ITMI20001675A1 - NATURAL LIGHT TELEPORTER SYSTEM - Google Patents

Abstract

A light carrier system for natural light provided with a sun light sensor (11), equipped with a Fresnel lens (12) consisting of a film and with linear concentration located outside the building housing the room to be lit, a transport duct (13) and a diffuser (14), where inside the unit composed of the transport duct (13) and the diffuser (14), an aluminium reflector curves from the transport duct to the base of the diffuser (14), touching the lower surface composed of an OLF (Optical Lighting Film) resting on a sheet of transparent polycarbonate representing the emission surface. The sun light sensor (11) is capable of following the course of the sun, actively, following the height on the horizon during the day to optimally take advantage of its capacities to receive light. <IMAGE>

Description

La presente invenzione ha come oggetto un sistema di teletrasporto di luce naturale. The present invention relates to a natural light teleportation system.

Com' è noto, vi sono molti benefici nell'uso di luce naturale per l'illuminazione all'interno di edifici chiusi, tra i quali una migliore resa cromatica degli oggetti illuminati, nonché un ridotto consumo di energia per l'illuminazione interna. As is known, there are many benefits in the use of natural light for lighting inside closed buildings, among which a better color rendering of the illuminated objects, as well as a reduced energy consumption for internal lighting.

Tuttavia, l'uso di finestre e lucernari non permette un'efficienza energetica ottimale, poiché tramite di essi si ha comunque notevole perdita di calore inter-/' no . However, the use of windows and skylights does not allow optimal energy efficiency, since through them there is still a considerable loss of internal heat.

Scopo della presente invenzione è, pertanto, quello di realizzare un sistema di teletrasporto di luce naturale che consenta di sfruttare pienamente la luce esterna per illuminare vani o locali anche di grandi dimensioni . Therefore, the object of the present invention is to provide a natural light teleportation system that allows to fully exploit the external light to illuminate even large rooms or rooms.

Altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare un sistema di teletrasporto di luce naturale che consenta di seguire il percorso del sole per ottimizzare la capacità di captazione della luce solare. Another object of the invention is that of realizing a teleportation system of natural light which allows to follow the path of the sun to optimize the capacity of capturing sunlight.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da un sistema di teletrasporto di luce naturale, secondo la rivendicazione 1, a cui si rimanda per brevità. These and other purposes are achieved by a natural light teleportation system, according to claim 1, to which reference is made for the sake of brevity.

Ulteriori caratteristiche della presente invenzione sono definite nelle rivendicazioni allegate alla presente domanda di brevetto. Further characteristics of the present invention are defined in the claims attached to the present patent application.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, nei quali: Further objects and advantages of the present invention will become clear from the following description and from the attached drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:

la figura 1 rappresenta una vista prospettica di un captatore di luce naturale, appartenente al sistema di teletrasporto di luce naturale della presente invenzione; Figure 1 is a perspective view of a natural light sensor belonging to the natural light teleportation system of the present invention;

la figura 2 rappresenta una vista schematica del sistema di teletrasporto di luce naturale, secondo la presente invenzione; Figure 2 represents a schematic view of the natural light teleportation system, according to the present invention;

la figura 3 rappresenta una vista schematica della microstruttura di una lente Fresnel a film, impiegata come componente del sistema di teletrasporto di luce naturale delle figure precedenti; e Figure 3 is a schematic view of the microstructure of a Fresnel film lens, used as a component of the natural light teleportation system of the preceding figures; And

la figura 4 rappresenta una vista schematica del sistema di teletrasporto di luce naturale, secondo una delle proprie modalità di funzionamento. Figure 4 is a schematic view of the natural light teleportation system, according to one of its operating modes.

Con particolare riferimento alle figure menzionate, una vista schematica del sistema di teletrasporto di luce naturale, secondo la presente invenzione, indicato globalmente con il riferimento numerico 10. With particular reference to the aforementioned figures, a schematic view of the natural light teleportation system, according to the present invention, globally indicated with the reference numeral 10.

