Brevet FR2579021A1 — publié le 19860919

25719.02 1 LAMPE A DECHARGE A BASSE PRESSION SANS ELECTRODES. L'invention concerne une lampe à décharge à basse pression sans électrodes comportant une ampoule fermée d'une façon étanche au gaz, qui est remplie d'une vapeur métallique et d'un gaz rare, lampe qui est munie d'un noyau en matériau magnétique, un champ électrique étant engendré lors du fonctionnement de la lampe à l'aide d'un enroulement situé autour du noyau et d'une unité d'alimentation à haute fréquence y connectée dans l'ampoule, alors qu'une couche conductrice transparente est appliquée sur la face intérieure de l'ampoule. Une telle lampe est connue de la demande de brevet néerlandais N 8205025 (PHN 10.540). Dans la lampe connue, la couche conductrice trans- parente sur la face intérieure de l'ampoule est connectée, lors du fonctionnement de la lampe, à l'une des entrées de courant du réseau d'alimentation. Ainsi, on empêche que le champ électrique se produi- sant en dehors de la lampe et provenant de cette dernière ne pré- sente une intensité telle qu'il se forme des courants parasites à haute fréquence dans le réseau d'alimentation. Ladite couche conduc- trice est connectée à un conducteur électrique situé en dehors de l'ampoule à l'aide d'un organe de traversée de courant. Dans la lampe connue, ledit organe de traversée de courant est fixé à un organe de fermeture à l'endroit de la connexion de l'ampoule. On utilise du matériau de connexion constitué par de l'émail vitrifié en vue d'obtenir une connexion étanche au gaz fiable. L'utilisation d'un organe de traversée détaché est désavantageuse. De plus, lors du processus de fabrication, il se produit facilement l'oxydation du métal du conducteur de traversée, ce qui affecte les propriétés conductrices. Notamment l'application d'émail vitrifié constitue un processus compliqué et laborieux. L'invention vise à fournir une lampe o la conne- xion entre la couche conductrice appliquée sur la paroi intérieure de l'ampoule et un conducteur situé en dehors de l'ampoule (connecté en régime au réseau d'alimentation) s'obtient d'une façon simple et o l'application d'un organe de traversée du courant spécifique est évitée. 257902 1 Conformément à l'invention, une lampe à décharge à basse pression sans électrodes du genre mentionné dans le préam- bule est caractérisée en ce qu'une partie de la surface extérieure de la paroi de l'ampoule est munie d'une couche conductrice exter- ne qui constitue une capacité avec la couche conductrice interne, couche externe qui est connectée à l'une des entrées de courant du réseau d'alimentation, lors du fonctionnement de la lampe. La présence de la deuxième couche conductrice externe permet d'éviter l'application d'un organe de traversée spécial. En effet, les deux couches conductrices et la paroi en verre inter- posée servent d'armatures à un condensateur, la paroi en verre fonctionnant comme diélectrique. Lors de la réalisation de la lampe, l'étape labo- rieuse de la connexion avec l'émail vitrifié de l'ampoule et l'organe de fermeture n'est pas nécessaire. Ladite connexion étanche au gaz peut s'effectuer par scellement local simple des deux pièces. De préférence, le conducteur électrique situé à l'extérieur de l'ampoule est connecté au culot de la lampe. Dans une forme de réalisation pratique, l'unité d'alimentation électrique à haute fréquence est également présente entre le culot et l'ampoule et connectée à l'enroulement situé autour du noyau de matériau ma- gnétique. L'unité d'alimentation se trouve de préférence dans un bottier métallique entouré d'une paroi en matériau synthétique fixée à l'ampoule. Dans une forme de réalisation de la lampe conforme à l'invention, la couche conductrice externe s'étend du côté de l'ampoule situé vis-à-vis du culot. Cette forme de réalisation offre l'avantage que la couche conductrice externe (constituée par exemple par une couche métallique, par exemple avec du cuivre ou de l'argent ou un oxyde, comme de l'oxyde d'étain) se trouve à un endroit tel que la lampe est suffisamment protégée contre tout contact. De plus, si l'unité d'alimentation se trouve dans un bottier métallique, la capacité parasite présente entre la décharge et ledit bottier est fortement réduite. Cela se traduit par une forte réduction des courants para- sites dans le réseau d'alimentation. La lampe conforme à l'invention est par exemple une lampe à décharge dans la vapeur de mercure luminescente sans électrodes. La couche luminescente s'étend sur la face opposée à la décharge de la couche conductrice interne transparente. La lampe conforme à l'invention sert de préférence d'alternative pour une lampe à incandescence utilisée pour des buts d'éclairage général. La description ci-après, en se référant au dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure représente schématiquement, partiellement en vue, partiellement en coupe longitudinale, une forme de réali- sation d'une lampe à décharge dans la vapeur de mercure à basse pres- sion sans électrodes conforme à l'invention. La lampe comporte une ampoule en verre 1, qui est remplie d'une quantité déterminée de mercure et d'un gaz rare (com- me de l'argon ou du krypton, pression 70 Pa). L'ampoule 1 est fermée d'une façon étanche au gaz par un organe de fermeture en verre 2 présentant une saillie 3 s'étendant en forme de tube et formée de façon à pouvoir contenir