Прожектор Советский патент 1992 года по МПК F21V29/00 F21V13/10 

Изобретение относится к световым приборам, в частности к прожекторам с принудительным охлаждением элементов.

Целью изобретения является улучшение охлаждения прожектора.

Поставленная цель достигается тем, что в прожекторе, содержащем корпус, источник света с анодным и катодным узлами, отражатель, светофильтр, средство для крепления прожектора к объекту и систему охлаждения, выполненную в виде основной тепловой трубы с зоной испарения, закрепленной на аноде источника света, зоной конденсации и соединительными трубками между зонами испарения и конденсации, средство крепления прожектора к объекту выполнено в виде системы охлаждения, а именно: стойка выполнена в виде двух полых ушек, размещенных в вершинах полой плиты -образной формы, при этом полости ушек и плиты объединены и выстелены капиллярной структурой, а в ушках шарнирно вставлены размещенные на оси корпуса и

выведенные за его пределы зоны конденсации основных тепловых труб.

Известно использование тепловых труб для локального охлаждения нагретых частей прожекторов. Однако во всех конструкциях отвод тепла от самой тепловой трубы (зоны ее конденсации) осуществляется естественной конвекцией в окружающий воздух. Соответственно, либо приходится мириться с малой эффективностью охлаждения тепловой трубы и соответственно прожектора в целом, либо приходится увеличивать габариты и рабочую поверхность зоны конденсации тепловой трубы. Однако ни увеличение габаритов, ни увеличение поверхности (т.е. оребрения) нежелательны при конструировании прожекторов, поскольку это связано с общим увеличением массы и стоимости прожекторов, а также с ухудшением условий их обслуживания (оребрение требует частой очистки). С другой стороны, любой прожектор обязательно крепится к какому-либо объекту, который, в

СО

с

VI со ел

Os

о

00

конечном счете связан с землей. Поэтому, в предлагаемом прожекторе полученное от нагретых элементов тепло с высокой эффективностью (с помощью тепловой трубы) передается земле, которая всегда имеет температуру, меньшую температуры нагретого элемента.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого прожектора.

Прожектор содержит сребренный корпус 1, закрытый с передней части светофильтром 2. Внутри корпуса 1 размещен отражатель 3. На оптической оси отражателя 3 внутри корпуса 1 расположен источник света 4 с анодным 5 и катодным 6 узлами. Прожектор снабжен системой охлаждения. Последняя выполнена в виде двух основных тепловых труб. Зоны испарения 7 каждой тепловой трубы посредством втулки 8 насажены на анодный узел 5 источника света 4. Зоны испарения 7 обеих тепловых труб размещены в поперечной плоскости корпуса на одной оси. Зоны транспортирования 9 тепловых труб являются прямыми трубками и через уплотнительные кольца 10 выведены наружу корпуса 1. Окончанием зон транспортирования 9 являются зоны конденсации 11 тепловых труб. Корпус 1 установлен на стойке для крепления прожектора к объекту, выполненной в виде двух полых ушек 12, размещенных в вершинах полой плиты -образной формы. Нижняя плоская часть плиты 13 имеет отверстие 14 для крепления ее к объекту посредством болта с шайбой. Полости ушек 12 и плиты 13 объединены и выстелены капиллярной структурой 15, выполненной, например, в виде саржевой сетки. В ушках 12 шарнирно вставлены зоны конденсации 11 основных тепловых труб. У ушек 12 зоны конденсации 11 имеются фиксирующие гайки 16. Шарнирное соединение зоны конденсации 11 с ушком 12 дает возможность регулирования корпуса 1 в продольной плоскости, а гайки 16 фиксируют установленное положение.

Прожектор работает следующим образом.

В процессе работы прожектора источник света 4 излучает свет, направляемый отражателем 3 через светофильтр 2 к освещенному объекту. При этом в прожекторе выделяется значительное количество тепла. Для нормальной работы прожектора необходимо отвести определенное количество тепла в окружающую среду. Указанной цели служит система охлаждения, выполненная в виде тепловой трубы. Наиболее теплонап- ряженным узлом прожектора является анодный узел 5 источника света 4, На анодном узле 5 посредством втулки 8 насажены

зоны испарения 7 основных тепловых труб. Втулка 8 изготовлена из теплопроводящего материала и, кроме того, она обеспечивает непосредственный контакт зон испарения 7

с анодным узлом 5. Это обусловливает переход тепла, выделенного на анодном узле 5, к зонам испарения 7. Указанное тепло в зонах испарения вызывает испарение теплоносителя основных тепловых труб. Пар

0 теплоносителя посредством зон транспортирования 9 переходит в зоны конденсации 11, где передает тепло ушкам 12 и сам конденсируется, отдавая скрытое тепло конденсации. Конденсат всасывается

5 капиллярной структурой данной основной тепловой трубы и вновь перемещается к зоне испарения 7. Далее процесс повторяется. Получая тепло от теплоносителя основной тепловой трубы, ушки 12 нагрева0 ются. Данное тепло вызывает испарение теплоносителя из капиллярной структуры 15 полости ушек 12 и плиты 13. При этом температура кипения теплоносителя, расположенного в полости ушек 12 и плиты 13.