Il sistema di teletrasporto di luce naturale 10 pre-vede, innanzitutto, un captatore 11, dotato di una lente Fresnel 12 a film ed a concentrazione lineare, un condotto di trasporto 13 ed un diffusore 14. The natural light teleportation system 10 provides, first of all, a sensor 11, equipped with a Fresnel lens 12 with film and linear concentration, a transport duct 13 and a diffuser 14.

La lente Fresnel 12 è collocata sulla superficie cilindrica del captatore 11. The Fresnel lens 12 is placed on the cylindrical surface of the sensor 11.

All'esterno dell'edificio a cui è applicato il sistema di teletrasporto di luce naturale 10, viene posizionato il captatore 11, mentre all'interno dell'edificio, al termine del condotto di trasporto 13, è presente il diffusore 14. Outside the building to which the natural light teleportation system 10 is applied, the sensor 11 is positioned, while inside the building, at the end of the transport duct 13, there is the diffuser 14.

Il diffusore 14 è una struttura scatolare che ha le stesse misure in larghezza del condotto di trasporto 13 (rappresentato nelle figure allegate in maniera schematica) , mentre la profondità varia a seconda delle misure della stanza dove il sistema di teletrasporto di luce naturale 10 è installato. The diffuser 14 is a box-like structure which has the same width measurements as the transport duct 13 (represented in the attached figures schematically), while the depth varies according to the measurements of the room where the natural light teleportation system 10 is installed. .

All'interno dell'unità composta dal condotto di trasporto 13 e dal diffusore 14, un riflettore in alluminio s'incurva a partire dal condotto di trasportato fino in fondo al diffusore 14, toccandone la superficie inferiore composta da un OLF poggiato su una lastra di policarbonato opalino che rappresenta la su-perficie di emissione. Inside the unit consisting of the transport duct 13 and the diffuser 14, an aluminum reflector bends from the transport duct to the bottom of the diffuser 14, touching its lower surface consisting of an OLF resting on a plate of opal polycarbonate which represents the emission surface.

Il captatore 11 è un sistema attivo, in grado cioè di seguire il percorso del sole, seguendone l'altezza sull'orizzonte durante il giorno sfruttando al massimo le capacità di captazione del sistema stesso. The sensor 11 is an active system, that is, capable of following the path of the sun, following its height on the horizon during the day, making the most of the collection capacities of the system itself.

Questo risultato si ottiene mediante dei servomeccanismi (attuatori elettrici), controllati da sensori e microcomputer, che consentono al captatore 11 all'esterno dell'edificio di ruotare verticalmente dall'alto verso il basso e viceversa, seguendo l'altezza del sole all'orizzonte mediante un PLC che comanda un motorino passo/passo (questi ultimi non rappresentati nelle figure allegate per semplicità). Più in particolare, in figura 1 è visibile il captatore 11, con la propria lente di Fresnel 12 e l'ingresso del condotto di trasporto 13; sono anche visibili due pareti laterali trasparenti 24 e 25 ed una parete posteriore trasparente 26, nonché una parete anteriore 27, non trasparente e dotata internamente di un elemento riflettore, tutti elementi che completano la conformazione del captatore 11. This result is achieved by means of servomechanisms (electric actuators), controlled by sensors and microcomputers, which allow the sensor 11 outside the building to rotate vertically from top to bottom and vice versa, following the height of the sun on the horizon. by means of a PLC that controls a stepper motor (the latter not represented in the attached figures for simplicity). More specifically, Figure 1 shows the sensor 11, with its Fresnel lens 12 and the entrance to the transport duct 13; Two transparent side walls 24 and 25 and a transparent rear wall 26 are also visible, as well as a front wall 27, not transparent and internally equipped with a reflector element, all elements which complete the conformation of the sensor 11.

Inoltre, si noti che il corpo del captatore 11 è ruotabile mediante azionamento della leva 20, tramite il pistoncino 21. Furthermore, it should be noted that the body of the sensor 11 can be rotated by actuating the lever 20, by means of the piston 21.

