ES3034288T3 - Attachable light shielding case for a light source device - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de fuente de luz incluye una carcasa de gran longitud en una dirección predeterminada, varios elementos emisores de luz ubicados en la carcasa y dispuestos en dicha dirección, y uno o más disipadores de calor, ubicados en la carcasa y conectados térmicamente con los elementos emisores de luz. Un primer puerto de entrada, a través del cual se aspira aire, se encuentra en un extremo de la carcasa. Un puerto de escape, a través del cual se descarga el aire al exterior, se encuentra en el otro extremo de la carcasa. Un espacio en la carcasa, en la dirección predeterminada, está orientado hacia el disipador de calor. Un segundo puerto de entrada, a través del cual se aspira aire desde el exterior, se encuentra en una superficie lateral entre el primer puerto de entrada y el puerto de escape de la carcasa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Caja de protección contra la luz acoplable para un dispositivo de fuente de luz

Campo técnico

Un aspecto de la presente invención se refiere a un dispositivo de fuente de luz.

Antecedentes

Se conoce un dispositivo de fuente de luz que incluye una pluralidad de elementos emisores de luz que están dispuestos a lo largo de una dirección predeterminada en una carcasa que tiene una gran longitud a lo largo de la dirección predeterminada. En el dispositivo de fuente de luz descrito anteriormente, un puerto de admisión y un puerto de escape se proporcionan respectivamente en un extremo y el otro extremo de la dirección predeterminada en la carcasa, para enfriar la pluralidad de elementos emisores de luz, en un caso. Sin embargo, en tal caso, un elemento emisor de luz en un extremo se enfría en mayor medida que un elemento emisor de luz en el otro extremo y, por tanto, las salidas de luz de la pluralidad de elementos emisores de luz no se pueden igualar. Al mismo tiempo, en el dispositivo de fuente de luz descrito anteriormente, un puerto de admisión se proporciona en una superficie lateral entre un extremo y el otro extremo en la carcasa y un puerto de escape se proporciona en el otro extremo de la carcasa, para enfriar la pluralidad de elementos emisores de luz, en otro caso. Sin embargo, en tal caso, un elemento emisor de luz en el otro extremo se enfría en mayor medida que un elemento emisor de luz en un extremo y, por tanto, las salidas de luz de la pluralidad de elementos emisores de luz no se pueden igualar.

Como técnica para enfriar uniformemente la pluralidad de elementos emisores de luz en el dispositivo de fuente de luz descrito anteriormente, son conocidos los dispositivos descritos en la Publicación de Patente Japonesa No Examinada n.° 2011-165509 y la Publicación de Patente Japonesa No Examinada n.° 2012-074422, por ejemplo. En un dispositivo de iluminación LED descrito en la Publicación de Patente Japonesa No Examinada n.° 2011 165509, un sustrato equipado con LED que está equipado con una pluralidad de LED se monta sobre un bloque de disipación de calor, y el bloque de disipación de calor disipa el calor de los LED. En el dispositivo de iluminación LED descrito en la Publicación de Patente Japonesa No Examinada n.° 2011-165509, se proporcionan un primer canal a través del cual fluye un refrigerante desde un extremo al otro extremo del bloque de disipación de calor, y un segundo canal a través del cual fluye un refrigerante desde el otro extremo a un extremo del bloque de disipación de calor. De este modo, la pluralidad de elementos emisores de luz se enfrían.

En una unidad LED descrita en la Publicación de Patente Japonesa No Examinada n.° 2012-074422, una pluralidad de LED se montan sobre un miembro de disipación de calor que incluye un canal a través del cual fluye un refrigerante a lo largo de una dirección longitudinal. En la unidad LED descrita en la Publicación de Patente Japonesa No Examinada n.° 2012-074422, se introduce un refrigerante en un canal desde un centro longitudinal, y el canal anterior incluye un canal a través del cual fluye un refrigerante desde un centro longitudinal a un extremo, y un canal a través del cual fluye un refrigerante desde un centro longitudinal al otro extremo. De este modo, una pluralidad de elementos emisores de luz se enfrían.

Sumario

En un dispositivo de fuente de luz, se requiere igualar las temperaturas de una pluralidad de elementos emisores de luz de modo que las salidas de luz respectivas de la pluralidad de elementos emisores de luz se mantengan constantes. A este respecto, debido a la inclusión de una pluralidad de porciones de escape, una necesidad de proporcionar una pluralidad de canales para un refrigerante, o similar, las técnicas convencionales descritas anteriormente todavía tienen margen de mejora desde el punto de vista de la reducción del número de componentes o la simplificación de una configuración. En particular, en un dispositivo de fuente de luz montado sobre un aparato de impresión UV, por ejemplo, las posiciones y el número de puertos de admisión y salida de los dispositivos de fuente de luz están limitados para reducir la influencia del aire sobre un objeto iluminado (un material impreso sobre el que se deposita la tinta de curado con luz UV), en algunos casos.

Es un objeto de un aspecto de la presente invención proporcionar un dispositivo de fuente de luz que pueda igualar las temperaturas de una pluralidad de elementos emisores de luz. El documento de patente KR101647501B1 describe un dispositivo de irradiación con una carcasa superior articulada a una carcasa inferior. El sustrato se transporta por un conducto entre las dos partes de la carcasa.

Un dispositivo de fuente de luz se describe en la reivindicación 1 adjunta. Otros aspectos de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un dispositivo de fuente de luz de acuerdo con una realización.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de una sección del dispositivo de fuente de luz de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista en perspectiva que muestra un flujo de aire en el dispositivo de fuente de luz de la Figura 1.

