CN108475093B - 具有冷却装置的光控制台 - Google Patents

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CN108475093B CN201780005164.5A CN201780005164A CN108475093B CN 108475093 B CN108475093 B CN 108475093B CN 201780005164 A CN201780005164 A CN 201780005164A CN 108475093 B CN108475093 B CN 108475093B
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Abstract

本发明涉及一种用于控制照明设施的光控制台(01)，其中在光控制台(01)中产生数字的控制指令，所述控制指令能够经由数据连接装置传递到照明设施的照明装置上，其中光控制台(01)包括至少一个数字处理器(16，17)和至少一个数字存储器，用于产生、管理和存储控制指令，并且其中数字处理器(16，17)和数字存储器设置在控制台壳体(08)中，并且其中在控制台壳体(08)的上侧上设有操作面板(07)，所述操作面板具有至少一个操作元件，尤其键(04)和/或至少一个滑动调控器(05)和/或至少一个转动调控器(06)，在所述操作元件上能够由用户输入操作指令，并且其中光控制台(01)包括至少一个屏幕(02)，并且其中光控制台(01)包括至少一个冷却装置(13)，借助所述冷却装置能够主动地冷却在控制台壳体(08)的内部空间中的器件，其中冷却装置(13)包括至少一个用于间接传热的热量回收器(18，28)，其中热量回收器(18，28)在其初级侧(21，32)上吸收废热，并且通过热传导在没有物质交换的情况下传递到其次级侧(22，30)上，并且其中热量回收器(18，28)在次级侧上能够由冷却介质(23)穿流或环流，以便将废热传递到冷却介质(23)上。

Description

具有冷却装置的光控制台
技术领域
本发明涉及一种用于控制照明设施的光控制台，所述光控制台具有用于主动地冷却设置在控制台壳体的内部空间中的器件的冷却装置。
背景技术
这类光控制台用于控制照明设施，所述照明设施例如在剧场或音乐会舞台中使用。所述照明设施通常包括大量照明装置，例如舞台聚光灯，其中照明装置能够多样性地也还自主地在大量照明状态、例如不同颜色之间切换。分别连接于光控制台的照明装置的这些不同的照明状态能够通过光控制台的照明程序中的编程的参数来控制。在此，常规的照明设施能够包括直至数千个照明装置。为了能够控制复杂的照明设施，这类光控制台配设有至少一个数字处理器，所述数字处理器允许数字的数据和信号处理。为了存储控制数据通常设有数字存储器，所述数字存储器尤其能够实现，将照明程序存储或存档。为了保护光控制台的电器件和电子器件，相应的部件装入控制台壳体中，所述控制台壳体将光控制台的电部件和电子部件向外屏蔽。光控制台在控制台壳体中的电器件和电子器件产生大量的废热，所述废热通过被动的冷却、例如通过简单的对流不能够以足够的程度导出。为了避免通过过热损害光控制台的电器件和电子器件，从现有技术中已知光控制台，所述光控制台能够用冷却装置主动地冷却。可能地，为此使用风扇，借助所述风扇能够将冷却空气从周围环境中抽吸并且输送穿过控制台壳体。与常见的计算机单元、例如个人计算机不同，在此在光控制台中存在如下问题：所述光控制台具有大量壳体穿口，以便例如将滑动调控器从壳体内部穿引至控制台壳体的上侧上的操作面板。所述大量穿口引起，冷却空气在大量贯通开口处从控制台壳体的内部空间中逸出，使得有针对性地引导冷却空气流在很大程度上是不可能的。为了仍引起设置在控制台壳体的内部空间中的器件的足够的冷却，因此需要将非常大量的冷却空气引导穿过控制台壳体。然而，输送冷却具有其穿口的光控制台所需的大量冷却空气造成明显缺点。因此，通过用于输送冷却空气的风扇，在输送功率相应高时，产生不期望的噪音，所述噪音明显限制用户的操作舒适度。在技术方面，从周围环境抽吸的大量冷却空气的输送是不利的，因为与冷却空气一起，大量灰尘和悬浮颗粒吸入到控制台壳体中。所述灰尘和悬浮物随后能够沉积在控制台壳体的内部空间中的敏感的电子器件上，并且在那里造成干扰或器件失效。尤其，滑动调控器相对于灰尘颗粒的进入是非常敏感的。以现有技术为出发点，本发明的目的是提出一种具有改变的冷却装置的新的光控制台，借助所述光控制台避免现有技术的上述缺点。
