FR2924789A1

FR2924789A1 - Light e.g. sunlight, capturing, guiding and focusing device e.g. sky dome, for lighting specified portion of room, has light ray deflector deflecting light rays in light ray guiding device, and light ray focusing device focusing light ray

Info

Publication number: FR2924789A1
Application number: FR0708526A
Authority: FR
Inventors: Bruno Toulouse; Yoann Tregouet; Guillaume Lesage
Original assignee: ECOLE LOUIS DE BROGLIE
Current assignee: ECOLE LOUIS DE BROGLIE
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-12

Abstract

The device has a light ray deflector comprising a circular portion (11) following contours of an opening of a light ray guiding device (12). The deflector deflects light rays in the guiding device irrespective to an orientation of the sun. The circular portion is fixed using a lower fixation foot and a fixation rod. A light ray focusing device (13) focuses the light rays and slides along the guiding device, where the light ray focusing device is under the form of a cone arranged in an outlet of the guiding device.

Description

Dispositif d'éclairage permettant de capter la lumière, de la guider, et de la focaliser. 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui des éclairages. Plus précisément, l'invention concerne les puits de lumière comportant des dispositifs permettant de capter la lumière, de la guider ainsi que de la focaliser pour éclairer une partie spécifique d'un local. Par puits de lumière, on entend notamment les dispositifs permettant de capter la lumière solaire, et comportant généralement un dispositif de guidage des rayons lumineux afin d'éclairer une pièce et ainsi d'économiser de l'énergie électrique. 2. Solutions de l'art antérieur Les puits de lumière existent depuis longtemps. Un problème essentiel de ce type de dispositif est de capter le maximum de rayon lumineux pour pouvoir éclairer au mieux la zone spécifiée. Ainsi, les dispositifs actuels comportent différents moyens de capter ces rayons lumineux parmi lesquels la lentille reste une des plus répandues. Cette lentille peut notamment prendre différentes formes. Ainsi, il est connu des lentilles utilisant le principe de la parabole avec une focalisation en deux temps comme propose notamment le brevet US2005128728 de EISENMAN et JOHANSON. Les rayons sont alors focalisés par un premier miroir parabolique de diamètre important sur un deuxième miroir plus petit, et comportant un rayon de courbure complémentaire. Les rayons sont ainsi focalisés tout en étant captés sur une surface plus importante que l'ouverture du tube de guidage. Lighting device for capturing light, guiding it, and focusing it. FIELD OF THE DISCLOSURE The field of the invention is that of lighting. More specifically, the invention relates to light wells having devices for capturing light, guide and focus to illuminate a specific part of a room. By skylight, means include devices for capturing sunlight, and generally comprising a device for guiding light rays to illuminate a room and thus save electrical energy. 2. Solutions of the Prior Art Skylights have been around for a long time. An essential problem of this type of device is to capture the maximum of light ray to be able to illuminate the area specified. Thus, current devices include different means of capturing these light rays among which the lens remains one of the most widespread. This lens can in particular take different forms. Thus, it is known to use lenses using the parabolic principle with two-step focusing as proposed in particular US2005128728 patent of EISENMAN and JOHANSON. The rays are then focused by a first parabolic mirror of large diameter on a second smaller mirror, and having a complementary radius of curvature. The rays are thus focused while being captured on a larger surface than the opening of the guide tube.

Un autre dispositif plus simple met uniquement en oeuvre une lentille bombée sur l'entrée du tube de guidage, la forme de la lentille focalisant les rayons dans le tube. La forme bombée permet également de récolter des rayons sur une surface plus importante que l'ouverture du tube, notamment dans le cas de rayons rasants tels que ceux émis le matin et le soir, permettant ainsi d'étendre la durée d'utilisation dans la journée, et donc les économies d'énergie réalisées. Another simpler device only uses a curved lens on the inlet of the guide tube, the shape of the lens focusing the rays in the tube. The curved shape also makes it possible to collect rays on a larger surface than the opening of the tube, in particular in the case of grazing rays such as those emitted in the morning and in the evening, thus making it possible to extend the duration of use in the day, and therefore the energy savings achieved.

