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Dispositif lumineux.
La présente invention concerne un dispositif lumineux et son utilisation notamment pour le marquage du sol.
Les dispositifs lumineux conventionnels, transformant de l'énergie en rayonnements lumineux, par exemple par effet joule ou par arc électrique, émettent également dans l'infrarouge, ce qui provoque une perte d'énergie, plus ou moins importante, sous forme de dégagement de calories.
De ce fait, il faut éviter de mettre des dispositifs lumineux conventionnels directement en contact avec des matériaux et on doit veiller tout particulièrement à la ventilation des alentours de ceux-ci.
Il est donc impossible de prévoir un dispositif lumineux, notamment pour le marquage du sol, résistant aux contraintes mécaniques telles que les chocs ou la pression d'un véhicule ou d'un passant, sans devoir prévoir un réceptacle élaboré. Ce réceptacle doit être une structure complexe alliant, par exemple, du métal et du verre armé calibré supportant la chaleur émise par le dispositif lumineux.
De plus, il faut tenir compte des problèmes posés par les remontées d'humidité venant du sol.
On connaît des dispositifs lumineux utilisant des diodes électroluminiscentes (DEL), aussi appelées LED (Light Emitting Diode). Les LED sont de petites ampoules qui contiennent un cristal complexe qui a la particularité, lorsqu'il est traversé par un courant électrique, d'émettre une lumière dans une gamme de longueurs d'ondes très précise.
A l'opposé des ampoules d'éclairage classique, la LED n'émet pas dans l'infrarouge et ne dissipe donc pratiquement aucune chaleur.
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Une autre particularité des LED est qu'elles émettent de la lumière dans une direction bien déterminée. Le faisceau lumineux émis par la LED a un angle variant de 2 à 30 degrés environ. Il faut donc être en face de la LED pour percevoir de la lumière qu'elle émet.
L'utilisation des LED est déjà largement répandue, par exemple, comme témoin lumineux dans des appareils électriques, les LED sont également utilisées actuellement pour des panneaux de signalisation routière.
La présente invention a pour but de fournir un dispositif lumineux utilisable dans des conditions d'humidité et de contraintes mécaniques particulièrement défavorables.
En particulier la présente invention a pour but de fournir un dispositif lumineux encastrable dans le sol ou dans un mur, et utilisable, pour le marquage lumineux du sol ou du mur.
La présente invention a pour objet un dispositif lumineux comportant au moins une diode électroluminescente (LED), et un matériau translucide solide en contact avec la ou les diodes, ce matériau translucide solide protégeant la LED de l'humidité et des contraintes mécaniques comme, par exemple, des chocs, du poids d'un passant ou d'un véhicule.
Dans une forme avantageuse de réalisation de l'invention, le dispositif lumineux comporte plusieurs diodes électroluminescentes interconnectées entre elles de telle sorte qu'elles puissent être reliées à un circuit d'alimentation. Bien entendu le dispositif comporte des moyens de connexion à un circuit extérieur.
Avantageusement, le matériau translucide comporte des particules aptes à diffracter la lumière et un élément de cohésion. L'emploi de ces particules solides a notamment pour effet de renforcer la résistance mécanique du matériau translucide. De plus, l'utilisation d'un mélange d'un matériau translucide avec des particules rend la surface du dispositif suivant l'invention non lisse et donc
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anti-dérapante. Ceci est particulièrement avantageux, lorsque le dispositif suivant l'invention est encastré dans le sol et utilisé pour une voie de circulation routière.
Avantageusement, l'élément de cohésion est une résine à deux composants, par exemple une résine époxy et les particules aptes à diffracter la lumière sont des billes de verre. Le verre diffractant la lumière, l'emploi de ces billes de verre a pour effet d'élargir le champ de perception de la lumière émise par les LED. En effet, alors que l'angle du faisceau lumineux émis par une LED est d'environ 2 à 300, l'angle émis avec le dispositif suivant l'invention est proche de 1800.
