ITVI20070285A1 - Apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione riguarda, in generale, un apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata e, in particolare, si riferisce ad una lampada fluorescente a struttura compatta, cui viene aggiunta una sorgente luminosa a diodi LED per ridurre il tempo di accensione dell'intero apparecchio.

Le lampade fluorescenti a risparmio energetico di tipo "CFL" stanno trovando sempre maggiore diffusione sul mercato, grazie alle elevate prestazioni che sono in grado di raggiungere; in particolare, tali lampade sono in grado di far risparmiare circa l'80% di energia a parità di flusso luminoso emesso e, inoltre, la vite utile delle lampade fluorescenti a risparmio energetico "CFL" può aumentare addirittura di 10 volte, rispetto alle lampade tradizionali.

Le uniche caratteristiche negative di questi prodotti, dal punto di vista delle loro prestazioni, riguardano l'indice di resa cromatica, che risulta inferiore rispetto alle normali lampadine a incandescenza o alogene, e soprattutto il tempo di riscaldamento necessario al raggiungimento dell'emissione luminosa nominale.

Per quanto riguarda il problema della resa cromatica, lo stesso può essere risolto intervenendo sulla formulazione delle polveri fluorescenti utilizzate per trasformare le radiazioni ultraviolette all'interno del tubo in emissione visibile; attualmente, al prezzo di una leggera riduzione di efficienza, è possibile infatti ottenere una resa cromatica paragonabile a quella delle lampade incandescenti o alogene.

Tuttavia, il problema relativo al tempo di riscaldamento prima di raggiungere un livello di illuminazione soddisfacente è di gran lunga il più fastidioso e questo fatto relega in pratica l'utilizzo delle lampade fluorescenti ad applicazioni che prevedono un prolungato tempo di accensione continuativo (quale l'illuminazione dei giardini). Nella figura 1A allegata è mostrato, a titolo di esempio, un grafico cartesiano riportante l'andamento del flusso luminoso F, in funzione del tempo t, rilevato su una lampadina a risparmio energetico di tipo "CFL" da 20W di tipo tradizionale.

E' chiaro dal suddetto grafico che occorrono quasi 5 minuti per il raggiungimento di un'emissione di flusso luminoso nominale, mentre il flusso luminoso iniziale emesso è pari a circa il 25%, rispetto a quello nominale.

Tale effetto risulta particolarmente sgradevole, in particolare, in quei locali ove è breve il tempo di permanenza dell'utilizzatore, quali bagni, corridoi, vani scale, ecc.

Scopo della presente invenzione è, quindi, quello di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati e, in particolare, quello di realizzare un apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico, che, oltre a presentare un consumo energetico sostanzialmente limitato, consenta, al contempo, di raggiungere rapidamente e pressoché immediatamente il livello di illuminamento nominale.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata, che risulti altresì estremamente sicuro ed altamente affidabile.

Ulteriore scopo dell'invenzione è quello di realizzare un apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata, che presenti altresì una struttura estremamente compatta e costi totali sostanzialmente contenuti, in virtù dei vantaggi conseguiti.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti da un apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata, secondo la rivendicazione 1 allegata.

Ulteriori caratteristiche tecniche di dettaglio dell'apparecchio di illuminazione, secondo la presente invenzione, sono descritte nelle rivendicazioni successive.

In modo vantaggioso, l'invenzione prevede di abbinare ad una sorgente luminosa fluorescente una sorgente luminosa a LED di opportuna potenza, in modo da ottenere un duplice contributo nel raggiungimento immediato di un flusso luminoso soddisfacente e pari a circa l'80% di quello nominale; le sorgenti a LED raggiungono infatti l'emissione nominale in pochi ms. Abbinando dunque le due sorgenti luminose in un unico corpo è possibile ottenere un apporto immediato di luce all'accensione ed una conseguente riduzione del tempo necessario per raggiungere il livello di illuminamento nominale.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione saranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue, riferita ad una forma di realizzazione esemplificativa e preferita, ma non limitativa, dell'apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico, secondo l'invenzione, e dai disegni annessi, in cui:

