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ES2982038T3 - Lentes para detector de alarma visual - Google Patents

Lentes para detector de alarma visual Download PDF

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ES2982038T3
ES2982038T3 ES19722297T ES19722297T ES2982038T3 ES 2982038 T3 ES2982038 T3 ES 2982038T3 ES 19722297 T ES19722297 T ES 19722297T ES 19722297 T ES19722297 T ES 19722297T ES 2982038 T3 ES2982038 T3 ES 2982038T3
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Kenneth Mott
Narval Danvers
Ryan Kelley
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Carrier Corp
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Abstract

Una lente de cúpula que se extiende hacia arriba alrededor de un eje central A y hacia afuera en una dirección radial R, que tiene: una primera porción que forma un primer anillo anular alrededor del eje central A que incluye una primera superficie interna que es convexa, y que está orientada de manera que una primera tangente a la primera superficie interna está en un primer ángulo con el eje central A que es menor de cuarenta y cinco grados; una segunda porción que es continua con la primera porción y que forma un segundo anillo anular alrededor del eje central A e incluye una segunda superficie interna que es convexa, y que está orientada de manera que una segunda tangente a la segunda superficie interna está inclinada hacia el eje central A; una tercera porción que es continua con la segunda porción para encerrar la lente, formando un disco sólido anular alrededor del eje central A, e incluyendo una tercera superficie interna que es convexa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Lentes para detector de alarma visual
ANTECEDENTES
Las realizaciones ejemplares pertenecen a la técnica de los detectores de alarma visuales (VAD) y más específicamente a una configuración de una lente para un VAD.
Los diseños de VAD pueden utilizar un conjunto de diez (10) diodos emisores de luz (LED) para proporcionar una salida de luz estroboscópica. Dichos diseños pueden proporcionar al menos una cantidad mínima de iluminación. Puede ser deseable utilizar menos LED en una configuración que pueda proporcionar al menos la cantidad mínima de iluminación umbral.
El documento US2011/0080736 A1 se refiere a una lente para una linterna u otra unidad de iluminación. Una lente permite enfocar la luz procedente de una fuente, tal como un LED, para proporcionar un haz de luz ajustable entre un haz puntual y un haz amplio. La lente incluye un cuerpo de lente con una cara frontal, un receptáculo de LED trasero y una superficie lateral que se extiende entre la cara frontal y el receptáculo posterior. La cara frontal incluye una superficie central rodeada por una superficie cóncava anular. El hueco trasero incluye un espacio para ajustar la posición del LED. El espacio del hueco trasero está definido por una pared lateral curvada cóncavamente y una base curvada cóncavamente.
BREVE DESCRIPCIÓN
La presente invención proporciona una lente para cubrir una serie de diodos emisores de luz (LED) montados en una placa de circuito impreso (PCB) en un dispositivo de alarma visual (VAD), siendo la lente una lente domo que se extiende hacia arriba en una dirección axial alrededor de un centro. eje A y hacia afuera en una dirección radial R, comprendiendo la lente: una primera porción que es una porción inferior, formando la primera porción un primer anillo anular alrededor del eje central A, incluyendo la primera porción una primera superficie interior, una primera superficie exterior y una superficie inferior, en donde la primera parte está orientada de modo que una primera tangente a la primera superficie interior forma un primer ángulo con el eje central A, en donde el primer ángulo es inferior a cuarenta y cinco grados, una segunda parte que es una intermedia porción, siendo la segunda porción continua con la primera porción, formando la segunda porción un segundo anillo anular alrededor del eje central A, incluyendo la segunda porción una segunda superficie interna y una segunda superficie externa, en donde la segunda porción está orientada de modo que una segunda porción tangente a la segunda superficie interior está inclinada hacia el eje central A, una tercera porción que es una porción superior que es continua con la segunda porción para encerrar la lente, la tercera porción forma un disco sólido anular alrededor del eje central A, la tercera porción que incluye una tercera superficie interior y una tercera superficie exterior. La primera superficie interior, la segunda superficie interior y la tercera superficie interior forman juntas una superficie interior compuesta de lente que está libre de aberraciones y es continua. La primera superficie exterior, la segunda superficie exterior y la tercera superficie exterior son cada una de ellas convexas y juntas forman una superficie exterior compuesta de lente que es una cúpula continua y libre de aberraciones. La lente incluye una cuarta porción que es una porción de base que se extiende axialmente por debajo de la primera porción, siendo la cuarta porción cilíndrica y teniendo una cuarta superficie exterior que es continua con la primera superficie exterior, y una cuarta superficie interior que se extiende hacia abajo desde la parte inferior. superficie de la primera porción, en donde la cuarta superficie interior y la superficie inferior están configuradas para colocarse contra la PCB. Además de una o más de las características divulgadas anteriormente, o como alternativa, el primer ángulo es inferior a treinta grados.
