ITPN20130025U1 - Dispositivo di illuminazione - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per modello di utilità avente per titolo:

“DISPOSITIVO DI ILLUMINAZIONE”

DESCRIZIONE

[0001]. Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo di illuminazione comprendente una pluralità di sorgenti luminose a LED. In particolare, il presente trovato si riferisce ad un faro per l' illuminazione stradale o, più in generale, per rilluminazione di ambienti esterni, siano essi civili, commerciali o industriali.

[0002]. Inizialmente, i fari per l'illuminazione di esterni comprendevano una o più sorgenti luminose costituite da lampade ad incandescenza o alogene, che irradiavano in tutte le direzioni con un’inutile dispersione di energia; le soluzioni più recenti fanno uso di diodi emettitori di luce (LED).

[0003]. In particolare, com’è noto, i principali vantaggi della tecnologia a LED risiedono nel risparmio energetico e nell’abbattimento dell’inquinamento luminoso. Inoltre, i LED hanno tempi di vita superiori rispetto alle lampade tradizionali, nonché tempi di accensione notevolmente ridotti rispetto a quest’ultime.

[0004]. In generale, i dispositivi per illuminazione di esterni presenti al giorno d’oggi sul mercato comprendono un corpo di supporto, piano o curvo, su cui è montata una griglia di fonti luminose a LED, ciascuna saldata sulla propria piastra conduttrice. A copertura dei LED, sono disposti elementi ottici lenticolari aventi la nota proprietà di concentrare o divergere la luce emessa e realizzare desiderati effetti di direzionamento della stessa.

[0005]. Generalmente, gli elementi ottici lenticolari impiegati presentano una superficie ricevente piana rivolta verso il LED e una superficie emittente semicilindrica, opposta alla superficie ricevente, opportunamente sagomata per limitare sostanzialmente la divergenza della luce emessa dai LED, concentrandola e quindi incrementando la luminosità in aree selezionate.

[0006]. Per quanto riguarda i fari per illuminazione stradale, essi sono soggetti a stringenti normative: essi sono infatti montati su strutture di sostegno, normalmente pali, ad una determinata altezza dal suolo (solitamente 8 metri), distanziati di una stabilita lunghezza lungo il ciglio della strada (solitamente 30 metri) e devono pertanto garantire un’apertura del fascio luminoso maggiore di 120° per riuscire ad illuminare l’intero tratto stradale di competenza.

[0007]. Com’è noto, il flusso luminoso emesso naturalmente da un LED ha forma conica e quindi genera a terra un’area illuminata sostanzialmente circolare. Tuttavia, nel caso di fari stradali, il piano di riferimento da illuminare è un tratto stradale e pertanto sostanzialmente rettangolare; ne consegue quindi che per poter illuminare omogeneamente tale piano di riferimento è necessario potenziare il flusso luminoso destinato alle zone laterali rispetto a quello indirizzato all’area sottostante il faro stesso.

[0008]. Per rispettare i requisiti di illuminazione a terra richiesti dalla normativa, i fari sono generalmente realizzati da un supporto piano, sostanzialmente rettangolare; il compito di direzionare i flussi luminosi dei LED verso le aree critiche viene pertanto svolto esclusivamente agli elementi ottici. Tuttavia, questa soluzione presenta un inconveniente, ossia gli utenti durante la guida possono essere soggetti ad abbagliamento.

[0009]. Per tentare di risolvere questo problema, sono stati proposti fari stradali in cui i LED vengono disposti su un elemento di supporto curvo, in modo che l’utente alla guida possa vedere solamente alcuni dei LED presenti sul faro e non venga quindi abbagliato. Tuttavia, in questo modo, l'illuminazione a terra non risulta soddisfacente, soprattutto nelle aree laterali che, come detto, sono le più critiche.

[0010]. Compito principale di quanto forma oggetto del presente trovato è quello di superare gli inconvenienti della tecnica nota escogitando un dispositivo di illuminazione per esterni, ed in particolare un faro di illuminazione stradale, che sia in grado di produrre un fascio luminoso avente intensità e geometria adeguata per illuminare omogeneamente un’area desiderata.

[0011]. Nell’ambito del compito sopra esposto, uno scopo del presente trovato consiste nel realizzare un dispositivo di illuminazione per esterni, ed in particolare un faro stradale che eviti che gli utenti alla guida possano essere soggetti al fenomeno dell’abbagliamento.

[0012]. Ulteriore scopo del trovato consiste nel fornire un dispositivo di illuminazione per esterni che risulti leggero e compatto.

