EP2159486A1 - Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile comprenant un caloduc - Google Patents

Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile comprenant un caloduc Download PDF

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EP2159486A1
EP2159486A1 EP09168673A EP09168673A EP2159486A1 EP 2159486 A1 EP2159486 A1 EP 2159486A1 EP 09168673 A EP09168673 A EP 09168673A EP 09168673 A EP09168673 A EP 09168673A EP 2159486 A1 EP2159486 A1 EP 2159486A1
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EP
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heat
heat pipe
lighting
light source
housing
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EP09168673A
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Jean-François Le Bars
Boris Wiegand
Pierre Smal
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Valeo Vision SAS
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Valeo Vision SAS
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    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention is in the field of lighting devices for motor vehicles in particular, and more particularly the projectors equipping such vehicles. It relates to a cooling device of a light source equipping the projector, and a projector equipped with such a cooling device.
  • the cooling device of the present invention is more precisely of the type according to which a heat pipe is installed inside a housing of the projector which houses the light source, and which is in relation with heat exchange means, such as a heat sink arranged as a finned radiator or the like.
  • Automotive headlamps are composed in their generality of a housing which is closed by a transparent closure glass through which emerge one or more light beams.
  • This housing houses at least one optical system associating a light source and means for reflecting the light produced by the light source for the emission of the light beam (s).
  • This housing is also capable of accommodating various functional elements, such as mobility means of the optical system, covers limiting the range of one or more light beams emitted by the projector, or even electronic and / or mechanical means of control of the implementation of the various members contained inside the housing, such as the light source and / or a movable actuator of the optical system and / or one or more caches.
  • the reflection means associated with the light source are not examples consisting of at least one reflector and / or a light guide.
  • a heat pipe associated with heat exchange means such as a heat sink arranged as a finned radiator
  • a heat pipe is an extended member capable of conveying calories by conduction from the material constituting it, and / or is arranged in a hermetically sealed conduit capable of conveying a heat-transfer fluid that it contains.
  • the coolant is, for example, water or any other fluid that can be used for heat exchange.
  • the closure of the duct is for example obtained from a closure of its ends, or from a closing of the loop duct on itself.
  • a proximal end of the heat pipe is related to the environment close to the light source to take the heat it produces.
  • the distal end of the heat pipe is in contact with the heat exchange means to evacuate the heat conveyed by the heat pipe.
  • the heat exchange between the heat pipe and the environment close to the light source induces a passage of the coolant in the gas phase, until its cooling in contact with the exchange means thermal with consequent its passage in liquid phase.
  • the heat transfer fluid in the liquid phase is then naturally conveyed by gravity and / or by capillarity along the heat pipe to the environment close to the light source.
  • LEDs Electrode Diodes
  • LEDs may be used for signaling lamps with low light output, or for lights requiring a high luminous intensity, such as for low beam, high beam or fog lights for example.
  • LEDs are light sources with lower power consumption than other types of light sources, such as halogen lamps or incandescent lamps traditionally used in the automotive field.
  • LEDs do not radiate omnidirectionally but more directionally than other light sources.
  • the LEDs are space-saving and can be placed in tight spaces inside the case, the remaining volume of which can be used to house additional accessories.
  • the small size of the LEDs and their directional light radiation can reduce the size and simplify the structure of the optical system, including reflection means.
  • the LEDs produce heat that is desirable to vent out of the housing.
  • the heating of the LEDs is detrimental to their operation, because the more a LED rises in temperature, the more its luminous flux decreases.
  • their heating is likely to affect other sensitive organs housed inside the housing.
  • the structure of the cooling devices operating a heat pipe must be adapted according to the application of the optical system. More particularly when the light source consists of one or more LEDs, it is necessary to adapt the general organization of the cooling device according to the number and the power of the LEDs used for a given optical system. Such an adaptation consists in particular in the organization of the heat pipe mounting means inside the housing, and in its connection with appropriate heat exchange means which offer specifically adapted capacities according to the heat produced by the LEDs. relationship with the heat pipe.
  • the optical system is organized to be constitutive of a traffic light or the like, for which the power required is low.
  • a traffic light or the like
  • the reflection means of the optical system may consist of a light guide cooperating with a reduced number of LEDs.
  • An application of such an optical system resides, for example, in a traffic light emitting a daytime illumination beam of long distance identification of the vehicle.
  • the projector incorporates means for diffusing a satisfactory light, and the LEDs are a light source with low heat production particularly suitable for such an application.
  • the LEDs are supported by a frame being oriented relative to each other in opposite manner, to emit light flows which are respectively oriented at one and the other end of a light guide constituting the reflection means of the optical system.
  • the use of the frame of reduced dimensions, makes it all the more difficult the assembly and the rigorous positioning of the heat pipe inside the housing.
  • there is the problem of linking the heat pipe with the heat exchange means which must be performed with limited space and through the simplest structure possible means. This connection must also avoid affecting the tightness of the projector, without further complicating the structure of the means implemented.
  • the optical system is organized to be constitutive of a fire requiring a high light intensity, such as for low beam, high beam or fog lights for example .
  • the number of LEDs and / or the power required for their operation are higher than for the previous application case.
  • a large number of LEDs and / or LEDs, called power LEDs, generally requiring a high power of operation are likely to be related to the same heat exchange means and / or heat exchange means which are respectively assigned to them, individually or in groups of LEDs.
  • such a high operating power is likely to be between 10 W and 60 W.
  • the assembly of the heat pipe must nevertheless be able to be achieved by means of simple structural elements which are easy to install on the housing and to guarantee an effective maintenance of the heat pipe in position, without affecting its qualities required to have to evacuate the heat. that he drives.
  • the cooling device must be as efficient as possible, reliable and durable, while being simple structure and offering ease of assembly of the various organs that compose it to reduce the costs of obtaining the projector and as a result to make it competitive.
  • the heat exchanges of the heat pipe with the heat exchange means and with the environment close to the light source must be optimized. It must still be taken into account that it is known to place the heat exchange means outside the housing because of the importance of their size, in order to optimize the availability of the interior volume of the housing for accommodate other components essential to the operation of the projector.
  • the arrangement of the heat exchange means outside the housing must not affect the necessary sealing of the housing against moisture and dust, and the cooling device must include in its organization provisions to obtain easily and cheaply such a seal, which must be reliable and durable.
  • the object of the present invention is to provide a lighting and / or signaling device of a motor vehicle comprising a cooling device of at least one light source of the lighting and / or signaling device.
  • Such a device is desired that can be exploited for both a light source of low operating power and high operating power. It is also the object of the present invention to allow such an operating power without inducing a large space requirement or a complex structure of the elements of the device contained inside the housing, nor without compromising the tightness of the projector. In general, it is the object of the present invention to propose that the lighting and / or signaling device best meets all the constraints and problems that have been stated.
  • the object of the present invention is a lighting and / or signaling device for a motor vehicle, comprising a cooling device and at least one light source, the cooling device comprising at least one minus a heat pipe in relation on the one hand at its proximal end with the light source and on the other hand at its distal end with heat transfer means able to evacuate the heat produced by the light source, the heat pipe being held in position at inside a housing of said lighting device and / or signaling between the light source and the heat transfer means through holding means.
  • the holding means comprise at least a first heat-conducting sleeve which is placed inside the casing by wrapping the heat pipe at its distal end.
  • This first sleeve is a dissipating member towards the inside of the housing of the heat that it receives by conduction from the distal end of the heat pipe.
  • This light source is preferably of the type employing one or more LEDs and is constitutive of an optical system in which one or more reflectors or similar member are associated with the light source.
  • Such reflectors are for example arranged at the rear of the light source relative to the mounting direction of the projector on the vehicle, or for example still are light guides receiving at at least one of their ends a luminous flux produced by the light source.
  • the device comprises at least one heat pipe in relation on the one hand at its proximal end with the light source and on the other hand at its distal end with heat transfer means able to evacuate the heat produced by the light source.
  • the heat pipe is held in position inside a projector housing between the light source and the heat transfer means, by means of holding means which are in particular housed at least partly inside the housing.
  • the first sheath is a member which comprises at least partially or entirely the heat transfer means by dissipating inwardly of the housing of the heat that it receives by conduction of the heat pipe.
  • this heat dissipation is optionally supplemented by transmission of the residual heat after dissipation from the first sleeve to heat exchange means which are placed outside the housing and that include if necessary the heat transfer means in complementarity of the first sheath.
  • the first sheath is advantageously provided with a fastening plate or similar fastening member, on a carrier member integral with the housing.
  • This sole preferably integrated in the first sleeve to participate in said heat dissipation, provides an additional heat exchange surface by dissipation between the first sleeve and the air contained inside the housing.
  • a soleplate makes it possible to fix the first sheath on a support member constituted either by a structural element of the casing, such as a wall element or the like, or, if appropriate, on a base in relation to the heat exchange means.
  • connection between the sole and the first sheath can be exploited to interpose between them heat dissipating elements, such as connecting members arranged in fins or the like, allowing the first sheath to increase its capacity to dissipating by dissipation to the inside of the housing the heat it receives by conduction from the distal end of the heat pipe.
  • heat dissipating elements such as connecting members arranged in fins or the like
  • This heat dissipation member placed inside the housing which preferably combines the first sheath, the sole and connecting members between the first sheath and the sole, is of a simple structure that can be easily obtained by folding a sheet, a sheet or a metal plate whose desired thickness is chosen according to its desired conductivity sampling and dissipation of the heat it receives from the heat pipe.
  • This heat dissipation member capable of constituting at least part of the heat transfer means, not only enables the distal end of the heat pipe to be positioned and maintained rigorously inside the housing. without having to cross the wall of the latter, but also allows to evacuate the heat produced by the light source by dissipation of this heat supplied to the distal end of the heat pipe.
  • the heat dissipating member is particularly usable in isolation in the case where the heat to be discharged is low.
  • Such a case corresponds to an application of the device to the evacuation of the heat produced by a light source with low operating power, such as constituted by one or more LEDs whose overall operating power does not exceed 6 W, up to 8 W.
  • the carrier member consists of a structural element of the housing, such as a wall element or a thermally conductive intermediate element interposed between the sole and the housing.
  • the carrier member is arranged in thermally conductive base junction between the holding means, and more particularly the first sleeve, with heat exchange means implanted outside the housing.
  • the base is a sealing member of a window formed through the wall of the housing. This window is dedicated to authorizing the connection between the heat exchange means and the holding means of the distal end of the heat pipe, first sheath in particular.
  • the mounting of the first sleeve inside the housing is simple and easy, and the sealing of the housing is completely preserved, because of the absence of crossing its wall by the heat pipe and / or the means used to maintain its distal end inside the housing.
  • the base is an intermediate member between the holding means and the heat exchange means for their mechanical and thermoconductive connection. The base makes it possible to position and facilitate the mounting of the first sleeve inside the housing in the case where the use of heat exchange means placed outside the housing is necessary.
  • the base whose extended surface is adapted to receive a said surface sole adapted to the needs, also facilitates the connection by heat conduction between the first sleeve and the heat exchange means.
  • the base is advantageously provided with fastening means of the sole, and a flange or like bearing member against the outer face of the wall of the housing.
  • the arrangement of the carrier member collar base allows its easy interposition between the heat exchange means and the first sleeve.
  • the flange allows the installation of a compressible sealing member interposed between the base and the wall of the housing.
  • the tightness of the housing of the projector is preserved reliably and perennially, including in the case where the carrier member, arranged in base, is likely to pass through the wall of the housing.
  • the fastening means of the sole on the carrier member are indifferently of the type by riveting, by interlocking cooperating members, by means of removable fasteners, and / or by sealing with a conductive material of heat.
  • the arrangement and the conformation of the carrier member, such as in base or the like integrated with the heat exchange means, have the advantage of conferring on it a simple structure and of allowing easy implantation of the heat exchange means to the outside of the case.