- la figura 1A mostra un grafico cartesiano dell'andamento del flusso luminoso, in funzione del tempo, rilevato su una lampadina a risparmio energetico di tipo "CFL" da 20W, di tipo tradi zionale;

- la figura 1B mostra un grafico cartesiano sperimentale dell'andamento nel tempo del flusso luminoso emesso da un apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione rapida, realizzato secondo la presente invenzione; - la figura 2 è una vista laterale dell'apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata, secondo la presente invenzione;

- la figura 3 è una vista in pianta dall'alto dell'apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata, secondo la presente invenzione;

- la figura 4 è una vista laterale parziale dell'apparecchio di illuminazione artificiale di cui alle figure 2 e 3, secondo l'invenzione;

la figura 5 è una vista prospettica dell'apparecchio di illuminazione artificiale di cui alla figura 4, secondo l'invenzione;

- la figura 6 mostra uno schema a blocchi funzionale dell'apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata, secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle figure menzionate, la soluzione realizzativa proposta è quella di prevedere l'utilizzo di due tipologie di sorgenti luminose da assemblare su un'unica struttura centrale 10 di contenimento, a supporto dei contatti elettrici laterale il ed inferiore 12.

In particolare, superiormente alla struttura centrale 10 ed internamente ad un collare sagomato 13, che si sviluppa sostanzialmente sul perimetro di tale struttura 10, è posizionato un tubo fluorescente 14, mentre, più internamente e centralmente allo sviluppo del tubo fluorescente 14, è installata una lampada a LED 15, variamente sagomata.

Tale struttura è la più semplice da realizzare e consente di ottenere un apporto immediato di luce all'accensione, con conseguente riduzione dell'intervallo di tempo necessario per raggiungere 11 livello di illuminamento nominale dell'ambiente.

A tale proposito, il grafico sperimentale di figura 1B riporta l'andamento nel tempo del flusso luminoso (riferimento FL1) emesso da un apparecchio per l'illuminazione artificiale realizzato come appena descritto, confrontato con gli andamenti del flusso luminoso emesso, rispettivamente, da una lampada fluorescente a risparmio energetico standard (riferimento FL2) e da una lampada alogena (riferimento FL3) .

Inoltre, sempre secondo l'invenzione, una volta raggiunto il flusso nominale, un circuito elettronico di temporizzazione 16, alimentato dalla rete elettrica 17 e posto all'interno della struttura di contenimento 10, provvede ad interrompere l'alimentazione alla lampada a LED 15, agendo sull'alimentatore 18 della suddetta lampada a LED 15, in modo che, a questo punto, si spenga la sorgente a diodi LED 15 e si mantengano gli assorbimenti di corrente ed i flussi luminosi caratteristici della sorgente fluorescente 14, quest 'ultima pilotata dal circuito di stabilizzazione del flusso di corrente (ballast ) 19.

In pratica, in tal modo, si abbinano i vantaggi delle sorgenti luminose a LED con quelli delle sorgenti luminose fluorescenti, in quanto l'apparecchio di illuminazione secondo l'invenzione permette un raggiungimento immediato dei livelli di illuminamento nominali (caratteristica tipica della sorgente a diodi LED 15) e, al contempo, un consumo ridotto, rispetto alle altre tipologie di sorgenti di illuminazione, un conseguente risparmio energetico ed un lungo periodo di funzionamento (caratteristiche tipiche del tubo fluorescente 14).

In effetti, l'apparecchio di illuminazione secondo l'invenzione raggiunge immediatamente circa l'80% del flusso nominale ed una successiva oscillazione della luminosità, pur se presente dopo il raggiungimento dell'emissione del flusso luminoso nominale, non risulta sostanzialmente percepibile all'occhio umano, in quanto trascurabile rispetto alla componente fondamentale; tuttavia, anche questa componente può essere totalmente eliminata introducendo, eventualmente, un controllo più sofisticato nel circuito elettronico di pilotaggio dell'apparecchio presente all'interno della struttura centrale 10.

