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Dispositif comportant au moins deux tubes à décharges à atmos- phère gazeuse montés en parallèle.
Il est connu de munir d'électrodes à incandescence un tube à décharges à atmosphère gazeuse, savoir en l'espèce non seulement un tube rempli d'un ou de plusieurs gaz¯mais aussi des tubes remplis de vapeur ou de gaz et de vapeur, et de relier ces électrodes à incandescence à l'enroulement secondaire d'un transformateur dont l'enroulement primaire est monté en série avec le tube lui-même. Le dernier enroule- ment sert d'impédance de stabilisation pour le tube à dé- charges et constitue en même temps l'enroulement primaire du transformateur qui fournit le courant de chauffage pour @
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les électrodes à incandescence.
Dans ce dispositif connu il ne circule pas de courant dans l'enroulement primaire du transformateur lors de l'amorçage du tube où aucune déchar- ge ne jaillit encore dans le tube, de sorte qu'il n'est pas produit non plus de tension dans le secondaire et les élec- trodes à incandescence ne reçoivent pas de courant de chauf- fage. L'amorçage de la décharge se fait alors entre des électrodes qui sont froides au début. On sait que dans ce cas la tension nécessaire pour l'amorçage est plus élevée que dans le cas où l'on porte les électrodes à incandescence à une température élevée déjà avant l'amorçage de la décharge, d'où le fait que pour une tension d'alimentation donnée on ne peut amorcer, à l'aide de cette tension; qu'un tube à décharges de faible longueur.
Pour cette raison on a proposé de mettre en court- circuit le trajet de décharge lors de l'amorçage, de sorte que même sans qu'un courant traverse le tube à décharges l'enroulement primaire du transformateur est traversé par du courant et, partant, du courant de chauffage est amené aux électrodes. Pour la mise en court-circuit du tube à décharges il faut un interrupteur qui doit être fermé et ouvert soit automatiquement soit à la main. Cela implique une complication du dispositif et de son fonctionnement, notamment si le dispositif comprend plusieurs tubes, chaque tube étant alors muni d'un interrupteur de court-circuit.
La présente invention est relative à un dispositif comportant au moins deux tubes à décharges à atmosphère ga- zeuse montés en parallèle, dont au moins un tube comprend au moins une électrode à incandescence chauffée par un courant de chauffage, et elle a pour but d'effectuer le
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. chauffage de l'électrode ou des électrodes, avant l'amorçage de la décharge, d'une autre manière avantageuse pour éviter les inconvénients précités.
Conformément à la présente invention l'électrode à incandescence d'un tube qui doit être chauffée au moyen d'un courant de chauffage, ou l'élément de chauffage pour cette électrode, sont reliés à l'enroulement secondaire d'un transformateur dont l'enroulement primaire est connecté en série avec un autre tube à décharges. Lorsque le dernier tube a été amorcé un courant est induit dans l'enroulement secondaire de ce transformateur, courant qui porte à une tem- pérature élevée l'électrode à incandescence du premier tube, avant l'amorçage de ce tube, et facilite donc l'amorçage de ce .tube sans qu'il soit nécessaire de le munir d'un inter- rupteur mettant en court-circuit le trajet de décharge.
Dans le cas où le dispositif comporte plus de deux tubes à décharges les électrodes de tous les tubes qui doi- vent être chauffées au moyen d'un courant de chauffage- peu- vent être reliées, une seule excepté, aux enroulements se- condaires d'un transformateur, dont le primaire est connecté en série avec le tube restant. On peut aussi utiliser plu- sieurs transformateurs dont les enroulements primaires sont connectés en série les uns avec les autres et avec ce tube restant. L'amorçage du dernier tube a donc pour effet de chauffer les électrodes et, partant, d'amorcer les autres tubes.
De préférence, on n'accouplera pas plus d'un tube au tube à décharges qui s'amorce le premier, et on reliera l'électrode à incandescence du nième tube à chauffer au moyen d'un courant de chauffage ou l'élément de chauffage de cette électrode à incandescence, à l'enroulement secon-
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daire du transformateur, dont l'enroulement primaire est connecté en série avec le (n-1)ième tube. Après amorçage du premier tube de ce dispositif l'électrode à incandescence du deuxième tube est chauffée de sorte que ce dernier peut s'amorcer, puis l'électrode à incandescence du troisième tube est chauffée et il s'amorce, ce qui se répète jusqu'à ce que tous les tubes aient été amorcés.
