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Objet en matière translucide, et procédé pour sa fabrication.
L'invention concerne une lampe à incandescence dont l'am- poule en verre est recouverte intérieurement d'une couche diffuseu- se, constituée par de petites particules de bioxyde de silicium, comme décrit dans le brevet principal No.480.372.
Il est d'usage d'entourer le filament d'une lampe à incan- descence d'une atmosphère gazeuse afin d'entraver la vaporisation du métal et de prolonger la vie de la lampe. Cette disposition pré- sente cependant un inconvénient: l'évacuation de la chaleur du fi- lament entraine des pertes d'énergie.
Comme gaz de remplissage, on utilise en général des gaz inertes, tels que l'argon, le crypton et le xénon ou des mélanges de ces gaz. Il était d'usage d'ajouter à ces mélanges une assez grande quantité d'azote (par exemple 12% en volume) de manière à assurer au gaz une résistance à la disruption suffisamment élevée pour qu'il ne se produise pas d'arc, par exemple entre les extrémités du fila- .ment ou bien entre d'autres parties de ce filament.
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Bien que l'azote ait une résistance à la disruption plus élevée que celle des gaz inertes, il présente un inconvénient: sa conduction thermique est plus grande, ce qui entraîne une diminu- tion du rendement de la lampe.
L'invention est basée entre autres sur l'idée que la cou- che diffuseuse, constituée par de petites particules de bioxyde de silicium, permet d'augmenter la température de régime du filament sans que, toutes autres conditions étant égales d'ailleurs, le ris- que d'amorçage d'arcs augmente. De ce fait, le rendement de la lampe augmente. Ceci pourrait s'expliquer comme suit : le bioxyde de silicium qui constitue la couche interne exerce sur le gaz de rem- plissage un effet purificateur et fixe toutes les impuretés, par exemple les particules d'hydroxyde ou de carbonate de sodium ou de potassium qui existent toujours dans les ampoules en verre à ba- se de chaux; en l'absence de ce bioxyde, ces particules peuvent se détacher facilement de l'ampoule et amorcer un arc.
Suivant l'invention, le remplissage gazeux d'une lampe à incandescence contient, en volume, au moins 95 % d'un ou de plusie- gaz rares à poids atomique supérieur à 39, tels que l'argon, le cryp- ton et/ou le xénon, de préférence même plus de 98 %.
Dans une forme d'exécution avantageuse de l'invention, le gaz de remplissage contient au moins 98 % d'argon et 2 % d'azote.
La pression du gaz de remplissage ne doit pas être plus élevée que celle utilisée jusqu'à présent, c'est-à-dire qu'elle ne doit pas dépasser la pression atmosphérique.
Les détails suivants faciliteront la compréhension de 1' invention.
Dans les mêmes conditions d'utilisation, l'azote pur a une résistance à la disruption égale au double de celle de l'argon pur.
Un mélange de 90 % d'argon et de 10 % d'azote a une résistance à la disruption quatre fois plus élevée que celle de l'argon pur.
C'est pourquoi le gaz de remplissage d'une lampe à incandescence de @
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100 W du type commercial contient en volume 88 % d'argon et 12 % d'azote. Même dans le cas d'une manipulation très rude, ces lampes donnent toute sécurité en ce qui concerne l'établissement d'un arc.
La même sécurité, même une sécurité plus grande encore, s'obtient avec une lampe dont l'ampoule est recouverte intérieure- ment d'une couche diffuseuse.-;constituée par de minces particules de bioxyde de silicium lorsque le gaz de remplissage est constitué par 98 % d'argon et 2 % d'azote.
