Brevet FR3117190A1 — publié le 20220610

La présente invention concerne un moyen de dissipation de chaleur pour un dispositif d'éclairage d'une automobile. Le dispositif d'éclairage d'un véhicule automobile comprend au moins une source de lumière pour générer des rayons lumineux, un élément de support de source de lumière ayant une surface supérieure et une surface arrière. La surface supérieure de l'élément de support de la source lumineuse supporte au moins une source lumineuse. Le dispositif d'éclairage comprend en outre un élément de dissipation de chaleur pour dissiper la chaleur générée. L’élément de dissipation de chaleur de la présente invention est encapsulé avec l'élément de support de la source de lumière. L’élément de dissipation de chaleur est un matériau à changement de phase qui est capable d'absorber la chaleur/l'énergie dans des conditions de transition de phase et qui est capable de fournir un effet de refroidissement. Figure pour l’abrégé : Figure 1 ECHANGEUR DE CHALEUR POUR COMPOSANTS ELECTRONIQUES La présente invention concerne un moyen de dissipation de chaleur pour un dispositif d'éclairage, et plus particulièrement un moyen de dissipation de chaleur pour un dispositif d'éclairage à LED pour une automobile ayant un cycle de durée d'utilisation plus court. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Les dispositifs d'éclairage sont utilisés dans les automobiles et autres, pour éclairer le chemin à suivre. Ces dispositifs d'éclairage des temps modernes utilisent différents types de sources lumineuses LED en raison de leur efficacité élevée et de leur meilleur éclairage. Même si les dispositifs d'éclairage à LED sont très efficaces, ils génèrent une quantité énorme de chaleur pendant leur fonctionnement. Comme les dispositifs d'éclairage à base de LED ont des aspects de coefficient de température négatif, la performance des LED est particulièrement sensible à la chaleur et aux températures excessives, en plus de réduire le rendement lumineux d'une LED, elle réduit également la durée de vie de manière significative. Ainsi, il est nécessaire de dissiper des quantités importantes de chaleur générées par les dispositifs d'éclairage à base de LED, qui ont des LED de plus forte densité de puissance. Et il est essentiel que la chaleur générée par la LED soit constamment transférée à l'extérieur de la LED. Le dispositif d'éclairage utilisant des sources de lumière à LED emploie diverses méthodes et solutions pour atténuer le problème. Des solutions connues, telles que les dissipateurs de chaleur avec des ailettes/broches ou des mécanismes de refroidissement actif et des souffleries de refroidissement sont utilisées. Dans les fonctions d'éclairage transitoire telles que les clignotants, les feux stop, les feux de virage ou les feux de virage statiques, même si la chaleur générée est élevée, le cycle de virage est moindre par rapport à la fonction de phare, car ces dispositifs ne sont pas allumés pendant longtemps, mais seulement pour de courtes durées. Ainsi, les systèmes de refroidissement traditionnels, qui sont encombrants et plus lourds, ne sont pas utilisés au maximum de leur efficacité et ajoutent donc un volume inutile au système. Et dans certains cas, cela crée également des contraintes de conception pour créer un système compact. Les arts antérieurs et les méthodes conventionnelles présentent divers inconvénients, comme décrit précédemment. Il est donc nécessaire de disposer d'un système d'échange de chaleur capable de surmonter les limites susmentionnées et de fournir un mécanisme de transfert de chaleur efficace pour l'appareil d'éclairage, ce qui permet un transfert de chaleur efficace avec un volume et un poids moindres. Un des objectifs de la présente invention est de résoudre les inconvénients décrits ci-dessus des dispositifs d'éclairage connus. En particulier, l'objet de la présente invention est de fournir un dispositif d'éclairage avec un système d'échange de chaleur pour un dispositif d'éclairage. Selon la réalisation de la présente invention, il est prévu un dispositif d'éclairage pour un véhicule automobile comprenant, au moins une source lumineuse pour générer des rayons lumineux, un élément de support de source lumineuse ayant une surface supérieure et une surface arrière, dans lequel la surface supérieure supporte la au moins une source lumineuse ; et Dans une réalisation, au moins un élément de dissipation de chaleur pour dissiper la chaleur générée, dans lequel le au moins un élément de dissipation de chaleur est encapsulé avec l'élément de support de source lumineuse. Dans un mode de réalisation de la présente invention, l’élément de dissipation de chaleur comprend un matériau à changement de phase. Dans un mode de réalisation de la présente invention, l'élément de support de la source lumineuse est muni d'un compartiment à l'arrière. Dans une version de la présente invention, l’élément de dissipation de chaleur est logé dans le compartiment de l'élément de support de la source lumineuse. Dans un mode de réalisation de la présente invention, le compartiment du système de support de la lumière est séparé en une pluralité de chambres. Dans un mode de réalisation de la présente invention, chaque chambre est dotée d'un élément de dissipation de la chaleur. Dans une version de la présente invention, l’élément de dissipation de chaleur est recouvert d'un treillis métallique. Dans une réalisation de la présente invention, l’élément de dissipation de chaleur passe de la phase solide à la phase liquide à une température comprise entre 70°C et 100°C et de la phase