[0013]. Non ultimo scopo è quello di escogitare un dispositivo di illuminazione per esterni che sia semplice da realizzare e che sia ottenibile con gli usuali e noti impianti, macchinari ed attrezzature.

[0014]. Il compito e gli scopi sopra indicati, ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo di illuminazione per esterni come definito alla rivendicazione 1 . Ulteriori caratteristiche vantaggiose di un dispositivo di illuminazione secondo il presente trovato sono definite nelle successive rivendicazioni dipendenti.

[0015]. Vantaggi e caratteristiche vantaggiose del trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue, a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate, in cui:

- le figure 1A, 1 B e 1C mostrano in modo schematico rispettivamente una vista laterale, una vista dall’alto ed una vista frontale di un dispositivo di illuminazione secondo il presente trovato, illustranti inoltre il piano di riferimento da illuminare;

- la figura 2 mostra, secondo una vista in esploso, alcuni componenti di un dispositivo di illuminazione secondo il presente trovato;

- la figura 3 mostra, in vista prospettica, la coppia di gusci di protezione di un dispositivo di illuminazione secondo il presente trovato;

- le figure 4A e 4B mostrano, rispettivamente secondo una vista frontale e una vista prospettica, una mattonella ottica comprendente tre elementi ottici atti ad emettere un fascio luminoso asimmetrico inclinato di un primo angolo Θ;

- le figure 5A e 5B mostrano, rispettivamente secondo una vista frontale e una vista prospettica, una mattonella ottica comprendente tre elementi ottici atti ad emettere una fascio luminoso simmetrico;

- le figure 6A e 6B mostrano, rispettivamente secondo una vista frontale e una vista prospettica, una mattonella ottica comprendente tre elementi ottici atti ad emettere un fascio luminoso asimmetrico inclinato di un secondo angolo Θ;

- la figura 7 mostra, secondo una vista in sezione, un elemento ottico asimmetrico atto a deviare il flusso luminoso verso sinistra;

- la figura 8 mostra, secondo una vista in sezione, un elemento ottico simmetrico;

- la figura 9 mostra, secondo una vista in sezione, un elemento ottico asimmetrico atto a deviare il flusso luminoso verso destra; e

- la figura 10 mostra, secondo una vista prospettica, un elemento ottico asimmetrico secondo il presente trovato.

[0016]. Con riferimento alle figure allegate, è mostrato un dispositivo di illuminazione 100 per ambienti esterni, in particolare un faro per l'illuminazione stradale secondo il presente trovato, atto ad illuminare un piano di riferimento F formato ad esempio da un tratto stradale.

[0017]. Come si osserva nelle figure 1A, 1 B e 1C, detto faro 100 è preferibilmente atto ad essere montato all’estremità di elemento di sostegno P, quale ad esempio un palo o un traliccio, ad una determinata altezza dal suolo, ad esempio in corrispondenza del ciglio di una strada di cui detto faro 100 deve illuminare il relativo tratto di competenza, ossia il piano di riferimento F avente lunghezza L, alla cui metà è disposto detto faro 100, e larghezza B.

[0018]. Vantaggiosamente, detto faro 100 comprende un assemblato 10 formato da un corpo di supporto 1 su cui è montata una pluralità di moduli illuminanti 2 disposti preferibilmente secondo una disposizione a griglia, trattenuti in posizione grazie ad un elemento grigliato 8, preferibilmente metallico, vincolabile all’elemento di supporto 1 mediante opportuni e noti mezzi di fissaggio (figura 2).

[0019]. Detti moduli illuminanti 2, di cui in figura 2 per semplicità ne è rappresentato solamente uno, comprendono ciascuno una piastrina conduttrice PCB 3 su cui sono saldate una o più sorgenti luminose LED 4, preferibilmente tre, ed una mattonella ottica 5, estendentesi lungo un asse principale X-X e realizzata preferibilmente per stampaggio di materiale polimerico trasparente, comprendente un numero di elementi ottici lenticolari 6 pari al numero di sorgenti luminose 4.

[0020]. Detto elemento di supporto 1 comprende una piastra, preferibilmente realizzata in materiale metallico, vantaggiosamente alluminio. Secondo una caratteristica vantaggiosa del trovato, detta piastra di supporto 1 è preferibilmente sagomata in modo tale da giacere su una superficie sostanzialmente cilindrica avente concavità rivolta verso il piano di riferimento da illuminare.

