RU2291515C1 - Method for protecting multiple-lamp light emitter against thermal destruction - Google Patents

Method for protecting multiple-lamp light emitter against thermal destruction Download PDF

Info

Publication number
RU2291515C1
RU2291515C1 RU2005135222/09A RU2005135222A RU2291515C1 RU 2291515 C1 RU2291515 C1 RU 2291515C1 RU 2005135222/09 A RU2005135222/09 A RU 2005135222/09A RU 2005135222 A RU2005135222 A RU 2005135222A RU 2291515 C1 RU2291515 C1 RU 2291515C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lamps
emitter
current
lamp
distance
Prior art date
Application number
RU2005135222/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Павлович Дашук (RU)
Сергей Павлович Дашук
Александр Геннадьевич Бедрин (RU)
Александр Геннадьевич Бедрин
Александр Петрович Гурьев (RU)
Александр Петрович Гурьев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по атомной энергии
Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем (ФГУП НИИКИ ОЭП)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по атомной энергии, Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем (ФГУП НИИКИ ОЭП) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по атомной энергии
Priority to RU2005135222/09A priority Critical patent/RU2291515C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2291515C1 publication Critical patent/RU2291515C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: specific fields of electrical engineering including lighting engineering; miscellaneous lighting systems and devices.
SUBSTANCE: novelty in proposed method for protecting louvered multiple-lamp light emitter with lamps spaced apart through distance d against thermal destruction by preventing lamp overheating is that overheating of lamps is prevented by passing additional current I in emitter plane simultaneously with main current Il through lamps. To this end current-conducting compensating devices spaced apart through distance d are installed in parallel with lamps on emitter edges at distance d from extreme lamps symmetrically to emitter longitudinal axis; additional current is found from equation I = NIl, where N is rounded to integer L/d ratio; L is maximal distance between two separate emitter lamps preventing ponderomotive adherence of discharge at current Il to lamp walls; d is lamp installation pitch. Additional current is chosen to be unidirectional with main current.
EFFECT: enhanced service life, total energy of light flux, and glow surface area of emitter within wide spectral range.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к специальным областям электротехники, в частности к светотехнике, и может найти применение при разработке и конструировании осветительных систем и аппаратуры широкого назначения, применяемой в системах биологической и химической очистки воды и воздуха, в фотолитографии, при светотехническом оформлении зрелищных мероприятий и рекламных объектов, при решении специальных прикладных задач.The invention relates to special fields of electrical engineering, in particular to lighting engineering, and can find application in the development and construction of lighting systems and equipment for a wide range of applications used in biological and chemical treatment of water and air, in photolithography, in lighting design of entertainment events and advertising objects, when solving special applied problems.

Наиболее эффективно перечисленные задачи могут быть решены при использовании осветительных установок на базе мощных многоканальных широкоформатных решетчатых источников света. Под решетчатой конструкцией мы понимаем такую конструкцию излучателя, при которой трубчатые лампы расположены в одной плоскости параллельно друг другу с постоянным шагом установки d и имеют однонаправленные токи. При этом предпочтительно использовать в качестве излучателей отпаянные трубчатые газоразрядные лампы, обладающие более высокими эксплуатационными параметрами по сравнению с негерметичными трубчатыми излучателями и излучателями поверхностного разряда, а также технологичностью обслуживания.The most efficiently listed tasks can be solved by using lighting systems based on powerful multi-channel widescreen lattice light sources. By lattice design, we mean the design of the emitter, in which the tube lamps are located in the same plane parallel to each other with a constant installation step d and have unidirectional currents. In this case, it is preferable to use sealed tube discharge lamps as emitters, which have higher operational parameters compared to leaky tube emitters and surface discharge emitters, as well as serviceability.

Одним из основных требований, предъявляемых к таким осветительным установкам, является обеспечение высокой удельной плотности световой энергии на единицу поверхности одновременно с большой величиной площади светящейся поверхности.One of the main requirements for such lighting installations is to ensure a high specific density of light energy per unit surface simultaneously with a large area of the luminous surface.

