ITRM20130060U1 - Lampada a prova di esplosione con meccanismo di dissipazione del calore - Google Patents
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Description
Lampada a prova di esplosione con meccanismo di dissipazione del calore
STATO DELLA TECNICA RELATIVO ALL’INVENZIONE
Ambito dell'Invenzione
La presente invenzione si riferisce ad una lampada a prova d’esplosione (antideflagrante) e, in particolare, ad una lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore.
Descrizione della tecnica correlata
Poiché nei siti industriali e in luoghi tra cui, ad esempio, le fabbriche di produzione di semiconduttori, di benzina, negli impianti di produzione di prodotti chimici e nei siti minerari si conservano spesso gas esplosivi o polveri infiammabili, è indispensàbile utilizzare lampade a prova di esplosivo per gli apparecchi d’illuminazione, per evitare il pericolo di esplosioni o incendi causati da fiamme accidentali o dall’alta temperatura della superficie surriscaldata a causa di impostazioni non corrette nell’attivare o disattivare l’alimentazione elettrica, di sovraccarico o invecchiamento dei cavi adattati nelle circuiterie interne o nei componenti elettronici degli apparecchi d’illuminazione. Al fine di soddisfare la richiesta di risparmio energetico ed i requisiti e le tendenze di rispetto dell’ ambiente, le attuali lampade a prova di esplosione utilizzano per lo più degli elementi d’illuminazione realizzati da diodi emettitori di luce (LED), con i vantaggi di tensione più bassa, minor consumo energetico, maggiore tasso di conversione elettricità-luce e una lunga durata, in modo da sostituire le lampade tradizionali con consumi energetici elevati, come le lampade al sodio ad alta pressione o le lampade Ad alogenuri metallici. Tuttavia, l'utilizzo di LED genera una grande quantità di calore che tende a danneggiare i componenti elettronici presenti sui circuiti interni e montati assieme ai LED. Inoltre, una tale grande quantità di calore porterebbe anche ad una minore durata dei LED e a maggiori abbassamenti della luce. Come risultato, esistono lampade antideflagranti sviluppate in modo da includere un meccanismo di dissipazione del calore che aumenta la velocità di trasferimento del calore dal gruppo d’illuminazione, aumentando così anche la durata utile della lampada.
Facciamo riferimento alla fig. 1 che mostra una vista in sezione trasversale di una lampada a prova di esplosione cnosciuta dotata di un meccanismo di dissipazione del calore (9). Questa comprende una base della lampada (90), almeno un’unità d’illuminazione (91), una lente (92), un coperchio circolare (93) ed una pluralità di alette di dissipazione del calore (94). L'unità d’illuminazione (91) è un LED ed è montata aU'interno della base della lampada (90). La lente (92) è disposta in modo corrispondente alla base della lampada (10) per coprire l'unità d’illuminazione (91). Il coperchio circolare (93) è fissato alla base della lampada (90) e comprime la lente (92) su quest’ultima (90) in modo tale che detta lente (92) sia ivi saldamente fissata. Ogni aletta di dissipazione del calore (94) è alloggiata alla base della lampada (90) e lontano da ima delle estremità dell’unità d’illuminazione (91), in cui il calore generato da quest’ultima (91) viene trasferito a ciascuna delle alette di dissipazione del calore (94) attraverso la base della lampada (90) e subisce un'ulteriore scambio termico con l'aria mediante dette alette (94) per ottenere l'effetto di dissipazione del calore dell’unità d’illummazione (91).