Il punto di fecalizzazione è a circa 40 cm di distan-za dalla superficie inferiore della lente (che è an-che la profondità del captatore 11), dove è posizionato il condotto di trasporto 13, a sua volta rivestito di materiale ad alta riflessone, e costituito da uno scatolare di 180 cm di larghezza, per 10 cm di altezza, con profondità variabile a seconda dello spessore del muro in cui è incassato. The focus point is about 40 cm away from the lower surface of the lens (which is also the depth of the sensor 11), where the transport duct 13 is positioned, in turn coated with highly reflective material, and made up of a box 180 cm wide by 10 cm high, with variable depth depending on the thickness of the wall in which it is embedded.

Le lenti di Fresnel a film 12 sono costituite da una pellicola prismatica, nella quale l'inclinazione dei microprismi tracciati sul materiale varia gradualmente con l'allontanarsi del punto centrale. The film Fresnel lenses 12 consist of a prismatic film, in which the inclination of the microprisms traced on the material gradually varies as the central point moves away.

Come precedentemente specificato, la lente Fresnel 12 è collocata sulla superficie cilindrica del captatore Il . As previously specified, the Fresnel lens 12 is placed on the cylindrical surface of the sensor II.

Con questa conformazione della lente 12, il risultato che si ottiene è quello di una lente che segue in tutto e per tutto le regole della geometria ottica ma che ha lo spessore di una pellicola (circa 0,5 ram). La lente Fresnel 12 ha perciò la possibilità di produrre un flusso lamellare molto concentrato, aumentando l'efficienza del sistema, con un coefficiente di trasmissione di poco inferiore al 100%, così da avere poche perdite dovute all'assorbimento. With this conformation of the lens 12, the result obtained is that of a lens which follows in all respects the rules of optical geometry but which has the thickness of a film (about 0.5 ram). The Fresnel lens 12 therefore has the possibility of producing a very concentrated lamellar flow, increasing the efficiency of the system, with a transmission coefficient of just under 100%, so as to have few losses due to absorption.

In figura 4, è visibile schematicamente il sistema di teletrasporto di luce naturale 10, in una modalità di funzionamento nella quale la luce proveniente dall'esterno non è sufficiente per l'illuminazione interna. In figure 4, the natural light teleportation system 10 is schematically visible, in an operating mode in which the light coming from the outside is not sufficient for the internal lighting.

In tale modalità, una batteria di lampade 23 vengono accese e la loro luce è fatta riflettere da uno specchio 22 e convogliata all'interno del diffusore 14. Nel caso in cui la luce esterna sia invece sufficiente, le lampade 23 vengono spente e lo specchio 22 è fatto ruotare per lasciare libero il condotto di trasporto 13. In this mode, a battery of lamps 23 are turned on and their light is made to reflect by a mirror 22 and conveyed inside the diffuser 14. If, on the other hand, the external light is sufficient, the lamps 23 are turned off and the mirror 22 is made to rotate to leave the transport duct 13 free.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del sistema di teletrasporto di luce naturale che è oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. From the above description the characteristics of the natural light teleportation system which is the object of the present invention are clear, as are the advantages.

In particolare, si nota il ridotto numero di componenti del sistema, fatto questo che ha ricadute positive sulla sua gestione e manutentività nel tempo. L'impatto dimensionale nella sezione di circa 25 cm di altezza è notevolmente contenuto rispetto alle tipologie dei captatori passivi noti (vedi sistema anedoico), infatti questi captatori necessitano di una sezione di ingombro che varia da un minimo di 30-40 cm ad un massimo di 50-60 cm, con ricadute negative sulla gestione volumetrica strutturale dell'edificio e dell'integrazione del sistema stesso con le reti impiantistiche . In particular, we note the reduced number of components of the system, which has a positive impact on its management and maintenance over time. The dimensional impact in the section of about 25 cm in height is considerably contained compared to the types of known passive sensors (see anedoic system), in fact these sensors require a footprint section that varies from a minimum of 30-40 cm to a maximum of 50-60 cm, with negative repercussions on the structural volumetric management of the building and the integration of the system itself with the plant networks.

