Brevet FR2695285A3 — publié le 19940304

FR 2695285 A3 19940304 FR 9210672 A 19920902 ENSEMBLE D'ECLAIRAGE COMPRENANT UNE LAMPE ALIMENTEE PAR LE SECTEUR. L'invention concerne un ensemble d'éclairage du type comprenant une lampe alimentée par le secteur. Comme on le sait, les ensembles d'éclairage actuels, le plus généralement dénommés "luminaires", comprennent essentiellement une lampe d'éclairage à incandescence, à arc avec ou sans fluorescence, à halogène, etc., raccordée au secteur par des bornes ou par un câble électrique souple ou rigide. Bien que très largement répandue, cette solution présente l'inconvénient de n'être pas mobile, puisque le luminaire est relié par ses bornes à la prise de courant, de ne pas pouvoir régler la luminosité, à adjoindre un variateur d'éclairage, nécessiter la présence d'un conducteur obligatoire de terre pour assurer une bonne protection électrique, et enfin de nécessiter d'adjoindre un transformateur pour les lampes de 12 volts. L'ensemble d'éclairage selon l'invention pallie tous ces inconvénients. Elle vise un ensemble du type "luminaire" qui soit plus mobile, ne nécessite pas de faire appel à un variateur pour moduler la luminosité, assure un bon isolement et une bonne protection électrique et permette d'utiliser des lampes 12 volts sans nécessiter la présence d'un transformateur. Cet ensemble d'éclairage comprenant une lampe alimentée par le secteur, se caractérise en ce qu'il comprend deux boitiers diélectriques distincts accolables, à savoir: - un premier boitier comprenant un générateur haute fréquence alimenté par le secteur et débitant dans au moins un élément inducteur; - un second boitier, amovible par rapport au premier boitier, comprenant au moins une lampe d'éclairage, raccordée aux bornes d'un élément capteur disposé en regard de l'élément inducteur, de manière à capter le champ électro-magnétique émis par ce dernier. En d'autres termes, l'ensemble d'éclairage selon l'invention comprend deux boitiers distincts, le premier avec un générateur haute fréquence raccordé au secteur, qui débite sur au moins un élément inducteur disposé sur une face, et un second boitier disposé au voisinage et dont la face en regard présente un élément capteur du champ électromagénétique émis par l'élément inducteur du premier boitier lorsqu'il est sous tension, ledit élément capteur étant raccordé aux bornes de la lampe d'éclairage. Avantageusement, en pratique - l'élément inducteur et l'élément capteur se présentent chacun sous la forme d'un bobinage disposé à plat et en regard; - l'élément inducteur et l'élément capteur sont formés par un bobinage formant une couronne à spires jointives superposées; - l'élément inducteur et l'élément capteur sont formés par un bobinage en forme de spirale plane à spires circulaires ou polygonales non jointives - les deux boitiers sont en matière plastique diélectrique; - le premier boitier encastré dans une paroi, est directement raccordé au secteur, et l'élément inducteur est disposé en façade; - les deux faces planes des deux boitiers comportant les bobinages respectivement inducteur et capteur, sont parallèles et présentent des moyens d'assemblage provisoires;; - les faces planes des deux boitiers comportant les bobinages, respectivement inducteur et capteur, sont inclinées l'une par rapport à l'autre et présentent des moyens d'assemblage provisoires; - le premier boitier comprend un seul générateur haute fréquence et une pluralité d'éléments inducteurs montés en dérivation, chaque élement inducteur comprenant un contact électrique destiné à mettre en service ledit inducteur lorsque le second boitier est placé en regard de cet inducteur - le second boitier comprend un seul élément capteur et une pluralité de lampes fluorescentes placées en dérivation, chaque lampe présentant en série une selfinductance additionnelle formant ballast; - le générateur haute fréquence présente un moyen apte à moduler sa puissance. L'invention et les avantages qu'elle apporte ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une représentation schématique d'un ensemble conforme à l'invention. La figure 2 est une représentation schématique de l'élément inducteur ou capteur caractéristique de l'invention. La figure 3 est une forme d'exécution préférée de l'invention. La figure 4 est une vue en perspective sommaire d'un autre mode d'exécution de l'invention. L'ensemble selon l'invention (voir figure 1) comprend un premier boitier, par exemple parallélépipédique, en matière plastique courante, désigné par la référence générale (1). Ce boitier comprend un générateur haute fréquence de quelques dizaines de kHz (par exemple 40 kHz) désigné par la référence générale (2), raccordé aux bornes (3,4) du secteur, et débitant en série dans un élément inducteur (5). Le générateur (2) présente une puissance convenable, appropriée à celle de la lampe (11). Le générateur (2) est donc alimenté à poste fixe par le secteur (3,4). En pratique, ce générateur (2) est d'un type connu, notamment dans les plaques de cuisson par induction. L'élément inducteur (5) montré à la figure 2, est formé par un bobinage plan d'un élément conducteur (6), raccordé par ses extrémités (7,8) au générateur (2).Cet élément inducteur plan (5) est disposé parallèlement au voisinage immédiat de la façade (9) du boitier (1). Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble comporte un second boitier également parallélépipédique et en matière plastique diélectrique (10), dont la face avant (12) est parallèle à la face (9) et présente également un bobinage (14,13) analogue à (5). L'élément (14,13) est raccordé à ses bornes (14,15) à la lampe (11) d'éclairage. Le capteur (13) est disposé à quelques millimètres seulement de l'inducteur (5), ces deux bobinages présentant ainsi une self-inductance respectivement (L1) et (L2). Dans une forme de réalisation décrite, l'inducteur (5) et le capteur (13) a la forme d'une spirale plane à spires circulaires, ces spires pouvant être également polygonales, par exemple sous forme de carré. Ainsi, l'inducteur (5) et le capteur (13) sont couplés magnétiquement dans l'air sans faire appel à un circuit magnétique et l'ensemble des selfsinductances (L1) et (L2) se comporte comme un transformateur à haute fréquence. Le bobinage (L1) inducteur (5) dépend essentiellement de la tension du secteur (3,4) d'alimentation électrique, alors que le bobinage (L2) du capteur (13) est approprié par le nombre de spires à la tension nominale de la lampe (11). Ainsi, en fonctionnement, l'élément capteur (13) raccordé directement aux bornes (14,15) de la lampe (11), est soumis au passage du courant haute fréquence produit par le générateur (2) et transformé par l'ensemble (L1) et (L2). Le rapport de transformation et plus précisément l'arrangement des spires est adapté au site de la lampe (11). Ainsi, pour une lampe (11) de 50 watts, et 220 V et une tension secteur de 230 V, le bobinage inducteur (5) peut être réalisé avec un fil émaillé de 0,25 mm2 de section, alors que le bobinage plan du capteur (13) peut être utilement réalisé avec un fil de même nature, mais seulement de 0,10 mm de section. Comme on le sait, plus la fréquence du générateur (2) est élevée plus le nombre de spires des bobinages (5) et (13) sera réduit. Dans une forme de réalisation pratique montrée à la figure 3, l'ensemble est encastré dans une niche (20) prévue à cet effet dans une paroi (21). Le premier boitier (1) logé dans la niche est raccordé par un câble (22) au secteur (3,4) pour alimenter le générateur (2). L'élément inducteur caractéristique (5) à spirales planes, est disposé en façade (9). En revanche, le second boitier (10) forme socle pour le boitier luminaire proprement dit La lampe (11) est associée de manière classique à une parabole (16) inclinable. Dans cette forme de réalisation, les deux éléments caractéristiques inducteur (5) et capteur (13), sont parallèles et disposés en regard l'un de l'autre de façon à avoir le couplage magnétique maximum, de sorte que l'élément (13) capte au maximum le champ électro-magnétique émis par l'inducteur (5). Les deux boitiers en regard (1,10) sont fermés, voire étanches, pour éviter les poussières et projections d'eau. Le champ électro-magnétique créé par l'inducteur (5) traverse donc les deux épaisseurs (9,12) de matière plastique sans échauffement. L'assemblage des deux boitiers (1,10) peut être réalisé par tous moyens connus, tels que aimants permanents, à savoir l'un disposé dans le boitier générateur (1), l'autre dans le boitier socle (10), avec des moyens adhésifs double-face ou par des assemblages mécaniques du type vis et écrous ou oreillettes, etc. Ce mode de fixation permet ainsi de déplacer facilement le socle (10) et ainsi d'obtenir un décalage des axes des bobinages (5,13) l'un par rapport à l'autre tout en gardant le parallélisme de l'ensemble. Dans une variante, les deux faces (9,12) peuvent être inclinées l'une par rapport à l'autre, ce qui permet d'obtenir une variation du couplage magnétique, et par là une diminution de l'éclairement de la lampe (il). On obtient ainsi un moyen simple et économique de faire varier la luminosité de la lampe, sans agir sur le générateur. Dans une forme d'exécution, le générateur (2) comporte un moyen apte à moduler sa puissance, tel qu'un potentiomètre, une tension de télécommande ou un signal infra-rouge ou radio-électrique. L'assemblage (17) permet de déplacer facilement l'ensemble luminaire proprement dit (10) d'un emplacement à un autre ou de changer commodément la lampe (11) lorsqu'elle est grillée. Comme le socle (10) n'est pas raccordé au secteur, il n'y a aucun danger pour l'utilisateur. La sécurité électrique est du type à double isolement et isolement galvanique grâce au transformateur haute fréquence. Cela autorise ainsi l'emploi de tels ensembles luminaires (10) dans des pièces humides, telles que cuisines, salles de bain, etc.. . ce que l'on ne pouvait obtenir en toute sécurité jusqu'alors. La puissance de la lampe (11) est de manière classique, assortie à la puissance nominale du générateur (2). De la sorte, les lampes (11) de puissance inférieure à celle du générateur (2) peuvent être utilisées sans inconvénient. Lorsque la lampe (11) est du type "lampe à arc avec ou sans fluorescence", le