СВЕТОВОЙ ПРИБОР ПРОЖЕКТОРА

Предлагаемая полезная модель относится к осветительной технике и может использоваться в портативном носимом прожекторе дальнего действия с ксеноновой короткодуговой лампой.
Необходимость создания полезной модели обусловлена требованиями эффективного охлаждения лампы при эксплуатации, обеспечения удобства при сборке и техническом обслуживании прожектора.
5
Известен световой прибор [SU 1719767 А1, МПК F21V 29/00, опубл. 15.03.1992], содержащий корпус, отражатель, газоразрядную дуговую лампу, светофильтр и элементы для охлаждения лампы [1].
Недостатком аналога являются сложная схема воздушного охлаждения лампы. Конструкция его предназначена для использования в стационарных условиях.
5
Известен прожектор [US 5072347, Int. Cl. F21L 7/00, date of patent 10.12.1991], принятый за прототип предлагаемой полезной модели, содержащий корпус, параболоидный отражатель, ксеноновую короткодуговую лампу, защитное стекло, элементы крепления и фокусировки лампы [2].
Недостатком прототипа является применение только конвективной схемы охлаждения лампы, что может вызывать ее перегрев и сокращение ее срока службы. Конструкция устройства крепления лампы с многочисленными подвижными элементами юстировки не обеспечивает достаточный тепловой контакт цоколя лампы с корпусом прибора, что исключает использование эффективного кондуктивного теплообмена между лампой и окружающей средой через элементы прибора.
Недостатком прототипа также является наличие элементов юстировки, что усложняет конструкцию и процесс сборки и технического обслуживания прибора.
Техническим результатом полезной модели является улучшение теплового режима работы лампы и, соответственно, увеличение срока ее службы при одновременном упрощении процесса сборки и технического обслуживания.
Сущность предлагаемого решения состоит в том, что в световом приборе, содержащем корпус из теплопроводного материала с выходным отверстием, фланец, защитное стекло и параболоидный отражатель, ксеноновая короткодуговая лампа цоколем (анодом) закреплена в зажиме теплопроводной каретки, установленной подвижно на теплопроводном основании, закрепленном на внешней стороне корпуса, чем обеспечивается кондуктивный теплообмен лампы с окружающей средой.
Каретка прижимается к основанию упругими элементами, например, выполненными в виде цилиндрических пружин, и имеет свободу перемещения вдоль оси лампы по направляющим планкам, закрепленным на основании. Свободные концы упругих элементов опираются на кронштейн, закрепленный на основании.
К каретке со стороны, противоположной от лампы, присоединена ось линейного шагового двигателя, который закреплен на основании с помощью опоры и обеспечивает фокусировку светового луча.
На каретке со стороны лампы установлена направляющая втулка аксиальная оси лампы и сопрягаемая с отверстием на вершине параболоидного отражателя, который имеет свободу перемещения в корпусе в направлении, перпендикулярном оси лампы, что обеспечивает при сборке совмещение оси лампы с осью отражателя и исключает необходимость дополнительной юстировки.
Зажим на каретке для крепления лампы имеет два пружинных лепестка с косыми направляющими, на которые устанавливаются два прижима со стягивающим винтом, доступ к головке которого обеспечен при открытом выходном отверстии корпуса.
На внешней стороне корпуса выполнены теплоотводящие ребра, а контактные поверхности корпуса, основания и каретки покрыты теплопроводной смазкой.
Параболоидный отражатель изготовлен из теплопроводного материала, например, никель-кобальтового сплава.
Устройство светового прибора изображено на чертежах.
Фиг. 1 Световой прибор. Общий вид с частичным разрезом.
Фиг. 2 Элементы крепления и управления положением лампы относительно фокуса отражателя.
Фиг. 3 Зажим для цоколя лампы.
Показанный на фиг. 1 световой прибор содержит корпус 1, выходное отверстие которого закрывает защитное стекло 2 с элементами герметизации 4 и закрепленное фланцем 3. Внутри корпуса 1 размещен параболоидный отражатель 5 с отверстием в вершине, на оптической оси которого установлена ксеноновая короткодуговая лампа 6, закрепленная цоколем (анодом) в зажиме каретки 7.
На каретке 7 установлена направляющая втулка 8, аксиальная оси лампы и подвижно сопрягаемая с отверстием в отражателе 5.
На фиг. 2 показано основание 9, на котором установлены две направляющие планки 10, кронштейн 11 и опора 16. На основание 9 между двумя планками 10 подвижно устанавливается каретка 7, которая прижимается к основанию 9 двумя упругими элементами 12, свободные концы которых опираются на кронштейн 11. На опоре 16 устанавливается линейный шаговый двигатель 17, ось которого зафиксирована в гнезде каретки 7 шайбой 13, втулкой 18 и стопорным винтом 15.
Зажигание и питание лампы осуществляется через разъем 14.
На фиг. 3 показан зажим для цоколя лампы. Каретка 7 имеет два пружинных лепестка 19 с косыми направляющими, на которые надеты прижимы 20 со стягивающим винтом 21.
Функционирование модели осуществляется следующим образом.
Отвод тепла от анода лампы 6 в окружающую среду обеспечивается за счет кондуктивного теплообмена между кареткой 7, основанием 9 и корпусом 1.
Охлаждение катода, колбы лампы 6, обеспечивается конвективным теплообменом между лампой 6, отражателем 5 и корпусом 1.
Фокусировка обеспечиваются перемещением лампы 6 (ее тела свечения) вдоль оптической оси отражателя 5 относительно его фокуса. Перемещение лампы 6 осуществляется линейным шаговым двигателем 17. Упрощение процесса сборки светового прибора, а также процесса замены лампы 6, отработавшей ресурс, обеспечивается конструкцией зажима для цоколя лампы 6. При снятых: фланце 3, защитном стекле 2 и отражателе 5, освобождение или фиксация цоколя лампы 6 обеспечиваются вращением стягивающего винта 21. Направляющая втулка 8 при установке отражателя 5 обеспечивает аксиальность оптической оси отражателя 5 и оси лампы 6.
Предлагаемый световой прибор применен и испытан в портативном носимом прожекторе «Электрон-ПН1» с положительным результатом.
Температура цоколя лампы не превышает 80°С при максимально допускаемой изготовителями ламп температуре 230°С.
Литература:
5
1. SU 1719767 А1, МПК F21V 29/00. Световой прибор / А.Г. Раквиашвили, Б.Г. Капанадзе, Г.Л. Гугулашвили, Э.А. Мухигулашвили. №4825615; заявл. 14.05.1990; опубл. 15.03.1992, Бюл. №10.
5
2. US 5072347, Int. Cl. F21L 7/00. Search light (Прожектор) / Robert L. Brunson. №351149, appl. 12.05.1989; date of patent 10.12.1991.