IT201900005446A1 - Elemento luminoso a led per sistemi di illuminazione e sistema di illuminazione comprendente tale elemento luminoso - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“ELEMENTO LUMINOSO A LED PER SISTEMI DI ILLUMINAZIONE E SISTEMA DI ILLUMINAZIONE COMPRENDENTE TALE ELEMENTO LUMINOSO”

La presente invenzione è relativa a un elemento luminoso a LED per sistemi di illuminazione e a un sistema di illuminazione comprendente tale elemento luminoso.

L’invenzione è particolarmente indicata per realizzare, per esempio, ma non solo, sistemi di illuminazione lineari, cioè estendentisi lungo un percorso lineare, non necessariamente rettilineo ma anche seguendo forme geometriche diverse, in particolare anche curve.

Tra i sistemi di illuminazione lineari sono ampiamente usati sistemi di illuminazione a binario. Nei sistemi di illuminazione a binario noti una o più lampade, per esempio del tipo a faretto, sono montate su una guida longitudinale, tipicamente installata a soffitto e definente un binario per le lampade.

I binari sono normalmente costituiti da elementi rigidi, per esempio profilati metallici. La geometria dei sistemi di illuminazione di questo tipo è quindi limitata a disposizioni rettilinee. Inoltre, le lampade e quindi le sorgenti luminose non sono distribuite sull’intera lunghezza del binario.

Sono poi noti vari tipi di sistemi di illuminazione in cui si impiegano delle strisce LED.

Essendo disponibili anche strisce LED flessibili, costituite da nastri flessibili che portano una serie di LED, è possibile realizzare sistemi di illuminazione, tipicamente ad incasso, variamente conformati.

L’installazione delle strisce LED e la realizzazione dei relativi sistemi di illuminazione possono però risultare relativamente complicati e laboriosi.

Inoltre, i sistemi di illuminazione lineari noti sono generalmente alimentati in testa, cioè all’estremità longitudinale o testa del sistema di illuminazione. Di conseguenza, si creano zone prive di illuminazione dovute appunto all’esigenza di prendere il contatto elettrico in testa e non si ha quindi una perfetta continuità nell’emissione luminosa.

Inoltre, nei sistemi di illuminazione con strisce LED i conduttori impiegati sono necessariamente sottili (per mantenere appunto la flessibilità) per cui il contatto in testa genera il problema di possibili cadute di tensione lungo il conduttore e quindi lungo la striscia LED.

Nei sistemi di illuminazione a binario questo problema è meno rilevante, potendo essere impiegati conduttori di sezione maggiore, ma resta l’inconveniente, sopra evidenziato, di un andamento solamente rettilineo.

È uno scopo della presente invenzione quello di fornire un elemento luminoso a LED per sistemi di illuminazione e un sistema di illuminazione comprendente tale elemento luminoso che siano privi degli inconvenienti qui evidenziati della tecnica nota.

La presente invenzione è dunque relativa a un elemento luminoso a LED per sistemi di illuminazione e a un sistema di illuminazione comprendente tale elemento luminoso come definiti in termini essenziali nelle annesse rivendicazioni 1 e, rispettivamente, 11.

Caratteri addizionali e preferiti dell’invenzione sono definiti nelle rivendicazioni dipendenti.

L’elemento luminoso dell’invenzione ha i contatti elettrici esposti su un fianco e spaziati longitudinalmente.

In questo modo si ottimizza l’alimentazione anche su percorsi luminosi lunghi, assicurando la costanza di flusso emesso lungo tutto l’elemento luminoso, senza limitazioni di lunghezza.

Il contatto su più punti anziché solo all’inizio della striscia LED rafforza poi il prelievo di tensione evitando cadute di tensione lungo la striscia LED.

Si evita inoltre la formazione di zone d’ombra, in particolare alle estremità longitudinali come avviene comunemente con contatti elettrici di testa; si ha quindi una perfetta continuità nell’emissione luminosa anche unendo più elementi luminosi uno all’altro.

Inoltre, i contatti elettrici sono integrati nell’elemento luminoso e non richiedono accessori esterni o componenti da saldare.

