ES2325479T3 - Elemento de alumbrado y luminaria dotada con este elemento. - Google Patents

Abstract

Elemento de alumbrado (1; 21), destinado a ser utilizado en relación con un raíl de alumbrado (15), adaptado para recibir elementos de alumbrado del tipo lámpara de sofito o que presenta contactos eléctricos de tipo con bucle, comprendiendo dicho elemento de alumbrado (1; 21) dos contactos eléctricos (5, 6; 23, 24), que están destinados a ser conectados con un par de bornes de alimentación eléctrica (9, 10) del raíl de alumbrado (15), caracterizado porque comprende una platina aislante (2) alargada, que está realizada en forma de una placa de circuito impreso, que porta líneas conductoras de alimentación, sobre las cuales están soldados LED''s (3, 4; 22) conectados en serie y/o en paralelo, siendo dichos contactos eléctricos (5, 6; 23, 24) solidarios con dicha platina aislante (2), que están dispuestos a uno y otro lado de esta última y que están conectados con dichas líneas conductoras de alimentación, y estando dispuestos de manera que se asegure directamente la conexión mecánica del elemento de alumbrado (1; 21) con los bornes de alimentación eléctrica (9,10) del raíl de alumbrado (15).

Description

Elemento de alumbrado y luminaria dotada con este elemento.

La invención tiene por objeto un elemento de alumbrado según el preámbulo de la reivindicación 1. Tales elementos de alumbrado son perfectamente conocidos, véanse, por ejemplo, los elementos de alumbrado del tipo lámpara de sofito o que presentan contactos de tipo con bucle rígido. La invención tiene así mismo por objeto una luminaria según el preámbulo de la reivindicación 15. Una luminaria de este tipo es conocida, por ejemplo, por el documento WO-A-01/07828.

Las luminarias blancas, que están destinadas al alumbrado, pueden presentar componentes débiles de colores que se acercan en la mayoría de los casos hacia el rojo, hacia el amarillo, o incluso hacia el azul. Sin embargo, cuando se trata de iluminación, un elemento de este tipo debe suministrar, de manera obligatoria, una componente de luz blanca importante.

Desde hace una veintena de años, han aparecido en el mercado nuevas fuentes de luz denominadas LED's (diodos emisores de luz -Light Emitting Diode-). Estos LED's, que habitualmente no tienen una gran luminosidad, son utilizadas para hacer un balizaje sobre las calzadas, sobre los muros o sobre paneles indicativos. Esta función de balizaje y de indicación es realizada habitualmente con LED's de colores, es decir con LED's rojos, azules, verdes, amarillos, etc. Estos balizajes son realizados para indicar rutas u obstáculos y son de baja intensidad luminosa, de manera que no deslumbren. Los LED's utilizados para el balizaje ofrecen la ventaja de tener una duración de vida extremadamente prolongada, en contra de lo que ocurre con las bombillas de cualquier tipo, cuya duración es del orden de 100.000 horas de utilización. Esta larga duración de vida es una ventaja importante puesto que entonces ya no son necesarios los cambios o las substituciones de lámparas defectuosas o de bombillas.

El objeto de la invención consiste en proponer un elemento de alumbrado, como consecuencia un elemento que emita luz blanca que presente esta larga duración de utilización, pudiendo ser utilizado este elemento de alumbrado ventajosamente en una luminaria dotada con uno o varios pares de bornes de alimentación eléctricos dispuestos regularmente en el interior, a lo largo de la luminaria. Estas luminarias o raíles de alumbrado se utilizan, de manera general, para realizar alumbrados superficiales sobre grandes longitudes y están compuestas por unidades que pueden llegar hasta 6 metros de longitud, que colocadas en serie permiten alumbrar grandes longitudes, por ejemplo techos, fachadas, etc. Los raíles de alumbrado, particularmente adaptados para recibir los elementos de alumbrado que constituyen el objeto de la presente invención, están descritos en la patente europea No 652 398 o en la solicitud de patente PCT/CH 97/00317, perteneciendo ambas al grupo Agabekov que también es titular de la presente patente. La alimentación eléctrica de los raíles, que han sido mencionados precedentemente, se realiza a partir de rampas de alimentación, protegidas así mismo por las patentes europeas No 375 623 y 516 578, también a nombre del grupo Agabekov. Estas rampas de alimentación eléctrica se hacen deslizar a través del interior de los raíles de alumbrado y presentan pares de bornes de alimentación, que están colocadas en serie y a igual distancia entre sí a lo largo de la rampa. Los elementos de alumbrado, que constituyen el objeto de la presente invención, están colocados, de manera ventajosa, a lo largo de las rampas entre los pares de bornes de alimentación. Se comprende inmediatamente que, una vez instalado el raíl y dotado con los elementos de alumbrado de conformidad con la invención, éste tendrá una longitud de vida muy prolongada y ya no será necesario ningún tipo de entretenimiento.

