ITPD970041A1

ITPD970041A1 - LIGHTING EQUIPMENT WITH FORCED AIR CIRCULATION

Info

Publication number: ITPD970041A1
Application number: IT97PD000041A
Authority: IT
Inventors: Sara Betteto
Original assignee: Sara Betteto
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 1998-09-05
Also published as: IT1291425B1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un apparecchio per illuminazione, ed in modo particolare un apparecchio per illuminazione secondo il preambolo della prima rivendicazione . The present invention relates to a lighting fixture, and in particular a lighting fixture according to the preamble of the first claim.

Svariati tipi di apparecchi per illuminazione sono comunemente utilizzati per distribuire un flusso luminoso, fornito da apposite lampade, in un ambiente circostante. La maggior parte delle lampade hanno una temperatura di lavoro estremamente elevata, per cui il loro funzionamento è associato alla produzione di una notevole quantità di calore; in pratica, la maggior parte dell'energia elettrica assorbita dalle lampade (circa il 90%) è dissipata sotto forma di calore, mentre solo una minima parte (circa il 10%) è utilizzata per produrre il flusso luminoso. L'aria calda riscaldata dalle lampade sale immediatamente verso l'alto dell'ambiente; pertanto, tale calore non contribuisce nella stagione fredda al riscaldamento delle parti inferiori dell'ambiente normalmente utilizzate dalle persone. Analogamente, anche il calore somministrato dagli impianti di riscaldamento si concentra principalmente nelle, parti superiori dell'ambiente, creando una distribuzione non uniforme della temperatura. Various types of lighting fixtures are commonly used to distribute a luminous flux, provided by special lamps, in a surrounding environment. Most of the lamps have an extremely high working temperature, so their operation is associated with the production of a considerable amount of heat; in practice, most of the electricity absorbed by the lamps (about 90%) is dissipated in the form of heat, while only a small part (about 10%) is used to produce the luminous flux. The hot air heated by the lamps rises immediately to the top of the room; therefore, this heat does not contribute in the cold season to the heating of the lower parts of the environment normally used by people. Similarly, the heat supplied by the heating systems is concentrated mainly in the upper parts of the environment, creating an uneven distribution of temperature.

E' noto un apparecchio per illuminazione del tipo da terra che preleva aria dalla parte superiore dell'ambiente, la riscalda facendola passare in prossimità della lampada e la reimmette nella parte inferiore dell'ambiente con una circolazione forzata, recuperando così in parte il calore prodotto dalla lampada e dall'eventuale impianto di riscaldamento. In particolare, l'aria entra nella parte alta di un tubo, passa attraverso un doppio vetro dove assorbe calore dalla lampada, passa attraverso un resistore di riscaldamento ed è aspirata da una ventola e spinta verso l'esterno. A floor-standing lighting fixture is known which takes air from the upper part of the room, heats it by passing it near the lamp and re-introduces it to the lower part of the room with a forced circulation, thus partially recovering the heat produced. from the lamp and any heating system. In particular, the air enters the upper part of a tube, passes through a double glass where it absorbs heat from the lamp, passes through a heating resistor and is sucked in by a fan and pushed outwards.

Un inconveniente dell'apparecchio per illuminazione sopra descritto è costituito dal fatto che il calore prodotto dalla lampada non è utilizzato in .modo ottimale; in particolare, l'aria calda all'esterno del doppio vetro si disperde nell'ambiente e sale direttamente verso l'alto venendo recuperata solo in minima parte. A drawback of the lighting apparatus described above is constituted by the fact that the heat produced by the lamp is not used in an optimal way; in particular, the hot air outside the double glazing is dispersed into the environment and rises directly upwards, being recovered only in a minimal part.

Inoltre, la struttura a doppio vetro per il passaggio dell'aria in prossimità della lampada limita fortemente la libertà di disegno dell'apparecchio per illuminazione, condizionandone pesantemente l'aspètto estetico. Furthermore, the double-glazed structure for the passage of air near the lamp strongly limits the freedom of design of the lighting fixture, heavily influencing its aesthetic aspect.

