FR2661275A1 - Appareil constituant une lampe a decharge. - Google Patents
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Abstract
L'appareil (10) constituant une lampe à décharge, présente une base isolante (30), faite de résine synthétique, solidairement liée à un élément (40) support d'un globe, fait de céramique et dans lequel est fixée une lampe à décharge (12). Sont également prévus une paire de supports conducteurs (22, 24) pour supporter la lampe à décharge à ses extrémités opposées. La lampe à décharge et les supports conducteurs sont complètement entourés par un globe (50A) qui forme écran à l'égard des rayons ultra-violets et qui est fixé à l'élément (40) support du globe. Le globe absorbe efficacement les rayons ultra-violets dangereux dont la longueur d'onde se trouve sur une plage de longueur d'onde prédéterminée. L'invention concerne des lampes à décharge pour phares de voiture et les améliore en éliminant en particulier les rayons ultra-violets dangereux.
Description
i
APPAREIL CONSTITUANT UNE LAMPE A DECHARGE.
La présente invention concerne un apparei l constituant une lampe à décharge et plus particulièrement un objet constituant une lampe à décharge présentant un globe, formant écran à l'égard des rayons ultraviolets, qui entoure la lampe à décharge et qui est fixé à la surface avant d'une base. Récemment, les lampes à décharge ont présenté un grand intérêt pour emploi dans l'automobile du fait de leur bon rendement lumineux et de leurs caractéristiques de rendu des couleurs, ainsi que de leur longue durée de vie Toutefois, une lampe à halogénure métallique, qui est un exemple d'une lampe à décharge, produit une importante quantité de rayons ultra-violets en même temps que les rayons de lumière visible dans la lumière émise par le gaz de décharge (par exemple mercure gazeux, iodure gazeux ou Xe gazeux) contenu dans un espace de décharge On pense que les rayons ultra-violets de longueur d'onde sur la plage de 240- 290 nm détruisent les molécules protéiniques, on pense que les rayons ultra-violets de longueur d'onde sur la plage de 290-320 nm provoquent le cancer de la peau, et les rayons ultra-violets de longueur d'onde sur la plage de 360-370 nm détruisent la matière résinique située à la circonférence de l'appareil constituant une lampe à décharge Il existe donc un problème du fait du risque de dommages pour le corps humain, ce qui rend indésirable qu'une personne soit soumise longtemps à ce type d'éclairement Le matériau résinique qui se trouve à la circonférence de la lampe à décharge
risque également de se détériorer prématurément.
Une technique conventionnelle pour réduire les rayons ultra-violets dangereux est décrite dans la publication, n'ayant pas subi l'examen, de la demande de brevet japonais No Sho 60-138845 Ce document de référence enseigne une structure dans laquelle un tube de verre 4 absorbant les rayons ultra-violets, est prévu sur la circonférence d'une lampe à décharge 2, comme représenté sur la figure 6 Selon une autre technique conventionnelle, comme décrit dans la publication, ayant subi l'examen, de la demande de brevet japonais No Sho 62-53904, une lampe à décharge 2 est scellée de façon étanche à l'intérieur d'un tube de verre 6 absorbant les rayons ultra-violets, comme représenté sur la
figure 7.
Dans la première technique conventionnelle, malgré sa structure simple dans laquelle le tube de verre 4 est supporté par des conducteurs 5, il se présente le problème de savoir comment absorber de façon sûre les rayons ultra-violets étant donné que le tube de verre 4 présente une portion ouverte 4 a. Dans la seconde technique conventionnelle, il se présente un problème en ce sens qu'un gaz inerte
tel que N 2 devient piégé dans le tube de verre 6.
En outre, si l'on met le tube de verre 6 sous vide pour réduire les effets défavorables de la température ou de la pression dans le tube de verre 6 scellé de façon étanche, l'équipement de fabrication nécessaire et le temps réel de fabrication deviennent
trop coûteux.
La demande de brevet japonais No Hei,2-100503
décrit une autre lampe à décharge conventionnelle.
Comme représenté sur la figure 14, dans cette structure une lampe à décharge 105 est supportée par une paire de supports conducteurs 103 et 104 qui viennent en saillie depuis une bague isolante 102 et un globe en forme de coupelle 106, formant écran à l'égard des rayons ultra-violets, est fixé à une surface avant de la base 102 par des attaches métalliques 107 Toutefois, cette approche présente un problème en ce sens que l'on fixe le côté ouvert du globe à la base 102 en cintrant les attaches métalliques 107 ou en fixant la circonférence extérieure du globe avec des attaches métalliques du type ruban Par conséquent, étant donné qu'il n'est pas facile de fixer le globe à la base, celui-ci peut se briser si l'on exerce une force trop grande en fixant le globe à la base et que du jeu (c'est-à-dire un mouvement) peut en résulter
dans la portion de fixation.
En tenant compte des problèmes ci-dessus, on a proposé de lier solidairement le globe à la base au moyen d'un agent adhésif Pour fixer de façon sûre le globe à la base, l'agent adhésif utilisé est limité à un agent adhésif inorganique du fait de la température élevée associée à la lampe à décharge et du fait que le globe est fabriqué en un matériau du type verre En supposant néanmoins que l'on utilise un agent adhésif inorganique, il est nécessaire de le soumettre à un traitement thermique o la température atteint près de 400 'C Toutefois, la base, qui est faite en une résine synthétique, ne
peut pas résister à une température aussi élevée.
La présente invention a été faite au vu des problèmes ci-dessus et un but en est par conséquent de proposer un appareil constituant une lampe à décharge qui ait une structure simple, qui puisse absorber de façon fiable des rayons ultra-violets dangereux et dans lequel les éléments circonférentiels de l'appareil constituant la lampe à décharge ne soient
pas affectés par les rayons ultra-violets.