При создании многоканальных решетчатых ламповых конструкций с однонаправленным током разработчики сталкиваются с серьезной проблемой отклонения канала разряда к стенкам в приэлектродных областях трубчатых ламп, установленных в одной плоскости, за счет действия пондеромоторных сил, приобретающих значительную величину в условиях высокой подводимой к излучателю мощности, достаточную для прилипания разрядного канала к стенкам колбы внутри соседних ламп, близких к краям многолампового излучателя. Результатом действия этих сил является оплавление кварцевых колб газоразрядных ламп в приэлектродных областях, сопровождающееся выделением из кварца примесей, осаждающихся на внутренних поверхностях ламп.When creating multichannel lattice tube structures with unidirectional current, developers are faced with a serious problem of deflecting the discharge channel to the walls in the electrode regions of tube lamps installed in the same plane due to the action of ponderomotive forces, which are significant in conditions of high power supplied to the emitter, sufficient for adhesion the discharge channel to the walls of the bulb inside adjacent lamps, close to the edges of the multi-tube emitter. The result of these forces is the fusion of quartz flasks of gas discharge lamps in the electrode regions, accompanied by the release of impurities from quartz that precipitate on the inner surfaces of the lamps.

Все это приводит, во-первых, к резкому ограничению длительности цикла свечения ввиду возможности сквозного проплавления кварца и разгерметизации ламп при высоких уровнях подводимой мощности, во-вторых, к снижению мощности светового потока осевшими на стенки ламп примесями, в-третьих, к ограничению срока службы ламп из-за накапливающихся со временем нарушений структуры их стенок в приэлектродных областях в процессе их циклического местного перегрева.All this leads, firstly, to a sharp limitation of the duration of the luminescence cycle due to the possibility of through penetration of quartz and depressurization of lamps at high levels of input power, secondly, to a decrease in the luminous flux of impurities deposited on the lamp walls, and thirdly, to a time limit lamp service due to accumulated over time violations of the structure of their walls in the electrode regions during their cyclic local overheating.

Известен способ защиты от термического разрушения многолампового решетчатого излучателя света [Мощная импульсная облучательная установка, Ю.Г.Басов, B.C.Прокудин и др. Светотехника, 1990, № 8, с.10-12] путем предотвращения перегрева ламп посредством обеспечения конвективного воздушного теплообмена с окружающей средой за счет образования воздушных зазоров между отдельными лампами и зазоров между лампами и отражателем излучателя.A known method of protection from thermal destruction of a multi-tube trellised light emitter [Powerful pulsed irradiation installation, Yu.G. Basov, BC Prokudin and other Lighting Engineering, 1990, No. 8, p.10-12] by preventing overheating of the lamps by providing convective air heat exchange with environment due to the formation of air gaps between the individual lamps and gaps between the lamps and the reflector of the emitter.

Этот способ не может обеспечить защиту от термического разрушения многолампового излучателя решетчатой конструкции с однонаправленными токами ламп при большой подводимой электрической мощности.This method cannot provide protection against thermal destruction of a multi-tube radiator with a trellised structure with unidirectional lamp currents at high input electric power.

В качестве прототипа изобретения нами был выбран способ защиты от термического разрушения мощного лазерного излучателя света решетчатого типа [Патент РФ № 2108647, МПК H 01 S 3/03, приор. 25.06.96] путем предотвращения перегрева ламп принудительной прокачкой хладагента вдоль внешней поверхности их стенок и отвода избыточного тепла из зоны тепловыделения.As a prototype of the invention, we have chosen a method of protection against thermal destruction of a high-power laser array light emitter [RF Patent No. 2108647, IPC H 01 S 3/03, prior. 06/25/96] by preventing overheating of the lamps by forced pumping of refrigerant along the outer surface of their walls and removal of excess heat from the heat release zone.

При реализации такого способа защиты подводимая к лампам электрическая мощность может быть существенно увеличена по сравнению с аналогом, однако дальнейшее ее наращивание ограничено местным перегревом стенок за счет пондеромоторного прилипания разряда. Кроме того, хладагентом поглощается часть световой энергии, что снижает световые параметры излучателя.When implementing this method of protection, the electric power supplied to the lamps can be significantly increased in comparison with the analogue, however, its further increase is limited by local overheating of the walls due to ponderomotive adhesion of the discharge. In addition, part of the light energy is absorbed by the refrigerant, which reduces the light parameters of the emitter.

