Brevet FR2761456A1 — publié le 19981002

La présente invention concerne une installation d'éclairage aérien mobile comprenant un ballon captif équipé d'une source lumineuse. On connaît déjà un dispositif d'éclairage aérien composé d'un ballon contenant intérieurement une source lumineuse telle qu'une lampe d'une certaine puissance pour éclairer par au-dessus une étendue relativement importante dans un lieu public ou un lieu privé, de manière plus ou moins provisoire c'est-à-dire sans infrastructure installée à demeure. Ce dispositif d'éclairage diffuse la lumière par la surface du ballon qui est translucide. Mais, cette solution connue, intéressante dans son principe, présente un certain nombre d'inconvénients sur un plan pratique. Tout d'abord, le dispositif d'éclairage logé dans le ballon diffuse la lumière dans toutes les directions et, en particulier, vers le haut. Or, cette lumière est perdue. De ce fait, le rendement d'éclairage n'est en principe que la moitié de ce qui serait possible. De plus, la source lumineuse chauffe l'intérieur du ballon et provoque de ce fait des pertes importantes de gaz du ballon. Un tel ballon, usuellement d'un volume de l'ordre 3 3 de 25 m , se dégonfle à une vitesse de 15 m par jour. Dans ces conditions, le ballon ne peut rester en vol que moins d'une journée sans être regonflé. Or, cela pose un certain nombre de problèmes de logistique car un ballon se gonfle à l'hélium pour des raisons de sécurité. Une bouteille d'hélium contenant 3 l'équivalent de 9 m de gaz pèse 80 kg. Il faut donc trois bou- teilles de gaz pour gonfler le ballon et au moins deux à quatre bouteilles de réserve pour une utilisation du ballon pendant 48 heures. Cela représente une charge importante à transporter au sol. De plus, la manipulation d'une bouteille nécessite l'intervention d'au moins deux personnes à cause du poids de la bouteille. Le temps de recharge d'un tel ballon est également important. De ce fait, les ballons éclairants connus sont très peu pratiques et leur emploi reste très limité. Lorsque pour des raisons quelconques, il faut changer l'ampoule éclairante du ballon, il faut redescendre celuici, le dégonfler plus ou moins pour changer l'ampoule après avoir attendu le temps de refroidissement nécessaire de l'ampoule éteinte puis regonfler le ballon. Cela représente une perte de temps considérable. En cours d'utilisation, un ballon éclairant n'est pas stable sous le vent. Cette instabilité et les mouvements du ballon se traduisent également par des fluctuations de l'éclairage, ce qui peut être très gênant et surtout fatigant, voire dangereux pour les personnes travaillant avec un tel éclairage. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un ballon éclairant permettant un éclairage très efficace, stable, n'offrant que très peu de prise au vent, facilitant le remplacement de ou des ampoules éventuellement défectueuses, et surtout consommant très peu de gaz. A cet effet, l'invention concerne un ballon éclairant du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que - le ballon captif est un ballon torique - la source lumineuse est fixée au creux du ballon torique, ex térieurement à celui-ci. Le ballon éclairant selon l'invention présente de multiples avantages. I1 évite toute perte d'éclairage par le haut en limitant cet éclairage à la simple signalisation imposée par la réglementation pour les engins volant à une certaine distance du sol. Comme la ou les sources lumineuses sont à l'extérieur du ballon et que l'éclairage n'est pas dirigé sur le ballon, celui-ci ne chauffe pratiquement pas et conserve toute son étanchéité à l'hélium. Les pertes d'un dispositif selon l'invention sont extrêmement faibles, elles sont de l'ordre 3 de 3 m par mois, ce qui permet de conserver l'installation en l'air pendant une durée prolongée sans créer de problème de réalimentation du ballon en gaz. Le dispositif selon l'invention peut également recevoir une source lumineuse de grande puissance puisque la puissance calorifique, dégagée, ne constitue plus un problème ou un danger pour le ballon. Cela permet l'éclairage d'une plus grande surface avec plus d'efficacité. L'invention permet par exemple d'utiliser des dispositifs éclairants d'une puissance de 6 kW. La seule limite pratique à la puissance est celle de l'alimentation électrique lorsqu'il s'agit d'une alimentation autonome. Comme le ballon tient très bien au vent et se positionne d'une manière particulièrement stable, l'éclairage sous le ballon est régulier même par fort vent. 3 Ce ballon d'un volume de l'ordre de 25 m crée une force ascensionnelle d'environ 10 kg. Cela permet d'éviter la dérive et des essais ont montré qu'un angle de dérive de 150 ne se produisait que sous un vent de 60 km/h. L'entretien du ballon ne nécessite pas l'intervention d'un personnel nombreux puisque la réalimentation du ballon se fait de manière automatique à un très faible débit 3 puisque les pertes sont seulement de l'ordre de 3 m par mois. Cela représente moins d'un tiers d'une bouteille de 80 kg qui peut se transporter facilement dans une remorque. La seule quantité de gaz relativement importante est celle nécessaire au moment du remplissage du ballon. Enfin, pour dégonfler et vider le ballon, il est particulièrement intéressant d'utiliser un aspirateur. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses - le ballon torique est retenu au sol par des haubans répartis à sa périphérie. - la source lumineuse est formée d'une ossature fixée dans le creux du ballon torique et portant au moins un projecteur orienté vers la surface à éclairer. - au niveau de son grand diamètre, le ballon torique loge inté rieurement un autre ballon torique, de section plus petite, ce ballon torique intérieur étant gonflé à une pression supé rieure à celle du ballon torique extérieur pour former une ossature de rigidification de celui-ci. - l'installation comprend également une remorque comportant des logements pour recevoir différents moyens logistiques (bouteilles de gaz de réserve, groupe électrogène, enrouleur de hauban, enrouleur, tableau de commande). - le tableau de commande et le moyen d'enroulement sont portés par un panneau rabattable formant un couvercle de la remor que. - la remorque reçoit un plateau formant le dessus et portant lui-même le dispositif d'éclairage démonté du ballon torique. - le ballon torique et le dispositif d'éclairage sont reliés à la remorque par un câble combiné assurant l'alimentation électrique du dispositif d'éclairage et l'alimentation en gaz de remplacement du ballon torique. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une installation d'éclairage selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe par un plan axial du ballon et du dispositif d'éclairage selon l'invention, - la figure 3 est une vue de dessous du dispositif d'éclairage, - la figure 4 est une vue de côté, tournée de 900, du dispositif d'éclairage, - la figure 5 est une vue de dessous du ballon équipé du dispositif d'éclairage, - la figure 6 est une vue en coupe schématique de l'une des sources lumineuses du dispositif d'éclairage, - la figure 7 est une vue en plan de la remorque de l'installation d'éclairage selon l'invention, - la figure 8 est une vue arrière de la remorque selon la figure 7. La figure 1 montre un mode de réalisation d'une installation d'éclairage mobile composée d'un ballon captif 100 en forme de tore, équipé d'une source lumineuse 200 placée dans le creux du tore. Cette source lumineuse 200 est représentée à la figure 1, en dessous de son emplacement réel. Le ballon torique 100 est attaché par des haubans 300, par exemple à une remorque 400 munie des différents équi pements logistiques d'alimentation électrique et en gaz ainsi que des moyens de commande. Selon les figures 1 et 2, le ballon torique 100 est formé d'un tore extérieur à double enveloppe 101 par exemple formé d'une enveloppe intérieure en polyuréthane transparent ou blanc et d'une enveloppe extérieure en polyamide ou polyester, selon les techniques habituelles de couture et de collage ou de soudure, par exemple par thermocollage. Intérieurement, ce tore 101 loge un tore 102 de section plus petite, relié au tore extérieur 101 le long de son grand diamètre 103. Le tore 102 est gonflé avec un gaz léger inerte tel que de l'hélium à une pression supérieure à celle de l'hélium remplissant le tore extérieur 101 de manière à constituer une ossature pour le tore extérieur 101. Le tore extérieur 101 est cerclé par des câbles ou des coutures 104 et des éléments de renforcement. Il porte extérieurement des attaches 105 pour les haubans 300. Les attaches et les haubans sont en nombre variables suivant les conditions d'utilisation de l'installation. Les haubans permettent de guider le ballon torique dans son ascension ou pour son rappel et de le stabiliser depuis le sol, à la hauteur appropriée pour l'éclairage à réaliser. Sur le dessus, à un endroit non visible de dessous, le ballon 100 est muni d'une valve d'injection de gaz 106 et d'une valve de vidange 107. L'alimentation du tore extérieur 101 et du tore intérieur 102, pour compenser les éventuelles pertes de gaz, se fait à partir d'une bouteille de gaz de réserve, au sol, reliée aux tores par une conduite souple 320, arrivant au niveau du dessous du tore extérieur 101 et passant librement dans un manchon de protection 106A réalisé sur le tore extérieur 101, pour rejoindre la valve d'injection 106. Cette valve d'injection 106 peut être doublée d'un réducteur de pression (non représenté) pour alimenter le tore intérieur 102 et le tore