Tuttavia, tale nota lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore (9) presenta almeno i seguenti inconvenienti. Prima di tutto, il calore generato dall’unità d’illuminazione (91) non può essere trasferito in modo efficace per un certo periodo di tempo, a causa del fatto che la parete della base della lampada (90), in contatto con l'unità d’illuminazione (91), è relativamente sottile, il che porta eventualmente all'accumulo di calore e a danni airilluminazione (91). Se lo spessore della parete della base della lampada (90) viene aumentato, anche il volume della lampada antideflagrante (9) dev’essere aumentato, il che può causare difficoltà nella fabbricazione e nell'assemblaggio della base della lampada (90). In secondo luogo, a causa della natura della luce LED, che è piuttosto semplice e focalizzata con un massimo angolo d’illuminazione possibile di 120° (per i LED più convenzionali), è comune possibile trovare angoli scuri o illuminazione inefficace in determinate aree coperte dalle lampade a LED, il che non soddisfa le esigenze degli utenti con conseguente spreco di risorse. Per superare i problemi di cui sopra, i produttori investono costantemente nello sviluppo di nuovi prodotti e, inoltre, l'onere dei produttori è aumentato in modo significativo.
SINTESI DELL'INVENZIONE
Un obiettivo della presente invenzione è quello di fornire una lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore che utilizza un modulo d’illuminazione fissato sul corpo a colonna di un dissipatore di calore comprendente anche una base avente una dimensione della sezione trasversale diversa da quella del corpo a colonna della stessa, al fine di aumentare l'effetto di dissipazione del calore.
Per raggiungere detto obiettivo, la presente invenzione fornisce una lampada a prova di esplosione avente un meccanismo di dissipazione del calore comprendente una base della lampada, un dissipatore di calore, un mezzo di fissaggio e un modulo d’illuminazione. Il dissipatore di calore comprende un corpo di dissipazione del calore che a sua volta comprende una base ed un blocco della colonna che si estende dal basamento, in cui la dimensione della sezione trasversale è maggiore di quella del blocco della colonna. Tra il basamento e la base della lampada è previsto un mezzo di fissaggio, dove il primo viene avvitato sulla seconda tramite dei mezzi di fissaggio. Il modulo d’illuminazione viene fissato sul blocco della colonna.
L'invenzione presenta i seguenti vantaggi ed effetti tecnici. Primo, rivestendo un mezzo conduttivo del calore tra la superficie esterna del basamento e la parete interna della camera ricevente, l'area del contatto tra la superficie esterna del basamento e la camera ricevente viene aumentata, in modo che l'effetto di trasferimento del calore della stessa venga migliorato. Secondo, assicurando ciascuna delle unità d’illuminazione circonferenzialmente intorno alla superficie del blocco della colonna, il volume complessivo della lampada a prova di esplosione può rimanere costante quando il volume del blocco della colonna viene aumentato, in modo tale che i costi del materiale e di fabbricazione possano essere ridotti. Terzo, fissando ciascuna delle unità d’illuminazione al'intero di ciascuna scanalatura dentellata, le unità d’illuminazione possono essere mantenute a debita distanza dal guscio luce, in modo tale che lilluminazione della lampada antideflagrante sia uniforme. Quarto, è possibile modificare il design del dissipatore di calore della lampada antideflagrante in base alle esigenze dell'utente, senza rifacimento e stampaggio della stessa, in modo tale che i costi ed i tempi necessari per i disegni dei modelli, delle certificazioni e di produzione possano essere significativamente ridotti, il che può ridurre la quantità di lampade e anche di coperchi conservati. Quinto, le unità d’illuminazione possono essere fissate sul blocco della colonna del dissipatore di calore sia parzialmente che circonferenzialmente, per ottenere differenti curve di distribuzione della luce tali che il dissipatore di calore possa essere scambiato secondo le diverse esigenze d’illuminazione delle aree, in modo da ottenere la curva di distribuzione della luce desiderata per la lampada a prova di esplosione e tale che la luce fornita dalle unità d’illuminazione possa essere utilizzata efficacemente per risparmiare energia e costi. Sesto, la dimensione, la profondità e l'angolo delle scanalature dentellate può essere variato secondo le esigenze dei diversi tipi di sorgenti luminose e in base alla quantità d’illuminazione, in modo tale che la luce emanata dalle unità d’illuminazione possa avere vari angoli e direzioni, senza produrre effetti d’illuminazione differenti una volta che le unità d’illuminazione sono fissate sul blocco della colonna.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI FIG. 1 è una vista in sezione trasversale di una lampada antideflagrante convenzionale dotata di un meccanismo di dissipazione del calore;
