SU1636620A1

SU1636620A1 - Searchlight

Info

Publication number: SU1636620A1
Application number: SU874326182A
Authority: SU
Inventors: Александр Георгиевич Раквиашвили; Гиви Леванович Гугулашвили; Ушанги Пидоевич Хабаидзе; Карло Александрович Домианидзе; Виталий Варденович Гвачлиани
Original assignee: Грузинский политехнический институт; Научно-Производственное Объединение Чайной Промышленности
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1991-03-23

Abstract

Изобретение относитс к конструкции прожектора с вод ным охлаждением и может найти применение в светотехнической промышленности. Цель изобретени - повышение эффективности охлаждени источника света путем интенсификации отвода тепла от его электровводов. Прожектор состоит из корпуса 1, в котором размещены источник света 7 с отражателем 10 и цилиндрическа обшивка 4, образующа совместно с боковой поверхностью корпуса 1 кольцевой зазор 5, снабженный обратным клапаном 6 Герметична полость 11, образованна тыльной частью отражател 10 и задней стенкой корпуса 1,заполнена охлаждающей жидкостью и выстлана пористым фитилем 12. Анодный узел 8 источника света 7 снабжен кольцом 13с радиальными теп- лоотвод щими распорками 14, периферийные концы которых выведены в кольцевой зазор 5 и соединены с концами 16 пористого фитил , что позвол ет осуществл ть эффективный отвод тепла путем испарени охлаждающей жидкости в полость кольцевого зазора 5 и дальше через обратный клапан 6 в окружающую атмосферу. 1 ил. (Л СThe invention relates to a water-cooled floodlight design and may find application in the lighting industry. The purpose of the invention is to increase the efficiency of cooling a light source by intensifying the removal of heat from its electrical inputs. The searchlight consists of a housing 1 in which a light source 7 with a reflector 10 and a cylindrical skin 4 are placed, which together with the side surface of the housing 1 forms an annular gap 5 equipped with a check valve 6 A hermetic cavity 11 formed by the back part of the reflector 10 and the rear wall of the housing 1, filled with coolant and lined with a porous wick 12. The anode assembly 8 of the light source 7 is provided with a ring 13c of radial heat removal struts 14, the peripheral ends of which are brought into the annular gap 5 and connected to the end E porous wick 16, which permits the efficient removal of heat by vaporization of cooling fluid into the cavity of the annular gap 5 and further through the check valve 6 into the surrounding atmosphere. 1 il. (Ls

Description

Изобретение относится к светотехнике, в частности, к прожекторам с принудительным охлаждением.The invention relates to lighting engineering, in particular, to searchlights with forced cooling.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения источника света путем интенсификации отвода тепла от его электровводов.The purpose of the invention is to increase the cooling efficiency of a light source by intensifying heat removal from its electrical inputs.

На чертеже представлена принципиальная схема прожектора.The drawing shows a schematic diagram of a searchlight.

Прожектор содержит корпус 1 с внешним оребрением 2. С передней части корпус 1 закрыт светофильтром 3. Внутри корпуса 1 на одной оси с ним расположена обшивка 4, образующая совместно с боковой поверхностью корпуса 1 кольцевой зазор 5, который выполнен герметичным и снабжен обратным клапаном 6. В корпусе 1 установлены также источник 7 света с анодным 8 и катодным 9 узлами и отражатель 10. Отражатель 10 установлен в корпусе 1 герметично. Полость 11, образованная между корпусом 1 и задней стенкой отражателя 10, выстлана фитилем 12 из пористого материала, например дистиллированной водой. На анодном узле 8 источника 7 света насажено кольцо 13 с радиальными распорками 14. Кольцо 13 и радиальные распорки 14 выполнень,! из теплопроводящего материала, например, из мэди. Периферийные концы 15 радиальных распорок 14 выступают в герметичный кольцевой зазор 5 и прикреплены к концам 16 пористого фитиля 12, также выступающим в кольцевой зазор 5.The searchlight comprises a housing 1 with an external finning 2. On the front of the housing 1 is closed by a light filter 3. Inside the housing 1, on the same axis, there is a casing 4, which together with the side surface of the housing 1 forms an annular gap 5, which is sealed and equipped with a check valve 6. A light source 7 with anode 8 and cathode 9 nodes and a reflector 10 are also installed in the housing 1. The reflector 10 is sealed in the housing 1. The cavity 11 formed between the housing 1 and the rear wall of the reflector 10 is lined with a wick 12 of porous material, for example, distilled water. A ring 13 with radial struts 14 is mounted on the anode assembly 8 of the light source 7. Ring 13 and radial struts 14 are made! from heat-conducting material, for example, from madi. The peripheral ends 15 of the radial struts 14 protrude into the sealed annular gap 5 and are attached to the ends 16 of the porous wick 12, also protruding into the annular gap 5.

