Brevet FR2562637A1 — publié le 19851011

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR RENDRE LES JETS DgEAU LUMINEUX ET APPLICATION DE CE DISPOSITIF. La présente invention a trait à un procédé et un dispositif pour rendre les jets d'eau lumineux. Le procédé s'applique notamment aux jets d'eau des fontaines lumineuses ou destinées à être rendues lumineuses, mais peut également s'appliquer aux jets d'eau utilisés en toutes eirconstances tels que par exemple des jets de baignoire, de douche, d'arrosoir, de vaporisateur, de robinetterie, de matelas hydrothérapique etc... Lorsque l'on veut rendre lumineux un jet d'eau iC dans les fontaines lumineuses, on éclaire le jet par !'intermédiaire d'une source lumineuse soit aérienne soit plus habituellement immergée. Dans le cas de sources lumineuses aériennes, le jet ou l'ensemble des jets illuminés sont peu visibles en raison de la très importante déperditionde]a lumière, laquelle ne peut pas véritablement pénétrer dans l'eau. Dans le cas de sources lumineuses immergées telles que des DroiyDt;eurs, on obtient un rendement un peu meilleur mais qui reste incapable d'éclairer de façon importante des jets relativement longs, et on peut facilement constater de visu que seule la partie la plus basse des jets est véritablement illuminée. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un procédé et un dispositif pour rendre les jets d'eau lumineux, qui soient de conception simple, peu coQteuse mais qui assurent une luminosité très importante du jet sur toute sa longueur. Un autre objectif de l'invention est d'obtenir un rendement lumineux de l'illumination des jets qui permette une économie d'énergie électrique. Un autre objectif encore de l'invention est de permettre de placer la ou les sources électriques hors de l'eau, ce qui évite les problèmes d'isolation électrique. L'invention a pour objet un procédé pour rendre les jets d'eau lumineux, caractérisé en ce que l'on introduit dans le jet un ou plusieurs conducteurs de lumière allongés, de faible diamètre par rapport à la surface transversale du jet, et dont une extrémité est au contact de l'eau dans le jet et forme avec la direction du jet en cet endroit un angle tel que l'incidence du rayonnement issu de ladite extrémité ou de la plus grande partie au moins dudit rayonnement est telle que les rayons sont soumis à une réflexion interne sur la surface du jet, lequel, étant entouré d'air, se comporte comme un conducteur de lumière allongé. - Les conducteurs de lumière introduits dans le jet sont avantageusement des fibres optiques de petit diamètre dont les extrémités sont disposées dans le jet. L'invention a également pour objet un dispositif pour rendre les jets d'eau lumineux, ledit dispositif se caractérisant par le fait qu'il comporte, pour chaque jet à illuminer, au moins un conducteur de lumière allongé, tel que notamment une ou plusieurs fibres optiques dont la dimension transversale est faible par rapport à la section du jet, l'extrémité dudit conducteur étant située dans le jet, alors que ledit conducteur est relié, à son autre extrémité, à une source lumineuse. Dans le cas o l'on utilise une pluralité de fibres, on peut avantageusement disposer ces fibres de façon à être écartées les unes des autres et à être baignées toutes séparément par l'eau du jet. La direction de la fibre ou du conducteur de lumière forme avec la direction du jet un angle qui peut être quelconque, mais on préfère dans la pratique que cet angle soit inférieur a 680, par exemple nul, l'extrémité libre de la fibre Au conducteur regardant de préférence en aval du jet, étant entendu que la surface d'extrémité du conducteur de lumière, par laquelle la lumière sort du conducteur et pénètre dans l'eau du jet, est supposée perpendiculaire à la direction du conducteur de lumière. Dans une forme de réalisation préférée, le ou les conducteurs de lumière ou fibres optiques sont disposés et maintenus dans l'ajutage qui forme le jet. Dans le cas o il s'agit d'illuminer un grand nombre de jets, on peut utiliser une seule source lumineuse pour alimenter un grand nombre de fibres réparties dans les différents jets. On constate que grâce à l'invention, on peut ainsi former des filets d'eau ou jets dont les bords sont lumineux. En effet, le jet étant entouré d'air ayant un indice de réfraction inférieur à celui de l'eau formant le jet, se comporte à son tour comme un conducteur de lumière allongé dans lequel la lumière chemine par réflexions successives,. Ces rflexions sont en nombre plus grand que dans le cas d'une fibre optique et à chaque