ITPI20110041A1 - Struttura di lampada a led con dispositivo di raffreddamento ad alta efficienza di dissipazione - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: “STRUTTURA DI LAMPADA A LED CON DISPOSITIVO DI RAFFREDDAMENTO AD ALTA EFFICIENZA DI DISSIPAZIONE†,

DESCRIZIONE

Ambito dell’invenzione

La presente invenzione riguarda il settore dell’illuminazione, e più precisamente si riferisce ad un apparecchio di illuminazione a LED.

In particolare, l’invenzione si riferisce ad un apparecchio di illuminazione a LED con sistema di raffreddamento ad elevata efficienza.

Descrizione della tecnica nota

Come à ̈ noto, grazie allo sviluppo della tecnologia LED, sono disponibili elementi illuminanti di sempre maggiore efficienza. Infatti, sono disponibili elementi che utilizzano LED, che sono realizzati con tecnologie di microelettronica, affiancando in modo denso schiere molto numerose di singoli LED. Un LED può avere una potenza di alcuni watt, normalmente da 1 Watt fino a svariate decine di Watt, ed à ̈ in grado di ottenere una efficienza molto elevata, ad esempio con un flusso luminoso di oltre 100 lumen/watt.

Uno dei limiti tecnologici degli apparecchi di illuminazione che usano tali elementi illuminanti à ̈ il raffreddamento. Infatti, con l’aumentare della temperatura, i componenti elettronici facenti parte di tali elementi illuminanti riducono il loro rendimento, e se non controllati in temperatura del tutto possono “bruciarsi†in brevissimo tempo.

È opportuno quindi che l’elemento illuminante a LED non superi una determinata temperatura limite, raccomandata dal costruttore. Pertanto, à ̈ necessario montare tali elementi su un supporto che assorba molto calore e contemporaneamente sia in grado a regime di disperdere tutto il calore assorbito, mantenendosi al di sotto di tale temperatura limite.

Negli apparecchi di illuminazione a LED noti, il raffreddamento à ̈ ottenuto mediante elementi radiatori alettati che, se esposti all’aria dell’ambiente esterno, garantiscono la dispersione del calore in modo adeguato generato da un singolo a LED.

Volendo, però, montare LED in grado di raggiungere un flusso luminoso maggiore, sorge il problema di come disperdere tutto il calore generato.

Ad esempio, un proiettore sul quale sono montati uno o più LED, per raggiungere potenze più elevate non può essere realizzato con le tecniche attuali senza usare una circolazione forzata di aria contro gli elementi radiatori alettati.

Tuttavia, la circolazione forzata, ottenuta mediante ventilatori, ha i seguenti inconvenienti. In primo luogo, l’impiego di un ventilatore comporta un certo consumo di energia penalizzando uno dei principali pregi degli apparecchi di illuminazione a LED, ossia, il loro ridotto consumo energetico. L’impiego di un ventilatore, inoltre, condiziona il design degli apparecchi di illuminazione a LED limitando la creatività dei progettisti. In aggiunta, le parti meccaniche del ventilatore possono nel tempo deteriorarsi compromettendone l’efficienza e generando fastidiosi rumori.

Un esempio di apparecchio di illuminazione che adotta un ventilatore per il raffreddamento delle sorgenti di luce a LED à ̈ descritto in US20090323361. In tal caso, per aumentare l’efficienza dello scambio termico tra il flusso di aria generato dal ventilatore ed i componenti da raffreddare sono previste delle alettature.

In EP2072893 à ̈, invece, descritto un apparecchio di illuminazione a LED sprovvisto di ventilatore. In tal caso, l’azione di raffreddamento à ̈ esclusivamente svolta da elementi radiatori alettati che forniscono una serie di superfici di scambio termico che si estendono radialmente a partire da un corpo cilindrico.

Queste soluzioni tecniche, tuttavia, possono essere esclusivamente impiegate nel caso di apparecchi di illuminazione a LED di pochi watt. Infatti, in prossimità dell’alettatura, si formano dei ristagni di aria calda che comprometterebbero l’efficienza del sistema di raffreddamento se si dovessero dissipare potenze superiori.

In ogni caso, sia per lampade a LED di pochi watt che per diverse decine di watt, un efficiente sistema di raffreddamento senza ricorrere alla ventilazione forzata aumenta sensibilmente la durata dell’apparecchio di illuminazione e consente di mantenere nel tempo le prestazioni iniziali.

