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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES D'ECLAIRAGE PAR TUBES
FLUORESCENTS.
La présente invention concerne les systèmes d'éclairage utilisant les tubes fluorescents à cathode chaude et à starter pour le démarrage du tube; elle a pour but d'accroître de façon importante le flux lumi- neux fourni par un tube donné et ceci sans diminution. de la durée utile de vie du tube.
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On sait qu'un tube de ce genre est monté jus- qu'ici suivant le schéma classique de la figure 1 des dessins.
On y voit un tube 1 avec des cathodes filamen- taires à chauffage direct 2 et 3, la décharge jaillit entre les électrodes 2 et 3 quand le tube est allumé.
Le circuit d'alimentation comprend une self de stabilisation 4 placée en série entre l'une des bornes d'alimentation 6 et l'extrémité 8 de l'une des cathodes, par exemple la cathode 3. L'autre borne d'alimentation 5 est reliée à une extrémité 7 de la cathode 2. Les deux autres extrémités 9 et 10 des cathodes 2 et 3 sont con- nectées aux bornes d'un starter 11 par exemple à bi-lame.
Le système fonctionne comme suit:
Quand on applique la tension électrique aux bornes 5 et 6 le courant passe à travers la self 4 et les filaments 2 et 3 par l'intermédiaire du starter 11, qui dans la position d'allumage relie entre elles les bornes 9 et 10. Il n'y a pas de décharge dans le tube. Les cathodes s'échauffent par suite du passage du courant et au bout d'un délai prédéterminé le starter 11 s'ouvre ce qui crée une surtension entre les bornes 9 et 10, surten- sion qui provoque l'allumage du tube.A partir de ce moment le courant passe directement entre 2 et 3 à travers le gaz; la stabilisation est assurée par la self 4.
On sait qu'étant donné un tube fluorescent dé- terminé, il est possible d'accroître d'une façon très
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notable l'intensité lumineuse fournie par ce tube en augmentant le courant qui le traverse, cete augmentation étant obtenue en diminuant la valeur de l'inductance de la self 4; il est connu en effet, que l'on peut diminuer cette inductance sans nuire à la stabilisation du circuit.
Mais l'expérience montre que si on agit de la sorte, la durée de vie du tube est très diminuée; en effet, dans ces! conditions les cathodes s'échauffent trop, bien au-delà des limites indiquées par le constructeur du tube, et celui-ci est rapidement mis hors de service.
L'invention a pour but d'accroître notablement le flux lumineux par diminution de la valeur de 1indue- tance de-la self 4, mais ceci sans nuire à la durée de la vie du tube.
Les travaux de la demanderesse ont montré que, quand un tube, suivant le schéma de la figure 1, est, en fonctionnement, l'émission électronique est localisée sur des régions étroites des filaments des cathodes 2 et 3.
Le phénomène se manifeste par la présence d'un point brillant qui peut se déplacer lentement au cours du fonctionnement et de façon imprévisible.
Or, à l'endroit où se produit ce point brillant, le filament est porté à une température très élevée, ce qui est la cause de la durée de vie limitée.
La demanderesse a pu établir que ce phénomène était bien à la base de la limitation de durée de vie de la cathode, limitation qui constitue l'une des principales
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causes de la mise hors service rapide des tubes.
Or, les expériences effectuées par la demande- resse ont montré que l'on peut faire disparaître ces points chauds sur les cathodes en reliant .entre elles, après allu- mage du tube, les deux extrémités de la cathode, c'est-à- dire en court-circuitant, une fois que le tube est allumé, respectivement les bornes 7 et 9 de la cathode 2 et les bornes 8 et 10 de la cathode 3.
Ce court-circuitage pourrait être réalisé par des commutateurs actionnés de toute façon convenable connue par le fonctionnement du starter 11 et cette réalisation est expressément viséé par le présent brevet.
