IT202100027995A1

IT202100027995A1 - Lucernario tubolare

Info

Publication number: IT202100027995A1
Application number: IT102021000027995A
Authority: IT
Inventors: Gennaro Bracale
Original assignee: Solarspot Int S R L
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2023-05-03

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?LUCERNARIO TUBOLARE?

La presente invenzione ha per oggetto un lucernario tubolare.

I lucernari tubolari o, secondo la definizione CIE, rapporto CIE TC-3/38 n?173:2006, guide tubolari di luce naturale, sono dispositivi configurati per portare la luce naturale all?interno di ambienti la cui collocazione nell?edificio in cui si trovano rende difficoltosa o impossibile la loro illuminazione naturale utilizzando lucernari tradizionali e/o finestre.

Tali lucernari tubolari sono essenzialmente formati da un corpo tubolare che si estende tra una prima estremit?, destinata ad essere collocata all?esterno dell?edificio, e una seconda estremit? destinata ad essere collocata all?interno dell?ambiente da illuminare.

In corrispondenza della prima estremit? ? usualmente montato un collettore o captatore di luce che da un lato permette l?ingresso della luce nel corpo tubolare e dall?altro lo protegge dagli agenti esterni, in particolare dagli agenti atmosferici.

In corrispondenza della seconda estremit? pu? essere invece inserito un diffusore comprendente un pannello in materiale traslucido che promuove la diffusione all?ambiente da illuminare della luce trasmessa lungo la superficie interna riflettente dell?elemento tubolare.

I lucernari tubolari di tipo noto possono inoltre comporsi di molteplici e differenti parti (ad esempio di una pluralit? di sezioni tubolari consecutivamente disposte) che vengono assemblate per consentire il collegamento luminoso tra il captatore, posto all?esterno dell?edificio ove riceve la luce naturale, e lo spazio buio interno che si trova in posizione pi? o meno remota, anche non direttamente in comunicazione con l?esterno, ove la luce captata viene trasferita per illuminarlo.

In generale, risulta quindi evidente come l?efficienza di funzionamento del lucernario sia direttamente legata alla sua capacit? di trasferire quanta pi? luce possibile dall?ambiente esterno all?interno dei locali in corrispondenza dei quali vengono posizionate le seconde estremit?.

A tal fine ? necessario poter garantire l?ingresso della massima quantit? di luce possibile all?interno del corpo tubolare attraverso la sua prima estremit?.

In tale contesto ? quindi fortemente sentita la necessit? di sviluppare nuove soluzioni che permettano di ottimizzare la capacit? di trasmissione di luce naturale dei lucernari tubolari, al fine di poter garantire in ogni momento la massima illuminazione possibile agli ambienti interni nei quali sono stati installati.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione ? proporre un lucernario tubolare che superi almeno alcuni degli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, ? scopo della presente invenzione mettere a disposizione un lucernario tubolare in grado di ottimizzare la trasmissione di luce naturale.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un lucernario tubolare, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni.

Secondo la presente invenzione viene mostrato lucernario tubolare per l?illuminazione di una stanza con luce naturale.

Il lucernario comprende essenzialmente un corpo tubolare, una cupola ed un elemento nastriforme.

Il corpo tubolare si estende tra una prima estremit? ed una seconda estremit?.

La prima estremit? definisce un?apertura adatta a ricevere luce naturale, in particolare da un ambiente esterno.

La seconda estremit? ? invece affacciabile ad un ambiente da illuminare.

Il corpo tubolare pu? quindi svilupparsi in modo tale da permettere di portare la luce naturale da un ambiente esterno fino all?ambiente da illuminare.

La cupola ? otticamente trasparente ed ? accoppiata al corpo tubolare a chiusura della prima estremit? in modo tale da lasciare l?apertura completamente libera da ingombro.

l?elemento nastriforme ? accoppiato ad una parete interna della cupola e presenta una superficie riflettente disposta verso l?apertura.

Vantaggiosamente, il lucernario qui descritto e presentato presenta una struttura particolarmente semplice risultando pi? economico e facilmente producibile/installabile, riuscendo per? al contempo anche a migliorare le prestazioni complessive, ovvero la quantit? di luce che viene trasferita dall?ambiente esterno verso l?ambiente da illuminare.

