E L E M E N T D ' E C L A I R A G E
ET LUMINAIRE MUNI DE CET ELEMENT
L'invention a pour objet un élément d'éclairage. L'invention a également pour objet un luminaire muni de cet ou de ces éléments.
Sous la dénomination élément d'éclairage, sont compris toutes les ampoules à incandescence, les tubes néons, les ampoules au sodium, les ampoules Xénon, etc. Les lumières blanches destinés à l'éclairage peuvent présenter de faibles composantes de couleurs tirant le plus souvent sur le rouge, le jaune, voir sur le bleu. Cependant, lorsqu'il s'agit d'éclairage, un élément de ce type doit obligatoirement fournir une composante de lumière blanche importante.
Depuis une vingtaine d'années sont apparus sur le marché des nouvelles sources de lumière appelées LED's. Ces LED'S, qui n'ont habituellement pas une grande luminosité sont utilisées pour faire du balisage sur les routes, sur les murs, ou sur des panneaux d'indication. Cette fonction de balisage et d'indication est habituellement réalisée avec des LED's de couleurs, soit des LED's rouges, bleues, vertes, jaunes, et. Ces balisages sont réalisés pour indiquer des cheminements ou des obstacles et sont de faible intensité lumineuse, de manière à ne pas éblouir. Les LED's utilisées pour le balisage offrent le très avantage d'avoir,
contrairement aux ampoules de toutes sortes, une durée de vie extrêmement longue, de l'ordre de ÎOO'OOO heures d'utilisation, Cette longue durée de vie est un avantage important, car les changements ou remplacements de lampes défectueuses ou d'ampoules ne sont alors plus nécessaires.
Le but de l'invention est de proposer un élément d'éclairage, par conséquent un élément émettant de la lumière blanche présentant cette longue durée d'utlisation, cet élément d'éclairage peut être avantageusement utlisé dans un luminaire muni d'une ou de plusieurs paires de bornes d'alimentation électriques régulièrement disposées à l'intérieur, le long du luminaire. Ces luminaires rails d'éclairage sont généralement utilisés pour réaliser des éclairages de surface sur de grandes longueurs et sont composés d'unités pouvant aller jusqu'à 6 mètres de long, qui placés à la suite l'un de l'autre permettent d'éclairer de grandes longueurs, par exemple des plafons, des façades, etc. Les rails d'éclairage, particulièrement adaptés à recevoir les éléments d'éclairage faisant l'objet de la présente invention sont décrits dans le brevet européen No 692 398 ou dans le PCT/CH 97/00317, ce brevet et ce PCT appartenant au groupe Agabekov également titulaire du présent brevet. L'alimentation électrique des rails mentionnés ci-dessus est réalisé à partir de rampes d'alimentation, également protégées dans les brevet européens No 375 623 et 516 578, également au nom du groupe Agabekov. Ces rampes d'alimentation électriques sont glissées à l' intérieur des rails d'éclairage et présentent des paires de bornes d'alimentation placées à la suite et à égale distance les unes des autres le long de la rampe. Les éléments d'éclairage faisant l'objet de présente invention sont avantageusement placés le long des rampes entre les paires de bornes d'alimentation. On comprend immédiatement que, le rail étant installé et muni des éléments d'éclairage selon l'invention, il aura une très longue durée de vie et plus aucun entretien ne sera nécessaire.
L'élément d'éclairage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une platine isolante, sur laquelle sont fixés des LED's branchées en série et/ou en parallèle, la platine présentant de part et d'autre des contacts électriques reliés au branchement des LED's et destinés à venir se connecter à des bornes d'alimentation électriques.
L'élément d'éclairage selon l'invention présentera avantageusement une platine isolante se présentant sous la forme d'une plaque de circuits imprimés, les LED's étant soudées sur les lignes conductrices d'alimentation de la platine réalisant les branchements en série et/ou en parallèle, les lignes conductrices étant à chaque extrémités de la platine solidaire des contacts électriques.
Dans un mode d'exécution préféré, les LED's seront disposées au dessus et au dessous de la platine isolante.
Les contacts électriques peuvent être réalisés sous forme de contacts de la lampe navette soit sous forme de boucles ri 'gB'ides.
