FR3115585A1 - Module lumineux avec systeme de dissipation thermique. - Google Patents

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Abstract

Module de projecteur (1) pour véhicule automobile, ledit module de projecteur (1) comprenant : - une platine support (10) en forme de plaque comportant une première face (101) et une seconde face opposée (102) à la première face, - au moins une diode électroluminescente disposée sur la première face (101) de ladite platine support (10), - un dissipateur thermique arrière (6) disposé sur la seconde face (102) de ladite platine support (10) opposée à ladite première face (101), de sorte à dissiper la chaleur produite par la diode électroluminescente (3) et transmise à la platine support (10), le module de projecteur (1) comprenant des moyens de dissipation thermique (11) disposés du côté de la première face (101) de la platine support (10) de sorte à dissiper la chaleur produite par la diode électroluminescente (3). Figure pour l’abrégé : Fig. 4

Description

MODULE LUMINEUX AVEC SYSTEME DE DISSIPATION THERMIQUE.
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention concerne un module de projecteur pour véhicule automobile. Elle trouve une application particulière dans les dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
Un module de projecteur pour véhicule automobile, tel que décrit dans le document FR3068111, comprend:
- une platine support ;
- au moins une source lumineuse disposée sur une première face de ladite platine support ;
- un dissipateur thermique disposé sur une seconde face de ladite platine support opposée à ladite première face ;
- un ensemble optique qui coopère avec des rayons lumineux de ladite au moins une source lumineuse pour produire un faisceau lumineux.
Un inconvénient de cet état de la technique est que lorsqu'il existe une pluralité de sources lumineuses de type diodes électroluminescentes dans ledit module de projecteur, il est nécessaire d'avoir une dissipation thermique desdites sources lumineuses extrêmement efficace. Du fait du renforcement de la compacité et des fonctions lumineuses recherchées qui conduit ainsi à une augmentation de la densité de sources lumineuses de type diodes électroluminescentes dans un module de projecteur, la quantité de chaleur à évacuer dans un volume de plus en plus contraint est de plus en plus grande.
L’état antérieur de la technique n'est plus assez efficace pour refroidir lesdites sources lumineuses en toujours plus grand nombre dans un volume toujours lus petit.
DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION
Dans ce contexte, la présente invention vise à résoudre l'inconvénient précédemment mentionné.
A cet fin l’invention propose un module de projecteur pour véhicule automobile, ledit module de projecteur comprenant :
- une platine support en forme de plaque comportant une première face et une seconde face opposées à la première face,
- au moins une diode électroluminescente disposée sur une première face de ladite platine support,
- un dissipateur thermique arrière disposé sur la seconde face de ladite platine support, de sorte à dissiper la chaleur produite par la diode électroluminescente et transmise à la platine support, le module de projecteur étant remarquable en ce qu’il comprend des moyens de dissipation thermique disposés du côté de la première face de la platine support de sorte à dissiper la chaleur produite par la diode électroluminescente.
Ainsi en proposant des moyens de refroidissement au niveau des deux faces de la platine de support, les surfaces d’échange de la chaleur sont grandes, ce qui augmente nettement le potentiel de dissipation de la chaleur, tout en conservant un volume de module réduit. L’invention permet aussi d’éviter des points chauds sur la première face qui apparaitraient avec des moyens de dissipation de la chaleur positionnés uniquement sur la deuxième face.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de dissipation de la chaleur de la première face sont un dissipateur thermique avant, fixé à la première face de la platine support, et s’étendant du côté de la première face.
Selon un mode particulier de réalisation, le dissipateur thermique avant est une extension du dissipateur thermique arrière disposé sur la seconde face, ledit dissipateur thermique arrière s’étendant du côté de la deuxième face.
Ainsi dans ce mode particulier de réalisation, la chaleur dissipée par le dissipateur thermique avant augmente le potentiel de dissipation de la chaleur du dissipateur thermique arrière, et réciproquement, la chaleur étant transmise par conduction thermique entre les deux dissipateurs thermiques avant et arrière.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dissipateur thermique avant comprend une pluralité d’ailettes.
Dans un mode particulier de l’invention, une partie des ailettes du dissipateur thermique avant s’étendent dans des directions non parallèles.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le module de projecteur selon comprend un moyen de guidage de l’air qui est disposé en vis-à-vis du dissipateur thermique avant, du côté de la première face, de sorte à former un canal de guidage guidant l’air pour qu’il traverse le dissipateur thermique avant, le canal de guidage comportant une ouverture de canal et une sortie de canal de sorte à ce que l’air circule entre l’entrée et la sortie du canal dans le dissipateur thermique avant.
