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"Perfectionnement des Lampes électriques à filament.
La lampe à incandescence, malgré le grand progrès d'autres systèmes d'éclairage, reste le moyen d'éclairage le plus répandu à nos jours.
On sait que, pour augmenter la puissance d'émission lumineuse, on doit augmenter la longueur du filament chauffé.
Il existe de nombreux types de filament. Nous n'avons pas l'intention de parler ici des qualités mécaniques et d'endurance aux hqutes températures de ceux-ci. Ces considérations ne sont pas mises en discussion.
Au cours du développement de la production des lampes à in- candescence le mode logique d'enroulement des filaments a joué un rôle important sur la forme à donner à l'ampoule électrique.
Aujourd'hui encore ce problème reste-à l'ordre du jour. Il a été partiellement atténué par l'invention des filaments en spi- rale simple et double. Mais, malgré cela, il convient de revoir la question quand on veut réaliser des lampes plus puissantes.
Il faut y penser encore pour une meilleure dispersion de la lu- mière de la source, afin de pouvoir améliorer les qualités pho- 'tométriques.
Les solutions réalisées jusqu'ici semblent être à notre avis, des résultats de recherches empiriques. La répartition de la lu- mière sur une unité de surface n'est pas toujours uniforme. Il y a'des irrégularités assez grandes.
Les défectuosités existantes dans les sources actuelles, sont atténuées ou compensées partiellement par des dispositifs de ré- flexion ou de diffusion des parois de l'ampoule.
Le plus souvent ce rôle est rempli par des écrans extérieurs, dont la multiplicité et la variété est extrêmement grande.
La présente invention a comme but la présentation d'une solu- tion nouvelle des dispositions des filaments dans les ampoules électriques. Selon l'invention, cette solution est plus ration- nelle, quand il s'agit de placer des filaments d'une certaine longueur.
La 'solution proposée s'adapte assez bien à de multiples for- mes qu'on pourrait imaginer autour d'une variante de base. Elle laisse la voie ouverte pour les perfectionnements ultérieurs relatifs à la forme extérieure ou intérieure des ampoules.
Nous attirons l'attention sur ce fait, car nous avons en vue l'échauffement très grand des ampoules électriques et les moyens à rechercher pour atténuer autant que cela est possible, son action néfaste.
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Ceci pourrait se faire en créant des courants de convexion à l'intérieur de l'ampoule même,ou mieux encore des courants extérieurs autour de l'ampoule.
Nous proposons de placer les filaments( qu'ils soient simples, enroulés en forme de spirale simplement ou doublement..etc...), suivant les génératrices d'un hyperboloïde de révolution à une nappe.
Le nombre de génératrices à prendre est évidemment pair, pour pouvoir réaliser des formes symétriques.
Suivant la longueur du filament à caser(c'est-à-dire de la puissance de la lampe) on peut varier le nombre de génératrices On peut aussi adjoindre des surfaces auxiliaires, si la nécessité se fait sentir.
Les solutions qu'on peut réaliser avec des hyperboloïdes seules sont déjà. très nombreuses et élégantes.
Selon la puissance de la lampe, on peut se contenter d'un tronçon de l'hyperboloïde, limité par le cercle de gorge. On peut associer plusieurs tronçons à axes communs et à cercles com- muns.
Toutes les solutions ont donc l'avantage de la symétrie et la répartition plus rationnelle du flux photonique.
Cette disposition à elle seule contribue à la création des courants de convexion rationnelle dans l'ampoule électrique.
Si on y associe encore des dispositifs facilitant les cou- rants gazeux en les dirigeant dans un sens rationnel, on aura certainement un dispositif plus parfait, donc plus perfectionné.
On peut atteindre ce but par la déformation appropriée de la tige de suspension du filament, de façon à ce que les gaz chauds aient la tendance à être projetés vers les parois supérieures de la partie létérale de l'ampoule.
Un pas plus grand sera fait, si on place une tige centrale creuse et ouverte à, deux extrémités, permettait des courants ver- ticaux du gaz de remplissage de l'ampoule. Une modification du contour de l'ampoule est évidemment dans la logique des choses.
