EP4634571A1 - Module d'éclairage comprenant un dispositif de refroidissement produisant un flux d'air par ionisation de l'air - Google Patents

Module d'éclairage comprenant un dispositif de refroidissement produisant un flux d'air par ionisation de l'air

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Publication number
EP4634571A1
EP4634571A1 EP23822368.9A EP23822368A EP4634571A1 EP 4634571 A1 EP4634571 A1 EP 4634571A1 EP 23822368 A EP23822368 A EP 23822368A EP 4634571 A1 EP4634571 A1 EP 4634571A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
heat sink
channel
lighting module
fins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23822368.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Miguel-Angel CANTUDO
Antonio Illan
Daniel Teba
Carlos Gomez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP4634571A1 publication Critical patent/EP4634571A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/42—Forced cooling
    • F21S45/43—Forced cooling using gas

Definitions

  • TITLE Lighting module comprising a cooling device producing an air flow by air ionization
  • the present invention relates to a lighting module for a motor vehicle and in particular to the cooling of the lighting module. More particularly, the invention relates to a heat dissipator generated by at least one component integrated into a lighting module (headlight and/or signaling device) and in particular the front headlights of motor vehicles.
  • the light sources present in the lighting module are subject to overheating and must often be cooled. This is particularly the case for semiconductor light sources, such as light-emitting diodes, or mini light-emitting diodes or micro-light-emitting diodes or organic light-emitting diodes with an active matrix or laser diodes. These light sources are indeed very small while offering significant lighting power. They are generally arranged on a printed circuit board and are often thermally coupled to one or more heat sinks, also called radiators.
  • the published patent document FR3042259 discloses a projector comprising lighting modules and an air cooling duct for said plurality of lighting modules, with at least one inlet for the air flow coming from one or several mechanical fans, several air outlets to said plurality of lighting modules, and a passage connecting said at least one inlet to said air outlets.
  • the mechanical fan(s) and the duct are bulky and complex.
  • the flow of air produced by the mechanical fan in the ducts or along the fins is affected by boundary layer effects.
  • the presence of a boundary layer results in the presence of a thin layer of stagnant air, behaving as a thermal insulator between the air flow and the heat sink.
  • the thickness of the boundary layer increases along the duct, which reduces the operational section of the duct or between two fins, thus reducing the air flow. This phenomenon significantly increases the thermal resistance of the heatsink, requiring larger heatsinks with powerful ventilation.
  • the applicant has considered, without disclosing, a solution not retained consisting of having a cooling device which uses an electro-fluid-dynamic fan operating without movement of a mechanical part in place of the mechanical fan to produce a flow of air towards a heat sink.
  • the electro-fluid-dynamic fan ionizes the air surrounding a charged conductor, producing corona airflow.
  • the electro-fluidodynamic fan takes advantage of the corona effect to direct a current of air towards a heat dissipation element equipped with fins arranged downstream of the electro-fluidodynamic fan, in order to cool the fins of the heat sink which are responsible for receiving the heat of a component intended to be cooled and to dissipate it.
  • Adapting these devices to automotive lighting modules results in bulky devices including bulky heat sinks and electro-fluidic fan arrangements whose cooling performance and power consumption remain conventional.
  • the object of the present invention is therefore to provide a cooled device having a better ratio between efficiency and size than the prior art, and than the cooling device envisaged by the applicant in the previous paragraph.
  • a first object of the present invention consists of a lighting module for a motor vehicle comprising: a substrate comprising an electronic circuit, a light source mounted on the substrate, connected to the electronic circuit in order to power the light source, a cooling device producing an air flow by ionization of the air comprising: an electrically conductive heat sink forming a first electrode, comprising: a first face in thermal contact with the substrate and a second face opposite the first face, an electrode unit facing the second face of the electrically conductive heat sink, the an electrode unit comprising: a dielectric electrode support, at least one second electrode supported by the electrode support, the second electrode extending along the second face, said second electrode being spaced from the heat sink, wherein the heat sink forming the first electrode or the second electrode is connected to a terminal of positive polarity forms a positive electrode and respectively the second electrode or the heat sink forming the first electrode is connected to ground to form a negative electrode, so as to produce an air flow movement directed against the heatsink by ionizing the
  • either the heat sink (30, 30') forming the first electrode is connected to a positive polarity terminal to form a positive electrode, and the second electrode (311, 311', 311'") is connected to ground to form a negative electrode,
  • either the second electrode (311, 311 ', 311 '") is connected to a positive polarity terminal to form a positive electrode, and the heat sink (30, 30') forming the first electrode is connected to ground to form a negative electrode;
  • directing against we mean the fact of producing an ionic wind, by ionization of the air by an electrode, by producing and moving ions directed towards the other electrode until they come into contact with this other electrode, said movements of ions causing surrounding air particles to move, thereby causing air to flow from one electrode to the other electrode.
  • the cooling device of the invention uses the heat sink of the lighting module as part of the electrofluidic fan, which reduces the bulk of the cooling device. Not using a mechanical, i.e. mobile fan (motor and blade) or tubes also reduces the weight of the cooling device.
  • the fact of using the heat sink as a radiator as well as an electrode of an electro-fluidic fan makes it possible to directly improve the cooling efficiency.
  • the surface of the heat sink forms the other electrode of the electro-fluidic fan
  • air movement takes place between the electrode surfaces, thereby reducing the thickness of the boundary layer considerably, and, by same occasion, reducing or avoiding the thermal insulation effect of a layer of stagnant air in contact with the heat sink.
  • the dissipator is itself an electrode therefore resolves the boundary layer problem of the non-retained solution envisaged by the applicant.
  • the heatsink may include fins to promote heat exchange with the air moved by the fan. The reduction in boundary layer promotes air circulation between the fins.
  • the heatsink includes pins, pads, or other types of protuberances making it possible to increase the heat exchange surface of the heatsink.
  • the cooling is sufficiently efficient to use an FR4 type PCB as a substrate, even if FR4 printed circuits have worse heat transfer characteristics than those of IMS PCBs which are more expensive.
  • cheaper components can be used because the steady-state temperature is lower due to better heat dissipation.
  • a PCB IMS type substrate we mean a substrate comprising an electrically insulating layer, for example of the CML6 type (polymer containing ceramic reinforced by a fiberglass weave), placed on a sole metallic, for example aluminum, and covered with a conductive layer of copper.
  • CML6 type polymer containing ceramic reinforced by a fiberglass weave
  • PCB FR4 type substrate we mean substrates composed of epoxy and glass fabrics; such substrates form in the majority of double-sided and multilayer printed circuits.
  • the lighting module according to the invention can also have the optional characteristics listed below, considered individually or in combination:
  • the second face of the electrically conductive heat sink comprises fins, said fins forming between them at least one channel along which at least the second electrode extends.
  • the fins forming a channel with the electrode unit allow the air displaced by the cooling device to be channeled. This allows for more air/sink exchange and the fins also allow the heatsink to be better cooled.
  • the invention also solves the problem of bulk encountered on heatsinks of the prior art.
  • the dielectric electrode support is in contact with a longitudinal edge of the fins. This allows the channel to be closed longitudinally and thus form a closed channel between the inlet(s) and the outlet(s).
  • the channel is formed between the electrode unit, the fins facing the electrode unit and a part of the surface of the dissipator located between the fins, the channel forming a flow circuit of the cooling air circulating between an inlet opening and an outlet opening formed between the unit electrode unit and the heat sink or in the electrode unit and/or the heat sink, and the second electrode includes an electrical surface facing the first and/or the second fin.
  • the second electrode runs along the fins of the heat sink so that an ionic wind is established between these electrodes.
  • the electrical surface of the second longitudinal electrode faces a second fin
  • the first and the second fin form longitudinal edge walls of the channel
  • the dielectric electrode support forms a channel cover
  • a surface of the heat sink between the first and second fins forms a bottom of the channel
  • the electrical surface of the second electrode is oriented along the fins.
  • the electrode unit comprises a plurality of fins extending from the dielectric electrode support, forming between them with the electrically conductive heat sink a plurality of channels parallel to each other, forming different fresh air flow circuits, and in which the lighting module comprises a second electrode per fresh air flow circuit along at least one channel forming the fresh air flow circuits.
  • the fins of the electrode unit are in physical contact or at least in thermal contact (by an electrically insulating thermal paste or layer for example) with the electrically conductive heat sink.
  • the fins of the electrode unit are metallic.
  • the first and second fins each form a longitudinal edge wall of the channel and the electrode support with a surface of the heat sink between the first and second fins, form each respectively a cover and a bottom of the channel, the electrical surface of the second electrode runs along the fins.
  • the second electrode is located closer to the bottom than to the cover.
  • the second electrode is located closer to the cover than to the bottom, for example closer to the ends of the fins.
  • the electrode unit and/or the heat sink forms an inlet opening and/or an outlet opening to respectively bring fresh air into the at least one channel and expelling hot air from the at least one channel, the air flow movement being produced from said inlet opening towards the outlet opening.
  • Fresh air means the air intended to cool the heat sink.
  • hot air we mean the air heated because it has served to cool the heat sink.
  • each first fin and second fin also contribute to forming another channel, respectively second and third channel
  • the electrode unit comprises two other second electrodes, each supported by the dielectric support in respectively the second and the third channel. This allows the first and second fins to be used in two channels, reducing the volume and weight of the cooling device.
  • the second electrode and the heat sink forming the first electrode are at a minimum distance of 1 to 5 mm.
  • the second electrode and the first fin are at a minimum distance of 1 to 5 mm and the second electrode and the second fins are at a minimum distance of 1 to 5 mm.
  • the second electrode is at the same minimum distance from the two fins. This arrangement makes it possible to balance the movement of the ions in order to reduce or even avoid disturbances to the air flow in the channel.
  • the channel comprises a second outlet opening located at a second longitudinal end of the channel.
  • This makes it possible to divide the (or each) channel into two cooling circuits each having opposite air flow directions.
  • the air circulates in two opposite directions, which makes it possible to reduce the air temperature at each of the outlets, for a given channel length.
  • Such a reduction in the temperature at the channel outlet allows better heat transfer throughout the channel, and thus more efficient cooling.
