Brevet FR2712067A1 — publié le 19950512

LUMINAIRE FIXE ETANCHE La présente invention concerne un luminaire fixe utilisable aussi bien en extérieur qu'en intérieur. Un luminaire comprend généralement un élément d'éclairage et un dispositif de connexion à la source d'alimentation, tous deux enfermés à l'intérieur d'une enveloppe protectrice connue sous le nom de hublot. Celuici comprend un socle pour la fixation du luminaire à une paroi support, tel que mur ou plafond et un diffuseur transparent ou translucide à travers lequel la lumière est diffusée à l'extérieur. Le luminaire doit satisfaire à des exigences réglementaires souvent contradictoires - ainsi, pour laisser passer le maximum de lumière, le diffuseur doit être en une matière transparente ou translucide, par exemple en verre ou en matière plastique. Toutefois, si on le réalise en verre, il est fragile et risque de se casser, et si on le réalise en matière plastique, la dissipation de la chaleur dégagée par l'ampoule à incandescence sera notablement ralentie de sorte que le diffuseur et l'ampoule se trouveront rapidement en surchauffe et leur durée de vie réduite de façon sensible - le socle peut certes être réalisé en métal, mais alors il ne pourra satisfaire à la norme d'isolation électrique dite classe II, qu'en utilisant des moyens isolants onéreux et peu esthétiques - un luminaire entièrement en matière plastique, même s'il est équipé convenablement pour répondre aux normes d'isolation électrique et aux normes d'étanchéité, satisfait difficilement aux normes de protection contre le feu - de plus, un luminaire en matière plastique ne remplit pas l'exigence de faible encombrement demandée par les martres d'oeuvre, à moins d'utiliser des lampes fluorescentes dites "compact" qui, comme on le sait, sont plus difficiles à installer que des ampoules électriques classiques et ne conviennent pas aux allumages répétés par minuterie - un luminaire satisfaisant à la norme d'isolation électrique classe II est coûteux, car pour chaque type d'élément d'éclairage utilisé, il faut réaliser des aménagements internes particuliers dans le socle, nécessitant des outillages de formage, d'emboutissage ou d'injection extrêmement onéreux et dont l'amortissement rapide est aléatoire - de plus, les architectes, depuis peu, exigent des luminaires de faible encombrement car les plafonds sont plus bas et les circulations sont plus étroites. En excluant la solution onéreuse qui consiste à encastrer le luminaire, celui-ci doit donc être le plus plat possible. La présente invention propose un luminaire n'ayant aucun des inconvénients des luminaires de la technique antérieure connue, mais qui, au contraire, satisfait à toutes les exigences réglementaires et élimine toutes les contradictions signalées ci-dessus. L'invention a donc pour objet un luminaire pouvant être utilisé en intérieur comme en extérieur, et en particulier dans des zones exposées aux actes de vandalisme et aux intempéries. Elle a également pour objet un luminaire ayant à la fois des qualités d'étanchéité, d'isolation électrique en classe II, de protection mécanique maximale, de résistance au feu, d'encombrement minimal, de bonne dissipation de la chaleur, et répondant aux exigences d'esthétique des architectes et des utilisateurs. L'invention a encore pour objet un luminaire qui peut être réalisé dans des conditions de prix économique et sous des formes variées et nouvelles. Tous ces objets et avantages seront atteints selon l'invention, grâce à un luminaire qui se caractérise en ce qu'il comprend un noyau électrique étanche formé - d'au moins un élément d'éclairage, tel qu'ampoule ou tube, - de moyens de branchement de l'élément d'éclairage, tels que douille, - et d'un bottier protecteur étanche en matière électriquement isolante, dans lequel sont enfermées les parties sous tension de l'élément d'éclairage et des moyens de branchement, et une enveloppe ou hublot comprenant - un socle destiné à être fixé sur une paroi support, et sur lequel