CN1434478A - 无电极照明系统 - Google Patents

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Abstract

在一种无电极照明系统中，其内设有用于冷却散热器的冷却装置，所述无电极照明系统包括：用于产生微波能量的微波发生装置；与微波发生装置连接的光线发射装置，可利用微波发生装置中产生的微波能量形成等离子区，进而发射光线；外壳，具有用于容纳微波发生装置的第一容纳空腔，所述外壳还与光线发射装置密封接合；安装在微波发生装置的外表面的换热器，以吸收微波发生装置所产生的热量；安装在外壳外表面的散热器；以及导热部件，所述导热部件的一端连接换热器，而其另一端穿透外壳连接散热器，从而把热量从换热器传送到散热器。

Description

无电极照明系统
技术领域
本发明涉及一种无电极照明系统，具体地说，涉及一种设有能够冷却其辐射装置的冷却装置的无电极照明系统。
背景技术
无电极照明系统可通过利用微波能量，激活填充在处于真空状态的灯泡内部的发光材料而形成等离子区，进而产生光线。
图1是表示现有无电极照明系统的结构的示意性纵向剖视图。
如图1所示，现有的无电极照明系统包括：安装在外壳50内部并可产生微波能量的微波发生装置10；向所述微波发生装置10提供电源的供电装置40；与所述微波发生装置10连接并传送微波发生装置10中产生的微波能量的波导管20；光线发射装置30，可形成等离子区20，并被通过波导管20传送的微波能量激活而产生光线；以及安装在外壳50的某一侧部并对微波发生装置10和供电装置40进行冷却的冷却风扇60。
光线发射装置30包括：充有发光材料的灯泡31；波导管20；谐振器32，覆盖住灯泡31的前部，以阻挡微波能量并使灯泡31中产生的光线穿过；反射镜33，可容纳谐振器32，并直线地强烈反射灯泡31产生的光线；以及绝缘镜34，可穿过微波能量并反射光线。
在外壳50中，安装一冷却风扇60，在与冷却风扇60相对应的下部设有一吸气孔61，在吸气孔61左右两侧设有空气通道62，并在外壳50的上部设有一排气孔63，以便与空气通道62的两个端部相对应。
微波发生装置10和供电装置40都安装在空气通道62和排气孔63之间，并分别与波导管20的两侧结合。
非解释性的参考标记35是轴部，M1是转动灯泡31的灯泡马达，而M2是转动冷却风扇60的风扇马达。
下面更详细地说明现有无电极照明系统的操作过程。
根据发自控制装置(未示出)的操作信号，供电装置40向微波发生装置10提供电源，而微波发生装置10产生高频微波能量。
在微波发生装置10产生微波能量通过波导管20传送到谐振器32的同时，填充在灯泡31内部的发光材料被激活，并形成等离子区，从而产生光线。所产生的光线被反射镜33和绝缘镜34反射到前方，从而照亮周围。
同时，在操作无电极照明系统时，在微波发生装置10和供电装置40等部件中会产生许多热量，具体地说，在诸如磁控管之类的微波发生装置10中，由加热的电子产生的部分高频能量没有放电，而是转换成热量，进而使外壳50的内部温度升高。
还有，微波发生装置10和供电装置40等部件中产生的热量可能损坏无电极照明系统中的内部装置，例如磁控管和供电装置40，或者引起系统不稳定。
因此，需要冷却微波发生装置10和供电装置40等部件中产生的热量，如图1所示，在现有无电极照明系统中，可通过操作冷却风扇60使外部空气流入到外壳50内部，从而对微波发生装置10等部件中产生的热量进行冷却。
但是，在现有无电极照明系统中，由于要通过操作冷却风扇60使空气流入外壳50内，可能会使杂质进入外壳50中，因此可能损坏内部装置。特别是，如果把无电极照明系统安装在外部，雨滴或其它杂质可能进入外壳50，从而会损坏各种部件。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的就是提供一种设有冷却装置的无电极照明系统，所述冷却装置可安装在外壳内部，并可有效地冷却密封在外壳中的微波发生装置。
为了实现上述目的，根据本发明的一种无电极照明系统包括：用于产生微波能量的微波发生装置；与微波发生装置连接的光线发射装置，利用微波发生装置中产生的微波能量来形成等离子区，从而发射光线；外壳，具有用于容纳微波发生装置的第一容纳空腔，所述外壳还与光线发射装置密封接合；安装在微波发生装置的外表面的换热器，以吸收微波发生装置所产生的热量；安装在外壳外表面的散热器；以及导热部件，所述导热部件的一端连接换热器，而其另一端穿透外壳连接散热器，从而可把热量从换热器传送到散热器。
所述系统进一步包括：风扇外壳，所述外壳设有用于流入空气的进气孔、用于排气的排气孔和连接进气孔和排气孔并固定地安装在风扇外壳外表面上的空气通道；以及安装在空气通道内部以产生气流的风扇；其中散热器安装在空气通道内。
附图简要说明
所包括的附图对本发明提供了进一步的理解，并构成说明书的一部分，附图还示出本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图中：
图1是现有无电极照明系统的结构的纵向剖视图表示；
图2是表示根据本发明的一实施例所述的无电极照明系统的纵向剖视图；
图3是表示图2中所示的无电极照明系统的外壳的纵向剖视图；