Les particules aptes à diffracter la lumière ont, de préférence, des dimensions comprises entre 0.5 et 3 mm et de manière encore préférée entre 1 et 2 mm.
Le nombre et le calibrage des particules utilisées sont des facteurs très importants. Plus les particules utilisées sont de petite dimension et en grand nombre, plus le matériau translucide sera opaque mais plus
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la lumière émise par le dispositif deviendra uniforme. Pour compenser l'opacité du matériau translucide, il pourrait ï alors être indiqué d'augmenter la puissance des LED.
Par contre, l'emploi de particules solides de grande dimension favorise le passage de la lumière mais donne une moins grande uniformité lumineuse, chaque LED étant plus distinctement perceptible.
Suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, le matériau translucide comporte une matière colorante. Les LED n'émettant de la lumière que dans des gammes de longueurs d'ondes très précises, le choix de la couleur de la lumière émise est limité (jaune, orange, rouge, vert). L'emploi de matières colorantes dans le matériau translucide a l'avantage de fournir un choix de coloris de lumière plus étendu.
Suivant un mode de réalisation avantageux, le matériau translucide comporte une matière phosphorescente
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apte à être excitée par la longueur d'onde émise par les diodes électroluminescentes.
Dans une forme particulière de l'invention, le dispositif lumieux comporte un réceptacle solide, fermé sur une de ses faces par le matériau translucide, et un support percé de trous dans lesquels sont enchassées la ou les diodes électroluminescentes.
Suivant une forme avantageuse, le dispositif lumineux est apte à être encastré dans une paroi, telle qu'un mur ou le sol, de manière telle qu'une des faces du matériau translucide soit affleurante.
Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif lumineux comporte un circuit d'alimentation apte à être alimenté par une batterie.
Suivant une forme particulière de réalisation dans lequel un matériau phosphorescent est incorporé dans le matériau translucide, le circuit d'alimentation est apte à alimenter les LED par intermittance.
La présente invention a également pour objet l'utilisation du dispositif lumineux tel que décrit ci-dessus pour le marquage du sol ou également pour le marquage des murs.
Un exemple particulier de réalisation de l'invention est décrit ci-après, référence étant faite aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif lumineux suivant l'invention, la figure 2 est une vue en perspective du même dispositif, la figure 3 illustre l'utilisation d'un dispostif lumineux suivant la figure 1 comme séparateur d'emplacement de parking.
Le dispositif lumineux 1 comporte un profilé métallique 2 en forme de U, fermé de part et d'autre à ses deux extrémités, une tôle en aluminium 3 en forme de profilé en C est placée dans le profilé métallique 2 de telle sorte
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qu'un espace 4 est ménagé entre la tôle 3 et la base du profilé métallique 2. La tôle d'aluminum 3 est percée d'une série de petits trous dans lesquels sont enchassés des LED 5. Les LED 5 sont connectées entre elles par leurs fils de contact métalliques 6, de sorte que le courant électrique puisse passer d'une LED 5 à l'autre. Les fils métalliques 6 sont situés dans la zone 4 ménagée entre la tôle 3 et le fond du profilé métallique 2.
Le reste du profilé 2 est rempli d'une résine 7 translucide mélangée à des billes de verre 8, cette résine 7 recouvrant la partie supérieure des LED 5.
La préparation d'un dispositif 1 suivant l'invention nécessite les étapes suivantes : - percer dans une tôle d'aluminium 3 alongée dont les bords longitudinaux sont repliés vers le bas, des trous de même diamètre que celui des LED 5, à des distances déterminées.
Ces distances sont fonction de la puissance des LED 5 utilisées, de la densité et de la dimension des particules ajoutées. Bien entendu, la tôle d'aluminium 3 peut être remplacée par tout support approprié.
- enchâsser les LED 5 dans les trous de la tôle 3.
- interconnecter les fils de contact 6 des LED 5 de manière
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à pouvoir les relier à un circuit d'alimentation commun.
- placer la tôle 3 dans un profilé métallique 2 en forme de U.
- fermer le profilé 2 à ses deux extrémités.
