ITMI20130509A1 - Sistema di illuminazione avente elementi ottici modulari asimmetrici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“SISTEMA DI ILLUMINAZIONE AVENTE ELEMENTI OTTICI MODULARI ASIMMETRICIâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un sistema di illuminazione avente elementi ottici modulari asimmetrici.

Sono noti vari sistemi di illuminazione modulare, che però sembrano presentare margini di miglioramento, in particolare in termini di semplicità costruttiva, efficienza, ingombro e versatilità.

È dunque uno scopo della presente invenzione quello di fornire un sistema di illuminazione, in particolare per uffici e ambienti di lavoro, che sia modulare ed estremamente versatile e quindi in grado di fornire diverse condizioni di illuminamento a seconda delle esigenze, risultando al contempo semplice, compatto ed efficiente.

La presente invenzione à ̈ dunque relativa a un sistema di illuminazione avente elementi ottici modulari asimmetrici, in particolare per uffici e ambienti di lavoro, come definito in termini essenziali nell’annessa rivendicazione 1 e, nei suoi caratteri addizionali, nelle rivendicazioni dipendenti.

Il sistema dell’invenzione à ̈ un sistema modulare caratterizzato da elevata flessibilità, in grado di adeguarsi a diverse esigenze di illuminazione, in particolare di uffici e luoghi di lavoro in genere ma anche di abitazioni, garantendo idonee prestazioni luminose (anche in accordo alle legislazioni vigenti).

La flessibilità del sistema, ottenuta grazie alla peculiare struttura modulare del sistema, costituisce un approccio del tutto nuovo rispetto ai tradizionali sistemi di illuminazione per ufficio.

Il sistema dell’invenzione riesce a garantire valori ed uniformità di illuminamenti adeguati a situazioni di installazione differenti per altezze ed interdistanze, anche con un’emissione di tipo “dark†e quindi nel rispetto delle normative (specificamente, nel rispetto della normativa UNI 12464).

Il sistema dell’invenzione à ̈ basato su singoli elementi ottici modulari asimmetrici, ciascuno dotato di una sorgente luminosa a LED individuale; gli elementi ottici lavorano su due assi ortogonali controllando l’emissione dei LED secondo due differenti angoli di apertura.

Il profilo degli elementi ottici a pianta rettangolare à ̈ racchiuso in un supporto che ne riporta le dimensioni alla regolarità di un quadrato, consentendone l’applicazione secondo due diversi orientamenti degli assi e facilitandone la combinazione.

Combinando moduli con elementi ottici diversamente orientati à ̈ possibile definire e controllare i flussi luminosi emessi per soddisfare esigenze di illuminamento diverse.

Per ottimizzare i processi produttivi, più moduli possono essere raggruppati in moduli preassemblati o prefabbricati, che vengono poi a loro volta combinati per ricostruire taglie di potenze luminose equivalenti ai sistemi fluorescenti attualmente sul mercato. Il sistema dell’invenzione offre così prestazioni paragonabili o superiori a tradizionali sistemi fluorescenti, ma con dimensioni e consumi estremamente più ridotti.

Inoltre, rispetto ai tradizionali sistemi “dark†da ufficio, il sistema dell’invenzione permette di controllare e disegnare la luce nello spazio rispettando ritmi di luce ed ombra, garantendo situazioni variabili e diversificate per il loro impatto sullo spazio e sulla sua percezione. Le diverse configurazioni dei moduli determinano infatti emissioni che definiscono aree precise di illuminamenti basate sulle reali necessità.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure annesse in cui:

– la figura 1 à ̈ una vista in pianta dall’alto di un modulo facente parte di un sistema di illuminazione in accordo al trovato;

– le figure 2 e 3 sono due viste in sezione, rispettivamente secondo un piano longitudinale e un piano trasversale di traccia II-II e III-III di figura 1, del modulo di figura 1;

– le figure 4 e 5 sono rispettivamente una vista prospettica dal basso e una vista prospettica dall’alto, con parti rimosse per chiarezza, del modulo di figura 1;

– le figure 6, 7 e 8 sono rispettive viste schematiche parziali in pianta dal basso di altrettanti sistemi di illuminazione in accordo al trovato;

– la figura 9 à ̈ una vista prospettica dal basso di una unità modulare utilizzabile per formare sistemi di illuminazione in accordo al trovato;

– le figure 10 e 11 sono due viste prospettiche dal basso di sistemi di illuminazione formati da unità modulari della figura 9;

– la figura 12 à ̈ una vista prospettica dal basso di una variante dell’unità modulare di figura 9;

– la figura 13 à ̈ una vista prospettica dal basso di un sistema di illuminazione secondo una ulteriore forma di attuazione del trovato.

