Brevet FR2719945A3 — publié le 19951117

FR 2719945 A3 19951117 FR 9505487 A 19950509 Lampe & décharge à haute pression munie d'un culot L'invention concerne une lampe à décharge à haute pression munie d'un culot, comportant: un récipient de lampe transmettant la lumière, fermé de façon étanche au vide, enfermant un espace de décharge contenant un remplissage ionisable, dans lequel sont disposées des électrodes l'une en face de l'autre définissant entre elles un trajet de décharge, ledit récipient de lampe présentant un axe, une première partie en col et une seconde partie en col munies d'une fermeture; une enveloppe extérieure tubulaire en verre entourant l'espace de décharge et le récipient de lampe en laissant un certain jeu par rapport au récipient de lampe, reliée au récipient de lampe et remplie de gaz; un culot de lampe muni de contacts, dans lequel est fixé la première partie en col; un premier conducteur de courant et un deuxième conducteur de courant respectivement reliés à des électrodes et s'étendant respectivement vers des contacts prévus au culot en traversant res- pectivement la première et la seconde partie en col, le deuxième conducteur de courant présentant une partie de retour qui s'étend le long de la surface extérieure de l'enveloppe extérieure. Une telle lampe à décharge à haute pression munie d'un culot est décrite dans la demande de brevet européen No EP-0 570 068-A1. L'enveloppe extérieure de la lampe est utile pour réduire les différences de température du récipient de lampe, lorsque la lampe est allumée. Des différences de température réduites permettent d'augmenter le flux lumineux de la lampe tout en maintenant la puissance absorbée. Dans le cas d'une température maximale du récipient de lampe correspondant à la température maximale sans enveloppe extérieure il est même possible de réaliser une augmentation du flux lumineux. Il est également possible de réaliser une réduction de la température maximale dans le cas d'un même flux lumineux engendré dans une lampe sans enveloppe. Le flux lumineux et la température maximale dépendent du jeu présent entre l'enveloppe extérieure et le récipient de lampe. La lampe connue convient par excellence à une utilisation comme lampe de projecteur de véhicules automobiles. La source lumineuse de la lampe, l'arc de décharge, présente une luminosité élevée, alors que la puissance absorbée de l'ordre de 35W est convertie en lumière d'une efficacité relativement élevée. C'est pourquoi la lampe s'utilise dans un projecteur présentant une surface réfléchissante relativement faible de sorte que le projecteur peut présenter une hauteur relativement faible. Néanmoins, devant le véhicule automobile équipé d'une telle lampe, on obtient une chaussée éclairée plus vivement que dans le cas o l'on utilise des lampes à incandescence conventionnelles comme source lumineuse. Cependant il s'est avéré que, également du fait de la luminosité élevée de la source lumineuse et du flux lumineux élevé et également du fait du type de projecteur, un projecteur équipé d'une lampe à décharge à haute pression munie d'un culot peut rayonner une lumière parasitaire qui peut être éblouissante. Des lampes à décharge à haute pression munies d'un culot du type défini dans le préambule sont également connues des documents EP-O 581 354-Al,EP-0 579 326-A1 et EP-0 579 313-A1. Le document EP-0 237 647-A1 décrit une lampe à décharge à haute pression qui s'utilise comme projecteur de véhicule automobile, le récipient de lampe étant entouré par une ampoule extérieure tubulaire en verre dur mise sous vide. Sur toute sa longueur et sa demi-circonférence à l'exception d'un arc de quelque 15 , ladite ampoule est recouverte d'un revêtement absorbant le rayonnement, alors que le reste de sa surface est recouvert d'un revêtement transmettant la lumière et réfléchissant le rayonnement infrarouge. Dans un projecteur muni d'un réflecteur paraboloïde, le revêtement absorbant le rayonnement et formé sur un angle circonférentiel de 180 15 vise à créer un faisceau lumineux asymétrique pour la circulation roulant