Además de una o más de las características divulgadas anteriormente, o como alternativa, la primera tangente a la primera superficie interior es sustancialmente paralela al eje central A.
Además de una o más de las características divulgadas anteriormente, o como alternativa, una superficie inferior de la primera parte es sustancialmente plana.
Además de una o más de las características divulgadas anteriormente, o como alternativa, la lente es más gruesa a lo largo de la superficie inferior de la primera porción.
Además de una o más de las características divulgadas anteriormente, o como alternativa, la lente es más delgada en una primera interfaz entre la segunda porción y la tercera porción.
Además de una o más de las características divulgadas anteriormente, o como alternativa, la lente aumenta continuamente de espesor en la segunda porción entre la primera interfaz y una segunda interfaz entre la primera porción y la segunda porción.
Además de una o más de las características divulgadas anteriormente, o como alternativa, la lente aumenta continuamente de espesor en la primera porción entre la segunda interfaz y la superficie inferior.
Se divulga además un dispositivo de alarma visual (VAD) que comprende: una placa de circuito impreso (PCB) que incluye una serie de diodos emisores de luz (LED); y una lente que cubre la PCB, teniendo la lente una o más de las características divulgadas anteriormente. Aún más se divulga un método para refractar la luz de una serie de LED en un dispositivo de alarma visual VAD que comprende dirigir la luz desde la serie de LED a través de una lente, comprendiendo la lente una o más de las características divulgadas anteriormente.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las siguientes descripciones no deberían considerarse limitativas de ninguna manera. Con referencia a los dibujos adjuntos, los elementos similares están enumerados de forma similar:
La FIG. 1 ilustra un VAD según una realización; la FIG. 2 ilustra una vista en sección transversal de una lente según una realización;
la FIG. 3 ilustra una vista en sección transversal de una lente y una placa de circuito impreso según una realización; y
la FIG. 4 ilustra la salida de luz según una realización divulgada.
DESCRIPCIÓN
Una descripción detallada de una o más realizaciones del aparato y método divulgados se presenta aquí a modo de ejemplificación y no de limitación con referencia a las Figuras.
Volviendo a las Figs. 1 y 2, se divulga una lente 100 para cubrir una matriz 104 de diodos emisores de luz (LED) montados en una placa de circuito impreso PCB 106 en un dispositivo de alarma visual (VAD) 108. La matriz incluye siete LED en una configuración empaquetada. La lente 100 puede ser una lente de cúpula que se extiende hacia arriba en una dirección axial alrededor de un eje central A y hacia afuera en una dirección radial R.
La lente 100 tiene una primera porción 120, que es una porción inferior. La primera porción 120 forma un primer anillo anular alrededor del eje central A. La primera porción 120 incluye una primera superficie interior 124 que es convexa y una primera superficie exterior 128, cuya forma se analiza a continuación. La primera porción 120 está orientada de modo que una primera tangente 132 a la primera superficie interior 124 esté en un primer ángulo 133 con respecto al eje central A, en donde el primer ángulo 133 es inferior a cuarenta y cinco grados, más específicamente o como alternativa el primer ángulo 133 es inferior a treinta grados, y más específicamente o como alternativa, la primera tangente 132 a la primera superficie interior 124 es sustancialmente paralela al eje central A.
Una segunda porción 136 de la lente 100 es una porción intermedia. La segunda porción 136 es continua con la primera porción 120. La segunda porción 136 forma un segundo anillo anular alrededor del eje central A. La segunda porción 136 incluye una segunda superficie interior 140 que es convexa y una segunda superficie exterior 144, cuya forma se discute más adelante. La segunda parte 136 está orientada de modo que una segunda tangente 148 a la segunda superficie interior 140 esté inclinada hacia el eje central A. El ángulo inclinado puede ser un ángulo agudo y puede ser de cuarenta y cinco grados.
Una tercera parte 152 de la lente 100 es una parte superior. La tercera porción 152 es continua con la segunda porción 136 para encerrar la lente 100. La tercera porción 152 forma un disco sólido anular alrededor del eje central A. La tercera porción 152 incluye una tercera superficie interior 156 que es convexa y una tercera superficie exterior 160, cuya forma se analiza a continuación.