FIG. 2 è una vista esplosa di una prima forma di realizzazione della presente invenzione;
FIG. 3 è una vista prospettica che mostra l’assemblato della prima forma di realizzazione della presente invenzione;
FIG. 4 è una vista prospettica del dissipatore di calore della prima forma di realizzazione della presente invenzione;
FIG. 5 è una vista in sezione trasversale di una prima forma di realizzazione assemblata della presente invenzione;
FIG. 6 mostra un primo blocco della colonna della prima forma di realizzazione della presente invenzione;
FIG. 7 mostra un secondo blocco della colonna della prima forma di realizzazione della presente invenzione;
FIG. 8 mostra un terzo blocco della colonna della prima forma di realizzazione della presente invenzione;
FIG. 9 mostra un quarto blocco della colonna della prima forma di realizzazione della presente invenzione;
FIG. 10 mostra lo stato dell "utilizzo della prima forma di realizzazione della presente invenzione;
FIG. 11 è una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione della presente invenzione;
FIG. 12 è una vista in sezione trasversale della terza forma di realizzazione assemblata della presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE
Viene fornita di seguito, facendo riferimento ai disegni allegati, una descrizione dettagliata delle forme di realizzazione della presente invenzione. Si può comprendere che la descrizione ed i disegni allegati vengono fomiti solo a scopo illustrativo ma non limitano l'obiettivo della presente invenzione.
Facciamo riferimento alle fig, dalla 2 alla 4, che mostrano, rispettivamente, la vista esplosa, entro una vista prospettica assemblata, di una prima forma di realizzazione della presente invenzione e la vista prospettica del dissipatore di calore. La presente invenzione fornisce una lampada a prova di esplosione dotata di un meccanismo di dissipazione del calore (1), comprendente una base della lampada (10), un dissipatore di calore (20), un mezzo di fissaggio (202) e un modulo d’illuminazione (30).
Un’estremità della base della lampada (10) è provvista di una camera di ricezione (Ila) mentre faltra estremità della stessa è dotata di una camera della componente elettronica (12), come mostrato in fig. 5.
Il dissipatore di calore (20) comprende un corpo di dissipazione del calore (201) e una pluralità di alette di dissipazione (23). Il primo (201) comprende un basamento (21) ed un blocco della colonna (22). Il basamento (21) entra all’interno di una stanza di ricezione(lla). Il blocco della colonna (21) ha la forma esterna di un blocco multi-taglio, un blocco della colonna circolare o un blocco a palla rotonda, ma non è limitato a tali forme. Il blocco della colonna (21) si estende dal basamento (21), la cui dimensione della sezione trasversale è maggiore della dimensione della sezione trasversale del blocco della colonna (22). La superficie del blocco della colonna (22) comprende una pluralità di scanalature dentellate (221) e ciascuna di tali dentellature scanalate (221) è disposta in modo da circondare detto blocco (22). Ogni aletta di dissipazione del calore (23) si estende dalla superficie esterna della base della lampada (10) ed è disposta in modo da irradiare a partire da essa stessa.
I mezzi di fissaggio (202) comprendono una sezione filettata interna (202 la) e una porzione filettata esterna (2022a). La porzione filettata interna (202 la) prende forma in corrispondenza della parete interna della camera di ricezione (Ila) della base della lampada (10), mentre la porzione filettata esterna (2022a) è formata sulla superficie esterna del basamento (21). La porzione filettata interna (202 la) viene accoppiata alla porzione filettata esterna (2022a) per il fissaggio in modo tale che il basamento (21) venga fissato saldamente alla base della lampada (10).
II modulo d’illuminazione (30) comprende una pluralità di unità d’illuminazione (31), ciascuna di tali unita’ di illuminazione (31) è un LED (331). Ognuna di esse è fissata allintero di ciascuna delle scanalature dentellate (221). La camera della componente elettronica (12) e’ predisposta per ricevere un driver di una componente di attivazione della lampada (30).