[0021]. Secondo una forma realizzativa del trovato, le piastrine conduttrici PCB 3 dei moduli illuminanti 2 sono disposte a diretto contatto sulla piastra di supporto 1 , trasferendo su di essa il calore sviluppato dalle sorgenti luminose LED 4; a tal scopo, detta piastra di supporto 1 può essere formata dall’unione di una pluralità di porzioni sostanzialmente piane, tra loro unite a formare una superficie curva.

[0022]. Vantaggiosamente, tra la mattonella ottica 5 di ciascun modulo illuminante 2 ed il grigliato di protezione 8 può essere previsto un elemento sigillante 7, quale una guarnizione in gomma, preferibilmente associato al perimetro di detta mattonella 5 per impedire a sporcizia ed umidità di penetrare all'interno del corpo 10 del faro, danneggiandolo.

[0023]. Come si osserva in figura 3, una coppia di gusci di copertura 11 , 12, rispettivamente inferiore e superiore, ad esempio realizzati in materiale polimerico rigido, sono previsti per racchiudere l’assemblato 10 del faro.

[0024]. In particolare, detto guscio inferiore 11 presenta una prima apertura 1 1 A all’interno della quale è alloggiato detto elemento grigliato 8, mentre il guscio superiore 12 presenta una seconda apertura 12A che lascia scoperta la superficie posteriore dell’elemento di supporto 1, opposta a quella su cui sono saldate le piastrine conduttrici PCB 3, consentendo quindi una dissipazione ottimale del calore sviluppato dalle sorgenti luminose LED 4, a vantaggio della loro durata e dell’intensità del flusso luminoso da esse emesso.

[0025]. Detti gusci 11 , 12 comprendono inoltre apposite cavità alloggia ulteriori mezzi e dispositivi noti e convenzionali che consentono il funzionamento dei LED 4.

[0026]. Secondo una caratteristica vantaggiosa del trovato, sono previste diverse tipologie di elementi ottici 6, conformati in modo diverso in base alla propria posizione su detta piastra di supporto 1 per conferire differenti angolature e geometrie ai fasci di luce emessi da dette sorgenti luminose LED 4.

[0027]. Preferibilmente, come si osserva nelle figure 4A, 4B, 5A, 5B e 6A, 6B, ciascuna mattonella ottica 5 comprende tre elementi ottici circolari, di identica tipologia; dette mattonelle 5 saranno quindi collocate sulla piastra di supporto 1 secondo uno schema determinato in base alla tipologia di elementi ottici che la compongono, come spiegato in seguito con maggior dettaglio,

[0028]. In particolare, gli elementi ottici 6 possono essere simmetrici 6A o asimmetrici 6B. In generale, gli elementi ottici 6, siano essi simmetrici 6A o asimmetrici 6B, comprendono un’ottica primaria 61 , disposta nella parte rivolta verso il LED 4, ed un’ottica secondaria 62 disposta invece rivolta verso l’esterno del faro 100.

[0029]. In figura 8 è mostrato un elemento ottico simmetrico 6A visto in sezione; l’ottica primaria 61 di detto elemento ottico 6A comprende una prima coppia di piani inclinati 63, divergenti, disposti simmetricamente ai lati del LED 4, ed una seconda coppia di piani inclinati 64 disposti a forma di V rovesciata e uniti lungo una porzione di colmo posizionata sopra il LED 4.

[0030]. L’ottica secondaria 62 di detto elemento ottico simmetrico 6A è invece sagomata in modo tale da formare due superfici curve 65, disposte simmetricamente rispetto ad all’asse X-X passante per il centro dell’elemento ottico e coincidente con l’asse di estensione principale della mattonella ottica 5 di cui l’elemento ottico 6A è parte, come ben si osserva nelle figure 5A e 5B.

[0031]. Gli elementi ottici simmetrici 6A hanno una geometria appositamente studiata in modo tale da ampliare il fascio luminoso generato dalla sorgente LED 4 cui sono associati, emettendo un flusso luminoso conico simmetrico, avente un angolo di apertura maggiore di 90° e avente intensità maggiore nelle zone laterali rispetto a quella centrale.

[0032]. Pertanto, le mattonelle ottiche 5 provviste di elementi ottici simmetrici 6A sono preferibilmente atte ad essere associate a piastrine conduttrici PCB 3 disposte sostanzialmente in una porzione centrale della piastra di supporto 1 del faro 100, in modo tale da illuminare per illuminare una prima porzione 60 del piano di riferimento F essenzialmente formata da una semi- circonferenza avente centro sostanzialmente coincidente con il palo di sostegno P (figura 1B).

