Brevet FR2894324A1 — publié le 20070608

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE ET DISPOSITIF LUMINEUX NOTAMMENT DE TYPE FEU DE NAVIGATION INCORPORANT CE DISPOSITIF D'ECLAIRAGE. La présente invention concerne un dispositif d'éclairage et un dispositif lumineux notamment de type feu de navigation incorporant ce dispositif d'éclairage. Elle trouve en particulier son application dans le domaine des feux de navigation maritime à diodes électro-luminescentes, de faible consommation, notamment lorsqu'il s'agit de fournir un dispositif 1 o d'éclairage de remplacement de type ampoule de remplacement 12/24V. Dans ce domaine notamment, on comprend aisément qu'il est nécessaire de disposer de feux de navigation qui éclairent de façon suffisamment puissante, tout en consommant peu d'énergie. Les dispositifs lumineux de type feux de navigation, utilisent 15 traditionnellement des dispositifs d'éclairage de type ampoules à incandescence, qui sont généralement des ampoules soit à culot normalisé soit à contacts d'extrémité de type navette . Les inconvénients majeurs de ces dispositifs d'éclairage sont la consommation élevée de courant et la faible durée de vie (quelques centaines d'heures). 20 De plus, ces ampoules à incandescence sont disponibles sur le marché soit en version 12V soit en version 24V, en fonction de la tension d'alimentation utilisée à bord du navire, ce qui oblige le distributeur à stocker une gamme de modèles de tensions différentes. On connaît des dispositifs de remplacement de ces dispositifs 25 d'éclairage classiques. Ceux-ci comprennent un ou plusieurs circuits électriques d'éclairage, eux-mêmes comprenant plusieurs éléments d'éclairage, généralement à diodes électro-luminescentes (appelées communément LED). Ces éléments d'éclairage sont en principe répartis à la périphérie du circuit d'éclairage, pour un éclairage allant jusqu'à 360 30 dans le plan horizontal, en fonction de la réglementation notamment. Pour assurer un éclairage suffisant dans le plan vertical, à 30 selon la réglementation, on peut empiler plusieurs circuits d'éclairage tels que décrit précédemment. Ces dispositifs d'éclairage restent toutefois volumineux et mécaniquement fragiles, en raison notamment de leur structure empilée, ainsi que de leur rendement moyen qui oblige à augmenter le nombre d'éléments d'éclairage. Par ailleurs, s'ils permettent en pratique de diviser la consommation approximativement par un facteur dix, ces dispositifs d'éclairage présentent cependant une consommation électrique qui peu être trop 1 o élevée par rapport à l'autonomie électrique réduite dont dispose un navire, notamment un petit navire de plaisance. Enfin, ces dispositifs d'éclairage utilisent une régulation de l'alimentation électrique de type linéaire mono-tension (soit 12V, soit 24V), qui permet de fournir un éclairage constant mais une puissance 15 consommée augmentant avec la tension, d'où, ici encore, des problèmes de consommation élevée donc de rendement moyen, et de faible durée de vie due à l'échauffement important. Le problème qui se pose alors est donc d'obtenir un dispositif d'éclairage, notamment pour le remplacement des dispositifs d'éclairage 20 classiques que l'on trouve dans les dispositifs lumineux tels que feux de navigation, qui satisfasse à la réglementation, qui soit peu volumineux et moins fragile, tout en ayant un très bon rendement donc une puissance d'éclairage élevée et une consommation électrique faible, ainsi qu'une durée de vie élevée. 25 L'objet de l'invention est donc d'apporter une solution aux problèmes précités parmi d'autres problèmes. L'invention se rapporte ainsi, selon un premier aspect, à un dispositif d'éclairage, notamment pour la navigation, qui comprend au moins un circuit électrique d'éclairage lui-même comprenant au moins un 30 élément d'éclairage. De façon caractéristique, le dispositif d'éclairage comprend également un circuit électrique d'assemblage supérieur et un circuit électrique d'assemblage inférieur entre lesquels viennent se connecter le ou les circuits électriques d'éclairage et un circuit électrique d'alimentation. De préférence, le dispositif comprend une pluralité de circuits