En las patentes US 5,655,830 y US 5,726,535 se han descrito elementos de alumbrado que se presentan en forma de bombillas dotadas con un casquillo roscado o de bayoneta. Los LED's están dispuestos en un elemento de guarnición y de protección de la bombilla, que comprende principalmente un cristal que se ha solidarizado con el casquillo, bien estando simplemente unidos los unos con los otros, o bien estando dispuestos sobre una plaqueta montada en la guarnición de la bombilla. En el caso en que los LED's sean portados por una plaqueta, esta última comprende, en una de sus extremidades, contactos eléctricos conectados con los LED's y contactos eléctricos del elemento de guarnición de la bombilla. Estos últimos están destinados a continuación a ser conectados con bornes de alimentación eléctricos externos de la bombilla para permitir el funcionamiento.

De conformidad con la invención, el elemento de alumbrado está definido tal como se ha descrito en la reivindicación 1.

En un modo de ejecución preferente, los LED's estarán dispuestos por encima y por debajo de la platina aislante.

Los contactos eléctricos pueden estar realizados bien en forma de contactos de lámpara de sofito o bien en forma de bucles rígidos.

En un modo de ejecución preferido, la platina comprende 6 LED's conectados en serie y alimentados con una corriente de 50 mA bajo una tensión de 24 voltios.

El elemento de alumbrado presentará, de manera ventajosa, 6 LED's colocados por encima de la platina y 6 LED's colocados por debajo de la platina, siendo alimentadas las filas de 6 LED's bajo una tensión de 24 voltios.

Todos los LED's conectados sobre el elemento de alumbrado de conformidad con la invención emitirán una luz de gran componente blanca.

El elemento de alumbrado, de conformidad con la invención, será utilizado ventajosamente en una luminaria o un raíl de alumbrado dotado con pares de bornes de alimentación eléctricos colocados en serie y a igual distancia entre sí a lo largo del raíl. La luminaria, que constituye el objeto de la invención, que presenta un bastidor delgado, de forma alargada, una rampa de alimentación eléctrica y un reflector parabólico, estando colocados ambos en el fondo de la luminaria, se caracteriza porque está dotada con un elemento de alumbrado que comprende una platina aislante sobre la que están fijados LED's conectados en serie y/o en paralelo, presentando la platina, a uno y otro lado, contactos eléctricos que están destinados a conectarse con bornes de alimentación eléctricos de la luminaria, estando colocado el elemento de alumbrado en el foco de la superficie del reflector parabólico.

El dibujo representa, a título de ejemplo, un modo de ejecución y variantes del elemento de alumbrado de conformidad con la invención así como vistas de la luminaria que utiliza este elemento.

La figura 1 es una vista lateral de un primer modo de ejecución de un elemento de alumbrado.

La figura 2 es una vista frontal del elemento de alumbrado de la figura 1, estando colocado éste sobre una rampa de alimentación deslizada en el interior de un raíl de alumbrado.

La figura 3 es una vista en perspectiva de una porción de un raíl de alumbrado de la figura 2, que presenta 2 elementos de alumbrado.

La figura 4 es una vista de costado de una variante de un modo de ejecución del raíl de alumbrado de la figura 1, portando el raíl un elemento de alumbrado.

La figura 5 es una vista frontal del elemento de alumbrado de la figura 4, montado en un raíl de alumbrado dotado con un reflector.

La figura 6 es una vista en perspectiva de una porción del raíl de alumbrado de la figura 5, dotado con elementos representados en la figura 4.

