NO313603B1 - Lampehus - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning til bruk for å kjøle lamper, nærmere bestemt et lampehus utformet slik at en lampe i for eksempel en projektor ved hjelp av dertil egnede vifter skal kunne avkjøles på en optimal måte, som angitt i innledningen til krav 1.

Markedet i dag etterspør stadig mer støysvake og kompakte projektorer. Ettersom lysintensiteten ønskes beholdt selv om projektorens størrelse går ned, samt at den optiske teknologien ikke ser ut til å endres med det første, betyr dette at projektorens varmetap vil være uforandret. For å redusere den varmen som utvikles av lampen til et akseptabelt nivå, må en viss mengde varm luft fjernes fra projektoren pr. tidsenhet. Det integrerte produkt av volumstrøm og temperaturøkning over åpningene i projektorens chassis (utgrillen) uttrykkes som: \ kTinn_ outCpp ■ vdA

Exitgrill

Luften som strømmer ut av projektoren må ikke holde en temperatur over 95°C, da dette er den høyeste temperaturen som tillates på overflaten av en utgrill i plast.

Et kjent problem med dagens projektorer er at luften som strømmer ut av lamperefiektoren blir svært varm (200°C -300 °C). For at denne varme luften ikke skal varme utgrillen til over 95 °C må den blandes ut med kald luft i en turbulent strøm inne i projektoren. Ettersom projektoren skal være så liten som mulig ønskes dette gjort på svært korte avstander. Anordningen ifølge oppfinnelsen muliggjør en slik effektiv avkjøling, og krever hverken stor plass eller store lufthastigheter. Små lufthastigheter etterstrebes da dette gir et lite energitap i turbulens og dermed liten støy. For å oppnå så små lufthastigheter som mulig, bør all luften som kommer ut av utgrillen ligge nær opptil den maksimale tillatte temperatur. På den annen side er det viktig at de kalde luftstrømmene som skal blande ut den varme luften holder seg langs projektorchassiset helt frem til utgrillen slik at overflaten ikke blir ubehagelig varmt å ta på.

Det andre kjøletekniske problemet som må løses er at temperaturen på lampens spiss (brennerspissen) ikke må bli for høy. Det må derfor ledes en viss luftstrømning forbi denne for at den ikke skal overopphetes og svikte.

Anordningen ifølge oppfinnelsen oppfyller de beskrevne problemer på en nær ideell måte.

Ifølge oppfinnelsen er det således tilveiebrakt en anordning for kjøling av lampe, innbefattende et lampehus som kan romme og feste en lampe som innbefatter en reflektor, en brenner med en brennerspiss; der nevnte lampehus er anordnet for gjennom en innblåsningsåpning å kunne motta en luftstrøm innsugd fra omgivelsene ved hjelp av viftehjelpemidler, og der nevnte lampehus er utstyrt med et innvendig kammer, hovedsakelig foran lampens reflektor og brenner; der nevnte lampehus er kjennetegnet ved at: det på lampehusets innvendige overflate, hovedsakelig i området som danner

kammeret, er anordnet et antall finner,

• det er anordnet et flertall utstrømningsåpninger på nedstrømsiden av nevnte reflektor og brenner, der nevnte utstrømningsåpninger er anordnet hovedsakelig normalt på strømningsretningen for den av reflektoren og brenneren oppvarmede

luft,

• lampehusets innvendige form er komplementær med lampens og reflektorens form slik at varmen som genereres av lampens brenner og reflektor i vesentlig grad transporteres ut av nevnte utstrømningsåpninger i nevnte luftstrøm, for deretter å bli

blandet med nevnte luftstrøm,

• nevnte lampehus definerer et internt strømningstverrsnitt som gir en tilnærmet konstant lufthastighet fra kammerutløp til og med de respektive hull og slik at lampehusets effektive strømningsmotstand i kaldluftstrømmen er minimal Foretrukne trekk ved anordningen fremgår av de medfølgende patentkrav 2-8

Anordningen ifølge oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til de medfølgende tegningene som viser de prinsipielle trekkene ved oppfinnelsen, samt en utførelsesform av samme. Det skal forstås at tegningene kun viser alternative utførelseseksempler, uten at de dermed skal oppfattes å begrense oppfinnelsen. I tegningene er de relevante delene angitt med henvisningstall som også vil bli benyttet i det etterfølgende.

Figur 1 er prinsippskisser av anordningen ifølge oppfinnelsen idet:

o Figur la er et delvis gjennomskåret grunnriss som viser lampe og brenner montert i det oppfunnede lampehuset, samt lampehusets innside og et utsnitt av projektorchassiset. Den innvendige strømningen i lampehuset er skissert.

o Figur lb er et grunnriss som viser de samme detaljene som i Figur la. Den utvendige strømningen over lampehusets ytre overflate, samt det turbulente området, er skissert.

o Figur lc er et delvis gjennomskåret sideriss, sett i oppstrømsretningen.

o Figur ld er et frontriss som bl.a. viser de øvre og nedre utstrømningsåpningene

og antyder den turbulente sonen

o Figur le er et delvis gjennomskåret sideriss, sett i nedstrømsretningen.

