SU1735668A1

SU1735668A1 - Searchlight

Info

Publication number: SU1735668A1
Application number: SU904798608A
Authority: SU
Inventors: Александр Георгиевич Раквиашвили; Гиви Леванович Гугулашвили
Original assignee: Грузинский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1990-03-05
Publication date: 1992-05-23

Abstract

Использование: в светотехнике, в частности в прожекторах с принудительным охлаждением элементов. Прожектор содержит корпус 1, выходное отверстие которого перекрыто светофильтром 2. Внутри корпуса размещены отражатель 3, источник света 4 с анодным 5 и катодным 6 узлами. Система охлаждени прожектора совмещена со средством креплени прожектора к объекту. Система охлаждени состоит из двух основных тепловых труб с зонами испарени 7, насаженными посредством втулки 8 на анодный узел, и зонами конденсации 11. Зоны конденсации шарнирно вставлены в полые ушки 12,размещенные в вершинах полой плиты 13 -образной формы,Пола плита 13 одновременно служит средством дл креплени прожектора -и объекту.Полости ушек 12 и плиты 13 объединены и выстелены капилл рной структурой 15.1 ил.Usage: in lighting, in particular in floodlights with forced cooling elements. The searchlight includes a housing 1, the outlet of which is blocked by a light filter 2. Inside the housing there is a reflector 3, a light source 4 with an anode 5 and a cathode 6 nodes. The cooling system of the searchlight is combined with the means of fastening the searchlight to the object. The cooling system consists of two main heat pipes with evaporation zones 7, fitted by sleeve 8 on the anode assembly, and condensation zones 11. The condensation zones are pivotally inserted into hollow ears 12 placed in the tops of a hollow plate 13-shaped, the floor plate 13 simultaneously serves the means for fastening the spotlight to the object. The cavities of the lugs 12 and the plate 13 are joined and lined with a capillary structure 15.1 Il.

Description

Изобретение относитс к световым приборам , в частности к прожекторам с принудительным охлаждением элементов.The invention relates to lighting devices, in particular to floodlights with forced cooling of elements.

Целью изобретени вл етс улучшение охлаждени прожектора.The aim of the invention is to improve the cooling of the spotlight.

Поставленна цель достигаетс тем, что в прожекторе, содержащем корпус, источник света с анодным и катодным узлами, отражатель, светофильтр, средство дл креплени прожектора к объекту и систему охлаждени , выполненную в виде основной тепловой трубы с зоной испарени , закрепленной на аноде источника света, зоной конденсации и соединительными трубками между зонами испарени и конденсации, средство креплени прожектора к объекту выполнено в виде системы охлаждени , а именно: стойка выполнена в виде двух полых ушек, размещенных в вершинах полой плиты -образной формы, при этом полости ушек и плиты объединены и выстелены капилл рной структурой, а в ушках шарнирно вставлены размещенные на оси корпуса иThe goal is achieved by the fact that in a searchlight comprising a housing, a light source with anode and cathode assemblies, a reflector, a light filter, means for fixing the searchlight to the object, and a cooling system made in the form of a main heat pipe with an evaporation zone fixed on the anode of the light source, condensation zone and connecting tubes between the evaporation and condensation zones, means of fixing the spotlight to the object is made in the form of a cooling system, namely: the rack is made in the form of two hollow ears, located in the tops the hollow plate is shaped, with the lumen of the lugs and plates united and lined with a capillary structure, and in the lugs there are articulated housings placed on the axis of the body and

выведенные за его пределы зоны конденсации основных тепловых труб.the condensation zones of the main heat pipes, which are beyond its limits.

