ITMI20120602A1 - Lampada subacquea - Google Patents

Description

"Lampada subacquea"

La presente invenzione riguarda una lampada subacquea, ossia una lampada destinata ad operare almeno in parte immersa in un liquido, in particolare acqua. Ad esempio, una tale lampada può trovare impiego in piscine, vasche da bagno o fontane, nelle quali la lampada può essere fissata sul fondo o sulle pareti di contenimento del tutto o in parte al di sotto del pelo libero dell’acqua.

Sono note lampade subacquee da utilizzarsi secondo le modalità dette. In tempi recenti stanno conoscendo una notevole diffusione le lampade a LED, poiché questi ultimi consentono di ottenere variazioni cromatiche e di intensità con conseguenti effetti ottici di notevole impatto, in generale non ottenibili con lampade ad incandescenza tradizionali.

Le lampade subacquee necessitano di un adeguato raffreddamento, ossia di uno smaltimento del calore prodotto dai LED. Nella lampade non subacquee il raffreddamento viene ottenuto mediante l’aria ambientale, opportunamente convogliata in modo naturale o in modo forzato, ad esempio con delle ventole.

Tale tipo di raffreddamento non à ̈ invece in generale possibile per le lampade subacquee, le quali, operando immerse in un liquido, non entrano in contatto diretto con l’aria. Per il raffreddamento delle lampade subacquee il raffreddamento viene quindi realizzato per mezzo del liquido stesso in cui la lampada à ̈ immersa. Secondo alcune tipologie di lampade note, il calore prodotto viene semplicemente ceduto in corrispondenza della superficie esterna della lampada lambita dall’acqua. Tale superficie esterna coincide normalmente con la parte trasparente della lampada che consente la fuoriuscita della luce. In alcune tipologie più sofisticate di lampade note viene invece consentito un parziale ingresso dell’acqua all’interno del vano dove à ̈ accolta la lampada, in modo tale da aumentare la superficie di scambio termico e dunque migliorare il raffreddamento.

Tuttavia, la capacità di smaltire il calore assicurato dalle lampade subacquee note rimane piuttosto limitato. La limitata capacità di smaltire il calore comporta numerose problematiche, tra le quali una limitata durata della lampada, nonché una limitata possibilità di dotare la lampada stessa di numerose fonti luminose (ad esempio LED) disposte secondo geometrie anche complesse.

Scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di rendere disponibile una lampada subacquea in grado di assicurare un’adeguata capacità di smaltimento del calore.

Questo ed altri scopi vengono ottenuti da una lampada subacquea in accordo con la rivendicazione 1.

Per meglio comprendere l’invenzione ed apprezzarne i vantaggi verranno di seguito descritte alcune sue forme di realizzazione esemplificative non limitative, facendo riferimento alle annesse figure, in cui:

la figura 1 à ̈ una vista in esploso di una lampada secondo l’invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una vista laterale della lampada in figura 1 in condizioni assemblate;

la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione, secondo la traccia III-III, della lampada in figura 2.

Con riferimento alle figure, una lampada subacquea à ̈ indicata con il riferimento 1.

La lampada 1 à ̈ destinata ad essere almeno parzialmente immersa in un liquido. Ad esempio la lampada 1 può trovare impiego in piscine, vasche da bagno o fontane, dove può essere installata sul fondo o sulle pareti di contenimento. Il liquido nella quale la lampada 1 à ̈ destinata ad essere immersa à ̈ normalmente acqua. Nel prosieguo della descrizione si farà riferimento a titolo esemplificativo proprio all’acqua.

La lampada 1 comprende mezzi 2 di emissione luminosa idonei a generare luce. Secondo una forma di realizzazione preferita, tali mezzi di emissione luminosa comprendono uno o più LED 3 (light emitting diode). Naturalmente, possono in alternativa essere previste fonti luminose di differente natura, quali ad esempio lampadine ad incandescenza.

Secondo una possibile forma di realizzazione, la lampada 1 comprende un alloggiamento principale 4, in particolare sotto forma di cassaforma. L’alloggiamento principale 4 à ̈ destinato ad essere installato ad esempio nella vasca o nella piscina o nella fontana dove la lampada 1 troverà impiego, in apposite cavità realizzate nelle pareti di contenimento o sul fondo di queste ultime.

