumineux d’un véhiculeautomobile. Plus précisément, l’invention a trait à un dissipateur thermiquepour dispositif lumineux d’un véhicule automobile. Le type de dissipateurthermique considéré est plus précisément du type à aspérités, permettantde dissiper la chaleur produite par la source lumineuse, à partir d'uneconvection obtenue par déplacement ascendant naturel de l'air chaud auregard de la gravité le long des ailettes. L’invention concerne égalementun projecteur de véhicule automobile.

Technique antérieure [0002] Les projecteurs automobiles sont composés dans leur généralité d'unboîtier qui est fermé par une paroi transparente à travers laquelleémergent un ou plusieurs faisceaux lumineux. Ce boîtier loge au moins unmodule optique, comprenant principalement une source lumineuse et unsystème optique apte à modifier au moins un paramètre de la lumièregénérée par la source lumineuse pour l'émission du faisceau lumineux parle module optique. Le système optique comprend des composantsoptiques qui sont par exemple constitués d'un réflecteur, d'une lentille,d'un élément diffusant ou d'un collimateur, voire tout autre organe apte àmodifier au moins l'un des paramètres de la lumière générée par la sourcelumineuse, tel que sa réflexion moyenne et/ou sa direction.

[0003] L'évolution des techniques tend à favoriser l'utilisation de sourceslumineuses constituées d'au moins une DEL (Diode Electroluminescente),en raison de leur faible consommation en énergie et de la qualité del'éclairage obtenu. Les DEL ne rayonnent pas de manièreomnidirectionnelle mais de manière plus directive que les autres sourceslumineuses. Le faible encombrement des DEL et leur rayonnementlumineux directif permettent de réduire l'encombrement et de simplifier lastructure du module optique, avec pour avantage de faciliter leur intégration à l'intérieur du boîtier. Le système optique associé aux DELpermet de renvoyer la lumière directement émise par la DEL suivant unedirection générale d'émergence de la lumière hors du module optique, quicorrespond notamment à celle d'émission du faisceau lumineux par leprojecteur.

[0004] Cependant en cours de fonctionnement, les DEL produisent de la chaleurqui est nuisible à leur fonctionnement, car plus une DEL monte entempérature, plus son flux lumineux diminue. Il est connu de munir lesDEL d'un dissipateur thermique à ailettes, agencé en radiateur à ailettesou organe analogue. Un tel dissipateur thermique est notamment organiséen support de la DEL installée sur une carte électronique de commande,et comporte une pluralité d'ailettes globalement planes. Ce dissipateurpermet de conduire la chaleur dissipée par la source lumineuse auxailettes du dissipateur. Ces ailettes permettent d'optimiser l'échangethermique qui a lieu entre leur surface et l'air ambiant, qui se réchauffeainsi au contact des ailettes. Une première difficulté à surmonter est detrouver un compromis entre l'optimisation de la surface d'échangethermique offerte par les ailettes et l'encombrement global du moduleoptique équipé des moyens nécessaires à son refroidissement. Il est aussià prendre en compte que l'agencement des moyens de refroidissementdes DEL est dépendant de la chaleur qu'elles génèrent selon leurpuissance de fonctionnement, mais aussi de l'encombrement.

[0005] Lorsque le module optique est conçu pour générer un faisceaunécessitant une forte intensité lumineuse, tel que pour des feux decroisement, des feux de route ou des feux antibrouillard. Le nombre deDEL et/ou la puissance nécessaire à leur fonctionnement sont élevés. Atitre indicatif, une telle puissance de fonctionnement élevée estsusceptible d'être comprise entre 5 W et 60 W. Les moyens derefroidissement mis en œuvre sont agencés pour permettre d'évacuer lachaleur importante générée par les DEL.

[0006] Lorsque le module optique est conçu pour générer un faisceau constitutifd'un feu de signalisation ou analogue, dont le nombre et la puissancenécessaire au fonctionnement des DEL sont faibles. A titre indicatif, dans le cas d'un feu de type éclairage diurne (ou DRL pour « Daytime RunningLight »), le module optique est susceptible d'exploiter environ 1 à 14 DEL,pour une puissance de fonctionnement de 0,5 W à 6 W. Pour ces DELdissipant moins de puissance, le moyen de dissipation de chaleur nenécessite pas l'utilisation d'un flux d'air forcé. La chaleur générée par lesDEL est transmise par conduction aux ailettes, qui sont entourées par l'airambiant. Ce dernier en se réchauffant est animé d'un mouvementascendant au regard de la gravité et évacue la chaleur. De tellesdispositions présentent l'avantage d'exonérer les moyens derefroidissement d'organes spécifiques de génération d'un flux d'air forcé. Résumé de l'invention

Problème technique [0007] L’invention a pour objectif de résoudre ou améliorer au moins un desproblèmes posés par l’art antérieur. Plus précisément, l’invention a pourobjectif d’augmenter le refroidissement d’un dissipateur thermique.L’invention a également pour objectif de pouvoir améliorer lefonctionnement d’un dispositif lumineux en exploitant au moins unphénomène thermodynamique.

Solution technique [0008] L’invention a pour objet un dissipateur thermique, par exemple à ailettes,d’un dispositif lumineux de véhicule, le dissipateur comprenant : une basedestinée à recevoir une source lumineuse du module optique, notammentune diode électroluminescente ; et des aspérités de refroidissements’étendant depuis la base, remarquable en ce que la base comprend uneouverture avec une portée de fixation et/ou avec une surface de rétentionsituée dans l’épaisseur de la base.

[0009] L’invention a également pour objet un dissipateur thermique d’un dispositiflumineux de véhicule, le dissipateur comprenant : une base avec deuxfaces opposées selon son épaisseur, dont une face amont et une faceaval ; des aspérités de refroidissement s’étendant depuis la face amont, laface aval étant destinée à recevoir une source lumineuse; remarquable en ce que la base comprend au moins une ouverture agencée de sorte àpermettre l’écoulement d’air d’une face à l’autre.

