CN1522385A - 灯箱 - Google Patents

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Abstract

一种用于冷却灯的装置，包括用于容纳灯(300)的灯箱(100)，灯箱设置为能够通过一个空气入口(111)接收由风扇装置从周围抽入的气流(A1)，灯箱还设置有内部腔室(130)。灯箱内部一体地设有多个翅片(120)，在所述反射器(310)和灯头(310)的下游侧有多个排气口(110)，主要设置在与热气流A1基本垂直的方向上，并且其设置方式是当来自周围的气流(A1)和(A2)在刚离开灯箱后的区域混合时，形成的混合气流(A3)在到达投影仪的排气口(410)时将达到实质上均一的、相对较低的温度。排气口设置为热气流在与冷气流混合之前以及在到达排气栅之前不能碰到投影仪的底盘。

Description

灯箱
本发明涉及一种用于冷却灯的装置，特别涉及一种灯箱，该灯箱设计成使得例如在一台投影仪中的灯能够通过适当的风扇进行最佳冷却。
目前市场上越来越需要无噪声，结构紧凑的投影仪，由于理想的情况是尽管投影仪的尺寸在减小，但却能够保持其光强不变，并且由于光学技术领域的变化看上去并不是无止境的，这意味着投影仪的热量损失将是不可改变的，要将投影仪灯产生的热量降低到可接受的水平，单位时间内必须将一定数量的热量从投影仪中排出。经过投影仪底盘(排气栅)上的开口的气流体积和温度增长的积分可表示为：
从投影仪中排出的空气温度不能高于95℃，因为这是塑料排气栅表面能够允许的最高温度。
目前的投影仪公知的问题是从灯反射器流出的空气非常热(200℃-300℃)，要防止这种热气流以高于95℃的温度炙烤排气栅，必须在投影仪内将它与湍流冷空气混合。因为投影仪体积要尽可能得小，所以这就需要在非常短的距离内完成，本发明中的装置能够有效地实现这种冷却，同时既不需要更大的空间，也不需要高的空气流速。低空气流速是较为理想的，因为它在湍流时几乎不产生能量损失，因而也几乎没有噪音。要获得最小的空气流速，从排气栅排出的所有气体都应该接近于允许的最高温度值。另一方面，重要的是与热气流混合的冷气流应保持在沿投影仪底盘到排气栅的长度方向上，从而避免表面过热烫手
另一个必须要解决的冷却问题是灯顶端(灯头顶端)的温度不能过高，因此必须使一定的气流传送通过灯的顶端，以避免它过热和产生故障。
本发明中的装置以一种几乎理想的方式解决了上述问题。
因此根据本发明，本发明提供了上面所描述的、以及所附权利要求前序部分公开的类型的灯箱装置，该装置的特征在于在灯箱的内表面，特别是在限定的内腔区域设置多个翅片。该灯箱的特征还在于在反射器和灯头的上游一侧设置有多个排气口，排气口设置得与热气流的方向实质上垂直，并且设置成当周围的气流(其温度几乎与投影仪外部的空气温度一样)和热气流在刚离开灯箱后的区域混合时，产生的混合气流将以均一的温度，最好低于95℃的温度到达投影仪的排气口。灯箱内部的形状设置得与灯反射器的形状互补，于是由灯的灯头和反射器产生的热量将以气流的形式从排气口排出，其后与冷气流混合。排气口设置为热气流在与冷气流混合并到达排气栅之前不接触到投影仪的底盘。排气口设置为热空气可以与冷空气有效地混合，并且不是一直在灯箱周围流动。灯箱限定了一个内部气流截面，该截面使气流由腔室到达及通过各个开口具有实际上一致的流速，灯箱中冷气流的有效气流阻力是最小的。
该装置的优选技术特征记载在所附的权利要求2-8中。
下面将通过附图来描述本发明，这些附图体现了本发明的主要特征，及其一个实施例。需要理解的是附图只表明一种可选的实施方式，而且不能理解为它限制了本发明的范围，在附图中，相关部件用附图标记表示，这些附图标记在下面也会用到。
图1是本发明所述装置的示意图，其中：
·图1a是显示设置在本发明灯箱上的灯和灯头，以及灯箱内部和一部分投影仪底盘的局部剖面顶视图，图中还示出了灯箱中的内部气流。
·图1b是显示与图1a同样细节内容的顶视图，绘出了流经灯箱的外表面的外部气流，以及湍流区域。
·图1c是逆着气流方向看的部分剖面侧视图。
·图1d是表示上部和下部排气口及其它特征的前视图，并指出湍流区域
·图1e是顺着气流的方向看的部分剖面侧视图。
图2是依据本发明的装置的一个实施例的透视分解图，通常从顺着气流的方向看。
图3是图2所示装置的透视图，通常也是顺着气流方向的看，但是一种组装状态，并安装在投影仪底盘的一部分上。
图4是图2所示装置的透视分解图，但通常逆着气流的方向看。
图5是图2所示装置的侧视图，通常是逆着气流的方向看。
图6是图2所示装置的分解图，通常是顺着气流的方向看。
图7是图2所示装置的侧视图，通常是顺着气流的方向看。
图8是图2所示装置的顶视图。
本发明所述装置包括：灯箱100，在一可选实施例中该灯箱可以由上半部分101和下半部分102组成，灯箱100在上游一侧设置有空气供给开口111，在下游侧设置有多个排气出口110。术语“上游”和“下游”使用的是它们通常的含义，相对于通常的空气流动方向。灯箱100包括用于接收并固定灯300的内部固定装置，正如所公知的，该灯包括反射器310和带有灯头顶端321的灯头320，灯箱在灯的反射器和灯头的前面限定了一个内部腔室130，在灯箱的内表面，特别是在形成腔室130的区域内，设置有多个翅片120，基本上横向于灯头的纵轴线。
在相对于灯头的其远端，腔室130在开口140处截止，在开口140处灯发出光线用于以本身已知的方式产生图象。
依据一个实施例，带有安装的灯300的灯箱100可以设置在投影仪的底盘400上(只显示了一部分)，例如，更具体地在投影仪底盘的底部401上(只显示了一部分)，可选地使用支架402。
投影仪底盘在灯箱上游侧包括一个或多个空气入口(进气栅)420，在此处空气A1由通常设置在区域F的风扇(图中未示出)从周围吸入，吸入的空气进入灯箱并围绕灯箱，其具体方式在下面会进行详细说明。投影仪底盘在灯箱的下游一侧还包括一个或多个排气口(排气栅)410，在此加热且混合的空气A3从投影仪中排出。加热的空气A3是由在灯箱周围通过并且未被加热到显著的温度的空气和被灯的灯头直接或间接加热后从灯箱流出的空气A2形成的混合物。
要使灯箱100具备合适的气流条件，空气必须从整个一侧吹入。例如，可以这样实现：将两轴流式风扇(图上未示出)安装在灯箱旁边的区域F上。于是在朝向风扇具有入口111的灯前面的腔室130内部产生正压力。然后空气流经灯头320和反射器310，并在此处受到强热。然后空气轻轻地围绕灯的角部流动，并流出许多狭缝或排气口110，接着横向于擦着灯或灯箱后部外侧流过的气流流出。与冷空气的混合开始于热空气A2从狭缝110流进湍流区域T。因为在灯箱和投影仪底盘400之间的气流截面P在紧靠狭缝110之前具有最小值Pmin，并且然后气流截面P在狭缝起始处增大，所以来自狭缝110的空气不受正压力，而是能够自由地向上流。在灯箱腔室130中有薄的翅片120，它的作用是将辐射的热量转化为热空气，随后该热空气能够通过狭缝排出。
排气口的形状和尺寸必须小心地进行选择确定。为了达到最好的性能，这应该在投影仪开发阶段的末尾完成，即当风扇的进气模式和周围几何形状已经确定后。为了保证来自狭缝的热空气(大约200℃)既不向上冲也不像热套一样保持在灯箱100周围并在未经混合的状态下冲击排气栅410，狭缝的横截面必须受到限制(例如在一个实施例中是细长的)，并且狭缝必须适当地分开设置。混合的目的在于所有来自混合区域的空气到达排气栅410时都应尽可能接近允许的最大温度。由于热空气强烈的向上运动，大部分热空气将进入上部狭缝110，上部开口110的尺寸和作为其结果的来自它的气流必须减小，以保证通过上部和下部开口110释放的热量大致相等。