图4是表示图3所示无电极照明系统的磁控管的局部纵向剖视图，所述磁控管通过同轴电缆连接到波导管；
图5是表示图3所示无电极照明系统的散热器的局部横向剖视图，所述散热器在其间插入一种绝热部件之后安装在外壳上；
图6是表示图3所示无电极照明系统的波导管结构的局部纵向剖视图；
图7是表示图3所示无电极照明系统的供电装置的局部纵向剖视图，在所述供电装置上连接有导热部件；
图8是表示另外安装在图2所示的无电极照明系统上的一种风扇组件的局部放大图；和
图9是表示另外安装在图2所示的无电极照明系统上的另一种风扇组件的局部放大图。
具体实施方式
下面参照附图2-7，详细说明根据本发明的无电极照明系统。
如图2所示，根据本发明的无电极照明系统包括：用作微波发生装置的磁控管100，用于产生微波能量；与磁控管100连接的光线发射装置300，根据磁控管100中产生的微波能量形成等离子区，从而发射光线；外壳500，具有用于安装磁控管100的磁控管安装空腔110，所述外壳还与光线发射装置300密封接合；安装在磁控管100的外表面的换热器710，以吸收磁控管100所产生的热量；安装在外壳500的外表面的散热器720；以及导热部件730，所述导热部件的一端连接换热器710，而其另一端穿过外壳500连接散热器720，从而可把热量从换热器710传导到散热器720。
光线发射装置300包括：其内填充发光材料的灯泡310；波导管200；谐振器320，覆盖住灯泡310的前部，以阻挡微波能量并使灯泡310中产生的光线穿过；反射镜330，可容纳谐振器320并直线地强烈反射灯泡310发射的光线；以及绝缘镜340，可穿过微波能量并反射光线。
光线发射装置300通过波导管200连接到磁控管100，所述波导管可把磁控管100中产生的微波能量传送到光线发射装置300。
如图2和3所示，外壳500由具有良好导热性的材料制成，与光线发射装置300组装在一起的波导管200的开孔210设在前部表面，在后表面设有一通孔731，所述通孔穿过导热部件730，并将导热部件730与散热器720连接。
在外壳500中，设有一容纳空腔，可容纳诸如磁控管之类的内部装置，所述外壳通过与光线发射装置300结合而被密封。另外，为了与其它内部装置隔开，而单独地容纳磁控管100，设置绝热壁510，以把容纳空腔分隔成磁控管容纳空腔110和其它装置的容纳空腔120。
为了在磁控管容纳空腔110内部容纳部分波导管200及磁控管100，可把绝热壁510制作成覆盖波导管200的中部的平板部件(未示出)，或者将其与波导管200制作成一体，并与外壳500结合。
如图2所示，绝热壁510可以和外壳500制作成一体。另外，绝热壁510可设有用于波导管200的出口130的通孔220，以及用于向微波发生装置提供电源的导线的通孔(未示出)。
本文中，可根据材料的性质，采用简单的模制方法或者注模方法制造外壳500和绝热壁510。
如图4所示，可把绝热壁510安装在波导管200和磁控管100之间，在此情况下，可在单独制出绝热壁510之后进行组装，或者把绝热壁510制作在波导管200的一特定的侧表面上，而与波导管200成一整体。
其它内部装置容纳空腔120容纳供电装置400和灯泡马达(M1)，灯泡马达连接在灯泡310的轴部350，以转动灯泡310。
换热器710、散热器720和导热部件730组成冷却系统，根据冷却的类型，冷却系统可以是各种结构形式的，例如热管和热电部件等，在所需的情况下，换热器和导热部件可制作成一体，例如热管和热电部件。
在根据本发明所述的无电极照明系统中，由于热管是由换热器710和导热部件730制作成一体的，换热器710的截面成柱形或矩形等形状，换热器710的端部被缠绕，并且通过焊接或热粘结与作为磁控管100的发光部位的阳极柱体(未示出)的外周边连接，从而可使内部工作流体根据阳极柱体的温度变化改变其相位。
在本文中，最好在换热器710和磁控管100的接触表面上添加导热材料，例如黄油或粘胶等，从而提高磁控管100的发光效率。
与换热器710组成一体的导热部件730穿过设在外壳500上的通孔731，并通过焊接或热粘结与散热器720连接在一起。本文中，如图2所示，最好利用诸如硅之类的密封物质(S)填充在通孔731和导热部件730之间的空间中，或者通过焊接将他们密封接合在一起，从而防止进入雨滴或杂质。
除利用热管之外，还通过利用由具有良好导热性的铝或铜制作成的块式部件，导热部件730将换热器710和散热器720连接起来。导热部件730的截面形状可以是各种形状的，例如圆环形或矩形。
如图2所示，散热器720由多个冷却销组成，这些冷却销制成具有良好导热性的薄板形并与导热部件730连接在一起。本文中，多个冷却销通过连接支架721以距离外壳500外表面特定距离的方式与外壳500固定连接，或者是，利用具有良好导热性的材料制成具有一定厚度和宽度的薄板式冷却板，并通过连接支架721将该薄板式冷却板固定连接到外壳500上。
用于连接散热器720和外壳500的连接支架721使用绝热部件，从而不能把热量传送到外壳500。
同时，如图5所示，为了代替支架721，可在外壳500和散热器720之间插入绝热部件722，并将该绝热部件与外壳500连接。
