FR2921145A1 - Dispositif correcteur de flux pour luminaire a abat-jour equipe d'une lampe fluorescente compacte - Google Patents

Abstract

Dispositif correcteur de flux lumineux pour luminaire à abat-jour recevant une ampoule fluorescente compacte à culot surmonté d'un corps fluorescent, globalement tubulaire dans l'axe du culot. Il comprend un réflecteur (2) ayant- une surface latérale enveloppante (20),- un passage (22) pour le corps tubulaire fluorescent,- un moyen de fixation (3) pour tenir le réflecteur (2) au niveau du corps tubulaire fluorescent pour couvrir au moins en partie la surface latérale du corps tubulaire.

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif correcteur de flux pour luminaire à abat-jour recevant une ampoule fluorescente compacte (culot surmonté d'un corps fluorescent, globalement tubulaire, dans l'axe du culot). Etat de la technique Les luminaires à abat-jour sont généralement des lampes décoratives, mobiles, de type lampes à poser ou lampadaires sur pied, équipés d'une douille de contact électrique recevant une source lumineuse qui est généralement une lampe à incandescence. Dans un souci d'économie d'énergie, on a tendance à remplacer les lampes à incandescence au rendement énergétique médiocre par des lampes fluorescentes compactes dites fluo-compactes ayant un rendement cinq fois supérieur, à consommation électrique égale. Ces lampes fluorescentes compactes sont constituées d'un culot surmonté de plusieurs tubes fluorescents de section réduite, recourbées en forme de U, l'ensemble s'inscrivant dans un contour cylindrique de section sensiblement circulaire constituant ainsi un corps tubulaire fluorescent.. Or la substitution dans les luminaires à abat-jour d'ampoules à incandescence par des ampoules fluorescentes compactes n'est pas une opération aussi avantageuse que l'on pourrait penser car cette solution ne tient pas compte du rendement du luminaire équipé de ce type d'ampoule, qui, à flux égal, donne un rendement du luminaire beaucoup moins favorable en raison de la répartition photométrique de la lumière émise par ce type d'ampoule fluorescente compacte. Une telle ampoule placée dans la même position qu'une ampoule à incandescence c'est-à-dire le culot vers le bas, a un diagramme de répartition inversé en quelque sorte à 90° comme le montrent les figures 1 et 2. La figure 1 montre une ampoule à incandescence AI placée suivant son axe ZZ qui correspond à un axe de symétrie de rotation. La courbe Co tracée autour d'elle représente la répartition de l'intensité lumineuse dans les différentes directions du plan du dessin. La courbe Co obtenue présente des parties rétrécies dans l'axe XX du filament hélicoïdal FH incandescent ainsi que sous le culot C. Mais tout autour du globe de l'ampoule, il y a une forte intensité lumineuse de même que dans la direction en quelque sorte symétrique, au-delà du culot. Dans le cas d'une ampoule fluorescente compacte AFC représentée à la figure 2, dont l'axe ZZ correspond à la même orientation

2 que celui de l'ampoule incandescente AI, le corps tubulaire CTF fluorescent émet fortement dans la direction latérale alors qu'au-delà du culot C et dans l'axe de l'ampoule, le flux lumineux émis est très faible par comparaison à son flux émis latéralement. La courbe C 1 représente l'intensité du flux lumineux émis par une telle ampoule AFC. L'ampoule à incandescence AI placée dans un luminaire à abat-jour AB comme celui représenté à la figure 3, a ses deux lobes d'intensité du flux lumineux placés au niveau de la petite base B1 et de la grande base B2 de l'abat-jour conique.

