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.

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.

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.

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°.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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".

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.

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.

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.

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.

Le corps de luminaire 4 est délimité par une cuve, elle-même formée d'une paroi latérale 9 et d'un fond 10.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Le fonctionnement du système de réduction de température de ce luminaire encastré au sol est le suivant :

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.

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.

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.

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.