CN108050498B - 一种气体放电灯散热*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及舞台灯光技术领域，提供了一种气体放电灯散热***，其结构包括反光碗、置于反光碗内的灯体、送风装置及与送风装置连通的导风装置，导风装置包括反光碗风道和风道切换机构，反光碗风道将风由反光碗一侧并沿着灯体导向反光碗另一侧送出反光碗外部，风道切换机构用于切换反光碗风道的导风方向，使反光碗风道沿着反光碗周向变换。该发明提供的气体放电灯散热***，能轴向变换风道，使风能吹向灯体的各个面，使得灯体在垂直于光轴上的同一截面温度分布均匀；并且风能形成沿重力向下的气流，能均匀冷却所有面，缩小灯体外表面的温度差异，达到减小灯泡损坏几率的目的。

Description

一种气体放电灯散热***
技术领域
本发明涉及灯光技术领域，尤其涉及舞台灯光技术领域，更具体地，涉及一种气体放电灯散热***。
背景技术
灯光设计包括室外照明、室内照明、舞台灯具和车用灯具灯的设计，根据不同的空间、不同的场合、不同的对象选择不同的照明方式和灯具，并保证恰当的照度和亮度。灯光照在一定事物或空间，事物或空间被附着生命质感的灯光照明设计赋予特有的氛围、风格和深度。
其中，舞台灯光是舞台美术的重要手段，运用舞台灯光设备和技术手段，随着剧情的发展，以光色及其变化，显示环境和渲染气氛，突出中心人物，创造舞台空间感和时间感，塑造舞台表演的外部形象以及提供必要的灯光效果。要达到这些效果和目的，对舞台灯光设备具有较高的要求。
气体放电灯是由气体、金属蒸汽或几种气体与金属蒸汽的混合放电将电能转换成光能的一种光源。在灯光技术领域中应用得比较广泛，尤其在舞台灯光技术领域。
舞台摇头灯领域所用的高强度气体放电灯对温度的控制要求较高，其核心区域既不能过冷也不能过热，过热会导致气体放电灯内部气压上升导致灯泡炸裂，过冷则会导致灯泡内部气压不够影响光效，同时还要求灯泡球面不同位置的温差不能过大。由于气体放电灯内部气室是与外界完全隔离的，所以外界的气流变化无法影响内部的对流散热，所以气体放电灯会导致气室垂直重力向上的面的温度始终要高出垂直向下侧的。又由于功率密度高，现阶段的散热设计都是用鼓风机吹灯泡的两端及灯泡主球面上使得灯泡的冷端温度不至于过高。但是这样的散热方式基本都是固定吹风的方案，冷风基本持续固定吹入，会使得灯泡球心正对吹风侧的温度比背风侧温度低一些。另外，当气体放电灯出现一种特殊的姿势，比如侧挂时，灯头由于旋转需要，会使得进风口与重力方向有角度变化，极端情况就是冷却风正对的面正好是灯泡球心的较冷端，也就是重力向下端，此时会使得两侧温度差异更大，从而会增加灯泡损坏的几率。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种气体放电灯灯体散热***，通过圆周变换进风位置使风从灯体的不同角度越过中轴吹向另一侧，实现给灯体均匀散热。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种气体放电灯散热***，所述气体放电灯包括反光碗及置于反光碗内的灯体，所述散热***包括送风装置、与送风装置连通的导风装置，导风装置包括反光碗风道和风道切换机构，所述反光碗风道包括进风口，反光碗风道将风由反光碗一侧并沿着灯体导向反光碗另一侧送出反光碗外部，风道切换机构通过切换进风口改变反光碗风道的导风方向，使反光碗风道沿着反光碗周向变换。
该发明提供的气体放电灯散热***，所述导风装置的风道切换机构使进风位置不断变化，风通过反光碗风道吹向灯体的各个面，使得灯体在垂直于光轴上的同一截面温度分布均匀，不会出现某些部位过冷或过热，形成温度差，致使灯泡炸裂。