Normalmente, un elemento radiatore alettato à ̈ prodotto per stampaggio partendo da materiali ad elevata capacità termica. Tuttavia, per disperdere calore in modo naturale, ossia senza l’uso di elementi ventilatori, sono necessarie superfici alettate molto ingombranti.

Inoltre, per evitare che gli elementi radiatori alettati siano in vista, possono essere usati involucri di contenimento di migliore gradevolezza estetica. Questo, però, può in generale peggiorare lo scambio termico a scapito della durata del LED.

Sintesi dell’invenzione

È, quindi, scopo della presente invenzione fornire una struttura di apparecchio di illuminazione a LED che sia in grado di risolvere gli inconvenienti di analoghi apparecchi di tecnica nota.

È anche scopo della presente invenzione fornire una struttura di apparecchio di illuminazione a LED perfezionata che consenta di realizzare un efficace raffreddamento delle sorgenti di luce a LED senza l’impiego di ventilatori, o altri dispositivi per generare un flusso di raffreddamento in circolazione forzata, con notevole risparmio in termini di consumi di energia e di costi.

È anche scopo della presente invenzione fornire un sistema raffreddamento di un apparecchio di illuminazione che consenta di mantenere nel tempo le prestazioni iniziali di flusso luminoso dell’apparecchio.

Questi ed altri scopi sono raggiunti dalla struttura di apparecchio di illuminazione a LED, secondo l’invenzione, comprendente:

− una sorgente di luce a LED;

− un blocco di supporto per detta sorgente di luce a LED, in cui detto supporto à ̈ realizzato in un materiale conduttore di calore;

− mezzi di proiezione della luce emessa da detta sorgente connessi a detto blocco di blocco di supporto;

− mezzi di dissipazione del calore connessi a detto blocco di supporto da parte opposta a detti mezzi di proiezione della luce, detti mezzi di dissipazione comprendendo una superficie alettata atta a realizzare uno scambio termico tra detto blocco di supporto e l’ambiente esterno;

la cui caratteristica principale à ̈ che detti mezzi di dissipazione comprendono, inoltre:

− una sede in detto blocco di supporto;

− una cavità in detta superficie alettata;

− un contenitore ermeticamente chiuso e di forma allungata avente una porzione prossimale ed una distale, detto contenitore essendo lateralmente delimitato da una parete in un materiale conduttore di calore e contenendo una sostanza di trasferimento di calore, detto contenitore attraversando detta sede in modo che detta porzione prossimale sia a contatto con detto blocco di supporto, detto contenitore attraversando detta cavità in modo che detta porzione distale sia a contatto con detta superficie alettata, in modo tale che detta sostanza di trasferimento di calore asporti calore a detto blocco di supporto e lo trasmetta a detta superficie alettata per disperderlo nell’ambiente.

In particolare, all’interno di detto contenitore à ̈ presente una predeterminata pressione alla quale la suddetta sostanza di trasferimento di calore à ̈ in equilibrio liquido-vapore, e detto apparecchio di illuminazione à ̈ disposto, in uso, in una posizione tale che detta sostanza si accumuli per gravità allo stato liquido in detta porzione prossimale, evapori in detta porzione prossimale e raggiunga detta porzione distale allo stato vapore, dove ricondensa e ritorna per gravità in detta porzione prossimale.

In particolare, la sostanza presente nel contenitore ha una temperatura di evaporazione compresa tra 40°C e 70°C a detta pressione.

Preferibilmente, la sostanza presente nel contenitore ha una temperatura di evaporazione compresa tra 45°C e 65°C a detta pressione.

In tal modo, il blocco di supporto e detta sorgente a LED possono essere mantenuti al di sotto di una temperatura prefissata T*, detta temperatura prefissata T* essendo maggiore, o uguale, a detta temperatura di evaporazione di detta sostanza contenuta all’interno di detto contenitore.

In particolare, all’interno del contenitore può essere presente una pressione inferiore alla pressione atmosferica, in modo tale da diminuire la temperatura di evaporazione di detta sostanza in esso contenuta.

In particolare, la sede del blocco di supporto à ̈ un passaggio attraversato dalla porzione prossimale del contenitore, in modo che nel passaggio la suddetta porzione prossimale del contenitore sia a contatto con il blocco di supporto su più facce.

