Brevet FR2124555A1 — publié le 19720922

La présente invention concerne une lampe à décharge et elle a pour but d'améliorer le rayonnement de lumière lors du démarrage de la lampe. L'invention est surtout importante pour des lampes dont le tube à décharge contient par exemple du mercure et éventuellement aussi un halogénure, ainsi que pour des lampes à décharge dans la vapeur de sodium et d'autres types de lampes qui, après leur en- clenchement ne délivrent l'intensité lumineuse désirée qu'après un temps relativement long. Par le brevet américain NO 2.517.126 par exemple, on contact des lampes à lumière mixte, pour lesquelles on utilise un tube à décharge dans la vapeur de mercure, combiné avec des filaments placés dans la même lampe. Bien que lors de leur enclenchement, ces lampes émettent immédiatement de la lumière, elles sont moins efficaces et ont une durée de vie plus courte en raison du fait que les filaments sont excités en permanence. Les lampes à décharge, par exemple les lampes à décharge dans la vapeur de mercure, ne sont pas à même de fournir immédiatement l'intensité lumineuse désirée. Cette caractéristique qui est inhérente à de nombreuses sortes de lampes à décharge et qui découle du fait que les arcs de décharge nécessitent une durée de plusieurs minutes pour atteindre la température de régime et la pression avant que soit atteinte l'intensité lumineuse deslrée-, a limité l'em- ploi de ce genre de lampes. Ces lampes présentaiènt donc l'inconvénient de durées relativement longues pendant lesquelles l'éclairage utile frisait défaut, ce qui était le cas par exemple pendant la période d'enclenchement-ou pendant les périodes qui suivaient des interruptions de courte durée de l'alimentation de lampe. Des interventions mécaniques, par exemple le soufflage d'air de refroidissement sur le tube à décharge en vue de réaliser l'amorçage rapide de l'arc de décharge, entral- nent des dispositifs compliqués de montage et de support qui, dans la pratique, sont inutilisables pour la lampe moyenne. L'emploi des tensions d'amorçage fournies par un génémateur d'impulsion externe, -ce qui est décrit par exemple dans le brevet américain 3.476.977, nécessite également l'utilisation de dispositifs compliqués qui limitent l'utilisation de la lampe. L'objet de l'invention est une lampe à décharge qui donne un éclairage efficace, meAme tout de suite après l'enclenchement de la lampe. L'invention permet de fournir une lampe à décharge qui ne comporte ni composants externes, ni dispositifs de support mécaniques compliqués, mais qui, néanmoins, permet un éclairage continu efficace. A cet effet, conformément à l'inventionson dispose à l'intérieur de l'enveloppe de la lampe une source de lumière auxiliaire interne, par exemple un filament ou une lampe à incandescence, comme une lampe à halogène, cette source auxiliaire étant susceptible de fournir un éclairage jusqu'à l'instant auquel l'intensité lumineuse du tube à décharge est devenue convenable. Des commutateurs et des minuteries, disposés à l'intérieur du pourtour de la lampe, enclenchent ou déclenchent la source auxiliaire chaque fois que cela est souhaitable en fonction de l'intensité lumineuse de ltarc de décharge. Suivant un mode de réalisation particulier d'une lampe conforme à l'invention, il s'agit d'une lampe à décharge dans la vapeur de mercure. Un avantage de ce mode de réalisation est que de telles lampes qui, en condition de régime, fournissent un nombre de lumens relativement grand, açquièrent dès à présent un nombre de lumens acceptable rapidement après l'enclenchement. Suivant un deuxième mode de réalisation d'une lampe conforme à l'invention, la lampe contient également un filament faisant office de ballast de stabilisation pour la décharge dans le tube. Ce mode de réalisation a l'avantage que l'on peut se passer de l'emploi d'un élément de stabilisation externe. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente une lampe à décharge dans la vapeur de mercure à haute pression conforme à ltinven tion, équipée d'un ballast de stabilisation incorporé réalisé sous la forme d'un filament. La figure 2 représente une lampe à décharge dans la vapeur de mercure à haute pression conforme à l'invention, réalisée en variante et munie également d'un ballast incorpore. La figure 3 représente une lampe à décharge dans la vapeur de mercure à haute pression conforme à l'invention, équipée d'un dispositif de retardement. La figure 1 montre une lampe à décharge dans la vapeur de mercure à ballast incorporé. Cette lampe est munie d'une enveloppe 1 contenant un gaz rare, d'un pied 2, d'un tube à décharge 6, d'une source de lumière auxiliaire 7 et d'un relais 3 à bobine 4 et contact 5. Ce relais peut etre fixé au pied 2 ou former un ensemble avec celui-ci. vventuel- lement, l'enveloppe peut eAtre revetue d'une couche réfléchissante, la forme extérieure de l'enveloppe pouvant également Qtre celle indiquée en pointillé 1'. Le tube à décharge dans la vapeur de mercure 6 est par exemple un tube qui, outre du mercure, contient également de l'argon. Une extrémité du tube est munie d'une électrode 8, tandis que l'autre extrémité est munie d'une électrode 9, une tension électrique étant appliquée entre ces électrodes 8, 9 pour entretenir dans le tube une décharge servant de source lumineuse. Initialement, la décharge es amorcée à l'aide de l'argon. nsuite, la décharge est entretenue à l'aide du mercure, évaporé par la décharge. La source lumineuse auxiliaire 7 est formée par un filament ou par une lampe à incandescence, par exemple une lampe à halogène, ce filament ou cette lampe étant à meme de fournir une portion déterminée de la lumière qui, en fonc-tionnement stable, peut être fournie par le tube à décharge, ladite portion devant eAtre fournie pendant la durée qui est nécessaire pour réamorcer la décharge après une interruption de la tension appliquée aux électrodes 8 et 9. Lors de l'enclenchement de la lampes décharge dans lc vapeur de mercure, le filament-ballast 10 fournit immédiatement une lumière, bien que finalement la majeure partie de 11 éclairage soit fournie par la décharge en forme d'arc. Toutefois, lorsque la fourniture de courant électrique est interrompue pendant une durée supérieure à quelques pério- des de la tension alternative d'alimentation fournie par le réseau, quelques minutes s'écouleront avant que la lampe soit de nouveau à même de faire amorcer l'arc de décharge. vendant cet intervalle, le relais 3 n'est pas active puisqu'aucun courant ne traverse la bobine 4, et c'est pourquoi l'interrupteur 5 se ferme ce qui fait enclencher la source auxiliaire lumineuse 7 de sorte que la lampe émet une certaine quantité de lumière.Le tube à décharge 6 s'étant refroidi suffisamment pour faire recommencer la décharge entre les électrodes 8 et 9, le relais 3 est activé et cela notamment du fcit qu'un courant traverse de nouveau la bobine 4 ce qui donne lieu à l'ouverture de l'interrupteur 5 de sorte que la source 7 est de nouveau déclenchée et que la lampe fonctionne dans.les conditions normales, le ballast 10 et le tube à décharge étant branchés en série. La figure 2 représente une lampe à décharge dans la vapeur de mercure conforme à l'invention, équipée d'un ballast incorporé. Cette lampe diffère dans une certaine mesure de celle représentée sur la figure 1. Sur la figure 27 la lampe comporte par exemple une bobine de démarrage Il qui est fixée à l'intérieur du tube à décharge 6 et branchée à la tension d'entre existant entre les électrodes 8 et 9, et cela par l'intermédiaire d'un interrupteur 12, sensible à des variations de température et disposé à l'extérieur du tube à décharge, mais à l'intérieur de l'enveloppe 1. L'interupteur 12 est fermé lorsqu'on enclenche la lampe. la bobine 11 reçoit alors un courant électrique.La lampe s'étant échauffée, l'interrupteur 12 s'ouvre et la bobine Il est ainsi déclenchée. La figure v représente une lampe à décherge dans la vapeur de mercure, équipée d'un mécanisme de retardement 13 à contact 14 pour exciter la source de lumière auxiliaire 7 pendant un intervalle de temps qui est déterminé par la caractéristique de démarrage de l'arc de décharge du tube 6. Lorsque la décharge dans le gaz argon est amorcée dans le tube à décharge 6, l'intensité lumineuse est relativement petite, et le mécanisme de retardement 