FR2816393A1 - Dispositif d'eclairage comportant un element de rayonnement de la chaleur degagee par une lampe a decharge et un module de circuit - Google Patents

Dispositif d'eclairage comportant un element de rayonnement de la chaleur degagee par une lampe a decharge et un module de circuit Download PDF

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Abstract

Le phare 10 inclut une lampe à décharge 30, un module de circuit 40 et un élément de rayonnement de la chaleur 60. Le module de circuit 40 est connecté directement à la lampe à décharge 30 afin de lui appliquer une haute tension. L'élément de rayonnement de la chaleur 60 rayonne la chaleur dégagée par la lampe à décharge 30 et le module de circuit 40; il est placé entre la lampe à décharge 30 et le module de circuit 40 et s'étend radialement et vers le bas dans une direction généralement verticale.

Description

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La présente invention concerne un dispositif de lampe à décharge équipé
d'un module de circuit destiné à appliquer une haute tension à la lampe à décharge.
Par exemple, le phare 100 de véhicule représenté à la figure 6 a été proposé comme dispositif équipé d'une lampe à décharge comme source de lumière. Le phare 100 inclut un boîtier 101 qui reçoit la lampe à décharge 110 et un module de circuit fournissant à cette lampe une haute tension d'environ 20 kV afin de l'allumer. La lampe à décharge 110 et le module de circuit 120 sont reliés électriquement ensemble
par un fil à haute tension 125.
Dans ce montage, le fil à haute tension 125 doit être scellé afin d'empêcher l'émission de parasites. De plus, un connecteur à haute tension 126 est nécessaire afin de relier ce fil 125 à la lampe à décharge 110. Ceci se traduit généralement par une
augmentation du coût de fabrication.
En raison des inconvénients ci-dessus, il est imaginable de relier directement la lampe à décharge au module de circuit pour établir une connexion électrique directe entre eux sans employer de fil à haute tension. Dans un tel cas, le connecteur à haute tension et le fil à haute tension peuvent être éliminés avantageusement. Cependant, si la lampe à décharge et le module de circuit sont reliés directement ensemble, le module de circuit étant ainsi adjacent à la lampe à décharge, la chaleur dégagée par la lampe à décharge et le module de circuit provoque une élévation de la température dans ce dernier. Ceci peut entraîner des
dysfonctionnements des composants du circuit dans le module de circuit.
Ainsi, un but de la présente invention est de fournir un dispositif de lampe à décharge capable d'empêcher le module de circuit d'atteindre une température élevée qui provoque son dysfonctionnement, tout en éliminant un fil à haute tension et un
connecteur à haute tension.
Pour atteindre le but de la présente invention, il est fourni un dispositif de lampe à décharge comprenant une lampe à décharge, un module de circuit et un élément de rayonnement de la chaleur. Le module de circuit est connecté directement à la lampe à décharge afin de lui appliquer une haute tension. L'élément de rayonnement de la chaleur rayonne la chaleur dégagée par la lampe à décharge et le module de circuit et s'étend de façon radiale dans au moins une direction à partir de l'un des
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éléments suivants: (I) une connexion entre la lampe à décharge et le module de
circuit; et (II) le module de circuit.
L'invention, ainsi que des buts supplémentaires, ses fonctions et ses
avantages, seront mieux compris à partir de la description qui suit et des schémas
d'accompagnement dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un phare selon un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue éclatée en perspective du phare du mode de réalisation de la figure 1; - la figure 3 est un dessin représentant le montage d'un module de circuit du mode de réalisation de la figure 1; - la figure 4 est un schéma représentant un autre montage du module de circuit du mode de réalisation de la figure 1; - la figure 5 est un schéma caractéristique représentant le rapport qu'il y a entre une distance dans le module de circuit et la température qui règne à l'intérieur du phare; et
- la figure 6 est une vue en coupe du phare proposé précédemment.