Предложенный нами способ защиты многолампового излучателя света от термического разрушения позволяет при его реализации обеспечить высокий ресурс работы излучателя, высокую суммарную энергию светового потока и большую площадь поверхности свечения в широком спектральном диапазоне.Our proposed method of protecting a multi-tube light emitter from thermal destruction during its implementation allows us to provide a high lifetime of the emitter, a high total energy of the light flux and a large surface area of the glow in a wide spectral range.

Указанный результат достигнут тем, что в известном способе защиты многолампового, с шагом d установки ламп, излучателя света решетчатого типа от термического разрушения путем предотвращения перегрева ламп, перегрев предотвращают формированием в плоскости излучателя одновременно с основными токами Iл в лампах дополнительных токов I, распределяя их с шагом d от излучателя, симметрично относительно его продольной оси (в данном случае под продольной осью излучателя мы понимаем линию в плоскости излучателя, делящую его пополам и однонаправленную с токами ламп), и найденных из соотношения I=NIл, гдеThis result was achieved by the fact that in the known method of protecting a multi-tube, with the step d installation of lamps, trellised type light emitter from thermal destruction by preventing overheating of the lamps, overheating is prevented by the formation of additional currents I in the plane of the radiator along with the main currents I l , distributing them with a step d from the emitter, symmetrically relative to its longitudinal axis (in this case, by the longitudinal axis of the emitter we mean the line in the plane of the emitter, dividing it in half and unidirectional associated with lamp currents), and found from the relation I = NI l , where

N - округленное до целого отношение L/d, гдеN is the rounded to the whole L / d ratio, where

L - минимальное расстояние между двумя отдельными лампами излучателя, при котором отсутствует пондеромоторное прилипание к стенкам лампы разряда с током IЛ;L is the minimum distance between two separate lamps of the emitter, at which there is no ponderomotive adhesion to the walls of the discharge lamp with a current of I L ;

d - шаг установки ламп,d is the lamp installation step,

при этом дополнительный ток выбирают однонаправленным с основным током.while the additional current is selected unidirectional with the main current.

Величину шага d между лампами многолампового излучателя света задают из соображений обеспечения необходимой равномерности освещенности, известных из светотехники.The value of the step d between the lamps of a multi-tube light emitter is set for reasons of ensuring the necessary uniformity of illumination, known from lighting engineering.

Нами было показано, что устранить явление прилипания разряда в лампах многоканального излучателя возможно компенсацией внутренних пондеромоторных сил внешними пондеромоторными силами с использованием выявленной нами закономерности, определяющей зависимость величины компенсирующего тока и его распределение в пространстве от величины границы прилипания.We have shown that it is possible to eliminate the phenomenon of sticking of a discharge in lamps of a multichannel emitter by compensating for the internal ponderomotive forces by external ponderomotive forces using the regularity that we identified, which determines the dependence of the compensating current and its distribution in space on the magnitude of the adhesion boundary.

На Фиг.1 приведена диаграмма, иллюстрирующая зависимость зоны прилипания разряда к стенкам лампы от величины тока, протекающего через лампу, и расстояния между лампами; по оси абсцисс отложено расстояние L в относительных единицах между двумя отдельными лампами излучателя, а по оси ординат - ток I в относительных единицах через лампу излучателя:Figure 1 shows a diagram illustrating the dependence of the zone of adhesion of the discharge to the walls of the lamp on the magnitude of the current flowing through the lamp, and the distance between the lamps; the abscissa axis represents the distance L in relative units between two separate emitter lamps, and the ordinate axis represents the current I in relative units through the emitter lamp:

Lmax, Lmin - максимальное и минимальное расстояния между лампами соответственно;L max , L min - the maximum and minimum distances between the lamps, respectively;

Imax, Imin - максимальное и минимальное значения токов в лампах соответственно;I max , I min - the maximum and minimum values of currents in lamps, respectively;

А, В, С, D, F - точки, ограничивающие зоны прилипания разряда в лампах.A, B, C, D, F - points that limit the zone of adhesion of the discharge in the lamps.