Le principal inconvénient de ces deux techniques réside notamment dans la difficulté qui existe à réaliser des lentilles ou des miroirs paraboliques de taille importante. Il coûterait en effet très cher de réaliser une lentille de deux mètres de diamètre, ou un miroir parabolique de taille identique. D'autre part, ces pièces sont nécessairement constituées d'un seul bloc, ce qui pourrait par ailleurs poser des difficultés lors du transport et de la pose du dispositif. Enfin, une lentille d'une telle dimension serait d'un poids très important, ce qui représenterait une contrainte supplémentaire pour la structure d'accueille du dispositif. Une solution à ces inconvénients est notamment présentée par le brevet USRE36496 de SOLATUBE INTERNATIONAL. Il est en effet présenté un dispositif permettant de capter les rayons lumineux à l'aide d'une couronne réorientant ces rayons dans le tube de guidage avant de les diffuser à l'aide d'une lentille de diffusion. Cette technique permet notamment d'étendre la taille du dispositif de captage des rayons à un diamètre important. Il est en effet beaucoup plus simple d'étendre les dimensions d'une couronne que d'une lentille. Cependant, le dispositif présenté comporte notamment l'inconvénient de posséder une lentille comme moyen de diffusion des rayons dans le local à éclairer. Il serait donc difficile d'étendre les dimensions du dispositif pour les même raisons qu'expliqué précédemment à cause de cette lentille. 3. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un puits de lumière pouvant être d'une taille très importante, et disposant d'un dispositif de focalisation des faisceaux lumineux. En d'autres termes, l'invention à pour objectif de fournir un tel puits de lumière qui puisse capter un nombre suffisamment important de rayons lumineux pour pouvoir éclairer tout au long de la journée une zone spécifiée de taille importante. The main disadvantage of these two techniques lies in particular in the difficulty of realizing large parabolic lenses or mirrors. It would indeed be very expensive to make a lens of two meters in diameter, or a parabolic mirror of the same size. On the other hand, these parts necessarily consist of a single block, which could also pose difficulties during transport and installation of the device. Finally, a lens of such a size would be of very significant weight, which would represent an additional constraint for the host structure of the device. One solution to these drawbacks is in particular presented by the patent USRE36496 of SOLATUBE INTERNATIONAL. It is indeed presented a device for capturing the light rays using a ring redirecting these rays in the guide tube before diffusing with a diffusion lens. This technique makes it possible in particular to extend the size of the device for capturing the rays to a large diameter. It is indeed much easier to extend the dimensions of a crown than a lens. However, the device presented has the particular disadvantage of having a lens as a means of scattering rays in the room to be illuminated. It would therefore be difficult to extend the dimensions of the device for the same reasons as explained above because of this lens. 3. OBJECTIVES OF THE INVENTION The object of the invention is notably to overcome these disadvantages of the prior art. More specifically, the invention aims to provide a skylight that can be of a very large size, and having a focusing device of the light beams. In other words, the invention aims to provide such a light well that can capture a sufficiently large number of light rays to be able to illuminate throughout the day a large area specified.

L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel puits de lumière qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre. Encore un autre objectif de l'invention est de fournir un tel puits de lumière qui n'induise pas de coûts et de temps de fabrication importants. 4. Exposé de l'invention Ces objectifs ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints grâce à un dispositif de guidage des rayons lumineux comprenant un déflecteur de rayon lumineux, un dispositif de guidage de ces rayons, et un dispositif de focalisation des rayons lumineux. Selon l'invention, ce dispositif comprend un déflecteur de façon à dévier les rayons lumineux dans un dispositif de guidage quelque soit l'orientation du soleil, ainsi qu'un dispositif destiné à focaliser les rayons lumineux en sortie du dispositif de guidage. The invention also aims to provide such a light well which is simple in design and easy to implement. Yet another object of the invention is to provide such a light well which does not involve significant costs and manufacturing time. 4. DISCLOSURE OF THE INVENTION These objectives as well as others which will appear later are achieved by means of a light ray guiding device comprising a light beam baffle, a device for guiding these rays, and a focusing device. light rays. According to the invention, this device comprises a deflector so as to deflect the light rays in a guide device regardless of the orientation of the sun, and a device for focusing the light rays at the output of the guide device.