Известно использование тепловых труб дл локального охлаждени нагретых частей прожекторов. Однако во всех конструкци х отвод тепла от самой тепловой трубы (зоны ее конденсации) осуществл етс естественной конвекцией в окружающий воздух. Соответственно , либо приходитс миритьс с малой эффективностью охлаждени тепловой трубы и соответственно прожектора в целом, либо приходитс увеличивать габариты и рабочую поверхность зоны конденсации тепловой трубы. Однако ни увеличение габаритов, ни увеличение поверхности (т.е. оребрени ) нежелательны при конструировании прожекторов, поскольку это св зано с общим увеличением массы и стоимости прожекторов, а также с ухудшением условий их обслуживани (оребрение требует частой очистки). С другой стороны, любой прожектор об зательно крепитс к какому-либо объекту, который, вIt is known to use heat pipes to locally cool heated portions of spotlights. However, in all structures, heat is removed from the heat pipe itself (its condensation zone) by natural convection into the surrounding air. Accordingly, either it is necessary to reconcile with a low cooling efficiency of the heat pipe and, accordingly, the searchlight as a whole, or it is necessary to increase the dimensions and working surface of the heat pipe condensation zone. However, neither an increase in size nor an increase in surface (i.e., fins) is undesirable when designing projectors, since this is associated with an overall increase in the mass and cost of projectors, as well as deterioration in their maintenance conditions (finning requires frequent cleaning). On the other hand, any searchlight is necessarily attached to any object that, in

СОWITH

сwith

VI со елVi co

OsOs

оabout

0000

конечном счете св зан с землей. Поэтому, в предлагаемом прожекторе полученное от нагретых элементов тепло с высокой эффективностью (с помощью тепловой трубы) передаетс земле, котора всегда имеет температуру, меньшую температуры нагретого элемента.ultimately connected to the ground. Therefore, in the proposed searchlight, the heat obtained from the heated elements with high efficiency (using a heat pipe) is transmitted to the ground, which always has a temperature lower than the temperature of the heated element.

На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого прожектора.The drawing shows a schematic diagram of the proposed searchlight.

Прожектор содержит сребренный корпус 1, закрытый с передней части светофильтром 2. Внутри корпуса 1 размещен отражатель 3. На оптической оси отражател 3 внутри корпуса 1 расположен источник света 4 с анодным 5 и катодным 6 узлами. Прожектор снабжен системой охлаждени . Последн выполнена в виде двух основных тепловых труб. Зоны испарени 7 каждой тепловой трубы посредством втулки 8 насажены на анодный узел 5 источника света 4. Зоны испарени 7 обеих тепловых труб размещены в поперечной плоскости корпуса на одной оси. Зоны транспортировани 9 тепловых труб вл ютс пр мыми трубками и через уплотнительные кольца 10 выведены наружу корпуса 1. Окончанием зон транспортировани 9 вл ютс зоны конденсации 11 тепловых труб. Корпус 1 установлен на стойке дл креплени прожектора к объекту , выполненной в виде двух полых ушек 12, размещенных в вершинах полой плиты -образной формы. Нижн плоска часть плиты 13 имеет отверстие 14 дл креплени ее к объекту посредством болта с шайбой. Полости ушек 12 и плиты 13 объединены и выстелены капилл рной структурой 15, выполненной , например, в виде саржевой сетки . В ушках 12 шарнирно вставлены зоны конденсации 11 основных тепловых труб. У ушек 12 зоны конденсации 11 имеютс фиксирующие гайки 16. Шарнирное соединение зоны конденсации 11 с ушком 12 дает возможность регулировани корпуса 1 в продольной плоскости, а гайки 16 фиксируют установленное положение.The searchlight contains a silver housing 1, closed from the front of the light filter 2. Inside the housing 1 there is a reflector 3. On the optical axis of the reflector 3 inside the housing 1 there is a light source 4 with anode 5 and cathode 6 nodes. The floodlight is equipped with a cooling system. The latter is made in the form of two main heat pipes. The evaporation zones 7 of each heat pipe are mounted on the anode node 5 of the light source 4 via a sleeve 8. The evaporation zones 7 of both heat pipes are located in the transverse plane of the housing on the same axis. The transportation zones 9 of the heat pipes are straight tubes and through the sealing rings 10 are led outside the housing 1. The ends of the transportation zones 9 are the condensation zones 11 of the heat pipes. The housing 1 is mounted on a rack for attaching a spotlight to an object made in the form of two hollow ears 12 placed at the tops of a hollow plate -shaped form. The lower flat part of the plate 13 has an opening 14 for fastening it to the object by means of a bolt with a washer. The cavities of the lugs 12 and the plate 13 are combined and lined with a capillary structure 15, made, for example, in the form of a twill mesh. Condensation zones of 11 main heat pipes are pivotally inserted in the ears 12. The lugs 12 of the condensation zone 11 have locking nuts 16. The hinged connection of the condensation zone 11 with the lug 12 allows the body 1 to be adjusted in the longitudinal plane, and the nuts 16 fix the set position.