Como se ilustra en la FIG. 2, la primera superficie interior 124, la segunda superficie interior 140 y la tercera superficie interior 156 forman juntas una superficie interior compuesta de lente que está libre de aberraciones y es continua. Además, la primera superficie exterior 128, la segunda superficie exterior 144 y la tercera superficie exterior 160 son cada una convexa y juntas forman una superficie exterior compuesta de lente que es una cúpula continua y sin aberraciones. Además, la superficie exterior compuesta de lente es sustancialmente semiesférica.
Como se ilustra en la FIG. 2, la superficie inferior 164 de la porción inferior 120 puede ser sustancialmente plana. Esto puede proporcionar una base en una placa PCB.
Para proporcionar la óptica deseada, la lente 100 puede ser más gruesa a lo largo de la superficie inferior 164 de la primera porción 120 y la lente 100 puede ser más delgada en una primera interfaz 168 entre la segunda porción 136 y la tercera porción 152. Además, la lente 100 puede aumentar continuamente de espesor en la segunda porción 136 entre la primera interfaz 168 y una segunda interfaz 172 entre la primera porción 120 y la segunda porción 136. Además, como se ilustra, la lente 100 puede aumentar continuamente de espesor en la primera porción 120 entre la segunda interfaz 172 y la superficie inferior 164.
Por las razones que se analizan a continuación, un borde inferior 175 de la primera superficie exterior 128 puede ser circular y tener un diámetro de superficie exterior DO. Sin embargo, el contorno y la forma de la superficie exterior de la lente 100 por encima del borde inferior 175 pueden estar en función de la geometría y la óptica identificadas anteriormente. En una realización, las secciones transversales de la lente 100 que son paralelas y por encima del borde inferior 175 de la primera superficie exterior 128 pueden ser circulares. Como se ilustra adicionalmente, la lente 100 incluye una cuarta porción 176 que es una porción base que se extiende axialmente por debajo de la primera porción 120. La cuarta porción 176 es cilíndrica y tiene una cuarta superficie exterior 180 que es continua con la primera superficie exterior 128. La cuarta parte 176 incluye una cuarta superficie interior 188 que se extiende hacia abajo desde la superficie inferior 164 de la primera parte 120. La cuarta superficie interior 188 forma un reborde de centrado de la PCB que tiene una altura de reborde HF y un diámetro de reborde DF que, junto con la superficie inferior 164 de la lente 100, están configurados para recibir la PCB 106 de la matriz 104 de LEDs. Como se ilustra, el diámetro de la brida DF puede formar el diámetro de la superficie inferior 164.
La cuarta porción 176 puede incluir un labio que se extiende radialmente 192 configurado para ser agarrado por una estructura de retención dentro del VAD 108 para asegurar la lente 100 dentro del VAD 108. Los materiales utilizados para fabricar la lente 100 pueden incluir acrílico, policarbonato o similares.
La PCB 106 se ilustra con un grosor o envergadura en la dirección axial A de la lente que puede ser sustancialmente HF. Además, la PCB 106 tiene un diámetro exterior que puede ser sustancialmente DF. Volviendo a la FIG.3, la lente 100 se ilustra en donde el labio 192 en la cuarta porción 176 se ha omitido para mayor claridad de la discusión. La altura de un elemento LED 200 puede ser HL. Para obtener la óptica descrita anteriormente, una primera altura H1 de la primera porción 120 puede estar comprendida entre el setenta y cinco por ciento de HL y tres veces HL, es decir, 0,75*HL<H1<3*HL. En una realización, H1 puede ser sustancialmente igual que HL. Además, una segunda altura H2 de la segunda porción 136 puede ser entre tres y cinco veces HL, es decir 3*HL<H2<5*HL, y en una realización 3*HL<H2<4*HL.
El diámetro exterior de la matriz de LED 104 puede ser DL. Un primer diámetro D1 de la primera porción 120 en la superficie inferior 164 puede estar comprendido entre una cuarta parte y dos veces DL, o 1,25*DL<D1<2*DL. Además, un segundo diámetro D2 en la segunda interfaz 172 entre la primera porción 120 y la segunda porción 136 puede estar comprendido entre una y una vez y media DL, o DL<D2<1,5*DL. Un tercer diámetro D3 en la primera interfaz 168 de la segunda porción 136 y la tercera porción 152 puede estar comprendido entre la mitad y una vez DL, o 0,5*DL<D3<DL.