[0010] Selon un mode avantageux de l’invention, les aspérités de refroidissementcomprennent des ailettes de refroidissement.

[0011] Selon un mode avantageux de l’invention, les aspérités de refroidissementcomprennent des tiges de refroidissement.

[0012] Selon un mode avantageux de l’invention, les aspérités de refroidissementcomprennent des gorges de refroidissement.

[0013] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une ou chaqueouverture comprend au moins un orifice ménagé dans la base et au moinsune portée de fixation prolongeant l’orifice, et en ce qu’il comprend aumoins un couvercle coopérant avec la portée de fixation. Le termecouvercle est ici considéré comme équivalent au mot bouchon.

[0014] Selon un mode avantageux de l’invention, la hauteur des ailettes estsupérieure à la hauteur de chaque portée.

[0015] Selon un mode avantageux de l’invention, le couvercle, l’orifice et laportée de fixation définissant un passage permettant une circulation d’airselon l’épaisseur de la base.

[0016] Selon un mode avantageux de l’invention, la portée entoure l’orifice.

[0017] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une portée esttubulaire.

[0018] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une portée est deforme généralement cylindrique.

[0019] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une portée est deforme généralement quadrangulaire.

[0020] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une portée estprofilée.

[0021] Selon un mode avantageux de l’invention, la portée comprend descloisons (56) formant plusieurs compartiments.

[0022] Selon un mode avantageux de l’invention, la base, les aspérités, et laportée sont réalisées en un même matériau.

[0023] Selon un mode avantageux de l’invention, la base, les aspérités, et laportée sont monobloc.

[0024] Selon un mode avantageux de l’invention, la portée est fixée à la base.

[0025] Selon un mode avantageux de l’invention, la portée comprend un matériaudifférent du matériau de la base.

[0026] Selon un mode avantageux de l’invention, la base, les aspérités, et laportée sont venues de matière.

[0027] Selon un mode avantageux de l’invention, le dissipateur comprend untuyau chaussé sur la portée.

[0028] Selon un mode avantageux de l’invention, le tuyau est en caoutchouc.

[0029] Selon un mode avantageux de l’invention, le tuyau présente une portionchaussée sur la portée, et une portion attenante à la portion chaussée, laportion attenante présente un diamètre extérieur inférieur au diamètreextérieur de la portion chaussée.

[0030] Selon un mode avantageux de l’invention, la portée comprend descloisons formant plusieurs compartiments.

[0031] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une encoche estformée dans les cloisons de sorte à permettre une communication entreles compartiments.

[0032] Selon un mode avantageux de l’invention, les cloisons présententdifférentes hauteurs par rapport à la base.

[0033] Selon un mode avantageux de l’invention, le couvercle et l’ouverture sontconfigurés pour former des chicanes dans le passage.

[0034] Selon un mode avantageux de l’invention, l’ouverture comprend desmoyens de fixation disposés à l’intérieur de ladite ouverture.

[0035] Selon un mode avantageux de l’invention, les moyens de fixation sontdisposés dans l’orifice.

[0036] Selon un mode avantageux de l’invention, les moyens de fixation sontdisposés dans la portée de fixation.

[0037] Selon un mode avantageux de l’invention, les moyens de fixation sontdisposés autour de l’orifice.

[0038] Selon un mode avantageux de l’invention, les moyens de fixation sont àdistance de la base.

[0039] Selon un mode avantageux de l’invention, le couvercle comprend aumoins un moyen de fixation configuré pour coopérer avec les moyens defixation de l’ouverture.

[0040] Selon un mode avantageux de l’invention, les moyens de fixation ducouvercle comprennent un crochet de fixation ou un bourrelet de fixation.

[0041] Selon un mode avantageux de l’invention, la base comprend au moinsdeux ouvertures la traversant selon son épaisseur.

[0042] Selon un mode avantageux de l’invention, lesdites au moins deuxouvertures sont séparées par une traverse et/ou par au moins une desaspérités.

[0043] Selon un mode avantageux de l’invention, la base, les aspérités sontréalisées en un même matériau.

[0044] Selon un mode avantageux de l’invention, l’ouverture comprend un filtreétanche à l’eau et perméable à l’air.

[0045] Selon un mode avantageux de l’invention, le filtre est disposé à uneextrémité de l’ouverture.

[0046] Selon un mode avantageux de l’invention, le filtre est une membrane, telleune membrane tissée.

[0047] Selon un mode avantageux de l’invention, la ou au moins une ou chaqueouverture est délimitée par l’épaisseur générale de la base. L’épaisseurgénérale peut être entre les deux faces principales opposées da la base.

[0048] Selon un mode avantageux de l’invention, la base comprend au moinsune ouverture reliant les faces opposées. L’ouverture permet ainsi uneaération de la face aval afin de pouvoir renouveler l’air vers la sourcelumineuse via l’ouverture.

[0049] Selon un mode avantageux de l’invention, la portée de fixation est unembout de fixation, et/ou une contre forme de montage.

[0050] Selon un mode avantageux de l’invention, les ailettes de refroidissementsont orientées dans leur plan général parallèlement au sens dedéplacement ascendant naturel de l'air chaud généré par la chaleurproduite par la source lumineuse en fonctionnement.

[0051] Selon un mode avantageux de l’invention, les ailettes de refroidissementprésentent un écartement constant, éventuellement au niveau de l’ouverture. Selon un mode avantageux de l’invention, les ailettes derefroidissement sont en liaison de conduction thermique avec la base.

[0052] Selon un mode avantageux de l’invention, l'épaisseur des ailettes estcomprise entre 0,8 et 1 millimètre, et/ou la distance entre les ailettes estcomprise entre 4 et 6 millimètres.

[0053] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une ou chaqueouverture traverse la base selon son épaisseur.

[0054] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une ou chaqueouverture comprend une surface de fixation, et/ou une surfaced’étanchéité et/ou des moyens de positionnement.

[0055] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une ou chaqueouverture est de forme circulaire, triangulaire, carrée, rectangulaire, et/ouoctogonale.