On atteint les buts ci-dessus, ainsi que d'autres buts, de l'invention en proposant un apparei L constituant une lampe à décharge qui comporte une lampe à décharge supportée par une paire de supports conducteurs venant en saillie en avant d'une base isolée et comprenant un globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et monté sur la circonférence de la lampe à décharge L'appareil constituant la lampe à décharge est caractérisé par le fait que la base isolante a une structure dans laquelle une portion
support du globe, faite de céramique, est intégra-
Lement attachée à la surface avant d'une portion de base faite de résine synthétique Le globe de forme cylindrique présente une extrémité avant fermée et il est fixé à la base par la portion support du globe, ce qui fait que la portion d'extrémité arrière, ouverte, du globe est fermée et que la lampe à décharge et les supports conducteurs venant en saillie à l'avant de la portion support du globe sont
complètement recouverts par le globe.
Le globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets est fixé de façon sure, à sa portion d'extrémité ouverte, par la portion support du globe de la base isolante, de sorte que le globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets recouvre complètement la circonférence de la lampe à décharge, empêchant de ce fait les rayons ultra-violets générés lorsque la lampe à décharge est allumée de rayonner à l'extérieur du globe En outre, la portion support du globe, qui ferme la portion d'extrémité ouverte du globe, est faite en céramique de sorte que la portion support du globe ne se détériore jamais même
si elle est exposée aux rayons ultra-violets.
Un autre but de l'invention est de proposer un appareil, constituant une lampe à décharge dans lequel une portion d'extrémité, côté base, ouverte, d'un globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets est solidarisée avec la surface avant d'une base isolante en résine synthétique présentant une paire de supports conducteurs en saillie pour supporter une lampe à décharge de façon que la lampe à décharge soit entourée par le globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets L'appareil constituant la lampe à décharge peut en outre se caractériser par le fait qu'un plateau céramique, support du globe, présentant des trous d'insertion des supports conducteurs qui y sont formés, est fixé à la surface avant de la base par l'intermédiaire de fixations métalliques en saillie formées sur la base La portion d'extrémité, côté base, ouverte, du globe est liée au plateau support du globe au
moyen d'un agent adhésif inorganique.
Le globe de verre et le plateau céramique support du globe sont liés solidairement l'un à l'autre au moyen de l'agent adhésif inorganique En outre, les fixations métalliques en saillie formées sur la base sont rabattues de façon à fixer à la base le plateau support du globe Le plateau support du globe est fait de céramique de sorte que même si on applique une force importante au plateau support du globe pour rabattre les fixations métalliques, on n'endommage pas le plateau support En outre, du fait de la fixation ferme du plateau support à la base, il n'y a ni mouvement, ni jeu à la portion
de fixation.
Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, ainsi que d'autres, de la présente invention apparaîtront mieux à partir de la
description détaillée qui suit prise en liaison
avec les dessins joints.
La figure 1 est une vue perspective, partiel-
lement écorchée,' de l'apparei l constituant une lampe à décharge, conformément à une première réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue perspective éclatée d'une base isolante qui est une portion principale de l'apparei l constituant la lampe de la figure 1; la figure 3 est une vue verticale -en coupe montrant l'état dans lequel 1 ' appareil constituant la lampe est inséré dans un réflecteur pour être utilisé comme ampoule dans un phare de voiture; la figure 4 est une vue en coupe, à échelle agrandie, d'un film formant écran à l'égard des rayons ultra-violets, qui est une portion principale d'une seconde réalisation de la présente invention; la figure 5 est une vue en coupe représentant l'ajustement de l'épaisseur du film formant écran à l'égard des rayons ultra-violets; les figures 6 et 7 sont des vues en perspective montrant des techniques conventionnelles; la figure 8 est une vue en perspective, partiellement écorchée, représentant un apparei l constituant une lampe à décharge conformément à une troisième réalisation de la présente invention; la figure 9 est une vue verticale en coupe de l'appareil constituant la lampe de la figure 8; la figure 10 est une vue en coupe prise selon la ligne X-X représentée dans la vue verticale en coupe de l'appareil constituant la lampe de la figure 9; les figures 11 (a) et 11 (b) sont des vues en coupe des rivets de fixation des plateaux supports du globe; la figure 12 (a) est une vue perspective, à échelle agrandie, d'un élément de fixation du plateau support du globe; la figure 12 (b) est une vue en coupe de l' élément de la figure 12 (a); la figure 13 est une vue perspective montrant la portion principale de l'appareil constituant la Lampe à décharge d'une quatrième réalisation de la présente invention; et la figure 14 est une vue verticale en coupe
d'un appareil constituant une lampe à décharge conven-
tionnelle. En se reportant à la figure 1, un appareil 10 constituant une lampe à décharge est principalement constitué d'une lampe à décharge 12 (c'està-dire de la portion lumineuse), de supports conducteurs 22 et 24 venant en saillie depuis une base isolante de façon à supporter la lampe à décharge 12, et d'un globe 50 A, formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et fixé de façon sûre à la base isolante 20 de façon à recouvrir complètement la lampe à
décharge 12.
La lampe à décharge 12 a une structure dans laquelle un tube en verre de quartz est écrasé à ses portions d'extrémité opposées pour former ainsi un ovale, le globe de verre 13, fermé de façon étanche, présentant un espace de décharge qui y est formé et présentant des portions écrasées 14 formées à ses portions d'extrémité opposées Un gaz rare de démarrage, du mercure et un métal halogéné sont scellés dans le globe de verre 13 En outre, des électrodes de décharge 15, en tungstène, sont montées en face l'une de l'autre dans l'espace de décharge et sont reliées à des feuilles de molybdène 16 scellées respectivement dans L'une des portions écrasées 14 Les conducteurs 18, reliés aux feuilles de molybdène respectives 16 sortent respectivement hors
des portions d'extrémité des portions écrasées 14.
