Brevet FR2256531A1 — publié le 19750725

L'invention concerne une lampe à incandescence à calotte argentée. Il est connu de telles lampes danslesquelles la partie de l'ampoule, généralement hémisphériques opposée au culot, est revêtue d'un dépôt métallique réfléchissant qui a pour but de renvoyer de part et d'autre du culot la lumiere émise vers la partie supérieure de ampoule. Ces lampes sont particulièrement utilisées lorsque l'on désire cacher à la vue le filament incandescent, par exemple dans certains types de projecteurs, la lumière étant alors reprise par un réflecteur et renvoyée vers la zone à éclairer en évitant ltéblouissement ou lorsque l'on désire éclairer la zone placée précisément du coté du culot, c'est notamment le cas pour les lampes volantes destinées à l'ôclairage relativement intense de zone limitée Si la réalisation de telles lampes est maintenant courante, il est tout de meme remarquable que, pour des puissances équivalents à celles de lampes dites "claires" - c'està-dire sans argenture et transparentes -, leurs dimensions sont souvent plus importantes0 Ceci s'explique facilement en remarquant que la lampe claire dissipe sa puissance lumineuse et calorifique dans un angle de presque 360?, la différence étant représentée par l'angle solide qu'occupe le culot, tandis que dans une lampe à calotte argentée; la dissipation ne se fait que sur 1800 et le culot reçoit presque deux fois plus de puissance d'où une température beaucoup plus importante.Il en résulte un échauffement anormal du culot qui peut avoir pour effet d'affecter défavorablement la tenue du ciment decubttage . Il en résulte aussi un échauffement anormal de la douille et de ses fils de connexlon qui peut poser des problèmes en ce qui concerne le comportement de l'appareil -d'éclairage. En outre, le rayonnement lumineux qui accompagne le rayonnement calorifique, subit une perte importante par les réflexions et absorptions dues à la géométrie de l'ensemble. D'autre part, la tendance actuelle est à laréduction du volume des lampes, c'est ainsi que les lampes sphériques de 45 mm. de diamètre et de 74,5 mm. de haut actuellement connues permettent d'obtenir pour une tension de 225 V, une puis sance de 40 W. et de 60 W. en version claire et seulement de 40 W. en version claire à calotte argentée En effet, il n'a pas été possible de réaliser des lampes de 60 W. spheriques ayant une température de culot acceptable. L'invention, objet de ce brevet, vise à la réalisation de lampes à calotte argentée d'une géométrie adaptée à ce type de source lumineuse, en vue de réduire les pertes calorifiques et lumineuses, de façon à obtenir par rapport aux lampes connues actuellement - une température du culot moins élevée, - moins de pertes de flux lumineux. Il en résulte en particulier la possibilité de réaliser une lampe de 60 W. - 225 V. à calotte argentée de dimensions réduites et de température du culot acceptable. Dans une lampe du type précédemment définit une partie du rayonnement émis par le filament se réfléchit à la surface de l'argenture et est renvoyée, après une réflexion, vers la partie basse de l'ampoule. Une partie de ce rayonnement sort de la lampe et participe à l'éclairage, une autre plus faible tombe dans le culot. La partie de rayons réfléchis dans le culot correspond sensiblement à un angle solide de 200. L'invention vise à diminuer la température au culot de lampe en limitant la quantité de rayons réfléchis dans le culot. On obtient ce résultat en donnant à la calotte de l'ampoule une conformation particulière qui permet de diminuer de moitié l'angle solide déterminé par les rayons parasites tombant sur le culot, ceux-ci devant subir une double réflexion. La lampe à incandescence à calotte argentée, selon l'invention, est remarquable en ce qu'au moins la partie d'ampoule portant la calotte argentée a une forme telle que des rayons issus d'un point du filament monté en couronne et tombant sur ladite calotte subissent au moins deux réflexions avant d'atteindre le culot, et que la forme de cette partie est telle que les pertes de lumière par réflexion et double réflexion sont nettement plus faibles que dans les lampes connues,. Selon des formes de réalisation : l'ampoule est de forme sphéro conique, la partie située au-dessous du plan de limitation du miroir étant au moins partiellement sphérique, tandis que la partie située au-dessus dudit plan par rapport au culot présente jusque sur l'axe de symétrie de la lampe une courbure décroissante, la distance séparant le sommet de ladite partie supérieure au centre de la partie sphérique étant supérieure au rayon de ladite partie sphérique. La lampe comporte un filament en couronne situé dans un plan orthogonal à l'axe de symétrie de la lampe. La calotte argentée formée sur l'ampoule est limitée vers le culot par le cercle déterminé par l'intersection de l'ampoule par un plan orthogonal à ltaxe de symétrie et passant légèrement au-dessous du plan contenant le filament. Les explications et dessins donnes ci-après à titre