Un but plus substantiel sera atteint si on crée une ampoule en forme de tore de révolution. Une telle ampoule aura accumulé tous les avantages signalés plus haut.
Dans le dessin annexé, il a été illustré schématiquement quelques solutions pour la disposition hyperboloïdale du fila- ment.
La figure 1 montre la disposition du filament suivant un hy- perboloide de révolution à une nappe. L'axe de révolution est désigné par a, le cercle de sectionnement par CS, les généra- trices par b et le cercle de gorge par cg.
Les figures 2 à 5 montrent en plan diverses variantes de réalisation, notamment la disposition du filament suivant quatre , six, huit et dix génératrices, successivement, l'amenée du cou- rant s'effectuant au cercle de gorge.
Les figures 6 à 9 sont des vues similaires de la disposition du filament mais l'amenée du courant se fait vers le cercle de sectionnement.
Les figures 10 à 13 illustrent des variantes de base. La réalisation de la figure 12 est intéressante pour de très gran- des lampes à canal central creux.
L'enroulement du filament s'effectue par le passage régulier des génératrices 1-1 à 2-2 et ainsi de suite. L'obliquité de la génératrice de l'hyperboloïde est à choisir en fonction de la longueur du filament à caser dans l'ampoule.
On peut citer comme avantages inhérents à ces perfectionne- nients:
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1) La disposition hyperboloidale proposée est simple au point de vue de la réalisation.
2) On peut avoir un grand nombre de variantes, s'adaptant aux.nombreux cas particuliers qui peuvent se présenter.
3) Elle crée des courants de convexion rationnels dans l'amp poule même.
4) Une tige de suspension déformée d'une façon appropriée améliorera et accentuera cette propriété.
5) Elle permet la création des lampes très puissantes, par l'emploi de tiges de suspension creuses, créant des courants verticaux intérieurs.
6) Elle laisse la voie largement ouverte aux lampes ayant des ampmules en forme de tore de révolution, solution d'avenir intéressante.
REVENDICATIONS
1.) Lampe électrique à incandescence, caractérisée par le fait que le filament( simple ou enroulé en spirale simple ou double, etc. ) est disposé suivant les génératrices d'un hyper- boloïde de révolution à une nappe, en vue de créer des courants de convexion des gaz r'emplissant l'ampoule.
2.) Lampe éledtrique à incandescence selon 1, caractérisée par.le fait que le nombre de génératrices est pair.
3.) Lampe électrique à incandescence selon 1 et 2 , caractéri- sée par le fait que le filament est disposé suivant plusieurs tronçons d'hyperboloides à axes communs et à cercles communs.
4. ) Lampas électrique à incandescence, selon 1 à 3, caractéri- séepar le fait que la tige de suspension du filament est creuse ou façonnée pour accentuer les courants de convexion des gaz remplissant l'ampoule.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Improvement of electric filament lamps.
The incandescent lamp, despite great progress in other lighting systems, remains the most widely used lighting medium today.
It is known that, to increase the power of light emission, the length of the heated filament must be increased.
There are many types of filament. We do not intend to speak here of the mechanical qualities and endurance at high temperatures of these. These considerations are not under discussion.
During the development of the production of the incandescent lamps the logical mode of winding of the filaments played an important role in the shape to be given to the electric bulb.
Even today this problem remains on the agenda. It has been partially mitigated by the invention of the single and double coil filaments. But, despite this, it is advisable to review the question when we want to achieve more powerful lamps.
It is necessary to think about it again for a better dispersion of the light of the source, in order to be able to improve the photometric qualities.
The solutions achieved so far appear to be, in our opinion, the results of empirical research. The distribution of light over a unit area is not always uniform. There are quite large irregularities.
The defects existing in current sources are attenuated or partially compensated by devices for reflection or diffusion of the walls of the bulb.
Most often this role is fulfilled by external screens, the multiplicity and variety of which is extremely great.
