B12-0893FR 1 Structure de dissipation de chaleur de dispositif d'éclairage La présente invention concerne une structure de dissipation de chaleur de dispositif d'éclairage, et en particulier une structure de dissipation de chaleur utilisable dans des luminaires et des phares d' automobiles. Les diodes luminescentes (LED) se caractérisent par leur légèreté et leur faible encombrement et sont donc très couramment employées dans les luminaires actuels. Cependant, une diode luminescente unique n'a que des performances d'éclairage très limitées, aussi les luminaires selon la technique antérieure adoptent-ils souvent un module luminescent composé d'un certain nombre de LED. Par ailleurs, pour accroître la luminosité, il faut utiliser des LED très lumineuses. De plus, pour étendre la portée de l'éclairage, il faut employer un plus grand nombre de LED. Quelle que soit la structure utilisée, la quantité de chaleur produite augmente inévitablement. Les luminaires selon la technique antérieure sont souvent équipés d'une structure de dissipation de chaleur constituée de pièces en aluminium réalisées par extrusion ou moulage sous pression, dans les deux cas les structures étant formées d'une seule pièce, ce qui rend difficiles la réduction de leur épaisseur globale et leur allègement. Par conséquent, pour les luminaires selon la technique antérieure, on ne peut pas réduire la matière servant à fabriquer la structure de dissipation de chaleur et il est difficile de réduire le coût. Par ailleurs, une fois qu'une telle structure de dissipation de chaleur est intégrée dans un luminaire, l'ensemble s'en trouve alourdi. Compte tenu du problème examiné ci-dessus, la présente invention vise à proposer une structure de dissipation de chaleur pour dispositif d'éclairage, qui crée un effet de séparation de la chaleur et de l'électricité et réalise également une dissipation de chaleur segmentée de manière à offrir d'excellentes performances de dissipation de chaleur efficace et effective et permet aussi un recyclage, une réutilisation et un allègement, ce qui réduit le coût. La présente invention vise à proposer une structure de dissipation de chaleur de dispositif d'éclairage qui présente une dissipation de chaleur efficace et effective, la structure de dissipation de chaleur étant divisée en une zone centrale à conduction rapide de chaleur et une zone périphérique de dissipation de chaleur à grande superficie pour produire un effet de dissipation de chaleur segmentée afin d'accroître la surface de dissipation de chaleur et d'améliorer les performances de dissipation de chaleur. La présente invention vise également à proposer une structure de dissipation de chaleur de dispositif d'éclairage qui présente des systèmes séparés pour la chaleur et pour l'électricité, grâce à quoi, en constituant un module de dissipation de chaleur pour un transfert de chaleur d'une manière indépendante, il est possible d'atténuer l'influence de l'énergie thermique transmise lors de fonctionnements électriques d'un module luminescent et d'un module de circuit de commande. La présente invention vise en outre à proposer une structure de dissipation de chaleur de dispositif d'éclairage à faible coût de fabrication, dans lequel une structure de dissipation de chaleur réalisée sous une forme modulaire et composée d'une pluralité de plaque de dissipation de chaleur superposées, qui est légère et peu encombrante, est différente de la structure de dissipation de chaleur d'un seul tenant selon la technique antérieure et contribue à faciliter le travail de démontage et de remplacement et peut être recyclée et réutilisée et présente un effet d'allègement de manière à créer un effet de réduction du coût. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, la présente invention propose une structure de dissipation de chaleur de dispositif d'éclairage, qui comporte : une embase, laquelle a une extrémité formant un moyen de connexion électrique et une extrémité opposée formant une cavité ouverte ; un module luminescent, lequel comprend un substrat et une pluralité d'éléments luminescents, le substrat étant monté dans la cavité ouverte de l'embase, les éléments luminescents étant montés sur une surface du substrat ; un module de dissipation de chaleur, lequel comprend une pluralité de plaques de dissipation de chaleur, les plaques de dissipation de chaleur étant disposées d'une manière superposée sur une surface opposée du substrat et situées à l'intérieur de l'embase, grâce à quoi le module de dissipation de chaleur forme avec les plaques de dissipation de chaleur une zone concentrée de dissipation de chaleur, chacune des plaques de dissipation de chaleur ayant un pourtour sur lequel sont répartis, dans la direction circonférentielle, une pluralité de