ПРОЖЕКТОР Советский патент 2005 года по МПК F21V13/10 

Изобретение относится к светотехнике, в частности, к прожекторам с принудительным охлаждением.

Известен прожектор с принудительным охлаждением, содержащий корпус, отражатель, установленный в корпусе с зазором для прохождения в нем хладоагента, и сопло для направления хладоагента на источник света с размещенным в нем электровентилятором (см. авт. св. №844912, МПК F 21 V 13/10, 1979 г.). Теплоотвод от источника света осуществляется за счет уноса тепла газовым потоком, образуемым вентилятором, установленным в сопле и размещенным между выходным окном и источником света.

Такое конструктивное решение по размещению вентилятора в зоне выходного окна ограничивает его габаритные размеры. Вентиляторы малых размеров обладают малым расходом и давлением создаваемого газового потока, которые не обеспечивают эффективного теплообмена между источником света и корпусом прожектора. Это приводит к увеличению габаритов прожектора при увеличении мощности излучения прожектора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является прожектор, содержащий источник света и концентратор света, соосно размещенные внутри цилиндрического корпуса и теплового экрана (см. патент Франции №2370922, кл. F 21 м, F 21 v, 1978 г.).

Между тепловым экраном и корпусом образован зазор кольцеобразного сечения. Один край теплового экрана расположен на некотором удалении от стекла так, чтобы обеспечить сообщение кольцеобразного зазора с внутренней полостью теплового экрана. Другой край теплового экрана удален от дна прожектора и имеет вентилятор.

Такое конструктивное решение не обеспечивает малого газового сопротивления замкнутого контура охлаждения, т.к. не обеспечен плавный переход от зазора кольцеобразного сечения к внутренней полости теплового экрана.

Это также приводит к увеличению габаритов прожектора при увеличении мощности излучения прожектора.

Цель изобретения - уменьшение габаритов прожектора путем интенсификации теплообмена между элементами прожектора, а также за счет лучшего согласования концентратора света с источником света.

Поставленная цель достигается тем, что известный прожектор, содержащий источник света и концентратор света, соосно размещенные внутри цилиндрического корпуса и теплового экрана, снабжен входным ресивером и размещенным в нем распределительным кольцом с тангенциальными каналами для ввода хладоагента, а также щелевым раскруточным диффузором, установленными соосно относительно корпуса. Кроме того, концентратор света может быть выполнен в виде рефлектора. Кроме того, концентратор света может быть выполнен в виде световодного конденсора с углом охвата близким к шаровому. Кроме того, входной ресивер с распределительным кольцом с тангенциальными каналами и щелевой раскруточный диффузор могут быть расположены по разные стороны относительно источника света. Кроме того, между источником света и щелевым раскруточным диффузором может быть установлен дополнительный входной ресивер и размещенное в нем распределительное кольцо с тангенциальными каналами для ввода хладоагента.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг.1 изображен предложенный прожектор с концентратором света, выполненным в виде рефлектора, у которого входной ресивер с распределительным кольцом и щелевой раскруточный диффузор расположены по разные стороны относительно источника света.

На фиг.2 изображен предложенный прожектор с концентратором света, выполненным в виде световодного конденсора с углом охвата, близким к шаровому.

На фиг.3 изображен предложенный прожектор, у которого между источником света и щелевым раскруточным диффузором установлен дополнительный входной ресивер и размещенное в нем распределительное кольцо с тангенциальными каналами для ввода хладоагента.

На фиг.4 - разрез А-А фиг.1

На фиг.5 - разрез Б-Б фиг.3.

Прожектор с принудительным охлаждением (фиг.1, 2 и 3) содержит источник света 1 и концентратор света 2, соосно размещенные внутри корпуса 7. Источник света 1 закрепляется и питается с двух концов. Один из электродов 3 закреплен в кольце 4, несущем четыре растяжки. Другой электрод 5 закреплен на перфорированной пластине 6.

Концентратор света 2 может быть выполнен в виде рефлектора (фиг.1 и 3), а также в виде световодного конденсора с углом охвата близким к шаровому (фиг.2). Световодный конденсор 2 набран из световодов 8, выходные концы которых выведены на светоизлучающую поверхность 9.