La lampada antideflagrante (1) comprende, inoltre, un mezzo conduttivo del calore 40 (come illustrato in fìg.5), una guscio luce (50), un anello di copertura (60) ed un coperchio (70). Il mezzo conduttore del calore (40) viene disposto tra la superficie esterna del basamento (21) e la parete interna della camera di ricezione (11a) per aumentare l'area di contatto tra la superficie esterna del basamento (21) e la camera di ricezione (Ila), tale che l'effetto del trasferimento del calore venga migliorato. Il guscio luce (50) è fissato alla base della lampada (10) e copre il blocco della colonna (22) in modo tale che la luce emessa da ciascuna delle unità d’illuminazione (30) emani luce verso il guscio luce. L'anello di copertura (60) copre la base della lampada (10) in corrispondenza del guscio luce (50) in modo da costringere il guscio luce (50) a collegarsi alla base della lampada (10). Il coperchio (70) viene coperto sulla base della lampada (10) in corrispondenza della camera della componente elettronica (12).
Fig. 5 mostra una vista in sezione trasversale dellassemblamento della prima forma di realizzazione della presente invenzione. Poiché ciascuna delle unità d’illuminazione (31) è fissata direttamente all'interno di ciascuna delle scanalature dentellate (221) del blocco della colonna (22) e dal momento che la dimensione della sezione trasversale di quest’ultimo (22) è inferiore alla dimensione trasversale del basamento (21), quest’ultimo ha una capacità di accumulo termico maggiore, affinché il calore generato dalle unità d’illuminazione (31) sia trasferito dal blocco della colonna (22) al basamento (21) ad un ritmo veloce e, infine, essere ulteriormente trasferito da quest’ultimo (21) a ciascuna delle alette di dissipazione del calore (23) della base della lampada (10), attraverso la porzione filettata esterna (2022a), in modo tale che lo scambio termico con l'aria possa avvenire con ciascuna delle alette di dissipazione del calore (23) per trasferire il calore all'aria e ottenere, così, un rapido effetto di raffreddamento che abbassi la temperatura delle unità d’illuminazione (31) per una migliore dissipazione del calore e tale che le unità d’illuminazione (31) siano protette dai danni dovuti alla loro alta temperatura, per una maggiore durata utile.
Inoltre, ponendo il mezzo conduttore del calore (40) tra la superficie esterna del basamento (21) e la parete interna della camera di ricezione (11a), l'area di contatto tra la superficie esterna del basamento (21) e la camera di ricezione(l la) può essere aumentata per un migliore effetto del trasferimento del calore.
Inoltre, fissando ciascuna delle unità d’illuminazione (31) all'intemo di ciascuna delle scanalature dentellate (221) del blocco della colonna (22), le unità d’illuminazione (31) possono essere mantenute ad una distanza appropriata dal guscio luce (50), in modo tale che l illuminazione della lampada antideflagrante (l)sia uniforme. Inoltre, si può modificare il design del dissipatore del calore (201) della lampada antideflagrante (1) in base alle esigenze dell'utente, senza rifacimento e stampaggio della stessa, in modo tale che i costi e il tempo necessario per lo stampaggio, le certificazioni e la fabbricazione possano essere significativamente ridotti, il che può ridurre la quantità di basi della lampada (10) e anche di coperchi (70) conservati.