La situation serait semblable pour un abat-jour de forme cylindrique ou en forme de double cône ou de paraboloïde hyperbolique avec une partie supérieure et une partie inférieure ouvertes. La plus grande partie du flux lumineux sort directement de l'abat-jour et seules les parties latérales, d'intensité réduite, du flux arrivent sur l'abat-jour qu'elles éclairent pour le traverser en partie. Le même abat-jour AB équipé d'une ampoule fluorescente compacte ALC, montre que les lobes principaux (en fait une enveloppe sensiblement toroïdale), se situent pratiquement sur la surface du tronc de cône de l'abat-jour AB alors que les affaissements d'intensité de flux se situent au niveau de la petite et de la grande base du tronc de cône B1, B2. Or, sauf utilisation décorative particulière, un lampadaire de type abat-jour doit éclairer sous le cône et éventuellement par la sortie supérieure du cône de l'abat-jour pour éclairer le plafond et assurer un éclairage indirect, ce qu'il n'est pas possible de réaliser efficacement avec une ampoule fluorescente compacte. En résumé, la comparaison des figures 3 et 4 montre que pour la lampe à incandescence la majeure partie du flux de la lampe est dirigée vers les ouvertures en haut et en bas de l'abat-jour alors que dans le cas de la lampe fluo-compacte, la majeure partie du flux est orientée vers la ou les parois latérales de l'abat-jour lesquelles sont plus ou moins absorbantes et réduisent considérablement l'efficacité globale du luminaire. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un moyen permettant d'améliorer l'efficacité lumineuse globale d'un ensemble luminaire à abat jour, équipé d'une ampoule fluo-compacte pour rendre cette ampoule en situation d'utilisation, réellement comparable à 3 l'ampoule à incandescence à laquelle il est fait référence en termes de puissance électrique ou lumineuse dans un souci d'économie d'énergie. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un dispositif 5 correcteur de flux lumineux du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend un réflecteur ayant une surface latérale enveloppante, un passage pour le corps tubulaire fluorescent, un moyen de fixation pour tenir le réflecteur au niveau du corps to tubulaire fluorescent et couvrir au moins en partie la surface latérale de ce corps tubulaire. Le dispositif correcteur de flux, permet de renvoyer une partie importante du flux latéral émis par une lampe fluo-compacte dans une direction se rapprochant de l'axe du lampadaire, c'est-à-dire comme 15 pour une lampe à incandescence, avec un lobe d'intensité vers le haut et/ou un lobe d'intensité vers le bas. Ce dispositif correcteur amovible se place sur le corps de l'ampoule entre l'ampoule et l'abat-jour. Il est tenu par friction autour du corps tubulaire fluorescent de l'ampoule. Selon une variante, la surface latérale réfléchissante 20 comporte des découpes pour recevoir les tiges de support de l'abat-jour. Ces tiges sont en général au nombre de trois, réparties de manière équiangulaire et le réflecteur comporte de préférence trois découpes radiales pour chevaucher les trois tiges sans être limité dans son extension radiale par la disposition en cône inversé des tiges de l'abat-jour 25 par rapport à celle du dispositif correcteur, s'il est installé pour diriger principalement le flux vers le bas. Pour diriger le flux lumineux principalement vers le haut, lorsque le dispositif correcteur de flux est installé sur le corps tubulaire de l'ampoule, les tiges de support de l'abat-jour sont moins gênantes puisque la conicité de la surface latérale 30 réfléchissante du dispositif correcteur et celle de l'enveloppe conique passant par les tiges sont de même orientation. Le dispositif correcteur peut également être installé sensiblement au milieu du tube fluorescent, tourné vers le bas et complété par un autre dispositif tourné vers le haut, selon l'axe de l'ampoule à 35 corps tubulaire fluorescent ; on récupère à chaque fois une partie du flux latéral pour le réorienter vers le bas ou vers le haut comme cela serait le cas pour une ampoule à incandescence.

4 Il est également intéressant que le dispositif correcteur de flux laisse passer une fraction, même faible, du flux dans la direction latérale pour éclairer également l'abat-jour et lui laisser son effet décoratif s'il est translucide.

Le moyen de fixation est de préférence constitué par une pince en matière plastique transparente de façon à se fixer délicatement sans l'abîmer sur l'ampoule ni à réduire son efficacité lumineuse. Selon une variante déjà en partie évoquée ci-dessus, on peut empiler plusieurs dispositifs correcteurs à surface réfléchissante plus petite que celle du dispositif à surface réfléchissante. Suivant une caractéristique avantageuse, la surface latérale enveloppante constituant le réflecteur est une surface de forme globalement tronconique engendrée par une droite ou une courbe, dont le sommet forme un passage de section au moins supérieure à celle du corps tubulaire fluorescent, et comporte une pince située au niveau du passage pour fixer le réflecteur sur le corps tubulaire fluorescent. Cette surface latérale est de préférence constituée par une feuille de matière plastique métallisée obtenue par formage ou par injection ou encore une feuille d'aluminium brillant formée ou emboutie.

