ITMI20112328A1 - Dispositivo di illuminazione a led perfezionato - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"Dispositivo di illuminazione a LED perfezionato"

Descrizione

La presente invenzione di riferisce ad un dispositivo di illuminazione a LED (Light Emitting Diode) perfezionato.

Più in particolare, la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di illuminazione provvisto di una sorgente luminosa a LED ed utilizzato sia per applicazioni esterne (illuminazione di strade urbane, extraurbane e/o autostrade, illuminazione di parchi e giardini, parcheggi o aree pedonali, cartelloni pubblicitari, segnali stradali e simili) che per applicazioni interne (stand fieristici, locali pubblici e/o privati, ecc.).

Come è noto, i dispositivi di illuminazione il cui il fascio luminoso è generato utilizzando la tecnologia dei LED sono sempre più diffusi. L'utilizzo dei LED si configura come una ottimale sostituzione delle tradizionali lampade ad incandescenza, alogene, a fluorescenza, a scarica in gas, ecc.; ciò in quanto i LED presentano una pluralità di vantaggi se confrontati con le tradizionali e recentemente utilizzate sorgenti di illuminazione.

Le sorgenti luminose a LED garantiscono un'efficienza superiore rispetto alle sorgenti luminose di tipo tradizionale, si accendono istantaneamente senza un periodo di transitorio di riscaldamento , hanno una vita utile e consentono un risparmio energetico decisamente superiori rispetto a quello che caratterizza le sorgenti di illuminazione tradizionali..

I LED, sono tipicamente costituiti da dispositivi semiconduttori che generano luce al passaggio di cariche elettriche in una giunzione di silicio opportunamente drogata, comprendono un'ottica principale intrinseca (con gradazione variabile da 0° a 140°) che determina il comportamento della luce nello spazio; tuttavia, generalmente, agli stessi vengono associate delle ottiche secondarie, ossia delle lenti, con la funzione di amplificare, convogliare/collimare e/o distribuire il fascio luminoso uniformemente in un punto preciso e secondo una modalità simmetrica o asimmetrica.

Allo stato attuale è andato via via crescendo l'utilizzo di dispositivi di illuminazione con sorgenti luminose a LED atte a consentire il contenimento dei consumi energetici.

Alcuni di questi dispositivi sono dotati di pannelli fotovoltaici che consentono ai medesimi di accumulare l'energia necessaria al funzionamento durante le ore di buio o minore luminosità.

Altri dispositivi di illuminazione sono provvisti di sistemi elettronici che ne consentono un controllo remoto in modo tale da regolare l'efficienza luminosa in funzione delle specifiche esigenze.

Inoltre, alcuni di tali dispositivi sono in grado di modulare l'intensità luminosa in funzione delle specifiche esigenze; a titolo di esempio l'efficienza luminosa può essere regolata in funzione di un maggiore o minore flusso di autoveicoli o pedoni sulla strada o via illuminata oppure in funzione delle condizioni climatiche (ad esempio maggiore efficienza luminosa in caso di nebbia).

Come detto in precedenza, airottica principale dei LED è tipicamente associata un'ottica secondaria che deve essere modificata, in modo rapido, in funzione delle specifiche esigenze di illuminazione; tenuto conto del fatto che le normative e le certificazioni del settore richiedono ottiche che variano da paese a paese e che tali normative sono in continuo cambiamento, la modifica delle ottiche secondarie, per poter essere conforme a quanto prescritto da dette norme, comporta ingenti costi di produzione, sostituzione e manutenzione. Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti tipici dei dispositivi di illuminazione attualmente sul mercato, siano essi provvisti di sorgente luminosa tradizionale o a LED.

Più in particolare, lo scopo della presente invenzione è quello di provvedere un dispositivo di illuminazione a LED perfezionato tale da garantire una regolazione ottimale deH'efficienza luminosa.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di provvedere un dispositivo di illuminazione che non necessiti di una continua sostituzione delle ottiche secondarie, ma che consenta una regolazione del fascio luminoso in accordo con le normative dei differenti paesi e con le specifiche esigenze di illuminazione.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di provvedere un dispositivo di illuminazione a LED che non necessiti di manutenzione, con un conseguente risparmio in termini di costo.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di provvedere un dispositivo di illuminazione ecosostenibile e a basso impatto ambientale.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di provvedere un dispositivo di illuminazione a LED altamente sicuro per gli utenti. Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori un dispositivo di illuminazione a LED perfezionato atto a garantire un elevato livello di resistenza ed affidabilità nel tempo e tale, inoltre, da poter essere facilmente ed economicamente realizzato.

