Brevet FR2177494A1 — publié le 19731109

La présente invention concerne les lampes à décharge de forme allongée dont l'alimentation en électricité s'effectue par une seule extrémité et, plus particulièrement, les lampes de ce genre qui sont destinées à la photochimie industrielle. La figure 1 du dessin annexé montre comment est constituée une lampe de photochimie industrielle classique du genre considéré. Ladite lampe comporte un bradeur t formé r une ampoule allongée en matière transparente, géné- ralement du quartz, dont les extrémités sont traversées par des électrodes, le plus souvent en tungstène ou molybdène. L'ampoule contient une ou plusieurs substances telles que du mercurey des gaz etc... destinées à assurer la décharge. Le broyeur est enfermé dans une enveloppe 2, également en matière transparente, comme le verre ou le quartz et dans laquelle il est maintenu par des étriers 3 et 4. Cette enveloppe ménage autour du brtleur un espace que l'on garnit d'un gaz inerte tel que de l'azote. Pour des lampes suffisamment puissantes, l'enveloppe est entourée d'une chemise 5, également en substance transparente, et dans laquelle on fait circuler un fluide de refroidissement, de l'eau-déminéraltsée par exemple, grâce à un tube d'alimen. tation 6 et à une tubulure de sortie 7. La lampe est généralement plongée dans le milieu chimique réactionnel au sein duquel elle doit provoquer la réaction chimique désirée. Son alimentation cn électricité et, éventuellement, en eau, s'effectue par une seule extrémité. I1 faut donc prévoir un conducteur électrique 8 pour alimenter L'électrode la plus éloignée de l'extrémité d'alimentation. Ce conducteur chemine le long du brûleur lui-m8me, à l'intérieur de l'enveloppe. Un autre système, pratique lorsque l'on désire changer le bradeur quand ce dernier est hors d'usage, consiste à maintenir ledit bradeur dans un support métallique constitué de deux pièces mécaniques qui maintiennent les extrémités du brûleur ; ces deux pièces sont reliées par au moins deux tringles métalliques qui cheminent le long du brûleur. Ce support est utilisé pour conduire le courant à l'électrode la plus éloignée de l'extrémité d'alimentation. Quel que soit le dispositif utilisé, il est relativement encombrant et il s'ensuit que le diamètre de l'enveloppe est important par rapport à celui du brûleur. Par exemple, dans le cas d'une construction avec un simple conducteur de retour, un brûleur de 55 millimètres de diamètre nécessitera une enveloppe ayant un diamètre de 90 mm, et lorsque le brûleur est maintenu dans un support métallique, un brûleur de 55 nécessitera un diamètre de 150 mm pour 1' enveloppe. Ces deux genres de dispositifs nécessitent donc une enveloppe de fort diamètre, ce qui est un inconvénient à plusieurs titres - encombrement important ; - refroidissement du brûleur relativement mau vais étant donnée l'importance de espace entre le brûleur et L'enveloppe ; - le coût de l'enveloppe qui, toutes choses égales par ailleurs, est fonction du diamè tre.Ajoutons que, dans le cas de très fortes puissances (supérieures par exemple à 20 kW) ou pour des questions de coefficient de transmission des rayonnements, il est nécessaire de remplacer les enveloppes en verre borosilicaté (insuffisant pour résister aux gradients de température auquel il est soumis et présentant un faible coefficient de transmission à certaines longueurs d'onde) par un matériau plus résistant aux gradients élevés de température et plus transparent aux rayonnements désirés : du quartz par exemple. Le quartz a un coût dix fois plus élevé que le verre borosilicaté. La présente invention a pour but essentiel de créer une lampe qui ne souffre pas des inconvénients précités. A cet effet, selon l'invention, le brûleur de la lampe est raccordé, avec étanchéité, à ses extrémités, à deux montures dont lune, la monture de tête, comporte des bornes d'alimentation en courant et qui sont réunies par un conducteur destiné à l'électrode éloignée de la lampe. Le brûleur et ce conducteur sont entourés chacun d'une enveloppe tubulaire, qui peut recevoir des dimensions réduites et qui est raccordée avec étanchéité aux deux montures. L'enveloppe tubulaire du conducteur est avantageusement transparente. La lampe peut Etre équipée d'une chemise extérieure de refroidissement par circulation de fluide, cette chemise étant raccordée avec étanchéité à la monture de t8te et le dispositif de refroidissement comportant une tuyauterie qui traverse les deux montures et une tubulure traversant la monture de t8te. Cette tuyauterie est avantageusement transparente, tout du moins dans sa portion située entre les deux montures, ce qui permet de réduire au minimum l'angle d'ombre de la lampe. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif; fera bien comprendre comment l'invention peut Etre réalisée. La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une lampe de type classique dont la description a été donnée dans le préambule du présent mémoire. La figure 2 est une vue analogue d'une lampe conforme à la présente invention. La figure v est une coupe selon III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une lampe munie d'un système de refroidissement par circulation de liquide. La figure 5 est une vue en coupe par V-V de la figure 4. Les figures 6 et 7 sont des coupes schématiques illustrant comparativement un avantage supplémentaire de l'invention. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, le brûleur 10 de la lampe est raccordé à des montures d'extrémités i1 et 12 dont l'une, la monture de tte 11, est équipée de bornes 13 d'animenta,ion en courant. Les montures il et 12 peuvent entre exécutées en tous matériaux non poreux résistant aux fluides avec lesquels elles peuvent venir en contact, par exemple en métal. Le brûleur 10 est entouré d'une enveloppe 14 constituée par un simple tube de matière transparente, fixé de manière étanche, à ses extrémités, respectivement aux montures 11 et 12 de façon à définir avec celles-ci et le brûleur un espace clos 15 qui peut Etre garni de gaz inerte, Cet espace est de préférence aussi réduit que possible. il peut par exemple présenter une largeur de 1 à 2 millimètres environ. Pour un brûleur de 55 mm de diamètre, on peut utiliser un tube ayant un diamètre extérieur de 65 mm et une épaisseur de 3 mm. Parallèlement à l'enveloppe 14 est prévu, entre les deux montures, un tube 16, de préférence en matière transparente et que parcourt un conducteur 17 destiné à alimenter l'électrode 18 du brûleur qui est montée dans la monture 12. Le tube 16 peut autre relativement mince. il est relié de façon étanche aux montures Il et 12. La seconde électrode 19 du brûleur est reliée à la borne 1) correspondante par un conducteur 20, dans la monture de tette 11. Avec la disposition qui vient d'entre décrite, le refroidissement du brûleur est excellent et la puissance spécifique de la lampe peut titre notablement augmentée, plus que doublée selon les cas. Le coût de I'enveloppe est réduit au minimum puisque le diamètre de ladite enveloppe est lui-mEme réduit au minimum. L'invention peut s'appliquer aussi à des lampes équipées d'un dispositif de refroidissement par circulation de fluide. Dans la variante des figures 4 et 5, on retrouve les pièces précédemment décrites, mais les montures 11 et 12 sont traversées de part en part par une tuyauterie formée d'un tube 21 qui sert à l'introduction d'un fluide de refroidissement dans une chemise extérieure 22 dans laquelle la lampe est montée avec interposition d'un joint 23 entre ladite chemise et la monture de tette 11. L'évacuation du fluide s'effectue au moyen d'une tubulure 24 qui traverse la monture de tata. Alors que, dans la lampe de type classique que représente la figure 1, le tube 6 d'alimentation en fluide ne peut que difficilement titre maintenu à son extrémité interne, ce qui oblige à le fabriquer en métal, on peut, selon l'invention, puisque le tube équivalent 21 est logé à ses extrémités dans les montures 11 et 12, réaliser ce tube en matière transparente et relativement fragile, comme le verre. Cela confère un avantage supplémentaire du point de vue de l'émission de rayonnements car sangle d'ombre de la lampe ntest produit que par le conducteur 17, comme 1'illustre la figure 6 ; cet angle est de 5 degrés environ. Avec la lampe classique que montre la figure 7, c'est le tuyau métallique 6 d'arrivée d'veau qui crée l'angle d'ombre et ce dernier est de 16 degrés environ. On gagne donc 11 degrés soit 3 % sur le total du rayonnement. Ce gain, qui parant faible a priori est très important du point de vue industriel et, en valeur absolue, il peut se traduire par plusieurs centaines de tonnes de produit annuel en plus, en ce qui concerne la photochimie. L'invention peut stappliquer à toutes sortes de lampes à décharge ; elle offre un intérêt particulier en ce qui concerne les lampes destinées à autre utilisées en photochimie. il va de soi que des modifications peuvent autre apportées aux modes de réalisation qui viennent d?Aetre décrits, notamment sans substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVN Dl CA T I ON S 1.- Lampe à décharge de forme allongée, destinée notamment à la photochimie et dont l'alimentation s'effectue par une extrémité, caractérisée en ce que le brûleur est raccordé à ses extrémités, avec étanchéité, à deux montures dont l'une comporte des bornes d'alimentation en courant et qui sont réunies par un conducteur destiné à l'électrode éloignée du brûleur, le brûleur et ce conducteur étant entourés chacun d'une enveloppe tubulaire raccordée avec étanchéité aux deux montures. 2.- Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enveloppe tubulaire du conducteur est transparente. 3.- Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'enveloppe du brûleur est coaxiale à celui-ci et ménage autour de lui un espace de quelques millimètres d'épaisseur tout au plus. 4.- Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant un dispositif de refroidissement par circulation de fluide dans une chemise extérieure, caractérisée en ce que ce dispositif de refroidissement comporte une tuyauterie traversant les deux montures et une tubulure traversant la monture de tette 5.- Lampe selon la revendication 4, caractérisée en ce que la tuyauterie est en matière transparente dans sa portion comprise entre les deux montures.