Le conducteur 18, du côté de l'extrémité arrière, est soudé par points à un support métallique 19 fixé au support conducteur 22 qui vient en saillie à l'avant de la base isolante 20 Le conducteur 18, du côté de l'extrémité avant, est également soudé par points à une portion avant repliée du support conducteur 24 qui vient en saillie vers l'avant depuis la base isolante 20 La lampe à décharge 12 est donc structurée pour être supportée, à ses extrémités opposées, par les supports conducteurs 22 et 24 par
l'intermédiaire des conducteurs 18.
La base isolante 20 a une structure dans laquelle une portion 40, support du globe, et en forme de disque, faite en céramique et de diamètre légèrement inférieur à celui de la portion de base 30, est intégralement liée à la portion de base 30 en forme de disque qui peut être faite d'une résine synthétique Une surface concave peu profonde 31-, qui vient en prise avec la portion 40 support du globe, est formée dans la surface avant de la portion de base 30 La portion 40 support du globe, qui est directement exposée aux rayons ultra-violets émis, est placée de façon à fermer la portion d'extrémité arrière, ouverte, du globe 50 A (décrit plus loin)
formant écran à l'égard des rayons ultra-violets.
La portion 40 support du globe n'est pas affectée par les rayons ultraviolets du fait que cette portion
40 support du globe est faite en céramique.
Quatre passages pour l'air 26, qui font communiquer la surface avant avec les côtés, sont formés dans la base isolante 20 Des portions 9 a en forme de fente prévues pour faire en sorte que les portions latérales d'ouverture des passages pour l'air 26 viennent s'ouvrir dans la face avant d'un réflecteur 8, sont formées dans la portion de bordure circonférentielle d'un trou 9, d'insertion de
l'ampoule, du réflecteur 8 (voir figure 2).
C'est-à-dire que, bien que la portion d'extrémité arrière, ouverte, du globe 50 A formant écran à l'égard des rayons ultra-violets soit fixée de façon sûre à la portion 40 support du globe de façon à assurer l'étanchéité de l'intérieur du globe 50 A, l'intérieur du globe 50 A est ouvert en direction de la face avant du réflecteur 8 par l'intermédiaire des passages
pour l'air 26 de façon à créer ainsi une perméabi-
lité entre l'intérieur et l'extérieur du globe.
Les flèches sur la figure 3 indiquent la convexion créée, par l'intermédiaire des passages pour l'air 26, entre la face avant du réflecteur 8 et l'intérieur du globe 50 A On évite ainsi par conséquent, de détériorer la capacité de la lampe à décharge 12 et de raccourcir sa durée de vie du fait que l'intérieur du globe 50 A serait maintenu à haute température Chacun des passages pour l'air 26 est composé d'une rainure 36 sur la portion de base 30 et d'un trou 46 sur la portion 40 support du globe Lorsque l'on introduit 1 ' appareil constituant la lampe 10 dans le trou 9 d'insertion du réflecteur 8, une portion 32 de bordure extérieure de la portion de base 30 agit en tant que bague de mise au point pour positionner l'appareil constituant la lampe 10 dans les directions avant/arrière et gauche/droite, vu de l'avant, par rapport à une surface 8 a, réfléchissant la lumière (surface parabolique), du réflecteur 8 Trois portions renflées 33, qui constituent des surfaces de référence de butée, sont formées sur la surface avant de la portion de bordure extérieure 32 en trois endroits circonférentiellement équidistants Dans la portion de bordure extérieure 32 est également formée une fente circonférentielle de positionnement 34 qui vient en prise avec une saillie de prise (non représentée) prévue sur le réflecteur lorsque l'on introduit l'appareil constituant
la lampe 10 dans le trou 9 d'insertion de l'ampoule.
Les rainures 36 sont formées dans la surface avant de la portion de base 30 de façon à faire partie des passages respectifs 26 pour l'air et s'étendent depuis le voisinage de la portion centrale et de la portion de base jusqu'aux portions de bordure
latérale de la portion de base.
Le support conducteur 22, moulé en tant que garniture insérée, vient en saillie depuis la surface avant de la portion de base 30 La portion en céramique 40, support de la base, est un corps en forme de disque, à rebord extérieur, présentant une portion centrale 42 en forme de disque dont le diamètre est approximativement le même que le diamètre
intérieur de la portion d'extrémité ouverte du globe.
La portion centrale 42 en forme de disque déborde vers l'avant de façon à obturer la portion d'extrémité arrière, ouverte, du globe Une rainure concave de forme annulaire 44 est formée dans la circonférence de la portion centrale en forme de disque 42 La portion ouverte, formant bordure d'extrémité, du globe vient en prise avec la rainure concave 44 et avec un agent adhésif dont on a rempli sa portion de prise, de façon que l'intérieur du globe 50 A soit
rendu étanche.
Les supports conducteurs 24 et 22 passent par des trous 38, 48 et 49 qui sont formés dans la portion
de base 30 et dans la portion 40 support du globe.
Le support conducteur 24 passe dans un corps cylindrique isolant 47, évitant une décharge et il fabriqué en céramique, et il est ajusté et fixé, par adhésif, dans les trous 38 et 48 Les repères 22 a et 24 a désignent des portions des supports conducteurs 22 et 24 qui viennent en saillie vers l'arrière depuis la portion de base 30 Les portions en saillie 22 a et 24 a sont protégées par un corps cylindrique 28 en résine synthétique fixé par
adhésif à la portion de base 30.
