Brevet FR2621940A1 — publié le 19890421

i L'invention se rapporte à un conduit souple utilisable pour relier deux ouvertures et plus particulièrement pour canaliser un flux lumineux d'une ouverture captant la lumière vers une ouverture diffusant la lumière ainsi canalisée, lesdites ouvertures étant situées dans des plans parallèles ou faisant entre eux un angle aigu. Elle concerne également un système d'éclairement naturel d'une pièce d'un bâtiment utilisant ledit conduit pour canaliser la lumière. Pour apporter un éclairement naturel à certaines pièces d'un bâtiment, dont celles qui sont dépourvues de fenêtres sur l'extérieur, on fait quelquefois appel à un éclairage naturel capté sur la toiture du bâtiment. Cet éclairage obtenu à partir d'un élément capteur de lumière, notamment tuile de verre, lucarne ou dôme plastique, incorporé à la toiture du bâtiment, est le plus souvent canalisé par un conduit, dont la forme reprend celle de l'ouverture en toiture, jusqu'à une ouverture agencée en élément diffuseur de lumière et arrangée dans le plafond de la pièce à éclairer. La réalisation du conduit canalisant la lumière est mal aisée du fait de l'exiguité d'un tel conduit et bien souvent également de l'inacessibilité du comble séparant le plafond de la pièce à éclairer de la toiture du bâtiment. En outre, les parois du conduit réalisées en matériaux courants ont un rendement faible eu égard à la réflexion de la lumière et de ce fait une partie non négligeable de la lumière à canaliser est perdue lors de la traversée dudit conduit. Pour remédier à ces difficultés, on a proposé, comme indiqué dans le brevet US-A-4 339 900, d'utiliser un conduit flexible cylindrique ou rectangulaire réalisé par enroulement d'un tissu réflectorisé sur un ressort spirale, ledit conduit ayant chacune de ses extrémités fixée, par cimentation ou à l'aide d'un collier de serrage, sur un fourreau solidaire, suivant le cas, de l'élément capteur de lumière ou de l'élément diffuseur de lumière. L'utilisation d'un tel conduit pour convoyer la lumière depuis l'élément capteur jusqu'à l'élément diffuseur présente encore certains inconvénients. Tout d'abord la flexibilité de ce conduit est contrainte par sa géométrie. Pour une section donnée de fil spirale, plus l'intervalle entre spires est important, plus souple est le conduit. Ensuite, les déformations du conduit précité se traduisent, à chaque angulation, par l'apparition, sur sa face intérieure, de plis ou rides généralement orientés selon des sections droites dudit conduit, lequel se met en accordéon. Ces plis constituent des obstacles au déplacement du flux lumineux à l'intérieur du conduit avec comme résultat une diminution substantielle du coefficient de transmission du flux lumineux par le conduit par suite de pertes de lumière par réflexion et diffraction au niveau des plis. De plus, l'assujettissement du conduit au fourreau associé à l'élément capteur ou diffuseur de lumière suppose que le fil du ressort spirale et le tissu enroulé sur le ressort soient rendus solidaires d'un cadre, ce qui n'est pas aisé à réaliser. Enfin il est malaisé de réaliser un tel assujettissement une fois les éléments du système en place et comme, en outre, cette opération ne peut être effectuée que de l'extérieur du conduit, c'est-à-dire dans les combles du bâtiment, elle devient pratiquement impossible si les combles sont inaccessibles. On a maintenant trouvé que l'on pouvait pallier ces inconvénients en faisant appel à un conduit souple rétractable et extensible, dont les déformations n'altèrent pas la paroi intérieure, laquelle reste toujours tendue et souple, et dont la fixation aux éléments capteur et diffuseur de lumière est réalisée simplement, y compris de l'intérieur du système une fois en place. Ce conduit souple permet notamment de relier deux ouvertures, qui peuvent être distantes par exemple de 0,80 m à 3 m et être pratiquées dans des plans faisant l'un par rapport à l'autre un angle pouvant aller de 0 à environ 45 . Pour les petites distances entre ces ouvertures, on prévoit suivant l'invention de ranger la partie non utile du conduit de manière que la paroi utile dudit conduit reste dans sa totalité tendue et lisse. Le conduit souple suivant l'invention, utilisable pour relier deux ouvertures situées dans des plans parallèles ou faisant l'un avec l'autre un angle aigu et en particulier pour canaliser un flux lumineux de l'une des ouvertures jouant le rôle de capteur de lumière vers l'autre ouverture jouant le rôle de diffuseur de lumière, se caractérise en ce qu'il est formé par l'association d'une gaine en un matériau susceptible de se déformer élastiquement tant dans le sens longitudinal de la gaine que transversalement et d'une