Brevet FR2863345A1 — publié le 20050610

L'invention concerne un projecteur de lumière subaquatique. Elle concerne aussi une piscine ou un appareil subaquatique équipé d'un tel projecteur. Elle concerne aussi une lampe portative constituée d'un tel projecteur. Elle trouve application dans le domaine de l'éclairage des milieux aquatiques. En particulier elle trouve application dans le domaine de l'éclairage des piscines, dans le domaine des projecteurs pour appareils subaquatiques ou pour plongeurs. On connaît déjà des éclairages pour les piscines constituées de lampes halogènes mais ces Iampes ont une durée de vie courte, de l'ordre de 500 heures. On connaît aussi des projecteurs constitués d'une ou plusieurs diodes électroluminescentes ("light emitting diode" ou LED) de puissance qui permettent d'obtenir des éclairements équivalents aux projecteurs à halogènes. Les LEDs ont une durée de vie plus longue que les lampes à halogènes. Le rendement lumineux des LEDs est d'environ 10%, 90% de la puissance électrique se dissipe alors sous forme de chaleur. Les LEDs étant sensibles à la chaleur, celle-ci doit être évacuée pour éviter la destruction des LEDs. Pour éviter la surchauffe des composants, les LEDs sont montées sur un élément dissipateur de chaleur, généralement une plaque d'aluminium. Comme représenté sur la Fig. 1, la LED 7 est soudée sur une carte de circuit imprimé 10 (PCB) généralement en verre époxy, cette carte permet classiquement l'alimentation de la LED 7 grâce à un réseau de pistes électriques. Une plaque d'aluminium 1 l est alors accolée à la carte 10. Un pont thermique 9 est créé entre la LED 7 et la plaque 11 pour permettre l'évacuation de la chaleur émise par la LED 7, le pont thermique peut être réalisé par une colle tliermoconductrice. Dans le cas de projecteurs situés à l'air libre, la plaque 11 est connectée à un 25 carter extérieur, généralement en métal, permettant ainsi l'évacuation de la chaleur dans l'air. Dans le cas d'un projecteur subaquatique, l'utilisation d'un carter métallique n'est pas recommandée pour des raisons d'isolation et de corrosion. Il existe des projecteurs subaquatiques réalisés en matière plastique qui ne présentent pas ces problèmes d'isolation et de corrosion. Mais la matière plastique étant un mauvais conducteur de chaleur, la chaleur émise par la lampe du projecteur n'est pas évacuée, d'où un risque de détérioration de la lampe. En particulier dans le cas de LED qui sont sensibles à la chaleur. L'invention n'est pas limitée au cas des LEDs, mais elle peut s'appliquer à toutes lampes dont une part importante de l'énergie électrique reçue est transformée en chaleur. Une telle part sera importante si le fonctionnement prolongé d'une telle lampe entraîne sa destruction ou celle de son entourage par échauffement. Le problème est de réaliser un projecteur subaquatique, constitué d'au moins une lampe dont la surchauffe est évitée. Un objet de la présente invention est de proposer un projecteur subaquatique qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, est proposé un projecteur de lumière subaquatique comprenant: un carter étanche en contact sur au moins une de ces faces avec de l'eau; au moins une lampe positionnée à l'intérieur du carter caractérisé en ce qu'un ensemble thermoconducteur est mis en place entre la lampe et la face du carter en contact avec l'eau. Avantageusement l'ensemble thermo-conducteur est constitué d'une plaque thermoconductrice, d'une pâte thermoconductrice entre la lampe et la plaque et d'un élément thermoconducteur entre la plaque et la face du carter en contact avec l'eau. Selon un premier mode de réalisation l'élément thermoconducteur est une barre thermoconductrice qui traverse la paroi du carter en contact avec l'eau. Selon un deuxième mode de réalisation l'élément thermoconducteur est constitué d'une première partie qui traverse de part et d'autre la paroi du carter en contact avec l'eau et d'une seconde partie qui vient au contact de la première partie par l'intérieur du carter. Selon un troisième mode de réalisation l'élément thermoconducteur est un 20 câble. Avantageusement le carter est constitué d'une base et d'une surface transparente et la face du carter en contact avec l'eau est la surface transparente. Avantageusement le contact entre l'eau et l'élément thermoconducteur est situé derrière les lampes. Avantageusement la lampe est une LED de puissance. L'invention propose aussi une piscine caractérisée en ce qu'elle comprend une paroi et un projecteur selon l'un des modes de réalisation précédents fixé sur la paroi. Avantageusement le projecteur est fixé à une certaine distance de la paroi et le contact entre l'eau et l'élément thermoconducteur est réalisé sur la face du carter en vis-à-vis de la paroi. L'invention propose aussi un appareil subaquatique caractérisé en ce qu'il comprend un projecteur selon l'un des modes de réalisation précédents. L'invention propose aussi un projecteur selon l'un des modes de réalisation précédents, caractérisé en ce qu'il est muni d'une poignée. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente un projecteur selon un premier mode de réalisation; la Fig. 2 représente un projecteur selon un deuxième mode de réalisation. La Fig. 1 représente un projecteur 1 adapté à être utilisé dans une piscine. Mais on peut envisager qu'un tel projecteur soit adapté à être utilisé sur un appareil subaquatique comme un sous-marin ou par un plongeur en tant qu'élément constituant une lampe portative. Le projecteur est entouré au moins sur une de ces faces par de l'eau 2, en particulier la face avant par où est émise la lumière. La Fig. 1 représente un projecteur 1, comprenant un carter étanche réalisé en 10 matière électriquement isolante, par exemple de la matière plastique. Ce carter est constitué d'une base 5 et d'une surface transparente 6. La source de lumière est constituée d'au moins une lampe 7, soudée en des points 8 sur une carte 10, elle-même fixée sur une plaque 11 thermoconductrice. La plaque 11 peut être une plaque d'aluminium. La lampe 7 peut être une LED de puissance, par exemple du type de celles constituant un anneau de la marque Luxeon sous la référence LXHL-NW97. De la pâte thermoconductrice 9 est mise entre chaque lampe 7 et la plaque 11 pour favoriser le transfert de chaleur entre chaque lampe 7 et la plaque 11. Pour permettre l'alimentation de la lampe 7, la carte 10 est connectée à des câbles électriques 20, qui traversent de façon étanche la paroi du carter. Les câbles sont alors connectés à une source d'énergie non représentée. La source d'énergie peut être intégrée à l'intérieur du carter, sous forme de batterie, une ouverture est alors être prévue pour permettre le changement de la batterie. Le dispositif comprenant la plaque I l et la carte 10 est fixé à la base 5, par l'intermédiaire d'entretoises et de vis, ou par tous moyens adaptés. La base 5 est fixée sur un support 3. Dans le cas d'un projecteur 1 pour piscine, le support peut être la paroi 3 de la piscine. La fixation se fait soit par collage, soit par vissage à travers des pattes de fixation du projecteur dans la paroi de la piscine. Un évidement 4 peut être réalisé dans la paroi 3 de la piscine afin de faciliter le positionnement et le maintien du projecteur 1. Dans le cas d'un projecteur fixé sur un appareil subaquatique, le support 3 peut être un élément constituant la paroi de l'appareil. Dans le cas d'un plongeur, le support 3 peut être une poignée saisissable par le plongeur. La surface transparente 6 permet l'éclairement de l'environnement subaquatique par les lampes 7. La surface 6 et la base 5 sont solidarisées de manière à réaliser le carter étanche. Elles peuvent être collées ou vissées l'une sur l'autre, un joint d'étanchéité peut être alors nécessaire entre la surface 6 et la base 5 pour garantir l'étanchéité à long terme. La solution vissée a l'avantage de permettre un démontage facile pour réaliser la maintenance du projecteur, en particulier le changement des lampes défectueuses ou le changement de batterie. Le carter étanche est représenté comme étant constitué de deux parties distinctes, la surface 6 et la base 5, mais on peut envisager qu'il s'agit d'un seul élément, muni d'une ouverture étanche et manoeuvrable pour permettre la maintenance du projecteur. Un élément 13 thermoconducteur relie la plaque 11 à un point froid 14. La chaleur est alors évacuée des lampes 7 vers le point froid 14. L'élément 13 est avantageusement une barre en bronze ou en inox, mais tout matériau thermoconducteur est envisageable. La barre 13 est reliée à la plaque 11 soit par collage, soit par vissage, soit par boulonnage, soit par une combinaison de ces méthodes ou par tous moyens permettant un transfert de la chaleur de la plaque 11 vers la barre 13. Le collage étant avantageusement réalisé par une colle thermoconductrice. Le vissage de la plaque 11 avec la barre 13 par une vis 15 améliore le contact entre les deux éléments, favorisant ainsi le transfert de chaleur de l'un vers l'autre. La barre 13 traverse de façon étanche la paroi du carter, en particulier la surface 6, par exemple grâce à l'utilisation d'un joint. Le point froid 14 est la face du carter qui est en contact avec l'eau 2. La face du carter en contact avec l'eau 2 peut être la surface avant 6. Pour éviter que la barre 13 traverse la paroi du carter, ce qui peut conduire à long terme à des fuites, il est possible de réaliser la barre 13 en deux parties. Une première partie vient se fixer de façon permanente sur le carter et le traverse de façon étanche de part et d'autre. Une deuxième partie vient alors au contact de la première partie par l'intérieur du carter, le contact entre les deux éléments peut être amélioré par une graisse thermoconductrice. La barre 13 peut être connectée à un point froid 14 situé sur l'une des faces latérales du