  • the inlet opening is located in the middle between the first and the second outlet opening. This allows the channel to have the same channel length between the input and outputs.
  • the entrance opening of the channel faces an area of the heat sink corresponding to an area of the substrate connected to the light source(s). This allows the hottest part of the heatsink to be in contact with the air entering the channel to decrease the areas of the heatsink with the highest temperatures; in fact, the air entering the channel is cooler because it has not yet been heated and therefore allows for more efficient cooling.
  • the entrance aperture may face the substrate area immediately behind the light source.
  • the light sources are mounted on a zone of the substrate extending in a main direction in the plane of the second face of the substrate, the channels extend in a direction perpendicular to +/-20 0 to the main direction.
  • the light sources can be mounted on the substrate by being aligned on an arrangement axis of the light sources; The area of the substrate then extends in the main direction formed by the axis of arrangement of the light sources.
  • the light sources are not all aligned, and the main direction in which the zone of the substrate on which they are arranged extends is an axis of the plane of the second face of the substrate making it possible to minimize a sum of the distances, preferably a sum of the squares of the distances, from each of the light sources to said axis.
  • the electrode support may comprise the inlet opening, which is perpendicular to a longitudinal axis of the channel. This allows the inlet opening to be located as close as possible to the hottest point to be cooled in the heatsink.
  • the outlet opening is located in a longitudinal end of the channel. Rotation or deviation of the airflow at the outlet is thus avoided, which contributes to optimal airflow in the heat sink, thereby increasing the performance of the device.
  • said second electrode is parallel to a first fin of the plurality of fins.
  • the electrode unit comprises one electrode per channel extending in this channel.
  • the cooling device comprises an inlet opening for all of the channels.
  • all of the channels open onto at least one outlet opening, in particular two outlet openings.
  • the second electrode is longitudinal along the fins which are longitudinal.
  • the fins are rectilinear and the second electrode is rectilinear and runs along the fins.
  • the fins are curved and the second electrode is curved and runs along the fins.
  • the second electrode is in the shape of a spiral running along the fins which are in the shape of a spiral, the inlet opening being at the center of the spiral and the outlet opening at the outer periphery. of the cooling device.
  • the second electrode of the support and the first electrode are at a constant minimum distance from each other. This has the effect of preventing the minimum arc voltage between the electrodes from encountering too large differences depending on the position along the electrode. Thus, a greater voltage between the two electrodes can be reached without generating electric arcs, which damage the electrodes and which prevent the establishment of a stable ionic wind.
  • the electrode unit is mounted on the heat sink. This makes it possible to control a non-variable (fixed) distance between the electrode unit and the heat sink, i.e. avoid having a variable distance between these two elements when mounting the module. Additionally, this allows for a lighting module that can be articulated.
  • the substrate is an FR4 PCB. This substrate is less expensive than the IMS PCB and the cooling device can effectively cool this type of substrate.
  • the substrate is an IMS PCB.
  • IMS PCB IMS PCB
  • the cooling device is well suited to light sources such as pixelated LEDs, such as monolithic pixelated LEDs, in which the LED comprises an array of light emitting elements grown from the same substrate.
  • the electronic circuit of the FR4 PCBs may include more than 2 layers, for example 4 layers.
  • the electrode formed by the electrically conductive heat sink is a negative electrode and the second electrode is a positive electrode.
  • This allows the electronic circuit to be connected to the heat sink because the negative electrode can be used as the ground terminal of the electronic circuit.
  • this helps avoid arcs electrical connections between the heat sink and other components of the lighting module or its environment, or towards a tool or part of the body of a person, in particular a tool or part of the body of a user introduced into the The vehicle enclosure in which the lighting module is mounted.
  • a less advantageous alternative would be to electrically isolate the heat sink, but this creates additional costs and complexity in material, manufacturing process, design and validation, while the effectiveness of such isolation could restrict the flow of air and thus harm the efficiency of heat dissipation of the whole.
  • the heat sink is connected to a ground terminal of the substrate and the electrode to a positive terminal.
  • the electrode formed by the electrically conductive heat sink is a positive electrode and the second electrode is a negative electrode.
  • the air is at atmospheric pressure and either the first or the second electrode called the positive electrode is electrically powered by a direct voltage with a value between 500 volts and 7000 volts. This provides sufficient power to ensure ionization and prevent the generation of electrical arcs.
  • the value of the voltage at the positive electrode is between 500 volts to 2000 volts.
  • This variation range is simpler to design in the automotive field than a voltage of up to 7000 volts.
  • the electrode support is made of plastic, such as polycarbonate or thermoplastic.
  • the lighting module comprises a high voltage control device comprising a positive terminal connected to the second electrode to power it electrically and in which the heat sink forming the negative electrode is connected to a vehicle ground terminal.
  • the high voltage control device comprises an information input of a temperature of an electronic component, the high voltage control device raising or reducing the high supply voltage of the electrode in function of the value received at the temperature information input.
  • a temperature sensor or a temperature estimator connected to the high voltage control device, makes it possible to influence the cooling air flow.
  • the module includes a temperature sensor on the substrate measuring the temperature of the light source.
  • the temperature sensor is mounted on the same face of the substrate as the light source (in the lighting chamber).
  • the lighting module comprises a lighting control device fixed in the housing in the rear chamber, the lighting control device comprising an input connector to be connected electrically to a power supply and an output connector electrically connected to the substrate, for example by a wiring harness.
  • the lighting control device comprises a second output connector connected to the second substrate to the power of the high voltage control device.
  • the first face of the electrically conductive heatsink comprises a flat surface and the substrate is a printed electronic circuit type card on which electronic components are mounted, having a face in contact with the flat surface by thermal paste. This allows the heat sink to absorb thermal energy from the electronic components mounted on the substrate.
  • a second aspect of the invention relates to a lighting device comprising: a lighting module according to the first aspect of the invention, which may also have one or more of the preceding characteristics, considered individually, or according to all technically possible combinations, a housing defining an interior space and an exterior space, comprising a transparent wall adapted to transmit the light rays emitted by the light sources towards the exterior of the housing, the housing supporting the lighting module in the space interior, wherein the cooling device includes a high voltage control device for powering the positive electrode, the high voltage control device is mounted in the housing.
  • the control device By mounting the high voltage control device of the cooling device in the housing, the mounting of the lighting module in the motor vehicle is simplified.
  • the control device therefore delivers a high voltage to the cooling device that it powers, for example by means of a cable harness, which usually involves unacceptable electromagnetic disturbances for the components of the headlight and the rest of a motor vehicle. in which the projector is assembled.
  • electromagnetic protections are known, for example cable shielding, leading to additional costs and excess consumption of material.
  • the voltage delivered is sufficiently stable so that the electromagnetic disturbances are negligible; thus, the control device can be integrated into the housing without additional costs.
  • the lighting device comprises an articulation device, which may be mechanical or electromechanical, for moving the at least one lighting module which is of high power to perform lighting functions frontal such as a low beam (a lighting beam with a horizontal cutoff) or a high beam (a wide beam), or a pixelated beam with vertical and possibly horizontal lines.
  • the wind cooling device ionic is particularly suitable for such a high-power lighting module dissipating a lot of heat.
  • the lighting device comprises: several light modules including several lighting modules according to the first aspect of the invention, the high voltage control device being electrically connected to at least one positive electrode of each cooling device of each lighting module to power them.
  • the lighting device comprises a housing surrounding each of the lighting modules, a transparent wall fixed to the housing, and a wall oriented so that the air leaving through the orifice of outlet of each channel is diverted towards the transparent wall.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a section of a lighting module according to a first example of a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2a is a side view of a lighting module according to a second embodiment of the invention/
  • FIG. 2b is a section A-A of Figure 2a.
  • FIG. 2c is a section B-B of Figure 2b.
  • FIG. 3 is a side view of a lighting module according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a side view of a lighting module according to a fourth embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows a block diagram of a section of a lighting module M1 for a motor vehicle according to an example of a first embodiment of the invention.
  • the lighting module M1 comprises a substrate 1 comprising an electronic circuit (not shown) and electronic components including at least one light source 2 (here three LEDs) mounted on the electronic substrate 1, connected to the electronic circuit in order to power the light source.
  • a light source 2 here three LEDs
  • the electronic components may belong to a source control device I.
  • the light source control device comprises electronic switches or switches of the power circuit of the light sources powering them electrically.
  • the light source control device may include other electronic components apart from the lighting module.
  • the lighting module M1 may include all or part of the electronic components electrically mounted on the substrate forming an electronic card.
  • the lighting module M1 comprises at least one temperature sensor of the light source 2 belonging to the control device for controlling and controlling a cooling device 3 explained below.
  • the light source 2 can participate in the generation, in other examples, of a low beam (a lighting beam with a horizontal cutoff) or of a high beam (a wide beam), or a pixelated beam with vertical and possibly horizontal cuts.
  • the lighting module can be located at the front of the vehicle (mounted in a front light or projector and/or warning device). signaling) or at the rear of the vehicle (mounted in a rear light) or even on the side of the vehicle (for example under the mirrors).
  • the lighting module M1 also includes the cooling device 3 producing an air flow by ionization of the air. Cooling device 3 uses electro-fluidodynamic fan technology.
  • the cooling device 3 comprises an electrically conductive heat sink 30 forming a first electrode of the electrofluidodynamic fan.
  • the electrically conductive heatsink 30, mentioned after "heatsink 30" comprises a first face in thermal contact with the substrate 1, in this example by a thermal paste 13, but could be in direct physical contact, i.e. say, the first face in physical contact with a surface of the substrate 1.
  • the heat sink 30 comprises a plurality of fins 300 on a second face opposite the first face.
  • the fins 300 are parallel in this example but can be oriented differently.
  • each fin 300 is rectilinear and extends longitudinally between a first and a second end each forming a transverse edge of the fin 300.
  • Each channel 33 comprises a longitudinal axis extending along and between the two fins 300.
  • the fins 300 are more numerous.
  • the heat sink 30 may have a number of fins independent of the number of channels. In another example not shown, there are only two fins and a channel 33.
  • the heatsink 30 is for example made of aluminum to dissipate heat through the fins.