  • the connection between the heat pipe and the heat exchange means is also obtained from a simple structure combining the first sheath, preferably provided with the first sole and connecting members, and the base on which this sole is fixed. .
  • this cooling device comprises a member for dissipating the inside of the heat transmission unit transmitted to the first sleeve by the distal end of the heat pipe.
  • This heat dissipation member advantageously associates at least the first sheath wrapping the distal end of the heat pipe, a sole plate for fixing the first sheath to a carrier member secured to the housing, and junction members between the sole and the first sheath capable of forming fins or similar heat dissipating members; from the first sheath.
  • Such a heat dissipating member is adapted to provide its rigorous maintenance function in position of the distal end of the heat pipe inside the housing, as well as its function of heat dissipation towards the inside of the heat box. from the distal end of the heat pipe.
  • This dual function of the heat dissipating member is obtained either alone or in combination with the heat exchange means, without having to modify its structure or to have it pass through the wall of the housing to preserve the quality of its sound. seal.
  • the heat dissipating member is able to be operated in isolation, in particular for the evacuation of heat produced by a light source of low power of the order of 6 W, in connection with the heat exchange means for heat removal produced by one or more power LEDs.
  • these are arranged in fins radiator or similar member for heat dissipation outside the housing from an optimization of its contact surface with the ambiant air.
  • these consist of a conduit carrying a refrigerant fluid.
  • the refrigerant fluid is likely to be a gas, in particular air, or a heat transfer liquid, which are previously cooled by a cold generating apparatus equipping the vehicle, such as an apparatus constituting a ventilation, heating and / or or air conditioning.
  • the refrigerated air is likely to be taken from a constituent distribution of said installation.
  • the coolant liquid may be taken from an air conditioning loop constituting said installation.
  • the cooling device preferably comprises a heat dissipating member which associates at least the first sheath enveloping the distal end of the heat pipe, the sole of attachment of the first sheath to a carrier member integral with the casing, and junction members between the soleplate. and the first sheath.
  • These connecting members are able to form fins for dissipating heat from the first sheath.
  • the first sheath, the sole and the associated connecting members form the means for holding the heat pipe.
  • the structure of these holding means is axially extended for a given transverse dimension of the first sheath corresponding to that of the distal end of the heat pipe.
  • the heat exchange surface between the holding means and the distal end of the heat pipe may advantageously be optimized by increasing the surface area of the holding means, and in particular by increasing the area between the first sheath and the distal end of the heat pipe. .
  • the heat dissipation capacity of the holding means can be easily optimized not only from such an increase in heat exchange area between the holding means and the heat pipe, but also by an increase in the surface area of the connecting and connecting members. the sole. Such an optimization is obtained in particular by increasing the axial dimension of the first sheath, or even possibly the connecting members and the sole.
  • the adjustment of the heat dissipation capacity by the holding means can be easily performed as needed without significant structural modification of the holding means.
  • the heat exchange surface between the holding means and the heat pipe is advantageously adjustable according to needs from a transversal optimization of the peripheral contact surface between the distal end of the heat pipe with the first sheath, and from a selective determination of the axial extension of the first sheath around the distal end of the heat pipe.
  • transverse dimension any dimension orthogonal to the axial extension of the heat pipe, and therefore the first sheath, being also understood that said axial reference extension is that corresponding to the heat pipe.
  • the transverse dimension of the first sheath to be considered is oriented along its diameter.
  • the first sheath it is arranged in a tube inside which is housed the distal end of the heat pipe.
  • the soleplate is for example arranged in a radially median plane of the first sheath.
  • a clearance is likely to be provided inside the base for the at least partial passage of the first sleeve and the sole for their attachment and their contact with the base.
  • the first sheath is likely to be composed of two half-shells which are assembled to one another and which jointly envelop the distal end of the heat pipe.
  • Such an arrangement of the first sleeve allows an easy radial introduction of the heat pipe inside a first of the half-shells, the second half-shell then being assembled to the first half-shell by capping the heat pipe.
  • the assembly of the half-shells between them is advantageously achieved by means of sole elements that they respectively comprise.
  • the tube arrangement of the first sheath is also likely to be structurally exploited to obtain said heat dissipating member.
  • the constituent tube of the first sleeve is connected to the sole via the connecting members.
  • the first sheath it is arranged as an elastically deformable clamp and comprising jaws, said clamp being adapted to grip the outer wall of the distal end of the heat pipe.
  • Mounting the heat pipe on the first sheath allows the desired optimization of the heat exchange surface between the heat pipe and the first sheath, while allowing a quick, easy and reliable installation of the heat pipe inside the housing.
  • the jaws of the clamp which together form the first sheath, are preferably two in number and are of hemicylindrical conformation.
  • the introduction into force of the heat pipe inside the first sheath is carried out with balanced efforts promoting the guiding of the distal end of the heat pipe to the first sheath.
  • the first sleeve radially envelops the distal end of the heat pipe over almost all of its periphery with the advantage of optimizing the heat exchange between them.
  • the jaws of the clamp are extended by outwardly flared returns, which are adapted to promote the guiding and the force introduction of the heat pipe by an operator between the jaws of the clamp.
  • a comfortable pushing force for the operator is of the order of between 500 g and 3 kg.
  • Such a thrust force is also able to satisfactorily immobilize the heat pipe, making it possible to avoid any movement of the heat pipe likely to lead to a degradation of the quality of the thermal contact.
  • the arrangement of the first clamp sleeve extended by the connecting members to the sole allows obtaining the heat dissipating member at lower costs.
  • the clip is adapted to be easily obtained by cutting and folding and / or deformation of a sheet, sheet or plate of metal.
  • the heat dissipation provided by the heat dissipating member of which the first sheath is arranged as a clamp is satisfactory so as not to affect the operation of the projector, especially in an application of the cooling device to the heat evacuation. from a light source with low operating power.
  • the operation of such a heat dissipation member facilitates the easy assembly of the heat pipe and its firm holding in a strictly determined position, while providing the desired heat dissipation towards the inside of the housing at a tolerable threshold for a light source. whose operating power is low, indicatively between 1 Watts and 6 Watts.
  • the clamp can be easily assembled to the base via the sole, and be easily exploitable for quick and easy assembly of the distal end of the heat pipe.
  • the organization of the holding means proposed by the present invention allows to arrange them for the positioning and cooling of a plurality of heat pipes in particular assigned to a respective light source.
  • first sleeves are assigned to a respective heat pipe being attached to the same carrier member.
  • the different first sleeves may be interconnected by the same sole which is common to them, forming an assembly comprising means for maintaining a plurality of heat pipes.
  • the holding means are adapted to be adapted without substantial structural modification for the reception of a plurality of heat pipes particularly assigned to the cooling of respective light sources.
  • the exchange surfaces between the first sleeves and the distal ends of the heat pipes they receive respectively can be freely and easily adapted according to the specific needs for different light sources, without impairing the necessary exchange surfaces between the other first sleeves and the distal ends of the corresponding heat pipes.
  • the methods of mounting the first sleeves on the carrier member are unchanged regardless of the number of first sleeves constituting means of maintenance, or even are facilitated when the first sleeves are gathered in one set via a common sole.
  • the holding means also preferably comprise at least one second heat-conducting sleeve which wraps the end proximal of the heat pipe and which is integrated with a frame for holding the light source and at least one light guide associated with this light source.
  • a holding frame has an optimized surface for taking the heat produced by the light source.
  • the holding frame integrates the second sleeve, and is in close relationship with the environment close to the light source it envelopes to take the heat produced by the light source during operation.
  • the chassis is associated with a thermally conductive element which carries the light source and envelops its surrounding environment to collect and transmit by conduction the heat produced by the light source to the second sheath.
  • the carrier element of the light source is assembled and / or integrated into the chassis in a direction orthogonal to the general extension of the proximal end of the heat pipe.
  • the chassis is arranged as a tunnel for receiving the carrier element of the light source, its connection connector to the electrical circuit of the vehicle, and the light guide.
  • the second sleeve is laterally extended by the frame, which has side walls and a cover wall surrounding the light source carrying member.
  • the frame and / or the carrier element of the light source are advantageously each made by cutting and folding and / or deformation of a piece of metal, such as a sheet, a sheet or a plate whose thickness is chosen according to the desired heat extraction capabilities according to the operating power of the light source.
  • the frame and / or the carrier element comprise for at least one of them claws or similar members for fixing the frame and the carrier element to one another.
  • the means for maintaining and relating the proximal end of the heat pipe to the environment close to the light source are obtained at lower cost for taking the heat produced by the light source and conduction of this heat to the light source.
  • proximal end of the heat pipe which are optimized.
  • the proposed arrangement of the cooling device allows various applications of the cooling device without significant changes in its structure. More particularly, the cooling device proposed in the present invention allows its application for any lighting and / or signaling devices, and in particular regardless of the operating power of the light source or sources that these lighting devices comprise. and / or signaling.
  • the lighting and / or signaling device is a signaling device, the light source consisting of at least one LED and whose overall operating power is between 1 Watts and 6 Watts,
  • the dissipation of the heat produced and to be discharged can be carried out in isolation by the holding means of the distal end of the heat pipe, in particular arranged as a dissipation member heat to the inside of the case.
  • the traffic light is likely to be a DRL (Decline Day Time Running Light).
  • the lighting and / or signaling device may also be a lighting module of a projector, the light source being composed of at least one power LED, the overall operating power of which is between 20 Watts and 50 Watts.
  • a lighting light is for example a short range fire, such as code light or fog lamp, or a long range light such as a high beam.
  • the operating power of the light source being important, the axial extension characteristics of the sleeves, or even the heat dissipating member as a whole, are easily adaptable without complicating their structure.
  • the member for dissipating heat and maintaining the distal end of the heat pipe is preferably in connection with the heat exchange means implanted outside the housing.
  • a cooling device is intended to equip a projector of a motor vehicle. More particularly, this device is intended for cooling the light source 1 of an optical system 2 housed inside a housing 3 of the projector.
  • the system Optical 2 is arranged for projection of a daytime running light.
  • This optical system 2 associates in particular a pair of LEDs which are carried by a frame 4 and which are oriented at the end of an annular conforming light guide 5.
  • the cooling device comprises a heat pipe 6 whose proximal end 7 is in relation with the environment close to the LEDs to take the heat released by the light source 1 that they compose. Such a connection is in particular carried out via the frame 4.
  • the distal end 8 of the heat pipe 6 is connected with heat transfer means for discharging at its distal end 8 the heat which it conveys, after removal of this heat at its proximal end 7.
  • the heat transfer means comprise a first sleeve 10 which surrounds the distal end 8 of the heat pipe 6.
  • These heat transfer means constitute means for holding the heat pipe 6 inside the housing via its distal end 8
  • the first sheath 10 constitutes not only means for holding the heat pipe 6 inside the casing 3, but also means for dissipating the inside of the casing 3 from the heat that it receives from the distal end. 8 of the heat pipe 6.
  • the first sleeve 10 is provided with a sole 11 for attachment to a carrier member 12.
  • the carrier member 12 consists of a structural element 13 constituting the housing 3 , or in a similar manner to any member integral with the housing 3.
  • the axial extension of the first sleeve 10 makes it possible to reinforce the maintenance of the heat pipe 6, and to optimize the heat exchange between the distal end 8 of the heat pipe 6 and the first sleeve 10.
  • the first sleeve 10 and the sole 11 are connected to one another by means of junction members 14, which are arranged in fins capable of increasing the dissipation inside.
  • the assembly comprising the first sheath 10, the junction members 14 and the sole 11 is generally a heat dissipating member 9.
  • the first sheath 10 is arranged in a clip 16 elastically deformable, adapted to grip the outer wall of the distal end of the heat pipe 6.
  • the jaws of the clamp 16 constituting the first sheath 10 are extended by returns 17 flared outwardly.
  • the fig.4 and fig.5 represent an alternative embodiment of the holding means of the distal end 8 of the heat pipe 6.