liquide à la phase solide à une température comprise entre 25°C et 70°C. Dans un mode de réalisation de la présente invention, l’élément de dissipation de chaleur subit un changement de phase partiel. Dans un mode de réalisation de la présente invention, l’élément de dissipation de chaleur est de la cire de paraffine. Dans un mode de réalisation de la présente invention, chaque chambre possède un élément de dissipation de chaleur différent. Dans un mode de réalisation de la présente invention, la chaleur latente de l’élément de dissipation de chaleur varie de 145J/kg à 340J/kg. Dans un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif d'éclairage est destiné aux indicateurs de direction (clignotants), aux feux d'arrêt (feu stop), aux feux d’éclairage d'angle ou aux feux de virage statiques. BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Pour compléter la description et permettre une meilleure compréhension de l'invention, un ensemble de dessins est fourni. Ces dessins font partie intégrante de la description et illustrent un mode de réalisation de l'invention, ce qui ne doit pas être interprété comme une restriction de la portée de l'invention, mais seulement comme un exemple de la manière dont l'invention peut être réalisée. Les dessins comportent les caractéristiques suivantes. montre une vue en perspective d'un dispositif d'éclairage conforme à la présente invention. montre un élément de support de source lumineuse pour l'assemblage d'une source lumineuse, selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure montre la surface supérieure de l'élément de support de la source lumineuse. montre un système d'échange de chaleur pour le dispositif d'éclairage illustré à la , selon une représentation de la présente invention montrant des ailettes de transfert de chaleur. montre le système d'échange de chaleur pour le dispositif d'éclairage illustré à la , selon un autre mode de réalisation de la présente invention. montre un dispositif d'éclairage ayant un élément dissipateur de chaleur, selon une représentation de la présente invention. montre un dispositif d'éclairage ayant un élément dissipateur de chaleur, selon une autre version de la présente invention. montre un dispositif d'éclairage de la ayant un élément de dissipation de la chaleur segmenté, selon un mode de réalisation de la présente invention. montre un dispositif d'éclairage de la ayant un élément de dissipation de la chaleur segmenté, selon un autre mode de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION Ci-après, les concrétisations de la présente invention seront décrites en référence aux dessins qui l'accompagnent. La montre une vue en perspective d'un dispositif d'éclairage (100) conforme à la présente invention. Le dispositif d'éclairage (100), tel que vu sur la figure, comprend une source de lumière (30) pour générer des rayons lumineux, et un élément de support de source de lumière (10) sur lequel la source de lumière (30) est fixée. Comme le montre la , l'élément de support de la source lumineuse (10) a une surface supérieure (101) et une surface arrière (non représentée). La surface supérieure (101) comporte des pistes (10b) et un connecteur (10a) pour assurer la connexion électrique. La source lumineuse (30) selon la présente invention est assemblée sur la surface supérieure (101) de l'élément de support de la source lumineuse (10). Dans les véhicules automobiles modernes, la source de lumière utilisée pour les fonctions d'éclairage va des ampoules halogènes aux LED. Les LEDs en particulier génèrent beaucoup de chaleur pendant la fonction d'éclairage. Ces dispositifs d'éclairage, comme dans le cas de la présente invention, ont différents systèmes de transfert de chaleur intégrés au dispositif d'éclairage pour dissiper la chaleur générée. Les figures 2a et 2b montrent de tels systèmes de transfert de chaleur qui ont été utilisés dans des arts antérieurs connus. La montre un système de transfert de chaleur où des ailettes de transfert de chaleur (20) sont prévues à l'arrière de l'élément de support de la source lumineuse (10). Ces ailettes de transfert de chaleur (20) agissent comme un dissipateur thermique et dissipent la chaleur vers l'air ambiant. La montre qu'un élément de support de source lumineuse (10) est constitué d'un substrat métallique intégré (IMS) et que la source lumineuse est fixée sur celui-ci. Le substrat métallique intégré sur l'élément de support de la source lumineuse agit comme un dissipateur thermique et dissipe la chaleur du système. Ces deux systèmes ajoutent du poids au dispositif d'éclairage. Le dispositif d'éclairage (100) selon la réalisation de la présente invention comprend au moins un élément de dissipation de chaleur (12) pour dissiper la chaleur générée, dans lequel l'élément de dissipation de chaleur (12) au moins est encapsulé avec l'élément de support de source lumineuse (10). La montre un tel dispositif d'éclairage (100) ayant un élément de dissipation de la chaleur (12). Comme le montre la figure, l'élément de support de la source de lumière (10) de la présente invention est pourvu d'un compartiment (121) sur la surface arrière. Le compartiment (121) fait partie intégrante de l'élément de support de la source lumineuse (10). L’élément de dissipation de chaleur (12) est logé dans le compartiment (121) de l'élément de support de la source lumineuse (10). L’élément de dissipation de chaleur (12) est encapsulé dans le compartiment (121) et est en contact direct avec l'élément de support de la source lumineuse (10). La chaleur générée par la source lumineuse (30) est