[0056] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une ou chaqueouverture est de forme circulaire.

[0057] Selon un mode avantageux de l’invention, la base comprend une traverseséparant les au moins deux ouvertures.

[0058] Selon un mode avantageux de l’invention, le dissipateur thermiquecomprend de l’aluminium et/ou du cuivre et/ou un matériau polymèrethermiquement conducteur, [0059] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une ou chaqueouverture est placée entre deux ailettes disposées sur une même face dudispositif.

[0060] Selon un mode avantageux de l’invention, chaque ouverture est placéeentre deux ailettes consécutives.

[0061] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une ou chaqueouverture coupe une ailette.

[0062] Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une ou chaqueouverture coupe une même ailette.

[0063] Selon un mode avantageux de l’invention, les faces opposées de la basecomprennent chacune une surface principale, au moins une ou chaqueouverture affleurant les surfaces principales de la base.

[0064] Selon un mode avantageux de l’invention, la portée est disposée entredeux ailettes consécutives qui définissent un espace entre elle, la portéeétant englobée dans ledit espace, préférentiellement, la portée estdistante de chacune desdites deux ailettes consécutives.

[0065] Selon un mode avantageux de l’invention, la portée comprend une surfacetubulaire externe généralement lisse, et/ou des moyens de fixation.

[0066] Selon un mode avantageux de l’invention, le filtre est disposé à uneextrémité libre de la portée.

[0067] On entend par « profilé » que une forme s’étendant selon une directiondonnée et présentant une section transversale constante le long de cettedirection. La forme peut être extrudée. La hauteur des ailettes et/ou desaspérités peut être mesurée selon l’épaisseur de la base.

[0068] L’invention a également pour objet un module lumineux et/ou designalisation pour véhicule automobile, le dispositif comprenant undissipateur thermique, remarquable en ce que le dissipateur thermique estconforme à l'invention, préférentiellement le dispositif comprend unesource lumineuse supportée par la base qui est décalée par rapport àchaque ouverture de la base ; éventuellement le dispositif comprend unecarte électronique de commande, chaque ouverture de la base étantdécalée par rapport à ladite carte.

[0069] L’invention a également pour objet un dispositif lumineux comprenant aumoins une source lumineuse et au moins un dissipateur thermique,remarquable en ce que le dissipateur thermique est conforme à l'invention.

[0070] Selon un mode avantageux de l’invention, la source lumineuse estsupportée par la base et est décalée par rapport à la ou chaque ouverturede la base.

[0071] Selon un mode avantageux de l’invention, la source lumineuse comprendau moins un élément émissif à semi-conducteur.

[0072] Selon un mode avantageux de l’invention, la source lumineuse est unediode électroluminescente.

[0073] Selon un mode avantageux de l’invention, la source lumineuse estagencée directement sur le dissipateur thermique.

[0074] Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif comprend unsubstrat de connexion électrique apte à alimenter électriquement la sourcelumineuse.

[0075] Selon un mode avantageux de l’invention, le substrat de connexion estune carte de circuit imprimé, ou une carte de circuit imprimé flexible ou undispositif d’interconnexion à géométrie variable.

[0076] Selon un mode avantageux de l’invention, le substrat de connexion estagencé sur le dissipateur thermique.

[0077] Selon un mode avantageux de l’invention, la source lumineuse estagencée sur le substrat de connexion électrique.

[0078] Selon un mode avantageux de l’invention, la ou chaque ouverture de labase étant décalée par rapport au substrat de connexion électrique.

[0079] Selon un mode avantageux de l’invention, dans la position normale demontage, au moins une ou chaque ouverture est placée dans la moitiésupérieure de la base du dissipateur thermique.

[0080] Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif comprend uneenceinte délimitée au moins partiellement par la base du dissipateurthermique, l’ouverture étant configurée de sorte à permettre un échanged’air entre l’intérieur et l’extérieur de l’enceinte.

[0081] Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif comprend desmoyens de ventilation.

[0082] Selon un mode avantageux de l’invention, les moyens de ventilation sontun ventilateur ou un compresseur entraînant une ventilation d’air dansl’enceinte au travers de l’ouverture.

[0083] Selon un mode avantageux de l’invention, le ventilateur ou le compresseurentraîne la ventilation d’air dans l’enceinte au travers de l’ouverture viaune conduite.

[0084] Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif comprend un boîtieret une paroi transparente qui délimitent l’enceinte.

[0085] Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif lumineux est undispositif d’éclairage et/ou un dispositif de signalisation.

[0086] Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif lumineux est unprojecteur avant, ou un feu arrière, ou un dispositif lumineux d’habitacle devéhicule.

[0087] Selon un mode avantageux de l’invention, l’enceinte présente un ajourrecouvert par la base du dissipateur thermique.

[0088] De manière générale, les modes avantageux de chaque objet del’invention sont également applicables aux autres objets de l’invention.

[0089] Dans la présente demande : [0090] *) le sens de déplacement ascendant naturel de l'air se réchauffant est àprendre en compte au regard de la gravité, et du phénomène naturelconnu selon lequel une masse d'air plus chaude que l'air ambiant estanimée d'un mouvement naturel ascendant.

[0091] *) l'orientation des ailettes est à prendre en compte au regard de leur plangénéral d'extension. Les ailettes sont orientées de sorte qu'elles soientbalayées par l'air se réchauffant, air réchauffé alors animé duditmouvement naturel ascendant. Les ailettes sont orientées dans leur plangénéral parallèlement à un plan correspondant à la direction généraled'émergence de la lumière hors du dispositif lumineux et à la directiongénérale du mouvement naturel ascendant de l'air chaud. Les ailettes sontpréférentiellement pleines en étant agencées en lame ou analogue, maissont aussi susceptibles d'être évidées en étant formées à partir d'au moinsdeux lames juxtaposées et distantes l'une de l'autre.*) L'orientation de la direction générale d'émergence de la lumière hors dudispositif lumineux est à prendre en compte au regard de l'émergence dela lumière générée directement par la source lumineuse aprèsmodification de l'un au moins de ses paramètres par au moins uncomposant optique, tel que sa réflexion moyenne et/ou sa direction.