In particolare, il passaggio può essere un foro cieco realizzato nel blocco di supporto da parte opposta alla sorgente di luce a LED.

Alternativamente, il passaggio può essere un foro passante che attraversa il blocco di supporto. In tal modo, la porzione prossimale della parete del contenitore disposta nel foro passante à ̈ a contatto con la sorgente di luce a LED.

Preferibilmente, i mezzi di dissipazione del calore comprendono un corpo tubolare al quale sono connesse rispettive radici di alette che formano la superficie alettata. La cavità della superficie alettata può essere realizzata longitudinalmente rispetto alle alette in prossimità delle radici. In tal modo, viene favorito lo scambio termico tra il contenitore e la superficie alettata. In particolare, le alette hanno estremità provviste di intagli radiali, in modo da aumentare la superficie di scambio termico.

In particolare, il corpo tubolare dei mezzi di dissipazione del calore definisce un condotto tubolare aperto ad entrambi i lati, in modo da favorire un passaggio d’aria per effetto camino al suo interno, e contribuire al raffreddamento del blocco di supporto.

Vantaggiosamente, sul blocco di supporto à ̈ fissato un elemento alettato, rivolto verso il condotto tubolare aperto.

In particolare l’elemento alettato à ̈ formato da una base fissata al blocco di supporto dalla quale si estende una pluralità di alette rivolte verso il condotto tubolare aperto. Preferibilmente, le alette sono formate da una pluralità di elementi cilindrici pieni tra loro spaziati che si estendono ortogonalmente dalla base.

Vantaggiosamente, il corpo tubolare dei mezzi di dissipazione del calore à ̈ connesso a detto blocco di supporto mediante una pluralità di gambi spaziati, in modo da permettere tra essi un passaggio d’aria.

In una forma realizzativa preferita, il contenitore ha una sezione rettangolare schiacciata.

Vantaggiosamente, il contenitore ha una struttura flessibile e deformabile plasticamente, in modo da essere facilmente modellabile in fase di montaggio ed essere introdotto nella sede e nella suddetta cavità.

In una forma realizzativa prevista, il contenitore presenta forma sostanzialmente di “L†, ossia comprende detta porzione prossimale che in uso à ̈ disposta in detta sede di detto blocco di supporto e detta porzione distale che si estende sostanzialmente ortogonale a detta porzione prossimale.

In alternativa, il contenitore presenta forma sostanzialmente di “U†, ossia comprende:

− detta porzione prossimale che in uso à ̈ disposta in detta sede di detto blocco di supporto;

− una prima porzione distale sostanzialmente ortogonale a detta porzione prossimale che si estende attraverso una prima cavità longitudinale di detta superficie alettata;

− una seconda porzione distale sostanzialmente ortogonale a detta porzione che si estende attraverso una seconda cavità longitudinale, da parte opposta a detta prima porzione distale.

Vantaggiosamente, à ̈ prevista una unità di alimentazione e controllo integrata a detta, o ciascuna, sorgente di luce a LED.

In alternativa, l’unità di alimentazione e controllo può essere connessa a detta, o ciascuna, sorgente di luce a LED mediante cavi elettrici.

In alternativa, l’unità di alimentazione e controllo può essere disposta in una posizione remota, e quindi essere in comunicazione wireless con la sorgente di luce a LED. Questa soluzione tecnica può essere in particolare adottata per potenze elevate.

Vantaggiosamente, la superficie alettata comprende una pluralità di lamelle metalliche radiali, ciascuna lamella metallica di detta pluralità essendo provvista di mezzi di impegno per impegnarsi ad almeno un’altra lamella metallica.

In particolare, il materiale conduttore di calore à ̈ un metallo, ad esempio scelto tra:

− rame;

− alluminio;

− una lega di alluminio, quali una lega di alluminio 6060, una lega di alluminio 6026, o una lega di alluminio 6082.

Vantaggiosamente, la sostanza contenuta all’interno del contenitore à ̈ scelta tra:

− acqua;

− soluzione acquosa;

− un fluido refrigerante;

o una loro combinazione.

In pratica, il contenitore chiuso ermeticamente à ̈ assimilabile ad un termosifone bifase a circuito chiuso. Preferibilmente, il contenitore chiuso ermeticamente à ̈ disposto, in uso, in una posizione sostanzialmente verticale. Ad esempio, il contenitore chiuso ermeticamente può essere disposto in uso inclinato di un angolo compreso tra circa -30° e 30° rispetto ad una posizione verticale.