transférée à l'élément de support de la source lumineuse (10). L'élément dissipateur de chaleur (12) de la présente invention est un matériau à changement de phase. Le matériau à changement de phase absorbe la chaleur/énergie dans des conditions de transition de phase et est capable de fournir un effet de refroidissement. Cet effet de refroidissement est utilisé pour dissiper la chaleur générée par la source de lumière (30). Conformément à la réalisation de l'invention, l’élément de dissipation de chaleur (12) passe de la phase solide à la phase liquide à une température comprise entre 70°C et 100°C et de la phase liquide à la phase solide à une température comprise entre 25°C et 70°C. La montre un autre mode de réalisation de l'élément dissipateur de chaleur (12) pour un dispositif d'éclairage (100) selon la présente invention. Comme le montre la figure, le compartiment (121) de l'élément de support de la lumière (10) est divisé en plusieurs chambres (14). La séparation est réalisée en prévoyant des séparateurs ou des parois à l'intérieur du compartiment (121) sur la surface arrière de l'élément de support de la source de lumière (10). Chaque chambre de la pluralité de chambres (14) est individuellement équipée d'un élément de dissipation de la chaleur (12). L’élément de dissipation de chaleur (12) fourni dans les chambres est un matériau à changement de phase identique avec des propriétés similaires. Dans une autre réalisation de l'invention, la pluralité de chambres (14) a un élément de dissipation de chaleur (12) différent encapsulé dans la pluralité de chambres (14). L'élément de dissipation de chaleur peut varier en fonction de la chaleur générée à travers l'élément de support de la source lumineuse (10). Cela crée un système hybride et aide à dissiper plus de chaleur en fonction du dispositif d'éclairage. Dans une autre variante, l’élément de dissipation de chaleur est recouvert d'un treillis métallique. Les figures 4a et 4b montrent un élément de dissipation de chaleur (12) de la ayant deux conceptions distinctes pour la pluralité de chambres (14) prévues dans le compartiment (121). Comme le montre la , les chambres (14) sont conçues pour avoir une plus grande surface pour encapsuler l'élément de dissipation de chaleur (12). Dans cette conception, la quantité d'élément de dissipation de chaleur en contact avec le système de support de la source lumineuse est plus importante que celle de l'élément de dissipation de chaleur illustré à la . Selon la réalisation de l'invention, l’élément de dissipation de chaleur (12) est de la cire de paraffine. La chaleur latente de l’élément de dissipation de chaleur varie de 145J/kg à 340J/kg. Le dispositif d'éclairage (100) de l'invention actuelle est capable de dissiper la chaleur avec une meilleure efficacité par rapport à la solution actuelle et a également un volume et un poids inférieurs. Le dispositif d'éclairage (100) selon l'incarnation de la présente invention est destiné à l'indicateur de direction ou d'arrêt (frein) ou à l'éclairage statique de virage ou d'angle. Ces fonctions d'éclairage n'exigent pas un éclairage constant, de sorte que le cycle de changement de phase de l'élément dissipateur de chaleur (12) de la présente invention est adapté à l'application. Un dispositif d'éclairage pour un véhicule automobile comprenant : au moins une source de lumière pour générer des rayons lumineux ; un élément de support de source lumineuse ayant une surface supérieure et une surface arrière, dans lequel la surface supérieure supporte la au moins une source lumineuse ; et au moins un élément de dissipation de chaleur pour dissiper la chaleur générée, dans lequel l'élément de dissipation de chaleur au moins est encapsulé avec l'élément de support de la source lumineuse. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel l’élément de dissipation de chaleur comprend un matériau à changement de phase. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément de support de la source lumineuse est pourvu d'un compartiment à l'arrière. Dispositif d'éclairage selon la revendication 3, dans lequel l'élément de dissipation de chaleur est logé dans le compartiment de l'élément de support de la source lumineuse. Dispositif d'éclairage selon la revendication 3, dans lequel le compartiment du système de support de la lumière est séparé en plusieurs chambres Dispositif d'éclairage selon la revendication 5, dans lequel chaque chambre est munie d'un élément de dissipation de la chaleur. Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément de dissipation de chaleur est recouvert d'un treillis métallique. Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de dissipation de chaleur passe de la phase solide à la phase liquide à une température comprise entre 70°C et 100°C et de la phase liquide à la phase solide à une température comprise entre 25°C et 70°C. Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément de dissipation de chaleur subit un changement de phase partiel Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément de dissipation de chaleur est de la cire de paraffine. Dispositif d'éclairage selon la revendication 5, dans lequel chaque chambre a un élément de dissipation de chaleur différent. Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chaleur latente de l'élément de dissipation de chaleur va de 145J/kg à 340J/kg. Le dispositif d'éclairage tel que revendiqué dans l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'éclairage est destiné à un indicateur de direction ou un feu d'arrêt ou un éclairage statique de virage ou un éclairage d’angle.