- mélanger les deux composants d'une résine 7 de manière à obtenir une masse fluide, par exemple 75% du produit de marque Eurodur avec 25% du produit de marque Europox.
- ajouter au mélange des billes de verre 8 dans une proportion d'environ 70% du volume total.
- ajouter éventuellement au mélange une matière colorante ou phosphoresente.
- homogénéiser.
- verser le mélange dans le profilé 2.
- après durcissement, le profilé 2, peut éventuellement
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être retiré.
On obtient ainsi une barre très solide que l'on peut cimenter dans le sol ou dans un mur, par exemple, afin d'obtenir un marquage lumineux.
Pour améliorer encore la tenue du dispositif aux conditions extérieures (et notamment à l'humidité), l'espace 4 peut, lui aussi, être rempli avec de la résine, les connexions étant ainsi isolées et soustraites à tout contact avec l'atmosphère ambiante.
On peut utiliser pour remplir l'espace 4 un matériau de moindre qualité étant donné qu'il ne doit pas présenter de qualité optique particulière. La tôle 3 permet de dissiper la faible quantité d'énergie des LED produite par effet Joule dans le circuit d'alimentation.
Le dispositif suivant l'invention peut être utilisé dans un parking afin de délimiter les zones d'emplacement des voitures. Ainsi le soir les différents emplacements sont clairement mis en évidence lorsque les LED mises sous tension.
Le présent dispositif peut encore être utilisé pour la fabrication de dalles à motifs lumineux, par exemple des dalles de jardin. Ansi, un chemin peut être rendu lumineux dans un parc ou jardin.
Le présent dispositif peut encore être utilisé pour la réalisation de mosaïques décoratives lumineuses, pour la réalisation d'enseignes publicitaires lumineuses particulièrement résistantes aux contraintes mécaniques.
Le présent dispositif peut également être utilisé pour la réalisation d'une signalisation indiquant les sorties de secours. La résistance du présent dispositif aux chocs ainsi qu'aux poids des passants permet le placement de cette signalisation au sol ou au bas des murs. Ceci est particulièrement avantageux en cas d'incendie, car les fumées ayant tendance à s'accumuler en hauteur, cette signalisation placée au sol reste bien visible.
La présente invention permet également la
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réalisation de signalisations lumineuses alimentées par batteries et possédant une durée d'illumination particulièrement longue.
Suivant une forme particulière de réalisation de l'invention, une matière phosphorescente est mélangée dans la masse translucide du dispositif. On peut alors prévoir une alimentation des LED, par exemple par batterie, par intermittence, les LED étant mises sous tension pendant un temps juste suffisant pour exciter la matière phosphorescente. Lorsque les LED ne sont plus sous tension, la matière phosphorescente continue à émettre de la lumière, ce qui procure une luminosité suffisante au dispositif pour permettre de continuer à le localiser. Les LED sont programmées de telle manière que la durée des périodes de non-alimentation des LED corresponde à la période durant laquelle la luminosité conférée par la phosphorescence reste à un niveau suffisant. La phosphorescence est régulièrement réexcitée par remises sous tension périodiques des LED.
Un tel dispositif a l'avantage d'être largement indépendant de l'alimentation électrique par réseau et de posséder une autonomie de luminosité bien supérieure à celle d'un dispositif classique alimenté par batterie, tout en conservant les avantages de résistance aux contraintes mécaniques et à l'humidité. Ce dispositif peut, avantageusement être utilisé pour l'indication des issues de secours, par exemple dans les galeries souterraines de métro, et peut bien entendu être utilisé pour toute autre application imaginable.
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Luminous device.
The present invention relates to a light device and its use in particular for marking the ground.
Conventional light devices, transforming energy into light radiation, for example by Joule effect or by electric arc, also emit in the infrared, which causes a loss of energy, more or less significant, in the form of release of calories.
Therefore, avoid placing conventional lighting devices directly in contact with materials and special care must be taken to ventilate their surroundings.