[0033]. Diversamente, gli elementi ottici asimmetrici 6B hanno lo scopo principale di deviare il fascio luminoso emesso dal LED 4 per indirizzarlo verso zone più laterali del piano di riferimento.

[0034]. Nelle figure 7 e 9 sono illustrate viste in sezione di due elementi ottici asimmetrici 6B, atti a deviare il fascio luminoso emesso dalla sorgente luminosa LED 4 rispettivamente verso sinistra e verso destra. Entrambi comprendono un’ottica primaria 61 comprendente una coppia di piani inclinati 63, divergenti, disposti ai lati del LED 4, e un piano inclinato 66 verso destra o verso sinistra a seconda della direzione che si vuole conferire al fascio luminoso, disposto in corrispondenza della porzione sovrastante il LED 4.

[0035]. Come meglio si apprezza dalle figure 4B, 6B e 10, l’ottica secondaria 62 di detti elementi ottici asimmetrici 6B è anch’essa sagomata secondo una superficie curva complessa, in particolare comprendente una cuspide asimmetrica 67 la cui linea di colmo 67A si estende diametralmente sull’elemento ottico 6B.

[0036]. Grazie a tale configurazione, la luce del LED 4 viene variamente riflessa passando attraverso l’ottica primaria 61 e l’ottica secondaria 62 dell’elemento ottico asimmetrico 6B, dando luogo ad un fascio luminoso asimmetrico opportunamente orientato verso destra o verso sinistra in base alla disposizione del piano inclinato 66.

[0037]. A causa della forma incurvata della piastra di supporto 1 , le mattonelle ottiche 5 presentanti elementi ottici asimmetrici 6B atti ad orientare la luce verso sinistra sono vantaggiosamente disposti su una porzione laterale destra del supporto 1 per illuminare un’area del piano di riferimento disposta a sinistra del faro 100 e le mattonelle ottiche 5 presentanti elementi ottici asimmetrici 6B atti ad orientare la luce verso destra sono vantaggiosamente disposti su una porzione laterale sinistra del supporto 1 per illuminare un’area del piano di riferimento disposta a destra del faro 100.

[0038]. Com’è noto, un faro per l’illuminazione stradale è disposto ai margini della carreggiata e deve illuminare un tratto di strada di lunghezza L e larghezza B; come precedentemente illustrato, disponendo opportunamente gli elementi ottici asimmetrici 6B destri e sinistri è possibile illuminare le settori disposti lateralmente rispetto al faro 100 nel senso della lunghezza L; tuttavia vi è la necessità di illuminare il tratto di carreggiata anche nel senso della larghezza B.

[0039]. Per tale motivo, secondo una caratteristica assai vantaggiosa del presente trovato, gli elementi ottici asimmetrici 6B, siano essi destri o sinistri, possono essere disposti sulla propria mattonella ottica 5 in modo tale che la linea di colmo 67A risulti ruotata di un angolo Θ rispetto all’asse X-X di estensione di detta mattonella ottica 5, come si osserva nelle figure 4A, 4B e 6A, 6B: in questo modo, i fasci di luce emessi dalle sorgenti luminose 4, oltre ad essere orientati lateralmente, vengono indirizzati per illuminare una seconda porzione 50 del piano di riferimento F (di cui, ovviamente, i confini non risultano così nettamente definiti) formata da una semi-corona circolare avente centro coincidente con detto elemento di sostegno P.

[0040]. In altre parole, a seconda deirorientamento dell’elemento ottico determinata dall’angolo θ sopra definito, il fascio di luce emesso dalla sorgente luminosa 4 ad esso associata sarà direzionato verso un determinato settore della corona circolare 50 posta sul piano di riferimento F.

[0041]. Pertanto, come un esperto del settore non avrà alcuna difficoltà a comprendere, disponendo in modo opportuno le mattonelle ottiche 5 incorporanti elementi ottici simmetrici e asimmetrici 6A, 6B e, fra quest’ultimi, elementi ottici con diverso orientamento Θ, sulla piastra di supporto curva 1 , sostanzialmente tutto il piano di riferimento risulta omogeneamente illuminato, ottenendo conseguentemente lo scopo inizialmente proposto.

[0042]. Inoltre, grazie alla particolare disposizione dei diversi elementi ottici sul supporto curvo viene evitato il fenomeno dell'abbagliamento degli utenti in transito sul paino di riferimento F del faro 100.