un noyau en forme de tige 4 en matériau magnétique (comme du ferrite). Le noyau 4 s'étend à la hauteur de l'axe longitudinal de la lampe. Autour d'un noyau est appliqué un enroulement 5. Cet enroulement comporte plusieurs spires en fil de cuivre. L'enroulement est connecté (par des fils 6 et 7, qui sont partiellement visibles sur le dessin) à une unité d'alimentation électrique à haute fréquence. celle-ci est entourée d'un boîtier mé- tallique 8, qui se trouve dans une partie de paroi cylindrique en matière synthétique 9, qui est reliée, d'un côté, à l'ampoule 1 et, de l'autre côté, à une extrémité plus ou moins conique avec le culot 10. Sur la face intérieure de l'ampoule 1 est présente une couche conductrice transparente 11, qui est constituée par de l'oxyde d'étain dopé à l'aide de fluor (R, environ 20 È). Sur cette couche- est appliquée une couche luminescente (non visible sur le des- sin) permettant de convertir le rayonnement ultraviolet engendré dans l'ampoule en lumière visible. Du côté situé vis-à-vis du culot, l'organe de fermeture 2 est muni à l'extérieur d'une couche conduc- trice externe 12. Cette couche, qui est constituée par une suspen- qion d'argent, est reliée par l'intermédiaire du conducteur 13 au boîtier métallique 8 et au culot 10. Le conducteur 13 est un fil 2579O2 i métallique soudé sur la couche 12. La couche 12 s'étend sur la majeure partie de la face inférieure de l'organe 3. Les couches 11 et 12 constituent les armatures d'un condensateur, la paroi en verre de l'organe 2 constituant le diélectrique. Ainsi, on a obtenu une traversée électrique entre la couche conductrice inter- ne appliquée sur la face intérieure de l'ampoule et le conducteur 13 relié au culot 10. Lors du fonctionnement de la lampe, la couche conductrice interne 11 est donc connectée à l'un des conducteurs d'alimentation du réseau d'alimentation. La perturbation électrique à haute fréquence du réseau d'alimentation est ainsi réduite à une valeur inférieure à la norme tolérée. La capacité parasite, qui est présente en l'absence de la couche externe entre la décharge électrique dans l'ampoule et le boîtier métallique 8, est alors également court-circuitée. Une telle capacité parasite se traduit également par des courants parasites. L'extrémité de l'ampoule 1 est fermée par un scel- lement à l'organe de fermeture 2. Ce scellement est désigné par le chiffre 14. L'utilisation d'émail vitrifié est évitée. Dans la forme de réalisation représentée sur le dessin, plusieurs anneaux fermés en fil de cuivre sont présents autour de l'ampoule 1 à la hauteur de l'enroulement 5. Ces anneaux (désignés par 15a, lSb et 15c) permettent de réduire le champ élec- trique à l'extérieur de la lampe jusqu'à un niveau relativement faible. Dans une forme de réalisation pratique de la lampe décrite ci-dessus, le diamètre de l'ampoule essentiellement sphé- rique est d'environ 70mm, valeur mesurée près des anneaux. L'ampoule contient du mercure (environ 6mg) et une quantité déterminée de krypton sous une pression de 70 Pa. La couche luminescente, qui est appliquée sur la couche transparente contenant de l'oxyde d'étain dopé à l'aide de fluor, comporte un mélange de deux substances lu- minescentes, notamment de l'aluminate de cerium-magnésium activé à l'aide de terbium et émettant une luminescence verte et de l'oxyde d'yttrium activé à l'aide d'europium trivalent et émettant une lu- minescence rouge. Le matériau magnétique du noyau 2 (longueur 50 mm, diamètre 8 mm) est constitué par du ferrite Philips 4C6. L'enrou- lement 5 comporte environ 12 spires en fil de cuivre (épaisseur 0,25 mm). La selfinductance de cet enroulement est d'environ 8 /uH. L'oscillateur à haute fréquence dans l'unité d'alimentation présente une fréquence d'environ 2,65 MHz. La couche 12 est formée par une suspension d'argent et présente une épaisseur d'environ 100 /um. La surface de la couche 12 est d'environ 30 cm2. L'épaisseur de la paroi en verre de l'orga- ne 2, qui sert de diélectrique au condensateur formé par les cou- ches ll et 12, est d'environ i mm. La capacité du condensateur ainsi formé est alors de 200 pF (amortissement environ 30 dB (/uV)). On a mesuré que dans le cas d'une puissance amenée à la lampe (y compris l'alimentation électrique à haute fréquence) de 17 W, le flux lumineux est d'environ 1200 lumens. REVENDICATIONS: l. Lampe à décharge à basse pression sans électrodes comportant une ampoule fermée d'une façon étanche au gaz, qui est remplie d'une vapeur métallique et d'un gaz rare, lampe qui est mu- nie d'un noyau en matériau magnétique, un champ électrique étant engendré lors du fonctionnement de la lampe à l'aide d'un enroule- ment situé autour du noyau et d'une unité d'alimentation à haute fréquence y connectée dans l'ampoule, alors qu'une couche conduc- trice transparente est appliquée sur la face intérieure de l'ampoule, caractérisée en ce qu'une partie de la surface extérieure de la pa- roi de l'ampoule est munie d'une couche conductrice externe qui constitue une capacité avec la couche conductrice interne, couche externe qui est connectée à l'une des entrées de courant du réseau d'alimentation, lors du fonctionnement de la lampe. 2. Lampe à décharge sans électrodes selon la revendica- tion 1, munie d'un culot, caractérisée en ce que la couche conduc- trice externe s'étend du côté de la lampe situé vis-à-vis du culot et est connectée au culot.