Figur 2 er en perspektivisk sprengtegning av en utførelsesform av anordningen

ifølge oppfinnelsen, sett i den generelle nedstrømsretningen.

Figur 3 er et perspektivriss av anordningen i Figur 2, også sett i den generelle nedstrømsretningen, men i en sammensatt tilstand og montert i en del av et projektorchassis. Figur 4 er en perspektivisk sprengtegning av anordningen i Figur 2, men sett i den

generelle oppstrømsretningen.

Figur 5 er et sideriss av anordningen i Figur 2, sett i den generelle

oppstrømsretningen.

Figur 6 er en sprengtegning i sideriss av anordningen som vist i Figur 2, sett i den

generelle nedstrømsretningen.

Figur 7 er et sideriss av anordningen i Figur 2, sett i den generelle

nedstrømsretningen.

Figur 8 er et grunnriss av anordningen i Figur 2.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter et lampehus 100, som i en alternativ utførelsesform kan være sammensatt av en øvre halvdel 101 og en nedre halvdel 102. Lampehuset 100 er utstyrt med en innblåsningsåpning 111 på oppstrømssiden og et flertall utstrømningsåpninger 110 på nedstrømsiden. Begrepene "oppstrøms" og "nedstrøms" brukes her konvensjonelt og i forhold til luftens generelle strømningsretning. Lampehuset 100 omfatter innvendige festemidler for opptak og innfesting av en lampe 300. Lampen, som er vel kjent, omfatter en reflektor 310, en brenner 320 med en brennerspiss 321. Foran lampens reflektor og brenner, danner lampehusets et innvendig kammer 130. På lampehusets innvendige overflate, hovedsakelig i området som danner kammeret 130, er det anordnet et antall finner 120, hovedsakelig på tvers i forhold til brennerens lengdeakse.

Ved kammerets 130 distale side i forhold til brenneren, munner dette ut i en åpning 140 der lyset fra lampen sendes ut for det formål å generere bilder på en i og for seg kjent måte.

Lampehuset 100, med den imonterte lampe 300, kan ifølge en utførelsesform monteres i et projektorchassis 400 (kun et utsnitt er vist), eksempelvis nærmere bestemt i projektorchassisets bunn 401 (kun et utsnitt er vist), eventuelt ved hjelp av en brakett 402.

Projektorchassiset omfatter på lampehusets oppstrømsside en eller flere innsugningsåpninger (innsugningsgrill) 420, der luft A\ suges inn fra omgivelsene ved hjelp av vifter (ikke vist) generelt anordnet i området F. Den innsugde luften sendes inn i og rundt lampehuset på en måte som vil bli beskrevet senere. Projektorchassiset omfatter videre på lampehusets nedstrømsside en eller flere utblåsningsåpninger (utblåsningsgrill) 410, der oppvarmet og "blandet" luft A3 sendes ut av projektoren. Den oppvarmede luften A3 er en blanding av luft som føres rundt lampehuset og ikke varmes opp i nevneverdig grad, og luft A2 som strømmer ut av lampehuset etter å ha blitt oppvarmet - direkte eller indirekte - av lampens brenner.

For at lampehuset 100 skal ha riktige strømningsbetingelser må luft blåses fra hele den ene siden. Dette kan gjøres for eksempel med to aksialvifter (ikke vist) montert ved et område F ved lampehuset. Det skapes da et overtrykk inne i kammeret 130 foran lampen som har en innblåsningsåpning 111 vendt mot viftene. Luften stryker så forbi brenneren 320 og reflektoren 310 der den varmes kraftig opp. Videre stryker luften rundt lampehjørnet og ut av en rekke spalter eller utstrømningsåpninger 110 og munner ut på tvers av strømmen som stryker utenpå bakre del av lampen/lampehuset. Utblandingen med den kalde luften begynner idet den varme luften A2 slår opp av spaltene 110 og inn i det turbulente området T. Ettersom strømningstverrsnittet P mellom lampehuset og projektorens chassis 400 er på et minimum Pmin rett før spaltene 110, og strømningstverrsnittet så øker der spaltene begynner, vil luften som kommer opp av spaltene 110 ikke se et overtrykk, men vil i stedet fritt kunne strømme opp. Inne i lampehusets kammer 130 er det tynne finner (120) hvis funksjon er å omforme strålingsvarme til varmluft som så transporteres ut gjennom spaltene.

Utstrømningsåpningenes 110 form og størrelser må bestemmes med omhu. For å oppnå optimal ytelse bør dette gjøres til slutt i utviklingsfasen av projektoren når det innkommende strømningsmønsteret fra viftene og den omkringliggende geometri er bestemt. For at den varme luften (ca 200 °C) som kommer opp av spaltene hverken skal slå opp i taket eller bli liggende som et varm omhylling rundt lampehuset 100 og treffe utblåsningsgrillen 410 i en ublandet tilstand, må spaltene ha et definert tverrsnitt (f.eks. avlange i en utførelsesform) og med passe innbyrdes avstand. Målet med nedmiksingen er at all luft som kommer fra mikseområdet skal ha så nær maksimal tillatt temperatur som mulig i det den når utblåsningsgrillen 410. På grunn av sterk oppdrift av varm luft vil en større andel av den varme luften komme i de øvre av spaltene 110. Disse øvre åpningenes 110 størrelse og - som konsekvens - strømningen ut av disse, må da reduseres for at varmen som sendes ut gjennom henholdsvis de øvre og nedre av åpningene 110, er tilnærmet lik.

