ITUD20120092A1 - Dispositivo di illuminazione a led - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO DI ILLUMINAZIONE A LED"

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad un dispositivo di illuminazione a LED, cioè ad un elemento di illuminazione che presenta una o più sorgenti LED associate o meno ad un elemento collimatore o deflettore di luce, quale ad esempio un faretto o altro.

In particolare, il presente trovato si riferisce a dispositivi di illuminazione che utilizzano LED di elevata potenza luminosa che producono notevoli quantità di calore il quale deve essere dissipato per assicurare il corretto funzionamento del LED.

Il dispositivo di illuminazione a LED, a cui il trovato si applica, può essere del tipo da appendere a parete, a soffitto, a sospensione o simili e può avere una qualunque forma sagomata o regolare, ad esempio con sezione quadrata, tonda, poligonale, o mista

STATO DELLA TECNICA

È noto che sorgenti luminose a LED, durante il loro uso, generano una fonte di calore notevole, ed è anche noto che, per mantenere i LED al livello di efficienza voluta, questi ultimi devono lavorare ad una temperatura di targa.

A tale scopo è noto associare alle sorgenti luminose a LED dissipatori di calore sia di tipo statico che dinamico per rimuovere calore, ed evitare ad esempio, il danneggiamento delle parti elettronichedi alimentazione dei LED e/o i LED stessi .

I dissipatori noti di estendono normalmente verso il retro della sorgente luminosa a led e sono provvisti di una pluralità di alette di dissipazione di calore aventi la funzione di aumentare la superficie di scambio termico.

Questi dispersori noti risultano essere pesanti, di difficile realizzazione, e costosi sia come ottenimento che come installazione.

Inoltre, essi presentano un notevole ingombro proprio e richiedono un'ampia zona libera circostante tale da permettere il sufficiente ricircolo di aria che va a lambire le suddette alette per raffreddarle.

Per ovviare a questi inconvenienti e per realizzare dispositivi luminosi, emettenti la luce con intensità voluta, quali faretti o altro, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato .

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale .

Un dispositivo di illuminazione a LED, secondo il presente trovato, comprende almeno un elemento a piastra avente uno spessore, a solo titolo esemplificativo e non limitativo, compreso tra circa 4mm e 10mm, il quale presenta una superficie su cui viene associata almeno una sorgente luminosa a LED il cui fascio luminoso è sostanzialmente ortogonale a detta superficie.

Secondo il trovato, la sorgente luminosa a LED, disposta sull'elemento a piastra, può essere composta da uno o più LED.

Secondo una prima soluzione, ogni LED è associato ad un deflettore di orientazione del fascio luminoso emesso dalla sorgente LED.

Secondo una variante, due o più LED sono associati ad un loro deflettore di orientazione del fascio luminoso, ovvero ad un collimatore di luce.

Secondo un'ulteriore variante, nel caso di più sorgenti luminose a LED, dette possono essere disposte in modo da emettere il fascio luminoso tutte con la stessa direzione prevalente, oppure secondo due o più direzioni.

Secondo il trovato, associato stabilmente, ed in continuità di trasmissione di calore con l'elemento a piastra, è presente un corpo tubolare definente una cavità passante all'interno della quale è disposto l'elemento a piastra. Questa configurazione fa sì che sia l'elemento a piastra che il corpo tubolare, nella loro continuità di trasmissione del calore, vengano essi stessi ad assolvere la funzione di dissipatore di calore.

Detta associazione prevede che l'elemento a piastra ed il corpo tubolare siano posti ortogonalmente uno rispetto all'altro ovvero di modo che la superficie dell'elemento a piastra a cui è applicata la sorgente luminosa sia sostanzialmente ortogonale all'asse di sviluppo longitudinale del corpo tubolare.

Secondo una variante l'elemento a piastra ed il corpo tubolare sono posti angolati uno rispetto all'altro, ed in particolare è possibile prevedere che la superficie dell'elemento a piastra a cui è applicata la sorgente luminosa sia disposta angolata rispetto all'asse di sviluppo longitudinale del corpo tubolare di un angolo di ampiezza compreso fra 30° e 90°.

Secondo una prima soluzione realizzativa, la sorgente luminosa e/o l'elemento a piastra sono disposti in modo che il fascio luminoso sia sostanzialmente concorde con la direzione di sviluppo longitudinale del corpo tubolare.

Secondo un'ulteriore aspetto il corpo tubolare si estende longitudinalmente per una lunghezza almeno pari l'altezza del deflettore di orientazione del fascio luminoso.

Secondo una variante, un ulteriore corpo tubolare, o il corpo tubolare stesso, si estende anche posteriormente rispetto alla sorgente luminosa a LED, in questo modo aumentando la superficie e quindi la capacità di dissipazione del calore.