发明内容
所述目的通过一种根据本发明的教导的光控制台来实现。
本发明的有利的实施方式是下面描述的内容。
根据本发明的光控制台基于如下基本构思：为了冷却在控制台壳体的内部空间中的器件，设有用于间接传热的热量回收器。热量回收器是换热器，借助所述换热器可将热能从热量回收器的初级侧在没有物质交换的情况下传递到热量回收器的次级侧上。以这种方式，热量回收器能够在其初级侧上吸收来自控制台壳体的内部空间中的废热，并且传递到其次级侧上。在次级侧上，热量回收器随后自身由冷却介质穿流或环流，以便将废热传递到冷却介质上，并且借助于相应的冷却介质流导出。因此结果是，由此实现冷却，其中将热流与冷却介质流脱耦。替代于此，将废热在没有物质交换的情况下通过在热量回收器中的热传导从设置在控制台壳体的内部空间中的初级侧传递到用冷却介质冷却的次级侧上。
冷却介质本身随后不必再引导穿过控制台壳体的内部空间，使得从现有技术中已知的在噪音形成和灰尘进入方面的缺点相应地减小或完全避免。
将何种冷却介质用于冷却热量回收器的次级侧，原则上是任意的。当将冷却空气用作为冷却介质时，得到最简单的结构方式，所述冷却空气能够无问题地从光控制台的环境大气中提取并且在冷却热量回收器之后引回到那里。只要热量回收器装入控制台壳体的内部空间中，那么有利的是，控制台壳体具有用于冷却空气的入流开口和出流开口。随后封装的流动通道在入流开口和出流开口之间延伸，沿着所述流动通道，冷却空气能够穿流或环流热量回收器的次级侧。通过封装流动通道防止，冷却空气以不期望的方式不受控制地进入到控制台壳体的内部空间中并且在那里引起不期望的灰尘沉积。
将冷却空气以何种方式输送穿过流动通道，原则上是任意的。特别简单地，这能够借助于电驱动的风扇或通过多个这种风扇引起。通过驱动电的风扇，能够将冷却空气从环境空气输入到入流开口中，输送穿过流动通道并且输送给出流开口。
借助冷却空气流在特定的流动功率下可达到的冷却作用的效率能够通过空气传导面在流动通道中的设置显著地提高。尤其在电驱动的风扇的抽吸开口的区域中，空气传导板的设置是有利的。因此，通过部分地覆盖抽吸开口，能够在电驱动功率保持不变的情况下显著地提高借助风扇抽吸的空气量。
如已知那样，冷却空气包含灰尘和污染颗粒，所述灰尘和污染颗粒在热量回收器在次级侧上冷却的情况下也能够造成不期望的结果。例如，灰尘能够在流动通道中和在此尤其在冷却裂纹中沉积，进而提高流动阻力或降低冷却作用。为了避免吸入灰尘和污染颗粒的所述不期望的结果，有利的是，在流动通道中设置有至少一个空气过滤元件，借助所述空气过滤元件能够将灰尘颗粒从冷却空气中滤出。
热量回收器的结构上的构成方案原则上是任意的。根据热量回收器的第一特别简单的构造方式提出，对此使用由具有高的热导率的材料构成的冷却板。在初级侧上，于是将产生废热的器件、例如光控制台的电源件固定在所述冷却板上。在次级侧上，于是冷却板设置在如下部位处，在该部位处所述冷却板由冷却介质环流，以便将在冷却板中从初级侧传递至次级侧的废热传递到冷却介质上并且随冷却剂流一起导出。
在较高的冷却功率方面，对使用冷却板替选地，热量回收器也能够以冷却体的方式构成，所述冷却体具有多个在次级侧上设置的冷却肋。冷却肋由冷却介质环流，以在次级侧上将冷却体冷却，其中通过由冷却肋相应地提高的冷却面积，能够显著地提高热量回收器的冷却功率。
为了特别简单地冷却控制台壳体的内部空间，热量回收器于是能够在初级侧上具有冷却面，在所述冷却面上冷却位于控制台壳体的内部空间中的空气。以这种方式，在控制台壳体的内部空间中得出至少轻微的对流，其中在器件处通过废热加热的空气流向冷却体的冷却面，在此冷却并且随后流回至产生废热的器件。为了提高在控制台壳体中的所述流动，在控制台壳体中能够附加地设有风扇，所述风扇翻转在控制台壳体之内的空气。