  • the heatsink 30 comprises a wall comprising the first face and oppositely, on the second face, a plurality of channel bottoms 33. Each fin extends transversely between the wall and a longitudinal edge, and longitudinally along the wall , according to a first direction.
  • the cooling device 3 comprises an electrode unit 31 mounted on the heat sink 30 facing the second face of the heat sink 30 to form with the fins 300 and the lower surface of the wall, each channel 33. In other words, the electrode unit 31 forms a cover of the channels 33.
  • Each channel 33 comprises an inlet opening 312 and an outlet opening.
  • Figure 1 schematically represents a section of the lighting module M1 at the level of the entry opening 312.
  • the inlet opening 312 opens laterally onto the channel 33 (represented by two arrows in Figure 1).
  • the inlet opening is located between the side fins and the electrode unit 31.
  • the side inlet opening is located longitudinally at one end of the side fin 300 opposite the opening of exit.
  • each side fin comprises a side opening (between a transverse edge of a side fin and a transverse edge of the central fin) forming an inlet opening or an outlet opening.
  • each side fin can comprise at each end a side opening forming an inlet opening and/or an outlet opening.
  • the inlet opening is a longitudinal opening along the channel 33 (between a longitudinal edge of the corresponding side fin and the electrode unit) and each outlet opening is a side opening which passes through a side fin close to the wall of the heat sink.
  • the outlet opening is a longitudinal opening in the channel at a longitudinal end of the heat sink 30, that is to say between the longitudinal end of the corresponding lateral fin 300 and the longitudinal end of the central fin.
  • longitudinal end of a fin is meant the end of the edge of the fin extending in the first direction.
  • the side inlet opening is located longitudinally between the two ends of the dissipator 30, for example in the middle.
  • the location of the inlet and outlet opening is reversed (outlet opening between the longitudinal edge and the electrode unit 31 and inlet opening between the longitudinal ends of the central fin and the corresponding side fin or according to the previous example, close to the wall of the heatsink 30).
  • the electrode unit 31 comprises a dielectric electrode support 310 and at least one electrode 311 supported by the dielectric electrode support 310, hereinafter called “second electrode 311” or “support electrode”. In this embodiment, there is only one second electrode 311 supported by the electrode support 310, but the electrode unit 31 may comprise several second longitudinal electrodes 311, for example a second electrode 311 per channel 33 (as in the other embodiments explained below).
  • the dielectric electrode support 310 referred to as “electrode support 310" in the following, may be made of plastic such as polycarbonate or thermoplastic.
  • the second electrode 311 extends longitudinally along the two channels 33 between the two longitudinal edges of two fins 300. In this embodiment, the second electrode 311 extends laterally between the two lateral fins.
  • the second electrode 311 is spaced from the heat sink 30 and comprises an electrical surface facing each fin 300, forming a space between each fin and the second electrode 311.
  • the cooling device 3 comprises a high voltage control device 4 for supplying high voltage to the second electrode 311 or the heat sink 30.
  • the second electrode 311 is connected to the high voltage output of the device high voltage control 4 and the heat sink 30 forms another electrode connected to ground.
  • the lighting module M1 includes a lighting control circuit 6 connected to the high voltage control circuit 4 and to the light source 2 to provide electrical energy from a vehicle battery.
  • the high voltage control device 4 is mounted on a support separate from the substrate 1.
  • there are three connectors a first connector between the lighting control device 6 and the substrate 1, a second connector between the high voltage control device 4 and the second electrode 311, and a third connector between the high voltage control device 4 and the lighting control device 6.
  • Figure 1 also shows a lighting device comprising a housing 5, to define an interior space of the device, said space comprising the module M1, and a space exterior to the device.
  • the housing 5 is fixed, preferably by means of a hinge, to the substrate 1 or to the heat sink 30.
  • the housing 5 comprises a transparent wall which is in this case a transparent wall 51 adapted to transmit the light rays emitted by the light sources 2 towards the exterior space of the housing 5.
  • the transparent wall 51 is located in the occurrence opposite the substrate 1 forming a light chamber between the transparent wall 51 and the first face of the heat sink 1.
  • the transparent wall 51 can be located in another direction, for example at 90° from the substrate 1, and the housing 5 can include reflectors delimiting the light chamber, in a known manner, to reflect the light from the light sources towards the transparent wall 51.
  • FIG. 2b is a section AA of Figure 2a and Figure 2c is a section BB of Figure 2a. These figures represent an example diagram of the principle of the second embodiment.
  • the lighting module M' of the second embodiment is identical to the lighting module M1 of the first embodiment, with the exception of the cooling device 3'.
  • Each reference comprising a in these figures corresponds to a different characteristic of the lighting module M1 of the first embodiment.
  • the cooling device 3' is different from the cooling device 3, in that the heat sink 30' comprises more than three fins 300, in this example six fins 300 and that the electrode support 310' comprises several second longitudinal electrodes 311' and at least one inlet opening 312'.
  • the inlet opening 312' passes through the electrode support 300' in the first direction, that is to say perpendicular to the longitudinal axis of the channel 33.
  • each inlet opening 312' comprises a part open in the two neighboring channels 33, that is to say that each inlet opening 312' is opposite the longitudinal edge of the fin 300 corresponding to Figure 2c.
  • the parts of the longitudinal edge of each fin 300 which are not opposite an inlet opening 312' are represented by dotted lines to simplify understanding.
  • each input opening 312' faces an area of the heat sink 30' corresponding to an area of the substrate 1 connected to the light source 2 (represented by three dotted rectangles in Figure 2c).
  • inlet opening 312' for a channel 33 and the opening is open only in the corresponding channel 33, for example facing the second electrode 311'.
  • each inlet opening 312' is located in the longitudinal middle of the channel 33 as visible in Figures 2b and 2c (between the two longitudinal ends of channel 33). In this example, each inlet opening 312' is more open longitudinally along the longitudinal edge than laterally as shown in Figures 2c.
  • the cooling device may comprise a second electrode 311' supported by the support 310, for each channel 33.
  • the device comprises N second electrodes 31 T, in this example five second electrodes 311', which are longitudinal.
  • Each second longitudinal electrode 311' extends in the middle of a periphery formed between the two longitudinal edges of the two fins 300.
  • this electrode can be included in the electrode support 310' as long as that a portion of this electrode is left in the open air. This is for example advantageous when the electrode support is overmolded on the electrodes.
  • the electrode support 310' comprises a wall surrounding a part of each side fin 300.
  • the electrode support 310' is mounted on the side fins 300.
  • each channel 33 there are two outlet openings for each channel 33 at the longitudinal end of the channel 33, as indicated in Figure 2b by the arrows.
  • a lighting module M'" of a fourth embodiment is described in the following.
  • Figure 4 represents an example diagram of the general principle of the fourth embodiment.
  • the lighting module M'" of the fourth embodiment is identical to the lighting module M' of the second embodiment, with the exception of the electrode unit 31'".
  • the 3T" electrode unit comprises a single inlet opening 312'" passing through the electrode support 310'".
  • the inlet opening 312'" can extend into the longitudinal middle of the device cooling as in the second embodiment.
  • the electrode support 310'" is in contact against the longitudinal edge of the fins 300 making each channel 33 sealed relative to one another.
  • the electrode support 310"' also comprises a support wall 3101'" per second electrode 311. Each support wall 3101'' extends into the corresponding channel 33 and supports the second electrode 311''.
  • the electrode support 310'" is in contact with each longitudinal edge of the fins 300 (as in the third embodiment).
  • the inlet opening 312'" passes through the electrode support 310'" to be open on each channel 33 and is therefore open facing each other. also screw non-lateral fins 300, that is to say fins delimiting at least two channels.
  • the support wall 3101 '" also includes a portion facing the inlet opening 312" (of course it extends from the wall of the electrode support 310" to the longitudinal ends to be supported) .
  • the housing 5, the high voltage control 4, the light control 6 in the second, third and fourth embodiments can be identical to the examples of the first embodiment or/and be used as a control device. 'lighting.

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Abstract

Un aspect de l' invention concerne un module d'éclairage M1 pour véhicule automobile comprenant une source lumineuse (2) montée sur un substrat (1), et un dispositif de refroidissement (3) produisant un flux d'air par ionisation de l'air. Le dispositif de refroidissement (3) comprend un dissipateur thermique (30) électriquement conducteur formant une première électrode en contact thermique avec le substrat (1), et une pluralité d'ailettes (300) en regard du substrat (1). Le dispositif de refroidissement (3) comprend également une unité d'électrode (31) montée en regard du dissipateur (30) pour former avec les ailettes au moins un canal (33), comprenant un support d'électrode diélectrique (310) et au moins une deuxième électrode (311) supportée par le support d'électrode (310). La connexion du dissipateur (30) ou de la deuxième électrode (311) à une polarité positive produit un mouvement d'écoulement depuis une ouverture d'entrée (312) vers l'ouverture de sortie dans le canal (33) en ionisant le fluide.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Module d'éclairage comprenant un dispositif de refroidissement produisant un flux d'air par ionisation de l'air
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] La présente invention concerne un module d'éclairage pour véhicule automobile et en particulier le refroidissement du module d'éclairage. Plus particulièrement, l'invention concerne un dissipateur des calories générées par au moins un composant intégré dans un module d'éclairage (projecteur et/ou dispositif de signalisation) et notamment les phares avant de véhicules automobiles.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
[0002] Les sources lumineuses présentes dans le module d'éclairage (pouvant être un projecteur ou/et un dispositif de signalisation), sont sujettes à la surchauffe et doivent souvent être refroidies. C'est notamment le cas des sources lumineuses à semi-conducteurs, telles que les diodes électroluminescentes, ou mini diodes électroluminescentes ou micro-diodes électroluminescentes ou diodes électroluminescentes organiques à matrice active ou diodes laser. Ces sources lumineuses sont en effet de taille très réduite tout en offrant une puissance d'éclairage importante. Elles sont généralement disposées sur une carte de type circuit imprimé et sont souvent couplées thermiquement à un ou plusieurs dissipateurs thermiques, également appelés radiateurs.