Le figure dalla 6 alla 10 mostrano, rispettivamente, un primo, un secondo, un terzo e un quarto blocco della colonna della prima fonna di realizzazione della presente invenzione e lo stato di utilizzo della stessa. In base alle diverse posizioni delle applicazioni e delle condizioni d’uso, il blocco della colonna (22) può essere progettato con diverse forme e può essere montato assieme ad una differente quantità di unità d’illuminazione (31) sui blocco della colonna (22). Inoltre, queste (31) possono essere fissate sul blocco della colonna (22) parzialmente o circonferenzialmente, in modo da circondarlo, per soddisfare il requisito che diverse applicazioni e il dissipatore di calore (201) possono essere scambiati per generare corrispondentemente diverse curve di distribuzione della luce date dalla lampada antideflagrante (1), che è in grado di produrre diverse intensità d’illuminazione, varie indicazioni luminose di direzione o luci multidirezionali tali da ottenere diversi effetti e applicazioni per un’illuminazione ottimale. Inoltre, è possibile usare la luce fornita dalle unità d’illuminazione (31) in modo efficace ed ottimale, così che possano essere raggiunti gli obiettivi di risparmio energetico e dei costi. Inoltre, secondo le varie esigenze dei diversi tipi di sorgenti luminose e di illuminazione, le scanalature dentellate (221) possono avere diverse dimensioni, profondità e angoli tali che, una volta che le unità d’illuminazione (31) sono fissate sul blocco della colonna (22), la luce emessa dalle unita’ di illuminazione (31) è in grado d’illuminare a diverse angolazioni e direzioni per produrre un’illuminazione migliore.
Fig. 11 mostra una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, che differisce da quella sopramenzionata per il fatto che l'unità d’illuminazione (31) può essere una lampada al sodio ad alta pressione, una lampada di alogenuro di metallo o altri tipi di lampada. L'unità d’illuminazione (31) è collegata e fissata entro la fessura dentellata (221) in modo tale che in caso di danneggiamento della stessa unità essa possa essere rimossa per la sostituzione direttamente dal blocco della colonna (22) del dissipatore di calore (20), in modo da facilitare il montaggio e la sostituzione dell’unità d’illuminazione (3 1) con facilità e riducendo così il tempo richiesto per l’assemblaggio.
Fig. 12 mostra una vista in sezione trasversale di una terza forma di realizzazione della presente invenzione, che differisce da ciascuna delle precedenti, in cui una sporgenza (llb) viene utilizzata per la camera ricevente (Ila) della base della lampada (10) mostrata in fig. 2, una sezione filettata interna (202 lb) viene ora utilizzata per la porzione filettata interna (202 la) di fig. 2 ed una porzione filettata esterna (2022b) viene ora utilizzata per la porzione filettata esterna (2022a) di fig. 2. La sporgenza (llb) sporge dalla base della lampada (10) e la porzione filettata esterna (2022b) è fonnata sulla superficie esterna della sporgenza (llb). Il basamento (21) è provvisto di una scanalatura d’apertura (211) corrispondente alla sporgenza (1 lb). La porzione filettata interna (202 lb) è formata su una parete interna della scanalatura di apertura (211). La porzione filettata interna (202 lb) è agganciata alla porzione filettata esterna (2022b) in modo tale che la sporgenza (llb) sia saldamente fissata entro la fessura d’apertura (211) del basamento (21) e tale che quest’ultima e la base della lampada (10) siano fissate saldamente tra loro.
Detto ciò, si può comprendere che la lampada antideflagrante, dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, della presente invenzione ha un’applicabilità industriale e rappresenta un passo in avanti nell’ innovazione e nell’inventiva. Inoltre, la struttura della presente invenzione non è riportata in qualsiasi tecnica o pubblicazione nota, la presente invenzione è conforme ai requisiti di brevettabilità e l'ambito dell'invenzione è definito nelle rivendicazioni allegate.
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Una lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione di calore (1), comprendente: - una base della lampada (10); - un dissipatore di calore (20) comprendente un corpo di dissipazione del calore (201), detto corpo di dissipazione del calore (201) a sua volta comprende un basamento (21) ed un blocco della colonna (22) montato su detto basamento (21), in cui la dimensione della sezione trasversale di detto basamento (21) è maggiore di quella della sezione trasversale di detto blocco della colonna (22), e - un mezzo di fissaggio (202) disposto tra il basamento (21) e la base della lampada (10); detto basamento (21) è avvitato sulla base della lampada (10) tramite detto mezzo di fissaggio (202), e - un modulo d’illuminazione (30) fissato sul detto blocco della colonna (22).