L’alloggiamento principale 4 delimita uno scompartimento principale 5 atto ad accogliere al suo interno parti della lampada, nonché ad essere riempito almeno in parte dall’acqua nella quale la lampada 1 à ̈ immersa in condizione di utilizzo, come verrà chiarito più avanti. Secondo una possibile forma di realizzazione, l’alloggiamento principale 4 ha una forma di recipiente, ad esempio a base circolare. Vantaggiosamente, l’alloggiamento principale 4 à ̈ provvisto, preferibilmente sul suo fondo (ossia sulla parte opposta alla parte destinata all’emissione della luce), di un’apertura di uscita 22, ad esempio delimitata da uno spinotto 23, per il passaggio di cablaggi (non mostrati nelle figure) per l’alimentazione dei LED 3.

Alternativamente, la lampada 1 può essere priva dell’alloggiamento principale 4. In questo caso, lo scompartimento principale 5 à ̈ conformato come uno spazio aperto accessibile, in condizioni di utilizzo della lampada, dall’acqua nella quale à ̈ immersa la lampada stessa.

La lampada 1 comprende inoltre un alloggiamento ausiliario 6 che delimita a sua volta uno scompartimento ausiliario 7, distinto dallo scompartimento principale 5. Come si vedrà, anche lo scompartimento ausiliario 7 à ̈ destinato ad essere riempito almeno in parte dall’acqua nella quale la lampada 1 à ̈ immersa in condizioni di utilizzo. Vantaggiosamente, l’alloggiamento ausiliario 6 à ̈ alloggiato nell’alloggiamento principale 4, in particolare à ̈ almeno in parte accolto nello scompartimento principale 5 dell’alloggiamento principale 4, quando previsto.

Secondo una possibile forma di realizzazione, l’alloggiamento ausiliario 6 ha anch’esso una forma sostanzialmente a recipiente, preferibilmente a base circolare. Lo scompartimento ausiliario 7 à ̈ preferibilmente disposto in posizione centrale nell’alloggiamento ausiliario 6 e, ancora più preferibilmente, ha una base di forma circolare.

In accordo con una forma di realizzazione, l’alloggiamento ausiliario 6 comprende inoltre uno scompartimento luci 10 distinto dallo scompartimento ausiliario 7, in modo tale che sia impedito il travaso di acqua tra questi ultimi. Vantaggiosamente, lo scompartimento luci 10 si sviluppa anularmente intorno allo scompartimento ausiliario 7, preferibilmente concentricamente ad esso. Vantaggiosamente, i mezzi di emissione luminosa 2 sono accolti nello scompartimento luci 10.

In particolare, secondo la particolare forma di realizzazione illustrata nelle figure, i mezzi di emissione luminosa 2 comprendo una piastra anulare 11 idonea a supportare gruppi ottici 12 per la diffusione della luce. Ad esempio, i gruppi ottici 12 comprendono lenti 13 e corpi di contenimento 14 atti ad accogliere al loro interno i LED 3 (o eventualmente lampadine di altro genere). I corpi di contenimento 14 possono essere al loro interno almeno in parte opachi, ma possono altresì comprendere lenti e/o riflettori variamente conformati a seconda della tipologia di fascio luminoso che si desidera ottenere in uscita dalla lampada 1.

Preferibilmente, i mezzi di emissione luminosa 2 comprendono inoltre una seconda piastra 15, in particolare anch’essa di forma anulare, sulla quale sono disposti i LED 3, in posizioni corrispondenti a quelle dei corpi di contenimento 14. Secondo una possibile forma di realizzazione, la seconda piastra 15 comprende un elemento 24, che delimita un’apertura al suo interno, per il passaggio di cablaggi (non mostrati nelle figure) per l’alimentazione dei LED 3.

Opzionalmente, i mezzi di emissione luminosa 2 possono inoltre comprendere una terza piastra 16 realizzata in un materiale ad elevata conducibilità termica, ad esempio alluminio, per lo smaltimento del calore prodotto dai LED 3.

Vantaggiosamente, le piastre 11, 15 e 16, di forma anulare, con gli elementi ad esse connessi secondo quanto detto in precedenza, sono alloggiati entro lo scompartimento luci 10, anch’esso, come detto, preferibilmente a conformazione anulare.

Preferibilmente, gli scompartimenti principale 5, ausiliario 7 e luci 10 sono disposti concentricamente l’uno rispetto all’altro.

