FR2637048A1

FR2637048A1 - Lighting device using solar energy

Info

Publication number: FR2637048A1
Application number: FR8812440A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-09-23
Filing date: 1988-09-23
Publication date: 1990-03-30
Anticipated expiration: 2008-09-23
Also published as: FR2637048B1

Abstract

The present invention relates to a lighting device using solar energy. The object of the invention is to illuminate premises using an inexpensive device which is easy to fit. This object is obtained by means of a lighting device using solar energy, of the type intended to be placed on the ledge of a window, characterised in that it comprises a plate 1 which reflects solar rays, and can optionally be directed by at least one inclination adjustment means, the cross section of this plate having substantially the shape of an ellipse. This invention is more particularly intended for illuminating premises situated in the lower storeys of buildings.

Description

"Dispositif d'éclairage utilisant l'énervie solaire"
La présente invention concerne un dispositif d'éclairage utilisant l'énergie solaire et plus particulièrement un dispositif réflecteur destiné à être fixé sur le rebord des fenêtres et permettant de réfléchir les rayons du soleil afin de les renvoyer à l'intérieur de la pièce."Lighting device using solar energy"
The present invention relates to a lighting device using solar energy and more particularly a reflector device intended to be fixed on the windowsill and making it possible to reflect the rays of the sun in order to return them inside the room.

Dans la plupart des grandes villes, les habitations et les immeubles sont très hauts et sont construits très proches les uns des autres. En conséquence, les étages les plus bas de ces constructions sont très mal éclairés car les rayons du soleil y pénètrent difficilement et peu longtemps durant la journée. De plus, les locaux en sous-sol sont souvent éclairés uniquement par de petites fenêtres à ras de terre ou des soupirails. Or, il est beaucoup plus agréable dans la journée d'être éclairé par les rayons du soleil ou par la lumière du jour que par un éclairage artificiel. In most major cities, homes and buildings are very tall and are built very close to each other. As a result, the lowest floors of these constructions are very poorly lit because the rays of the sun penetrate with difficulty and for a short time during the day. In addition, the basement rooms are often lit only by small, level windows or basements. However, it is much more pleasant during the day to be lit by the rays of the sun or by daylight than by artificial lighting.

Un premier objectif de l'invention est donc de résoudre les problèmes précedemment cités et de réaliser un dispositif permettant de récupérer par réflection l'énergie solaire visible atteignant le rebord de la fenêtre et de la renvoyer dans la pièce, au lieu de laisser cette énergie être absorbée par le rebord ou diffusée dans n'importe quelle direction. A first objective of the invention is therefore to solve the problems mentioned above and to produce a device making it possible to recover by reflection the visible solar energy reaching the window sill and to send it back into the room, instead of leaving this energy be absorbed by the ledge or diffused in any direction.

Un deuxième objectif de l'invention est de réaliser un tel dispositif qui soit facilement montable et démontable sur le rebord de la fenêtre et dont l'orientation soit réglable. A second objective of the invention is to provide such a device which is easily mounted and dismountable on the window sill and whose orientation is adjustable.

Un troisième objectif de l'invention est que ce dispositif soit d'un faible coût de revient et d'utilisation. A third objective of the invention is that this device is of low cost and use cost.

Ces objectifs ainsi que d'autres qui apparaitront par la suite sont atteints notamment à l'aide d'un dispositif utilisant l'énergie solaire du type destiné à être fixé sur le rebord d'une fenêtre, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque réfléchissant les rayons solaires dont la section transversale présente sensiblement la forme d'une ellipse. These and other objectives which will appear subsequently are achieved in particular by means of a device using solar energy of the type intended to be fixed to the window sill, characterized in that it comprises a plate reflecting the solar rays, the cross section of which has substantially the shape of an ellipse.

D'autres objectifs et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre d'exemple illustratif et des dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une vue en perspective du dispositif selon l'invention,
- la figure 2 représente une vue en coupe du dispositif de la figure 1, selon la ligne 2-2.Other objectives and advantages of the present invention will appear better on reading the following description of a preferred embodiment, given by way of illustrative example and the accompanying drawings in which
FIG. 1 represents a perspective view of the device according to the invention,
- Figure 2 shows a sectional view of the device of Figure 1, along line 2-2.