The object of the present invention is to present a new solution for the arrangements of the filaments in electric bulbs. According to the invention, this solution is more rational when it comes to placing filaments of a certain length.
The proposed solution adapts quite well to multiple shapes that one could imagine around a basic variant. It leaves the way open for subsequent improvements relating to the exterior or interior shape of the bulbs.
We draw attention to this fact, because we have in view the very great heating of electric bulbs and the means to be sought to attenuate as much as possible, its harmful action.
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This could be done by creating convection currents inside the bulb itself, or better yet outside currents around the bulb.
We propose to place the filaments (whether they are simple, rolled up in the form of a spiral simply or doubly ... etc ...), according to the generatrices of a hyperboloid of revolution with a layer.
The number of generators to be taken is obviously even, in order to be able to achieve symmetrical shapes.
Depending on the length of the filament to be crammed (that is to say the power of the lamp) the number of generators can be varied. Auxiliary surfaces can also be added, if the need arises.
The solutions that can be achieved with hyperboloids alone are already. very numerous and elegant.
Depending on the power of the lamp, one can be satisfied with a section of the hyperboloid, limited by the throat circle. Several sections with common axes and common circles can be associated.
All solutions therefore have the advantage of symmetry and a more rational distribution of the photon flux.
This arrangement alone contributes to the creation of currents of rational convection in the electric bulb.
If we still associate with it devices facilitating the gas streams by directing them in a rational direction, we will certainly have a more perfect device, and therefore more perfected.
This can be achieved by suitable deformation of the filament hanger rod, so that hot gases tend to be projected towards the upper walls of the side portion of the bulb.
A greater step will be taken if a hollow, open central rod is placed at both ends, allowing vertical currents of the ampoule fill gas. A modification of the contour of the bulb is obviously in the logic of things.
A more substantial goal will be achieved if we create a bulb in the form of a torus of revolution. Such a bulb will have accumulated all the advantages mentioned above.
In the accompanying drawing, some solutions for the hyperboloidal arrangement of the filament have been illustrated schematically.
FIG. 1 shows the arrangement of the filament according to a single-sheet hydroboloid of revolution. The axis of revolution is designated by a, the sectioning circle by CS, the generators by b and the groove circle by cg.
FIGS. 2 to 5 show in plan various variant embodiments, in particular the arrangement of the filament along four, six, eight and ten generatrices, successively, the supply of the current being effected at the groove circle.
FIGS. 6 to 9 are similar views of the arrangement of the filament, but the current is fed to the sectioning circle.
Figures 10 to 13 illustrate basic variations. The embodiment of FIG. 12 is interesting for very large lamps with a hollow central channel.
The filament is wound by the regular passage of generators 1-1 to 2-2 and so on. The obliquity of the generator of the hyperboloid is to be chosen according to the length of the filament to be placed in the bulb.
The following are the advantages inherent in these improvements:
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1) The proposed hyperboloidal arrangement is simple from the point of view of the realization.
2) We can have a large number of variants, adapting to the many particular cases that may arise.
3) It creates rational convection currents in the hen amp itself.
4) A properly deformed hanger rod will improve and accentuate this property.
5) It allows the creation of very powerful lamps, by the use of hollow suspension rods, creating interior vertical currents.
6) It leaves the way widely open to lamps having ampmules in the shape of a torus of revolution, an interesting solution of the future.
CLAIMS
1.) Electric incandescent lamp, characterized by the fact that the filament (single or wound in a single or double spiral, etc.) is arranged along the generatrices of a hyper-boloid of revolution to a sheet, in order to create convection currents of gases filling the bulb.
2.) Electric incandescent lamp according to 1, characterized by the fact that the number of generators is even.
3.) Electric incandescent lamp according to 1 and 2, characterized by the fact that the filament is arranged in several sections of hyperboloids with common axes and common circles.
4.) Electric incandescent lampas, according to 1 to 3, characterized by the fact that the suspension rod of the filament is hollow or shaped to accentuate the convection currents of the gases filling the bulb.
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