Dans un mode d'exécution préféré, la platine comprend 6 LED's branchées en série et alimentées par un courant de 50mA sous une tension de 24 volts.
L'élément d'éclairage présentera avantageusement 6 LED's placés au dessus de la platine et 6 LED's placés au dessous, les rangées de 6 LED's étant alimentée par un courant de 24 volts.
Tous les LED's branchées sur l'élément d'éclairage selon l'invention émettrons une lumière à forte composante blanche.
L'élément d'éclairage selon l'invention sera avantageusement utilisé dans un luminaire ou un rail d'éclairage muni de paires de bornes d'alimentation électriques placées à la suite les
unes des autres et à égale distance l'une de l'autre le long du rail. Le luminaire, objet de l'invention présentant un bâti mince, de forme allongée, un rail d'alimentation électrique et un réflecteur parabolique, tous deux placés au fond du luminaire, est caractérisé en ce que le rail est muni d'élément d'éclairage comprenant une platine isolante sur laquelle sont fixés des
LED's branchés en série et/ou en parallèle, la platine présentent de part et d"autre des contacts électriques destinés à venir se connecter a des bornes d'alimentation électriques de luminaire, l'élément d'éclairage étant placé au foyer de la surface du réflecteur parabolique.
Le dessin représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution et des variantes de l'élément d'éclairage selon l'invention ainsi que des vues de la rampe utilisant cet élément.
La figue 1 est une vue latérale d'un premier mode d'exécution d'un élément d'éclairage.
La figue 2 est une vue frontale de l'élément d'éclairage de la figue 1, celui-ci étant placé sur une rampe d'alimentation glissé à l'intérieur d'un rail d'éclairage.
La figure 3 est une vue en perspective d'une portion d'un rail d'éclairage de la figue 2, portion , présentant 2 éléments d'éclairage.
La figure 4 est une vue de côté d'une variante du mode d'exécution du rail d'alimentation de la figue 1, le rail portant un élément d'éclairage.
La figure 5 est une vue frontale de l'élément d'éclairage de figue 4 montée dans un rail d'éclairage muni d'un réflecteur.
La figure 6 est une vue en perspective d'une portion du rail d'éclairage de la figue 5 munie des éléments représentés de figure 41
La figure 7 est une copie d'une varianted'un rail d'éclairage portant une rampe munie d'une succession d'éléments de la figure 4 et,
La figure 8 est une représentation de la répartition des intensités lumineuses en diagramme polaire obtenue avec le rail d'éclairage représenté dans la figure 7.
Le mode d'exécution de l'élément d'éclairage représenté dans la figure 1 présente une platine de circuit imprimé 2, sur laquelle sont placés 2 rangées de 6 diodes LED's 3, respectivement 4, au dessus et au dessous de la platine. Ces LED's 3 et 4 sont branchées en série sur des parties conductrices non représentées de la platine reliées à chacune de leurs extrémités à des contacts circulaires 5,6 identiques aux contacts normalement utilisés avec des lampes navettes. Les contacts 5 et 6 sont (voir également figure 2 et 3) introduits dans des alésages 7, respectivement 8, pratiqués dans des bornes d'alimentation 9, 10, reliées à des conducteurs isolés 11,12, formant une rampe d'alimentation électrique 13 est du même type que les rampes d'alimentation électrique décrites dans les brevets européens Np 375 123 ou No 516 578. Ces rampes permettent de mettre sous tension une succession d'éléments d'éclairage et sont destinés à être introduites dans une rainure 14 d'un rail d'éclairage 115 est prévus au moins une ramure 18, 19 placée sur le bord supérieur des aîles 16 et 17. Cette rainure est destinée à recevoir un réflecteur non représenté et/ou un verre de protection. Le rail d'éclairage ou luminaire représenté dans figures 2 et 3 est un rail semblable au rail décrit dans les brevets européen No 561 398 ou dans le PCT 97/00313 également au nom de la titulaire.