Ainsi l’air est forcé de circuler au niveau du dissipateur thermique avant, au plus près de celui-ci, ce qui renforce l’efficacité du dissipateur thermique avant.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le dissipateur thermique arrière et le dissipateur thermique avant s’étendent jusqu’à l’un des bords du module de projecteur, l’ouverture du canal de guidage débouchant sur ce même bord de sorte qu’un même flux d’air soufflant sur ledit bord rentre en partie dans le canal de guidage et en partie dans le dissipateur thermique arrière.
Dans un mode particulier de l’invention un ventilateur est disposé en vis-à-vis dudit bord soufflant en direction dudit bord.
Ainsi un seul ventilateur est utilisé pour souffler l’air à la fois côté de la face arrière sur le dissipateur thermique arrière et côté face avant sur le dissipateur thermique avant. En plaçant le ventilateur en vis-à-vis dudit bord on augmente la proximité du ventilateur avec les dissipateurs thermiques avant et arrière, ce qui permet d’augmenter les vitesses d’air soufflé.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le module de projecteur comprend au moins une diode électroluminescente et une lentille primaire en vis-à-vis de la diode électroluminescente, un espace subsistant entre la diode électroluminescente et la lentille primaire, ledit module de projecteur étant remarquable en ce que la paroi du canal de guidage se prolonge en direction de la lentille primaire.
Ainsi l’air circulant dans le canal de guidage est guidé, par le prolongement du canal de guidage, jusqu’à la zone située entre la diode électroluminescente et la lentille primaire. L’air est ainsi amené à circuler entre la diode électroluminescente et la lentille primaire. L’air circulant au plus près des diodes électroluminescentes contribue par des échanges thermiques par convection à améliorer le refroidissement des diodes électroluminescentes.
L’invention concerne aussi un dispositif d’éclairage comprenant un module de projecteur selon l’invention.
L’invention concerne aussi un véhicule comprenant un dispositif d’éclairage selon l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
représente une vue en perspective d’un module de projecteur 1 selon l’invention.
représente une vue en perspective de la première face 101 d’un module de projecteur 1 selon l’invention.
représente une vue des moyens de dissipation thermique de la première face et de la deuxième face
représente une vue en section côté avant de la platine support d’un module de projecteur selon l’invention.
représente une vue de la lentille primaire 8 en perspective.
Les dessins sont des représentations schématiques servant à faciliter la compréhension de l’invention. Les composants ne sont pas forcément représentés à l’échelle.
Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments ou moyens d’un module de projecteur. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
La direction X est l’axe longitudinal du véhicule en ordre de marche. La direction Y est la direction transverse du véhicule en ordre de marche. La direction Z est la verticale du véhicule orientée vers le haut.
Dans la description qui suit le terme avant se rapportant à la platine support concerne le côté de la platine support qui est disposé du côté de l’émission de lumière.
Le terme arrière par rapport à la platine support concerne le côté opposé au côté avant par rapport à la platine support.
Les représentations schématiques telles que présentées le sont dans un cas particulier d’un projecteur avant. Il va de soi que l’invention ne se limite pas à ce cas particulier d’un projecteur avant mais concerne tous types de dispositifs lumineux d’un véhicule.
La représente en perspective un module de projecteur selon l’invention.
Ledit module de projecteur 1 comprend un bloc de projection 2 qui coopère avec des rayons lumineux issus d’au moins une source lumineuse 3 (non visible en , illustrée en ) pour produire un faisceau lumineux.
Tel que représenté en , le module de projecteur 1 pour véhicule automobile, comprend :
- une platine support 10 en forme de plaque comportant une première face 101 et une seconde face opposée 102 à la première face,
- au moins une diode électroluminescente 3 disposée sur la première face 101 de ladite platine support 10,
- un dissipateur thermique arrière 6 disposé sur la seconde face 102 de ladite platine support 10 opposée à ladite première face 101, de sorte à dissiper la chaleur produite par la au moins une diode électroluminescente 3.
Le module de projecteur 1 comprend en outre des moyens de dissipation thermique 11 disposés du côté de la première face 101 de la platine support 10 de sorte à dissiper la chaleur produite par la diode électroluminescente 3.
Dans la variante représentée en , la platine support comprend une pluralité de diodes électroluminescentes alignées en une ligne. Dans une autre variante, les diodes électroluminescentes sont alignées selon une ou plusieurs courbes.