Pertanto, la sostanza contenuta all’interno del contenitore chiuso ermeticamente può essere una sostanza utilizzata nel campo dei termosifoni bifase.

Vantaggiosamente, il blocco di supporto à ̈ una piastra, alla quale à ̈ connesso un involucro tubolare esterno di supporto per un corpo riflettore.

In particolare, l’involucro tubolare esterno à ̈ fissato al blocco di supporto mediante una ghiera anulare avente una pluralità di fori assiali. In tal modo, à ̈ permesso il passaggio di aria da uno spazio frontale, prospiciente il corpo riflettore, verso uno spazio posteriore, e quindi verso il corpo alettato.

In particolare, tra l’involucro tubolare ed il corpo riflettore à ̈ prevista una maschera anulare forata che permette il passaggio d’aria tra l’esterno dell’involucro tubolare e lo spazio frontale. In particolare, un flusso di aria fresca entra attraverso la maschera forata nello spazio frontale prospiciente il corpo riflettore, passa attraverso i fori della ghiera anulare, verso lo spazio posteriore.

In particolare, la ghiera anulare à ̈ in materiale conduttore di calore, in modo che vi sia un flusso di calore per conduzione dal corpo alettato al corpo tubolare, la cui ampia superficie esterna forma una ideale superficie di scambio termico per regolare la temperatura del corpo alettato e quindi del LED.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione verrà di seguito illustrata con la descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:

- la figura 1 mostra schematicamente in una vista in sezione longitudinale un apparecchio di illuminazione a LED perfezionato, secondo l’invenzione, in una configurazione smontata ossia sprovvista dei mezzi riflettori;

- la figura 2 mostra in dettaglio un particolare costruttivo dell’apparecchio di illuminazione a LED perfezionato di figura 1;

- la figura 3 mostra in una vista frontale l’apparecchio di illuminazione a LED perfezionato di figura 1;

- le figure 4A e 4B mostrano in una vista in sezione trasversale il blocco di supporto installato sull’apparecchio di illuminazione a LED perfezionato di figura 1 per metterne in evidenza alcune caratteristiche costruttive;

- la figura 5 mostra in una vista prospettica in elevazione frontale l’apparecchio di illuminazione a LED perfezionato di figura 1;

- la figura 6 mostra schematicamente in una vista in sezione longitudinale l’apparecchio di illuminazione a LED perfezionato, secondo l’invenzione, in una configurazione assemblata, ossia provvista dei mezzi riflettori;

- la figura 7 mostra schematicamente in una vista in elevazione frontale la posizione d’impiego preferita per l’apparecchio di illuminazione a LED perfezionato di figura 6;

- la figura 8A mostra in una vista dal retro una prima forma realizzativa dell’apparecchio di illuminazione a LED perfezionato di figura 1, per metterne in evidenza alcune caratteristiche costruttive;

- la figura 8B mostra in una vista dal retro una variante dell’apparecchio di illuminazione a LED perfezionato di figura 8A;

- la figura 9 mostra in una vista in elevazione frontale l’apparecchio di illuminazione a LED perfezionato di figura 1.

Descrizione dettagliata di alcune forme realizzative Come mostrato schematicamente in figura 1, un apparecchio di illuminazione a LED 1, secondo l’invenzione, comprende almeno una, sorgente di luce a LED 20. La sorgente di luce a LED 20, detta anche chip LED, à ̈ fissata ad un blocco di supporto 15 realizzato in un materiale conduttore di calore, in particolare una piastra in materiale metallico.

Più in dettaglio, come illustrato in figura 5, la sorgente di luce a LED 20 à ̈ fissata al blocco di supporto 15, ad esempio mediante incollaggio. In alternativa, in modo non mostrato, esse possono essere solidarizzate a una piastrina, ad esempio in alluminio, che viene avvitata al blocco di supporto 15.

La struttura di apparecchio di illuminazione 1 comprende, inoltre, mezzi 40 di proiezione della luce generata dalla sorgente 20. Ad esempio, i mezzi 40 di proiezione possono comprendere una lente ancorata al corpo di supporto 15 in corrispondenza di una estremità e supportati in corrispondenza dell’altra estremità da una piastrina di sostegno mantenuta ad una determinata distanza dal supporto 15 mediante distanziali. In alternativa, i mezzi di proiezione possono essere semplicemente costituiti da un riflettore conico, chiuso da un vetro di protezione.