5 ниже температуры кипения теплоносителя, расположенного в основных тепловых трубах. Например, если в основных тепловых трубах теплоносителем является вода (температура кипения 100°С), то в дополнитель0 ной тепловой трубе может быть использован спирт с температурой кипения 78°С. Пар перемещается вдоль полости и доходит до плоской нижней части плиты 13. Данная часть плиты находится в контакте с

5 объектом, на котором размещен прожектор. Соответственно плоская нижняя часть плиты 13 имеет меньшую температуру, чем пар теплоносителя. Это вызывает конденсацию теплоносителя в указанной части. Конден;

0 сат всасывается капиллярной структурой 15 и перемещается к месту, откуда произошло испарение теплоносителя, т.е. в части капиллярной структуры 15, размещенной внутри ушек 12. Далее процесс повторяется.

5 За счет того, что температура кипения теплоносителя, помещенного в полости ушек 12 и плиты 13, меньше температуры кипения помещенного в основной тепловой трубе 11 теплоносителя, обеспечивается

0 эффективная работа дополнительной тепловой трубы в условиях определенного отвода тепла через внешние поверхности ушек 12 и зон транспортирования 9 тепловых труб. Объект, к которому крепится прожектор,

5 всегда имеет меньшую температуру, чем нагретые элементы прожектора. Это обеспечивает эффективный переход тепла от элементов прожектора на объект его крепления. В свою очередь, объект крепления прожектора отводит полученное тепло в

землю, что гарантирует эффективное охлаждение прожектора.

Таким образом, в предлагаемом прожекторе осуществляется переход тепла от анодного узла источника света к объекту его крепления посредством двухступенчатой тепловой трубы. Использование высокоэффективной тепловой трубы для передачи тепла обеспечивает соответственную высокую эффективность отвода тепла от прожектора. Данному явлению способствует также то обстоятельство, что от объекта отвод тепла гарантирован, с одной стороны, его значительными габаритами и массой, с другой стороны, переходом от него тепла в землю, имеющую всегда температурный градиент с включенным прожектором. Использование двухступенчатой тепловой трубой, в свою очередь, обеспечивает высокую эффективность перехода тепла при одновременной возможности механического движения корпуса прожектора относительно объекта его крепления. При этом существует возможность пространственной ориентации прожектора при сохранении эффективного отвода тепла. Отвод тепла от наиболее нагретого анодного узла обеспечивает эффективное охлаждение прожектора в целом. В

0

5

0

5

свою очередь, высокая эффективность охлаждения прожектора позволяет осуществить дальнейшее повышение его мощности.

Формула изобретения Прожектор, содержащий корпус, источник света с анодным и катодным узлами, отражатель, светофильтр, средство для крепления прожектора к объекту и систему охлаждения, выполненную в виде основной тепловой трубы с зоной испарения, закрепленной на анодном узле, зоной конденсации и соединительными трубками между зонными испарения и конденсации,причем система охлаждения заполнена теплоносителем, отличающийся тем, что, с целью улучшения охлаждения, средство для крепления прожектора к объекту, совмещенное с системой охлаждения, выполнено в виде полой стойки, состоящей из основной полой плиты -образной формы, по краям которой имеются полые ушки, причем полости ушек объединены и выстелены изнутри капиллярной структурой, а в полые ушки шарнирно вставлены с возможностью фиксации основные тепловые трубы, что зона конденсации основных тепловых труб находится за пределами корпуса прожектора.

Использование: в светотехнике, в частности в прожекторах с принудительным охлаждением элементов. Прожектор содержит корпус 1, выходное отверстие которого перекрыто светофильтром 2. Внутри корпуса размещены отражатель 3, источник света 4 с анодным 5 и катодным 6 узлами. Система охлаждения прожектора совмещена со средством крепления прожектора к объекту. Система охлаждения состоит из двух основных тепловых труб с зонами испарения 7, насаженными посредством втулки 8 на анодный узел, и зонами конденсации 11. Зоны конденсации шарнирно вставлены в полые ушки 12,размещенные в вершинах полой плиты 13 -образной формы,Полая плита 13 одновременно служит средством для крепления прожектора -и объекту.Полости ушек 12 и плиты 13 объединены и выстелены капиллярной структурой 15.1 ил.

72

Г

/J