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LAMPES A VAPEURS METALLIQUES,,
La présente invention se rapporte à des dispositifs et des moyens de fonctionnement des lampes à vapeurs métalliques et aux 'lampes résultant de l'application de ces dispositifs et moyens.
Jusqu'à ce jour, dans les lampes à quartz et à vapeur métallique, le mercure, seul, a été utilisé pour le fonctionnement de ces lampes,, D'autres métaux (la zinc, le cadmium, etc,), sous forme d'amalgames, ont été éga lement utilisée parce que la lumière donnée par leurs vapeurs présente certains avantages par rapport à la lumière donnée par le mercure.
A ce sujet , on a constaté que les lampes fournies par de tels amalgames dont le
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remplissage, pour rester liquide, doit contenir seulement, des quantités relativement faibles de métaux étrangers par rapport au meroure, émettent, pratiquement, seulement, le spectre du mercure et, seulement, très faiblement, le spectre' de l'autre métal étranger ou des autres métaux de l'amalgame. ' En raison de la pression élevée de la vapeur du mercure par rapport à celle des vapeurs des autres métaux, dans l'espace luminescent de ces lampes, la vapeur de mercure est presque exclusivement présente.
De ce qui précède, on voit, en premier lieu, que, dans ces lampes, oe n'est pas le meroure, mais le métal étranger, qu'il faudrait entrainer dans la formation de la lumière* Conformément à la présente Invention, dans ce but, on utilise, pour la composition de l'amalgame, des constituants qui se différentient suffisamment les uns des autres par leurs propriétés physiques (points d'ébullition, poids spécifiques) pour que oes différences permettent de réaliser une séparation des constituants de l'amalgame de manière telle que, aux points des électrodes où jaillit l'arc luminescent, se trouvent, en première ligne,
les constituants de l'amalgame dont la vapeur est désirée pour l'obtention de la lumière. Cette séparation des éléments peut être faite de diverses manières.
Un procédé pratique pour réaliser celle-ci est basé sur le fait que, dans un arc luminescent jaillissant entre deux électrodes formées de mélanges de métaux ?alliages), le spectre du métal ayant le point d'ébullition le plus élevé prédomine fortement par rapport au spectre du constituant constituant ayant le point d'ébullition le plus bas si le condensat de ce dernder ne peut refluer à la masse de métal qui se trouve aux électrodes.
Ainsi, on observe, par exemple, avec les lampes à amalgame commercial usuel que, au momen@ de l'allu- mage de la lampe, la lumière émise a la blancheur désirée si
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l'on a ajouté au mercure un autre métal' tel que le zinc ou
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l'e cadmium, c'est-à-dire 'si les métaux cités en dernier lieu sont représentés en quantités rel'ativement grandes par rapport, à la vapeur de mercure dans 1'.espace dé la lampe
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oà .faillit 1-'aro 7.umineg"e;ot Au bout de quàl'ques Instaut"op La composition de la :Lumière émise se modifie-, oependantl 01couleur passe du vert au bleu, d'es±màmàire que 1'émission lumineuse produite se trouve, alors, fournie prinoipal'ement par de la vapeur de meroure.
La raison de ce phénomène doit être attribuée au fait que, au moment de l'allumage, les
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oonstituants de l'alliage se vaporisent aux électrodes, à l'asurface de celles-ci, suivant l'e rapport des constituants formant 1!'alliage. Le constituant à point d'ébullition élevée ( dans le,exemple choisi, le zino ou le cadmium) se oondense, en effet, rapidement aux points les plus froids du'corps de 'la - lampe et forme, notamment aux points des parois qui sont les plus éloignés de l'arc, 'un dépêt de Ce
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métplo Le constituant de 1<'alliage qui a le point d'ebullition T.e plus faible (dans le Qaa pr,6oent, par conséquent, le mercure,);
est condensé seulement en petites.' quantités, en outre,, le oondensat'formé resté à l'état de masse agrégée fluide et coule goutte à goutte à la surface des électrodes.
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Dans le tube lumine,,o.ent de la lampe il reste donc., en fait, principalement de'la vapeur de mercure; d'autr'e part, le métal' qui est$ à nouveau$ vaporisé à la surfaoe des électrodes est, également, constitue essentiellement par du mercure.
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L'inoonvéaient décrit est évité grâde à la présente invention pari'lo'faît que la vapeur formée par le constituant dé 1''alliage qui a un point d'u:Llit3,ori f,aible est éntrainée en dehors de la zone luminescente et condensée dans une chambre et que le condensât est conduit dans cette chambre.
Cette chambre est donc établie de manière telle
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que,p'ends,nt le fonctionnement de la lampe les constituants qui y sont recüa3..'3.s, 'no/sont pas ramonés dans 'cette lampe mais sont r,âmen,sj dans ëe.ie a., seü7.émént,$ apé extinction de la lampe parles, moyens pa,r,tiou23.e;rs à réaliser sp do;La-'
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lement. La vapeur foimÎ69,'par les constituants à points d'=ébtzl.,3.t3,on élevées se condense, au'dontr,a:Lra., u-tïTt-' g,uexe ne reste pas da9,s ' .'<è s:c :w dé formation de 1.'ar'o' 1;flfInµéÙleur, du tuêe luminescent ou dans une partie de r,e tutie établi sous forme de condensation à i3fÀUxj dans eés, deux oase l'e 'condensât, retient directement -la *m-&aae7,- de,s el'e.otrodes.
