BE411984A

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Description

" PERFECTIONNEMENTS A L'ECLAIRAGE PAR LUMINESCENCE
ENTRETENUE "
La présente invention est relative à la technique de l'éclairage au moyen de matières dont la luminescence est entretenue électriquement et par exemple, au moyen de courants de haute fréquence, sous tension élevée.

On utilise dans cette technique des lampes constituées par des ampoules de verre contenant un gaz raréfié jusqu'au vide cathodique et dont la face interne reçoit une couche de matière luminescente.

En maintenant dans 1'ampoule un courant haute fréquence sous tension élevée, on entretient la luminescence de la couche de matière.

La présente invention a pour objet des perfectionnements à la technique de cet éclairage.

Ces perfectionnements portent à la fois sur la fabrication des lampes et sur leur alimentation ou excitation, et leurs applications.

Ils concernent principalement les points suivants applicables séparément ou en combinaisons. a) L'application des matières phosphorescentes ou fluorescentes (notamment : sulfure de zinc, tungstate de calcium, sels d'uranyle, et autres employés seuls ou en mélanges) sur la face interne de l'ampoule qui constitue la lampe, et en totalité ou par zones, a lieu en mouillant cette face et en pulvérisant sur la zone mouillée la matière luminescente en poudre. b) Le liquide pour mouiller la face interne de l'ampoule est l'eau distillée. c) Le liquide pour mouiller la face interne de l'ampoule est une solution de chlorure de zinc (Zn Cl2).

d) Apres dessication de la poudre luminescente, l'ampoule est reliée à une source de vide et vidée le plus parfaitement possible tandis que la poudre est dégazée, soit par chauffage modéré, soit par excitation intense à haute fréquence, soit encore par ces deux moyens appliqués simultanément. e) Après vidage de l'ampoule, on introduit dans celle-ci un gaz rare tel que : hélium, Néon, Argon, Krypton ou Xénon, tandis qu'un courant haute fréquence et sous tension élevée est entretenu afin de régler, selon l'éclat de la

lampe, la pression du gaz rare introduit, cette pression étant généralement très inférieure à un millimètre de mercure.

La lampe est ensuite scellée et pourvue d'une douille conductrice qui constitue électrode-support. f) Les lampes sont constituées par des ampoules de verre sphériques avec une seule électrode ou culot de suspension. g) Pour supprimer les effluves localisés qui à la longue produisent la rupture de l'appendice qui reçoit le culot, celui-ci est pourvu à sa partie inférieure d'une embase qui régularise la répartition du champ électrique, favorise le refroidissement et peut éventuellement tenir lieu d'abat-jour. h) Le culot de métal de la lampe est fixé à l'appendice de l'ampoule de verre par adhérence directe d'un métal tel que le tungstène et à l'exclusion de tout ciment. i) L'électrode de la lampe est constituée par un culot de métal noyé dans l'épaisseur du verre de l'appendice de l'ampoule.

j) L'appendice de l'ampoule de verre est constitué par une.partie de quartz rapportée. k) Pour l'éclairage des routes par exemple, les lampes sont suspendues ou fixées à un fil conducteur alimenté en énergie haute fréquence sous haute tension, au moyen, de préférence, d'une génératrice tournante donnant une longueur d'onde d'au moins 6000 mètres afin de ne pas perturber les réceptions de T.S.F.

1) Pour l'éclairage intérieur, les fils qui supportent et alimentent les lampes affectent la forme d'antennes à fils multiples, parallèles, enventail ou autres, alimentées

par un générateur haute fréquence, sous tension élevée, ou une génératrice tournante, ou un poste à lampes d'émission, à éclateur ou à arc, l'accord étant réalisé au moyen de selfs ou de condensateurs. m) Les lampes sont alimentées par ondes ou oscillations de relaxation et notamment en utilisant les dynatrons, les arcs-chantants, les montages dits cristadynes ou à cristaux chantants.

n) Lorsque les lampes sont suspendues à un fil conducteur alimenté comme une antenne en énergie haute fréquence sous haute tension, le fil est enveloppé de manchons isolants, de préférence en quartz, isolantite ou matières de propriétés équivalentes, ces manchons pouvant constituer des entretoises mécaniques entre deux lampes adjacentes.

Les dessins annexés représentent à titre d'exemple seulement, des formes de réalisation des perfectionnements selon l'invention.

Les figures 1, 2 et 3 montrent des formes de réalisation de lampes selon l'invention.

La figure 4 est un schéma d'une installation d'éclairage sur route.

Les figures 5 à 10 sont relatives à des schémas de montage des lampes selon l'invention.