L’elemento luminoso dell’invenzione può essere inserito in un involucro (ad esempio tipo binario) per realizzare un sistema di illuminazione lineare.

Essendo poi l’elemento luminoso flessibile, l’elemento luminoso può assumere varie configurazioni ed essere quindi impiegato in sistemi di illuminazione aventi varie forme, anche curve.

Ulteriore vantaggio è la semplicità di installazione. Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:

– la figura 1 è una vista prospettica schematica, con un dettaglio in scala ingrandita, di un elemento luminoso a LED per sistemi di illuminazione in accordo al trovato; – la figura 2 è una vista in sezione trasversale dell’elemento luminoso a LED di figura 1;

– la figura 3 è una vista prospettica schematica, con parti rimosse per chiarezza, di un ulteriore dettaglio in scala ingrandita del dispositivo di figura 1;

– la figura 4 è una vista in sezione trasversale dell’elemento luminoso a LED di figura 1 installato in un sistema di illuminazione.

Nelle figure 1 e 2 è indicato nel suo assieme con 1 un elemento luminoso a LED per sistemi di illuminazione, in particolare sistemi di illuminazione lineari che si estendono sostanzialmente lungo una linea, anche curva.

L’elemento 1 comprende un corpo 2 a barra estendentesi lungo un asse A longitudinale e una striscia LED 3 supportata dal corpo 2 parallela all’asse A e comprendente una pluralità di LED 4 spaziati assialmente lungo l’asse A.

Il corpo 2 è un corpo lineare avente una forma a barra allungata longitudinalmente lungo l’asse A.

Il corpo 2 ha una superficie 5 laterale, che si estende attorno all’asse A, e una coppia di superfici 6 di estremità poste a rispettive estremità longitudinali opposte del corpo 2.

Nell’esempio non limitativo illustrato, ma non necessariamente, il corpo 2 è un corpo sostanzialmente prismatico e ha una sezione trasversale sostanzialmente quadrangolare e la superficie 5 laterale è formata da più facce contigue.

In particolare, il corpo 2 ha una faccia 7 frontale, definente una superficie di emissione 8 di luce dell’elemento luminoso 1, e una faccia 9 posteriore, opposte una all’altra e sostanzialmente parallele tra loro e all’asse A; e una coppia di facce 10 laterali sostanzialmente parallele una all’altra e all’asse A e ortogonali alle facce 7, 9.

Resta inteso che la forma della sezione trasversale del corpo 2 può essere diversa da quanto qui descritto ed illustrato a puro titolo esemplificativo, e che le facce 7, 9, 10, come anche la superficie 5 laterale nel suo assieme, possono essere diversamente conformate e orientate.

Le facce 10 sono provviste di rispettivi risalti 11 longitudinali paralleli all’asse A e che si protendono lateralmente verso l’esterno dalle facce 10, per esempio in prossimità della faccia 7 frontale.

Il corpo 2 è preferibilmente un corpo pieno, salvo per una sede 12 cava interna longitudinale, parallela all’asse A e che alloggia la striscia LED 3.

Il corpo 2 è provvisto di una superficie ottica 13 interna, collocata lungo il corpo 2 parallela all’asse A e sostanzialmente affacciata alla sede 12 e alla striscia LED 3 e conformata in modo da convogliare la luce emessa dai LED 4 verso la superficie di emissione 8.

Nella preferita forma di attuazione illustrata, la superficie ottica 13 è definita da una interfaccia 14 di contatto tra due porzioni 15, 16 longitudinali contigue e a contatto una dell’altra del corpo 2, realizzate in materiali otticamente diversi, cioè aventi almeno una proprietà ottica diversa.

Le porzioni 15, 16 si estendono lungo l’asse A e sono affiancate e unite una all’altra all’interfaccia 14, che si estende parallela all’asse A e curva attorno all’asse A.

La porzione 15 è provvista della sede 12, collocata adiacente a una faccia 10; e della superficie di emissione 8 da cui esce la luce emessa dai LED 4 della striscia LED 3 e definita nella fattispecie dalla faccia 7 frontale del corpo 2.

