[0001] La présente invention se rapporte, de façon générale, au domaine technique des appareils
d'éclairage et, plus précisément, aux luminaires encastrés au sol, notamment sur des
trottoirs, places, halls, etc... en vue de l'éclairage de lieux publics ou privés,
notamment en milieu extérieur mais aussi à l'intérieur de bâtiments. Plus particulièrement,
cette invention concerne un luminaire encastré au sol avec système de réduction des
températures.
[0002] La plupart des luminaires encastrés au sol sont actuellement composés d'un fût ou
cuve cylindrique, ou prismatique à base carrée, et d'un pot de réservation. Le pot
de réservation, scellé dans le sol, permet une maintenance aisée du luminaire, puisque
celui-ci peut en être extrait pour un entretien éventuel, par exemple pour un remplacement
de douille ou de verrine.
[0003] L'intérieur d'un luminaire encastré dans le sol est le siège d'un échauffement important,
en raison de la chaleur dégagée par la lampe, en général une lampe à iodure métallique,
et du fait que le luminaire est fermé à sa partie supérieure par une plaque de verre
de forte épaisseur, affleurant le sol.
[0004] Dans le cas d'un luminaire placé dans un pot de réservation, la température à l'intérieur
du luminaire est encore plus élevée, et peut être de 40°C supérieure à la température
observée pour un luminaire encastré directement dans le sol. Cette différence de température
est principalement due au matelas d'air isolant, emprisonné entre la cuve du luminaire
proprement dit, et la cuve constituant le pot de réservation. Il en résulte que la
température, mesurée au milieu de la vitre de fermeture du luminaire, sur la face
extérieure de celle-ci, peut devenir excessivement élevée, en particulier supérieure
à la température maximale conseillée de 75°C, avec pour conséquence des risques de
brûlures pour des personnes qui viendraient directement en contact avec cette vitre.
Le risque d'atteindre, au centre de la vitre de fermeture, des températures excessives
très supérieures à 75°C, existe en particulier lorsque l'appareil est équipé d'une
lampe puissante, par exemple une lampe de 150 watts, à iodure métallique, associée
à un réflecteur renvoyant vers cette vitre un faisceau lumineux très étroit ou très
concentré, par exemple avec un angle d'ouverture de l'ordre de 10°.
[0005] Quelques améliorations, visant à réduire la température de tels luminaires encastrés,
peuvent être apportées en réduisant l'épaisseur du matelas d'air emprisonné entre
les deux cuves, ou bien en choisissant, pour la fabrication de ces cuves, des matériaux
autres que l'acier inoxydable habituellement utilisé, afin d'augmenter au mieux la
dissipation de la chaleur, mais les résultats ainsi obtenus restent très limités.
[0006] Selon une autre proposition, indiquée dans les demandes de brevets français 2 711
222 et 2 755 212, le volume intérieur de luminaires encastrés au sol est ventilé grâce
à une mise en communication avec l'extérieur, la chaleur étant évacuée par des trous
prévus dans la partie supérieure de ces luminaires, donc au niveau du sol. Une telle
solution est inappropriée, notamment dans les utilisations en milieu extérieur, en
raison des inévitables entrées d'eaux de pluie, d'humidité et de saletés diverses
à l'intérieur des luminaires, par les trous de ventilation. De plus, ces trous risquent
d'être rapidement colmatés par des saletés ou débris, notamment là aussi en cas d'utilisation
en milieu extérieur, ce qui rend alors le système de ventilation inefficace.
[0007] La présente invention vise à éviter l'ensemble des inconvénients précédemment exposés,
en fournissant un luminaire encastré au sol et pourvu d'un système de réduction de
température particulièrement efficace, en particulier adapté à un luminaire placé
dans un pot de réservation, et ne nécessitant aucune ouverture de communication entre
le volume intérieur du luminaire et l'extérieur, donc étanche à l'eau et à l'humidité.