La Figura 4 es una vista en sección longitudinal para mostrar un flujo de aire en el dispositivo de fuente de luz de la Figura 1.

La Figura 5 es una vista en sección transversal para mostrar un flujo de aire en el dispositivo de fuente de luz de la Figura 1.

La Figura 6 es una vista en perspectiva que muestra un sumidero de calor del dispositivo de fuente de luz de la Figura 1.

La Figura 7 es una vista en perspectiva para mostrar un resultado de simulación de un flujo de aire alrededor de un segundo puerto de admisión.

La Figura 8 es una vista en sección para mostrar un resultado de simulación de distribución de temperatura en una carcasa.

La Figura 9A es una vista en sección ampliada que muestra un dispositivo de fuente de luz de acuerdo con una primera modificación.

La Figura 9B es una vista en sección ampliada que muestra un dispositivo de fuente de luz de acuerdo con una segunda modificación.

La Figura 10 es una vista en sección ampliada que muestra un dispositivo de fuente de luz de acuerdo con una tercera modificación.

Descripción detallada

En lo sucesivo en el presente documento, se describirá en detalle una realización con referencia a los dibujos. En la siguiente descripción, los elementos iguales o correspondientes se denotarán con los mismos números de referencia y se evitará la descripción duplicada.

Como se muestra en las Figuras 1 y 2, un dispositivo de fuente de luz 100 es una fuente de luz LED de alta potencia enfriada por aire para usar en impresión, por ejemplo. El dispositivo de fuente de luz 100 se puede usar como una unidad de fuente de luz que tiene una gran longitud y está montada sobre un aparato de impresión UV (impresora UV), por ejemplo. El dispositivo de fuente de luz 100 emite luz tal como luz ultravioleta y seca la tinta, por ejemplo. El dispositivo de fuente de luz 100 incluye una carcasa 10, una pluralidad de sustratos LED 30, un bloque de soporte 40, una pluralidad de disipadores de calor 50, un par de circuitos de excitación 60, un ventilador de flujo radial 70 y una caja de protección contra la luz 80.

Cabe señalar que, por conveniencia en la descripción, se realizará una descripción asumiendo que una dirección longitudinal (dirección predeterminada) de la carcasa 10 es una "dirección X", una dirección en la que se emite la luz desde los elementos LED 31 de los sustratos LED 30, que es perpendicular a una dirección X, es una "dirección Y", y una dirección a lo ancho del dispositivo de fuente de luz 100, que es ortogonal a una dirección X y una dirección Y es una "dirección Z". Asimismo, se realizará una descripción asumiendo que un lado hacia el cual los elementos LED 31 emiten luz es un "lado inferior" y un lado opuesto al mismo es un "lado superior".

La carcasa 10 tiene forma de caja rectangular que tiene una gran longitud a lo largo de una dirección X. La carcasa 10 está formada de metal. La carcasa 10 contiene los sustratos LED 30, el bloque de soporte 40, los disipadores de calor 50 y los circuitos de excitación 60.

En una superficie de extremo (un extremo) 10a en un lado de la carcasa 10 en una dirección X, se proporciona un primer puerto de admisión 11 a través del cual se aspira aire al interior de la carcasa 10 desde el exterior. El primer puerto de admisión 11 está formado para abrirse hacia el exterior en una dirección X. Un filtro 11a formado de uretano o similar, por ejemplo, está conectado al primer puerto de admisión 11. Una unidad de agarre 12 para agarrar la carcasa 10 se proporciona en la una superficie de extremo 10a.

En la otra superficie de extremo (el otro extremo) 10b en el otro lado de la carcasa 10 en una dirección X, se proporciona un puerto de escape 13 a través del cual se descarga aire al exterior desde la carcasa 10. El puerto de escape 13 está conectado con un soplador 91 que aspira aire, a través de un tubo 92 que tiene fuelles. Por consiguiente, en la carcasa 10, la presión del aire en un lado en una dirección X es mayor que en el otro lado, y el aire fluye de un lado al otro en una dirección X. En la siguiente descripción, un lado en una dirección X también se denominará "lado aguas arriba", y el otro lado en una dirección X también se denominará "lado aguas abajo".

Tal y como se muestra en las Figuras 2 a 6, la carcasa 10 incluye una sección de cuerpo 15 y una sección aguas abajo 25 situada aguas abajo de la sección de cuerpo 15. Un contorno de la sección de cuerpo 15 adopta la forma de un paralelepípedo rectangular que tiene una gran longitud a lo largo de una dirección X. Una superficie de extremo en un lado aguas arriba de la sección de cuerpo 15 corresponde a la una superficie de extremo 10a descrita anteriormente. En la sección de cuerpo 15, se colocan los sustratos LED 30, el bloque de soporte 40 y los disipadores de calor 50. En una porción aguas arriba de una superficie inferior (superficie lateral inferior) de la sección de cuerpo 15, se forma un puerto de comunicación 16 que se comunica con un puerto de escape 82 de caja de protección contra la luz descrito más adelante de la caja de protección contra la luz 80. Una unidad de tapa 17 en la que se forman una pluralidad de hendiduras se une al puerto de comunicación 16. En una porción aguas abajo de la sección de cuerpo 15, se proporciona una unidad amortiguadora 19 que sirve como espacio amortiguador para amortiguar un flujo de aire.

