CH655219A5 - Dispositivo permettente di economizzare l'energia elettrica di illuminazione. - Google Patents

Description

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RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo permettente di economizzare l'energia elettrica di illuminazione, destinato ad essere associato a una singola lampada o a un gruppo di lampade riunite in un unico insieme, caratterizzato da ciò che comprende congegni destinati ad attenuare automaticamente l'energia luminosa emessa dalla lampada stessa, rispettivamente dal gruppo di lampade, in funzione dell'intensità luminosa dell'ambiente che lo circonda.

2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che esso è conformato in modo da poter essere avvitato tra un portalampada e la lampada.

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che esso è conformato in modo da poter essere incorporato in un portalampada.

4. Dispositivo secondo la rivendicazione I, caratterizzato da ciò che esso è conformato in modo da poter essere incorporato nella lampada.

5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto gruppo di lampade riunite in un unico insieme è costituito da un lampadario, caratterizzato da ciò che è conformato in modo da poter essere disposto nel circuito elettrico del lampadario in corrispondanze dell'intelaiatura che regge il lampadario del rosone applicato al soffitto o di una lampada del lampadario stesso.

6. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che esso è conformato in modo da poter essere disposto in un punto qualsiasi del circuito di alimentazione della lampada o del gruppo di lampade, situato nell'ambiente illuminato dalla lampada rispettivamente dal gruppo di lampade.

7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato da ciò che esso è elettronico e comprende una cellula fotoelettrica destinata a ricevere la luce dall'ambiente circondante la lampada rispettivamente il gruppo di lampade attraverso una apertura (6) regolabile in funzione del grado di attenuazione desiderato.

8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato da ciò che esso comprende un involucro esterno (2) e un contenitore interno (3) forati con fori coassiali (6, 6') e girevoli angolarmente l'uno rispetto all'altro per variare la quantità di luce che penetra all'interno per illuminare la cellula fotoelettrica (7); in detto contenitore interno essendo disposto un circuito stampato (4) portante i componenti elettronici del dispositivo.

9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato da ciò che detti componenti elettronici comprendono un diac (TI), un triac (T2), un filtro formato da un condensatore (CI) e due bobine (LI, L2) per eliminare i disturbi provocati dall'accensione del triac ed un condensatore (C3) alimentato dalla caduta di tensione ai capi di resistenze (RI, R2 e R5) ed avente una capacità scelta in modo che quando essa raggiunga una tensione prefissata di circa 30 Volt, il diac (TI) innesti il triac (T2) e la lampada (5), rispettivamente il gruppo di lampade, si accenda; il tutto essendo congegnato in modo che variando la corrente di carica di detto condensatore (C3) si anticipi o ritardi il conseguimento di detta tensione prefissata ai capi di detto condensatore (C3) e di conseguenza l'accensione del triac, accensione che può variare entro i 180°.

10. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato da ciò che esso comprende una cellula fotoelettrica (7) destinata ad essere illuminata da un fascio di fibre ottiche che recevono la luce dall'ambiente in cui è situata la lampada rispettivamente il gruppo di lampade, a distanza dal dispositivo stesso.

Un problema che attualmente tocca il singolo cittadino è il risparmio di energia. Ciascuno dovrebbe dare il suo contributo usando le energie più razionalmente e sfruttando quelle alternative là dove è possibile.

Un locale superilluminato, oppure una strada o un giardino illuminati quando l'illuminazione naturale è già sufficiente, non aiuta a risparmiare energia.

Nella maggioranza dei casi, un lampadario è costituito da più lampade, non per uno scopo di esigenza effettiva d'illuminazione, ma per una funzione puramente estetica e attrattiva. Nella maggioranza dei casi, nei locali pubblici, ristoranti e alberghi, per dimenticanza o negligenza, questi lampadari sono sempre accesi anche quando la luce naturale sarebbe sufficiente, e l'energia che viene dissipata è enorme.

Il dispositivo secondo la presente invenzione offre un valido contributo al risparmio di energia elettrica.

Esso è definito nella rivendicazione 1.

Dispositivi che inseriscono e disinseriscono apparecchi di illuminazione, tramite fotocelle, quando la luce solare diminuisce, rispettivamente aumenta oltre un valore prefissato, sono già noti.