Secondo una possibile forma di realizzazione, la lampada 1 comprende inoltre mezzi 8 per la chiusura dello scompartimento principale 5 e dello scompartimento ausiliario 7. Tali mezzi di chiusura 8 rendono gli scompartimenti principale 5 ed ausiliario 7 inaccessibili dall’esterno. Vantaggiosamente, i mezzi di chiusura 8 hanno inoltre una funzione di chiusura dello scompartimento luci 10.

In accordo con una possibile forma di realizzazione, i mezzi di chiusura 8 comprendono un coperchio comprendente un elemento centrale 17, preferibilmente di forma circolare, per chiudere l’accesso allo scompartimento ausiliario 7. L’elemento centrale 17 à ̈ preferibilmente opaco. I mezzi di chiusura 8 comprendono inoltre un elemento periferico 18, preferibilmente di forma anulare, per chiudere l’accesso allo scompartimento principale 5. Anche l’elemento periferico 18 à ̈ preferibilmente opaco. Inoltre, i mezzi di chiusura 8 comprendono un elemento diffusore 19, preferibilmente di forma anulare e disposto tra l’elemento centrale 17 e l’elemento periferico 18, concentrico rispetto ad entrambi. L’elemento diffusore 19 ha al contempo la funzione di impedire l’accesso allo scompartimento luci 10 e quello di consentire la diffusione della luce proveniente dai LED 3 all’esterno della lampada. L’elemento diffusore 19 può essere trasparente o parzialmente opaco, eventualmente colorato.

La lampada 1 comprende una o più aperture 9 che consentono il passaggio, in particolare l’ingresso e l’uscita, nello scompartimento principale 5 e nello scompartimento ausiliario 7 dell’acqua nella quale la lampada 1 à ̈ immersa in condizioni di utilizzo. L’acqua così portata all’interno della lampada ha la funzione di raffreddarla, in particolare ha la funzione di prelevare il calore prodotto dai LED 3. Le aperture 9 consentono il ricambio di acqua, che può quindi essere scambiata tra la lampada e la vasca o la piscina o la fontana.

I mezzi di emissione luminosa 2, in particolare i LED 3, sono disposti in modo tale da scambiare calore con il liquido contenuto nello scompartimento principale 5 e nello scompartimento ausiliario 7. In particolare, secondo la forma di realizzazione illustrata nelle figure, lo scompartimento luci 10 anulare, nel quale sono collocati i LED 3, risulta completamente circondato dal liquido in condizioni di funzionamento della lampada 1. Infatti, lo scompartimento ausiliario 7 à ̈ disposto in posizione radialmente interna rispetto allo scompartimento luci 10; lo scompartimento luci 10 à ̈ inoltre circondato radialmente all’esterno e inferiormente (ossia verso il fondo dell’alloggiamento principale 4) dall’acqua contenuta nello scompartimento principale 5. Infine, lo spazio luci 10 può scambiare calore anche con l’acqua presente all’esterno della lampada, che in condizioni di utilizzo lambisce l’elemento centrale 17, l’elemento periferico 18 e l’elemento diffusore 19.

In questo modo si assicura un raffreddamento ottimale dei LED 3 grazie al fatto che almeno alcune delle superfici che delimitano lo scompartimento luci 10 sono in una posizione tale da scambiare calore con l’acqua contenuta nello scompartimento principale 5 e nello scompartimento ausiliario 7.

Le aperture 9 mediante le quali l’acqua può fluire verso e dagli scompartimenti principale 5 ed ausiliario 7 possono essere variamente collocati.

Secondo una forma di realizzazione preferita, esse sono poste sul coperchio della lampada. In particolare, preferibilmente, le aperture sono previste nell’elemento centrale 17 e nell’elemento periferico 18. Ad esempio, le aperture 9 possono essere conformate come delle feritoie che si sviluppano in direzione circonferenziale in posizioni diametralmente opposte lungo ciascuno di questi due elementi. Secondo questa conformazione non à ̈ necessario (anche se à ̈ eventualmente possibile) prevedere nella lampada passaggi per lo scambio di acqua tra lo scompartimento principale 5 e lo scompartimento ausiliario 7.

Naturalmente sono possibili conformazioni alternative a quella sopra descritta. Ad esempio, secondo una forma di realizzazione alternativa non mostrata nelle figure, à ̈ possibile prevedere le aperture 9 esclusivamente nell’elemento centrale 17 o nell’elemento periferico 18, realizzando dei passaggi interni che consentano il travaso diretto di acqua tra lo scompartimento principale 5 e lo scompartimento ausiliario 7. In questo modo si assicura che questi scompartimenti vengano in ogni caso invasi dall’acqua in condizioni di utilizzo della lampada.