[0008] A cet effet, l'invention a pour objet un luminaire encastré au sol, du genre composé
d'un pot de réservation prévu pour être scellé dans le sol, et d'un corps de luminaire
placé de manière amovible à l'intérieur du pot de réservation, le corps de luminaire
renfermant une lampe et un réflecteur, un espace intermédiaire rempli d'air étant
ménagé entre le pot de réservation et le corps de luminaire, et l'ensemble étant fermé
à sa partie supérieure par une vitre, ce luminaire encastré au sol étant caractérisé
essentiellement par le fait que le pot de réservation comporte, sur sa paroi latérale,
des ailettes sensiblement verticales dépassant à l'intérieur de l'espace intermédiaire
rempli d'air, tandis que le corps de luminaire comporte, sur sa surface latérale,
des ailettes extérieures sensiblement verticales dépassant elles aussi à l'intérieur
de l'espace intermédiaire rempli d'air, les ailettes extérieures du corps de luminaire
s'intercalant entre les ailettes intérieures du pot de réservation, et ces ailettes
étant réparties sur toute la périphérie du luminaire, de manière à constituer un système
de réduction de température, notamment au niveau de la vitre de fermeture.
[0009] Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le pot de réservation comporte,
sur sa paroi latérale, d'une part les ailettes sensiblement verticales précitées dépassant
à l'intérieur de l'espace intermédiaire rempli d'air, et d'autre part des ailettes
sensiblement verticales dépassant vers l'extérieur.
[0010] Avantageusement, les diverses ailettes précitées s'étendent sur sensiblement toute
la hauteur du pot de réservation, et de la partie du corps de luminaire entourée par
le pot de réservation.
[0011] Le fond du corps de luminaire peut comporter encore d'autres ailettes, par exemple
disposées parallèlement les unes aux autres, faisant saillie sous ce fond.
[0012] Ainsi, l'idée à la base de la présente invention consiste à mettre à profit l'espace
intermédiaire rempli d'air, situé entre le pot de réservation et le corps du luminaire,
en disposant dans cet espace intermédiaire des ailettes, réalisées à la manière de
nervures, qui augmentent au maximum les surfaces de répartition et d'échange thermique.
Ces ailettes, disposées sur le pourtour de l'appareil d'éclairage, pratiquement sur
toute sa hauteur, ainsi qu'au niveau du fond de l'appareil, vont permettre d'évacuer
vers l'extérieur la chaleur dégagée à l'intérieur de cet appareil, dès la mise en
marche du luminaire. En particulier, les ailettes "extérieures" du corps de luminaire,
intercalées entre les nervures "intérieures" du pot de réservation, vont transmettre
à ces dernières la chaleur en provenance de l'intérieur du corps de luminaire, et
cette chaleur pourra alors être communiquée au milieu ambiant par l'intermédiaire
des ailettes "extérieures" du pot de réservation.
[0013] On obtient ainsi une réduction effective et sensible de la température, notamment
au niveau de la vitre de fermeture, sur laquelle la température maximale souhaitée
de 75°C pourra être effectivement respectée, même dans le cas d'un luminaire encastré
à lampe puissante et faisceau concentré, et ceci par une solution technique simple,
économique et offrant toute commodité et sécurité. En particulier, les différentes
ailettes sont obtenues directement de fonderie, lors de la fabrication du pot de réservation
et de la cuve du luminaire proprement dit, qui pour le reste ne sont pas modifiés.
L'imbrication des ailettes verticales, sans contact direct, permet toujours l'extraction
du corps de luminaire pour les opérations de maintenance. Par ailleurs, la solution
proposée par l'invention n'implique aucune communication avec l'extérieur par des
trous ou ouvertures, qui présentent les inconvénients précédemment exposés, de sorte
que le luminaire, objet de la présente invention, est totalement étanche à l'eau et
à l'humidité, et répond ainsi à l'indice de protection normalisé IPx7, à savoir "étanche
immergeable temporairement".
