WO1995004376A1 - Dispositivo iluminador por infrarrojos - Google Patents

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WO1995004376A1 PCT/ES1994/000076 ES9400076W WO9504376A1 WO 1995004376 A1 WO1995004376 A1 WO 1995004376A1 ES 9400076 W ES9400076 W ES 9400076W WO 9504376 A1 WO9504376 A1 WO 9504376A1
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Macario Baquero Mochales
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Tau Promociones, S.A.
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Definitions

  • the object thereof is constituted by an illuminating device that acts by means of the radiation that occupies a region in the luminous electromagnetic spectrum from the limit of visible light, being beyond visible red, to that of hertzian waves of greater wavelength and which is known as infrared radiation.
  • this device that will be claimed later implies, due to its design characteristics, which, in contrast to conventional foci, represents significant advantages over what is known due to its smaller measures than those of traditional equipment, derived substantially the fact of behaving its heatsink in front of the emission zone, which in turn implies advantages in its application.
  • the positional versatility of the claimed Model since its smaller size, as well as its consequent reduced weight, allows its adaptability to the receiving equipment as a portable element. The object now recommended allows the adoption in the most convenient way that the intended use is required. It also has a great hardness and resistance against shocks, even accidental or intentional outside of a common use of the device.
  • the device we are dealing with has regard to the background that integrates the sector and state of the art in which it is now being emphasized, it should be noted, as a consequence of its mechanical arrangement, that due to the technology used and the components that conform it, particularly semiconductor diodes, and for its watertight quality, the recommended device is highly recommended for outdoor use, since it can dispense with conventional external protectors, such as plastics or crystals, which cause a loss of radiated energy and prevent the evacuation of heat, thus generating overheating problems, while they can be scratched or broken and, of course, suffer degradation due to the passage of time.
  • conventional external protectors such as plastics or crystals
  • the whole of the equipment has a great hardness as a result of its structure formed by an aluminum support-box, dissipating metal profiles whose section takes the form of "U" of right angles, also of aluminum or even in brass, iron, etc. , that stand out in height of the infrared diodes and their support of printed circuit embedded in resin, which implies that certain blows that in other equipment cause their inoperativity, in which we now occupy only suppose a slight decrease in their functionality. as demonstrated by the experiences developed by the inventor, in which it was found that the hole produced by a bullet in the present device and that it did not exceed 10% of the total surface area of its infrared illumination emission, would merely result in a loss of a About 30% operational.
  • the simplicity of its assembly can be mentioned due to the use of a printed circuit as a support in fiberglass or bakelite, which allows great precision in its construction and an immediate connection of the infrared diodes, which will be a combination of serial and parallel connections, which means that the LEDs are arranged in groups, each of which is connected in parallel and then each of these groups is connected in series, although this arrangement is selectable depending on the power source, since in some cases the application of high voltages may be convenient, then the serial connections are preferable, while in the case of low supply voltages the connection will tend in parallel, without the problem of short circuit due to polarity inversion, since the diodes do not lead in reverse. Commenting on the advantages. . . Functional features of the present invention have been noted and the description of its design and configuration, but for systematizing purposes it can be emphasized now that the
  • Utility Model that now concerns us consists of a basic support body with a rectangular structure, preferably rectangular, although it can adopt any other conformation depending on the use to which the Model is destined, to whose base a printed circuit board is attached on which successive alternate and parallel rows of dissipating metal profiles with a U-shaped section of straight angles are mounted and adapted by conventional means, equipped with a greater height than the LEDs that are arranged in alternate rows with the said dissipating metal profiles, all which forms a compact set when a resin layer of approximately 2mm is applied that protects and insulates the mentioned circuit, providing the whole device with a small perimeter flange.
  • Figure 1 shows a partial section of the device that allows to appreciate the succession of alternate rows of dissipating metal profiles with a "U" section of right angles and semiconductor diodes.
  • FIG. 2 also partially offers a plan view of the Utility Model now recommended.
  • FIG 3 finally, shows a complete plan view of the claimed device, which in this particular case adopts the rectangular shape, ready for use.
  • the basic plate 1 preferably rectangular, can be seen but capable of adopting any other formal configuration, equipped with a perimeter flange, on which the printed circuit board 2 is arranged in which the rows of dissipating metal profiles with a U-shaped section of angles are mounted straight 3, which alternate with the rows of semiconductor diodes 4 connected to each other, being those of slightly greater height than these, the rows of dissipating metal profiles being attached to the printed circuit board by means of screws 5 or any other conventional means, appearing both types of rows protected and isolated by a layer of resin 6, which is applied with a thickness of about 2mm covering the entire assembly.
  • What has been described constitutes a faithful reflection of the invention that is the object of this Utility Model, without irrelevant formal, circumstantial and accessory variations being able to undermine the essentiality thereof, which is then claimed.