Avantages apportés [0092] L’ouverture pratiquée dans la base permet un apport d’air vers la sourcelumineuse, ce qui contribue à refroidir la face ; le côté occupé par cettedernière. Puisque l’air est prélevé du côté des ailettes, ce dernier est animé d’un mouvement favorable à une aération, un renouvellement d’air.Il en ressort que pour une masse globale et une taille données dudissipateur thermique, qui associe la base et les ailettes de jonction, sesperformances de refroidissement sont optimisées.

[0093] L’invention permet d’assécher la zone recevant la source lumineuse. Cerésultat est atteint en exploitant la circulation d’air naturelle générée parl’échange thermique, et le fait que cet air est réputé plus sec puisqu’il apréalablement été réchauffé. L’ouverture et les ailettes offrent donc unesynergie en matière d’assèchement. Lorsque le dissipateur délimite uneenceinte ou cavité d’un dispositif lumineux, l’invention permet d’asséchercet espace, et éventuellement de dissiper de la buée qui se serait forméesur un dioptre. Ce résultat pouvant être atteint de manière passive,l’invention contribue donc à réduire la consommation en énergie primaire.

[0094] De plus l’invention exploite un effet thermodynamique qui favorise lefonctionnement d’un dispositif lumineux puisque le changement de densitédu gaz suite à son fonctionnement préserve l’éclairage d’une sourcelumineuse en la refroidissant.

[0095] En outre, l’ouverture peut être utilisée pour effectuer un test d’étanchéitédu boîtier en y injectant ou en y inspirant de l’air. De tels tests deviennentalors plus simples, plus rapides, plus précis et plus fiables. En effet, il suffitde connecter un dispositif étanche à l’ouverture pour mesurer l’étanchéitédu boîtier, ce qui permet une économie.

[0096] Par ailleurs, la présence de la portée permet en outre d’augmenter lasurface d’échange thermique du dissipateur ; que ce soit pour de l’airautour de la portée, ou pour de l’air rentrant dans l’ouverture au contact dela portée.

Brève description des dessins [0097] La figure 1 représente un dispositif lumineux avec un module optiqueselon l’invention.

[0098] La figure 2 illustre un dissipateur thermique à ailettes selon l’invention, ledissipateur étant observé du côté des ailettes.

[0099] La figure 3 illustre une portion de dissipateur thermique avec des aspéritésselon l’invention.

[00100] La figure 4 illustre une autre portion de dissipateur thermique avecd’autres aspérités selon l’invention.

[00101] La figure 5 illustre un dissipateur thermique à ailettes selon l’invention, ledissipateur étant observé du côté de la source lumineuse.

[00102] La figure 6 esquisse une ouverture de base de dissipateur thermiquemunie d’un filtre et d’un couvercle enveloppant l’ouverture selonl’invention.

[00103] La figure 7 esquisse une ouverture de base de dissipateur thermiquemunie d’un filtre et d’un couvercle introduite dans l’ouverture selonl’invention.

[00104] La figure 8 esquisse une ouverture de base de dissipateur thermiquemunie d’un couvercle et d’un filtre selon l’invention.

[00105] La figure 9 illustre l’une des ouvertures recevant un tuyau emmanché surl’une des ouvertures selon l’invention.

[00106] La figure 10 illustre l’une des ouvertures avec des cloisons selonl’invention.

Description des modes de réalisation [00107] La figure 1 représente de manière simplifiée un dispositif lumineux 2,notamment un projecteur 2 assurant un éclairage, pour véhiculeautomobile comprenant un boîtier 4 fermé par une paroi transparente 6,notamment une glace ou une paroi réalisée en polycarbonate transparent.Le dispositif lumineux peut également être dispositif de signalisation d’unvéhicule. Il peut encore être un dispositif lumineux dans l’habitacle d’unvéhicule, par exemple pour la lecture.

[00108] Le boîtier 4 peut renfermer plusieurs modules lumineux 8 munis d’aumoins une, préférentiellement plusieurs sources lumineuses 10 ; et desystèmes optiques 12 aptes à concentrer, et/ou à dévier les rayonslumineux émis par chaque source lumineuse 10. Des jeux de lentilles,et/ou de guides de lumières, et/ou de miroirs peuvent être employés àcette fin. La combinaison de la paroi transparente 6 et du boîtier 4 définit ainsi au moins une enceinte 14, ou espace, logeant au moins un modulelumineux 8. Eventuellement, une enceinte 14 est associée à chaquemodule lumineux 8. Un système optique 12 est placé en aval de la sourcelumineuse 10 pour envoyer le rayon lumineux R directement émis par lasource lumineuse 10 suivant une direction générale d'émergence D de lalumière hors du dispositif lumineux 2. Les emplacements amont et avalsont à considérer au regard de cette direction d'émergence D de lalumière hors du dispositif lumineux 2.

[00109] En cours de fonctionnement, les sources lumineuses 10 produisent de lachaleur qui augmente la température dans l’enceinte 14 du boîtier 4. Ilconvient d’en dissiper les calories afin de préserver les équipements, etégalement de maintenir le niveau d’intensité lumineuse émise par lasource lumineuse 10. Cet aspect doit être particulièrement soigné dans lecas de diodes électroluminescentes.

[00110] Le refroidissement des sources lumineuses 10 est avantageusementassuré par au moins un dissipateur thermique 16 ou échangeur de chaleur16, par exemple un dissipateur thermique 16, ou plusieurs dissipateurs 16.Au moins un ou chaque dissipateur thermique 16 comprend des aspéritésde refroidissement 18, notamment des ailettes de refroidissement 18. Leou au moins un ou chaque dissipateur thermique 16 peut être undissipateur thermique à ailettes. Avantageusement, le dissipateurthermique 16 comprend au moins une ouverture 20 formée dans sa base22, entre des ailettes 18. Ainsi, le dissipateur thermique 16 présente unaspect respirant, il autorise une ventilation et/ou une aération au traversde sa base 22. La base 22 du dissipateur thermique 16 peut former uneparoi, qui prolonge la coquille propre du boîtier 4. D’autres ouverturespeuvent être formées sur le boîtier, notamment pour l’aérer.