Le moyen de fixation permet d'absorber des différences dimensionnelles, de sorte que le même dispositif correcteur conviendra à toute la gamme des ampoules fluorescentes compactes. Suivant une autre caractéristique, la surface latérale enveloppante est constituée par un corps de révolution, transparent, formant un passage central de diamètre supérieur à celui du corps tubulaire fluorescent, et dont la surface extérieure a une section en dents de scie composée d'un empilage d'anneaux tronconiques constituant autant de surfaces réfléchissantes. Cette forme de réalisation du réflecteur, composée d'une succession d'anneaux réfléchissants tronconiques, est très simple à fabriquer par injection en une seule pièce, y compris la pince servant à la fixation. Suivant une caractéristique intéressante, la section triangulaire des anneaux tronconiques va en diminuant d'une extrémité 35 vers l'autre du réflecteur. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le dispositif comprend une surface latérale enveloppante de forme tronconique portée par un moyen de fixation tubulaire en matière transparente, ayant une section intérieure formant le passage pour le corps tubulaire fluorescent, ce manchon tubulaire étant glissé sur le corps tubulaire fluorescent et s'appuyant sur le culot de l'ampoule. Cette variante constitue un mode de réalisation simple et 5 permettant de multiplier les surfaces latérales enveloppantes et réfléchissantes. Suivant un mode de réalisation particulier, le manchon transparent comporte une ou plusieurs gorges périphériques dans lesquelles s'accroche un réflecteur et plusieurs réflecteurs peuvent être installés sur le manchon avec la même orientation globale ou des orientations opposées. Cela permet de réaliser un dispositif correcteur de flux lumineux composé de plusieurs réflecteurs assemblés au choix et empilés avec intervalle sur le manchon pour créer des effets de distribution de lumière particuliers. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la surface latérale enveloppante est constituée par une nappe en matière plastique métallisée ou une nappe en aluminium réfléchissante. Cette forme de réalisation particulièrement simple permet avec un seul dispositif correcteur de réaliser une correction de flux à la fois vers le bas et vers le haut pour restituer l'effet de distribution lumineuse d'une ampoule à incandescence. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les réflecteurs de forme tronconique sont constitués par des surfaces tronconiques en matière plastique métallisée ou en tôle brillante et, notamment en aluminium réfléchissant. La surface réfléchissante peut être réfléchissante brillante ou granulée ou satinée suivant l'effet d'éclairage souhaité. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation d'un dispositif correcteur de flux représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma de la répartition du flux lumineux émis par une ampoule à incandescence, - la figure 2 est un schéma du flux lumineux émis par une ampoule fluo-compacte, - la figure 3 montre la répartition du flux lumineux d'une ampoule à incandescence dans un abat jour,

6 - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 montrant la répartition du flux lumineux d'une ampoule fluo-compacte dans un abat-jour, - la figure 5A est une vue de côté d'un premier mode de réalisation d'un dispositif correcteur de flux selon l'invention, - la figure 5B est une vue de dessus du dispositif de la figure 5A, - la figure 6 montre l'installation du dispositif correcteur de flux selon les figures 5A, 5B sur une ampoule fluo-compacte dans un abat jour, - la figure 7 est un schéma analogue à celui de la figure 6 et montrant deux dispositifs correcteurs de flux équipant une ampoule fluo- compacte installée dans un abat jour, pour répartir le flux lumineux vers le haut et vers le bas, - la figure 8A est une vue schématique de côté d'un abat-jour tronconique, la figure 8B est une vue de dessus de l'abat-jour de la figure 8A, - la figure 9 montre une lampe à abat-jour équipée d'une ampoule fluocompacte et d'un dispositif correcteur de flux selon le mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus, la figure 10A est une vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation d'un dispositif correcteur de flux selon l'invention, - la figure 10B est une vue de dessus du dispositif correcteur de flux selon la figure 10A, - la figure 11 montre schématiquement en coupe un autre mode de réalisation d'un dispositif correcteur de flux installé sur le corps d'une 25 ampoule fluorescente compacte, - la figure 12 montre la disposition tête bêche de deux dispositifs correcteurs de flux selon le premier mode de réalisation. Description de différents modes de réalisation de l'invention Selon les figures 5A, 5B, un premier mode de réalisation 30 d'un dispositif correcteur de flux lumineux 1 pour luminaire à abat-jour équipé d'une ampoule fluo-compacte formée d'un culot portant un corps tubulaire fluorescent dans l'axe du culot, se compose d'un réflecteur 2 ayant une surface latérale enveloppante 20, de forme tronconique. La petite base 21 de cette surface latérale enveloppante comporte un 35 passage 21 pour le corps tubulaire fluorescent CFT d'une ampoule fluocompacte AFC. Ce passage 21 a un diamètre légèrement supérieur au plus grand diamètre envisageable d'une ampoule fluo-compacte.