sur la droite respectivement sur la gauche. Dans le cas d'une lampe du type défini dans le préambule, il s'est avéré que même si l'on utilise du verre de quartz pour l'enveloppe extérieure et même en cas d'absence d'un revêtement réfléchissant le rayonnement infrarouge, un tel revêtement provoque des températures tellement élevées que la durée de vie de la lampe est fortement réduite, que le flux lumineux de la lampe diminue rapidement et qu'il se produit des déformations. L'invention vise à fournir une lampe à décharge à haute pression munie d'un culot du type défini dans le préambule, qui évite la naissance de lumière parasitaire. Conformément à l'invention ce but est atteint du fait que l'enveloppe extérieure présente un revêtement absorbant la lumière dans une zone située près de la première partie en col, c'est-à-dire de son côté situé à l'opposé de la partie de retour du deuxième conducteur de courant, ladite zone s'étendant au moins à partir d'un endroit défini par un angle a de 50' avec la normale à l'enveloppe extérieure, au niveau du milieu des électrodes; la zone s'étendant au moins jusqu'à un endroit défini par un angle de l'ordre de 65' avec cette normale, les sommets des angles a et e se situant sur l'axe du récipient de lampe. C'est qu'il s'est avéré que la lumière parasitaire est provoquée par le rayonnement qui est projeté dans le sens de la première partie en col, qui est dévié par le matériau du récipient de lampe pour atteindre subséquemment le réflecteur dans une zone s'étendant autour du culot à sa surface supérieure. Le réflecteur maintient la lampe toujours dans une telle position que le deuxième conducteur de courant s'étend vers le culot en passant sous le récipient de lampe. La lumière qui en cas d'absence du revêtement tombe sur le réflecteur, est mélangée avec la lumière utile, qui est réfléchie par le réflecteur et qui en faisceau traverse la lentille du projecteur pour être projetée vers l'extérieur, presque en ligne droite, à grande distance du projecteur. Voilà pourquoi c'est justement cette lumière parasitaire qui est tellement gênante. On peut choisir l'angle a diminué de quelques degrés de sorte qu'il est, par exemple, égal à 40 sans influencer sensiblement le flux lumineux dans un faisceau formé par un projecteur. On peut choisir un angle 5 plus grand pour obtenir des tolérances de fabrication moins sévères, mais pour le reste l'agrandissement dudit angle n'est guère efficace. Dans un mode de réalisation avantageux de la lampe à décharge à haute pression conforme à l'invention, l'enveloppe extérieure présente latéralement des deux côtés du trajet de décharge un revêtement en bande absorbant la lumière de son côté situé en vis-à-vis de la partie de retour du deuxième conducteur de courant, lesdits revêtements en bande présentant des bords latéraux mutuellement opposés qui font un angle y substantiellement de 165' ainsi que des bords latéraux l'un situé en face de l'autre qui font un angle ô compris entre 85 et 145', les sommets angles y et 6 se situant sur l'axe du récipient de lampe. L'angle y est l'angle du faisceau asymétrique pour la circulation roulant sur la gauche ou sur la droite. La liberté de choix de l'angle 6 se traduit par des tolérances de fabrication et représente une largeur minimale souhaitée ainsi qu'une largeur maximale qui, par préférence, ne doit pas être dépassée du point de vue thermique. Ledit mode de réalisation présente l'avantage qu'un projecteur dans lequel est inséré la lampe peut au moyen de son réflecteur et de sa lentille constituer une limitation clair/foncé rectiligne dans le faisceau de lumière engendrée. Cela permet de projeter un flux lumineux relativement intense jusqu'à une grande distance devant le véhicule automobile muni de ses phares tout en évitant l'orientation de lumière au-dessus de l'horizon. Une telle lumière peut éblouir la circulation venant en sens inverse. Dépourvu de revêtements en bande, le projecteur équipé de la lampe devait être orienté plus bas pour éviter ledit risque et la chaussée serait éclairée sur une distance plus