На Фиг.2 приведены варианты схем распределения токов в многоламповой панели, работающей в соответствии с предложенным способом. На Фиг.2а и Фиг.2б показаны варианты схемы с разветвленным и неразветвленным дополнительным током соответственно, где суммарный ток IΣ ламп, ток I одной лампы, шаг d установки ламп и дополнительных токопроводов, расстояние Lот до обратного токопровода компенсирующего устройства:Figure 2 shows the options for the distribution of currents in a multi-tube panel, operating in accordance with the proposed method. Figures 2a and 2b show variants of a circuit with a branched and unbranched additional current, respectively, where the total current I Σ of lamps, current I of one lamp, step d of installing lamps and additional current conductors, the distance L from the return current path of the compensating device:

Л1÷Л4, Л11÷Л14 - номера ламп в 14-ти ламповом излучателе;L1 ÷ L4, L11 ÷ L14 - lamp numbers in a 14-tube emitter;

T1÷T8 - номера токопроводов в компенсирующих устройствах; стрелками показано направление протекания токов; пунктирными линиями обозначена центральная группа ламп излучателя.T 1 ÷ T 8 - numbers of current conductors in compensating devices; arrows indicate the direction of current flow; dotted lines indicate the central group of emitter lamps.

На Фиг.3 показана фотография 14-лампового излучателя, работающего в соответствии с предложенным способом, где 1 - лампы типа ИФП-16/580, 2 - отражатели, 3 - компенсирующие устройства; l - ширина излучателя.Figure 3 shows a photograph of a 14-tube emitter operating in accordance with the proposed method, where 1 is an IFP-16/580 type lamp, 2 are reflectors, 3 are compensating devices; l is the width of the emitter.

На Фиг.4 приведены фотографии разрядных каналов в лампах 14-канального излучателя с однонаправленными токами. На Фиг.4а показана фотография разрядных каналов для ламповой панели без компенсации внутренних пондеромоторных сил, а на Фиг.4б - для ламповой панели, в которой использован предложенный способ, где 4 - стенки ламп, 5 - катоды ламп, 6 - разряд внутри лампы.Figure 4 shows photographs of the discharge channels in the lamps of a 14-channel emitter with unidirectional currents. Figure 4a shows a photograph of the discharge channels for a lamp panel without compensation for internal ponderomotive forces, and Figure 4b shows a photograph of a lamp panel in which the proposed method is used, where 4 are the lamp walls, 5 are the lamp cathodes, and 6 is the discharge inside the lamp.

Предложенный способ защиты от термического разрушения многоканального излучателя света осуществляется следующим образом. Для реализации способа формируют в двух отдельных трубчатых лампах излучателя токи Iл, величина которых соответствует максимальным значениям токов Imax, которые будут достигаться при работе устройства, и находят расстояние L между этими лампами, при котором отсутствует пондеромоторное прилипание разряда к стенкам ламп при таком токе. На диаграмме Фиг.1 показано, как зависит граница прилипания от величины тока в лампах. Здесь можно выделить две характерные области, одна из которых, область ABDF, характеризует набор параметров L и I, при котором реализуется режим с прилипанием, а другая область BCD - режим без прилипания. Здесь IЛ=Imax, a Imin соответствует току удержания разряда в лампе, то есть минимальному току лампы, при котором разряд еще не гаснет. В процессе работы излучателя ток в его лампах может принудительно изменяться в диапазоне от Imin до Imax в зависимости от решаемых задач, но произведенный выбор L=Lmax обеспечит в дальнейшем отсутствие прилипания разряда к стенкам ламп во всем диапазоне изменения токов. Далее находят отношение L/d и округляют величину этого отношения до целого числа N. Одновременно с формированием основных токов ламп формируют дополнительные токи I, имеющие одинаковое направление с основными токами ламп и величину, равную I=NIл. При этом дополнительные токи I, воздействующие посредством пондеромоторных сил на разряды в лампах, распределяют с шагом d от излучателя симметрично относительно его продольной оси.The proposed method of protection against thermal destruction of a multi-channel light emitter is as follows. To implement the method, I l currents are formed in two separate tube lamps of the emitter, the value of which corresponds to the maximum values of currents I max that will be achieved during operation of the device, and find the distance L between these lamps, at which there is no ponderomotive adhesion of the discharge to the lamp walls at this current . The diagram of Fig. 1 shows how the adhesion limit depends on the current value in the lamps. Here, two characteristic regions can be distinguished, one of which, the ABDF region, characterizes the set of parameters L and I, in which the mode with adhesion is realized, and the other region BCD - the regime without adhesion. Here I L = I max , and I min corresponds to the discharge holding current in the lamp, that is, the minimum lamp current at which the discharge does not go out yet. During the operation of the emitter, the current in its lamps can be forced to change in the range from I min to I max depending on the tasks to be solved, but the selection made L = L max will ensure in the future the discharge does not stick to the walls of the lamps in the entire range of currents. Next, find the L / d ratio and round off the value of this ratio to an integer N. Simultaneously with the formation of the main lamp currents, additional currents I are formed, which have the same direction with the main lamp currents and a value equal to I = NI l . In this case, additional currents I acting by means of ponderomotive forces on the discharges in the lamps are distributed with a step d from the emitter symmetrically relative to its longitudinal axis.