[0003] Le document de brevet publié FR3042259 divulgue un projecteur comprenant des modules d'éclairage et un conduit de refroidissement par air pour ladite pluralité de modules d'éclairage, avec au moins une entrée pour le flux d'air provenant d'un ou plusieurs ventilateurs mécaniques, plusieurs sorties d'air vers ladite pluralité de modules d'éclairage, et un passage reliant ladite au moins une entrée auxdites sorties d'air. Le ou les ventilateurs mécaniques et le conduit sont encombrants et complexes.
[0004] De plus, dans ces modules d’éclairage, l'écoulement de l'air produit par le ventilateur mécanique dans les conduits ou le long des ailettes est affecté par des effets de couche limite. La présence d'une couche limite se traduit par la présence d'une fine couche d'air stagnant, se comportant comme un isolant thermique entre le flux d'air et le dissipateur thermique. De plus, l'épaisseur de la couche limite augmente le long du conduit, ce qui réduit la section opérationnelle du conduit ou entre deux ailettes, réduisant ainsi le flux d'air. Ce phénomène augmente considérablement la résistance thermique du dissipateur, ce qui nécessite des dissipateurs plus volumineux avec une ventilation puissante.
[0005] Il existe donc un besoin de fournir un dispositif refroidi ayant un meilleur ratio efficacité/ encombrement que l'art antérieur.
RESUME DE L’INVENTION
[0006] Le demandeur a envisagé sans divulguer, une solution non retenue consistant à avoir un dispositif de refroidissement qui utilise un ventilateur électro- fluide-dynamique fonctionnant sans mouvement de pièce mécanique à la place du ventilateur mécanique pour produire un flux d'air vers un dissipateur thermique. Le ventilateur électro-fluide-dynamique ionise l'air entourant un conducteur chargé, produisant un flux d'air par effet corona. Le ventilateur électro-fluidodynamique profite de l'effet corona pour diriger un courant d'air vers un élément de dissipation thermique équipé d'ailettes disposées en aval du ventilateur électro-fluidodynamique, afin de refroidir les ailettes du dissipateur thermique qui sont chargées de recevoir la chaleur d'un composant destiné à être refroidi et de la dissiper. L’adaptation de ces dispositifs aux modules d'éclairage automobile donne lieu à des dispositifs volumineux comprenant des dissipateurs de chaleur volumineux et des arrangements de ventilateur électro-fluidique dont les performances de refroidissement et la consommation d'énergie restent conventionnelles.
[0007] L'objet de la présente invention est donc de fournir un dispositif refroidi ayant un meilleur rapport entre l'efficacité et l'encombrement que l'art antérieur, et que le dispositif de refroidissement envisagé par le demandeur au paragraphe précédent.
[0008] A cet effet, un premier objet de la présente invention consiste en un module d'éclairage pour un véhicule automobile comprenant : un substrat comprenant un circuit électronique, une source lumineuse montée sur le substrat, connectée au circuit électronique afin d'alimenter la source lumineuse, un dispositif de refroidissement produisant un flux d'air par ionisation de l'air comprenant : un dissipateur thermique électriquement conducteur formant une première électrode, comprenant : une première face en contact thermique avec le substrat et une seconde face opposée à la première face, une unité d'électrode faisant face à la seconde face du dissipateur thermique électriquement conducteur, l'unité d'électrode comprenant : un support d'électrode diélectrique, au moins une deuxième électrode supportée par le support d'électrode, la deuxième électrode s'étendant le long de la seconde face, ladite deuxième électrode étant espacée du dissipateur thermique, dans lequel le dissipateur thermique formant la première électrode ou la deuxième électrode est reliée à une borne de polarité positive forme une électrode positive et respectivement la deuxième électrode ou le dissipateur thermique formant la première électrode est reliée à la masse pour former une électrode négative, de sorte à produire un mouvement d'écoulement d’air dirigé contre le dissipateur en ionisant l’air.
[0009] On entend par là que :
■ soit le dissipateur thermique (30, 30') formant la première électrode est relié à une borne de polarité positive pour former une électrode positive, et la deuxième électrode (311 , 311 ', 311 '") est reliée à la masse pour former une électrode négative,
■ soit la deuxième électrode (311 , 311 ', 311 '") est reliée à une borne de polarité positive pour former une électrode positive, et le dissipateur thermique (30, 30') formant la première électrode est relié à la masse pour former une électrode négative;
[0010] Par « diriger contre » on entend le fait de produire un vent ionique, par une ionisation de l’air par une électrode, en produisant et déplaçant des ions dirigés vers l’autre électrode jusqu’à contact avec cette autre électrode, lesdits déplacements des ions entraînant un déplacement des particules d'air avoisinantes, provoquant ainsi un écoulement d’air de l’électrode à l’autre électrode.
[0011] Par un élément « faisant face » à un autre élément, on entend que les éléments sont espacés uniquement par un espace d’air.
[0012] Le dispositif de refroidissement de l'invention utilise le dissipateur thermique du module d'éclairage comme une partie du ventilateur électro-fluidique, ce qui réduit l'encombrement du dispositif de refroidissement. Le fait de ne pas utiliser un ventilateur mécanique c’est-à-dire mobile (moteur et pale) ni de tubes réduit également le poids du dispositif de refroidissement.
[0013] De plus, le fait d'utiliser le dissipateur thermique comme un radiateur ainsi qu’une électrode d'un ventilateur électro-fluidique permet d’améliorer directement l'efficacité du refroidissement. Premièrement, comme la surface du dissipateur thermique forme l'autre électrode du ventilateur électro-fluidique, le mouvement de l'air a lieu entre les surfaces des électrodes, réduisant ainsi l'épaisseur de la couche limite de façon considérable, et, par la même occasion, réduisant ou évitant l'effet d'isolation thermique d’une couche d'air stagnant au contact du dissipateur thermique. Le fait que le dissipateur soit lui-même une électrode résout donc le problème de couche limite de la solution non retenue envisagée par la demanderesse. De façon préférée, le dissipateur peut comporter des ailettes pour favoriser l'échange thermique avec l'air déplacé par le ventilateur. La réduction de couche limite favorise la circulation de l'air entre les ailettes. Alternativement, le dissipateur comporte des picots, des plots, ou d'autres types de protubérances permettant d'augmenter la surface d'échange thermique du dissipateur.
[0014] De plus, le refroidissement est suffisamment efficace pour utiliser un PCB de type FR4 comme substrat, même si les circuits imprimés FR4 ont des caractéristiques de transfert de chaleur moins bonnes que celles des PCB IMS qui sont plus coûteux. En règle générale, on peut utiliser des composants moins chers car la température en régime permanent est plus basse grâce à une meilleure dissipation de la chaleur.
[0015] Par un substrat de type PCB IMS, on entend un substrat comprenant une couche électriquement isolante, par exemple de type CML6 (polymère contenant de la céramique renforcée par une trame de fibre de verre), plaquée sur une semelle métallique, par exemple en aluminium, et recouvert d'une couche conductrice de cuivre.
[0016] Par un substrat de type PCB FR4, on entend des substrats composés d'époxy et de tissus de verre; de tels substrats forment dans la majorité des circuits imprimés double face et multicouches.
[0017] Le module d'éclairage selon l'invention, peut également avoir les caractéristiques optionnelles énumérées ci-dessous, considérées individuellement ou en combinaison :
[0018] Selon un mode de réalisation, la seconde face du dissipateur thermique électriquement conducteur comporte des ailettes, lesdites ailettes formant entre elles au moins un canal le long duquel s'étend au moins la deuxième électrode.
[0019] Les ailettes formant un canal avec l’unité d'électrode, permettent de canaliser l’air déplacé par le dispositif de refroidissement. Cela permet d’avoir plus d’échange air/dissipateur et les ailettes permettent en outre de mieux refroidir le dissipateur.
[0020] Deuxièmement comme le dissipateur forme avec l'électrode diélectrique le canal du flux d'air sans ajouter de tubes, plénums ou de parois de guidage (qui sont ajoutés entre le ventilateur et le dissipateur dans l'art antérieur), l'invention résout également le problème d'encombrement rencontré sur les dissipateurs de l'art antérieur.
[0021] Selon un exemple de ce mode de réalisation, le support d'électrode diélectrique est en contact avec un bord longitudinal des ailettes. Cela permet de fermer le canal de manière longitudinale et ainsi former un canal fermé entre l’entrée ou les entrées et la sortie ou les sorties.
[0022] Selon un exemple de ce mode de réalisation : le canal est formé entre l'unité d'électrode, les ailettes en vis-à-vis de l’unité d'électrode et une partie de la surface du dissipateur située entre les ailettes, le canal formant un circuit d’écoulement de l’air de refroidissement circulant entre une ouverture d’entrée et une ouverture de sortie formée entre l’unité d’électrode et le dissipateur thermique ou dans l’unité d’électrode et/ou le dissipateur thermique, et la deuxième électrode comprend une surface électrique faisant face à la première et ou la deuxième ailette. On comprend que la deuxième électrode longe les ailettes du dissipateur thermique de sorte qu'un vent ionique s'établit entre ces électrodes.
[0023] Selon un exemple de ce mode de réalisation : la surface électrique de la deuxième électrode longitudinale fait face à une deuxième ailette, la première et la deuxième ailette forment des parois de bord longitudinales du canal, le support d'électrode diélectrique forme un couvercle du canal, une surface du dissipateur thermique entre les première et deuxième ailettes forme un fond du canal, et la surface électrique de la deuxième électrode est orientée le long des ailettes.
[0024] Cela permet d'utiliser la deuxième face pour former le canal et les ailettes comme partie principale de l'électrode formée par le dissipateur.
[0025] Selon un autre mode de réalisation qui est une variante de ce mode de réalisation, l’unité d'électrode comprend une pluralité d'ailettes s’étendant du support d’électrode diélectrique, formant entre elles avec le dissipateur thermique électriquement conducteur une pluralité de canaux parallèles les uns aux autres, formant différents circuits d'écoulement d'air frais, et dans lequel le module d'éclairage comprend une deuxième électrode par circuit d'écoulement d'air frais le long d'au moins un canal formant les circuits d'écoulement d'air frais. Cela permet au dispositif de refroidissement d'avoir une pluralité de circuits pour être plus efficace dans la même surface du dissipateur thermique.