La sección de cuerpo 15 incluye una unidad de pared lateral inferior 20, una unidad de pared lateral superior 21 y un par de unidades de pared lateral 22 y 23 que son continuas con esas unidades de pared lateral 20 y 21 y son opuestas entre sí a lo largo de una dirección Z. En la unidad de pared lateral inferior 20, se proporciona una ventana de emisión de luz 18 que permite que la luz proporcionada desde los sustratos de LED 30 pase a su través. Cada una de la unidad de pared lateral superior 21 y el par de unidades de pared lateral 22 y 23 que son opuestas entre sí a lo largo de una dirección Z están configuradas para tener una estructura de pared doble. La unidad de pared lateral 21 incluye una pared lateral exterior 21o y una pared lateral interior 21 i. La unidad de pared lateral 22 incluye una pared lateral exterior 22o y una pared lateral interior 22i. La unidad de pared lateral 23 incluye una pared lateral exterior 23o y una pared lateral interior 23i.

Cada una de las paredes laterales exteriores 21o, 22o y 23o es un miembro de pared con forma de placa plana que forma una periferia de la sección de cuerpo 15 (entre el primer puerto de admisión 11 y el puerto de escape 13). La pared lateral exterior 21o se proporciona de forma ortogonal a, y continua con, las paredes laterales exteriores 22o y 23o. Las paredes laterales interiores 21i, 22i y 23i son miembros de pared con forma de placa plana que se colocan hacia el interior con respecto a las paredes laterales exteriores 21o, 22o y 23o, respectivamente. La pared lateral interior 21 i se proporciona de forma ortogonal a, y continua con, las paredes laterales interiores 22i y 23i. Las paredes laterales interiores 21i, 22i y 23i se extienden a lo largo de una dirección X desde una posición situada aguas abajo del primer puerto de admisión 11 en una distancia predeterminada, hasta la unidad amortiguadora 19. Los extremos inferiores de las paredes laterales interiores 22i y 23i están situados en la vecindad de los centros de una dirección Y en las paredes laterales exteriores 22o y 23o.

Un espacio entre paredes 24 en el que se permite que el aire aspirado a través del primer puerto de admisión 11 y el puerto de comunicación 16 fluya a lo largo de una dirección X se forma entre las paredes laterales exteriores 21o, 22o y 23o y las paredes laterales interiores 21 i, 22i y 23i, respectivamente. El espacio entre paredes 24 tiene una sección longitudinal en forma de U invertida en el estado que se muestra en la Figura 5. Los espacios libres entre las paredes laterales exteriores 22o y 23o y las paredes laterales interiores 22i y 23i están encerrados por extremos inferiores de las paredes laterales interiores 22i y 23i. En dicho espacio entre paredes 24, porciones en un lado aguas arriba y un lado aguas abajo se comunican con la carcasa 10, y un extremo inferior está bloqueado.

Un contorno de la sección aguas abajo 25 adopta la forma de un paralelepípedo rectangular cuya porción superior sobresale sobre la sección de cuerpo 15. La sección aguas abajo 25 se proporciona de forma continua con la sección de cuerpo 15. Una superficie de extremo de la sección aguas abajo 25 en un lado aguas abajo corresponde a la otra superficie de extremo 10b descrita anteriormente. La sección aguas abajo 25 está dividida en un espacio de contención de cables 27 y un espacio de ventilación 28 mediante una placa divisoria 26 en forma de placa plana que se extiende a lo largo de un plano X-Z. El espacio de contención de cables 27 es un espacio por encima de la placa divisoria 26 en la sección aguas abajo 25, y está definido (delimitado) en una porción superior dentro de la sección aguas abajo 25. En el espacio de contención de cables 27, un cable C1 está contenido colectivamente. El espacio de ventilación 28 es un espacio en el que fluye el aire y se comunica con la sección de cuerpo 15 y el puerto de escape 13. El espacio de ventilación 28 es un espacio debajo de la placa divisoria 26 en la sección aguas abajo 25. En el espacio de ventilación 28, se colocan el par de circuitos de excitación 60.

Los sustratos LED 30 incluyen sustratos, cada uno de los cuales forma un circuito predeterminado y tiene la forma de una placa rectangular, y los elementos LED 31 sirven como elementos emisores de luz que están dispuestos uno al lado del otro con pasos predeterminados a lo largo de una dirección X y una dirección Y en esos sustratos. Los elementos LED 31 emiten luz tal como luz ultravioleta hacia abajo. Los sustratos LED 30 están dispuestos uno al lado del otro a lo largo de una dirección X en una superficie inferior del bloque de soporte 40. Por consiguiente, varios a varios cientos de elementos LED 31 están dispuestos a lo largo de al menos una dirección X en la carcasa 10. La luz emitida por cada uno de los elementos LED 31 de la pluralidad de sustratos LED 30 es irradiada, a través de la ventana de emisión de luz 18 de la carcasa 10, a un objeto iluminado que pasa a través de un área de paso R descrita más adelante. Como un objeto iluminado, se cita un material impreso sobre el que deposita tinta de curado por luz (luz UV), por ejemplo.

El bloque de soporte 40 está formado de metal y se coloca en un lado inferior en la sección de cuerpo 15 de la carcasa 10. La pluralidad de sustratos LED 30 están dispuestos uno al lado del otro a lo largo de una dirección X en una superficie inferior del bloque de soporte 40. En una superficie superior del bloque de soporte 40, la pluralidad de disipadores de calor 50 están dispuestos uno al lado del otro a lo largo de una dirección X. Las muescas 41, cada una de las cuales es una porción recortada en forma rectangular en una sección longitudinal, se forman para extenderse a lo largo de una dirección X, en lados inferiores de extremos opuestos de una dirección Z en el bloque de soporte 40 (consulte la Figura 5). Las muescas 41, en colaboración con la unidad de pared lateral 20 de la carcasa 10, forman espacios inferiores 42. En otras palabras, los espacios inferiores 42 están definidos por las muescas 41 y la unidad de pared lateral 20.