Отметим, что в устройствах такого типа обязательно имеют место обратные токопроводы, расположение которых выбирают из соображений, известных из электротехники.Note that in devices of this type necessarily have reverse current conductors, the location of which is chosen for reasons known from electrical engineering.

Сопоставим работу предложенного способа с прототипом, где воздействие на тепловую энергию ламп сводится к обеспечению теплосъема с их внешней поверхности за счет прокачки хладагента. Реализация способа-прототипа в излучателе с большой подводимой электрической (а соответственно, и тепловой) мощностью при однонаправленном токе в лампах не только не обеспечит защиту ламп от термического разрушения, но, напротив, усугубит ситуацию. Действительно, наращивая подводимую мощность за счет увеличения тока в лампах, в какой-то момент достигается такое значение тока, при котором для заданного шага установки ламп происходит пондеромоторное прилипание разряда к стенкам ламп в приэлектродных областях и, соответственно, их местный перегрев. При этом использование принудительного теплосъема с поверхности колбы ламп посредством прокачки хладагента приведет к увеличению температурного градиента на стенках колбы и, в наибольшей степени, в зоне прилипания разряда. Соответственно, еще до того как произойдет расплавление кварца в зоне прилипания, он растрескается под действием температурного градиента, в результате хладагент попадет в зону разряда, что приведет к взрывному разрушению колбы лампы.Let us compare the work of the proposed method with the prototype, where the effect on the thermal energy of the lamps is reduced to providing heat removal from their external surface by pumping refrigerant. The implementation of the prototype method in a radiator with a large input electric (and, accordingly, thermal) power with a unidirectional current in the lamps will not only not protect the lamps from thermal damage, but, on the contrary, will aggravate the situation. Indeed, by increasing the supplied power by increasing the current in the lamps, at some point, a current value is reached at which for a given lamp installation step, ponderomotive adhesion of the discharge to the lamp walls in the electrode regions and, accordingly, their local overheating. In this case, the use of forced heat removal from the surface of the bulb of the lamps by pumping refrigerant will increase the temperature gradient on the walls of the bulb and, to the greatest extent, in the zone of adhesion of the discharge. Accordingly, even before the fusion of quartz in the adhesion zone, it cracks under the influence of a temperature gradient, as a result, the refrigerant enters the discharge zone, which will lead to explosive destruction of the lamp bulb.