En se référant aux figures 1 et 2, le phare 10 inclut un boîtier 11, un élément réfléchissant 20, une lampe à décharge 30 et un module de circuit 40. Le
boîtier 11 inclut un corps principal de boîtier 12, une lentille 13 et un couvercle 14.
L'élément réfléchissant 20, agissant en tant qu'élément de support de la présente invention, est supporté par le corps principal de boîtier 12 grâce à un composant de support (non représenté) qui a un mécanisme réglable. L'élément réfléchissant 20 est réalisé dans un matériau en résine et sa surface concave est recouverte d'un matériau réfléchissant afin de réfléchir la lumière émise par la lampe à
décharge 30.
La lampe à décharge 30 inclut une collerette 30a ayant un diamètre d. La collerette 30a est reçue dans un trou débouchant 20a qui pénètre dans l'élément réfléchissant 20. Un masque 32 masque la lumière directe émise vers l'avant par la lampe à décharge 30. Un ressort 25 est façonné en une forme généralement en U et est maintenu de façon pivotante par une partie de support 21 disposée à l'extérieur du trou débouchant 20a. La distance Li entre les extrémités opposées du ressort 25, la largeur L2 d'un trou débouchant généralement rectangulaire 61 a d'une section de rayonnement
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de la chaleur 65 d'un élément de rayonnement de la chaleur 60, qui sera exposé plus en détail dans ce qui suit, et le diamètre d du collet 30a sont reliés par la relation suivante: L2 > d > LI. Le ressort 25 pousse une partie du connecteur 31 de la lampe à décharge 30 contre l'élément réfléchissant 20 autour du trou débouchant 20a lorsque les extrémités opposées du ressort 25 sont engagées dans une paire de fourches 22 qui sont situées du côté opposé au trou débouchant 20a en ce qui concerne la partie de
support 21.
Le module de circuit 40 dispose d'un circuit qui applique une haute tension à la lampe à décharge 30. Comme l'illustre la figure 2, une partie de connecteur 41 du module de circuit 40 peut être connectée directement et électriquement à la partie de connecteur 31 de la lampe à décharge 30. Ces parties de connecteur 31, 41 agissent en tant que connexion entre la lampe à décharge 30 et le module de circuit 40. Le module de circuit 40 dispose d'une paire de parties de connexion 42 aux points correspondant à une paire de parties de support 63 de l'élément de rayonnement de la chaleur 60 afin de fixer le module de circuit 40 à l'élément de rayonnement de la chaleur 60. Les parties de connexion 42 du module de circuit 40 sont placées dans le même plan qu'une surface d'extrémité 43 du module de circuit 40 placée sur le côté de l'élément de rayonnement de la chaleur 60. Le module de circuit 40 peut avoir un circuit de commande 40a et un circuit de starter 40b, comme l'illustre la figure 3, ou il peut n'avoir que le circuit de starter 40b, comme l'illustre la figure 4. Le circuit de starter b est le circuit qui applique la haute tension à la lampe à décharge 30 lorsque la lampe à décharge 30 est allumée. Le circuit de commande 40a est le circuit qui commande la puissance électrique à appliquer à la lampe à décharge 30. Dans le cas o le module de circuit 40 n'inclut que le circuit de starter 40b, comme le montre la figure
4, la lampe à décharge et le circuit de starter peuvent être intégrés dans un module.
La lampe à décharge 30 et le module de circuit 40 ne sont pas en contact avec le boîtier 11 et sont mobiles vis-à-vis du boîtier 11 une fois que la lampe à
décharge 30 et le module de circuit 40 sont assemblés, comme le montre la figure 1.
Ainsi, l'angle de l'axe optique de la lampe à décharge 30 peut être ajusté manuellement ou automatiquement par une structure correspondante (non représentée) et une
opération de commande, qui n'est pas décrite.
