EQUIPAMENTO EXTERNO DE ILUMINAÇÃO DE DIODO EMISSOR DE LUZ
1. Campo de aplicação da invenção
A presente invenção está relacionada a um equipamento de iluminação de diodo emissor de Iuz1 e mais especificamente a um equipamento de iluminação de diodo emissor de luz adaptado para se instalado em ambientes externos.
2. Descrição do estado da técnica
Um diodo emissor de luz (LED) tem vantagens de economia de energia, resistência à vibração, resposta rápida, capacidade de produção entre outros, desta forma o equipamento de iluminação com fonte de luz a partir dos LEDs está atualmente sendo estudado e desenvolvido. Quando o atual LED de alta potência trabalha continuamente por um período de tempo, existe um problema de alta temperatura causando uma redução na eficiência luminosa do LED e a luminância não pode ser aumentada. Portanto, qualquer produto com LEDs de alta potência requer um bom condutor de calor e mecanismo de dissipação de calor. Além disso, a maioria dos equipamentos fixos de iluminação atuais são grandes e inconvenientes para deslocamentos, e no caso dos equipamentos convencionais de iluminação com pequeno porte e portabilidade a luminância apresentada é insuficiente. Portanto, portabilidade e luminância não podem ser satisfeitas simultaneamente. Desta forma, existe a necessidade de desenvolver um equipamento de iluminação de diodo emissor de luz com pequeno volume, alta potência, portabilidade e aplicabilidade para instalações externas ao ar livre. Resumo da invenção
O escopo da invenção é criar um equipamento externo de iluminação de diodo emissor de luz.
De acordo com uma concretização preferencial, o equipamento de iluminação de diodo emissor de luz desta invenção inclui um dispositivo de placa dissipadora de calor, uma pluralidade de aletas dissipadoras de calor, um primeiro dispositivo condutor de calor, um aparato de diodo emissor de luz, uma pluralidade de dispositivos secundários condutores de calor e um dispositivo de proteção. O dispositivo de placa dissipadora de calor tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície. As aletas dissipadoras de calor se estendem pela segunda superfície do dispositivo de placa dissipadora de calor. O primeiro dispositivo condutor de calor tem uma primeira porção e uma segunda porção estendida desde a primeira porção e tendo um final achatado. A primeira porção é hermeticamente montada sobre a primeira superfície do dispositivo de placa dissipadora de calor. O aparato de diodo emissor de luz é disposto na área achatada da segunda porção do primeiro dispositivo condutor de calor e converte energia elétrica em luz. Os dispositivos secundários condutores de calor são dispostos na primeira superfície do dispositivo de placa dissipadora de calor, ou na segunda superfície do dispositivo de placa dissipadora de calor e alocada entre as aletas dissipadoras de calor, de tal forma que o calor produzido pelo aparato de diodo emissor de luz em operação seja distribuída uniformemente sobre a placa dispositivo de dissipação de calor e, em seguida, é dissipada pela placa dissipadora de calor e pelas aletas dissipadoras de calor. O dispositivo de proteção está conectado com uma circunferência da placa dispositivo de dissipação de calor através de um anel de isolamento térmico, de modo a formar um espaço lacrado para acomodar o aparto de diodos emissores de luz e o primeiro dispositivo condutor de calor. O dispositivo de proteção tem um escudo transparente que permite que a luz emitida pelo aparato de diodos emissores de luz passe através dele para fornecer iluminação. Além disso, o equipamento de diodo emissor de luz ainda inclui um circuito de controle alojado no espaço lacrado. O circuito de controle está eletricamente conectado ao aparato de diodos emissores de luz para controlar a emissão de luz pelo aparato de diodos emissores de luz. O dispositivo de proteção tem uma passagem à prova d'água para a passagem de um cabo de alimentação para o circuito de controle. Portanto, o equipamento de iluminação de alta de potência de diodo emissor de luz desta invenção tem alta eficiência de dissipação de calor e também tem uma estrutura lacrada adaptada para iluminação externa.
A vantagem e o espírito desta invenção podem ser entendidos pelas seguintes recitações em conjunto com os desenhos anexados.
Breve descrição dos desenhos em anexo
FIG. 1A é um diagrama esquemático ilustrando o equipamento de iluminação de diodo emissor de luz de acordo com uma primeira concretização preferencial da invenção.
FIG. 1B é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz ao longo da linha X-X na FIG. 1A.
FIG. 1C é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz ao longo da linha Y-Y na FIG. 1B. FIG. 2Α é um diagrama esquemático ilustrando outra configuração espacial dos dispositivos secundários condutores de calor do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz.
FIG. 2B é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz ao longo da linha Z-Z na FIG. 2A.