[0014] A titre complémentaire, dans le cas où la valeur limite de température fixée risquerait
d'être dépassée, le système de réduction de température du luminaire encastré au sol,
objet de l'invention, comprend aussi un ventilateur placé dans la partie inférieure
du corps de luminaire, et créant en cours de fonctionnement, à l'intérieur du corps
de luminaire, une circulation d'air. Le ventilateur permet ainsi d'homogénéiser les
températures, entre la vitre de fermeture du luminaire et la région du fond du corps
de luminaire, jusqu'à arriver à une valeur intermédiaire. L'action de ce ventilateur
se combine ici avantageusement avec l'effet des ailettes, qui réalisent l'échange
de chaleur avec le pot de réservation et de là avec l'extérieur, puisque grâce à cet
échange thermique la température dans la partie inférieure du corps de luminaire est
abaissée, ce qui a pour conséquence (grâce aussi à la circulation d'air précitée)
de réduire d'autant plus la température au centre de la vitre de fermeture. Enfin,
on notera que l'amélioration de la réduction de température est ici obtenue par une
circulation d'air purement interne, donc sans créer d'ouvertures non souhaitables
de communication avec l'extérieur, et ceci au moyen d'un petit ventilateur, peu encombrant
et de faible puissance, placé dans la partie inférieure du corps de luminaire où l'on
dispose de la place nécessaire et aussi de l'alimentation électrique nécessaire au
moteur de ce ventilateur.
[0015] L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence
au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution
de ce luminaire encastré au sol, avec système de réduction de température :
Figure 1 est une vue d'ensemble, en coupe verticale, d'un luminaire conforme à la
présente invention ;
Figure 2 est une vue en coupe horizontale de ce luminaire, suivant II-II de figure
1 ;
Figure 3 en est une vue par dessous, suivant la flèche F de figure 1.
[0016] Le luminaire, représenté sur la figure 1, est prévu pour être encastré dans le sol,
représenté très sommairement par sa surface 2. Ce luminaire se compose, d'une manière
générale, d'un pot de réservation 3 scellé dans le sol 2, et d'un corps de luminaire
4 placé de manière amovible à l'intérieur du pot de réservation 3. Dans l'exemple
illustré au dessin, le pot de réservation 3 et le corps de luminaire 4 possèdent des
formes sensiblement cylindriques, coaxiales. L'ensemble est fermé, à sa partie supérieure,
par une vitre de fermeture 5 épaisse, affleurant le sol 2.
[0017] De façon généralement connue, l'intérieur du corps de luminaire 4 forme une chambre
principale, dans laquelle sont placés une lampe 6 et un réflecteur 7, qui permettent
de créer un faisceau lumineux plus ou moins ouvert ou concentré, dirigé vers le haut
et réalisant ainsi un éclairage du milieu extérieur, au travers de la vitre de fermeture
5. La lampe 6 et le réflecteur 7 sont montés au-dessus d'une platine horizontale 8,
placée à l'intérieur du corps de luminaire 4, à une certaine hauteur au-dessus de
la base de ce corps 4.
[0018] Le corps de luminaire 4 est délimité par une cuve, elle-même formée d'une paroi latérale
9 et d'un fond 10.
[0019] Lorsque la lampe 6, qui est notamment une lampe à iodure métallique, est éclairée,
et notamment si le faisceau lumineux renvoyé par le réflecteur 7 est étroit ou concentré,
on observe un échauffement de la vitre de fermeture 5, la température T1 au centre
de cette vitre 5 pouvant ainsi s'élever jusqu'à des valeurs excessivement hautes,
si aucune disposition particulière n'est prise. Cette élévation de température est
due notamment à la présence d'un "matelas d'air" isolant, dans l'espace annulaire
11 délimité entre le pot de réservation 3 et la paroi latérale 9 du corps de luminaire
4.
[0020] Le luminaire encastré au sol, ici décrit, est pourvu d'un système qui vise à réduire
la température T1 au centre de la vitre de fermeture 5, par homogénéisation des températures
et évacuation de la chaleur.
[0021] A cet effet, le pot de réservation 3 comporte, d'une part, des ailettes verticales
12 extérieures, formées sur toute sa circonférence, et pratiquement sur toute sa hauteur,
à des intervalles angulaires réguliers, suivant des directions radiales (voir en particulier
la figure 2).
[0022] Le pot de réservation 3 comporte, d'autre part, des ailettes verticales 13 intérieures,
formées elles aussi sur toute sa circonférence, et pratiquement sur toute sa hauteur,
à des intervalles angulaires réguliers, suivant des directions radiales. Lorsque le
corps de luminaire 4 est en place, les ailettes intérieures 13 du pot de réservation
3 prennent place dans l'espace annulaire 11 rempli d'air, délimité entre le pot de
réservation 3 et la paroi latérale 9 du corps de luminaire 4.