Le,o dessins e3.;ci3.nt'e donn.gs il titre d'exemple et qui ne sauraient, en aucune :Clag6là., l'imiter' la port;ée de, a présente. 3xveat.'ôn,morient cl.'v,ers'modes d-Iez6dutîoh de ampeo 6t,,abllà'' 'oonf.ô'nSent'au p'rinoipe oii-dessua d.e laip a'xi,ëë qoil O=i ïia; d.e
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défini.
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La li g. montre, en qoupe, une lampe de forme
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simple.
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Les ';.ge. 5 et 8 ont pour objet des partantes déoutioh do o,e:t l'amp'e, variantes, dans lesquelles les otiambr;oa. dé, réparation sont :Cermèi;o ar rapport à la chambre dans iaquèll'e jta3...'3.t .'.act, p'ar dés organes de, fermeture
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spéciaux.
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Les j3.gs. 4, 6 e,t 6 montrent, en élévation :atéahe,el;$vât3,ôn de, la,"o;e. et en µ1!àn, une lampe établie suivant üri at1'baC',e, mode, d'"e3.ècut.oris La 3.g. ' montré.,! s,o.iat3.quement, la lampe des Çflgpçe,a 4 a 6"oominëe'ae,o un'dispositif'dé basculement. de de:tte wàÉble,1 ' ' ' ' .., .
Là Kig. 6 ente sohéaatiquement, un dispositif, dans lequel! le. 6ondenaat,"eat ramené'dé. manière continue âû réoip.en; p'o.'a3.âô - ' - '-'---
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Enfin, les P go, 9 et 10 montrent une lampe à vapeuTiS métalliques tournant autour dé son axe.
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Dans ces diverses figures, les mânes, numéros de
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référence désignent tes mânes Mènent s.
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Les procédés et les dispositifs utilisés vont
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maintenant être décrits de manière plus prdoise.
La Fig. 1 montrée, un tube luminescent ayant la forme d'un ; . c'e tub'e a été rendu pàrfaiteàent étanoho par rapport à 1!'atniôïep,ére sulîrant toute méthode' connue il' 6,t pourvu d'brganes d'.am'enée du courant. Dans a fiàwe, es organes sont indiques eut oonatitués par, des fil's 6 et'7),en wolfremisoud6o dans ' le'a parties '4'apîll aires et 5 du verro utilisé pour ebnstituer le coijo de la lampe.
La chamISra de formation de 1';ar;ü' l'usine scient est rieliée par une 'âana2iaa'iori ;ert2'aa7.e et dirigée'do bas en hautt avec'la chambre de'séparation J<.
La matière constituant les éleotrodes 0 et 9, est 'constituée par un alliage formée dep constituants ayant des points d'ébullltion divers. Si 1'on allumé un arc entre les pôles de .c3ett,, l'aoâpep les constituants de 1'-alliage'formant yes électrodes se condensent'dans lés diverses parties du' dispositif;. La vapeur énisè par'le s oonsti tuants ayant un point dbullition faible est condensée dans la partie là plus froide de l'appareil, o,4ost-â-d:L'a dans la'partie qui se trouve la plus éloignée de l'arc 1umâ.neoent et, par conséquente dans la chambre 1" ainsi que dans la partie inclinée dû tub,e de communication '0.'.
La vapeur éniise par 3îonstîtuant à point d'ébullltion élevé se condense au oont;air;ë déjà dans le tube luminescent et dans là partie v,er,t.da,I'e du tube da'communl'oatîon 'Ôf
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et le condensât, fourni par, cette vapeur retombe goutté goutte
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sur les éleâtrodea et La pro'oédé et le dispositif;
décrits
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permettant donc do réaliser une séparation des constituante
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du mélange avec ce résultat que le tube .aaineacsnt 1 2 3 est'rempli, principalement, par la vapeur du.'métal à point d'ébullition élevé tandis que les constituants à points
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d'ébullitioh faible sa trouvent rassemblés dans la chambre 114 La séparation deacônst3.tuanta cet favoriwéw si la température de la partie du tube de coHmunioation 100 agissant comme condenseur à reflux, est appropriée à l'alliage
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correspondant,
o'éatàà-4ire est choisie de manière telle que le où les constituants à point d'ébullition faible s'y trouvent encore à l'état de vapeur et quo la ou les cons-
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tituants à points d'ébullition élevée y soient, au contrairo, liquéfiés. Si ce résultat n'est pas atteinte par le rayonnement de la vapeur, un chauffage peut être opéré de l'extérieur,,
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La séparation des constituants eat effectuée de manière particulièrement rapide et complète si la chute de température entre le condenseur à reflux et la chambre de
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séparation est'bruôque-'o" 1est ce qui a lieu, notamment,
dans le cas où l'on produit, artificiellement, le refroidisse ment de la chambre 11.
Le volume de cette chambre 11 peut 'être établi avantageusement de manière telle qu'il permette' . de recueillir
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la quantité des constituante à point d'ébtillition faible devant être condensée, Lorsque la chambre de séparation est remplie, celle-ci se trouve, par cola même, fermée par rapport à la. chambre dans laquelle jaillit l'arc luminescent. De ce fait, une quantité nouvelle des constituante ne peut plue 'être distillée; la charge et la pression de la. lampe peuvent être
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élevées, alors, à volonté.