Une lentille primaire 8 (illustrée en ) coopère avec des rayons lumineux de la source lumineuse 3 pour produire un faisceau lumineux.
Dans la variante de la , le moyen de dissipation thermique 11 est un dissipateur thermique avant 11, issu d’une extension du dissipateur arrière 6 s’étendant du côté de la première face de la platine support 10 et s’étendant du côté de la première face.
Dans la variante représentée en le dissipateur thermique avant 11 comprend des ailettes 111, et consiste donc en un échangeur de chaleur à ailettes.
Dans une autre variante de l’invention, le dissipateur thermique avant 11 comprend une série de picots. Dans une autre variante particulière les moyens de dissipation de la chaleur 11 sont de type thermoélectrique, ou à caloducs.
Dans un variante particulière les moyens dissipation de la chaleur comprennent une combinaison de plusieurs types de dispositifs de dissipation de la chaleur.
Dans une variante de l’invention, le dissipateur thermique avant 11 est une extension du dissipateur thermique arrière 6. C’est dire que le dissipateur thermique arrière 6 et le dissipateur thermique 11 avant forment une continuité de matière, ce qui permet des transferts thermiques par conduction d’un dissipateur thermique à l’autre selon leurs niveaux respectifs de température. Cela améliore les capacités de dissipation thermique pour le module de projecteur, et permet en particulier de faire baisser les niveaux de température de la platine support 10 et des diodes électroluminescentes 3.
Dans une variante de l’invention, la platine support 10 comporte une fixation à la partie de matière reliant le dissipateur thermique arrière 6 au dissipateur thermique avant 11, ou est fixée au dissipateur thermique arrière.
. Dans une variante de l’invention, le dissipateur thermique avant 11 comporte une pluralité d’ailettes 111.
Dans le mode de réalisation des figures 2 à 5, les ailettes 111 sont orientées vers un même point en amont des ailettes selon la direction allant du dissipateur avant vers les diodes électroluminescentes 3. C’est-à-dire qu’en suivant la direction allant du dissipateur thermique avant 11 vers les diodes 3, ce point est situé avant les ailettes. Pour un écoulement d’air allant des ailettes 111 vers les diodes 3 électroluminescentes, cela permet une distribution du flux d’air sur la largeur de la platine support 10. Ainsi le flux d’air est orienté vers l’ensemble des diodes électroluminescentes 3, lorsque que celles-ci sont alignées selon la largeur de la platine support 10, selon une ou plusieurs rangées sensiblement perpendiculaires au flux d’air. Dans le mode de réalisation de la , les ailettes sont orientées vers un même point en direction d’un ventilateur 4 situé en amont du dissipateur thermique 11 selon l’écoulement de l’air.
En variante, Les ailettes 111 sont parallèles entre elles et/ou une partie des ailettes s’étendent dans des directions non parallèles.
La représente une vue de dessus de la platine support et des dissipateurs thermiques arrière 6 et avant 11. Dans cette variante le dissipateur arrière 6 comporte des picots et le dissipateur avant 11 comporte une pluralité d’ailettes 111 non parallèles.
Dans une variante de l’invention, le module de projecteur 1 comprend un moyen de guidage de l’air 82 qui est disposé en vis-à-vis du dissipateur thermique avant 11 du côté de la première face 101, formant avec la platine support 10 un canal de guidage guidant l’air autour dudit du dissipateur thermique avant 11, le moyen de guidage comportant une ouverture de canal et une sortie de canal de sorte à ce que l’air circule entre l’entrée et la sortie du canal. C’est-à-dire que le dissipateur thermique avant 11 est dans le canal. Dans le cas d’un dissipateur thermique avant 11 avec des ailettes 111, lesdites ailettes sont disposées dans le canal.
La représente une section dans un plan parallèle à la platine support 10, en avant de la première face 1, l’avant étant la direction d’émission de lumière. Dans la variante représentée en , la platine support 10 est plane.
Tel que représenté en et en , le moyen de guidage 82 comprend des parois 83 de guidage de l’air de de sorte à guider l’air le long de la première face 101. A cette sont représentées les portions de contact 84 entre les bords périphériques des parois 83 du moyen de guidage 82.
Ainsi l’air est canalisé entre les parois 83 du moyen de guidage 82 et la première face 101 sur le dissipateur thermique avant 11, et permet d’augmenter les échanges par convection au niveau de ce dissipateur thermique avant 11, par exemple sur les ailettes 111 disposées dans le canal.
