DE29818194U1 - Luminaire with illuminant cooling - Google Patents
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Description
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Leuchte mit LeuchtmittelkühlungLuminaire with lamp cooling
Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einem Leuchtengehäuse, einem Leuchtmittel, das außerhalb des Gehäuses an diesem angeordnet ist, und mit Betriebsvorrichtungen für das Leuchtmittel. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Studioleuchte zum Ausleuchten von vorzugsweise mit digitalen Kameras aufzuzeichnenden Szenen.The invention relates to a lamp with a lamp housing, a light source arranged on the outside of the housing, and with operating devices for the light source. In particular, the invention relates to a studio lamp for illuminating scenes that are preferably to be recorded with digital cameras.
Um für Studioszenen oder Szenen mit nicht ausreichender Außenbeleuchtung eine geeignete Ausleuchtung bereitzustellen, sind bisher verschiedene Leuchten- und Lampentypen verwendet worden. Was die in den Leuchten verwendeten Leuchtmittel betrifft, so stehen z.B. Halogenlampen zur Verfugung, die allerdings den Nachteil aufweisen, daß sie bei einer relativ geringen Lichtabgabe unverhältnismäßig viel Wärme produzieren. Ferner hat das Licht solcher Halogenlampen einen geringen Blauanteil und ist deshalb qualitätsmäßig eher niedrig einzustufen.In order to provide suitable lighting for studio scenes or scenes with insufficient outside lighting, various types of lights and lamps have been used. As far as the light sources used in the lights are concerned, halogen lamps are available, for example, but these have the disadvantage that they produce a disproportionate amount of heat with a relatively low light output. Furthermore, the light from such halogen lamps has a low blue component and is therefore of rather low quality.
Auf dem Gebiet der Photographic sind Leuchten bekannt, die als Leuchtmittel Halogen Metalldampflampen, bspw. HMI-Lampen (high pressure metal halide iodine) verwenden, welcheIn the field of photography, luminaires are known that use halogen metal halide lamps, e.g. HMI lamps (high pressure metal halide iodine), as light sources, which
außerhalb des Leuchtengehäuses angeordnet sind. Das Licht solcher HMI-Lampen hat einen ausreichenden Blauanteil und ist deshalb qualitativ hochwertiger.are arranged outside the lamp housing. The light from such HMI lamps has a sufficient blue component and is therefore of higher quality.
Das Problem der HMI-Lampen besteht darin, daß sie eine größere Menge an gesundheitsschädlicher UVC-Strahlung freisetzen und deshalb schon gemäß einschlägigen Herstellerangaben bzw. - auflagen nur in vollkommen abgeschlossenen Gehäusen oder Umhüllungen betrieben werden dürften. Andererseits, entwickeln auch diese HMI-Leuchtmittel eine wesentliche Wärme.The problem with HMI lamps is that they release a large amount of harmful UVC radiation and therefore, according to the relevant manufacturer's instructions and requirements, can only be operated in completely sealed housings or enclosures. On the other hand, these HMI lamps also generate a significant amount of heat.
Um die Beleuchtung einer Szene vorteilhaft ausgestalten zu können, ist es wünschenswert das Leuchtmittel selbst außerhalb des Leuchtengehäuses angeordnet zu haben, damit der Lichtstrahl mittels verschiedener Reflektoren am Vorderteil der Leuchte passend eingegrenzt werden kann. Leuchten mit HMI-Leuchtmitteln die innerhalb des Leuchtengehäuses angeordnet sind, welches wiederum beispielsweise eine Glasscheibe für den Lichtaustritt aufweist, genügen zwar den oben angeführten Vorgaben bezüglich des geschlossenen Gehäuses, sind jedoch in Hinsicht auf die photographischen Möglichkeiten ungenügend.In order to be able to design the lighting of a scene in an advantageous way, it is desirable to have the light source itself arranged outside the lamp housing so that the light beam can be appropriately limited using various reflectors on the front part of the lamp. Lamps with HMI lamps that are arranged inside the lamp housing, which in turn has a glass pane for the light output, for example, meet the above-mentioned requirements regarding the closed housing, but are inadequate in terms of the photographic possibilities.