Yatureliement, on peut, également, utilisor plusieurs.chambres de séparation,,, celles-ci pouvant être, notamment, établies de manière telle que les
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divers constituants qui doivent être séparée chaque récif plant polaire, pàr distillation,puissont être recueillie
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séparément. En outre., de la grande surface de refroidissement réalisée; le dispositif peut présenter Davantage que;, du fait du retour du condensat à la masse polaire,, les proportions primitives des constituants formant oette masse pourront être rétablies dans chaque cas.
Le tube'de communication 10 existant entre le tube luminescent et la chambre 11 est oonstituéde la manière la
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plùs'favorable,j) par un tube capillaire. Par cette disposition, on évite un espace mort et les avantages qui ont été décrits
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dans 1"alinéa précédent se manifestent d'une manière parti- culière.
En outreon'obtient ce résultat que lé condensat recueilli- dans la chambre de séparation peut être ramené goutte à goutte ou lentement aux masses polaires 8, 9, de l'une des manières qui' seront décrites ci-après et être
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parfaitement'mélangé à des 'masses, On peut; également9 pourvoir la chambre de sépara- tion d'une dérivation d9écôulement spéciale reliée à la :Chambre dans laquellejaillit le^arc pour ramener ce condensat
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dans oette-chambre. Dans ce cas, la canalisation d'arrivée dans la chambre de condensation, aussi bien que'la canalisa tion de départ de la chambre dé séparation est, de préférence, pourvue de dispositifs de fermeture, par exemple., de soupapes.
La chambre de séparation peut avoir, dans ce cas, des
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dimensions appropriées - Suivant le mode d9exécution de lampe représenté pige 2, mode dëxéeut3.on comportant un tube luminescent de tonne différente de celle du tube de la Fige 1,la chambre de formation de l'are luminescent est fermée vers l'extérieur en 13 et 14'de la manière usuelle et pourvue de conducteurs
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éiaotriques 15 et, 12' d' émenée et de départ du courante Une chambre de séparation 17, de dimensions appropriées,} est reliée avec la chambre de formation de l'are luminescent
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par une Canalisation cintrée 18 dqarrî-ée et par une
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canalisation courte 19 d'écoulement.
Pour obtenir, une grande sur face de refroidissement, la partie supérieure, de ia canalisation d'amenée 18 a une section transversale plus grande que celle de la partie de cette canalisation qui est'attenante à la chambre de formation dé l'arc luminescent. En' oùtre, elle est inclinée de telle sorte que le métal qui se condense dans cette partie s'écoule facilement dans la chambre de séparation 17. Dans la branche verticale de la canalisation 18 et à la partie'inférieure 19 de celle-ci se trouve disposée une soupape 20 qui peut fermer la communication existant entre la chambre de formation de l'arc et la canalisation 18.
La soupape 20 est constituée par un cylindre en quartz 21 dans lequel. se, trouvé renfermé un noyau de fer 22. Cette plèce en quartz estmobile dans une partie élargie de cette canalisation 18. Le mouvement'de cette pièce de quartz 21 peut être obtenu au moyen d'un aimant se mouvant le long de celle-ci, d'un solénoïde où de toute autre manière appropriée. Un dispositif similaire comportant un renflement 33, une soupape 24 aveo noyau de fer 25 est disposé dans la canalisation 19 et permet dé fermer la communication établie par ce tube '..32 entre la chambre de séparation 17 et la chambre 12 de formation de' l'are luminescent.
Le fonctionnement dé cette lampe tient tout d'abord au fait Que, 4 l'allumage de l'arc luminescent., la soupape 21 est dans sa position d'ouverture dans sa chambre 20 et la soupape 24 est dans sa position de fermeture dans sa chambre 23. Quand les constituants de l'alliage qui ne'doivent pas être entrainés pour l'émission de la lumière sont séparés par, distillation, hors de la chambre 12 de formation de l'arc luminescent et rassemblés dans la chambre de séparation 17, la soupape'31 est, également, fermée.
Pendant l'a période de marche normal'e, la lampe à vapeur
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métallique proprement dite travaillera donc de manière simple,
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opest-à-dire de la même manière que les langea métalliques à mercure connues. às 7.9,extinotîon de l9aa 'o luminescent, l'a'soupape est ou,orte de telle sorte que le condensat sortant de la chambre de séparation¯17,, est ramené dans la lampe'et se mélange là avec la masse métallique qui y est restée.
Dans la lampe représentée Figo 3, la chambre de
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formation de 1 aro luminescent présente une forme analogue â celle de la lampe de la Fîg'o 19 toutes ies parties à 9 de cette lampe existante dgalement, ioio Une chambre sépara- triée 26 est reliée à'la chambre de formation de 1'arc luminescent au moyen 'd'un tube vertical 27. Une dérivation
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2à'oôndui± de la partie la plus basse du tube 27 à un oondenm sueur. â9 établi sous forme de serpentin et disposé aut=dessus de la chambre séparatrice 26.