Secondo un'ulteriore variante, in connessione con l'elemento a piastra, e solidarizzato con la faccia posteriore di quest'ultimo rispetto alla posizione del LED, viene aggiunto un ulteriore elemento sagomato che, oltre ad aumentare la superficie disperdente, può essere utilizzato per applicarvi, in modo fisso o posizionabile, elementi di sostegno e/o posizionamento. Gli elementi di sostegno e/o posizionamento permettono il collegamento con la superficie di sostegno quale un soffitto, una parete, un pannello, un ripiano, una barra elettrificata, o simili, per eventualmente facilitare il posizionamento e l'orientazione del fascio luminoso emesso dalla sorgente luminosa a LED.

Secondo il trovato uno o l'altro, ovvero entrambi i corpi tubolari possono essere a sezione costante, oppure a sezione, o sezioni variabili.

Secondo un'ulteriore variante, il corpo tubolare, nella parte che si estende posteriormente alla sorgente luminosa a LED, presenta feritoie longitudinali perché possa essere posizionato, secondo l'angolazione voluta, il dispositivo luminoso rispetto all'elemento di sostegno.

È pure una variante, l'eventuale presenza di fessure circonferenziali , presenti nel corpo tubolare, in cooperazione o meno con l'elemento a piastra, e che permettono al flusso d'aria di investire con continuità anche la parte interna del corpo tubolare.

Secondo un'ulteriore variante, all'elemento sagomato a staffa è associato un elemento deviatore conico con concavità rivolta verso l'esterno del corpo tubolare, sì che la sua superficie circonferenziale esterna convoglia il flusso di calore generato da detta sorgente luminosa a LED verso le pareti del corpo tubolare.

Secondo il trovato, l'elemento a piastra ed il corpo tubolare, e l'eventuale ulteriore corpo tubolare sono realizzati in materiale conduttivo termicamente.

Il materiale conduttivo termicamente può essere un materiale metallico scelto in un gruppo comprendente rame, alluminio, ferro, metalli intesi in senso comune e loro leghe.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione di un dispositivo, o faretto, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una vista prospettica di dispositivo di illuminazione a LED secondo il presente trovato;

- la fig. 2 è una vista di una variante di fig. 1; - la fig. 3 è una vista in sezione di fig. 1;

- la fig. 4 è una variante di fig. 3.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME DI REALIZZAZIONE

Con riferimento a fig. 1, un dispositivo di illuminazione a LED 10, secondo il presente trovato, è provvisto di una sorgente luminosa del tipo a LED, nel seguito riportata unicamente come sorgente luminosa 11.

La sorgente luminosa 11 (fig· 3) può essere provvista di uno o più LED, in particolare LED array di elevata potenza, ed è solidalmente associata ed a diretto contatto con una superficie di un elemento a piastra 13 che provvede a supportare e nel contempo a disperdere il calore generato dalla sorgente luminosa 11 stessa.

La sorgente luminosa 11, provvede ad emettere uno o più fasci luminosi secondo una direzione prevalente L.

L'elemento a piastra 13 è provvisto di una pluralità di fori passanti 16 per il fissaggio, mediante mezzi di collegamento 17, di tipo sostanzialmente noto, della sorgente luminosa 11.

L'elemento a piastra 13 è provvisto, inoltre, di un ulteriore foro passante 15 che permette il passaggio di cavi di alimentazione 18 della sorgente luminosa 11 come verranno descritti nel prosieguo.

Il dispositivo di illuminazione a LED 10 comprende, inoltre, un corpo tubolare 20 a sviluppo oblungo lungo un asse longitudinale X, e provvisto di una cavità passante 21, in direzione longitudinale, nella quale è disposto l'elemento a piastra 13.

In particolare, l'elemento a piastra 13 è solidalmente e direttamente associato al corpo tubolare 20.

In una prima forma di realizzazione, l'elemento a piastra 13 è ottenuto in corpo unico con il corpo tubolare 20, ad esempio mediante procedimento di pressofusione .

In un'altra forma di realizzazione, l'elemento a piastra 13 viene inserito nella cavità passante 21 e vincolato ad essa per interferenza meccanica.

In un'ulteriore forma di realizzazione, l'elemento a piastra 13 è solidalmente associato al corpo tubolare 20, ad esempio, mediante saldatura.

L'elemento a piastra 13 presenta dimensioni e forma sostanzialmente coniugate a quelle della sezione trasversale della cavità passante 21 del corpo tubolare 20.