在产生大量废热的电器件中，例如在主印刷电路板的处理器或显卡的处理器中，通过在控制台壳体之内的对流导出热量经常是不够的。为了能够将废热以足够的速度从所述器件导出，在冷却体的初级侧上能够设置有具有小的导热阻力的传热元件的第一端部，其中传热元件的第二端部设置在控制台壳体的内部空间中的产生废热的器件上。以这种方式，废热于是能够通过传热元件在没有物质交换的情况下传递到冷却体上。因此，为了在产生废热的器件和冷却体之间热传导，于是不再仅使用包含在控制台壳体的内部空间中的空气，而是使用传热元件，所述传热元件基于其高的热导率通过将废热导出到冷却体上引起器件的相应的冷却。
将何种类型的传热元件用于在待冷却的器件和冷却体之间的传热，原则上是任意的。如果传热元件以隔绝的热管的方式、即以所谓的“热导管(Heatpipe)”的形式构成，能够实现特别高的冷却功率。所述热管或热导管是如下传热元件，在所述传热元件中，用工作介质、尤其水或氨气填充隔绝的热管。热管中的工作介质的压力在此选择为，使得工作介质将热管的体积的一部分以液态填充而另一部分以蒸汽态填充。在热管之内的传热在此利用在热管中循环的工作介质的蒸发热来进行。所述隔绝的热管(热导管)的热阻是非常小的，使得通过到热量回收器的冷却体上的传热，能够实现产生废热的器件的非常有效的冷却。为了能够成本低地制造热量回收器并且同时实现在初级侧和次级侧之间的高的热传导，特别有利的是，冷却板和/或冷却体由具有小的导热阻力的金属制造。尤其，铜、铝或黄铜适合用于热量回收器的制造。
为了继续提高在光控制台中的冷却装置的效率和工艺安全性，特别有利的是，冷却装置包括至少一个温度传感器，所述温度传感器与温度控制装置共同工作。温度传感器于是能够设置在控制台壳体的内部空间中和/或设置在冷却介质的流动通道中，并且在那里记录温度数据。热量回收器的冷却功率于是能够由温度控制装置根据温度传感器的测量的传感器数据来控制或调控。以这种方式，冷却装置的相应地施加的冷却功率能够与当前的边界条件、例如在控制台壳体中的电子器件的功率消耗或相应地存在的外部温度相协调。
尤其有利的是，通过根据温度传感器的传感器数据改变电驱动的风扇的驱动功率，控制或调控热量回收器的冷却功率，以便由此将噪音形成限制为不可避免的程度。
附图说明
本发明的一个实施方式在附图中示意性地示出，并且在下文中示例性地阐述。
附图示出：
图1示出根据本发明的光控制台的立体前视图；
图2示出根据图1的光控制台的立体后视图；
图3示出根据图1的光控制台的立体前视图，其中部分拆开地示出操作面板；
图4示出根据图1的光控制台的冷却装置的立体前视图；
图5示出根据图4的冷却装置的放大的立体视图；
图6示出在移除流动通道的一部分之后的根据图5的冷却装置的立体前视图，其中示出第一热量回收器和第二热量回收器；以及
图7示出根据图6的冷却装置的第二热量回收器的立体的单独视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的光控制台01的立体视图，所述光控制台用于对照明设施进行编程和控制。光控制台01配设有三个屏幕02，所述屏幕用于为用户显示不同的菜单。屏幕02在其方面装入屏幕壳体03中。
为了输入控制指令，在光控制台01上，大量键04、滑动调控器05和转动调控器(编码器)06设置在控制台壳体08的上侧上的操作面板07中。为了将屏幕壳体03可调整地支承在控制台壳体08上，使用左侧的和右侧的枢转臂09。在控制台壳体08的内部空间中，存在用于冷却安装在控制台壳体中的电器件和电子器件的冷却装置，下面更详细阐述所述电器件和电子器件。
图2示出光控制台01的后视图。在控制台壳体08的后侧上存在用保护栅格10部分地遮盖的入流开口11，通过所述入流开口能够从光控制台01的周围环境中抽吸冷却空气。
图3示出具有部分拆开地示出的操作面板07的光控制台01，以便由此至少部分地看到控制台壳体的内部空间12。在此，在控制台壳体01的内部空间12中的器件中仅示出如下部件，所述部件对于本发明的理解是必需的。在入流开口11后方设置有冷却装置13，借助所述冷却装置能够将在内部12积聚的废热在不引导冷却空气穿过内部空间12的情况下导出。
图4至图6示出在移除屏幕壳体03之后和在移除控制台壳体08的上部之后的冷却装置13。冷却装置13在此固定在控制台壳体08的下部14上。冷却装置13尤其用于将由电源件15和两个处理器16和17产生的废热导出。
