Brevet FR2893382A1 — publié le 20070518

La présente invention concerne un système d'éclairage comprenant de préférence plusieurs sources lumineuses discrètes ou une source lumineuse linéaire. Le système d'éclairage forme un réseau d'éclairage sur la longueur duquel sont installées les sources lumineuses discrètes ou la source lumineuse continue linéaire. Ainsi, ce réseau d'éclairage peut s'étendre de manière rectiligne, coudée, dans un plan horizontal, mais également dans un plan vertical. Le réseau d'éclairage peut être rigide ou souple et comprendre une ligne simple ou ramifiée. Une application privilégiée de ce système d'éclairage est l'éclairage de bâtiments de toutes sortes, d'édifices, de façades, de places, d'allées, de chemins, de voies de circulation, de ronds-points, etc. Le système d'éclairage peut être utilisé pour souligner un contour ou indiquer une limite, mais également pour illuminer directement une partie de bâtiment, d'édifice, de façade, etc. Dans l'art antérieur, on connaît déjà les guirlandes lumineuses qui se présentent sous la forme d'un tube creux flexible transparent dans lequel sont logées les sources lumineuses. La guirlande a une longueur déterminée, et l'utilisateur achète la guirlande dont la longueur est adaptée à une application particulière. Il est en pratique très difficile de trouver une guirlande de longueur prédéterminée qui s'adapte parfaitement à une application particulière. En effet, la guirlande est toujours trop courte ou trop longue, et il n'est pas possible d'en couper un morceau ou d'en rajouter un morceau. Par conséquent, ce type de guirlande n'a aucun caractère modulaire de sorte qu'elle s'adapte difficilement à une application particulière. Ce genre de guirlande lumineuse est souvent utilisé pour souligner un contour ou réaliser un dessin lumineux, par exemple au moment de noël. A cet effet, on connaît également dans l'art antérieur les guirlandes de noël classiques constituées d'un câble électrique sur lequel sont montées des ampoules. Là encore, ce type de guirlande n'a aucun caractère modulaire. On connaît également dans l'art antérieur des rampes d'éclairage comprenant plusieurs sources lumineuses. Ces rampes sont en général rigides et sont constituées d'un support rigide sur lequel sont montées plusieurs sources lumineuses. Là encore, ce type de système d'éclairage n'offre aucune modularité. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités de l'art antérieur en définissant un système d'éclairage qui offre une souplesse d'adaptation et une modularité, de telle sorte que le système peut être utilisé et adapté à n'importe quelle application particulière. De plus, un autre but du système d'éclairage de l'invention est d'offrir une simplicité de montage et de réalisation sans l'aide d'un outillage particulier. Encore un autre but est de réaliser un système d'éclairage particulièrement sûr en ce qui concerne les risques liés à l'électricité. Enfin, un but additionnel de l'invention est de réaliser un système d'éclairage peu coûteux. Pour atteindre ces divers buts, la présente invention propose un système d'éclairage comprenant plusieurs segments définissant chacun deux bouts, les segments étant disposables bout à bout de manière à créer un réseau d'éclairage, au moins certains segments comprenant au moins une source lumineuse alimentée en courant électrique, les segments étant pourvus de moyens de connexion bout à bout comprenant des moyens de transmission de courant électrique aptes à transmettre le courant électrique d'un segment à l'autre dans le réseau d'éclairage. Ainsi, le système d'éclairage de l'invention offre une grande modularité en ce qu'il est possible de rajouter ou de retirer un ou plusieurs segments jusqu'à ce que le système d'éclairage s'adapte à l'application particulière souhaitée. Une caractéristique intéressante de ce système d'éclairage réside dans le fait que les segments sont assemblés bout à bout, et que cet assemblage réalise à la fois la connexion mécanique et la connexion électrique. Tous les segments ne sont pas obligatoirement des segments lumineux dotés de sources lumineuses : en effet, certains segments peuvent être