[00111] En particulier, le boîtier 4 peut montrer un ajour 24 sur, ou dans, lequel ledissipateur thermique 16 est fixé ; éventuellement de manière étanche. Labase 22 peut assurer une étanchéité entre l’ouverture 20 et l’ajour 24 duboîtier 4 ; la paroi que forme la base 22 peut être généralement étanche.Les ailettes 18 sont avantageusement placées à l’extérieur de l’enceinte14, en contact de l’air entourant le boîtier 4.

[00112] La base 22 peut présenter deux faces opposées selon son épaisseur,et/ou opposées de sorte à former les faces principales de la base 22. Laface amont peut-être est du côté des ailettes, l’autre des deux faces ; laface aval ; étant du côté de la source lumineuse. Cette face reçoit,supporte, et maintien la source lumineuse 10. Un substrat de connexionélectrique 26 peut être placé contre le dissipateur thermique 16, etéventuellement supporter la source lumineuse 10. Grâce à ses pistesconductrices il permet d’alimenter source lumineuse 10.

[00113] Le substrat de connexion électrique 26 peut comprendre une carteélectronique de commande 26 qui peut être intercalée entre la base 22 etla source lumineuse 10, et avoir pour fonction de commander, tel uninterrupteur électronique ou une unité de commande, la source lumineuse10. Le substrat 26 peut comporter une carte de circuit imprimée PCB ;et/ou une carte de circuit imprimée flexible, par exemple un circuit connusous l’acronyme anglais FPCB pour « Flexible Printed Circuit Board ». Lesubstrat 26 peut également comporter un dispositif d’interconnexion àgéométrie variable, par exemple un dispositif connu sous l’acronymeanglais MID pour « Molded In Device ». Le substrat 26 peut comprendreune combinaison d’un PCB, d’un FPCB, et d’un MID. En fonctionnement,la carte 26 peut générer de la chaleur à cause de l’énergie électriquequ’elle emploie. Cette carte 26 peut être logée dans l’ajour du boîtier, enfonction de sa position elle peut conduire la chaleur de la sourcelumineuse 10 à la base 22, et elle-même bénéficier du refroidissement dudissipateur 16.

[00114] Suivant une alternative de l’invention, le dissipateur thermique peut êtrelogé à l’intérieur du boîtier. Dans cette configuration ; la base tout commeles ailettes sont à l’intérieur d’une enceinte, préférentiellement à l’intérieurd’une même enceinte du boîtier.

[00115] Avantageusement, le boîtier 4 présente plusieurs ouvertures 20 forméessur un même dissipateur thermique 16, ou réparties sur différentsdissipateurs thermiques 16. L’air peut alors entrer par une ouverture 20, etsortir par une autre ouverture 20, ce qui favorise la ventilation.Optionnellement, l’une des ouvertures 20 est reliée à un compresseur 27 ou à une ventilation 27, qui permet d’entraîner une circulation d’air autravers d’une ouverture. Ainsi, l’air de l’enceinte 14 peut être renouvelé.

[00116] La figure 2 représente un dissipateur thermique 16 observé du côté de sesailettes.

[00117] La base 22 peut présenter une forme générale de plaque de matière. Ellematérialise une platine, une jonction qui relie les différentes ailettes 18entre elles. Elle forme à la fois un lien mécanique, mais également un lienthermique entre chaque ailette 18. Elle forme également un pontthermique entre la source lumineuse et les ailettes 18.

[00118] Le dissipateur thermique 16 comprend un jeu d’ailettes 18 derefroidissement. Les ailettes 18 peuvent être généralement parallèles.Elles s’étendent perpendiculairement par rapport à la base 22. Les ailettes18 du dissipateur thermique 16 sont distantes les unes des autres pourménager des canaux de passage d'air 28 entre elles, les canaux 28permettant de guider les flux d’échange thermique 30, par exemple desflux de refroidissement. Les canaux peuvent chevaucher les ouvertures20. Les ailettes de refroidissement peuvent présenter un écartementaléatoire. Deux ailettes peuvent être plus écartées lorsqu’elles bordentune ouverture.

[00119] Chaque flux de refroidissement 30 est naturellement généré par lemouvement ascensionnel de l’air se réchauffant au contact des ailettes 18formant la surface d’échange thermique de refroidissement puisque latempérature de cette surface d’échange thermique est supérieure à cellede l’air environnant. Chaque ailette 18 présente un côté joint à la base 22,et un côté opposée libre. Ces côtés sont opposés perpendiculairement àl’épaisseur de la base.

[00120] Les ailettes 18 sont orientées dans leur plan général verticalement auregard de la gravité, de sorte que l'air réchauffé puisse circuler le long deleur surface à partir d'un mouvement naturel ascendant de cet air chaud.Le sens S de déplacement ascendant naturel de l'air chaud est orientésensiblement orthogonalement à la direction D d'émergence de la lumièrehors du dispositif lumineux. Les ailettes présentent un allongement principal orienté dans leur plan général suivant le sens S de déplacementascendant de l'air chaud.

[00121] Le dissipateur thermique 16 peut comprendre au moins deux ailettes 18 ;dans le cas représenté il en montre quatre. Toutefois, il peut en comporterdavantage. Les ailettes 18 peuvent former des séparations étanches, quibordent les différents canaux 30. Le dissipateur 16, sa base 22 et sesailettes 18, présentent une forme générale de profilé en peigne.

[00122] La figure 3 représente un agrandissement d’une portion de dissipateurthermique 16 observé du côté des ailettes, soit du côté de la face amont34.

[00123] Les aspérités de refroidissement 17 peuvent comprendre des gorges derefroidissement 19 formées dans l’épaisseur de la base 22. Les gorges 19peuvent être entre les ailettes, et les suivre de manière parallèle. Lesgorges peuvent s’étendre de chaque côté d’une ouverture, éventuellementen débouchant dedans. Elles peuvent s’étendre d’une ouverture à l’autre.Grâce à l’échange thermique dans les gorges 19, des flux 30 peuvent yêtre entraînés.