  • the sole 11 equipping the first sleeve 10 is used for fixing the clamp 16 on a carrier member 12 arranged in thermally conductive base 18.
  • the extension transverse of the sole 11 is optimized, to promote the heat exchange between the first sleeve 10 and the thermoconductive base 18.
  • This heat conductive base 18 is in relation, or is integrated, with heat exchange means 19 formed on the example embodiment shown by a finned radiator 20.
  • These heat exchange means 19 are placed outside the housing 3 to remove the heat from the sole 11 out of the housing 3.
  • a window 21 is formed through the wall 22 of the housing 3.
  • thermoconductive base 18 is provided with a collar 23 constituting a base for the heat exchange means 19.
  • a peripheral seal 24 of the edge of the window 21 is interposed between the flange 23 and the outer face of the wall 22 of the housing 3. This peripheral seal 24 is able to be compressed during assembly of the heat exchange means 19 outside the housing 3, by application against the wall 22 of the housing 3.
  • the heat transfer means associates the heat dissipating member 9 composed of the first sheath 10, the sole 11 and the connecting members 14, the thermoconductive base 18 and the heat exchange means 19.
  • the heat fed to the distal end 8 of the heat pipe 6 is transmitted by conduction to the first sheath 10, then to the sole 11 by means of the junction members 14, then to the thermoconductive base 18, then finally to the heat exchange means 19.
  • thermoconductive base 18 also has the advantage of allowing a plurality of heat pipes 6 to be brought into contact with the heat exchange means 19 placed outside the housing 3.
  • two heat pipes 6 are assigned to a respective light source, not shown on the fig.2 to fig.6 and their distal ends 8 are each wrapped by respective first sleeves 10.
  • Each of these first sleeves 10 is fixed on the thermoconductive base 18 via the sole 11 which they are respectively provided.
  • the holding means of the distal end 8 of the heat pipe 6 are likely to include a sole 11 carrying a plurality of first sleeves 10 assigned to respective heat pipes 6.
  • the soleplate 11 is for example fixed to the thermoconductive base 18 by means of interlocking members, but other fastening means may be envisaged.
  • the simplicity of the connection structure between the distal end 8 of the heat pipe 6 and the holding means included in the heat transfer means makes it possible to easily implement any means of attachment between the soleplate 11 and the thermoconductive base. 18.
  • the first sleeve 10 which comprises the holding means is arranged in tube, inside which is housed the distal end 8 of the heat pipe 6.
  • the sole 11 is disposed in a radially central plane of the first sleeve 10.
  • the tube is may be composed of two half-shells assembled together, to facilitate mounting of the distal end 8 of the heat pipe 6 inside the first sheath 10.
  • the holding means which combine in particular the first sleeve 10 and the first sole 11, are fixed on a thermoconductive base in relation to heat exchange means 19, in the manner of the embodiment shown in FIG. fig.4 .
  • the device is used for the cooling of LEDs 27 used in association with one or more light guides 5.
  • a frame 26 constitutes a second sleeve 28 that comprises the holding means of the device.
  • This frame 26 is associated with a thermoconductive element 30, 32 carrying one or more LEDs 27 and the light guide or guides 5 assigned to them.
  • the frame 26 is arranged to constitute a sampling body by conduction of the heat produced by the light source 1.
  • thermodonductive element 30 is disposed in an orientation orthogonal to the general extension of the proximal end of the heat pipe 6 maintained by the chassis 26 constituting the second sleeve 28.
  • the axial extension of the second sleeve 28 constituted by the frame 26 is of the order of 3.5 cm, for a width of about 1 cm and a height of about 1 cm.
  • the thermally conductive element 30 is in turn substantially constituted by a stop cube of the order of 1 cm.
  • the frame 26 and the thermoconductive element 30 have a surface of the order of 18 cm 2 to 20 cm 2 and ideally behave like a radiant emissivity body with a coefficient of 0.8, capable of discharging 0.42 W for a temperature rise of 40 ° C, ie a thermal resistance of the order of 100 ° C / W.
  • the heat pipe 6 is capable of corresponding to a maximum thermal resistance of the order of 0.5 ° C / W.
  • the first sleeve 10 has an axial extension of the order of 3.5 cm to enclose the periphery of the distal end 8 of the heat pipe 6. The heat transfer occurs naturally by conduction between the heat pipe 6 and the sleeves 28, 10, the thermal grease being preferentially interposed between the sleeves 28,10 and the corresponding ends 7,8 of the heat pipe 6. The heat transfer between the sleeves 28,10 and the corresponding ends 7,8 of the heat pipe 6 are obtained on a surface of the order of 120 cm 2 .
  • the heat dissipation from the distal end 8 of the heat pipe 6 via the first sleeve 10 is of the order of 2.5 W for a temperature rise of the order of 30 ° C, ie a thermal resistance of 12 ° C / W.
  • the second sleeve 28 is integrated in the frame 26 being formed by rolling a sheet, a plate, a sheet of metal or the like material.
  • the second sleeve 28 is extended by the frame 26, which is folded on itself to form a tunnel 31.
  • the tunnel arrangement 31 of the frame 26 gives it the ability to receive the carrier element 32 of the light source 1 , its connector 33 and one or more light guide, not shown.
  • the frame 26 comprises, by cutting and folding, claws 34 for holding the carrying member 32.
  • the heat transfer from the light source 1 to the heat pipe 6 is optimized from the tunnel arrangement 31 of the frame 26, which envelops the carrier member 32.
  • the heat removal is optimized, and its conduction to the second sleeve 28 is favored by the integration of the frame 26 and the second sleeve 28 in the same piece of metal.
  • the heat pipe holding means 6 are used to connect the distal end 8 of the heat pipe 6 with heat transfer means.
  • These heat transfer means are likely to be constituted by the holding means of the heat pipe 6 by its distal end only, which are formed by a heat dissipating member 9 associating the first sheath 10, the connecting flanges 14 and the sole 11.
  • This heat dissipating member 9 is adapted to be fixed on any carrier member 12 located inside the housing 3, and in particular a structural element 13 of its wall 22.
  • the heat transmitted to the first sleeve 10 through the distal end 8 of the heat pipe 6 is dissipated inside the housing 3.
  • Such a structure of the cooling device is rather adapted to the evacuation of heat from the heat pipe 6, the proximal end of which 7 is in connection with a light source 1 with low operating power comprising one or more LEDs.
  • the heat transfer means are also capable of associating the heat dissipating member 9 and heat exchange means 19 placed outside the housing 3.
  • the means for holding the heat pipe through its distal end 8 forming heat transfer means by conduction of heat from the distal end 8 of the heat pipe 6 to the first sleeve 10, then to the sole 11 of attachment of the heat dissipating member 9 on a thermoconductive base 18 in relation to heat exchange means 19 fixed outside the housing 3.
  • the base 18 constitutes a shutter member of a window 21 formed through the wall 22 of the housing 3, to allow the connection both by mechanical fixing and thermal transfer by conduction, between the holding means consisting of the heat dissipating member 9 and the means
  • This type of structure of the cooling device is rather adapted to the evacuation of the heat coming from the distal end 8 of the heat pipe 6, whose proximal end 7 is in relation with a light source 1 to high operating power, in particular consisting of one or more power LEDs.
  • thermoconductive base 18 to carry the holding means also makes it possible to use a plurality of holding means respectively assigned to heat pipes 6 for cooling respective light sources 1, and to allow heat transfer between the distal end 8 the heat pipe 6 and the heat exchange means 19 without significant modification of the holding means assigned to each of the heat pipes 6.
  • the arrangement at least of the first sheath 10 gripping 16 resiliently gripping the periphery of the corresponding end of the heat pipe 6 according to a determined axial extension allows for the holding means heat pipe 6 at lower cost.
  • This clamp 16 can effectively maintain the heat pipe 6 in position inside the housing.
  • This clamp 16 also allows the adjustment of its axial extension in a simple and inexpensive way, to finally allow to adjust its heat dissipation capabilities according to the heat transmitted by the distal end 8 of the heat pipe 6.
  • This clamp 16 also makes it possible to connect the first sheath 10 and the soleplate 11 by junction members 14 shaped as heat dissipating fins optimizing the intrinsic faculty of the heat dissipating member 9 to remove heat from the distal end 8 of the heat pipe 6 towards the interior of the housing 3.
  • the heat dissipating member 9, comprising the clamp 16 connected to the soleplate 11 by means of the connecting members 14, can be shaped and / or arranged freely and easily at lower costs, by folding a sheet of metal in particular.
  • the arrangement of the first sheath 10 clamp 16 allows easy attachment through the sole 11 which it is provided on any carrier member 12, see a heat-conducting base 18 or the like arranged to be reported externally housing 3 without compromising the tightness of the latter.
  • the clamp arrangement 16 of the first sheath 10 also facilitates the mounting of the device within the housing 3, and more particularly the assembly of the heat pipe 6 and the retaining means of its distal end 8 , in the presence or absence of the heat exchange means 19.
  • the structure of the heat dissipating member 9 in one piece allows the adaptation of the heat pipe holding means 6 according to the required characteristics of thermal resistance and / or dissipation heat sought inward of the housing 3, without significant changes in the structure of the device and lower costs.
  • the arrangement of the means for holding the ends of the heat pipe 6 in ducts makes it possible to easily adapt the heat transfer capacity of the heat pipe 6 with the heat exchange means and the light source 1 respectively.
  • the capacity of the assembly members that comprise the holding means to dissipate heat from the distal end 8 of the heat pipe 6 inside the housing 3 can be easily adapted.
  • This adaptation is obtained in particular by varying the axial extension of the sleeves 10,26 in relation to the corresponding ends 7,8 of the heat pipe 6, according to the specific needs and more particularly according to the operating power of the light source 1 whose heat is to evacuate.
  • the conduction ability of each of these holding means can be adapted specifically and independently depending on the heat pipe that is assigned to them.

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile, comprenant un dispositif de refroidissement avec un caloduc (6) en relation d'une part à son extrémité proximale (7) avec la source lumineuse (1) du dispositif et d'autre part à son extrémité distale (8) avec des moyens de transfert thermique aptes à évacuer la chaleur produite par la source lumineuse (1), le caloduc (6) étant maintenu en position à l'intérieur d'un boîtier (3) du dispositif par l'intermédiaire de moyens de maintien comprennent au moins un premier fourreau thermoconducteur (10) qui est placé à l'intérieur du boîtier en enveloppant le caloduc (6) à son extrémité distale (8), et qui constitue un organe de dissipation vers l'intérieur du boîtier de la chaleur qu'il reçoit par conduction du caloduc (6).

Description

  • L'invention est du domaine des dispositifs d'éclairage pour véhicule automobile notamment, et relèvent plus particulièrement des projecteurs équipant de tels véhicules. Elle a pour objet un dispositif de refroidissement d'une source lumineuse équipant le projecteur, ainsi qu'un projecteur équipé d'un tel dispositif de refroidissement. Le dispositif de refroidissement de la présente invention est plus précisément du type selon lequel un caloduc est installé à l'intérieur d'un boîtier du projecteur qui loge la source lumineuse, et qui est en relation avec des moyens d'échange thermique, tel qu'un dissipateur de chaleur agencé en radiateur à ailettes ou analogue.
  • Les projecteurs automobiles sont composés dans leur généralité d'un boîtier qui est fermé par une glace de fermeture transparente à travers laquelle émergent un ou plusieurs faisceaux lumineux. Ce boîtier loge au moins un système optique associant une source lumineuse et des moyens de réflexion de la lumière produite par la source lumineuse pour l'émission du ou des faisceaux lumineux. Ce boîtier est en outre susceptible de loger divers organes fonctionnels, tels que des moyens de mobilité du système optique, des caches limitant la portée d'un ou de plusieurs faisceaux lumineux émis par le projecteur, voire aussi des moyens électroniques et/ou mécanique de commande de la mise en oeuvre des divers organes contenus à l'intérieur du boîtier, tels que la source lumineuse et/ou un actionneur en mobilité du système optique et/ou d'un ou de plusieurs caches. Les moyens de réflexion associés à la source lumineuse sont pas exemple constitués d'au moins un réflecteur et/ou d'un guide lumière.