Essi però sono molto costosi, devono essere installati da una persona competente (elettricista), intervenendo e modificando l'impianto già esistente, sostituendo interruttori, montando le fottocellule nei locali oppure all'esterno.

Normalmente questi dispositivi agiscono su un gruppo di lampade, e comandano tutto il gruppo non tenendo conto della posizione e collocazione della singola lampada. Succede che per aver luce a sufficienza con una lampadina, tutte le altre lampadine ne risentono consumando energia anche quando la luce naturale sarebbe sufficiente.

Molti di questi dispositivi noti non hanno una regolazione proporzionale all'illuminazione dell'ambiente, ma comandano «tutto acceso» o «tutto spento».

Essendo molto costosi sono di difficile installazione, la maggior parte delle persone non li conosce, o preferisce ignorarli per non sostenere i notevoli oneri finanziari che comportano.

Il dispositivo secondo l'invenzione, al contrario è semplicissimo e può venir installato su ciascuna lampadina anche da persona inesperta, oppure in modo molto semplice nel circuito di alimentatione di un lampadario.

I vantaggi più consistenti sono:

— non richiede adattamenti, miglioramento o cambiamenti dell'installazione elettrica esistente;

— è possibile montarlo su tutti i punti luce esistenti;

— ogni punto luce viene tarato singolarmente, col vantaggio di distribuire la luminosità dei vari punti luce, tenendo conto delle singole posizioni;

— presenta la massima semplicità di montaggio, viene montato dalla stessa persona che è capace di cambiare una lampadina quando è rotta;

—la taratura del massimo grado di luminosità, che si desidera assegnare alla lampadina è semplicissima, non richiede attrezzi speciali come accciaviti ecc.;

— permette un notevole risparmio di energia elettrica, dove e come viene deciso dall'utente, con una spesa minima senza costi di montaggio e manutenzione.

A maggior chiarimento il disegno allegato rappresenta una preferita forma, non limitativa, di realizzazione del dispositivo in oggetto.

La fig. 1 rappresenta esploso e in prospettiva il dispositivo interposto fra una comune lampadina e il relativo portalampada;

la fig. 2 rappresenta in sezione assiale l'insieme di fig. 1 a montaggio avvenuto;

la fig. 3 rappresenta la sezione trasversale del dispositivo secondo l'invenzione;

la fig. 4 la corrispondente vista laterale;

la fig. 5 lo schema del circuito elettronico contenuto nel dispositivo.

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Il dispositivo indicato in fig. 1 con 2 è semplicissimo, è simile ad un portalampada addizionale che viene avvitato nel portalampada attuale 1 e che riceve a sua volta per avvitamento la lampadina.

Col numero 2 è indicato l'involucro esterno, mentre il contenitore interno 3, coassiale contiene il circuito stampato 4, comprendente i componenti elettronici e la fotocellula 7 (fig. 3).

Quest'ultima viene illuminata dall'esterno attraverso il foro 6 praticato' nel contenitore esterno 2 e interno 3.

La quantità di luce che passa tra i fori 6 e 6' del contenitore esterno 2 e di quello interno 3 può essere preregolata ruotando di un certo angolo il contenitore esterno 2 rispetto al contenitore interno 3, in modo da dare più o meno luce alla cellula fotoelettrica 7. In ciò consiste la «taratura» del dispositivo, taratura che fissa l'intensità luminosa massima della lampadina.

Si citano qui di seguito alcuni esempi di applicazioni pratiche:

1) Un locale è illuminato da due lampadine di 100 W. Accendendone una, la lampadina consuma 100 W. Accendendo anche la seconda, se è molto vicina alla prima, non si ha un consumo doppio 100 W + 100 W, ma qualcosa di meno, perché ogni lampadina tiene conto che l'altra è già accesa e pertanto riduce, tramite il dispositivo in oggetto, la propria energia luminosa.

Se una fonte di luce esterna entra nel locale, il dispositivo elettronico tiene conto di questo nuovo apporto e riduce ulteriormente l'energia elettrica consumata. Se il locale è abbastan-. ze illuminata dall'esterno, le lampade risultano quasi spente.