上述的气体放电灯散热***，还包括固定反光碗的固定支架，所述固定支架上设有与反光碗出光口相对应的开口，且固定支架的开口外周设有若干通风口，反光碗风道将风由固定支架一侧吹向开口内的灯体，并由固定支架上的另一侧通风口送出，风道切分机构用于切换反光碗风道的进风口位置及通风口出风位置。
优选地，上述的气体放电灯散热***，所述风道切分机构包括连接于固定支架上的固定导风外壳和套设于固定导风外壳内的可旋转导风壳，所述可旋转导风壳连接有驱使其旋转的动力装置；所述固定导风外壳的侧壁开设有第一进风口，所述第一进风口与所述送风装置相连通；所述可旋转导风壳的侧壁设有与第一进风口相通的第二进风口，所述第二进风口通过开口与通风口连通。
该方案的冷风通过送风装置经第一进风口进入第二进风口后，风越过灯体的中轴吹向另一侧，从通风口出去。在动力装置的作用下，可旋转导风外壳不断旋转，第二进风口的位置也不断做圆周运动，也就是说第二进风口的位置呈圆周变换。因此，冷风能从灯体的不同角度越过其中轴吹向另一侧，减小灯体同一球面上温度差异。
为了使风形成沿重力向下的气流，能均匀冷却所有面，缩小灯体外表面的温度差异，减小灯体损坏的几率。所述的可旋转导风壳具有一个圆环形底部，所述圆环形底部上开设有能与通风口相通的出风口，所述出风口与第二进风口位于可旋转导风外壳相对两侧。
优选地，上述的气体放电灯散热***，所述动力装置包括设置在可旋转导风壳上的从动传动齿轮、与所述从动传动齿轮啮合的主动传动齿轮，以及为所述主动传动齿轮提供动力的电机。
由于步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，达到调速的目的。因此，为了能进一步控制旋转导风壳的旋转角度，所述电机设置优选为步进电机。
为了能确定第二进风口的初始位置，所述可旋转导风壳上设置有磁感应装置，用于感应第二进风口的初始位置，以指示步进电机旋转的角度。所述磁感应装置包括设于可旋转导风壳上的磁铁或磁场传感器，及设于固定导风外壳的磁场传感器或磁铁。除了在固定导风外壳设置外，也可以是在其他不干扰其感应磁场变化的位置。
为了能使此气体放电灯灯体散热***应用于摇头灯，所述灯体上设置有三轴重力传感器，通过感应灯体偏移的角度来控制所述步进电机的驱动步数。因为热空气上升冷空气下沉，在形成反光碗内部气流循环时，上部的空气最容易变热，需要用刚进入的温度最低的空气散热，然后空气进入后随着带走的热量越来越多，本身温度也会越来越高，通过设置三轴重力传感器，可使所述第二进风口旋转至灯体上方。优选的，所述第二进风口旋转至离地面最高位置。
优选地，上述的气体放电灯散热***，所述送风装置为鼓风机或者风扇。
另外，上述的气体放电灯散热***，所述风道切分机构包括连接于固定支架上的固定导风外壳和套设于固定导风外壳内的导风内壳，所述导风内壳周向上设置有若干阀门，固定导风外壳开设有进风口，所述第一进风口与所述送风装置相连通，所述阀门与第一进风口连通；所述导风内壳具有一个圆环形底部，所述底部上设置有与通风口相通的多个出风口，所述的各个出风口与各个阀门相对设置。
该方案的冷风通过送风装置进入进风口，从进风口出来的风从选择的阀门出来吹向灯体，再经出风口从灯体中流出。也就是说，所述反光碗风道由进风口、阀门和出风口组合。冷风能从灯体的不同角度越过其中轴吹向另一侧，达到给灯体均匀散热的效果，减小灯体同一球面上温度差异。
并且，所述导风装置上固定有红外紫外截止滤镜，以防止红外紫外辐射。
与现有技术相比，本发明产生的有益效果如下：
（1）本发明提供的气体放电灯散热***的进风位置能不断变化，冷风能吹向灯体的各个面，使得灯体在垂直于光轴上的同一截面温度分布均匀，不会出现某些部位过冷或过热，形成温度差，致使灯泡炸裂。