13 doit alors coopérer avec le relais 3 afin d'empêcher le déclenchement trop rapide du circuit comportant la lampe 7.Par conséguent, dans la lampe représentée sur la figure 3, le déclenchement de la lampe n1a lieu que lorsque dans le tube 6, l'intensité lumineuse de la décharge sous forme d'arc est devenue plus forte. u moins une portion utile de l'intensité lumineuse totale doit être fournie par le tube à décharge 6 avant que le mécanisme de retrdement 1 déclenche la source auxiliaire 7. Bien que sur la figure le mécanisme de retardement 13 soit représenté dans le pied de la lampe, ce mécanisme 13 pourrait également être disposé ailleurs. Dans le cas où l'on désire utiliser un mécanisme de retardem nt sensible à des variations de température, il peut être souhaitable de le monter à l'intérieur de l'enveloppe 11. On peut remarquer que les exemples de réalisation décrits se rapportent à des lampes à décharge dans la vapeur de mercure; toutefois, l'invention n'est pas limitée à ce genre de lampes. R D I C A T I O N S a - Lampe à décharge dans un gaz ou dans une vapeur, munie d'une enveloppe hermétiquement fermée, d'organes de passage de courant devant être raccordés à une source d1ali- tentation externe et traversant de marnière étanche ladite enveloppe, d'un tube à décharge qui est places dans l'enve- loppe et qui est utilisé comme première source de lumière auxiliaire placée à l'intérieur de l'enveloppe, caractérisée en ce que la lampe comporte, à l'intérieur, des moyens decommutation destinés à connecter le tube décharge et la source de lumière auxiliaire aux organes de passage de courant, ces moyens étant excités par le courant circulant dans ces organes et dans le tube à décharge, ces organes de passage de courant fournissant à la source de lumière auxiliaire un courant électrique lorsque la première source de lumière émet une lumière dont l'intensité est inférieure à une valeur prédéterminée. 2.- Lampe à décharge selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enveloppe contient également un filament faisant office de ballast de stabilisation. v lampe à décharge selon la revendication 2, caractérisée en ce que le tube à décharge comporte également des moyens de démarrage qui sont commandés par un interrupteur sensible à des variations de température, placé à l'intérieur de l'enveloppe. 4.- Lampe à décharge selon la revendication 1, caractériséeen ce que les moyens de comuiutation comportent un relais équipé d'une bobine branchée en série avec le tube à décharge, ainsi qu'un contact du relais qui s'ouvre lorsque la première source de lumière émet une lumière d'intensité prédéterminée et qui se ferme lorsque ladite première source émet une lumière dont l'intensité est inférieure à la valeur prédéterminée, alors que ledit contact étant fermé, la source de lumière auxiliaire est enclenchée et constitue de ce fait.une deuxième source de lumière. 5.- Lampe à décharge selon la revendication 4 caractérisée en ce que les moyens de commutation comportent également des dispositifs de retardement équipés de contacts qui restent fermés pendant un intervalle de temps choisi dtavance, consécutif à l'enclenchement du tube à décharge. 6.- Lampe à décharge selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le tube à décharge est un tube à décharge dans la vapeur de mercure. 7.- Lampe à décharge selon la revendication 6, caractérisée en ce que le tube à décharge contient également un halogénure. 8.- Lampe à décharge selon ltune quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le tube à décharge est un tube à décharge dans la vapeur de sodium. 9.- Lampe à décharge selon 1'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la source de lumière auxiliaire est une lampe à incandescence. 10.- Lampe à décharge selon la revendication 9, caractérisée en ce que la source de lumière auxiliaire est une lampe à halogène. 11.- Lampe à décharge selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la source de lumière auxiliaire est un filament. 12.- Lampe à décharge selon l'une quelconque des revendications i à il, caractérisée en ce que la source de lumière auxiliaire comporte des moyens réflecteurs.