Le globe 50 A formant écran à l'égard des rayons ultra-violets a une forme cylindrique présentant une portion d'extrémité avant sphérique et une portion d'extrémité arrière ouverte La portion d'extrémité arrière ouverte est ajustée dans la portion céramique , support du globe, de la base isolante 20 et lui est fixée par un agent adhésif Les supports conducteurs 22 et 24 et la lampe à décharge 12 sont complètement entourés par le globe 50 A Le globe A, formant écran à l'égard des rayons ultra- violets a une structure dans laquelle un film 52, formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et fabriqué en Zn O, recouvre la surface circonférentielle extérieure du tube de verre 51 fermé à l'extrémité avant Le film 52, formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et recouvrant la lampe à décharge 12, absorbe les rayons ultra-violets émis lorsque la lampe à décharge est allumée, de sorte que seule la lumière visible est émise à l'extérieur du globe A. Pour fabriquer le film formant écran à l'égard des rayons ultra-violets, on disperse de fines
particules de Zn O dans un liant inorganique (concen-
tration de 20 à 30 %) et on applique le matériau dispersé Zn O sur la surface du globe par un procédé
convenable tel que trempage, pulvérisation ou dépôt.
Pour éviter que des rayons ultra-violets de longueurs d'onde inférieures à 370 nm ne puissent être émis à l'extérieur du globe, il faut faire en sorte que l'épaisseur du film ne soit pas plus fine que 1,6 pm En même temps, il est souhaitable de choisir l'épaisseur du film non supérieure à 5 jum pour empêcher que le film ne pèle De plus, les longueurs d'onde des rayons ultra-violets qui peuvent être absorbées varient en fonction de la température à la circonférence du globe (les longueurs d'ondes absorbées se décalent vers les longueurs d'onde plus grandes au fur et à mesure que la température augmente) et on ajuste donc le film de façon à avoir une épaisseur convenable pour qu'au moins les rayons ultra-violets de longueur d'onde non supérieure à
370 380 nm puissent être absorbés.
On peut ajuster l'épaisseur du film en modifiant la vitesse de trempage ou en modifiant le nombre de couches d'application du revêtement ou le nombre
de fois o se fait le dépôt.
Bien que le film 52 formant écran à l'égard des rayons ultra-violets soit constitué de Zn O dans la réalisation précédente, le film 52 formant écran à l'égard des rayons ultra-violets peut également être composé d'un film fait d'un composé capable d'absorber les rayons ultra-violets, tel que Ti O 2, Ca O, ou Fe 203, bien que ces composés soient inférieurs à Zn O au moins en ce qui concerne la possibilité
d'absorber les rayons ulra-violets.
La figure 4 représente une portion principale d'une seconde réalisation de la présente invention et c'est une vue en coupe, à échelle agrandie, d'un globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et disposé dans la circonférence d'une
lampe à décharge.
Le repère 50 B désigne un globe formant écran aux rayons ultra-violets Un film 54 formant écran aux rayons ultra-violets et formé sur la circonférence extérieure d'un tube de verre 51 est constitué par un film diélectrique multicouche de composés tels que Ti O 2 Si O 22 ' Mg F, Ta 205, etc, dont chacun a un indice de réfraction différent et des possibilité
d'absorption des rayons ultra-violets différentes.
Le film 54 formant écran aux rayons ultra-violets est constitué par un film diélectrique multicouche dans lequel des couches 54 a de Si O 2 et des couches 54 b de Ti O 2 sont alternativement stratifiées Les rayons ultra-violets de longueur d'onde inférieure à 360 nm sont absorbés par les couches Si O 2 et par les couches Ti O 2 Les rayons ultra-violets de longueur d'onde allant de 360 nm à 380 nm sont annulées par la lumière réfléchie aux surfaces limites entre les
couches diélectriques.
Par ailleurs, le film multicouche peut avoir une structure dans laquelle des couches de Si O 2 et
des couches de Ta 205 sont alternativement stratifiées.
Dans ce cas, les rayons ultra-violets de longueur d'onde inférieure à 300 nm sont absorbés par les couches diélectriques respectives et les rayons ultra-violets de longueur d'onde allant de 300 nm à 380 nm sont annulées par la lumière réfléchie aux surfaces limites entre les couches diélectriques respectives. En variante, le film multicouche peut avoir une structure dans laquelle des couches de Ti O 2 et
des couches de Mg F sont alternativement stratifiées.
C'est-à-dire que l'épaisseur d de film de chacune des couches diélectriques (par exemple 54 a et 54 b) est prise à la valeur d = n/4 \ (o,\ est la longueur d'onde à annuler, N est l'indice de réfraction du diélectrique) Si l'on donne à l'épaisseur d de film une valeur convenable, la phase de la lumière réfléchie aux surfaces limites entre les couches diélectriques respectives est inversée par rapport à la phase de la lumière incidente, et la lumière réfléchie intervient pour annuler les rayons ultra-violets de longueur d'onde A. En outre, on fait en sorte que l'épaisseur de la couche diélectrique croisse au fur et à mesure que la distance entre' l'ampoule de verre 13 et la couche diélectrique croit pour empêcher que la plage des longueurs d'onde des rayons ultra-violets qui doivent être absorbés varie C'est-à-dire que la plage des longueurs d'onde des rayons ultra-violets absorbés dans le film formant écran à l'égard des rayons ultra-violets se décale en direction des longueurs d'onde plus courtes en proportion de l'angle incident de la lumière tombant sur le film formant écran à l'égard des rayons ultra-violets Par conséquent, dans le cas o l'épaisseur t du film formant écran aux rayons ultra-violets (le film diélectrique multicouche) 54 est uniforme dans la direction longitudinale du globe, il se présente un problème en ce sens que la fonction d'absorption des rayons ultra-violets est mal assurée aux
positions d'extrémité avant et arrière du globe.