（2）本发明提供的气体放电灯散热***的进风位置能产生圆周变化，冷风能从灯体的不同角度越过其中轴吹向另一侧，从出风口出去，形成沿重力向下的气流，能均匀冷却所有面，缩小灯体外表面的温度差异，减小灯体损坏的几率。
（3）本发明提供的气体放电灯灯体散热***通过设置磁场传感器和三轴重力传感器感应灯体偏移的角度来控制所述步进电机的驱动步数，将所述第二进风口旋转至特定位置，即能通过感知灯体的空间方位角来控制步进电机旋转可旋转导风外壳。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明的结构分解示意图；
图3是本发明的另一结构示意图；
图4是本发明的冷风流向示意图；
图5是本发明气体放电灯灯体散热***从进风到风吹向灯体的效果图；
图6是本发明气体放电灯灯体散热***从风吹向灯体到出风的效果图。
其中附图标记为：送风装置100；导风装置200；固定导风外壳210；第一进风口211；可旋转导风壳220；第二进风口221；出风口222；圆环形底部223；风嘴224；电机300；主动传动齿轮310；从动传动齿轮320；反光碗400；固定支架500；通风口510；红外紫外滤镜600。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式作进一步详细地说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一
根据本发明设计的气体放电灯散热***，其具体结构如图1、图2和图3所示，一种气体放电灯散热***，其结构包括反光碗400、置于反光碗400内的气体放电灯和固定反光碗的固定支架500，还包括送风装置100和与送风装置100连通的导风装置200，所述固定支架500上设有与反光碗400出光口相对应的开口，且固定支架500的开口外周设有若干通风口510，在导风装置200上设置有红外紫外截止滤镜600。
其中，所述导风装置200包括反光碗风道和风道切换机构，所述风道切换机构包括连接于固定支架500上的固定导风外壳210和套设于固定导风外壳210内的可旋转导风壳220，所述可旋转导风壳220连接有驱使其旋转的动力装置；所述固定导风外壳210的侧壁开设有第一进风口211，所述第一进风口211与所述送风装置100相连通；所述可旋转导风壳220的侧壁设有与第一进风口211相通的第二进风口221，所述第二进风口221连接有将风吹向灯体的风嘴224，；所述可旋转导风壳220具有一个圆环形底部223，所述圆环形底部223上开设有一个与通风口510相通的出风口222，且所述出风口222与第二进风口221设置在可旋转导风壳相对两侧。
所述动力装置包括设置在可旋转导风壳220上的从动传动齿轮320、与所述从动传动齿轮320啮合的主动传动齿轮310，以及为所述主动传动齿轮310提供动力的电机300。
所述送风装置100为鼓风机，也可以是风扇。
此实施例的气体放电灯灯体散热***的冷风流向如图4所示，冷风通过送风装置100经第一进风口211进入第二进风口221后，风越过灯体的中轴吹向另一侧，从出风口222经通风口510流出。本发明气体放电灯灯体散热***的效果如图5和图6所示。
本实施例的冷风能从灯体的不同角度越过其中轴吹向另一侧，减小灯体同一球面上温度差异；并且冷风可形成沿重力向下的气流，是各个面都能被冷却，缩小灯体外表面的温度差异，减小灯体损坏的几率。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，所述电机300为步进电机，在可旋转导风壳220设置有磁铁，所述固定导风外壳210上设置有磁场传感器，所述灯体上设置有三轴重力传感器。
结合所述三轴重力传感器感应灯体偏移的角度和磁场传感器感应确定的第二进风口221的初始位置，控制步进电机的驱动步数，使所述第二进风口221始终处于灯体上方。进一步的，可使所述第二进风口221旋转至离地面最高位置。