La porzione 15 presenta poi una superficie di ingresso 17 affacciata alla sede 12 e sostanzialmente parallela alla faccia 10; e opzionalmente una superficie ottica di convogliamento 18 che delimita longitudinalmente (parallela all’asse A) la sede 12 ed è disposta su lati opposti della striscia LED 3 e quindi dei LED 4 per convogliare la luce emessa dai LED 4 verso la superficie di ingresso 17.

La superficie ottica 13, definita dall’interfaccia 14, è affacciata alla superficie di ingresso 17 e si estende curva attorno all’asse A da un bordo superiore della superficie di ingresso 17 verso un bordo laterale della superficie di emissione 8.

18

Il corpo 2 è realizzato in materiale polimerico flessibile, in particolare elastomerico, per esempio in silicone.

Vantaggiosamente, le porzioni 15, 16 sono realizzate in rispettivi materiali polimerici flessibili, o con uno stesso tipo di materiale polimerico flessibile, ad esempio silicone, ma aventi almeno una proprietà ottica diversa uno dall’altro.

In particolare, la porzione 15 è realizzata in un silicone traslucido (diffondente), mentre la porzione 16 è realizzata in un silicone (preferibilmente bianco) riflettente.

Con riferimento anche alla figura 3, la striscia LED 3 comprende un nastro 20 flessibile, realizzato in un materiale elettricamente isolante (o almeno avente uno strato isolante) e avente due facce 21, 22 opposte.

La faccia 21 porta i LED 4, spaziati uno dall’altro sul nastro 20 e collegati da un circuito stampato (non illustrato per semplicità).

La striscia LED 3 è alloggiata nella sede 12 (figura 2) parallela all’asse A ed è fissata a una superficie 23 di fondo, affacciata alla superficie di ingresso 17, della sede 12 in modo che i LED 4 siano a loro volta rivolti verso la superficie di ingresso 17.

Vantaggiosamente, due bordi 24 laterali longitudinali del nastro 20, paralleli all’asse A, sono inglobati nel materiale del corpo 2 e precisamente della porzione 15 per assicurare il fissaggio della striscia LED 3 nella sede 12.

Resta comunque inteso che la striscia LED 3 può essere fissata in altro modo nella sede 12.

La striscia LED 3 è provvista di una pluralità di mollette di contatto 25 realizzate in materiale conduttore, per esempio un materiale metallico, e definenti rispettivi contatti elettrici della striscia LED 3 per il prelievo di energia e/o segnali dall’esterno.

Le mollette di contatto 25 sono collegate al circuito stampato della striscia LED 3 e si estendono attraverso il nastro 20 sporgendo dalla faccia 22.

Le mollette di contatto 25 si estendono attraverso rispettivi fori 26 formati passanti nel corpo 2 tra la sede 12 e la faccia 10 adiacente alla sede 12 e alla striscia LED 3 e sporgono lateralmente oltre la faccia 10. Le mollette di contatto 25 sono parzialmente alloggiate in rispettivi recessi 27 formati nella stessa faccia 10 e sporgono lateralmente, con rispettive teste 28 di estremità libera, fuori dai rispettivi recessi 27.

Le mollette di contatto 25 sono conformate in modo da essere elasticanti (cioè elasticamente mobili) trasversalmente al nastro 20 e rispetto al nastro 20 e alla faccia 10 da cui sporgono.

Ad esempio, ciascuna molletta di contatto 25 comprende una lamina 30 metallica che è fissata al nastro 20 a una estremità di radice 31 e si estende dalla faccia 22 del nastro 20 ed è ripiegata a gancio all’indietro verso il nastro 20 e la faccia 10 a formare la testa 28.

Le mollette di contatto 25 sporgono lateralmente al di fuori dei recessi 27 con le rispettive teste 28 e sono elasticamente deformabili (mobili) per rientrare parzialmente nei recessi 27.

Le mollette di contatto 25 sono preferibilmente organizzate su due file longitudinali parallele all’asse A, poste a distanze diverse dalla faccia 7 del corpo 2.

Preferibilmente, le mollette di contatto 25 sono organizzate in una serie di coppie spaziate una dall’altra lungo il corpo 2.