Et flertall utstrømningsåpninger 110 er anordnet på nedstrømsiden av nevnte reflektor 310 og brenner 310, hovedsakelig normalt på strømningsretningen for den av reflektoren og brenneren oppvarmede luft A2, på en slik måte at når luftstrømmen fra omgivelsene Ai (som har en temperatur tilnærmet temperaturen i luften utenfor projektoren) og den av lampen oppvarmede luftstrøm A2 blandes i området umiddelbart etter lampehuset, vil den resulterende luftstrøm A3, når den når projektorens utblåsningsåpninger 410, ha en hovedsakelig jevn temperatur.

Utstrømningsåpningene er utformet slik at den oppvarmede luftstrømning ikke treffer projektorens chassis før den er blandet med den kjøligere luftstrøm og før den når utblåsningsgrillen. Videre er utstrømningsåpmngene er utformet slik at den oppvarmede luftstrømning effektivt blandes med den kjøligere luft og ikke forblir strømmende rundt lampehuset.

I en utførelsesform har utstrømningsåpningene 110 i lampehusets overside tverrsnitt som er mindre enn nevnte utstrømningsåpningers tverrsnitt i lampehusets underside.

I en utførelsesform, i kombinasjon med et chassis 400, er lampehuset 100 er montert slik i chassiset at det dannes et strømningstverrsnitt P mellom nevnte lampehus og nevnte chassisvegg, og at nevnte strømningstverrsnitt har en minimumsverdi Pmjn ved lampehusets bakre ende, i umiddelbar nærhet av nevnte utstrømningsåpninger 110.

I en utførelsesform dannes et turbulent område T i området mellom lampehusets overflate og projektorenss chassis.

Utstrømmngsåpningene 110 kan være langstrakte spalter i strømningsretningen og kan være anordnet symmetrisk i forhold til brennerens akse.

Utstrømningsåpningene 110 kan også være anordnet asymmetrisk i forhold til brennerens akse og ha ulik og irregulær form og tverrsnitt.

Claims (8)

1. Anordning for kjøling av lampe, omfattende et lampehus (100) som kan romme og feste en lampe (300) som omfatter en reflektor (310), en brenner (320) med en brennerspiss (321); der nevnte lampehus er anordnet for gjennom en innblåsningsåpning (111) å kunne motta en luftstrøm (Ai) innsugd fra omgivelsene ved hjelp av viftehjelpemidler, og der nevnte lampehus er utstyrt med et innvendig kammer (130), hovedsakelig foran lampens reflektor og brenner; der nevnte lampehus er karakterisert ved at : det på lampehusets (100) innvendige overflate, hovedsakelig i området som danner kammeret (130), er anordnet et antall finner (120), det er anordnet et flertall utstrømningsåpninger (110) på nedstrømsiden av nevnte reflektor (310) og brenner (310), der nevnte utstrømningsåpninger er anordnet hovedsakelig normalt på strømningsretningen for den av reflektoren og brenneren oppvarmede luft (A2). lampehusets innvendige form er komplementær med lampens og reflektorens form slik at varmen som genereres av lampens brenner og reflektor i vesentlig grad transporteres ut av nevnte utstrømningsåpninger i nevnte luftstrøm (A2), for deretter å bli blandet med nevnte luftstrøm (Ai) nevnte lampehus definerer et internt strømningstverrsnitt som gir en tilnærmet konstant lufthastighet fra kammerutløp til og med de respektive hull og slik at lampehusets effektive strømningsmotstand i kaldluftstrømmen er minimal

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte utstrømningsåpninger (110) i lampehusets overside har tverrsnitt som er mindre enn nevnte utstrømningsåpningers (110) tverrsnitt i lampehusets underside.

3. Anordning ifølge krav 1 i kombinasjon med et chassis (400), karakterisert ved at lampehuset (100) er montert slik i chassiset at det dannes et strømningstverrsnitt (P) mellom nevnte lampehus og nevnte chassisvegg, og at nevnte strømningstverrsnitt har en minimumsverdi (Pmin) ved lampehusets bakre ende, i umiddelbar nærhet av nevnte utstrømningsåpninger (110).

4. Anordning ifølge krav log3, karakterisert ved at det dannes et turbulent område (T) i området mellom lampehusets overflate og projektorenss chassis.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at utstrømningsåpningene (110) er i strømningsretningen langstrakte spalter.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at utstrørmiingsåpningene (110) er anordnet symmetrisk i forhold til brennerens akse.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at utstrømningsåpningene (110) er anordnet asymmetrisk i forhold til brennerens akse.

8. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at utstrømmngsåpningene (110) har ulik og irregulær form og tverrsnitt.