ledit noyau électrique est lui-même fixé, - et un diffuseur creux en métal, percé sur toute sa surface de perforations pour le passage de la lumière, lesdits moyens de branchement étant reliés à la source de courant par un câble électrique qui traverse des orifices garnis de joints d'étanchéité qui sont percés dans le socle et dans le bottier. Une caractéristique importante d'un tel luminaire réside dans le fait qu'il n'est pas nécessaire que le hublot soit étanche et isolé électriquement. L'eau de pluie et l'humidité peuvent s'infiltrer dans le hublot sans risque de provoquer un court-circuit puisque les parties sous tension sont parfaitement isolées dans le noyau électrique. De même, après démontage du diffuseur, un utilisateur peut, sans danger, toucher toutes les parties accessibles du noyau électrique puisqu'elles sont isolées électriquement. Une autre caractéristique importante et inattendue de l'invention est celle de réaliser le diffuseur en métal perforé, ce qui lui confère une résistance aux chocs et au feu bien supérieure à celle des diffuseurs en verre ou en matière plastique utilisés jusqu'à présent. De plus, les perforations favorisent une excellente dissipation de la chaleur dégagée par les lampes à incandescence. En outre, un diffuseur en métal assure une excellente fonction coupe-feu vis-à-vis d'un feu extérieur au luminaire. Ces caractéristiques nouvelles entraient toute une série d'avantages que l'on ne pouvait pas obtenir avec les luminaires connus - à partir de trois modèles seulement de noyau électrique, on peut réaliser une gamme importante de puissances des sources lumineuses, sans modification de l'armature protectrice qui assure l'isolation électrique en classe 11, - le noyau électrique peut être logé à l'intérieur de n'importe quel hublot déjà existant, même si celui-ci n'est pas étanche, - il n'est plus nécessaire d'utiliser un joint d'étanchéité pour la fixation du diffuseur sur le socle, - le diffuseur en métal peut être réalisé à faible coût par emboutissage, avec des formes variées et un faible encombrement. Il peut être par exemple en forme de bulbe, de demi-sphère, cylindrique, parallélépipédique, etc... - le diffuseur métallique perforé confère au luminaire un aspect esthétique du plus bel effet. Les perforations peuvent en effet avoir des formes très variées, par exemple ronde, carrée, losange etc... - le diffuseur peut être peint sur sa face extérieure, en n importe quelle couleur et même en noir, sans affaiblissement de l'intensité lumineuse émise, - enfin un diffuseur métallique a un aspect surprenant, qui éveille la curiosité de l'observateur parce qu'il n'est pas transparent ou translucide comme tous les diffuseurs connus. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation de luminaires, et qui sera faite en regard des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en plan d'un noyau électrique muni d'une ampoule à incandescence la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne IIII de la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III III de la figure 1 la figure 4 est une vue en demi-coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2 la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est une vue en plan d'un noyau électrique pour tube fluorescent rectiligne la figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII VII de la figure 6 la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 6 la figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX IX de la figure 7 la figure 10 est une vue en demi-coupe suivant la ligne X-X de la figure 7 la figure 11 est une vue en plan d'un autre type de noyau électrique comprenant un tube fluorescent annulaire carré la figure 12 est une vue en coupe suivant la ligne XII-XII de la figure 11 la figure 13 est une vue en plan d'un mode de réalisation particulier de hublot la figure 14 est une vue en coupe suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13 la figure 15 est une vue en coupe partielle suivant la ligne XV-XV