[0026] Selon un exemple de ce mode de réalisation, les ailettes de l’unité d'électrode sont en contact physique ou au moins en contact thermique (par une pâte ou couche thermique isolante électriquement par exemple) avec le dissipateur thermique électriquement conducteur. [0027] Selon un exemple de ce mode de réalisation, les ailettes de l’unité d'électrode sont métalliques.
[0028] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, les première et deuxième ailettes forment chacune une paroi de bord longitudinal du canal et le support d'électrode avec une surface du dissipateur thermique entre les première et deuxième ailettes, forment chacun respectivement un couvercle et un fond du canal, la surface électrique de la deuxième électrode longe les ailettes. Selon un exemple, la deuxième électrode est située plus près du fond que du couvercle. Selon une variante la deuxième électrode est située plus proche du couvercle que du fond, par exemple plus proche des extrémités des ailettes.
[0029] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, l'unité d'électrode et/ou le dissipateur thermique forme une ouverture d’entrée et/ou une ouverture de sortie pour respectivement amener de l'air frais dans l'au moins un canal et expulser l'air chaud de l'au moins un canal, le mouvement d'écoulement d'air étant produit depuis ladite ouverture d'entrée vers l'ouverture de sortie.
[0030] Par air frais, on entend l’air destiné à venir refroidir le dissipateur thermique. Par air chaud, on entend l'air réchauffé car ayant servi à refroidir le dissipateur thermique.
[0031] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, chaque première ailette et deuxième ailette, contribuent également à former un autre canal respectivement deuxième et troisième canal, et l'unité d'électrode comprend deux autres deuxièmes électrodes, chacune supportée par le support diélectrique dans respectivement le deuxième et le troisième canal. Cela permet d'utiliser la première et la deuxième ailette dans deux canaux, ce qui réduit le volume et le poids du dispositif de refroidissement.
[0032] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, la deuxième électrode et le dissipateur thermique formant la première électrode sont à une distance minimale de 1 à 5 mm.
[0033] Selon une mise en œuvre de cet exemple, la deuxième électrode et la première ailette sont à une distance minimale de 1 à 5 mm et la deuxième électrode et les secondes ailettes sont à une distance minimale de 1 à 5 mm. Cela permet aux flux d'air d'être efficacement en mouvement dans le canal. [0034] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, la deuxième électrode est à une même distance minimale des deux ailettes. Cette disposition permet d'équilibrer le déplacement des ions afin de diminuer, voire d'éviter les perturbations du flux d'air dans le canal.
[0035] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, le canal comprend une deuxième ouverture de sortie située à une deuxième extrémité longitudinale du canal. Cela permet de diviser le (ou chaque) canal en deux circuits de refroidissement ayant chacun des sens d’écoulement de flux d'air opposées. Ainsi, l’air circule dans deux sens opposés, ce qui permet de réduire la température de l'air à chacune des sorties, pour une longueur du canal donnée. Une telle réduction de la température en sortie de canal permet un meilleur transfert thermique tout au long du canal, et ainsi, un refroidissement plus efficace.
[0036] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, l'ouverture d'entrée se trouve au milieu entre la première et la deuxième ouverture de sortie. Cela permet au canal d'avoir la même longueur de canaux entre l’entrée et les sorties.
[0037] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, l'ouverture d'entrée du canal fait face à une zone du dissipateur thermique correspondant à une zone du substrat connectée à la ou les sources lumineuses. Cela permet à la partie la plus chaude du dissipateur d'être en contact avec l'air entrant dans le canal pour diminuer les zones du dissipateur avec les températures les plus élevées ; en effet, l'air entrant dans le canal est plus frais car il n'a pas encore été réchauffé et permet donc un refroidissement plus efficace. En particulier, l’ouverture d’entrée peut faire face à la zone du substrat immédiatement à l’arrière de la source lumineuse.
[0038] De préférence, les sources lumineuses sont montées sur une zone du substrat s'étendant selon une direction principale dans le plan de la deuxième face du substrat, les canaux s'étendent selon une direction perpendiculaire à +/-200 à la direction principale. Cela permet à l’air arrivant de l’ouverture de commencer à chauffer par échange avec la zone du substrat et de sortir du canal en étant éloigné d’une des sources lumineuses la plus proche d’un bord du substrat. Ainsi cela permet d'éviter que l'air réchauffé sortant du canal se retrouve en contact avec des zones chaudes en regard de sources lumineuses. Les sources lumineuses peuvent être montées sur le substrat en étant alignées sur un axe de disposition des sources lumineuses ; la zone du substrat s'étend alors selon la direction principale formée par l'axe de disposition des sources lumineuses.
[0039] Selon un exemple, les sources lumineuses ne sont pas toutes alignées, et la direction principale selon laquelle la zone du substrat sur laquelle elles sont disposées s'étend, est un axe du plan de la deuxième face du substrat permettant de minimiser une somme des distances, de préférence une somme des carrés des distances, de chacune des sources lumineuses audit axe.
[0040] Le support d'électrode peut comprendre l'ouverture d'entrée, qui est perpendiculaire à un axe longitudinal du canal. Cela permet à l'ouverture d'entrée d'être située aussi près que possible du point le plus chaud à refroidir dans le dissipateur thermique.
[0041] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, l'ouverture de sortie est située dans une extrémité longitudinale du canal. Une rotation ou une déviation du flux d'air à la sortie est ainsi évitée, ce qui contribue à un flux d'air optimal dans le dissipateur thermique, augmentant ainsi les performances du dispositif.
[0042] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, ladite deuxième électrode est parallèle à une première ailette de la pluralité d'ailettes.
[0043] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, l’unité d'électrode comprend une électrode par canal s’étendant dans ce canal.
[0044] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, le dispositif de refroidissement comprend une ouverture d’entrée pour l’ensemble des canaux.
[0045] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, l’ensemble des canaux débouche sur au moins une ouverture de sortie, notamment deux ouvertures de sortie.
[0046] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, la deuxième électrode est longitudinale longeant les ailettes qui sont longitudinales.
[0047] Selon un exemple d’un de ces deux modes de réalisation, les ailettes sont rectilignes et la deuxième électrode est rectiligne et longe les ailettes.
[0048] Selon une variante de cet exemple d’un de ces deux modes de réalisation, les ailettes sont courbes et la deuxième électrode est courbe et longe les ailettes. [0049] Selon une autre variante de ces exemples, la deuxième électrode est en forme de spirale longeant les ailettes qui sont en forme de spirale, l’ouverture d’entrée étant au centre la spirale et l’ouverture de sortie à la périphérie externe du dispositif de refroidissement.
[0050] Selon un mode de réalisation, la deuxième électrode du support et la première électrode sont à une distance minimale constante l’une de l’autre. Cela a pour effet d'éviter que la tension minimale d'arc entre les électrodes rencontre des différences trop importantes selon la position le long de l'électrode. Ainsi, une tension plus importante entre les deux électrodes peut être atteinte sans générer d'arcs électriques, qui endommagent les électrodes et qui empêchent l'établissement d'un vent ionique stable.
[0051] Selon un mode de réalisation, l’unité d'électrode est montée sur le dissipateur thermique. Cela permet de contrôler une distance non variable (fixe) entre l’unité d’électrode et le dissipateur thermique, c’est-à-dire éviter d’avoir une distance variable entre ces deux éléments lors du montage du module. En outre, cela permet d’avoir un module d’éclairage qui peut être articulé.
[0052] Selon un mode de réalisation, le substrat est un PCB FR4. Ce substrat est moins cher que le PCB IMS et le dispositif de refroidissement permet de refroidir efficacement ce type de substrat.
[0053] Dans un autre mode de réalisation, le substrat est un PCB IMS. Un tel substrat permet un refroidissement plus efficace des sources lumineuses à forte dissipation thermique. En particulier, le dispositif de refroidissement est bien adapté aux sources lumineuses telles que les LED pixellisées, comme les LED pixellisées monolithiques, dans lesquelles la LED comprend une matrice d'éléments émetteurs de lumière crûs à partir du même substrat.
[0054] Selon un exemple, le circuit électronique des PCB FR4 peut comporter plus de 2 couches, par exemple 4 couches.
[0055] Selon un mode de réalisation, l'électrode formée par le dissipateur thermique électriquement conducteur est une électrode négative et la deuxième électrode est une électrode positive. Cela permet au circuit électronique d'être connecté au dissipateur thermique car l'électrode négative peut être utilisée comme borne de masse du circuit électronique. De plus, cela permet d’éviter des arcs électriques entre le dissipateur thermique et d'autres composants du module d'éclairage ou de son environnement, ou envers un outil ou une partie du corps d'une personne, en particulier un outil ou une partie du corps d'un usager introduit dans l'enceinte du véhicule dans laquelle est monté le module d'éclairage. Une alternative moins avantageuse serait d’isoler électriquement le dissipateur thermique, mais cela engendre des surcoûts et de la complexité en matière, en procédé de fabrication, en conception et en validation, tandis que l'efficacité d'une telle isolation pourrait restreindre le flux d'air et ainsi nuire à l'efficacité de dissipation thermique de l'ensemble. En effet, il est plus simple d’isoler électriquement de la masse l’électrode que le dissipateur thermique. Ainsi, l’air frais entraîné par les ions se déplace jusqu’au dissipateur, où l'air frais est réchauffé par un transfert thermique avec le dissipateur, ledit transfert étant favorisé par la réduction de la couche limite, et s’évacue par l’orifice de sortie. Enfin cela permet d’utiliser le dissipateur comme connecteur de masse au substrat. Cela permet aussi au dissipateur thermique et éventuellement le substrat d’être connecté et mis à la terre pour la protection contre les décharges électrostatiques.
[0056] Selon un exemple de ce mode de réalisation, le dissipateur thermique est connecté à une borne de masse du substrat et l'électrode à une borne positive.
[0057] Selon une variante du mode de réalisation précédent, l'électrode formée par le dissipateur thermique électriquement conducteur est une électrode positive et la deuxième électrode est une électrode négative.
