IT202100028142A1 - Dispositivo e metodo di controllo di un sistema di illuminazione e sanificazione - Google Patents

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IT202100028142A1
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IT102021000028142A
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Bevilacqua Carlotta Francesca Isolina Maria De
Andrea Gallucci
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Artemide Spa
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?DISPOSITIVO E METODO DI CONTROLLO DI UN SISTEMA DI ILLUMINAZIONE E SANIFICAZIONE?
La presente invenzione ? relativa ad un dispositivo e un metodo di controllo di un sistema di illuminazione che integra funzioni di illuminazione e di sanificazione (disinfettante, antibatterica, eccetera).
? noto impiegare lampade UV (in particolare che emettono nella banda UV-C) con funzione di sanificazione, essendo la luce UV-C in grado di deattivare o eliminare microorganismi patogeni.
D?altra parte, la luce UV-C non ? idonea all?illuminazione di ambienti, oltre ad avere effetti potenzialmente pericolosi anche sugli esseri umani, se non adeguatamente controllata.
? noto anche che certe radiazioni luminose nel campo del visibile, in particolare nella zona del viola, possono avere effetti disinfettanti. Sono quindi noti apparecchi di illuminazione che includono una sorgente luminosa che emette luce viola di specifica lunghezza d?onda con funzione disinfettante, combinata con una sorgente luminosa che emette una luce complementare per dare luce bianca.
In generale, gli apparecchi di illuminazione noti dotati anche di sorgenti UV-C e/o di sorgenti di luce viola con funzione di sanificazione non sono pienamente soddisfacenti.
In particolare, sorge il problema di un controllo sicuro delle emissioni potenzialmente pericolose per gli utilizzatori. Infatti, non solo le radiazioni UV, ma anche la luce viola avente lunghezza d?onda idonea alla funzione di sanificazione pu? essere nociva, in particolare se gli utenti sono esposti per tempi prolungati e/o a intensit? elevata.
Scopo della presente invenzione ? quello di superare gli inconvenienti dell?arte nota, fornendo in particolare un dispositivo e un metodo di controllo di un sistema di illuminazione e sanificazione che sia semplice ed affidabile e pienamente efficiente e sicuro.
La presente invenzione ? dunque relativa ad un dispositivo e un metodo di controllo di un sistema di illuminazione e sanificazione come definiti rispettivamente nelle annesse rivendicazioni 1 e 10.
L?invenzione fornisce un dispositivo e un metodo di controllo di un sistema di illuminazione e sanificazione semplice ed affidabile e pienamente efficiente e sicuro. In particolare, il dispositivo e il metodo di controllo dell?invenzione assicurano che la sorgente di sanificazione, potenzialmente pericolosa per gli utenti, sia attivata solo in condizioni di piena sicurezza.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione del seguente esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:
? la figura 1 ? una vista schematica di un sistema di illuminazione e sanificazione dotato di un dispositivo di controllo in accordo al trovato;
? la figura 2 ? una vista schematica del dispositivo di controllo dell?invenzione.
In figura 1 ? indicato nel suo assieme con 1 un sistema di illuminazione con funzioni di illuminazione e di sanificazione, operante per esempio in un ambiente (uno o pi? locali).
Il sistema di illuminazione 1 comprende almeno una lampada 2 che include almeno una sorgente di sanificazione 3, che emette una radiazione in grado di svolgere una funzione di sanificazione, come per esempio una radiazione UV, in particolare UV-C, o luce viola avente lunghezza d?onda compresa tra 380 e 430 nm.
La lampada 2 pu? includere una o pi? sorgenti di sanificazione 3, anche diverse tra loro (ad esempio, una o pi? sorgenti UV e una o pi? sorgenti di luce viola); opzionalmente, la lampada 2 pu? comprendere anche una o pi? sorgenti 4 di luce visibile che emettono luce bianca, da sole e/o in combinazione con rispettive sorgenti di luce viola.
Il sistema di illuminazione 1 pu? comprendere una pluralit? di lampade 2, anche diverse tra loro cio? dotate di sorgenti di sanificazione 3 diverse e/o di sorgenti 4 di luce visibile diverse.
Per esempio (ma non necessariamente), il sistema di illuminazione 1 comprende una o pi? lampade del tipo descritto nella domanda italiana di brevetto n.
102020000010399.