réflexion il y a une certEine perte, laquelle correspond à une énergie lumineuse qui passe a l'extérieur et permet ainsi d'assurer l'illumination du jet sur toute sa longueur, une quantité suffisante de lumière restant cependant disponible -en général à l'extrémité du jet là o il se brise, les fragments brisés et les gouttelettes restant alors encore illuminées. Dans le cas de filets ou jets très verticaux dont l'angle au sommet est très aigu, une grande partie de la lumière sort par le sommet. Dans le cas de filets décrivant un trajet parabolique et retombant dans un bassin, on obtient une illumination de fond du bassin. Dans le cas o le filet se brise, on obtient en outre une illumination des gouttes voisines de l'extrémité du jet. D'autres avantages - et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel: La figure 1 représente une vue schématique d'une fontaine à plusieurs jets munis de fibres ou faisceaux de fibres. La figure 2 représente une vue schématique d'un distributeur tel qu'une pomme de douche dans une première forme de réalisation. La figure 3 représente une vue d'un tel distributeur selon une deuxième forme de réalisation de l'invention. En se référant à la figure 1, on a représenté schématiquement un bassin 1 au centre duquel est disposé un dispositif à ajutage multiple 2 destiné à produire Dune pluralité de jets d'eau 3, 4, 5 d'angles divers, le jet 3 étant par exemple vertical. Les moyens d'amenée d'eau vers le dispositif 2 n'ont pas été représentés. Un ensemble 7 de fibres optiques d'un type usuel, par exemple les fibres vendues sous la dénomination CROFON par la société DUPONT de NEMOURS à Genève, Suisse, sont utilisées dans la présente invention. Ces fibres forment des conducteurs de lumière formés d'un brin eonducteur de lumière tel que par exemple un polymétbylmétacrylate, entouré d'une gaine d'un polymère transparent dont l'indice de réfraction est plus faible tel que par exemple du polyéthylène. Ces fibres 6 forment tout d'abord un ensemble ou câble 7 dont une extrémité, formée par les extrémités des différentes fibres individuelles 6, est disposée en regard d'une source de lumière telle qu'un projecteur 8, d'une façon usuelle pour faire pénétrer la lumière dans les différentes fibres 6. A leur arrivée dans le dispositif de distribution 2, les différentes fibres 6 du faisceau ou câble 7 se dirigent individuellement vers les différents ajutages et l'on voit qu'elles se terminent dans les différents ajutages. Conformément à l'invention, la lumière du projecteur 8 est guidée par les fibres 6 vers les jets respectifs 3. 4, 5 et l'on constate que ces différents jets se trouvent illuminés sur toute leur hauteur et, dans le cas du jet 5 qui tombe dans le bassin 1 sans se briser préalablement, on obtient une illumination du fond du bassin. Les fibres ou conducteurs de lumière 6 ont été, dans l'exemple réalisé, adressés individuellement aux différents jets, de sorte que chaque jet est illuminé par une seule fibre. Dans la pratique on comprend que l'on peut adresser vers chaque jet un faisceau de fibres dont le nombre varie en proportion de la surface transversale du jet. On préfère, conformément à ltinvention, que le rapport entre la surface transversale totale conductrice de lumière présentée par la ou les fibres, pénétrant dans le jet t la surface transversale du jet soit compris entre une valeur minimale de l'ordre de.. .et une valeur maximale de l'ordre de.. La valeur minimale est telle que, compte tenu des capacitéz atelles de ira:nsport de lumière de ces conducteurs, on ctienn encore une luminosité suffisante du jet. La surface maximale est déterminée de façon que les extrémités de fibres au niveau du jet se trouvent complètement baignées par l'eau en provoquant un minimum de remous. Le cas échéant, lorsque l'on utilise plusieurs fibres adressées dans un seul jet on peut, au lieu de grouper toutes ces fibres en un faisceau dirigé vers le jet, les répartir individuellement ou par sous-ensembles sur toute la surface du jet de façon à favoriser l'écoulement de l'eau et assurer une pénétration optique de bonne qualité. On se réfère maintenant à la figure 2. Dans cette forme de réalisation, on a représenté un distributeur de jet constitué d'une sorte de pomme 9, semblable à une pomme de douche alimentée par un tuyau d'arrivée d'eau 10 et muni d'une pluralité d'ajutages d'o émergent des jets respectifs 11. On a également prévu, illuminé par un projecteur 12, un faisceau de fibres 13 se distribuant à l'intérieur de la pomme 9 en fibres individuelles 14 qui traversent la pomme et pénètrent