électriques d'éclairage connectés entre les circuits électriques d'assemblage supérieur et inférieur par des connexions réparties, de préférence équiréparties, à la périphérie de ces circuits électriques d'assemblage supérieur et inférieur. De préférence également, au moins un des circuits électriques d'éclairage comprend une pluralité d'éléments d'éclairage répartis, de préférence équirépartis, selon une direction s'étendant entre les connexions respectives du circuit électrique d'éclairage avec les circuits électriques d'assemblage supérieur et inférieur. Au moins un des éléments d'éclairage peut être un élément électroluminescent, émettant un signal lumineux par action d'un courant électrique, par exemple de type LED, de préférence LED de type composant miniature de surface. Ainsi, le dispositif de l'invention présente une structure lui assurant une très grande solidité mécanique, le tout dans un faible volume. Il respecte la réglementation, en permettant un éclairage allant jusqu'à 360 dans le plan horizontal et plus ou moins 30 , voire plus ou moins 60 , dans le plan vertical. Le type d'élément d'éclairage utilisé améliore encore le gain en volume, le rendement, et contribue au respect de la réglementation. Ce dispositif respecte les dimensions du dispositif d'éclairage classique, de type ampoule à incandescence, qu'il peut être destiné à remplacer. De préférence, le circuit électrique d'alimentation est positionné sensiblement parallèlement à, de préférence au niveau de, l'axe défini par les centres respectifs des circuits électriques d'assemblage supérieur et inférieur. De préférence encore, au moins un des circuits électriques d'éclairage est disposé parallèlement au circuit électrique d'alimentation. Le dispositif peut comprendre également un circuit de régulation de l'alimentation électrique, connecté en une des extrémités du circuit électrique d'alimentation. Ce circuit de régulation est de préférence un circuit de régulation à découpage. L'utilisation d'une régulation à découpage permet en effet d'alimenter le dispositif sur une plage relativement importante de tensions, tout en produisant un éclairement constant. Ainsi, le dispositif fonctionne 1 o indifféremment sous 12 volts ou 24 volts, ce qui permet de couvrir les besoins du marché avec un seul modèle. Une telle régulation à découpage maintient la puissance consommée constante, indépendamment de la tension d'alimentation, avec un rendement très élevé et un échauffement négligeable. 15 Par ailleurs, en utilisant de préférences des LEDs de type composant miniature de surface, à très haut rendement, donc produisant une très forte luminosité à partir d'un courant faible, on peut réduire la consommation électrique d'un facteur approximativement égal à 20 par rapport aux dispositifs classiques à ampoules à incandescence. 20 Egalement, compte tenu de ce haut rendement, il est possible de n'alimenter les LEDS, par l'intermédiaire du circuit de régulation, qu'à un courant constant égal à 75 % de leur courant nominal, réduisant ainsi la température de fonctionnement, donc le vieillissement du dispositif. De préférence, le dispositif de l'invention comprend au moins un 25 élément de contact électrique connecté, directement ou par l'intermédiaire du circuit de régulation, à au moins une des extrémités du circuit électrique d'alimentation. On pourra par exemple avoir un seul élément de contact électrique connecté par l'intermédiaire du circuit de régulation à l'extrémité inférieure 30 du circuit d'alimentation, dans le cas d'une configuration du dispositif dite à 360 . On pourra également avoir un élément de contact électrique connecté à chaque extrémité du circuit d'alimentation, dans le cas d'une configuration du dispositif dite de type navette >>. De préférence encore, quelle que soit la variante de réalisation, le dispositif comprend un capot de protection, destiné à protéger notamment 5 les circuits électriques et les éléments d'éclairage. Selon un deuxième aspect, l'invention se rapporte également à un dispositif lumineux, notamment de type feu de navigation, qui comprend de façon caractéristique au moins un dispositif d'éclairage tel que présenté ci-dessus. 