De façon plus spécifique, l'angle d'incidence t de la lumière sur le film formant écran aux rayons ultra-violets est grand à une position plus proche des portions d'extrémité avant et d'extrémité arrière du globe en comparaison de ce qu'il est dans une région centrale du globe o l'angle d'incidence de la lumière est proche de zéro, de sorte que la fonction de protection à l'égard des rayons ultra-violets est moins bien assurée Par conséquent, comme représenté sur la figure 5, on fait en sorte que l'épaisseur t du film 54 formant écran à l'égard des rayons ultra-violets soit plus grande, en rendant plus épaisse chacune des couches diélectriques, sur les portions d'extrémité avant et arrière du globe de façon que l'absorption des rayons ultra-violets reste sensiblement uniforme selon la direction
longitudinale du globe.
Bien que l'on ait décrit une structure dans laquelle le film 52, 54 formant écran à l'égard des rayons ultra-violets est formé sur l'extérieur du globe, en ce qui concerne les deux réalisations précitées, le film formant écran à l'égard des rayons ultra-violets peut être formé sur l'intérieur du globe ou peut être formé à la fois sur l'intérieur
et sur l'extérieur du globe.
Dans Le cas o l'apparei L constituant La lampe à décharge conforme à la présente invention sert de source lumineuse pour un phare de voiture, on forme, sur la portion d'extrémité avant du tube de verre fermé à l'extrémité avant, une portion de-revêtement pour faire écran à l'égard de la lumière émise directement par la lampe à décharge, et on peut former sur le tube de verre, à l'exception de la portion de revêtement formant écran à l'égard de la lumière, le film 52 ou 54 formant
écran à l'égard des rayons ultra-violets.
En outre, bien que l'on ait décrit le cas dans lequel le globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets à une structure dans laquelle le tube de verre 51 est revêtu du film 52 ou 54 formant écran à l'égard des rayons ultra-violets, ce globe peut par exemple être en verre à base de soude, en verre dur, en verre de silicate d'alumine ou analogue qui présente une fonction d'absorption des rayons
ultra-violets.
Comme il apparait à partir de la description
ci-dessus de l'appareil constituant la lampe à décharge conforme à la présente invention, la portion d'extrémité ouverte du globe est fixée de façon sûre à la portion support du globe de la base isolante et la circonférence de la lampe à décharge est complètement recouverte par le globe formant écran aux rayons ultra-violets de sorte que ce globe formant écran aux rayons ultra-violets empêche les rayons ultra-violets produits lorsque la lampe à décharge
est allumée de rayonner à l'extérieur du globe.
Par conséquent, il ne se présente plus le problème des rayons ultraviolets produits par la lampe à décharge comme dans l'appareil conventionnel constituant la lampe à décharge En outre, la portion support du globe de la base isolante prévue pour obturer la portion d'extrémité ouverte du globe est faite en céramique de façon à ce que sa qualité ne se modifie pas même si les rayons ultra-violets sont envoyés sur la portion support du globe Il en résulte que l'endurance de l'appareil constituant La lampe à
décharge est améliorée.
les figures 8 à 12 sont des vues représentant une troisième et une quatrième réalisations de la présente invention La figure 8 est une vue en perspective, partiellement écorchée, d'un appareil constituant une lampe à décharge, la figure 9 est une vue verticale en coupe de l'appareil constituant la lampe, la figure 10 est une vue en coupe prise selon la ligne X-X de la figure 9, les figures 11 (a) et 11 (b) sont des vues en coupe respectives d'un rivet de fixation du plateau support du globe, illustrant l'état dans lequel l'extrémité avant du rivet est rabattue, la figure 12 (a) est une vue en perspective, à échelle agrandie, d'unaccessoire de fixation du plateau support du globe et la figure
12 (b) est une vue en coupe de cet accessoire.
L'appareil constituant la lampe à décharge de la trosiième et de la quatrième réalisations est constitué de façon semblable à la première et à la seconde réalisations L'apparei L constituant la lampe à décharge est principalement constitué par une lampe à décharge 110 (c'est-à-dire la portion d'émission de la lumière), de supports conducteurs 122 et 124 venant en saillie depuis la base isolante 120 d'un support de lampe pour supporter la lampe à décharge , d'un plateau 140 support du globe, intégralement fixé à la surface avant de la base isolante 120, et d'un globe 150, formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et lié au plateau 140 support du globe
de façon à entourer la lampe à décharge 110.
La lampe à décharge 110 a une structure dans laquelle un tube de verre de quartz est écrasé à ses portions d'extrémité opposées de façon que des portions étanches écrasées 113 a et 113 b, chacune de section droite rectangulaire, se forment aux portions d'extrémité opposées d'un globe de verre ovale fermé 112 qui forme en son intérieur un espace de décharge Un gaz rare de démarrage (par exemple mercure et halogénure métaîl i que) est scellé dans le globe de verre 112 Une portion prolongée 114, en forme de tube circulaire, non scellée par écrasement, est formée, d'une pièce, avec la première portion rendue étanche par écrasement 113 a et maintenue par un support métallique 130 (qui sera décrit ci-dessous) Des électrodes de décharge 115 a et 115 b, faites de tungstène, sont montées dans l'espace de décharge de façon à être en face l'une de l'autre et sont reliées à des feuilles de molybdène 116 a et 116 b scellées dans les portions
113 a et 113 b scellées par écrasement, respectivement.
Des conducteurs 118 a et 118 b, reliés aux feuilles de molybdène 116 a et 116 b, respectivement, sortent hors des portions d'extrémité des portions 113 a et 113 b scellées par écrasement, respectivement Le conducteur 118 a s'étend jusqu'à l'extérieur à travers la portion prolongée 114 La lampe à décharge 110 est supportée, à ses extrémités opposées, par l'intermédiaire des supports métalliques 130 et 132, par une paire de supports conducteurs, l'un long et l'autre court, 122 et 124, qui sont moulés, en tant que garniture insérée, avec la base isolante
et viennent en saillie en avant de cette base.