dans les ajutages formant les jets. Le maintien des fibres du faisceau de fibres dans les ajutages respectifs peut être réalisé de toute manière convenable, par exemple par des supports fixes disposés centralement dans l'ajutage et laissant un espace annulaire d'écoulement d'eau entre eux et la surface correspondante des ajutages. Les fibres peuvent pénétrer dans l'ajutage sur une distance qui peut varier et peuvent émerger hors de l'ajutage pour pénétrer dans la partie aérienne du jet. Dans les exemples des figures 1 et 2, on a disposé les extrémités des fibres 6 ou 14 sensiblement dans l'alignement axial de l'ajutage au niveau du jet. La forme de réalisation de la figure 3, qui est une variante de la figure 2, montre cependant que l'on pourrait faire aboutir les fibres 14 de façon à pénétrer dans le jet 11 avec une incidence quelconque, par exemple oblique. 25.62637 Si on utilise de tels distributeurs par exemple comme distributeurs de douche, on constate que les jets sont illumines sur toute 'leur longueur jusqu'à l'emplacement o ils frappent le sol ou ils forment autant de points lumnineux, de scr, C que l on peut en disposant asLucieusement!es uj taes, obtenir sur le sol une projection lumineuse donnant limagea de l'ajutage qui peut ttre par exeirple une image aublicitaire etc. On peut également modifier la couleur de la luiniere en plaantr de-vanr la source lumineuse 12 des filtres convenables. Si l'on ren, les filtres -sensibles à la température de l1eau et Que l'on dispose les filtres dans le eourant d'eau qui alim]ente le dispositif d'ajutage, on peut faire varier la eouleur de la 1umière en fonction de la température de 1 'eau Ou bDen d'autres faeteurs, par exemple l'humidité ambiante; si Les liltres sont disposés dans ltair ambiant. Bien que 1!invention ait été décrite à propos de forme de r3alisation partieu.ière, il est bien entendu qu.elle n'est nllemenb iimitée et queon peut lui apporter dverses modificatioins de forme ocu de matériau sans pour c!a sortir ni de son cadre -ni de son esprit. REVENDICATIONS 1 / Procédé pour rendre les jets d'eau lumineux, caractérisé en ce que l'on introduit dans le jet un ou plu- sieurs conducteurs de lumière allongés (6), (14) de faible diamètre par rapport à la surface transversale du jet et dont une extrémité est au contact de l'eau dans le jet et forme avec la direction du jet à certains endroits un angle tel que l'incidence de la plus grande partie au moins du rayonnement issu de ladite extrémité est telle que les ra- yons sont soumis à une réflexion interne sur la surface du jet lequel, étant entouré d'air, se comporte comme un con- ducteur de lumière allongé. 2 / Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on introduit dans le jet des fibres optiques de petit diamètre. 3 / Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2,caractérisé en ce que la direction de la fibre ou conducteur de lumière au niveau de son extrémité forme, avec la direction du jet, un angle inférieur à 68 . 4 / Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3,caractérisé en ce que l'on fait pénétrer le ou les conducteurs de lumière dans le jet à travers l'ajutage formant le jet. / Dispositif pour rendre les jets d'eau lumineux caractérisé en qu'il comporte, pour chaque jet à illuminer, au moins un conducteur de lumière allongé, dont la dimen- sion transversale est faible par rapport à la section du jet, l'extrémité dudit conducteur étant située dans le jet, a- lors que ledit conducteur est relié, à son autre extrémité à une source lumineuse. revendication JO - 7 / Dispositif selon la/ 6 caractérisé en ce que le conducteur de lumière est une fibre optique. 8 / Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7 caractérisé en ce que l'on utilise, pour le jet, une plu- ralité de conducteurs de lumière ou fibre, disposé de façon à être baigné convenablement par l'eau du jet. 9 / Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 6 à 8,caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour recevoir et maintenir un ou plusieurs conducteurs de lumière allongés ou fibres optiques dans un ajutage ou un jet. / Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 6 à 9,caractérisé en ce qu'il comporte un ou plu- sieurs filtres disposés entre la surface lumineuse et les extrémités du ou des conducteurs de lumière recevant la lu- mitre par la source lumineuse. 11 / Fontaine lumineuse incorporant un disposi- tif selon l'une quelconque des revendications 5 à 10. de douche et 12 / Appareil / d'hydrothérapie incorporant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 10.