Brevet FR2514107A1 — publié le 19830408

Domaine tecitnique. La présente invention concerne des perfectionnements aux réflecteurs d'appareils d'éclairage notamment à sources lumineuses luminescentes qui sont le plus souvent des lampes fluorescentes ballons ou des tubes fluorescents. Probleme posé. Il s'agit d'obtenir le meilleur rendement de l'appareil de l'éclairage et en particulier de récupérer le rayonnement émis par l'arrière de la source lumineuse par un réflecteur qui renvoie le rayonnement vers l'avant. Etat de la technique antérieure et inconvénients. I1 est connu de disposer des réflecteurs entourant l'arrière et les côtés de la source lumineuse. Ce sont les réflecteurs sphériques, paraboloidiques ou simplement, comme on l'a représenté à la figure 1 des dessins Joints, un réflecteur en forme de gouttière formé par une tôle pliée avec deux plis (3), (4) pour former deux dièdres, la surface du réflecteur étant recouverte de matériaux réfléchissants. En d'autres termes, le réflecteur sert à renvoyer vers la zone à éclairer la lumière que la source lumineuse n'émet pas directement vers ladite zone. Le rendement de l'appareil d'éclairage est affecté non seulement par l'empoussièrement de la source du réflecteur et la nature ainsi que la couleur de la partie active du réflecteur mais aussi par sa forme et sa position par rapport à ladite source0 La présente invention a pour but d'améliorer. la forme du réflecteur pour éviter que ledit réflecteur réfléchisse les rayons émis sur la source en pure perte. Par ailleurs on connaît, en géométrie, les développantes de courbe qui sont produites par l'extré- mité d'un fil tendu qu'on déroule de la développée" qui serait ici la source de lumière. La développée est, dans le cas d'un appareil d'éclairage, - soit le cercle de la section transversale du tube fluorescent ou de la lampe ballon ; il y a alors pour chaque source deux développantes symétriques qui génèrent la surface réfléchissante par translation sur l'axe longitudinal de la source, - soit l'ovoïde de la lampe ballon prise selon son axe longitudinal ; il y a alors une développante qui génère la surface réfléchissante par rotation sur l'axe longitudinal de la source. Une propriété géométrique fondamentale des développantes est que toute tangente à la "développée" est perpendiculaire a' la développante. Comme une loi fondamentale de l'optique spécifie que l'angle dtincldence est égal à l'angle de réflexion, on comprend que tout rayon émis de la surface de la source luminescente sera donc refléchi au-delà de la tangente et sera réémis dans une zone ne rencontrant pas la source lumineuse. Llinvention est basée sur ces données géométriques. Exposé de l'invention. Le réflecteur de l'invention est caractérisé principalement par un profil suivant au moins une développante de la courbe de la source lumineuse, l'origine de chaque développante se trouvant contre un côté de la source. vn cas de lampe ballon, un premier cas concerne une lampe coaxiale au réflecteur. Dans ce cas, le profil du réflecteur est approximativement en cloche de révolution constitué par une développante d'une génératrice de la lampe. Dans le cas où la lampe a un axe disposé perpen diculairement à la petite section droite du réflecteur, le profil de celui-ci en développante de la plus grande section transversale de la lampe se termine, à chaque extrémité par des surfaces générées par des développantes des extrémités de la lampe. Dans beaucoup d'autres cas, la source lumineuse est un tube fluorescent. Suivant une forme préférée de réalisation, le réflecteur est constitué par une surface courbée en forme de deux développantes partant de part et d'autre de la génératrice arrière du tube. Dans une autre forme de réalisation, la surface courbe du réflecteur a une section droite en forme d'une développante partant d'une génératrice du tube et enveloppant un peu plus de la moitié dudit tube. Dans une troisième forme de réalisation-, le réflecteur a une surface courbe avec une section droite en forme d'une développante partant d'une génératrice du tube et enveloppant plus d'un tour du tube, de manière à cacher complètement celui-ci ; on obtient ainsi un éclairage indirect. Dans une quatrième variante, le réflecteur est une surface courbée en forme de deux développantes partant de part et d'autre de la génératrice arrière du tube et enveloppant une faible fraction du tour du tube pour se continuer en partie plane formant dièdre comme un réflecte classique, lesdites parties planes étant cependant orientées pour éviter des réflexions sur le tube ; on obtient ainsi un réflecteur de fabrication simple et peu coûteuse Evidemment, comme dans tous les réflecteurs classiques, la partie réfléchissante sera enduite d'une couche de produit améliorant le rendement de la réflexion. Solution au problème, avantages et résultat industriel. Grâce à l'application pratique de la propriété géométrique de la développante de courbe, on obtient donc un projecteur qui évite toute réflexion de rayon contre la source émétrice de rayonnement : tous les rayons réfléchis sont réérris vers l'espace a éclairer. Le rende- - ment de l'appareil est donc amélioré. Par ailleurs, la développante de courbe engendre une surace qui est la plus faible pour donner des résultats indiqués ci-dessus. Elle détermine donc des ré flecteurs ayant des côtes hors tout minimales avec les mêmes avantages que les réflecteurs classiques. On obtient donc des réflecteurs utilisant le minimum de matiére, ce qui est favorable au prix de revient et allège l'appareil. On gagne donc sur le rendement, sur le poids et sur le prix. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante qui en donne quelques exemples non limitatifs de réalisation pratique et qui sont illustrés par les dessins Joints. Brève description des figures. -Dans ces dessins, La figure i est une coupe transversale d'un réflecteur classique pour tube luminescent. La figure 2 est une vue en perspective partielle d'un réflecteur de l'invention pour tube luminescent. La figure 3 est une vue en perspective coupée suivant un plan diamétral d'un réflecteur de l'invention pour lampes fluorescentes ballons. La figure 4 est une coupe transversale d'une version de réflecteur de l'invention constitué suivant une développante enveloppant un peu plus de la moitié d'un tube. La figure 5 est une coupe transversale d'une autre variante d'un réflecteur de l'invention suivant une surface courbe enveloppant plus d'un tour du tube en le cachant complètement. La figure 6 est une coupe d'un réflecteur d'un tube de l'invention montrant le cheminement des rayons lumineux. La figure 7 est une coupe d'une autre variante de réflecteur de l'invention sous forme d'une surface courbée en forme de deux développantes partant de part et d'autre d'une génératrice arrière du tube et enveloppant une faible fraction dudit tube pour continuer en partie plane formant dièdre. La figure o est une coupe longitudinale suivant I-I de la figure 9 d'un réflecteur suivant l'invention pour lampes ballons dont l'axe est disposé perpendiculairement à la petite section droite dudit réflecteur. La figure 9 est une vue de dessous du réflecteur et de la lampe de la figure 3. Description de quelques modes de réalisation. Dans l'état actuel de la technique les appareils d'éclairage du type éclairage direct comportent un réflecteur (1) (figure 1), dont le rôle est de renvoyer vers la zone à éclairer la lumière que la source lumineuse (2) n'émeut pas directement vers ladite zone, et d'une source lumineuse (2) qui est généralement constituée par un tube luminescent. Ce peut cependant être une lampe ballon. Pour des simplifications constructives, le réflecteur (1) est constitué par une tôle pliée en deux endroits (3) et (4) pour constituer deux dièdres. La partie interne du réflecteur (1) est revêtue d'une couleur réfléchissante, généralement blanche, pour améliorer le rendement. Les rayons émis par la source (2) et qui sont dirigés vers le basson transmis avec le meilleur rendement. Cependant, les rayons latéraux tels que (5) et (6) ou les rayons vers le haut tels que (7) sont-partiellement interceptés après réflexion par la source (2) ; cela fait chuter le rendement de l'appareil. C'est Justement cet inconvénient que se propose d'éliminer l'invention. Les appareils de l'invention représentés aux figures 2 à 9 comportent - une source lumineuse constituée soit par un tube (8), (9), (10), (11), (12), soit par une lampe fluorescente ballon (13), (14), (15), - et par un réflecteur (16), (17), (1b), (19), (20), (21), (22) qui a un profil suivant au moins une développante de la courbe de la source lumineuse (8) à (15), développante dont l'origine se trouve appliquée contre un côté de la source (13) à (22). Dans l'exemple de la figure 2, le réflecteur (16) est constitué par une surface courbée sous forme de deux développantes (161), (i;2) partant de part et d'autre d'une wénératrice (23) située à l'arrière du tube (o). Dans l'exemple de la figure 3, le réflecteur (17) est prévu pour s'adapter à la lampe fluorescente ballon (13) et a un profil approximatiquement en cloche de révolutison, profil qi est constitué-par'une développante d'une génératrice de la lampe (13) tournant autour de l'axe de ladite lampe qui passe par son culot (24). Une variante possible est représentée à la figure 4 où le réflecteur est constitué d'une seule surface courbe ayant la forme d'une développante partant de la génératrice (25) du tube. Celui-ci reste apparent puisque le réflecteur (18) n'entoure qu'un peu plus de la moitié de ce tube (9). A la figure 5 > on a représenté une autre variante où le réflecteur (19) tourne de plus d'un tour autour du tube (10) si bien que celui-ci est caché complètement. On peut ainsi réaliser un éclairage indirect. Dans la variante représentée à la figure 7, le réflecteur (21) se décompose en deux parties (211) et (212) qui partent chacune de la génératrice (26) du tube (12) pour former deux développantes (27) et (28) prolongées chacune par une première partie plane (29), (30) ellemême prolongée par d'autres parties planes (31), (32) pour rormer un dièdre suivant les plis (33), (34). Les parties planes (31), (32) sont orientées de manière qu'au voisinage des plis (33), (34) elles soient perpendiculaires au plan tangent inférieur au tube (12). La figure @ explique la t@éorie du réflecteur de l'invention. Par définition, les tangentes telles que (35) ou (36), C la sourze lumineuse (;1 sont perpendiculaires la développante dont le réflecteur suit le profil. Par conséquent, tous les rayons lumineux émis par les points situés entre ces tangentes et la génératrice (37) frappent le réflecteur suivant un angle d'incidence tel que le rayon réfléchi s'écarte de ladite tangente telle que (35) ou (36) et par conséquent sont réfléchis comme les rayons (3L) et (39) en s'écartant du tube (11). Par conséquent, ils ne sont par interceptés par celui-ci et le rende-ment de l'appareil est augmenté. Dans le cas de la figure 7, le même raisonnement s'applique pour les parties du réflecteur (21) correspondant aux développantes (27) et (2o). Au-delà, les parties planes (29) et (30) sont obliques et réfléchissent les rayons de façon à les faire diverger par rapport au tube (12). Il en est de même des parties planes (31) et (32) puisque l'origine de celles-ci (au voisinage des plis (33) et (34)) est perpendiculaire au plan tangent inférieur au tube (12). Lorsque lton veut prévoir un réflecteur de l'invention pour des lampes ballons (14), (15) (figures et 9) dont l'axe est disposé perpendiculairement à la petite section droite du réflecteur, c'est-à-àire avec le culot (40) sur le côté, on prévoit un réflecteur (22) au profil complexe avec deux développantes (41) prévues pour la partie médiane de la lampe (i4) et des développantes (42), (43) prévues pour les parties extrêmes développées de la lampe (14) ou (15). Les réflecteurs (22) ont une forme très particulière qui peut etre obtenue par emboutissage ou par moulage. I1 faut remarquer que si les sources lumineuses (8) à (15) sont remplacées par des sources de plus petit volume, les réflexions sont obtenues avec des rayons-incidents avec un angle d'incidence encore plus accentué ; si bien que l'amélioration de rendement est aussi obtenue. Un avantage des réflecteurs de l'invention est qu'ils sont de taille relativement réduite. En effet, dans le cas de la figure 2, par exemple, la hauteur du réflecteur sera égale, si on désigne par R le rayon du tube (8), à R + . La largeur totale du réflecteur, avec les deux développantes (161) et (162) sera dgale à UnR. Il résulte de cela que la surface réfléchissante est beaucoup plus faible que celle nécessaire avec les réflecteurs clas siques tels que le réflecteur (1) représenté à la figure 1. I1 y aura donc une économie de matière et de poids. t VssNDIChTIONS 1. Perfectionnements aux réflecteurs d'appareils d'éclairage, notamment à sources lumineuses (O-15) luminescentes, c a r a c t é r i s é par un réflecteur (16-22) à profil suivant au moins une développante de la courbe de la source lumineuse (8-15), l'origine de chaque développante se trouvant contre un côté de la source. 2. Réflecteur, tel que défini dans la revendication 1, destiné à s'adapter à une lampe-ballon (13) coaxiale au réflecteur (17), c a r a c t é r i s é par un profil approximativement en cloche de révolution constitué par une développante d'une génératrice de la lampe (13) qui tourne autour de l'axe de ladite lampe 3. Réflecteur, tel que défini dans la revendication 1, destiné à s'adapter à une lampe ballon (14-15) dont l'axe est disposé perpendiculairement à la petite section droite du réflecteur (22), c a r a c t e r i s é par un profil à développante (41) de la plus grande section transversale de la lampe terminé, à chaque extrémité-, par des surfaces (42), (43) générées par des développantes des extrémités de la lampe. 4. Réflecteur, tel que défini dans la revendication 1 > destiné à s'adapter à un tube (8), c a r a c t é r i s é par une surface courbée en forme de développantes partant de part et d'autre de la génératrice arrière (23) du tube (8). 5. Réflecteur, tel que défini dans la revendication 1, destiné à s'adapter à un tube (9), c a r a c t é r i s é par une surface courbe (18) avec une section droite en forme d'une développante partant d'une généra trice (25) c. tube (9) et enveloppant un peu plus de la moitié du tube. 6. Réflecteur, tel que défini dans la reven dicatlon , destiné à s'adapter à jn tube (;0), c a r a c t é r i s é à une surface courbée (19) avec une section droite e forme d'une développante partant d'une génératrice du tube (10) et enveloppant plus d'un tour dudit tube, de manière a cacher complètement celui-ci. 7. Réflecteur, tel que défini dans la revendication 4, destiné à s'adapter à un tube (12), c a r a c t é r i s é par une surface courbée en forme de deux développantes (27), (23) partant de part et d'autre de la génératrice arrière (26) du tube (;2) et enveloppant une faible fraction du tour du tube pour se continuer en parties planes (29), (30), (31), (32) formant des dièdres comme un réflecteur classique, lesdites parties planes étant cependant orientées pour éviter les réflexions sur ledit tube.