El espacio inferior 42 se extiende desde una porción aguas arriba de la sección de cuerpo 15 hasta una posición por delante de la unidad amortiguadora 19 (una posición situada aguas arriba de la unidad de amortiguación 19) a 10 largo de una dirección X. El espacio inferior 42 está dividido en una porción superior y una porción inferior por una placa divisoria 43. Por consiguiente, en el espacio inferior 42, se forman un primer espacio inferior 44 y un segundo espacio inferior 45 por encima del primer espacio inferior 44. El primer espacio inferior 44 sirve principalmente como un espacio en el que se permite que el aire aspirado a través del primer puerto de admisión 11 y el puerto de comunicación 16 fluya a lo largo de una dirección X. El primer espacio inferior 44 permite que el aire fluya a lo largo de una superficie interior de la unidad de pared lateral 20 de la carcasa 10, para así suprimir el aumento de temperatura de la unidad de pared lateral 20. El segundo espacio inferior 45 sirve principalmente como un espacio en el que un cable C2 está contenido colectivamente.

Los disipadores de calor 50 son miembros de disipación de calor que están térmicamente conectados con los elementos LED 31 de los sustratos LED 30. La pluralidad de (tres en esta realización) disipadores de calor 50 se colocan en una superficie superior del bloque de soporte 40, para estar dispuestas a intervalos predeterminados a lo largo de una dirección X. El sumidero de calor 50 incluye una base 51 y una pluralidad de aletas de disipación de calor 52.

La base 51 adopta la forma de una placa rectangular. La base 51 está conectada con una superficie superior del bloque de soporte 40. Por consiguiente, la base 51 está acoplada térmicamente a los elementos LED 31 de los sustratos LED 30 a través del bloque de soporte 40. La aleta de disipación de calor 52 adopta la forma de una placa plana que tiene una anchura a lo largo de una dirección Z y una gran longitud a lo largo de una dirección X. Las aletas de disipación de calor 52 están dispuestas para apilarse en algunos intervalos a lo largo de una dirección Z. Las aletas de disipación de calor 52 se erigen sobre la base 51.

En las aletas de disipación de calor 52, se forman muescas 53. Las muescas 53 son porciones resultantes del recorte de porciones respectivas de la pluralidad de aletas de disipación de calor 52. Más específicamente, las muescas 53 son porciones resultantes del recorte de las respectivas esquinas superiores de la pluralidad de aletas de disipación de calor rectangulares 52 en formas rectangulares cuando se ven desde una dirección Z. Es decir, cuando se ve desde una dirección Z, la aleta de disipación de calor 52 tiene una forma que sobresale hacia arriba en forma de pulso rectangular, y la muesca 53 se forma mediante una diferencia de nivel proporcionada en cada uno de los extremos opuestos de una dirección X en la aleta de disipación de calor 52. La muesca 53, en esta realización, se extiende hasta la vecindad de un centro de una dirección Y en la aleta de disipación de calor 52 (consulte la Figura 6).

Las aletas de disipación de calor 52 se erigen en un área que no incluye los extremos opuestos de una dirección Z en la base 51. En otras palabras, un área donde no se proporcionan las aletas de disipación de calor 52 se forma en cada uno de los extremos opuestos de una dirección Z en la base 51. En los extremos opuestos de una dirección Z en la base 51, se colocan, respectivamente, las unidades de pared lateral 22 y 23 que tienen, cada una, una estructura de pared doble.

Los circuitos de excitación 60 son placas de circuitos de excitación eléctricos para excitar el dispositivo de fuente de luz 100. Los circuitos de excitación 60 están colocados para estar emparejados entre sí en el espacio de ventilación 28 de la sección aguas abajo 25. Por consiguiente, los circuitos de excitación 60 se colocan aguas abajo de los sustratos LED 30 a una distancia predeterminada o mayor a lo largo de una dirección X. En esta realización, los circuitos de excitación 60 están situados aguas abajo de los sustratos LED 30 a cierta distancia, con la unidad amortiguadora 19 interpuesta entre ellos.

El par de circuitos de excitación 60 están colocados de tal manera que las respectivas superficies de montaje de componentes 60a se enfrentan entre sí a lo largo de una dirección que cruza una dirección X (una dirección Y en esta realización). Más específicamente, uno de los circuitos de excitación 60 se coloca en un lado inferior en el espacio de ventilación 28 de tal manera que la superficie de montaje de componentes 60a mire hacia arriba. El otro de los circuitos de excitación 60 se coloca en un lado superior en el espacio de ventilación 28 de tal manera que la superficie de montaje de componentes 60a mire hacia abajo.

El circuito de excitación 60 incluye un sumidero de calor de circuitos 61 que disipa el calor del circuito de excitación 60. El sumidero de calor de circuitos 61 se proporciona en la superficie de montaje de componentes 60a. El par de circuitos de excitación 60 están colocados de tal manera que los respectivos disipadores de calor de circuitos 61 no se superponen entre sí a lo largo de una dirección X. En un ejemplo mostrado en los dibujos, el par de circuitos de excitación 60 tienen una relación posicional en la que los circuitos de excitación 60 son simétricos con respecto a un punto entre los circuitos de excitación 60 cuando se ven desde una dirección Z.

El ventilador de flujo radial 70 está fijado a una superficie inferior de la sección aguas abajo 25 de la carcasa 10. El ventilador de flujo radial 70 aspira aire desde un lado inferior a lo largo de una dirección Y y alimenta el aire a presión a un lado de una dirección X (un lado aguas arriba del aire en la carcasa 10).