La base isolante 120 est un corps moulé en forme de disque, fabriqué en un matériau du type résine synthétique tel que le polyphénylènesulfone Des bornes mâles de connecteurs 123 et 125, intégralement soudées avec les supports conducteurs 122 et 124, viennent en saillie depuis la face arrière de la base 120 Les bornes 123 et 125 sont, chacune, entourées par une cloison prolongée 121 en forme de tube rectangulaire de façon qu'il ne se produise pas de décharge entre les bornes 123 et 125 Un corps solidarisé, constitué de la borne 123 et du support conducteur 122, et un corps solidarisé constitué de la borne 125 et du support conducteur 124, sont incorporés dans la base isolante 120 par moulage par insertion Un trou traversant 126 est formé dans la base entre les supports conducteurs 122 et 124 et, comme on le décrira, la base 120 présente une
importante résistance diélectrique.
Le trou 126 formé dans la base 120 s'étend de façon à traverser une portion située entre la borne 123 et la borne 125 et, en conséquence, la résistance diélectrique totale de la base, y compris le trou qui y est formé, est abaissée du fait que le trou d'air 126 (c) a une résistance diélectrique de beaucoup
inférieure à celle qu'aurait la base sans le trou.
Toutefois, pour compenser cela, on presse fortement la surface de la paroi formant le trou contre le moule métallique au moment du moulage de la base , augmentant ainsi la densité du matériau du bord
circonférentiel du trou Par conséquent, l'augmen-
tation de densité se traduit en une résistance diélectrique plus élevée pour la base, ce qui fait plus que compenser la diminution de la résistance diélectrique due au fait que la base présente une couche d'air 126 (c) qui y est formée Il en résulte que la résistance diélectrique totale est plus élevée qu'elle ne Le serait dans le cas o le trou de pénétration 126 ne serait pas formé et qu'en pratique il ne se produit pas de décharge entre les bornes
123 et 125.
De plus, le trou 126 communique avec l'intérieur du globe 150 par l'intermédiaire d'un trou traversant 141 formé dans un plateau 140 support du globe qui sera décrit plus loin de sorte que l'air est activement amené à s'écouler entre l'intérieur et l'extérieur du globe de façon à accélérer
l'opération de décharge dans le globe 150.
Une paire de rivets 134 est incorporée, à la base par moulage par insertion et vient en saillie depuis la surface avant de la base 120 pour y fixer le globe Le plateau céramique en forme de disque 140, support du globe, est fixé de façon sûre à la surface avant de la base par les rivets 134 Une paire de trous 142 et 144, pour insertion du support conducteur, est formée dans le plateau 140 support du globe et de plus une paire de trous 146, pour insertion des rivets est formée dans le plateau support du globe de part et d'autre du trou d'insertion 144 Les supports conducteurs 122 et 124 font saillie par les trous d'insertion 142 et 144 et les portions de bordure circonférentielles des trous d'insertion des rivets sont fixées par rabattement des rivets 134 C'est-à- dire que, comme représenté sur la figure 11 (a), chacun des rivets 134 a a une structure dans laquelle une portion d'extrémité de base, pleine, est encastrée dans la base tandis qu'une portion cylindrique creuse, d'extrémité avant, 134 b vient en saillie depuis la base. Comme représenté sur la figure 11 (b), on presse les portions cylindriques creuses 134 b de façon à les expanser vers l'extérieur puis, on les brise à l'aide d'un outil (non représenté) pour parvenir à l'état dans lequel les portions cylindriques creuses 134 b font sail Lie par respectivement l'un des trous 146 d'insertion de rivets On fixe alors les portions de bordure circonférentielles des trous d'insertion de rivet en rabattant les portions rabattues 134 c
des portions cylindriques 134 b.
Sur le support conducteur 122, on monte une fixation 136, représentée sur les figures 12 (a) et 12 (b), qui est un accessoire métallique de fixation du plateau support de façon à fixer, par pressage, la portion de bordure circonférentielle du trou d'insertion du support conducteur contre la face de la base C'est-à-dire que la fixation 136 est un corps plat fin, en forme de disque, dans lequel est formé un trou d'insertion du support conducteur et qui présente une structure dans laquelle quatre parties cintrées 136 c, en forme de ressort plat, divisées par des fentes 136 b s'étendant radialement sont formées autour du trou 136 a La portion
d'extrémité avant de chacune des parties division-
naires 136 c vient en prise avec une portion circonférentielle extérieure convexe-concave 122 a du support conducteur 122 de sorte que la portion de bordure circonférentielle du trou d'insertion 136 a du support conducteur est fixement maintenue par la force de contrainte (voir flèche P sur la figure 12 (b)) des pièces divisionnaires 136 c contre la face de la base Le repère 127 désigne un corps cylindrique isolant, empêchant la décharge, fait de céramique, qui est ajusté sur une circonférence extérieure d'une portion revêtue 124 a du support conducteur 124 Une fixation 137 ayant la même structure que celle de la fixation 136 est également montée entre le corps cylindrique isolant 127 et le support conducteur 124 de façon que le corps cylindrique isolant 127 soit fixement maintenu par
le support conducteur 124.
Le support métallique 130 a une structure dans laquelle une plaque métallique en forme de ruban a une largeur prédéterminée et la forme d'un tube circulaire Une portion 130 a, en forme d'arc, de maintien de la lampe et les portions rabattues 130 b, en forme de plaque, sont prévues pour venir s'abouter les unes contre l'autre, de façon que la portion prolongée 114 de la lampe à décharge soit
maintenue par la portion 130 a support de la lampe.
L'une des portions rabattues 130 b est soudée par points à la portion d'extrémité avant du support conducteur 122 Par conséquent, dans la portion support 130 a, la lampe à décharge 110 peut facilement glisser dans la direction axiale (c'est-à-dire dans la direction gauche/ droite sur la figure 8) et dans la direction circonférentielle (c'est-à-dire la direction circonférentielle de la portion de maintien cylindrique) et il est par conséquent, facile d'ajuster la position de la lampe à décharge 110
par rapport à un réflecteur (non représenté).