segments d'ailes latérales inclinés, deux, adjacents l'un à l'autre, des segments d'ailes latérales de chaque plaque de dissipation de chaleur formant entre eux un premier intervalle de dissipation de chaleur, les segments d'ailes latérales de l'une, supérieure, des plaques de dissipation de chaleur superposées et les segments d'ailes latérales de l'une, inférieure, des plaques de dissipation de chaleur superposées ayant des angles d'inclinaison différents, un second intervalle de dissipation de chaleur étant formé entre les segments d'ailes latérales des plaques adjacentes l'une à l'autre, supérieure et inférieure, des plaques de dissipation de chaleur superposées, une zone étendue de dissipation de chaleur étant formée avec les segments d'ailes latérales présents sur un pourtour du module de dissipation de chaleur ; et un module de circuit de commande, lequel est logé dans l'embase, deux extrémités du module de circuit de commande étant respectivement connectées électriquement au substrat et au moyen de connexion électrique. De la sorte, un effet de séparation de la chaleur d'avec l'électricité est réalisé. Par ailleurs, une dissipation segmentée de la chaleur est créée pour réaliser une dissipation de chaleur efficace et effective et améliorer les performances de dissipation de chaleur. En outre, les plaques de dissipation de chaleur de module de dissipation de chaleur adoptent un agencement modulaire qui facilite le recyclage, la réutilisation et l'allègement, en réduisant donc les dépenses.
L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'une structure de dissipation de chaleur de dispositif d'éclairage selon la présente invention ; - la figure 1 A est une vue agrandie représentant un module de dissipation de chaleur combiné à un module luminescent représenté sur la figure 1 ; - la figure 1B est une vue de dessus en plan d'une plaque de dissipation de chaleur selon la présente invention ; - la figure 1C est une vue de dessus en plan de la figure 1 ; - la figure 2 est une vue en coupe sur laquelle le substrat de la figure 1 se présente sous la forme d'une carte de circuit qui a, dans un bord périphérique de celle-ci, des mortaises de positionnement destinées à correspondre à des tenons formés sur un pourtour d'une cavité ouverte ; - la figure 2A est une vue de dessus en plan de la figure 2 ; - la figure 3 est une vue en coupe représentant une forme de réalisation qui complète la forme de réalisation de la figure 1 en ajoutant un couvercle et une bague d'accouplement ; - la figure 3A est une vue de dessus en plan de la bague d'accouplement selon la présente invention ; et - la figure 4 est une vue de dessus en plan de la figure 3. Considérant les dessins, et en particulier les figures 1 à 4, il y est proposé une structure de dissipation de chaleur pour dispositif d'éclairage, comportant une embase 10, un module luminescent 20, un module de dissipation de chaleur 30 et un module de circuit de commande 40. L'embase 10 a une extrémité formant un moyen de connexion électrique 12 et l'embase 10 a une extrémité opposée formant une cavité ouverte 13. Le module luminescent 20 comprend un substrat 21 et une pluralité d'éléments luminescents 22. Le substrat 21 est monté dans la cavité ouverte 13 de l'embase 10. Les éléments luminescents 22 sont montés sur une surface du substrat 21. Le module de dissipation de chaleur 30 comprend une pluralité de plaques de dissipation de chaleur 31. Les plaques de dissipation de chaleur 31 sont superposées les unes aux autres sur une surface opposée du substrat 21 et se trouvent à l'intérieur de l'embase 10, grâce à quoi le module de dissipation de chaleur 30 forme avec les plaques de dissipation de chaleur 31 une zone concentrée 30a de dissipation de chaleur. Chacune des plaques de dissipation de chaleur 31 a un pourtour sur lequel sont réparties, dans la direction circonférentielle, une pluralité de segments d'ailes latérales inclinés 33. Deux, adjacents l'un à l'autre, des segments d'ailes latérales 33 de chaque plaque de dissipation de chaleur 31 forment, entre eux, un premier intervalle de dissipation de chaleur 34b. Les segments d'ailes latérales 33 de l'une, supérieure, des plaques de dissipation de chaleur superposées et les segments 33 d'ailes latérales de l'une, inférieure, des plaques de dissipation de chaleur superposées ont des angles d'inclinaison différents, grâce à quoi un second intervalle de dissipation de chaleur 34a est formé entre les segments 33 d'ailes latérales des plaques adjacentes l'une à l'autre, supérieure et inférieure, des plaques de dissipation de chaleur superposées 31 et une zone de dissipation de chaleur agrandie 30b est formée avec les segments 33 d'ailes latérales présents sur un pourtour du module de dissipation de chaleur 30.