[00124] La figure 4 représente un agrandissement d’une autre portion dedissipateur thermique 16. La face amont 34 est visible.

[00125] Les aspérités de refroidissement 17 peuvent comprendre des tiges derefroidissement 21, tels des picots faisant saillie depuis la base 22. Lestiges de refroidissement 21 sont jointes à la base 22 de sorte à permettreune conduction thermique. Elles peuvent être réparties sur la base 22, parexemple entre les ailettes. Les tiges de refroidissement 21 peuvent êtreagencées en colonnes, de sorte à ménager entre elles des canaux 28permettant de guider et d’entraîner les flux 30. Les colonnes de tigespeuvent avantageusement être agencées verticalement dans le sensnormal de montage du dissipateur 16.

[00126] Cumuler plusieurs type d’aspérités de refroidissement 17 permet demultiplier la surface d’échange thermique d’un même échangeur 16. Laprésence d’ailettes de refroidissement n’est pas indispensable selonl’invention. Elles peuvent être remplacées par des tiges de refroidissementet/ou des gorges de refroidissement.

[00127] La figure 5 représente un dissipateur thermique 16 observé du côté de lasource de lumière qu’il supporte. La base 22 est représentée en traitpleins, les ailettes 18 se trouvant sur la face non visible sont représentésen traits pointillés. La position du dissipateur 16 ici représentée peutcorrespondre à sa position de montage. Au moins une ouverture 20 peutêtre placée dans la moitié supérieure de sorte à ce que l’air ascendantempruntant ladite ouverture 20 ait bénéficié du réchauffement des ailettes18.

[00128] La base 22 présente une forme de plaque rectangulaire, sa face aval 32reçoit une source lumineuse 10. La source lumineuse 10 peut comprendreun élément émissif à semi-conducteur, par exemple une ou plusieursdiodes électroluminescentes (DEL ou LED). Eventuellement la sourcelumineuse 10 est une unique DEL. La source lumineuse 10 est à distancede chaque ouverture 20 du dissipateur 16 associé ; puisque ce dernierpeut présenter plusieurs ouvertures 20. L’aspect à distance étant mesuréselon le plan général de la base 22, ou plan principal en termes desuperficie. Chaque diode est à distance de chaque ouverture 20.

[00129] La carte électronique de commande 26 est également rapportée sur labase 22, du côté de la source lumineuse 10, éventuellement par collageou tout autre moyen permettant une conduction thermique avec la base22. Un tel composant électronique 26 fait partie d’un dispositif decommande qui gère l'allumage, l'extinction et/ou la protection des diodesélectroluminescentes. L’étendue de la carte 26 peut recevoir la sourcelumineuse 10. Alternativement, la source lumineuse est à distance de lacarte. Avantageusement, la carte est à distance de chaque ouverture 20afin d’optimiser l’aération. Eventuellement, la carte 26 s’étend sur la basede sorte à ce qu’elle recouvre au moins deux ailettes 18, afin d’améliorerle refroidissement de la carte 26 à l’aide des ailettes 18.

[00130] Les positions des ouvertures 20 sont ici entre des ailettes 18consécutives. La largeur ou le diamètre des ouvertures est supérieur(e) àl’épaisseur des ailettes 18, et inférieur(e) à l’écartement moyen entre lesailettes 18. Toutefois, d’autres configurations sont envisageables. Parexemple, au moins une ouverture peut être placée au droit d’une ailette qui traverse l’ouverture, ladite ouverture peut alors communiquer avecdifférents passages. Ou encore, l’ouverture peut couper une ailette en yformant un dégagement.

[00131] Bien que plusieurs ouvertures 20 soient ici illustrées, quatre enl’occurrence, il est envisageable que le dissipateur en comprenne uneseule, deux, ou plus que représenté. Ces ouvertures 20 peuvent êtreplacées à différentes hauteurs, et/ou être en communication avecdifférents canaux. Ainsi, une ventilation passive peut être assurée.

[00132] La figure 6 représente une coupe du dissipateur thermique 16 au niveaud’une des ouvertures 16. Une portion de la base 22 et une ailette derefroidissement 18 sont représentées.

[00133] L’ouverture 20 traverse la base 22 selon, elle joint la face amont 34 et laface aval 32 de la base 22 ; ces deux faces étant donc opposées selonl’épaisseur de la base 22. L’ouverture 20 permet une communicationaéraulique entre les deux faces opposées (32 ; 34), autorise une aérationde l’espace où elle se situe, et éventuellement une aération de l’enceinte14 de boîtier à laquelle elle est associée. L’air du côté aval, côté occupépar la source lumineuse peut être renouvelé.

[00134] L’ouverture 20 peut présenter un orifice et une portée de fixation 36formant une saillie 36, une excroissance 36 par rapport à la base. Laportée 36 prolonge l’orifice depuis la base 22, l’orifice restant inscrit dansla base 22. La portée peut être un embout de fixation 36, éventuellementprolongeant l’ouverture 20. La portée (36) procure une contre-formefacilitant la fixation d’équipements. La portée 36 peut entourer l’ouverture20, ou être un jeu de tiges, de doigts, dans le prolongement de l’ouvertureet perpendiculaire à la base, qui servent par exemple à la fixation d’unéquipement. La portée 36 peut être profilée selon la direction del’épaisseur de la base 22. La portée 36 peut être une portion de tube,c’est-à-dire une portion de barreau évidé. Le tube peut être de sectioncylindrique ou quadrangulaire. La portée 36 peut former une élévation quidécalle l’embouchure de l’ouverture par rapport à la face associée de labase. Suivant une variante, l’ouverture est délimitée par l’épaisseurgénérale de la base. Elle peut être libre de portée.