Le mollette di contatto 25 di ciascuna coppia sono sfalsate una rispetto all’altra sulla faccia 10 lungo l’asse A e/o trasversalmente all’asse A: in altri termini, le mollette di contatto 25 di ciascuna coppia, in particolare le rispettive teste 28, sono spaziate una dall’altra lungo l’asse A e/o a distanze diverse dalla faccia 7 del corpo 2.

Le coppie di mollette di contatto 25 sono poi spaziate una dall’altra longitudinalmente lungo l’asse A, con passo non necessariamente costante.

Resta comunque inteso che le mollette di contatto 25 possono essere disposte e organizzate secondo schemi diversi da quello qui descritto ed illustrato a puro titolo esemplificativo.

Resta anche inteso che la striscia LED 3, e quindi anche le mollette di contatto 25, possono essere collocate in posizione diversa sul corpo 2 rispetto a quanto qui descritto ed illustrato. In particolare, le mollette di contatto 25 possono sporgere da una o l’altra delle facce 10 o dalla faccia 9 posteriore del corpo 2 e la striscia LED 3 può essere posizionata di conseguenza all’interno di una qualsiasi delle facce 9, 10.

L’elemento luminoso 1 può anche essere provvisto di due strisce LED 3 collocate all’interno di rispettive facce, per esempio le facce 10 laterali opposte, del corpo 2 e aventi rispettive pluralità di mollette di contatto 25 sporgenti dalle stesse facce.

Il corpo 2 è vantaggiosamente realizzato tramite un processo di estrusione, in cui la striscia LED 3 viene inserita direttamente nella sede 12 e ivi fissata durante l’estrusione.

Entrambe le porzioni 15, 16 del corpo sono vantaggiosamente co-estruse insieme.

In figura 4 è mostrato, a puro titolo esemplificativo, un sistema di illuminazione 40 che comprende l’elemento luminoso 1 sopra descritto.

Il sistema di illuminazione 40 è un sistema di illuminazione lineare che si estende sostanzialmente lungo una linea, non necessariamente rettilinea ma anche seguendo forme geometriche diverse, in particolare anche curve.

Il sistema di illuminazione 40 comprende un involucro 41 allungato longitudinalmente lungo una linea (che può essere variamente conformata, essendo per esempio rettilinea, curva, mista cioè comprendente tratti rettilinei e tratti curvi, eccetera).

L’involucro 41 è internamente cavo e provvisto di un canale 42 interno longitudinale che alloggia l’elemento luminoso 1. Il canale 42 è provvisto di un’apertura 43 frontale, definente una apertura di emissione luce del sistema di illuminazione 40.

L’elemento luminoso 1 è alloggiato nel canale 42 ed è fissato nel canale 42, per esempio, tramite i risalti 11 che impegnano rispettivi bordi 44 laterali dell’apertura 43.

All’interno del canale 42 l’involucro 41 è provvisto di piste 45 conduttive longitudinali, per esempio in forma di cavi o lamine metalliche, che corrono lungo almeno una parete 46 del canale 42 e sporgono dalla parete 46 per contattare le mollette di contatto 25 e precisamente le loro teste 28.

In particolare, l’involucro 41 presenta una coppia di piste 45 affiancate e spaziate una dall’altra sulla parete 46.

Nell’esempio illustrato in figura 4, l’involucro 41 è provvisto di due coppie di piste 45 conduttive disposte su rispettive pareti 46 opposte del canale 42. Una coppia di piste 45 serve all’alimentazione elettrica della striscia LED 3, l’altra per portare segnali (dati) da usare, per esempio, per il controllo della striscia LED 3.

Resta comunque inteso che, anche a seconda della posizione delle mollette di contatto 25 sull’elemento luminoso 1, le piste 45 possono essere disposte e organizzate in maniera differente.