La struttura di apparecchio di illuminazione 1 comprende, inoltre, mezzi di dissipazione del calore 50 connessi al supporto 15 da parte opposta ai mezzi di proiezione della luce 40. Più precisamente, i mezzi di dissipazione 50 comprendendo una superficie alettata 55 atta a realizzare uno scambio termico tra il blocco di supporto 15 e l’ambiente esterno.

Secondo quanto previsto dall’invenzione, il blocco di supporto 15 à ̈ provvisto di una sede 16 ed i mezzi di dissipazione comprendono un contenitore 10 ermeticamente chiuso e di forma allungata. Più in dettaglio il contenitore 10 comprende una porzione prossimale 11, ossia più vicina alla sorgente di luce a LED 20, ed una porzione distale 12, ossia più distante dalla sorgente di luce a LED 20 rispetto alla porzione prossimale 11. In una forma realizzativa preferita, il contenitore 10 ha una sezione sostanzialmente rettangolare schiacciata, in particolare curvilinea.

Il contenitore 10 à ̈ lateralmente delimitato da una parete 13 in un materiale conduttore di calore, ad esempio rame, o alluminio, ed attraversa, in uso, la sede 16 in modo tale che la porzione prossimale 11 sia a contatto con il blocco di supporto 15. Inoltre, sempre secondo quanto previsto dall’invenzione, la superficie alettata 55 à ̈ provvista di almeno una cavità longitudinale 58 attraversata, in suo, dal contenitore 10, in modo tale che la porzione distale 12 sia a contatto con la superficie alettata (figura 8A). Questa soluzione costruttiva consente di asportare calore al blocco di supporto 15 in maniera estremamente efficiente trasmettendolo alla superficie alettata 55 che provvede a disperderlo nell’ambiente circostante.

Più precisamente, all’interno del contenitore 10 à ̈ disposta una sostanza 25 in equilibrio liquido-vapore ad una predeterminata pressione P. L’apparecchio di illuminazione 1 à ̈ disposto, in uso, in una posizione tale che la sostanza 25 si accumula per gravità allo stato liquido nella porzione prossimale 11, in corrispondenza della quale evapora per poi raggiungere la porzione distale 12 allo stato vapore. Durante l’attraversamento della porzione distale 12 la sostanza 25 cede calore alla superficie alettata 55 e quindi ricondensa ritornando per gravità nella porzione prossimale 11, ad esempio sotto forma di gocce 25’ che scendono lungo la superficie 13 del contenitore 10.

La sostanza 25 presente nel contenitore 10, ad esempio, può avere una temperatura di evaporazione compresa tra 40°C e 70°C alla pressione P realizzata nel contenitore 10 stesso. Preferibilmente, la sostanza 25 presente nel contenitore 10 ha una temperatura di evaporazione compresa tra 45°C e 65°C alla suddetta pressione P. In tal modo, il blocco di supporto 15 e la sorgente a LED 20 possono essere mantenuti al di sotto di una temperatura prefissata T* maggiore, o uguale, alla temperatura di evaporazione della sostanza 25 alla suddetta pressione P. In particolare, la pressione P realizzata all’interno del contenitore 10 à ̈ vantaggiosamente inferiore alla pressione atmosferica, in modo tale da diminuire la temperatura di evaporazione della sostanza 25 in esso contenuta rispetto a quella che si avrebbe alla pressione atmosferica.

In una forma realizzativa prevista, la sede 16 del blocco di supporto 15 à ̈ un passaggio attraversato dalla porzione prossimale 11 del contenitore 10, in modo che nel passaggio la porzione prossimale 11 sia a contatto con il blocco di supporto 15 su più facce. In particolare, come mostrato in figura 4A, il passaggio 16 può essere un foro cieco realizzato nel blocco di supporto 15 da parte opposta alla sorgente di luce a LED 20.

In alternativa, come mostrato in figura 4B, il passaggio 16 realizzato nel blocco di supporto 15, à ̈ un foro passante. In tal caso, la porzione prossimale 11 del contenitore 10 à ̈ disposta a diretto contatto con la piastrina di supporto 35 della sorgente di luce a LED 20 realizzando in tal modo una ancor più efficiente asportazione di calore dalla sorgente 20. In una forma realizzativa prevista, tra la parete 13 del contenitore 10 e la superficie laterale 18 della cavità 16 può essere disposta una pasta conduttrice termica, o vernice, in modo tale da aumentare la conduzione termica tra il blocco di supporto 15 ed il contenitore 10.