Прожектор работает следующим образом.The searchlight works as follows.

В процессе работы прожектора источник 7 света излучает свет, который отражается от отражателя 10 и через светофильтр 3 направляется к объективу. При этом в прожекторе выделяется.значительное количество тепла. Наиболее теплонапряженными узлами при этом являются анодный узел 8 и отражатель 10. Для нормальной работы прожектора необходимо отвести определенное количество тепла от его поверхности. Это осуществляется наличием охлаждающей жидкости (воды) в полости 11, прилегающей непосредственно к отражателю 10. Тепло, выделяемое в отражателе 10, нагревает охлаждающую жидкость, которая передает указанное тепло через стенки корпуса 1 и обшивки 4 в окружающую среду. Это обеспечивает охлаждение отражателя 10. Другим наиболее теплонагруженным узлом является анодный узел 8 источника 7 света. От анодного узла 8 через насаженное на него кольцо 13 тепло передается выполненным из теплопроводящего материала радиальным распоркам 14. Следовательно, нагреваются концы 15 радиальных распо рок 14. Однако концы 15 прикреплены к концам 16 пористого фитиля 12 и за счет пористого фитиля 12, находящегося погруженным в охлаждающую жидкость, капиллярные силы перемещают охлаждающую жидкость к концам 16. Нагревание концов 16 за счет их контакта с концами 15 радиальных распорок 14 вызывает испарение охлаждающей жидкости от поверхности концов фитиля 16. Испарение охлаждающей жидкости сопровождается отбором скрытой теплоты испарения от контактирующих деталей, т.е. концов 15 и 16, что вызывает их охлаждение. Испарение жидкостей от поверхности концов 16 фитиля вызывает всасывание ими новых порций жидкости, которые вновь .испаряются за счет тепла, передаваемого концами 15 радиальных распорок 14. Уровень охлаждающей жидкости в полости 11 постепенно уменьшается, что требуемое периодического ее дополнения. Однако уменьшение уровня охлаждающей жидкости не влияет на качество охлаждения ввиду того, что полость 11 полностью выстлана фитилем 12, и последняя может всасывать жидкость даже с ее дна. При испарении охлаждающей жидкости в зазоре 5 между корпусом 1 и обшивкой 4 образуется пар. Наличие пара может препятствовать всасыванию охлаждающей жидкости концами фитиля 16, что предотвращено наличием обратного клапана 6 в зазоре 5. Клапан 6 настроен на определенную силу давления, например 1,2 атм. Поэтому после достижения паром взазоредавления, превышающего 1,2 атм, клапан 6, открывается и пар выбрасывается в окружающую среду. Указанный пар выбрасывает в окружающую среду тепло (вызывающее его нагревание), получаемое им через стенки обшивки 4. Определенное количество тепла выносится из корпуса 1 посредством его оребрения 2. Обратный клапан 6 предотвращает попадание пыли, грязи или воды в кольцевой зазор 5. Это достигается тем, что клапан 6 открывается лишь при превышении давления внутри зазора 5 над давлением окружающей среды, а после выхода пара из зазора 5 и уравновешивания давлений клапан 6 сразу закрывается.In the process of operation of the searchlight, the light source 7 emits light that is reflected from the reflector 10 and sent through the filter 3 to the lens. At the same time, a significant amount of heat is released in the projector. The most heat-stressed nodes in this case are the anode node 8 and the reflector 10. For the spotlight to work properly, it is necessary to remove a certain amount of heat from its surface. This is accomplished by the presence of coolant (water) in the cavity 11 adjacent directly to the reflector 10. The heat generated in the reflector 10 heats the coolant, which transfers the heat through the walls of the housing 1 and the casing 4 to the environment. This provides cooling of the reflector 10. Another most heat-loaded site is the anode assembly 8 of the light source 7. From the anode assembly 8, the radial struts 14 made of heat-conducting material are heat transferred to the ring 13 mounted on it. Consequently, the ends 15 of the radial rails 14 are heated. However, the ends 15 are attached to the ends 16 of the porous wick 12 and due to the porous wick 12 located in coolant, capillary forces move the coolant to the ends 16. The heating of the ends 16 due to their contact with the ends 15 of the radial struts 14 causes the cooling fluid to evaporate from the surface of the ends of the wick 16. Evaporate The cooling liquid is accompanied by the selection of latent heat of vaporization from the contacting parts, i.e. ends 15 and 16, which causes them to cool. Evaporation of liquids from the surface of the ends of the wick 16 causes them to suck in new portions of the liquid, which again evaporate due to the heat transferred by the ends 15 of the radial struts 14. The level of coolant in the cavity 11 gradually decreases, which is required to be supplemented periodically. However, a decrease in the level of coolant does not affect the quality of cooling due to the fact that the cavity 11 is completely lined with a wick 12, and the latter can absorb liquid even from its bottom. Upon evaporation of the coolant in the gap 5 between the housing 1 and the casing 4, steam is formed. The presence of steam can impede the absorption of coolant by the ends of the wick 16, which is prevented by the presence of a check valve 6 in the gap 5. The valve 6 is configured for a certain pressure force, for example 1.2 atm. Therefore, after the vapor reaches a gas pressure exceeding 1.2 atm, valve 6 opens and the steam is released into the environment. The specified steam emits heat (causing it to heat) into the environment, which it receives through the walls of the casing 4. A certain amount of heat is removed from the housing 1 by means of its fins 2. The check valve 6 prevents dust, dirt or water from entering the annular gap 5. This is achieved by that the valve 6 opens only when the pressure inside the gap 5 exceeds the ambient pressure, and after the steam exits the gap 5 and balancing the pressures, the valve 6 immediately closes.