de la figure 13 la figure 16 est une vue en plan d'un anneau de fixation du diffuseur sur le socle du hublot de la figure 13 ; et la figure 17 est une vue en coupe suivant la ligne XVII-XVII de la figure 16. Le noyau électrique 10 représenté sur les figures 1 et 2 comprend une ampoule à incandescence 12, mais il va de soi qu'il convient également à tout type d'ampoule, par exemple flamme, ampoule sphérique, tube, etc.. L'ampoule 12 est branchée dans une douille 14 en matière isolante, par exemple en porcelaine. La douille 14 est enfermée dans une enveloppe étanche et ouvrable comprenant une embase 18 sensiblement plate et un couvercle creux 22, tous deux réalisés en matière électriquement isolante, par exemple en une matière plastique. Un joint périphérique 23 assure l'étanchéité entre le couvercle et l'embase tout le long de leur ligne de contact. Le couvercle est fixé sur l'embase 18 au moyen de vis 24 situées en dehors de la zone étanche délimitée par le joint 23. Le couvercle présente un orifice à travers lequel sort la partie renflée de l'ampoule, un joint annulaire 26 en matière plastique résistant à la chaleur étant inséré dans ledit orifice. La douille est portée par une équerre métallique 16, elle-même fixée sur l'embase 18 au moyen de vis reçues dans des trous borgnes 19 pour préserver l'étanchéité du noyau. L'embase 18 présente, dans ladite zone étanche, un orifice 28 (figure 4) pour le passage d'un câble d'alimentation, non représenté, l'étanchéité au niveau de cet orifice étant assurée par un joint 30. Il en résulte qu une fois que le couvercle est assemblé à l'embase, toutes les parties sous tension du noyau électrique sont isolées contre la pénétration des liquides ou des solides, et sont inaccessibles aux doigts de l'utilisateur. Elles sont donc isolées électriquement en classe II. L'ampoule elle-même peut être enveloppée dans un gant de silicone transparent et résistant à de fortes chaleurs. Pour faciliter la fixation du luminaire au plafond ou au mur, il est avantageux de solidariser auparavant le noyau électrique et le socle du hublot. A cet effet, il est prévu dans la partie de l'embase 18 extérieure à la zone étanche, une pluralité de trous 32 pour le passage de vis. Le socle ainsi muni du noyau électrique peut alors être facilement fixé au plafond. On décrira à présent deux types de noyaux électriques pour tubes fluorescents, et d'abord un noyau pour tube fluorescent rectiligne. Ce noyau 33 est illustré par les figures 6 à 10. Il comprend une embase 34 et un couvercle 36, tous deux en matière isolante, par exemple en matière plastique ou en verre. Sur l'embase sont fixés, au moyen de vis 37, un ballast 38 ayant reçu un revêtement isolant et une douille 40 dans laquelle est branché au moins un tube fluorescent rectiligne 42. Les vis 37 sont reçues dans des alésages borgnes de façon à préserver l'étanchéité des parties sous tension. Le couvercle est fixé sur l'embase par tout moyen approprié, par exemple par encliquetage sur deux pièces de clipsage 44, 46 faisant saillie sur la face intérieure de l'embase. Il comporte une ouverture 48 à travers laquelle le tube sort hors du couvercle, ce qui permet de le changer facilement. Le tube 42 et le couvercle 36 sont recouverts par un surcouvercle 50 en matière transparente qui s'appuie sur l'embase 34 à l'aide d'un joint d'étanchéité périphérique 52. Le surcouvercle est solidarisé de l'embase au moyen de trois vis 54 situées en dehors de la zone contenant les parties sous tension. L'embase 34 présente un orifice pour le passage d'un câble d'alimentation électrique, l'étanchéité dudit orifice étant assurée par un joint 56 (figure 8). Le noyau électrique ainsi obtenu est donc parfaitement étanche et est isolé électriquement en classe II. Les figures 11 et 12 montrent un noyau électrique 58 pour tube fluorescent de forme carrée 60. Le noyau comporte une embase 62 pourvue d'un orifice pour le passage d'un câble d'alimentation et dans lequel est inséré un joint 64, et un couvercle