Come mostrato schematicamente in figura 6, il blocco di supporto 15 à ̈ una piastra anulare alla quale à ̈ connesso un involucro tubolare 70 esterno di supporto per un corpo riflettore 80. In particolare, l’involucro tubolare esterno 70 à ̈ fissato al blocco di supporto 15 mediante una ghiera anulare 75 avente una pluralità di fori assiali 71 che si impegna sul blocco di supporto 15. In tal modo, à ̈ permesso il passaggio di aria da uno spazio frontale 91, che circonda il corpo riflettore 40, verso uno spazio posteriore 92, prospiciente la superficie alettata 55.

Inoltre, tra l’involucro tubolare 70 ed il corpo riflettore 40 à ̈ prevista una maschera anulare 85 provvista di fori 86 che permettono il passaggio d’aria tra l’esterno e lo spazio frontale 91. In particolare, un flusso di aria fresca entra attraverso la maschera forata 85 nello spazio frontale 91 che circonda il corpo riflettore 40, passa attraverso i fori 71 della ghiera anulare 75, passa nello spazio posteriore 92 prospiciente la superficie alettata 55 lambendo le alette 56, e passa anche attraverso i fori della superficie alettata 55, regolandone la temperatura, per poi uscire verso l’esterno attraverso le aperture di passaggio ricavate sul fondo del corpo tubolare 60. Questo definisce un condotto tubolare aperto ad entrambi i lati 61 e 62, in modo da favorire un passaggio d’aria per effetto camino al suo interno, e contribuire al raffreddamento del blocco di supporto 15.

Sul blocco di supporto 15 à ̈ fissato un elemento alettato 65, rivolto verso il condotto tubolare aperto 60. L’elemento alettato 65 à ̈ formato da una base 66 fissata al blocco di supporto 15 dalla quale si estende una pluralità di alette 67 rivolte verso il condotto tubolare aperto 60. Come mostrato in figura 6, le alette 67 sono formate da una pluralità di elementi cilindrici pieni tra loro spaziati che si estendono ortogonalmente dalla base 66.

L’apparecchio di illuminazione a LED 1, comprende, inoltre, una unità di alimentazione non mostrata in figura ed elettricamente connessa alla sorgente 20 di luce a LED mediante cablaggio tradizionale. L’unità di alimentazione e controllo può essere connessa alle sorgenti 20 di luce a LED mediante cavi elettrici, oppure essere disposta in una posizione remota e quindi essere in comunicazione wireless con le sorgenti di luce a LED 20.

In alternativa ai chip LED con alimentatore esterno, possono essere usati LED sotto forma di circuito integrato ad esempio un multi-core LED con circuito integrato stampato. In tal caso, non à ̈ necessario un alimentatore ma soltanto il collegamento a una sorgente di tensione elettrica.

Come mostrato in figura 7, il contenitore chiuso ermeticamente 10 à ̈ disposto, in uso, in una posizione sostanzialmente verticale, ad esempio, in una posizione tale che l’asse longitudinale 110 sia inclinato di un angolo α compreso tra circa -30°, (asse 110a della lampada 1a disegnata a tratto discontinuo) e circa 30° (asse 110b della lampada 1b disegnata a tratto discontinuo) rispetto ad una posizione verticale (lampada 1 disegnata con linea a tratto continuo).

Nelle forme realizzative schematicamente illustrate nelle figure 8A e 8B, la superficie alettata 55 comprende un corpo tubolare 60 al quale sono connesse rispettive radici 60 di una pluralità di alette 56. La cavità 58 della superficie alettata 55 à ̈ realizzata longitudinalmente alle alette 56 in prossimità delle radici 59, in modo da favorire lo scambio termico tra il contenitore 10 e la superficie alettata 55.

Nella forma realizzativa schematicamente illustrata in figura 8A, il contenitore 10 presenta forma sostanzialmente di “L†, ossia comprende la porzione prossimale 11, non visibile in figura, che in uso à ̈ disposta nella sede 16 del blocco di supporto 15 ed una porzione distale 12 che si estende, sostanzialmente ortogonale alla porzione prossimale 11, attraverso la cavità 58 longitudinale alla superficie alettata 55.