Risulta evidente che l'apparecchio con queste dimensioni ridotte è assimilabile all'altezza di apparecchi di illuminazione convenzionali, perfettamente incessabili e non, nei sistemi di controsoffittatura. E' chiaro infine che numerose varianti possono essere apportate al sistema di teletrasporto di luce naturale, oggetto della presente invenzione, senza per questo uscire dai princìpi di novità ìnsiti nell'idea inventiva . It is evident that the luminaire with these reduced dimensions is comparable to the height of conventional lighting devices, perfectly incessant or not, in false ceiling systems. Finally, it is clear that numerous variations can be made to the natural light teleportation system, object of the present invention, without thereby departing from the principles of novelty inherent in the inventive idea.

Nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti. In the practical embodiment of the invention, the materials, shapes and dimensions of the illustrated details may be any according to the requirements and the same may be replaced with other technically equivalent ones.

Claims (5)

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di teletrasporto di luce naturale (10), caratterizzato dal fatto di prevedere un captatore semicilindrico (11), dotato di una lente Fresnel (12) a film ed a concentrazione lineare e, dove il suddetto captatore (11) è posto all'esterno dell'edificio che ospita il locale da illuminare, un condotto di trasporto (13) ed un diffusore (14), dove all'interno dell'unità composta dal suddetto condotto di trasporto (13) e dal suddetto diffusore (14) è presente un riflettore, mentre la superficie di emissione del suddetto diffusore (14) è composta da un OLF poggiato su una lastra di policarbonato e dal fatto che il suddetto captatore (11) è in grado di seguire il percorso del sole, in modo attivo, seguendone l'altezza sull'orizzonte durante il giorno per sfruttare in modo ottimale le proprie capacità di captazione della luce . CLAIMS 1. Natural light teleportation system (10), characterized by the fact of providing a semi-cylindrical sensor (11), equipped with a Fresnel lens (12) with film and linear concentration and, where the aforementioned sensor (11) is placed at the 'exterior of the building that houses the room to be illuminated, a transport duct (13) and a diffuser (14), where inside the unit composed of the aforementioned transport duct (13) and the aforementioned diffuser (14) a reflector is present, while the emission surface of the aforementioned diffuser (14) is composed of an OLF resting on a polycarbonate plate and the fact that the aforementioned sensor (11) is able to follow the path of the sun, in an active way, following its height above the horizon during the day to make the most of its light capture capabilities. 2. Sistema di teletrasporto di luce naturale, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il suddetto captatore (11) è ruotabile mediante servomeccanismi, controllati da sensori e microcomputer, che consentono al captatore (11), posto all'esterno dell'edificio, di ruotare verticalmente all'alto verso il basso e viceversa seguendo l'altezza del sole all'orizzonte mediante un PLC che comanda un motorino passo/passo . 2. Natural light teleportation system, as in claim 1, characterized by the fact that the aforementioned sensor (11) can be rotated by means of servomechanisms, controlled by sensors and microcomputers, which allow the sensor (11), located outside the building , to rotate vertically upwards and downwards and vice versa following the height of the sun on the horizon by means of a PLC that controls a stepper motor. 3. Sistema di teletrasporto di luce naturale, come alle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il suddetto captatore (11) presenta due pareti laterali trasparenti (24, 25) ed una parete posteriore trasparente cilindrica (26), nonché una parete anteriore (27), non trasparente e dotata internamente di un elemento riflettore. 3. Natural light teleportation system, as per claims 1 or 2, characterized in that the aforementioned sensor (11) has two transparent side walls (24, 25) and a cylindrical transparent rear wall (26), as well as a front wall (27), non-transparent and internally equipped with a reflector element. 4. Sistema di teletrasporto di luce naturale, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere una batteria di lampade (23), la cui luce è fatta riflettere da uno specchio (22) e convogliata all'interno del suddetto diffusore (14), nel caso in cui la luce esterna non sia sufficiente per l'illuminazione interna. 4. Natural light teleportation system, as in claim 1, characterized by the fact of providing a battery of lamps (23), whose light is made to reflect by a mirror (22) and conveyed inside the aforementioned diffuser (14) , in case the external light is not sufficient for the internal lighting. 5. Sistema di teletrasporto di luce naturale, come sostanzialmente descritto ed illustrato nei disegni allegati. 5. Natural light teleportation system, as substantially described and illustrated in the attached drawings.