1 o Selon un troisième aspect, le dispositif d'éclairage de l'invention peut se présenter sous la forme d'un kit d'assemblage. L'invention se rapporte donc également à un kit d'assemblage d'un dispositif d'éclairage tel que présenté ci-dessus, qui comprend de façon caractéristique au moins un circuit électrique d'assemblage supérieur, au moins un circuit 15 électrique d'assemblage inférieur, au moins un circuit électrique d'éclairage comprenant lui-même au moins un élément d'éclairage, et au moins un circuit électrique d'alimentation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière complète à la lecture de la description ci- 20 après des variantes préférées de réalisation du dispositif de l'invention, lesquelles sont données à titre d'exemples non limitatifs et en référence aux dessins annexés suivants. figure 1 a : représente schématiquement le dispositif d'éclairage de l'invention dans son ensemble, dans un 25 premier mode de réalisation, - figure 1 b : représente schématiquement le dispositif d'éclairage de l'invention en vue éclatée, dans un premier mode de réalisation, figure 2a : représente schématiquement le dispositif d'éclairage de l'invention dans son ensemble, dans un deuxième mode de réalisation, 30 figure 21) : représente schématiquement le dispositif d'éclairage de l'invention en vue éclatée, dans un deuxième mode de réalisation. Les figures 1 a et 1 b représentent donc schématiquement le dispositif d'éclairage de l'invention dans un premier mode de réalisation, respectivement vues en perspective d'ensemble et en vues éclatées. Le dispositif comprend dans ce mode de réalisation huit circuits électriques d'éclairage repérés 3 à 10, assemblés verticalement par encastrage entre le circuit électrique d'assemblage supérieur 1 et le circuit 1 o électrique d'assemblage inférieur 2, ces derniers étant de forme sensiblement circulaire. Chaque circuit électrique d'éclairage 3 à 10 comprend un ou plusieurs éléments d'éclairage 3a à 10a. En assemblant, dans cet exemple, les huit circuits électriques 15 d'éclairage 3 à 10 répartis de façon régulière autour de l'axe vertical du dispositif, chacun de ces circuits électriques d'éclairage comprenant trois éléments d'éclairage, par exemple 3a, 3d et 3e pour le circuit électrique d'éclairage 3, on obtient un dispositif respectant la réglementation en vigueur. En effet, avec des éléments d'éclairage 3a à 10a de type diode 20 LED, de préférence LED de type composant miniature de surface, qui présente un angle d'éclairement de plus ou moins 60 , on obtient une couverture d'éclairage de 360 dans le plan horizontal et de plus ou moins 60 dans le plan vertical. Par ailleurs, le dispositif comprend un circuit électrique 25 d'alimentation 11 qui est lui-même encastré entre les circuits électriques d'assemblage supérieur 1 et inférieur 2. Ainsi, chaque circuit électrique 3 à 10 est connecté par une de ses extrémités (3b dans le cas du circuit électrique d'éclairage 3) au circuit électrique d'assemblage supérieur 1 en une zone de connexion prévue à 30 cet effet (1 b pour la connexion entre le circuit électrique d'assemblage supérieur 1 et le circuit électrique d'éclairage 3). De même, chaque circuit électrique d'éclairage 3 à 10 est connecté par son autre extrémité (3c dans le cas du circuit électrique d'éclairage 3) au circuit électrique d'assemblage inférieur 2 (en la zone de connexion 2c dans le cas de la connexion avec le circuit électrique d'éclairage 3). Ces connexions sont réparties, de préférence équiréparties, en périphérie des circuits électriques d'assemblage 1 et 2. Les éléments d'éclairage 3a, 3d et 3e, dans le cas du circuit électrique d'éclairage 3, sont répartis, de préférence équirépartis, selon une direction s'étendant entre les connexions respectives du circuit 1 o électrique d'éclairage 3 avec les circuits électriques d'assemblage supérieur 1 et inférieur 2. Il en est éventuellement de même avec les autres circuits électriques d'éclairage 4 à 10. Le circuit électrique d'alimentation 11 est, quant à lui, positionné 15 sensiblement parallèlement à l'axe défini par les centres respectifs des circuits électriques d'assemblage supérieur 1 et inférieur 2. De préférence, il se situe sensiblement au niveau de cet axe. Ce circuit électrique d'alimentation 11 et les circuits électriques d'éclairage 3 à 10 sont, dans cet exemple, parallèles les uns aux autres. 