En se référant à la figure 1, un cordon d'alimentation 50 agissant en tant que ligne électrique fournit la tension de la batterie (non représentée) au module de
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circuit 40. Le cordon d'alimentation 50 est connecté au module de circuit 40 par un
connecteur 51 et est également connecté à la batterie par un connecteur 52.
L'élément de rayonnement de la chaleur 60 a la forme d'une plaque et il est réalisé en un matériau métallique, tel que l'aluminium ou le cuivre, ayant une conductivité thermique élevée; il est placé entre la lampe à décharge 30, plus spécifiquement la partie du connecteur 31 de la lampe à décharge 30, et le module de circuit 40. Comme l'illustre la figure 2, l'élément de rayonnement de la chaleur 60 inclut une section de fixation 61 et une section de rayonnement de la chaleur 65. Le trou débouchant généralement rectangulaire 61a afin de recevoir la lampe à décharge 30 pénètre par la section de fixation 61, laquelle possède une paire de parties de connexion 62 à connecter aux bossages 23 de l'élément réfléchissant 20, respectivement. Les parties de support 63 sont diagonalement opposées l'une par rapport à l'autre et sont placées dans le même plan qu'une surface d'extrémité 61b de la section de fixation 61 située sur le côté du module de circuit 40. La section de rayonnement de la chaleur 65 s'étend du module de circuit 40 dans une direction vers le bas généralement verticalement et elle est formée en une forme de plaque. La section de rayonnement de la chaleur 65 peut être inclinée par rapport à la verticale,
comme le montre mieux la figure 1.
Le corps principal du boîtier 12 inclut un premier évent 70a et un deuxième évent 70b qui sont adjacents au côté supérieur et au côté inférieur de l'élément de rayonnement de la chaleur 60, respectivement. Dans le présent mode de réalisation, le deuxième évent 70b est formé autour d'un point o le corps principal du boîtier 12 coupe une prolongation imaginaire de la section de rayonnement de la
chaleur 65 qui s'étend vers le bas, vers le corps principal du boîtier 12.
Une procédure d'assemblage du phare 10 sera décrite ci-dessous.
(1) Le ressort 25 est d'abord passé par le trou débouchant 61a de l'élément de rayonnement de la chaleur 60, puis les parties de connexion 62 de l'élément de rayonnement de la chaleur 60 et les bossages correspondants 23 de l'élément réfléchissant 20 sont alignés les uns avec les autres. Ensuite, l'élément de rayonnement de la chaleur 60 est vissé à, ou fixé à, l'élément réfléchissant 20 avec des vis vissées dans les parties de connexion 62 de l'élément de rayonnement de la chaleur 60 et
également dans les bossages 23 de l'élément réfléchissant 20.
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(2) La lampe à décharge 30 est insérée par le trou débouchant 61a de l'élément de rayonnement de la chaleur 60 et par le trou débouchant 20a de l'élément réfléchissant 20. Puis, le ressort 25 est tourné jusqu'au bout vers les fourches 22 afin de pousser la collerette 30a de la lampe à décharge 30 contre l'élément réfléchissant 20, et les extrémités opposées du ressort 22 sont mises en prise dans les fourches 22, respectivement. De cette façon, la lampe à décharge 30 est poussée et fixée contre
l'élément réfléchissant 20.
(3) La partie de connecteur 31 de la lampe à décharge 30 et la partie de connecteur 41 du module de circuit 40 sont directement reliées ensemble afin d'être
connectés électriquement.
(4) Les parties de support 63 de l'élément de rayonnement de la chaleur 60 et les parties de connexion correspondantes 42 du module de circuit 40 sont alignées les unes avec les autres, et le module de circuit 40 est vissé à, ou fixé à, l'élément de rayonnement de la chaleur 60 avec des vis vissées dans les parties de connexion 42 du module de circuit 40 et également dans les parties de support 63 de l'élément de
rayonnement de la chaleur 60.
(5) Le couvercle 14 est attaché au corps principal du boîtier 12.