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Abstract

Dispositivo iluminador por infrarrojos, del tipo constituido a partir de diodos semiconductores que emiten rayos infrarrojos para iluminación caracterizado porque comprende un soporte básico cajeado (1) dotado perimetralmente de un pequeño reborde, en cuyo soporte (1) se dispone una placa (2) de circuito impreso sobre la que se montan sucesivas hileras alternas de diodos semiconductores (4) iluminadores por rayos infrarrojos, conectados entre sí en serie y/o paralelo, así como de perfiles metálicos (3) disipadores de calor, adoptando éstos una sección en forma de 'U' con ángulos rectos y ofreciendo una altura levemente mayor que la propia de los diodos, constituyendo todo ello un conjunto compacto al protegerse y aislarse ambos mencionados tipos de hileras alternas mediante la aplicación de una capa de resina (6) de unos 2 mm.

Description

"DISPOSITIVO ILUMINADOR POR INFRARROJOS"
Según se desprende del propio título de la presente invención que ahora se preconiza en este expediente de Modelo de Utilidad, el objeto del mismo está constituido por un dispositivo iluminador que actúa mediante la radiación que en el espectro electromagnético luminoso ocupa una región que abarca desde el limite de la luz visible, estando más allá del rojo visible, hasta el de las ondas hertzianas de mayor longitud de onda y que es conocida como radiación infrarroja.
En el estado de la técnica referido a la presente invención, son ya conocidos diversos antecedentes de aparatos iluminadores por infrarrojos, dado que esta técnica ofrece notables ventajas en su utilización, particularmente cuando se pretende establecer una iluminación que no moleste o incluso que no sea visible, al tiempo que con la iluminación por infrarrojos se le permite al ser humano obtener una percepción de la realidad mucho más amplia, veraz y completa que la que puede lograr simplemente con sus propios sentidos, pues con la aplicación de la radiación infrarroja puede apreciar, a través del oportuno instrumento de análisis, la energía reflejada por el objeto o ser en estudio al serle aplicado un haz de radiación lumínica que sufra una transformación de absorción/reflexión en el cuerpo en cuestión.
El desarrollo de la técnica de iluminación por infrarrojos se centró sustancialmente en la utilización de focos de gran potencia provistos de un filtro que únicamente permite que pase la luz infrarroja, lo que comporta la desventaja de una considerable pérdida de energía lumínica y calorífica.
Un paso ulterior, que ha sido dado en es-te ámbito de la técnica con la finalidad de superar los expuestos inconvenientes, está constituido por la aplicación de diodos semiconductores comerciales que ansforman la energía eléctrica en energía lumínica en el espectro del infrarrojo, ámbito éste que constituye el marco en el que precisamente se han desarrollado los estudios y experiencias que han dado lugar a la invención objeto de este Modelo de Utilidad, que comporta un avance en el perfeccionamiento de los dispositivos iluminadores por infrarrojos al ofrecer significativas ventajas plenamente apreciables en su uso y en su fabricación.
En este sentido, este dispositivo que más adelante será reivindicado implica por sus características de concepción que, en contraste con los focos convencionales, supone unas notables ventajas respecto a lo conocido debido a sus medidas más reducidas que las propias de los equipos tradicionales, derivadas sustancialmente del hecho de comportar su disipador delante, en la zona de emisión, lo que a su vez supone ventajas en su aplicación. En este sentido, cabe señalar la versatilidad posicional del Modelo reivindicado, ya que su menor tamaño, así como su consiguiente reducido peso, permite su adaptabilidad al equipo receptor como elemento portátil. El objeto ahora preconizado permite la adopción de la forma más conveniente que requiera el uso al que se pretende destinar. Asimismo, posee una gran dureza y resistencia frente a los golpes, incluso los accidentales o intencionados ajenos a un uso corriente del dispositivo.
También cabe señalar entre las ventajas de la presente invención su adaptabilidad a las necesidades de uso en lo que concierne a la variabilidad de la regulación de la emisión lumínica, bien operando con la tensión de alimentación, bien con el número de diodos o incluso de los paneles que los sustentan, sin que ello implique una merma en la seguridad de su funcionamiento, dado que el aumento de intensidad lumínica y calorífica puede compensarse mediante la fácil adaptación del dispositivo a amplias superficies metálicas, mediante su ventilación forzada, o bien mediante cualquier otro sistema conocido previsto al indicado fin, si bien bastará tener en cuenta la regla de que al disponer los diodos en el soporte básico, a mayor número de diodos infrarrojos se requiere mayor superficie la cual, al propio tiempo, proporciona un aumento de la refrigeración.