Questi e altri scopi sono raggiunti dal dispositivo di illuminazione a LED perfezionato della presente invenzione che comprende un corpolampada realizzato in alluminio o sue leghe o in materiale termoplastico e atto ad alloggiare i componenti elettronici necessari al funzionamento del dispositivo medesimo, con le sorgenti di illuminazione a LED alloggiate su un gruppo di schede o piattine indipendenti una rispetto all'altra e con orientamenti angolari differenti.

Le caratteristiche costruttive e funzionali del dispositivo di illuminazione a LED perfezionato della presente invenzione potranno essere meglio comprese dalla dettagliata descrizione che segue nella quale si fa riferimento alle allegate tavole di disegno che ne illustrano una forma di realizzazione preferita e non limitativa e in cui:

la figura 1 rappresenta a livello schematico una vista laterale del dispositivo di illuminazione a LED della presente invenzione;

la figura 2 rappresenta schematicamente una vista in sezione del dispositivo dell'invenzione;

la figura 3 rappresenta schematicamente la vista in pianta di un componente costitutivo del dispositivo dell'invenzione;

la figura 4 rappresenta una vista schematica assonometrica del dispositivo di illuminazione dell'invenzione.

Con riferimento alle citate figure, il dispositivo di illuminazione a LED perfezionato della presente invenzione, indicato complessivamente con 10, comprende un corpo lampada 12 aperto sul fondo e atto ad alloggiare le sorgenti di illuminazione ed i componenti elettronici necessari al funzionamento, al controllo e alla gestione delle sorgenti di illuminazione medesime.

Detto corpo lampada 12, realizzato in alluminio o sue leghe o in materiale termoplastico o in altro noto materiale idoneo allo scopo, è tendenzialmente suddiviso in tre sezioni tra loro separate e indipendenti, una sezione anteriore o punta 12', una sezione centrale 12" e una sezione posteriore o coda 12'", con la sezione centrale 12" che presenta uno sviluppo in altezza inferiore rispetto a quello delle due citate sezioni anteriore e posteriore ed è aperta sia superiormente che inferiormente; tali tre sezioni definiscono altrettanti vani per l'alloggiamento dei componenti dei quali si dirà nel seguito.

La sezione posteriore 12'", a partire dalla sua estremità opposta alla sezione anteriore 12', sviluppa un'appendice tubolare 14 atta a consentire il passaggio dei cavi di alimentazione dei componenti della lampada e a permettere il fissaggio e la stabilizzazione della medesima rispetto ad una struttura di sostegno definita, ad esempio, da un palo.

La sezione centrale 12" definisce la sede per l'alloggiamento di una pluralità o gruppo di piattine o schede 16, disposte in direzione longitudinale, adiacenti una all'altra e con orientamenti angolari differenti, su ciascuna delle quali sono disposti uno o più LED il cui numero varia in funzione delle specifiche esigenze di illuminazione; dette schede sono del tutto indipendenti una rispetto all'altra con riferimento all'alimentazione per le funzioni di cui si dirà nel seguito. Con riferimento particolare alla forma di realizzazione preferita di cui alle figure, nella sezione centrale 12" del corpo-lampada 12 sono disposte sette schede o piattine.

Una prima scheda 18 è disposta centralmente alla sezione centrale 12" orientata secondo un piano orizzontale o ad angolo piatto. Esternamente e in adiacenza a detta prima scheda 18 è disposta una prima coppia di schede 20 tra loro contrapposte il cui orientamento, secondo l'asse longitudinale, è tendenzialmente in un intervallo angolare compreso tra 160° e 175° e di preferenza pari a 165° rispetto alla prima scheda 18. Una seconda coppia di schede 22 tra loro contrapposte e disposte esternamente ed in adiacenza alla prima coppia di schede 20 con un orientamento, secondo l'asse longitudinale, tendenzialmente in un intervallo angolare compreso tra 145° e 155° e di preferenza pari a 151° rispetto alla prima scheda 18. Esternamente ed in adiacenza alla seconda coppia di schede 22 è disposta una terza coppia di schede 24 contrapposte con un orientamento, secondo l'asse longitudinale, tendenzialmente in un intervallo angolare compreso tra 132° e 142° e di preferenza pari a 137°.