Dans le cas où les tubes à décharges comportent plus d'une électrode à incandescence il est généralement désirable de relier toutes les électrodes à incandescence aux enroulements secondaires des transformateurs. Toutefois, il suffit déjà souvent de chauffer une seule électrode à incandescence de chaque tube au moyen d'un courant de chauffa- ge distinct, les autres électrodes à incandescence pouvant alors être portées à une température élevée au moyen de la décharge.'
Il va sans dire que les électrodes à chauffer par un courant de chauffage distinct peuvent aussi être con- struites comme des électrodes à chauffage indirect et que les éléments de chauffage pour ces électrodes peuvent être reliés aux enroulements secondaires des transformateurs, de sorte que les courants de chauffage traversent ces éléments de chauffage.
Tous les tubes à décharges différents du dispositif faisant l'objet de la présente invention peuvent être du même genre. Toutefois, cela n'est pas toujours nécessaire; l'invention s'applique aussi à un dispositif comportant des tubes à décharges de genre différents, par exemple dans les installations destinées à l'émission de lumière mixte, qui comportent des tubes à décharges émettant de la lumière de différentes couleurs. Il est connu, par exemple, de mélanger
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la lumière de tubes à décharges à vapeur de mercure avec la lumière de tubes à décharges remplis exclusivement de néon. Dans ces dispositifs on monte généralement les diffé- rents tubes dans une douille commune.
Ces installations convier nent particulièrement bien pour l'application de l'invention, d'autant plus parce que les tubes à décharges sont très rapprochés les uns des autres dans ces dispositifs.
Il est particulièrement avantageux qu'au moins un des tubes à décharges connectés en série avec un en- roulement primaire du transformateur, soit un tube à déchar- ges à vapeur métallique sous pression élevée. En fait un tube de ce genre présente peu après l'amorçage un courant de décharge'qui est plus fort qu'au cours du fonctionnement normal. Ce courant plus fort qui traverse aussi l'enroule- ment primaire du transformateur induit dans l'enroulement secondaire un courant de chauffage amplifié pour l'électro- de du tube suivant encore à amorcer. Un fort chauffage de cette électrode convient justement bien dans çette phase, parce qu'il facilite l'amorçage.
Après l'amorçage l'électrode est également chauffée en partie par la décharge, de sorte qu'au cours du fonctionnement normal on peut réduire le courant de chauffage, ce qui s'effectue automatiquement si le tube à décharge précédent possède une décharge à vapeur métallique 'sous pression élevée.
Dans le montage précité il faut prendre soin que le premier tube s'amorce facilement, parce que l'amorçage des autres tubes en dépend.
On peut assurer un amorçage absolument sûr de ce tube de la manière bien connue, et le munir d'électrodes à incandescence chauffées exclusivement par la décharge. Afin d'assurer un bon amorçage avec la tension disponible on peut donner au tube à amorcer le premier, dans le cas où tous les
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tubes sont du même genre, une longueur inférieure à celle des tubes qui comportent des électrodes à incandescence chauffées par un courant de chauffage distinct. On peut aussi relier les électrodes à incandescence du premier tube à un transformateur qui fournit le courant de chauffage et reste en circuit au cours du fonctionnement normal. Après l'amorçage on peut aussi mettre hors circuit ce transforma- teur débitant le courant de chauffage et chauffer ensuite les électrodes à incandescence exclusivement au moyen de la décharge.
Une manière particulièrement avantageuse et connue en soi de faciliter l'amorçage du premier tube consiste à munir ce tube d'une électrode à incandescence qui est reliée elle-même, ou bien son élément de chauffage, à la source de courant d'alimentation avec interposition d'un condensateur.
Le courant traversant le condensateur chauffe alors l'électro- de à incandescence, ce qui facilite l'amorçage du tube, et il compense à la fois entièrement ou partiellement le retard du courant de décharge.