Asimismo, como otra ventaja que el dispositivo que nos ocupa comporta respecto a los antecedentes que integran el sector y estado de la técnica en el que ahora se incide, cabe destacar, como consecuencia de su disposición mecánica, que por la tecnología empleada y los componentes que lo conforman, particularmente los diodos semiconductores, y por su cualidad estanca, el dispositivo preconizado es muy recomendable para su utilización en exteriores, ya que puede prescindir de protectores convencionales externos, tales como plásticos o cristales, que provocan una pérdida de la energía radiada e impiden la evacuación del calor, generando así problemas de recalentamiento, al tiempo que pueden ser arañados o rotos y, por supuesto, sufrir degradación derivada del paso del tiempo.
El conjunto del equipo comporta una gran dureza como consecuencia de su estructura formada por una caja- soporte de aluminio, perfiles metálicos disipadores cuya sección adopta la forma de "U" de ángulos rectos, también de aluminio o incluso en latón, hierro, etc., que sobresalen en altura de los diodos de infrarrojos y su soporte de circuito impreso encastrado en resina, lo que implica que determinados golpes que en otros equipos provocan su inoperatividad , en el que ahora nos ocupa únicamente suponen una ligera merma en su funcionalidad. tal como demostraron las experiencias desarrolladas por el inventor, en las que se comprobó que el orificio producido por una bala en el presente dispositivo y que no superase el 10% de la superficie total de su emisión de iluminación infrarroja, meramente produciría una pérdida de un 30% aproximadamente de operatividad.
La enumeración de cualidades propias del Modelo de Utilidad que ahora nos ocupa continúa en el aspecto de su bajo consumo, determinado porque su componente principal son los diodos semiconductores, particularmente diodos led, ya que el sistema de transformar la energía eléctrica en radiación infrarroja por medio de un semiconductor se conoce como una de las de mayor rendimiento. En este apartado económico debe señalarse también el bajo coste de mantenimiento del presente Modelo de Utilidad, que supera ampliamente a lo conocido, dado que en un foco propio del estado de la técnica la duración de una lámpara puede establecerse en unas 500 horas, lo que supone un alto coste de reposición, aparte de que el fallo de estas lámparas suele ocurrir en el momento de su funcionamiento, lo que puede llegar a ser muy inoportuno al dejar sin servicio al equipo receptor con el que se combina en el momento en el que está siendo utilizado, mientras que el presente Modelo de Utilidad comporta una duración prácticamente ilimitada y elimina la comentada inoportunidad de los fallos en sus componentes, porque aunque fallaran al tiempo varios de los diodos semiconductores que lo configuran, el dispositivo iluminador que ahora nos ocupa continuaría funcionando.
Las expuestas ventajas, especialmente las apreciables en su uso, hacen que el Modelo de Utilidad preconizado sea muy interesante en las actividades de visión nocturna propias de las empresas de vigilancia y seguridad que prestan sus servicios en entidades bancarias , instituciones oficiales y empresas mediante la utilización de cámaras de televisión en circuito cerrado que requieren como complemento a su funcionalidad la utilización de focos iluminadores por infrarrojos.
En el mismo sentido, se beneficiarán de las cualidades de este Modelo diversos organismos públicos, tales como la policía, el ejército e incluso la sanidad, pudiéndose comentar en este último aspecto aplicativo la importancia que tiene este Modelo tanto para la función propia de vigilancia de enfermos o niños que no soportan una luz continuada, como incluso para el tratamiento de enfermedades dermatológicas por medio de un haz de rayos infrarrojos, dada la capacidad de dosificación variable de la intensidad del haz que proporciona el dispositivo ahora reivindicado.