Scopo della presente invenzione è di ovviare ai suddetti inconvenienti. Per raggiungere tale scopo è previsto un apparecchio per illuminazione come descritto nella prima rivendicazione. The object of the present invention is to obviate the aforementioned drawbacks. To achieve this object, a lighting fixture as described in the first claim is provided.

L'apparecchio per illuminazione della presente invenzione permette di recuperare in modo ottimale sostanzialmente tutto il calore prodotto dalle lampade. Inoltre, tale sistema di circolazione forzata dell'aria riporta verso il basso anche l'aria calda prodotta da qualsiasi altra fonte di calore (ad esempio dagli impianti di riscaldamento, dalle persone, dagli elettrodomestici) , garantendo una maggiore uniformità della temperatura ambientale. L'apparecchio per illuminazione in accordo con la presente invenzione permette di ottenere un considerevole risparmio energetico, con una riduzione delle spese di riscaldamento sino al 50%. The lighting apparatus of the present invention allows substantially all the heat produced by the lamps to be recovered in an optimal manner. Furthermore, this forced air circulation system also brings down the hot air produced by any other heat source (for example from heating systems, people, household appliances), ensuring greater uniformity of the ambient temperature. The lighting fixture in accordance with the present invention allows to obtain a considerable energy saving, with a reduction of heating costs up to 50%.

Il moto d’aria in prossimità delle lampade permette inoltre di eliminare i cattivi odori ed in particolare il fumo di sigaretta; ciò evita anche il surriscaldamento delle lampade, prolungandone la durata. The movement of air near the lamps also allows the elimination of bad smells and in particular cigarette smoke; this also avoids overheating of the lamps, extending their life.

Infine, la struttura in accordo con la presente invenzione non influisce sull'aspetto esteriore dell'apparecchio per illuminazione, permettendo di ottenere effetti estetici di notevole pregio. Finally, the structure in accordance with the present invention does not affect the external appearance of the lighting fixture, allowing to obtain aesthetic effects of considerable value.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'apparecchio per illuminazione secondo la presente invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di una sua forma di realizzazione preferita, data a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento all'unica figura allegata che illustra tale apparecchio per illuminazione in una vista schematica. Further characteristics and advantages of the lighting fixture according to the present invention will emerge from the following description of a preferred embodiment thereof, given by way of non-limiting example, with reference to the only attached figure which illustrates this lighting fixture in a schematic view.

La figura mostra un apparecchio per illuminazione 5, in particolare del tipo da terra (o a stelo); la presente invenzione si presta comunque ad essere realizzata anche con apparecchi per illuminazione di altro tipo, come un lampadario da soffitto, un'applique da parete, una lampada da tavolo. L'apparecchio per illuminazione 5 è comunemente utilizzato in un ambiente interno, ma non si esclude la sua utilizzazione all'esterno, ad esempio in prossimità di tavoli di locali pubblici (bar, ristoranti) disposti all'aperto anche nella stagione fredda. The figure shows a lighting fixture 5, in particular of the floor (or stand) type; however, the present invention also lends itself to being realized with other types of lighting devices, such as a ceiling chandelier, a wall light, a table lamp. The lighting fixture 5 is commonly used indoors, but its use outdoors is not excluded, for example near tables in public places (bars, restaurants) arranged outdoors even in the cold season.

L'apparecchio per illuminazione 5 include un condotto 10, ad esempio un elemento tubolare avente un'altezza di circa 2m, che termina ad una sua estremità superiore ed inferiore a forma di imbuto con, rispettivamente, una bocca di aspirazione 15 ed una bocca di emissione 20; quando l'apparecchio per illuminazione 5 è in uso, il tubolare 10 è disposto verticalmente, in modo che la bocca di aspirazione 15 si trovi al di sopra della bocca di emissione 20, posta generalmente in prossimità di un pavimento. The lighting apparatus 5 includes a duct 10, for example a tubular element having a height of about 2m, which ends at one of its upper and lower ends in the shape of a funnel with, respectively, a suction mouth 15 and a suction mouth issue 20; when the lighting fixture 5 is in use, the tubular 10 is arranged vertically, so that the suction mouth 15 is above the emission mouth 20, generally located near a floor.