Lo scompartimento luci 10 à ̈ vantaggiosamente chiuso in maniera stagna, in modo tale che al suo interno non entri acqua proveniente dallo scompartimento principale 5, dallo scompartimento ausiliario 7, o dall’esterno della lampada 1. Infatti, un ingresso accidentale di liquido, in particolare di acqua, che presenta un’elevata conducibilità elettrica, potrebbe provocare danni ai LED o cortocircuiti.

Al fine di assicurare la tenuta stagna dello scompartimento luci 10, la lampada 1 comprende, vantaggiosamente, una prima guarnizione 20 ed una seconda guarnizione 21, entrambe preferibilmente anulari, per chiudere in maniera ermetica rispettivamente lo spazio tra l’elemento centrale 17 e l’elemento diffusore 19, e lo spazio tra l’elemento diffusore 19 e l’elemento periferico 18.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, lo scompartimento luci 10 può essere riempito con un materiale di riempimento isolante elettricamente (in modo tale da non provocare i sopra citati danni che potrebbero essere causati da un ingresso di acqua nello scompartimento luci 10) e idoneo a trasmettere il calore. Tale materiale isolante può comprendere un gel o preferibilmente un liquido. Quest’ultima soluzione risulta particolarmente vantaggiosa poiché la sostanziale incomprimibilità del materiale isolante sotto forma di liquido, unitamente alla sostanziale incomprimibilità dell’acqua che che riempie lo scompartimento principale 5 e lo scompartimento ausiliario 7, rende la lampada 1 resistente a pressioni anche elevate all’esterno della lampada, che pertanto à ̈ utilizzabile anche ad elevate profondità (ad esempio come lampada esterna di un sottomarino).

Il materiale di riempimento à ̈ preferibilmente scelto in modo tale che si mantenga nel medesimo stato (ad esempio liquido) nell’intervallo di temperature di utilizzo normali della lampada. In particolare, il materiale di riempimento può essere scelto in grado di mantenere il proprio stato tra i -50°C e i 150°C.

Secondo una possibile forma di realizzazione, il materiale isolante à ̈ un liquido a base di fluorocarbone. Ad esempio, tale materiale può essere scelto nel gruppo composto da: FC-40, FC-43, FC-70, FC-72, FC-770, FC-3283, FC-3284.

Secondo una possibile forma di realizzazione, la lampada 1 comprende un elemento anulare 25 associato, ad esempio collegato tramite viti 26, al bordo superiore dell’alloggiamento principale 4. Sull’elemento anulare 25 può essere fatto poggiare l’elemento periferico 18 del coperchio, che può essere collegato all’alloggiamento principale 4 mediante ulteriori viti 27 da avvitare in elementi di collegamento 28, a loro volta associati o fissati all’alloggiamento principale 4. Le piastre 11, 15 e 16 possono esser tra loro collegate e fissate rispettivamente all’elemento centrale 17 ed allo scompartimento ausiliario 7 tramite ulteriori viti 29.

Si noti che, secondo una ulteriore possibile forma di realizzazione non illustrata nelle figure, nel caso di impiego della lampada 1 in fontane, la lampada può essere conformata in modo tale da essere attraversata essa stessa dal getto d’acqua della fontana, così da illuminarlo. In particolare, lo scompartimento ausiliario 7 può essere attraversato dal getto della fontana. Secondo questa forma di realizzazione, le aperture poste nell’elemento centrale 17 possono ad esempio avere forme e dimensioni tali da consentire il passaggio di tale getto d’acqua.

Si noti inoltre che, nella citata ulteriore variante realizzativa secondo cui la lampada 1 à ̈ realizzata priva dell’alloggiamento principale, la funzione di raffreddamento avviene con modalità del tutto analoghe al caso in cui l’alloggiamento principale sia invece previsto. Infatti, nello scompartimento principale sotto forma di spazio aperto à ̈ sempre presente acqua che collabora allo smaltimento del calore prodotto dai mezzi di illuminazione. Secondo questa variante realizzativa, il fissaggio della lampada alla vasca, piscina o fontana può avvenire ad esempio tramite una o più staffe (non mostrate nelle figure).