creux et plat 66, percé en son centre d'une ouverture 69 à travers laquelle passe la douille 68 du tube. Cette douille vient se brancher sur un culot 70 monté sur l'embase. Sur l'embase est également fixé un ballast 71 au moyen de vis fixées dans des alésages borgnes 75. Le couvercle 66 est assujetti sur l'embase 62 au moyen d'au moins trois vis 72 traversant des alésages 73 formés dans l'embase et rendus étanches par un moyen quelconque. Pour obtenir l'étanchéité, on utilise un surcouvercle 74 (figure 12) qui s'applique sur l'embase au moyen d'un joint d'étanchéité périphérique 76 et qui est fixé au moyen de vis 78 disposées à l'extérieur de la zone sous tension. L'installation au plafond d'un tel luminaire est facilitée si l'on solidarise auparavant l'embase 62 au socle du hublot, au moyen de vis traversant des alésages 80 formés dans l'embase et rendus étanches par un moyen quelconque puis en connectant le câble à un domino 82. En conclusion, dans les trois modes de réalisation décrits ci-dessus, le noyau électrique comprend des parties sous tension, étanches à la pénétration des corps liquides et solides, et isolées électriquement, de sorte qu'au remplacement d'une lampe, les parties sous tension restent hors d'atteinte de la main. On décrira à présent en regard des figures 13 à 17 un mode de réalisation de hublot destiné à recevoir l'un ou l'autre des noyaux décrits précédemment. Le hublot comprend un socle 86 constitué par une plaque en métal embouti, et de préférence en aluminium injecté, d'épaisseur constante, sauf en certains emplacements 88, 90 où le métal est constitué par un voile qui peut être facilement défoncé pour le passage des vis de fixation du noyau électrique, ou pour le passage des câbles d'alimentation électrique. On notera sur la figure 14 que la face inférieure du socle présente des saillies 92 qui maintiennent le socle écarté de la paroi sur laquelle il est fixé, de manière à pouvoir passer les conducteurs électriques dans l'intervalle ainsi formé. Le hublot 84 comprend également un diffuseur creux 94 en métal embouti, percé de perforations 96 sur toute sa surface. Pour la clarté du dessin, on n'en a représenté que quelques unes. Les perforations peuvent être de forme quelconque, ronde, carrée, hexagonale, etc... Le métal a une épaisseur telle qu'après emboutissage, il ne puisse pas subir de déformation notable sous l'effet de chocs. Le diffuseur peut être en acier inoxydable ou en acier ordinaire ayant reçu un traitement de surface. Le diffuseur tout comme le socle peuvent avoir différentes formes, par exemple semi-sphérique, parallélépipédique, cylindrique, pyramidale, conique, tronconique etc... Le diffuseur repose sur le socle par son bord libre et comporte sur ledit bord libre des pattes 98 faisant saillie vers l'extérieur et qui s' appliquent sur le socle. Lorsque le diffuseur a une paroi en pente comme dans le cas représenté sur la figure 14, il est maintenu sur le socle au moyen d'un collier de serrage 100 de même forme extérieure que le socle. Dans l'exemple illustré, le diffuseur et le collier de serrage ont une section de base rectangulaire. Le collier est pourvu d'appuis 102 qui viennent s'appliquer sur les pattes 98 du diffuseur. Le diffuseur et le collier sont solidaires du socle au moyen de vis 104. Comme le montre la figure 14, le collier 100 présente une paroi tronconique 106 qui vient en continuité avec la forme bombée du diffuseur et une paroi cylindrique 108. Dans l'exemple illustré les appuis 102 sont formés sur les deux largeurs. Les côtés longitudinaux du diffuseur présentent des côtes saillantes 109 (figure 15) sur lesquelles vient prendre appui la paroi tronconique 106 du collier de serrage. Les vis 104 sont accessibles à travers des ouvertures obturées par des cache-vis amovibles 110. Ces derniers peuvent être enlevés en les faisant tourner au moyen d'un outil spécial pourvu d'au moins deux pointes qui s 'emboîtent dans des trous 112 de même forme prévus sur les cache-vis. Le hublot ainsi