En cuanto a las ventajas apreciables en la fabricación de la presente invención puede mencionarse la sencillez de su montaje debido al empleo de circuito impreso como soporte en fibra de vidrio o baquelita, lo que permite una gran precisión en su construcción y una conexión inmediata de los diodos infrarrojos, que será una combinación de conexionado en serie y en paralelo, lo que supone que se disponen los diodos led formando grupos, cada uno de los cuales se conecta en paralelo y luego cada uno de estos grupos se conectan entre sí en serie, si bien esta disposición es seleccionable en función de la fuente de energía, ya que en unos casos puede ser conveniente la aplicación de altas tensiones, siendo entonces preferibles los conexionados en serie, mientras que en el caso de bajas tensiones de alimentación se tenderá al conexionado en paralelo, sin que exista el problema de cortocircuito por inversión de polaridad, ya que los diodos no conducen a la inversa. Al comentar las ventajas ... funcionales caracterizadoras de la presente invención se ha apuntado ya la descripción de su diseño y configuración, pero a efectos sistematizadores puede destacarse ahora que el
Modelo de Utilidad que ahora nos ocupa consiste en un cuerpo soporte básico de estructura cajeada preferentemente rectangular, si bien puede adoptar cualquier otra conformación en función del uso al que se destine el Modelo, a cuya base se acopla una placa de circuito impreso sobre la que se montan y adaptan por medios convencionales sucesivas hileras alternas y paralelas de perfiles metálicos disipadores con sección en forma de "U" de ángulos rectos, dotados de mayor altura que los diodos led que se disponen en hileras alternas con los comentados perfiles metálicos disipadores, todo lo cual forma un conjunto compacto al serle aplicado una capa de resina de aproximadamente 2mm que protege y aisla el mencionado circuito, al proporcionar a todo el dispositivo un pequeño reborde perimetral.
Para facilitar la comprensión de cuanto queda expuesto, en los adjuntos dibujos, a título de ejemplo y sin alcance limitativo, se representa una forma de ejecución práctica del presente Modelo.
La Figura 1 muestra una sección parcial del dispositivo que permite apreciar la sucesión de hileras alternas de los perfiles metálicos disipadores con sección en forma de "U" de ángulos rectos y de diodos semiconductores.
La Figura 2 ofrece, también parcialmente, una vista en planta del Modelo de Utilidad ahora preconizado.
La Figura 3, finalmente, permite apreciar una vista en planta completa del dispositivo reivindicado, que adopta en este caso concreto la forma rectangular, listo ya para su utilización. En todas estas Figuras puede apreciarse la plancha básica cajeada 1, preferentemente rectangular pero susceptible de adoptar cualquier otra configuración formal, dotada de un reborde perimetral, sobre el que se dispone la placa de circuito impreso 2 en la que a su vez se montan las hileras de perfiles metálicos disipadores con sección en forma de "U" de ángulos rectos 3, que se alternan con las hileras de diodos semiconductores 4 conectados entre sí, siendo aquéllos de ligera mayor altura que éstos, encontrándose unidas las hileras de perfiles metálicos disipadores a la placa de circuito impreso mediante tornillos 5 o bien cualquier otro medio convencional, apareciendo ambos tipos de hileras protegidas y aisladas mediante una capa de resina 6, que se aplica con un grosor de unos 2mm recubriendo a todo el conjunto. Lo que ha quedado descrito constituye fiel reflejo de la invención que es objeto de este Modelo de Utilidad, sin que irrelevantes variaciones formales, circunstanciales y accesorias puedan desvirtuar la esencialidad del mismo que a continuación es reivindicada.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
13.- Dispositivo iluminador por infrarrojos, del tipo constituido a partir de diodos semiconductores que emiten rayos infrarrojos para iluminación, caracterizado por un soporte básico cajeado, que perimetralmente aparece dotado de un pequeño reborde, en cuyo soporte se dispone una placa de circuito impreso sobre la que se montan por medios convencionales sucesivas hileras alternas de diodos semiconductores iluminadores por rayos infrarrojos, conectados entre sí en serie y/o paralelo, así como de perfiles metálicos disipadores, cuya sección adopta una forma de "U" de ángulos rectos, ofreciendo además una altura levemente mayor que la propia de los diodos, formando todo ello un conjunto sólido y compacto, al protegerse y aislarse ambos mencionados tipos de hileras alternas mediante la aplicación de una capa de resina de unos 2mm.
PCT/ES1994/000076 1993-07-30 1994-07-29 Dispositivo iluminador por infrarrojos WO1995004376A1 (es)

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ES1025450U (es) 1994-01-01
ATE166749T1 (de) 1998-06-15
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