Nella variante di figura 8B, il contenitore 10 presenta forma sostanzialmente di “U†, ossia comprende la suddetta porzione prossimale 11, anche in questo caso non visibile in figura, che in uso à ̈ disposta nella sede 16 del blocco di supporto 15, una prima porzione distale 12a sostanzialmente ortogonale alla porzione prossimale 11 che si estende attraverso una prima cavità 58a longitudinale alla superficie alettata ed una seconda porzione distale 12b anch’essa sostanzialmente ortogonale alla porzione prossimale 11 che si estende attraverso una seconda cavità 58b longitudinale alla superficie alettata 55, da parte opposta alla prima porzione distale 12b rispetto ad un asse longitudinale 110 della struttura di lampada a LED 1.

Per quanto sopra descritto, il contenitore 10 à ̈ assimilabile ad un termosifone bifase a circuito chiuso. Pertanto, la sostanza 25 contenuta all’interno del contenitore 10 chiuso ermeticamente può essere acqua, oppure una soluzione acquosa, oppure un fluido refrigerante, o comunque una sostanza nota utilizzata nel campo dei termosifoni bifase.

La descrizione di cui sopra di una forma realizzativa specifica à ̈ in grado di mostrare l'invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED (1), comprendente: − una sorgente di luce a LED (20); − un blocco di supporto (15) per detta sorgente di luce a LED (20), in cui detto blocco di supporto (15)à ̈ realizzato in un materiale conduttore di calore; − mezzi di proiezione della luce (40) emessa da detta sorgente di luce a LED (20) connessi a detto blocco di supporto (15); − mezzi di dissipazione del calore (50) connessi a detto blocco di supporto (15) da parte opposta a detti mezzi di proiezione della luce (40), detti mezzi di dissipazione (50) comprendendo una superficie alettata (55) atta a realizzare uno scambio termico tra detto blocco di supporto (15) e l’ambiente esterno; caratterizzato dal fatto che detti mezzi di dissipazione (50) comprendono, inoltre: − una sede (16) in detto blocco di supporto (15); − una cavità (58,58a,58b) in detta superficie alettata (55); − un contenitore (10) ermeticamente chiuso e di forma allungata avente una porzione prossimale (11) ed una porzione distale (12), detto contenitore (10) essendo lateralmente delimitato da una parete in un materiale conduttore di calore e contenendo una sostanza di trasferimento di calore (25), detto contenitore (10) attraversando detta sede (16) in modo che detta porzione prossimale (11) sia a contatto con detto blocco di supporto (15), detto contenitore (10) attraversando detta cavità (16) così che detta porzione distale (11) sia a contatto con detta superficie alettata (55) ed in modo tale che detta sostanza di trasferimento di calore (25) asporti calore a detto blocco di supporto (15) e lo trasmetta a detta superficie alettata (55) per disperderlo nell’ambiente.
2. 2. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED (1), secondo la rivendicazione 1, in cui in detto contenitore (10) à ̈ presente una predeterminata pressione, detta sostanza di trasferimento di calore (25) essendo in equilibrio liquido-vapore a detta predeterminata pressione, detto apparecchio di illuminazione (1) essendo disposto, in uso, in una posizione tale che detta sostanza (25) si accumuli per gravità allo stato liquido in detta porzione prossimale (11), evapori in detta porzione prossimale (11) e raggiunga detta porzione distale (12) allo stato vapore, dove ricondensa e ritorna per gravità in detta porzione prossimale (11), in particolare detta sostanza (25) presente in detto contenitore (10) ha una temperatura di evaporazione compresa tra 40°C e 70°C a detta pressione, in particolare compresa tra 45°C e 65°C a detta pressione, preferibilmente all’interno di detto contenitore (10) à ̈ presente una pressione inferiore alla pressione atmosferica, in modo tale da diminuire la temperatura di evaporazione di detta sostanza (25) in esso contenuta, in particolare detta sostanza (25) contenuta all’interno di detto contenitore (10) à ̈ scelta tra: − acqua; − soluzione acquosa; − un fluido refrigerante; una loro combinazione.