Прожектор работает следующим образом .Searchlight works as follows.

В процессе работы прожектора источник света 4 излучает свет, направл емый отражателем 3 через светофильтр 2 к освещенному объекту. При этом в прожекторе выдел етс значительное количество тепла. Дл нормальной работы прожектора необходимо отвести определенное количество тепла в окружающую среду. Указанной цели служит система охлаждени , выполненна в виде тепловой трубы. Наиболее теплонап- р женным узлом прожектора вл етс анодный узел 5 источника света 4, На анодном узле 5 посредством втулки 8 насаженыDuring the operation of the searchlight, the light source 4 emits light, which is directed by the reflector 3 through the light filter 2 to the illuminated object. In this case, a significant amount of heat is emitted in the projector. For normal operation of the searchlight, it is necessary to transfer a certain amount of heat to the environment. The specified purpose is served by a cooling system made in the form of a heat pipe. The most thermally volatile spotlight assembly is the anode node 5 of the light source 4. On the anode node 5, the hub 8 is mounted

зоны испарени 7 основных тепловых труб. Втулка 8 изготовлена из теплопровод щего материала и, кроме того, она обеспечивает непосредственный контакт зон испарени 7evaporation zones of 7 main heat pipes. The sleeve 8 is made of thermally conductive material and, in addition, it provides direct contact of evaporation zones 7

с анодным узлом 5. Это обусловливает переход тепла, выделенного на анодном узле 5, к зонам испарени 7. Указанное тепло в зонах испарени вызывает испарение теплоносител основных тепловых труб. Парwith the anode assembly 5. This causes the transfer of heat released at the anode assembly 5 to the evaporation zones 7. The indicated heat in the evaporation zones causes evaporation of the heat transfer fluid of the main heat pipes. Steam

0 теплоносител посредством зон транспортировани 9 переходит в зоны конденсации 11, где передает тепло ушкам 12 и сам конденсируетс , отдава скрытое тепло конденсации . Конденсат всасываетс 0 through the transport zones 9 enters the condensation zones 11, where it transfers heat to the ears 12 and condenses itself, giving away the latent heat of condensation. Condensate is absorbed.

5 капилл рной структурой данной основной тепловой трубы и вновь перемещаетс к зоне испарени 7. Далее процесс повтор етс . Получа тепло от теплоносител основной тепловой трубы, ушки 12 нагрева0 ютс . Данное тепло вызывает испарение теплоносител из капилл рной структуры 15 полости ушек 12 и плиты 13. При этом температура кипени теплоносител , расположенного в полости ушек 12 и плиты 13.5, the capillary structure of this main heat pipe and again moves to the evaporation zone 7. Then the process repeats. Getting heat from the heat carrier of the main heat pipe, the lugs 12 are heated. This heat causes evaporation of the coolant from the capillary structure 15 of the cavity of the lugs 12 and the plate 13. At the same time, the boiling point of the coolant located in the cavity of the lugs 12 and the plate 13.

5 ниже температуры кипени теплоносител , расположенного в основных тепловых трубах . Например, если в основных тепловых трубах теплоносителем вл етс вода (температура кипени 100°С), то в дополнитель0 ной тепловой трубе может быть использован спирт с температурой кипени 78°С. Пар перемещаетс вдоль полости и доходит до плоской нижней части плиты 13. Данна часть плиты находитс в контакте с5 below the boiling point of the coolant located in the main heat pipes. For example, if in the main heat pipes the coolant is water (boiling point 100 ° C), then alcohol with a boiling point 78 ° C can be used in the additional heat pipe. The steam moves along the cavity and reaches the flat bottom of the plate 13. This part of the plate is in contact with

5 объектом, на котором размещен прожектор. Соответственно плоска нижн часть плиты 13 имеет меньшую температуру, чем пар теплоносител . Это вызывает конденсацию теплоносител в указанной части. Конден;5 object, which is located spotlight. Accordingly, the flat lower part of the plate 13 has a lower temperature than the coolant vapor. This causes condensation of the coolant in the specified part. Conden;

0 сат всасываетс капилл рной структурой 15 и перемещаетс к месту, откуда произошло испарение теплоносител , т.е. в части капилл рной структуры 15, размещенной внутри ушек 12. Далее процесс повтор етс .0 sat is absorbed by the capillary structure 15 and moves to the place where the evaporation of the coolant occurred, i.e. in the part of the capillary structure 15 located inside the lugs 12. Next, the process is repeated.

