ITRN20130039A1 - Dispositivo di accensione per lampade a scarica. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa alla domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: “DISPOSITIVO DI ACCENSIONE PER LAMPADE A SCARICA”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo di accensione per lampade a scarica.

Nei dispositivi per l’accensione delle lampade a scarica, secondo criteri tecnici noti e diffusi da tempo, è necessaria la presenza almeno di uno “starter” accenditore e di un reattore che, agendo congiuntamente, determinano una sovratensione negli elettrodi, contenuti nel tubo della lampada assieme ad un gas; tale sovratensione innesca una scarica elettrica che ionizza il gas presente nel tubo, producendo l’emissione di radiazione luminosa.

Dopo l’accensione, la lampada passa al normale funzionamento, nel quale il reattore assume la funzione di stabilizzatore della corrente elettrica assorbita, rendendo uniforme e stabile la radiazione luminosa emessa.

Tale schematico funzionamento è da ricondurre essenzialmente a punti luce di tipo tradizionale, che si avvalgono di un reattore composto da un nucleo di lamierini ferromagnetici riuniti a pacco, sul quale è avvolta una bobina di conduttore metallico, alimentata da corrente alternata prevalentemente fornita dalle reti elettriche pubbliche; essendo il carico del reattore fortemente induttivo, risulta in genere necessaria l'aggiunta, nel circuito di alimentazione della lampada, di un condensatore di rifasamento.

Sebbene tale tecnologia sia tuttora ampiamente diffusa, sia per gli innumerevoli impianti ancora in esercizio, ma anche per nuove realizzazioni riguardanti particolarmente l'illuminazione di strade e strutture all'aperto, sono state adottate diverse soluzioni alternative, mirate a superare difetti e limiti dei reattori ferromagnetici; tali limitazioni consistono essenzialmente in una certa rumorosità durante il funzionamento causata da vibrazioni del pacco lamellare, nella scarsa tolleranza delle oscillazioni di tensione presenti sulle reti elettriche nei vari momenti della giornata, in una accentuata dispersione termica, con conseguenti diminuzioni della durata dei componenti, e soprattutto nel basso rendimento energetico complessivo ottenibile con tali reattori.

Nella tecnica attuale, sono andati così diffondendosi dispositivi elettronici alternativi, quali ad esempio l'alimentatore autooscillante, che non necessita nè dell’accenditore (o starter), potendosi avvalere di una tensione di innesco prodotta al proprio interno, nè del condensatore di rifasamento, risultando il fattore di potenza sufficientemente elevato; inoltre, il rendimento complessivo del punto luce risulta considerevolmente superiore a quello che si ottiene con l'impiego dei reattori ferromagnetici.

Altri dispositivi utilizzano un circuito di controllo elettronico per variare la frequenza e la tensione di alimentazione della lampada, rendendo tali parametri ottimali per le varie fasi che si succedono, quali riscaldamento dei filamenti, scarica iniziale, funzionamento stabile o variazioni della luminosità della lampada.

In generale, le suddette varie tipologie di dispositivi elettronici per l'alimentazione delle lampade a scarica, quantunque in possesso di elevate qualità funzionali, mal sopportano la prolungata esposizione agli agenti atmosferici, particolarmente alle temperature elevate che si verificano nei sistemi di illuminazione stradale o di aree all'aperto, con rendimento energetico e prestazioni tecniche che degradano rapidamente nel tempo, fino a dover provvedere ad una loro precoce sostituzione.

Un altro inconveniente non trascurabile è costituito dal costo elevato di tali dispositivi elettronici; tali peculiarità fanno si che a tutt'oggi trovino ancora largo impiego i tradizionali reattori ferromagnetici.

Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare le limitazioni e gli inconvenienti sopra menzionati.

Il trovato, quale esso è caratterizzato dalle rivendicazioni, raggiunge lo scopo mediante l’impiego di un reattore che dispone di un nucleo in materiale ferromagnetico ricotto, di forma toroidale, sul quale è presente un traferro di adeguato dimensionamento.

Il principale vantaggio ottenuto mediante il presente trovato consiste essenzialmente nel fatto che il rendimento energetico complessivo del punto luce raggiunge un valore elevato, quindi con costi energetici di esercizio contenuti.