FIG. 3A é um diagrama esquemático ilustrando outra configuração espacial do primeiro dispositivo condutor de calor do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz.
FIG. 3B é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz ao longo da linha W-W na FIG. 3A.
FIG. 4A é um diagrama esquemático ilustrando o equipamento de iluminação de diodo emissor de luz de acordo com uma segunda concretização preferencial da invenção.
FIG. 4B é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz ao longo da linha M-M na FIG. 4A.
FIG. 4C é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz ao longo da linha N-N na FIG. 4B.
Descrição detalhada da invenção
Favor referir-se a FIG. 1A através de 1C. FIG. 1A é um diagrama esquemático ilustrando o equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 1 de acordo com uma primeira concretização preferencial da invenção. FIG. 1B é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 1 ao longo da linha X-X na FIG. 1A. FIG. 1C é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 1 ao longo da linha Y-Y na FIG. 1B. De acordo com a primeira concretização preferencial, o equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 1 desta invenção inclui um dispositivo de placa dissipadora de calor 10, uma pluralidade de aletas dissipadoras de calor 11, um primeiro dispositivo condutor de calor 12, um aparato de diodo emissor de luz 13, uma pluralidade de dispositivos secundários condutores de calor 14, um dispositivo de proteção 15, um depressor 16, e um circuito de controle 17 (incluindo uma placa de circuito e outros componentes eletrônicos requeridos). O dispositivo de placa dissipadora de calor 10 possui uma primeira superfície 102 e uma segunda superfície 104 oposta a primeira superfície 102. As aletas dissipadoras de calor 11 se estendem pela segunda superfície 104 do dispositivo de placa dissipadora de calor 10. O primeiro dispositivo condutor de calor 12 tem uma primeira porção 122 e uma segunda porção 124 estendida desde a primeira porção 122 e tendo um final achatado. A primeira porção 122 é montada por um depressor 16 sobre a primeira superfície 102 do dispositivo de placa dissipadora de calor 10. O depressor 16 é parafusado com diversos parafusos 162 e desta forma o depressor 16 pressiona a primeira porção 122 a ficar hermeticamente montada sobre a primeira superfície 102. O primeiro dispositivo condutor de calor 12 pode ser um tubo térmico, uma câmara de vapor, ou outro dispositivo com alta eficiência na condução de calor. O aparato de diodo emissor de luz 13 é disposto na área achatada da segunda porção 124 do primeiro dispositivo condutor de calor 12 e converte energia elétrica em luz. A direção da luz emitida pelo aparto de diodo emissor de luz 13 é substancialmente paralela ao dispositivo de placa dissipadora de calor 10. O aparato de diodo emissor de luz 13 tem ao menos um chip de diodo emissor de luz de alta potência ou ao menos um chip de diodo laser de alta potência.
Os dispositivos secundários condutores de calor 14 são dispostos na segunda superfície 104 do dispositivo de placa dissipadora de calor 10 e alocados entre as aletas dissipadoras de calor, de tal forma que o calor produzido pelo aparato de diodo emissor de luz 13 em operação seja distribuída uniformemente sobre a placa dispositivo de dissipação de calor 10 e, em seguida, é dissipada pela placa dissipadora de calor 10 e pelas aletas dissipadoras de calor 11. Os dispositivos secundários condutores de calor 14 podem ser deformados para serem firmemente montados sobre a segunda superfície 104 do dispositivo de placa dissipadora de calor 10 a fim de aumentar a eficiência da distribuição de calor. Favor referir-se a FIG. 2A e adicionalmente a 2B. FIG. 2A é um diagrama esquemático ilustrando outra configuração espacial dos dispositivos secundários condutores de calor 14 do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 1. FIG. 2B é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 1 ao longo da linha Z-Z na FIG. 2A. Pode ser notado que os dispositivos secundários condutores de calor 14 são alternativamente dispostos na primeira superfície 102 do dispositivo de placa dissipadora de calor 10, como mostrado na FIG. 2A e 2B. Neste caso, os dispositivos secundários condutores de calor 14 são também montados pelo depressor 16 na primeira superfície 102. Existem também vários recessos formados na primeira superfície 102 do dispositivo de placa dissipadora de calor 10 para encaixar os dispositivos secundários condutores de calor 14. Além disso, os dispositivos secundários condutores de calor 14 são dispostos paralelamente à primeira porção 122 do primeiro dispositivo condutor de calor 12, mas a invenção não está limitada a isso. Por exemplo, eles são dispostos perpendicularmente à primeira porção 122. Favor referir-se a FIG. 1A para 1C. O dispositivo de proteção 15 está conectado com uma circunferência da