Les LED's représentées dans le mode d'exécution des figures 1 à 3 sont des LED's NICHIA SMD 120 60° 066 cd et sont réalisées pour êtres mises sous tension de 4 volts par unités. L'élément 1 des figures 1 à 3 sera par conséquent mis sous une tension de 24 vols , ce qui correspond à une tension normalement utilisée dans les rails d'éclairage du type
représentés dans les figures 2 et 3. Nu les diodes utilisées, le courant qui traversera l'élément sera d'environ 50mA. Les LED's, dont la spécification est donnée ci-dessus émettent une lumière blanche et dans le cas où l'élément d'éclairage présente une rangée supérieure de 6
LED's, une rangée inférieure également de 6 LED's et qu'un réflecteur parabolique a été placé dans le rail d'éclairage, la luminosité par unité de longueur fournis par le rail est parfaitement satisfaisante.
Dans la variante de la figure 4, l'élément d'éclairage 21 présente, de même que l'élément de la figure 1, une platine de circuit imprimé 2, sur laquelle sont montés deux rangées de 6 LED's 22, respectivement 4, les LED's 22 et 4 étant placées au dessus et au dessous de la platine2. Les LED's 4 sont du même type que celle décrites en regard de la figure 1 et sont des LED's ΝICHI SMD 120760° 0,66 cd branchées en série sur les lignes conductrices non représentées de la platine 2 et sont des LED's NICHIA de 5mm, diamètre de 5,6 cd/20°. Comme le mode d'exécution dés figures 1 à 3, ces LED's sont branchées sur des parties conductrices de la platine reliées chacune à leurs extrémités à des contacts 23,24 se présentant sous forme de boucle. Les contacts 23, 24 se présentant sous forme de boucle sont clipsés sur des cavaliers 25, 26, eux même placés par friction sur les bornes d'alimentation 9, 10 au moyen des cadres 27, 28. Les cavaliers 25, 26 avec leurs parties supérieurs en forme de pince destinées à recevoir les boucles et leurs cadres 28 sont décrits en détail dans le brevet européen N0 516 578 et les bornes d'alimentation 9, 10 sont de même que dans le mode d'exécution des figures 1 à 3 reliées à des conducteurs isolés 11, 12 formant la rampe d'alimentation électrique. La rampe d'alimentation 13 est également décrite dans le brevet européen 516 578 et est destinée à mettre sous tension une succession d'éléments d'éclairage placés le long de la rampe 13. Les cavaliers 26, de même que les bornes d'alimentation 9, 10 qui les supportent traversent un réflecteur parabolique 29 glissé dans les rainures 18 et 19 des
aîles 16 et 17 d'un rail d'éclairage 15 semblable à celui du mode d'exécution des figures 1 à 3. La rampe isolante 13 est introduite dans une rainure 14 du rail d'éclairage avec le réflecteur parabolique 29 maintenu latéralement dans rainures 18 et 19 des aîles 16 et 17 du rail d'éclairage. Le rail d'éclairage 15 est comme celui du mode d'exécution des figures 1 à 3 très semblable au rail d'éclairage décrit dans le brevet européen NO 651 398 ou dans le PCT 97/00313. Finalement, les cavaliers 25 et 26 montés sur les bornes d'alimentation 9 et 10 sont entourés par des gaines de protection isolante 30 et 31 traversant également le réflecteur parabolique 29. Le rail d'alimentation des figures 4 et 6 présente encore à la partie supérieur des aîles 16 et 17 une rainure 32, 33 destinée à recevoir un filtre ou un verre de protection.
De même que dans le mode d'exécution des fig. 1 à 3, les éléments d'éclairage 1 et 21 sont positionnés de manière à ce qu'ils soient placés au foyer de la surface parabolique du réflecteur. On a aussi un taux de réflexion maximum et un faisceau réfléchi sensible.