La figure 5 présente la répartition de la température dans une direction verticale (la direction indiquée par la ligne A - B dans la figure 5) autour de la connexion entre la lampe à décharge 30 et le module de circuit 40 dans le phare 10. Il faut remarquer que pour une plus grande clarté de la figure 5, l'élément de
rayonnement de la chaleur 60 n'a pas été représenté.
En raison de la chaleur dégagée par la lampe à décharge 30 et par le module de circuit 40, la température la plus élevée est observée dans la lampe à décharge 30 et le module de circuit 40, et cette température diminue vers le bas verticalement. De plus, l'air qui s'est écoulé vers le haut par convection dans le phare est refroidi et s'écoule ensuite vers le bas. Ainsi, la chute de température observée vers le bas verticalement depuis la lampe à décharge 30 et le module de circuit 40 est généralement plus élevée que la chute de température observée dans une direction vers
le haut verticalement depuis la lampe à décharge 30 et le module de circuit 40.
Dans le présent mode de réalisation, au vu des caractéristiques ci-dessus de la répartition de la température dans le phare 10, la section de rayonnement de la chaleur 65 de l'élément de rayonnement de la chaleur 60 se prolonge vers le bas
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généralement verticalement o la température est plus basse. La chaleur dégagée par la lampe à décharge 30 et par le module de circuit 40 est conduite vers la section de rayonnement de la chaleur 65 par un chemin qui s'étend de la surface d'extrémité 43 située sur l'élément de rayonnement de la chaleur 60 du module de circuit 40 à la section de rayonnement de la chaleur 65 par la surface d'extrémité 61b de la section de
fixation 61 située sur le côté du module de circuit 40 de la section de fixation 61.
Ensuite, la chaleur est rayonnée de la section de rayonnement de la chaleur 65 dans l'atmosphère o la température est plus basse. Ainsi, l'élévation de la température du module de circuit 40 est efficacement limitée, de sorte que les dysfonctionnements de
ses composants, dus à la température élevée, sont également efficacement limités.
Dans le présent mode de réalisation, comme cela est décrit ci-dessus, l'élément de rayonnement de la chaleur 60 a la section de rayonnement de la chaleur qui se prolonge vers le haut généralement verticalement. Les abords de la lampe à décharge 30 et du module de circuit 40 ont généralement une température plus basse que celle de la lampe à décharge 30 et du module de circuit 40. Ainsi, l'élévation de la température du module de circuit 40 peut être également limitée efficacement aussi longtemps que l'élément de rayonnement de la chaleur 60 a la section de rayonnement de la chaleur 65 qui se prolonge de manière radiale à partir de la lampe à décharge 30 et du module de circuit 40 dans au moins une direction à l'exception de la direction
vers le bas généralement verticalement.
De plus, dans le présent mode de réalisation, l'élément de rayonnement de la chaleur 60 est vissé à l'élément réfléchissant 20 en des points qui sont différents des points o le module de circuit 40 est vissé à l'élément de rayonnement de la chaleur 60. Ici, il peut être possible que l'élément de rayonnement de la chaleur 60 et le module de circuit 40 soient tous deux vissés à l'élément réfléchissant 20 aux mêmes points. Cependant, si l'élément de rayonnement de la chaleur 60 et le module de circuit sont tous deux vissés à l'élément réfléchissant 20, le remplacement de la lampe à décharge 30 devient une tâche longue et pénible, étant donné que lorsque la lampe à décharge 30 et le module de circuit 40 sont enlevés de l'élément réfléchissant 20 afin de remplacer la lampe 30, l'élément de rayonnement de la chaleur 60 est également enlevé de l'élément réfléchissant 20, ce qui entraîne un travail supplémentaire afin de manipuler l'élément de rayonnement de la chaleur 60. De plus, si l'élément de rayonnement de la chaleur 60 et le module de circuit 40 sont vissés à l'élément
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réfléchissant 20 qui est fait d'un matériau en résine ayant une solidité relativement faible, les fils correspondants de l'élément réfléchissant 20 peuvent être détériorés en serrant ou en se desserrant les vis correspondantes au cours du travail de remplacement
de la lampe à décharge 30.