Los rangos y proporciones identificados en el presente documento para las realizaciones divulgadas son solo como referencia. Alguien con experiencia normal que lea este documento comprenderá fácilmente que los rangos y proporciones divulgados no pretenden ser limitantes. Por ejemplo, cuando un elemento LED tiene una altura que difiere de HL, y/o una matriz de LEDS tiene un diámetro que difiere de DL, los diseños de lentes que caen fuera de los rangos divulgados aquí y que proporcionan beneficios identificados aquí entrarían dentro del alcance de esta divulgación.
Volviendo a la FIG. 4, se ilustra la salida de luz de la configuración anterior. La curva 210 puede ilustrar la salida de luz de la realización divulgada anteriormente, mientras que la curva 214 puede ser la salida de luz conforme a la norma UL 1971, u otra especificación que detalle un requisito mínimo de salida de luz, que rige muchas aplicaciones contra incendios de modo público en América y Oriente Medio y es una norma de rendimiento (una norma de rendimiento similar, EN54, se utiliza principalmente en Europa). UL 1971 incluye requisitos específicos de salida y distribución de la luz para garantizar la iluminación en toda una zona definida. Los requisitos estipulan una frecuencia de destello mínima de entre aproximadamente 1 Hz y 2 Hz (por ejemplo, aproximadamente 1,2 Hz), clasifican las intensidades de luz mínimas por área: áreas sin dormir (15 cd), pasillo (15 cd) y áreas para dormir (110 cd para paredes o 177 cd para techos). En particular,la norma UL 1971 exige un patrón polar de distribución de la luz para aumentar la probabilidad de alertar a las personas con discapacidad auditiva de toda una zona de que se está produciendo una emergencia como una primera (el patrón también incluye "compuestos 45": ocho puntos luminosos alrededor de una cruz). El término "polar" se refiere a la forma en que el estándar mide la intensidad de la luz: tanto horizontal como verticalmente en ángulos de visión que varían de 0 a 180 grados.
Como se ilustra, la salida de luz de las realizaciones divulgadas puede cumplir y/o superar los estándares mínimos ilustrados en la FIG. 4 a lo largo de todo el patrón de distribución. Además, la salida de luz de las realizaciones divulgadas puede concentrarse en ubicaciones dirigidas alrededor de la lente 100. Por ejemplo, en comparación con la luz emitida en la tercera porción 152 de la lente 100, ilustrada por la porción curva 218, otras áreas alrededor de la lente 108 pueden proporcionar una iluminación aún más fuerte, como se ilustra por la porción curva 222.
En consecuencia, el diseño de la lente 100 se ha conformado para proporcionar una salida de intensidad luminosa en toda la superficie de la lente en donde la luz es significativamente más intensa que la que de otro modo tendrían los LED que contiene. Por ejemplo, la luminosidad de una placa empaquetada de (7) siete LED puede igualar o exceder la luminosidad de una placa empaquetada de (10) diez LED que tiene el mismo tipo de elementos LED. Los beneficios del diseño divulgado pueden incluir enfocar, dirigir y distribuir la luz desde una placa de LED empaquetados para maximizar la direccionalidad de la luz.