Claims (8)

1.一种用于冷却灯的装置，包括灯箱(100)，该灯箱用于容纳和固定一盏灯(300)，所述灯包括一个反射器(310)、一个带有燃烧端部(321)的灯头(320)；其中所述灯箱设置为能够从空气入口(111)接收由风扇装置从周围吸入的气流(A1)，并且所述灯箱设置有一个内部腔室(130)，该腔室基本上设置在灯的反射器和灯头前面，所述灯箱的特征在于：
·多个基本上在形成腔室的区域设置在灯箱(100)内表面上的翅片(120)；
·多个设置在所述反射器(310)和灯头(310)下游一侧的排气口(110)，所述排气口设置得基本上垂直由反射器和灯头加热的空气(A1)的流动方向，使得当来自周围的气流(A1)(该气流温度几乎等于投影仪外部的温度)和被灯加热的气流(A2)在刚离开灯箱后的区域混合时，所形成的气流(A3)在到达投影仪的排气口(410)时将具有基本均一的温度；
·灯箱的内部形状与灯和反射器的形状相匹配，使得由灯的灯头和反射器产生的热量基本上在所述气流(A2)中被输送出所述开口，以便在此之后与所述气流(A1)混合；
·所述排气口构造成被加热的气流在与较冷气流混合之前并到达排气栅之前不会碰到投影仪的底盘；
·所述排气口构造成被加热的气流与较冷气流有效地混合，并且不在灯箱周围保持流动；
·所述灯箱限定的内部流动截面产生一个从腔室出口到达并通过相应的孔的几乎恒定的空气流速，并使得灯箱在冷气流中的有效流动阻力为最小。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于位于灯箱顶部的所述排气口(110)具有比位于灯箱底部的所述排气口较小的截面。
3.如权利要求1所述的装置，与底盘(400)结合，其特征在于灯箱(100)安装在底盘上使得在所述灯箱和所述底盘壁之间形成流动截面(P)，所述流动截面在灯箱后端接近所述排气口(110)处具有最小值Pmin。
4.如权利要求1和3所述的装置，其特征在于在灯箱表面和投影仪底盘之间的区域形成有湍流区(T)。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于排气口(110)为沿气流方向细长的狭缝。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于排气口(110)相对于灯头轴线对称设置。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于排气口(110)相对于灯头轴线不对称设置。
8.如权利要求1所述地装置，其特征在于排气口(110)具有不同的、不规则的形状和截面。
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