Dans le présent mode de réalisation, comme cela a été discuté ci-dessus, l'élément de rayonnement de la chaleur 60 est vissé à l'élément réfléchissant 20 en des points qui sont différents des points o le module de circuit 40 est vissé à l'élément de rayonnement de la chaleur 60. Ainsi, le module de circuit 40 peut être enlevé du boîtier 11 tandis que l'élément de rayonnement de la chaleur 60 est attaché à l'élément réfléchissant 20. De plus, la lampe à décharge 30 est fixée à l'élément réfléchissant 20 dans le trou débouchant 61 a qui constitue un espace dégagé. Ainsi, lors de l'enlèvement du module de circuit 40, la lampe à décharge 30 peut être facilement enlevée de l'élément réfléchissant 20 en faisant pivoter le ressort 25, qui pousse ou fixe la lampe à décharge 30 contre l'élément réfléchissant 20, dans la direction opposée aux fourches 22. Il en résulte qu'il est facile de remplacer la lampe à décharge 30. De plus, puisque l'élément de rayonnement de la chaleur 60 est réalisé en un matériau métallique, l'usure des fils de l'élément de rayonnement de la chaleur 60 peut être limitée même si les vis, qui relient ensemble le module de circuit 40 et l'élément de rayonnement de la chaleur 60, sont serrées ou desserrées au cours du travail de remplacement de la lampe à décharge 30. Dans le présent mode de réalisation, bien que le module de circuit 40 soit vissé à l'élément de rayonnement de la chaleur 60, le module de circuit 40 peut être fixé à cet élément par un dispositif à pression ou par un dispositif pousser-et-tourner du module de circuit 40 contre l'élément de rayonnement
de la chaleur 60.
De plus, en se référant à la figure 1, la connexion entre le module de circuit et le cordon d'alimentation 50 se fait sur le côté du module de circuit 40 de l'élément de rayonnement de la chaleur 60, de sorte que l'élément de rayonnement de la chaleur 60 ne gêne pas l'enlèvement du cordon d'alimentation 50 du module de circuit 40. En outre, l'air chaud qui a été chauffé est évacué par le premier évent 70a par convection dans le phare 10, et l'air extérieur circule à l'intérieur du phare 10 par le deuxième évent 70b afin de remplacer l'air évacué. Ainsi, l'air extérieur qui circule à l'intérieur du phare 10 peut refroidir l'élément de rayonnement de la chaleur 60, permettant une dissipation thermique supplémentaire par l'élément de rayonnement de
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la chaleur 60. L'air extérieur introduit à l'intérieur du phare 10 par le deuxième évent b s'écoule le long de la surface de la section de rayonnement de la chaleur 65, de sorte que l'air extérieur peut rester en contact avec la section de rayonnement de la chaleur 65 beaucoup plus longtemps, et ainsi les performances de refroidissement de l'élément de rayonnement de la chaleur 60 sont encore améliorées. Dans le présent mode de réalisation, bien que l'élément de rayonnement de la chaleur 60 soit placé entre la lampe à décharge 30 et le module de circuit 40, il peut encore être placé le long d'une surface périphérique externe du module de circuit 40 ou peut être fourni au module de circuit 40 du côté opposé à la lampe à décharge 30. De plus, l'élément de rayonnement de la chaleur 60 est en contact avec le module de circuit 40 afin de dissiper la chaleur dégagée par ce dernier vers l'élément de rayonnement de la chaleur 60 au travers de la partie en contact située entre ce dernier et le module de circuit 40. Cependant, l'élément de rayonnement de la chaleur peut entrer en contact avec la partie de connecteur (connexion) 31 de la lampe à décharge
30 afin de dissiper la chaleur par là.