5 За счет того, что температура кипени теплоносител , помещенного в полости ушек 12 и плиты 13, меньше температуры кипени помещенного в основной тепловой трубе 11 теплоносител , обеспечиваетс 5 Due to the fact that the boiling point of the heat carrier placed in the cavity of the ears 12 and the plate 13 is lower than the boiling point of the heat carrier placed in the main heat pipe 11,

0 эффективна работа дополнительной тепловой трубы в услови х определенного отвода тепла через внешние поверхности ушек 12 и зон транспортировани 9 тепловых труб. Объект, к которому крепитс прожектор,0, the operation of an additional heat pipe under the conditions of a certain heat removal through the external surfaces of the lugs 12 and the transportation zones of 9 heat pipes is effective. The object to which the spotlight is attached,

5 всегда имеет меньшую температуру, чем нагретые элементы прожектора. Это обеспечивает эффективный переход тепла от элементов прожектора на объект его креплени . В свою очередь, объект креплени прожектора отводит полученное тепло в5 always has a lower temperature than the heated elements of the projector. This provides an efficient transfer of heat from the elements of the searchlight to the object of its attachment. In turn, the object of fastening the spotlight removes the heat obtained in

землю, что гарантирует эффективное охлаждение прожектора.ground that guarantees effective cooling of the spotlight.

Таким образом, в предлагаемом прожекторе осуществл етс переход тепла от анодного узла источника света к объекту его креплени посредством двухступенчатой тепловой трубы. Использование высокоэффективной тепловой трубы дл передачи тепла обеспечивает соответственную высокую эффективность отвода тепла от прожектора . Данному влению способствует также то обсто тельство, что от объекта отвод тепла гарантирован, с одной стороны, его значительными габаритами и массой, с другой стороны, переходом от него тепла в землю, имеющую всегда температурный градиент с включенным прожектором. Использование двухступенчатой тепловой трубой, в свою очередь, обеспечивает высокую эффективность перехода тепла при одновременной возможности механического движени корпуса прожектора относительно объекта его креплени . При этом существует возможность пространственной ориентации прожектора при сохранении эффективного отвода тепла. Отвод тепла от наиболее нагретого анодного узла обеспечивает эффективное охлаждение прожектора в целом. ВThus, in the proposed searchlight, heat is transferred from the anode node of the light source to the object of its attachment through a two-stage heat pipe. The use of a highly efficient heat pipe for heat transfer ensures the corresponding high efficiency of heat removal from the projector. This phenomenon is also facilitated by the fact that heat removal from the object is guaranteed, on the one hand, by its considerable dimensions and weight, on the other hand, by the transfer of heat from it to the ground, which always has a temperature gradient with the searchlight on. The use of a two-stage heat pipe, in turn, ensures high efficiency of heat transfer with simultaneous mechanical movement of the projector body relative to the object of its attachment. At the same time there is a possibility of spatial orientation of the searchlight while maintaining effective heat removal. The removal of heat from the hottest anode assembly provides effective cooling of the floodlight as a whole. AT

00

5five

00

5five

свою очередь, высока эффективность охлаждени прожектора позвол ет осуществить дальнейшее повышение его мощности.in turn, the high cooling efficiency of the spotlight allows a further increase in its power.

Claims

A spotlight comprising a housing, a light source with anode and cathode assemblies, a reflector, a light filter, means for fixing a spotlight to an object, and a cooling system made in the form of a main heat pipe with an evaporation zone fixed on the anode node, a condensation zone and connecting tubes between zone evaporation and condensation, the cooling system being filled with coolant, characterized in that, in order to improve cooling, the means for fixing the searchlight to the object, combined with the cooling system The day is made in the form of a hollow rack consisting of a main hollow plate -shaped, at the edges of which there are hollow ears, and the cavity of the ears are combined and lined with a capillary structure from inside, and the main heat pipes are inserted into the hollow ears with the possibility of fixation, that the condensation zone of the main heat pipes is outside the housing of the searchlight.

72

R

/ J