Le rivendicazioni dipendenti, qui incorporate per riferimento, corrispondono a differenti forme di realizzazione dell?invenzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un lucernario tubolare, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 mostra una vista in sezione di un lucernario tubolare presentante almeno le caratteristiche essenziali della presente invenzione; - le figure 2A e 2B mostrano rispettive forme realizzative alternative per il lucernario tubolare con la cupola disaccoppiata mentre le figure 3A e 3B mostrano le medesime forme realizzative in una configurazione d?uso in cui la cupola ? accoppiata alla prima estremit? del corpo tubolare;

- le figure 4A e 4B mostrano una vista dall?alto in due distinte forme realizzative della prima estremit? del corpo tubolare;

- le figure 5A e 5B sono delle viste in sezione prese lungo la linea AA? rispettivamente di figura 4A e 4B;

- le figure 6A e 6B sono delle viste in sezione prese lungo la linea BB? rispettivamente di figura 4A e 4B.

Nelle figure allegate con il riferimento numerico 1 viene genericamente indicato un lucernario tubolare, al quale per semplicit? espositiva verr? fatto riferimento nel seguito della presente descrizione semplicemente come lucernario 1.

Il lucernario 1 pu? comprendere principalmente un corpo tubolare 2, una cupola 3 ed un elemento nastriforme 5.

Il corpo tubolare 2 ? preferibilmente realizzato in alluminio, con in particolare la faccia interna del corpo tubolare riflettente, e presenta in accordo con una possibile forma di realizzazione preferenziale una sezione circolare.

Strutturalmente tale corpo tubolare 2 si estende tra una prima estremit? 2a adatta ad essere affacciata ad un ambiente esterno ed una seconda estremit? 2b affacciabile all?ambiente interno da illuminare.

In particolare, la prima estremit? 2a definisce un?apertura attraverso la quale la luce naturale pu? entrare all?interno del corpo tubolare per poi essere convogliata fino alla seconda estremit? 2b uscendo dalla quale pu? entrare all?interno del locale che si desidera illuminare attraversando una faccia circolare poligonale esterna di un corpo diffusore 4 che, come sar? indicato nel seguito, pu? essere ricompreso nel lucernario 1.

A seconda delle specifiche esigenze di installazione il corpo tubolare 2 pu? presentare un andamento rettilineo o una conformazione pi? complessa, in modo da adattarsi alle dimensioni ed alla struttura dell?edificio sul quale viene installato.

Ad esempio, il corpo tubolare 2 si pu? estendere dal tetto o da una parete esterna dell?edificio ad una camera da illuminare, con un percorso rettilineo oppure deviando per aggirare eventuali ostacoli.

A tal fine, per facilitare la produzione e l?installazione del lucernario 1, il corpo tubolare 2 pu? comprendere una pluralit? di segmenti tubolari reciprocamente giuntati in rispettive porzioni di bordo, in modo tale da poter comporre un corpo tubolare 2 complessivo assemblando elementi distinti fino alla realizzazione della sagoma desiderata.

Come sopra anticipato, per promuovere il trasferimento di quanta pi? luce naturale possibile il corpo tubolare 2 presenta una superficie interna riflettente, in particolare rifinita a specchio.

Tale rifinitura ? preferibilmente definita da un rivestimento multistrato in cui ciascuno strato ? specificatamente configurato per presentare la massima riflessione possibile per specifici valori di lunghezza d?onda.

Sulla prima estremit? 2a del corpo tubolare 2, destinata ad essere posizionata all?esterno (ad esempio sul tetto o su una parete) dell?edificio nel quale il lucernario 1 ? montato, ? applicata la cupola 3.

Tale cupola 3 svolge sia la funzione di collettore di luce che di elemento protettivo per impedire l?ingresso di agenti esterni (per esempio ed in particolare agenti atmosferici) all?interno del corpo tubolare.

In dettaglio la cupola 3 ? otticamente trasparente, in modo tale da non ostacolare il passaggio della luce naturale, ed ? accoppiata al corpo tubolare 2 in modo tale da chiudere la prima estremit? 2a lasciando al contempo libera da ingombro l?apertura.

