Brevet FR2726630A1 — publié le 19960510

- Loi Française Concept d'optimisation du rendement lumineux, provenant d'une source lumineuse, par la combinaison de matériau à très haut pouvoir réfléchissant et de la conception même d'appareils. Gérard HOUVIEZ, nationalité française, domicilié 31, rue Frédéric Degeorges 62000 ARRAS, FRANCE Date de la déclaration: le L'objet de l'invention est un concept destiné à optimiser le rendement du flux lumineux, provenant d'une source lumineuse par la combinaison de matériau à très haut pouvoir réfléchissant et de la conception même d'appareils. II est connu que le rendement global d'un appareil équipé d'une source lumineuse, peut être considérablement augmenté par la réflexion lumineuse vers le plan utile. Ainsi, on peut contrôler la part de la quantité de lumière, produite à la source qui vient éclairer une surface. Le "secret" tient alors dans les matériaux réfléchissants utilisés pour une part, ainsi que dans la conception même d'un appareil. Ce principe peut être appliqué, quelle que soit l'origine de la source, (lumineuse ou non d'ailleurs) = lampe à incandescence, lampe à décharge, lampe à haute pression, tubes fluorescents, soleil, laser, et autres... Plusieurs procédés ont déjà été développés, à ce jour, et de nombreuses descriptions d'inventions, font en effet état de ces développements. Le désavantage commun, des procédés et des installations connus consiste, en une diffusion restreinte de leur champ d'application se limitant dans tous les cas à un (seul) type de sources lumineuses d'une part, et d'autre part dans la non-adaptabilité aux différents cas de figure, rencontrés dans la réalité, s'agissant du domaine de l'éclairage par exemple. Un autre désavantage de l'inadéquation du rapport observé entre l'augmentation de rendement, calculé sur le flux lumineux produit par la source, et le flux lumineux sortant effectivement d'appareil, ainsi que le coût de la solution technique retenue. La présente invention a pour objectif de développer un concept, qui permet d'optimiser la réflexion des rayons lumineux, provenant d'une source lumineuse, par la combinaison de l'utilisation d'un matériau à très haut pouvoir réfléchissant et de la conception d'un appareil. Après adaptation, le concept est également approprié, à tous les types de luminaires notamment et revêt automatiquement une forme d'éxécution pratique du concept qui dérive donc de ce seul et même brevet. Ce principe pourra être mis en oeuvre, de différentes façons, dont la fabrication d'appareil ayant une forme intérieure respectant les angles adéquats, compte tenue de l'application désirée (dans ce cas, I'appareil devra être soit fabriqué directement, dans le matériau de la manière la plus pratique qui soit), ou la fabrication d'un appareil qui sera lui en quelque sorte encastré dans le luminaire, et donc fixé sous la partie supérieure de l'appareil (dans le cas général où le luminaire est orienté de façon à éclairer vers le bas). Quoi qu'il en soit toutes ces options ne sont que des formes diverses et variées, de ce même brevet et ne sauraient, en aucun cas. constituer l'objet d'un autre brevet. L'objectif de l'invention est réalisé par un matériau qui respecte un compromis optimal, entre un très haut pouvoir réfléchissant, des paramètres économiques réalistes, et la conception même d'appareil avec notamment des angles qui en définissent la forme. Une forme d'éxécution pratique du concept est défini par la longueur L, la largeur I, la hauteur H, éventuellement un décrochement d et les angles 01, 02, 03,..., ON (cf. figure page 6). Tous ces paramètres sont définis et calculés en fonction du diamètre D, de la source lumineuse et de la hauteur de douille h, mais surtout de l'effet désiré, notamment en ce qui concerne l'uniformité d'éclairement (soit que l'on souhaite une plus grande concentration de lumière en certains points du plan "utile", soit au contraire un éclairement aussi uniforme que possible. L'objectif visé avec les appareils, est en effet l'optimisation de la réflexion de tous les rayons lumineux, sortant de la source (exemple tubes fluorescents), vers le plan utile. II s'agit ainsi de se rapprocher le plus près possible des 100% de rendement lumineux (le rendement lumineux étant calculé comme le ratio entre la quantité de lumière exprimée en lumens sortant de l'appareil et la quantité de lumière produite au tube, quelle que soit son origine. Un procédé d'éxécution avantageux du concept faisant l'objet de l'invention, est définie par rapport au diamètre, équivalent dans le cas d'une source composée elle-même de plusieurs sources. La longueur L que l'on appellera désormais l'ouverture d'appareil est alors pris dans une forme d'éxécution pratique, au moins égale à trois fois le diamètre D, mais pas supérieure à dix fois ce même diamètre tel qu'il a été défini plus haut. En cas d'une forme d'éxécution avantageuse du concept, faisant l'objet de l'invention, la partie supérieure de l'appareil (plate ou avec un décrochement d, défini en fonction