  • Se pose le problème général de l'étanchéité du boîtier pour préserver de l'humidité et/ou des poussières son volume intérieur et les organes qu'il contient. Cette contrainte d'étanchéité implique un confinement du volume intérieur du boîtier, alors qu'il loge des organes producteurs de chaleur induite par leur fonctionnement. Parmi ces organes, la source lumineuse produit une quantité importante de chaleur qu'il est nécessaire d'évacuer.
  • Parmi les nombreux dispositifs existants pour évacuer la chaleur produite par la source lumineuse, on connaît ceux mettant en oeuvre un caloduc associé à des moyens d'échange thermique, tel qu'un dissipateur de chaleur agencé en radiateur à ailettes. Un caloduc est un organe étendu apte à acheminer des calories par conduction à partir du matériau le constituant, et/ou est agencé en conduit hermétiquement clos apte à véhiculer un fluide caloporteur qu'il contient. Le fluide caloporteur est par exemple de l'eau ou tout autre fluide exploitable pour un échange thermique. La clôture du conduit est par exemple obtenue à partir d'une fermeture de ses extrémités, ou à partir d'une fermeture du conduit en boucle sur lui-même. Une extrémité proximale du caloduc est en relation avec l'environnement proche de la source lumineuse pour prélever la chaleur qu'elle produit. L'extrémité distale du caloduc est en contact avec les moyens d'échange thermique pour évacuer la chaleur véhiculée par le caloduc. Dans le cas préféré où le caloduc contient un fluide caloporteur, l'échange thermique entre le caloduc et l'environnement proche de la source lumineuse induit un passage du fluide caloporteur en phase gazeuse, jusqu'à son refroidissement au contact des moyens d'échange thermique avec en conséquence son passage en phase liquide. Le fluide caloporteur en phase liquide est alors naturellement acheminé par gravité et/ou par capillarité le long du caloduc vers l'environnement proche de la source lumineuse. Pour connaître un environnement proche de la présente invention, on pourra par exemple se reporter aux documents WO2006/052022 (SHOWA DENKO K.K.), JP2004127782 (ICHIKO INDUSTRIES LTD) ou EP1881262 (VALEO VISION).
  • Parmi les sources lumineuses, il est connu d'exploiter une ou plusieurs DEL (Diodes Electroluminescentes). Les DEL peuvent être utilisées pour des feux de signalisation à faible production d'intensité lumineuse, ou pour des feux nécessitant une forte intensité lumineuse, tel que pour des feux de croisement, des feux de route ou des feux anti-brouillard par exemple. L'exploitation des DEL comme source lumineuse d'un projecteur présente de nombreux avantages. Les DEL sont des sources lumineuses dont la consommation électrique est moindre que pour des sources lumineuses d'un autre type, telles que pour des lampes halogènes ou pour des lampes à incandescence traditionnellement utilisées dans le domaine automobile. En outre, les DEL ne rayonnent pas de manière omnidirectionnelle mais de manière plus directive que les autres sources lumineuses. De plus, les DEL sont peu encombrantes et peuvent être placées dans des espaces restreints à l'intérieur du boîtier, dont le restant du volume peut être exploité pour loger des accessoires supplémentaires. Le faible encombrement des DEL et leur rayonnement lumineux directif permettent de réduire l'encombrement et de simplifier la structure du système optique, et notamment des moyens de réflexion. Cependant, en cours de fonctionnement, les DEL produisent de la chaleur qu'il est souhaitable d'évacuer hors du boîtier. L'échauffement des DEL est nuisible à leur fonctionnement, car plus une DEL monte en température, plus son flux lumineux diminue. De plus, et outre une élévation de température intrinsèquement préjudiciable au fonctionnement des DEL, leur échauffement est susceptible de porter atteinte à d'autres organes sensibles logés à l'intérieur du boîtier.
  • La structure des dispositifs de refroidissement exploitant un caloduc doit être adaptée selon l'application du système optique. Plus particulièrement lorsque la source lumineuse est constituée d'une ou de plusieurs DEL, il est nécessaire d'adapter l'organisation générale du dispositif de refroidissement selon le nombre et la puissance des DEL utilisées pour un système optique donné. Une telle adaptation consiste notamment dans l'organisation des moyens de montage du caloduc à l'intérieur du boîtier, et dans sa mise en relation avec des moyens d'échange thermique appropriés qui offrent des capacités spécifiquement adaptées selon la chaleur produite par les DEL en relation avec le caloduc.
  • Par exemple et selon un premier cas d'application, le système optique est organisé pour être constitutif d'un feu de signalisation ou analogue, pour lequel la puissance nécessaire est faible. A titre indicatif, un tel système optique est susceptible d'exploiter environ 1 à 4 DEL, pour une puissance de fonctionnement de 1W à 6W. Selon un cas spécifique d'un tel feu de signalisation, les moyens de réflexion du système optique sont susceptibles d'être constitués d'un guide de lumière coopérant avec un nombre réduit de DEL. Une application d'un tel système optique réside par exemple dans un feu de signalisation émettant un faisceau d'éclairage diurne longue distance d'identification du véhicule. Le projecteur intègre des moyens pour diffuser une lumière satisfaisante, et les DEL constituent une source lumineuse à faible production de chaleur particulièrement adaptée à une telle application. Les DEL sont supportées par un châssis en étant orientées l'une par rapport à l'autre de manière opposée, pour émettre des flux lumineux qui sont respectivement orientés à l'un et l'autre des bouts d'un guide de lumière constitutif des moyens de réflexion du système optique. Cependant, l'utilisation du châssis, de dimensions réduites, rend d'autant plus délicat le montage et le positionnement rigoureux du caloduc à l'intérieur du boîtier. Par ailleurs, se pose le problème de la mise en relation du caloduc avec les moyens d'échange thermique, qui doit être réalisée avec un encombrement limité et par l'intermédiaire de moyens de structure la plus simple possible. Cette mise en relation doit aussi éviter d'affecter l'étanchéité du projecteur, sans encore pour autant complexifier la structure des moyens mis en oeuvre.
  • Par exemple encore et selon un deuxième cas d'application, le système optique est organisé pour être constitutif d'un feu nécessitant une forte intensité lumineuse, tel que pour des feux de croisement, des feux de route ou des feux anti-brouillard par exemple. Le nombre de DEL et/ou la puissance nécessaire à leur fonctionnement sont plus élevés que pour le cas d'application précédent. Un nombre important de DEL et/ou des DEL, dites DEL de puissance, nécessitant globalement une forte puissance de fonctionnement sont susceptibles d'être mises en relation avec des mêmes moyens d'échange thermiques et/ou des moyens d'échange thermique qui leur sont respectivement affectés, isolément ou par groupe de DEL. A titre indicatif, une telle puissance de fonctionnement élevée est susceptible d'être comprise entre 10 W et 60 W. Se pose encore le problème de la mise en relation du caloduc avec les moyens d'échange thermique, qui doit être réalisée avec un encombrement limité malgré la capacité de dissipation thermique des moyens d'échange thermique qui doit être importante. Ces moyens d'échange thermique sont en conséquence d'un volume important pour optimiser leur surface d'échange thermique, et la mise en relation du caloduc avec de tels moyens d'échange thermique doit être fiable et optimisée sans pour autant induire un encombrement conséquent d'occupation du volume intérieur du projecteur. Par ailleurs, se pose encore le problème d'une telle mise en relation sans affecter l'étanchéité du projecteur, par l'intermédiaire de moyens présentant une structure et des facilités de montage les plus simples possibles.
  • Il en ressort d'une manière générale que parmi les contraintes relatives à l'organisation générale du dispositif de refroidissement, celui-ci doit être d'un encombrement le plus faible possible et doit pouvoir être aisément implanté sur le projecteur. Cette aisance d'implantation doit prendre en compte une efficacité souhaitée optimisée du caloduc, notamment à partir de son extension à l'intérieur du boîtier constitutif du projecteur. Il est aussi souhaitable que la surface d'échange entre le caloduc et les moyens d'échange thermique puisse être adaptée selon le cas d'application du dispositif de refroidissement, en permettant notamment une telle adaptation aisée selon la quantité de chaleur à évacuer sans modification profonde de la structure du dispositif. L'extension du caloduc rend délicat son montage à l'intérieur du boîtier, et plus particulièrement son positionnement rigoureux par rapport à la source lumineuse et par rapport aux moyens d'échange thermique. Le montage du caloduc doit néanmoins pouvoir être réalisé par l'intermédiaire d'éléments de structure simple qui sont aisés à installer sur le boîtier et à garantir un maintien efficace du caloduc en position, sans affecter ses qualités requises d'avoir à évacuer la chaleur qu'il véhicule. Le dispositif de refroidissement doit être le plus efficace possible, fiable et pérenne, tout en étant simple de structure et en offrant une facilité de montage des divers organes qui le composent pour permettre de réduire les coûts d'obtention du projecteur et en conséquence de le rendre compétitif. Les échanges de chaleur du caloduc avec les moyens d'échange thermique et avec l'environnement proche de la source lumineuse doivent être optimisés. Il doit encore être pris en compte le fait qu'il est connu de placer les moyens d'échange thermique à l'extérieur du boîtier en raison de l'importance de leur encombrement, afin d'optimiser la disponibilité du volume intérieur du boîtier pour loger d'autres organes essentiels au fonctionnement du projecteur. La disposition des moyens d'échange thermique à l'extérieur du boîtier ne doit pas porter atteinte à l'étanchéité nécessaire du boîtier à l'encontre de l'humidité et des poussières, et le dispositif de refroidissement doit inclure dans son organisation des dispositions pour obtenir aisément et à moindres coûts une telle étanchéité, qui doit être fiable et pérenne.
  • Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile comprenant un dispositif de refroidissement d'au moins une source lumineuse du dispositif d'éclairage et/ou de signalisation.
  • Un tel dispositif est recherché pouvant être exploité tant pour une source lumineuse de faible puissance de fonctionnement que de forte puissance de fonctionnement. Il est aussi visé par la présente invention de permettre une telle faculté d'exploitation sans pour autant induire un encombrement conséquent ni une structure complexe des éléments du dispositif contenus à l'intérieur du boîtier, ni sans porter atteinte à l'étanchéité du projecteur. D'une manière générale, il est visé par la présente invention de proposer que le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation réponde au mieux à l'ensemble des contraintes et problèmes qui ont été énoncés.
  • Ainsi, l'objet de la présente invention est un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile, comprenant un dispositif de refroidissement et au moins une source lumineuse, le dispositif de refroidissement comprenant au moins un caloduc en relation d'une part à son extrémité proximale avec la source lumineuse et d'autre part à son extrémité distale avec des moyens de transfert thermique aptes à évacuer la chaleur produite par la source lumineuse, le caloduc étant maintenu en position à l'intérieur d'un boîtier dudit dispositif d'éclairage et/ou de signalisation entre la source lumineuse et les moyens de transfert thermique par l'intermédiaire de moyens de maintien.
  • Selon la présente invention, les moyens de maintien comprennent au moins un premier fourreau thermoconducteur qui est placé à l'intérieur du boîtier en enveloppant le caloduc à son extrémité distale. Ce premier fourreau constitue un organe de dissipation vers l'intérieur du boîtier de la chaleur qu'il reçoit par conduction en provenance de l'extrémité distale du caloduc.