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Au-dessus du passage 21, selon l'orientation de la figure 5A, la surface latérale enveloppante 20 est munie d'un moyen de fixation 3 constitué par une pince à section en forme de U ; ses branches 31 sont rapprochées pour couvrir au moins en partie le passage 21 du réflecteur 2. Cette pince 3 perpendiculaire à l'axe ZZ du dispositif 1 est fixée par une patte 32 à la surface latérale 20. La surface latérale 20 comporte également trois encoches 23 réparties de manière équiangulaire. Ces encoches 23 permettent de placer le dispositif correcteur de flux 1 dans un abat-jour porté par trois branches BR1, 2, 3 reliées à un collier central CC installé lui-même sur la douille recevant l'ampoule dans le luminaire (figures 8A, 8B). La surface latérale enveloppante 20 est constituée par une pièce en tôle, par exemple en tôle d'aluminium, mise en forme. Cette pièce a de préférence une surface intérieure réfléchissante soit très brillante soit granuleuse suivant l'effet d'éclairage que l'on souhaite obtenir. La pince 3 permet d'installer le dispositif correcteur 1 dans une position pratiquement quelconque suivant la longueur du corps tubulaire CTF de l'ampoule.

La figure 6 montre schématiquement l'exemple de l'installation du dispositif correcteur de flux 1 sur le corps tubulaire CTF d'une ampoule fluo-compacte. Les différents autres éléments n'ont pas été représentés. Le dispositif 1 s'installe sur l'ampoule déjà placée dans la douille (non représentée ici) en passant de préférence par l'ouverture de la petite base B1 de l'abat-jour. Il est également possible de glisser le dispositif correcteur en biais, par la grande base B2 et en passant entre les branches BR1, 2, 3 puis, en l'installant par-dessus le corps tubulaire CTF. Le dispositif correcteur de flux 1 a été installé pour couvrir la majeure partie de la longueur du corps tubulaire fluorescent CTF et en laissant dégagée sa calotte supérieure. On a ainsi deux flux lumineux, l'un renvoyé vers le bas dans une direction plus ou moins proche de celle de l'axe vertical ZZ de l'abat-jour AB et l'autre partie du flux, plus faible, ressort par la petite base B1 du tronc de cône de l'abat-jour mais aussi par les parois latérales, de façon à ne pas détruire l'effet esthétique de l'éclairage de l'abat-jour. La conicité de la surface latérale réfléchissante 20 et la position du dispositif 1 selon la longueur du corps tubulaire CTF, permettent non seulement de choisir la répartition des flux

8 lumineux vers le bas, vers l'abat-jour et vers le haut mais également la distribution de la lumière réfléchie par la surface latérale 20 du dispositif correcteur 1. La figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 6 montrant l'installation de deux dispositifs correcteur de flux 1, 1, tête-bêche sur le corps tubulaire fluorescent CTF de l'ampoule. Il peut également s'agir de deux dispositifs correcteurs 1, de forme différente, avec par exemple un angle au sommet de chaque cône, différent ; le dispositif correcteur installé près de la partie supérieure de l'ampoule fluorescente peut avoir une autre forme et un autre état de sa surface réfléchissante que la surface latérale enveloppante de l'élément tourné vers le bas. Les figures 8A, 8B montrent schématiquement un exemple d'abat-jour AB avec son ossature, en général en fils de cuivre, soudés.

L'abat-jour est porté par trois branches BR1, 2, 3 inclinées en cône, reliées à la couronne périphérique supérieure de l'abat-jour et descendant jusqu'au collier central CC en forme d'anneau qui sert à la fixation sur la douille de la lampe. Les trois branches BR1, 2, 3 sont séparées de manière équiangulaire comme le montre d'ailleurs la figure 8B ce qui permet au dispositif correcteur 1 selon les figures 5A, 5B de descendre dans la forme de cône renversé délimitée par les trois branches BR1, 2, 3 venant alors se loger chacune dans une des découpes 23 de la surface latérale 20. La figure 9 montre un exemple de lampe équipée d'un abat-jour AB et d'un dispositif correcteur de flux 1.

Les figures 10A, 10B montrent un autre mode de réalisation d'un dispositif correcteur de flux 100. Ce dispositif se compose d'un empilage d'anneaux 110 de section triangulaire en matière transparente. Cet empilage est réalisé en une seule pièce. Intérieurement, ces anneaux forment un passage central ou logement tubulaire 120 pour recevoir le corps tubulaire CTF de l'ampoule. En partie supérieure, ce logement intérieur est muni de deux branches 131 formant une pince 103 pour serrer élastiquement le corps tubulaire fluorescent CTF. Ce dispositif correcteur de flux 100 travaille par réflexion totale des surfaces coniques. Les surfaces peuvent être munies extérieurement d'un revêtement réfléchissant de manière à dévier tous les rayons lumineux dans la direction schématisée par les flèches, même les rayons qui ne subiraient pas naturellement de réflexion totale en l'absence de surface réfléchissante.