- la figure 3 est un schéma illustrant le fonctionnement du dispositif, et le trajet des rayons solaires. - Figure 3 is a diagram illustrating the operation of the device, and the path of the sun's rays.

Comze illustré aux figures 1 et .2, le dispositif d'éclairage selon l'invention comprend une plaque 1 de forme sensiblement rectangulaire (vue de dessus), formant une surface réfléchissante. Cette plaque présente des dimensions correspondant sensiblement à celles du rebord 2 ou bandeau de la fenêtre sur lequel elle est posée, et possède deux extrémités 3, des côtés longitudinaux avant 4 et arrière 5, le côté arrière 5 correspondant å celui qui est placé le long du dormant 6 de la fenêtre. Comze illustrated in Figures 1 and .2, the lighting device according to the invention comprises a plate 1 of substantially rectangular shape (top view), forming a reflective surface. This plate has dimensions corresponding substantially to those of the rim 2 or strip of the window on which it is placed, and has two ends 3, longitudinal sides front 4 and rear 5, the rear side 5 corresponding to that which is placed along of window frame 6.

La plaque réfléchissante 1 est placée sensiblement horizontalement et maintenue à une certaine distance du rebord 2, grâce à des moyens de fixation 7 et des moyens de réglage 12. Les moyens de fixation 7 sont constitués par une patte de fixation obtenue par découpage ou soudée à ladite plaque. Cette patte de fixation 7 est constituée d'une bande sensiblement rectangulaire, faisant saillie perpendiculairement au côté arrière 5 et repliée deux fois afin de former un L comme illustré en figure 2. The reflective plate 1 is placed substantially horizontally and kept at a certain distance from the flange 2, by means of fixing means 7 and adjustment means 12. The fixing means 7 are constituted by a fixing lug obtained by cutting or welded to said plate. This fixing tab 7 consists of a substantially rectangular strip, projecting perpendicular to the rear side 5 and folded twice to form an L as illustrated in FIG. 2.

L'extrémité libre de cette patte est percée d'une encoche 10, destinée à recevoir une vis 11 fixée dans le dormant 6 de la fenêtre. De préférence, la plaque réfléchissante 1 comporte deux pattes de fixation 7 réparties symétriquement de chaque côté de l'axe médian
ss de ladite plaque. La plaque 1 et la patte de fixation 7 sont réalisées en métal ou en plastique, dans ce cas, la face superieure de la plaque est métallisée de façon à la rendre réfléchissante.The free end of this tab is pierced with a notch 10, intended to receive a screw 11 fixed in the window frame 6 of the window. Preferably, the reflecting plate 1 comprises two fixing lugs 7 distributed symmetrically on each side of the median axis
ss of said plate. The plate 1 and the fixing lug 7 are made of metal or plastic, in this case, the upper face of the plate is metallized so as to make it reflective.

Comme illustre en figure 2, l'inclinaison de la plaque réfléchissante 1 est réalisée par des moyens de réglage 12 comportant une vis 13 coopérant avec un boulon 14. Le boulon 14 est monté sur un support 15 faisant saillie verticalement sur la face inférieure de la plaque réfléchissante 1. La tête de la vis 13 -est recouverte d'un patin déformable 16 facilitant l'adhérence sur le rebord. Ce patin reposant sur le rebord 2 de la fenêtre, le vissage ou le dévissage de la vis 14 entraîne le soulèvement ou l'abaissement de la plaque 1. As illustrated in FIG. 2, the inclination of the reflective plate 1 is produced by adjustment means 12 comprising a screw 13 cooperating with a bolt 14. The bolt 14 is mounted on a support 15 projecting vertically on the underside of the reflective plate 1. The head of the screw 13 is covered with a deformable pad 16 facilitating adhesion to the edge. This shoe resting on the edge 2 of the window, the screwing or unscrewing of the screw 14 causes the plate 1 to be raised or lowered.