extérieur 101 à des pressions différentes. Selon la figure 2, le creux 110 défini par le ballon torique 100 est occupé, sensiblement dans un plan diamé tral, par une couronne souple 108 fixée au tore extérieur 101 qui porte également une couronne 109 située dans un plan qui lui est tangent par en dessous, Cette couronne 109 peut être fixée de manière amovible au tore extérieur 101 par exemple par des moyens d'accrochage rapides tels que des bandes adhésives ou à mini-crochets. Les couronnes 108, 109 servent à recevoir et à tenir le dispositif d'éclairage 200 dans le creux 110 du tore extérieur 101. Le dispositif d'éclairage 200 est constitué d'une ossature 201 très légère et rigide en forme de tronc de pyramide de section hexagonale ; cette ossature 201, par exemple réalisée avec des tiges en aluminium ou autres matière légères, relativement rigides, a une base supérieure 201A et une base inférieure 201B, cette dernière étant en général la grande base. L'ossature 201 est extrêmement rigide et particulièrement légère grâce à ses deux bases de forme hexagonale reliées par les cornières 201C, aux coins des hexagones. Les couronnes 108, 109 placées dans le creux 110 ont une ouverture intérieure correspondant respectivement aux bases 201A, 201B de l'ossature 201 pour fixer celles-ci par l'intermédiaire de moyens de fixation 202, 203 tels que des crochets ou moyens équivalents. L'ossature 201 sert à stabiliser et à relier d'une manière relativement ferme le dispositif d'éclairage 200 au ballon torique 100. La base 201B porte la ou les sources d'éclairage tournées vers le bas, c'est-à-dire la surface à éclairer. Pour cela, la base 201B est munie d'une cage 204 en forme de tronc de pyramide aplatie, de section hexagonale, présentant des grandes facettes 205 et des petites facettes 206. Les petites facettes, qui dans cet exemple de réalisation sont décalées de 1200 et inclinées par rapport à la grande base 201B d'un angle par exemple de 300 (figure 4), reçoivent des sources lumineuses telles que des lampes à décharge de gaz comme celle représentée à la figure 6. Les grandes facettes 205 sont perforées pour permettre la circulation d'air et ainsi le refroidissement des sources lumineuses du dispositif d'éclairage 200. L'évacuation de l'air chaud est facilitée par la cheminée constituée par le creux 110 du ballon torique 100. La vue de dessous selon la figure 3 montre bien la forme hexagonale de la base 201B et la structure 204 munie des sources lumineuses. La figure 4 montre une vue de côté de la base 201B et de la structure 204, tournée de 900 par rapport à l'orientation de la figure 3. La figure 5 est une vue de dessous du tore extérieur 101, de la couronne inférieure 109 et du dispositif d'éclairage 200. Selon la figure 6, une source lumineuse se compose d'un boîtier 210 muni d'un réflecteur 211, par exemple parabolique ou de préférence plus évasé qu'une forme parabolique pour étaler le faisceau sauf si pour une raison particulière il faut un éclairage très précis avec un faisceau parallèle, les autres sources lumineuses du dispositif d'éclairage assurant un éclairage ambiant. Sensiblement au niveau du foyer de ce réflecteur 211 se trouve la source lumineuse 212 de l'ampoule 213, par exemple à décharge de gaz. Cette ampoule cylindrique avec une partie centrale bombée est fixée par ses deux extrémités 213A, 213B dans des supports du boîtier 210. A ses extrémités elle est reliée à des connecteurs 214A, 214B pour l'alimentation électrique. Le fond du réflecteur 211 est traversé par un orifice 211A dirigé vers le ballon torique de manière à laisser passer une partie du rayonnement de la lampe pour éclairer le ballon uniformément dans son ensemble, comme cela est nécessaire. Le boîtier 210 est fermé à l'avant par une glace 215 résistant aux températures élevées induites par le rayonnement absorbé, de manière à protéger l'ampoule 213 contre les détériorations, notamment par les insectes et à retenir les débris de verre en cas d'éclatement de l'ampoule. L'installation d'éclairage mobile selon l'exemple de réalisation (figures 1, 7, 8) est reliée de préférence à une remorque 400 recevant les différents moyens logistiques. Cette remorque 400 est munie de passants 401 et de moyens d'enroulement (non représentés) pour les haubans 300 ainsi que de moyens de réception et d'enroulement pour le câble combiné 301 assurant à la fois l'alimentation électrique (310) de la source lumineuse et l'alimentation automatique (320) en gaz de renouvellement du ballon torique 100. Cette alimentation en gaz se fait à partir d'une bouteille d'hélium 411 logée dans un compartiment particulier 412 de la remorque 400. La remorque 400 est également munie d'un tableau de commande 413 pour la commande électrique et l'alimentation en gaz du