По иному происходят процессы при использовании предложенного способа. В этом случае наращивание подводимой к излучателю мощности за счет увеличения тока в лампах сопровождается соответствующим увеличением дополнительных токов в компенсирующих устройствах. При этом выбор величины дополнительных токов и их пространственного распределения, проведенный на основе закономерностей, найденных нами при создании изобретения, обеспечивает полную компенсацию внутренних пондеромоторных сил излучателя. Тем самым исключается пондеромоторное прилипание разряда к стенкам ламп, отсутствует местная локализация тепловой мощности в их приэлектродных областях и обеспечивается ее равномерное распределение вдоль стенок ламп, что исключает местный перегрев, приводящий к термическому разрушению ламп.Different processes occur when using the proposed method. In this case, the increase in the power supplied to the emitter by increasing the current in the lamps is accompanied by a corresponding increase in the additional currents in the compensating devices. Moreover, the choice of the magnitude of the additional currents and their spatial distribution, based on the patterns found by us when creating the invention, provides full compensation for the internal ponderomotive forces of the emitter. This excludes ponderomotive adhesion of the discharge to the walls of the lamps, there is no local localization of thermal power in their near-electrode regions and its uniform distribution along the walls of the lamps is ensured, which eliminates local overheating, leading to thermal destruction of the lamps.

Пример конкретного исполнения.An example of a specific implementation.

По заказу Минатома на нашем предприятии был изготовлен работающий в соответствии с предложенным способом 14-ламповый излучатель, фотография которого приведена на Фиг.3. Излучатель с шириной l=780 мм выполнен на базе ксеноновых газоразрядных ламп ИНП-16/580 (позиция 1), установленных в одной плоскости параллельно друг другу с шагом d=40 мм перед отражателями 2, представляющими собой шлифованный алюминиевый профиль. Исходя из максимальной величины тока лампы Iл=250 А, определяемой возможностями источника питания (тиристорный агрегат КТЭУ-4000), была установлена граница прилипания разряда L=150 мм путем видеосъемки разряда в приэлектродной области лампы при различных расстояниях между двумя отдельными лампами излучателя. Число N составило в этом случае N = округл. (150/40)=4. В первом варианте по краям излучателя на расстоянии 40 мм от крайних ламп были установлены в одной плоскости с лампами излучателя компенсирующие токопроводящие устройства, каждое из которых представляло собой 4 медных многожильных оголенных провода сечением 25 мм2 каждый, установленные параллельно с лампами с шагом 40 мм друг от друга. По каждому из этих проводов одновременно с формированием токов 14-ти ламп, величина которых составляла по 250 А на лампу, был пропущен ток, равный 250 А, что обеспечивалось схемой соединений, приведенной на Фиг.2а. Таким образом, по каждому краю излучателя был распределен ток I=N*Iл=4*250=1000А. Во втором варианте реализации предложенного способа, которому соответствует приведенная на Фиг.3 фотография, по краям излучателя на расстоянии 40 мм от крайних ламп были установлены в одной плоскости с лампами излучателя компенсирующие токопроводящие устройства 3, каждое из которых представляло собой один медный многожильный оголенный провод сечением 80 мм2. По каждому из компенсирующих токопроводящих устройств одновременно с формированием токов 14-ти ламп, величина которых составляла по 250 А на лампу, был пропущен ток, равный I=N*Iл=4*250=1000А, что обеспечивалось схемой соединений, приведенной на Фиг.2б. Таким образом, и в этом случае по каждому краю излучателя был распределен ток I=N*Iл=4*250=1000А. В обоих использованных вариантах каждый из проводов токопроводящих компенсирующих устройств был размещен в цилиндрической кварцевой рубашке одинакового диаметра с диаметром ламп излучателя, что, с одной стороны, позволило использовать элементы крепления этих проводов, идентичные элементам крепления ламп, а с другой стороны, препятствовало высоковольтному пробою по воздуху на провода компенсирующих устройств импульса поджига ламп. Подходы к решению таких технических проблем известны. Обратные токопроводы компенсирующих устройств, для исключения их влияния на распределение токов в лампах, располагались на расстоянии Lот=1 м от ближайших к ним ламп.At the request of Minatom, a 14-lamp emitter operating in accordance with the proposed method was manufactured at our enterprise, a photograph of which is shown in Figure 3. The emitter with a width l = 780 mm is made on the basis of INP-16/580 xenon discharge lamps (position 1) installed in the same plane parallel to each other with a pitch of d = 40 mm in front of the reflectors 2, which are a polished aluminum profile. Based on the maximum value of the lamp current I l = 250 A, determined by the capabilities of the power source (KTEU-4000 thyristor unit), the discharge sticking limit L = 150 mm was established by filming the discharge in the electrode area of the lamp at different distances between two separate emitter lamps. The number N in this case was N = round. (150/40) = 4. In the first version, compensating conductive devices were installed on the edges of the emitter at a distance of 40 mm from the extreme lamps in the same plane as the emitter lamps, each of which was 4 copper stranded bare wires with a cross section of 25 mm 2 each, installed in parallel with the lamps with a pitch of 40 mm each from friend. For each of these wires, simultaneously with the formation of the currents of 14 lamps, the magnitude of which was 250 A per lamp, a current of 250 A was passed, which was provided by the connection diagram shown in Fig. 2a. Thus, a current I = N * I l = 4 * 250 = 1000A was distributed over each edge of the emitter. In the second embodiment of the proposed method, which corresponds to the photograph shown in Fig. 3, compensating conductive devices 3 were installed on the edges of the emitter at a distance of 40 mm from the extreme lamps in the same plane as the emitter lamps, each of which was a single copper stranded bare wire with a cross section 80 mm 2 . For each of the compensating conductive devices, simultaneously with the formation of currents of 14 lamps, the magnitude of which was 250 A per lamp, a current of I = N * I l = 4 * 250 = 1000A was passed, which was provided by the connection diagram shown in Fig. .2b. Thus, in this case, a current I = N * I l = 4 * 250 = 1000A was distributed over each edge of the emitter. In both versions used, each of the wires of the conductive compensating devices was placed in a cylindrical quartz shirt of the same diameter with the diameter of the emitter tubes, which, on the one hand, made it possible to use fasteners for these wires identical to the fasteners for the lamps, and, on the other hand, prevented high-voltage breakdown in air to the wires of compensating devices for pulse ignition of lamps. Approaches to solving such technical problems are known. The return conductors of compensating devices, to exclude their influence on the distribution of currents in the lamps, were located at a distance L from = 1 m from the lamps closest to them.

