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Circuit de relais d moxa;s jjouj.' laudes â fluorescence.
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Cette invention, relative aux lamy2s â décharge dans un
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gaz, concerne particulièrement un relais à retardement et- un cir-
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cuit d'amorçage et d'utilisation ie latUpes munira d'au moins une électrode filiforme destinée à être préchauffée à la teiapérature d'émission électronique, lesquelles lampes sont dénommées lattipea
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à fluorescence.
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Pour amorcer ces lampes, différente ecllélllas de montage Bont connus. L'un d'eux comporte un dispositif pourvu de deux contacts, dont l'un est un élément bimétallique entouré diun élé- ment (le CXlèl:u.1:'fag',::. Les contacts au dispositif sont normalement fer- més de manière a réaliser un circuit da czauffac: un série là par- tir d'une source d'alimentation Jusqu'aux électroaea filiformes de la lampe.
Pendant que celles-ci sont chauffées la tempéra- turne d'émission électronique, le couzant traverse égolement brélé-
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ment de chauffage de S'OTt"? que 11 ;jlllL,;rt oi:,iàtilliqu.i est 0 a peu près en même tempp que 1: .;1''.Ct:'J.',1 1;x contacts au dis- positif ;'31 ouvrF;)nt ensuite pour i1't.:r:rmtmc; 1: circuit (.le c.i<;,fl- fl:1.;E' r;n ,'3,ri, aes 1';0tJ 06..::;'3 et o.t'-3L,.irJ.dl' l' c111101'.JdE de la 1 a..ula .
Un tal montai p'i:2,ent 11 inc ù:\V.(Üe:lt que le c oux,nt de da011arE' de lu. 1éliii)e doit t'rdVlZldel" conitolJ,Y>ik31t 1 p l.vitlûClt dE: Ctldt).Tfe3,,C' pendant tout 13 f011CtioJlTlCnlcW'?t de 1. le,,i c , t ,.)ou,r .1w,in- tonir d'une 1)drt 1 tlul3nt bii<ioàtàiiiq'ol<9 à la, t<'3,;y>à1'càt'oJî'ii r,:;qui"n,3 et d1l:1.utr,;\ ,,7art, la s.-d.ration des contacta. De plus, ce type de relais thermique ni;:ut Iitllil'a 012 -qui uns GdJI1lIJ Gti;:tlCl'ue di de la tension 1.> 1< ligne, >t l* élément de cud,uf- fatie devant n..1c,ssai:);':,;.u.f,;;nt ëtn et lum.J r0':Ji dtct.YW0 iú #d,l' L;;.ble, ne psub suppoi ter au iaaxiluul que son courdzit nominal, sous Pt-,-Inc d'être brûl'S.
La résistance constante d- l'élëiaent dt;J cna.-Jffaôe dtant différente <.-e cella des électrodes filiformes de la icuape, - la-
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quelle résistance a d'ailleurs un coefficient de température positif qui en codifie la valeur loisque la température varie -
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un relaie tnrmique de ce type 'ne peut pas être construit pour de rand8B variations du courant, étant donné quc son action doit ê,Ar8 retardée jusqu'à, ce qu.-! 1W:) électrodes fil:ifoxi(1-s cle la 1 éuol à> aient atteint la tempé4.atuj:e <à oj t 1:,n.ii d fonctionnement..
Cette condition .;#t requise étant donné qu'un courant faible ne peut échauffer 1'9 éleotj-odes de la lampe à la température opti- u;(.71 alors que, simultanément, l'élément de chauffage atteint la température d'interruption du circuit de CJ.1a:Ù.fi'd;e. Si, par con- ty,,:., les i;lfcti oües 0,'''; la lampua sont échauffées a la température optimum par un courant fort, l'élément ue C.r1ct.U:L:t'd6' maintient 1 circuit de chauffage fermé pendant un temps trop lOl1b, ce qui
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provoque le surchauffage des électrodes.
Dans le but de supprimer l'inconvénient inhérent à ce type de relais thermique, le relais à luminescence eet devenu d'un emploi courant.
Ce relais à luminescence possède l'avantage incontesté qu'il ne consomme aucun courant pendant le fonctionnement de la lampe et que son propre fonctionnement reste très positif pen- dant une longue durée.