Une soupape à double siège est disposée dans le tube 27 et) en partie, dans la chambre de formation de l'are luminescent 1 et dans la chambre
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flépàra±rioe'26a Cette soupape double consiste en un cylindre allongé 30 en quârtz et en un noyau de fer 31 disposé à
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l'intérieur de ce cylindrée il'porte:, à son extrémité des parties élargies JS2 et 'àt5 qes parties sont pourvues de surfaces sphériques 34 et 35 qui peuvent âtre appliquées contre les parois de formes correspondantes de la chambre luminescente 1 et de la chambre séparatrice 26, ce qui permet de'fermer ou ouvrir la communication existant entre
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la hambreylum3neseente 1 et l'gne ou 1?autre des extrémités de la chambre séparatrice 26.
La lampe représentée dans les Figs. 4 à 6 comporte
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un mode dexévut3.on particulièrement pratiquée Cette lampe consiste en un tube luminescent 'ë6? 37 I,a forme d'un U dans les branches duquel'se trouvent les électrodes 59 et z0 constituées par 1',alliàge utilisée-Ses conducteurs 4 et é2
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aménent le courant à ces. électrodes.
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, " La chalftbre sêp'aratr3,oe e,st, ici, établie sous la forme d':une poiré' applatle qui est disposée à peu prés perpen- d3.cû2a3.rement à 'la direction longitudinale de la chambre luminéscexité. ,Gomme on peut ';Le voir dans la Fig. 4, le fond
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45dé cette' ohkBb9e 0,,ëpa'ratrîo'e - 6st étâb1i dê manière telle que le point te 'plus élevé de ce fond se trouve au point de passage .1!' e,t que le point le plue bas de ce mme fond se trouve à leextrémît6 libre de cette ohambre. Oela est n6cessai- re pour que le métal qui est di,atï7,.6 dana la chambre
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séparatrice pendant le fonotionnement de la lampe et qui se
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condense dans cette chambre ne .puisse pas refluer de 1ui...nme dans la chaib2,e de formâ.i1'on'de l'aro.
La position de la lampe r,er6sentàe' g. 4 et, spé4,aleman.t .'a position de la ChSl1lbë'éParatrioe dont le, illonà ést dans cette'position inolinée de haut en b;aé vers Ilextràiitë libre de cette' Ohambrel est l'a position de fonotionnement de 1" ap'pareil.
,nomme on le voit, dans'oètte os3.t.cn, le condmoat qui s'est 9aàÔemÉ1é â.,n,a l'a châmblre, 6partricé ne peut pas revenir, de .u,ané5ê dans la àhambre de formation de lea26 luminescent "lia âeât3.on dé passage . 'pour'que ce retour puisse avoir lieu$ 'il: est iâ6,cèo.o,,air,6 que la lampe so1tbasculée de
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quelques degrés dans la d3.r'et3,on de la' flèche 46, La.F3,g, 7 r,!er6seite,, sohiaticuement un dispositif, de basculement approp'r3. aÙ'foÍ1otiÓniJ.emntl d'Úl1e lampe conforme à celle représentée dan 1és f.gureé 4 â Ga fi - ..6J;u' uri montant -47., une 15ojie magnétique À0 est d3.spose avec- une aïmaure "49' rliée i\ un l'évier 50' pivotant autour d'pn axè51 për,, par 'o'6" montant '47. Ge levier 50 ,.> porte un 'ét.rdèr Ë2! r'-l,e'q1²:é;v est iàont6e la Lampe 16.
La bobine magnétique è,etfmé,,é datâ,s'le circuit 6 de fonc.. iôzùlëm8n'de la' lampe.' 'Lor:s. 'de l'â"fjermeture du circuit de fonôtioinli ëùt de là 1,ani#éµ xâ¯'bob'3.xzë 8 et y',ax9iâtu:re 49
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entrent en action et agissent, ainsia sur l'équipage mobile
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6Ó, 5j, Sà et basculent la lampe 56 de telle sorte que la chambre séparatrice 44 prend la position représentée en 44'.
Cette position correspond à la position décrite en référence à la Fig. 4, position dans laquelle tout retour automatique du condensat vers la'chambre de formation de l'arc luminescent
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est impossibleo
Conformément à la présente invention;) la séparation des constituants peut être réalisées nôn seulement ainsi que
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001 a &'été décrit précédemment en utilisant la diversité de leurs points d?ébullition, mâîsg'6gal'ementp la diversité de leurs poids spêc,f,qésp Dans le cas de grandes lampes!} notamment dans les lampes à, basse pression dont le tube luni- nesoèrit'est ën verre 'on p'eut utiliser le''procédé suivant et fe d3.sposiif représenté Figo 9.