20 Le circuit électrique d'alimentation 11 réalise la connexion, directement ou indirectement, avec une source d'alimentation électrique extérieure non représentée, par son extrémité inférieure 11c. Il traverse par ailleurs le circuit électrique d'assemblage inférieur 2 au niveau d'une zone de connexion 2d, et le circuit électrique d'assemblage supérieur 1 au 25 niveau d'une zone de connexion 1d. Ainsi, l'alimentation électrique des circuits électriques d'éclairage 3 à 10, donc des éléments d'éclairage 3a à 10a (par exemple LED), est assurée par ce circuit électrique d'alimentation 11, qui est au moins partiellement encastré entre les circuits électriques d'assemblage supérieur 1 et inférieur 2. 30 Compte tenu de sa structure, ce circuit électrique d'alimentation 11 renforce la solidité mécanique de l'ensemble, en particulier lorsqu'il est positionné au niveau de l'axe défini par les centres respectifs de ces circuits électriques d'assemblage supérieur 1 et inférieur 2. De préférence, le dispositif comprend également un circuit électrique de régulation 12 de l'alimentation électrique, qui est connecté s en l'extrémité 11c du circuit électrique d'alimentation. L'ensemble reçoit en sa partie inférieure un élément de contact électrique, par exemple de type culot métallique normalisé 13. De préférence, le circuit de régulation 12 est de type circuit de régulation à découpage, pour permettre de délivrer une tension 1 o d'alimentation variant par exemple entre 9 et 30 volts, avec une puissance consommée constante. Comme expliqué plus haut, le circuit électrique de régulation 12 peut également être utilisé pour sous-alimenter électriquement le dispositif, de façon à augmenter sa durée de vie. Ainsi, avec des LEDs à 15 haut rendement tel que des LEDs de type composant miniature de surface, on peut prévoir de n'alimenter ces LEDs qu'avec un courant constant égal à 75 % du courant nominal de ces LEDs, tout en garantissant l'éclairage requis, mais avec une diminution de la température de fonctionnement, donc une augmentation effective de la 20 durée de vie. On peut bien sûr prévoir un capot de protection, non représenté sur les figures, pour protéger l'ensemble des composants du dispositif. Tout ou partie des connexions électriques précitées entre les différents composants précités du dispositif peut être obtenu 25 classiquement par soudure. Les figures 2a et 2b représentent schématiquement le dispositif de l'invention dans un deuxième mode de réalisation, respectivement en vue d'ensemble en perspective et en vue éclatée. Ce mode de réalisation, correspondant à une configuration dite 30 navette , diffère du précédent, décrit relativement aux figures 1 a et 1 b, en ce que l'éclairage n'est pas assuré à 360 dans le plan horizontal. La forme des circuits électriques d'assemblage inférieur 2 et supérieur 1 est dans ce cas semi-circulaire ou partiellement circulaire. Par ailleurs, le dispositif comprend dans ce cas deux éléments de contact électrique 13 et 14, respectivement aux extrémités supérieure et inférieure. Ce dispositif ne dispose pas nécessairement de circuit électrique de régulation. Le reste des éléments est semblable à ceux qui ont été décrits relativement aux figures 1 a et 1 b. Comme le montrent plus précisément les figures lb et 2b, le 1 o dispositif peut être prévu sous la forme d'un kit d'assemblage dans lequel les différents éléments nécessaires à l'assemblage du dispositif sont fournis en partie ou en totalité non connectés et/ou non assemblés. L'utilisateur n'a alors plus qu'à réaliser les connexions par soudure classique et/ou l'assemblage. 