为了将电源件15的废热导出，电源件15固定在第一热量回收器18上，即固定在由铜构成的冷却板上。在此，第一热量回收器18的设置尤其从图6中的视图中可见。冷却板19L形地剖开。虚线20在此将冷却板19的上侧分为初级侧21和次级侧22。在初级侧21上固定有电源件15，使得由电源件15产生的废热在初级侧上传递到冷却板19上。由于由铜构成的冷却板19的高的热导率，废热于是穿过冷却板19流至初级侧21，引导冷却空气流23经过所述初级侧的上侧。冷却空气23对此由风扇24通过入流开口11抽吸并且输送穿过封装的流动通道25和26。流动通道25和26由空气引导板构成，所述控制引导板气密地彼此和与控制台壳体08连接成，使得冷却空气23不能够从流动通道26逸出到内部空间12中。替代于此，在入流开口11处抽吸的所有冷却空气23输送至流出开口27，在所述流出开口处，所述冷却空气再次排出到周围环境中。
在冷却板19的次级侧22的溢流之后，冷却空气23在次级侧上流入到冷却装置13的第二热量回收器28中。热量回收器28以冷却体29的方式构成，所述冷却体在其次级侧30上具有大量冷却肋31。冷却空气23流过冷却肋31，以便冷却所述冷却肋。因此，冷却体29的次级侧32具有经冷却的外侧，在所述外侧上，在控制台壳体08中位于内部空间12中的空气能够冷却，以便以这种方式冷却光控制台01的位于内部空间12中的器件。此外，冷却体29的初级侧32借助于多个热管33与处理器16和17连接，使得在处理器16和17上积聚的废热通过在热管33中的传热能够直接传导到经冷却的初级侧32上。
借助于未示出的温度传感器，能够测量在光控制台01的内部空间12中的内部温度，并且借助于温度调控装置调控风扇24的驱动功率，以保持内部空间12中的可靠的最高温度。
图7示出根据图6的冷却装置的第二热量回收器的立体的单独视图。

Claims (16)

1.一种用于控制照明设施的光控制台(01)，其中在所述光控制台(01)中产生数字的控制指令，所述控制指令能够经由数据连接装置传递到所述照明设施的照明装置上，其中所述光控制台(01)包括至少一个用于产生和管理控制指令的数字处理器(16，17)和至少一个用于存储控制指令的数字存储器，并且其中所述数字处理器(16，17)和所述数字存储器设置在控制台壳体(08)中，并且其中在所述控制台壳体(08)的上侧上设有操作面板(07)，所述操作面板具有至少一个操作元件，在所述操作元件上能够由用户输入操作指令，并且其中所述光控制台(01)包括至少一个屏幕(02)，并且其中所述光控制台(01)包括至少一个冷却装置(13)，借助所述冷却装置能够主动地冷却在所述控制台壳体(08)的内部空间(12)中的器件，
其特征在于，
所述冷却装置(13)包括至少一个用于间接传热的热量回收器(18，28)，其中所述热量回收器(18，28)在其初级侧(21，32)上吸收废热并且通过热传导在没有物质交换的情况下传递到其次级侧(22，30)上，并且其中所述热量回收器(18，28)在次级侧上能够由流动通道(25，26)中的冷却介质(23)穿流或环流，以便将所述废热传递到所述冷却介质(23)上，其中在所述流动通道(25，26)中设置有至少一个空气过滤元件，借助所述空气过滤元件，能够从所述冷却介质(23)中滤出灰尘颗粒，并且其中所述至少一个热量回收器(18，28)包括第一热量回收器和第二热量回收器，其中所述第二热量回收器以冷却体(29)的方式构成，所述冷却体具有多个在次级侧上设置的冷却肋(31)，并且在所述冷却体(29)的所述初级侧(32)上设置有传热元件(33)的第一端部，其中所述传热元件(33)的第二端部设置在所述控制台壳体(08)的所述内部空间(12)中的产生废热的器件上，并且其中所述器件的废热能够通过所述传热元件(33)在没有物质交换的情况下继续传导到所述冷却体(29)上，并且其中所述传热元件(33)以隔绝的热管、热导管的方式构成，其中所述热管用工作介质填充，并且其中所述工作介质一部分以液态并且另一部分以蒸汽态填充所述热管的容积，并且其中利用在所述热管中循环的工作介质的蒸发热在所述热管中进行传热，并且其中所述冷却装置(13