Il est avantageux de dimensionner le condensateur de telle façon que le courant de chauffage pour l'électrode, qui traverse le condensateur, soit supérieur au courant né- cessaire pour la compensation du retard du courant du pre- mier tube à décharges, de sorte que le retard du courant du tube suivant ou des tubes suivants est aussi compensé entiè- rement ou partiellement. Ce courant de chauffage augmenté est souvent très avantageux pour le calibrage de l'électrode à incandescence à chauffer par ce courant.
Le courant de chauffage augmenté peut être utilisé non seulement pour le chauffage d'une électrode à incandes- cence du tube à amorcer le premier, mais aussi pour le chauf- fage d'une électrode à incandescence d'un ou de plusieurs
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tubes suivants; à cet effet on intercale la dernière élec- trode à incandescence, ou son élément de chauffage dans le circuit constitué par le condensateur et l'électrode à in- candescence (ou son élément de chauffage) du tube à amorcer le premier.
Un des avantages du dispositif conforme à l'inven- tion consiste en ce que les électrodes à incandescence alimen- tées à partir d'un transformateur, dont l'enroulement primai- re est connecté en série avec un tube précédent, sont portées à une température élevée sans qu'il se produise une perte de tension dans l'impédance de stabilisation du tube à amorcer, de sorte que la tension d'alimentation entière est disponible pour l'amorçage.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé donné à titre d'exemple.
Les figs. 1 à 5 représentent schématiquement cinq modes d'exécution de l'invention.
Sur la fig. 1, 1 et 2 sont deux tubes à décharges destinés à l'émission de lumière et munis d'une atmosphère gazeuse, par exemple du néon, sous une pression de quelques millimètres.
Les tubes peuvent aussi contenir de la vapeur métallique telle que la vapeur de mercure. Le tube 1 comporte deux électrodes à incandescence 3 et 4 qui peuvent être munies de matières à forte émission d'électrons et sont chauffées exclusivement par la décharge. Le tube 1 est relié, avec interposition de l'enroulement primaire 5 du transformateur, à la source à courant alternatif 6 qui peut avoir, par exemple, une tension de 220 volts. L'enroulement 5 constitue l'impédance de stabilisation du tube à décharge 1. A l'enroulement 5 est couplé l'enroulement secondaire 7 auquel est reliée l'électro- de à incandescence 8 du tube à décharges 2.
L'électrode à incan- descence 9 de ce tube n'est pas chauffée par un courant de @
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chauffage distinct mais exclusivement par la décharge et est reliée, par l'intermédiaire de la bobine à réactance 10, à l'un des pôles de la source à courant alternatif 6. L'autre pôle de cette source à courant alternatif est relié à l'élec- trode à incandescence 8 par l'intermédiaire du conducteur 11.
Le tube à décharges 1 a une longueur telle que ce tube s'amorce sans qu'il soit nécessaire de porter d'avance les électrodes 3 et 4 à une température élevée. Après l'amor- çage du tube 1 l'enroulement 5 est traversé par un courant qui induit dans l'enroulement secondaire 7 le courant de chauf- fage pour l'électrode à incandescence 8 ce qui a pour effet de la porter à une température élevée. uela facilite l'amorçage du tube à décharges 2, amorçage qui s'effectue donc après l'amorçage du tube 1. On peut faciliter encore l'amorçage du tube 1 en disposant sur la paroi extérieure du tube une élec- trode auxiliaire mise à la terre.
Dans le cas où le tube 1 est un tube à décharges à vapeur métallique sous pression élevée, par exemple une lampe à vapeur de mercure sous pression élevée, l'enroulement 5, peu après l'amorçage du tube 1 est traversé par un courant beaucoup plus fort que dans le cas où la décharge dans le tube 1 a atteint son état final. Ce courant plus fort provoque un courant de chauffage de l'électrode 8 qui est plus fort au début ce qui favorise grandement l'amorçage du tube 2, par exemple un tube au néon. On peut monter les tubes 1 et 2 dans une douille à lumière mixte.