La caja de protección contra la luz 80 tiene forma de una caja rectangular que tiene una gran longitud a lo largo de una dirección X y está aplanada a lo largo de una dirección Y. La caja de protección contra la luz 80 está hecha de metal. La caja de protección contra la luz 80 está unida de forma desmontable en un lado inferior en la sección de cuerpo 15 de la carcasa 10 y protege la ventana de emisión de luz 18 de la sección de cuerpo 15 contra la luz. La caja de protección contra la luz 80 se inserta en un lado de salida de aire del ventilador de flujo radial 70, y el interior de la caja de protección contra la luz 80 se comunica con un lado de salida de aire del ventilador de flujo radial 70. En una superficie superior de la caja de protección contra la luz 80, se forma una ranura 81 que define el área de paso R. El área de paso R es un área donde un objeto iluminado pasa a lo largo de una dirección Z. Una superficie inferior de la ranura 81 mira hacia la ventana de emisión de luz 18. En una superficie superior en un lado en una dirección X en la caja de protección contra la luz 80, se forma el puerto de escape 82 de la caja de protección contra la luz a través del cual se descarga el aire de la caja de protección contra la luz 80. El puerto de escape 82 de la caja de protección contra la luz se comunica con el puerto de comunicación 16 de la carcasa 10 mientras que la caja de protección contra la luz 80 está unida a la carcasa 10.

Dentro de la caja de protección contra la luz 80 configurada de la manera descrita anteriormente, el aire que es aspirado y alimentado a presión por el ventilador de flujo radial 70 fluye desde el otro lado hacia un lado en una dirección X (en una dirección inversa a la dirección de un flujo de aire en la carcasa 10) en la caja de protección contra la luz 80. Por consiguiente, una superficie inferior de la ranura 81 cuya temperatura aumenta por la luz que se proporciona a través de la ventana de emisión de luz 18 y cae sobre la superficie inferior, se enfría. El aire fluye al interior de una porción aguas arriba de la carcasa 10 a través del puerto de escape 82 de la caja de protección contra la luz a través del puerto de comunicación 16 y se fusiona con el aire aspirado a través del primer puerto de admisión 11. Como resultado de esto, el aire aspirado a través del primer puerto de admisión 11 fluye de un lado al otro lado en una dirección X, junto con el aire proporcionado desde la caja de protección contra la luz 80.

Cabe señalar aquí que un espacio 1 cuyo lado aguas abajo (el otro lado en una dirección X) mira hacia los disipadores de calor 50 se forma en la carcasa 10. En otras palabras, los lados aguas arriba de las aletas de disipación de calor 52 de los disipadores de calor 50 miran hacia el espacio 1. Las aletas de disipación de calor 52 se colocan aguas abajo del espacio 1.

El espacio 1 es un lugar donde las aletas de disipación de calor 52 no se proporcionan en la carcasa 10. El espacio 1 tiene un volumen determinado o superior. El espacio 1 es un lugar desocupado en la carcasa 10. El espacio 1 se forma entre un par de disipadores de calor adyacentes 50. El espacio 1 está definido por las muescas 53 formadas en las respectivas aletas de disipación de calor 52 de un par de disipadores de calor adyacentes 50. Más específicamente, el espacio 1 está definido por las respectivas muescas 53 de un par de disipadores de calor adyacentes 50 y las paredes laterales interiores 21i, 22i y 23i, y adopta la forma de un paralelepípedo rectangular.

En cada una de las superficies laterales respectivas 22a y 23a del par de unidades de pared lateral 22 y 23 en la sección de cuerpo 15 se proporciona una pluralidad de (dos en esta realización) segundos puertos de admisión 2 a través de los cuales se aspira aire desde el exterior al interior del espacio 1. Es decir, la pluralidad de segundos puertos de admisión 2 que conectan el espacio 1 directamente con el exterior están formados en cada una de las superficies laterales 22a y 23a entre el primer puerto de admisión 11 y el puerto de escape 13 en la carcasa 10.

El segundo puerto de admisión 2 se abre en una dirección Z. El segundo puerto de admisión 2 incluye una tapa exterior en la que están formadas una pluralidad de hendiduras. Un filtro 3 formado de uretano o similar, por ejemplo, está conectado al segundo puerto de admisión 2. El segundo puerto de admisión 2 se proporciona en una posición en la que el segundo puerto de admisión 2 se superpone al espacio 1 cuando se ve desde una dirección Z. El espacio 1 está situado en la vecindad (alrededor) de los segundos puertos de admisión 2. El segundo puerto de admisión 2 que se forma en la superficie lateral 22a y el segundo puerto de admisión 2 que se forma en la superficie lateral 23a se enfrentan entre sí a lo largo de una dirección Z. Los segundos puertos de admisión 2 se proporcionan en un extremo superior (es decir, un extremo separado de un objeto iluminado) de cada una de las superficies laterales 22a y 23a.

Los segundos puertos de admisión 2 se proporcionan para no comunicarse con el espacio entre paredes 24 mientras se comunican con el espacio 1. Por ejemplo, el segundo puerto de admisión 2 incluye un orificio pasante que penetra en la pared lateral exterior 22o y la pared lateral interior 22i, y el orificio pasante está cerrado a la pared lateral exterior 22o y la pared lateral interior 22i. El segundo puerto de admisión 2 penetra en el espacio entre paredes 24 hasta que alcanza el espacio 1 mientras evita comunicarse con el espacio entre paredes 24.

En este sentido, una cubierta 93 con la que se cubre el área de paso R está unida a un extremo inferior de cada una de las superficies laterales 22a y 23a de la carcasa 10. La cubierta 93 es un miembro de placa que tiene una anchura a lo largo de una dirección Z y una gran longitud a lo largo de una dirección X. La cubierta 93 protege el área de paso R contra la luz.