)包括至少一个温度传感器，所述温度传感器设置在所述控制台壳体(08)的所述内部空间(12)中和/或设置在所述流动通道(25，26)中，其中借助所述热量回收器(18，28)根据所述温度传感器的测量的传感器数据，由温度控制装置控制或调控所述冷却装置(13)的冷却功率，其中在所述流动通道(25，26)中设有至少一个电驱动的风扇(24)，并且其中借助热量回收器(18，28)，通过根据所述温度传感器的传感器数据改变所述电驱动的风扇(24)的驱动功率，控制或调控所述冷却装置(13)的冷却功率，并且其中在所述控制台壳体的所述内部空间中存在电驱动的翻转风扇，借助所述翻转风扇，将空气在所述控制台壳体的所述内部空间中翻转。
2.根据权利要求1所述的光控制台，
其特征在于，
所述操作面板(07)具有键(04)和/或至少一个滑动调控器(05)和/或至少一个转动调控器(06)。
3.根据权利要求1所述的光控制台，
其特征在于，
所述热管用水或氨气填充。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光控制台，
其特征在于，
在所述光控制台(01)中设有所述流动通道作为朝向所述控制台壳体(08)的内部空间(12)封装的流动通道(25，26)，在所述流动通道中，能够将冷却空气作为冷却介质(23)从所述控制台壳体(08)中的入流开口(11)输送至所述控制台壳体(08)中的出流开口(27)，并且在此所述冷却空气在次级侧上穿流或环流所述热量回收器(18，28)。
5.根据权利要求4所述的光控制台，
其特征在于，
借助所述电驱动的风扇(24)能够将环境空气作为冷却空气输入到所述入流开口(11)中，输送穿过所述流动通道(25，26)并且在出流开口(27)处向外输送。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的光控制台，
其特征在于，
在所述流动通道(25，26)中设置有至少一个空气传导板。
7.根据权利要求6所述的光控制台，
其特征在于，
所述空气传导板设置在电驱动的所述风扇(24)的抽吸开口上，其中所述空气传导板部分地遮盖所述抽吸开口。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的光控制台，
其特征在于，
所述第一热量回收器以冷却板(19)的方式构成，其中在所述冷却板(19)的初级侧上固定有产生废热的器件，其中所述冷却板(19)在次级侧上由所述冷却介质(23)冷却。
9.根据权利要求8所述的光控制台，
其特征在于，
在所述冷却板(19)的初级侧上固定有电源件(15)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的光控制台，
其特征在于，
所述冷却肋(31)能够由所述冷却介质(23)环流。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的光控制台，
其特征在于，
所述冷却体(29)的所述初级侧(32)形成设置在所述控制台壳体(08)的所述内部空间(12)中的冷却面。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的光控制台，
其特征在于，
所述传热元件(33)的第二端部设置在处理器(16，17)上。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的光控制台，
其特征在于，
所述热量回收器(18，28)由金属制成。
14.根据权利要求13所述的光控制台，
其特征在于，
所述热量回收器(18，28)由铜、铝或黄铜制成。
15.根据权利要求13所述的光控制台，
其特征在于，
所述第一热量回收器以冷却板(19)的方式构成，其中所述冷却板(19)和/或所述冷却体(29)由金属制成。
16.根据权利要求13所述的光控制台，
其特征在于，
所述第一热量回收器以冷却板(19)的方式构成，其中所述冷却板(19)和/或所述冷却体(29)由铜、铝或黄铜制成。
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