placa dispositivo de dissipação de calor 10 através de um anel de isolamento térmico 152, de modo a formar um espaço lacrado S1 para acomodar o aparto de diodos emissores de luz 13 e o primeiro dispositivo condutor de calor 12. Favor referir-se a FIG. 3A e adicionalmente a 3B. FIG. 3A é um diagrama esquemático ilustrando outra configuração espacial do primeiro dispositivo condutor de calor 12 do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 1. FIG. 3B é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 1 ao longo da linha W-W na FIG. 3A. A configuração atual do primeiro dispositivo condutor de calor 12 no espaço lacrado S1 depende da concepção prática dos produtos, especialmente sobre as possíveis interferências com o circuito de controle 17. Portanto, existe uma possível configuração como mostrado na FIG. 3A e 3B. Favor referir-se a FIG. 1A para 1C. O dispositivo de proteção 15 também é montado usando outros parafusos 154. O dispositivo de proteção 15 tem um escudo transparente 156 que permite que a luz emitida pelo aparato de diodos emissores de luz 13 passe através dele para fornecer iluminação. Pode ser notado que o anel de isolamento térmico 152 não está limitado ao O-ring como mostrado nas figuras e outros tipos de anéis seladores podem ser também utilizados. Além disso, a conexão entre o dispositivo de proteção 15 e o dispositivo de placa dissipadora de calor 10 também pode ser feita por outros métodos de selamento a fim de formar o espaço lacrado S1, tal como espalhando pela parte envolvida ou pela superfície envolvida gel impermeável ou a prova de poeiras. Adicionalmente a isso, a conexão entre o dispositivo de proteção 15 e o dispositivo de placa dissipadora de calor 10 pode também ser feita por grampos, clipes ou outros dispositivos fixos mesmo até por solda direta a fim de formar o espaço lacrado S1.
O circuito de controle 17 está alojado no espaço lacrado S1 e está eletricamente conectado ao aparato de diodos emissores de luz 13 para controlar a emissão de luz pelo aparato de diodos emissores de luz. Um cabo de alimentação 18 passa por uma passagem a prova d'água 158 do dispositivo de proteção 15 para alimentar o circuito de controle 17. A passagem à prova d'água 158 pode ser impermeabilizada por um conjunto impermeável como mostrado na FIG. 1B, ou pelo preenchimento direto do espaço entre a passagem à prova d'água 158 e o cabo de alimentação 18 com material impermeável e a prova de poeiras a fim de selar e efetivar a montagem.
Em uma concretização, a passagem à prova d'água 158 pode ser substituída por um conector à prova d'água. O conector a prova d'água conecta o circuito de controle 17 no espaço lacrado S1 e também conecta uma fonte de alimentação externa para suprimento direto de força ou carga.
Favor referir-se a FIG. 4A através de 4C. FIG. 4A é um diagrama esquemático ilustrando o equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 2 de acordo com uma segunda concretização preferencial da invenção. FIG. 4B é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 2 ao longo da linha M-M na FIG. 4A. FIG. 4C é uma secção transversal do equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 2 ao longo da linha N-N na FIG. 4B.
De acordo com a segunda concretização preferencial, o equipamento de iluminação de diodo emissor de luz 2 da invenção inclui um dispositivo dissipador de calor 20, uma pluralidade de aletas dissipadoras de calor 208, um dispositivo condutor de calor 21, um aparato de diodo emissor de luz 22, um primeiro dispositivo de proteção 23, um segundo dispositivo de proteção 24, e um circuito de controle 25 (incluindo uma placa de circuito e outros componentes eletrônicos requeridos).
O dispositivo dissipador de calor 20 tem uma abertura central 200, uma circunferência 202, uma frente 204 e uma traseira 206. As aletas dissipadoras de calor 208 estão dispostas cercando a circunferência 202 do dispositivo dissipador de calor 20. O dispositivo condutor de calor 21 tem uma extremidade achatada 212 e uma calda 214. O dispositivo condutor de calor 21 é inserido através da cauda 214 pela abertura central 200 na frente do dispositivo dissipador de calor 20, tal que a maior parte do dispositivo condutor de calor 21 seja firmemente montada na parede interna da abertura central 200 e a extremidade achatada 212 do dispositivo condutor de calor 21 seja disposta fora do dispositivo dissipador de calor 20. A montagem firme pode ser realizada por ajuste incerto ou ajustagem fixa. Isso pode ser alternativamente feito por espalhamento de prata na abertura central 200 ou na cauda 214 do dispositivo condutor de calor 21, primeiro o espaço entre a cauda 214 e a abertura central 200 é preenchida com prata e após a cauda 214 é inserida na abertura central 200. O dispositivo condutor de calor 21 pode ser um tubo térmico, uma câmara de vapor ou outro dispositivo com alta eficiência na condução de calor.
