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interrupteur à décharge par effluve.
L'invention concerne un interrupteur à décharge par ef- fluve comportant au moins une électrode bimétallique qui est agen- cée de manière.que, lors de la décharge par effluve, elle fasse contact avec une autre électrode.
De tels interrupteurs sont fréquemment utilisés comme interrupteurs d'amorçage pour des tubes à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur de mercure. Lorsqu'un tel tube à décharge comporte une électrode incandescente qui, pendant la fermeture de l'inter- rupteur, est traversée par un courant de chauffage, il est nuisi- ble que l'interrupteur ait tendance à s'ouvrir immédiatement après sa fermeture, c'est-à-dire après que la décharge par-effluve a ces- sé. Il est désirable que l'interrupteur reste fermé pendant un temps suffisamment long pour que l'électrode incandescente soit por- tée à la température d'émission. Pour d'autres applications de l'in-
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tcrrupteur. il peut aussi être désirable que son ouverture soit différée.
L'invention permet d'obtenir une plus longue période de fermeture de l'interrupteur.
Suivant l'invention, l'électrode bimétallique comporte au moins une buselure métallique qui est disposée entre les ex- trémités de l'élément bimétallique et qui se trouve en contact métallique avec ces extrémités. Pendant la. phase de décharge par effluve, il se produit dans la buselure une intense décharge qui la porte à une température plus élevée que celle de l'élément bimétallique, de sorte que, pendant la fermeture de 1''interrupteur, la buselure peut céder de la. chaleur à l'élément bimétallique et retarder ainsi son refroidissement. La buselure peut être cylin- drique et être perpendiculaire à la. direction longitudinale de Isolément bimétallique en forme de lame. La buselure peut aussi consister en un ruban métallique qui entoure, à une certaine dis- tance, l'élément bimétallique.
Lorsque, pour un gaz de remplissage donné de l'inter- rupteur et pour un pression donnée du gaz, on réduit les dimen- sions intérieures de la buselure, on constate que le bord de l'ef- fluve à la paroi intérieure se transforme en une décharge qui remplit complètement la buselure et lorsqu'on réduit encore da- vantage les dimensions, cette décharge se retire aux extrémités de la buselure. La Demanderesse a constaté que les temps de ferme- ture les plus favorables s'obtiennent en adaptant les dimensions de la buselure au gaz de t'emplis sage et à la, pression de celui-ci, de manière que l'intérieur de la buselure soit entièrement rem- plid'une lueur .
Le description du dessin annexé, donné à titre d'exemple ncn limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être
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réalisée, les particularités qui ressortent tant di texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Le dessin montre deux exemples d'exécution de l'inter- rupteur conforme à l'invention.
La Fig. 1 montre un interrupteur à décharge par efflu- ve qui est relié, de manière connue, aux électrodes à préchauffer 1 et 2 d'un tube à décharge dans le gaa et/ou dans la vapeur 3, qui est branché, par l'intermédiaire d'une impédance régulatrice 4, sur une source de tension appropriée 5. L'interrupteur peut être shunté par une capacité 6, éventuellement montée en série avec une résistance d'amortissement.
L'interrupteur comporte une électrode fixe 7 et une électrode bimétallique 8 logées dans une ampoule fermée 9, remplie de gaz. Les électrodes sont montées sur des supports qui traver- sent hermétiquement l'ampoule. Les extrémités libres des électro- des comportent des contacts 10 et 11.
Les couches constituant l'électrode bimétallique 8 sont choisies de manière que, pendant la décharge par effluve, les contacts 10 et 11 se touchent; à ce moment, la décharge par ef- fluve cesse. Le bimétal ne reçoit alors plus de chaleur, de sorte .qu'il se refroidit at que ses contacts s'écartent. Pendant la fermeture de l'interrupteur, les électrodes de chauffage 1 et 2 du tube 3 sont parcourues par un intense courant de chauffage.
La fermeture de l'interrupteur est cependant très courte, de sor- te que les conditions requises pour l'amorçage du tube ne sont pas encore établies lors de la première ouverture de l'interrupteur.
L'ouverture de l'interrupteur provoque une nouvelle décharge par effluve, ce qui entraîne une nouvelle ouverture des contacts. Ce jeu se répète jusqu'au moment où les électrodes de chauffage 1 et 2 ont atteint une température suffisamment élevée: Ce procédé
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d'amorçage du tube est nuisible à sa longévité. De plus, chaque ouverture des contacts provoque des éclairs gênants dans le tube.