[0023] En ce qui concerne le corps de luminaire 4, sa paroi latérale 9 comporte des ailettes
verticales 14 extérieures, formées sur toute sa circonférence suivant des directions
radiales, sur une hauteur qui correspond au moins à celle de sa partie entourée par
le pot de réservation 3. Les ailettes extérieures 14 du corps de luminaire 4 sont
en même nombre que les ailettes intérieures 13 du pot de réservation 3, et elles sont
séparées par les mêmes intervalles angulaires.
[0024] Ainsi, lorsque le corps de luminaire 4 est en place, ces ailettes 14 s'intercalent
entre les ailettes intérieures 13 du pot de réservation 3, dans l'espace annulaire
11 rempli d'air délimité entre le pot de réservation 3 et la paroi latérale 9 du corps
de luminaire 4.
[0025] Sous le fond 10 du corps de luminaire 4 sont formées d'autres ailettes 15, disposées
parallèlement les unes aux autres dans des plans verticaux, comme le montre plus particulièrement
la figure 3.
[0026] Dans l'exemple illustré au dessin, le système de réduction de température comprend
encore un petit ventilateur 16, placé dans la partie inférieure du corps de luminaire
4, plus particulièrement dans une chambre 17 située sous la platine 8 qui sert de
support au réflecteur 7. Un passage 18 de sortie d'air est ménagé dans la platine
8, au-dessus de l'emplacement du ventilateur 16. Un autre passage 19 d'entrée d'air
est ménagé dans la même platine 8, à l'opposé du passage 18 de sortie d'air.
[0027] La platine 8 supporte encore un déflecteur 20, qui s'étend en oblique, vers le haut,
au-dessus du passage 18 de sortie d'air, entre ce passage 18 et le réflecteur 7.
[0028] Enfin, le luminaire encastré au sol comprend des moyens d'alimentation électrique,
non représentés, qui fournissent la puissance nécessaire d'une part à la lampe 6,
et d'autre part au ventilateur 16.
[0029] Le fonctionnement du système de réduction de température de ce luminaire encastré
au sol est le suivant :
[0030] Au niveau de l'espace annulaire 11, délimité entre le pot de réservation 3 et le
corps de luminaire 4, les ailettes extérieures 14 du corps de luminaire 4 et les ailettes
intérieures 13 du pot de réservation 3 permettent le transfert de la chaleur, engendrée
à l'intérieur de ce corps de luminaire 4, vers le pot de réservation 3. Les ailettes
extérieures 12 de ce pot de réservation 3 assurent, quant à elles, l'évacuation de
la chaleur vers le sol 2, dans lequel elles sont noyées.
[0031] De plus, le fonctionnement du ventilateur 16 crée, à l'intérieur du corps de luminaire
4, une circulation d'air en circuit fermé, indiquée par les flèches de la figure 1.
L'air est aspiré vers la chambre 17 de la partie inférieure du corps de luminaire
4 par le passage 19 d'entrée d'air, et il est refoulé par le ventilateur 16 au travers
du passage 18 de sortie d'air. Grâce au déflecteur 20, l'air refoulé est dirigé nécessairement
vers la partie supérieure du corps de luminaire 4, où il s'échauffe au contact de
la vitre de fermeture 5, avant de revenir vers la partie inférieure pour être réaspiré
au travers du passage d'entrée 19. Ainsi, le ventilateur 16 et la circulation d'air
interne créée par celui-ci assurent une homogénéisation de températures, dans le corps
de luminaire 4, notamment entre la température T1 au centre de la vitre de fermeture
5, d'une part, et la température T2 dans la partie inférieure du corps de luminaire
4, d'autre part. Cette température T2, inférieure à la température T1, est elle-même
abaissée par l'évacuation de chaleur réalisée grâce aux ailettes 12, 13 et 14, comme
décrit précédemment.
[0032] La combinaison des moyens précédemment décrits, à savoir les diverses ailettes 12,
13, 14, 15 et le ventilateur 16, permet de réduire dans tous les cas la température
T1 au centre de la vitre de fermeture 5 jusqu'à un niveau acceptable, c'est-à-dire
inférieur à 75°C.