[0058] Selon un mode de réalisation, l'air est à la pression atmosphérique et soit la première soit la deuxième électrode dite électrode positive est alimentée électriquement par une tension continue avec une valeur comprise entre 500 volts et 7000 volts. Cela fournit une puissance suffisante pour assurer l'ionisation et empêcher la génération d'arcs électriques.
[0059] Selon un exemple de ce mode de réalisation, la valeur de la tension à l'électrode positive est comprise entre 500 volts à 2000 volts. Cette plage de variation est plus simple à concevoir dans le domaine automobile qu'une tension allant jusqu'à 7000 volts.
[0060] Selon un mode de réalisation, le support d'électrode est en plastique, tel que le polycarbonate ou le thermoplastique. [0061] Selon un mode de réalisation, le module d'éclairage comprend un dispositif de commande haute tension comprenant une borne positive connectée à la deuxième électrode pour l’alimenter électriquement et dans lequel le dissipateur thermique formant l’électrode négative est connecté à une borne masse du véhicule.
[0062] Selon un exemple, le dispositif de commande haute tension comprend une entrée d’information d’une température d’un composant électronique, le dispositif de commande haute tension élevant ou réduisant la haute tension d’alimentation de l’électrode en fonction de la valeur reçue à l’entrée d’information d’une température. Ainsi un capteur de température ou un estimateur de température, relié au dispositif de commande haute tension permet d’influencer sur le débit d’air de refroidissement. Par exemple, le module comprend un capteur de température sur le substrat mesurant la température de la source lumineuse. De préférence, le capteur de température est monté sur la même face du substrat que la source lumineuse (dans la chambre d’éclairage).
[0063] Selon un exemple de ce mode de réalisation, le module d'éclairage comprend un dispositif de commande d'éclairage fixé dans le bo ier dans la chambre arrière, le dispositif de commande d'éclairage comprenant un connecteur d'entrée à connecter électriquement à une alimentation électrique et un connecteur de sortie connecté électriquement au substrat, par exemple par un faisceau de câbles.
[0064] Dans le cas de ces deux derniers exemples ci-dessus, le dispositif de commande d'éclairage comprend un second connecteur de sortie connecté au second substrat à la puissance du dispositif de commande haute tension.
[0065] Selon un mode de réalisation, la première face du dissipateur électriquement conducteur comprend une surface plane et le substrat est une carte de type circuit électronique imprimé sur lequel est monté des composants électroniques, ayant une face en contact avec la surface plane par de la pâte thermique. Cela permet au dissipateur thermique d'absorber l'énergie thermique des composants électronique montés sur le substrat.
[0066] Selon une variante de ce mode de réalisation, la première face du dissipateur électriquement conducteur comprend une surface plane et le substrat est une carte de type circuit imprimé ayant une surface en contact physique avec la surface plane. [0067] Un deuxième aspect de l’invention concerne un dispositif d’éclairage comprenant : un module d'éclairage selon le premier aspect de l'invention, qui peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques précédentes, considérées individuellement, ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, un boîtier définissant un espace intérieur et un espace extérieur, comprenant une paroi transparente adaptée pour transmettre les rayons lumineux émis par les sources lumineuses vers l'extérieur du boîtier, le bo ier supportant le module d'éclairage dans l’espace intérieur, dans lequel le dispositif de refroidissement comprend un dispositif de commande haute tension pour alimenter l'électrode positive, le dispositif de commande haute tension est monté dans le boîtier.
[0068] En montant le dispositif de commande haute tension du dispositif de refroidissement dans le boîtier, on simplifie le montage du module d'éclairage dans le véhicule automobile. Le dispositif de commande délivre donc une haute tension au dispositif de refroidissement qu'il alimente, par exemple au moyen d'un harnais de câbles, ce qui implique usuellement des perturbations électromagnétiques inacceptables pour les composants du projecteur et du reste d'un véhicule automobile dans lequel le projecteur est assemblé. Pour éviter de telles perturbations, des protections électromagnétiques sont connues, par exemple un blindage du câble, entraînant des surcoûts et une surconsommation de matière. Cependant, dans le cas d'un dispositif de commande haute tension adapté pour alimenter le dispositif de refroidissement à vent ionique, la tension délivrée est suffisamment stable pour que les perturbations électromagnétiques soient négligeables ; ainsi, le dispositif de commande peut être intégré dans le boîtier sans surcoûts.
[0069] Selon un mode de réalisation, le dispositif d'éclairage comprend un dispositif d’articulation, pouvant être mécanique ou électromécanique, pour déplacer l’au moins un module d'éclairage qui est de forte puissance pour réaliser des fonctions d'éclairage frontal telles qu'un faisceau bas (un faisceau d'éclairage avec une coupure horizontale) ou un faisceau haut (un faisceau large), ou un faisceau pixellisé avec des lignes verticales et éventuellement horizontales. Le dispositif de refroidissement à vent ionique est particulièrement adapté à un tel module d'éclairage de forte puissance dissipant beaucoup de chaleur.
[0070] Selon un mode de réalisation, le dispositif d'éclairage comprend: plusieurs modules lumineux dont plusieurs modules d'éclairages selon le premier aspect de l'invention, le dispositif de commande haute tension étant relié électriquement à au moins une électrode positive de chaque dispositif de refroidissement de chaque module d'éclairage pour les alimenter.
[0071] Le fait d’utiliser d'un seul dispositif de commande haute tension pour différents dispositifs de refroidissement permet de réduire le coût et l'encombrement.
[0072] Selon un mode de réalisation, le dispositif d'éclairage comprend un boîtier entourant chacun des modules d'éclairage, une paroi transparente fixée au boîtier, et une paroi orientée de manière à ce que l'air sortant par l'orifice de sortie de chaque canal soit dévié vers la paroi transparente.
[0073] L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0074] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
[0075] [Fig. 1 ] est un schéma de principe d’une coupe d'un module d'éclairage selon un premier exemple d'un premier mode de réalisation de l'invention.
[0076] [Fig. 2a] est une vue latérale d'un module d'éclairage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention/
[0077] [Fig. 2b] est une section A-A de la figure 2a.
[0078] [Fig. 2c] est une section B-B de la figure 2b.
[0079] [Fig. 3] est une vue latérale d'un module d'éclairage selon un troisième mode de réalisation de l'invention. [0080] [Fig. 4] est une vue latérale d'un module d'éclairage selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0081] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
[0082] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont signalés par des signes de référence identiques dans toutes les figures.
[0083] La figure 1 montre un schéma de principe d’une coupe d'un module d'éclairage M1 pour un véhicule automobile selon un exemple d'un premier mode de réalisation de l'invention.
[0084] Dans ce premier mode de réalisation (les deux exemples), le module d'éclairage M1 comprend un substrat 1 comprenant un circuit électronique (non représenté) et des composants électroniques dont au moins une source lumineuse 2 (ici trois LEDs) montée sur le substrat électronique 1 , connectée au circuit électronique afin d'alimenter la source lumineuse.
[0085] Les composants électroniques peuvent appartenir à un dispositif de commande des sources I. Par exemple, le dispositif de commande des sources lumineuses comprend des interrupteurs électroniques ou des commutateurs du circuit de puissance des sources lumineuses les alimentant électriquement. Le dispositif de commande des sources lumineuses peut comprendre d’autres composants électroniques en dehors du module d’éclairage. Autrement dit, le module d’éclairage M1 peut comprendre tous les ou une partie des composants électroniques montés électriquement sur le substrat formant une carte électronique. Selon un exemple, le module d’éclairage M1 comprend au moins un capteur de température de la source lumineuse 2 appartenant au dispositif de commande pour contrôler et commander un dispositif de refroidissement 3 expliqué dans la suite.
[0086] Dans tous les modes de réalisation de l'invention, la source lumineuse 2 peut participer à la génération, dans d'autres exemples, d'un faisceau bas (un faisceau d'éclairage avec une coupure horizontale) ou d'un faisceau haut (un faisceau large), ou un faisceau pixellisé avec des coupures verticales et éventuellement horizontales. Dans tous les modes de réalisation de l'invention, le module d'éclairage peut être situé à l'avant du véhicule (monté dans un feu avant ou projecteur et/ou dispositif de signalisation) ou à l'arrière du véhicule (monté dans un feu arrière) ou même sur le côté du véhicule (par exemple sous les rétroviseurs).
[0087] Dans ce premier mode de réalisation (les deux exemples), le module d'éclairage M1 comprend également le dispositif de refroidissement 3 produisant un flux d'air par ionisation de l'air. Le dispositif de refroidissement 3 utilise la technologie du ventilateur électro-fluidodynamique.
[0088] Le dispositif de refroidissement 3 comprend un dissipateur thermique 30 électriquement conducteur formant une première électrode du ventilateur électro- fluidodynamique.
[0089] Le dissipateur électriquement conducteur 30, mentionné après " dissipateur 30 ", comprend une première face en contact thermique avec le substrat 1 , dans cet exemple par une pâte thermique 13, mais pourrait être en contact physique directement c’est-à-dire, la première face en contact physique avec une surface du substrat 1 .
[0090] Le dissipateur thermique 30 comprend une pluralité d'ailettes 300 sur une seconde face opposée à la première face. Les ailettes 300 sont parallèles dans cet exemple mais peuvent être orientées différemment. Dans cet exemple, chaque ailette 300 est rectiligne et s’étend longitudinalement entre une première et une deuxième extrémité formant chacune un bord transversal de l’ailette 300. Dans cet exemple, il y a trois ailettes 300, (deux ailettes latérales et une ailette centrale) et deux canaux 33 formés chacun entre deux ailettes 300. Chaque canal 33 comprend un axe longitudinal s'étendant le long et entre les deux ailettes 300. Dans les autres exemples de réalisation décrits ci-après, les ailettes 300 sont plus nombreuses. Dans ces exemples, il y a un nombre de N-1 canaux 33 pour un nombre N d'ailettes. Le dissipateur thermique 30 peut avoir un nombre d'ailettes indépendant du nombre de canaux. Dans un autre exemple non représenté, il n'y a que deux ailettes et un canal 33.