Como se ha descrito anteriormente, en el dispositivo de fuente de luz 100, mientras que el aire aspirado a través del primer puerto de admisión 11 en un lado en una dirección X fluye a lo largo de una dirección X hacia el puerto de escape 13 en el otro lado en la carcasa 10, el aire fresco proporcionado desde el exterior es aspirado al interior del espacio 1 en la carcasa 10 a través de los segundos puertos de admisión 2 en las superficies laterales 22a y 23a. Dado que un lado aguas abajo del espacio 1 se enfrenta a las aletas de disipación de calor 52 de los disipadores de calor 50, el aire fresco aspirado al interior del espacio 1 fluye fácilmente al interior de los disipadores de calor 50 (entre las aletas de disipación de calor 52) en un lado aguas abajo.

Por consiguiente, el aumento de temperatura de los elementos LED 31 que se proporcionan en un lado cerca del puerto de escape 13 y están fácilmente sujetos al aumento de temperatura puede suprimirse de manera efectiva. Un gradiente de temperatura entre la pluralidad de elementos LED 31 e puede reducir, y una diferencia de temperatura entre el elemento LED 31 en la vecindad del primer puerto de admisión 11 y el elemento LED 31 en la vecindad del puerto de escape 13 se puede reducir, de modo que se puedan igualar las temperaturas de la pluralidad de elementos LED 31. Una eficiencia de enfriamiento del dispositivo de fuente de luz 100 como un todo se puede aumentar, lo que hace posible miniaturizar el dispositivo. Un gradiente de iluminancia entre la pluralidad de elementos LED 31 se reduce, de modo que una diferencia de iluminancia entre el elemento LED 31 en la vecindad del primer puerto de admisión 11 y el elemento LED 31 en la vecindad del puerto de escape 13 pueda reducirse.

En el dispositivo de fuente de luz 100, el espacio 1 está definido por las muescas 53 formadas en las aletas de disipación de calor 52. Debido a dicha configuración del espacio 1, es posible lograr efectivamente una técnica en la que se aspira aire fresco desde el exterior a través de los segundos puertos de admisión 2 y se le permite fluir entre las aletas de disipación de calor 52.

En el dispositivo de fuente de luz 100, el espacio 1 se forma entre un par de disipadores de calor adyacentes 50. En esta situación, en caso de que se coloque la pluralidad de disipadores de calor 50, el espacio 1 se puede formar eficientemente.

En el dispositivo de fuente de luz 100, el espacio 1 está definido por las muescas 53 formadas en las respectivas aletas de disipación de calor 52 de un par de disipadores de calor adyacentes 50. Debido a dicha configuración del espacio 1, en caso de que se coloque la pluralidad de disipadores de calor 50, es posible lograr efectivamente una técnica en la que se aspira aire fresco desde el exterior a través de los segundos puertos de admisión 2 y se le permite fluir entre las aletas de disipación de calor 52.

En el dispositivo de fuente de luz 100, los segundos puertos de admisión 2 se proporcionan en extremos respectivos en un lado superior separados de un objeto iluminado en las superficies laterales 22a y 23a. En esta situación, se puede evitar que la niebla o similar que posiblemente se produzca a partir de un objeto iluminado sea aspirada al interior de la carcasa 10 a través de los segundos puertos de admisión 2.

En el dispositivo de fuente de luz 100, cada una de las unidades de pared lateral 21,22 y 23 de la carcasa 10 tiene una estructura de pared doble, y se forma el espacio entre paredes 24 en el que se permite que el aire aspirado a través del primer puerto de admisión 11 fluya a lo largo de una dirección X. Los segundos puertos de admisión 2 se proporcionan para no comunicarse con el espacio entre paredes 24 mientras se comunican con el espacio 1. Por consiguiente, al aire aspirado a través del primer puerto de admisión 11 se le permite fluir en el espacio entre paredes 24 y, por lo tanto, es posible permitir con seguridad que el aire fresco exterior aspirado a través de los segundos puertos de admisión 2 fluya al interior no del espacio entre paredes 24, sino del espacio 1, y a continuación, entre las aletas de disipación de calor 52, mientras suprime el aumento de temperatura de las unidades de pared lateral 21,22 y 23 de la carcasa 10.

La Figura 7 es una vista en perspectiva para mostrar un resultado de simulación de un flujo de aire alrededor de los segundos puertos de admisión 2. En la Figura 7, un flujo de aire se muestra mediante líneas de corriente. El resultado de simulación en la Figura 7 indica que al aire fresco que se aspira al interior del espacio 1 en la carcasa 10 a través de los segundos puertos de admisión 2 se le puede permitir fluir con seguridad entre las aletas de disipación de calor 52 en un lado aguas abajo.

La Figura 8 es una vista en sección para mostrar un resultado de simulación de distribución de temperatura en la carcasa 10. En la Figura 8, un nivel de temperatura se muestra mediante una gradación de color, y un color más oscuro significa una temperatura más baja. Una sección en la Figura 8 corresponde a una sección en la Figura 4 excepto que se omiten la unidad amortiguadora 19 y el ventilador de flujo radial 70. El resultado de simulación en la Figura 8 indica que se suprime el aumento de temperatura del elemento LED 31 que se proporciona en un lado cerca del puerto de escape 13 y se somete fácilmente al aumento de temperatura y se reduce un gradiente de temperatura entre la pluralidad de elementos LED 31, de modo que se puedan igualar las temperaturas de la pluralidad de elementos LED 31.