L'apparecchio per illuminazione 5 è adatto ad essere utilizzato con una o più lampade 25, preferibilmente di tipo alogeno; in alternativa, sono utilizzabili lampade ad incandescenza (lampadine) di tipo diverso, ad esempio a filamento di tungsteno con gas inerte, lampade al neon, o altre sorgenti di luce artificiale equivalenti. In particolare, una parte superiore del tubolare 10 presenta una struttura esterna filettata, sulla quale è avvitato (ad esempio a 50cm dall'estremità superiore) un elemento 30 per il supporto meccanico ed il collegamento elettrico delle lampade 25; tipicamente, l'elemento di supporto 30 comprende tre sedi 35, ad esempio zoccoli filettati, distanziate tra loro di 120° rispetto ad un asse del tubolare 10, ciascuna dei quali alloggia una lampada 25 corrispondente . The lighting apparatus 5 is suitable for use with one or more lamps 25, preferably of the halogen type; alternatively, incandescent lamps (light bulbs) of different types can be used, for example with tungsten filament with inert gas, neon lamps, or other equivalent artificial light sources. In particular, an upper part of the tubular 10 has an external threaded structure, onto which an element 30 for the mechanical support and electrical connection of the lamps 25 is screwed (for example at 50cm from the upper end); typically, the support element 30 comprises three seats 35, for example threaded sockets, spaced apart by 120 ° with respect to an axis of the tubular 10, each of which houses a corresponding lamp 25.

Il tubolare 10 è impegnato in prossimità della sua estremità inferiore in una base 40 che è appoggiata a terra e funge da sostegno per l'intero apparecchio per illuminazione 5. Nella base 40, in corrispondenza della bocca di emissione 20, sono realizzate una o più feritoie 45 che mettono in comunicazione il tubolare 10 con l'ambiente circostante. In prossimità della bocca di emissione 20 è disposta una ventola 50 con relativo motorino di azionamento (con una portata ad esempio di 80ra<3>/h) che convoglia aria dalla bocca di aspirazione 15 alla bocca di emissione 20. In alternativa, la ventola 50 è disposta in posizione diversa, ad esempio in prossimità della bocca di aspirazione 15, oppure sono utilizzati altri dispositivi equivalenti. Dalla base 40 fuoriesce un cavo di alimentazione 55 terminante con un connettore 60 per connettere l'apparecchio per illuminazione 5 ad una rete di alimentazione elettrica. In serie al cavo di alimentazione 55 è collegata un'unità di comando 63 che include un dispositivo (ad esempio un interruttore) per attivare selettivamente l'apparecchio per illuminazione 5. The tubular 10 is engaged near its lower end in a base 40 which rests on the ground and acts as a support for the entire lighting fixture 5. In the base 40, in correspondence with the emission mouth 20, one or more slots 45 which put the tubular 10 in communication with the surrounding environment. Proximity to the emission mouth 20 is a fan 50 with relative drive motor (with a flow rate of, for example, 80ra <3> / h) which conveys air from the suction mouth 15 to the emission mouth 20. Alternatively, the fan 50 is arranged in a different position, for example near the suction mouth 15, or other equivalent devices are used. From the base 40 emerges a power cable 55 ending in a connector 60 for connecting the lighting fixture 5 to an electrical power supply network. A control unit 63 is connected in series with the power cable 55 which includes a device (for example a switch) for selectively activating the lighting fixture 5.