Quoiqu'il soit employé avec succèspour des lampes de faible consommation, ce relais présente toutefois l'inconvénient 'de ne pas déterminer un retardement suffisant pour permettre le chauffage des électrodes de lampes 'à consommation élevée, parce que, lors de son fonctionnement, ses contacts ne restent pas 'fermés suffisamment longtemps pour permettre aux électrodes de la lampe, d'atteindre la température optimum d'émission électro- nique.
Le but principal de cette invention est de prévoir un circuit d'amorçage pour lampes à décharge du type à fluorescence et à électrode filiforme et dans.lesquelles le relais d'amorçage utilisé présente dans son fonctionnement un retardement suffisant pour permettre le préchauffage des électrodes de la lampe à la température optimum d'émission électronique.
Pour faciliter la compréhension de l'invention, quel- ques modes de réalisation préférés de celle-ci sont décrits ci- après avec référence au dessin annexé dans lequel:
La figure 1 est une représentation schématique d'un circuit d'amorçage et d'utilisation d'une lampe à décharge à atmosphère gazeuse, utilisant le relais temporisé conforme -la présente invention.
La figure 2 est une vue en élévation des organes du relais temporisé dont certains sont représentés schématiquement.
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La figure 3 est une vue en élévation d'une variante d'un des éléments du relais temporisé conforme a l'invention.
La figure 4- est une coupe suivant le plan IV-IV de la fige 3.
La figure 5 montre une, autre variante d'un des éléments du relais suivant l'invention.
La figure 6 est une coupe suivant le plan VI-VI de la fige 5.
La lampe à décnarge à atmospnère gazeuse 5,du type à fluorescence,comporte deux électrodes écartées 6 et ? en un métal à propriétés réfractaires, tel que le tungstène ou.similaire, du type spiralé, recouvertes d'une matière électro-émissive, telle que l'oxyde de baryum, de strontium, etc., produisant une émis- sion intense d'électrons lorsqu'elle est portée à la température requise.
Apres avoir fait le vide dans la lampe, on la remplit d'un gaz rare sous une pression de quelques ministres puis quel- ques gouttes de mercure y sont introduites. Une borne de l'élec- trode 6 (fig. 1) est connectée par le conducteur 8 et une induc- tance 9 à une borne du secteur d'alimentation à 115-250 Volts.
De même, l'autre borne de l'électrode 7 est connectée par le con- ducteur 10 et linterrupteur 12à l'autre borne du secteur. Les deux autres bornes des électrodes sont raccordées à un relais temporisé lors du fonctionnement duquel les électrodes 6 et de la lampe 5 sont connectées en série sur la source d'alimentation et chauffées jusqutà. la température optimum d'émission électro- nique.
Lorsque les électrodes ont atteint cette température, le relais temporisé interrompt le circuit de cnauffage en série des électrodes, provoquant la décharge entre celles-ci, tandis qu'il'est shunté et ne consomme plus de courant pendant le fonc- -
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tionnement de la lampe. ,
Le système ainsi décrit ne diffère guère des circuits connus' à part la construction et le fonctionnement du relais temporisé 13 qui comprend (figure 1) un boîtier 14 à deux bornes 15 destinées à s'engager dans un socket approprié assurant la: connexion en série du relais temporisé 13 dàns le circuit.
Suivant la figure 2, les différents organes logés dans le boîtier 14 comprennent un interrupteur à luminescence 16 et un dispositif ci-après dénommé "dispositif thermique" 17 conjointement avec-une capacité 18 filtrant les fréquences radiophoniques. L'in- terrupteur à luminescence 16 comporte deux électrodes 19 et 20, cet- te dernière consistant en un élément bimétallique portant une matière electro-émissive 22. L'interrupteur contient un gaz ioni- sable tel que le néon, l'argon ou l'hélium ou'un mélange de ceux- ci, sous une pression'd'environ 75 à 100 millimètres. Lorsqu'une tension appropriée est appliquée aux électrodes, le gaz de remplis- sage est ionisé et une décharge luminescente se produit entre les électrodes.