Nelle figure 1-5 à ̈ mostrato un modulo 1 da usare per comporre un sistema di illuminazione modulare a LED, in particolare per l’illuminazione di uffici e ambienti/postazioni di lavoro.

Il modulo 1 si estende lungo e attorno a un asse Z principale, definente in uso un asse ottico del modulo 1, e comprende un supporto 2 cavo, a pianta quadrata, un elemento ottico 3 integrato nel supporto 2 e avente forma asimmetrica, e almeno un LED 4 supportato da una scheda 5 nel supporto 2.

Il supporto 2 si estende lungo e attorno all’asse Z e preferibilmente ha un corpo prismatico a base quadrata; il supporto 2 e il modulo 1 nel suo assieme hanno quindi forma quadrata in pianta e in sezione ortogonale all’asse Z.

Il supporto 2 ha quattro pareti laterali 6 ortogonali tra loro e sostanzialmente piatte, aventi uguali dimensioni e aventi rispettive superfici 7 di contatto, definite da rispettive facce del supporto 2, sostanzialmente piane e parallele all’asse Z.

Il supporto 2 può includere un alloggiamento 8 (mostrato a tratteggio nelle figure 2-3, a titolo esemplificativo), che ospita per esempio componenti vari, noti e non illustrati, per l’alimentazione e/o il controllo del LED 4.

Nel supporto 2 à ̈ ricavata una sede 9 che alloggia o definisce l’elemento ottico 3.

L’elemento ottico 3 à ̈ disposto a sua volta lungo e attorno all’asse Z, che definisce anche un asse ottico dell’elemento ottico 3, e presenta una superficie 10 ottica genericamente concava, in particolare una superficie riflettente, delimitante una cavità 11 interna dell’elemento ottico 3.

Nell’esempio illustrato, l’elemento ottico 3 à ̈ un riflettore e la superficie 10 à ̈ una superficie riflettente.

L’elemento ottico 3 ha forma asimmetrica; in particolare, l’elemento ottico 3 e precisamente la sua superficie 10 si estendono lungo due assi X, Y ortogonali tra loro e all’asse Z e sono asimmetrici rispetto ai due assi X, Y, avendo dimensioni differenti lungo i due assi X, Y.

In altri termini, l’elemento ottico 3 si estende lungo un asse X longitudinale (asse maggiore) e lungo un asse Y trasversale (asse minore), perpendicolare all’asse X; l’elemento ottico 3 ha lunghezza, misurata lungo l’asse X longitudinale, maggiore della larghezza, misurata lungo l’asse Y trasversale, in ogni sezione trasversale perpendicolare all’asse Z, cioà ̈ all’asse ottico.

In maggior dettaglio, l’elemento ottico 3 ha forma in pianta (perpendicolarmente all’asse Z) allungata longitudinalmente lungo l’asse X longitudinale; l’elemento ottico 3 ha quindi una sezione ortogonale all’asse Z allungata longitudinalmente lungo l’asse X.

Nell’esempio non limitativo illustrato, l’elemento ottico 3 ha forma in pianta sostanzialmente rettangolare, cioà ̈ ha una sezione ortogonale all’asse Z (asse ottico) sostanzialmente rettangolare.

L’elemento ottico 3 si estende lungo l’asse Z tra due estremità 13, 14 assialmente opposte; l’estremità 13 à ̈ delimitata da un bordo 15 posteriore che circonda il LED 4, l’estremità 14 opposta presneta una apertura 16 di emissione, formata su una faccia 17 frontale del supporto 2 e delimitata da un bordo 18 di uscita sostanzialmente rettangolare. La superficie 10 si protende dal bordo 18 di uscita all’interno del supporto 2.

La superficie 10 comprende due coppie di porzioni di superficie 20 opposte e affacciate, definenti quatto lati della cavità 11. Le porzioni di superficie 20 sono unite lungo rispettivi spigoli 21.

