ITMN20110016A1 - Dispositivo di illuminazione a led. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

“DISPOSITIVO DI ILLUMINAZIONE A LED”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di illuminazione a led particolarmente indicato per essere impiegato in studi televisivi, teatri, concenti e spettacoli di vario genere.

Come è noto, la luce è una componente molto importante in uno spettacolo, infatti le luci non servono solo ad illuminare il palco, ad esempio, durante un concerto ma ne sono parte integrante. In un concerto in qualche caso la musica è passata addirittura in secondo piano, per lasciare spazio a giochi di luci e laser colorati dando al palco un’immagine sempre differente con luci in tutte le direzioni che cambiavano continuamente forma e colore. Analogamente a teatro le luci riescono a rendere una scena più suggestiva, più intensa e particolare dato che possono trasformare un ambiente ordinario in qualcosa di straordinario, unico e speciale.

Le luci non servono quindi solo ad illuminare il palco , in teatro seguono gli attori nei loro movimenti, enfatizzando battute ed emozioni; allo stesso modo in un concerto la regia può ottenere infiniti effetti con il giusto gioco di luci, con concrete differenze a seconda del genere musicale. Certo, la luce gioca un ruolo importante in qualsiasi forma di spettacolo, a partire dalla fotografia di un film, ma in generale il massimo dell’emozionalità si ottiene negli spettacoli dal vivo, nei quali l’effetto sorpresa sullo spettatore è ancora più forte.

Attualmente sul mercato esistono corpi illuminanti professionali per lo spettacolo che utilizzano come fonte luminosa lampade alogene ed a scarica che hanno una potenza che va da circa 300 a 2000W.

I corpi illuminati citati, pur assolvendo al loro compito che è quello di illuminare potendone regolare l’intensità della luce emessa, hanno fatto riscontrare alcuni inconvenienti.

Un primo inconveniente emerge per il fatto che il consumo di energia elettrica è notevole condizione che comporta considerevoli costi di gestione delle attrezzature.

Un altro inconveniente fatto riscontrare da tali corpi illuminanti è dovuto al calore che le lampade producono. Infatti, ad esempio, negli studi televisivi dove la presenza di tali corpi illuminanti è massiccia ed essi funzionano per svariate ore al giorno è indispensabile la presenza di sistemi di condizionamento altrimenti questi luoghi risulterebbero invivibili anche nella stagione fredda. La situazione appena illustrata comporta degli elevati consumi di energia elettrica che si tramutano in costi di gestione delle strutture e si ripercuotono sui costi di produzione.

Un ulteriore inconveniente fatto riscontrare dall’impiego delle lampade in precedenza citate nei corpi illuminanti deriva dal fatto che le lampade in uso hanno una vita media abbastanza limitata che si aggira intorno alle 1000 ore con conseguente necessità di frequenti sostituzioni che incrementano ulteriormente i costi.

Tutto quanto illustrato comporta sempre dei costi sia di materiali che manodopera per le sostituzioni oltre ai consumi di energia elettrica. Scopo della presente invenzione è sostanzialmente quello di risolvere i problemi della tecnica nota superando le sopra descritte difficoltà mediante un dispositivo di illuminazione a led, in grado di offrire una grande praticità di installazione ed utilizzo e di consentire un considerevole risparmio nel consumo di energia elettrica mantenendo il medesimo flusso luminoso.

Un secondo scopo della presente invenzione è quello di avere un dispositivo di illuminazione a led in grado di offrire una drastica riduzione della temperatura emessa.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di avere un dispositivo di illuminazione a led che presenti una vita media della fonte luminosa notevolmente incrementata.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di avere un dispositivo di illuminazione a led che abbia una struttura semplice, con la possibilità di regolare l’intensità della luce.

Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di illuminazione a led che sia di semplice realizzazione e di buona funzionalità.

Questi scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della presente descrizione, vengono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo di illuminazione a led, come di seguito rivendicato.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di un dispositivo di illuminazione a led, secondo la presente invenzione, fatta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo, nei quali:

la figura 1 mostra, in modo schematico ed in vista prospettica, un dispositivo di illuminazione a led oggetto della presente invenzione;

la figura 2 mostra in modo schematico ed in vista frontale il dispositivo di figura 1 ;

la figura 3 mostra in modo schematico ed in vista posteriore il dispositivo di figura 1 ;

la figura 4 mostra, in modo schematico, una vista laterale del dispositivo in oggetto;

la figura 5 mostra, in modo schematico, l’altra vista laterale del dispositivo di illuminazione.

Con riferimento alle figure citate, ed in particolare alla figura 1 , con 1 è stato complessivamente indicato un dispositivo di illuminazione a led, secondo la presente invenzione.

Il dispositivo di illuminazione 1 in oggetto viene applicato a corpi illuminanti presenti sul mercato in sostituzione delle attuali lampade alogene senza necessità di modificare la struttura del corpo illuminante stesso.