pluralité d'anneaux entretoises rigides indépendants les uns des autres, qui entourent la gaine en étant fixés à cette dernière de telle sorte qu'il y ait un anneau disposé à chacune des extrémités de la gaine et un ou plusieurs anneaux disposés intermédiairement. Le matériau constituant la gaine du conduit souple possède avantageusement un allongement élastique d'au moins % dans le sens longitudinal de la gaine et d'au moins 5 % transversalement. Ledit matériau peut être choisi parmi les divers matériaux connus présentant les caractéristiques requises d'élasticité indiquées plus haut ainsi qu'une bonne résistance au vieillissement. En particulier, le matériau constituant la gaine du conduit souple peut consister en une membrane complexe formée d'un tissu, par exemple du type jersey, revêtu, notamment par enduction, sur une face au moyen d'un élastomère, par exemple du type polyuréthanne, le tissu de la membrane constituant la paroi externe de la gaine et présentant, de préférence, sa trame dans le sens longitudinal de ladite gaine. Lorsque le matériau constituant la gaine du conduit souple est constitué d'une membrane complexe formée comme indiqué ci-dessus, le tissu et l'élastomère constituant ladite membrane complexe ont de préférence des performances comparables d'allongement élastique. Avantageusement la paroi interne de la gaine du conduit souple peut être surfacée avec une matière réfléchissante ayant des performances d'élongation comparables à celles de la gaine. De même, la paroi interne de la gaine peut porter, au moins sur une partie de sa longueur, un système susceptible d'éviter toute perte de lumière, ledit système pouvant consister, par exemple, en une couche de billes de verre formant un système catadioptre. Comme indiqué précédemment, le conduit souple suivant l'invention est utilisable pour relier deux ouvertures situées dans des plans parallèles ou faisant l'un avec l'autre un angle aigu, allant par exemple jusqu'à 45 environ, et en particulier pour canaliser un flux lumineux de l'une des ouvertures jouant le rôle de capteur de lumière vers l'autre ouverture jouant le rôle de diffuseur de lumière. En particulier, on peut utiliser ledit conduit souple dans un système d'éclairement naturel d'une pièce d'un bâtiment. Un tel système naturel d'éclairement est du type comportant un élément capteur de lumière incorporé à la toiture du bâtiment, un élément diffuseur de lumière arrangé dans le plafond de la pièce à éclairer et un conduit souple connecté par l'une de ses extrémités à l'élément capteur de lumière et par son autre extrémité à l'élément diffuseur, et il se caractérise en ce que le conduit souple est un conduit souple suivant l'invention tel que défini plus haut et en ce que ledit conduit souple est fixé d'une part à l'élément capteur de lumière par l'un de ses anneaux extrêmes 0 coopérant avec un premier organe d'accrochage associé audit élément capteur de lumière et d'autre part à l'élément diffuseur de lumière par l'autre de ses anneaux extrêmes ou par un arneau intermédiaire coopérant avec un second organe d'accrochage associé audit élément diffuseur de lumière, de telle sorte que la paroi -de la gaine dudit conduit située entre lesdits premier et second organes d'accrochage soit maintenue en tension suffisante pour être lisse et assurer l'assujetissement aux organes d'accrochage des anneaux coopérant avec lesdits organes. L'organe d'accrochage associé à l'élément capteur de lumière et coopérant avec l'anneau extrême correspondant du conduit souple pour assurer la connexion dudit conduit audit élément capteur de lumière, peut consister en un cadre solidaire de l'élément capteur de lumière et présentant dirigé vers le haut un logement ayant une forme complémentaire de celle dudit anneau et telle que cet anneau s'applique dans ce logement par suite de la mise en tension de la gaine du conduit. De même, l'organe d'accrochage associé à l'élément diffuseur de lumière et coopérant avec l'anneau extrême ou intermédiaire correspondant du conduit souple pour assurer la connexion dudit conduit audit élément diffuseur de lumière, peut consister en un cadre solidaire de l'élément diffuseur de lumière et présentant dirigé vers le bas un logement ayant une forme complémentaire de celle dudit anneau et telle que cet anneau s'applique dans ce logement par suite de la mise en tension de la gaine du conduit. Avantageusement, entre l'élément diffuseur de lumière et l'organe d'accrochage qui lui est associé est ménagé un espace annulaire autour de l'élément diffuseur de lumière, ledit espace formant réservoir pour la partie du conduit souple, si elle existe, située en-dessous de l'anneau maintenu par l'organe d'accrochage solidaire de l'élément diffuseur de lumière. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de l'une de ses formes de réalisation illustrée par les figures du dessin annexé, sur lesquelles: - la figure 1 représente schématiquement un conduit souple suivant l'invention, et - la figure 2 donne un schéma d'un système d'éclairement naturel d'une pièce d'un bâtiment utilisant ledit conduit souple. En se référant à la figure 1, le conduit souple 5 suivant l'invention est formé d'une gaine 6 extensible et rétractable, en un matériau susceptible de se déformer élastiquement tant dans le sens longitudinal de la gaine que dans le sens transversal, associée à une pluralité d'anneaux entretoises rigides (7a à 7g) en un matériau suffisamment résistant tel qu'un acier. Les anneaux entretoises sont indépendants les uns des autres et entourent la gaine en étant fixés à cette dernière de manière qu'il y ait un anneau (7a, 7b) disposé à chacune des extrémités de la gaine et un ou plusieurs anneaux (7c à 7g) disposés intermédiairement, lesdits anneaux ayant dans le cas présent une forme carrée mais pouvant avoir toute autre forme désirée, par exemple rectangulaire, circulaire ou même polygonale. La fixation des anneaux à la gaine est par exemple réalisée en cousant lesdits anneaux à la gaine. Le matériau constituant ladite gaine consiste, dans la présente forme de réalisation, en une membrane complexe ou composite présentant un allongement élastique d'environ 15 % dans le sens longitudinal de la gaine et concomitamment un allongement élastique d'environ 8 % dans le sens transversal de la gaine. Cette membrane complexe est formée d'un tissu, par exemple du type jersey, revêtu par enduction sur l'une de ses faces au moyen d'un élastomère de type polyuréthanne, le tissu et l'élastomère ayant des performances comparables d'allongement élastique correspondant sensiblement à celles données ci-dessus pour la membrane complexe. Le tissu de ladite membrane constitue la paroi externe de la gaine et présente sa trame dans le sens longitudinal de ladite gaine. Lorsqu'un tel conduit ou une portion d'un tel conduit est mis en tension entre ses deux anneaux extrêmes (7a, 7b) dans le cas du conduit ou entre un anneau extrême (7a) et un anneau intermédiaire (7f) dans le cas d'une portion dudit conduit, les déformations auxquelles est alors soumis le conduit n'altèrent pas sa paroi, qui reste lisse et tendue. Chacune des faces du conduit soumis aux déformations peut se déformer du fait de l'élasticité de la gaine en restant une surface sans ride. Dans le système d'éclairement naturel d'une pièce d'un bâtiment, qui est schématisé sur la figure 2, un élément capteur de lumière 1 incorporé à la toiture 2 du bâtiment est relié, par l'intermédiaire d'un conduit souple 5 tel que décrit en référence à la figure 1, à un élément diffuseur de lumière 3 arrangé dans le plafond 4 de la pièce à éclairer, la toiture 2 faisant avec le plafond 4 un angle aigu égal à environ 30 . L'élément capteur de lumière 1 consiste par exemple en une tuile de verre 14 montée dans un cadre carré 15 fixé de manière connue aux chevrons 16 de la toiture. Sur la partie inférieure du cadre 15 est monté un premier organe d'accrochage 8 consistant en un cadre métallique rigide dont le bord interne porte une partie 17 recourbée vers le haut de manière à définir un logement 10 tourné vers le haut et de forme complémentaire de celle des anneaux du conduit 5. L'élément diffuseur de lumière 3, qui peut être de tout type connu, consiste par exemple en un hublot carré comportant un chassis 18 incorporé dans le plafond 4 de la pièce à éclairer et associé à une double vitre 19, qui est montée de manière étanche à la partie inférieure dudit chassis. A l'extrémité supérieure du chassis est monté un second organe d'accrochage 9 consistant en un cadre métallique rigide, dont le bord interne porte une partie 20 recourbée vers le bas de manière à définir un logement 11 tourné vers le bas et de forme complémentaire de celle des anneaux du conduit 5. En outre, entre l'organe d'accrochage 9 et la double vitre 19, le chassis 18 est arrangé pour définir un espace annulaire 12 formant réservoir pour le conduit souple, le diamètre intérieur dudit espace 12 étant légèrement inférieur à celui des anneaux du conduit souple. Le conduit souple 5 est connecté d'une part à l'élément capteur de lumière 1 par son anneau extrême 7a qui est appliqué dans le logement complémentaire 10 du premier organe d'accrochage 8 et d'autre part à l'élément diffuseur de lumière 3 par celui des anneaux autres que l'anneau 7a, 262 I 940 qui permet de mettre la gaine en tension suffisante pour que sa paroi reste lisse, ledit anneau, dans le cas présent anneau 7f intermédiaire, étant