Attorno alle lampade 25 è disposto un elemento di protezione 65 che include un vetro diffusore 70 a forma sostanzialmente di superficie laterale tronco-conica; un bordo minore del diffusore 70 termina con un labbro introflesso 75 che è fissato all'estremità superiore del tubolare 10 tramite un anello di bloccaggio 80. Sul tubolare 10, in corrispondenza di un bordo maggiore del diffusore 70, è avvitato un anello di sostegno 76 che termina con un gradino 81; sul gradino 81 si assesta a battuta un disco cavo 85, preferibilmente in vetro pirex, (sul quale è praticato un taglio radiale per il montaggio) fissato all'anello di sostegno 76 tramite apposite viti (non mostrate in figura). Il raggio del disco 85 è inferiore al raggio del bordo maggiore del diffusore 70, in modo che il disco 85 sia separato dal diffusore 70 per formare un'apertura di aspirazione 87 a forma di corona circolare. L'elemento di protezione 65 si presta comunque ad essere realizzato con una diversa struttura (ad esempio con un disco più grande posizionato al di sotto del bordo maggiore del diffusore, a forma sferica con un'apertura circolare inferiore) ed anche con diversi materiali (ad esempio in vetro trasparente, con una parabola riflettente) . A protection element 65 is arranged around the lamps 25 which includes a diffuser glass 70 substantially in the form of a frusto-conical lateral surface; a minor edge of the diffuser 70 terminates with an inwardly folded lip 75 which is fixed to the upper end of the tubular 10 by means of a locking ring 80. A support ring 76 is screwed onto the tubular 10, in correspondence with a major edge of the diffuser 70 ending with a step 81; a hollow disk 85, preferably in Pyrex glass, (on which a radial cut is made for assembly) is fixed to the support ring 76 by means of suitable screws (not shown in the figure). The radius of the disc 85 is smaller than the radius of the major edge of the diffuser 70, so that the disc 85 is separated from the diffuser 70 to form a suction opening 87 in the shape of a circular crown. The protection element 65 however lends itself to being made with a different structure (for example with a larger disk positioned under the greater edge of the diffuser, spherical in shape with a lower circular opening) and also with different materials ( for example in transparent glass, with a reflective parabola).

L'interno dell'elemento di protezione 65 e del tubolare 10 sono tra loro comunicanti in una zona al di sopra dell'apertura di aspirazione 87. In particolare, sulla superficie laterale dell'imbuto posto in corrispondenza della bocca di aspirazione 15 sono praticate una o più feritoie 89, ad esempio 6 feritoie disposte longitudinalmente e tra loro distanziate di 60° rispetto all’asse del tubolare 10. In forme di realizzazione alternative della presente invenzione, il tubolare 10 si estende ulteriormente al di sopra dell'elemento di protezione 65 in modo che la bocca di aspirazione 15 sia posizionata più in alto., l'elemento di protezione 65 è fissato al di sotto della bocca di aspirazione 15 ed è spaziato dal tubolare 10 per definire un'ulteriore apertura, attraverso la quale l’aria esce dall'elemento di protezione 65, la bocca di aspirazione 15 è disposta all'interno dell'elemento di protezione 65, e simili. The inside of the protection element 65 and of the tubular 10 are mutually communicating in an area above the suction opening 87. In particular, a or more slots 89, for example 6 slots arranged longitudinally and spaced 60 ° from each other with respect to the axis of the tubular 10. In alternative embodiments of the present invention, the tubular 10 extends further above the protection element 65 so that the suction mouth 15 is positioned higher up., the protection element 65 is fixed below the suction mouth 15 and is spaced from the tubular 10 to define a further opening, through which the air exits from the protection element 65, the suction mouth 15 is arranged inside the protection element 65, and the like.

Quando l'apparecchio per illuminazione 5 è attivato, agendo sull'interruttore dell'unità di comando 63, le lampade 25 sono accese e la ventola 50 è posta in funzione. L'aria aspirata per moto convettivo nell'elemento di protezione 65 tramite l'apertura inferiore 87 è riscaldata dalle lampade 25 (e dal tubolare 10), in modo da definire un "serbatoio" di aria calda, ad esempio di 301 ad una temperatura sostanzialmente costante di 70°. Tale aria calda è immessa nel tubolare 10 attraverso le feritoie 89 e si miscela con l’aria esterna forzata nella bocca di aspirazione 15 dalla ventola 50. L'aria nel tubolare 10, ulteriormente riscaldata dal tubolare stesso al passaggio in prossimità delle lampade 25, è quindi aspirata verso la bocca di emissione 20, dove è infine reimmessa nell'ambiente attraverso le feritoie 45. When the lighting apparatus 5 is activated, by acting on the switch of the control unit 63, the lamps 25 are turned on and the fan 50 is activated. The air drawn in by convective motion into the protection element 65 through the lower opening 87 is heated by the lamps 25 (and by the tubular 10), so as to define a "reservoir" of hot air, for example 301 at a temperature substantially constant of 70 °. This hot air is introduced into the tubular 10 through the slits 89 and mixes with the external air forced into the suction mouth 15 by the fan 50. The air in the tubular 10, further heated by the tubular itself as it passes near the lamps 25, it is then aspirated towards the emission mouth 20, where it is finally reintroduced into the environment through the slits 45.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, l’apparecchio per illuminazione 5 include un resistore 90 (ad esempio di 200Ω) disposto nel tubolare 10, ad esempio appena al di sotto della bocca di aspirazione 15, per riscaldare ulteriormente l'aria forzata verso la bocca di emissione 20. In a preferred embodiment of the present invention, the lighting apparatus 5 includes a resistor 90 (for example of 200Ω) disposed in the tubular 10, for example just below the suction mouth 15, to further heat the forced air towards the emission mouth 20.

