Brevet FR2460540A1 — publié le 19810123

D-20,759 1 2460540 LAMPE A DECHARGE EN ARC A HALOGENURE DE METAL POURVUE D'ELECTRODES EN FORME DE BOBINE ENROULEE SUR UN BARREAU. La présente invention concerne les électrodes en forme de bobine enroulée sur un barreau pour lampes à décharge en arc à halogénure de métal. De telles électrodes sont par exemple décrites dans le brevet amé- ricain 4,105,908 selon lequel chaque électrode est constituée par un barreau de tungstène sur lequel est enroulée une bobine sur deux couches de manière à augmenter la durée de vie des lampes jusqu'à 2000 heures, la section du fil primaire ne doit pas excéder 0,10 mm, et celle du fil formant mandrin 0,13 mm. Cependant, une lampe de ce type doit présenter une durée de vie nettement supérieure à 2000 heures. La présente invention a pour but d'optimiser les électrodes bobinées d'une telle lampe. Selon l'invention chaque électrode ne comporte qu'une seule couche de la bobine bobinée sur le barreau de tungstène. En outre, il exis- te une relation entre le diamètre du barreau, et les sections du fil primaire et du fil formant mandrin. Le diamètre du barreau est dé- terminé par la puissance de la lampe. Ce diamètre, en millimètre, est sensiblement égal à la puissance de la lampe en Watt élevée à la puissance 0,56 puis multipliée par 50,2: D = 50,2 x W0'56 expression dans laquelle D désigne le diamètre du barreau en milli- mètres et W la puissance appliquée à la lampe en Watt. La section du fil primaire doit alors 9tre sensiblement égale au diamètre du 2 2460540 barreau élevé à la puissance 1,8 et multiplié par une constante: F = 0, 232 x D1'8 ou, ce qui revient au mgme, divisé par une constante Dl'aO F 4 - 4,3 expression dans laquelle F désigne la section du fil primaire et D le diamètre du barreau, tous deux exprimés en millimètres. La section du fil formant mandrin est égale au double environ de celle du fil primaire. Ces deux expressions premettent de réaliser des électrodes bobi- nées optimales pour des lampes-à halogénure de métal dont la puis- sance est inférieure ou égale à 400 watts environ. A puissance su- périeure, par exemple à 1QOO watts, la température de fonctionne- ment des électrodes est telle que le fil primaire fond pendant la durée de vie de la lampe. La présente invention sera mieux comprise et d'autres buts, avan- tages et caractéristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit à laquelle un dessin est annexé. La Figure unique représente en élévation et partiellement écorchée une électrode conforme à la présente invention. En référence maintenant à cette figure, l'électrode représentée est d'un type usuel pour les lampes à décharge en arc à halogénure de métal, telle que décrites par exemple dans le brevet américain 3,761,758. Elle comprend un tube à arc pourvu d'une électrode à cha- que extrémité et contenant un gaz inerte ainsi qu'un halogénure de métal. Chaque électrode est constituée par un barreau 1 principalement à base de tungstène mais pouvant également contenir du thorium. Une bobine 2 entoure le barreau 1 à une courte distance de son extrémité. 3 2460540 La bobine 2 est r'a isée au moyen d'un fil primaire 3 enroulé autour l'un fil formant 'anzrin 4, lequel est à son tour enroulâ en hinlice autour du barreau 1 formant ainsi une nélice. Selon le mode de réa- lisation choisi, le fil formant mandrin 4 sur lequel est enroulé le fil primaire 3 peut être bobiné soit sur le barreau 1 lui-même, soit sur un mandrin de n-mmes dimensions puis disposé sur le barreau 1. Selon un premier exemple de réalisation de l'invention pour une lampe de 400 watts, chaque électrode était constitute par un barreau de tungstOne-thorium de 12,7 mn de long et de 0,93 mm de diamètre. Le fil primaire 3 _tait un fil de tungstène de 0,20 mm de section, enroulé sur le fil formant mandrin dont la section était de 0,40 mm, avec un pas de 175$. La bobine ainsi obtenue était alors bobinée sur trois spires autour du barreau 1 en commengant a 2,8 mmn en dessous de 