2) Un condominio di sei piani ha l'impianto di illuminazione delle scale collegato con quello della cantina. Se una persona, durante il giorno, scende in cantina, per accendere la lampada della cantina deve accendere tutte le lampade delle scale. Col dispositivo secondo l'invenzione, applicato su tutte le lampadine si ha che solo la lampadina della cantina si illumina perché si trova in un ambiente scuro, mentre quelle sulle scale non si accendono perché la luce che entra dall'esterno è sufficiente.

3) Un giardino all'entrata di una casa è illuminato da una o più lampade. Allorquando sorge l'aurora la lampada che ha più luce esterna riduce gradualmente la propria luminosità e quindi il consumo d'energia, mentre quella più nascosta alla luce la mantiene.

4) Molti bambini hanno paura a dormire allo scuro; col dispositivo secondo la presente invenzione è possibile adattare un grado di luminosità notturna per L lampadina della camera, consumando meno energia.

5) Un lampadario, normalmente presenta molte lampadine. Quando sono tutte accese, l'energia consumata è enorme. Si possono svitare alcune lampadine superflue per consumare meno energia ma ciò, esteticamente, è poco attraente e crea un senso di disagio nei confronti dei visitatori.

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Col dispositivo secondo l'invenzione, tutte le lampadine rimangono accese, ma ognuna riduce la propria energia in modo che l'energia totale non risulti eccessiva.

6) Per l'illuminazione stradale o in luoghi le applicazioni sono svrariatissime.

Il funzionamento del circuito elettronico (fig. 5) è il seguente:

il condensatore CI, con le bobine LI e L2 forma un filtro per i disturbi forniti dal triac durante la sua accensione.

Il condensatore C3 viene caricato attraverso la resistenza RI, R2 e R5.

Quando la tensione ai suoi capi raggiunge un valore di circa 30 V, in diac TI innesta il triac T2 e la lampada 5 si accende.

Variando la corrente di carica del condensatore C3, si anticipa o si ritarda la tensione di 30 V ai suoi capi e di conseguenza l'accensione del triac. L'accensione del triac può variare entro i 180° del semiperiodo della corrente alternata. Spostando il punto di accensione del triac si varia la quantità di energia fornita alla lampada e di conseguenza il suo grado di luminosità.

Accendendo il triac all'inizio dei 180° la lampada rivece la massima energia.

La resistenza elettrica della fotocellula FI quando è oscurata è altissima, soprai 10 Mohm; poiché la resistenza R4 ha pure un valore elevato, la corrente che attraversa RI è quasi uguale alla corrente che attraversa R2, e C3 viene caricato in brevissimo tempo. La luminosità della lampada ha in queste condizioni il suo massimo valore. Se la fotocellula viene illuminata, il valore della sua resistenza elettrica diminuisce e di conseguenza circola in essa più corrente. La corrente che attraversa la fotocellula viene a sottrarsi alla corrente di carica del condensatore C3 e la tensione ai suoi capi aumenta più lentamente e di conseguenza viene ritardata l'accensione del triac. La lampadina 5 riduce il suo grado di luminostià proporzionalmente alla resistenza elettrica della fotocellula.

La fotocellula tutta illuminata ha una resistenza elettrica di circa 400 ohm, la lampada 5 in queste condizioni è quasi spenta.

Si danno qui di seguito alcuni valori dei componenti il circuito elettronico:

LI = 100 micro henry; L2 = 100 micro henry; CI e C2 = 0,1 micro farad; C3 = 0,01 micro farad; C4 = 1 micro farad; RI = 33 Kohm; R2 = 3,3 Kohm; R3 = 4,7 Kohm; R4 = 8,2 Me-ga ohm; R5 = 22 Kohm; GÌ = raddrizzatore; TI = diac; T2 = triac; FI = fotocella.

È previsto che il dispositivo in oggetto possa essere montato sull'attuale portalampada di ciascuna lampadina, oppure essere incorporato nell'attuale portalampada o nella lampadina all'atto della loro fabbricazione o anche montato in qualsiasi punto del circuito che alimenta la lampadina, ma sempre situato nell'ambiente illuminato dalla lampadina.

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1 foglio disegni