Preferibilmente, l'unità di copiando 63 è costituita da una centralina’ per controllare il funzionamento dell'apparecchio per illuminazione 5. Ad esempio, l'unità di comando 63 include un variatore per controllare l'intensità del flusso luminoso emesso dalle lampade 25, un dispositivo temporizzatore (timer) per programmare l'accensione e/o lo spegnimento automatico dell'apparecchio per illuminazione 5 ad un'orario prestabilito. In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, l'unità di comando 63 include un dispositivo elettronico per attivare diverse modalità operative dell'apparecchio per illuminazione 5. Ad esempio, è previsto un funzionamento di tipo "diurno-invernale" in cui sono attivate solo le lampade 25 e la ventola 50 (con il resistore 90 disinserito), un funzionamento di tipo "notturno-invernale" in cui sono attivate solo il resistore 90 e la ventola 50 (con le lampade 25 spente), un funzionamento di tipo "estivo" in cui sono attivate solo le lampade 25. Inoltre,- l'unità di comando 63 include preferibilmente un dispositivo di termoregolazione per mantenere la temperatura ambientale, mostrata tramite un apposito visualizzatore, ad un valore prefissato; in particolare, se la temperatura rilevata è superiore al valore prefissato, l'unità di comando 63 interrompe il funzionamento della ventola 50,· mentre in caso contrario esso attiva il resistore 90. Preferably, the copying unit 63 consists of a control unit for controlling the operation of the lighting fixture 5. For example, the control unit 63 includes a dimmer for controlling the intensity of the luminous flux emitted by the lamps 25, a timer device for programming the automatic switching on and / or switching off of the lighting fixture 5 at a predetermined time. In a preferred embodiment of the present invention, the control unit 63 includes an electronic device for activating different operating modes of the lighting apparatus 5. For example, a "day-winter" type of operation is provided in which they are activated only the lamps 25 and the fan 50 (with the resistor 90 off), a "night-winter" type of operation in which only the resistor 90 and the fan 50 are activated (with the lamps 25 off), a " summer "in which only the lamps 25 are activated. Furthermore, - the control unit 63 preferably includes a thermoregulation device for maintaining the ambient temperature, shown by means of a suitable display, at a predetermined value; in particular, if the detected temperature is higher than the predetermined value, the control unit 63 stops the operation of the fan 50, while otherwise it activates the resistor 90.

L'unità di comando 63 è disposta esternamente alla base 40; in alternativa è previsto comunque che detta unità 63 sia alloggiata all'interno della base 40 e l'apparecchio per illuminazione 5 sia fornito con un telecomando, non rappresentato, per il controllo delle funzioni previste. The control unit 63 is arranged externally to the base 40; alternatively, however, it is provided that said unit 63 is housed inside the base 40 and the lighting apparatus 5 is supplied with a remote control, not shown, for controlling the functions provided.