Dans une lampe à amalgame de oe genre ainsi que cela a été oicdessus décrite la vapeur de mercure est'conduite dans une chambre séparatrice 64
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osa elle est condensée le éondénsat revient à travers un ou plusieurs tubes d9 éooulement "5 aà récipient polaire (où aux récipients polaires). 0@s tubes de retour débouchent aux points froids de ces rèoîplents, c'est-à-dire aux points des récipients polairesqui sont éloignés des points de formation
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de 1"jar,µét oa le mercure se rassemblée La séparation des constituants de l'amalgame est favorisée par le fait que les métaux étrangers ont un poids spécifique plus petit que le
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mercure et flottent sur ôe.u3oim APrès une courte durée de fonot:
Lonnement'deme lampe qui est pourvue du dispositif décrite il 'se forme dônc sur le mercure ou sur l'amalgame, une couohe de métal étranger.. dont la vapeur est conduite principalement dans l'are luminescente Les lampes à basse pression fonctionnent suivant ce prôoédé et!} ainsi que 'cela
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est représentée seulement a'q'e'fi une électrode 6'oonstituue par l'amalgame et arec une électrode 57 en charbon'ou en
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wolfram, Avec le même résultat, on peut, également, réaliser
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dea lampes possédant, à chacun de'leurs pÉ1es, une électrode formée par l'amalgame,
Dans ce cas, la mercure qui se dégage à l'état de
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vapeur dans les récipients polaires peut µtre recun.l7., soit dans une chambre séparatrice commune, soit dans des chambres séparées. Si l'on utilise la première de cas diapoaltione, des tubes de communication 'sont disposés entre la chambre séparatrice et chacun des récipient)! polaires;
chacun de ces tubes est établi de manière telle que la quantité do mercure qui retourne à chaque récipient polaire est égala à la quantité de mercure qui , été vaporisée. Avec le même
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résultat, dos tuyères pourraient être disposées dans les tubes d'écoulement, la section de ces tuyères étant déter- ninée de maniàre telle que 1'lét-at d'équilibre oi-desous décrit se trouve établi.
Dans les petites lampes et* notamment, dans le lampes connues sous la nom de lampes à point dans losquelles
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la dista-noe existant entre les pôles, 0 y est-à-dire la longueur do l'arc luminescent est seulement de quelques
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miZ7.imètrds, la séparation des constituante de l'amalgame peut âtre réalisée, seulement, en se basant sur la diversité des poids spécifique* de ces constituanta,, ainsi que cela a lieu dans la dispositifs des figures 9 et 10 où :Le corps de
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la lampe tourne autour d'un axe qui est disposé perpendiculai- rement à la direction de l'arc luminescent, o' est¯a.,d3.re du tube luminescent, axe qui est, également, symétrique par
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rapport aux récipients polaires.
Areo cette disposition, le constituant lourd de l'amalgame, c'est-à-dire 1s mercure 58 est projeté par la force Centrifuge dans les parties de ces récipients qui sont les plus éloignées de l'axe de rotation, tandis que le métal étranger 50 se trouve au
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point même de formation de l'are luminescent,
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Du fait que dans la rotation du corps de la lampa, le métal est comprimé par la force centrifuge dans chaque récipient, en outre de la aépration désirée des éléments de l'amalgame, on a l'avantago supplémentaire que la distança) des électrodes reste absolument oonstanto et que par suite, il n'y a aucune projection de métal on ébullition.
Par suite, il devient posuible d'utiliser den lampes à point avec deux pôles de merouro ou d'amalgame ou, dans le cas du courant alternatif, avec trois pôles de mercure ou d'amalgame.
Bien entendu, la présente invention englobe, outre les lampas ci-dessus décrites, les moyen@ décrias et mis en oeuvre pour leur fonctionnement et les procédés basés sur l'utilisation de ces moyens et les lampes résultant de la, mise en oeuvre de ces moyens et procédés.
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METAL VAPOR LAMPS ,,
The present invention relates to devices and means for operating metal vapor lamps and to the lamps resulting from the application of these devices and means.
Up to this day, in quartz and metal vapor lamps, mercury alone has been used for the operation of these lamps ,, Other metals (zinc, cadmium, etc.), in the form of Amalgams have also been used because the light given by their vapors has certain advantages over the light given by mercury.
In this regard, it has been observed that the lamps supplied by such amalgams whose
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filling, to remain liquid, must contain only, relatively small amounts of foreign metals compared to meroure, emit, practically, only, the spectrum of mercury and, only, very weakly, the spectrum 'of the other foreign metal or other amalgam metals. 'Due to the high vapor pressure of mercury relative to that of vapors of other metals, in the luminescent space of these lamps, mercury vapor is almost exclusively present.
From what precedes, we see, in the first place, that, in these lamps, oe is not the meroure, but the foreign metal, which it would be necessary to entrain in the formation of the light * According to the present invention, in For this purpose, one uses, for the composition of the amalgam, constituents which are sufficiently different from each other by their physical properties (boiling points, specific weights) so that these differences make it possible to carry out a separation of the constituents of the 'amalgamated in such a way that, at the points of the electrodes where the luminescent arc emerges, are, in the first line,
the constituents of the amalgam, the vapor of which is desired to obtain light. This separation of the elements can be done in various ways.
A practical method of carrying out this is based on the fact that, in a luminescent arc spurting out between two electrodes formed of mixtures of metals (alloys), the spectrum of the metal with the highest boiling point strongly predominates over the spectrum of the constituent constituent having the lowest boiling point if the condensate from the latter cannot flow back to the mass of metal at the electrodes.
Thus, it is observed, for example, with the usual commercial amalgam lamps that, when the lamp is switched on, the light emitted has the desired whiteness if
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another metal such as zinc or
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e cadmium, i.e. if the last-mentioned metals are represented in relatively large quantities compared to the mercury vapor in the lamp space
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oà .faillit 1-'aro 7.umineg "e; ot After quàl'ques Instaut" op The composition of the: Light emitted changes-, oependantl 01color changes from green to blue, as ± màmàire that 1 ' The light emission produced is then provided mainly by seawater vapor.