На Фиг.4 приведены фотографии разрядов в крайних лампах 14-ламповой панели, иллюстрирующие действие внешних пондеромоторных сил. Как видно на Фиг.4а, для ламповой панели без компенсации внутренних пондеромоторных сил разрядные каналы прижимаются к стенкам ламп в прикатодной области, что приводит к местному проплавлению кварцевых рубашек в лампах излучателя. В то же время фотография Фиг.4б иллюстрирует, как под действием внешних пондеромоторных сил обеспечивается равномерное распределение разрядных каналов внутри ламп за счет отжимания разряда от стенок ламп магнитным полем компенсирующего устройства. Естественно, что в этом случае устраняется точечный подвод тепловой энергии к колбе лампы, что препятствует ее разрушению.Figure 4 shows photographs of discharges in the extreme lamps of the 14-lamp panel, illustrating the action of external ponderomotive forces. As can be seen in Fig. 4a, for a lamp panel without compensation of internal ponderomotive forces, the discharge channels are pressed against the walls of the lamps in the cathode region, which leads to local fusion of quartz shirts in the emitter tubes. At the same time, the photograph of Fig. 4b illustrates how, under the action of external ponderomotive forces, a uniform distribution of the discharge channels inside the lamps is ensured by squeezing the discharge from the lamp walls with the magnetic field of the compensating device. Naturally, in this case, the point supply of thermal energy to the lamp bulb is eliminated, which prevents its destruction.

Каждый из реализованных вариантов, обеспечивая надежную защиту ламп излучателя от термического разрушения, обладает теми или иными преимуществами. Так первый вариант предпочтителен в использовании в том случае, когда к установке не предъявляется требований, ограничивающих ее размеры. В этом случае за счет распределения компенсирующего тока по четырем ветвям с каждого края ламповой панели снижается удельная тепловая нагрузка на компенсирующее устройство, определяемая суммарным действием джоулева тепла и нагрева световым излучением. Соответственно, второй вариант лучше применять в условиях габаритных ограничений, поскольку он обеспечивает общее сокращение габаритов. Так в случае использованной нами 14-ламповой панели такое сокращение составило 40% по сравнению с первым вариантом.Each of the implemented options, providing reliable protection of the emitter lamps from thermal destruction, has one or another advantage. So the first option is preferable to use in the case when the installation does not have requirements that limit its size. In this case, due to the distribution of the compensating current over four branches from each edge of the lamp panel, the specific thermal load on the compensating device, which is determined by the total effect of the Joule heat and heating by light radiation, is reduced. Accordingly, the second option is best used in conditions of overall restrictions, since it provides an overall reduction in size. So in the case of the 14-lamp panel we used, this reduction was 40% compared with the first option.