It is therefore impossible to provide a light device, in particular for marking the ground, resistant to mechanical stresses such as impacts or the pressure of a vehicle or a passerby, without having to provide an elaborate receptacle. This receptacle must be a complex structure combining, for example, metal and calibrated reinforced glass supporting the heat emitted by the light device.
In addition, the problems posed by rising damp coming from the ground must be taken into account.
Light devices are known using light-emitting diodes (LEDs), also called LEDs (Light Emitting Diode). LEDs are small bulbs which contain a complex crystal which has the particularity, when crossed by an electric current, of emitting light in a very precise wavelength range.
Unlike conventional light bulbs, the LED does not emit in the infrared and therefore dissipates practically no heat.
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Another special feature of LEDs is that they emit light in a specific direction. The light beam emitted by the LED has an angle varying from 2 to 30 degrees approximately. So you have to be in front of the LED to perceive the light it emits.
The use of LEDs is already widespread, for example, as an indicator light in electrical devices, LEDs are also currently used for road signs.
The object of the present invention is to provide a light device which can be used in particularly unfavorable conditions of humidity and mechanical stress.
In particular, the present invention aims to provide a luminous device which can be built into the ground or into a wall, and which can be used for the luminous marking of the ground or of the wall.
The subject of the present invention is a light device comprising at least one light-emitting diode (LED), and a solid translucent material in contact with the diode (s), this solid translucent material protecting the LED from humidity and mechanical stresses such as, for example example, shocks, the weight of a passerby or a vehicle.
In an advantageous embodiment of the invention, the light device comprises several light-emitting diodes interconnected together so that they can be connected to a supply circuit. Of course, the device comprises means for connection to an external circuit.
Advantageously, the translucent material comprises particles capable of diffracting light and a cohesion element. The use of these solid particles has the particular effect of reinforcing the mechanical strength of the translucent material. In addition, the use of a mixture of a translucent material with particles makes the surface of the device according to the invention not smooth and therefore
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non-slip. This is particularly advantageous when the device according to the invention is embedded in the ground and used for a road traffic lane.
Advantageously, the cohesion element is a two-component resin, for example an epoxy resin and the particles capable of diffracting light are glass beads. Since glass diffracts light, the use of these glass beads has the effect of widening the field of perception of the light emitted by LEDs. Indeed, while the angle of the light beam emitted by an LED is approximately 2 to 300, the angle emitted with the device according to the invention is close to 1800.
The particles capable of diffracting light preferably have dimensions of between 0.5 and 3 mm and more preferably between 1 and 2 mm.
The number and size of the particles used are very important factors. The smaller and larger the particles used, the more opaque the translucent material will be, but the more
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the light emitted by the device will become uniform. To compensate for the opacity of the translucent material, it might then be advisable to increase the power of the LEDs.
On the other hand, the use of large solid particles promotes the passage of light but gives less light uniformity, each LED being more distinctly perceptible.
According to a particular embodiment of the invention, the translucent material comprises a coloring material. Since LEDs emit light only in very precise wavelength ranges, the choice of color for the light emitted is limited (yellow, orange, red, green). The use of coloring materials in the translucent material has the advantage of providing a wider choice of light colors.
According to an advantageous embodiment, the translucent material comprises a phosphorescent material
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able to be excited by the wavelength emitted by light-emitting diodes.
In a particular form of the invention, the light device comprises a solid receptacle, closed on one of its faces by the translucent material, and a support pierced with holes in which the light-emitting diode (s) are embedded.
According to an advantageous form, the light device is able to be embedded in a wall, such as a wall or the ground, so that one of the faces of the translucent material is flush.
In an advantageous embodiment, the light device comprises a supply circuit able to be supplied by a battery.
According to a particular embodiment in which a phosphorescent material is incorporated in the translucent material, the supply circuit is capable of supplying the LEDs intermittently.
The present invention also relates to the use of the light device as described above for marking the ground or also for marking the walls.