O aparato de diodo emissor de luz 22 é disposto na extremidade achatada 212 do dispositivo condutor de calor 21 e converte energia elétrica em luz. O aparato de diodo emissor de luz 22 tem ao menos um chip de diodo emissor de luz de alta potência ou ao menos um chip de diodo laser de alta potência.
O primeiro dispositivo de proteção 23 está engatado com a frente 204 do dispositivo dissipador de calor 20 através de um primeiro anel de isolamento 232 para acomodar o aparato de diodo emissor de luz 22. O primeiro dispositivo de proteção 23 também é montado utilizando vários parafusos 234. O primeiro dispositivo de proteção 23 tem um escudo transparente 236 que permite que a luz emitida pelo aparato de diodos emissores de luz 23 passe através dele para fornecer iluminação. Pode ser notado que o primeiro anel de isolamento térmico 232 não está limitado ao O-ring como mostrado nas figuras e outros tipos de anéis seladores podem ser também utilizados. Além disso, a conexão entre o primeiro dispositivo de proteção 23 e o dispositivo dissipador de calor 20 também pode ser feita por outros métodos de selamento, tal como espalhando pela parte envolvida ou pela superfície envolvida gel impermeável ou a prova de poeiras. Adicionalmente a isso, a conexão entre o primeiro dispositivo de proteção 23 e o dispositivo dissipador de calor 20 pode também ser feita por grampos, clipes ou outros dispositivos fixos mesmo até por solda direta.
O segundo dispositivo de proteção 24 está engatado com a traseira 206 do dispositivo dissipador de calor 20 através de um segundo anel de isolamento 242 para formar o espaço lacrado S2 acomodando o circuito de controle 25. O segundo dispositivo de proteção 24 também é montado utilizando vários parafusos 244. Pode ser notado que se o espaço lacrado S2 necessitar ser aumentado por causa da geometria estrutural do dispositivo dissipador de calor 20, uma placa 26 é montada por vários parafusos 264 para lacrar a traseira 206 do dispositivo dissipador de calor 20 em conjunto com um terceiro anel de isolamento térmico 262. Favor referir-se a FIG. 4C (não incluindo o dispositivo condutor de calor 21), que mostra que existe uma pluralidade de furos passantes passando através do dispositivo dissipador de calor 20 e formado por uma pluralidade de costelas axialmente na porção central do dispositivo dissipador de calor 20.
Portanto, a selagem da placa 26 na traseira 206 do dispositivo dissipador de calor 20 proporciona um plano de selagem requerido para o Segundo dispositivo de proteção 24 e mais importante também realiza o completo selamento do primeiro dispositivo de proteção 23. Por outro lado, se houver uma costela transversal no dispositivo dissipador de calor 20, os supracitados furos passantes são modificados para serem furos não passantes e o primeiro dispositivo de proteção 23 pode fazer o selamento sem a placa 26. Numa concretização, se a secção transversal do espaço lacrado S2 é substancialmente igual à secção transversal do selamento do primeiro dispositivo de proteção 23, o segundo dispositivo de proteção 24 pode fazer o selamento dos supracitados furos passantes para formar o requerido espaço lacrado S2 sem a placa 26.
O circuito de controle 25 está alojado no espaço lacrado S2 e está eletricamente conectado ao aparato de diodos emissores de luz 22 para controlar a emissão de luz pelo aparato de diodos emissores de luz 22. O circuito de controle 25 pode ser eletricamente conectado ao aparato de diodo emissor de luz 22 através dos supracitados furos passantes. Um cabo de alimentação 27 passa por uma passagem a prova d'água 246 para fornecer energia. A passagem à prova d'água 246 pode ser impermeabilizada por um conjunto impermeável como mostrado na FIG. 4B, ou pelo preenchimento direto do espaço entre a passagem à prova d'água 246 e o cabo de alimentação 27 com material impermeável e a prova de poeiras a fim de selar e efetivar a montagem.
Em outra concretização, a passagem à prova d'água 246 pode ser substituída por um conector à prova d'água. O conector a prova d'água conecta o circuito de controle 25 no espaço lacrado S2 e também conecta uma fonte de alimentação externa para suprimento direto de força ou carga.
Portanto, de acordo com as concretizações, o equipamento de iluminação de alta de potência de diodo emissor de luz desta invenção tem alta eficiência de dissipação de calor e também tem uma estrutura lacrada adaptada para iluminação externa.
Com o exemplo e explicações acima, espera-se que as características e o espírito desta invenção tenham sido bem descritas. Aqueles qualificados na técnica irão prontamente observar que numerosas modificações e alterações do dispositivo podem ser feitas enquanto mantiver o ensinamento da invenção. Assim, a referida divulgação deve ser interpretada como limitada apenas pelos pontos característicos das reivindicações anexas.