In altre parole, l?apertura delimitata dal bordo del corpo tubolare 2 in corrispondenza della sua prima estremit? 2a viene lasciata completamente libera in modo tale da non presentare alcun ostacolo al libero passaggio della luce naturale, mentre la cupola 3 (otticamente trasparente) definisce una barriera contro l?ingresso indesiderato di elementi esterni all?interno del corpo tubolare 2.

Al fine di massimizzare la trasmissione di luce naturale la cupola 3 presenta superfici lisce.

Specificatamente la cupola 3 presenta una parete esterna rivolta verso l?ambiente esterno ed una parete interna rivolta verso l?apertura ed entrambe tali pareti sono definite da superfici completamente lisce.

Infatti, la presenza di elementi a rilievo su una o entrambe le superfici della cupola 3 (per esempio delle zigrinature) rappresenterebbe un ostacolo al libero passaggio della luce naturale, riducendo cos? inevitabilmente le prestazioni del lucernario 1.

In accordo con una possibile forma realizzativa, la cupola 3 comprende una calotta sferica o sferoidale 3a ed una porzione di raccordo 3b che svolge la funzione di raccordo tra la calotta sferica 3a e il corpo tubolare 2. Preferibilmente, la porzione di raccordo 3b presenta una struttura sostanzialmente cilindrica o a tronco di cono risultando quindi perfettamente allineata all?andamento del corpo tubolare 2 in corrispondenza della prima estremit? 2a oppure leggermente inclinata (in particolare verso l?interno) rispetto a quest?ultima.

In corrispondenza della seconda estremit? 2b destinata ad essere posizionata all?interno dell?ambiente da illuminare (ad esempio a soffitto o su una parete), pu? invece essere applicato il gi? citato diffusore 4, il quale ? preferibilmente costituito da uno schermo trasparente con particolari propriet? ottiche che lo rendono adatto ad intercettare la luce portata dal corpo tubolare 2 e a diffonderla nell?ambiente da illuminare. La quantit? di luce naturale trasmessa all?ambiente interno tramite il corpo tubolare 2 ? ulteriormente incrementata dalla presenza dell?elemento nastriforme 5, il quale permette di direzionare la luce ricevuta dall?esterno in direzione dell?apertura, convogliandola in questo modo all?interno del corpo tubolare 2.

In dettaglio, l?elemento nastriforme 5 ? accoppiato alla parete interna della cupola 3, preferibilmente in corrispondenza della sua porzione di raccordo 3b ove presente.

Con il termine ?accoppiato? si intende in questo contesto che l?elemento nastriforme ? disposto in corrispondenza della parete interna della cupola, preferibilmente presentando con essa almeno un punto di contatto.

In altre parole, l?elemento nastriforme 5 non ingombra l?apertura definita dalla prima estremit? 2a.

Strutturalmente, come si pu? osservare in particolare nelle figure 6A e 6B, l?elemento nastriforme 5 risulta racchiuso e bloccato in una sua porzione inferiore tra il corpo tubolare 2 (in particolare la prima estremit? 2a di tale corpo tubolare 2) e un elemento di blocco 6 che va in battuta contro la cupola 3 e si dispone in appoggio ad un anello di pre-assemblaggio 7. In particolare, l?elemento di blocco 6 pu? essere una guarnizione a tenuta che oltre a permettere di bloccare l?elemento nastriforme nella posizione corretta fornisce anche un utile ostacolo per l?ingresso di umidit? ed agenti esterni all?interno del lucernario 1.

Tale elemento nastriforme 5 presenta una superficie riflettente disposta verso l?apertura, in modo tale da riflettere la luce incidente all?interno della prima estremit? 2a per poterla cos? convogliare lungo il corpo tubolare 2. Specificatamente, la superficie riflettente ? conformata in modo tale da definire una pluralit? di prismi e preferibilmente tali prismi sono delle lenti di Fresnel conformate in modo tale da reindirizzare i raggi luminosi che compongono la luce naturale in direzione dell?apertura, convogliandoli cos? all?interno del corpo tubolare 2.

Vantaggiosamente, per evitare di ostacolare l?ingresso di luce naturale in corrispondenza della porzione di cupola 3 in cui ? installato, l?elemento nastriforme 5 presenta una superficie esterna (opposta alla superficie riflettente) affacciata alla parete interna della cupola 3, quindi verso l?ambiente esterno, otticamente trasparente.

