Brevet FR2804747A1 — publié le 20010810

L'invention concerne la réalisation d'une lampe d'ambiance destinée à animer un salon ou une chambre d'enfant, en diffusant la lumière à partir d'une source mobile. Selon l'invention, la source mobile est animée par le flux d'air chaud que génère l'ampoule. On connait un principe de lampe animée fonctionnant sur ce principe, est mis en oeuvre avec une hélice solidaire d'un cylindre portant un motif transparent, tournant librement au- dessus de l'ampoule. Ce principe est issu d'une longue tradition. Selon le principe original de l'invention l'air chauffé par l'ampoule de la lampe remplit une montgolfière, qui une fois totalement remplie décolle et monte jusqu'au plafond de la pièce. La lampe possède une base qui confine un flux d'air chaud et projette un faisceau lumineux vers montgolfière, celle ci diffuse la lumière dans la pièce. Quand montgolfière est refroidie, elle retombe vers sa base qui réchauffe l'air qu'elle contient. Elle redécolle alors. Le cycle continue indéfiniment et anime la pièce, la lumière varie qui crée une ambiance. L'invention présentée figure 1, comporte trois parties, - Une base 11 sorte de manche à air contient l'ampoule, est connecté à la tension secteur domestique ou bien à une source basse tension. - Un guide 12 dans la base Il monte verticalement. Il est terminé par une butée d'arrêt. - Une montgolfière 13 présentée dégonflee, sorte de sac très léger, se remplit d'air et diffuse la lumière projetée par la lampe. Selon une première caractéristique originale de l'invention, le guide 12 est une tige rectiligne. De plus elle est terminée par une butée réglable en hauteur. Elle est fichée dans la base de la lampe, par exemple dans une douille. Elle est par exemple réalisée dans un matériau élastique et flexible comme de la fibre de verre ou de la fibre carbonne. telle tige de longueur importante, jusqu'à plusieurs mètres, présente l'avantage de pouvoir être conditionnée rouleau de diamètre modeste, de l'ordre de 30 cm, sans casser ni mémoriser la flexion. Déroulée, la tige reprend sa rectitude initiale. Ainsi cette tige est conditionnée avec la lampe dans une boite dont la dimension est adaptée au réseau de la distribution commercial classique. Selon une deuxième caractéristique originale de réalisation de l'invention, la base de lampe 11 comporte également des bras 15 ou une coupelle qui soutiennent la montgolfière vide et recueillent le film. Selon une troisième caractéristique principale de l'invention, la base de lampe ajustée à la montgolfière dépliée réalise une poche d'air confiné, étanche. Selon l'invention il un flux convectif fermé est optimisé pour chauffer l'air confiné dans la montgolfière. Cela est réalisé par une disposition et une combinaison de caractéristiques de la base et de ses composants, et de la montgolfière : - la base 11 de la lampe est sensiblement cylindrique d'axe vertical, elle est réalisée dans un matériau opaque ou semi-translucide, résistant à la chaleur et de préference peu conducteur thermique. Elle peut être réalisée en plastique, par exemple polyester ou poly carbonate. La partie supérieure est ouverte et laisse apparaître une grille 17, dans le creux de bras ou d'une coupelle pour recueillir la montgolfière 13 dégonflée. La partie inférieure présente des entrés d'air sur le pourtour, à la base. Cette géométrie optimise l'efficacité de la montgolfière et sa sûreté d'utilisation : La condition d'envol est fixée par la température moyenne de l'air emprisonne. Pour une montgolfière de taille modeste environ 50 cm, en polyester de faible épaisseur, environ 6 microns, la température d'envol peut nécessiter 100 0 C. Une telle température présente un inconfort et un risque pour l'usager. Aussi, l'optimisation consiste à porter l'air prisonnier de la montgolfière à température élevée, sans que l'air diffusé par la lampe découverte n'atteigne une température critique. Cela est organise par l'échange convectif cyclique entre la base et la montgolfière; décrit figure 2. En effet, la lampe prolonge la montgolfière et réalise une étanchéité partielle, la seule ouverture étant située à la base de la lampe. L'a i r 1 e plus chaud 21 s'élevant d u radiateur monte verticalement centre de la montgolfière 23 expansée. L'air refroidi chassé redescend par les cotés, jusqu'à la base de la lampe, à l'entrée du radiateur, sans toutefois s'échapper car il reste plus léger que l'air ambiant. ( L'entrée d'air 24 de la base est au point inférieur ). est alors réchauffé et parcourt un nouveau cycle. chaque cycle, la température de l'air s'élève de quelques degrés, et après un nombre indéterminé de cycles, la température moyenne de décollage est atteinte. Par ce procédé lié à la forme de la base, de l'embouchure ajustée de la montgolfière et des entrées d'air ainsi