Таким образом, в предлагаемом прожекторе осуществляется охлаждение двух основных узлов прожектора - отражателя и анодного узл^ источника света. При этом , охлаждение осуществляется не за счет выравнивания температур между оптическими элементами прожектора, а именно за счет выброса излишней тепловой энергии совместно с паром охлаждающей жидкости. Это. обеспечивает повышение эффективности охлаждения всех оптических элементов прожектора. Кроме того, в прожекторе от-, сутствует электровентилятор, что уменьшает энергозатраты на работу вентилятора и,’ соответственно, прожектора в целом. Механизм охлаждения не требует включения или выключения. Работа начинается и кончается без какого-либо участия обслуживающего персонала, от которого требуется лишь периодическая дозаправка полости охлаждающей жидкостью, что уменьшает трудовые затраты на обслуживание прожектора.Thus, in the proposed searchlight, the two main components of the searchlight are cooled - the reflector and the anode assembly of the light source. At the same time, cooling is carried out not due to temperature equalization between the optical elements of the searchlight, but namely due to the release of excessive thermal energy together with the coolant vapor. It. provides an increase in the cooling efficiency of all optical elements of the searchlight. In addition, there is no electric fan in the floodlight, which reduces the energy consumption for the fan and, accordingly, the floodlight as a whole. The cooling mechanism does not require turning on or off. The work begins and ends without any involvement of the maintenance personnel, which is only required to periodically refuel the cavity with coolant, which reduces the labor costs of servicing the searchlight.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A searchlight comprising a housing with a light source placed therein with cooled electric inputs and a reflector forming, together with the rear part of the housing, a closed cavity for coolant, characterized in that, in order to increase the efficiency of cooling the light source by intensifying heat removal from its electrical inputs, it is equipped with an additional ring mounted on the electrical input of the light source with radial spacers of heat-conducting material located inside the coaxial housing but with it a cylindrical casing, forming together with the cylindrical part of the casing an additional, tight annular cavity, a check valve connecting the annular cavity with the surrounding space, and a wick of porous material lining the inner walls of the closed cavity for the coolant, while the peripheral ends of the radial struts and the end wick from a porous material brought into an additional sealed annular cavity and interconnected with the formation of thermal contact.