[0033] L'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention, telle que définie dans les revendications
annexées :
- en modifiant le nombre, la forme et la dimension des ailettes, qui sont à déterminer
dans chaque cas, en fonction de la construction générale de l'appareil d'éclairage
et de la quantité de chaleur à évacuer ; en particulier, la hauteur et l'épaisseur
de ces ailettes peuvent varier, de même que le détail de leur forme (parallélisme
des faces ou dépouilles) qui est dicté par des nécessités de moulage ;
- en appliquant le même système de réduction de température à des luminaires encastrés
au sol de toutes configurations, en particulier de section horizontale autre que circulaire,
et avec tout genre d'aménagement intérieur, en particulier en ce qui concerne le montage,
fixe ou orientable, de la lampe et du réflecteur qui lui est associé.
1. Luminaire encastré au sol, du genre composé d'un pot de réservation (3) prévu pour
être scellé dans le sol (2), et d'un corps de luminaire (4) placé de manière amovible
à l'intérieur du pot de réservation (3), le corps de luminaire (4) renfermant une
lampe (6) et un réflecteur (7), un espace intermédiaire (11) rempli d'air étant ménagé
entre le pot de réservation (3) et le corps de luminaire (4), et l'ensemble étant
fermé à sa partie supérieure par une vitre de fermeture (5), caractérisé en ce que le pot de réservation (3) comporte, sur sa paroi latérale, des ailettes (13) sensiblement
verticales dépassant à l'intérieur de l'espace intermédiaire (11) rempli d'air, tandis
que le corps de luminaire (4) comporte, sur sa surface latérale (9), des ailettes
extérieures (14) sensiblement verticales dépassant elles aussi à l'intérieur de l'espace
intermédiaire (11) rempli d'air, les ailettes extérieures (14) du corps de luminaire
(4) s'intercalant entre les ailettes intérieures (13) du pot de réservation (3), et
ces ailettes (13, 14) étant réparties sur toute la périphérie du luminaire, de manière
à constituer un système de réduction de température, notamment au niveau de la vitre
de fermeture (5).
2. Luminaire encastré au sol avec système de réduction de température selon la revendication
1, caractérisé en ce que le pot de réservation (3) comporte, sur sa paroi latérale, d'une part les ailettes
(13) sensiblement verticales précitées dépassant à l'intérieur de l'espace intermédiaire
(11) rempli d'air, et d'autre part des ailettes (12) sensiblement verticales dépassant
vers l'extérieur.
3. Luminaire encastré au sol avec système de réduction de température selon la revendication
1 ou 2, caractérisé en ce que les diverses ailettes précitées (12, 13, 14) s'étendent sur sensiblement toute la
hauteur du pot de réservation (3), et de la partie du corps de luminaire (4) entourée
par le pot de réservation (3).
4. Luminaire encastré au sol avec système de réduction de température selon l'une quelconque
des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fond (10) du corps de luminaire (4) comporte d'autres ailettes (15), par exemple
disposées parallèlement les unes aux autres, faisant saillie sous ce fond (10).
5. Luminaire encastré au sol avec système de réduction de température selon l'une quelconque
des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système de réduction de température comprend aussi un ventilateur (16) placé dans
la partie inférieure du corps de luminaire (4), et créant en cours de fonctionnement,
à l'intérieur du corps de luminaire (4), une circulation d'air.
6. Luminaire encastré au sol avec système de réduction de température selon la revendication
5, caractérisé en ce que le ventilateur (16) est placé sous une platine (8) servant de support au réflecteur
(7) du luminaire, un passage (18) de sortie d'air étant ménagé dans la platine (8),
au-dessus de l'emplacement du ventilateur (16), et un passage (19) d'entrée d'air
étant ménagé dans la platine (8), à l'opposé du passage (18) de sortie d'air.
7. Luminaire encastré au sol avec système de réduction de température selon la revendication
6, caractérisé en ce que la platine (8) supporte un déflecteur (20) qui s'étend en oblique, vers le haut,
au-dessus du passage (18) de sortie d'air, entre ce passage (18) et le réflecteur
(7).