[00135] La présence de la portée est optionnelle. En effet, l’ouverture peutsimplement être un orifice, une découpe qui traverse la base 22.L’ouverture peut comprendre des moyens de rétention 38. La surfaceinterne de l’ouverture 20, qui délimite l’ouverture, peut présenter unesurface de maintien, et/ou une surface de rétention telle une gorgeannulaire de rétention 38. Il peut également s’agir de redents localisés.

[00136] Le dissipateur thermique 16 peut comprendre un filtre 40, éventuellementchaque ouverture 20 est équipée d’un filtre 40. Chaque filtre 40 peut êtreplacé au sommet de la portée 36, éventuellement en y étant collé. Le filtrepeut également être placé à même une surface de la base, ou maintenudans la gorge annulaire 38 formée dans l’épaisseur de la base. Il peut êtremaintenu à l’aide d’un porte-filtre rapporté, éventuellment amovible pouren faciliter son remplacement.

[00137] Chaque filtre 40 peut être configuré pour bloquer des poussières. Il peutégalement présenter une perméabilité à l’air et une étanchéité à l’eau.Grâce à ses propriétés, le filtre 40 autorise une ventillation au travers del’ouverture 20 tout en bloquant l’eau, la vapeur. Le filtre 40 peut êtrepermeable à l’eau dans un sens ; et imperméable dans l’autre sens. Lefiltre 40 peut être une membrane, par exemple tissée. Ainsi il favorise unassèchement de l’enceinte 14 de boîtier, mais empêche que de l’humiditén’y entre.

[00138] Aussi, le dissipateur thermique 16 peut être équipé d’un couvercle 42 oucapuchon. Ce dernier est avantageusement associé à l’ouverture 20.Eventuellement, le dissipateur 16 comprend plusieurs couvercles chacunassocié à une ouverture 20. Chaque couvercle 42 coiffe une portée 36et/ou est introduit dans une ouverture 20. Le couvercle 42 permetd’obturer partiellement l’ouverture 20, il permet de ménager un passage àchicane vers l’ouverture. Les bords du couvercle 42 sont configurés desorte à ménager un passage 44 avec l’ouverture permettant l’aération.

[00139] Au moins un ou chaque couvercle 42 peut comprendre des moyens defixation 46, tel un crochet, coopérant avec l’ouverture 20, par exemple auniveau de la portée et/ou avec une gorge annulaire 38. La portée 36 peutprésenter des bourrelets 48 de matière engageant avec des crochets ou des systèmes de clippage de couvercle. Avantageusement, le couverclereste dans l’espace délimité par les ailettes 18. Ainsi, sa présence nemodifie l’encombrement général du dissipateur 16, car le couvercle 42reste dans l’enveloppe générale des ailettes 18.

[00140] Le dissipateur thermique 16 est apte à être utilisé non seulement pour desDEL de faible puissance du type utilisées pour des feux de signalisation,mais aussi pour des DEL de plus forte puissance du type utilisées pourdes feux de route, des feux antibrouillard, des feux de croisement voireencore des feux diurnes de signalisation.

[00141] L'ensemble comprenant la base 22 et les ailettes 18 forme un dissipateurthermique à ailettes qui peut avantageusement former un organemonobloc aisément réalisable par moulage, par co-moulage, parextrusion, par pliage de feuillards et scellement de ces feuillards entre euxou par toute autre technique d'assemblage irréversible des différentséléments du dissipateur thermique 16 à assembler entre eux. Cela permetde réaliser le dissipateur thermique à moindres coûts, de simplifierl'installation sur la base de la source lumineuse et des composantsélectroniques et/ou optiques qui lui sont associés. Le dissipateur 16 peutêtre réalisé en un matériau dont la résistivité thermique est la plus faiblepossible, tel qu’un métal, par exemple de l’aluminium et/ou du cuivre.

[00142] La figure 7 représente une coupe du dissipateur thermique 16 au niveaud’une des ouvertures 16. Une portion de la base 22 et une ailette derefroidissement 18 sont représentées.

[00143] L’ouverture 20 reçoit un couvercle ou un bouchon introduit dans la portée36. Le bouchon est configuré de sorte à ménager un passage 44 entre sasurface externe et la surface interne de la portée 36 si bien qu’unecirculation d’air est permise. La portée 36 comme le bouchon présententdes moyens de fixation (46 ; 48) permettant un maintien dans l’ouverture20. Le bouchon peut être coiffé par le filtre 40.

[00144] La figure 8 représente une coupe du dissipateur thermique 16 au niveaud’une des ouvertures 16. Une portion de la base 22 et une ailette derefroidissement 18 sont représentées.

[00145] L’ouverture 20 est protégée à l’aide d’un couvercle 42 présentant uneportion externe 47 entourant la portée 36, et une portion interne 49introduite dans la portée. La portée 36 et le couvercle 42 comprennent desmoyens de fixation (46 ; 48) coopérant ensemble. Ces moyens de fixationpeuvent être formés à l’intérieur et/ou à l’extérieur de la portée 36. Unpassage 44 est ménagé à l’extérieur de la portée 36, puis pénètre àl’intérieur de la portée 36. Ce passage longe la portion externe 47 et laportion interne 49 du couvercle. Le filtre 40 peut délimiter l’ouverture 20 àl’opposé couvercle 20.

[00146] La figure 9 montre une des ouvertures 20 du dissipateur 16. Un tuyau 50,une portion de la base 22 et la portée 36 sont ici visibles. Eventuellement,le dissipateur ne comprend qu’une ouverture 20 ou que des ouvertures 20équipée(s) comme suit. La portée 36 peut être un embout de fixation 36,éventuellement prolongeant l’ouverture 20.

[00147] Une conduite 50, tel tuyau 50 peut être associé à l’ouverture 20. Ce tuyau50 est placé entre deux ailettes 18, et s’étend parallèlement à elles, selonleur direction principale. Il reste à distance de la face amont 34 de la base22 pour ne pas limiter l’échange thermique assuré par la base 22. Letuyau 50 est fixé à la portée à l’aide d’une tête 52 présentant une alvéole54 au niveau de l’embouchure de l’ouverture 20. La partie profilée dutuyau 50 peut être plate, en présentant un passage 44 en forme de lamed’air, plate. Le profil de la partie profilée, allongée, est donc rectangulairepour limiter l’épaisseur, et donc réduire la compacité en restant sous lessommets des ailettes.