A particular embodiment of the invention is described below, reference being made to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a sectional view of a light device according to the invention, Figure 2 is a perspective view of the same device, FIG. 3 illustrates the use of a luminous device according to FIG. 1 as a parking space separator.
The light device 1 comprises a metal profile 2 in the shape of a U, closed on either side at its two ends, an aluminum sheet 3 in the shape of a C profile is placed in the metal profile 2 so
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that a space 4 is provided between the sheet 3 and the base of the metal profile 2. The aluminum sheet 3 is pierced with a series of small holes in which are embedded LEDs 5. The LEDs 5 are connected together by their metallic contact wires 6, so that the electric current can pass from one LED 5 to another. The metal wires 6 are located in the zone 4 formed between the sheet metal 3 and the bottom of the metal profile 2.
The rest of the profile 2 is filled with a translucent resin 7 mixed with glass beads 8, this resin 7 covering the upper part of the LEDs 5.
The preparation of a device 1 according to the invention requires the following steps: - drilling in an elongated aluminum sheet 3 whose longitudinal edges are folded down, holes of the same diameter as that of the LEDs 5, at distances determined.
These distances are a function of the power of the LEDs 5 used, the density and the size of the particles added. Of course, the aluminum sheet 3 can be replaced by any suitable support.
- insert the LEDs 5 in the holes of the sheet 3.
- interconnect the contact wires 6 of the LEDs 5 so
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to be able to connect them to a common supply circuit.
- place the sheet 3 in a metal profile 2 in the shape of a U.
- close profile 2 at both ends.
- Mix the two components of a resin 7 so as to obtain a fluid mass, for example 75% of the product of the Eurodur brand with 25% of the product of the Europox brand.
- add to the mixture glass beads 8 in a proportion of approximately 70% of the total volume.
- optionally add to the mixture a coloring or phosphorescent material.
- homogenize.
- pour the mixture into profile 2.
- after hardening, the profile 2, can optionally
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be removed.
A very solid bar is thus obtained which can be cemented in the ground or in a wall, for example, in order to obtain a light marking.
To further improve the resistance of the device to external conditions (and in particular to humidity), space 4 can also be filled with resin, the connections being thus isolated and removed from any contact with the ambient atmosphere. .
A lower quality material can be used to fill the space 4 since it must not have any particular optical quality. The sheet 3 dissipates the small amount of energy from the LEDs produced by the Joule effect in the supply circuit.
The device according to the invention can be used in a car park in order to delimit the car location zones. So in the evening the different locations are clearly highlighted when the LEDs are switched on.
The present device can also be used for the manufacture of tiles with light patterns, for example garden tiles. Ansi, a path can be made bright in a park or garden.
The present device can also be used for the production of light decorative mosaics, for the production of light advertising signs particularly resistant to mechanical stresses.
The present device can also be used for making a signal indicating the emergency exits. The resistance of this device to shocks as well as to the weight of passersby allows the placement of this signage on the ground or at the bottom of the walls. This is particularly advantageous in the event of a fire, since the fumes tend to accumulate at height, this sign placed on the ground remains clearly visible.
The present invention also allows the
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creation of light signals powered by batteries and having a particularly long illumination duration.
According to a particular embodiment of the invention, a phosphorescent material is mixed in the translucent mass of the device. One can then provide a supply of LEDs, for example by battery, intermittently, the LEDs being energized for a time just sufficient to excite the phosphorescent material. When the LEDs are no longer energized, the phosphorescent material continues to emit light, which gives the device sufficient brightness to allow it to continue to locate it. The LEDs are programmed in such a way that the duration of the periods of non-power supply of the LEDs corresponds to the period during which the brightness conferred by the phosphorescence remains at a sufficient level. The phosphorescence is regularly re-excited by periodic resetting of the LEDs.
Such a device has the advantage of being largely independent of the electrical supply by network and of possessing a luminosity autonomy much greater than that of a conventional device supplied by battery, while retaining the advantages of resistance to mechanical stresses and moisture. This device can advantageously be used for the indication of emergency exits, for example in underground underground galleries, and can of course be used for any other imaginable application.