Nel seguito, per semplicit?, si far? riferimento a un sistema di illuminazione 1 con una singola lampada 2 dotata di una sorgente di sanificazione 3, ma resta inteso che l?invenzione trova attuazione anche con pi? lampade 2 e/o pi? sorgenti di sanificazione 3.
Il sistema di illuminazione 1 comprende un dispositivo di controllo 5 collegato alla lampada 2 e che controlla la lampada 2 e in particolare la sorgente di sanificazione 3 per evitare rischi alla salute degli utenti eventualmente esposti all?emissione della sorgente di sanificazione 3. Con rifermento anche alla figura 2, il dispositivo di controllo 5 comprende in particolare una scheda 10 a circuito stampato, comprendente:
un ingresso alimentazione 11 per la connessione a un?alimentazione, per esempio un?alimentazione a 12-48 V in corrente continua;
un ingresso sensore 12 collegato a un sensore di presenza 13, per esempio un sensore PIR (sensore a infrarossi passivo);
un ingresso sensori esterni 14 per il collegamento a ulteriori sensori 15 esterni, per esempio uno o pi? ulteriori sensori di presenza e/o sensori di apertura porta e/o un sensore di consenso (attivabile per esempio tramite una chiave o un codice di sblocco);
una prima uscita 16 di contatto rel? per il collegamento a un LED di segnalazione visiva 17;
una seconda uscita 18 di contatto rel? per il collegamento a un segnalatore sonoro 19 (cicalino o buzzer);
una terza uscita 20 di contatto rel? di sanificazione in corso;
una quarta uscita 22 di contatto rel? per il collegamento in serie a un driver 23 della sorgente di sanificazione 3;
un ingresso misura corrente 24 per la misura della corrente alla sorgente di sanificazione 3;
un ingresso trasformatore 25 per il collegamento a un trasformatore 26 amperometrico per la misura della corrente primaria del driver 23 della sorgente di sanificazione 3.
L?ingresso alimentazione 11 comprende per esempio una coppia di morsetti 11a, 11b di alimentazione collegati a un alimentatore 27.
L?ingresso sensore 12 comprende tre morsetti 12a, 12b, 12c, tra cui un morsetto 12a di terra, collegati al sensore di presenza 13. Il sensore di presenza 13 ? collocato nell?ambiente in cui si trova il sistema di illuminazione 1 per rilevare la presenza di persone in tale ambiente.
L?ingresso sensori esterni 14 comprende una coppia di morsetti 14a, a4b collegati ai sensori 15, in particolare uno o pi? sensori di apertura porta agenti su rispettive porte dell?ambiente in cui il sistema di illuminazione 1 opera, per rilevare l?apertura di tali porte.
La prima uscita 16 ? l?uscita di un primo rel? 31, in particolare un rel? statico a bassa tensione (max 50V, 100mA), e comprende una coppia di morsetti 16a, 16b collegati al LED di segnalazione visiva 17, che ? collocato in opportuna posizione per inviare un segnale visivo (luce accesa fissa o intermittente) agli utenti.
La seconda uscita 18 ? l?uscita di un secondo rel? 32, in particolare un rel? statico a bassa tensione (max 50V, 100mA), e comprende una coppia di morsetti 18a, 18b collegati al segnalatore sonoro 19, che ? collocato in opportuna posizione per inviare un segnale sonoro agli utenti.
La terza uscita 20 ? l?uscita di un terzo rel? 33 di segnalazione sanificazione in corso (per esempio max 250V, 3A), e comprende una coppia di morsetti 20a, 20b per indicare che la sorgente di sanificazione 3 ? accesa e la sanificazione ? in corso.
La quarta uscita 22 ? l?uscita di un quarto rel? 34 (per esempio max 250V, 3A) collegato in serie al driver 23 della sorgente di sanificazione 3 e comprende una coppia di morsetti 20a, 20b.
L?ingresso misura corrente 24 comprende una coppia di morsetti 24a, 24b collegati alla sorgente di sanificazione 3 per misurare, tramite un sensore amperometrico 35, la corrente al carico lampada (secondario driver), cio? la corrente nella sorgente di sanificazione 3 lato secondario del rispettivo driver 23.
L?ingresso trasformatore 25 comprende un morsetto 25a collegato al trasformatore 26 per la misura della corrente primaria del driver 23 della sorgente di sanificazione 3. L?altro filo del trasformatore 26 ? inserito nel morsetto 12a di terra.