Un altro vantaggio è dovuto al fatto che il reattore non subisce diminuzioni del rendimento e delle prestazioni tecniche durante l'esercizio in ambiente esterno ed al caldo, nè risente delle oscillazioni di tensione presenti sulle reti elettriche, garantendo quindi una durata superiore rispetto sia ai dispositivi di alimentazione elettronici che ai dispositivi comprendenti reattori ferromagnetici tradizionali.

Un ulteriore vantaggio è costituito dal fatto che l'elevata affidabilità funzionale e la lunga durata del trovato assicurano una significativa economia per la ridotta manutenzione richiesta dagli impianti sui quali è installato.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del trovato saranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano un esempio non limitativo di esecuzione, in cui:

- la figura 1 illustra uno schema a blocchi del trovato;

- la figura 2 illustra un componente del trovato in vista dall’alto, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre; - le figure 3 e 4 illustrano in sezione radiale lo stesso componente di cui in figura 2 secondo due possibili varianti realizzative.

Un dispositivo di accensione per lampade a scarica comprende almeno un accenditore (1) ed un reattore ferromagnetico (3), costituito da almeno un nucleo toroidale (5), dotato di almeno un traferro (5a), e da almeno una bobina elettrica (4) che avvolge il nucleo toroidale (5); tale conformazione del reattore ferromagnetico (3) consente di ottenere un rendimento energetico elevato perdurante nel tempo, da cui consegue un corrispondente miglior rendimento del dispositivo (10) e della lampada (20) a cui viene associato.

In una preferita versione realizzativa del trovato, illustrata schematicamente in figura 1, il dispositivo (10) di accensione comprende un condensatore (2) di rifasamento della corrente assorbita dalla lampada (20) e dal reattore ferromagnetico (5).

Il nucleo toroidale (5) può essere realizzato in vari modi: può essere composto da uno o più lamierini in materiale ferromagnetico avvolti a spirale su se stessi, come si vede in figura 4, da lamierini a pacco in materiale ferromagnetico, secondo quanto illustrato nelle figure 2 e 3, o anche in materiale ferromagnetico massiccio. La ricottura del materiale ferromagnetico dopo la realizzazione del traferro (5a) assicura in ogni caso il miglioramento delle caratteristiche magnetiche del nucleo, con riduzione delle perdite per isteresi magnetica.

La bobina (4) elettrica è in rame. In una possibile variante realizzativa, la bobina (4) elettrica è in alluminio o in un altro materiale conduttore, in modo da rendere meno pesante il reattore ferromagnetico (3) nel suo complesso.

La bobina (4) elettrica, così come illustrato nelle figure 2, 3 e 4, può essere accoppiata al nucleo toroidale (5) mediante uno strato di resinatura (4a) che conferisce maggior compattezza all’insieme delle parti, assicurando al reattore ferromagnetico (3) minor rumorosità per vibrazioni, maggiore isolamento e maggior resistenza alla corrosione da agenti atmosferici.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di accensione per lampade a scarica, comprendente almeno un accenditore (1), caratterizzato dal fatto di comprendere un reattore ferromagnetico (3), costituito da almeno un nucleo toroidale (5), dotato di almeno un traferro (5a), e da almeno una bobina elettrica (4) che avvolge il nucleo toroidale (5).
2. 2. Dispositivo di accensione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un condensatore (2), atto a rifasare la corrente assorbita dalla lampada (20) e dal reattore ferromagnetico (3).
3. 3. Dispositivo di accensione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il nucleo toroidale (5) è composto da almeno un lamierino avvolto a spirale su se stesso in materiale ferromagnetico.
4. 4. Dispositivo di accensione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il nucleo toroidale (5) è composto da lamierini a pacco in materiale ferromagnetico.
5. 5. Dispositivo di accensione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il nucleo toroidale (5) è in materiale ferromagnetico massiccio.
6. 6. Dispositivo di accensione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la bobina elettrica (4) è in rame.
7. 7. Dispositivo di accensione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la bobina elettrica (4) è in alluminio.
8. 8. Dispositivo di accensione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la bobina elettrica (4) è associata al nucleo toroidale (5) mediante uno strato di resinatura (4a).
9. 9. Procedimento di realizzazione di un dispositivo di accensione, comprendente almeno un accenditore (1) ed un reattore ferromagnetico (3), costituito da almeno un nucleo toroidale (5), dotato di almeno un traferro (5a), e da almeno una bobina elettrica (4) che avvolge il nucleo toroidale (5), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una fase di ricottura del nucleo toroidale dopo la realizzazione del traferro (5a).