La figura 7 es una vista de una variante de un raíl de alumbrado que porta una rampa dotada con una sucesión de elementos de la figura 4.

La figura 8 es una representación de la distribución de las intensidades luminosas en diagrama polar, obtenido con el raíl de alumbrado representado en la figura 7.

El modo de ejecución del elemento de alumbrado 1, representado en la figura 1, presenta una platina de circuito impreso 2, sobre la cual se han colocado 2 filas de 6 diodos LED's 3, respectivamente 4, por encima y por debajo de la platina. Estos LED's 3 y 4 están conectados en serie sobre partes conductoras, no representadas, de la platina conectadas en cada una de sus extremidades con contactos circulares 5, 6 idénticos a los contactos que son utilizados normalmente con lámparas de sofito. Los contactos 5 y 6 son introducidos (véanse también las figuras 2 y 3) en escariados 7, respectivamente 8, practicados en bornes de alimentación 9, 10, conectados con conductores aislados 11, 12, que forman una rampa de alimentación eléctrica 13 del mismo tipo que las rampas de alimentación eléctrica descritas en las patentes europeas No 375 623 o No 516 578. Estas rampas permiten poner bajo tensión una sucesión de elementos de alumbrado y están destinadas a ser introducidas en una ranura 14 de un raíl de alumbrado 15, en el que se ha previsto, al menos, una ranura 18, 19 colocada sobre el borde superior de las aletas 16 y 17. Esta ranura está destinada a recibir un reflector, no representado, y/o un cristal de protección. El raíl de alumbrado o luminaria, representado en las figuras 2 y 3, es un raíl semejante al raíl descrito en la patente europea No 652 398 o en la PCT/CH 97/00317, también a nombre de la titular.

Los LED's, representados en el modo de ejecución de las figuras 1 a 3, son LED's de tipo NICHIA SMD 120º/60º 066 cd y están realizados para ser puestos bajo una tensión de 4 voltios por unidad. El elemento 1 de las figuras 1 a 3 se pondrá, como consecuencia, bajo una tensión de 24 voltios, lo que corresponde a una tensión normalmente utilizada en los raíles de alumbrado del tipo representado en las figuras 2 y 3. Teniendo en cuenta los diodos utilizados, la corriente que atravesará el elemento será de 50 mA aproximadamente. Los LED's, cuya especificación está dada más arriba, emiten una luz blanca y, en el caso en que el elemento de alumbrado presente una fila superior de 6 LED's, una fila inferior también de 6 LED's y que haya sido colocado un reflector parabólico en el raíl de alumbrado, la luminosidad por unidad de longitud suministrada por el raíl es perfectamente satisfactoria.

En la variante de la figura 4, el elemento de alumbrado 21 presenta, igual que el elemento 1 de la figura 1, una platina de circuito impreso 2, sobre la cual se han montado dos filas de 6 LED's 22, respectivamente 4, estando colocados los LED's 22 y 4 por debajo y por encima de la platina 2. Los LED's 4 son del mismo tipo que el de los que han sido descritos con relación a la figura 1 y son LED's de tipo NICHIA SMD 120º/60º 0,66 cd, conectados en serie sobre líneas conductoras, no representadas, de la platina 2 y son LED's de tipo NICHIA de 5 mm, diámetro de 5,6 cd/20º. Como en el modo de ejecución de las figuras 1 a 3, estos LED's están conectados sobre partes conductoras de la platina unidos respectivamente en sus extremidades con contactos 23, 24 que se presentan en forma de bucle. Los contactos 23, 24, que se presentan en forma de bucle, están insertados a presión sobre jinetillos 25, 26, que están colocados a su vez por rozamiento sobre los bornes de alimentación 9, 10 por medio de bastidores 27, 28. Los jinetillos 25, 26, con sus partes superiores en forma de pinza, que están destinados a recibir los bucles, y sus bastidores 28, están descritos en detalle en la patente europea No 516 578 y los bornes de alimentación 9, 10 están unidos, igual que en el modo de ejecución de las figuras 1 a 3, con conductores aislados 11, 12, que forman la rampa de alimentación eléctrica. La rampa de alimentación eléctrica 13 ha sido descrita igualmente en la patente europea No 516 578 y está destinada a poner bajo tensión a una sucesión de elementos de alumbrado, colocados a lo largo de la rampa 13. Los jinetillos 26, igual que los bornes de alimentación 9, 10, que les soportan, atraviesan un reflector parabólico 29 que ha sido deslizado en las ranuras 18 y 19 de las aletas 16 y 17 de un raíl de alumbrado 15, semejante al del modo de ejecución de las figuras 1 a 3. La rampa aislante 13 está introducida en una ranura 14 del raíl de alumbrado con el reflector parabólico 29 mantenido lateralmente en las ranuras 18 y 19 de las aletas 16 y 17 del raíl de alumbrado. El raíl de alumbrado 15 es, como el del modo de ejecución de las figuras 1 a 3, muy semejante al raíl de alumbrado descrito en la patente europea No 652 398 o en la PCT/CH 97/00317. Por último, los jinetillos 25 y 26, montados sobre los bornes de alimentación 9 y 10, están rodeados por vainas de protección aislante 30 y 31 que atraviesan, así mismo, al reflector parabólico 29. El raíl de alumbrado de las figuras 4 y 6 presenta además en la parte superior de las aletas 16 y 17 una ranura 32, 33, destinada a recibir un filtro o un cristal de protección.