d'exemple permettront de mieux comprendre l'invention. La figure I représente la marche des rayons lumineux parasites dans une lampe à ampoule sphérique connue. La figure 2 représente la marche des rayons lumineux parasites dans une lampe à ampoule sphéro conique. La figure 3 représente à ltéchelle 1 l'ampoule d'une lampe selon l'invention. La figure I représente en coupe une lampe à ampoule sphérique 1. Son diamètre est de 45 mm., sa hauteur de 74,5 mm. et elle est équipée dtun culot 2 type Edison 14. L'ampoule sphérique l est raccordée au culot par l'intermédiaire d'un pied cylindrique 3. Le filament 4, situé au centre de l'ampoule dans un plan orthogonal à 1'axe de symétrie de la lampe, est un filament disposé en couronne pouvant entre alimenté sous une tension de 220-230 V. La calotte argentée est limitée vers le culot par le cercle déterminé par l'intersection de l'ampoule par un plan orthogonal à l'axe de symétrie de l'ampoule. On a représenté sur la figure l'enveloppe des rayons tombant sur le culot issus d'un point du filament 4 après réflexion sur le miroir de l'ampoule. L'angle solide ainsi déterminé correspond à environ 20 . La figure 2 représente la marche des rayons lumineux tombant sur le culot d'une lampe selon l'invention. La calotte de cette lampe a une forme telle que les rayons issus d'un point du filament 4 tombant sur ladite calotte argentée subissent au moins deux réflexions avant d'atteindre le culot. L'exemple de réalisation de la figure 2 montre une calotte ayant une rorme spnero conique obtenue a partir de la surtace spherique de la partie médiane 5 de l'ampoule en donnant à 1'ampoule une courbure décroissante0 Le sommet 6 de l'ampoule est à une distance du centre de la partie sphérique supérieure au rayon de la partie sphérique. La caractéristique de la surface de la calotte est telle que les rayons atteignant le culot, issus d'un point du filament 4 doivent subir deux réflexions et sont émis dans un angle solide d'environ lO4. Les puissances calorifique et lumineuse ainsi transportées sont, par rapport à la lampe à calotte sphérique de la figure 1, approximativement moitié~moindres, Des essais comparatifs entre des lampes à calotte sphérique argentée et des lampes à calotte sphéro conique argentée ont été faits pour des puissances de 40 W. sous la tension de 225 V. Des mesures de rendement sur ces deux types de lampe ont permis de mettre en évidence un gain de l'ordre de 7% pour la lampe, objet de l'invention, en ce qui concerne l'émission lumineuse totale. Des essais portant sur des lampes, selon l'invention, de 225 V. 60 W. ont montré que l'élévation de température du culot était inférieure à celle obtenue avec des lampes sphériques à calotte argentée 225 V. 40 W., mesurée par exemple selon la méthode décrite par la Publication 360 de la Commission Electrotechnique Internationale0 Les essais ont été faits comparativement à une lampe de 40 W. 225 V. car, jusqu'à présent, il avait été impossible de réaliser une lampe sphérique de 60 W. 225 V. satisfaisante, du fait de l'élévation exagérée de la température du culots La figure 3 montre à l'échelle 1 une ampoule sphéro conique selon l'invention. Le diametre de l'ampoule est de 45 mm., la hauteur de la lampe montée sur le culot est d'environ 85 mm. La distance séparant le sommet de l'ampoule au centre de la partie sphérique est d'environ 25 mm., ce qui représente une augmentation de hauteur, par rapport à une ampoule totalement sphérique, d'environ 2,5 mm. Cette surface sphéro conique est terminée par un arrondi de très faible rayon. REVENDICATIONS : 1, Lampe à incandescence à calotte argentée caractérisée en ce qu'au moins une partie d'ampoule portant la calotte argentée a une forme telle que des rayons issus d'un point du filament et tombant sur ladite calotte subissent au moins deux réflexions avant d'atteindre le culot, la lumière émise par le filament subissant en outre des pertes plus faibles que dans les lampes connues0 2.Lampe à incandescence calotte argentée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ampoule est de forme sphéro conique, la partie située en dessous du plan limitant le miroir étant au moins partiellement sphérique, tandis que la partie située au-dessus dudit plan par rapport au culot présente jusque sur l'axe de symétrie de la lampe, une courbure décroissante, la distance séparant le sommet de ladite partie supérieure au centre de la partie sphérique étant supérieure au rayon de ladite partie sphérique 3. Lampe à incandescence à calotte argentée, selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la:- dite lampe comporte un filament en couronne situé dans un plan orthogonal à l'axe de symétrie de la lampe. 40 Lampe à incandescence à calotte argentée, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite calotte argentée formée sur l'ampoule est limitée vers le culot par le cercle déterminé par l'intersection de l'ampoule par un plan orthogonal à l'axe de symétrie et passant légèrement au-dessous du plan contenant le filament.