1s Ainsi, le dispositif suivant l'invention est notamment destiné à remplacer les ampoules à incandescence utilisées dans les feux de navigation des bateaux, en particulier les voiliers où la consommation énergétique du bord revêt une importance capitale. L'ensemble de la description cidessus est donné à titre d'exemple 2 0 et n'est pas limitatif de l'invention. En particulier, le nombre exact de circuits électriques d'éclairage, ainsi que le nombre exact d'éléments d'éclairage par circuit électrique d'éclairage, ne sont pas limitatifs de l'invention. Il a été constaté que 3 LEDs à angle d'éclairement de plus ou moins 60 équiréparties sur 25 chaque circuit électrique d'éclairage, et 8 circuits électriques d'éclairage équirépartis autour de l'axe du dispositif, correspond à une configuration donnant de bons résultats notamment en termes de respect de la réglementation. Mais une autre configuration peut bien sûr être envisagée. De même, la forme exacte des différents composants, ainsi que 30 leur taille précise, ne sont pas limitatives de l'invention, pourvu que les connexions et l'assemblage nécessaires puissent être réalisés. lo Enfin, les données chiffrées présentées dans cette description ne sont bien sûr nullement limitative de l'invention, qu'il s'agisse par exemple des tensions d'alimentation ou encore des angles d'éclairement verticaux ou horizontaux. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'éclairage, notamment pour la navigation, comprenant au moins un circuit électrique d'éclairage (3 à 10) comprenant au s moins un élément d'éclairage (3a à 10a), caractérisé en ce qu'il comprend un circuit électrique d'assemblage supérieur (1) et un circuit électrique d'assemblage inférieur (2) entre lesquels viennent se connecter ledit circuit électrique d'éclairage (3 à 10) et un circuit électrique d'alimentation (11). 10 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de circuits électriques d'éclairage (3 à 10) connectés entre lesdits circuits électriques d'assemblage supérieur (1) et inférieur (2) par des connexions ((3b, 1 b) ; (3c ; 2c)) réparties, de préférence équiréparties, aux périphéries respectives de ces dits 1s circuits électriques d'assemblage supérieur (1) et inférieur (2). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'au moins un desdits circuits électrique d'éclairage (3 à 10) comprend une pluralité d'éléments d'éclairage (3a, 3d, 3e) répartis, de préférence équirépartis, selon une direction 20 s'étendant entre les connexions respectives ((3b, 1 b) ; (3c ; 2c)) dudit circuit électrique d'éclairage (3 à 10) avec lesdits circuits électriques d'assemblage supérieur (1) et inférieur (2). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un desdits éléments d'éclairage (3a 25 à 10a) et un élément électroluminescent émettant un signal lumineux par action d'un courant électrique. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit élément d'éclairage (3a à 10a) est de type LED, de préférence LED de type composant miniature de surface. 30 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit circuit électrique d'alimentation (11) estpositionné sensiblement parallèlement à, de préférence au niveau de, l'axe défini par les centres respectifs desdits circuits électriques d'assemblage supérieur (1) et inférieur (2). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un desdits circuits électriques d'éclairage (3 à 10) est disposé parallèlement audit circuit électrique d'alimentation (11). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de régulation (12) de l'alimentation électrique connecté en une des extrémités dudit circuit électrique d'alimentation (11). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit circuit de régulation (12) est un circuit de régulation à découpage. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément de contact électrique (13, 14) connecté, directement ou par l'intermédiaire dudit circuit de régulation (12), à au moins une des extrémités dudit circuit électrique d'alimentation (11). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un capot de protection. 12. Dispositif lumineux, notamment de type feu de navigation, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. 13. Kit d'assemblage d'un dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un circuit électrique d'assemblage supérieur (1), au moins un circuit électrique d'assemblage inférieur (2), au moins un circuit électrique d'éclairage (3 à 10) lui-même comprenant au moins un élément d'éclairage (3a à 10a), et au moins un circuit électrique d'alimentation (11).