SU855597A2 - Осветитель дл проекционных устройств - Google Patents

Description

(54) ОСВЕТИТЕЛЬ ДЛЯ ПРОЕКЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ

Изобретение относитс  к проекционно-осветительной технике и может быть использовано в осветител х проекционно-оптических устройств, софитак , прожекторах, а также в проек ционных устройствах, работающих в услови х невесомости.

По основному авт.св. 613282 известен осветитель, испольэуемьй преимущественно в проекционных устройст- вах, работающих в услови х невесомости . Этот осветитель содержит смонтированную в корпусе проекционную лампу накаливани , выполненную с металлизированной поверхностью, разрез-1Э ной теплофильтр, заключенньВ в оправ- , ку с кольцевой полостью, линзовый конденсатор, тепловые трубы, одна из которых прикреплена к колпачку лампы накаливани , вьшолненнс  о с да полостью, а друга  прикренлема к оправа теплофильтра, выполненной с кольцевой полостью, пр« этом полост колпачка и оправы теплофильтра соединены с полост ми тепло лх труб и вьшожены фитильным слоем с жидкостью в порах. Дл  улучшени  теплового контакта между колбой лампы наксшивани  и колпачком , теплофильтром и оправой поверх .ности теплофильтра и колпачка снабже- 30

ны эластичным теплопровод щим слоем flj

Однако в известном осветителе

стекло теплофильтра, например СЗС-7 или СЗС-.14, имеет невысокий коэффициент теплоотдачи на оправу и особенно в услови х невесс 1ости. Несмотр  на то, что в осветителе активно охлаждают оправу теплофильтра и зону теплофильтра, прилегающую к оправе, а также примен ют теплофильтр, выполненный из отдельных пластин, центральна  зона теплофильтра все же перегреваетс . Это приводит к изменению теплового равновеси  и изменению линейных размеров элементов осветител , а также растрескиванию пластин теплофильтра, что приводит к нестабильности оптических параметров осветител .

Кроме того, в осветителе имеет место утечка тепла в зону освещени , что ухудшает эксплуатационные характеристики осветител .

Цель изобретени  - повышение стабильности оптических параметров осветител  .

