Brevet FR2908501A3 — publié le 20080516

FR 2908501 A3 20080516 FR 0708002 A 20071114 -1- "Dispositif d'éclairaqe pour usaqe subaquatique" La présente invention se rapporte à un dispositif d'éclairage pour usage subaquatique, ainsi qu'à un procédé pour produire un tel dispositif d'éclairage. s II a été précédemment connu d'utiliser des installations d'éclairage avec des ampoules à incandescence pour un usage subaquatique. Toutefois, de telles installations d'éclairage ont les inconvénients d'une haute consommation énergétique et d'une courte durée de vie. Pour cette raison, des dispositifs d'éclairage ont été 10 proposés pour un usage subaquatique, comportant un ensemble de diodes électroluminescentes (LEDs) montées sur une carte de circuit dans un boîtier étanche à l'eau. La luminosité de tels dispositifs d'éclairage à LEDs pour usage subaquatique est toutefois limitée par l'échauffement des LEDs et 15 de la carte de circuit. Puisque le boîtier est étanche à l'eau, la chaleur ne peut pas être facilement évacuée par ventilation. Les solutions actuelles impliquent la mise en contact d'une partie de la carte de circuit ou d'un puits de chaleur avec l'eau afin d'évacuer la chaleur d'une manière plus efficace. La chaleur est conduite de la silice des LEDs, à travers leurs 20 contacts, vers la carte de circuit, puis vers l'éventuel puits de chaleur. Ceci est toutefois une solution insatisfaisante, puisque la chaleur des LEDs doit traverser par la carte de circuit, laquelle est typiquement un mauvais conducteur de chaleur. La présente invention adresse le problème d'améliorer le 25 refroidissement des LEDs en remplissant ledit dispositif d'éclairage d'un matériau conducteur de chaleur et transparent, lequel est en contact 2908501 - 2 - direct avec les LEDs. Pendant son utilisation, ce matériau transparent évacue la chaleur générée par les LEDs directement de ceux-ci vers le boîtier étanche à l'eau, et de la vers l'eau, refroidissant les LEDs et permettant d'augmenter leur flux lumineux sans interférer avec ledit flux lumineux. De préférence, ledit dispositif d'éclairage a une forme de lampe standardisée, telle que, par exemple, une forme de lampe PAR56, de manière à être propre à être installée dans une installation d'éclairage existante. De préférence, ledit dispositif d'éclairage comporte un connecteur externe pour alimenter en énergie ledit ensemble de diodes électroluminescentes. De préférence, au moins une dudit ensemble de diodes électroluminescentes est une diode électroluminescente sans lentille, telle qu'une diode électroluminescente SMD, et ledit matériau transparent et conducteur de chaleur est en contact direct avec une surface de semi-conducteur de ladite au moins une diode électroluminescente sans lentille, de manière à encore mieux évacuer la chaleur de ladite au moins une diode électroluminescente sans lentille. Dans un mode de réalisation avantageux, ledit matériau conducteur de chaleur et transparent comprend un liquide, de manière à faciliter l'évacuation de la chaleur par conduction et convection grâce aux hautes densités caloriques et coefficients de conduction de chaleur des liquides. II est particulièrement avantageux si ledit matériau transparent et conducteur de chaleur comprend de l'huile, par exemple de l'huile de paraffine, ce qui prendra avantage des bonnes caractéristiques de transport de chaleur de l'huile pour encore améliorer le refroidissement des LEDs. Dans un mode de réalisation avantageux alternatif, ledit matériau conducteur de chaleur et transparent comprend un solide, de manière à faciliter l'évacuation de chaleur par conduction grâce aux plus 2908501 - 3 - hauts coefficients de chaleur des solides. Il est particulièrement avantageux si ledit matériau transparent et conducteur de chaleur comprend du plastique, ce qui facilitera la fabrication du dispositif d'éclairage. Il est aussi particulièrement avantageux si ledit matériau 5 transparent et conducteur de chaleur forme aussi au moins une partie du boîtier étanche à l'eau, réduisant ainsi le nombre de composants et la complexité du dispositif d'éclairage. La présente invention se rapporte aussi à un procédé pour fabriquer un tel dispositif d'éclairage comprenant les étapes de : 1 o a) placer ladite carte de circuit, avec ledit ensemble de diodes électroluminescentes montées sur elle, dans un moule ; b) remplir ledit moule avec une résine, de préférence une résine à deux composantes, de manière à enrober lesdites carte de circuit et diodes électroluminescentes dans ladite résine ; et 15 c) curer ladite résine dans le moule. Ce procédé a l'avantage de la simplicité et le bas coût. À des fins illustratives, trois modes de réalisation spécifiques seront désormais décrits en détail. Dans un premier mode de réalisation du dispositif 20 d'éclairage de l'invention, une enveloppe en verre forme un boîtier étanche à l'eau contenant une carte de circuit portant 252 LEDs. L'enveloppe en verre est remplie d'huile de paraffine électriquement isolante, transparente, et conductrice de chaleur, directement en contact avec la carte de circuit et les LEDs. Le transfert de chaleur des LEDs 25 vers l'extérieur de l'enveloppe en verre est sensiblement supérieur à cause de l'huile, ce qui permet