De plus, le module de circuit 40 peut entrer en contact avec une partie du
boîtier métallique du phare 10 afin de dissiper la chaleur par là.
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Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de lampe à décharge caractérisé en ce qu'il comporte: - une lampe à décharge (30; - un module de circuit (40) connecté directement à ladite lampe à décharge (30) afin de lui appliquer une haute tension; et un élément de rayonnement de la chaleur (60) afin de rayonner la chaleur dégagée par ladite lampe à décharge (30) et par ledit module de circuit (40), ledit élément de rayonnement de la chaleur (60) se prolongeant de manière radiale dans au moins une direction à partir de l'un des éléments qui suivent: - (I) une connexion entre ladite lampe à décharge (30) et ledit module de circuit (40); et
- (II) ledit module de circuit (40).
2. Dispositif de lampe à décharge selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de rayonnement de la chaleur (60) se prolonge vers le bas,
généralement verticalement.
3. Dispositif de lampe à décharge selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par un élément de support (20) afin de supporter ledit élément de rayonnement de la chaleur (60), dans lequel ledit module de circuit (40) est fixé audit élément de
rayonnement de la chaleur (60).
4. Dispositif de lampe à décharge selon la revendications 3, caractérisé en ce
que ledit élément de support (20) est un élément réfléchissant (20) disposé derrière
ladite lampe à décharge (30) afin de réfléchir la lumière émise par cette dernière.
5. Dispositif de lampe à décharge selon l'une quelconque des revendications
1 à 4, caractérisé en ce que ledit élément de rayonnement de la chaleur (60) est placé entre ladite lampe à décharge (30) et une connexion entre ledit module de circuit (40) et une ligne électrique (50) qui fournit la tension de la source d'alimentation audit
module de circuit (40).
6. Dispositif de lampe à décharge selon l'une quelconque des revendications 1
à 5, caractérisé par un boîtier (11) qui reçoit ladite lampe à décharge (30), ledit élément de rayonnement de la chaleur (60) et ledit module de circuit (40), dans lequel ladite lampe à décharge (30), ledit module de circuit (40) et ledit élément de rayonnement de
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la chaleur (60) ne sont pas en contact avec ledit boîtier (11) et sont mobiles vis-à-vis
dudit boîtier (11).
7. Dispositif de lampe à décharge selon la revendications 6, caractérisé en ce
que ledit boîtier (11) inclut: - un premier évent (70a) placé au-dessus dudit élément de rayonnement de la chaleur (60); et - un second évent (70b) placé au-dessous dudit élément de rayonnement
de la chaleur (60).
8. Dispositif de lampe à décharge selon l'une quelconque des revendications
1 à 5, caractérisé par un boîtier (11) qui reçoit ladite lampe à décharge (30), ledit élément de rayonnement de la chaleur (60) et ledit module de circuit (40), ledit boîtier (11) incluant: - un premier évent (70a) placé au-dessus dudit élément de rayonnement de la chaleur (60); et - un second évent (70b) placé au-dessous dudit élément de rayonnement
de la chaleur (60).
9. Dispositif de lampe à décharge selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit second évent (70b) est situé autour d'un point o ledit boîtier (11) coupe une prolongation imaginaire dudit élément de rayonnement de la chaleur (60) qui
s'étend vers ledit boîtier (11).
10. Dispositif de lampe à décharge selon l'une quelconque des revendications 1
à 9, caractérisé en ce que ledit élément de rayonnement de la chaleur est réalisé en un
matériau choisi parmi un groupe comprenant le cuivre et l'aluminium.
11. Dispositif de lampe à décharge selon l'une quelconque des revendications
7 à 9, caractérisé en ce qu'au moins une partie (65) dudit élément de rayonnement de
la chaleur (60) adjacent audit second évent (70b) est inclinée par rapport à la verticale.
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