Um eine Möglichkeit zu schaffen, HMI-Leuchtmittel außerhalb von Leuchtengehäusen anordnen zu können und gleichzeitig die notwendige Kühlung bereitzustellen, ist man dazu übergegangen, die Leuchtmittel mit einem Glaskolben zu überstülpen, der kleine Perforierungslöcher aufweist, über welche eine Luftströmung im Glaskolben und damit eine Kühlung des Leuchtmittels ermöglicht wird.In order to create a possibility to arrange HMI lamps outside of luminaire housings and at the same time provide the necessary cooling, the lamps are covered with a glass bulb that has small perforation holes through which air flow in the glass bulb and thus cooling of the lamp is possible.
Jede Durchbrechung oder Perforierung des Glaskolbens steht aber den Vorschriften entgegen, die eine vollkommen abgeschlossene Umgebung um das Leuchtmittel herum fördern. Es besteht immer die Gefahr eines UVC-Licht-Austritts, weshalb diese Lösungen strenggenommen sicherheitsmäßig nicht akzeptabel sind.However, any break or perforation of the glass bulb contravenes the regulations that promote a completely sealed environment around the lamp. There is always a risk of UVC light escaping, which is why these solutions are strictly speaking not acceptable from a safety perspective.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchte der eingangs genannten Gattung zur Verfugung zu stellen, welche die aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll eine Leuchte bereitgestellt werde, deren Leuchtmittel, vor-It is therefore the object of the present invention to provide a lamp of the type mentioned at the beginning, which overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, a lamp is to be provided, the lighting means of which, preferably
zugsweise auch im Dauerbetrieb, ausreichend kühlbar ist, wobei unerwünschte Strahlungsemissionen zuverlässig vermieden werden.can be sufficiently cooled, preferably even in continuous operation, while undesirable radiation emissions are reliably avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß über dem Leuchtmittel eine nach außen vollständig abgeschlossene Umhüllung aus lichtdurchlässigem Material vorgesehen ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die eine Kühlströmung innerhalb der Umhüllung am Leuchtmittel vorbeiführen und dabei zumindest im Bereich der Lichtabgabe einen geschlossenen Umlauf ausbilden.This object is achieved according to the invention in that a casing made of translucent material that is completely closed to the outside is provided over the illuminant, and in that devices are provided that guide a cooling flow past the illuminant within the casing and thereby form a closed circuit at least in the area of the light emission.
Der Vorteil einer erfindungsgemäßen Leuchte besteht insbesondere darin, daß eine Strömung des Kühlmittels am Leuchtmittel vorbei ermöglicht wird, ohne daß die Umhüllung durchbrochen oder perforiert werden muß. Diese vollständig abgeschlossene Umhüllung sorgt damit dafür, daß keinerlei Leckageemission schädlicher Strahlung zu befürchten ist. Auch im geschlossenen Umlauf, der die Zu- und Abführung der Kühlströmung beinhaltet, kann Licht nicht direkt austreten. Insbesondere in dieser Hinsicht problematische Leuchtmittel können deshalb ohne weiteres mit einer erfindungsgemäßen Leuchte verwendet werden, wobei für eine ausreichende Kühlung gesorgt ist.The advantage of a lamp according to the invention is in particular that it enables the coolant to flow past the lamp without the casing having to be broken or perforated. This completely sealed casing therefore ensures that there is no risk of any leakage of harmful radiation. Even in the closed circuit, which includes the supply and discharge of the cooling flow, light cannot escape directly. Lamps that are particularly problematic in this respect can therefore be used without any problem with a lamp according to the invention, whereby sufficient cooling is ensured.
In bevorzugter Ausgestaltung wird die Kühl strömung vom Gehäuseinneren her, innerhalb der Umhüllung am Leuchtmittel vorbei, wieder zurück in das Gehäuse und aus diesem heraus zur Umgebung geführt.In a preferred embodiment, the cooling flow is guided from the inside of the housing, within the casing past the light source, back into the housing and out of it to the environment.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Leuchtmittel ein HMI-(high pressure metal halide iodine)-Leuchtmittel, insbesondere eine HMI-Lampe bzw. Birne. Um beispielsweise längere Belichtungszeiten und Serienaufnahmen zu ermöglichen, sollte das Leuchtmittel, gegebenenfalls auch die Betriebseinrichtungen, für den Dauerbetrieb ausgebildet sein.In a further preferred embodiment of the invention, the illuminant is an HMI (high pressure metal halide iodine) illuminant, in particular an HMI lamp or bulb. In order to enable longer exposure times and series shots, for example, the illuminant, and possibly also the operating devices, should be designed for continuous operation.