Preferibilmente, la superficie 10 à ̈ sfaccettata; in particolare, ciascuna porzione di superficie 20 à ̈ sfaccettata, essendo formata da una pluralità di settori 22 di superficie, per esempio sostanzialmente piani, variamente inclinati rispetto all’asse Z e uno rispetto all’altro.

Resta comunque inteso che la superficie 10 può avere diversa forma e/o profilo.

Il LED 4 à ̈ collocato all’estremità 13 dell’elemento ottico 3 lungo l’asse Z, nella cavità 11 e/o in modo da emettere luce sulla superficie 10.

L’elemento ottico 3 à ̈ conformato in modo da avere angoli di apertura diversi lungo i due assi X, Y, cioà ̈ su rispettivi piani ortogonali tra loro e all’asse Z.

Come mostrato nelle figure 2 e 3, l’angolo di apertura lungo un asse à ̈ l’angolo formato, su un piano parallelo a quell’asse e all’asse ottico (asse Z), dall’asse ottico (asse Z) e dalla retta congiungente il LED 4 (precisamente, il centro del LED 4) col bordo 18 di uscita.

L’angolo α1 di apertura lungo l’asse X, cioà ̈ su un piano longitudinale (piano parallelo all’asse Z e all’asse X longitudinale), à ̈ maggiore dell’angolo α2 di apertura lungo l’asse Y, cioà ̈ su un piano trasversale (piano parallelo all’asse Z e all’asse Y trasversale).

L’angolo di apertura lungo i due assi X, Y à ̈ selezionato in base alle specifiche applicazioni. Per esempio, per applicazioni di tipo “dark†l’angolo α1 di apertura lungo l’asse X longitudinale à ̈ inferiore a circa 45° e preferibilmente à ̈ intorno a circa 40÷45°, e l’angolo α2 di apertura lungo l’asse Y trasversale à ̈ preferibilmente intorno a circa 30÷35°. Resa inteso che per applicazioni differenti, gli angoli possono essere diversi; per esempio l’angolo α1 di apertura lungo l’asse X può essere compreso tra circa 30° e circa 60° e l’angolo α2 di apertura lungo l’asse Y trasversale può essere compreso tra circa 20° e circa 40°.

Opzionalmente, ciascun modulo 1 Ã ̈ dotato di membri di montaggio 23 per fissare il modulo 1 su un corpo di supporto; per esempio, i membri di montaggio 23 sono dei piedi o pioli che si protendono da un bordo inferiore del supporto 2 per impegnare delle sedi formate in un corpo di supporto (non illustrato nelle figure 1-5).

Ciascun modulo 1 può anche essere dotato di connettori elettrici (non illustrati nelle figure 1-5) per collegare uno all’altro più moduli 1.

I moduli 1 sono componibili a formare diversi sistemi di illuminazione, secondo schemi diversi dipendenti delle esigenze di illuminazione.

Esempi di sistemi 25 di illuminazione formati da moduli 1, e quindi dagli elementi ottici 3 modulari asimmetrici, sono mostrati nelle figure 6-8.

Nella forma di attuazione di figura 6, un sistema 25 di illuminazione, in particolare per uffici o postazioni di lavoro, comprende una pluralità di moduli 1 affiancati uno all’altro e a contatto tramite rispettive superfici 7 di contatto (cioà ̈ tramite le facce del supporto 2). I moduli 1 sono organizzati secondo una fila e sono allineati lungo un asse A del sistema 25. I moduli 1 sono allineati lungo i rispettivi assi X longitudinali: i moduli 1 sono cioà ̈ orientati in modo che i rispettivi elementi ottici 3 abbiano gli assi X longitudinali tutti allineati tra loro e paralleli all’asse A del sistema 25, mentre gli assi Y trasversali sono perpendicolari all’asse A del sistema 25.

I moduli 1 sono disposti quindi in modo che i rispettivi elementi ottici 3 abbiano tutti lo stesso orientamento, essendo orientati tutti nello stesso modo con gli assi X longitudinali tutti allineati uno all’altro e gli assi Y trasversali paralleli ma non allineati.