L'elemento a piastra 13 può essere a contatto diretto con il suo spessore lungo tutta l'estensione perimetrale della cavità passante 21, oppure a contatto unicamente con alcune sue porzioni perimetrali.

La superficie dell'elemento a piastra 13, a cui è applicata la sorgente luminosa, è disposta angolata rispetto all'asse di sviluppo longitudinale X del corpo tubolare, di un angolo a di ampiezza compreso fra 30° e 90°, nel caso di specie di circa 90°.

L'elemento a piastra 13 può avere forme e sagomature diverse sia rispetto al suo sviluppo longitudinale, sia rispetto alla forma della sezione trasversale, per soddisfare particolari esigenze applicative od estetiche.

A solo titolo esemplificativo, il corpo tubolare 20 può avere forma della sezione circolare (fig. 1), rettangolare (fig. 2), poligonale, o mista.

In forme di realizzazione del trovato, il corpo tubolare 20 può avere una sezione costante, costante a tratti, o variabile lungo la sua estensione longitudinale .

L'elemento a piastra 13 è disposto, nel caso di specie, in una posizione intermedia lungo l'estensione longitudinale del corpo tubolare 20, anche se, in altre forme di realizzazione, è possibile prevedere che esso sia disposto in prossimità di una o l'altra delle sue estremità.

In una forma di realizzazione (fig. 4) è possibile prevede che l'elemento a piastra 13 sia solidalmente associato in corrispondenza di un'estremità del corpo tubolare 20, disponendo la sorgente luminosa 11 in modo che il fascio luminoso si estenda dall'interno della cavità passante 21 verso l'esterno. In corrispondenza della suddetta estremità del corpo tubolare 20 è associato un secondo corpo tubolare 120 disposto con il suo asse di sviluppo longitudinale sostanzialmente angolato rispetto al corpo tubolare 20, e con forma della sezione trasversale che può essere uguale o diversa rispetto a quella di quest 'ultima.

L'elemento a piastra 13 (fig. 3), sulla superficie contrapposta rispetto a quella di emissione della luce da parte della sorgente luminosa 11, è provvisto di un elemento sagomato 23 che è solidalmente associato all'elemento a piastra 13 e che definisce, con il suo sviluppo, un'ulteriore superficie disperdente di calore.

A tale scopo anche l'elemento sagomato 23 è realizzato in materiale conduttivo termicamente.

Nel caso di specie l'elemento sagomato 23 presenta una conformazione ad "U", avente due porzioni parallele 25 che si estendono sostanzialmente ortogonali rispetto all'elemento a piastra 13.

All'elemento sagomato 23 è associato un elemento di sostegno e/o posizionamento, nella fattispecie una staffa 26 sagomata ad "U" le cui estremità sono imperniate in corrispondenza delle due porzioni parallele 25 dell'elemento sagomato 23.

Le porzioni parallele 25 dell'elemento sagomato 23 e le estremità della staffa 26 sono provviste di fori passanti per l'inserimento di mezzi di imperniamento 27 che permettono la rotazione della staffa 26 attorno ad un asse trasversale rispetto allo sviluppo longitudinale del corpo tubolare 20.

La staffa 26 permette il fissaggio del dispositivo di illuminazione a LED 10, ad esempio, a pareti, ripiani, pannelli, adattatori per binario elettrificato, o altro, nonché permette di orientare il fascio luminoso generato dalla sorgente luminosa Dato che la staffa 26 è disposta parzialmente all'interno della cavità passante 21 del corpo tubolare 20, quest'ultimo è provvisto di due feritoie 29 (fig. 1) longitudinali attraverso le quali vengono fatti passare i lati paralleli della staffa 26. Le due feritoie 29, infatti, permettono di aumentare l'escursione angolare di orientazione del dispositivo di illuminazione a LED 10.

In forme di realizzazione non rappresentate nei disegni, si può prevedere che altre due feritoie siano ricavate in posizione contrapposta rispetto alle suddette due feritoie 29 descritte, per permettere un'escursione angolare della staffa 26 di oltre 180°.

In ulteriori forme di realizzazione (fig. 4), l'elemento di supporto e/o posizionamento, ovvero la staffa 26, può essere imperniata esternamente al secondo corpo tubolare 120, e nel caso di specie, in corrispondenza della superficie esterna del secondo corpo tubolare 120. Anche in questo caso sono previsti mezzi di imperniamento 27 per 1 'imperniamento reciproco fra staffa 26 e corpo tubolare 120.

Alle estremità delle porzioni parallele 25 (fig. 3) dell'elemento sagomato 23 è associato, mediante mezzi di collegamento filettati 28, un elemento deviatore 30, nella fattispecie, conformato a cuneo che provvede a deviare il flusso di calore che viene generato dalla sorgente luminosa 11, verso le pareti del corpo tubolare 20.

