Brevet FR2471006A1 — publié le 19810612

La présente invention concerne un dispositif pour la signalisation lumineuse des obstacles à la navigatior aérieeme. Ces obstacles, tels que les bâtiments, les chenuieés, dans le voisinage des aérodromes notamment, doivent faire l'objet d'un balisage lumineux. Ce balisage doit répondre aux exigences définies par les règlements de l'O.A.C.I. Il doit notamment être réalisé à l'aide d'une source de lumière rouge "aviation"- d'une intensité lumineuse de l'ordre de dix candelas minimum-dans'un espace délimité par un dièdre de 300 environ par rapport à l'horizontale. Un premier type de dispositif de signalisation- connu est constitué d'une lampe à incandescence classique équipée d'une verrine rouge. L'utilisation d'une verrine amène une diminution du rendement du dispositif qui ne fournit qu'un flux lumineux en lumière rouge de l'ordre de quatre lumens par watt. D'autre part, la durée de vie moyenne d'une lampe à incandescence en fonctionnement continu ne dépasse pratiquement pas deux mille heures. Un second type de dispositif de signalisation connu, plus performant, est réalisé à l'aide d'une lampe à décharge dans le néon, émettant directement une lumière rouge. Le flux lumineux émis est de l'ordre de sept à huit lumens par watt et la durée de vie moyenne de la lampe à décharge en fonctionnement continu est supérieure à vingt cinq mille heures. Un dispositif de ce second type est décrit dans le brevet français n 846. 350 déposé le 19 Mai 1938 au nom de la Société Anonyrme pour l'Application de l'Electricité et des Gaz Rares (Etablissements CLAUDE PAZ et SILVA). Il comprend essentiellement un tube central formant réserve gazeuse et servant de support à un tube enroulé en hélice, ces deux tubes étant raccordés par une de leurs extrémités, l'ensemble étant disposé à l'intérieur d'une enveloppe en verre indépendante des deux tubes. Ces deux types de dispositif de signalisation émettent un flux lumineux dans toutes les directions et si ce flux n'est pas totalement omnidirectionnel il s'étend dans un- espace délimité par un dièdre très largement supérieur au dièdre minimum de 30 imposé par la réglementation en vigueur. Il est donc intéressant, pour augmenter l'intensité lumineuse émise dans ce dièdre minimum pour une même consommation d'énergie ou pour diminuer cette consommation, de concentrer tout ou partie de l'énergie lumineuse rayonnée dans ce dièdre minimum. Dans les dispositifs à lampe à incandescence cette 2 2471006 concentration de l'énergie lumineuse peut être réalisée à l'aide, par exemple, d'un revêtement réfléchissant disposé à l'intérieur de l'enveloppe de la lampe ou d'un dispositif extérieur du type lentille de Fresnel, le filament de la lampe à incandescence étant assimilable a une source ponctuelle. Les mêmes dispositifs ne peuvent être utilisés dans les dispositifs à lampe à décharge. En effet, les tubes luminescents étant opaques aux rayons lumineux incidents qui les atteignent, l'emploi d'un revêtement réfléchissant interne est exclu. D'autre part, le tube enroulé en hélice ne peut être assimilé à une source ponctuelle et interdit l'utilisation d'une lentille de Fresnel. L'utilisation des dispositifs de signalisation lumineuse à lampe à décharge présentant de nombreux avantages par rapport à l'utilisation des dispositifs à lampe à incandescence l'invention a donc pour objet un dispositif additionnel permettant de concentrer, dans un espace donné, l'énergie lwuiîneuse émise par les dispositifs de signalisation à lampe à décharge. Selon une caractéristique de l'invention ce dispositif additionnel se présente sous la forme d'un manchon cylindrique pourvu de renflements annulaires jointifs à section semi-circulaire. Les différents objets et caractéristiques de l'invention ueront maintenant exposés de façon plus détaillée dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - La figure 1, un exemple de réalisation d'un dispositif de signalisation lumineuse à tube à décharge - La figure 2, un exemple de réalisation en coupe partielle du dispositif additionnel de concentration de la présente invention, utilisable avec le dispositif de signalisation de la figure 1. Q,0- On décrira tout d'abord, en se reportant à la figure 1, un exemple de réalisation d'un dispositif de signalisation lumineuse à tube à décharge de type connu. Le dispositif de signalisation lumineuse à tube à décharge de la figure 1 comprend notamment un tube en verre 1 enroulé en hélice }5 autour d'un tube central 2 formant réserve gazeuse et dont l'extrémité supérieure est raccordée à un prolongement 3 de ce dernier. Ces deux tubes sont logés à l'intérieur d'une enveloppe protectrice 4 en verre dur (borosilicate). Les