de L et la hauteur h, selon l'effet désiré) sera calculée comme la largeur I et sera choisie au moins égale à un demi-diamètre D, mais non supérieure à cinq fois, ce même diamètre D, mais pas supérieur à dix fois ce même tel qu'il a été défini plus haut. Une forme d'éxécution avantageuse du brevet faisant l'objet de l'invention, sera elle aussi, définie par la hauteur d'appareil, en fonction de la longueur L (définie plus haut) et du nombre d'angles N. En cas d'une forme d'éxécution avantageuse du concept qu'il fait l'objet de l'invention, les angles les uns par rapport Oi (O figure page 6) IMPORTANT II est à noter que le nombre N d'angles nécessaires à la définition d'appareil (ou du carter utilisé comme support selon l'éxécution pratique du concept) n'est pas limité. La définition d'appareil (ou du carter utilisé comme support selon l'exécution pratique du concept) n'est pas limitée et qu'il est par conséquent possible de définir une forme d'appareil, correspondant à un nombre d'angles pratiquement illimité. Cette remarque renvoie à une remarque précédente, sur les différentes formes d'exécution pratiques du concept faisant toutes l'objet de ce seul et même brevet. Une telle forme est représentée en détails en figure page 6. Comme il a été expliqué plus haut, ces angles sont définis les uns en fonction des autres et ceci en fonction de l'effet désiré, ce qui fait aussi l'objet de ce brevet. En effet, prenons par exemple le cas d'une pièce carrée de 15 mètres de côté, de 9 mètres de hauteur de plafond où les luminaires ont été installés 5 mètres de hauteur et où le plan utile est pris à une hauteur de 0.85 m (les facteurs de réflexion du plafond et des frises, des murs, du sol sont pris égaux respectivement à 30%, 70%, 40%). Il est possible d'obtenir différents effets, quant à l'éclairement du plan utile et son uniformité selon la forme d'exécution pratique, choisie pour le concept (cf. figures 1, 2, 3, 4 page 6) produiront les éclairements moyens, maxi, mini et les uniformité (définies en fonction de ces différents éclairements) suivantes: - A: Emoy = 520 lux Emax = 571 lux Enim = 441 lux EmaxlEmoy = 1.10 Emoy/Enim = 1.18 Emax/Enim = 1.29 - B: Emoy = 488 lux Emax = 568 lux Enim = 427 lux Emax/Emoy = 1.16 Emoy/enim = 1.14 Emax/Enim = 1.33 - C: Emoy = 504 lux Emax = 573 lux Enim = 451 lux EmaxlEmoy = 1.14 EmoylEnim = 1.12 Emax/Enim = 1.28 - D: Emoy = 523 lux Emax = 623 lux Enim = 446 lux Emax/Emoy = 1.19 EmoylEnin = 1.18 Emax/Enim = 1.40 Chacun de ces appareils -indépendamment de l'effet désiré- est calculé, de façon à tendre vers un rendement lumineux, très voisin de 1. Pour cela, on utilise donc un matériau à très haut pouvoir réfléchissant, mais qui reste approprié à des grandes séries industrielles, et on calcule, le ou les angles, de telle façon que les rayons lumineux, sortant du luminaire qui ne proviennent pas directement de la source lumineuse ne soient réfléchis qu'une seule fois (chaque réflexion supplémentaire induit une absorption même minime du flux réfléchi). L'intérêt du brevet réside dans son potentiel d'adaptation à n'importe quel cas de figure. Le nombre de combinaisons n'est bien entendu pas limité au nombre de modèles d'appareils déposés, aussi, extensifs soit-il. Le principe qui fait l'objet de ce brevet, peut alors s'étendre à tout type de source lumineuse ou autre existant et à venir, de s'adapter à tout type d'éclairage, quelle que soit sa forme. POINTS DE REVENDICATION DIU BREVET 1) Concept d'optimisation de la réflexion des rayons lumineux provenant d'une source lumineuse, par la combinaison d'un matériau à très haut pouvoir réfléchissant et de la conception même d'appareil, caractérisé par le fait que les rayons n'étant réfléchis qu'une seule fois au plus chacun, le rendement lumineux est optimum, la forme d'appareil étant adaptée selon l'effet d'éclairement et d'uniformité désiré. 2) Le concept conforme au point de revendication de brevet 1 parce que la longueur L, la largeur I, la hauteur h, éventuellement un décrochement d et les angles 01, 02, 03,...0n sont définis en fonction du diamètre D de la source et de la hauteur h et de l'effet désiré. 3) Ce concept conforme au point de revendication de brevet 2, parce que la longueur I (ou ouverture d'appareil) est au moins égale à trois fois le diamètre D, mais pas supérieur à dix fois ce même diamètre tel qu'il a été défini plus haut. 4) Le concept conforme au point de revendication de brevet 2, parce que la partie supérieure d'appareil plate, ou avec un décrochement d défini en fonction de L et la hauteur de douille h, selon l'effet désiré) est calculée comme la largeur I qui est choisie au moins égale à un demi-diamètre, en tout cas dans une forme d'éxécution pratique de concept du présent brevet. 5) Le concept conforme au point de revendication de brevet 2 parce que la hauteur h de l'appareil est définie en fonction de la longueur I (définie plus haut) et du nombre d'angles N. 6) Le concept conforme au point de revendication de brevet 2 parce que les angles Oi (0 0 01