[发明专利]一种舞台灯热学系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及照明灯具技术领域，更具体地，涉及一种舞台灯热学系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，人们对使用的仪器设备要求越来越集成化、小型化。舞台灯作为演艺行业的专业灯光设备，小型化后结构紧凑，给运输和安装带来了便利，但是舞台灯的功率都比较大，产生大量的热量，且灯泡工作时有一定的温度范围要求，例如飞利浦platinum 5R的灯泡正常工作时发光球体的表面温度为770~930℃。灯泡温度过高将直接导致光源效率降低、电子元器件热蚀烧损、甚至灯泡炸裂等一系列问题；灯泡温度过冷也会造成不可逆转的损害，比如灯泡过冷发光球发白失效。

可见，集成化和小型化带来的散热问题不容小觑。现有中国专利公告号为CN202158547U公开的一种用于舞台灯光的散热结构、中国专利公告号为CN102242918A公开的灯具的散热构造，类似这种传统的舞台灯散热系统是通过安装在灯具外表面附近的风扇，将外部的冷风吸入灯体，经过反光装置的外部，强制排出灯具外部。但由于灯具小型化后灯体内部结构非常紧凑，流体阻力非常大，外部的冷却空气往往无法顺畅地均匀地对整个灯具内部进行很好地冷却，会产生没有冷却流体通过的区域，处于这些区域的器件会因为没有流体通过而造成过热失效甚至烧损。如果强制提高流体驱动力，又会带来噪音过大及灯泡温度过冷或过度不均匀而造成不可逆转的损害。比如灯泡过冷发白失效，温度过度不均衡产生巨大的内应力从而造成封装失效、玻璃体断裂等等。

作为改进，现有技术中多采用大功率、低噪音的散热风扇加强灯具内部与外部的空气对流来达到散热的目的，比如将灯具内部的热能量通过风扇抽送的方式强制排出灯体，这类设计能够非常均匀的将灯具内部的高温气体排放出去，解决了均匀性的问题。但由于小型化后风扇的安装空间变小了，热量更集中了，通过风扇的流体温度会相当高，往往会造成风扇失效、烧损。这就要寻求更加合理高效的热学系统，保证灯具工作在合理的温度范围内。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种舞台灯热学系统，散热效果好、散热效率高，延长了舞台灯的使用寿命，提高灯具的使用可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种舞台灯热学系统，包括发光单元、进风腔、鼓风腔以及出风腔，所述进风腔上设有系统进风口、风扇以及分流机构，所述分流机构将进风腔分成冷区和热区，更具体地为将灯具的内腔分成冷区和热区，所述系统进风口设于冷区，灯具外部的流体均由此进入灯具内部，风扇的一部分位于冷区、另一部分位于热区，所述冷区与鼓风腔及出风腔导通、热区与出风腔导通，鼓风腔与出风腔连通，所述发光单元设于鼓风腔与出风腔之间。

本发明舞台灯热学系统在发光单元周围设置形成进风腔、鼓风腔、出风腔，同时采用分流机构将进风腔分成明显的冷区和热区，即灯具的内部分成明显的低温区和高温区，位于冷区的风扇部分将舞台灯外部的空气引进灯具，即从系统进风口进入，此时的空气为冷风，即低温状态（约30℃），一部分冷风经鼓风腔作用加压后进入鼓风腔，再经过发光单元进入出风腔，冷风在经过发光单元时，将发光单元及其周围的热量带走，在此过程中冷风变为热风，在出风腔内的热风在位于热区的风扇部分的作用下导向出风腔的系统出风口，直接排出灯具的外部；另一部分冷风则通过风扇位于冷区的半边经过加压后直接进入出风腔，对发光单元（包括其反射杯（T_max250℃）及出风腔腔体内的其他金属构件（T_max100℃））进行强制冷却。此外，灯具内部的热空气（约65~80℃）通过风扇处于热区（即高温区）的部分经过加压后直接进入出风腔，对发光单元的反射杯及出风腔腔体的金属构件进行强制冷却，再通过系统出风口直接排出灯具外部。

需要说明的是，舞台灯的两侧均设有风扇，呈对称结构，鼓风机设于两风扇之间的中部位置，使其形成两个对称的流体通道以均匀抽取舞台灯灯具内部的高温流体，迅速有效地降低整个灯具的系统温度。

该舞台灯热学系统的内部结构特殊，通过巧妙的设计使热学系统同时具备强制进气和强制抽气的特点，有明显的冷区和热区（即低温区和高温区）以确保发光单元处于设定的温度范围内工作，确保舞台灯灯具外部冷却气体能快速进入灯具内部，同时又能均匀、强有力地把灯具内部的炽热气体迅速地排放出灯具外部，保证了灯具内部各子系统均处于合理的工作温度范围内，有效地满足了整个舞台灯灯具各子系统的不同的工作温度条件要求，解决了舞台灯灯具小型化而功率却不断增加带来的热学难题，延长了舞台灯的使用寿命，提高灯具的使用可靠性。