Pour obtenir une plus longue fermeture des contacts 10 et 11 suivant l'invention, on fixe, par exemple par soudure, à l'électrode bimétallique une buselure métallique 12 et ce appro- ximativement au milieu. de l'élément bimétallique en forme de lame
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perpendie:ulairemèntiàlEdiixe"Ction longitudinale de cette lare, com- me le montre la fig. 2 qui est une coupe transversale par les électrodes 7 et 8. Pendant la. phase d'effluve de l'interrupteur, la décharge par effluve se produit non seulement le long du pour- tour de la buselure, mais aussi à l'intérieur de celle-ci, du moins aux extrémités de l'ouverture de la buselure. De ce fait, la buselure est portée à une température plus élevée que l'élé- ment bimétallique.
Pendant la. phase d'effluve, la plus grande partie de la chaleur développée reste dans le buselure parce que l'interrupteur ferme très rapidement. La quantité de chaleur, qui, avant la fermeture des contacts,'s'écoule de la buselure vers le bimétal, ne fait que favoriser la vitesse de fermeture. Dès que les contacts se ferment, la décharge par effluve ce'sse. Le bimé- tal tend à se refroidir, mais reçoit de la chaleur de la buselu- re de sorte que le refroidissement est plus lent. Il s'est avé- ré que le plus long temps deffermeture des contacts s'obtient lorsque la partie intérieure de la buselure est complètement rem- plie par la décharge par effluve, ce qui peut s'obtenir en adap- tant le diamètre de la buselure à la na.ture et à la pression du gaz de remplissage.
Dans un cas concret, l'ampoule 9 était remplie d'hélium à. une pression de 40 mm; à l'élément bimétalli- que de 0,2 mm d'épaisseur, de 2 mm de largeur et de 10 mm de lon- gueur, était fixée une buselure de nickel de diamètre intérieur de 2,1 mm, de diamètre extérieur de 2, 4 mm et de 2,5 mm-de lon-
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gueur, de la manière représentée sur les figs. 1 et 2. Les con- tacts restaient fermés pendant environ 2 secondes., tandis que, sans cette buselure, l'interrupteur ne restait fermé que pendant environ 0,1 ,seconde.
Dans l'exemple d'exécution montré sur les figs. 1 et 2, on utilise un buselure dont l'axe est perpendiculaire à la direc- tion longitudinale de l'élément bimétallique. Les figs. 3 et 4 montrent un exemple d'exécution qui comporte deux buselures dont les axes sont parallèles à la direction longitudinale du bimétal.
Ces buselures s'obtiennent en disposant un ruban métallique 13 transversalement autour de l'élément bimétallique 8, de manière à constituer le long de l'élément bimétallique des intervalles affectant la forme de canaux. Dansun cas concret, l'ampoule,non représentée sur les figs. 3 et 4, était remplie de néon, à une pression de 40 mm; l'élément bimétallique de 0,2 mm d'épaisseur, de 3 mm de largeur et de 10 mm de longueur, comportait, à 2 mm de son extrémité fixe, un ruban de fer de 0,2 mm d'épaisseur et de 2 mm de largeur ; les dimensions des canaux verticaux dans la direction de la largeur de l'élément bimétallique étaient de 0,5'mm et dans la direction de l'épaisseur de 0;2, respectivement 0,4 mm. La durée de la fermeture de l'interrupteur était dans ce cas aussi, d'environ 2 secondes.
Il va de soi que le ruban 13 peut être remplacé par une bague aplatie. En outre, lorsqu'on ne dési- re qu'une seule buselure, on peut se contenter d'un ruban plus court plié en forme de U, disposé sur une face latérale de l'élé- ment bimétallique.
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corona discharge switch.
The invention relates to a corona discharge switch comprising at least one bimetallic electrode which is arranged so that, during corona discharge, it makes contact with another electrode.
Such switches are frequently used as priming switches for gas and / or mercury vapor discharge tubes. When such a discharge tube has an incandescent electrode which, during the closing of the switch, is traversed by a heating current, it is detrimental that the switch tends to open immediately after its closing. , ie after the corona discharge has ceased. It is desirable for the switch to remain closed for a time long enough for the glow electrode to be brought up to emission temperature. For other applications in the
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switch. it may also be desirable that its opening be deferred.
The invention enables a longer switch-on period to be obtained.
According to the invention, the bimetallic electrode comprises at least one metal nozzle which is arranged between the ends of the bimetallic element and which is in metal contact with these ends. During the. phase of discharge by corona, an intense discharge occurs in the nozzle which brings it to a temperature higher than that of the bimetallic element, so that, during the closing of the switch, the nozzle may give out . heat to the bimetallic element and thus delay its cooling. The nozzle may be cylindrical and be perpendicular to the. Longitudinal direction of Single bimetallic blade-shaped. The nozzle may also consist of a metallic strip which surrounds, at a certain distance, the bimetallic element.