En el dispositivo de fuente de luz 100, una temperatura de la caja de protección contra la luz 80 posiblemente se puede aumentar hasta aproximadamente 200 °C, por ejemplo, cuando la luz emitida a través de la ventana de emisión de luz 18 cae sobre la caja de protección contra la luz 80. En esta situación, una temperatura de la unidad de pared lateral 20 en un lado inferior en la carcasa 10 posiblemente se puede aumentar bajo la influencia del calor de la caja de protección contra la luz 80. A este respecto, en el dispositivo de fuente de luz 100, se proporciona el espacio inferior 42 (el primer espacio inferior 44) en el que se permite que el aire fluya a lo largo de una superficie interior de la unidad de pared lateral 20 de la carcasa 10. Esto puede suprimir el aumento de temperatura de la unidad de pared lateral 20.

En el dispositivo de fuente de luz 100, el filtro 3 está unido al segundo puerto de admisión 2. Por consiguiente, se puede evitar que entre polvo en la carcasa 10 a través del segundo puerto de admisión 2.

En el dispositivo de fuente de luz 100, los circuitos de excitación 60 se colocan aguas abajo de los sustratos LED 30 a una distancia predeterminada o mayor a lo largo de una dirección X. Más específicamente, los circuitos de excitación 60 están situados aguas abajo de los sustratos LED 30 a cierta distancia, con la unidad amortiguadora 19 interpuesta entre ellos, y se proporcionan en un extremo en un lado aguas abajo en la carcasa 10 en esta realización. Por consiguiente, es posible evitar que el calor de los circuitos de excitación 60 afecte negativamente al enfriamiento de los elementos LED 31. Los circuitos de excitación 60 se enfrían con aire usado para enfriar los elementos LED 31 y, por tanto, una eficiencia de enfriamiento del dispositivo de fuente de luz 100 como un todo se puede aumentar. Los circuitos de excitación 60 se pueden enfriar con aire cuyo flujo es amortiguado por la unidad amortiguadora 19.

El dispositivo de fuente de luz 100 incluye el par de circuitos de excitación 60. El par de circuitos de excitación 60 están colocados de tal manera que los respectivos disipadores de calor de circuitos 61 no se superponen entre sí a lo largo de una dirección X. Esta configuración permite que el calor de los disipadores de calor 61 del circuito respectivos se disipe de manera efectiva mediante aire que fluye a lo largo de una dirección X.

En el dispositivo de fuente de luz 100, la sección aguas abajo 25 de la carcasa 10 está dividida en el espacio de contención de cables 27 y el espacio de ventilación 28 por la placa divisoria 26. Por consiguiente, un espacio en el que el cable C1 está contenido y un espacio en el que los flujos de aire están separados entre sí, de modo que sea posible evitar que un flujo de aire se vuelva turbulento debido a la presencia del cable C1.

El dispositivo de fuente de luz 100 incluye la caja de protección contra la luz 80. Con la caja de protección contra la luz 80, es posible bloquear la luz emitida a través de la ventana de emisión de luz 18 mientras se forma el área de paso R por donde pasa o se coloca un objeto iluminado.

En el dispositivo de fuente de luz 100, en un espacio dentro de la caja de protección contra la luz 80, el aire fluye en sentido inverso (del otro lado a un lado en una dirección X) con respecto a un flujo de aire en la carcasa 10. Con esta configuración, haciendo que el aire fluya dentro de la caja de protección contra la luz 80, es posible enfriar eficazmente un lado aguas abajo de la carcasa 10 que se somete fácilmente al aumento de temperatura mientras se suprime el aumento de temperatura de la caja de protección contra la luz 80 debido a la luz que cae sobre ella a través de la ventana de emisión de luz 18.

Un aspecto de la presente invención no se limita a la realización descrita anteriormente, y se puede modificar dentro de un alcance que no cambie la esencia expuesta en las reivindicaciones, o se puede aplicar a los otros diseños.

Aunque la pluralidad de disipadores de calor 50 se proporcionan en la realización descrita anteriormente, se puede proporcionar un único sumidero de calor 50 que tiene una gran longitud a lo largo de una dirección X como se muestra en la Figura 9A, por ejemplo. El espacio 1 puede estar definido por las muescas 53 que son ranuras o rebajes formados en las aletas de disipación de calor 52 del único sumidero de calor 50.

Aunque los segundos puertos de admisión 2 están provistos en los extremos superiores de las superficies laterales 22a y 23a en la realización descrita anteriormente, las posiciones de los segundos puertos de admisión 2 en las superficies laterales 22a y 23a no están limitadas a ninguna posición específica. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 9B, las muescas 53, cada una de las cuales se extiende hasta una posición cercana a la base 51 a lo largo de una dirección Y, pueden formarse en las aletas de disipación de calor 52, y los segundos puertos de admisión 2 pueden proporcionarse en centros longitudinales en la superficie lateral 23a.

Aunque el espacio 1 está definido por las muescas 53 proporcionadas en las aletas de disipación de calor 52 de los disipadores de calor 50 en la realización descrita anteriormente, las muescas 53 se pueden omitir con la condición de que un lado aguas abajo del espacio 1 mire hacia las aletas de disipación de calor 52. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 10, cada una de las aletas de disipación de calor 52 puede formarse en forma de una placa rectangular en la que no se proporciona la muesca 53 (consulte la Figura 4), y el espacio 1 puede formarse entre la pluralidad de disipadores de calor 50.