本实施例的散热***能感知灯体的空间方位角来控制步进电机旋转可旋转导风壳，这样的设计能适用于摇头的灯体。
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于，所述风道切分机构包括连接于固定支架上的固定导风外壳和套设于固定导风外壳内的导风内壳，所述导风内壳周向上设置有若干阀门，固定导风外壳开设有进风口，所述第一进风口与所述送风装置相连通，所述阀门与第一进风口连通；所述导风内壳具有一个圆环形底部，所述底部上设置有与通风口相通的多个出风口，所述的各个出风口与各个阀门相对设置。
该方案的冷风通过送风装置进入进风口，从进风口出来的风从选择的阀门出来吹向灯体，再经出风口从灯体中流出。也就是说，所述反光碗风道由进风口、阀门和出风口组合。冷风能从灯体的不同角度越过其中轴吹向另一侧，达到给灯体均匀散热的效果，减小灯体同一球面上温度差异。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气体放电灯散热***，所述气体放电灯包括反光碗及置于反光碗内的灯体，其特征在于，所述散热***包括送风装置、与送风装置连通的导风装置，导风装置包括反光碗风道和风道切换机构，所述反光碗风道包括进风口，反光碗风道将风由反光碗一侧并沿着灯体导向反光碗另一侧送出反光碗外部，风道切换机构通过切换进风口改变反光碗风道的导风方向，使反光碗风道沿着反光碗周向旋转；
所述导风装置的风道切换机构使进风位置不断变化，风通过反光碗风道吹向灯体的各个面，使得灯体在垂直于光轴上的同一截面温度分布均匀。
2.根据权利要求1所述的气体放电灯散热***，其特征在于，还包括固定反光碗的固定支架，所述固定支架上设有与反光碗出光口相对应的开口，且固定支架的开口外周设有若干通风口，反光碗风道将风由固定支架一侧吹向灯体，并由固定支架另一侧的通风口送出，风道切换机构用于切换反光碗风道的进风口位置及通风口出风位置。
3.根据权利要求2所述的气体放电灯散热***，其特征在于，所述风道切换机构包括连接于固定支架上的固定导风外壳和套设于固定导风外壳内的可旋转导风壳，所述可旋转导风壳连接有驱使其旋转的动力装置；所述固定导风外壳的侧壁开设有第一进风口，所述第一进风口与所述送风装置相连通；所述可旋转导风壳的侧壁设有与第一进风口相通的第二进风口，所述第二进风口通过开口与通风口连通。
4.根据权利要求3所述的气体放电灯散热***，其特征在于，所述可旋转导风壳具有一个圆环形底部，所述圆环形底部上开设有能与通风口相通的出风口，所述出风口与第二进风口位于可旋转导风外壳相对两侧。
5.根据权利要求3所述的气体放电灯散热***，其特征在于，所述动力装置包括设置在可旋转导风壳上的从动传动齿轮、与所述从动传动齿轮啮合的主动传动齿轮，以及为所述主动传动齿轮提供动力的电机。
6.根据权利要求5所述的气体放电灯散热***，其特征在于，所述电机为步进电机。
7.根据权利要求1所述的气体放电灯散热***，其特征在于，所述送风装置为鼓风机或者风扇。
8.根据权利要求2所述的气体放电灯散热***，其特征在于，所述风道切换机构包括连接于固定支架上的固定导风外壳和套设于固定导风外壳内的导风内壳，所述导风内壳周向上设置有若干阀门，固定导风外壳开设有第一进风口，所述第一进风口与所述送风装置相连通，所述阀门与第一进风口连通；所述导风内壳具有一个圆环形底部，所述底部上设置有与通风口相通的若干出风口，所述的各个出风口与各个阀门相对设置。
9.根据权利要求1-8任一项所述的气体放电灯散热***，其特征在于：所述导风装置上固定有红外紫外截止滤镜。
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