appliqué dans le logement complémentaire 11 du second organe d'accrochage 9. La tension de la gaine du conduit souple assure l'assujettissement des anneaux 7a et 7f aux organes d'accrochages 8 et 9 avec lesquels ils coopèrent respectivement. La partie excédentaire 13 non tendue du conduit souple, qui est comprise entre les anneaux 7f et 7b est reçue dans le réservoir 12 prévu à cet effet. Le montage du système d'éclairement naturel représenté schématiquement sur la figure 2 peut être réalisé comme suit. On effectue tout d'abord la pose de l'élément capteur de lumière 1, équipé de l'organe d'accrochage 8, dans la toiture du bâtiment ainsi que le montage du chassis 18 de l'élément diffuseur de lumière 3, équipé de l'organe d'accrochage 9, dans le plafond 4 de la pièce à éclairer. Ces opérations étant réalisées, on met alors en place le conduit souple 5. Pour ce faire, on insère tout d'abord l'anneau extrême 7a dudit conduit dans le logement complémentaire 10 du premier organe d'accrochage 8 associé à l'élément capteur de lumière. En opérant à travers le chassis et depuis l'intérieur du conduit souple, on tire ensuite sur ledit conduit pour le tendre, sans aller cependant à la limite de ses capacités d'allongement, de manière à amener l'un des anneaux autres que 7a, dans le cas présent anneau 7f, au niveau du second organe d'accrochage 9 associé à l'élément diffuseur de lumière 3, puis on insère la partie dudit anneau 7f, du côté o le développement du conduit est le plus faible, dans la partie correspondante du logement complémentaire 11 dudit second organe d'accrochage et enfin on fait pivoter l'anneau 7f autour de son côté déjà fixé pour réaliser l'assujettissement du conduit souple 5 au second organe d'accrochage, l'extensibilité de la gaine du conduit souple autorisant cette opération. Le conduit souple étant en place, on monte alors la double vitre 19 à la partie inférieure du chassis 18. 262-1940 Le conduit souple ainsi posé présente une paroi tendue sans ride et permet donc d'assurer une transmission optimale du flux lumineux depuis l'élément capteur de lumière jusqu'à l'élément diffuseur de lumière, ce que ne permettaient pas les systèmes connus d'éclairement naturel à conduit flexible. De plus comme pour lesdits systèmes connus à conduit flexible, le conduit souple suivant l'invention prévient l'entrée des poussières et des insectes dans le système d'éclairement. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais elle englobe au contraire les diverses variantes, qui sont accessibles au spécialiste sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Conduit souple (5), utilisable pour relier deux ouvertures situées dans des plans parallèles ou faisant l'un avec l'autre un angle aigu et en particulier pour canaliser un flux lumineux de l'une des ouvertures jouant le rôle de capteur de lumière vers l'autre ouverture jouant le rôle de diffuseur de lumière, caractérisé en ce qu'il est formé par l'association d'une gaine (6) en un matériau susceptible de se déformer élastiquement tant dans le sens longitudinal de la gaine que transversalement et d'une pluralité d'anneaux entretoises (7a à 7g) rigides indépendants les uns des autres, qui entourent la gaine en étant fixés à cette dernière de telle sorte qu'il y ait un anneau (7a, 7b) disposé à chacune des extrémités de la gaine et un ou plusieurs anneaux (7c à 7g) disposés intermédiairement. 2 - Conduit souple selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau constituant la gaine dudit conduit possède concomitamment un allongement élastique d'au moins 10 % dans le sens longitudinal de la gaine et d'au moins 5 % transversalement. 3 - Conduit souple selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau constituant la gaine dudit conduit est une membrane complexe formée d'un tissu enduit sur une face au moyen d'un élastomère, le tissu de la membrane constituant la paroi externe de la gaine et présentant, de préférence, sa trame dans le sens longitudinal de ladite gaine. 4 - Conduit souple selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tissu et l'élastomère, qui constituent la membrane complexe formant la gaine dudit conduit, ont des performances comparables d'allongement élastique. - Conduit souple selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi interne de la gaine dudit conduit est surfacée avec une matière réfléchissante ayant des performances d'élongation comparables à celles de la gaine. 6 - Conduit souple selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi interne de la gaine porte, au moins sur une partie de sa longueur, un système susceptible d'éviter toute perte de lumière, ledit système étant constitué, par exemple, d'une couche de billes de verre formant un système catadioptre. 