The reason for this phenomenon must be attributed to the fact that, at the time of ignition, the
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The constituents of the alloy vaporize at the electrodes at the surface thereof, depending on the ratio of the constituents forming the alloy. The constituent with a high boiling point (in the example chosen, zino or cadmium) oondenses, in fact, rapidly at the coldest points of the 'body' of the lamp and forms, in particular at the points of the walls which are farthest from the arc, 'a statement from Ce
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metplo The constituent of the alloy which has the lowest boiling point T.e (in Qaa pr, 6oent, therefore, mercury);
is condensed only into small. ' In addition, quantities of the oondensate formed remained in the state of a fluid aggregate mass and flowed dropwise to the surface of the electrodes.
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In the light tube, where the lamp is, therefore, in fact, mainly mercury vapor remains; on the other hand, the metal which is again vaporized at the surface of the electrodes is also essentially constituted by mercury.
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The invention described is avoided thanks to the present invention by the fact that the vapor formed by the constituent of the alloy which has a point of u: Llit3, ori f, aible is entrained outside the luminescent zone. and condensed in a chamber and the condensate is conducted into this chamber.
This chamber is therefore established in such a way
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that, p'ends, nt the operation of the lamp the constituents which are recüa3 .. '3.s,' no / are not swept in 'this lamp but are r, âmen, sj in ëe.ie a., seü7 .émént, $ apé extinction of the lamp parles, means pa, r, tiou23.e; rs to achieve sp do; La- '
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of course. The vapor foimÎ69, 'by the constituents at high points d' = ébtzl., 3.t3, condenses, au'dontr, a: Lra., U-tïTt- 'g, uexe does not remain da9, s'. '<è s: c: w de formation of 1.'ar'o' 1; flfInµéÙleur, luminescent kill or in part of r, e tutie established in the form of condensation at i3fÀUxj in eés, two oase e ' condensate, directly retains -la * m- & aae7, - of, s el'e.otrodes.
The, o drawings e3.; Ci3.nt'e given it as an example and which could not, in any: Clag6là., Imitate it 'the bearing of, at present. 3xveat.'ôn, morient cl.'v, ers'modes d-Iez6dutîoh de ampeo 6t ,, abllà '' 'oonf.ô'nSent'au p'rinoipe oii-dessua de laip a'xi, ëë qoil O = i ïia; of
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defined.
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The li g. shows, in qoupe, a shape lamp
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simple.
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The GE. 5 and 8 are concerned with the starters déoutioh do o, e: t l'amp'e, variants, in which the otiambr; oa. de, repair are: Cermèi; o ar relation to the chamber in iaquèll'e jta3 ... '3.t.'. act, by the organs of, closure
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specials.
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The j3.gs. 4, 6 e, t 6 show, in elevation: atéahe, el; $ vât3, ôn de, la, "o; e. And in µ1! Àn, a lamp established according to üri at1'baC ', e, mode, d '"e3.ècut.oris The 3.g. 'shown.,! s, o.iat3.quement, the lamp of Çflgpçe, has 4 to 6 "oominëe'ae, o a tilting device. of: head wàÉble, 1 '' '' ..,.
There Kig. 6 ente sohéaatically, a device, in which! the. 6ondenaat, "is brought back. Continuously âû réoip.en; p'o.'a3.âô - '-' -'---
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Finally, P go, 9 and 10 show a metal vapor lamp rotating around its axis.
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In these various figures, the manes, numbers of
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reference designate your manes Lead s.
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The methods and devices used will
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now be described in a more traditional way.
Fig. 1 shown, a luminescent tube having the shape of a; . this tube has been made perfectly etanoho with respect to the atniôiep, being sulîîr any method known it '6, and provided with branches of input of the current. In a fiàwe, the organs are indicated either oonatitués by, of the threads 6 and '7), in wolfremisoud6o in' the 'parts' 4' apîll aires and 5 of the verro used to constitute the coijo of the lamp.
The formation chamISra of 1 '; ar; ü' the scientist plant is linked by a 'âana2iaa'iori; ert2'aa7.e and directed' from the bottom up with 'the separation chamber J <.
The material constituting the electrodes 0 and 9 is' constituted by an alloy formed from constituents having various boiling points. If an arc is ignited between the poles of the electrode, the constituents of the alloy forming the electrodes condense in various parts of the device. The vapor generated by the constituents having a low boiling point is condensed in the cooler part of the apparatus, o, 4ost-â-d: A in the part which is farthest from the 'arc 1umâ.neoent and, consequently in the chamber 1 "as well as in the inclined part of the tub, e of communication' 0. '.
The vapor generated by the high boiling point is condensed in the air already in the luminescent tube and in the part v, er, t.da, the e of the tube in the oatîon 'Ôf
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and the condensate, supplied by, this vapor falls dripping drop
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on the éleâtrodea and The process and the device;
described
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thus allowing to achieve a separation of the constituents
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of mixing with the result that the tube .aaineacsnt 1 2 3 is filled, mainly, by the vapor of the high boiling point metal while the constituents at points
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of low boiling its found collected in the chamber 114 The separation of the alcohol is this advantage if the temperature of the part of the coHmunioation tube 100 acting as reflux condenser is suitable for the alloy
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corresponding,
where the constituents with a low boiling point are still there in the vapor state and that the constituent (s) at
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High boiling constituents are, on the contrary, liquefied. If this result is not achieved by the radiation of the steam, heating can be operated from the outside,
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The separation of the constituents is carried out particularly quickly and completely if the temperature drop between the reflux condenser and the
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separation est'bruôque-'o "1 is what takes place, in particular,
in the case where the cooling of the chamber 11 is produced artificially.