9 Selon une autre forme de réalisation, la surface extérieure des parties tronconiques 110 n'est pas munie d'un revêtement réfléchissant de sorte qu'une fraction seulement du rayonnement latéral émis par l'ampoule fluo-compacte sera réfléchie par réflexion totale (effet de prisme) alors que la partie seulement réfractée, diffusera à l'extérieur, éclairant latéralement l'abat-jour. En section, la forme de l'empilage des anneaux coniques correspond à une forme en dents de scie décroissante d'une extrémité vers l'autre, de manière que les surfaces extérieures laissent un angle suffisant pour le passage des rayons réfléchis. fo Ce dispositif 100 peut également combiner une forme inversée, l'une dirigeant les rayons vers le bas et l'autre vers le haut, à la manière d'un dispositif correcteur de flux à double tronc de cône. La figure 11 montre un autre mode de réalisation de l'invention d'un dispositif correcteur de flux 200 est composé d'un tube 15 transparent 201 portant une ou deux surfaces réfléchissantes 202, 203. Le tube 201 est simplement engagé sur le corps tubulaire fluorescent CTF et s'appuie sur son culot C. La figure 12 montre une autre variante de réalisation du dispositif correcteur des figures 5A, 5B. il s'agit d'un dispositif correcteur 20 de flux à deux surfaces coniques 301, 302 d'orientation opposée. Entre les deux surfaces coniques, il est prévu une fixation 303 de type pince pour tenir le dispositif correcteur 300 sur le corps tubulaire fluorescent. 25

Claims (2)

REVENDICATIONS

1 °) Dispositif correcteur de flux lumineux pour luminaire à abat-jour recevant une ampoule fluorescente compacte à culot surmonté d'un corps fluorescent, globalement tubulaire dans l'axe du culot, caractérisé en ce qu' il comprend un réflecteur (2) qui s'intercale entre la lampe et l'abat-jour, ayant une surface latérale enveloppante (20), un passage (22) pour le corps tubulaire fluorescent, Io - un moyen de fixation (3) pour tenir le réflecteur (2) au niveau du corps tubulaire fluorescent pour couvrir au moins en partie la surface latérale du corps tubulaire fluorescent.

2°) Dispositif selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que la surface latérale enveloppante (20) constituant le réflecteur (2) est une surface de forme globalement tronconique, engendrée par une droite ou une courbe, dont le sommet forme un passage (22) de section au moins supérieure à celle du corps tubulaire fluorescent (CTF). 20 3°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réflecteur est constitué par un corps de révolution, transparent (100, 110), formant un passage central (120) de diamètre supérieur à celui du 25 corps fluorescent, et dont la surface extérieure a une section en dents de scie formant un empilage d'anneaux tronconiques constituant des surfaces réfléchissantes orientées soit d'un côté ou des deux côtés vers le haut et vers le bas. 30 4°) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section triangulaire des anneaux tronconiques (110) va en diminuant d'une extrémité vers l'autre du réflecteur. 35 5°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce quele moyen de fixation (3) est une pince élastique transparente, placée au niveau du passage (22, 120) pour pincer le corps cylindrique fluorescent de l'ampoule et y fixer le réflecteur (2). 6°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend une surface latérale enveloppante (200) de forme tronconique portée par un moyen de fixation tubulaire (201) en matière transparente, ayant une section intérieure formant le passage pour le corps tubulaire fluorescent, ce manchon tubulaire étant glissé sur le corps tubulaire fluorescent (CTF) et s'appuyant sur le culot (C) de l'ampoule. 7°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réflecteur est formé de deux surfaces latérales (301,302), disposées tête-bêche et comportant, à leur jonction, un moyen de fixation (303) en forme de pince pour se tenir sur le corps tubulaire fluorescent de l'ampoule. 8°) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface latérale enveloppante (20) est constituée par une nappe en matière plastique métallisée ou une nappe en aluminium réfléchissante. 9°) Dispositif selon les revendications 1, 2, 6 à 8, caractérisé en ce que le réflecteur en forme de coupole comporte des encoches permettant son insertion au milieu des supports de l'abat-jour.30