De préférence, on a un seul support 15 placé le long de l'axe médian ss et excentré vers le côté avant 4 de la plaque. Preferably, there is a single support 15 placed along the median axis ss and eccentric towards the front side 4 of the plate.

Le nombre de pattes de fixation 7 ou de supports 15 n'est pas une caractéristique limitative de l'invention. The number of fixing lugs 7 or supports 15 is not a limiting characteristic of the invention.

Selon une autre variante de réalisation, il est possible d'intégrer, le réflecteur au rebord de la fenêtre- dès la construction du bâtiment. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de prévoir - un dispositif d'orientation. According to another alternative embodiment, it is possible to integrate, the reflector at the window sill - from the construction of the building. In this case, it is not necessary to provide - an orientation device.

La plaque réfléchissante 1 est munie en outre, d'une jupe 8 disposée verticalement le long du côté longntudlnal avant 4. Cette jupe a une fonction principalement esthétique et permet d'éviter que l'on ne voit le dessous de ladite plaque et les dispositifs d'inclinaison 12 et de fixation 7. La jupe est fixée à son extrémité supérieure par une barrette de pincement 9 présentant une section en forme de U, dont les deux rebords pincent le côté 4 de la plaque réfléchissante. The reflective plate 1 is further provided with a skirt 8 arranged vertically along the front longntudlnal side 4. This skirt has a mainly aesthetic function and makes it possible to avoid seeing the underside of said plate and the devices tilt 12 and fixing 7. The skirt is fixed at its upper end by a pinch bar 9 having a U-shaped section, the two edges of which pinch the side 4 of the reflecting plate.

Elle s'étend au moins sensiblement jusqu'au rebord 2 de la fenêtre et de préférence un peu plus bas. Ceci dépend bien sûr du réglage du dispositif d'inclinaison 13, 14. De préférence, cette jupe est réalisée dans un matériau imputrescible et résistant aux intempéries, par exemple une matière plastique ou un tissu plastifié. Le dispositif d'éclairage peut être vendu avec une jupe assez longue que l'utilisateur découpera à la longueur voulue pour l'adapter à sa fenêtre.It extends at least substantially to the edge 2 of the window and preferably a little lower. This of course depends on the adjustment of the tilting device 13, 14. Preferably, this skirt is made of a rot-proof and weather-resistant material, for example a plastic material or a plasticized fabric. The lighting device can be sold with a skirt long enough that the user will cut to the desired length to adapt it to his window.

En outre, la plaque réfléchissante l comprend une encoche 17 prévue au centre du côté arrière 5 et destinée à permettre le passage du taquet d'appui 18 des volets (voir figure 1), et deux encoches 19 percées dans chacune des extrémités 3. In addition, the reflecting plate 1 comprises a notch 17 provided in the center of the rear side 5 and intended to allow the passage of the support cleat 18 of the flaps (see FIG. 1), and two notches 19 drilled in each of the ends 3.

Selon une caractéristique fondamentale de l'invention, la plaque réfléchissante 1 présente en coupe la forme d'un segment d'ellipse. En effet, on a pu constater que pour obtenir le meilleur éclairage, il est nécessaire que les rayons limites entrant, (c'està-dire les rayons les plus proches de la verticale venant frapper la plaque réfléchissante) soient les rayons limites sortant. La courbe correspondant à cette définition est une ellipse.De façon optimale, cette ellipse possède deux foyers A, B constitués respectivement par les points placés à l'intersection du plan vertical prolongeant la section transversale de la plaque réfléchissante 1 et les arêtes du bâtiment dans lequel est percée la fenêtre, qui déterminent justement ces rayons limites entrant et sortant.Par exemple, et comme illustré en figure 3, l'arête délimitant le rayon limite sortant est l'arête interne du rebord de la fenêtre. Son intersection avec le plan de section transversale de la plaque 1 correspond au point B. According to a fundamental characteristic of the invention, the reflecting plate 1 has in section the shape of an ellipse segment. In fact, it has been observed that in order to obtain the best lighting, it is necessary for the incoming limiting rays (that is to say the rays closest to the vertical coming to strike the reflecting plate) to be the outgoing limiting rays. The curve corresponding to this definition is an ellipse. Optimally, this ellipse has two focal points A, B constituted respectively by the points placed at the intersection of the vertical plane extending the cross section of the reflecting plate 1 and the edges of the building in which is pierced by the window, which precisely determine these incoming and outgoing limit radii. For example, and as illustrated in FIG. 3, the edge delimiting the outgoing limit radius is the internal edge of the window sill. Its intersection with the cross section plane of plate 1 corresponds to point B.