Claims (1)

Способ защиты многолампового, с шагом d установки ламп, излучателя света решетчатого типа от термического разрушения путем предотвращения перегрева ламп, отличающийся тем, что перегрев предотвращают формированием в плоскости излучателя одновременно с основными токами Iл в лампах дополнительных токов I путем установки в одной плоскости с лампами излучателя и параллельно им компенсирующих токопроводящих устройств, расположенных с шагом d по краям излучателя на расстоянии d от крайних ламп симметрично относительно его продольной оси, причем дополнительные токи I найдены из соотношенияA method of protecting a multi-tube, with d installation of lamps, trellised type light emitter from thermal destruction by preventing overheating of the lamps, characterized in that overheating is prevented by the formation of additional currents I in the lamp plane along with the main currents I l by installing in the same plane as the lamps the radiator and parallel to them compensating conductive devices located with a step d along the edges of the radiator at a distance d from the extreme lamps symmetrically with respect to its longitudinal axis, with than the additional currents I are found from the relation I=NIл,I = NI l где N - округленное до целого отношение L/d,where N is the rounded to the whole L / d ratio, где L - минимальное расстояние между двумя отдельными лампами излучателя, при котором отсутствует пондеромоторное прилипание к стенкам лампы разряда с током Iл;where L is the minimum distance between two separate lamps of the emitter, at which there is no ponderomotive adhesion to the walls of the discharge lamp with a current of I l ; d - шаг установки ламп,d is the lamp installation step, при этом дополнительный ток выбирают однонаправленным с основным током.while the additional current is selected unidirectional with the main current.
RU2005135222/09A 2005-11-14 2005-11-14 Method for protecting multiple-lamp light emitter against thermal destruction RU2291515C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135222/09A RU2291515C1 (en) 2005-11-14 2005-11-14 Method for protecting multiple-lamp light emitter against thermal destruction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135222/09A RU2291515C1 (en) 2005-11-14 2005-11-14 Method for protecting multiple-lamp light emitter against thermal destruction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2291515C1 true RU2291515C1 (en) 2007-01-10

Family

ID=37761366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005135222/09A RU2291515C1 (en) 2005-11-14 2005-11-14 Method for protecting multiple-lamp light emitter against thermal destruction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2291515C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2559808C2 (en) Lighting fixture (versions)
US4990971A (en) Light emiting diode network
US20130308303A1 (en) Lighting System for an Architectural Ceiling Structure
US20100177519A1 (en) Electro-hydrodynamic gas flow led cooling system
US20090045356A1 (en) Uv irradiator
JPH07176292A (en) Gas discharging device
EP0592589A1 (en) Incandescent illumination system
US4281267A (en) High intensity discharge lamp with coating on arc discharge tube
US3265885A (en) High-intensity air-cooled electric lamp assembly
JP2006237007A (en) Halogen lamp and method for providing halogen lamp
RU2291515C1 (en) Method for protecting multiple-lamp light emitter against thermal destruction
RU2513026C2 (en) Cooling plant for lighting device
JP2020513137A (en) Lighting device
US2763814A (en) Electronic fluorescent illuminating lamp
JP4382681B2 (en) Liquid crystal display
US2974249A (en) Xenon short arc lamps
CN103137400A (en) Field emission x-ray generating apparatus
RU152824U1 (en) LINEAR LED LAMP
KR102221515B1 (en) Xenon flash lamp
KR20190075782A (en) Light irradiation apparatus
JPH11149900A (en) Discharge lamp
JP4210180B2 (en) Incandescent lamp
EP3771292A1 (en) Lighting apparatus
KR100848710B1 (en) Electrodeless induction lamp
US3452231A (en) Refractory oxide incandescent lamp

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20121224

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160705

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161115