  • Cette source lumineuse est préférentiellement du type mettant en oeuvre une ou plusieurs DEL et est constitutive d'un système optique dans lequel un ou plusieurs réflecteurs ou organe analogue sont associés à la source lumineuse. De tels réflecteurs sont par exemple disposés à l'arrière de la source lumineuse par rapport au sens de montage du projecteur sur le véhicule, ou par exemple encore sont des guides de lumière recevant à au moins l'une de leurs extrémités un flux lumineux produit par la source lumineuse. Le dispositif comprend au moins un caloduc en relation d'une part à son extrémité proximale avec la source lumineuse et d'autre part à son extrémité distale avec des moyens de transfert thermique aptes à évacuer la chaleur produite par la source lumineuse. Le caloduc est maintenu en position à l'intérieur d'un boîtier du projecteur entre la source lumineuse et les moyens de transfert thermique, par l'intermédiaire de moyens de maintien qui sont notamment logés au moins en partie à l'intérieur du boîtier.
  • Le premier fourreau est un organe qui comprend au moins en partie sinon en totalité les moyens de transfert thermique par dissipation vers l'intérieur du boîtier de la chaleur qu'il reçoit par conduction du caloduc. Selon le cas d'application du dispositif de refroidissement, cette dissipation de chaleur est éventuellement complétée par transmission de la chaleur résiduelle après dissipation depuis le premier fourreau vers des moyens d'échange thermique qui sont placés à l'extérieur du boîtier et que comprennent le cas échéant les moyens de transfert thermique en complémentarité du premier fourreau.
  • Le premier fourreau est avantageusement muni d'une semelle de fixation ou organe analogue de fixation, sur un organe porteur solidaire du boîtier.
  • Cette semelle, de préférence intégrée au premier fourreau pour participer de la dite dissipation thermique, procure une surface d'échange thermique supplémentaire par dissipation entre le premier fourreau et l'air contenu à l'intérieur du boîtier. Une telle semelle permet de fixer le premier fourreau sur un organe porteur constitué soit par un élément structurel du boîtier, tel qu'un élément de paroi ou analogue, soit le cas échéant sur un socle en relation avec les moyens d'échange thermique. Par ailleurs, la mise en relation entre la semelle et le premier fourreau peut être exploitée pour interposer entre eux des éléments de dissipation de chaleur, tels que des organes de jonction agencés en ailettes ou analogues, permettant au premier fourreau d'accroître sa capacité à évacuer par dissipation vers l'intérieur du boîtier la chaleur qu'il reçoit par conduction en provenance de l'extrémité distale du caloduc.
  • Cet organe de dissipation de chaleur placé à l'intérieur du boîtier, qui associe de préférence le premier fourreau, la semelle et des organes de jonction entre le premier fourreau et la semelle, est d'une structure simple susceptible d'être aisément obtenue par pliage d'une feuille, d'une tôle ou d'une plaque de métal dont l'épaisseur souhaitée est choisie selon ses facultés recherchées de prélèvement par conduction et de dissipation de la chaleur qu'il reçoit du caloduc. Cet organe de dissipation de chaleur, apte à constituer au moins en partie les moyens de transfert thermique, permet non seulement de positionner et de maintenir rigoureusement l'extrémité distale du caloduc à l'intérieur du boîtier sans avoir à traverser la paroi de ce dernier, mais permet aussi d'évacuer la chaleur produite par la source lumineuse par dissipation de cette chaleur acheminée vers l'extrémité distale du caloduc. L'organe de dissipation de chaleur est notamment exploitable isolément dans le cas où la chaleur à évacuer est faible. Un tel cas correspond à une application du dispositif à l'évacuation de la chaleur produite par une source lumineuse à faible puissance de fonctionnement, telle que constituée d'une ou de plusieurs DEL dont la puissance globale de fonctionnement n'excède pas 6 W, voire jusqu'à 8 W.
  • Selon une première forme de réalisation de l'organe porteur, celui-ci est constitué d'un élément structurel du boîtier, tel qu'un élément de paroi ou un élément intermédiaire thermoconducteur interposé entre la semelle et le boîtier.
  • Selon une deuxième forme de réalisation de l'organe porteur, celui-ci est agencé en socle thermoconducteur de jonction entre les moyens de maintien, et plus particulièrement le premier fourreau, avec des moyens d'échange thermique implantés à l'extérieur du boîtier. Plus spécifiquement, le socle constitue un organe de fermeture étanche d'une fenêtre ménagée à travers la paroi du boîtier. Cette fenêtre est dédiée à autoriser la mise en relation entre les moyens d'échange thermique et les moyens de maintien de l'extrémité distale du caloduc, premier fourreau notamment.
  • Quelle que soit la forme première ou deuxième de réalisation de l'organe porteur, le montage du premier fourreau à l'intérieur du boîtier est simple et aisé, et l'étanchéité du boîtier est totalement préservée, en raison de l'absence de traversée de sa paroi par le caloduc et/ou par les moyens exploités pour le maintien de son extrémité distale à l'intérieur du boîtier. Le socle est un organe intermédiaire entre les moyens de maintien et les moyens d'échange thermique, pour leur mise en relation mécanique et thermoconductrice. Le socle permet de positionner et de faciliter le montage du premier fourreau à l'intérieur du boîtier dans le cas où l'utilisation des moyens d'échange thermique placés à l'extérieur du boîtier est nécessaire. Le socle dont la surface étendue est apte à recevoir une dite semelle de surface adaptée selon les besoins, permet aussi de faciliter la mise en relation par conduction de chaleur entre le premier fourreau et les moyens d'échange thermique.
  • Le socle est avantageusement muni de moyens de fixation de la semelle, et d'une collerette ou organe analogue de prise d'appui contre la face extérieure de la paroi du boîtier. L'agencement de l'organe porteur en socle à collerette permet son interposition aisée entre les moyens d'échange thermique et le premier fourreau. La collerette permet la mise en place d'un organe d'étanchéité compressible interposé entre le socle et la paroi du boîtier. L'étanchéité du boîtier du projecteur est préservée de manière fiable et pérenne, y compris dans le cas où l'organe porteur, agencé en socle, est susceptible de traverser la paroi du boîtier. Les moyens de fixation de la semelle sur l'organe porteur sont indifféremment du type par rivetage, par emboîtement d'organes coopérants, par l'intermédiaire d'organes de fixation amovibles, et/ou par scellement au moyen d'un matériau conducteur de chaleur.
  • L'agencement et la conformation de l'organe porteur, tel qu'en socle ou analogue intégrés aux moyens d'échange thermique, présentent l'avantage de lui conférer une structure simple et de permettre une implantation aisée des moyens d'échange thermique à l'extérieur du boîtier. La mise en relation entre le caloduc et les moyens d'échange thermique est aussi obtenue à partir d'une structure simple combinant le premier fourreau, préférentiellement muni de la première semelle et des organes de jonction, et le socle sur lequel cette semelle est fixée.
  • Il en ressort que selon une forme préférée du dispositif de refroidissement du dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de la présente invention, ce dispositif de refroidissement comprend un organe de dissipation vers l'intérieur du boîtier de la chaleur transmise au premier fourreau par l'extrémité distale du caloduc. Cet organe de dissipation de chaleur associe avantageusement au moins le premier fourreau enveloppant l'extrémité distale du caloduc, une semelle de fixation du premier fourreau à un organe porteur solidaire du boîtier, et des organes de jonction entre la semelle et le premier fourreau aptes à former des ailettes ou organes analogues de dissipation de la chaleur en provenance du premier fourreau.
  • Un tel organe de dissipation de chaleur est apte à procurer sa fonction de maintien rigoureux en position de l'extrémité distale du caloduc à l'intérieur du boîtier, ainsi que sa fonction de dissipation de chaleur vers l'intérieur du boîtier de la chaleur en provenance de l'extrémité distale du caloduc. Cette double fonction de l'organe de dissipation de chaleur est obtenue soit isolément, soit en association avec les moyens d'échange thermique, sans avoir ni à modifier sa structure ni à devoir lui faire traverser la paroi du boîtier pour préserver la qualité de son étanchéité. A partir d'une structure unique et simple, donc peut coûteuse et standardisée, l'organe de dissipation de chaleur est apte à être exploité isolément, notamment pour l'évacuation de chaleur produite par une source lumineuse de faible puissance de l'ordre de 6 W, qu'en relation avec les moyens d'échange thermique pour l'évacuation de chaleur produite par une ou plusieurs DEL de puissance.
  • Selon un premier mode de réalisation des moyens d'échange thermique, ceux-ci sont agencés en radiateur à ailettes ou organe analogue permettant une dissipation de chaleur à l'extérieur du boîtier à partir d'une optimisation de sa surface de contact avec l'air ambiant.
  • Selon un deuxième mode de réalisation des moyens d'échange thermique, ceux-ci sont constitués d'un conduit véhiculant un fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant est susceptible d'être un gaz, air notamment, ou un liquide caloporteur, qui sont préalablement refroidis par un appareil générateur de froid équipant le véhicule, tel qu'un appareil constitutif d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. L'air réfrigéré est susceptible d'être prélevé dans un conduit de distribution constitutif de ladite installation. Le liquide caloporteur est susceptible d'être prélevé dans une boucle de climatisation constitutive de ladite installation.
  • Le dispositif de refroidissement comprend préférentiellement un organe de dissipation de chaleur qui associe au moins le premier fourreau enveloppant l'extrémité distale du caloduc, la semelle de fixation du premier fourreau à un organe porteur solidaire du boîtier, et des organes de jonction entre la semelle et le premier fourreau. Ces organes de jonction sont aptes à former des ailettes de dissipation de la chaleur en provenance du premier fourreau. Préférentiellement, le premier fourreau, la semelle et les organes de jonction associés forment les moyens de maintien du caloduc. La structure de ces moyens de maintien est axialement étendue pour une dimension transversale déterminée du premier fourreau correspondante à celle de l'extrémité distale du caloduc. La surface d'échange thermique entre les moyens de maintien et l'extrémité distale du caloduc peut être avantageusement optimisée par un accroissement de surface des moyens de maintien, et notamment par un accroissement de surface entre le premier fourreau et l'extrémité distale du caloduc.
  • La capacité de dissipation thermique des moyens de maintien peut être aisément optimisée non seulement à partir d'un tel accroissement de surface d'échange thermique entre les moyens de maintien et le caloduc, mais aussi par un accroissement de surface des organes de jonction et de la semelle. Une telle optimisation est notamment obtenue par un accroissement de la dimension axiale du premier fourreau, voire le cas échéant des organes de jonction et de la semelle. L'ajustement de la capacité de dissipation de chaleur par les moyens de maintien peut être aisément réalisée selon les besoins sans modification structurelle significative des moyens de maintien.
  • Plus particulièrement, la surface d'échange thermique entre les moyens de maintien et le caloduc est avantageusement ajustable selon les besoins à partir d'une optimisation transversale de la surface de contact périphérique entre l'extrémité distale du caloduc avec le premier fourreau, et à partir d'une détermination sélective de l'extension axiale du premier fourreau autour de l'extrémité distale du caloduc.
  • On comprendra par dimension transversale toute dimension orthogonale à l'extension axiale du caloduc, et donc du premier fourreau, étant aussi compris que la dite extension axiale de référence est celle correspondante du caloduc. Notamment dans le cas commun où le caloduc est formé d'un conduit de section annulaire, la dimension transversale du premier fourreau à prendre en considération est orientée suivant son diamètre.
  • Selon une forme de réalisation du premier fourreau, celui-ci est agencé en tube à l'intérieur duquel est logée l'extrémité distale du caloduc.
  • La semelle est par exemple disposée dans un plan radialement médian du premier fourreau. Un dégagement est susceptible d'être ménagé à l'intérieur du socle pour le passage au moins partiel du premier fourreau et de la semelle pour leur fixation et leur mise en contact avec le socle. Le premier fourreau est susceptible d'être composé de deux demi-coques qui sont assemblées l'une à l'autre et qui enveloppent conjointement l'extrémité distale du caloduc. Un tel agencement du premier fourreau permet une introduction radiale aisée du caloduc à l'intérieur d'une première des demi-coques, la deuxième demi-coque étant ensuite assemblée à la première demi-coque par coiffage du caloduc. L'assemblage des demi-coques entre elles est avantageusement réalisé par l'intermédiaire d'éléments de semelle qu'elles comportent respectivement. L'agencement en tube du premier fourreau est aussi susceptible d'être structurellement exploité pour l'obtention du dit organe de dissipation de chaleur. Par exemple, le tube constitutif du premier fourreau est relié à la semelle par l'intermédiaire des organes de jonction.