Le conducteur 118 a, situé du côté de l'extrémité arrière et sortant de l'intérieur de la portion prolongée 114 de la lampe à décharge est soudé par points au support métallique 130 Dans le support métallique 132, qui supporte la portion d'extrémité avant de la lampe à décharge 110, une plaque métallique en forme de ruban, d'une largeur prédéterminée, est moulée de la même façon que pour le support métallique 130 L'une des portions d'extrémité du support métallique 132 est soudée par points à la portion d'extrémité avant du support conducteur 124, tandis que l'autre portion d'extrémité est cintrée de façon à prendre en sandwich le conducteur 118 b situé du côté de l'extrémité avant, et elle est également soudée par points. Le repère 150 désigne un globe en verre transparent, en forme de coupelle, formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et présentant une extrémité avant fermée La portion d'extrémité de base, du côté ouvert, du globe est fermement liée, au moyen d'un agent adhésif inorganique 149, à une rainure 148 du globe prévue pour venir en prise avec le plateau 140 support du globe Un film 154, formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et fabriqué
en Zn O, recouvre la surface extérieure du globe.
Par conséquent, du fait que le globe 150 est fixé de façon sûre à la base 120, le film 154, qui forme écran à l'égard des rayons ultra-violets et qui entoure la lampe à décharge 110, absorbe les rayons ultra-violets produits lorsque la lampe à décharge 110 est allumée, de sorte que seule la lumière visible (c'est-à-dire les rayons autres que les rayons
ultra-violets) est émise à l'extérieur du globe 150.
Pour éliminer toute perméabilité aux rayons ultra-violets de longueur d'onde inférieure à 370 nm, l'épaisseur du film ne doit pas être inférieure à 1,6 pm, et, pour éviter également que le film ne pèle, l'épaisseur du film ne doit pas être supérieure à 5,um Etant donné que la plage des longueurs d'onde sur laquelle les rayons ultra-violets peuvent être absorbés varie en fonction de la température entourant le globe (les longueurs d'onde absorbées se décalent vers les longueurs plus grandes pour une température plus élevée), le film est fabriqué de façon que son épaisseur corresponde à celle pour laquelle ce sont les rayons
ultra-violets de longueur d'onde d'au moins 370 -
380 nm qui sont absorbés On peut former le film formant écran à l'égard des rayons ultra-violets par un procédé de revêtement tel que trempage, dépôt ou pulvérisation Si on forme le film formant écran par le procédé de trempage, on peut ajuster l'épaisseur du film en modifiant la durée pendant laquelle le globe est trempé, ou en modifiant simplement le nombre de cycles de trempage De même, dans les autres procédés d'ajustement de l'épaisseur du film, on peut faire varier l'épaisseur du film en augmentant le nombre de fois o se fait le dép 8 t
ou la pulvérisation.
Le repère 120 a désigne des bossages prévus sur
la surface avant de la portion de bordure circon-
férentielle de la base isolante 120 pour positionner par rapport à l'avant et à l'arrière une ampoule (c'est-à-dire un appareil constituant une lampe à décharge) Les bossages 120 a butent contre une surface de paroi d'un trou (non représenté) d'introduction de l'ampoule, de sorte que l'ampoule est positionnnée dans la direction avant/arrière
de l'axe optique.
Le repère 120 b désigne une fente prévue dans la base isolante 120, à sa portion de bordure circonférentielle, pour effectuer le positionnement circonférentiel Lorsque l'on introduit une ampoule (c'est-à-dire un objet constituant une lampe à décharge) dans le trou (non représenté) d'introduction de l'ampoule, une protubérance prévue sur la surface intérieure du trou d'introduction de l'ampoule vient en prise avec la fente 120 b de façon à positionner
l'ampoule dans le sens circonférentiel.
Pour assembler L'appareil constituant La lampe à décharge, on monte tout d'abord le plateau 140 support du globe sur la base 120 dans laquelle sont moulés sous forme de garniture insérée les rivets 134 et les supports conducteurs 122 et 124, les rivets 134 étant rabattus, on monte la fixation 136 puis, on fixe le plateau support 140 sur la base Puis, on monte le corps isolant 127 sur le support conducteur 124 de façon à l'ajuster dans le trou 144 d'insertion du support conducteur et on monte la fixation 137 de façon à fixer le corps isolant 127 au support conducteur 124 Ensuite, on soude de façon fixe la lampe à décharge 110 aux supports conducteurs 122 et 124 par l'intermédiaire des supports métalliques 130 et 132 On applique ensuite l'agent adhésif 149 dans la rainure 148 du plateau support 140 de venue en prise avec le globe de façon à lui lier le globe 150 qui y vient en prise Enfin, la portion mise en prise est soumise
à un traitement par cuisson.
La figure 13 est une vue perspective d'une portion principale de l'appareil, constituant La lampe à décharge, d'une quatrième réalisation de la présente invention L'appareil constituant Le lampe à décharge se trouve dans l'état dans lequel un plateau support fait en céramique est fixé à une bague isolante. La quatrième réalisation a une structure dans laquelle quatre parties métalliques 160, fixées à la base isolante 120 par moulage sous forme de garniture insérée viennent en saillie depuis la surface avant de la base 120, et dans laquelle on rabat les extrémités avant des parties métalliques de façon à fixer le bord circonférentiel extérieur du plateau 140 support du globe sur la
base 120.
Bien que l'extrémité avant du globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets soit fermée et en forme de coupelle dans la réalisation cidessus, le globe formant écran aux rayons ultra-violets peut avoir une forme cylindrique avec les portions
d'extrémité opposées ouvertes.