[0091] Le dissipateur 30 est par exemple réalisé en aluminium pour dissiper la chaleur par les ailettes. Le dissipateur 30 comprend une paroi comportant la première face et à l'opposé, sur la deuxième face, une pluralité de fonds de canal 33. Chaque ailette s'étend transversalement entre la paroi et un bord longitudinal, et longitudinalement le long de la paroi, selon une première direction. [0092] Le dispositif de refroidissement 3 comprend une unité d'électrode 31 montée sur le dissipateur thermique 30 en faisant face à la seconde face du dissipateur thermique 30 pour former avec les ailettes 300 et la surface inférieure de la paroi, chaque canal 33. Autrement dit, l’unité d'électrode 31 forme un capot des canaux 33.
[0093] Chaque canal 33 comprend une ouverture d'entrée 312 et une ouverture de sortie. La figure 1 représente schématiquement une coupe du module d’éclairage M1 au niveau de l’ouverture d'entrée 312.
[0094] Dans cette réalisation, l'ouverture d'entrée 312 s'ouvre latéralement sur le canal 33 (représenté par deux flèches sur la figure 1 ). Dans cet exemple, l'ouverture d'entrée est située entre les ailettes latérales et l'unité d'électrode 31. L'ouverture d'entrée latérale est localisée longitudinalement à une extrémité de l'ailette latérale 300 opposée à l'ouverture de sortie.
[0095] Selon un autre exemple non représenté, chaque ailette latérale comprend une ouverture latérale (entre un bord transversal d’une ailette latérale et un bord transversal de l’ailette centrale) formant une ouverture d'entrée ou une ouverture de sortie. Bien entendu, chaque ailette latérale peut comprendre à chaque extrémité une ouverture latérale formant une ouverture d'entrée ou/et une ouverture de sortie.
[0096] Selon un autre exemple non représenté, l'ouverture d'entrée est une ouverture longitudinale le long du canal 33 (entre un bord longitudinal de l'ailette latérale correspondante et l'unité d'électrode) et chaque ouverture de sortie est une ouverture latérale qui traverse une ailette latérale proche de la paroi du dissipateur thermique.
[0097] Dans ce mode de réalisation, l'ouverture de sortie est une ouverture longitudinale dans le canal à une extrémité longitudinale du dissipateur thermique 30, c'est-à-dire entre l'extrémité longitudinale de l'ailette latérale 300 correspondante et l'extrémité longitudinale de l'ailette centrale. Par extrémité longitudinale d'une ailette, on entend l'extrémité du bord de l'ailette s'étendant dans la première direction.
[0098] Selon un autre exemple, il existe deux ouvertures de sortie ouvrant le canal 33 à deux extrémités opposées (à chaque extrémité longitudinale de l'ailette latérale et de l'ailette centrale). Selon cet exemple, l'ouverture d'entrée latérale est localisée longitudinalement entre les deux extrémités du dissipateur 30, par exemple au milieu. [0099] Selon un autre exemple non représenté, la localisation de l'ouverture d'entrée et de sortie est inversée (ouverture de sortie entre le bord longitudinal et l'unité d'électrode 31 et ouverture d'entrée entre les extrémités longitudinales de l'ailette centrale et de l'ailette latérale correspondant ou selon l'exemple précédent, proche de la paroi du dissipateur 30).
[00100] L'unité d'électrode 31 comprend un support d'électrode diélectrique 310 et au moins une électrode 311 supportée par le support d'électrode diélectrique 310, appelée dans la suite « deuxième électrode 311 » ou « électrode de support ». Dans ce mode de réalisation, il n'y a qu'une seule deuxième électrode 311 supportée par le support d’électrode 310, mais l'unité d'électrode 31 peut comprendre plusieurs deuxièmes électrodes longitudinales 311 , par exemple une deuxième électrode 311 par canal 33 (comme dans les autres modes de réalisation expliqués dans la suite). Le support d'électrode diélectrique 310, mentionné "support d'électrode 310" dans la suite, peut être en plastique tel que du polycarbonate ou du thermoplastique.
[00101] La deuxième électrode 311 s'étend longitudinalement le long des deux canaux 33 entre les deux bords longitudinaux de deux ailettes 300. Dans ce mode de réalisation, la deuxième électrode 311 s'étend latéralement entre les deux ailettes latérales. La deuxième électrode 311 est espacée du dissipateur thermique 30 et comprend une surface électrique en regard de chaque ailette 300, formant un espace entre chaque ailette et la deuxième électrode 311 .
[00102] Le dispositif de refroidissement 3 comprend un dispositif de commande haute tension 4 pour alimenter en haute tension la deuxième électrode 311 ou le dissipateur thermique 30. Dans ce mode de réalisation, la deuxième électrode 311 est connectée à la sortie haute tension du dispositif de commande haute tension 4 et le dissipateur thermique 30 forme une autre électrode connectée à la masse. Le module d'éclairage M1 comprend un circuit de commande d'éclairage 6 connecté au circuit de commande haute tension 4 et à la source lumineuse 2 pour fournir l'énergie électrique à partir d'une batterie du véhicule.
[00103] Dans l'exemple de la figure 1 , le dispositif de commande haute tension 4 est monté sur un support séparé du substrat 1 . Dans la figure 1 , il y a trois connecteurs, un premier connecteur entre le dispositif de commande d'éclairage 6 et le substrat 1 , un deuxième connecteur entre le dispositif de commande haute tension 4 et la deuxième électrode 311 , et un troisième connecteur entre le dispositif de commande haute tension 4 et le dispositif de commande d'éclairage 6.
[00104] Lorsque la haute tension est transmise à la deuxième électrode par le dispositif de commande haute tension 4, il se produit un phénomène électroaérodynamique de vent ionique. L'air entre les électrodes, c'est-à-dire entre le dissipateur 30 (ailettes et paroi) et la deuxième électrode 311 , est au moins partiellement ionisé et les composants de l'air ionisé se déplacent vers l'électrode polarisée opposée. Comme le montrent les cercles dans le canal 33 en figure 1 , des particules ioniques I se déplacent vers le dissipateur thermique 30 et ainsi génèrent un flux d'air en déplaçant les composants d'air environnants A représentés par les autres cercles. Ainsi, le dispositif de refroidissement déplace le flux d'air de l'ouverture d'entrée vers les ouvertures de sortie en léchant les ailettes 300 et le bas de la paroi. Le flux d'air léchant les ailettes absorbe la chaleur et l'air chaud sort du dispositif de refroidissement 3 par l'ouverture de sortie et se dissipe hors du dispositif de refroidissement 3.
[00105] La figure 1 montre également un dispositif d'éclairage comprenant un boîtier 5, pour définir un espace intérieur du dispositif, ledit espace comprenant le module M1 , et un espace extérieur au dispositif. Le boîtier 5 est fixé, de préférence au moyen d'une articulation, au substrat 1 ou au dissipateur thermique 30.
[00106] Le boîtier 5 comprend une paroi transparente qui est en l’occurrence une paroi transparente 51 adaptée pour transmettre les rayons lumineux émis par les sources lumineuses 2 vers l'espace extérieur du boîtier 5. La paroi transparente 51 est située en l’occurrence à l'opposé du substrat 1 formant une chambre de lumière entre la paroi transparente 51 et la première face du dissipateur thermique 1 . Bien entendu la paroi transparente 51 peut être située selon une autre direction, par exemple à 90° du substrat 1 , et le boitier 5 peut comprendre des réflecteurs délimitant la chambre de lumière, de façon connue, pour refléter la lumière des sources lumineuses vers la paroi transparente 51 .
[00107] Un module d'éclairage M' d'un deuxième mode de réalisation, représenté sur les figures 2a, 2b, 2c, est décrit ci-après. [00108] La figure 2b est une coupe A-A de la figure 2a et la figure 2c est une coupe B-B de la figure 2a. Ces figures représentent un exemple de schéma du principe du deuxième mode de réalisation.
[00109] Le module d'éclairage M' du deuxième mode de réalisation est identique au module d'éclairage M1 du premier mode de réalisation, à l'exception du dispositif de refroidissement 3'.
[00110] Chaque référence comprenant un dans ces figures correspond à une caractéristique différente du module d'éclairage M1 du premier mode de réalisation.
[00111] Le dispositif de refroidissement 3' est différent du dispositif de refroidissement 3, en ce que le dissipateur thermique 30' comprend plus de trois ailettes 300, dans cet exemple six ailettes 300 et que le support d'électrodes 310' comprend plusieurs deuxièmes électrodes longitudinales 311 ' et au moins une ouverture d'entrée 312'. L'ouverture d'entrée 312' traverse le support d'électrodes 300' dans la première direction, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe longitudinal du canal 33.
[00112] Dans cet exemple, il y a quatre ouvertures d'entrée 312' pour cinq canaux 33, mais le dispositif de refroidissement 3' peut comprendre moins ou plus d'ouvertures d'entrée à différents endroits (par exemple, ajouter les deux ouvertures d'entrée latérales comme dans le premier mode de réalisation). Chaque ouverture d'entrée 312' comprend une partie ouverte dans les deux canaux voisins 33, c'est-à-dire que chaque ouverture d'entrée 312' est en face du bord longitudinal de l'ailette 300 correspondant à la figure 2c. Sur la figure 2c, les parties du bord longitudinal de chaque ailette 300 qui ne sont pas en face d'une ouverture d'entrée 312' sont représentées par des lignes pointillées pour simplifier la compréhension. En particulier, chaque ouverture d'entrée 312' est en face d'une zone du dissipateur thermique 30’ correspondant à une zone du substrat 1 connectée à la source lumineuse 2 (représentée par trois rectangles en pointillés sur la figure 2c).
[00113] Dans un autre mode de réalisation non représenté, il y a une ouverture d'entrée 312' pour un canal 33 et l'ouverture est ouverte uniquement dans le canal 33 correspondant, par exemple face à la deuxième électrode 311 '.
[00114] En particulier, dans cet exemple, chaque ouverture d'entrée 312' est située au milieu longitudinal du canal 33 comme visible sur les figures 2b et 2c (entre les deux extrémités longitudinales du canal 33). Dans cet exemple, chaque ouverture d'entrée 312' est plus ouverte longitudinalement le long du bord longitudinal que latéralement comme représenté sur les figures 2c.