Resta infine inteso che all’elemento luminoso e al sistema di illuminazione qui descritti ed illustrati possono essere apportate ulteriori modifiche e varianti che non escono dall’ambito delle annesse rivendicazioni.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento luminoso (1) a LED per sistemi di illuminazione, comprendente un corpo (2) a barra estendentesi lungo un asse (A) longitudinale; una striscia LED (3) parallela all’asse (A), alloggiata in una sede (12) interna del corpo (2) e comprendente una pluralità di LED (4) spaziati assialmente lungo l’asse (A); e una superficie di emissione (8) di luce, da cui esce la luce emessa dai LED (4) e definita su una superficie (5) laterale del corpo (2); caratterizzato dal fatto che la striscia LED (3) è provvista di una pluralità di mollette di contatto (25) realizzate in materiale conduttore, per esempio un materiale metallico, e definenti rispettivi contatti elettrici; le mollette di contatto (25) protendendosi dalla striscia LED (3) e sporgendo lateralmente oltre una faccia (10) della superficie (5) laterale ed essendo spaziate longitudinalmente una dall’altra lungo l’asse (A).
2. 2. Elemento luminoso secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo (2) è realizzato in materiale polimerico flessibile, in particolare elastomerico.
3. 3. Elemento luminoso secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il corpo (2) è realizzato in silicone.
4. 4. Elemento luminoso secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo (2) è provvisto di una superficie ottica (13) interna, collocata lungo il corpo (2) parallela all’asse (A) e sostanzialmente affacciata alla striscia LED (3) e conformata in modo da convogliare la luce emessa dai LED (4) verso la superficie di emissione (8).
5. 5. Elemento luminoso secondo la rivendicazione 4, in cui la superficie ottica (13) è definita da una interfaccia (14) di contatto tra due porzioni (15, 16) longitudinali, contigue e a contatto una dell’altra e realizzate in materiali otticamente diversi, del corpo (2).
6. 6. Elemento luminoso secondo la rivendicazione 5, in cui le porzioni (15, 16) sono realizzate in rispettivi materiali polimerici flessibili, o con uno stesso tipo di materiale polimerico flessibile, ad esempio silicone, aventi almeno una proprietà ottica diversa uno dall’altro.
7. 7. Elemento luminoso secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le mollette di contatto (25) sono conformate in modo da essere elasticanti rispetto alla striscia LED (3) e a detta faccia (10) da cui sporgono.
8. 8. Elemento luminoso secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le mollette di contatto (25) si estendono attraverso rispettivi fori (26) formati passanti nel corpo (2) tra la sede (12) e detta faccia (10).
9. 9. Elemento luminoso secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le mollette di contatto (25) sono parzialmente alloggiate in rispettivi recessi (27) formati nella faccia (10) e sporgono lateralmente, con rispettive teste (28) di estremità libera, fuori dai rispettivi recessi (27).
10. 10. Elemento luminoso secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le mollette di contatto (25) sono organizzate su due file longitudinali parallele all’asse (A).
11. 11. Sistema di illuminazione (40) comprendente un elemento luminoso (1) avente una pluralità di LED (4) spaziati lungo un asse (A); caratterizzato dal fatto che l’elemento luminoso (1) è un elemento luminoso secondo una delle rivendicazioni precedenti.
12. 12. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 11, comprendente un involucro (41) internamente cavo allungato longitudinalmente lungo una linea e provvisto di un canale (42) interno longitudinale che alloggia l’elemento luminoso (1); il canale (42) essendo provvisto di un’apertura (43) frontale, che riceve la superficie di emissione (8) dell’elemento luminoso (1) e definisce una apertura di emissione luce del sistema di illuminazione (40).
13. 13. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 12, in cui l’elemento luminoso (1) è alloggiato nel canale (42) ed è fissato nel canale (42), per esempio, tramite una coppia di risalti (11) longitudinali paralleli all’asse (A) e che si protendono lateralmente verso l’esterno da rispettive facce (10) del corpo (2) e impegnano rispettivi bordi (44) laterali dell’apertura (43).
14. 14. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 12 o 13, in cui l’involucro (41) è provvisto, all’interno del canale (42), di piste (45) conduttive longitudinali, per esempio in forma di cavi o lamine metalliche, che corrono lungo almeno una parete (46) del canale (42) e sporgono dalla parete (46) per contattare le mollette di contatto (25) dell’elemento luminoso (1).