Anche nella forma di attuazione di figura 7 il sistema 25 comprende una pluralità di moduli 1 affiancati uno all’altro e a contatto tramite rispettive superfici 7 di contatto (o facce del supporto 2). I moduli 1 sono ancora organizzati in una fila e allineati lungo un asse A del sistema 25, ma in questo caso i moduli 1 sono allineati lungo i rispettivi assi Y trasversali: i moduli 1 sono cioà ̈ orientati in modo che i rispettivi elementi ottici abbiano gli assi Y trasversali allineati uno all’altro e all’asse A del sistema 25, e gli assi X longitudinali tutti paralleli tra loro, ma non allineati, e perpendicolari all’asse A del sistema 25.

Anche in questo caso, i moduli 1 sono disposti in modo che i rispettivi elementi ottici 3 abbiano tutti lo stesso orientamento, essendo orientati tutti nello stesso modo.

Nella forma di attuazione di figura 8, il sistema 25 comprende sempre una pluralità di moduli 1 affiancati uno all’altro e a contatto tramite rispettive superfici 7 di contatto (o facce del supporto 2). I moduli 1 sono allineati lungo due assi A, B del sistema 25, perpendicolari uno rispetto all’altro; in altri termini, i moduli 1 sono organizzati su file e colonne.

I moduli 1 sono disposti in modo che i rispettivi elementi ottici 3 abbiano orientamento alternato lungo almeno uno degli assi A, B del sistema 25 o (come mostrato in figura 8) lungo entrambi gli assi A, B del sistema 25.

In particolare, i moduli 1 sono orientati in modo che moduli 1 adiacenti abbiano i rispettivi elementi ottici 3 sfalsati, cioà ̈ gli elementi ottici 3 di due moduli 1 adiacenti (lungo entrambi gli assi A, B del sistema 25) hanno i rispettivi assi X longitudinali ortogonali uno all’altro.

I moduli 1 allineati su ciascuna fila parallela all’asse A del sistema 25 hanno gli elementi ottici 3 alternativamente orientati, con gli assi X longitudinali alternativamente paralleli all’asse A del sistema 25 e perpendicolari all’asse A del sistema 25.

Analogamente, anche i moduli 1 allineati parallelamente all’asse B del sistema 25, cioà ̈ disposti su ciascuna colonna parallela all’asse B del sistema 25, hanno gli elementi ottici 3 alternativamente orientati, con gli assi X longitudinali alternativamente paralleli all’asse B del sistema 25 e perpendicolari all’asse B del sistema 25.

Chiaramente, tutti gli schemi ora descritti possono essere variamente combinati tra loro.

Sebbene in linea di principio si possano realizzare singoli moduli 1 da unire uno all’altro a formare apparecchi di illuminazione di varie forme e dimensioni (dotando eventualmente i singoli moduli 1 di connettori elettrici collegabili tra loro), dal punto di vista produttivo può risultare vantaggioso predisporre invece delle unità modulari preassemblate o prefabbricate, formate da più moduli 1; ogni unità modulare può essere usata da sola, costituendo un singolo apparecchio di illuminazione, oppure essere unita ad altre unità modulari a formare un apparecchio di dimensioni maggiori.

Per esempio, nella forma di attuazione mostrata in figura 9, un gruppo di moduli 1 forma una unità modulare 30 preassemblata o prefabbricata di forma quadrata (avente cioà ̈ forma quadrata in pianta).

L’unità modulare 30 comprende una pluralità di moduli 1 organizzati in file e colonne e disposti in egual numero sulle file e sulle colonne, per esempio nove moduli 1 disposti su tre file e tre colonne, con orientamento alternato sia lungo le file sia lungo le colonne.

L’unità modulare 30 comprende un corpo 31 di supporto comune, che supporta i moduli 1 e i rispettivi LED 4 e alloggia i componenti di alimentazione e controllo dei LED 4.

L’unità modulare 30 può essere usata da sola, a formare un sistema 25 di illuminazione (cioà ̈ un apparecchio di illuminazione autonomo) comprendente una sola unità modulare 30, oppure essere collegata ad altre unità modulari simili per formare un sistema 25 di illuminazione comprendente una pluralità di unità modulari (cioà ̈ un apparecchio di illuminazione di dimensioni maggiori), come mostrato a titolo esemplificativo nelle figure 10-11.

A tale scopo, il corpo 31 di supporto presenta vantaggiosamente connettori 32 elettrici, per esempio magnetici-elettrici e/o di tipo maschio-femmina, disposti per esempio su pareti 33 laterali del corpo 31 di supporto, per collegare uno all’altro più unità modulari 30.