In questo modo la luce naturale pu? complessivamente passare attraverso l?elemento nastriforme 5 in maniera direzionale solo quando arriva attraverso la porzione di cupola 3 alla quale ? accoppiato mentre la luce incidente sulla superficie interna riflettente viene invece reindirizzata verso l?apertura definita dalla prima estremit? 2a.

In alte parole, la superficie riflettente dell?elemento nastriforme 5 che ? affacciata internamente al lucernario 1 presenta un elevato indice di riflessione, mentre la sua superficie esterna affacciata verso l?ambiente esterno presenta un elevato indice di trasmissione.

L?elemento nastriforme 5 definisce quindi un sistema ottico riflettenterifrangente che ottimizza le prestazioni del lucernario 1 aumentando la quantit? di luce naturale che quest?ultimo ? in grado di convogliare dall?ambiente esterno all?ambiente da illuminare.

Variando la dimensione/estensione dell?elemento nastriforme 5 ? possibile quindi modulare la quantit? di luce naturale che viene riflessa all?interno del corpo tubolare 2 andando a sommarsi a quella gi? normalmente entrante al suo interno.

In generale, l?elemento nastriforme 5 pu? presentare un?altezza complessiva che ? ricompresa tra 1/3 ed 1/2 di una corrispondente altezza della cupola 3.

Vale a dire che l?elemento nastriforme 5 si estende lungo la parete interna della cupola fino ad un?altezza compresa fra 1/3 ed 1/2 di quella totale della cupola 3 stessa.

Preferibilmente tale altezza coincide con quella della porzione di raccordo 3b quando presente.

In accordo con una possibile forma realizzativa l?elemento nastriforme 5 definisce operativamente un prolungamento di una porzione del corpo tubolare 2 lungo la parete interna della cupola 3.

In altre parole, l?elemento nastriforme si estende sviluppantesi all?interno della cupola 3 a partire dal bordo della prima estremit? 2a o comunque in corrispondenza di tale bordo.

In questo contesto l?elemento nastriforme pu? essere accoppiato, eventualmente anche accoppiato in maniera reversibile, al bordo della prima estremit? 2a (come illustrato nelle gi? citate figure 6A e 6B) e sporge da esso estendendosi all?interno della cupola 3.

Alternativamente, l?elemento nastriforme 5 pu? essere direttamente accoppiato alla parete interna della cupola 3 risultando quindi svincolato dal corpo tubolare 2 e quindi posizionabile anche in modo tale da risultare separato e distaccato da quest?ultimo.

Anche il posizionato esatto dell?elemento nastriforme 5 cos? come le sue caratteristiche dimensionali possono essere determinate in funzione dello specifico contesto di installazione del lucernario 1, vale a dire a seconda delle caratteristiche specifiche della luce naturale con la quale tale lucernario 1 dovr? operare.

Secondo un aspetto del presente lucernario 1, illustrato nelle figure 2A, 3A, 4A, 5A e 6A, l?elemento nastriforme 5 presenta un andamento ondulato.

In altre parole, l?elemento nastriforme 5 ? corrugato a formare in corrispondenza della parete interna della cupola 3 una successione pi? o meno regolare di onde.

Tale caratteristica semplifica il processo produttivo del lucernario 1 in quanto permette all?elemento nastriforme 5 di meglio adattarsi all?andamento complessivo della parete interna della cupola 3

Alternativamente, come invece illustrato nelle figure 2B, 3B, 4B, 5B e 6B, l?elemento nastriforme 5 pu? essere conformato ed applicato in modo tale da aderire alla parete interna della cupola seguendone completamente il profilo.

Preferibilmente, il lucernario 1 comprende ulteriormente anche un vassoio trasparente anticondensa accoppiato al corpo tubolare 2 in corrispondenza della seconda estremit? 2b e configurato per ostruire il passaggio di aria dal basso verso la cupola 3.

Vale a dire che il vassoio ? installato in prossimit? della seconda estremit? 2b risultando distale rispetto alla prima estremit? 2a.

Preferibilmente, qualora il corpo tubolare 2 sia del tipo a multisegmento, ovvero ? formato dall?accoppiamento di una pluralit? di segmenti tubolari, il vassoio anticondensa ? interposto tra due segmenti tubolari adiacenti, preferibilmente tra un primo segmento tubolare ed un secondo segmento tubolare definente la seconda estremit? 2b.