boitier (10) doit de manière classique, intégrer un starter. La valeur de la self-inductance (L2) est déterminée pour assurer une bonne tension d'alimentation de la lampe (11) et la limitation du courant dans cette lampe lorsque l'arc est amorcé de manière à assurer la fonction ballast. Dans une forme d'exécution pratique, le générateur haute fréquence (2) est auto-protégé pour ne pas casser en cas de courts-circuits dans le second boitier (10), notamment en cas de surcharge. Le générateur (2) s'arrête de fonctionner lorsqu'on enlève le second boitier (10), et redémarre automatiquement lorsqu'on remet ce second boitier (10) en place. Dans une autre forme de réalisation montrée à la figure 4, le générateur seul (2) peut alimenter une pluralité d'éléments inducteurs (5a,5b,5c,5d) placés en dérivation et en façade d'un boitier (1') formé d'unités accolées en série. Dans la forme de réalisation montrée à la figure 4, on peut ainsi alimenter par un seul et même générateur (2) quatre luminaires, respectivement (A,B,C,D) placés en série. Le boitier allongé (1') forme règlette, facile à encastrer ou à mettre en saillie, par exemple pour l'éclairage de vitrines, stands, expositions, etc .. L'élément inducteur (5a-5d) comprend un contact éléctrique (30) que l'on met en service dès qu'un luminaire (A) est placé en regard. Dans une autre forme d'exécution non représentée, un ensemble de luminaires plafonniers formé de plusieurs tubes ou lampes fluorescentes, peut être alimenté par un seul générateur. Le capteur (13) alimente alors en dérivation chacun des tubes fluorescents, et une selfinductance additionnelle propre à chaque tube fluorescent est montée en série avec chacun d'eux pour assurer la fonction de ballast. Comme la fréquence de fonctionnement est élevée, cette self-inductance additionnelle présente un faible encombrement et un faible poids. L'ensemble d'éclairage selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à ceux connus à ce jour. On peut citer: - la facilité de mobilité du luminaire, à savoir que celui-ci n'est plus attachée par ses bornes à une prise de courant; - la possibilité de régler commodément la luminosité de l'ensemble sans faire appel à un variateur d'éclairage; - un bon isolement électrique ne nécessitant pas l'utilisation d'un fil conducteur de terre; - la possibilité de fonctionner avec des lampes de faible voltage, par exemple douze volts, sans faire appel à un transformateur. REVENDICATIONS 1/ Ensemble d'édairage comprenant une lampe (11) alimentée par le secteur (3,4), caractérisé en ce qu'il comprend deux boitiers (1,10) diélectriques distincts accolables, à savoir: - un premier boitier (1) comprenant un générateur haute fréquence (2) alimenté par le secteur (3,4) et débitant dans au moins un élément inducteur (5); - un second boitier (10) amovible par rapport au premier boitier (1), comprenant au moins une lampe d'éclairage (11) raccordée aux bornes (14,15) d'un élément capteur (13) disposé en regard de l'élément inducteur (5), de manière à capter le champ électro magnétique induit par ce dernier (5). 2/ Ensemble d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément inducteur (5) et l'élément capteur (13) se présentent chacun sous la forme d'un bobinage (6) disposé à plat et en regard l'un de l'autre. 3/ Ensemble d'éclairage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément inducteur (5) et l'élément capteur (13) sont formés par un bobinage formant une couronne à spires jointives superposées. 4/ Ensemble d'éclairage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément inducteur (5) et l'élément capteur (13) sont formés par un bobinage en forme de spirales planes à spires non jointives. 5/ Ensemble d'éclairage selon l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce que les deux boitiers (1,10) sont en matière plastique diélectrique. 6/ Ensemble d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier boitier (1) est encastré dans une paroi (21) et directement raccordé (22) au secteur (3,4), et l'élément inducteur (5) est disposé en façade (9). 7/ Ensemble d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux faces planes (12) en regard des deux boitiers (1,10) comportant les bobinages respectivement inducteur (5) et capteur (13), présentent des moyens d'assemblage provisoires (17). 8/ Ensemble d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier boitier (1) comprend un seul générateur haute fréquence (2) et une pluralité d'éléments inducteurs (5a,5b,5c,5d) branchés en dérivation, chaque inducteur (5a,5b,5c,5d) comprenant un contact électrique (30) destiné à mettre en service ledit inducteur (5a-5d) lorsque le second boitier (10) est placé en regard de cet inducteur. 9/ Ensemble d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le second boitier (10) comprend un seul élément capteur (13) et une pluralité de lampes fluorescentes placées en dérivation, chaque lampe présentant en série une self-inductance additionnelle formant ballast. 10/ Ensemble d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le générateur haute fréquence présente un moyen apte à moduler sa puissance.