Par suite de cette pression relativement élevée, le cou- rant de décnarge chauffe l'électrode bimétallique 20 qui, de ce fait, s'incurve pour venir prendre contact avec l'autre électrode 19 et arrêter la décharge tout en fermant le circuit série des électrodes de la lampe. En effoidissant, l'électrode bimétallique 20 reprend sa position normalement écartée de l'électrode 19.
Ainsi qu'il est dit plus haut, cet interrupteur à luminescence fonctionne d'une manière satisfaisante pour des lampes ayant une consommation maximum d'environ 30 watts, parce que le temps que mettent les électrodes pour venir en contact correspond au temps nécessaire pour que les électrodes de la lampe atteignent la tem- pérature optimum d'émission électronique. Les électrodes filiformes de lampes de plue grande puissance exigent cependant une plus lon-
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gue période pour s'échauffer et le dopage causé par un chauffage inadéquat des électrodes est plus Important dans les lampes de
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puissance élevée que aana les petites lampes s â cause du "crache- ment" des électrodes.
Il est donc esr;,ntiel, dane le cas ace 1<.i.L1- 1),,,s de puissance élevée, 6., cnauffe: les élHctiodeo filiformes, à un,=, température e o¯>t 1 > <niii abaolument ii1u";.:.,¯'nUd,.nt<3 dee fluctuations d la tenslo':' du secteur ou xr,uGx-:;: caU8S inllé:rd.c;t:3 au circuit afin que la décharge dans la 1tu<ipe soit aà<iorcé.
par l'action ini- iale du rfwldi-. 7a.ns le but d t a.Gf'\1:J:'Ul' le ctlautfae des ëicctrodea 6 et à la température O,jltiJL1UÜl a'iision électronique, indépen- da.ment des fluctuations de la tension du secteur et des carac- téristiques'du circuit, le relais temporisé selon Itinvention com- prend le dispositif therisique 17 qui comllorte une enveloppe rsni- plie d'un fluide gazeux tel que l 'l1liula à une pression substazi- tiellement inférieured'environ 5 mm. à celle du fluide contenu
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dans lUnterrupteur a luminescence 16.
Ce dispositif thermique est muni de deux contacts 23 et 24 normalement fermés, dont le dernier est un élément bimétallique* En supplément, une résistance chauffante soue la forme d'un filament de tungstène 25 est logée dans le dispositif thermique à coté de l'électrode 24, laquelle résistance possède substantiellement les mê/mes caractéristiques
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tnenniques et électriques que celles des électrodea filiformes 6 et ?.
En se référant â, la figure 2, 1<> dispositif thermique if est connecté. en série avec l'interrupteur à incandescence 10 par un conducteur 26, le relais temporisé 13 étant raccordé de manière à fournir un circuit de chauffage en série pour les électrodes, ain- si qu'il est dit plus haut. En outre, le condensateur 18 filtrant les fréquences radiophoniques est connecté en parallèle avec les électrodes de l'interrupteur à luminescence 16 de manière à absor- ber les radiations de fréquence radiophonique et à éviter toute
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interférence avec la radio-réception.
Lorsqu'on ferme l'interrupteur 12, la tension du secteur est dupliquée aux électrodes 19 et 20 de l'interrupteur à lumines- cence 16 en passant d'une part par l'inductance 9, l'électrode 6 de la lampe 5 et par la borne 15 jusqu'à l'éléctrode 19 et, d'au- tre part, par l'interrupteur 12, l'électrode filiforme 7, la borne 15, lescontacts thermiques 24 et 23 normalement fermes, la résis- tance de chauffage 25, le conducteur 26 vers l'électrode 20.
Cette tension. est suffisante pour aéterminer l'ionisa- tion du fluide contenu dans l'interrupteur à luminescence 16 et la décharge subséquente entre les électrodes 19 et 20. -
L'électrode 20 est, de ce fait, échauffée rapidement et, comme il est dit plus haut, s'incurve puis prend contact avec l'é- lectrode 19, ce qui ferme le circuit de chauffage-en série des électrodes 6 et 7 de la lampe 5. Lorsque les électrodes 19 et 20 viennent mutuellement en contact, la décharge luminescente cesse. l'électrode 20 est calculée de telle.manière que l'effet Joule dû au courant traversantles électrodes 6 et 7 est suffisant pour main tenir l'électrode 20 de l'interrupteur à incandescence à une tem- pérature telle que les électrodes 19 et 20 restent en contact niu- tuel..