des segments de jonction souples ou rigides, des segments de coude, des segments de bifurcation afin de pouvoir réaliser un réseau d'éclairage ayant des géométries complexes très variées. Selon une caractéristique intéressante de l'invention, les moyens de transmission transmettent le courant électrique par induction. Ainsi, il n'y a pas de réelle connexion électrique au sens traditionnel, dans laquelle on utilise deux broches destinées à s'enticher dans deux trous appropriés pour assurer la continuité électrique. Avantageusement, chaque bout de segment comprend un bobinage de fil électriquement conducteur qui s'étend autour d'un logement destiné à recevoir un noyau ferromagnétique. Avantageusement, le logement comprend une ouverture d'insertion par laquelle le noyau est inséré dans le logement de manière amovible. Selon une autre caractéristique intéressante de l'invention, les logements adjacents de bouts de segments adjacents son alignés, ces logements adjacents io recevant un noyau commun qui relie ainsi les deux logements. De préférence, le noyau se présente sous la forme d'une barrette de ferrite qui est adaptée à être insérée pour moitié respectivement dans deux logements adjacents. Selon un autre aspect intéressant de l'invention, l'ouverture d'insertion est orientée de telle sorte que le noyau est inséré parallèlement à la direction 15 longitudinale de la ligne d'éclairage, d'abord dans un logement, puis ensuite dans l'autre logement adjacent. En variante, l'ouverture d'insertion est orientée de telle sorte que le noyau est inséré transversalement à la direction longitudinale de la ligne d'éclairage simultanément dans les deux logements adjacents. Dans ce cas, l'ouverture d'insertion peut être pourvue d'un couvercle qui est commun 20 à deux logements adjacents, ce couvercle commun comprenant avantageusement des moyens d'accrochage aptes à solidariser deux segments adjacents. Ce couvercle commun peut bien entendu participer à la connexion mécanique des différents segments en creux. Cependant, cette connexion mécanique peut être assurée uniquement par le noyau commun qui relie deux segments adjacents. 25 Ainsi, la connexion mécanique ne serait assurée que par les forces de frottement du noyau commun engagé dans deux logements respectifs appartenant à deux segments adjacents. Toutefois, il peut également être envisagé que les moyens de connexion comprennent d'autres moyens d'accrochage aptes à solidariser deux segments adjacents. Ces moyens de connexion, qui peuvent inclure le noyau 30 commun, peuvent également se présenter sous la forme d'un couvercle commun comme susmentionné ou d'autres moyens de connexion qui sont à la portée de l'homme du métier. Selon une autre caractéristique de l'invention, certains segments forment une gaine de passage de fils pour des fils électriquement conducteurs. Ainsi, le réseau d'éclairage peut être grossièrement assimilé à une gaine de passage de fil constituée de plusieurs segments disposés bout à bout, les sources lumineuses étant disposées le long de cette gaine de passage. Selon un autre aspect de l'invention, les sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes. Ce type de source lumineuse a l'avantage de fonctionner avec de très basses tensions, de présenter un encombrement minimal et de procurer un éclairage satisfaisant. Selon un autre aspect de l'invention, chaque segment doté de sources lumineuses comprend une face d'éclairage pourvue de fenêtres dans lesquelles sont disposées des sources lumineuses. La face d'éclairage est de préférence orientée vers le haut et de manière opposée par rapport à la face du segment destinée à venir en contact d'un support. Les segments peuvent être sensiblement rigides tout en présentant une certaine flexibilité, ou au contraire, les segments peuvent être souples de sorte qu'ils ne peuvent être conformés avec une forme géométrique complexe voulue. Selon un autre aspect de l'invention, le système d'éclairage comprend en outre un segment de terminaison connecté au dernier segment à source lumineuse pour accorder le dernier segment électrique. Ce segment de terminaison peut être assimilé à un bouchon. Ce segment de