Dalla descrizione sopra fornita la persona esperta potrà apprezzare come la lampada subacquea secondo l’invenzione garantisca un’efficace smaltimento del calore dal momento che i mezzi di emissione luminosa sono circondati da zone in cui à ̈ presente l’acqua in cui la lampada à ̈ immersa in condizioni di utilizzo. L’acqua viene scambiata durante il funzionamento tra interno ed esterno della lampada, assicurando quindi il mantenimento di temperature ottimali di funzionamento.

La previsione opzionale di un materiale di riempimento nello scompartimento luci contribuisce ad incrementare ulteriormente la capacità di smaltire calore della lampada.

Infine, il fatto che la lampada in condizioni di utilizzo sia in parte riempita di liquido fa sì che la lampada sia in grado di resistere ad alte pressioni esterne e che dunque sia utilizzabile anche ad elevate profondità.

Alle forme di realizzazione sopra descritte della lampada subacquea secondo l’invenzione la persona esperta, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti specifiche, potrà apportare numerose aggiunte, modifiche, o sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza tuttavia uscire dall’ambito delle annesse rivendicazioni.

Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una forma di realizzazione può essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Lampada subacquea (1) destinata ad essere almeno parzialmente immersa in un liquido, in particolare acqua, comprendente: - mezzi (2) di emissione luminosa; - uno scompartimento principale (5) delimitato da un alloggiamento principale (4) o conformato come uno spazio sostanzialmente aperto accessibile da detto liquido in condizioni di utilizzo della lampada (1); - uno scompartimento ausiliario (7) distinto dallo scompartimento principale (5) delimitato da un alloggiamento ausiliario (6); - una o più aperture (9) tali da consentire il passaggio di detto liquido negli scompartimenti principale (5) ed ausiliario (7) in condizioni di utilizzo della lampada (1) per il raffreddamento dei mezzi di emissione luminosa (2).
2. 2. Lampada subacquea (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di emissione luminosa (2) sono alloggiati nell’alloggiamento ausiliario (6) e detto alloggiamento ausiliario (6) à ̈ alloggiato nell’alloggiamento principale (4).
3. 3. Lampada subacquea (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto alloggiamento ausiliario (6) definisce uno scompartimento luci (10) distinto dallo scompartimento ausiliario (7) in modo tale che sia impedito travaso del liquido tra questi ultimi, detti mezzi di emissione luminosa (2) essendo disposti nello scompartimento luci (10).
4. 4. Lampada subacquea (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto scompartimento luci (10) si sviluppa anularmente intorno a detto scompartimento ausiliario (7).
5. 5. Lampada subacquea (1) secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detto scompartimento principale (5) si sviluppa almeno in parte anularmente intorno a detto scompartimento luci (10).
6. 6. Lampada subacquea (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5, in cui detti mezzi di emissione luminosa (2) comprendono una pluralità di LED (3) disposti secondo una disposizione anulare entro detto scompartimento luci (10).
7. 7. Lampada subacquea (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 6, in cui detti scompartimenti principale (5), ausiliario (7) e luci (10) sono disposti concentricamente l’uno rispetto all’altro.
8. 8. Lampada subacquea (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi (8) per la chiusura dello scompartimento principale (5) e dello scompartimento ausiliario (7), in cui dette una o più aperture (9) sono associate a detti mezzi di chiusura (8).
9. 9. Lampada subacquea (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi di chiusura (8) comprendono un coperchio comprendente un elemento centrale (17) per chiudere l’accesso allo scompartimento ausiliario (7) ed un elemento periferico (18) per chiudere l’accesso allo scompartimento principale (5), in cui dette una o più aperture (9) sono associate a detto elemento centrale (17) e/o a detto elemento periferico (19).
10. 10. Lampada subacquea (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta lampada subacquea (1) Ã ̈ destinata ad essere inserita in una fontana, detto scompartimento ausiliario (7) essendo idoneo ad essere attraversato da un getto di detta fontana.
11. 11. Lampada subacquea (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto scompartimento luci (10) Ã ̈ riempito con un materiale di riempimento elettricamente isolante idoneo a trasmettere calore.
12. 12. Lampada subacquea (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto materiale di riempimento à ̈ sotto forma di liquido o di gel.
13. 13. Lampada subacquea (1) secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui detto materiale di riempimento à ̈ un liquido a base di fluorocarbone.