Корпус 3 с одной стороны закрывается крышкой 10, внутренняя коническая поверхность которой образует конус щелевого раскруточного диффузора. С другой стороны корпус закрывается стеклом 11. Внутри корпуса 3 и соосно ему смонтирован тепловой экран 12, наружный диаметр которого немного меньше внутреннего диаметра корпуса, и таким образом между ними образуется зазор кольцеобразного сечения 13. Один край теплового экрана крепится на бортиках распределительного кольца 14 с тангенциальными каналами 17, которое размещено во входном ресивере 15 (фиг.4). Другой край экрана крепится на кольцеобразной детали 19, являющейся корпусом раскруточного диффузора. Между деталями 19 и 10 образован зазор 20 круглого сечения, профиль которого имеет плавный переход от выхода вентилятора 21 к входу зазора 13. Вентилятор 21 закреплен на горловине детали 19 и обеспечивает непрерывную циркуляцию газа в замкнутой системе охлаждения прожектора в зазорах 20, 13, ресивере 15, тангенциальных каналах 17 и во внутренней полости 18 (фиг.1).

Между источником света 1 и щелевым раскруточным диффузором 19 и 10 расположен дополнительный входной ресивер 22 (фиг.3), выполненный из двух кольцеобразных деталей 23-24, между которыми расположено распределительное кольцо 25 с тангенциальными каналами 26 (фиг.5). В результате образован второй замкнутый контур системы охлаждения прожектора, в котором происходит непрерывная циркуляция газа, - полость вентилятора 21, зазоры 20, 13, дополнительный входной ресивер 22, тангенциальные каналы 26 и внутренняя полость 18.

Тепловой экран сцентрирован в корпусе 3 с помощью детали 16 и распорных втулок 27.

Прожектор с принудительным охлаждением работает следующим образом.

При подключении прожектора к питающей аппаратуре (не показано) источник света 1 преобразует электрическую энергию в энергию электромагнитного излучения и в тепловую энергию. Электромагнитная энергия излучения источника света концентратором света 2 преобразуется в направленный луч. Тепловая энергия утилизируется следующим образом. При включении электровентилятора 21 создается избыточное давление во входном ресиверном объеме 15. Газ через тангенциальные каналы 17 (фиг.4) в распределительном кольце 14 натекает во внутреннюю полость 18 прожектора, кроме того, электровентилятор 21 образует разряжение на оси прожектора. В результате образуется интенсивный вихревой поток, который обтекает внешнюю поверхность источника света 1. Малое сопротивление газовому потоку замкнутой системы охлаждения прожектора осуществляется щелевым раскруточным диффузором, расположенным между вентилятором и кольцевым зазором 13. Щелевой раскруточный диффузор содержит кольцевой зазор 20, который осуществляет плавный переход от сечения вентилятора 21 к сечению зазора 13. Выделяющееся тепло уносится интенсивным вихревым потоком в кольцевые зазоры 13 и 20, где за счет теплообмена со стенками выделяется в атмосферу окружающего пространства.

Такая замкнутая система охлаждения прожектора более эффективна при выполнении концентратора света 2 в виде световодного конденсора (фиг.2) за счет лучшего согласования источника света с концентратором света. Световодный конденсор находится на близком расстоянии от источника света 1 и позволяет лучше сформировать интенсивный вихревой поток, а следовательно, увеличить съем тепла с источника света.

Для улучшения теплового режима во внутренней полости 18 прожектора целесообразно установить дополнительный входной ресивер 22 (фиг.3) и размещенное в нем распределительное кольцо 25 с тангенциальными каналами 26 (фиг.5). В этом случае интенсивный вихревой поток, образующийся в сечении распределительного кольца 25, эффективно отбирает тепло с анода 3 и уносит в кольцевые зазоры 20 и 13, где за счет теплообмена со стенками выделяется в атмосферу окружающего пространства. Следовательно, улучшается тепловой режим во внутренней полости 18 прожектора за счет уменьшения теплового потока от анода 3 на защитное стекло 11 и другие элементы прожектора.

Прожектор относится к светотехнике, в частности, к прожекторам с принудительным охлаждением. Прожектор содержит размещенные в корпусе, имеющем прозрачное окно и тепловой экран, источник света и концентратор света. Прожектор имеет входной ресивер с размещенными в нем распределительным кольцом с тангенциальными каналами для подвода хладоагента и щелевой раскруточный диффузор. Прожектор имеет малые габариты за счет интенсификации теплообмена между элементами прожектора и лучшего согласования концентратора света с источником света. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Прожектор, содержащий соосно размещенные в корпусе, имеющем прозрачное окно и тепловой экран, источник света и концентратор света, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, он имеет расположенный между корпусом и тепловым экраном входной ресивер с размещенными в нем распределительным кольцом с тангенциальными каналами для подвода хладоагента и щелевой раскруточный диффузор.2. Прожектор по п.1, отличающийся тем, что концентратор света выполнен в виде световодного конденсора с углом охвата, близким к шаровому.3. Прожектор по п.1, отличающийся тем, что входной ресивер с размещенным в нем распределительным кольцом с тангенциальными каналами для подвода хладоагента и щелевой раскруточный диффузор расположены по разные стороны относительно источника света.