Igual que sucede en el modo de ejecución de las figuras 1 a 3, los elementos de alumbrado 1 y 21 están posicionados de manera que estén colocados en el foco de la superficie parabólica del reflector. De este modo se tiene un grado de reflexión máximo y un haz reflejado sensible.

En la variante de la figura 7, la luminaria o el raíl de alumbrado, representado en sección, está realizado a partir de un perfil extruído 35, que presenta dos aletas laterales 36 y 37. Se ha colocado, en el vértice de las aletas laterales 36 y 37, una tapa transparente de materia plástica 38 aprisionada sobre los bordes superiores de las aletas por correderas de posicionamiento 39, 40. En las extremidades libres del perfil están colocadas tapas no representadas, destinadas a cerrar de manera estanca la luminaria, que no se describirá en detalle. En efecto, esta luminaria constituye el objeto de la solicitud PCT/CH 97/00317 y ha sido utilizada hasta el presente con elementos de alumbrado tradicionales, principalmente con lámparas de sofito o con lámparas Xenon. En la versión representada en la figura 7, la luminaria está equipada con elementos de alumbrado 21 idénticos al elemento de la figura 4. Estos elementos 21 presentan, por encima y por debajo de la platina, seis LED's 22 de alumbrado directo que presentan un haz cerrado a 20º. Por debajo de la platina, el elemento 21 presenta seis LED's 4 que presentan un haz de luz abierto a 60º, respectivamente a 120º. De conformidad con las coordenadas ortogonales, como se ha representado en el dibujo, el elemento está posicionado en la luminaria 35 de manera que los LED's estén colocados en el foco 41 del reflector parabólico 42. De este modo, el haz ancho de luz emitida por los LED's es reflejado hacia arriba según una componente vertical, por el reflector 42, y la totalidad de la luz emitida y reflejada se une al haz directo emitido por los LED's 22. El resultado obtenido por medio de los elementos 21, colocaos en la luminaria 35, es absolutamente inesperado y la luz, proporcionada por la luminaria, es suficiente para alumbrar superficies, fachadas, techos, etc. Este hecho no era evidente puesto que la intensidad luminosa de los LED's es relativamente débil con relación a la de las bombillas convencionales.

Se han realizado medidas con una luminaria "NEPTLTNE" tal como la que se ha representado en sección en la figura 7. Esta luminaria presenta una longitud, una anchura y una altura de 0,875 m, respectivamente 0,070 y 0,040. La longitud, respectivamente la anchura de la superficie de alumbrado horizontal era de 0,835, respectivamente de 0,035 m. Esta luminaria contenía 15 elementos de dos veces 6 LED's para una potencia de 18 vatios y con un flujo total en Lumen de aproximadamente 1.000.