在把波导管200制成其中心部分为中空的环形结构时，形成入口242，以便与磁控管100的出口连接，在上部形成灯泡侧孔243，以便通过灯泡310的中轴350，并在灯泡侧孔243周围形成环形出口244，以便连接谐振器320。
如图6所示，最好在波导管200的内、外表面上形成绝热层245，以防止灯泡310的光线产生的热量穿过波导管200的出口244向后流动，并穿过每个壁表面而辐射入外壳500内。
磁控管100的出口130可直接与波导管200的入口242连接。在需要的情况下，如图4所示，可利用另外的同轴电缆140把磁控管100的出口130连接到波导管200的入口242。在此情况下，由于可自由地改变磁控管100的位置，因此可很方便地设计绝热壁510。
同时，如图2或7所示，可把用于向诸如磁控管200之类的内部装置供电的供电装置400安装在外壳500内部。
特别是，如图2或7所示，在供电装置400中，为了发射在供电装置400中产生的热量，可把换热器(未示出)和导热部件420安装在供电装置400的外表面上。可将由铜或铝制成的热管或导热棒用作导热部件420。导热部件420穿过外壳500，并将供电装置400连接到散热器720，因此可把热量辐射到外壳500外部。
同时，在根据本发明所述的无电极照明系统中，为了使散热器720更有效地散热，可另外安装用于在散热器720周围产生气流的风扇组件。
图8是表示另外安装在图2所示的无电极照明系统中的风扇组件的局部放大图，而图9是表示另外安装在图2所示的无电极照明系统中的另一种风扇组件的局部放大图。
如图8所示，风扇组件包括：用于流入空气的进气孔821；用于排气的排气孔822；风扇外壳820，具有连接进气孔821和排气孔822的空气通道(未示出)；以及安装在空气通道内部以产生气流的风扇810。
风扇外壳820通过连接部件等固定地与外壳500连接。本文中，散热器720设置在空气通道中。散热器720可做成如图2或5所示的结构。图8中，使用了图5所示的散热器720。
另外，如图9所示，风扇外壳820可通过固定部件826固定地安装在外壳500上，以便使空气通道盖住部分外壳500。
在风扇外壳820中，安装有风扇810和用于转动风扇810的风扇马达(M2)，如图8和9所示，风扇810可以是一种轴向式的风扇，从而便于风扇外壳820的通道设计，或者风扇可以是一种离心风扇，从而即便在通道形状相对复杂的情况下，也可降低噪音。
下面，更详细地说明根据本发明所述的无电极照明系统的工作过程和优点。
根据控制单元(未示出)的操作信号，供电装置400操作磁控管100，之后磁控管100产生微波能量。
磁控管100中产生的微波能量通过波导管200传送到谐振器300，并激活密封在灯泡310中的物质，形成等离子区，等离子区产生光线，因此所述光线照亮一定空间，同时通过反射镜330和绝缘镜340向前反射光线。
本文中，磁控管100产生了许多热量，热量被排放出来，同时通过热管或换热器710以及由铝和铜制成的导热部件730把热量传送到安装在外壳500的外表面上的散热器720，因此磁控管100被冷却。
另外，在供电装置400中，在向磁控管100增压和提供电源的过程中，产生很多热量，通过安装在供电装置400外表面上并连接散热器720的换热器(未示出)和导热部件420把这些热量传送到散热器720。
另外，在灯泡310中，除了产生可视的红外线，在由灯泡马达(M1)转动灯泡时，还通过对流辐射这些红外线，但是，有部分红外线可能反流到波导管200内并辐射到外壳500中，为了防止这种情况发生，在波导管200的内、外表面上设置绝热层245，从而可有效地防止把灯泡310产生的热量传送到外壳500。
另外，通过利用绝热壁510把外壳500的内部空腔分割成磁控管容纳空腔110和其它内部装置容纳空腔120，就有可能避免磁控管100中产生的热量传送到其它内部装置。
另外，由于绝热壁510是由绝热材料制成的，有可能避免把磁控管100中产生的相对很高的热量传送到其它内部装置，从而避免了供电装置400和灯泡马达(M1)的过热。
另外，利用由绝热材料制成的连接支架721以与外壳500的外表面隔开一定距离的方式而将外壳和散热器720紧紧连接在一起，把散热器720固定地连接到外壳500上，或者在外壳500和散热器720之间插入绝热物质722，而将散热器720与外壳500紧紧地接合起来，这就有可能避免磁控管100或供电装置400中产生并传送到散热器720的热量反向流入外壳500中，从而避免了由于热量的原因导致的误操作或外壳500中内部部件的损坏。
特别是，在现有无电极照明系统中，如果将其安装在外部，由于进入了雨滴或杂质，可能会损坏外壳的内部部件。但是，在根据本发明所述的无电极照明系统中，通过分隔外壳的内部空腔而单独容纳磁控管，在磁控管的外围缠绕热管之类的导热部件，并将导热部件的端部连接到安装在外壳外部的冷却销衬底或冷却板，可有效地辐射磁控管中产生的热量。另外，通过将外壳密封，可有效地避免雨滴或杂质进入外壳内。
由于可采用多种方式实现本发明，而不偏离本发明的精神实质或必要特征，因此可以理解，除非有其它的特别说明，上述实施例并不局限于上述说明书的任何细节，而是在附属权利要求书限定的精神实质和保护范围之内有更广泛的解释，因此，任何改变和改进都落入权利要求书的界线和范围之内，或者说，这种界线和范围的等同替换都试图被权利要求书所涵盖。