ballon. Le câble combiné 301 s'enroule sur un support fixe 414 porté par un panneau 415 relevable de la remorque. Ce panneau 415 se rabat à plat sur le dessus de la remorque et l'ensemble est coiffé par un couvercle 416 représenté à côté de la remorque 400 et qui reçoit le dispositif d'éclairage 200 couvert d'une bâche 417. La vue de dessus de la figure 7 montre la remorque 400 avec les éléments du support fixe 414, le panneau arrière relevable 415, le tableau de commande 413 ainsi que l'emplacement 416 pour le groupe électrogène, l'emplacement 417 pour l'enveloppe du ballon ainsi que les circuits électroniques (ballastes) 418 associés aux différentes lampes. Pour dégonfler le ballon il est intéressant d'utiliser un aspirateur de manière à accélérer l'opération. Enfin, suivant une variante non représentée, le ballon peut se ranger dans un caisson assimilable à une palette et se transporter comme tel. La remorque comporte également différents équipements non représentés de manière détaillée comme un groupe électrogène alimentant le dispositif d'éclairage ainsi que les différents moyens d'alimentation des lampes tels que les ballastes et condensateurs. Comme cela est représenté à la figure 1, il est avantageux de séparer le câble combiné 301 formé du câble électrique 310, et, sur une partie de sa longueur, du tuyau flexible 320 pour l'alimentation en gaz, et les haubans 300, pour ne pas soumettre ce câble combiné 301 aux efforts particuliers que transmettent les haubans 300. Le ballon torique 100 est réalisé selon les techniques connues de fabrication des ballons par couture et collage (thermosoudage) comme par exemple les techniques utilisées pour la fabrication des voiles de bateaux. Des renforts particuliers peuvent être intégrés aux coutures du ballon pour transmettre les efforts ou les répartir L'installation selon l'invention s'applique de manière générale à l'éclairage mobile, c'est-à-dire par une installation non fixe, à des lieux publics ou privés sur une surface importante ; elle respecte l'environnement. Son autonomie en fait une solution excellente pour les zones d'accès difficile. A titre d'exemple, l'installation selon l'invention permet des applications à - la sécurité civile : éclairage de zones d'accidents sur auto route, les zones de catastrophes naturelles, d'incendie, de recherche nocturne - des manifestations nocturnes : les courses hippiques sur cer tains terrains, des concerts en extérieur, des manifestations sur des sites classés, - une activité industrielle telle que les applications agrico les, les fermes aquacoles, par exemple l'élevage de crevettes pour en accélérer la croissance, des grands chantiers de tra vaux publics, les travaux d'assainissement. R E V E N D I C A T I O N S 10) Installation d'éclairage aérien mobile comprenant un ballon captif équipé d'une source lumineuse, caractérisée en ce que - le ballon captif est un ballon torique (100) - la source lumineuse (200) est fixée au creux (110) du ballon torique (100), extérieurement à celui-ci. 2") Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ballon torique (100) est retenu au sol par des haubans (300) répartis à sa périphérie. 30) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source lumineuse (200) est formée d'une ossature (201) fixée dans le creux du ballon torique et portant (204) au moins un projecteur (210) orienté vers la surface à éclairer. 40) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' au niveau de son grand diamètre, le ballon torique (100) loge intérieurement un autre ballon torique (102), de section plus petite, ce ballon torique intérieur (102) étant gonflé à une pression supérieure à celle du ballon torique extérieur (101) pour former une ossature de rigidification de celui-ci. 50) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle comprend également une remorque (400) comportant des logements (412) pour recevoir différents moyens logistiques (bouteilles de gaz de réserve 411, groupe électrogène, enrouleur de hauban, enrouleur 414, tableau de commande 413). 60) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le tableau de commande (413) et le moyen d'enroulement (414) sont portés par un panneau rabattable (415) formant un couvercle de la remorque (400). 70) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la remorque (400) reçoit un plateau (416) formant le dessus et portant lui-même le dispositif d'éclairage (200) démonté du ballon torique (100). 80) Installation selon les revendications 1 et 5, caractérisée en ce que le ballon torique (100) et le dispositif d'éclairage (200) sont reliés à la remorque (400) par un câble combiné (301) assurant l'alimentation électrique (310) du dispositif d'éclairage (200) et l'alimentation en gaz de remplacement (320) du ballon torique (100).