[00148] Le tuyau 50 peut être monté à force sur la portée 36. Sa portion qui estemmanchée autour de la portée 36 peut se déformer de sorte que sondiamètre augmente localement. Ce type de fixation peut reposer sur lefrottement entre le tuyau, eventuellement en caoutchouc ; et la portée,éventuellement en aluminium. Le tuyau 50 est autostable, toutefois lasécurité de maintien peut être accrue en ajoutant des nervures, desgorges annulaires sur la surface extérieure de la portée. Selon unealternative de l’invention, le tuyau se monte à l’intérieur de la portée, il peut tenir contre la surface interne de l’ouverture, par exemple grâce à lagorge annulaire 38.

[00149] Eventuellement, le tuyau peut être essentiellement cylindrique etprésenter une section généralement constante. Le tuyau peut être uneconduite reliée à la soufflerie ou au compresseur et canaliser la circulationde ventillation. Un filtre peut être placé à l’embouchure de l’ouverture, ouêtre logé dans la partie profilée du tuyau, par exemple à l’extrémitéopposée à l’ouverture 20.

[00150] La figure 10 montre une des ouvertures 20 du dissipateur thermique 16avec une portée 36. La portée 36 et une portion de la base 20 sonttracées sous la forme d’une perspective. Eventuellement, le dissipateur necomprend qu’une ouverture ou que des ouvertures présentant laconfiguration suivante. La portée 36 peut être un embout de fixation 36,éventuellement prolongeant l’ouverture 20.

[00151] La portée 36 présente des cloisons 56 qui entourent l’ouverture 20associée. Les cloisons 56 peuvent présenter différentes hauteurs, et/oudifférentes épaisseurs. Les hauteurs sont mesurées perpendiculairementà la surface de la base 22. Les cloisons 56 définissent une série decompartiments, de chicanes, dans le passage de l’ouverture 20 entre lesfaces opposées base 22. Une ou plusieurs encoches 58 peuvent êtreformées dans les cloisons 56 pour permettre une communication d’uncompartiment à l’autre, et/ou former des chicanes.

[00152] Ces compartiments peuvent comporter des languettes de fixation d’uncouvercle (non représenté), ou des pattes formant des chicanes dans unmême compartiment. La présence des compartiments, comme le rajoutde chicanes permet de bloquer l’entrée de poussières, sans nécessiter defiltre. Ainsi, le fonctionnement du dissipateur 16 est préservé sansaugmenter les coûts, la complexité.

Claims (16)

1. Revendications

   1. Dissipateur thermique (16) d’un dispositif lumineux (2) de véhicule, ledissipateur (16) comprenant : - une base (22) avec deux faces opposées (32 ; 34) selon son épaisseur,dont une face amont (34) et une face aval (32) ; - des aspérités de refroidissement (17) s’étendant depuis la face amont (34),la face aval (32) étant destinée à recevoir une source lumineuse (10), ; caractérisé en ce que la base (22) comprend au moins une ouverture (20) agencée de sorte àpermettre l’écoulement d’air d’une face (32 ; 34) à l’autre et en ce que la base(22) comprend au moins deux ouvertures (20) la traversant selon sonépaisseur séparées par au moins une des aspérités (17).
2. 2. Dissipateur thermique (16) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesaspérités (17) de refroidissement comprennent des ailettes de refroidissement(18).
3. 3. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 1 à 2, caractérisé ence qu’au moins une ou chaque ouverture (20) comprend au moins un orificeménagé dans la base (22) et au moins une portée de fixation (36) prolongeantl’orifice, et en ce qu’il comprend au moins un couvercle (42) coopérant avec laportée de fixation (36).
4. 4. Dissipateur thermique (16) selon la revendication 3, caractérisé en ce que lecouvercle (42), l’orifice (20) et la portée de fixation (36) définissent un passage(44) permettant une circulation d’air selon l’épaisseur de la base (22).
5. 5. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 3 à 4, caractérisé ence que la portée (36) entoure l’orifice.
6. 6. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé ence qu’au moins une portée (36) est profilée.
7. 7. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisé ence que la portée (36) comprend des cloisons (56) formant plusieurscompartiments.
8. 8. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 3 à 7, caractérisé ence que la portée (36) est fixée à la base (22).
9. 9. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 3 à 7, caractérisé ence que la base (22), les aspérités (17), et la portée (36) sont venues dematière.
10. 10. Dissipateur thermique (16) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’aumoins une encoche (58) est formée dans chaque cloison (56) de sorte àpermettre une communication entre les compartiments.
11. 11. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 3 à 10, caractériséen ce que le couvercle (42) et l’ouverture (20) sont configurés pour former deschicanes dans le passage (44).
12. 12. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 1 à 11, caractériséen ce que l’ouverture (20) comprend des moyens de fixation (38) disposés àl’intérieur de ladite ouverture (20).
13. 13. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 3 à 11 prise encombinaison avec la revendication 12, caractérisé en ce que le couvercle (42)comprend au moins un moyen de fixation configuré pour coopérer avec lesmoyens de fixation (38 ; 48) de l’ouverture (20).
14. 14. Dissipateur thermique (16) selon l’une des revendications 1 à 13, caractériséen ce que l’ouverture (20) comprend un filtre (40) étanche à l’eau et auxpoussières et perméable à l’air.
15. 15. Dispositif lumineux (2) comprenant au moins une source lumineuse et aumoins un dissipateur thermique (16), caractérisé en ce que le dissipateurthermique (16) est conforme à l'une des revendications 1 à 14.
16. 16. Dispositif lumineux (2) selon la revendication 15, caractérisé en ce que lasource lumineuse (10) est supportée par la base (22) et est décalée parrapport à la ou chaque ouverture (20) de la base (22).