obtenu est d'une solidité remarquable. I1 peut résister aux chocs, au feu et à toutes les tentatives de vol des lampes. Les perforations du diffuseur favorisent la dissipation de la chaleur des lampes à incandescence sans nuire à la transmission de la lumière. De plus, sur le plan décoratif et esthétique, il constitue une nouveauté surprenante, dans la mesure où jusqu'à présent, les diffuseurs étaient en verre ou en matière plastique transparente ou translucide et avaient tous la même apparence. REVENDICATIONS 1. Luminaire fixe, caractérisé en ce qu'il comprend un noyau électrique étanche (10;33;58) formé - d'au moins un élément d'éclairage, tel qu'ampoule (12) ou tube (42;60) de moyens de branchement de l'élément d'éclairage (14;40;68) - et d'un boîtier protecteur étanche en matière électriquement isolante, dans lequel sont enfermées les parties sous tension de l'élément d'éclairage et des moyens de branchement, et une enveloppe ou hublot (84) comprenant - un socle (86) destiné à être fixé sur la paroi support, mur ou plafond, et sur lequel ledit noyau électrique (10;33;58) est lui-même fixé, - et un diffuseur creux (94) en métal, percé sur toute sa surface, de perforations (96) pour le passage de la lumière, lesdits moyens de branchement étant reliés à la source de courant par un câble électrique qui traverse des orifices garnis de joints d'étanchéité et qui sont percés dans le socle et dans le boîtier. 2. Luminaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier comprend une embase (18;34;62) et un couvercle creux (22;50;74), tous deux en matière isolante, l'embase étant percée dudit orifice pour le passage des câbles électriques, et de trous borgnes (19;37;75) pour la fixation des moyens d'éclairage. 3. Luminaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle (22;50;74) est appliqué par son bord libre sur l'embase, le contact étant rendu étanche au moyen d'un joint périphérique (23;52;76) et en ce que le couvercle est fixé sur l'embase au moyen de vis (24;54;78) qui traversent le couvercle et l'embase en des zones extérieures à la zone du noyau rendue étanche par le joint (23;52;76). 4. Luminaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle (22) présente un orifice à travers lequel une ampoule à incandescence (12) fait saillie à l'extérieur du boîtier (20), un joint annulaire (26) résistant à la chaleur assurant l'étanchéité entre ladite ouverture et l'ampoule. 5. Luminaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le noyau électrique comporte - un couvercle creux intérieur (36;66) pourvu d'un orifice non étanche (48;69) à travers lequel fait saillie le moyen d'éclairage (42;60), ledit couvercle intérieur étant fixé sur l'embase (34;62) par tout moyen approprié, par exemple par encliquetage sur des éléments de clipsage (44,46) faisant saillie sur l'embase, - et un couvercle extérieur (50;74) en une matière transparente qui recouvre le couvercle intérieur (36;66) et qui est fixé sur l'embase (34;62) avec interposition d'un joint étanche périphérique (52;76). 6. Luminaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diffuseur creux (94) repose par son bord libre sur le socle (86) du hublot, et comporte des pattes (98) faisant saillie vers l'extérieur pour la fixation du diffuseur sur le socle au moyen de vis (104). 7. Luminaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le hublot (84) comporte également un collier (100) qui entoure le socle (86) et la partie inférieure du diffuseur et masque ainsi les pattes de serrage (98). 8. Luminaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que le collier (100) comporte des appuis (102) qui s'appliquent sur les pattes de serrage (98), lesdites vis (104) traversant lesdits appuis et pattes de serrage et se vissant dans le socle. 9. Luminaire selon la revendication 8, caractérisé en ce que le collier (100) présente des ouvertures d'accès aux vis (104), lesdites ouvertures étant obturées par des cache-vis (110) qui peuvent être démontés au moyen d'un outil spécial.