qu'aux caractéristiques de la lampe et des radiateurs l'air confiné dans la montgolfière s'échauffe progressivement. Ainsi selon l'invention - la base de la lampe est sensiblement cylindrique, - son diamètre est entre le tiers et le cinquième du diamètre de la montgolfière sensiblement sphérique. - l'embouchure de la lampe et de la montgolfière s'ajustent avec étanchéité. - l'entrée d'air est située au pied de la base, au point le plus bas sur le pourtour. procédé permet donc également de réduire la puissance necessaire au décollage de la montgolfière, la chaleur de la lampe étant recyclée. Dès que la montgolfière est décollée, le cycle interrompu et l'air qui circule se renouvelle. Il est frais car il est aspiré à la base de la lampe et vient refroidir le radiateur. Le flux d'air le plus chaud 31 figure 3 ne passe qu'une fois sur le radiateur, le reste de la base est refroidi par un courant d'air frais 32. Dés la montgolfière décollée, la base refroidit et l'air diffusé moins chaud. Il ne s'élève que de quelques degrés à traversée du radiateur, et n'expose par l'usager à température de confinée dans la montgolfière. Deux composants contribuent à l'optimisation du réchauffage de l'air : Selon une quatrième caractéristique principale l'invention l'ampoule 14 située dans la base Il est tubulaire type halogène faible tension ou tension domestique. Elle placée verticalement. Sa puissance est de 100 à 1000 déterminée en fonction de la taille et du poids de montgolfière. Selon une cinquième caractéristique principale de l'invention la lampe tubulaire est placée au centre radiateur 16 absorbant l'énergie lumineuse et diffusant la chaleur. Un convertisseur de l'énergie lumineuse en chaleur est par exemple réalisé en feuillard d'acier bruni ou en aluminium noirci plié soufflet ( en accordéon ) autour de la lampe. Il présente ainsi surface exposée à l'air importante, il répartit le flux lumineux absorbé sur une surface importante dans un volume restreint, et à moindre poids. De plus, il ne stocke que peu chaleur étant léger et conducteur thermique, ainsi il rapidement efficace. Enfin, il ne présente pas d'entrave à la convection naturelle verticale de l'air. Il peut également être réalisé par plusieurs cylindres métalliques ajourés, concentriques, centrés la lampe, et de diametres croissants. Chacun absorbant fraction du rayonnement, ces cylindres présentent surface de dissipation importante dans un volume restreint. Selon une sixième caractéristique principale de l'invention, la lampe et le radiateur convertisseur sont surmontés d'une ou plusieurs grilles 17 . Les grilles les plus proches de la lampe ont pour fonction d'intercepter et de convertir en chaleur partie du flux lumineux, elles sont réalisées en feuillard d'aluminium ou d'acier bruni. La derniere grille sera réalisée en matière plastique résistante à la chaleur et non-conductrice de la chaleur, et couleur claire afin de ne pas absorber le rayonnement résiduel. Cette dernière grille a un rôle de protection contre les risques de brûlure et elle supporte et recueille sans la brûler la montgolfière repliée. Une ou plusieurs grilles métalliques brunies horizontales sous la lampe convertissent une partie de flux et font écran à la chaleur rayonnée vers la base de la lampe. Selon une caractéristique principale de l'invention, le vol de la montgolfière est régulé. La montgolfière ne s'envole que si sa portance positive, et le reste suffisamment longtemps. Ainsi, si la montgolfière repose librement la lampe, elle restera en équilibre plus ou moins stable juste ' l'aplomb de la lampe, sans monter. En effet, cet équilibre est atteint à la température critique, et la température baisse dés que la montgolfière s'éloigne de la source de chaleur, quand elle quitte la lampe. Aussi pour assurer l'envol et la sustentation de la montgolfière, celle ci doit quitter la base avec une température moyenne supérieure à la température d'équilibre, il faut donc en quelque sorte la montgolfière soit maintenue sur la base. Pour faire il est réparti au moins trois aimants à la périphérie du col de l'embouchure de la base et la montgolfière. L'embouchure de la montgolfière de préférence un anneau métallique très léger 26, par exemple un fil d'acier trempé de faible diamètre, de type corde à piano. Les aimants assurent la rétention de la montgolfière, qui décolle alors avec une force ascensionnelle équivalente à la force de rétention. Le vol de la montgolfière dure le temps que l'air confiné reste plus chaud que la température critique. Selon une caractéristique principale de l'invention, la base est sécurisée par un procédé thermo-magnétique : Les aimants perdent leur attraction à partir d'une température critique nommée point de curie. Situés à la périphérie de l'embouchure, les aimants sont exposés à la température de