Le dispositif montré sur la fig. 2 diffère de celui représenté sur la fig.l en ce que les électrodes à incandes- cence 3 et 4 du tube à décharge 1 sont chauffées par un çou- rant de chauffage distinct. A cet effet ces électrodes sont reliées aux enroulements secondaires 12 et 13 d'un transfor-
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mateur de chauffage, dont l'enroulement primaire 14 est relié à la source de courant alternatif 6 avec interposition de l'interrupteur 15.. De plus on a couplé à l'enroulement 5 du transformateur deux enroulements secondaires, savoir les en- roulements 7 et 7' qui débitent le courant de chauffage pour les électrodes à incandescence 9 et 8, de sorte que dans ce cas les deux électrodes peuvent être portées à une tempéra- ture élevée avant l'amorçage du tube ,2.
Quand on fait fonctionner ce dispositif on ferme l'interrupteur 15 ce qui a pour effet de chauffer les élec- trodes à incandescence 3 et 4. Après amorçage du tube 1 les enroulements 7 et 7' sont excités et les électrodes à incan- descence 8 et 9 sont chauffées ce qui a pour effet d'amorcer aussi le tube .2.
Le dispositif représenté sur la fig. 3 comprend quatre tubes 1, 2, 16 et 17. Dans ce cas l'impédance de sta- bilisation du tube à décharges 2 constitue l'enroulement pri- maire 18 du transformateur, dont les enroulements secondaires
19 et 19' chauffent.les électrodes à incandescence 21 et 20 du tube à décharges 16. De même, l'impédance de stabilisation
22 du tube 16 constitue l'enroulement primaire d'un transfor- mateur à enroulements secondaires 23 et 23' qui débitent le courant de chauffage pour les électrodes 25 et 24 du tube 17.
L'impédance de stabilisation de ce tube est désignée par 26.
Dans le dispositif représenté sur la fig. 3 les élec- trodes du tube 2, après amorçage du tube 1, sont portées à une température élevée et le tube 2 s'amorce. L'excitation des enroulements 19 et 19' provoque l'amorçage du tube 16 après quoi le tube 17 est amorcé d'une manière analogue.
Eventuellement on peut monter en parallèle avec chaque trajet de décharge des tubes 1, 2 et 16 un conducteur de branchement muni d'un élément qui ne laisse passer norma-
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lement pas ou presque pas de courant, mais qui devient conducteur de l'électricité avec quelque retard si le tube à décharges correspondant ne s'amorce pas, par exemple dans le cas de défectuosités de ce tube. De cette manière on évite que dans le cas où l'un des tubes fait défaut les tu- bes suivants ne puissent pas non plus s'amorcer. Il va sans dire que le conducteur de branchement précité doit conser- ver une résistance suffisante pour maintenir l'intensité de courant au-dessous de la valeur maximum admissible.
Dans le dispositif montré sur la fig. 4 l'électro- de à incandescence 3 du tube 1 est reliée à la source de courant 6 avec interposition du condensateur 27, de sorte que cette électrode 3 est chauffée par le courant qui tra- verse le circuit ainsi formé. En outre, le condensateur 27 assure une'compensation entière ou partielle du retard de courant provoqué par l'impédance de stabilisation inductive 5. Le condensateur 27 peut même avoir une valeur telle que le retard provoqué par la selfinduction 10 du tube 2 soit également compensé entièrement ou partiellement.
L'électrode à incandescence 4 du tube à décharges 1 est reliée à la partie 28 de l'enroulement 5 de sorte qu'a- près amorçage du tube à décharges du courant de chauffage peut aussi être amené à l'électrode à incandescence 4.
Dans le dispositif représenté sur la fig. 5 le courant que laisse passer le condensateur 27 traverse non seulement l'électrode à incandescence 3 du tube 1, mais aussi l'électrode à incandescence 9 montée en série avec l'électrode 3 et le condensateur 27. Par conséquent, l'électrode 9 du tube 2 est également chauffée par le courant destiné à com- penser le retard.
Dans ce dispositif l'impédance de stabilisation 10 du tube 2 n'est pas montée entre l'électrode 9 et la source
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de courant d'alimentation, mais entre l'électrode 8 et cette source de courant.