Dans un premier cas, (illustré en traits pleins), si la fenêtre de l'étage supérieur présente seulement un simple rebord 20, l'arête déterminant le rayon limite entrant sera l'arête inférieure dudit rebord 20 et le point d'intersection sera le point A. In a first case, (illustrated in solid lines), if the window of the upper floor has only a simple rim 20, the edge determining the incoming limit radius will be the lower edge of said rim 20 and the point of intersection will be point A.

Dans un second cas, (illustré en pointillés), on prévoit un balcon 21 à l'étage supérieur, alors le point d'intersection du plan vertical et de l'arête du balcon définissant le rayon limite entrant, sera le point A'. In a second case, (illustrated in dotted lines), a balcony 21 is provided on the upper floor, then the point of intersection of the vertical plane and the edge of the balcony defining the incoming limit radius, will be point A '.

Dans le meilleur des cas et en l'absence de rebord ou de balcon, les deux foyers de l'ellipse passant par la plaque réfléchissante seront les points
A" et B correspondant aux arêtes externe et interne du bord supérieur de la fenêtre. Dans ce dernier cas, on estime que la moitié de la longueur du petit axe de l'ellipse, correspond sensiblement à la hauteur de la fenêtre.In the best of cases and in the absence of a ledge or balcony, the two focal points of the ellipse passing through the reflecting plate will be the points
A "and B corresponding to the external and internal edges of the upper edge of the window. In the latter case, it is estimated that half of the length of the minor axis of the ellipse corresponds substantially to the height of the window.

Lors de la fabrication, on réalisera plusieurs plaques standard correspondant aux divers cas de figures, compte-tenu de la présence ou de l'absence de balcons ou de rebords et de la hauteur moyenne des divers formats de fenêtre. I1 n'est pas absolument nécessaire d'utiliser la plaque réfléchissante présentant l'ellipse optimale, il suffira que l'utilisateur choisisse une plaque dont l'ellipse a été calculée d'après des dimensions de fenêtre voisines des siennes. On pourra aussi prévoir des plaques de plusieurs longueurs. During manufacture, several standard plates will be produced corresponding to the various cases, taking into account the presence or absence of balconies or ledges and the average height of the various window formats. It is not absolutely necessary to use the reflecting plate having the optimal ellipse, it will suffice for the user to choose a plate whose ellipse has been calculated from window dimensions close to his own. We can also provide plates of several lengths.

I1 apparait que, bien que la surface de la plaque réfléchissante soit faible, les résultats sont significatifs et l'amélioration de la clarté à l'intérieur de la pièce est réelle, voire spectaculaire. It appears that, although the surface of the reflecting plate is small, the results are significant and the improvement in clarity inside the room is real, even spectacular.

Le fonctionnement et la mise en place du réflecteur vont maintenant être détaillés. The operation and the positioning of the reflector will now be detailed.

Comme illustré en figure 3, la plaque réfléchissante se place sur le rebord de la fenêtre, face réfléchissante vers le ciel. Elle réfléchit les rayons incidents vers le plafond de la pièce. La clarté en résultant est indirecte et donc assez agréable. As illustrated in Figure 3, the reflecting plate is placed on the window sill, reflecting side towards the sky. It reflects the incident rays towards the ceiling of the room. The resulting clarity is indirect and therefore quite pleasant.