Les lampes selon l'invention sont constituées par une ampoule de verre ou matière équivalente, de forme généralement sphérique avec un appendice tubulaire qui permet :
1 ) Le mouillage de la surface interne de l'ampoule, soit par l'eau distillée, soit par une solution aqueuse de Zn ci?- , et sur la totalité ou sur certaines zones seulement de cette surface.

2 ) La projection, à l'aérographe par exemple, des

matières luminescentes, telles que celles indiquées plus haut, réduites en poudres fines, sur les surfaces mouillées où elles adhèrent définitivement après dessication.

3 ) Le vidage de l'ampoule et l'introduction d'un gaz rare dont la pression est déterminée par l'éclat des zones luminescentes lorsque la lampe est placée dans un champ d'énergie haute fréquence à tension élevée.

En ce qui concerne l'introduction, d'ailleurs facultative, de gaz rares dans l'ampoule, il importe de remarquer que ces gaz n'interviennent pas pour produire une lumière utile, comme c'est le cas pour les tubes d'éclairage (lampes au Néon par exemple). Ils favorisent simplement l'apparition et l'entretien des phénomènes d'excitation des matières dont la luminescence constitue la seule source de lumière.

Comme montré par la figure 1, l'ampoule étant scellée comme dans la technique des lampes à incandescence, l'appendice 2 est coiffé d'un culot de métal scellé au ciment spécial et qui constitue électrode et moyen de fixation sur le fil d'alimentation. Dans l'exemple de la figure 1, le culot qui, par ailleurs, doit être dépourvu d'aspérités susceptibles de produire des pertes de l'énergie haute fréquence, comporte un crochet 4 de suspension au fil d'alimentation 5.

D'autres moyens de fixation, à douille par exemple, peuvent évidemment être prévus,
La matière dont la luminescence entretenue produit la lumière est pratiquement d'une durée indéfinie et l'usure des lampes tient à la détérioration de l'ampoule en elle-même, 0'est ainsi que, dans la réalisation de la figure 1, on peut constater, au bout d'un certain temps, des ruptures de l'ampoule en 2a , Cette rupture paraît:être le fait d'effluves

localisés qui produisent un échauffement local du Verre.

Pour y remédier, on peut recourir à la réalisation de la figure 2, dans laquelle le culot 3 comporte à sa partie inférieure une embase 3c dont la périphérie comporte un rebord arrondi 3a afin d'éviter les pertes d'énergie électrique dans l'atmosphère. Un arrondi étant aussi prévu en 3b et distant du col de l'appendice 2a, on supprime ainsi des effluves localisés, en même temps qu'on obtient : - Une répartition plus régulière du champ électrique qui produit et entretient la luminescence.

- Un refroidissement du culot qui présente ainsi une grande surface de contact avec l'atmosphère.

La partie supérieure de l'embase 3 étant noircie et sa face inférieure polie, on réalise un abat-jour.

En vue de supprimer le ciment qui assure l'adhérence du culot 3 au verre de l'appendice 2 et qui n'étant jamais ni un isolant, ni un conducteur parfait, présente des inconvénients, on peut recourir à la disposition de la figure 3, dans laquelle le métal du culot 3 est noyé dans le verre de l'appendice 2 et de l'ampoule 1. On peut aussi tirer parti des métaux qui, comme le tungstène par exemple, adhèrent au verre, et peuvent constituer avec celui-ci une véritable soudure. La surface interne du culot 3 est revêtue de tungstène qui, au contact du verre, est soudé à celui-ci.

Pour permettre à l'appendice 2 de résister aux effets de la température, on peut l'établir en quartz et le souder, par les procédés connus, au verre qui constitue l'ampoule proprement dite.

Si l'on veut pour des raisons de construction recourir au scellement du culot par ciment, on peut employer le ciment ci-après qui se comporte comme un diélectrique à faibles

pertes en haute fréquence. Il est constitué par un alliage de soufre et de paraffine et par exemple à 75 parties de soufre et 25 parties de paraffine à haut point de fusion. Pour les lampes à électrodes internes, il suffit d'utiliser un ciment au plâtre avec un faible pourcentage de litharge.

Les lampes selon l'invention peuvent être utilisées pour l'éclairage des routes. Dans l'installation schématisée à la figure 4, des fils 6 sont supportés par l'intermédiaire de chaînes isolantes 7, par des poteaux 8 espacés le long d'une route et reliés, à une extrémité, au secondaire 9 d'un transformateur de Tesla dont le primaire 10 est alimenté par un alternateur 11 haute fréquence et à tension élevée donnant par exemple, une longueur d'onde de 10 kilomètres, le secondaire étant parfaitement accordé. Les lampes 12 sont fixées aux fils 6, à tout écartement désiré et donnent, au prix d'une .consommation d'énergie réduite, une lumière diffuse très agréable à l'oeil.

Les champs électriques qui entretiennent la luminescence sont obtenus par ondes amorties ou par ondes entretenues.