terminaison peut être ou non doté de sources lumineuses. Selon une autre caractéristique de l'invention, tous les segments ont la même section transversale de manière à former une ligne d'éclairage continue et régulière. Ainsi, lorsque plusieurs segments sont mis bout à bout, le réseau d'éclairage se présente sous la forme de lignes d'éclairage de sections sensiblement constantes sur sa longueur. On ne remarque même plus que la ligne est constituée de segments montés bout à bout. Un principe intéressant du système d'éclairage de l'invention repose sur le fait qu'il est constitué de plusieurs segments individuels que l'on peut connecter bout à bout, la connexion entre différents segments assurant la connexion mécanique ainsi que la connexion électrique qui peut avantageusement être réalisée par induction. La présente invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints, donnant à titre d'exemple non limitatif deux modes de réalisation de l'invention. Sur les figures : La figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'un système d'éclairage selon l'invention, La figure 2 est une vue partiellement découpée et partiellement en section transversale à une échelle très fortement agrandie du détail A de la figure 1, La figure 3 est une vue en perspective d'une partie terminale d'un segment d'éclairage de la figure 2, La figure 4 est une vue en perspective éclatée d'une partie terminale d'un segment d'éclairage selon un second mode de réalisation de l'invention, et La figure 5 est une vue schématique fonctionnelle d'ensemble du système d'éclairage selon l'invention. On se réfèrera tout d'abord à la figure 1 pour détailler les différents éléments constitutifs du système d'éclairage selon ce mode de réalisation particulier de l'invention. Le système d'éclairage comprend plusieurs types de segments différents, à savoir des segments lumineux 1, un segment émetteur 2, un ou plusieurs segments de terminaison 3, un ou plusieurs segments de liaison 4, un ou plusieurs segments de coude 5, un ou plusieurs segments de bifurcation en T 5', un ou plusieurs câbles souples de fonction 4'. L'émetteur 2 est destiné à être raccordé à une source d'alimentation électrique au moyen d'un câble 82 doté d'un connecteur 81. D'autre part, le système d'éclairage comprend des noyaux de ferrite F dont la fonction sera donnée ci-après. Ces noyaux de ferrite peuvent participer à la connexion mécanique bout à bout ainsi qu'à la transmission du courant électrique d'un segment à l'autre. Tous les segments sont raccordés les uns au bout des autres par des noyaux de ferrites de manière à constituer un réseau d'éclairage qui peut être ramifié comme dans la figure 1. On peut maintenant se référer à la figure 5 qui détaille de manière fonctionnelle les différents composants électriques mis en oeuvre dans certains des segments. Le segment émetteur 2 est un segment essentiel, car il intègre un bloc d'alimentation P, qui peut par exemple être constitué d'un transformateur 220 V/2x24 V de puissance adaptée suivant le nombre de segments raccordés. Le segment émetteur 2 comprend également un syntoniseur de fréquence qui produit un signal basse fréquence dont la fréquence est asservie à l'impédance d'entrée que constituent les sources lumineuses des segments lumineux. L'impédance des sources lumineuses peut varier selon des paramètres non contrôlables. Le segment émetteur 2 comprend également un amplificateur de sortie qui peut être constitué par un simple transistor de puissance monté sur un dissipateur de température pour éviter sa destruction. Le segment émetteur comprend aussi une antenne primaire AP qui est ici constituée d'une bobine à induction et d'un condensateur pour l'accord de la fréquence de fonctionnement (entre 77 KHz et 125 KHz). L'antenne peut être déportée par rapport au restant de l'émetteur par un câble composé de deux fils non co-axiaux. En d'autres termes, le segment émetteur peut être divisé en deux segments, un de ces deux segments n'intégrant que l'antenne AP. Les segments lumineux 1 comprennent une antenne secondaire AS, qui peut être constituée d'une bobine à induction (constituée du même nombre de spires que la