Dans une variante de l’invention, le dissipateur thermique arrière 6 et le dissipateur thermique avant 11 s’étendent jusqu’à l’un des bords 12 du module de projecteur 1, l’ouverture du canal de guidage débouchant sur ce même bord 12 de sorte qu’un même flux d’air soufflant sur ledit bord 12 rentre en partie dans le canal de guidage et en partie dans le dissipateur thermique arrière 6. Par exemple, un ventilateur 4 est disposé en vis-à-vis dudit bord 12 soufflant en direction dudit bord 12, soufflant l’air dans le canal et le dissipateur thermique arrière 6, comme représenté en et en . Le ventilateur 4 fait partie du module de projecteur 1. Le ventilateur est fixé sur un support de ventilateur 5 qui comporte des parois 52 de guidage de l’air vers la seconde face 102 de la platine support et des parois 51 de guidage de l’air vers la première face 101, en direction dudit bord 12. Ces parois 51 permettent d’orienter le flux d’air en direction de l’ouverture du canal de guidage. Ainsi dans cette variante, un seul ventilateur crée le flux d’air forcé apte à refroidir simultanément les deux faces 101,102, de la platine support 10 et les deux dissipateurs thermiques 6 et 11.
En variante, le ventilateur est disposé perpendiculairement au bord de la patine support 10 en regard duquel il est disposé, la localisation du ventilateur étant plus ou moins décalé vers la première face 101 ou vers la seconde face 102 selon la quantité de flux d’air souhaité pour dissiper la chaleur respectivement de la première face 101 ou de la seconde face 102.
Dans une variante de l’invention, le module de projecteur 1, comprend au moins une diode électroluminescente 3 et une lentille primaire 8 en vis-à-vis de la diode électroluminescente 3, avec un espace subsistant entre la diode électroluminescente 3 et la lentille primaire 8, ledit module de projecteur comprenant un moyen de guidage 82 dont les parois 83 se prolongent en direction de la lentille primaire 8.
Ainsi l’air s’écoulant dans le canal de guidage peut s’écouler entre la diode électroluminescente 3 et la lentille primaire 8.
Dans la variante de l’invention représenté en et 5, le module de projecteur 1 comprend une pluralité de diodes électroluminescentes 3, celles-ci étant disposées en une ou plusieurs lignes ou courbes sensiblement perpendiculaires au flux d’air, et une pluralité de lentilles primaires 8 disposées chacune en vis-à-vis de chacune des diodes 3. Le flux d’air provient du ventilateur 4 en amont, situé sur le bord 12 de la platine support 10, pour ensuite entrer par une ouverture dans le canal de guidage. Le flux d’air s’écoule ensuite sur le dissipateur thermique avant 11. Du fait du prolongement des parois 83 du moyen de guidage 82 en direction des lentilles primaires 8, l’air s’écoule alors entre les diodes électroluminescentes 3 et des parois 81 de la lentille primaire 8, parois 81 disposées en vis-à-vis de chaque diode 3, ce qui permet de dissiper par convection, au plus près des diodes 3, une partie de la chaleur émise par lesdites diodes électroluminescentes 3.
Dans cette variante l’air circule depuis le ventilateur 4, traverse le dissipateur avant 11 puis se dirige vers les diodes électroluminescentes 3.
Dans une autre variante de l’invention, l’air chemine en sens inverse depuis les diodes électroluminescentes, puis vers le dissipateur, par exemple en actionnant le ventilateur de sorte à aspirer l’air situé dans le canal.
Dans une variante de l’invention, le moyen de guidage 82 et la lentille primaire 8 et ses parois 81 sont monobloc, par exemple réalisé dans la même matière, les parois 83 du canal de guidage pouvant être transparentes ou non selon les contraintes esthétiques.
La est une représentation de cette variante avec le moyen de guidage 82 et la lentille primaire 8 qui sont monobloc.
Dans une variante de l’invention la pluralité de sources de lumière 3 sont des sources lumineuses à semi-conducteur et/ou des diodes électroluminescentes. Dans cette variante de l’invention, la platine support 10 comprend une carte électronique avec un circuit imprimé ou est elle-même une carte électronique, sur laquelle les sources lumineuses à semi-conducteur et/ou les diodes électroluminescentes sont aptes à être fixées. En variante, d’autres composants électroniques permettant de gérer le fonctionnement des diodes 3 sont fixées sur le carte électronique.