  • Selon une autre forme de réalisation du premier fourreau, celui-ci est agencé en pince élastiquement déformable et comprenant des mâchoires, ladite pince étant apte à enserrer la paroi extérieure de l'extrémité distale du caloduc. Le montage du caloduc sur le premier fourreau permet l'optimisation recherchée de la surface d'échange de chaleur entre le caloduc et le premier fourreau, tout en autorisant un montage rapide, aisé et fiable du caloduc à l'intérieur du boîtier.
  • Les mâchoires de la pince, qui forment conjointement le premier fourreau, sont de préférence au nombre de deux et sont de conformation hémicylindriques. L'introduction en force du caloduc à l'intérieur du premier fourreau est réalisée avec des efforts équilibrés favorisant le guidage de l'extrémité distale du caloduc vers le premier fourreau. Le premier fourreau enveloppe radialement l'extrémité distale du caloduc sur la quasi totalité de sa périphérie avec pour avantage d'optimiser l'échange thermique entre eux.
  • De préférence, les mâchoires de la pince sont prolongées par des retours évasés vers l'extérieur, qui sont aptes à favoriser le guidage et l'introduction en force du caloduc par un opérateur entre les mâchoires de la pince. A titre indicatif, une force de poussée confortable pour l'opérateur est de l'ordre comprise entre 500 g et 3 kg. Une telle force de poussée est aussi apte à immobiliser de manière satisfaisante le caloduc, permettant d'éviter tout mouvement du caloduc susceptible de conduire à une dégradation de la qualité du contact thermique. L'agencement du premier fourreau en pince prolongée par les organes de jonction vers la semelle permet l'obtention de l'organe de dissipation de chaleur à moindres coûts. La pince est apte à être facilement obtenue par découpage et pliage et/ou déformation d'une feuille, d'une tôle ou d'une plaque de métal.
  • Prise isolément, la dissipation de chaleur que procure l'organe de dissipation de chaleur dont le premier fourreau est agencé en pince est satisfaisante pour ne pas affecter le fonctionnement du projecteur, notamment dans une application du dispositif de refroidissement à l'évacuation de chaleur en provenance d'une source lumineuse de faible puissance de fonctionnement. L'exploitation d'un tel organe de dissipation de chaleur favorise le montage aisé du caloduc et son maintien ferme en une position rigoureusement déterminée, tout en procurant la dissipation de chaleur recherchée vers l'intérieur du boîtier à un seuil tolérable pour une source lumineuse dont la puissance de fonctionnement est faible, à titre indicatif comprise entre 1 Watts et 6 Watts. Dans le cas où la quantité de chaleur dissipée à l'intérieur du boîtier serait trop importante, la pince peut être aisément assemblée au socle par l'intermédiaire de la semelle, et être aisément exploitable pour un montage rapide et aisé de l'extrémité distale du caloduc.
  • L'organisation des moyens de maintien proposés par la présente invention permet d'agencer ces derniers pour le positionnement et le refroidissement d'une pluralité de caloducs notamment affectés à une source lumineuse respective.
  • Plus particulièrement et selon un mode de réalisation, plusieurs premiers fourreaux sont affectés à un caloduc respectif en étant fixés à un même organe porteur.
  • Les différents premiers fourreaux sont susceptibles d'être reliés entre eux par une même semelle qui leur est commune, en constituant un ensemble comprenant des moyens de maintien d'une pluralité de caloducs. Les moyens de maintien sont aptes à être adaptés sans modification structurelle conséquente pour la réception d'une pluralité de caloducs notamment affectés au refroidissement de sources lumineuses respectives. Les surfaces d'échange entre les premiers fourreaux et les extrémités distales des caloducs qu'ils reçoivent respectivement peuvent être librement et aisément adaptées selon les besoins spécifiques pour différentes sources lumineuses, sans porter atteinte aux surfaces d'échange nécessaires entre les autres premiers fourreaux et les extrémités distales des caloducs correspondants. Les modalités de montage des premiers fourreaux sur l'organe porteur sont inchangées quelque soit le nombre de premiers fourreaux constitutifs des moyens de maintien, voire même sont facilitées lorsque les premiers fourreaux sont rassemblés en un même ensemble par l'intermédiaire d'une semelle commune.
  • Selon la présente invention, une telle organisation structurelle du dispositif de refroidissement permet :
    • * ) d'obtenir à moindres coûts un positionnement fiable et rigoureux du caloduc par l'intermédiaire de son extrémité distale enveloppée par le premier fourreau,
    • * ) de limiter l'encombrement de ces moyens de maintien à l'intérieur du boîtier du projecteur.
    • * ) d'offrir une évacuation de la chaleur transmise par l'extrémité distale du caloduc au premier fourreau à partir d'une dissipation de cette chaleur vers l'intérieur du boîtier par les moyens de maintien eux-mêmes, notamment dans le cas d'une application du dispositif au refroidissement d'une source lumineuse de faible puissance de fonctionnement.
    • * ) le cas échéant d'optimiser l'échange thermique entre l'extrémité distale du caloduc et des moyens d'échange thermique placés à l'extérieur du boîtier, sans altérer l'étanchéité du projecteur et sans complexifier ni l'organisation des moyens de maintien, ni leur montage à l'intérieur du boîtier, ni l'assemblage de l'extrémité distale du caloduc avec le premier fourreau. Cette solution est notamment applicable pour l'évacuation de chaleur en provenance d'une ou de plusieurs DEL de puissance, sans modification significative des mêmes moyens de maintien exploités isolément pour dissiper la chaleur en provenance du caloduc vers l'intérieur du boîtier.
    • * ) de permettre à partir d'un ajustement simple des dimensions et/ou de la conformation du premier fourreau et organes associés, tels que la semelle et les organes de jonction, d'adapter l'évacuation de la chaleur produite par la source lumineuse en fonction des besoins relatifs à sa puissance de fonctionnement, dans le cas où celle-ci est faible et notamment comprise entre 1 W et 8 W.
    • * ) de former aisément et à moindres coûts en une seule pièce un organe de dissipation de chaleur et de maintien de l'extrémité distale du caloduc, par découpage et pliage et/ou déformation d'une pièce de métal.
    • * ) de réduire dans la zone de la source lumineuse l'encombrement et la capacité de moyens d'échange thermique secondaires dont la source lumineuse est habituellement pourvue. De tels moyens d'échange thermique secondaires sont couramment placés à proximité de la source lumineuse et/ou intégrés à cette dernière, et plus spécifiquement sont disposés au voisinage de sa connectique et/ou de son support à l'intérieur du boîtier. Ces moyens d'échange thermiques secondaires ont pour inconvénients d'accroître l'encombrement général du système optique et de rendre délicat son implantation à l'intérieur du dispositif d'éclairage (notamment un projecteur) et/ou de signalisation. Les performances obtenues par le dispositif de refroidissement qui vient d'être décrit pour l'évacuation de la chaleur produite par la source lumineuse permettent de limiter la surface d'échange thermique nécessaire pour les moyens d'échange thermique secondaires, et donc leur encombrement.
  • Outre l'agencement des organes constitutifs des moyens de maintien affectés à l'extrémité distale du caloduc, on reconnaîtra aussi un dispositif de l'invention en ce que les moyens de maintien comprennent aussi préférentiellement au moins un deuxième fourreau thermoconducteur qui enveloppe l'extrémité proximale du caloduc et qui est intégré à un châssis de maintien de la source lumineuse et d'au moins un guide de lumière associé à cette source lumineuse. Un tel châssis de maintien présente une surface optimisée de prélèvement de la chaleur produite par la source lumineuse.
  • Ces dispositions visent à favoriser l'échange thermique par conduction entre l'extrémité proximale du caloduc et les moyens de maintien qui lui sont affectés à l'intérieur du boîtier. Le châssis de maintien intègre le deuxième fourreau, et est en relation étroite avec l'environnement proche de la source lumineuse qu'il enveloppe pour prélever la chaleur produite par la source lumineuse en cours de fonctionnement.
  • Plus particulièrement, le châssis est associé à un élément thermoconducteur qui est porteur de la source lumineuse et qui enveloppe son environnement proche pour prélever et transmettre par conduction la chaleur produite par la source lumineuse vers le deuxième fourreau.
  • Selon une forme de réalisation, l'élément porteur de la source lumineuse est assemblé et/ou intégré au châssis suivant une direction orthogonale à l'extension générale de l'extrémité proximale du caloduc.
  • Selon une autre forme de réalisation, le châssis est agencé en tunnel de réception de l'élément porteur de la source lumineuse, de sa connectique de raccordement au circuit électrique du véhicule, et du guide de lumière. Par exemple, le deuxième fourreau est latéralement prolongé par le châssis, qui comporte des parois latérales et une paroi de couverture enveloppant l'élément porteur de la source lumineuse. Le châssis et/ou l'élément porteur de la source lumineuse sont avantageusement chacun réalisés par découpage et pliage et/ou déformation d'une pièce de métal, telle qu'une tôle, une feuille ou une plaque dont l'épaisseur est choisie selon les facultés de prélèvement de chaleur souhaitée en fonction de la puissance de fonctionnement de la source lumineuse. Le châssis et/ou l'élément porteur comportent pour l'un au moins d'entre eux des griffes ou organes analogues de fixation du châssis et de l'élément porteur l'un à l'autre.
  • Les moyens de maintien et de mise en relation de l'extrémité proximale du caloduc avec l'environnement proche de la source lumineuse sont obtenus à moindres coûts pour un prélèvement de la chaleur produite par la source lumineuse et une conduction de cette chaleur vers l'extrémité proximale du caloduc qui sont optimisés.
  • L'agencement proposé du dispositif de refroidissement, et notamment les dispositions prévues relatives au moyens de maintien du caloduc à ses extrémités, de prélèvement de la chaleur produite par la source lumineuse et d'évacuation de cette chaleur par dissipation vers l'intérieur du boîtier et/ou par l'intermédiaire des moyens d'échange thermique, permet des diverses applications du dispositif de refroidissement sans modifications significatives de sa structure. Plus particulièrement, le dispositif de refroidissement proposé dans la présente invention permet son application pour de quelconques dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation, et notamment quelle que soit la puissance de fonctionnement de la ou des sources lumineuses que comportent ces dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation.
  • Par exemple, le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la présente invention est un dispositif de signalisation, la source lumineuse étant constituée d'au moins une DEL et dont la puissance globale de fonctionnement est comprise entre 1 Watts et 6 Watts, Dans ce cas d'une puissance de fonctionnement faible de la source lumineuse, la dissipation de la chaleur produite et à évacuer est susceptible d'être réalisée isolément par les moyens de maintien de l'extrémité distale du caloduc, notamment agencés en organe de dissipation de la chaleur vers l'intérieur du boîtier. Préférentiellement, le feu de signalisation est susceptible d'être un feu de position à usage diurne (DRL : Decline Day Time Running Light en anglais).
  • Le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la présente invention peut également être un module d'éclairage d'un projecteur, la source lumineuse étant composée d'au moins une DEL de puissance, dont la puissance globale de fonctionnement est comprise entre 20 Watts et 50 Watts. Un tel feu d'éclairage est par exemple un feu à courte portée, tel que feu de code ou feu antibrouillard, ou encore un feu à longue portée tel qu'un feu de route. La puissance de fonctionnement de la source lumineuse étant importante, les caractéristiques d'extension axiale des fourreaux, voire de l'organe de dissipation de chaleur dans son ensemble, sont aisément adaptables sans pour autant complexifier leur structure. Dans ce cas, l'organe de dissipation de chaleur et de maintien de l'extrémité distale du caloduc est préférentiellement en relation avec les moyens d'échange thermique implantés à l'extérieur du boîtier.