Il dispositivo di controllo 5 ? poi provvisto di un sistema di comunicazione 37, preferibilmente un sistema di comunicazione wireless, per esempio Bluetooth, per comunicare, oltre che con il sensore di presenza 13 e gli altri sensori 15, con un apparecchio 38 remoto, per esempio uno smartphone o altro dispositivo analogo su cui ? caricata un?applicazione (app) dedicata che fornisce un?interfaccia utente con il dispositivo di controllo 5.
Il funzionamento del dispositivo di controllo 5 e quindi del sistema di illuminazione 1, in attuazione del metodo secondo l?invenzione, ? il seguente.
Tramite l?app (e quindi tramite l?apparecchio 38) l?utente pu? selezionare varie funzioni, in particolare:
? test di funzionamento della catena delle sicurezze: tramite l?app si attiva un comando che imposta il dispositivo di controllo 5 in modalit? test. In questa modalit?, se il sensore di presenza 13 e/o uno degli altri sensori 15 (ad esempio, un sensore di apertura porta) rilevano una presenza o l?apertura di una porta:
1) si attiva la prima uscita 16 e si accende il LED di segnalazione visiva 17; in questo modo si esegue un test visivo del corretto funzionamento della catena delle sicurezze, che si attiva istantaneamente in caso di presenza di utenti; e
2) si attiva la seconda uscita 18 e si accende il segnalatore sonoro 19: in questo modo si esegue un test uditivo del corretto funzionamento della catena delle sicurezze, che si attiva istantaneamente in caso di presenza di utenti;
? attivazione delle sanificazione: tramite l?app, oppure tramite un interruttore 39 (per esempio un interruttore tipo bll) si accende la sorgente di sanificazione 3 (o l?intera lampada 2); il dispositivo di controllo 5 fornisce il consenso all?attivazione della sorgente di sanificazione 3.
In particolare, viene mandato dall?app (tramite l?apparecchio 38) o dall?interruttore 39 un comando al dispositivo di controllo 5; dopo un tempo di uscita prefissato (impostabile da app per permettere l?uscita dall?ambiente), il dispositivo di controllo 5 manda un comando indiretto alla sorgente di sanificazione 3. Si chiude il terzo rel? 33 per indicare che la sanificazione ? inserita.
Durante il tempo di uscita il primo rel? 31 (per il LED di segnalazione visiva 17) e il secondo rel? 32 (per il segnalatore sonoro 19) sono attivi, per esempio ad intermittenza. Opzionalmente, ? comunque possibile tacitare da app l?uscita del segnalatore sonoro 19.
Terminato il tempo di uscita il secondo rel? 32 (segnalatore sonoro 19) si spegne e il primo rel? 31 (LED di segnalazione visiva 17) lampeggia ad indicare che la sanificazione ? in corso.
? Disattivazione della sanificazione: la sorgente di sanificazione 3 viene disattivata tramite l?app (apparecchio 38) o l?interruttore 39 oppure per intervento del sensore di presenza 13 o di uno degli altri sensori 15.
Ricevuto il corrispondente segnale, il dispositivo di controllo 5 apre il terzo rel? 33 e il primo rel? 31 per indicare che la sanificazione ? disinserita.
In questa fase viene misurato il valore della corrente al carico (sorgente di sanificazione 3) tramite il sensore amperometrico 35:
1) se la corrente misurata ? inferiore a un valore di soglia preimpostato nel dispositivo di controllo 5, significa che la sorgente di sanificazione 3 (ad esempio, la sorgente di luce viola) ? attivata in modo non pericoloso, oppure ? spenta;
2) se la corrente misurata ? superiore al valore di soglia preimpostato (sorgente di sanificazione 3 attiva oltre il valore di soglia), il dispositivo di controllo 5 invia un comando di riduzione o spegnimento della potenza della sorgente di sanificazione 3 al rispettivo driver 23. La sorgente di sanificazione 3, a seguito di questo comando, si porta nello stato precedente la sanificazione (per esempio uno stato con sorgente di sanificazione 3 spenta o operante al di sotto del valore di soglia). Se anche in questo caso la corrente misurata non si riduce sotto il valore di soglia (che rappresenta un valore di sicurezza per l?esposizione degli utenti), interviene il quarto rel? 34 interrompendo l?alimentazione del driver 23 della sorgente di sanificazione 3.