The volume of this chamber 11 can advantageously be established in such a way that it allows. collect
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the quantity of constituents with a low boiling point having to be condensed. When the separation chamber is filled, it is, by cola itself, closed with respect to the. chamber in which the luminescent arc emerges. Therefore, a new amount of the constituents cannot be further distilled; the load and pressure of the. lamp can be
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raised, then, at will.
Yatureliement, it is also possible to use several separation chambers ,,, these being able to be, in particular, established in such a way that the
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various constituents which must be separated from each polar plant reef, by distillation, can be collected
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separately. In addition., The large cooling surface achieved; the device may have more than;, due to the return of the condensate to the polar mass, the original proportions of the constituents forming this mass can be restored in each case.
The communication tube 10 existing between the luminescent tube and the chamber 11 is formed in the same manner.
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more favorable, j) through a capillary tube. By this arrangement, a dead space is avoided and the advantages which have been described
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in the preceding paragraph appear in a particular way.
Furthermore, it is obtained that the condensate collected in the separation chamber can be returned dropwise or slowly to the pole masses 8, 9, in one of the ways which will be described hereinafter and be
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perfectly 'mixed with' masses, One can; also9 provide the separation chamber with a special discharge bypass connected to the: Chamber in which the ^ arc emerges to bring back this condensate
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in this bedroom. In this case, the inlet pipe to the condensing chamber, as well as the outlet pipe of the separation chamber, is preferably provided with closing devices, for example valves.
In this case, the separation chamber may have
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appropriate dimensions - Depending on the embodiment of lamp shown pin 2, operating mode comprising a luminescent tube of a different ton from that of the tube of Fig 1, the formation chamber of the luminescent is closed to the outside at 13 and 14 'in the usual way and provided with conductors
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Eiaotrics 15 and 12 'for the flow and departure of the current A separation chamber 17, of suitable dimensions,} is connected with the formation chamber of the luminescent device
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by a curved pipe 18 dqarrî-ed and by a
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short flow line 19.
To obtain a large cooling surface, the upper part of the supply line 18 has a larger cross section than that of the part of this line which adjoins the luminescent arc forming chamber. In 'wheretre, it is inclined so that the metal which condenses in this part flows easily into the separation chamber 17. In the vertical branch of the pipe 18 and at the lower part 19 thereof is finds disposed a valve 20 which can close the communication existing between the arc forming chamber and the pipe 18.
The valve 20 consists of a quartz cylinder 21 in which. found enclosed in an iron core 22. This quartz plecia is movable in an enlarged part of this pipe 18. The movement of this quartz piece 21 can be obtained by means of a magnet moving along it. , a solenoid or in any other suitable manner. A similar device comprising a bulge 33, a valve 24 with an iron core 25 is disposed in the pipe 19 and allows to close the communication established by this tube '..32 between the separation chamber 17 and the chamber 12 for forming'. the luminescent arena.
The operation of this lamp is due first of all to the fact that, when the luminescent arc is ignited., The valve 21 is in its open position in its chamber 20 and the valve 24 is in its closed position in its chamber. its chamber 23. When the constituents of the alloy which do not have to be entrained for the emission of the light are separated by, distillation, out of the chamber 12 of formation of the luminescent arc and gathered in the separation chamber 17, the valve 31 is also closed.
During the period of normal operation, the steam lamp
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metal proper will therefore work in a simple way,
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that is, in the same way as the known metallic mercury langea. às 7.9, extinotîon of l9aa 'o luminescent, the valve is or, so that the condensate leaving the separation chamber ¯17 ,, is brought back into the lamp and mixes there with the metallic mass which stayed there.
In the lamp shown in Figo 3, the chamber of
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formation of the luminescent aroma has a shape analogous to that of the lamp of Fig. 19 all parts to 9 of this existing lamp also, a separate chamber 26 is connected to the arc forming chamber. luminescent by means of a vertical tube 27. A branch
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2à'oôndui ± from the lowest part of the tube 27 to a sweat oondenm. â9 established in the form of a coil and arranged aut = above the separating chamber 26.
A double seat valve is disposed in the tube 27 and) partly in the formation chamber of the luminescent artery 1 and in the chamber
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flépàra ± rioe'26a This double valve consists of an elongated cylinder 30 in quârtz and of an iron core 31 arranged at
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inside this cubic capacity it carries:, at its end the widened parts JS2 and 'àt5 qes parts are provided with spherical surfaces 34 and 35 which can be applied against the walls of corresponding shapes of the luminescent chamber 1 and of the chamber separator 26, which makes it possible to close or open the communication existing between
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the hambreylum3neseente 1 and the one or the other end of the separating chamber 26.
The lamp shown in Figs. 4 to 6 includes
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a particularly practiced dexévut3.on mode This lamp consists of a luminescent tube 'ë6? 37 I, has the shape of a U in the branches of which are the electrodes 59 and z0 constituted by 1 ', alloy used-Its conductors 4 and é2
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bring the current to these. electrodes.