[00115] Le dispositif de refroidissement peut comprendre une deuxième électrode 311 ' supportée par le support 310, pour chaque canal 33. Autrement dit, le dispositif comprend N deuxième électrodes 31 T, dans cet exemple cinq deuxièmes électrodes 311 ', qui sont longitudinales.
[00116] Chaque deuxième électrode longitudinale 311 ' s'étend au milieu d'une périphérie formée entre les deux bords longitudinaux des deux ailettes 300. Pour chaque deuxième électrode 311 ', cette électrode peut être incluse dans le support d'électrode 310' tant qu'une portion de cette électrode est laissée à l’air libre. Cela est par exemple avantageux lorsque le support d'électrode est surmoulé sur les électrodes.
[00117] En outre, dans cet exemple, le support d'électrode 310' comprend une paroi entourant une partie de chaque ailette latérale 300 . Ainsi, dans cet exemple, le support d'électrode 310' est monté sur les ailettes latérales 300.
[00118] Dans cet exemple, il y a deux ouvertures de sortie pour chaque canal 33 à l'extrémité longitudinale du canal 33, comme indiqué sur la figure 2b par les flèches.
[00119] Un module d'éclairage M'" d'un quatrième mode de réalisation est décrit dans ce qui suit. La figure 4 représente un exemple de schéma du principe général du quatrième mode de réalisation.
[00120] Le module d'éclairage M'" du quatrième mode de réalisation est identique au module d'éclairage M' du deuxième mode de réalisation, à l'exception de l'unité d'électrode 31 '".
[00121] L'unité d'électrode 3T" comprend une seule ouverture d'entrée 312'" traversant le support d'électrode 310'". L'ouverture d'entrée 312'" peut s'étendre dans le milieu longitudinal du dispositif de refroidissement comme dans le deuxième mode de réalisation.
[00122] En particulier, le support d'électrodes 310'" est en contact contre le bord longitudinal des ailettes 300 rendant chaque canal 33 étanche l'un par rapport à l'autre. [00123] Le support d'électrode 310"' comprend également une paroi de support 3101 '" par deuxième électrode 311 Chaque paroi de support 3101 '" s'étend dans le canal 33 correspondant et supporte la deuxième électrode 311 '".
[00124] Le support d'électrode 310'" est en contact avec chaque bord longitudinal des ailettes 300 (comme dans le troisième mode de réalisation).
[00125] En outre, dans cet exemple de ce quatrième mode de réalisation, l’ouverture d'entrée 312'" traverse le support d'électrode 310'" pour être ouverte sur chaque canal 33 et est donc ouverte en vis-à-vis aussi des ailettes 300 non latérales, c’est-à-dire des ailettes délimitant au moins deux canaux. La paroi de support 3101 '" comprend aussi une portion en vis-à-vis de l’ouverture d'entrée 312" (bien entendu elle s’étend de la paroi du support d'électrode 310" aux extrémités longitudinales pour être supportées).
[00126] Bien entendu, le boîtier 5, la commande haute tension 4, la commande de lumière 6 dans les deuxième, troisième et quatrième modes de réalisation peuvent être identiques aux exemples du premier mode de réalisation ou/et être utilisés comme un dispositif d'éclairage.
[00127] Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1 ] Module d'éclairage (M1 , M', M", M'") pour un véhicule automobile comprenant :
- un substrat (1 , 1") comprenant un circuit électronique ,
- une source lumineuse (2) montée sur le substrat (1 ), connectée au circuit électronique afin d'alimenter la source lumineuse (2),
- un dispositif de refroidissement (3, 3', 3", 3'") produisant un flux d'air par ionisation de l'air comprenant : o un dissipateur thermique électriquement conducteur (30, 30') formant une première électrode, comprenant :
■ une première face en contact thermique avec le substrat (1 , 1") et
■ une seconde face opposée à la première face; o une unité d'électrode (31 , 31 ', 31 '") faisant face à la seconde face du dissipateur thermique électriquement conducteur (30)), l'unité d'électrode (31 ) comprenant :
■ un support d'électrode diélectrique (310, 310', 310", 310'")
■ au moins une deuxième électrode (311 , 311 ', 311 '"), supportée par le support d'électrode (310, 310', 310", 310'"), la deuxième électrode (311 , 311 ', 311 '") s'étendant le long de la seconde face, ladite deuxième électrode (311 , 311 ', 311 '") étant espacée du dissipateur thermique (30);
- dans lequel : o soit le dissipateur thermique (30, 30') formant la première électrode est relié à une borne de polarité positive pour former une électrode positive, et la deuxième électrode (311 , 311 ', 311 '") est reliée à la masse pour former une électrode négative, o soit la deuxième électrode (311 , 311 ', 311 '") est reliée à une borne de polarité positive pour former une électrode positive, et le dissipateur thermique (30, 30') formant la première électrode est relié à la masse pour former une électrode négative;
- de sorte à produire un mouvement d'écoulement d'air dirigé contre le dissipateur en ionisant l’air.
[Revendication 2] Module d'éclairage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la seconde face du dissipateur thermique électriquement conducteur (30, 30') comporte des ailettes (300), lesdites ailettes (300) formant entre elles au moins un canal (33) le long duquel s'étend au moins la deuxième électrode (311 , 311 ', 311 '").
[Revendication 3] Module d'éclairage (M'") selon la revendication précédente, dans lequel le support d'électrode (310'") est en contact avec un bord longitudinal des ailettes (300), dans lequel les première et deuxième ailettes forment chacune une paroi de bord longitudinal du canal (33) et le support d'électrode (310') entre les première et deuxième ailettes (300) forme avec une surface du dissipateur thermique (30', 30") respectivement un couvercle et un fond du canal, dans lequel la surface électrique de la deuxième électrode (311 ') longe les ailettes (300).
[Revendication 4] Module d'éclairage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'unité d'électrode (31 , 31 ', 31 '") et/ou le dissipateur thermique (30, 30') forme une ouverture d’entrée (312, 312', 312") et/ou une ouverture de sortie pour respectivement amener de l'air frais dans l'au moins un canal (33) et expulser l'air chaud de l'au moins un canal (33), le mouvement d'écoulement d'air étant produit depuis ladite ouverture d'entrée (312,312', 312") vers l'ouverture de sortie.
[Revendication 5] Module d'éclairage (M1, M", M'") selon la revendication précédente, dans lequel l'ouverture d'entrée du canal est orientée pour faire face à une zone du dissipateur thermique (30', 30") correspondant à une zone du substrat reliée à la source lumineuse de sorte que l’écoulement d’air frais est dirigé contre ladite zone du substrat.
[Revendication 6] Module d'éclairage (M1, M", M'") selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l'ouverture de sortie est latérale et située dans une extrémité longitudinale du canal (33) et notamment le canal (33) comprend une deuxième ouverture de sortie située à une deuxième extrémité longitudinale du canal.
[Revendication 7] Module d'éclairage (M1 , M', M", M'") selon l'une des revendications 2 à 6, dans lequel les sources lumineuses sont montées sur une zone du substrat s'étendant selon une direction principale dans le plan de la deuxième face du substrat, les canaux s'étendent selon une direction perpendiculaire à +/-200 à la direction principale.
[Revendication 8] Module d'éclairage (M1 , M', M", M'") selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'électrode formée par le dissipateur thermique (30, 30') est une électrode négative et la deuxième électrode est une électrode positive, et dans lequel le dissipateur thermique (30, 30') est connecté à une borne de masse du substrat (1 ) et la deuxième électrode à la borne positive.
[Revendication 9] Module d'éclairage (M1 , M', M", M'") selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'air est à la pression atmosphérique et soit la première soit la deuxième électrode dite électrode positive est alimentée électriquement par une tension continue comprise entre une valeur de 500 volts à 7000 volts, notamment entre une valeur de 500 volts à 2000 volts.
[Revendication 10] Module d'éclairage (M1, M") selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième électrode (311 ') et le dissipateur thermique formant la première électrode est à une distance minimale (G) de 1 à 5 mm.
[Revendication 11 ] Dispositif d’éclairage comprenant :
- un module d'éclairage (M1 , M', M", M'") selon l'une des revendications 1 à 10,
- un boîtier (5) définissant un espace intérieur et un espace extérieur, comprenant une paroi transparente (51 ) adaptée pour transmettre les rayons lumineux émis par les sources lumineuses (2) vers l'extérieur du boîtier, le boitier supportant le module d'éclairage (M1 , M', M", M'") dans l’espace intérieur,
- dans lequel le dispositif de refroidissement (3) comprend un dispositif de commande haute tension (4, 4') pour alimenter l'électrode positive, le dispositif de commande haute tension (4, 4') est monté dans le boîtier (5).
[Revendication 12] Dispositif d'éclairage selon la revendication précédente comprenant : - plusieurs autres modules d'éclairage (M1 , M', M", M'") selon l’une des revendications 1 à 10,
- le dispositif de commande haute tension (4, 4') étant relié électriquement à chaque électrode positive de chaque dispositif de refroidissement (3) de chaque module d'éclairage (M1 , M', M", M'") pour les alimenter.
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120119647A1 (en) * 2010-11-11 2012-05-17 Ventiva, Inc. Potential control of heat sink in solid-state light device
KR101246887B1 (ko) * 2011-06-08 2013-03-25 서강대학교산학협력단 방송용 조명장치
KR101361667B1 (ko) * 2012-07-30 2014-02-12 (주) 디엠라이트 방송용 조명장치
KR20150110957A (ko) * 2014-03-21 2015-10-05 주식회사 알토 이온풍을 이용한 방열 구조를 구비한 조명장치
JP2016004735A (ja) * 2014-06-19 2016-01-12 シチズン電子株式会社 Ｌｅｄユニット及びｌｅｄ照明装置
AT517650B1 (de) * 2015-09-08 2017-06-15 Zkw Group Gmbh Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
FR3042259B1 (fr) 2015-10-09 2018-09-07 Valeo Vision Conduit d'air de refroidissement pour projecteur de vehicule automobile
CN109860382B (zh) * 2019-01-30 2020-06-09 江苏大学 一种用于功率型led散热的集成式离子风热沉

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