Il sensore di presenza 13 e gli ulteriori sensori 15 definiscono una catena delle sicurezze, e il dispositivo di controllo 5 ? configurato in modo da rilasciare il consenso all?uso della sorgente di sanificazione 3 solo se la catena delle sicurezze ? chiusa, cio? se tutti i criteri di sicurezza sono soddisfatti.
Se poi durante il funzionamento in modalit? sanificazione (sorgente di sanificazione 3 accesa) il dispositivo di controllo 5 rileva una interruzione della catena delle sicurezze, per esempio la presenza di una persona rilevata dal sensore di presenza 13 o l?apertura di una porta rilevata da uno dei sensori 15, il dispositivo di controllo 5 interrompe la sanificazione, spegnendo la sorgente di sanificazione (o riducendone l?alimentazione al di sotto del valore di soglia di sicurezza).
In caso di malfunzionamento del sistema di comunicazione wireless (o comunque del sistema di comunicazione, che pu? anche essere cablato, tra il dispositivo di controllo 5 e il sensore di presenza 13 e gli altri sensori 15), il dispositivo di controllo 5 ? comunque in grado di garantire la sicurezza degli utenti, perch? il sensore amperometrico 35 monitora la corrente che transita nella sorgente di sanificazione 3 e, se la sorgente ? attiva e viene rilevato un malfunzionamento del sistema di comunicazione, disattiva la sorgente di sanificazione 3.
Ulteriori elementi di sicurezza sono rappresentati dagli avvisi inviati durante la sanificazione tramite il LED di segnalazione visiva 17 e il segnalatore sonoro 19.
Tramite l?app sono disponibili le seguenti impostazioni:
? attivazione del test di funzionamento della catena delle sicurezze;
? impostazione segnalazione sonora on/off;
? autotaratura del valore di soglia della corrente della sorgente di sanificazione;
? impostazione del tempo di uscita prima dell?inserimento della sorgente di sanificazione;
? impostazione del tempo di spegnimento automatico della sanificazione.
Resta infine inteso che al dispositivo e al metodo di controllo qui descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall?ambito delle annesse rivendicazioni.

Claims (14)

RIVENDICAZIONI
1. Dispositivo di controllo (5) per il controllo di un sistema di illuminazione (1) con funzione di sanificazione, comprendente: una scheda (10) a circuito stampato collegabile ad almeno una lampada (2) del sistema di illuminazione (1) dotata di almeno una sorgente di sanificazione (3); almeno un sensore di presenza (13) collegato alla scheda (10) da un sistema di comunicazione (37), per esempio un sistema di comunicazione wireless; un sensore amperometrico (35) collegato alla sorgente di sanificazione (3) per misurare la corrente nella sorgente di sanificazione (3); in cui la scheda (10) ? configurata in modo da disattivare la sorgente di sanificazione (3) o ridurre l?alimentazione alla sorgente di sanificazione al di sotto di un valore di soglia quando il sensore di presenza (13) rileva la presenza di utenti; oppure quando ? rilevato un malfunzionamento del sistema di comunicazione (37) e il sensore amperometrico (35) rileva nella sorgente di sanificazione (3) una corrente superiore al valore di soglia.
2. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 1, comprendente almeno un LED di segnalazione visiva (17) e/o un segnalatore sonoro (19); e in cui la scheda (10) ? configurata in modo da attivare il LED di segnalazione visiva (17) e/o il segnalatore sonoro (19) quando la sorgente di sanificazione (3) ? attiva.
3. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la scheda (10) ? configurata in modo da misurare la corrente nella sorgente di sanificazione (3) tramite il sensore amperometrico (35); e se la corrente misurata ? inferiore al valore di soglia, il dispositivo di controllo (5) non interviene sulla sorgente di sanificazione (3); se la corrente misurata ? superiore al valore di soglia, il dispositivo di controllo (5) invia un comando di riduzione o spegnimento della potenza della sorgente di sanificazione (3) per riportare la sorgente di sanificazione (3) in uno stato di funzionamento precedente la sanificazione; e se la corrente misurata rimane ancora superiore al valore di soglia, il dispositivo di controllo interrompe l?alimentazione alla sorgente di sanificazione (3).