Superiormente al gruppo di piattine o schede 16 supportanti i LED e a chiusura della sezione centrale 12' del corpo-lampada 12, è disposta una calotta 26 provvista di una pluralità di parallele alette trasversali 28, eventualmente differenti in altezza e/o sviluppo, equidistanziate o variamente spaziate tra loro e atte a definire un volume per la dissipazione del calore sviluppato dalle sorgenti di illuminazione alloggiate nella sezione centrale.

Una eventuale guarnizione (non rappresentata in figura) è disposta tra la calotta 26 e il bordo superiore della sezione centrale 12" del corpo-lampada 12 con lo scopo di garantire la tenuta stagna e scongiurare l'ingresso di liquidi o polvere o similari elementi nella zona di alloggiamento del gruppo di schede definenti la sorgente di illuminazione a LED.

La sezione posteriore 12'" del corpo-lampada 12 definisce la sede per l'alloggiamento di componenti elettronici atti a garantire il funzionamento del dispositivo di illuminazione.

Internamente a detta sezione posteriore è disposto un trasformatore di tensione 30 atto alla generazione di una tensione non superiore a 50 Volt per l'alimentazione delle sorgenti luminose a fronte di una tensione di alimentazione di 220-240 Volt realizzata con un alimentatore separato (non rappresentato in figura), cablato esternamente o in un comparto dedicato e chiuso ermeticamente; la tensione di alimentazione dell'alimentatore è differente in funzione dello specifico paese.

Una scheda Wi-Fi (Wireless Fidelity) 32 è disposta internamente a detta sezione posteriore 12'" con la funzione di consentire un controllo in remoto del dispositivo di illuminazione e l'invio/ricezione di dati e segnali ad una centrale operativa.

La sezione posteriore 12'" alloggia, altresì, almeno una batteria tampone 34 avente la funzione di garantire il corretto funzionamento del dispositivo anche nel caso di un guasto o malfunzionamento della rete elettrica principale di alimentazione e due o più prese 36, tipicamente del tipo a vaschetta.

Esternamente alla sezione posteriore 12'" del corpo-lampada 12 ed in corrispondenza del suo fronte superiore chiuso, è stabilizzato un sensore crepuscolare 38 avente la funzione di rilevare le variazioni di luce per consentire una ottimale gestione del flusso luminoso quando effettivamente necessario; tale sensore crepuscolare 38 è controllato a mezzo di una scheda elettronica 40 disposta internamente alla sezione posteriore 12"".

Internamente alla sezione anteriore 12' del corpo-lampada 12 è formato un vano 41 per l'alloggiamento di una eventuale videocamera.

Il corpo-lampada 12 è chiuso inferiormente a mezzo di un telaio o chassis 42 stabilizzato al corpo lampada a mezzo di viti 43, perni o altri equivalentemente noti mezzi di ritegno di tipo amovibile; una eventuale guarnizione è disposta tra detti corpo-valvola e telaio allo scopo di scongiurare l'ingresso di polvere, liquidi e/o altri noti e pericolosi elementi inquinanti.

Al telaio o chassis 42 è stabilizzata o integrata una lente 44, in materiale plastico trasparente o colorato e atta a definire l'ottica secondaria o elemento per amplificare, convogliare/collimare e/o distribuire il fascio luminoso emesso dai LED stabilizzati sul gruppo di piattine o schede 16.