faible. Une transition clair/foncé non rectiligne exempte de revêtements en bande aboutit au fait que l'arc de décharge se courbe légèrement en haut dû au courant de convection dans le récipient de lampe. C'est pourquoi à l'endroit de la transition clair/foncé le réflecteur et la lentille ne produisent pas des images rectangulaires de la source lumineuse mais des images en lunule et de ce fait ils provoquent une transition clair/foncé non rectiligne. En outre, ce mode de réalisation présente l'avantage que les revêtements en bande n'exercent aucune influence ou pas d'influence sensible sur la durée de vie de la lampe ainsi que sur le maintien de son rendement lors de sa durée de vie. La lumière qui est rayonnée à travers les revêtements en bande s'utilise pour éclairer la chaussée tout droit devant le véhicule automobile équipé de la lampe. Les mesures de la lampe à décharge à haute pression munie d'un culot conforme à l'invention s'utilisent avantageusement pour une lampe à décharge à haute pression munie d'un culot dont le récipient de lampe entourant l'espace de décharge présente par rapport à l'enveloppe extérieure, sur toute sa circonférence, un jeu qui est tout au plus égal à 2 mm. A des températures relativement faibles la lampe présente alors un rendement relativement élevé. Les revêtements de l'enveloppe extérieure peuvent être réalisés en utilisant des matériaux qui dans le cas de lampes à incandescence sont connus pour être utilisés dans des projecteurs, tels qu'une suspension de fer carbonylique et de silicium. Les revêtements peuvent être déposés à l'aide d'une brosse, d'une technique de pressage ou par pulvérisation, par exemple, à l'aide d'un jet d'encre. Un mode de réalisation de la lampe à décharge à haute pression munie d'un culot est illustré sur le dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une lampe; la figure 2 une vue d'une coupe transversale suivant la ligne II-II sur la figure 1 avec les contours du culot; la figure 3 est une vue d'une coupe transversale suivant la ligne III-III sur la figure 1. Sur la figure 1 la lampe à décharge à haute pression munie d'un culot comporte un récipient de lampe 1 transmettant la lumière, fermé de façon étanche au vide, sur la figure 1 en verre de quartz, enfermant un espace de décharge 2 contenant un remplissage ionisable, dans lequel sont disposées des électrodes 3,4 l'une en face de l'autre définissant entre elles un trajet de décharge. Le remplissage contient, par exemple, du mercure, un mélange d'halogénures métalliques, tels que l'iodure de sodium et l'iodure de scandium, et un gaz rare tel que le xénon, présentant, par exemple, une pression de remplissage de plusieurs bars. Le récipient de lampe présente un axe 5, une première partie en col 6 et une seconde partie en col 7 munies d'une fermeture 8. Une enveloppe extérieure tubulaire 10 en verre, par exemple en verre de quartz, reliée au récipient de lampe 1 et remplie d'un gaz, par exemple, de l'air, entoure l'espace de décharge 2 et le récipient de lampe 1, en laissant un certain jeu. La lampe présente un culot de lampe muni de contacts 21, 22, dans lequel est fixé la première partie en col 6. Un premier conducteur de courant 23 et un deuxième conducteur de courant 24 respectivement reliés à des électrodes 3, 4 s'étendent respectivement vers des contacts 21, 22 prévus dans le culot 20 en traversant respectivement la première et la seconde partie en col 6, 7. Le deuxième conducteur de courant 24 présente une partie de retour 25 s'étendant le long de la surface extérieure de l'enveloppe extérieure 10. L'enveloppe extérieure 10, voir également les figures 2 et 3, présente un revêtement absorbant la lumière 11 dans une zone qui se situe près de la première partie en col 6, de son côté situé à l'opposé de la partie de retour 25 du deuxième conducteur de courant 24. La zone s'étend au moins à partir d'un endroit défini par un angle a de 50 , sur la figure de 40', avec la normale à l'enveloppe extérieure 10 au niveau du milieu des électrodes 3,4; la zone s'étend au moins jusqu'à un endroit définissant un