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, "The chalftbre sêp'aratr3, oe e, st, here, established in the form of: a perry 'applatle which is disposed approximately perpendicular to the longitudinal direction of the luminéscexity chamber., Gomme can '; See it in Fig. 4, the bottom
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From this' ohkBb9e 0,, ëpa'ratrîo'e - 6st established in such a way that the highest point te 'of this bottom is at the crossing point .1!' e, t that the lowest point of this same bottom is at the free end of this chamber. This is necessary so that the metal which is di, atï7, .6 in the chamber
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separator during lamp operation and which is
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condenses in this chamber cannot flow back from it ... even into the chaib2, e in the form of aro.
The position of the lamp can be seen in g. 4 and, spé4, aleman.t .'a position of the ChSl1lbë'éParatrioe whose, illonà is in this'inolinée position from top to b; aé towards the free flexibility of this' Ohambrel is the function of 1 " apparatus.
, name it we see, in this os3.t.cn, the condmoat which was 9aÔemÉ1é â., n, has a room, 6partricé cannot return, from .u, ané5ê in the formation room of the luminescent "liaeât3.on de passage. 'so that this return can take place $' it: is iâ6, ceo.o ,, air, 6 that the lamp is swung from
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a few degrees in the d3.r'et3, one of the arrow 46, La.F3, g, 7 r,! er6seite ,, sohiaticuement a device, appropriate tilting. aÙ'foÍ1otiÓniJ.emntl of Úl1e lamp conforming to that represented in 1és figureé 4 â Ga fi - ..6J; u 'uri amount -47., a 15ojie magnetic À0 is d3.sposed with- an awl "49' Linked to a sink 50 'swiveling around pn axè51 për ,, by' o'6 "upright '47. Ge lever 50,.> Has a 'st. Ë2! r'-l, e'q1²: é; v is iàont6e the Lamp 16.
The magnetic coil è, etfmé ,, é datâ, is the circuit 6 of func .. iôzùlëm8n 'of the' lamp. ' 'Lor: s. 'of the â "fjermeture of the circuit of fonôtioinli ëùt from there 1, ani # éµ xâ¯'bob'3.xzë 8 and y', ax9iâtu: re 49
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come into action and act, so on the mobile crew
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6Ó, 5j, Sà and tilt the lamp 56 so that the separator chamber 44 assumes the position shown at 44 '.
This position corresponds to the position described with reference to FIG. 4, position in which any automatic return of the condensate to the luminescent arc forming chamber
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is impossible
In accordance with the present invention;) the separation of the constituents can be carried out not only as well as
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001 has been described previously using the diversity of their boiling points, but also the diversity of their specific weights, f, qésp In the case of large lamps!} Especially in low pressure lamps including the luninese tube is made of glass, we can use the following and positive procedure shown in Figo 9.
In an amalgam lamp of the kind as has been described above, the mercury vapor is conducted into a separating chamber 64
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If it is condensed, the condensate returns through one or more flow tubes to polar receptacles (or to polar receptacles). The return tubes emerge at the cold points of these rests, that is to say at the points polar vessels that are away from formation points
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of 1 "jar, µet oa the mercury collects The separation of the constituents of the amalgam is favored by the fact that the foreign metals have a specific gravity lower than the
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mercury and float on ôe.u3oim AFTER a short duration of fonot:
As a result of the lamp which is provided with the device described, on mercury or on amalgam, a layer of foreign metal is formed, the vapor of which is conducted mainly in the luminescent artery. Low pressure lamps operate according to this. prôoédé and!} as well as' that
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is shown only a'q'e'fi an electrode 6'oonstituue by the amalgam and with an electrode 57 in carbon'or
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wolfram, With the same result, we can also realize
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lamps having, at each of their poles, an electrode formed by the amalgam,
In this case, the mercury which is released in the state of
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steam in the polar vessels can be recun.l7., either in a common separating chamber or in separate chambers. If we use the first of the diapoaltione case, communication tubes' are arranged between the separating chamber and each of the containers)! polar;
each of these tubes is set up in such a way that the quantity of mercury which returns to each polar receptacle is equal to the quantity of mercury which has been vaporized. With the same
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As a result, nozzles could be arranged in the flow tubes, the cross section of these nozzles being determined in such a way that the equilibrium state described below is established.
In small lamps and * in particular, in the lamps known under the name of point lamps in which
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the distance between the poles, 0 y is to say the length of the luminescent arc is only a few
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miZ7.imètrds, the separation of the constituents of the amalgam can be carried out, only, based on the diversity of the specific weights * of these constituents, as it takes place in the devices of figures 9 and 10 where: The body of
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the lamp rotates around an axis which is arranged perpendicular to the direction of the luminescent arc, o 'est¯a., d3.re of the luminescent tube, axis which is, also, symmetrical by
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compared to polar containers.
Areo this arrangement, the heavy constituent of the amalgam, that is to say 1s mercury 58 is thrown by the Centrifugal force in the parts of these receptacles which are farthest from the axis of rotation, while the metal foreigner 50 is at
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even point of formation of the luminescent artery,
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Due to the fact that in the rotation of the body of the lampa, the metal is compressed by the centrifugal force in each container, in addition to the desired aeration of the elements of the amalgam, we have the additional advantage that the distance from the electrodes remains absolutely oonstanto and that consequently, there is no projection of metal or boiling.
Consequently, it becomes possible to use point lamps with two poles of merouro or amalgam or, in the case of alternating current, with three poles of mercury or amalgam.
Of course, the present invention encompasses, in addition to the lamps described above, the means @ described and implemented for their operation and the methods based on the use of these means and the lamps resulting from the implementation of these. means and processes.