La fermeture du circuit de chauffage. détermine également le passage du courant dans la résistance de chauffage 25 qui possè- de les mêmes caractéristiques thermiques et électriques que les électrodes filiformes. Conséquemment,lorsque les électrodes 6 et de la lampe 5 atteignent la température optimum d'émission électro- nique, la résistance de chauffage 25 est portée à une température suffisamment élevée pour chauffer le-contact bimétallique 24 du dispositif thermique 17, qui de ce fait s'incurve et se. sépare du contact 23.
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Il s'ensuit que 1. circuit de chauffage des électrodes ri et 7 est inter:0itipu ct puisque 1a pression <iu gaz dans le dispo- sitif 17 st tr33 faiole, il ne se produit aucun arc entre les contacts 23 et 24, cet'te vosse prsssion dé gaz' permettant i10 facto" la production c111.l.1.j onde t i' cinà 1 1 o l ris à .1ct.Ut tension ,,J,=+1' l'inductance 9, onde qui amorce une ààcii-àrge ;"nt:re l\'s électroae& 6'et 7 Civ la. lc..Il)6 5.
Pendant le :t'onctiOnYl<:',rll(;1nt de 1"" lct.J.11J,h:: 5, l3 relais temporise 13 ne CUrisUIiLIt: aucun.,;;) âXlt:J:g1;; lll....lgr 1 fait que les contacts 23 et 24 1'0.J:i:enn8nt leur position férule normale dès le refr 01(118 semr.;n du c ontdct ùLI1tct.lliqu 24 et de 1. l'iJi .)t<:I.T1C.;1 chduffdrlte 25 et que les électrodes 19 et 20 de #iiôàiic re.l.)(nn"::Jnt iéui position nox'.uale,l"xlt ouverte des 1" l"J.I.'r jiC11iisetl'nt ae l'é- lectrode bimétallique 20, parce que ld. tension appliquée tu,,, alec- troc,2s 19 et 20 pendunt le for:.ct iOJ:'lJ1P,lr:;!Jt de Ict. 1,:.1e 3 est lrisiif- L-iqa-ite pour ''PIlOrceT une nouvelle ü.Ó0hd.:rg: deuja 1 r intera u,,teu:. à 1:ùcoendt3cence 16.
'::"8 .Y lc.i? t W 'tis>Ox"iSL suivant Id..J:rh'J1tt;;: invention 3UJ.)- ,?rL.c12 une défectuosité inhérente aux interrupteurs a l'üi,ilnE;CY1CG connus. Par exemple, lorsque l'interrupteur a, lulai.nescet:c: la amorce la 1.3,3üi,W il '5&t, en Jllêl,l;;J te.dlaCs qu-# le condensateur qui le siluntc dans le but de réduire les interférences IdCl.iJtülorliauùti, sollilis â une onde à ndute tension lorsque les contacts de l'inter- rupteur z10uvi.',nt. Ut:tt'3 onde cid t811::,ion, tout .en <.wI10l\'d.nt la dé- charge dans le). ito=;ip.2, li'::)è. e 1<-fs g<Z OC±lUi des àlectio<1±JS 1;t .,.d3 pd-rois de l'interrupteur à 11J..111n,-)dc\"nC,,).
Ces gciz occlus contcaii- Dent le rel!lJ?li.ssGt.:;2. ,.;d,;SU-,,- (.1..;;, c "1Ui-0i ...,t ,"Il ülo(...lil!1t 4c jW0y,l.:- tés ëà tel point qu,;; ltj.Y:tBY'l'1,ltt;.tï"..' ,j,,,ut cf;à:E9r (Le :G'UnGti02'l.lt:?.' L:'
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GUn(,ltvYlSdtu dt:Ve3.llt également supporter 11 on'¯L; a tlaüte t011,iol1 doit $,tre de construction t;'è,; soignée et partant, très onéreuse.