Il dispositivo 1 comprende una struttura di contenimento e protezione 2 prevista per accogliere al suo interno una ventola di raffreddamento 3, un dissipatore 4 ed un circuito elettronico 5 con una fonte luminosa 6 a led.

In particolare, la ventola di raffreddamento 3, mostrata in figura 3, è prevista per rinfrescare l’interno del corpo illuminante. Maggiormente in dettaglio, la ventola di raffreddamento 3 è a velocità regolabile e la ventola entra in funzione solo con led acceso e aumenta o diminuisce di velocità a seconda della potenza di emissione della luce del led . Parallelamente alla ventola 3 è presente il dissipatore 4 il quale è previsto per trasferire il calore emesso dal led e dal circuito elettronico 5 nella parte posteriore e quindi raffreddarlo per evitare che la vita del led (50.000 ore) rischi di diminuire drasticamente. In aggiunta, al dissipatore 4 è vincolata una piccola piastra a L 20 che impegna e vincola la ventola 3 come mostrato in figura 3 e figura 5. Come in precedenza accennato il dispositivo comprende il circuito elettronico 5 che è composto da componenti SMD per ridurre le dimensioni della scheda, migliorare le capacità elettriche ed evitare scariche di energia statica. Maggiormente in dettaglio, il circuito elettronico 5 alimenta il led 6 in potenza e permette di poterlo dimmerare ovvero regolare l’intensità della luce emessa in funzione delle esigenze. In particolare, è possibile avere una dimmerazione 0-100% fluida con qualsiasi tipo di dimmer esterno a carico resistivo ed induttivo.

Il dispositivo 1 comprende anche un sistema di protezione del led per mezzo di un sensore di temperatura posto sul circuito elettronico 5 e previsto per intervenire quando la temperatura supera una soglia prestabilita facendo ridurre la potenza luminosa a step del 10% . Infatti, nel caso la temperatura superi una soglia prevista, la potenza luminosa viene ridotta sino a completo spegnimento. Questo particolare accorgimento è fondamentale per la vita del led e garantire le 50.000 ore di durata.

In particolare, il sistema di protezione del led con sensore di controllo temperatura attivo provvede a limitare la corrente sul led in caso di eccessivo innalzamento della temperatura di lavoro. Se la temperatura del led supera i 120°C (temperatura massima di giunzione), il controllo elettronico interviene riducendo progressivamente la corrente sul led in modo da non fargli mai superare i livelli di temperatura previsti, garantendo quindi un’ assoluta sicurezza di funzionamento e massima durata della vita operativa del led stesso. In condizioni ambientali a 25°C, ad esempio, il dispositivo raggiunge una temperatura massima sulla giunzione di 85°C.

In accordo con la presente forma di realizzazione, il dispositivo comprende la fonte luminosa a led 6 di ridotta potenza a partire da 20W. In particolare, la fonte luminosa è posta sul circuito elettronico 5, come mostrato in figura 2.

In aggiunta a quanto sinora detto, il dispositivo comprende nel circuito elettronico 5 dei componenti elettronici che permettono di dimmerare la luce ovvero permettono di regolare l’intensità della luce emessa dal led da 0 al 100% in funzione delle necessità: condizione sinora impossibile con le lampade a led esistenti.

Con il presente dispositivo la luce viene dimmerata in modo molto fluido e regolare situazione non attuabile con gli attuali led di questa potenza dimmerandoli in corrente e non in segnale.

Inoltre, il dispositivo 1 comprende uno zoccolo 8 impegnato alla struttura del dissipatore 4 e dallo zoccolo fuoriesce una coppia di spine 9 che sono previste per andare ad inserirsi in un corpo illuminante per chiudere un circuito. Lo zoccolo 8 è intercambiabile con altri a seconda dell’esigenza e può essere sostituito svitando una coppia di viti poste nella parte anteriore ma questa operazione deve essere eseguita da personale esperto .

Come in precedenza accennato, il dispositivo in oggetto viene inserito con la coppia di spine 9 nella presa attualmente utilizzata per le lampade alogene per i corpi illuminanti da spettacolo .

Secondo la presente invenzione, la lampada a led essendo dimmerabile con temperatura colore da 3000° a 6000° K. permette di sostituire le attuali lampade alogene da 300/500/650/1000/1200W utilizzate in corpi illuminanti teatrali, televisivi e professionali per lo spettacolo in genere. Una caratteristica del trovato è quella di utilizzare un led di potenza, con le stesse caratteristiche e semplicità di utilizzo di una lampada alogena tradizionale.

Dopo quanto descritto in senso prevalentemente strutturale, il funzionamento del trovato in oggetto risulta il seguente.

Per inserire in un corpo illuminante il dispositivo è sufficiente togliere l’attuale lampada alogena ed al suo posto sostituire il dispositivo inserendo la coppia di spine 9 nell’apposito attacco portalampada. Il presente trovato raggiunge così gli scopi proposti.