extrémités inférieures des deux tubes sont maintenues en place l'une par rapport à l'autre-et par rapport à l'enveloppe protectrice à l'aide de moyens non représentés inclus dans 3 2471006 un socle 5 de préférence en fonte d'aluminium. Ce socle comprend également des moyens non représentés permettant la connexion d'électrodes non représentées et disposées respectivement dans la partie inrérieure des tubes. L'enveloppe protectrice et les deux tubes peuvent être constitués pour modifier séparément ou en combinaison la coloration de la lumière émise par la décharge; à cet effet ils peuvent être rendus colorés, diffusants ou fluorescents. D'autre part, l'atmosphère gazeuse de la décharge peut être constituée par un mélange de gaz ou de vapeurs approprié (mélange néon-mercure, par exemple), permettant d'utiliser les différences de diamètre des deux tubes pour donner à la décharge dans chacun de ces tubes une coloration différente. On a réalisé des dispositifs de signalisation lumineuse de ce type comprenant un tube en hélice à 13 spires et capables d'émettre une intensité lumineuse au moins égale à 10 cd dans un espace s'étendant également de part et d'autre de l'horizontale et limité par un dièdre de 1300 environ. Cet espace est notablement supérieur aux exigences de la réglementation de l'Aviation Civile qui impose un espace minimum s'étendant au-dessus de l'horizontale et limité par un dièdre de 30 . L'invention prévoit donc un dispositif additionnel permettant de réfracter les rayons lumineux issus du tube à décharge du dispositif de la figure I de façon à concentrer ses rayons dans un dièdre plus réduit. Un exemple de réalisation du dispositif de l'invention est illustré par la figure 2. Il consiste en un manchon cylindrique transparent 6 destiné à être placé autour de l'enveloppe protectrice 4 du tube à décharge du dispositif de la figure 1. Ce manchon comprend, sur toute sa partie recouvrant l'hélice du tube en verre 1 de la figure 1, des renflements annulaires jointifs 7 Ces renflements ont une oection semi-circulaire de rayon R. Chaque renflement annulaire se comporte, pour la partie de l'hélice du tube 1 située à son voisinage comme une lentille convergente. En choisissant judicieusement le rayon R de chaque renflement, en particulier en veillant à ce que les nombres représentant ce rayon, le pas de l'hélice du tube 1 de la figure t ainsi que le diamètre de ce tube, soient premiers entre eux, l'ensemble se comporte comme une lentille convergente hélicoidale Juxtaposée le long du tube en hélice 1 de la figure 1 mais n'en présente pas les inconvénients, à savoir un positionnement délicat du anc.hon que nécessiterait l'exacte juxta- position des deux hélices. 4 2471006 Le manchon peut être réalisé en Plexiglass ou en Lexan. Il est à remarquer que, pour un type de matériau utilisé d'indice de réfraction donné, à chaque valeur du dièdre dans lequel doit être concentrée l'énergie lumineuse émise, il correspond une valeur optimale déterminée du rayon R de chaque renflement. Ainsi, par exemple, le manchon étant réalisé en Plexiglass (indice de réfraction égal à 1,493) et pour un dièdre de 300, la valeur optimale du rayon R est égale à 5 mm, cette valeur optimale étant égale à 3,5 mm pour un manchon en Lexan (indice de réfraction égal à 1,586). Ainsi le dispositif de l'invention, en concentrant l'énergie lumineuse émise dans l'espace utile, permet d'obtenir, dans cet espace, une intensité lumineuse plus importante pour une même énergie électrique consommée ou bien, une intensité lumineuse identique avec une énergie électrique consommée réduite. Il est bien évident que la description qui précède n'a été fournie qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 24 7100 6 REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la signalisation lumineuse d'obstacles comprenant notamment une lampe à décharge constituée d'un tube enroulé en hélice, caractérisé par le fait qu'il comprend également un manchon cyclindrique disposé autour dudit tube et pourvu de renflements annulaires, au moins dans la partie entourant ladite hélice. 2 - Dispositif tel que défini en 1, caractérisé par le fait que les renflements annulaires sont de section semi-circulaire. 3 - Dispositif tel que défini en 1 ou en 2, caractérisé par le fait que lesdits renflements annulaires sont jointifs. 4 - Dispositif tel que défini en 2, caractérisé par le fait que le rayon de chaque renflement, le pas de l'hélice et la section dudit tube sont exprimés par des nombres premiers entre eux. - Dispositif tel que défini en 2, caractérisé par le fait que ledit manchon est.en plexiglass. 6 - Dispositif tel-que défini en 2, caractérisé par le fait que ledit manchon est en lexan.