El término "aproximadamente" pretende incluir el grado de error asociado con la medición de la cantidad particular basado en el equipamiento disponible en el momento de presentar la solicitud. La terminología empleada en el presente documento tiene por objeto describir únicamente determinadas realizaciones y no pretende ser limitativa de la presente divulgación. Tal y como se utilizan en este documento, las formas singulares "un", "una" y "el" incluyen también las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se usan en esta especificación, especifican la presencia de características, números enteros, pasos, operaciones, elementos y/o componentes declarados, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, números enteros, pasos, operaciones, componentes de elementos y/o grupos de los mismos. Aunque la presente divulgación se ha descrito con referencia a una realización o realizaciones ejemplares, los expertos en la materia entenderán que pueden introducirse diversos cambios sin apartarse del alcance de la presente divulgación. Además, pueden realizarse muchas modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la presente divulgación sin desviarse del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se pretende que la presente divulgación no se limite a la realización particular divulgada como el mejor modo contemplado para llevar a cabo la presente divulgación, sino que la presente divulgación incluirá todas las realizaciones comprendidas en el ámbito de las reivindicaciones.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Una lente (100) para cubrir una matriz (104) de diodos emisores de luz (LED) montados en una placa de circuito impreso (PCB) (106) en un dispositivo de alarma visual (VAD) (108), siendo la lente (100) una lente de cúpula que se extiende hacia arriba en dirección axial alrededor de un eje central (A) y hacia fuera en dirección radial (R), comprendiendo la lente (100):
una primera porción (120) que es una porción inferior, la primera poción (120) formando un primer anillo anular alrededor del eje central (A), la primera porción (120) incluyendo una primera superficie interior (124), una primera superficie exterior (128) y una superficie inferior (164), en donde la primera porción (120) está orientada de modo que una primera tangente (132) a la primera superficie interior (124) forme un primer ángulo con el eje central (A), en donde el primer ángulo es menor de cuarenta y cinco grados,
una segunda porción (136) que es una porción intermedia, la segunda porción (136) es continua con la primera porción (120), la segunda porción (136) forma un segundo anillo anular alrededor del eje central (A), la segunda porción (136) incluye una segunda superficie interior (140) y una segunda superficie exterior (144), en donde la segunda porción (136) está orientada de manera que una segunda tangente (148) a la segunda superficie interior (140) está inclinada hacia el eje central (A),
una tercera porción (152) que es una porción superior que es continua con la segunda porción (136) para encerrar la lente (100), la tercera poción (152) formando un disco sólido anular alrededor del eje central (A), la tercera porción (152) incluyendo una tercera superficie interior (156) y una tercera superficie exterior (160), en donde la primera superficie interior (124), la segunda superficie interior (140) y la tercera superficie interior (156) forman juntas una superficie interior compuesta de lente que está libre de aberraciones y es continua; en donde la primera superficie exterior (128), la segunda superficie exterior (144) y la tercera superficie exterior (160) son cada una convexa y juntas forman una superficie exterior compuesta de lente que es una cúpula continua y libre de aberraciones; y
caracterizado por que
la lente (100) incluye una cuarta porción (176) que es una porción de base que se extiende axialmente por debajo de la primera porción (120), siendo la cuarta porción (176) cilíndrica y teniendo una cuarta superficie exterior (180) que es continua con la primera superficie exterior (128), y una cuarta superficie interior (188) que se extiende hacia abajo desde la superficie inferior (164) de la primera porción (120), en donde la cuarta superficie interior (188) y la superficie inferior (164) están configuradas para posicionarse contra la PCB (106).
2. La lente (100) de la reivindicación 1, en donde el primer ángulo es inferior a treinta grados.
3. La lente (100) de la reivindicación 1, en donde la primera tangente a la primera superficie interior es sustancialmente paralela al eje central A.
4. La lente (100) de la reivindicación 1, en donde una superficie inferior (164) de la primera parte (120) es sustancialmente plana.
5. La lente (100) de la reivindicación 1, en donde la lente (100) es más gruesa a lo largo de la superficie inferior (164) de la primera porción (120).
6. La lente (100) de la reivindicación 5, en donde la lente (100) es más delgada en una primera interfaz (168) entre la segunda porción (136) y la tercera porción (152).
7. La lente (100) de la reivindicación 6 en donde la lente (100) aumenta continuamente de espesor en la segunda porción (136) entre la primera interfaz (168) y una segunda interfaz (172) entre la primera porción (120) y la segunda porción (136).
8. La lente (100) de la reivindicación 7, en donde la lente (100) aumenta continuamente de espesor en la primera porción (120) entre la segunda interfaz (172) y la superficie inferior (164).
9. Un dispositivo de alarma visual (VAD) (108) que comprende:
una placa de circuito impreso (PCB) (106) que incluye una matriz (104) de diodos emisores de luz (LED); y la lente (100) de cualquier reivindicación anterior que cubre la PCB (106), siendo la lente (100) una lente de cúpula que se extiende hacia arriba en dirección axial alrededor de un eje central (A) y hacia fuera en dirección radial (R).
10. Método para refractar la luz de una matriz (106) de LED en un dispositivo de alarma visual (VAD) que comprende dirigir la luz de la matriz de LED a través de la lente (100) de la reivindicación 1.
11. El método de la reivindicación 10 en donde la lente (100) aumenta continuamente de espesor en la segunda porción (136) entre una primera interfaz (168) entre la segunda porción (136) y la tercera porción (152) y una segunda interfaz (172) entre la primera porción (120) y la segunda porción (136).
ES19722297T 2018-03-30 2019-03-29 Lentes para detector de alarma visual Active ES2982038T3 (es)

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