bobine du segment émetteur) et d'un condensateur pour l'accord de la fréquence de fonctionnement (entre 77 KHz et 125 KHz). Les segments lumineux 1 comprennent des sources lumineuses L qui peuvent être constituées de deux diodes électroluminescentes (LED) montées tête-bêche. Les caractéristiques des LED sont à définir lors du montage (couleur, angle, puissance, etc.). Les segments lumineux comprennent également une antenne primaire AP qui peut par exemple être constituée également d'une bobine à induction (constituée du double de spires par rapport à la bobine du segment émetteur 2) et d'un condensateur pour l'accord de la fréquence de fonctionnement entre 77 KHz et 125 KHz. L'accord des LED dans le segment lumineux est assurée par un composant passif de type condensateur afin de ne par surconsommer sur l'émetteur de puissance. La valeur du condensateur est fonction de la puissance lumineuse souhaitée et de la fréquence d'utilisation. Le système d'éclairage comprend également un segment de terminaison 3 qui ne contient aucun élément ou composant électrique. Pour raccorder les différents segments 1, 2 et 3 ensembles, il est prévu selon l'invention des noyaux de ferrite F. Ces noyaux de ferrite peuvent être libres, ou en variante, ils peuvent être solidaires de l'antenne primaire AP ou à l'antenne secondaire AS. Si le noyau de ferrite F est collé à l'antenne secondaire, le segment de terminaison 3 doit être pourvu d'un noyau de ferrite. Les segments de liaison 4 et les segments de coude 5 ont une structure sensiblement similaire à celle des segments lumineux 1, excepté qu'ils ne comportent pas de sources lumineuses. Ainsi, dans le système d'éclairage selon l'invention, la transmission du courant électrique se fait par induction, et est assuré par les antennes primaires AP, les antennes secondaires AS et les noyaux de ferrite F. Les noyaux de ferrite constituent des moyens de transmission électrique, mais constituent également des moyens de connexion mécanique bout à bout. Les noyaux de ferrite peuvent assurer à eux seuls la connexion mécanique. En variante, d'autres moyens de connexion peuvent compléter la connexion mécanique déjà assurée par les noyaux de ferrite. On se réfère maintenant aux figures 2 et 3 pour expliquer en détail la connexion bout à bout de deux segments, qui peuvent par exemple être des segments lumineux 1. La figure 2 représente de manière très agrandie et partiellement en coupe et partiellement en plan le détail A de la figure 1. Chaque extrémité ou bout de segment 13 comprend un logement 15 qui peut par exemple être formé par une douille cylindrique creuse en matière plastique. Cette douille forme un intérieur creux qui va servir de logement de réception 15 pour une partie de noyau de ferrite F, par exemple la moitié du noyau de ferrite. Il est de ce fait préférable de réaliser le noyau de ferrite F sous la forme d'une barrette allongée, avantageusement cylindrique de quelques centimètres de longueur, par exemple six centimètres. Ainsi, on peut réaliser le logement 15 avec une profondeur de trois centimètres, de sorte que la moitié de la longueur de la barrette de ferrite F puisse pénétrer dans le logement. Avantageusement, le logement est dimensionné de telle sorte que la ferrite rentre à ajustement serré. Il faut donc forcer le noyau de ferrite dans le logement 15 de sorte qu'il est relativement bien maintenu dans le logement. Etant donné que chaque bout 13 est conçu avec un tel logement, il est aisé d'aligner les logements 15 de deux bouts 13 de segments adjacents de manière à ce que les ouvertures d'extrémité 151 des deux logements soient alignées. Ceci est précisément représenté sur la figure 2. Dans ce cas, un noyau de ferrite F peut être introduit pour moitié dans chacun de ces logements. Du fait que le noyau de ferrite est reçu à ajustement serré, il réalise une connexion ou un assemblage mécanique des deux bouts de segments. Si l'ajustement serré procure suffisamment de force de frottement, la connexion mécanique entre deux bouts de segments peut uniquement être assurée par le noyau de ferrite F introduit dans deux logements adjacents 15 de deux segments adjacents. Il est