4. Dispositivo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la scheda (10) comprende: un ingresso alimentazione (11) per la connessione a un?alimentazione; un ingresso sensore (12) collegato al sensore di presenza (13); un ingresso sensori esterni (14) per il collegamento a ulteriori sensori (15); un ingresso misura corrente (24) per la misura della corrente alla sorgente di sanificazione (3); un ingresso trasformatore (25) per il collegamento a un trasformatore (26) amperometrico per la misura della corrente primaria di un driver (23) della sorgente di sanificazione (3).
5. Dispositivo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la scheda (10) comprende: una prima uscita (16) di contatto rel? per il collegamento al LED di segnalazione visiva (17); una seconda uscita (18) di contatto rel? per il collegamento al segnalatore sonoro (19); una terza uscita (20) di contatto rel? di sanificazione in corso; una quarta uscita (22) di contatto rel? per il collegamento in serie a un driver (23) della sorgente di sanificazione (3).
6. Dispositivo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di comunicazione (37) ? un sistema di comunicazione wireless comunicante con un apparecchio (38) remoto, per esempio uno smartphone o altro dispositivo analogo, su cui ? caricata un?applicazione dedicata che fornisce un?interfaccia utente con il dispositivo di controllo (5).
7. Dispositivo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la scheda (10) ? configurata in modo da fornire il consenso all?accensione della sorgente di sanificazione (3) a seguito di un comando di accensione inviato da un utente tramite un apparecchio (38) remoto o un interruttore (39), solo se non sono rilevati utenti dal sensore di presenza (13) e/o dagli altri sensori (15).
8. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 7, in cui la scheda (10) ? configurata per fornire il consenso all?attivazione della sorgente di sanificazione (3) dopo un tempo di uscita prefissato.
9. Sistema di illuminazione comprendente almeno una sorgente luminosa che emette luce visibile sostanzialmente bianca, almeno una sorgente luminosa di luce viola con capacit? di sanificazione, e almeno una sorgente UV; e un dispositivo di controllo collegato alle dette sorgenti; caratterizzato dal fatto che il dispositivo di controllo ? un dispositivo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8.
10. Metodo di controllo per controllare un sistema di illuminazione (1) con funzione di sanificazione avente almeno una lampada (2) dotata di almeno una sorgente di sanificazione (3); il metodo di controllo comprendendo le fasi di: rilevare la presenza di utenti nell?ambiente in cui ? installato il sistema di illuminazione (1) tramite almeno un sensore di presenza (13) collegato da un sistema di comunicazione (37), per esempio un sistema di comunicazione wireless, a un dispositivo di controllo (5); monitorare tramite un sensore amperometrico (35) collegato alla sorgente di sanificazione (3) la corrente nella sorgente di sanificazione (3); disattivare la sorgente di sanificazione (3) o ridurre l?alimentazione alla sorgente di sanificazione al di sotto di un valore di soglia quando il sensore di presenza (13) rileva la presenza di utenti; oppure quando ? rilevato un malfunzionamento del sistema di comunicazione (37) e il sensore amperometrico (35) rileva nella sorgente di sanificazione (3) una corrente superiore al valore di soglia.
11. Metodo di controllo secondo la rivendicazione 10, comprendente le fasi di emettere un avviso luminoso e/o un avviso sonoro quando la sorgente di sanificazione (3) ? attiva.
12. Metodo di controllo secondo la rivendicazione 10 o 11, comprendente le fasi di: misurare la corrente nella sorgente di sanificazione (3) tramite il sensore amperometrico (35); se la corrente misurata ? inferiore al valore di soglia, il funzionamento della sorgente di sanificazione (3) non viene modificato; se la corrente misurata ? superiore al valore di soglia, ? inviato un comando di riduzione o spegnimento della potenza della sorgente di sanificazione (3) per riportare la sorgente di sanificazione (3) in uno stato di funzionamento precedente la sanificazione; e se la corrente misurata rimane ancora superiore al valore di soglia, si interrompe l?alimentazione alla sorgente di sanificazione (3).
13. Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 10 a 12, in cui il dispositivo di controllo (5) fornisce il consenso all?accensione della sorgente di sanificazione (3), a seguito di un comando di accensione inviato da un utente tramite un apparecchio (38) remoto o un interruttore (39), solo se non sono rilevati utenti dal sensore di presenza (13) e/o dagli altri sensori (15).
14. Metodo di controllo secondo la rivendicazione 13, in cui il consenso all?attivazione della sorgente di sanificazione (3) ? fornito dopo un tempo di uscita prefissato.
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