3. 3. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED (1), secondo la rivendicazione 1, in cui detta sede (16) di detto blocco di supporto (15) à ̈ un passaggio attraversato da detta porzione prossimale (11) di detto contenitore (10), in modo che in detto passaggio detta porzione prossimale (11) di detto contenitore (10) sia a contatto con detto blocco di supporto (15) su più facce, in particolare detto passaggio realizzato in detto blocco di supporto (15) à ̈ scelto tra: − un foro cieco realizzato in detto blocco di supporto (15) da parte opposta a detta sorgente di luce a LED (20); − un foro passante che attraversa detto blocco di supporto (15), detta porzione di detta parete (13) di detto contenitore (10) disposta in detto foro passante essendo a contatto con detta sorgente di luce a LED (20).
4. 4. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED (1), secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di dissipazione del calore (50) comprendono un corpo tubolare al quale sono connesse rispettive radici (59) di una pluralità di alette (56) che formano detta superficie alettata (55), detta cavità (58,58a,58b) di detta superficie alettata (55) essendo realizzata longitudinalmente rispetto a dette alette (56) in prossimità di dette radici (59), in modo da favorire lo scambio termico tra detto contenitore (10) e detta superficie alettata (55), in particolare dette alette (56) avendo estremità provviste di intagli radiali, in modo da aumentare la superficie di scambio termico.
5. 5. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED (1), secondo la rivendicazione 4, in cui detto corpo tubolare definisce un condotto tubolare (60) aperto ad entrambi i lati (61,62), in modo da favorire un passaggio d’aria per effetto camino al suo interno, e contribuire al raffreddamento di detto blocco di supporto (15).
6. 6. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED (1), secondo la rivendicazione 1, in cui su detto blocco di supporto (15) à ̈ fissato un elemento alettato (65) rivolto verso detto condotto tubolare aperto (60), detto elemento alettato (65) essendo formato da una base (66) fissata a detto blocco di supporto (15) dalla quale si estende una pluralità di alette (67) rivolte verso detto condotto tubolare aperto (60), in particolare alette cilindriche.
7. 7. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED (1), secondo la rivendicazione 4, in cui detto corpo tubolare (60) di detti mezzi di dissipazione del calore (50) à ̈ connesso a detto blocco di supporto (15) mediante una pluralità di gambi spaziati (68), in modo da permettere tra essi un passaggio d’aria.
8. 8. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED (1), secondo la rivendicazione 1, in cui detto contenitore (10) ha una sezione rettangolare schiacciata, in particolare detto contenitore (10) ha una struttura flessibile à ̈ deformabile plasticamente, in modo da essere facilmente modellabile in fase di montaggio ed essere introdotto in detta sede (16) e in detta cavità (58,58a,58b), in particolare detto materiale conduttore di calore di detto contenitore (10) à ̈ un metallo scelto tra: − rame; − alluminio; − una lega di alluminio, quali una lega di alluminio 6060, una lega di alluminio 6026, o una lega di alluminio 6082.
9. 9. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED (1), secondo la rivendicazione 1, in cui detto contenitore (10) presenta una forma scelta tra: − una forma sostanzialmente di “L†, ossia comprendente detta porzione prossimale (11) che à ̈ disposta in detta sede (16) di detto blocco di supporto (15) e detta porzione distale (12) che si estende sostanzialmente ortogonale a detta porzione prossimale in detta cavità (58,58a,58b); − una forma sostanzialmente di “U†, ossia comprendente: − detta porzione prossimale (11) che in uso à ̈ disposta in detta sede (16) di detto blocco di supporto (15); − una prima porzione distale (12a) sostanzialmente ortogonale a detta porzione prossimale (11) che si estende attraverso una prima cavità longitudinale (58a) di detta superficie alettata (55); − una seconda porzione distale (12b) sostanzialmente ortogonale a detta porzione prossimale (11) che si estende attraverso una seconda cavità longitudinale (58b), da parte opposta a detta prima porzione distale (12a); in particolare detta superficie alettata (55) comprendendo una pluralità di lamelle metalliche radiali (56), ciascuna lamella metallica (56) di detta pluralità essendo provvista di mezzi di impegno per impegnarsi ad almeno un’altra lamella metallica.
10. 10. Struttura di apparecchio di illuminazione a LED, secondo la rivendicazione 1, in cui detto contenitore (10) chiuso ermeticamente à ̈ disposto, in uso, in una posizione sostanzialmente verticale, in particolare detto contenitore (10) chiuso ermeticamente essendo disposto, in uso, inclinato di un angolo compreso tra circa -30° e 30° rispetto ad una posizione verticale.