Указанна  цель достигаетс  тем, что осветитель снабжен размещенными между .пластинами теплофильтра пустотелыми прокладками, стенки которых герметично прикреплены к оправе тепл фкльтра, а полости прюкладок, на внутренней поверхности которых нанесен капилл рно-пористый материал, пр питанный жидкостью, образуют с полос тью оправы теплофильтра единую герметичную систему. На фиг.1 показана конструкци  предложенного осветител  дл  проекционного устройства, предназначенного дл  визуального контрол  печатных плат в проход щем и отраженном светах; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Т на фиг.1. Предложенный осветитель содержит лампу 1 накаливани  с колпачком 2, теплофильтр 3 в оправе 4, линзовый конденсатор 5, радиаторы 6 охлсшдени , корпус 7, тепловые трубы 8 и 9, одна из которых 8 жестко прикреплена к колпачку 2. Колпачок 2 выполнен с полостью 10, котора  снабжена пот ристым фи ильным слоем 11с жидкость 12в порах, и эта полость 10 кангилом 13соединена с полостью 14 регулируемой тепловой трубы 8. Друга  теплова  труба 9 жестко прикреплена к корпусу 7. Оправа 4 теплофильтра 3 выполнена с кольцевой полостью 15, котора  также снабжена фитильным сло ем 11 с рабочей жидкостью 12 в поpax . Полость 15 оправы 4 каналом 16 соединена с полостью 17 тепловой тру бы 9 . Тепловые тоубы 8 и 9 содержат на внутренних поверхност х также фитил ный слой 11 с рабочей жидкостью 12 в порах. Фитильный слой 11 выполнен из металлического войлока и приварен (припечен) к внутренним полост м lOj 15, 14, 13, 16 и 17. Поры фитильного сло  11 насыщены рабоч жидкостью 12. Толщина фитильного сло количество жидкости и тип жидкости завис т от капитального режима работы осветител , тепловой мс цности, которую необходимо отвести от зоны , нагрева. Величина пор в фитильном слое зависит от свойства рабочей жид кости и соответствующей этому типу жидкости капилл рных свойств с учетом диапазона температур. Радиаторы б охлаждени  прикреплены к тепловым трубам 8 и 9 в зоне охлаждени . В качестве радиаторов охлаждени  может быть корпус.,или кожух прибора Форма радиатора может быть любой с максимальной величиной поверхности, излучающей тепло. Дл  повьвоени  теплоотдачи цвет рсщиаторов черный. Дл  повышени  стабильности тешгового режима тепловые 8 и 9 ««о авны регулируетиые с газовым регупироваиием , каналами 18 и 19 они соединены с газовыми резервуарами 20 и 21, заполненными инертным , например азотом. Пружин ща  оправа 22 удерживает линзы конденсатора 5 в корпусе 7. Теплофильтр 3 выполнен разрезным из пластин 23. Оправа 4 теплофильтра 3 выполнена с горизонтально пересекающими световое поле тонкостенными пластинами 24, которые снабжены полост ми 25. Полости 25 снабжены фитильным слоем 26 и соединены с полостью 15 оправы 11 теплофильтра 3. Пластины 23 размещены между пластинами 24 оправы 4 теплофильтра 3. Поры фитильного сло  26 также заполнены рабчочей жидкостью 12. Дл  повышени  конвекционного отвода тепла элементы осветител  выполнены из теплоемкого материала. Дл  повышени  излучающей способности отвода тепла элементы осветител  выполнены с зачерненными поверхност ми. Осветитель юстирован по оптической оси. Теплова  .труба 8 выполнена с возможностью перемещени  вместе с лампой 1. Осветитель работает следующим образом . Пучок света лампы 1 пр мой и отраженный от параболического отражател  27 проходит через теплофильтр 3 и конденсатор 5. Причем светова  составл юща  пучка света проходит через теплофильтр 3, а его теплова  составл юща  поглощаетс  теплофильтром 3. Отвод тепла.отосветител  осуществл етс  следующим образом. В зоне нагрева колпачка 2 лампы 1 происходит активное испарение рабочей жидкости 12 из пор фитильного сло  11, при этом пар активно отводит тепло от лампы 1. В качестве теплоносител  может быть использована дистиллированна  вода, котора  обладает хорошими теплофизическими свойствами . Тепловые трубы 8 и 9 вакуумированы . Глубина вакуумировани  определ ет температуру активного испарени . Далее пар вследствие увеличени  давлени  в полости 10 через канал 13, полость 14 тепловой трубы устремл етс  к более холодному участку зоны конденсации пара, в которой пар конденсируетс  на.фитильный слой. Поскольку рабоча  жидкость 12 из полости 10 нагрева активно испар етм , то под действием капилл рных сил охлажденн.а  жидкость из зоны конденсации посто нно подводитс  по фитильному слою 11 к зоне испарени . ,Таким образом, до тех пор, пока имеleT место нагрев, посто нно происходит процесс теплообмена путем транспортировани  рабочей жидкости 12 из. зоны нагрева в зону охлаждени  в виде пара и подвод к зоне нагрева охлгикденной жидкости по капилл рам фитильного сло  11.. В зоне конденсации тепловой трубы 8 образуетс  зона раздела газ-пар. Йри увеличении давлени  в зоне испарени  вследствие увеличени  температуры зона раздела газ-пар смещаетс  в сторону газового резервуара, вследствие чего эффективна  поверхность зоны

конденсации увеличиваетс  и соответственно увеличиваетс  теплоотдача, повышаетс  интенсивность подвода охла аденной рабочей жидкости 12 в зону 10 нагрева, что поддерживает в зоне отвода тепла посто нство температуры .

Теплофильтр 3 эадерживат тепловую часть спектра. Теплова  энерги  пластин 24 теплофильiра отводитс  через пластины 2 и оправу 4. При иагреве теплофильтра 3 жидкость 12 из фитильного сло  26 активно испар етс  Ч пар из ПОЛЬСТИ- 25 попадает в кольцевую полость 15 оправы 4, из кольцевой полости 15 пар через кангш 16 и полость 17 под действием перепада давлени  транспортируетс  в зону охлаждени  тепловой трубы 9. Радиатор 6 конвекцией и излучением рассеивает тепло от теплофильтра 3 и лампы 1. в св зи с тем, что пластины 24 равномерно размещены по полю теплофильт15а , это улучшает посто нство температуры в пластинах 24, исключает их растрескивание.