avantageux que le noyau de ferrite F soit reçu dans deux logements de manière à ce que les tranches d'extrémité 14 des bouts 13 de deux segments adjacents soient jointives, comme on peut le voir sur la figure 2. Selon l'invention, les logements 15 constituent des supports pour les bobinages à induction 16 des antennes primaire AP et secondaires AS. Le bobinage à induction, qui est constitué à partir d'un fil électriquement conducteur 17 est bobiné sur la douille formant le logement 15. Comme susmentionné, le bobinage à induction de l'antenne primaire est constitué du double de spires par rapport au bobinage du segment émetteur et de l'antenne secondaire. Les fils 17 qui constituent le bobinage s'étendent ensuite à l'intérieur du segment. Les sources lumineuses L, à savoir les diodes électroluminescentes, sont connectées électriquement sur ces fils 17. En se référant à la figure 3, on voit le bout 13 d'un segment lumineux 1 qui peut par exemple être constitué à partir d'une gaine creuse en matière plastique, en bois, en métal ou en matériaux composites. Le bout ouvert 13 du segment est pourvu d'un logement 15 sur lequel le fil électrique 17 est enroulé de manière à former un bobinage à induction 16. L'ouverture 151 du logement 15 permet de recevoir une moitié Fa du noyau de ferrite F. L'autre moitié Fb du noyau de ferrite sera reçue dans le logement 15 du segment qui va être connecté au segment lumineux 1. On se référera maintenant à la figure 4 qui illustre une variante de réalisation dans laquelle le segment lumineux 1' comprend une gaine profilée de manière esthétique. Contrairement au mode de réalisation précédent dans lequel le noyau de ferrite F est introduit selon un axe longitudinal par l'ouverture 151 du logement 15, dans ce mode de réalisation, le logement 15' comprend une ouverture d'insertion latérale 152 de sorte que le noyau de ferrite F peut être introduit dans le logement 15' par le dessus. A cet effet, la gaine du segment est également formée avec une échancrure 134 adaptée à recevoir un couvercle 7. Ce couvercle 7 comprend deux parties, à savoir une partie 7a et une partie 7b. La partie 7a est adaptée à fermer l'échancrure 134 alors que la partie 7b est destinée à fermer l'échancrure du segment qui vient se connecter sur le segment l'. Le couvercle 7 peut comprendre une partie de couvercle 70 et des brides de fixation 71 qui viennent s'encliqueter dans l'échancrure 134. Dans cette variante de réalisation, le couvercle 7 participe à la connexion mécanique de deux segments connectés bout à bout. Comme susmentionné, les noyaux de ferrite peuvent être libres, c'est-à-dire qu'ils ne sont fixés à aucun segment, ou en variante, les noyaux de ferrite F peuvent être fixés, par exemple par collage dans un logement de segment. Les sources lumineuses L sont de préférence des diodes électroluminescentes (LED), mais d'autres types de source lumineuse peuvent également être utilisés comme par exemple des ampoules à incandescence. Les segments 1, 4 et 5 forment des passages de fils et présentent des structures très similaires excepté que les segments de liaison 4 et de coude 5 sont dépourvus de sources lumineuses. Les sources lumineuses sont disposées dans des fenêtres 11 qui sont formées sur le dessus des gaines constitutives des segments. Les faces inférieures des segments sont destinées à être disposées ou fixées sur un support. Les segments présentent de préférence une section transversale identique de manière à former un réseau d'éclairage constitué de lignes d'éclairage régulières en section transversale. Une fois connectés ensembles, les noyaux de ferrite F ne sont plus visibles et la ligne d'éclairage semble être formée d'un seul tenant, alors qu'elle est constituée de segments séparables. A la place des sources lumineuses ponctuelles ou discrètes L, on peut également imaginer des sources lumineuses continues qui s'étendent sur au moins une partie de la longueur des segments lumineux 1. Un principe très intéressant de l'invention réside dans le fait que la connexion bout à bout des différents segments est réalisée par des moyens de transmissions très simples, à savoir des noyaux de ferrite, qui