  • La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles :
    • La fig.1 est une illustration en perspective d'un dispositif de refroidissement de la présente invention selon un premier exemple de réalisation.
    • Les fig.2 et fig.3 sont des illustrations respectivement de bout et en perspective de moyens de maintien de l'extrémité distale d'un caloduc à l'intérieur du boîtier d'un projecteur, selon l'exemple de réalisation du dispositif de refroidissement représenté sur la fig.1.
    • La fig.4 est une illustration en perspective d'un dispositif de refroidissement de la présente invention selon un deuxième exemple de réalisation.
    • La fig.5 est une illustration de bout de moyens de maintien de l'extrémité distale d'un caloduc à l'intérieur du boîtier d'un projecteur, selon l'exemple de réalisation du dispositif de refroidissement représenté sur la fig.4.
    • La fig.6 est une illustration en perspective d'un dispositif de refroidissement de la présente invention selon un troisième exemple de réalisation.
    • La fig.7 est une illustration en perspectives d'un dispositif de refroidissement de la présente invention selon un quatrième exemple de réalisation.
    • La fig.8 est une illustration en perspectives d'un dispositif de refroidissement de la présente invention selon un cinquième exemple de réalisation.
    • La fig.9 est une illustration en perspective d'un châssis que comporte un dispositif de refroidissement de la présente invention selon une forme particulière de réalisation.
  • Sur la fig.1, un dispositif de refroidissement est destiné à équiper un projecteur d'un véhicule automobile. Plus particulièrement, ce dispositif est destiné au refroidissement de la source lumineuse 1 d'un système optique 2 logé à l'intérieur d'un boîtier 3 du projecteur. Sur l'exemple d'application illustré, le système optique 2 est agencé pour la projection d'un feu de position à usage diurne. Ce système optique 2 associe notamment un couple de DEL qui sont portées par un châssis 4 et qui sont orientées en bout d'un guide de lumière 5 de conformation annulaire. Le dispositif de refroidissement comprend un caloduc 6 dont l'extrémité proximale 7 est en relation avec l'environnement proche des DEL pour prélever la chaleur dégagée par la source lumineuse 1 qu'elles composent. Une telle mise en relation est notamment réalisée par l'intermédiaire du châssis 4. L'extrémité distale 8 du caloduc 6 est en relation avec des moyens de transfert thermique pour évacuer à son extrémité distale 8 la chaleur qu'il véhicule, après prélèvement de cette chaleur à son extrémité proximale 7.
  • En se reportant par ailleurs sur les fig.2 et fig.3, les moyens de transfert thermique comprennent un premier fourreau 10 qui enveloppe l'extrémité distale 8 du caloduc 6. Ces moyens de transfert thermique constituent des moyens de maintien du caloduc 6 à l'intérieur du boîtier par l'intermédiaire de son extrémité distale 8. Notamment, le premier fourreau 10 constitue non seulement des moyens de maintien du caloduc 6 à l'intérieur du boîtier 3, mais aussi des moyens de dissipation vers l'intérieur du boîtier 3 de la chaleur qu'il reçoit de l'extrémité distale 8 du caloduc 6. Le premier fourreau 10 est muni d'une semelle 11 pour sa fixation sur un organe porteur 12. Sur l'exemple de réalisation illustré, l'organe porteur 12 est constitué d'un élément structurel 13 constitutif du boîtier 3, ou de manière analogue d'un quelconque organe solidaire du boîtier 3. L'extension axiale du premier fourreau 10 permet de conforter le maintien du caloduc 6, et d'optimiser l'échange de chaleur entre l'extrémité distale 8 du caloduc 6 et le premier fourreau 10. Le premier fourreau 10 et la semelle 11 sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'organes de jonction 14, qui sont agencés en ailettes aptes à accroître la dissipation à l'intérieur du boîtier 3 de la chaleur transmise par l'extrémité distale 8 du caloduc 6 au premier fourreau 10. L'ensemble comprenant le premier fourreau 10, les organes de jonction 14 et la semelle 11 constitue globalement un organe de dissipation de chaleur 9.
  • Sur les exemples de réalisation représentés sur les fig.1 à fig.5, et fig.7 à fig.8, le premier fourreau 10 est agencé en pince 16 élastiquement déformable, apte à enserrer la paroi extérieure de l'extrémité distale du caloduc 6. Pour favoriser le passage en force de l'extrémité distale 8 du caloduc 6 vers le volume intérieur du premier fourreau 10, les mâchoires de la pince 16 constitutives du premier fourreau 10 sont prolongées par des retours 17 évasés vers l'extérieur.
  • Les fig.4 et fig.5 représentent une variante de réalisation des moyens de maintien de l'extrémité distale 8 du caloduc 6. La semelle 11 équipant le premier fourreau 10 est exploitée pour la fixation de la pince 16 sur un organe porteur 12 agencé en socle thermoconducteur 18. L'extension transversale de la semelle 11 est optimisée, pour favoriser l'échange thermique entre le premier fourreau 10 et le socle thermoconducteur 18. Ce socle thermoconducteur 18 est en relation, voire est intégré, avec des moyens d'échange thermique 19 constitués sur l'exemple de réalisation illustré par un radiateur à ailettes 20. Ces moyens d'échange thermique 19 sont placés à l'extérieur du boîtier 3 pour évacuer la chaleur en provenance de la semelle 11 à hors du boîtier 3. Pour autoriser la jonction entre la semelle 11 et le socle thermoconducteur 18, une fenêtre 21 est ménagée à travers la paroi 22 du boîtier 3. Cette fenêtre 21 est apte à être facilement et rigoureusement obturée par le socle thermoconducteur 18 pour éviter une altération de l'étanchéité du boîtier 3 du projecteur. A cet effet, le socle thermoconducteur 18 est munie d'une collerette 23 constituant une embase pour les moyens d'échange thermique 19. Un joint périphérique 24 de bordure de la fenêtre 21 est interposé entre la collerette 23 et la face extérieure de la paroi 22 du boîtier 3. Ce joint périphérique 24 est apte à être compressé lors du montage des moyens d'échange thermique 19 à l'extérieur du boîtier 3, par application contre la paroi 22 du boîtier 3.
  • Les moyens de transfert thermique associent l'organe de dissipation de chaleur 9 composé du premier fourreau 10, de la semelle 11 et des organes de jonction 14, le socle thermoconducteur 18 et les moyens d'échange thermique 19. La chaleur acheminée vers l'extrémité distale 8 du caloduc 6 est transmise par conduction au premier fourreau 10, puis à la semelle 11 par l'intermédiaire des organes de jonction 14, puis au socle thermoconducteur 18, puis enfin aux moyens d'échange thermique 19.
  • L'utilisation d'un socle thermoconducteur 18 présente aussi l'avantage de permettre une mise en relation de plusieurs caloducs 6 avec les moyens d'échange thermique 19 placés à l'extérieur du boîtier 3. Sur l'exemple de réalisation illustré sur les fig.4 à fig.6, deux caloducs 6 sont affectés à une source lumineuse respective, non représentée sur les fig.2 à fig.6, et leurs extrémités distales 8 sont chacune enveloppées par des premiers fourreaux 10 respectifs. Chacun de ces premiers fourreaux 10 est fixé sur le socle thermoconducteur 18 par l'intermédiaire de la semelle 11 dont ils sont respectivement munis. Selon une forme de réalisation non représentée, les moyens de maintien de l'extrémité distale 8 du caloduc 6 sont susceptibles de comporter une semelle 11 porteuse de plusieurs premiers fourreaux 10 affectés à des caloducs 6 respectifs.
  • La semelle 11 est par exemple fixée au socle thermoconducteur 18 par l'intermédiaire d'organes d'emboîtement, mais d'autres moyens de fixation peuvent être envisagés. La simplicité de la structure de mise en relation entre l'extrémité distale 8 du caloduc 6 et les moyens de maintien compris dans les moyens de transfert thermique, permet de mettre en oeuvre aisément de quelconques moyens de fixation entre la semelle 11 et le socle thermoconducteur 18.
  • Sur la fig.6, le premier fourreau 10 que comprennent les moyens de maintien est agencé en tube, à l'intérieur duquel est logé l'extrémité distale 8 du caloduc 6. La semelle 11 est disposée dans un plan radialement médian du premier fourreau 10. Le tube est susceptible d'être composé de deux demi-coques assemblées entre elles, pour faciliter le montage de l'extrémité distale 8 du caloduc 6 à l'intérieur du premier fourreau 10. Les moyens de maintien, qui associent notamment le premier fourreau 10 et la première semelle 11, sont fixés sur un socle thermoconducteur en relation avec des moyens d'échange thermique 19, à la manière de la variante de réalisation représentée sur la fig.4.
  • Sur les fig.7 et fig.8, le dispositif est exploité pour le refroidissement de DEL 27 utilisées en association avec un ou plusieurs guides de lumière 5. Un châssis 26 constitue un deuxième fourreau 28 que comprennent les moyens de maintien du dispositif. Ce châssis 26 est associé à un élément thermoconducteur 30,32 porteur d'une ou de plusieurs DEL 27 et du ou des guides de lumière 5 qui leurs sont affectés. Le châssis 26 est agencé pour constituer un corps de prélèvement par conduction de la chaleur produite par la source lumineuse 1.
  • Sur l'exemple de réalisation représenté sur la fig.8, l'élément thermodonducteur 30 est disposé suivant une orientation orthogonale à l'extension générale de l'extrémité proximale du caloduc 6 maintenue par le châssis 26 constitutif du deuxième fourreau 28.
  • A titre indicatif et idéalement pour l'exemple de réalisation illustré sur la fig.8, l'extension axiale du deuxième fourreau 28 constitué par le châssis 26 est de l'ordre de 3,5 cm, pour une largeur de l'ordre de 1 cm et une hauteur de l'ordre de 1 cm. L'élément thermoconducteur 30 est quant à lui sensiblement constitué d'un cube d'arrête de l'ordre de 1 cm. Le châssis 26 et l'élément thermoconducteur 30 présentent une surface de l'ordre de 18 cm2 à 20 cm2 et se comportent idéalement comme un corps rayonnant d'émissivité de coefficient 0,8, apte à évacuer 0,42 W pour une élévation de température de 40°C, soit une résistance thermique de l'ordre de 100°C / W. Toujours à titre indicatif le caloduc 6 est apte à correspondre à une résistance thermique maximale de l'ordre de 0,5°C / W. Toujours à titre indicatif, le premier fourreau 10 est d'une extension axiale de l'ordre de 3,5 cm pour enserrer la périphérie de l'extrémité distale 8 du caloduc 6. Le transfert de chaleur s'effectue naturellement par conduction entre le caloduc 6 et les fourreaux 28,10, de la graisse thermique étant préférentiellement interposée entre les fourreaux 28,10 et les extrémités correspondantes 7,8 du caloduc 6. Le transfert de chaleur entre les fourreaux 28,10 et les extrémités correspondantes 7,8 du caloduc 6 sont obtenues sur une surface de l'ordre de 120 cm2. L'évacuation de la chaleur en provenance de l'extrémité distale 8 du caloduc 6 par l'intermédiaire du premier fourreau 10 est de l'ordre de 2,5 W pour une élévation de température de l'ordre de 30°C, soit une résistance thermique de 12°C / W.