Como ya se ha mencionados, los 6 LED's colocados sobre la parte superior de la platina del elemento son LED's de tipo NICHIA 5 mm, diámetro 5,6 cd/20º y los 6 LED's colocados sobre la parte inferior de la platina del elemento son LED's de tipo NICHIA SMD 120º/60º 066 cd. Cada elemento está alimentado con una corriente de 24 V DC.

La figura 8 es una representación gráfica, que presenta la distribución de las intensidades luminosas 1 en diagrama polar para una dirección según el eje de la luminaria C90/C270 y una dirección perpendicular a este eje CO/C180.

Como ya se ha mencionado, los resultados obtenidos con el elemento de alumbrado, que acaba de ser descrito, son excelentes y la luminaria ofrece la ventaja de una duración de vida extremadamente prolongada. De manera ventajosa, este elemento puede ser utilizado en una luminaria o raíl de alumbrado descrito en la PCT/CH 97/00317 con el fin de iluminar superficies importantes (fachadas, techos, suelo) con un haz luminoso estrecho y concentrado sin pérdida de luz.

Como se ha representado en las figuras del dibujo, el modo de ejecución y la variante del elemento de alumbrado son utilizados, de manera ventajosa, en un raíl de alumbrado. El elemento de alumbrado 1 o 21 se dimensionará, por lo tanto, para presentar una configuración alargada y para que sea relativamente delgado. Sin embargo, la invención no está limitada a los elementos descritos en el dibujo y el elemento de alumbrado puede presentar cambios importantes. En el caso en que se utilice un reflector, la platina 2 estará dotada, de manera ventajosa, con LED's sobre los dos lados. Evidentemente puede preverse una platina hueca o de sección triangular o cuadrada. En este caso, se obtienen entonces tres o cuatro filas de LED's. Por otra parte se puede prever una platina mucho más larga, que presente filas con un número mucho mayor de LED's, bajo una tensión de aproximadamente 4 voltios por unidad o bajo otra tensión en función de las características de los LED's utilizados. Como ya se ha mencionado más arriba, el elemento de alumbrado, que acaba de ser descrito, ofrece la ventaja de una duración de vida muy importante. En estas condiciones, cuando sea utilizado en raíles o rampas de alimentación de una gran longitud, colocados en lugares poco accesibles, ofrece una ventaja muy importante debido a que su duración de vida es muy larga. Por otra parte, este elemento utiliza menos corriente que las bombillas convencionales.

Claims (18)

1. Elemento de alumbrado (1; 21), destinado a ser utilizado en relación con un raíl de alumbrado (15), adaptado para recibir elementos de alumbrado del tipo lámpara de sofito o que presenta contactos eléctricos de tipo con bucle, comprendiendo dicho elemento de alumbrado (1; 21) dos contactos eléctricos (5, 6; 23, 24), que están destinados a ser conectados con un par de bornes de alimentación eléctrica (9, 10) del raíl de alumbrado (15), caracterizado porque comprende una platina aislante (2) alargada, que está realizada en forma de una placa de circuito impreso, que porta líneas conductoras de alimentación, sobre las cuales están soldados LED's (3, 4; 22) conectados en serie y/o en paralelo, siendo dichos contactos eléctricos (5, 6; 23, 24) solidarios con dicha platina aislante (2), que están dispuestos a uno y otro lado de esta última y que están conectados con dichas líneas conductoras de alimentación, y estando dispuestos de manera que se asegure directamente la conexión mecánica del elemento de alumbrado (1; 21) con los bornes de alimentación eléctrica (9,10) del raíl de alumbrado (15).

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2. Elemento de alumbrado (1; 21) según la reivindicación 1, presentando la citada platina aislante (2) caras superiores e inferiores, caracterizado porque dichos LED's (3, 4; 22) están dispuestos sobre cada una de dichas caras superior e inferior.

3. Elemento de alumbrado (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos contactos eléctricos (5, 6) son idénticos a los contactos de lámpara de sofito.

4. Elemento de alumbrado (21) según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos contactos eléctricos (23, 24) presentan la forma de bucles rígidos.

5. Elemento de alumbrado (1, 21) según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos LED's (3, 4; 22) de la platina aislante (2) se encuentran en número de seis y están conectados en serie y están alimentados bajo una tensión de 24 voltios.