Il medesimo telaio o chassis 42 alloggia, nella sua parte interna rivolta in direzione del corpo-lampada 12, una scheda elettronica di controllo 46 collegata a mezzo di cablaggi all'una o più prese 36 e atta a controllare e gestire il funzionamento dei componenti elettronici sopra descritti. Una eventuale porta USB (Universal Serial Bus), non rappresentata in figura, è disposta nella parte interna del medesimo telaio o chassis 42, collegata con la scheda elettronica di controllo 46 e atta a consentire il collegamento di differenti periferiche per aggiornamenti software, controlli e simili operazioni; in una forma di realizzazione alternativa, detta porta USB è alloggiata nel corpo-lampada 12, di preferenza nella sezione posteriore 12'". Detta scheda elettronica di controllo 46 regola, gestisce e modula, sulla base di uno specifico e dedicato software, il flusso luminoso emesso dalle sorgenti di illuminazione a LED; nello specifico, i segnali provenienti dal sensore crepuscolare 38, dalla scheda WI-FI 32, dall'eventuale videocamera alloggiata nel vano 41 sono inviati alla scheda elettronica di controllo 42 che li rielabora a mezzo del software per effettuare la gestione ed il controllo del dispositivo di illuminazione.

La scheda elettronica di controllo 46 comunica altresì (tramite la scheda WI-FI 32) con la centrale operativa inviando dati sul corretto funzionamento del dispositivo di illuminazione o/o su eventuali avarie o malfunzionamenti/guasti.

Come si può rilevare da quanto precede, sono evidenti i vantaggi che il dispositivo di illuminazione dell'invenzione consegue.

Il dispositivo di illuminazione a LED perfezionato della presente invenzione consente vantaggiosamente una regolazione ottimale deH'efficienza luminosa; infatti, grazie al differente orientamento angolare delle schede provviste dei LED che emettono una luce diretta, il software controlla e regola, in modo "intelligente" la potenza e, conseguentemente il flusso luminoso con una maggiore o minore intensità di luce emessa dai LED in corrispondenza di ogni singola scheda omogeneizzando, allargando o restringendo il fascio di luce in funzione delle specifiche esigenze e senza che l'occhio umano ne abbia percezione alcuna e senza spreco o dispersione della luce emessa.

Un ulteriore vantaggio del dispositivo di illuminazione dell'invenzione è rappresentato dalla presenza del sensore crepuscolare che permette al software di controllo di avere una percezione delle effettive necessità di intensità luminosa per la regione da illuminare. Ulteriormente vantaggioso è il fatto che il controllo "intelligente" del dispositivo di illuminazione, con la regolazione ottimale del fascio luminoso in funzione delle specifiche esigenze, garantisce una elevata vita utile del dispositivo di illuminazione non inferiore alle 100.000 ore di funzionamento.

Ulteriormente vantaggioso è il fatto che il dispositivo di illuminazione dell'invenzione non necessita una sostituzione della lente o ottica secondaria in funzione di modificate esigenze di illuminazione; ciò comporta, conseguentemente, un vantaggio a livello di costi.

Ulteriormente vantaggioso è il fatto che i componenti elettronici sono alimentati in bassa tensione con una conseguente elevata sicurezza nei confronti di persone e/o animali anche nel caso di presenza di cavi conduttori scoperti a causa di danni creati da manomissioni, urti violenti, atti vandalici e simili; ciò consente l'utilizzo del dispositivo di illuminazione dell'invenzione anche in ambienti potenzialmente a rischio come gli impianti accessibili al pubblico.

Un ulteriore vantaggio del dispositivo dell'invenzione è rappresentato dal fatto di essere realizzato in materiali ecosostenibili, riciclabili e non inquinanti; inoltre il dispositivo presenta ingombri contenuti e colorazioni realizzate con impregnanti naturali per un basso impatto ambientale.

Benché l'invenzione sia stata sopra descritta con particolare riferimento a una sua forma di realizzazione data solo a scopo esemplificativo e non limitativo, numerose modifiche e varianti appariranno evidenti a un tecnico del ramo alla luce della descrizione sopra riportata. La presente invenzione, pertanto, intente abbracciare tutte le modifiche e le varianti che rientrano nello spirito e nell'ambito delle rivendicazioni che seguono.