Selon une variante de réalisation, il est possible de munir la plaque réfléchissante 1, d'un revêtement supprimant la réflexion des rayons d'incidence rasante et ne réfléchissant que les rayons plus proches de la verticale. On évite ainsi que les personnes présentes dans la pièce ne soient éventuellement éblouies.According to an alternative embodiment, it is possible to provide the reflecting plate 1, with a coating suppressing the reflection of the rays of grazing incidence and reflecting only the rays closer to the vertical. This prevents people in the room from being dazzled.

La plaque réfléchissante est fixée sur le rebord de la fenêtre au moyen des pattes de fixation 7 coopérant avec les vis 11 fixées sur le dormant 6. The reflective plate is fixed to the window sill by means of the fixing lugs 7 cooperating with the screws 11 fixed to the frame 6.

Une fois les vis en place, le montage et le démontage de la plaque réfléchissante s'effectuent par simple glissement des pattes 7 sur les vis- 11. Ensuite, l'utilisateur incline au mieux la plaque 1 grâce auX moyens de réglage 12, de façon empirique. Once the screws are in place, the assembly and disassembly of the reflective plate is carried out by simply sliding the tabs 7 onto the screws 11. Then, the user inclines the plate 1 as best as possible by means of the adjustment means 12, empirically.

Les encoches 19 placées aux deux extrémités 3 de la plaque facilitent la préhension de celle-ci et permettent l'écoulement des eaux pluviales puisque la plaque réfléchissante a naturellement la forme d'une cuvette, et que les encoches 19 sont placées au voisinage de la génératrice inférieure de la plaque. The notches 19 placed at the two ends 3 of the plate facilitate the gripping thereof and allow the flow of rainwater since the reflecting plate naturally has the shape of a bowl, and that the notches 19 are placed in the vicinity of the lower generator of the plate.

Tous les autres moyens d'évacuation de l'eau de pluie, tels que des trous percés à intervalles réguliers le long de cette génératrice inférieure ou autres, pourraient convenir.Any other means of evacuating rainwater, such as holes drilled at regular intervals along this lower generator or the like, could be suitable.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiment described above for which other variant embodiments can be provided without thereby departing from the scope of the invention.

Claims

1 - Lighting device using solar energy of the type intended to be fixed on a window sill, characterized in that it comprises a plate reflecting (1) the solar rays, the cross section of which has substantially the shape of 'an ellipse segment.

2 - Lighting device according to claim 1, characterized in that the optimal cross section of the reflecting plate (1) has the shape of an ellipse whose two foci are constituted respectively by the points placed at the intersection of the plane of cross section of said plate and of the edges of the building in which the window is pierced, which determine the incoming and outgoing limit radii.

3 - Lighting device according to claim 2, characterized in that half of the length of the minor axis corresponds substantially to the height of the window.

4 - Lighting device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it is orientable by at least one means for adjusting the inclination (13, 14).

5 - Lighting device according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that said plate (1) is fixed to the flange (2), along one of its longitudinal sides by a fixing means (7).

6 - Lighting device according to claim 5, characterized in that the fixing means (7) consist of at least one fixing lug cooperating with a screw (11) integral with the window frame (6).

7 - Lighting device according to claim 4, characterized in that the means for adjusting the inclination (13, 14) of the reflective plate (1) consists of a screw (13) vertical whose head rests on the sill (2) of the window, this screw cooperating with a nut (14) fixed on the lower surface of said reflecting plate (1).

8 - Lighting device according to any one of the preceding claims, characterized in that the reflecting plate (1) has means of discharge (19) of rainwater.

9 - Lighting device according to claim 8, characterized in that the means for discharging rainwater consist of at least one notch (19) pierced in the reflecting plate (1) along one from its ends (3), in the vicinity of the lower generatrix of said plate.

10 - Lighting device according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper surface of the plate (1) is provided with a coating suppressing the reflection of rays of grazing incidence.

11 - Lighting device according to any one of the preceding claims, characterized in that the reflecting plate (1) is provided with a skirt (8) arranged along its front longitudinal side (4), this skirt (8 ) extending vertically from the side (4) substantially to the edge (2) of the window or lower.