В зонах нагрева теплофильтра при работе осветител  происходит непрерывное испарение рабочей жидкости из пор фитильного сло  26 и 11, охлажденный конденсат за счет капилл рных сил по фитильному слою посто нно возвращаетс  в зону нагрева. При повшиении температуры теплофильтра повышаетс  давление в зоне нагрева, пар активнее поступает в зону конденсации тепловой трубы 9. Рабоча  жидкость обладает значительной теплоемкостью в зависимости от глубины вакуумировани  определенной температурой активного испарени  и, что особенно важно При регулируемом процессе, пар воды не вступает в реакцию с инертным газом, азотом, обеспечива  зону раздела паргаз . При работе осветител  в зоне конденсации радиаторов 6 тепловой трубы 9 на определенном уровне создаетс  зона раздела пар-газ, котора  обеспечивает посто нство температуры теплофильтра 4. При повышении температуры зона раздела смещаетс  в .сторону газового резервуара (баллона) 21, при этом увеличиваетс  площадь конденсации. При увеличений парообразовани  пропорционально увеличиваетс  приток охлажденной жидкости 12 в зоны нагрева теплофильтра, что обеспечивает высокую стабильность температуры в теплофильтре, исключает перегрев, особенно средней части теплофильтра , к это исключает его растрекивание и утечки тепловой энергии совместно со световой на объект ос-;. вещени . Соответственно при уменьшеНИИ нагрева теплофильтра зона раздела пар-газ смещаетс  в cTOpoiiy осветител .

Дл  обеспечени  автсжатическогб регулировани  температуры при расчете осветител  увеличиваетс  мощность лампы, цветность и температуранити накала, мощность светового потока, попадающего на теплофильтр, материал и масса теплофильтра, коэффициент поглощени  тепловых лучей теплофильтром, теплоемкость материалов пластин 24, оправы 4, корпуса 7 тепловой трубы 9, фитильного сло  26 и 11, радиатора 6. Увеличиваетс  также необходимое количество рабочей жид :;ости 12, вид теплоносител  и его тем пература активного испарени .

Кроме того, учитываетс  температура окружающей среды, излучающие способности материалов, их конфигураци  площади поверхностей и другие факторы .

Дл  повышени  теплового контакта лампы 1 с колпачком 2 и теплофильтра 3 с оправой 4 и пластинами 24 на поверхност х ла1мпы 1 и теплофильтра 4 в зонах соприкосновени  с колпачком 2 и оправой 4 и пластинами 24 соответственно на лампе 1 и колпачке 2,., а также пластинах теплофильтра 3 и пластинах 24 и оправе 4 нанесен слой легкоплавкого металла, с помощью которого соприкасающиес  поверхности лампы i и колпачка 2, а также пластины теплофильтра 23 и пластины 24 свариваютс  в прюцессе изготовлени  осветител . При работе осветител  температура нагрева в местах спа  значительно ниже, чем температура его расплавлени .

Толщина пластин 24, пересекающих световое поле, 0,8-1,0 мм.

Расположение пластин 24 с теплофильтром 3 перед конденсатором 5 при столь малой толщине пластин практически не искажает световое поле на выходе конденсатора 5, так как конденсатор перемешивает пучок света со всего с гетового пол , а поперечна  площадь пластеин от общего пол  не более 1%, вли ние пластин на световой пучок на выходе конденсатора практически можно не учитывать. Наличие, поперечных светошлх бликов на выходе конденсатора за счет пластин также исключаетс  в св зи с перемешивающей способностью конденсатора.

Преимуществом прелложенного осветител   вл етс  простота конструкции, отсутствие нагнетателей и св занных с ними паразитных внбраг ий и акустических , электрических и магнитных шумов / отсутствие проблем загр з нени  теплоносителей ,кавиташ1и насосов и их темпеатурных ограничителей, отсутствие зарат электроэнергии на перемещение тепоносител  / возможность работы против сил т готени , простота обслуживани , долговечность, мала  масса на единицу передаваемой тепловой мощности, больша  эффективность, теплопроводность , высока  надежность в работе. Обеспечение зсшанных температурных

режимов с воэможностью их автоматического регулировани .;,.

Кроме того, предложенный осветител улучшает проблемы обеспечени  безопасности обслуживани , так как все нагреваемые участки, с которыми соприкасаетс  оператор, могут быть теплоизолированы без ущерба теплообмена, а места охлаждени  ограждены, например, сеткой.

Особа  эффективность предложенного осветител  заключаетс  в том, что обеспечиваетс  стабильна  невысока  температура в зоне лампн накаливани  и равномерна  пониженна  температура по всему полю теплофипьтра. Это повышает ресурс работы лампы накаливани , исключает растрескивание теплофильтра и в целом увеличивает ресурс работы осветител  и улучшает его технические характеристики.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 613282, кл. G 03 В 21/16, 1977 (прототип).

г1

и

5

К

(Put. г