When, for a given filling gas of the switch and for a given gas pressure, the internal dimensions of the nozzle are reduced, it is observed that the edge of the effluent at the internal wall is transformed in a discharge which completely fills the nozzle and when the dimensions are further reduced, this discharge withdraws at the ends of the nozzle. The Applicant has observed that the most favorable closing times are obtained by adapting the dimensions of the nozzle to the gas of the filling and to the pressure thereof, so that the interior of the nozzle is completely filled with a glow.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be
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carried out, the particularities which emerge both from the text and from the drawing forming, of course, part of the invention.
The drawing shows two exemplary embodiments of the switch according to the invention.
Fig. 1 shows a corona discharge switch which is connected, in a known manner, to the preheating electrodes 1 and 2 of a discharge tube in the gaa and / or in the vapor 3, which is connected, via of a regulating impedance 4, on an appropriate voltage source 5. The switch can be shunted by a capacitor 6, possibly connected in series with a damping resistor.
The switch comprises a fixed electrode 7 and a bimetallic electrode 8 housed in a closed bulb 9, filled with gas. The electrodes are mounted on supports which hermetically pass through the bulb. The free ends of the electrodes have contacts 10 and 11.
The layers constituting the bimetallic electrode 8 are chosen so that, during the corona discharge, the contacts 10 and 11 touch each other; at this time the ejector discharge ceases. The bimetal then no longer receives heat, so that it cools down and its contacts move apart. During the closing of the switch, the heating electrodes 1 and 2 of the tube 3 are traversed by an intense heating current.
The closing of the switch is however very short, so that the conditions required for the priming of the tube are not yet established when the switch is first opened.
The opening of the switch causes a new discharge by corona, which causes a new opening of the contacts. This game is repeated until the moment when the heating electrodes 1 and 2 have reached a sufficiently high temperature: This process
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tube priming is detrimental to its longevity. In addition, each opening of the contacts causes troublesome lightning in the tube.
To obtain a longer closure of the contacts 10 and 11 according to the invention, a metal nozzle 12 is fixed, for example by soldering, to the bimetallic electrode, and this approximately in the middle. of the blade-shaped bimetallic element
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perpendie: ulightentià the diixe "Longitudinal section of this lare, as shown in Fig. 2 which is a cross section through electrodes 7 and 8. During the corona phase of the switch, corona discharge does not occur. only along the perimeter of the nozzle, but also within the nozzle, at least at the ends of the nozzle opening. As a result, the nozzle is heated to a higher temperature than the nozzle. bimetallic element.
During the. corona phase, most of the heat developed remains in the nozzle because the switch closes very quickly. The quantity of heat which, before closing the contacts, 'flows from the nozzle to the bimetal, only promotes the closing speed. As soon as the contacts close, the corona discharge ceases. The bimetal tends to cool, but receives heat from the nozzle so the cooling is slower. It has been found that the longest contact closure time is obtained when the inner part of the nozzle is completely filled with the corona discharge, which can be obtained by adjusting the diameter of the nozzle. nozzle to the nature and pressure of the filling gas.
In a specific case, the bulb 9 was filled with helium at. a pressure of 40 mm; to the bimetallic element 0.2 mm thick, 2 mm wide and 10 mm long, was attached a nickel nozzle with an internal diameter of 2.1 mm, an external diameter of 2 , 4 mm and 2.5 mm-long
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gueur, as shown in Figs. 1 and 2. The contacts remained closed for about 2 seconds, while without this nozzle the switch would only remain closed for about 0.1 seconds.
In the example of execution shown in figs. 1 and 2, a nozzle is used, the axis of which is perpendicular to the longitudinal direction of the bimetallic element. Figs. 3 and 4 show an exemplary embodiment which comprises two nozzles whose axes are parallel to the longitudinal direction of the bimetal.
These nozzles are obtained by placing a metal strip 13 transversely around the bimetallic element 8, so as to constitute, along the bimetallic element, intervals affecting the shape of channels. In a specific case, the bulb, not shown in figs. 3 and 4, was filled with neon, at a pressure of 40 mm; the bimetallic element 0.2 mm thick, 3 mm wide and 10 mm long, had, 2 mm from its fixed end, an iron tape 0.2 mm thick and 2 mm wide; the dimensions of the vertical channels in the width direction of the bimetallic member were 0.5 mm and in the thickness direction 0.2, respectively 0.4 mm. The duration of the closing of the switch was in this case also about 2 seconds.
It goes without saying that the ribbon 13 can be replaced by a flattened ring. In addition, when only one nozzle is desired, one can be satisfied with a shorter tape folded into a U-shape, disposed on a side face of the bimetallic element.