Il est à 'noter que ce court-circuitage ne donne de résultats satisfaisants que si l'on a simultanément di- minué la valeur de l'inductance de la self, afin d'obtenir l'augmentation du flux lumineux. En effet, le court-circui- tage provoque un abaissement de la température des cathodes, abaissement qui risquerait de perturber le fonctionnement du tube.
Cependant, la solution ci-dessus entraîne des complications électro-mécaniques, par suite il semble pré- férable d'utiliser une autre variante de l'invention, vari- ante faisant l'objet de la figure 2.
Sur cette figure, on retrouve le tube 1 avec ces cathodes 2 et 3, ainsi que le'starter 11. La self 4 est remplacée par quatre selfs 12, 13, 14 et 15 disposées com- , me suit:
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La borne 6 du réseau d'alimentation est liée à une extrémité commune des selfs 14 et 15, les det autres extrémités libres de ces selfs sont reliées respect rement aux bornes 8 et 10 de la cathode 3; de même la borne 5 d'alimentation est reliée à une extrémité commune de selfs 12 et 13, les autres extrémités de ces deux selfs so@@ con- nectées respectivement 7 et 9 de la cathode 2. Le starter 11 reste connecté entre les bornes 9 et 10.
Les selfs 12, 13,14, 15 sont de préférence identiques et la valeur commune de leur inductance est égale à la moitié environ de la valeur de l'inductance de la self 4 du montage de la figure 1, quand cette self a été diminuée pour augmenter le flux lumineux du tube.
Le système fonctionne comme suit:
Quand la tension électrique est appliquée entre, 5 et 6, le tube n'étant pas allumé, le courant passe entre la borne 6 et la borne 10 par deux circuits en parallèle: self 14 et cathode 3 d'une part, et self 15 d'autre part, les courants dans chaque branche ont des valeurs sensible- ment égales.. étant donné que la résistance de la cathode est faible vis-à-vis de l'inductance des selfs.
Il en est de même à l'autre extrémité pour la cathode 2.
En considérant le circuit 14 - 3 - 11 - 2 - 12, on voit que la self totale insérée dans ce circuit a pour valeur celle de l'inductance unique 4 de la figure 1, quand celle-ci a été diminuée, de sorte que l'intensité iu courant
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traversant les cathodes pendant le-chauffage de celles-ci, avant l'allumage du tube, est pratiquement égal à celui du montage de la figure 1, ce qui fait que le chauffage est aussi rapide que dans le premier cas, oient bien ce que l'expérience confirme; par contre, le starter 11 est par- couru pendant ce temps, par un courant sensiblement double et il y a lieu de le dimensionner en conséquence.
Une fois que le tube est allumé, le courant né- cessaire à la décharge se répartit sensiblement également entre les selfs 12, 13 d'une part, 14, 15 de l'autre, de sorte que les caractéristiques électriques du circuit, une fois le tube allumé, sont sensiblement les mêmes que celui de la figure 1, d'où l'augmentation du flux lumineux. En effet, la self totale reste celle du montage de la figure 1 (une fois la diminution faite).
Par contre, les points chauds des cathodes ont disparu, de sorte que la durée de vie du tube est la même que dans le cas du montage classique.
L'expérience montre que 1.'on peut augmenter ainsi de plus de moitié le flux lumineux d'un tube donné, sans raccourcir sa durée de vie.
Il est clair que bien des détails peuvent être modifiés dans les réalisations décrites en particulier, dans le montage de la figure 2 sans sortir du cadre du présent brevet.
On peut en particulier placer les selfs 12 et 14 d'une part, 13 et 15 d'autre part, sur un même circuit
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magnétique, étant donné qu'elles sont traversées par des courants en phase. On peut même bobiner ces quatre selfs sur un même circuit magnétique.
On notera que l'invention s'applique aux montages "duos","compensés" etc.
L'invention s'étend aux produits industriels nou- veaux constitués par les équipements pour tubes fluorescents comportant ce ou ces perfectionnements, ainsi que par les ensembles d'éclairage les incorporant.