1'extrémité de ce dernier, avec un pas de 100%o. Les lampes pour- vuec de t;ells élec;rodes furent alors comparées aux lamrpes conven- tionnelles de 400 wa-ts dont las électrodes sont constituées par une bobine unique ra3-is'e avec un fil de 0,71 mm de section et disposée sur un barr2au de tungstène de 0,93 mm de diamètre comme représenté figure 3 du brevet américain précité 4,105,908. Les résultats sui- vants ont alors été obtenus: FLUX LU Lampes de 400 watts Temps de avec les nouvelles avec les anciennes fonctionnement électrodes électrodes 500 heures 32 000 28 750 1 000 heures 29 500 27 000 2 000 heures 26 500 26 500 4 000 heures 26 000 23 750 . .,... 4 2460540 RENDEMEJT EN 5o on peut ainsi constater qu'une lampe pourvue d'électrodes conformes à la présente invention présente un meilleur flux lumineux et un meilleur rendement que les lampes pourvues des électrodes conformes à l'Art Antérieur. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention pour une lam- pe de 175 watts, chaque électrode était constituée par un barreau de 0,56 mm de diamètre, le fil primaire avait une section de 0,089 mm et le fil mandrin une section de 0,18 mm. Des lampes pourvues de telles électrodes furent alors comparées à des lampes c-onventionnel- les dont les électrodes, conformément au brevet américain 4,105,906, étaient constitués par une bobine enroulée sur deux couches autour d'un barreau de 0,51 mm de diamètre, le fil primaire ayant une sec- tion de 0,051 mm et le fil formant mandrin 0,102 mm. Les résultats suivants ont été alcrs obtenus: FLUX LUMINEUX EN LUMENS lampes de 400 watts Temps de avec les nouvelles avec les anciennes fonctionnement électrodes électrodes 500 heures 94 83 1 000 heures 87 78 2 000 heures 84 77 4 000 heutes 76 69 .,!. . ,,.. ,. , Lampes de 175 watts ,,_ __ Temps de avec les nouvelles avec les anciennes fonctionnement électrodes électrodes Q heures 15 950 15 000 500O heures 15 650 13 050 1 U00 heures 13 750 11 500 2 000 heures 12 150 9 700 ,,,,.,. RENDEMENT EN % les mêmes améliorations peuvent ainsi être constatées aisément. Bien que seuls certains modes de réalisation de- l'invention aient été décrits, il est évident que toute modification apportée par l'Homme de l'Art dans le même esprit ne sortirait pas du cadre de la présente invention. Lampes de 175 watts Temps de avec les nouvelles avec les anciennes fonctionnement électrodes électrodes 500 heures 98 87 1 000 heures 86 77 2 000 heures 76 65 6 2460540 R E V E N D I C A T I O N S i - Lampe à décharge en arc à halogénure de métal de puissance déterminée, comprenant-un tube à arc contenant un gaz inerte et un halogénure de métal et pourvu d'une électrode principale-à chacune de ses extrémités, les dites électrodes étant constituées par une bobine enroulée sur un barreau et réalisée au moyen d'un fil pri- maire enroulé autour d'un fil formant mandrin lui-même enroulé au- tour du dit barreau, caractérisé an ce que le diamètre du dit barreau an millimètres est sensiblement égal au produit de la puissance électrique en Watt ap- pliquée à la dite lampe, élevée à la puissance 0,56, et d'un coef- ficient égal à 50,2 environ. 2 - Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section du dit fil primaire en millimètres est sensiblement égale au diamètre du dit barreau élevé à la puissance 1,8 et multiplié par un coefficient égal à 0,232 environ. 3 - Lampe selon la revendication 2, caractérisée en ce que la section du fil formant mandrin est sensiblement égale au double de celle du dit fil primaire. 4 - Lampe de 175 watts selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre du dit barreau est égal à 0,56 mm environ alors que les sections des fils primaire et formant mandrin sont respectivement égales à 0,089 et 0,180 mm environ. - Lampe de 400 watts selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre du dit barreau est égal à 0,93 mm environ tan- dis que les sections des fils primaire et formant mandrin sont res- pectivement égales à 0,20 et 0,40 mm environ.