Claims (9)

1. Rivendicazioni 1. Un dispositivo di illuminazione (10) a LED (Light Emitting Diode) perfezionato per applicazioni esterne ed interne comprendente un corpo-lampada (12) realizzato in alluminio o sue leghe o materiale termoplastico e atto ad alloggiare i componenti elettronici necessari al funzionamento del dispositivo medesimo, il dispositivo di illuminazione caratterizzato dal fatto che le sorgenti di illuminazione a LED sono alloggiate su un gruppo di schede o piattine (16) indipendenti una rispetto all'altra e con orientamenti angolari differenti.
2. 2. Il dispositivo di illuminazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo-lampada (12), aperto sul fondo comprende una sezione anteriore o punta (120, una sezione centrale (12'0 e una sezione posteriore o coda (12'"), con la sezione centrale (12") a sviluppo in altezza inferiore rispetto a quello dette sezioni anteriore e posteriore ed aperta sia superiormente che inferiormente, con dette sezioni tra loro separate e indipendenti.
3. 3. Il dispositivo di illuminazione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere sette schede o piattine (16) provviste di LED, con dette schede o piattine alloggiate nella sezione centrale (12") del corpolampada (12), disposte adiacenti una all'altra e secondo una direzione longitudinale, con una prima scheda (18) disposta centralmente secondo un piano orizzontale, una prima coppia di schede 20 tra loro contrapposte, disposte esternamente e in adiacenza a detta prima scheda (18) con dette schede 20 disposte secondo un orientamento angolare in un intervallo tendenzialmente compreso tra 160° e 170° rispetto alla prima scheda 18, una seconda coppia di schede (22) tra loro contrapposte e disposte esternamente ed in adiacenza alla prima coppia di schede (20) con un orientamento in un intervallo tendenzialmente compreso 145° e 155° rispetto alla prima scheda (18), una terza coppia di schede (24) tra loro contrapposte e disposte esternamente ed in adiacenza alla seconda coppia di schede (22) con un orientamento in un intervallo tendenzialmente compreso tra 132° e 142° rispetto alla prima scheda (18).
4. 4. Il dispositivo di illuminazione secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la prima coppia di schede (20) ha un orientamento tendenzialmente pari a 165° rispetto alla prima scheda 18, la seconda coppia di schede (22) ha un orientamento tendenzialmente pari a 151° rispetto alla prima scheda (18), la terza coppia di schede (24) ha un orientamento tendenzialmente pari a 137° rispetto alla prima scheda (18).
5. 5. Il dispositivo di illuminazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sezione centrale (12") del corpo-lampada (12) comprensiva del gruppo di schede o piattine (16) con i LED è chiusa superiormente da una calotta (26) provvista di una pluralità di parallele alette trasversali (28) con uguali o differenti in altezza e/o sviluppo, equidistanziate o variamente spaziate tra loro, con detta calotta avente la funzione di dissipatore di calore.
6. 6. Il dispositivo di illuminazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sezione posteriore (12'") del corpo-lampada (12) alloggia al suo interno un trasformatore di tensione (30), una scheda WI-FI (32) per il controllo remoto del dispositivo, almeno una batteria tampone (34), una o più prese (36) tendenzialmente a vaschetta, una scheda elettronica (40) atta a gestire il funzionamento di un sensore crepuscolare (28) disposto esternamente alla sezione posteriore (12'") ed in corrispondenza del suo fronte superiore chiuso.
7. 7. Il dispositivo di illuminazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sezione anteriore (120 del corpo-lampada (12) è provvista di un vano (41) per l'alloggiamento di una videocamera.
8. 8. Il dispositivo di illuminazione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una scheda elettronica di controllo (46) collegata a mezzo di cablaggi all'una o più prese (36) e atta a controllare, regolare, gestire e modulare, a mezzo di un software, il flusso luminoso emesso dalle sorgenti di illuminazione a LED, i segnali provenienti dal sensore crepuscolare (38), dalla scheda WI-FI (32), dalla videocamera alloggiata nel vano (41), con detta scheda elettronica di controllo stabilizzata e alloggiata in un telaio o chassis (42) posto inferiormente a chiusura del corpolampada (12) e provvisto o integrante una lente (44) in materiale plastico trasparente o colorato atta ad amplificare, convogliare/collimare e/o distribuire il fascio luminoso emesso dai LED stabilizzati sul gruppo di piattine o schede (16).
9. 9. Il dispositivo di illuminazione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una porta USB (Universal Serial Bus) disposta nella parte interna del medesimo telaio o chassis (42) o alloggiata nel corpo-lampada (12), collegata con la scheda elettronica di controllo (46). 10.11 dispositivo di illuminazione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere alimentato in bassa tensione.