L'elemento deviatore 30 comprende, nella fattispecie, un coperchio 31 sagomato ad "U" che è solidalmente associato all'elemento sagomato 23, ed un deviatore 32 sagomato a "V" con la parte concava rivolta verso l'esterno, e l'apice rivolto verso la sorgente luminosa 11.

Il coperchio 31 viene associato al deviatore 32 mediante mezzi di collegamento, nella fattispecie viti 34, e definisce con esso una sede di alloggiamento 35 per dispositivi di alimentazione elettrica 36 della sorgente luminosa 11.

A tale scopo, i cavi di alimentazione 18 della sorgente luminosa 11 vengono fatti passare attraverso un foro passante ricavato nel deviatore 32, per collegarsi a loro volta al dispositivo di alimentazione elettrica 36.

Il coperchio 31 ed il deviatore 32 si estendono in altezza in modo da interessare l'intero sviluppo in sezione del corpo tubolare 20 nel quale sono inseriti, in questo modo realizzando la sede di alloggiamento 35 completamente chiusa.Questa particolare disposizione dell'elemento deviatore 30 permette, nel caso in cui il dispositivo di illuminazione 10 venga installato in condizione non orizzontale, di deviare il flusso di calore sia verso le pareti del corpo tubolare 20, sia verso l'esterno facendolo passare attraverso l'apertura posteriore di quest'ultimo e le feritoie 29.

Un riflettore 37 è associato all'elemento a piastra 13 dal lato rivolto verso la sorgente luminosa 11 ed è predisposto per deflettere il fascio luminoso emesso dalla sorgente luminosa 11.

Il riflettore 37 può essere di tipo fisso oppure di tipo orientabile per permettere l'orientazione del fascio luminoso.

All'estremità del corpo tubolare 20, dal quale viene emesso il fascio luminoso, è associato un elemento di protezione trasparente, nella fattispecie una lastra di policarbonato 38 che protegge sia il riflettore 37 sia la sorgente luminosa 11 da agenti esterni e da eventuali urti.

È chiaro che al dispositivo di illuminazione a LED 10, fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di dispositivo di illuminazione a LED, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di illuminazione a LED comprendente almeno un elemento a piastra (13) provvisto di almeno di una superficie a cui è applicata una sorgente luminosa (11) di tipo a LED, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un corpo tubolare (20; 120) in materiale conduttivo termicamente con almeno una cavità (21) in cui è stabilmente associato detto elemento a piastra (13), e che detto elemento a piastra (13) è in materiale conduttivo termicamente, ed è in diretta continuità di trasmissione di calore con il corpo tubolare (20; 120) sì da aumentare la superficie di scambio termico.
2. 2. Dispositivo come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo tubolare (20) è posizionato frontalmente all'elemento a piastra (13) nella direzione del flusso luminoso.
3. 3. Dispositivo come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta superficie dell'elemento a piastra (13), a cui è applicata la sorgente luminosa (11), è disposta sostanzialmente ortogonale all'asse di sviluppo longitudinale di detto corpo tubolare (20).
4. 4. Dispositivo come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che dell'elemento a piastra (13), a cui è applicata la sorgente luminosa (11), è disposta angolata rispetto all'asse di sviluppo longitudinale di detto corpo tubolare (20), di un angolo di ampiezza compreso fra 30° e 90°.
5. 5. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo tubolare (20) si estende anche sul retro dell'elemento a piastra (13).
6. 6. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che un ulteriore corpo tubolare (120) si estende posteriormente rispetto a detta sorgente luminosa (11).
7. 7. Dispositivo come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che almeno un corpo tubolare (20, 120) è a sezione costante.
8. 8. Dispositivo come nella rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che almeno un corpo tubolare (20, 120) è a sezione, o sezioni, variabili.
9. 9. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che a detta sorgente luminosa (11) è associato un riflettore e/o collimatore (35) del fascio luminoso emesso da detta sorgente luminosa (11).
10. 10. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che a detto elemento a piastra (13), sulla faccia contrapposta a quella di emissione del fascio luminoso, è solidalmente associato, in continuità termica, un elemento sagomato (23) previsto per aumentare la superficie disperdente di calore.
11. 11. Dispositivo come nella rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che a detto elemento sagomato (23) è associato almeno un elemento di sostegno e/o posizionamento (26).
12. 12. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che un elemento deviatore (30) è disposto all'interno di detta cavità passante (21) e posteriormente a detta sorgente luminosa (11), ed è configurato per deviare il calore generato da detta sorgente luminosa (11) verso le pareti di detto corpo tubolare (20), e verso l'esterno.