Il corpo 31 di supporto può essere dotato di coppie di connettori 32 su rispettive pareti 33 parallele e opposte, per collegare in fila più unità modulari 30, e/o su pareti 33 perpendicolari, per collegare più unità modulari 30 lateralmente.

Resta inteso che possono essere previste unità modulari 30 aventi diverso numero e disposizione (orientamento) dei moduli 1.

Nella variante di figura 12, per esempio, l’unità modulare 30 à ̈ ancora quadrata ma comprende 16 moduli 1 disposti su quattro file e quattro colonne, sempre con orientamento alternato sia lungo le file sia lungo le colonne.

Nella variante della figura 13, sono mostrate due unità modulari 30 lineari, ciascuna formata da una serie di moduli 1 allineati in fila, con i rispettivi elementi ottici allineati lungo gli assi X (come mostrato in figura 13) oppure lungo gli assi Y, o eventualmente alternati (secondo altre varianti non illustrate).

Il corpo 31 di supporto di ciascuna unità modulare 30 à ̈ dotato di connettori 32 elettrici, collocati per esempio a rispettive estremità longitudinali opposte del corpo 31 di supporto.

Resta infine inteso che al sistema di illuminazione qui descritto ed illustrato possono essere apportate ulteriori modifiche e varianti che non escono dall’ambito delle annesse rivendicazioni.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema (25) di illuminazione modulare, in particolare per l’illuminazione di uffici e ambienti/postazioni di lavoro, comprendente una pluralità di moduli (1) componibili secondo schemi diversi, ciascun modulo (1) estendendosi lungo e attorno a un asse (Z) principale e comprendendo un supporto (2), un elemento ottico (3) integrato nel supporto (2), e almeno un LED (4); in cui l’elemento ottico (3) ha una forma asimmetrica rispetto a un asse (X) longitudinale e un asse (Y) trasversale, ortogonali tra loro e all’asse (Z) principale, in modo da assumere due orientamenti differenti, e i moduli (1) sono uniti o collegabili uno all’altro con i rispettivi elementi ottici (3) orientati selettivamente secondo uno o l’altro di detti orientamenti differenti.
2. 2. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 1, comprendente una pluralità di moduli (1) affiancati uno all’altro e a contatto tramite rispettive superfici (7) di contatto definite da rispettive facce dei supporti (2).
3. 3. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il supporto (2) Ã ̈ un supporto a pianta quadrata.
4. 4. Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento ottico (3) ha forma in pianta, perpendicolarmente all’asse (Z) principale, allungata longitudinalmente lungo l’asse (X) longitudinale.
5. 5. Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento ottico (3) ha forma in pianta sostanzialmente rettangolare.
6. 6. Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento ottico (3) à ̈ un riflettore avente una superficie (10) ottica riflettente che delimita una cavità (11) interna dell’elemento ottico (3).
7. 7. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 6, in cui la superficie (10) Ã ̈ sfaccettata.
8. 8. Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento ottico (3) à ̈ conformato in modo da avere angoli di apertura diversi lungo l’asse (X) longitudinale e lungo l’asse (Y) trasversale, cioà ̈ su rispettivi piani ortogonali tra loro e all’asse (Z) principale.
9. 9. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 8, in cui l’elemento ottico (3) à ̈ conformato in modo da avere un angolo (α1) di apertura lungo l’asse (X) longitudinale compreso tra circa 30° e circa 60° e preferibilmente intorno a circa 40÷45°; e un angolo (α2) di apertura lungo l’asse (Y) trasversale compreso tra circa 20° e circa 40° e preferibilmente intorno a circa 30÷35°.
10. 10. Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui un gruppo di moduli (1) forma una unità modulare (30) preassemblata o prefabbricata.
11. 11. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 10, in cui l’unità modulare (30) comprende moduli (1) disposti su file e colonne, con orientamento alternato sia lungo le file sia lungo le colonne.
12. 12. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui l’unità modulare (30) comprende un corpo (31) di supporto che supporta i moduli (1) e i rispettivi LED (4).
13. 13. Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 12, in cui il corpo (31) di supporto presenta connettori (32) elettrici, per esempio magneticielettrici, per collegare uno all’altro più unità modulari (30).