Die Umhüllung kann eine Glasglocke bzw. ein Glaskolben sein, der an seinem offenen Ende dicht an dem Gehäuse anschließt.The enclosure can be a glass bell jar or a glass bulb that is tightly connected to the housing at its open end.
Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte weist der Träger für das Leuchtmittel, vorzugsweise eine Frontplatte am Gehäuse, innerhalb der Umschließung durch die Umhüllung Zu- und Abfuhröffnungen für die Kühlströmung auf, insbesondere jeweils mindestens einen Zu- und Abluftschlitz, vorzugsweise jeweils zwei bogenförmige Zu- und Abluftschlitze. Der Träger für das Leuchtmittel ist die unmittelbare Schnittstelle zwischen dem Gehäuse und dem Innenraum der Umhüllung und deshalb besonders als Anbringungsort für die Zu- und Abführöffnungen geeignet. Meist bestehen solche Träger aus Metall, die jeweiligen Öffnungen lassen sich damit maschinell einfach einbringen.According to one embodiment of the lamp according to the invention, the support for the light source, preferably a front plate on the housing, has inlet and outlet openings for the cooling flow within the enclosure by the casing, in particular at least one inlet and outlet air slot, preferably two curved inlet and outlet air slots. The support for the light source is the direct interface between the housing and the interior of the casing and is therefore particularly suitable as an attachment point for the inlet and outlet openings. Such supports are usually made of metal, so the respective openings can be easily made by machine.
Die Zu- und Abfuhröffnungen sind vorzugsweise separat beidseitig von einer Befestigung für das Leuchtmittel, vorzugsweise einer Bayonett-Steckbefestigung, im Träger angeordnet. Je nach Strömungsfall und erwünschter Umströmung des Leuchtmittels sind sie in Form und Größe anzupassen.The supply and discharge openings are preferably arranged separately on both sides of a fastening for the lamp, preferably a bayonet plug fastening, in the carrier. Depending on the flow case and the desired flow around the lamp, they must be adapted in shape and size.
Eine weitere Möglichkeit, die Strömung innerhalb der Umhüllung vorteilhaft auszugestalten und anzupassen besteht darin, innerhalb der Umhüllung Strömungsleitvorrichtungen, insbesondere Strömungsleitbleche für die Kühlströmung vorzusehen.Another possibility to advantageously design and adapt the flow within the casing is to provide flow guiding devices, in particular flow guide plates for the cooling flow, within the casing.
Zur Erzeugung der Kühlströmung im oder am Gehäuse ist erfindungsgemäß ein Gebläse vorgesehen, insbesondere an der dem Leuchtmittel abgewandten Seite des Gehäuses. Meist ist ein solches Gebläse schon in irgendeiner Form vorhanden und dient der Innenkühlung des Leuchtengehäuses. Dieses Gebläse kann auch zur Erzeugung der Kühlströmung in der Umhüllung des Leuchtmittels mitverwendet werden. Dabei wird die Kühlströmung innerhalb des Gehäuses bevorzugt durch Strömungskanäle geführt, deren Wandungen wärmeabschirmend ausgebildet sind.According to the invention, a fan is provided to generate the cooling flow in or on the housing, in particular on the side of the housing facing away from the lamp. Such a fan is usually already present in some form and serves to cool the inside of the lamp housing. This fan can also be used to generate the cooling flow in the casing of the lamp. The cooling flow within the housing is preferably guided through flow channels whose walls are designed to provide heat protection.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind zumindest einige der Betriebseinrichtungen für das Leuchtmittel, insbesondere ein Zündgerät und eine elektronische Versorgungs- und Steuerungseinheit innerhalb der Kühlströmungsbahn angeordnet.In one embodiment of the invention, at least some of the operating devices for the lighting means, in particular an ignition device and an electronic supply and control unit, are arranged within the cooling flow path.
Alternativ besteht aber erfmdungsgemäß ebenfalls die Möglichkeit für die am Leuchtmittel vorbeigeführte Kühlströmung einen separaten Strömungskanal und gegebenenfalls ein separates Gebläse vorzusehen.Alternatively, however, it is also possible according to the invention to provide a separate flow channel and, if necessary, a separate fan for the cooling flow passing the light source.