Les ondes amorties ont l'avantage, en ce qui concerne l'excitation des lampes du genre ci-dessus, de donner lieu à des pointes de tension élevées qui permettent l'utilisation d'un potentiel moyen relativement réduit. Par contre, les fluctuations dues à la nature même du courant qui n'est pas sinusoïdal, donnent lieu à des irrégularités dans la luminescence.

Avec les ondes entretenues, on obtient une excitation régulière mais par contre, l'absence de pointes de tension impose un potentiel moyen d'alimentation plus élevé.

Dans le but de tirer parti des avantages de chacun

des modes d'alimentation ci-dessus, sans en subir les inconvénients, l'invention concerne l'application nouvelle, à l'alimentation des lampes du genre indiqué, des ondes ou oscillations de relaxation. Ces ondes présentent des pointes de tension et une régularité comparable à celle des ondes entretenues, et, en tout cas, suffisante pour ne pas donner lieu à des fluctuations perceptibles à l'oeil.

L'invention comprend dans son cadre tous les moyens générateurs propres à la production de ces ondes de relaxation et notamment les suivants : - Les Dynatrons.

- Les Arcs-chantants.

- Les montages dits Cristadynes, c'est-à-dire les cristaux chantants tels que la Zincite.

En ce qui concerne ces derniers moyens, l'invention concerne en propre l'application nouvelle de la marcassite dont on n'a pas encore, à la connaissance de la Demanderesse, utilisé les propriétés dans les montages cristadynes.

La figure 5 montre un générateur pour la production d'oscillations de relaxation. Ce générateur est constitué par une lampe à deux électrodes internes 14 et 15 reliées au circuit 16 d'une source haute fréquence à tension élevée et sur lesquelles est monté en dérivation un condensateur 17.

La figure 6 montre un montage en feeders pour l'alimentation de lampes 19. Celles-ci sont du type à crochet de suspension décrit plus haut. Elles sont suspendues aux fils des feeders 18 et en contact électrique avec ceuxci par le crochet relié à leur électrode.

Dans le montage de la figure 7, les lampes 19 sont interposées entre les feeders 18, par deux crochets 20

ou moyens de fixation à contacts convenables et reliés aux électrodes des lampes.

En figure 8, un fil d'antenne ou feeder 18a est enveloppé de manchons de quartz, isolantite, ou autres 21 qui servent d'entretoises mécaniques entre deux lampes adjacentes 19 accrochées au fil comme les lampes 19 de la figure 6. On réduit ainsi comme expliqué plus haut, les pertes d'énergie pour les fils.

En figure 9, les lampes 19 sont accrochées extérieurement aux manchons isolants 21 de la figure 8, soit par leur crochet de suspension, soit et de préférence, par une douille conductrice 22 afin de réaliser des condensateurs qui permettent de mieux définir l'antenne ou fil 18.

En figure 10, le montage représenté évite un coefficient d'amortissement exagéré du circuit antenne. A une certaine distance du fil d'alimentation, ou du feeder 18 est placé un fil 23 qui lui est parallèle et auquel sont suspendues les lampes 19. Le fil 23 est isolé à ses extrémités, ou bien monté en antenne accordée sur l'onde de l'antenne constituée par le fil d'alimentation 18. Cet accord peut être obtenu soit par la longueur d'onde propre du fil 18, soit en montant celui-ci sur un circuit fermé comprenant une capacité et une self d'accord, soit encore en le reliant à la terre, à travers une self et une capacité.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS 1. Perfectionnements aux lampes à matièresluminescentes entretenues par des champs électriques haute fréquence, caractérisés en ce que l'application des matières phosphorescentes ou fluorescentes (notamment : sulfure de zinc, tungstate <Desc/Clms Page number 10> de calcium, sels d'uranyle, et autres employés seuls ou en mélanges) sur la face interne de l'ampoule qui constitue la lampe, et en totalité ou par zones, a lieu en mouillant cette face et en pulvérisant sur la zone mouillée la matière luminescente en poudre.

2. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues d'après la revendication 1, caractérisés en ce que le liquide pour mouiller la face interne de l'ampoule est l'eau distillée.

3. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues d'après la revendication 1, caractérisés en ce que le liquide pour mouiller la face interne de l'am- poule est une solution de chlorure de zinc ( Zn 012).

4. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues d'après la revendication 1, caractérisés en ce que, après dessication de la poudre luminescente, l'ampoule est reliée à une source de vide et vidée le plus parfaitement possible tandis que la poudre est dégazée, soit par chauffage modéré, soit par excitation intense à haute fréquence, soit encore par ces deux moyens appliqués simultanément.

5. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues d'après la revendication 1, caractérisés en ce que, après vidage de l'ampoule, on introduit dans celleci un gaz rare tel que : hélium, Néon, Argon, Krypton ou Xénon, tandis qu'un courant haute fréquence et sous tension élevée est entretenu afin de régler, selon l'éclat de la lampe, la pression du gaz rare introduit, cette pression étant généralement très inférieure à un millimètre de mercure. La lampe est ensuite scellée et pourvue d'une douille conductrice qui constitue électrode-support. <Desc/Clms Page number 11>

6. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, caractérisés en ce que les lampes sont constituées par des ampoules de verre sphériques avec une seule électrode ou culot de suspension.

7. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, d'après la revendication 6, caractérisés en ce que le culot de suspension comporte une embase inférieure qui régularise la répartition du champ électrique, favorise le refroidissement et peut éventuellement tenir lieu d'abatjour.

8. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues d'après la revendication 6, caractérisés en ce que le culot de métal de la lampe est fixé à l'appendice de l'ampoule de verre par un ciment constitué par un alliage de soufre et de paraffine et par exemple à 75 parties de soufre et 25 parties de paraffine à haut point de fusion.

9. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues d'après la revendication 6, caractérisés en ce que l'électrode ou culot métallique de la lampe est noyé dans l'épaisseur du verre .

10. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues d'après la revendication 6, caractérisés en ce que l'appendice de la lampe qui reçoit l'électrode est en quartz soudé au verre qui constitue l'ampoule.

11 . Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues d'après la revendication 6, caractérisés en ce que le culot de la lampe est fixé à l'appendice de l'ampoule de verre par adhérence directe d'un métal tel que le tungstène et à l'exclusion de tout ciment. <Desc/Clms Page number 12>

12. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, caractérisés en ce que les lampes sont suspendues ou fixées à un fil conducteur alimenté en énergie haute fréquence sous haute tension, au moyen, de préférence, d'une génératrice tournante donnant une longueur d'onde d'au moins 6000 mètres afin de ne pas perturber les réceptions de T.S.F.

13. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, caractérisés en ce que, pour l'éclairage intérieur, les fils qui supportent et alimentent les lampes affectent la forme d'antennes à fils multiples, parallèles, en éventail ou autres, alimentées par un générateur haute fréquence, sous tension élevée, ou une génératrice tournante, ou un poste à lampes d'émission, à éclateur ou à arc, l'accord étant réalisé au moyen de selfs ou de condensateurs.

14. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, caractérisés en ce que les lampes sont alimentées par -.ondes ou oscillations de relaxation.

15. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, d'après la revendication 14, caractérisés en ce que les ondes de relaxation sont produites par des Dynatrons, des Arcs Chantants, des montages crystadynes ou à cristaux chantants tels que la Zincite.

16. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, d'après la revendication 15, caractérisés en ce qu'on utilise, comme cristal chantant le marcassite.

17. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, d'après la revendication 16, caractérisés en ce que les ondes de relaxation sont produites par un générateur constitué par une lampe du type indiqué plus haut, mais pourvue de deux électrodes reliées à une source haute <Desc/Clms Page number 13> fréquence sous tension élevée, et sur lesquelles est monté un condensateur en dérivation.

18. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, caractérisés en ce que les fils d'alimentation sont constitués par des feeders.

19. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, caractérisés en ce que pour mieux définir l'antenne (fil suivant 12 ou feeder) les lampes sont suspendues aux manchons isolants par une douille conductrice qui entoure les dits manchons de façon à faire apparaftre des effets de condensateur.

20. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, caractérisés en ce que des lampes à deux culots sont interposées entre deux fils ou feeders.

21. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, caractérisés en ce que, pour éviter un coefficient d'amortissement exagé du o'ircuit antenne, les lampes sont suspendues à un fil conducteur distant de l'antenne ou du feeder et parallèle à celui-ci et qui peut être isolé à ses deux extrémités d'ancrage, ou mis à la terre.

22. Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues, caractérisés en ce que le fil indépendant, suivant la revendication 21, peut être monté en antenne accordée sur le fil d'antenne ou feeder d'alimentation, soit par sa longueur d'onde propre, soit par montage en circuit fermé comportant une self et une capacité appropriées, soit en le mettant à la terre à tfavers une self et une capacité. <Desc/Clms Page number 14>

RESUME .- Perfectionnements aux lampes à matières luminescentes entretenues par des champs électriques haute fréquence, caractérisés en ce que l'application des matières phosphorescentes ou fluorescentes (notamment : sulfure de zinc, tungstate de calcium, sels d'uranyle, et autres employés seuls ou en mélanges) sur la face interne de l'ampoule qui constitue la lampe, et en totalité ou par zones, a lieu en mouillant cette face et en pulvérisant sur la zone mouillée la matière luminescente en poudre.