Le module de circuit de commande 40 est logé dans l'embase 10 et des extrémités opposées du module de circuit de commande 40 sont respectivement connectées électriquement au substrat 21 et au moyen de connexion électrique 12. Selon un mode de réalisation, la présente invention propose le module de dissipation de chaleur 30, permettant de dissiper de la chaleur d'une manière indépendante afin d'avoir des pièces conductrices de la chaleur et les pièces conductrices de l'électricité disposées séparément afin de réaliser une séparation de la chaleur et de l'électricité. Par ailleurs, le module de dissipation de chaleur 30 est divisé en une zone concentrée 30a de dissipation de chaleur et une zone étendue 30b de dissipation de chaleur, ce qui permet d'obtenir une dissipation de chaleur segmentée. Les plaques de dissipation de chaleur 31 et les segments 33 d'ailes latérales de celles-ci qui font partie du module de dissipation de chaleur 30 sont dotés d'une structure modulaire à des fins de réduction de poids et d'épaisseur, et chacune des plaques de dissipation de chaleur 31 peut être recyclée et réutilisée pour ainsi économiser de la matière et réduire le coût. En outre, les plaques de dissipation de chaleur 31 selon la présente invention sont constituées par des tôles d'aluminium. Comme les plaques de dissipation de chaleur 31 peuvent être réalisées à l'aide des produits normalisés en tôle d'aluminium très répandus sur le marché, les avantages d'une grande disponibilité, du faible coût, de la facilité de fabrication et de la légèreté peuvent être obtenus pour ainsi réduire considérablement la dépense. Considérant les figures 1, 1A, 1B et 1C, les segments 33 d'ailes latérales des plaques de dissipation de chaleur 31 sont dotés d'une forme en coquille, grâce à quoi le premier intervalle de dissipation de chaleur 34b entre les segments 33 d'ailes latérales de chaque plaque de dissipation de chaleur 31 est convergent depuis une extrémité intérieure (proche d'une bande centrale de la plaque de dissipation de chaleur 31) vers une extrémité extérieure (qui est un bord extérieur des segments 33 d'ailes latérales) Ainsi, lorsque la pluralité de plaques de dissipation de chaleur 31 sont superposées les unes aux autres, une pluralité de premiers intervalles de dissipation de chaleur 34b alignés sur le même rang forment un canal longitudinal (non représenté) de dissipation de chaleur dans lequel de l'air est admis à circuler. En outre, comme les segments 33 d'ailes latérales situés à différentes hauteurs dans le module de dissipation de chaleur 30 ont des angles d'inclinaison différents (par exemple, l'inclinaison des segments 33 d'ailes latérales étant plus grande pour une plaque de dissipation de chaleur 31 située moins haut, ce qui signifie que les segments d'ailes latérales présentent un plus grand angle d'inclinaison vers le bas par rapport à la bande), le second intervalle de dissipation de chaleur 34a formé entre les segments 33 d'ailes latérales de plaques adjacentes supérieure et inférieure de dissipation de chaleur 31 de l'empilement est convergent depuis une extrémité extérieure (qui est le pourtour extérieure de la zone étendue 30b de dissipation de chaleur) vers une extrémité intérieure (proche de la zone concentrée 30a de dissipation de chaleur). Dans cet agencement, les plaques de dissipation de chaleur 31 situées dans la zone concentrée 30a de dissipation de chaleur sont superposées d'une manière serrée pour ainsi former un trajet de conduction thermique le plus court qui éloigne et ainsi dissipe l'énergie thermique produite par le module luminescent 20. Les segments 33 d'ailes latérales situés dans la zone étendue 30b de dissipation de chaleur sont disposés d'une manière espacée et le second intervalle de dissipation de chaleur 34a présent entre les segments 33 d'ailes