Dans la variante fig. 7, le luminaire ou rail d'éclairage représenté en coupe est réalisé à partir d'un profilé extradé 35 présentant deux aîles latérales 36 et 37. Au sommet des aîles latérales 36 et 37 est placé un couvercle transparent en matière plastique 38 serré sur les bords supérieurs des aîles par des glissières de positionnement 39, 40. Aux extrémités libres du profilé sont placés des couvercles non représentés destinés à enfermer de manière étanche le luminaire qui ne sera pas décrit en détail. En effet, ce luminaire est l'objet du PCT publié sous le No 97/00313 et a été utilisé jusqu'à ce jour avec des éléments d'éclairage traditionnels, notamment des lampes navettes ou des lampes Xénon. Dans la version représentée dans la fig. 7, le luminaire est équipé d'éléments d'éclairage 21 identiques à l'élément et la figure 4. Ces éléments 21 présentent sur su dessus de la platine six LED's 22 à éclairage directe présentant un faisceau fermé à 20°. Au dessous de la platine l'élément 21 présente six LED's 4 présentent un faisceau de lumière ouvert à 60°, respectivement 120°. Selon des coordonnées
orthogonales comme représenté dans le dessin,l' élément est positionné dans le luminaire 35, de manière à ce que les LED's soient placés au foyer 41 du réflecteur parabolique 42. Ainsi, le large faisceau de lumière émis par les LED's est réfléchi vers le haut selon une composante verticale par le réflecteur 42 et la totalité de lumière émise et réfléchi s'ajoute au faisceau direct émis par les LED's 22. Le résultat obtenu à l'aide des éléments 21 placés dans le luminaire 35 est absolument inattendu et la lumière fourni par le luminaire est suffisante pour éclairer des surfaces, telle que des façades, des plafons, etc. Ce fait n'était pas évident car l'intensité lumineuse des LED's est relativement faible par rapport à des ampoules conventionnelles.
Des mesures ont été réalisées avec un luminaire « NEPTUNE » tel que celui représenté en coupe dans la fig. 7. Ce luminaire présente une longueur, largeur et hauteur de 0,875 m, respectivement 0,070 et 0,040. La longueur, respectivement largeur de la surface éclairante horizontale était de 0,835 , respectivement 0,035 m. Ce luminaire contenait 15 éléments de deux fois 6 LED's pour une puissance de 18 Watts et d'un flux total en Lumen d'environ 1000.
Comme déjà mentionné, les 6 LED's placés sur la partie supérieure de la platine de l'élément sont des LED'sNICH 5 mm, diamètre 5,6 cd/20° et les 6 LED's placés sur la partie inférieure de la platine de l'élément sont des LED's NICHIA SMD 120760° 066 cd. Chaque élément est alimenté avec un courant de 24 V DC.
La figure 8 est une représentation et un graphique présentant la répartion des intensités lumineuses I en diagramme polaire pour une direction selon l'axe du luminaire C90/C270 et une direction perpendiculaire à cet axe CO/C180.
La fig. 8 est une représentation d'un graphique présentant la répartition des intensités lunineuses I en diagramme polaire pour une direction selon l'axe du luminaire C 90/c270 et une direction perpendiculaire à cet axe CO/C180.
Comme déjà mentionné, les résultats obtenus avec l'élément d'éclairage qui vient d'être décrit sont excellents et le le luminaire offre l'avantage d'une durée de vie extrêmement longue pour entretient. Il peut être avantageusement utilisé dans un luminaire ou rail d'éclairage décrit dans le PCT CH 97 00317 dans le but d'éclairer les surfaces importantes.(Façade, plafond, sol) avec un faisceau lumineux étroit et concentré sans perte de lumière.
Comme représenté dans les figures du dessin, le mode d'exécution et la variante de l'élément d'éclairage est avantageusement utilisé dans un rail d'éclairage. L'élément d'éclairage lm 21 sera donc dimensionné pour présenter une configuration allongé et être relativement mince. Toutefois, l'invention n'est pas limitée aux éléments décrits dans le dessin et l'élément d'éclairage peut présenter des changements importants. Dans le cas où l'on utilise un réflecteur, la platine 2 sera avantagement munie de LED's sur 2 cotés. On peut bien évidemment prévoir une platine creuse ou de section triangulaires ou carrée. Dans ce cas, on obtient alors trous ou quatre rangées de LED's. On peut d'autre part, prévoir une platine beaucoup plus longue présentant des rangées avec un beaucoup plus grand nombre de LÉD's. sous une tension d'environ 4 volts par unité ou sous une autre tension en fonction des caractéristiques des LED's utilisés. Comme déjà mentionné plus haut, l'élément d'éclairage qui vient d'être décrit offre l'avantage d'une durée de vie très importante. Dans ces conditions, lorsqu'il est utilisée dans des rails ou rampes d'alimentation d'une grande longueur placées à des endroits peut accessible, il offre un avantage très important dû à sa très
longue durée de vie. D'autre part, il utilise moins de courant que des ampoules conventionnelles.