assurent à la fois une continuité électrique et une connexion mécanique fiable. De plus, cette transmission électrique est sans risque. Tous les segments, y compris les câbles de jonction souples 4' comprennent deux bouts pourvus chacun de moyens de connexion par induction, utilisant avantageusement un noyau de ferrite. De préférence, la gaine qui constitue l'enveloppe des segments présente de préférence une section plutôt trapue de manière à ce que les segments puissent reposer de manière stable sur un support. On peut par exemple réaliser les gaines de segments par moulage ou extrusion de matière plastique ou de métal. La gaine des segments peut être souple, déformable, ou au contraire rigide. La longueur de chaque segment lumineux peut par exemple être de l'ordre de quelques dizaines de centimètre, par exemple cinquante centimètres à un mètre. Chaque segment peut par exemple comprendre cinq à dix sources lumineuses. Revendications 1.- Système d'éclairage, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs segments (1 ; 1' ; 2, 3, 4, 5) définissant chacun deux bouts, les segments étant disposables bout à bout de manière à créer un réseau d'éclairage, au moins certains segments (1 ; 1') comprenant au moins une source lumineuse (L) alimentée en courant électrique, les segments étant pourvus de moyens de connexion bout à bout (F, 15, 16, 17) comprenant des moyens de transmission de courant électrique (F, 15, 16) aptes à transmettre le courant électrique d'un segment à l'autre dans le réseau d'éclairage. i0 2.- Système d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel les moyens de transmission (F, 15, 16 ; 15', 16') transmettent le courant électrique par induction. 15 3.- Système d'éclairage selon la revendication 2, dans lequel chaque bout de segment comprend un bobinage (16 ; 16') de fil électriquement conducteur (17) qui s'étend autour d'un logement (15 ; 15') destiné à recevoir un noyau ferromagnétique (F). 20 4.- Système d'éclairage selon la revendication 3, dans lequel le logement (15 ; 15') comprend une ouverture d'insertion (151 ; 152) par laquelle le noyau (F) est inséré dans le logement de manière amovible. 5.- Système d'éclairage selon la revendication 4, dans lequel les 25 logements adjacents (15 ; 15') de bouts de segments adjacents sont alignés, ces logements adjacents recevant un noyau commun (F) qui relie ainsi les deux logements. Il 25 6.- Système d'éclairage selon la revendication 5, dans lequel le noyau (F) se présente sous la forme d'une barrette de ferrite qui est adaptée à être insérée pour moitié respectivement dans deux logements adjacents. s 7.- Système d'éclairage selon la revendication 5, dans lequel l'ouverture d'insertion (151) est orientée de telle sorte que le noyau (F) est inséré parallèlement à la direction longitudinale de la ligne d'éclairage, dans son logement respectif. 10 8.- Système d'éclairage selon la revendication 5, dans lequel l'ouverture d'insertion (152) est orientée de telle sorte que le noyau (F) est inséré transversalement à la direction longitudinale de la ligne d'éclairage simultanément dans les deux logements adjacents. 15 9.- Système d'éclairage selon la revendication 8, dans lequel l'ouverture d'insertion (152) est pourvue d'un couvercle (7) qui est commun à deux logements adjacents, ce couvercle commun comprenant avantageusement des moyens d'accrochage (71, 72) aptes à solidariser deux segments adjacents. 20 10.- Système d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de connexion comprennent des moyens d'accrochage (F, 71, 72) aptes à solidariser deux segments adjacents. 11.- Système d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes (L). 30 12.- Système d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque segment (1 ; 1') doté de sourceslumineuses (L) comprend une face d'éclairage pourvue de fenêtres (11) dans lesquelles les sources lumineuses sont disposées. 13.- Système d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans lequel les segments sont sensiblement rigides. 14.- Système d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un segment de terminaison (3) connecté au dernier segment à source lumineuse. 10