latérales de hauteurs différentes forment un canal latéral de dissipation de chaleur dans lequel de l'air est admis à circuler. Les canaux latéraux de dissipation de chaleur et la pluralité de canaux longitudinaux de dissipation de chaleur examinés plus haut forment conjointement une configuration en grille (non représentée explicitement sur les dessins), ce qui contribue à accroître la surface de dissipation de chaleur et facilite également la circulation de l'air pour dissiper l'énergie thermique depuis la zone concentrée 30a de dissipation de chaleur d'une manière latérale en améliorant de la sorte les performances de dissipation de chaleur. En référence aux figures 1, lA et 1C, le substrat 21 comprend un moyen de positionnement 23 et chacune des plaques de dissipation de chaleur 31 présente un trou traversant 311. Les trous traversants 311 et le moyen de positionnement 23 sont conçus pour être mutuellement alignés. Le module de dissipation de chaleur 30 comprend en outre au moins un système de fixation 32 qui présente un alésage 321. Le système de fixation 32 est reçu à travers et immobilisé dans le moyen de positionnement 23 du substrat 21 et s'étend également à travers les trous traversants 311 des plaques de dissipation de chaleur 31. Le module de circuit de commande 40 comprend une paire de premiers conducteurs 41 et une paire de seconds conducteurs 42. Les premiers conducteurs 41 passent dans l'alésage 321 du système de fixation 32 et le moyen de positionnement 23 du substrat 21 pour une connexion électrique au substrat 21. Les seconds conducteurs 42 sont électriquement connectés au moyen de connexion électrique 12 de l'embase 10. Le moyen de positionnement 23 se présente sous la forme d'un trou traversant pour permettre l'insertion rapide du système de fixation 32 et la mise en place et l'immobilisation du système de fixation. En référence à la figure 1A, le système de fixation 32 comprend un élément de fixation mâle 322 (tel qu'une vis ou un boulon) dans lequel est formé l'alésage 321, un élément de fixation femelle 323 (tel qu'un écrou), et une rondelle 324. L'élément de fixation mâle 322 a une extrémité placée sur une surface du substrat 21 et l'élément de fixation mâle 322 a une extrémité opposée qui traverse le moyen de positionnement 23 du substrat 21 et passe par les trous traversants 311 des plaques de dissipation de chaleur 31 pour se visser dans l'élément de fixation femelle 323 pour réaliser un ajustement de position. La rondelle 324 est située entre l'élément de fixation femelle 323 et les plaques de dissipation de chaleur 31 pour un contact serré.
La présente invention utilise un élément de fixation mâle amovible 322 combiné à un élément de fixation femelle 323 pour permettre une augmentation ou une diminution voulue du nombre des plaques de dissipation de chaleur 31 constituant le module de dissipation de chaleur 30 afin de s'adapter facilement à tout type de module luminescent 20. Le substrat 21 comprend une carte de circuit 211 et une carte de support 212. La carte de circuit 211 reçoit les éléments luminescents 22 montés sur celle-ci de manière à être électriquement connectés à la carte de circuit 211 et est électriquement connectée aux premiers conducteurs 41 du module de circuit de commande 40. La carte de support 212 est disposée entre la carte de circuit 211 et les plaques de dissipation de chaleur 31 de manière à être insérée dans la cavité ouverte 13. La carte de support 212 est en matière thermiquement conductrice (telle que de l'aluminium) pour faciliter le transfert de chaleur. La carte de circuit 211 est assemblée avec la carte de support 212 à l'aide d'une pluralité de pièces de fixation (telles que des vis). De la sorte, un agencement modulaire est formé pour faciliter le montage/démontage et le remplacement de la carte de circuit 211.