On obtient ainsi un système de guidage et de focalisation des rayons lumineux pouvant être fabriqué en dimensions importantes sans problème d'encombrement ni de coût. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le déflecteur pourra notamment comprendre une partie circulaire suivant les contours de l'ouverture du dispositif de guidage afin de dévier les rayons dans ce dispositif. Ce dispositif pourra notamment être fixé à l'aide d'au moins un pied de fixation inférieure, et au moins une tige de fixation. Selon un autre mode de réalisation préférentiel de l'invention, le dispositif de focalisation des rayons lumineux pourra notamment prendre la forme d'un cône disposé en sortie du dispositif de guidage des rayons lumineux. Selon un mode de réalisation pratique, la jupe peut notamment coulisser le long du dispositif de guidage des rayons afin de diminuer le volume du dispositif, dans le cas par exemple du transport ou du stockage du dispositif. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins parmi lesquels : • la figure 1 est une vue d'ensemble d'un puits de lumière selon l'invention ; • la figure 2 est une vue en coupe verticale du puits de lumière de la figure 1. • La figure 3 illustre en détail un exemple moyen de fixation de la partie circulaire des figures 1 et 2. 6. Description détaillée de l'invention En référence aux figures 1, 2 et 3, on décrit ci-après un puits de lumière selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention. Un tel puits de lumière comprend une partie circulaire (11), un dispositif de guidage (12), et un dispositif de focalisation (13). La partie circulaire (11) prend ici la forme d'une portion de cône orientée de façon à dévier les rayons lumineux dans le dispositif de guidage (12). Cette partie circulaire (11) peut également prendre toute autre forme permettant de remplir ce type de fonction, et connue de l'homme du métier. Elle pourrait ainsi, par exemple, prendre la forme d'une demi-parabole. Cette portion circulaire (11) comporte une surface réfléchissante sur sa surface intérieure afin de dévier les rayons lumineux sans perte d'intensité. Cette portion circulaire (11) est d'autre part maintenue à l'aide d'un dispositif de fixation pouvant prendre la forme présentée figure 3 avec au moins un pied de fixation inférieure (31), et au moins une tige de fixation (32). Le dispositif de guidage (12) prend sur ces figures la forme d'un tube comportant une surface intérieure réfléchissante pour guider les rayons lumineux en limitant les pertes d'intensité. Ce dispositif pourra cependant prendre une forme différente telle qu'un tube carré, ou toute autre forme connue de l'homme du métier, et éventuellement comprendre des dispositifs de déviation des rayons -5 lumineux afin de guider les rayons lumineux le long d'un chemin spécifié. Il sera également possible d'utiliser tout autre dispositif permettant de guider des rayons lumineux et connus de l'homme du métier, comme par exemple de la fibre optique. This provides a system for guiding and focusing light rays that can be manufactured in large dimensions without problem of size or cost. According to a preferred embodiment of the invention, the deflector may include a circular portion following the contours of the opening of the guiding device to deflect the rays in this device. This device may in particular be fixed using at least one lower fixing foot, and at least one fixing rod. According to another preferred embodiment of the invention, the focusing device of the light rays may in particular take the form of a cone disposed at the output of the light ray guiding device. According to a practical embodiment, the skirt may in particular slide along the ray guiding device in order to reduce the volume of the device, in the case for example of transport or storage of the device. 5. List of Figures Other features and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of illustrative and non-limiting example, and drawings of which: • Figure 1 is an overview of a skylight according to the invention; FIG. 2 is a vertical sectional view of the skylight of FIG. 1. FIG. 3 illustrates in detail an exemplary means of fixing the circular portion of FIGS. 1 and 2. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION With reference to FIGS. 1, 2 and 3, a light well according to a preferred embodiment of the invention is described below. Such a light well comprises a circular portion (11), a guiding device (12), and a focusing device (13). The circular portion (11) here takes the form of a cone portion oriented to deflect the light rays in the guide device (12). This circular portion (11) can also take any other form to fulfill this type of function, and known to those skilled in the art. It could thus, for example, take the form of a half parable. This circular portion (11) has a reflective surface on its inner surface to deflect the light rays without loss of intensity. This circular portion (11) is furthermore maintained by means of a fixing device that can take the form shown in FIG. 3 with at least one lower fixing foot (31), and at least one fixing rod (32). ). The guiding device (12) takes on these figures the shape of a tube having a reflective inner surface to guide the light rays by limiting the intensity losses. This device may however take a different shape such as a square tube, or any other form known to those skilled in the art, and possibly include light-ray deflection devices for guiding the light rays along an specified path. It will also be possible to use any other device for guiding light rays and known to those skilled in the art, such as optical fiber.

Le dispositif de focalisation (13) est fixé à la sortie du dispositif de guidage (12) et est essentiellement composé par un cône de focalisation comportant une surface intérieure réfléchissante. Les rayons sont ainsi guidés en sorti du dispositif afin de n'éclairer que la partie souhaitée de la zone à éclairer. Ce dispositif de focalisation (13) des rayons pourra notamment coulisser le long du dispositif de guidage (13) afin de diminuer le volume global du dispositif dans le cadre du stockage ou du transport du dispositif. Une protection (14) pourra être intégrée au dispositif à l'entrée du dispositif de guidage afin d'éviter l'intrusion des corps étrangers dans le dispositif comme par exemple la pluie, ou un animal, insecte ou autre. Cette protection pourra par exemple prendre la forme d'une vitre, ou d'un plexiglas, la seule contrainte étant la transparence de ce dispositif The focusing device (13) is attached to the output of the guide device (12) and is essentially composed of a focusing cone having a reflective inner surface. The spokes are thus guided out of the device in order to illuminate only the desired part of the area to be illuminated. This focusing device (13) of the spokes may in particular slide along the guide device (13) to reduce the overall volume of the device in the context of storage or transport of the device. A protection (14) may be integrated in the device at the entrance of the guiding device to prevent the intrusion of foreign bodies into the device such as rain, or an animal, insect or other. This protection may for example take the form of a window, or a plexiglass, the only constraint being the transparency of this device

Claims

1. A light ray guiding device characterized in that it comprises a baffle (Il) of light rays, a guiding device (12) of said light rays, and a focusing device (13) of said light rays.

2. Device for guiding the light rays according to claim 1, characterized in that said baffle (11) comprises a circular portion following the contours of the opening of said guiding device (12) deflecting said light rays in said guiding device ( 12).

3. Device for guiding the light rays according to claim 2, characterized in that said circular portion is fixed by means of at least one lower fixing foot (31), and at least one fixing rod (32).

4. Device for guiding the light rays according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said focusing device (13) of the light rays takes the form of a cone disposed at the output of said guide device (12) light rays.

5. Device for guiding light beams according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said focusing device (13) of the light rays can slide along said guide device (12) of the light rays.