d'utiliser des plus hauts voltage et courant opérationnels. Ceci résulte dans un flux lumineux supérieur. L'enveloppe en verre est formée avec la forme d'une lampe PAR56 (Réflecteur Aluminisé Parabolique de 7 pouces de diamètre) avec un connecteur 30 électrique afin d'alimenter en énergie les LEDs, permettant son 2908501 - 4 - installation dans des installations d'éclairage adaptées à cette forme de lampe standardisée. Dans un deuxième mode de réalisation du dispositif d'éclairage de l'invention, une carte de circuit contenant aussi 252 LEDs 5 est complètement enrobée dans du plastique thermodurcissable, transparent et conducteur de chaleur moulé dans la forme d'une lampe PAR56 avec un connecteur électrique. Le plastique transparent et conducteur de chaleur forme un boîtier étanche à l'eau qui protège la carte de circuit et les LEDs de l'eau, entre autres, et transfère aussi la 10 chaleur générée par les LEDs et la carte de circuit vers sa surface extérieure. Ce plastique transparent et conducteur de chaleur a une épaisseur d'approximativement entre 1 et 2 mm au dessus des LEDs. Dans ce mode de réalisation, les LEDs peuvent être d'un type sans lentille intégrée, de manière à ce que le plastique transparent et 15 conducteur de chaleur soit directement en contact avec les surfaces de semi-conducteur des LEDs pour évacuer plus efficacement la chaleur qu'elles génèrent. Ce dispositif d'éclairage peut être fabriqué en plaçant la carte de circuit portant les LEDs dans un moule formée de façon appropriée et en le remplissant avec une résine, telle qu'une résine à 20 deux composantes. Après avoir curé la résine, le dispositif d'éclairage en forme de lampe PAR56 peut alors être extrait du moule. Dans un troisième mode de réalisation, un boîtier étanche en forme de lampe PAR56 avec un connecteur électrique comprend une base, de préférence métallique, sur laquelle la carte de circuit portant 252 25 LEDs est montée, et un couvercle transparent monté sur ladite base de manière à couvrir les LEDs. Le volume dans ce boîtier est rempli de plastique conducteur de chaleur et transparent. Pour fabriquer ce dispositif d'éclairage, le boîtier étanche à l'eau, avec la carte de circuit et les LEDs à l'intérieur, est rempli d'une résine à deux composantes, 30 laquelle est ensuite curée. Après que la résine durcisse, le plastique 2908501 - 5 conducteur de chaleur et transparent qu'elle forme non seulement aide à évacuer la chaleur des LEDs, mais scelle aussi le boîtier étanche à l'eau. Les dispositifs d'éclairage de tous les trois modes de réalisation décrits seront particulièrement avantageux pour l'usage dans 5 des piscines, ainsi que pour d'autres applications subaquatiques, fournissant une haute sécurité et luminosité avec peu de maintenance et consommation d'énergie. Bien que la présente invention ait été décrite en référence à des exemples de réalisation spécifiques, il sera évident que plusieurs 1 o modifications et changements peuvent être effectués sur ces modes de réalisation sans sortir de la plus large portée de l'invention telle que déterminée dans les revendications. Par conséquent, la description doit être considérée dans un sens illustratif plutôt que restrictif. REVENDICATIONS 1. Un dispositif d'éclairage pour usage subaquatique, comprenant un ensemble de diodes électroluminescentes montées sur une carte de circuit dans un boîtier étanche à l'eau, et caractérisé en ce que ledit dispositif d'éclairage est rempli d'un matériau conducteur de chaleur et transparent en contact direct avec ledit ensemble de diodes électroluminescentes. 2. Un dispositif d'éclairage suivant la revendication 1, dans lequel ledit dispositif d'éclairage a une forme de lampe standardisée, telle 1 o que, par exemple, une forme de lampe PAR56. 3. Un dispositif d'éclairage suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel au moins une dudit ensemble de diodes électroluminescentes est une diode électroluminescente sans lentille, telle qu'une diode électroluminescente SMD, et ledit matériau transparent 15 et conducteur de chaleur est en contact direct avec une surface de semi-conducteur de ladite au moins une diode électroluminescente sans lentille. 4. Un dispositif d'éclairage suivant une des revendications précédentes, dans lequel ledit matériau conducteur de chaleur et 20 transparent comprend un liquide, de préférence de l'huile, par exemple de l'huile de paraffine. 5. Un dispositif d'éclairage suivant une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit matériau conducteur de chaleur et transparent comprend un solide, de préférence du plastique. 25 6. Un dispositif d'éclairage suivant la revendication 5, dans lequel ledit matériau transparent et conducteur de chaleur forme aussi au moins une partie du boîtier étanche à l'eau. 7. Un procédé pour fabriquer un dispositif d'éclairage suivant la revendication 6, comprenant les étapes de : 30 a) placer ladite carte de circuit, avec ledit ensemble de diodes électroluminescentes montées sur elle, dans un moule ; 2908501 - 7 - b) remplir ledit moule avec une résine, de préférence une résine à deux composantes, de manière à enrober lesdites carte de circuit et diodes électroluminescentes dans ladite résine ; et c) curer ladite résine dans le moule. 5