l'air 22, et protégés par les radiateurs du flux thermique rayonné direct. Ainsi, l'échauffement excessif de la base et de l'air dans la montgolfière surchauffe les aimants et favorise libération de celle ci, ce qui permet alors de refroidir la base, les aimants 25. Selon une caractéristique principale de l'invention, la base est protégée par un thermostat. Dans flux d'air périphérique 22, isolé rayonnement thermique direct, un thermostat interrompt le courant d'alimentation de la lampe dés dépassement d'une température critique. La température 22 ne s'élevant qu'avec celle l'air confiné, elle constitue le meilleur témoin d'une élévation anormale liée par exemple à un confinement excessif et accidentel de la base. Selon l'invention, la montgolfière est réalisée en tissu ou en film matière plastique, résistant à la chaleur. Le film est de préference très fin, pour la recherche de légereté, de l'ordre de quelques microns. Le film peut comporter des motifs décoratifs, peints ou imprimés. Enfin, trois versions de l'invention sont adaptées l'une - à une lampe d'ambiance de salon, décorative, On alimentera alors l'ampoule directement sous tension secteur. L'aspect de la montgolfière représentera une ampoule géante, à culot, blanche et argentée, comme une ampoule à réflecteur géante. - à une lampe pour chambre d'enfant On alimentera l'ampoule de type halogène sous basse tension, via un cordon sous basse tension, isolé du secteur. Un boîtier se branche aux prises domestiques, il intègre un abaisseur de tension et une isolation électrique. L'aspect de la montgolfière est représentatif, il porte des motifs décoratifs de couleurs vives. - à une lampe d'animation pour professionnel, De grande dimension elle diffuse la lumière, est visible de loin, porte un message publicitaire, et son guide est éventuellement un fil avec enrouleur. Revendications 1) Lampe d'ambiance réalisant une animation lumineuse sous l'effet de la seule force motrice de l'air chauffé l'ampoule (1 caractérisée en ce que l'air chauffé l'ampoule remplit une montgolfière (13) (23) qui s'élève retombe indefiniment. 2) Lampe selon la revendication 1 caractérisée en qu'elle comporte une base (11) intégrant, un guide vertical (12) et une montgolfière (13) traversée axialement par guide. 3) Lampe selon la revendication 2 caractérisée que la guide (12) est une tige flexible et élastique, fichée dans la base. 4) Lampe selon la revendication 3 caractérisée en ce que la tige flexible et élastique, fichée dans la base en fibre de carbone ou en fibre de verre. 5) Lampe selon la revendication 1 caractérisée ce que la base et la montgolfière confinent une poche d'air et en ce que la géométrie et la disposition des composants organise un flux d'air convectif cyclique qui optimise le réchauffement par l'ampoule de l'air confiné. 6) Lampe selon la revendication 5 caractérisée en ce que la base (Il 1 ) est de forme sensiblement cylindrique, comportant une ouverture supérieure en forme de col, et des prises d'air à sa base. 7) Lampe selon la revendication 6 caractérisée en ce que le dit col est ajusté de façon étanche à la bouche inférieure de ladite montgolfière (13) avant quelle ne soit remplie d'ait chaud et qu'elle ne s'élève. 8) Lampe selon la revendication 7 caractérisée en ce que l'obturation est réalisée au moyen anneau en fil d'acier (26) ou en acier intégré à la bouche de la montgolfiere (13), et d'aimants répartis autour du col de la base. Lampe selon la revendication 5 caractérisée ce que l'ampoule (14) est cylindrique, verticale, située centre d'un radiateur, au centre de la base. Lampe selon la revendication 5 caractérisée en ce que la base (11) comporte un radiateur destiné à dissiper en chaleur dans l'air la lumière diffusée par l'ampoule (14). 1) Lampe selon la revendication 10 caractérisée en ce que le radiateur est réalisé en feuillard métallique bruni, en acier ou en aluminium. 12) Lampe selon la revendication 10 caractérisée en ce que le radiateur est réalisé à partir de plusieurs cylindres concentriques métalliques brunis, en acier ou en aluminium ajourés, centrés autour de la lampe (14). 13) Lampe selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de sécurité qui limite la température de l'air (22) confiné dans la base (11). 14) Lampe selon la revendication 8 et 13 caractérisee en ce le champ magnétique de la rondelle aimantée (25) disparaît à partir d'un seuil de température atteint par l'air confiné (22). 15) Lampe selon la revendication 13 caractérisée en quelle comporte un bilame thermostat (27) relié électriquement en serie avec l'ampoule électrique. 16) Lampe selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'elle comporte une ou plusieurs grilles de protection et de dissipation (17) placées horizontalement au niveau du col et de la partie inférieure de la base.