Vantaggiosamente, l’apparecchio per illuminazione 5 include ulteriori lampade di emergenza 93, tipicamente di potenza ridotta rispetto alle lampade principali 25, alimentate da una batteria tampone 95, disposta nella base 40 ed attivata in caso di interruzione dell'alimentazione elettrica. Preferibilmente, le lampade di emergenza 93 sono disposte sull'elemento di supporto 30 e sono alloggiate in ulteriori sedi 97, ad esempio zoccoli filettati, distanziate di 120° e sfalsate di 60° rispetto alle sedi 35 delle lampade principali 25. Advantageously, the lighting fixture 5 includes additional emergency lamps 93, typically of reduced power compared to the main lamps 25, powered by a buffer battery 95, arranged in the base 40 and activated in the event of a power failure. Preferably, the emergency lamps 93 are arranged on the support element 30 and are housed in further seats 97, for example threaded bases, spaced by 120 ° and offset by 60 ° with respect to the seats 35 of the main lamps 25.

Ovviamente all'apparecchio per illuminazione sopra descritto un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione, quale definito dalle seguenti rivendicazioni. Obviously, a person skilled in the art, in order to meet contingent and specific needs, may make numerous modifications and variations to the lighting apparatus described above, all of which are however within the scope of the invention, as defined by the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Lighting apparatus (5) comprising a support (30) for housing at least one lamp (25), a duct (10) arranged in proximity to the at least one lamp (25) having an upper suction mouth (15) and a lower emission mouth (20), means (50) for moving air from the suction mouth (15) to the emission mouth (20), the air being sucked through the suction mouth (15), being heated inside the duct (10) and being re-introduced through the outlet (20), characterized in that it comprises conveying means (65), external to the duct (10) and communicating with the interior of the duct (10), arranged in proximity to the at least one lamp (25) to convey further heated air inside of the duct (10).

Lighting apparatus (5) according to claim 1, wherein the conveying means comprises a protective element (65) disposed around the at least one lamp (25) and having a suction opening (87), the interior of the duct (10) being communicating with the interior of the protection element (65) in an area located above the suction opening (87) in a condition of use.

Lighting apparatus (5) according to claim 2, wherein the duct (10) is provided with at least one slot (89) made on one of its lateral surfaces.

Lighting apparatus (5) according to claim 3, wherein the at least one slot (89) is made in proximity to the suction mouth (15).

Lighting fixture (5) according to any one of claims 2 to 4, wherein the protection element (65) includes a diffuser element (70) in the form of a frusto-conical lateral surface fixed, at a minor edge thereof , to the suction mouth (15) and a hollow disk (85) fixed to the duct (10) at a major edge of the diffuser element (70), the disk (85) being separated from said major edge to define the suction opening (87).

6. Lighting apparatus (5) according to any one of claims 1 to 5, in which said means for moving air are constituted by a fan (50) arranged in proximity to the emission mouth

Lighting apparatus (5) according to any one of claims 1 to 6, further comprising a heating resistor (90) disposed inside the conduit (10).

Luminaire (5) according to any one of claims 1 to 7, further comprising a timer device (63) for automatically switching the luminaire (5) on and / or off at a predetermined time.

Luminaire (5) according to claim 7 or 8, further comprising a control unit (63) for selectively activating a first operating mode of the luminaire (5) in which only the at least one lamp is active (25) and the means (50) for forced air circulation, a second operating mode in which only the heating resistor (90) is active and the means (50) for forced air circulation and a third mode operating in which only the at least one lamp (25) is active.

Lighting fixture (5) according to any one of claims 1 to 9, further comprising a thermoregulation device (63) for modifying the operation of the lighting fixture (5) as a function of a comparison between an ambient temperature and a preset temperature.

Luminaire (5) according to claim 10, wherein the thermoregulation device (63) activates the heating resistor (90) when the ambient temperature is lower than the predetermined temperature and deactivates the means (50) for forced circulation air when the ambient temperature is higher than the set temperature.

Luminaire (5) according to any one of claims 1 to 11, wherein the support (30) is further adapted to house at least one emergency lamp (93), the luminaire (5) further comprising a buffer battery (95) to power the at least one emergency lamp (93) in the event of a power failure of the lighting fixture (5).

13. Lighting fixture (5) according to any one of claims 1 to 12 of the floor type in which the duct (10) is engaged in a support base (40) in correspondence with the emission mouth (20), the base support (40) being equipped with at least one further slot (45) to put the duct (10) in communication with a surrounding environment