projecteur 1. En particulier le point froid 14 peut être situé à l'arrière des lampes 7, évitant ainsi la perte de luminosité due à la barre 13, comme cela est représenté sur la Fig. 2. Sur la Fig. 2, la base 5 du projecteur 1 est fixé à une certaine distance de la paroi 3 grâce à des entretoises 20, permettant ainsi le passage d'eau à l'arrière du projecteur 1, le point froid 14 peut être situé du côté de la base 5, évitant ainsi qu'un nageur ne vienne en contact avec le point froid 14. Ce point froid 14 pouvant être suffisamment chaud pour brûler un nageur. Le point froid 14 est alors sur la face du carter en vis-à-vis du support 3. Ce qui importe c'est que le point froid 14 soit réalisé par l'eau qui entoure le projecteur 1. Le projecteur 1 a une forme générale circulaire et est constitué d'une ou plusieurs lampes selon la luminosité désirée. Avantageusement la barre 13 est positionnée de façon équidistante des différentes lampes 7, pour éviter les différences de température à l'intérieur du projecteur 1. Dans l'exemple de réalisation, une seule barre 13 a été mise en place, mais on peut envisager de mettre plusieurs barres 13, reliant la plaque 11 à un ou plusieurs points froids 14, ce qui permet alors de positionner les barres 13 plus prés des lampes, facilitant ainsi l'évacuation de la chaleur. Dans l'exemple de réalisation, l'élément thermoconducteur 13 est une barre, 15 mais il peut être envisagé de réaliser cet élément sous forme d'un câble, la souplesse d'un câble favorise alors le montage du projecteur 1. Pour améliorer le transfert thermique entre la lampe 7 et l'élément thermoconducteur 13, le volume intérieur du projecteur peut être rempli d'un liquide thermoconducteur comme par exemple de l'huile. La chaleur se diffuse alors mieux entre la lampe 7 et l'élément 13 favorisant ainsi sa dissipation. Le remplissage du volume intérieur évite aussi les phénomènes de dilatation dus aux variations de température au moment de l'allumage et de l'extinction du projecteur et évite donc les fuites au niveau des joints entre les différents composant, en particulier entre la base 5 et la surface transparente 6. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Par exemple l'ensemble thermoconducteur qui transfère la chaleur de la lampe 7 vers le point froid 14 a été décrit comme étant constitué par la pâte thermoconductrice 9, la plaque 11 et la barre 13, mais cet ensemble peut être constitué d'un seul élément thermoconducteur. 6 REVENDICATIONS 1) Projecteur (1) de lumière subaquatique comprenant: -un carter étanche en contact sur au moins une de ces faces avec de l'eau (2); 5 -au moins une lampe (7) positionnée à l'intérieur du carter, caractérisé en ce qu'un ensemble thermoconducteur (9, 11, 13) est mis en place entre la lampe (7) et la face du carter en contact avec l'eau. 2) Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble thermoconducteur est constitué d'une plaque thermoconductrice (11), d'une pâte thermoconductrice (9) entre la lampe (7) et la plaque (11) et d'un élément thermoconducteur (13) entre la plaque (11) et la face du carter en contact avec l'eau. 3) Projecteur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'élément thermoconducteur (13) est une barre thermoconductrice qui traverse la paroi du carter en contact avec l'eau. 4) Projecteur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'élément thermoconducteur (13) est constitué d'une première partie qui traverse de part et d'autre la paroi du carter en contact avec l'eau et d'une seconde partie qui vient au contact de la première partie par l'intérieur du carter. 5) Projecteur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'élément 20 thermoconducteur (13) est un câble. 6) Projecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le carter est constitué d'une base (5) et d'une surface transparente (6) et en ce que la face du carter en contact avec l'eau est la surface transparente (6). 7) Projecteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé le contact entre 25 l'eau (2) et l'élément thermoconducteur (13) est situé derrière les lampes (7). 8) Projecteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la lampe (7) est une LED de puissance. 9) Projecteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le volume intérieur du projecteur 1 est rempli d'huile. 10) Piscine caractérisée en ce qu'elle comprend une paroi (3) et un projecteur (1) selon l'une des revendications 1 à 8 fixé sur la paroi (3). 11)Piscine selon la revendication 9, caractérisée en ce que le projecteur (1) est fixé à une certaine distance de la paroi (3) et en ce que le contact entre l'eau (2) et l'élément thermoconducteur (13) est réalisé sur la face du carter en vis-à-vis de la paroi (3). 12)Appareil subaquatique caractérisé en ce qu'il comprend un projecteur (1) 1 o selon l'une des revendications 1 à 8. 13) Projecteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est muni d'une poignée.