Der Auslass fur die Kühlströmung ist bei einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausgestaltung auf der oberen, insbesondere auf der vorderen oberen Seite des Gehäuses angeordnet.In an advantageous embodiment according to the invention, the outlet for the cooling flow is arranged on the upper, in particular on the front upper side of the housing.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand einer bevorzugten Ausfuhrungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings. They show:
Fig. 1 eine schematische obere Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Leuchte;Fig. 1 is a schematic upper sectional view of a luminaire according to the invention;
Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht der Leuchte im vorderen Bereich; undFig. 2 is a side sectional view of the lamp in the front area; and
Fig. 3 eine Vorderansicht der Leuchtmittel-Trägerplatte einer erfindungsgemäßen Leuchte.Fig. 3 is a front view of the lamp carrier plate of a luminaire according to the invention.
Anhand der Figuren 1 und 2 werden nunmehr zunächst die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauteile der Leuchte erörtert.The components of the lamp that are essential for understanding the invention will now be discussed with reference to Figures 1 and 2.
Die Leuchte weist ein Leuchtengehäuse 11 auf, in dem einige der Betriebsvorrichtungen untergebracht sind, von denen in Fig. 1 das Zündgerät 5, eine elektronische Versorgungs- und Steuerungseinheit 6 und der Filter 7 dargestellt sind. Ferner weist das Gehäuseinnere Luftkanalwände 4 auf, die einen Strömungskanal für die Kühlströmung ausbilden.The lamp has a lamp housing 11 in which some of the operating devices are housed, of which the ignition device 5, an electronic supply and control unit 6 and the filter 7 are shown in Fig. 1. Furthermore, the interior of the housing has air duct walls 4 which form a flow channel for the cooling flow.
Die vorgenannte Kühlströmung wird vom in Fig. 1 am hintersten Punkt des Gehäuses 11 schematisch dargestellten Gebläse 8 erzeugt und durchströmt im Inneren der Wände 4 den Luftkanal, wobei sie zunächst die wärmeabgebenden Bauteile 5 und 6 kühlt. Der Strömungsverlauf ist durch Pfeile schematisch dargestellt. Die Wände 4 des Luftkanals sind wärmeabschirmend ausgebildet und sorgen im Bereich der Strömung über die Kühlrippen der Einheit 6 und das Zündgerät 5 dafür, daß keine zu starke Erwärmung der umgebenden Gehäuseteile stattfindet.The aforementioned cooling flow is generated by the fan 8 shown schematically in Fig. 1 at the rearmost point of the housing 11 and flows through the air duct inside the walls 4, initially cooling the heat-emitting components 5 and 6. The flow path is shown schematically by arrows. The walls 4 of the air duct are designed to be heat-shielding and ensure that the surrounding housing parts do not become too hot in the area of the flow over the cooling fins of the unit 6 and the ignition device 5.
Der Filter 7, der unmittelbar hinter dem Gebläse 8 angeordnet ist, ist ein HF-Filter.The filter 7, which is located immediately behind the fan 8, is an RF filter.
In Fig. 2, die in einem seitlichen Längsschnitt den vorderen Teil der Leuchte zeigt, ist nunmehr eine Ausfiihrungsform einer erfindungsgemäßen Strömungsfuhrung dargestellt. Am vorderen Stirnende (links) des Gehäuses 11 ist eine Frontplatte 12 angebracht, die in Fig. 3 in der Vorderansicht zu sehen ist. Diese Frontplatte 12 dient in einer Ihrer Funktionen als Träger für ein Leuchtmittel, hier eine HMI-Lampe 2. Die Lampe 2 wird von der Fassung 3 so aufgenommen, daß sie nach vorne vom Gehäuse 11 wegragt.In Fig. 2, which shows the front part of the lamp in a longitudinal lateral section, an embodiment of a flow guide according to the invention is shown. A front plate 12 is attached to the front end (left) of the housing 11, which can be seen in the front view in Fig. 3. This front plate 12 serves one of its functions as a carrier for a light source, here an HMI lamp 2. The lamp 2 is held by the socket 3 in such a way that it protrudes forwards from the housing 11.
Über der HMI-Lampe ist als vollständig abgeschlossene Umhüllung der Abschlusskolben 1, ein Glaskolben, aufgesetzt. Dieser ist an seinem offenen Ende an der Stirnseite des Gehäuses 11 dicht aufgebracht und beispielsweise mittels einer Verbördelung befestigt.The end bulb 1, a glass bulb, is placed over the HMI lamp as a completely sealed casing. This is tightly attached at its open end to the front side of the housing 11 and is secured, for example, by means of a crimp.
Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, weist die Frontplatte 12 jeweils zwei langlochartige Zuluft- und Abluftschlitze 10 und 9 auf, die jeweils auf einer Seite der Befestigung 13, und damit, im zusammengebauten Zustand, der HMI-Lampe 2 angeordnet sind.As can be seen from Fig. 3, the front panel 12 has two slot-like air inlet and exhaust slots 10 and 9, each of which is arranged on one side of the fastening 13 and thus, in the assembled state, of the HMI lamp 2.
Da die in Fig. 3 sichtbare Wand 4 des Luftkanals die Kühlströmung horizontal an der Ebene der Fassung 3 teilt, kann diese Kühlströmung nunmehr, nachdem sie das Zündgerät 5 passiert hat, über die Zuluftschlitze 10 in den Abschlusskolben 1 einströmen und läuft in diesem an der HMI-Lampe vorbei, bis sie durch die Abluftschlitze 9 wieder aus dem Kolbeninneren in den Innenraum des Gehäuses 11 oberhalb der Wand 4 austritt von wo aus sie durch den Auslass 14 an die Umgebung abgegeben wird. Dabei wird die Lampe über eine erzwungene Konvektion hervorragend gekühlt, so daß ein Dauereinsatz der Leuchte, beispielsweise bei längeren Belichtungszeiten moderner digitaler Kameras ohne weiteres möglich ist. Das HMI-Licht liefert hierbei ein qualitativ hochwertiges Licht, das insbesondere bei der Verwendung digitaler Kameras benötigt wird.Since the wall 4 of the air duct visible in Fig. 3 divides the cooling flow horizontally at the level of the socket 3, this cooling flow can now, after it has passed the ignition device 5, flow into the end bulb 1 via the air inlet slots 10 and runs past the HMI lamp until it exits the interior of the bulb again through the exhaust slots 9 into the interior of the housing 11 above the wall 4, from where it is released into the environment through the outlet 14. The lamp is cooled excellently by forced convection, so that continuous use of the lamp, for example with longer exposure times of modern digital cameras, is easily possible. The HMI light provides high-quality light, which is particularly required when using digital cameras.
Im Bereich des Auslasses 14 sorgt die wärmeabschirmende Wand 4 dafür, daß die Wärme der hier vorbei strömenden Luft die Bauteile 5, 6 im Gehäuseinneren nicht überhitzt.In the area of the outlet 14, the heat-shielding wall 4 ensures that the heat of the air flowing past here does not overheat the components 5, 6 inside the housing.
Weil der Abschlusskolben keine Perforationen oder Durchbrüche aufweist und die einzigen Öffnungen in dem vom Abschlusskolben umgrenzten Raum, nämlich die Zu- und Abluftschlitze 10, 9 in das Gehäuseinnere münden, kann ein Austritt schädlicher Strahlung zur Umgebung zuverlässig verhindert werden. Die Kühlströmung weist im Bereich der Lichtabgabe der Lampe 2 einen geschlossenen Umlauf auf.Because the end bulb has no perforations or openings and the only openings in the space delimited by the end bulb, namely the air inlet and outlet slots 10, 9, lead into the interior of the housing, the escape of harmful radiation into the environment can be reliably prevented. The cooling flow has a closed circuit in the area of the light emission of the lamp 2.
Damit ist es erfmdungsgemäß möglich, die Auflagen, welche HMI-Lampenhersteller an die Verwendung ihrer Lampen knüpfen, nämlich den erforderlichen Betrieb der Lampe in einem abgeschlossenen Raum, zu erfüllen und dennoch eine Leuchte mit einem aussenliegenden Leuchtmittel bereitzustellen. Desweiteren werden durch die beschriebene aktive Kühlung die thermischen Betriebsparameter optimiert, was sich positiv auf die Leuchtmittel-Lebensdauer und die Farbkonstanz auswirkt. An der Vorderseite der Leuchte können nunmehr entsprechend geeignete Reflektoren angebracht werden und eine optimale Lichtausbeute bzw. Lichtlenkung des HMI-Lichtstrahls wird ermöglicht.This makes it possible, according to the invention, to meet the requirements that HMI lamp manufacturers attach to the use of their lamps, namely the required operation of the lamp in a closed room, and still provide a lamp with an external light source. Furthermore, the active cooling described optimizes the thermal operating parameters, which has a positive effect on the lifespan of the light source and the color consistency. Suitable reflectors can now be attached to the front of the lamp, enabling optimal light output and light guidance of the HMI light beam.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990325 |
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| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 19990615 |
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| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20020702 |