7 - Système d'éclairement naturel d'une pièce d'un bâtiment, comportant un élément (1) capteur de lumière incorporé à la toiture (2) du bâtiment, un élément (3) diffuseur de lumière arrangé dans le plafond (4) de la pièce à éclairer et un conduit souple (5) connecté par l'une de ses extrémités à l'élément capteur de lumière et par son autre extrémité à l'élément diffuseur, caractérisé en ce que le conduit souple (5) consiste en l'association d'une gaine (6) en un matériau susceptible de se déformer élastiquement tant dans le sens longitudinal de la gaine que transversalement et d'une pluralité d'anneaux entretoises (7a à 7g) rigides indépendants les uns des autres, qui entourent la gaine en étant fixés à cette dernière de manière qu'il y ait un anneau (7a, 7b) disposé à chacune des extrémités de la gaine et un ou plusieurs anneaux (7c à 7g) disposés intermédiairement, ledit conduit souple étant fixé d'une part à l'élément capteur de lumière (1) par l'un (7a) de ses anneaux extrêmes coopérant avec un premier organe d'accrochage (8) associé audit élément capteur de lumière et d'autre part à l'élément diffuseur de lumière (3) par l'autre (7b) de ses anneaux extrêmes ou un anneau intermédiaire (7f) coopérant avec un second organe d'accrochage (9) associé audit élément diffuseur de lumière, de telle sorte que la paroi de la gaine dudit conduit située entre lesdits premier et second organes d'accrochage soit maintenue en tension suffisante pour être lisse et assurer l'assujettissement aux organes d'accrochage des anneaux (7a, 7f) coopérant avec lesdits organes. 8 - Système d'éclairement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le matériau constituant la gaine du conduit souple possède un allongement élastique d'au moins 10 % dans le sens longitudinal de la gaine et d'au moins 5 % transversalement. 9 - Système d'éclairement selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le matériau constituant la gaine du conduit souple est une membrane complexe formée d'un tissu enduit sur une face au moyen d'un élastomère, le tissu de la membrane constituant la paroi externe de la gaine et présentant, de préférence, sa trame dans le sens longitudinal de ladite gaine. 10 - Système d'éclairement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tissu et l'élastomère, qui constituent la membrane complexe formant la gaine du conduit souple, ont des performances comparables d'allongement élastique. 11 - Système d'éclairement selon l'une des revendications 7 à 10 caractérisé en ce que la paroi interne de la gaine du conduit souple est surfacée avec une matière réfléchissante ayant des performances d'élongation comparables à celles de la gaine. 12 - Système d'éclairement selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la paroi interne de la gaine du conduit souple porte, au moins sur une partie de sa longueur, un système susceptible d'éviter toute perte de lumière, ledit système étant, par exemple, constitué d'une couche de billes de verre formant un système catadioptre. 13 - Système d'éclairement selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que l'organe d'accrochage (8) associé à l'élément(1) capteur de lumière et coopérant avec l'anneau extrême (7a) correspondant du conduit souple (5) pour assurer la connexion dudit conduit audit élément capteur de lumière, consiste en un cadre solidaire de l'élément capteur de lumière et présentant dirigé vers le haut un logement (10) ayant une forme complémentaire de celle dudit anneau et telle que cet anneau s'applique dans ce logement par suite de la mise en tension de la gaine du conduit souple. 14 - Système d'éclairement selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que l'organe d'accrochage (9) associé à l'élément (3) diffuseur de lumière et coopérant avec l'anneau extrême (7b) ou intermédiaire (7f) correspondant du conduit souple (5) pour assurer la connexion dudit conduit audit élément diffuseur de lumière, consiste en un cadre solidaire de l'élément diffuseur de lumière et présentant dirigé vers le bas un logement (11) ayant une forme complémentaire de celle dudit anneau et telle que cet anneau s'applique dans ce logement par suite de la mise en tension de la gaine du conduit souple. - Système d'éclairement selon l'une des revendications 7 à 14, caractérisé en ce qu'entre l'élément (3) diffuseur de lumière et l'organe d'accrochage (9) qui lui est associé, est ménagé un espace annulaire (12) autour de l'élément diffuseur de lumière, ledit espace formant réservoir pour la partie (13) du conduit souple (5), si elle existe, située en-dessous de l'anneau (7f) maintenu par l'organe d'accrochage (9) solidaire de l'élément (3) diffuseur de lumière.