Claims (24)

1.一种无电极照明系统，其特征在于，包括：
用于产生微波能量的微波发生装置；
与微波发生装置连接的光线发射装置，可利用微波发生装置中产生的微波能量形成等离子区，进而发射光线；
外壳，具有用于容纳微波发生装置的第一容纳空腔，所述外壳还与光线发射装置密封接合；
安装在微波发生装置外表面的换热器，以吸收微波发生装置所产生的热量；
安装在外壳外表面的散热器；和
导热部件，所述导热部件的一端连接换热器，而其另一端穿透外壳连接散热器，从而把热量从换热器传送到散热器。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：
容纳在外壳的第二容纳空腔中的波导管，把微波能量从微波发生装置传送到光线发射装置。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，在波导管的内表面或外表面上设有绝热壁。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，在波导管的内表面和外表面上设有绝热壁。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光线发射装置包括：
阻挡微波能量并穿过光线的谐振器；和
灯泡，灯泡内填充有利用微波能量形成等离子区的材料。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换热器和导热部件一体形成。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，微波发生装置是磁控管。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述换热器是缠绕磁控管阳极本体外表面的线圈。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导热部件是热管。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导热部件是热电部件。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，第一容纳空腔设有绝热壁，以把外壳内部的其它装置与微波发生装置产生的热量隔开。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一容纳空腔被绝热壁密封，所述绝热壁具有开孔和通孔，所述开孔用于将微波发生装置的输出连接到光线发射装置，所述通孔用于通过导线，以向微波发生装置供电。
13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述绝热壁与外壳一体形成。
14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述绝热壁设置在外壳中，并且与波导管形成一体，把微波发生装置产生的微波能量传送到光线发射装置。
15.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述散热器通过固定部件固定地安装在外壳的外表面上，以便与外壳有一定距离。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述固定部件具有绝热特性。
17.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在散热器和外壳的外表面之间插入绝热部件，并且所述散热器固定地安装在外壳的外表面上。
18.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述散热器由多个与导热部件连接的散热销组成。
19.如权利要求1所述的系统，其特征在于，导热部件的截面呈四边形。
20.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：
设置在第三容纳空腔中的供电装置，以便向微波发生装置供电，所述第三容纳空腔在外壳内形成。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，进一步包括：
安装在电源装置外表面上的换热器，以吸收电源装置产生的热量；和
导热部件，所述导热部件的一端连接换热器，而其另一端穿透外壳连接散热器，从而把热量从换热器传送到散热器。
22.如权利要求1或20所述的系统，其特征在于，进一步包括：
风扇外壳，所述外壳具有用于流入空气的进气孔、用于排气的排气孔和空气通道，所述空气通道连接进气孔和排气孔并固定地安装在外壳外表面上；以及
风扇，安装在空气通道内部以产生气流；
其中散热器安装在空气通道内。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，风扇外壳通过连接部件连接到外壳上，并距外壳一定距离。
24.如权利要求22所述的系统，其特征在于，设有空气通道，以便环绕外壳的外表面。
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