Conforuië}nent à la présenta invention, ct.in3i qu'il rst dit plus haut, ltinterrupteui à luminescence ferme le circuit au
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lieu de couvrir;, il en résulte que les contacts et le condensateur
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ne sont pas soumis à l'onde à haute tension et que. ltinconvénient ci-dessus est supprime. De plue, il ne se produit point d'arc aux contacts de l'interrupteur à luminescence de sorte que la duré'-' de service de celui-ci est de toute évidence augmentée.
Une autr caractéristique importante de la présente invention réside dans le fait que le dispositif thermique 17 faisant partie du relais temporisé fonctionne comme' dispositif de protection dans le cas où la lampe 5 ne s'amorcerait pas pour une raison quelconque. par exemple, le chauffage du contact bi- métallique 24 provoque,ainsi qu'il est dit plus haut, l'interrup- tion du circuit et la production d'une onde à haute tension ; l'é- lément de chauffage 25 oinsique lesélectrodes 6 et 7 de la lam- pe 5 sa refroidissent.
Si, lors de la fermeture subséquente des contacte 23 et 24, la lampe ne s'amorce pas,le circuit de' chauf- fage est de n.ouveau fermé et le fonctionnement des contacta SI;;) poursuit suivant le même cycle. Cependant, aussitôt que le contact bimétallique 24 est chauffé, il reste ouvert pendant la plus gran- de partie du temps, ne se fermant que pendant environ 10 % seule- ment de celui-ci, évitant ainsi un chauffage excessif des autres éléments du circuit tel que 1''impédance 9.
Les figures 3 et 4 représentent une variante de cons- truction du dispositif thermique 17'dans laquelle la résistance de chauffage en fil de tungstène 25 est remplacée par un élément d3 haute lécistance 2? en silicium, carbone ou similaire, supporté par le contact bimétallique 24 qui est en prise avec le contact 23, Le fonctionnement du dispositif thermique est identique à celui décrit précédemment avec référence à la variante représentée sur la fig.
2, tandis que les caractéristiques thermiques de l'élément à naute résistance, 27 coriespondent à celles des électrodes fili- foxmae 6 et 7 de la lampe de manière à obtenir l'ouverture des
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contact 23 ,'t 24 seulement Q,.1.);Y0A que 1.3 31i .ct. ou u t '? ont atteint lu température OltüilLliil d'émission lrCtl'OY7.qla.',.
Le8 .fi#.ù.>:3 c#13id.Óxations =ont d,..'-,.ôli:u,j ,'s :.1, lu, 1l101,J.ificd- tion du dispos It if tnàimique r::':J;')1'.'.3rleJ1td( sur les 17.;113":4; 5 et dans lesquelles 1,-; c oi:t<1ct 'oi:ùàt--illq.a,=, 24 .1!08Q.<:;. an. :: JSié,tdl1136 telle que l'intensité de 0Ùur:d,üt qui 1:: t:''d.v'j.i.'.s 11 jc.tlduff.-) à une température suffisante ou:! déte,l'1.!1rld' 1 :j,/.Lj,tiùl1 I.l.;]< coii- td,Ct9 !,,lll :11 rlt ......1l'ès 117 1':'03 'lCCt,.Jr, Oti f7.7.7.ï0-l' t n o ,"t 7 dient atteint la tei;19-µ1-et1ài'e d! éii!1.S ion élect-. O1iquc' Il 1'2S8,O:;-t de; c< qui ,,zx ucm QU;'; la .Jl'd,jl1t,; invention procure un rel<d.i t'3,li,J(XfiS j}d":tticuli9':'!11.,,üt d,,/,/':").1!.Li a à i<iôa>r- d6": {le leWI1.J-;'S a 1'1uo,h:ôccJnc;;;.