[0043]. Grazie alla struttura del faro 100 del presente trovato, è garantita una ottimale dissipazione del calore sviluppato dalle sorgenti luminose a LED su di esso installate, allo stesso tempo massimizzando la compattezza e leggerezza del faro e la sua estetica.

[0044]. Naturalmente, il presente trovato è suscettibile di numerose applicazioni, modifiche o varianti senza con ciò uscire dall'ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

[0045]. Inoltre i materiali e le attrezzature utilizzati nel presente trovato, nonché le forme e le dimensioni dei singoli componenti, potranno essere i più idonei a seconda delle specifiche esigenze.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di illuminazione (100) per ambienti esterni atto ad essere montato all’estremità di un elemento di sostegno (P), detto dispositivo (100) comprendendo un corpo di supporto (1) su cui è prevista una pluralità di moduli illuminanti (2) disposti secondo una disposizione a griglia, detti moduli illuminanti (2) comprendendo ciascuno una pluralità di sorgenti luminose (4) ed una corrispondente pluralità di elementi ottici lenticolari (6A, 6B) atti a direzionare i fasci luminosi emessi da dette sorgenti luminose (4) su un piano di riferimento (F) da illuminare, caratterizzato dal fatto che detto corpo di supporto (1) comprende una piastra giacente su una superficie sostanzialmente cilindrica avente concavità rivolta verso detto piano di riferimento (F), detti elementi ottici (6A, 6B) essendo conformati in modo diverso in base alla propria posizione su detto corpo di supporto (1) per conferire differenti angolature ai fasci di luce emessi da dette sorgenti luminose LED (4).
2. 2. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 1 , in cui ciascun modulo illuminante (2) comprende una piastrina conduttrice PCB (3) su cui sono saldate tre sorgenti luminose LED (4) ed una mattonella ottica (5), estendentesi lungo un asse (X-X) e comprendente tre elementi ottici circolari (6A, 6B) identici comprendenti un’ottica primaria (61) sulla parte rivolta verso detto LED (4) ed un’ottica secondaria (62) rivolta verso l’esterno del dispositivo (100).
3. 3. Dispositivo di illuminazione secondo la rivendicazione 2, in cui almeno una di dette mattonelle ottiche (5) comprende elementi ottici simmetrici (6A) per i quali detta ottica primaria (61) comprende una prima coppia di piani inclinati (63) divergenti e disposti simmetricamente ai lati di detto LED (4), ed una seconda coppia di piani inclinati (64) disposti a V rovesciata e uniti lungo una porzione di colmo posizionata sopra detto LED (4), detta ottica secondaria (62) essendo sagomata in modo tale da formare due superfici curve (65), disposte simmetricamente rispetto a detto asse (X-X) di estensione principale di detta mattonella ottica (5), per trasmettere sul piano di riferimento (F) un flusso luminoso conico simmetrico avente intensità luminosa maggiore nelle zone laterali rispetto a quella centrale,
4. 4. Dispositivo di illuminazione secondo la rivendicazione 3, in cui detta almeno una mattonella ottica (5) comprendente elementi ottici simmetrici (6A) è disposta in corrispondenza di una porzione sostanzialmente centrale di detta piastra di supporto (1) per illuminare una prima porzione (60) del piano di riferimento (F) formata da una semi- circonferenza avente centro coincidente con detto elemento di sostegno (P).
5. 5. Dispositivo di illuminazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui almeno una di dette mattonelle ottiche (5) comprende elementi ottici asimmetrici (6B) per i quali detta ottica primaria (61) comprende una prima coppia di piani inclinati (63) divergenti e disposti ai lati di detto LED (4), e un piano inclinato (66) disposto in corrispondenza della porzione sovrastante detto LED (4), detta ottica secondaria (62) essendo sagomata secondo una superficie curva complessa comprendente una cuspide asimmetrica (67) la cui linea di colmo (67A) si estende diametralmente su detto elemento ottico asimmetrico (6B), per deviare il flusso luminoso del LED (4) verso aree laterali del piano di riferimento (F).
6. 6. Dispositivo di illuminazione secondo la rivendicazione 5, in cui detti elementi ottici asimmetrici (6B), sono disposti sulla propria mattonella ottica (5) in modo tale che la linea di colmo (67A) sia ruotata di un angolo (θ) rispetto all’asse (X-X) di estensione di detta mattonella ottica (5), per direzionare i fasci di luce emessi dai LED (4) a coprire una seconda porzione (50) del piano di riferimento (F) formata da una semi-corona circolare avente centro coincidente con detto elemento di sostegno (P).