Un tel module de projecteur 1 est constitutif par exemple d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation lumineuse monté sur un véhicule automobile.
Dans une variante de l’invention celle-ci concerne un projecteur disposant de fonctions complexes, par exemple un projecteur avec les nouvelles technologies de diodes électroluminescente, intégrant des fonctions comme des fonctions de type « matrix beam » dans lequel les diodes sont allumées ou éteintes de manière contrôlées et indépendamment les unes des autres de manière à créer des zones éclairées et zones non éclairées devant le véhicule en fonction des situations de roulage de sorte à obtenir une fonction anti-éblouissement améliorant la sécurité et le confort du conducteur pendant la conduite, et/ou des fonctions de projecteur dit Pixel, projecteurs contenant des diodes électroluminescentes avec un très grand nombre de points lumineux pouvant être contrôlés individuellement (pixels), et/ou des projecteurs ayant une fonction dite d'éclairage frontal adaptatif. Dans ces derniers cas le nombre et la densité de sources de lumière pour réaliser ces fonctions d’éclairage complexes sont très élevés. La dissipation de la chaleur générée nécessite l’utilisation d’un module de projecteur selon l’invention, d’autant que la quantité de chaleur générée est importante dans un volume de module de projecteur 1 restreint. Les sources de lumière de type sources lumineuses à semi-conducteur et/ou des diodes électroluminescentes sont des composants électroniques dont la fiabilité est liée notamment à leur température.

Claims (10)

  1. Module de projecteur (1) pour véhicule automobile, ledit module de projecteur (1) comprenant :
    -une platine support (10) en forme de plaque comportant une première face (101) et une seconde face opposée (102) à la première face,
    -au moins une diode électroluminescente disposée sur la première face (101) de ladite platine support (10),
    -un dissipateur thermique arrière (6) disposé sur la seconde face (102) de ladite platine support (10) opposée à ladite première face (101), de sorte à dissiper la chaleur produite par la diode électroluminescente (3) et transmise à la platine support (10),
    le module de projecteur (1) étant caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de dissipation thermique (11) disposés du côté de la première face (101) de la platine support (10) de sorte à dissiper la chaleur produite par la diode électroluminescente (3).
  2. Module de projecteur (1) selon la revendication 1 dans lequel les moyens de dissipation de la chaleur (11) sont un dissipateur thermique avant, fixé à la première face de la platine support (10) et s’étendant du côté de la première face (101).
  3. Module de projecteur (1) selon la revendication 2 dont le dissipateur thermique avant (11) est une extension du dissipateur thermique arrière (6) s’étendant du côté de la deuxième face (102) de la platine support (10).
  4. Module de projecteur (1) selon l’une des revendications 2 ou 3 dans lequel le dissipateur thermique avant (11) comprend une pluralité d’ailettes (111).
  5. Module de projecteur (1) selon la revendication précédente dans lequel une partie des ailettes (111) s’étendent dans des directions non parallèles.
  6. Module de projecteur (1) selon une des revendications précédentes dans lequel un moyen de guidage (82, 83) de l’air est disposé en vis-à-vis du dissipateur thermique avant (11) du côté de la première face (101) de sorte à former un canal de guidage guidant l’air pour qu’il traverse le dissipateur thermique avant (11), le moyen de guidage comportant une ouverture de canal et une sortie de canal de sorte à ce que l’air circule entre l’entrée et la sortie du canal dans le dissipateur thermique avant.
  7. Module de projecteur (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dissipateur thermique arrière (6) et le dissipateur thermique avant (11) s’étendent jusqu’à l’un des bords du module de projecteur, l’ouverture du canal de guidage débouchant sur ce même bord de sort qu’un même flux d’air soufflant en direction dudit bord rentre en partie dans le canal de guidage par son ouverture de canal et en partie dans le dissipateur thermique arrière (6), de préférence un ventilateur étant disposé en vis-à-vis dudit bord soufflant en direction dudit bord.
  8. Module de projecteur (1), selon l’une des revendication 6 ou 7, comprenant au moins une diode électroluminescente (3) et une lentille primaire (8) en vis-à-vis de la diode électroluminescente (3), de préférence un espace subsistant entre la diode électroluminescente (3) et la lentille primaire (8), et dont la paroi 83 du canal de guidage (82) se prolonge en direction de la lentille primaire 8.
  9. Dispositif d’éclairage comprenant un module de projecteur (1) selon l’une des revendications précédentes.
  10. Véhicule comprenant un dispositif d’éclairage selon la revendication précédente.
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