Comme il apparait de la description ci-dessus
de L'appareil constituant une lampe à décharge conforme à la présente invention, le plateau céramique support, lié intégralement à la portion d'extrémité de base
ouverte du globe formant écran aux rayons ultra-
violets est fixé de façon sûre à la base au moyen de fixations métalliques venant en saillie et formées sur la base isolante, de sorte qu'il ne se produit ni jeu, ni mouvement dans la portion o le globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets est fixé à la base En outre, on peut lier l'un à l'autre le globe formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et le plateau support du globe au moyen d'un agent adhésif inorganique et d'un traitement thermique à haute température sans être gêné par un élément en résine synthétique qui ne pourrait pas facilement résister à une telle température élevée, de sorte que la liaison du globe peut être
faite solide.
On a donc représenté et décrit un appareil constituant une nouvelle lampe à décharge qui atteint tous les buts et présente tous les avantages recherchés Toutefois, de nombreux changements, modifications, variantes et d'autres emplois et applications de l'invention en question apparaîtront à l'homme de l'art après examen de la spécification et des dessins joints qui décrivent ses réalisations préférées.
Claims (10)
1 Appareil ( 10) constituant une lampe à décharge et caractérisé en ce qu'il comporte: une lampe à décharge ( 12); un élément formant base isolante ( 20) comportant une portion ( 40) support d'un globe intégralement fixée à une surface avant d'une portion de base ( 30); un globe ( 50 A) formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et entourant ladite lampe à décharge, ledit globe présentant une portion d'extrémité avant ouverte; ainsi qu'une paire de supports conducteurs ( 22,24) venant en saillie, vers l'avant, depuis ledit élément ( 20) formant base isolante pour supporter ladite lampe à décharge, étant précisé que ladite portion d'extrémité arrière ouverte dudit globe ( 50 A) est fixée à ladite portion ( 40) support du globe de façon que ladite portion d'extrémité arrière ouverte soit obturée et que ladite lampe à décharge ( 12) et la dite paire de supports
conducteurs ( 22,24) soient entièrement recouvertes.
2 Appareil constituant une lampe à décharge et caractérisé en ce qu'il comporte: une lampe à décharge ( 110); un élément ( 120) formant base isolante sur une surface avant duquel sont formées des fixations métalliques ( 134,136) pour fixer à ladite surface avant un plateau ( 140) support d'un globe par rabattement desdites fixations métalliques ( 134, 136), ledit plateau ( 140) support du globe présentant des trous ( 142, 144) d'insertion des supports conducteurs, qui y sont formés; ainsi qu'une paire de supports conducteurs ( 122,124) pour supporter ladite lampe à décharge ( 110), venant en saillie depuis ledit élément ( 120) formant base isolante en passant par lesdits trous ( 142,144) d'insertion des supports conducteurs dudit plateau ( 140) support du globe: ainsi au'un 21 obe ( 150 formant trrqn î l'égard des rayons ultra-violets pour entourer ladite lampe à décharge, ledit globe présentant une portion d'extrémité ouverte, ladite portion d'extrémité ouverte étant fixement liée audit plateau ( 140) support du globe par un agent adhésif inorganique; étant précisé que les rayons ultra-violets émis par ladite lampe à décharge sont complètement absorbés par ledit globe ( 150) formant écran à l'égard des rayons ultra-violets et empêchés d'être émis vers
l'extérieur dudit globe.
3 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite portion de base ( 30) est faite
d'une résine synthétique.
4 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite portion ( 40) support du globe
est faite de céramique.
Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit globe ( 50 A) est recouvert d'un film ( 54) absorbant les rayons ultra-violets pour absorber les rayons ultra-violets émis par ladite
lampe à décharge.
6 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit globe ( 50 A)est de forme cylindrique. 7 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits supports conducteurs ( 22,24) supportent ladite lampe à décharge ( 12) aux
extrémités opposées de ladite lampe à décharge.
8 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu une pluralité de passages pour l'air ( 36) qui font communiquer laface avant de ladite base ( 30) avec la surface latérale de base pour assurer une perméabilité entre l'intérieur et l'extérieur du globe. 9 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 8, caractérisé par le fait que dans ladite portion de base ( 30) est formée au moins une rainure ( 36) et que dans ladite portion ( 40) support du globe est formé au moins un trou ( 46), ladite rainure et ledit trou étant disposés de façon à former ladite pluralité
de passages pour l'air ( 36,46).
10 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite portion de base ( 30) et dans ladite portion ( 40) support du globe sont formés des trous ( 38, 48,49) pour y faire passer ladite paire de supports conducteurs ( 22,24), ladite paire de supports conducteurs passant dans un corps cylindrique isolant ( 47), empêchant par là l'un quelconque desdits rayons ultraviolets d'être émis vers l'extérieur dudit globe en passant par lesdits trous de la portion de base et par ceux de ladite portion
support du globe.
11 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 10, caractérisé en ce que ledit corps cylindrique isolant ( 47) est fait de céramique et qu'il est fixé par adhésif dans lesdits trous de ladite portion de base
et dans ceux de ladite portion support du globe.
12 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit film ( 54) formant écran aux rayons ultra-violets est un film multicouche, ledit film multicouche absorbant une première plage de rayons ultra-violets de longueur d'onde prédéterminée et provoquant l'annulation d'une seconde plage de rayons ultra-violets présentant une seconde longueur
d'onde prédéterminée.
13 Appareil constituant une lampe à décharge comme revendiqué dans la revendication 5, caractérisé par le fait que l'épaisseur dudit film formant écran à l'égard des rayons ultra-violets varie selon la direction longitudinale dudit globe de façon que l'absorption desdits rayons ultraviolets reste uniforme le long de ladite direction longitudinale
dudit globe.
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