Vale a dire che il vassoio ? accoppiato al segmento tubolare che definisce di fatto la parte terminale del lucernario 1, ovvero quella che si affaccia all?ambiente da illuminare.

Preferibilmente, i materiali utilizzabili per realizzare il vassoio comprendono varie tipologie disponibili di resine termoplastiche ed anche termofusibili nelle loro ordinarie e specifiche formulazioni, ad esempio: policarbonati o poliesteri.

Vantaggiosamente, la presenza del vassoio evita la formazione di condensa sulla cupola 3 e permette di ridurre la quantit? di energia termica dispersa verso l?esterno.

L?adozione dei materiali indicati per la realizzazione del vassoio ha inoltre l?ulteriore vantaggio di conferire ai sistemi che sono dotati di tale vassoio significativi miglioramenti riduttivi del rischio di rapida propagazione del fuoco in caso di incendio.

Vantaggiosamente, la presente invenzione raggiunge gli scopi proposti superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota mettendo a disposizione dell?utente un lucernario tubolare dalla struttura semplice ed economica che fornisce elevati livelli prestazionali, permettendo in questo modo di illuminare in maniera ottimale gli ambienti interni di un edificio mediante luce naturale.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Lucernario tubolare per l?illuminazione di una stanza con luce naturale, detto lucernario comprendendo:

- un corpo tubolare (2) estendentesi tra una prima estremit? (2a) definente un?apertura atta a ricevere luce naturale ed una seconda estremit? (2b) affacciabile ad un ambiente da illuminare;

- una cupola (3) otticamente trasparente, detta cupola (3) essendo accoppiata al corpo tubolare (2) a chiusura della prima estremit? (2a) in modo tale da lasciare detta apertura completamente libera da ingombro; - un elemento nastriforme (5) accoppiato ad una parete interna di detta cupola (3) e presentante una superficie riflettente disposta verso l?apertura.

2. Lucernario secondo la rivendicazione 1, in cui la cupola (3) comprende una calotta sferica (3a) ed una porzione di raccordo (3b) atta a congiungere la calotta sferica (3a) ad un bordo della prima estremit? (2a), preferibilmente detto elemento nastriforme (5) essendo accoppiato alla cupola (3) in corrispondenza della porzione di raccordo (3b).

3. Lucernario secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la cupola (3) presenta una parete interna ed una parete esterna, dette pareti esterna e interna essendo lisce.

4. Lucernario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?elemento nastriforme (5) definisce un prolungamento di una porzione del corpo tubolare (2) lungo la parete interna della cupola (3).

5. Lucernario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?elemento nastriforme (5) presenta un?altezza compresa tra 1/3 ed 1/2 di una corrispondente altezza della cupola (3).

6. Lucernario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?elemento nastriforme (5) presenta un andamento ondulato.

7. Lucernario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta superficie riflettente ? conformata in modo tale da definire una pluralit? di prismi.

8. Lucernario secondo la rivendicazione 7, in cui detti prismi sono delle lenti di Fresnel conformate in modo tale da reindirizzare raggi luminosi in direzione dell?apertura.

9. Lucernario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?elemento nastriforme (5) presenta una superficie esterna opposta alla superficie interna ed affacciata alla cupola (3), detta superficie esterna essendo otticamente trasparente in modo tale da permettere un ingresso di luce naturale da un ambiente esterno verso l?apertura attraverso detto elemento nastriforme (5).

10. Lucernario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un vassoio trasparente anticondensa accoppiato al corpo tubolare (2) in corrispondenza della seconda estremit? (2b), detto vassoio essendo configurato per ostruire il passaggio di aria dal basso verso detta cupola (3).

11. Lucernario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo tubolare (2) comprende una pluralit? di segmenti tubolari giuntati in rispettive porzioni di bordo.

12. Lucernario secondo la rivendicazione 11 quando dipendente dalla 10, in cui il vassoio ? interposto tra due segmenti tubolari adiacenti, preferibilmente tra un primo segmento tubolare ed un secondo segmento tubolare definente la seconda estremit? (2b).

13. Lucernario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo tubolare (2) presenta una superficie interna rifinita a specchio.

14. Lucernario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un elemento diffusore (4) accoppiato alla seconda estremit? (2b) di detto corpo tubolare (2)