Il dispositivo di illuminazione in oggetto è in grado di offrire una grande praticità di installazione ed utilizzo e di consentire un considerevole risparmio nel consumo di energia elettrica infatti, la fonte luminosa rispetto alle attuali lampade alogene in commercio ha un consumo decisamente inferiore. Il consumo diminuisce da 1/10 sino ad 1/20. La corrente assorbita da una lampada alogena da 650W è di 2,8A mentre il dispositivo assorbe 0,3A.

Inoltre, il dispositivo permette una drastica riduzione della temperatura scaturita rispetto ad una lampada alogena. Da calcoli eseguiti si calcola una diminuzione media di oltre 150°C per cui si riducono decisamente i consumi dovuti al condizionamento degli ambienti.

Vantaggiosamente, il dispositivo secondo la presente invenzione consente un notevole aumento della vita media della fonte luminosa. Una normale lampada alogena ha una durata media cha va da 200 a 2.000h. Il dispositivo ha una vita media di 50.000h.

Il dispositivo, consumando molto meno e producendo molto meno calore rispetto alle fonti luminose attualmente in uso, permette di ridurre le richieste di energia elettrica comportando un considerevole contenimento dei consumi che comporta un minor impatto sull’ambiente in un’ottica di risparmio e tutela della natura.

A suffragio di quanto appena affermato, sono state svolte una serie di comparazioni fra le attuali lampade alogene per corpi illuminati per lo spettacolo ed il dispositivo secondo la presente invenzione. Un esempio è quello riportato nella tabella sotto riportata.

Dalla tabella si evidenzia come a parità di condizioni il risparmio elettrico in un anno sia di 54.750,00 kWh ed in 27,4 anni sia di 1.500.000,00 kWh.

Un altro vantaggio è dovuto al fatto che il dispositivo offre la possibilità di dimmerazione in angolo di fase Triak o IGBT. In particolare, la dimmerizzazione risulta 0- 100% fluida e con possibilità di dimmeraggio con dimmer a carico resistivo e a carico induttivo.

Inoltre, è Flicker free (questo termine nasce dal settore televisivo per indicare la velocità di scansione dei frame utilizzata dalle telecamere, per eliminare un fastidioso effetto di sfarfallio dell’immagine).

In aggiunta a quanto sinora detto, il dispositivo consente un inserimento diretto a spina del modulo in sostituzione delle lampade attuali, aventi come tipologia di portalampada attacchi mod. GY 9,5 -GX 9,5 - GY16 e G22.

Non ultimo vantaggio della presente invenzione è che risulta di notevole facilità d’impiego, di semplice realizzazione e buona funzionalità.

Naturalmente, alla presente invenzione possono essere apportate numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ ambito del concetto inventivo che la caratterizza.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di illuminazione a led da applicare a corpi illuminanti per lo spettacolo caratterizzato dal fatto di comprendere una struttura di contenimento e protezione (2) prevista per accogliere al suo interno una ventola di raffreddamento (3), un dissipatore (4) ed un circuito elettronico (5) con una fonte luminosa (6) a led in cui : - la ventola di raffreddamento (3) è prevista per rinfrescare Tinterno del corpo illuminante, è a velocità regolabile ed entra in funzione solo con led acceso e aumenta o diminuisce di velocità a seconda della potenza di emissione della luce del led, - il dissipatore (4) è allocato parallelamente alla ventola (3) ed è previsto per trasferire il calore emesso dal led e dal circuito elettronico (5) nella parte posteriore e quindi raffreddarlo per evitare che la vita del led (50.000 ore) rischi di diminuire drasticamente, - il circuito elettronico (5) è composto da componenti SMD per ridurre le dimensioni della scheda, migliorare le capacità elettriche ed evitare scariche di energia statica, detto circuito (5) alimentando il led (6) in potenza e permette di poterlo dimmerare ovvero regolare l’intensità della luce emessa, - la fonte luminosa a led (6) è posta sul circuito elettronico (5) ed è di ridotta potenza a partire da 20W.
2. 2) Dispositivo di illuminazione a led secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che comprende un sistema di protezione del led per mezzo di un sensore di temperatura posto sul circuito elettronico (5) e previsto per intervenire quando la temperatura supera una soglia prestabilita facendo ridurre la potenza luminosa a step del 10% sino a completo spegnimento per garantire la durata del led.
3. 3) Dispositivo di illuminazione a led secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che comprende uno zoccolo (8) intercambiabile, impegnato alla struttura del dissipatore (4) e dallo zoccolo fuoriesce una coppia di spine (9) che sono previste per andare ad inserirsi in un portalampada del corpo illuminante da spettacolo per chiudere un circuito.
4. 4) Dispositivo di illuminazione a led secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che comprende dei componenti elettronici posti nel circuito elettronico (5) che permettono di dimmerare la luce emessa dal led regolandone l’intensità da 0 al 100%.
5. 5) Dispositivo di illuminazione a led secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che al dissipatore (4) è vincolata una piccola piastra a L (20) che impegna e vincola la ventola (3).
6. 6) Dispositivo di illuminazione a led secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta dimmerazione è 0- 100% fluida con qualsiasi tipo di dimmer esterno a carico resistivo ed induttivo.