Jr, oll 1=.#, , c=n .=ldi; tt;;'ll,}..).::it:i est conditionne rI.;; t ,1 1 1:# l<,.1,rÜe.: qu'..' son l'OHct 1.omlw,,,nt cet d.olulrlalt 1"iàéi>.;nùai;t 0.'';'8 fluctuations 0, 1a t\;h' Ol au :ctrur. ou ù."S çdx.c- tcristiqu: du clJ-cuit ) td.nt ô.onrh; qtk o= ',;st à.; 1<!2!,1Ó <ùu:a1t qui chauffe 1=s lGctz'od: de 1... 1<àtùpe çt fun des éléments au lr;lc;.i!:i te!Il.J.)o:r 18 , j)dJ'. ticulu.r 1 t qui u,:à fur.G un ,..jl,CÜd.l1 f':t'a<;. daàqu,t des électrodes filiformes de ia 1a-<1!<1 jusqu'à 1o#.ài t"ajWia,tur.; ojti- .±1lUul d'fission électronique: 1 '<àJ<io; ulaé,: c..lun", ucna.ßv entre 1GB él'::Ct10d;;JS rie la lQ.il,,J3 le td.c Ontzl.t 1T'a'üd:
ïd,b7.mù,àlt 6d.Ilf, ' CxdCYl4alv:;llt à la. '3'11ite du 1:'Ol1ctiOtJ.1.'E:ll:Jnt i2r.tic.t.1 d'u .':1a7.- tLU1011.1 ev e c l'onde à hct-ute tension concoitd-nt qui évite lei xvëtïtiol du cycle de :onctionio..awnt.
Il d V DIe A 1 1 0 li 1.- R;21diz t,-:;I.J01Í'J .Jùu.t .tall'J1'y,.i.; d'uns lu.lil,;H el. ù.C::1d.,r6ç) a .tiao.7ylex:: üd,u5a%, 1,i1iJ.ài U 'dU ,J.Clill;" un'- l:ctxoa; fi- 11.C01,,1(' susceptible .LAté.' ,; j)l';CI1d.U,L'';.; d la G¯:lj:X'dtia.lc: oya'tlui'l.lml ctiai:ion c;l:ct.zniqu:,, c <i ac t -# ;' 1 o = p ei un ùi à p o 1 t 1 r tn:raaiqu connc:cté i::n (.'.C 7.d aUl un clicuit t 41s.: cn...u.J.',ÙJ,6(;;' aei 1 t lrCtl'Jdw de 10. 1<:U11.Jë .;:;:t C o.uJ.j.JI'",UdJ1t deux conta.ct5 no.F,ldl.l:.-.nt 1'.J; Ic compris
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dans ce circuit, dont l'un est un élément qui après avoir été écnauffé, interrompt le dit circuit de chauffage, et un élément de chauffage servant à chauffer le dit élément thermo-sensible, compris dans le circuit ae chauffage en série avec les dits contacts lors de la fermeture de ceux-ci.
2.- Relais suivant la revendication 1, comprenant un Interrupteur à luminescence connecté sur le circuit de chauffage de l'électrode de la lampe, le dit interrupteur servant à fermer le circuit de chauffage de la dite électrode lorsqu'une tension lui est appliquée, caractérisé en ce que les contacte normalement fermée du dispositif thermique sont raccordés en série avec l'in- terrupteur à, luminescence.
3.- Relais suivant les revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que l'interrupteur à luminescence et le relais thermi- que sont logés dans un boîtier muni de bornes de raccordement au circuit de chauffage..
4.- Relais suivant les revendications 1 et 2 ou 3, ca- ractérisé en ce que le dispositif thermique est oontenu dans une enveloppe remplie d'un fluide gazeux sous une pression substan- tiellement inférieure à celle de l'interrupteur à luminescence, afin de permettre le passage d'une tension transitoire élevée des- t inée à amorcer la décharge dans la lampe à l'instant de l'inter- ruption du circuit de chauffage, interruption provoquée par l'ou- verture des contacts du dispositif thermique.
5.- Relais, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de chauffage consiste en une matière de haute résistance ohmique, supportée par le con- tact thermo-sensible dont le dispositif thermique est muni.
6.- Relais suivant l'une des revendications 1-4, carac- térisé en ce que l'élément de chauffage consiste simplement en un contact thermo-sensible dont le dispositif thermique est muni, le
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dit contact bimétallique offrant au courant qui le tiaveise une
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résistance suffisante pouf 1. \cnd.u.tl'el'.
7.- Relais t iuporiié ou.c latnoxd5e a'une laiiée à dé- .charge à atiùospÀére gazeuse, coiistiuitt équipé et COJ:lú.ltiOlU1. pour fonctionner substantiellement cora"li ci-acasus décrit, avec réfé- rence au dessin annexe.