Aunque los segundos puertos de admisión 2 están provistos en las superficies laterales 22a y 23a en la realización descrita anteriormente, las configuraciones de los segundos puertos de admisión 2 no se limitan a eso. Los segundos puertos de admisión 2 pueden proporcionarse en al menos una de las superficies laterales 22a y 23a, y como alternativa a eso, o además de eso, los segundos puertos de admisión 2 pueden proporcionarse en una superficie lateral superior (una superficie lateral de la unidad de pared lateral 21). En cuanto al número de los segundos puertos de admisión 2, en cada superficie lateral se puede proporcionar un segundo puerto de admisión 2 o una pluralidad de segundos puertos de admisión 2. El número de los segundos puertos de admisión 2 puede determinarse de acuerdo con un gradiente de temperatura entre la pluralidad de elementos LED 31.

Cada uno de los disipadores de calor 50 puede incluir un tubo de calor en la realización descrita anteriormente. En la realización descrita anteriormente, un tercer puerto de admisión a través del cual se aspira aire al interior de la unidad de amortiguación 19 desde el exterior puede incluirse además en una posición en la que el tercer puerto de admisión mira hacia la unidad de amortiguación 19 en una superficie lateral entre el primer puerto de admisión 11 y el puerto de escape 13 de la carcasa 10.

Aunque la pluralidad de sustratos LED 30 en los que se proporcionan la pluralidad de elementos LED 31 están dispuestos uno al lado del otro a lo largo de una dirección X en la realización descrita anteriormente, la manera en que se disponen los sustratos LED 30 y los elementos LED 31 no se limita a ninguna manera específica, y será suficiente si la pluralidad de elementos LED 31 se disponen a lo largo de al menos una dirección X. Asimismo, un elemento emisor de luz no se limita al elemento LED 31, y se puede usar el otro elemento emisor de luz conocido.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se puede proporcionar un dispositivo de fuente de luz que puede igualar las temperaturas de una pluralidad de elementos emisores de luz.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de fuente de luz que comprende:

una carcasa (10) configurada para tener una gran longitud a lo largo de una dirección predeterminada (X);

una pluralidad de elementos emisores de luz (31) colocados en la carcasa (10) y dispuestos a lo largo de al menos la dirección predeterminada (X);

uno o una pluralidad de miembros de disipación de calor (50) colocados en la carcasa (10) y conectados térmicamente con los elementos emisores de luz (31); y

una caja de protección contra la luz (80), en el que:

se proporciona un primer puerto de admisión (11), a través del cual se aspira aire al interior de la carcasa (10) desde el exterior, en un extremo (10a) de un lado de la carcasa (10) en la dirección predeterminada (X),

se proporciona un puerto de escape (13), a través del cual se descarga el aire al exterior desde la carcasa (10), en otro extremo (10b) de otro lado de la carcasa (10) en la dirección predeterminada (X),

estando la caja de protección contra la luz (80) fijada de manera extraíble a la carcasa (10), estando la caja de protección contra la luz (80) configurada para bloquear la luz emitida por el dispositivo de fuente de luz (100),

la carcasa (10) está provista con una ventana de emisión de luz (18) configurada para permitir que la luz de los elementos emisores de luz (31) pueda pasar a través de los mismos, la caja de protección contra la luz (80) está fijada a la carcasa (10) a fin de proteger la luz de la ventana de emisión de luz (18); y

una superficie de la caja de protección contra la luz (80) está formada con un área de paso (R) que permite el paso de un objeto iluminado a lo largo de una dirección perpendicular a la dirección predeterminada (X).

2. El dispositivo de fuente de luz de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:

la caja de protección contra la luz (80) se inserta en un lado de salida de aire de un ventilador de flujo radial (70), y un interior de la caja de protección contra la luz (80) se comunica con un lado de salida de aire del ventilador de flujo radial (70), y

dentro de la caja de protección contra la luz (80), el aire aspirado y alimentado a presión por el ventilador de flujo radial (70) fluye en una dirección inversa a un flujo de aire en la carcasa (10), y el lado de la ventana de emisión de luz (18) de la caja de protección contra la luz (80) se enfría con el aire.

3. El dispositivo de fuente de luz de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el aire está configurado para fluir hacia una porción aguas arriba de la carcasa (10) a través de un puerto de escape de caja de protección contra la luz (82) y fusionarse con el aire aspirado a través del primer puerto de admisión (11).

4. El dispositivo de fuente de luz de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:

en la carcasa (10) se forma un espacio (1) en el que el otro lado en la dirección predeterminada (X) está orientado hacia el miembro de disipación de calor (50), y

se proporciona un segundo puerto de admisión (2), a través del cual se aspira aire al interior del espacio (1) desde el exterior, en una superficie lateral entre el primer puerto de admisión (11) y el puerto de escape (13) de la carcasa (10).

5. El dispositivo de fuente de luz de acuerdo con la reivindicación 4, en el que:

se proporciona el segundo puerto de admisión (2) en la carcasa (10) en un lado opuesto al que los elementos emisores de luz (31) emiten la luz, y

un espacio (1) al que enfrenta el segundo puerto de admisión (2) forma parte del área en la que no se encuentran los miembros de disipación de calor (50).

6. El dispositivo de fuente de luz de acuerdo con la reivindicación 5, en el que:

la carcasa (10) incluye una pared lateral exterior (22o, 23o) entre el primer puerto de admisión (11) y el puerto de escape (13), y una pared lateral interior (22i, 23i) situada hacia el interior con respecto a la pared lateral exterior (22o, 23o),

se forma un espacio entre paredes (24) que permite que el aire aspirado a través del primer puerto de admisión (11) fluya a lo largo de la dirección predeterminada (X), entre la pared lateral exterior y la pared lateral interior (22i, 23i) de la carcasa (10), y

se proporciona el segundo puerto de admisión (2) para no comunicarse con el espacio entre paredes (24) mientras se comunica con el espacio (1).