- 2. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, in base alla rivendicazione 1, in cui detta base della lampada (10) comprende inoltre una camera di ricezione (Ila), e detto mezzo di fissaggio (202) comprende una porzione filettata interna (202 la) formata su una parete interna di detta camera di ricezione (Ila), e una porzione filettata esterna (2022a) fonnata sulla superfìcie esterna del basamento (21); in cui detta porzione filetata interna (202 la) è abbinata a quella esterna (2022a) per il fissaggio.
- 3. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, in base alla rivendicazione 1, in cui detta base della lampada (10) comprende una sporgenza (1 lb) che protende dalla stessa; il basamento (21) è provvisto di una scanalatura d’apertura (21 1) corrispondente a detta sporgenza (1 lb); detto mezzo di fissaggio (202) comprende una porzione filetata interna (202 lb) ricavata su una parete interna di detta apertura (21 1) ed una porzione filettata esterna (2022b) ricavata sulla superficie esterna di detta sporgenza (1 lb), in cui detta porzione filettata interna (202 lb) è abbinata con quella esterna (2022b) per il fissaggio.
- 4. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, secondo la rivendicazione 1, in cui deto modulo d’illuminazione (30) comprende almeno un’unità d’illuminazione (31), una superficie di deto blocco della colonna (22) comprende una scanalatura dentellata (221) e detta unità d’illuminazione (31) è fissata all'interno di deta scanalatura dentellata (221).
- 5. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, secondo la rivendicazione 1, in cui deto modulo d’illuminazione (30) comprende ima pluralità di unità d’illuminazione (31), la superficie di detto blocco della colonna (22) comprende una pluralità di scanalature dentellate (221) disposte circonferenzialmente e ciascuna di dette pluralità di unità d’illuminazione (31) è fissata airintemo di detta scanalatura dentellata (221).
- 6. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, secondo le rivendicazioni 4 o 5, in cui detta unità d’illuminazione 31 è unLED (311).
- 7.La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, secondo la rivendicazione 4, in cui detta unità d’illuminazione (31) è una lampada a sodio ad alta pressione o una lampada di alogenuro di metallo.
- 8. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, secondo la rivendicazione 1, in cui detto blocco della colonna (22) presenta la forma esterna di un blocco multi-taglio, un blocco della colonna circolare o un blocco a palla rotonda.
- 9. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, secondo la rivendicazione 2, comprende inoltre un mezzo conduttore del calore (40), detto mezzo conduttore del calore (40) e’ posto tra detta parete interna di detta camera di ricezione (Ila) e la superficie esterna del basamento (21).
- 10. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, secondo la rivendicazione 3, comprende inoltre un mezzo conduttore del calore (40), posto tra detta superficie esterna di detta sporgenza (llb) e la parete interna di detta apertura della scanalatura (211).
- 11. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, secondo la rivendicazione 1, comprende inoltre un guscio luce (50); detto guscio di luce (50) è fissato sulla base della lampada (10) e copre detto blocco della colonna (22).
- 12. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione di calore, secondo la rivendicazione 11, comprende inoltre un anello di copertura (60); detto anello di copertura (60) coprendo detta base della lampada (10) in corrispondenza di detto guscio luce (50) in modo da costringere quest’ultimo a collegarsi a detta base della lampada (10).
- 13. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore secondo la rivendicazione 1, in cui detto dissipatore di calore (20) comprende, inoltre, una pluralità di alette di dissipazione del calore (23); ciascuna di tali alette di dissipazione del calore (23) si estende da una superficie esterna di detta base della lampada (10) ed è disposta in modo da irradiare a partire da lì stesso.
- 14. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione di calore, secondo la rivendicazione 1, in cui detta base della lampada (10) comprende una camera della componente elettronica (12) presente su una sua estremità lontana dal basamento (21).
- 15. La lampada antideflagrante dotata di un meccanismo di dissipazione del calore, secondo la rivendicazione 14, comprende inoltre un coperchio (70); detto coperchio (70) viene coperto su detta base della lampada (10) in corrispondenza di detta camera della componente elettronica (12).
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