L'amélioration obtenue est illustrée par un essai effec- tué sur 57 lampes dépolies intérieurement de la manière usuelle par morsure et remplies d'un mélange de 98 % d'argon et de 2 % d'azote. Dans les conditions correspondant à la manipulation rude, le tiers de ces lampes étaient sujettes à disruption. Les mêmes lampes, munies d'une couche comportant des particules de silicium, n'étaient nullement sujettes à disruption. Dans la mise en oeuvre de l'invention, la pression du gaz de remplissage n'exerce aucune influence critique; on peut donc utiliser toutes les pressions usu- elles tant supérieures qu'inférieures à 1 atmosphère. La pression du gaz peut être par exemple de 600 mm à l'état froid, la pression augmentant alors en régime jusqu'à 1 atmosphère (760 mm).
Il n'est donc pas nécessaire de porter la pression à la valeur élevée qui a été proposée, dans le cas de remplissage de gaz inertes, en parti- culier de crypton et de xénon, pour atteindre la grande résistance à la disruption désirée.
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Object in translucent material, and process for its manufacture.
The invention relates to an incandescent lamp, the glass bulb of which is internally covered with a diffusing layer, consisting of small particles of silicon dioxide, as described in main patent No. 480,372.
It is customary to surround the filament of an incandescent lamp with a gaseous atmosphere in order to prevent vaporization of the metal and to prolong the life of the lamp. However, this arrangement has a drawback: the removal of heat from the filament leads to energy losses.
As the filling gas, inert gases are generally used, such as argon, crypton and xenon or mixtures of these gases. It was customary to add to these mixtures a large enough quantity of nitrogen (for example 12% by volume) so as to ensure that the gas had a sufficiently high resistance to disruption so that an arc did not occur. , for example between the ends of the fila- .ment or between other parts of this filament.
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Although nitrogen has a higher resistance to disruption than that of inert gases, it has a drawback: its thermal conduction is greater, which results in a decrease in the efficiency of the lamp.
The invention is based among other things on the idea that the diffusing layer, consisting of small particles of silicon dioxide, makes it possible to increase the operating temperature of the filament without, all other conditions being equal, the risk of arcing increases. As a result, the efficiency of the lamp increases. This could be explained as follows: the silicon dioxide which constitutes the internal layer exerts a purifying effect on the filling gas and fixes all the impurities, for example the particles of sodium or potassium hydroxide or carbonate which still exist in lime-based glass ampoules; in the absence of this dioxide, these particles can easily detach from the bulb and start an arc.
According to the invention, the gas filling of an incandescent lamp contains, by volume, at least 95% of one or more rare gases with an atomic weight greater than 39, such as argon, crypton and / or xenon, preferably even more than 98%.
In an advantageous embodiment of the invention, the filling gas contains at least 98% argon and 2% nitrogen.
The pressure of the filling gas should not be higher than that used so far, that is, it should not exceed atmospheric pressure.
The following details will facilitate understanding of the invention.
Under the same conditions of use, pure nitrogen has a resistance to disruption equal to twice that of pure argon.
A mixture of 90% argon and 10% nitrogen has a resistance to disruption four times that of pure argon.
This is why the filling gas of an incandescent lamp of @
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100 W of the commercial type contains 88% argon and 12% nitrogen by volume. Even in the case of very rough handling, these lamps give complete safety with regard to establishing an arc.
The same safety, even greater safety still, is obtained with a lamp whose bulb is internally covered with a diffusing layer .-; formed by thin particles of silicon dioxide when the filling gas is formed by 98% argon and 2% nitrogen.
The improvement obtained is illustrated by a test carried out on 57 lamps internally etched in the usual manner by biting and filled with a mixture of 98% argon and 2% nitrogen. Under the conditions corresponding to rough handling, a third of these lamps were subject to disruption. The same lamps, provided with a layer comprising silicon particles, were in no way subject to disruption. In the implementation of the invention, the pressure of the filling gas does not exert any critical influence; it is therefore possible to use all the usual pressures, both above and below 1 atmosphere. The pressure of the gas can be for example 600 mm in the cold state, the pressure then increasing under operating conditions up to 1 atmosphere (760 mm).
It is therefore not necessary to increase the pressure to the high value which has been proposed, in the case of filling with inert gases, in particular crypton and xenon, in order to achieve the high resistance to disruption desired.