6. Elemento de alumbrado (1; 21) según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha platina aislante (2) porta una fila de seis de dichos LED's sobre dicha cara superior y una fila de seis de dichos LED's sobre dicha cara inferior, estando alimentada cada una de estas filas bajo una tensión de 24 voltios.

7. Elemento de alumbrado (1; 21) según la reivindicación 5, caracterizado porque dichos LED's son LED's que emiten un haz luminoso que presenta un ángulo de abertura de 60º como mínimo.

8. Elemento de alumbrado (1; 21) según la reivindicación 7, caracterizado porque dichos LED's son LED's de tipo NICHIA SMD 120º/160º, 0,66 cd.

9. Elemento de alumbrado (1; 21) según la reivindicación 5, caracterizado porque dichos LED's son LED's de alumbrado directo que forman un haz luminoso que presenta un ángulo de abertura de 20º.

10. Elemento de alumbrado (1; 21) según la reivindicación caracterizado porque dichos LED's son LED's de tipo NICHIA de 5 mm, diámetro 5,6 cd/20º.

11. Elemento de alumbrado (1;21) según la reivindicación 6, caracterizado porque dichos LED's de una primera de dichas filas, son LED's que presentan un haz luminoso con un pequeño ángulo de abertura, mientras que dichos LED's de la otra de dichas filas son LED's con un gran ángulo de abertura.

12. Elemento de alumbrado (1, 21) según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos LED's de la primera de dichas filas son LED's de tipo NICHIA de 5 mm, diámetro 5,6 cd/20º, mientras que dichos LED's de la otra de dichas filas son LED's de tipo NICHIA SMD 120º/160º, 0,66 cd.

13. Elemento de alumbrado (1; 21) según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha platina aislante (2) presenta una sección triangular o cuadrada que define varias caras, presentando cada una de dichas caras una fila de LED's.

14. Elemento de alumbrado (1; 21) según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos LED's emiten una luz con componente blanca fuerte.

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15. Luminaria o raíl de alumbrado (15), que presenta un bastidor delgado, de forma alargada, una rampa de alimentación eléctrica (13) y un reflector parabólico (29), estando colocados ambos en el fondo del raíl de alumbrado (15), caracterizado porque el raíl de alumbrado (15) está dotado con un elemento de alumbrado (1; 21) según la reivindicación 1, estando conectados los contactos eléctricos (5, 6; 23, 24) de dicho elemento de alumbrado (1; 21), directamente con un par de bornes de alimentación eléctrica (9, 10) de dicha rampa de alimentación eléctrica (13), y porque dicho elemento de alumbrado (1; 21) está colocado en el foco de la superficie de dicho reflector parabólico (29).

16. Raíl de alumbrado (15) según la reivindicación 15, caracterizado porque dicha platina aislante (2) presenta una cara superior y una cara inferior, estando orientada la cara inferior en el sentido dirigido hacia el vértice de la superficie de dicho reflector parabólico (29), estando dispuestos dichos LED's sobre cada una de dichas caras superior e inferior, siendo dichos LED's, que están dispuestos sobre dicha cara superior, de alumbrado directo y con haz estrecho, mientras que dichos LED's, que están dispuestos sobre dicha cara inferior, son de alumbrado indirecto de haz de alumbrado ancho y están posicionados sobre el foco de la superficie parabólica de dicho reflector (29).

17. Raíl de alumbrado (15) según la reivindicación 15 o 16, caracterizado porque dicha rampa de alimentación eléctrica (13) presenta una serie de pares de bornes de alimentación (9, 10), colocadas a igual distancia entre sí a lo largo del raíl de alumbrado (15), estando colocado un elemento de alumbrado (1, 21) entre cada par de bornes de alimentación eléctrica (9, 10).

18. Raíl de alumbrado (15) según la reivindicación 17, cuando ésta esté basada en la reivindicación 16, caracterizado porque dichos LED's, colocados sobre dicha cara superior de dicha platina aislante (2), se encuentran en número de seis y son de alumbrado directo con un ángulo de 20º y porque dichos LED's, colocados sobre la cara inferior de dicha plata aislante (2), se encuentran en número de seis y tienen un gran ángulo de 60º/120º.