  • Sur la fig.9, le deuxième fourreau 28 est intégré au châssis 26 en étant formé par roulage d'une tôle, d'une plaque, d'une feuille de métal ou matériau analogue. Le deuxième fourreau 28 est prolongé par le châssis 26, qui est replié sur lui-même pour former un tunnel 31. L'agencement en tunnel 31 du châssis 26 lui confère l'aptitude à recevoir l'élément porteur 32 de la source lumineuse 1, de sa connectique 33 et d'un ou de plusieurs guide de lumière, non représentés. Le châssis 26 comporte par découpage et pliage des griffes 34 de maintien de l'élément porteur 32. Le transfert de chaleur en provenance de la source lumineuse 1 vers le caloduc 6 est optimisé à partir de l'agencement en tunnel 31 du châssis 26, qui enveloppe l'élément porteur 32. Le prélèvement de la chaleur est optimisé, et sa conduction vers le deuxième fourreau 28 est favorisée par l'intégration du châssis 26 et du deuxième fourreau 28 dans une même pièce de métal.
  • Selon une première approche globale de la présente invention, les moyens de maintien du caloduc 6 sont exploités pour mettre en relation l'extrémité distale 8 du caloduc 6 avec des moyens de transfert thermique. Ces moyens de transfert thermique sont susceptibles d'être constitués par les moyens de maintien du caloduc 6 par son extrémité distale seulement, qui sont formés par un organe de dissipation de chaleur 9 associant le premier fourreau 10, les ailes de jonction 14 et la semelle 11. Cet organe de dissipation de chaleur 9 est apte à être fixé sur un quelconque organe porteur 12 situé à l'intérieur du boîtier 3, et notamment un élément structurel 13 de sa paroi 22. Dans ce cas, la chaleur transmise au premier fourreau 10 par l'extrémité distale 8 du caloduc 6 est dissipée à l'intérieur du boîtier 3. Une telle structure du dispositif de refroidissement est plutôt adaptée à l'évacuation de la chaleur en provenance du caloduc 6, dont l'extrémité proximale 7 est en relation avec une source lumineuse 1 à faible puissance de fonctionnement comprenant un ou plusieurs DEL.
  • Selon une deuxième approche globale de l'invention, les moyens de transfert thermique sont aussi susceptibles d'associer l'organe de dissipation de chaleur 9 et des moyens d'échange thermique 19 placés à l'extérieur du boîtier 3. Dans ce cas, les moyens de maintien du caloduc par l'intermédiaire de son extrémité distale 8 formant des moyens de transfert thermique par conduction de la chaleur en provenance de l'extrémité distale 8 du caloduc 6 vers le premier fourreau 10, puis vers la semelle 11 de fixation de l'organe de dissipation de chaleur 9 sur un socle thermoconducteur 18 en relation avec des moyens d'échange thermique 19 fixés à l'extérieur du boîtier 3. Le socle 18 constitue un organe d'obturation d'une fenêtre 21 ménagée à travers la paroi 22 du boîtier 3, pour autoriser la mise en relation tant par fixation mécanique que par transfert thermique par conduction, entre les moyens de maintien constitués de l'organe de dissipation de chaleur 9 et les moyens d'échange thermique 19. Une telle structure du dispositif de refroidissement est plutôt adaptée à l'évacuation de la chaleur en provenance de l'extrémité distale 8 du caloduc 6, dont l'extrémité proximale 7 est en relation avec une source lumineuse 1 à forte puissance de fonctionnement, notamment constituée d'une ou de plusieurs DEL de puissance. L'exploitation d'un socle thermoconducteur 18 pour porter les moyens de maintien permet aussi d'utiliser plusieurs moyens de maintien respectivement affectés à des caloducs 6 de refroidissement de sources lumineuses 1 respectives, et de permettre un transfert thermique entre l'extrémité distale 8 du caloduc 6 et les moyens d'échange thermique 19 sans modification significative des moyens de maintien affectés à chacun des caloducs 6.
  • Selon une troisième approche globale de l'invention, l'agencement au moins du premier fourreau 10 en pince 16 d'enserrement élastique de la périphérie de l'extrémité correspondante du caloduc 6 suivant une extension axiale déterminée, permet de réaliser les moyens de maintien du caloduc 6 à moindres coûts. Cette pince 16 permet de maintenir efficacement le caloduc 6 en position à l'intérieur du boîtier. Cette pince 16 permet aussi de permettre l'ajustement de son extension axiale de manière simple et peu coûteuse, pour permettre finalement d'ajuster ses capacités de dissipation thermique en fonction de la chaleur transmise par l'extrémité distale 8 du caloduc 6. Cette pince 16 permet aussi de relier le premier fourreau 10 et la semelle 11 par des organes de jonction 14 conformées en ailettes de dissipation de chaleur optimisant la faculté intrinsèque de l'organe de dissipation de chaleur 9 à évacuer la chaleur en provenance de l'extrémité distale 8 du caloduc 6 vers l'intérieur du boîtier 3. L'organe de dissipation de chaleur 9, comprenant la pince 16 reliée à la semelle 11 par l'intermédiaire des organes de jonction 14, peut être conformé et/ou agencé librement et facilement à moindres coûts, par pliage d'une feuille de métal notamment. L'agencement du premier fourreau 10 en pince 16 permet de le fixer aisément par l'intermédiaire de la semelle 11 dont il est muni sur un quelconque organe porteur 12, voir sur un socle thermoconducteur 18 ou analogue agencé pour être rapporté à l'extérieur du boîtier 3 sans porter atteinte à l'étanchéité de ce dernier. L'agencement en pince 16 du premier fourreau 10 permet aussi de faciliter les modalités de montage du dispositif à l'intérieur du boîtier 3, et plus particulièrement les modalités d'assemblage entre le caloduc 6 et les moyens de maintien de son extrémité distale 8, en présence ou non des moyens d'échange thermique 19. La structure de l'organe de dissipation de chaleur 9 en pièce monobloc permet l'adaptation des moyens de maintien du caloduc 6 selon les caractéristiques requises de résistance thermique et/ou de dissipation de chaleur recherchées vers l'intérieur du boîtier 3, sans modification significative de la structure du dispositif et à moindres coûts.
  • En outre, l'agencement des moyens de maintien des extrémités du caloduc 6 en fourreaux permet d'adapter aisément la capacité de transfert thermique du caloduc 6 avec respectivement les moyens d'échange thermique et la source lumineuse 1. La capacité de l'ensemble des organes que comprennent les moyens de maintien à dissiper la chaleur en provenance de l'extrémité distale 8 du caloduc 6 à l'intérieur du boîtier 3 peut être aisément adaptée. Cette adaptation est notamment obtenue en faisant varier l'extension axiale des fourreaux 10,26 en relation avec les extrémités 7,8 correspondantes du caloduc 6, selon les besoins spécifiques et plus particulièrement selon la puissance de fonctionnement de la source lumineuse 1 dont la chaleur est à évacuer. Dans le cas où une pluralité de moyens de maintien sont affectés à des caloducs 6 respectifs et sont en relation avec des mêmes moyens d'échange thermique 19 par l'intermédiaire du socle thermoconducteur 18, la faculté de conduction de chacun de ces moyens de maintien peut être adaptée spécifiquement et indépendamment en fonction du caloduc qui leur est affecté.
  • On notera que les valeurs de puissance de fonctionnement des sources lumineuses et de dimensionnement des organes constitutifs du dispositif de refroidissement de la présente invention sont données à titre indicatif et ne sont en rien restrictives quant à la portée de la présente invention. Les illustrations faites à partir des capacités d'exploitation du dispositif de refroidissement de la présente invention à des sources lumineuses fonctionnant à des puissances de valeurs significativement différentes, mettent en évidence les avantages procurés par ce dispositif au regard de sa modularité pour différentes applications, sans pour autant complexifier sa structure ni la modifier profondément, ni sans affecter les résultats techniques et avantages obtenus qui ont été énoncés.

Claims (15)

  1. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile, comprenant un dispositif de refroidissement et au moins une source lumineuse (1), ledit dispositif de refroidissement comprenant au moins un caloduc (6) en relation d'une part à son extrémité proximale (7) avec la source lumineuse (1) et d'autre part à son extrémité distale (8) avec des moyens de transfert thermique aptes à évacuer la chaleur produite par la source lumineuse (1), le caloduc (6) étant maintenu en position à l'intérieur d'un boîtier (3) dudit dispositif d'éclairage et/ou de signalisation entre la source lumineuse (1) et les moyens de transfert thermique par l'intermédiaire de moyens de maintien, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent au moins un premier fourreau thermoconducteur (10) qui est placé à l'intérieur du boîtier en enveloppant le caloduc (6) à son extrémité distale (8), et qui constitue un organe de dissipation vers l'intérieur du boîtier de la chaleur qu'il reçoit par conduction du caloduc (6).
  2. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier fourreau (10) est muni d'une semelle de fixation (11) sur un organe porteur (12) solidaire du boîtier (3).
  3. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'organe porteur (12) est agencé en socle thermoconducteur (18) de jonction entre les moyens de maintien et des moyens d'échange thermique (19) implantés à l'extérieur du boîtier (3).
  4. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que le socle (18) constitue un organe de fermeture étanche d'une fenêtre (21) ménagée à travers la paroi (22) du boîtier (3), cette fenêtre (21) étant dédiée à autoriser la mise en relation entre les moyens de maintien et les moyens d'échange thermique (19) implantés à l'extérieur du boîtier (3).
  5. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement comprend un organe de dissipation de chaleur (9) qui associe au moins le premier fourreau (10) enveloppant l'extrémité distale (8) du caloduc (6), une semelle (11) de fixation du premier fourreau (10) à un organe porteur (12,18) solidaire du boîtier (3), et des organes de jonction (14) entre la semelle (11) et le premier fourreau (10) aptes à former des ailettes de dissipation de la chaleur en provenance du premier fourreau (10).
  6. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface d'échange thermique entre les moyens de maintien et le caloduc (6) est ajustable selon les besoins à partir d'une optimisation transversale de la surface de contact périphérique entre l'extrémité distale du caloduc (6) avec le premier fourreau (10) et à partir d'une détermination sélective de l'extension axiale du premier fourreau (10) autour de l'extrémité distale (8) du caloduc (6).
  7. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier fourreau (10) est agencé en pince (16) élastiquement déformable et comprenant des mâchoires, ladite pince étant ainsi apte à enserrer la paroi extérieure de l'extrémité distale (8) du caloduc (6) entre lesdites mâchoires.
  8. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les mâchoires de la pince (16) sont au nombre de deux et sont hémicylindriques.
  9. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les mâchoires de la pince (16) sont prolongées par des retours (17) évasés vers l'extérieur aptes à favoriser le guidage et l'introduction en force de l'extrémité distale (8) du caloduc (6) entre les mâchoires de la pince (16).
  10. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement comprend plusieurs premiers fourreaux (10) affectés chacun à un caloduc (6) respectif et fixés à un même organe porteur (12).
  11. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent au moins un deuxième fourreau thermoconducteur (28) qui enveloppe l'extrémité proximale (7) du caloduc (6) et qui est intégré à un châssis (26) de maintien de la source lumineuse (1) et d'au moins un guide de lumière (5) associé à cette source lumineuse (1).
  12. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 11, caractérisé en ce que le châssis (26) est associé à un élément thermoconducteur (30,32) qui est porteur de la source lumineuse (1) et qui enveloppe son environnement proche pour prélever et transmettre par conduction la chaleur produite par la source lumineuse vers le deuxième fourreau (28).
  13. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 12, caractérisé en ce que le châssis (26) et/ou l'élément porteur (32) sont réalisés par découpage et pliage d'une tôle, et comportent pour l'un au moins d'entre eux des griffes (34) de fixation du châssis (26) et de l'élément porteur (32) l'un à l'autre.
  14. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce que ce dispositif d'éclairage et/ou de signalisation est un dispositif de signalisation, préférentiellement un feu de position à usage diurne, la source lumineuse (1) étant constituée d'au moins une DEL et dont la puissance globale de fonctionnement est comprise entre 1 Watts et 6 Watts.
  15. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce que ce dispositif d'éclairage et/ou de signalisation est un module d'éclairage d'un projecteur, la source lumineuse (1) étant composée d'au moins une DEL de puissance et dont la puissance globale de fonctionnement est comprise entre 20 Watts et 50 Watts.
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