Des trous traversants correspondants sont ménagés dans les centres de la carte de circuit 211 et de la carte de support 212 pour la formation du moyen de positionnement 23 du substrat 21. Le substrat 21 ne se limite pas à une telle forme de réalisation. En référence aux figures 2 et 2A, le substrat 21 peut se présenter sous la forme d'une structure de carte de circuit sur laquelle un circuit est formé afin de transmettre directement et rapidement de l'énergie thermique au module de dissipation de chaleur 30. Le substrat 21 présente, réparties sur son pourtour, une pluralité de mortaises de positionnement 213 adjacentes à un bord périphérique de celui-ci. Une pluralité de tenons 133 sont répartis, dans la direction circonférentielle, sur un pourtour de la cavité ouverte 13 de l'embase 10. Les tenons 133 sont à des emplacements correspondant respectivement aux mortaises de positionnement 213 pour faciliter une insertion et une immobilisation rapides du substrat 21 dans la cavité ouverte 13 et faciliter également un ajustement de sa position. Les mortaises de positionnement 213 peuvent, selon une autre possibilité, être formées dans la carte de support 212, au voisinage immédiat d'un bord périphérique de celle-ci (non représenté sur les dessins). L'embase 10 contient une chambre réceptrice 11 communiquant avec la cavité ouverte 13 afin de ménager une distance entre le module de dissipation de chaleur 30 et le module de circuit de commande 40 pour faciliter la circulation d'air à travers ceux-ci. L'embase 10 a une paroi latérale périphérique dans laquelle une pluralité de trous de dissipation de chaleur 16 (cf. figure 1) sont répartis dans la direction circonférentielle et communiquent aussi avec la chambre réceptrice 11 pour ainsi faciliter la ventilation par de l'air entre l'intérieur et l'extérieur de l'embase 10 et refouler rapidement hors de l'embase 10 l'énergie thermique transmise à la zone concentrée 30a de dissipation de chaleur, l'air chaud restant dans les intervalles de la zone étendue 30b de dissipation de chaleur et l'énergie thermique produite par le module de circuit de commande 40. Par ailleurs, en référence aux figures 3, 3A et 4, l'embase 10 est en outre combinée avec un couvercle 14 et une bague d'accouplement 15. Le couvercle 14 a un bord logé dans la cavité ouverte 13 pour être placé sur le bord périphérique du substrat 21. La bague d'accouplement 15 retient le couvercle 14 dans la cavité ouverte 13 de l'embase 10. Une pluralité d'évidements 132 (par exemple des mortaises à queue d'aronde) et une pluralité de tenons 133 sont formés, dans la direction circonférentielle, sur le pourtour de la cavité ouverte 13 de l'embase 10 et dans chacun des évidements 132 un bloc en relief 131 (cf. repère 131 sur les figures 1 et 2) est monté de manière à correspondre à et pénétrer dans des évidements formés dans le pourtour du substrat 21 à des fins de mise en place et d'immobilisation. Les tenons 133 sont respectivement logés dans les évidements 132 et sont situés sur les blocs en relief 131. La bague d'accouplement 15 présente une pluralité de blocs saillants 151 (par exemple des blocs à queue d'aronde) et une pluralité de trous 152 pour tenons répartis, dans la direction circonférentielle, sur un pourtour de celle-ci. Les trous 152 pour tenons traversent les blocs saillants 151. Les évidements 132 correspondent et reçoivent respectivement les blocs saillants 151 pour permettre aux tenons 133 d'être reçus dans les trous 152 pour tenons, ce qui permet au bord du couvercle 14 d'être retenu par la bague d'accouplement 15.
Comme décrit plus haut, l'embase peut se présenter sous la forme d'une embase métallique ou d'une embase en matière plastique. L'embase 10, conjointement avec le couvercle 14 et la bague d'accouplement 15, peut être sélectivement en matière plastique afin de réduire efficacement le poids. Le moyen de connexion électrique 12 de l'embase 10 peut être réalisé sous la forme d'un collier métallique amovible ou de picots métalliques (à souder) pour faciliter la connexion à une source extérieure d'électricité. Les plaques de dissipation de chaleur 31 peuvent être en matières métalliques telles que l'aluminium et le cuivre. On préfèrera l'aluminium, qui offre l'avantage de permettre un allègement. Les éléments luminescents 22 du module luminescent 20 peuvent se présenter sous la forme de diodes luminescentes. Le module de circuit de commande 40 est composé d'une carte de circuit et de composants électroniques montés sur la carte de circuit pour fournir de l'électricité au module luminescent 20 et pour commander le fonctionnement des éléments luminescents 22. De la sorte, la présente invention propose un agencement combinant une embase 10, un module luminescent 20, un module de dissipation de chaleur 30 et un module de circuit de commande 40 de manière à séparer efficacement la chaleur et l'électricité. En outre, le module de dissipation de chaleur 30 assure une dissipation de chaleur segmentée afin d'améliorer les performances de dissipation de chaleur. Par ailleurs, les plaques de dissipation de chaleur 31 du module de dissipation de chaleur 30 adoptent un agencement modulaire qui facilite le recyclage, la réutilisation et l'allègement, en réduisant de ce fait les dépenses.