angle de l'ordre de 65 avec ladite normale. Les sommets des angles a et 5 se situent alors sur l'axe 5 du récipient de lampe 1. Sur la figure, l'une des deux extrémités d'un tube céramique 26 entourant la partie de retour 25 est fixée dans le culot 26 et l'autre extrémité est fixée dans un chapeau céramique 27 au moyen de ciment. Lorsque la tension est appliquée au moyen d'un connecteur prévu sur le culot, la lampe est électriquement sûre au toucher. Latéralement, des deux côtés du trajet de décharge, l'enveloppe extérieure 10 présente un revêtement en bande 12, 13 absorbant la lumière prévu du côté situé vis-à-vis de la partie de retour 25 du deuxième conducteur de courant 24. Lesdits revêtements en bande 12, 13 présentent des rebords latéraux mutuellement opposés 12', 13' qui font un angle y substantiellement de 165 , ainsi que des bords latéraux 12", 13" l'un situé vis-à-vis de l'autre qui font un angle 6 compris entre 85 et 145 . Les sommets des angles y et ô se situent sur l'axe 5 du récipient de lampe. Dans l'enveloppe extérieure 10, le récipient de lampe 1 entourant l'espace de décharge 2 présente un jeu qui est tout au plus égal à 2 mm, sur la figure égal à 0,35 mm. La lampe ainsi définie élimine le rayonnement parasitaire. REVENDICATIONS: 1. Lampe à décharge à haute pression munie d'un culot, comportant un récipient de lampe (1) transmettant la lumière, fermé de façon étanche au vide, enfermant un espace de décharge (2) contenant un remplissage ionisable, dans lequel sont disposées des électrodes (3, 4) l'une en face de l'autre définissant entre elles un trajet de décharge, ledit récipient de lampe présentant un axe (5), une première partie en col (6) et une seconde partie en col (7) munies d'une fermeture (8); une enveloppe extérieure tubulaire en verre (10) entourant l'espace de décharge (2) et le récipient de lampe (1) en laissant un certain jeu par rapport au récipient de lampe, reliée au récipient de lampe (1) et remplie de gaz; un culot de lampe (20) muni de contacts (21, 22), dans lequel est fixé la première partie en col (6); un premier conducteur de courant (23) et un deuxième conducteur de courant (24) respectivement reliés à des électrodes (3, 4) et s'étendant respectivement vers des contacts (21, 22) prévus dans le culot de lampe (20) en traversant respectivement la première et la seconde partie en col (6, 7), le deuxième conducteur de courant (24) présentant une partie de retour (25) qui s'étend le long de la suface extérieure de l'enveloppe extérieure (10), caractérisée en ce que l'enveloppe extérieure (10) présente un revêtement absorbant la lumière (11) dans une zone près de la première partie en col, de son côté situé à l'opposé de la partie de retour (25) du deuxième conducteur de courant (24), ladite zone s'étendant au moins à partir d'un endroit défini par un angle a de 50 avec la normale à l'enveloppe extérieure (10), au niveau du milieu des électrodes (3, 4); ladite zone s'étendant au moins jusqu'à un endroit défini par un angle 5 de l'ordre de 65" avec cette normale, les sommets des angles a et 5 se situant sur l'axe (5) du récipient de lampe (1). 2. Lampe à décharge à haute pression munie d'un culot selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enveloppe extérieure (10) présente latéralement des deux côtés du trajet de décharge, un revêtement en bande (12, 13) absorbant la lumière de son côté situé en vis-à-vis de la partie de retour (25) du deuxième conducteur de courant (24), lesdits revêtements en bande (12, 13) présentant des bords latéraux (12', 13') mutuellement opposés qui font un angle y substantiellement de 165' ainsi 5 que des bords latéraux (12", 13") l'un situé en face de l'autre qui font un angle ô compris entre 85 et 145 , les sommets des angles y et ô se situant sur l'axe (5) du récipient de lampe (1). 3. Lampe à décharge à haute pression munie d'un culot selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le récipient de lampe (1) entourant l'espace de décharge (2) présente par rapport à l'enveloppe extérieure (10) un jeu qui est tout au plus égal à 2 mm.