Una soluzione realizzativa alternativa a quella descritta prevede di realizzare la sorgente fluorescente (tubo o spirale 14) e la sorgente a LED 15 all'interno di una singola calotta, che funge da elemento contenitivo sia per il tubo fluorescente 14 che per i diodi LED della sorgente 15.

Questa seconda soluzione realizzativa, completa anch'essa di circuito elettronico atto ad interrompere l'alimentazione alla lampada a LED 15, una volta raggiunta l'emissione del flusso luminoso nominale, può garantire anche un più rapido raggiungimento della temperatura di esercizio ed una più rapida e maggiore emissione luminosa dalla sorgente fluorescente 14.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche dell'apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata, che è oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

E' chiaro infine che è possibile introdurre varianti realizzative all'apparecchio di illuminazione in questione, senza uscire dai principi che sono alla base dell'idea inventiva, così come è possibile che nella pratica attuazione dell'invenzione i materiali, le forme e le dimensioni potranno essere scelti a seconda delle esigenze tecniche.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio per l'illuminazione artificiale a risparmio energetico e ad accensione immediata comprendente una struttura di contenimento e supporto (10), a cui è connesso almeno un elemento (11, 12) che funge da contatto elettrico, caratterizzato dal fatto che superiormente a detta struttura di contenimento e supporto (10) sono poste almeno una sorgente luminosa di tipo fluorescente (14) ed almeno una sorgente luminosa a diodi LED (15), di opportuna potenza, dette sorgenti luminose (14, 15) essendo abbinate e connesse entrambe ad almeno un contatto elettrico (11, 12) dell'apparecchio di illuminazione, atto ad essere collegato alla rete di alimentazione elettrica (17), dette sorgenti luminose (14, 15) essendo funzionalmente interagenti al fine di ottenere il raggiungimento immediato, all'atto dell'accensione dell'apparecchio, di un flusso luminoso soddisfacente per l'utilizzatore .
2. 2. Apparecchio di illuminazione come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta sorgente luminosa di tipo fluorescente (14) è costituita da almeno un tubo o spirale fluorescente, connesso elettricamente alla rete di alimentazione (17) tramite un circuito (19) di stabilizzazione (ballast) del flusso di corrente elettrica.
3. 3. Apparecchio di illuminazione come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta sorgente luminosa a diodi LED (15) è posta internamente a detta sorgente luminosa di tipo fluorescente (14).
4. 4. Apparecchio di illuminazione come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta sorgente luminosa a diodi LED (15) è posta centralmente a detta struttura di contenimento e supporto (10) dell'apparecchio.
5. 5. Apparecchio di illuminazione come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura di contenimento e supporto (10) contiene un circuito elettronico, comprendente almeno un dispositivo temporizzatore (16), atto a pilotare i mezzi di alimentazione elettrica (18) di detta sorgente luminosa a diodi LED (15) in modo da interrompere l'alimentazione elettrica a detta sorgente luminosa a diodi LED (15) dopo un intervallo di tempo prefissato a partire dall'accensione dell'apparecchio di illuminazione, detto intervallo di tempo prefissato essendo corrispondente al tempo necessario al raggiungimento dell'emissione, da parte di detto apparecchio di illuminazione, di un livello di flusso luminoso nominale, atto a fornire un illuminamento adeguato e sufficiente all'interno di un ambiente.
6. 6. Apparecchio di illuminazione come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che, all'atto dell'accensione, si ottiene l'emissione di almeno l'80% di detto livello di flusso luminoso nominale .
7. 7. Apparecchio di illuminazione come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta sorgente luminosa fluorescente (14) e detta sorgente luminosa a diodi LED (15) sono contenute all'interno di almeno un elemento di contenimento.