Beschreibung

Reflektorlampe

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Reflektorlampe, insbesondere für Projektoren zur Daten- oder Videoprojektion, mit einem Brenner, der zumindest abschnittsweise von einem Re- flektor umgeben ist, der über einen Reflektorhals mit einem Sockel verbunden ist, wobei zwischen Brenner und Reflektorhals zumindest eine Lüftungsöffnung vorgesehen ist .

Stand der Technik

Die erfindungsgemäße Reflektorlampe kann prinzipiell bei einer Vielzahl unterschiedlicher optischer Anwendungen als Lichtquelle Verwendung finden. Das Hauptanwendungsge ^¬ biet der Reflektorlampe dürfte jedoch in der Projektions ^¬ und Medizintechnik, beispielsweise in Projektoren oder Endoskopen liegen.

Bei Projektionssystemen werden als Lichtquelle überwie ^¬ gend Hochdruckentladungslampen eingesetzt, wie sie bei ^¬ spielsweise unter www.osram.de unter Video- und Projekti ^¬ onslampen (P-VIP-Lampen) beschrieben sind. Diese herkömmlichen Reflektorlampen haben einen Brenner, der in einen Reflektor aus Pressglas eingesetzt und abschnittsweise von dem Reflektor umgeben ist. Der Reflektor ist über einen Reflektorhals mit einem Sockel verbunden, wobei zwi ^¬ schen Brenner und Reflektorhals eine Lüftungsöffnung vorgesehen ist. Die Kühlung der Reflektorlampe erfolgt durch einen mittels eines Ventilators (Lüfters) erzeugten Kühl ^¬ luftstrom, der senkrecht zu der Lampenlängsachse in die

Lichtaustrittsseite des Lampenreflektors gerichtet ist und den Reflektor im Wesentlichen durch die Lüftungsöffnung verlässt. Um die erforderlichen Temperaturen des Brenners einzustellen, ist typischerweise ein Luftstrom mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 1 m/s nötig.

Nachteilig bei derartigen Reflektorlampen ist, dass die Kühlung bei im Wesentlichen senkrecht zur Lampenlängsachse auf den Brenner gerichteter Kühlluftströmung vielfach den hohen Anforderungen an die Kühlwirkung nicht genügt, so dass es zu einer verringerten Lebensdauer der Reflektorlampe im Projektor kommt.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reflektor ^¬ lampe zu schaffen, bei der gegenüber herkömmlichen Lösungen eine effizientere Kühlung ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Reflektorlampe, ins ^¬ besondere für Projektoren zur Daten- oder Videoprojektion, mit einem Brenner, der zumindest abschnittsweise von einem Reflektor umgeben ist, der über einen Reflektorhals mit einem Sockel derart verbunden ist, dass zwischen Brenner und Reflektorhals zumindest eine Lüftungsöffnung vorgesehen ist, wobei ein Kühlluftstrom sockelseitig durch die Lüftungsöffnung geführt ist, der zumindest ab ^¬ schnittsweise entlang des Brenners verläuft. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den ab- hängigen Ansprüchen beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird der Kühlluftstrom von der Sockelseite her in den Reflektor gerichtet und/oder durch Absaugen von der Sockelseite her erzeugt

und verläuft entlang des Brenners. Die daraus resultie ^¬ rende Kühlung ist effizient und erlaubt eine sehr gute, großflächige Brennerkühlung, so dass die maximale Effi ^¬ zienz und Lebensdauer der Reflektorlampe gewährleistet ist. Bereits mit sehr kleinen Ventilatoren lassen sich Luftströme mit einer Strömungsgeschwindigkeit von bis zu 3 m/s erreichen, während für die Brennerkühlung typischerweise eine Strömungsgeschwindigkeit von 1 m/s be ^¬ reits ausreichend ist. Dadurch kann die Geräuschentwick- lung der Kühlung verringert oder ein Brenner mit höherer Leistungsdichte eingesetzt werden. Eine Kombination aus Einblasen und Absaugen von Kühlluft in den bzw. aus dem Reflektor ist ebenfalls möglich.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Kühlluftströmung mittels zumindest eines sich an den So ^¬ ckel anschließenden Ventilators, insbesondere eines Axi ^¬ alventilators erzeugt ist.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, hat die Reflektorlampe einen Außenkolben, der den Brenner zumindest abschnittsweise umgibt, wobei der Kühlluftstrom zumindest abschnittsweise zwischen Brenner und Außenkolben geführt ist.

Die Formgebung des Außenkolbens und/oder dessen Positio ^¬ nierung bezüglich des Brenners ist vorzugsweise entspre- chend der gewünschten Kühlluftführung optimiert.

Bei einer fertigungstechnisch einfachen Ausführungsform der Erfindung weist der Außenkolben einen im Wesentlichen rotationssymmetrischen Querschnitt auf.

Auf der dem Reflektor zugewandten Seite ist der Kühlluftstrom natürlicherweise stärker, so dass der Brenner dort stärker gekühlt wird. Um eine gleichmäßige Kühlwirkung zu erreichen, ist der Querschnitt der Lüftungsöffnung zwi- sehen Brenner und Außenkolben aus diesem Grund entlang der Brennerlängsachse vorzugsweise vom Sockel zum sockel ^¬ fernen Ende hin verringert, so dass entsprechend die Strömungsgeschwindigkeit vom Sockel zum sockelfernen Ende des Brenners zunimmt und den natürlichen Temperaturgra- dienten reduziert. Dies kann beispielsweise durch ein Verschieben des an die Kontur des Brenners angepassten und beabstandet zu diesem angeordneten Außenkolben entlang der Brennerachse erreicht werden.

Um die Unterseite des Brenners nicht zu überkühlen, ist der Kühlluftstrom in diesem Bereich vorzugsweise reduziert. Dies kann durch einen Strömungswiderstand im Re ^¬ flektor, beispielsweise durch abschnittsweisen Verschluss des unteren Halbraumes zwischen Brennerschaft und Reflek ^¬ tor, eine außeraxiale Position des Außenkolbens bezüglich des Brenners mit einem großen Strömungsquerschnitt auf der Oberseite und einem kleinen Strömungsquerschnitt auf der Unterseite, oder einen nicht rotationssymmetrischen Außenkolben erreicht werden. Weiterhin kann der Strömungswiderstand als pendelartig um die Lampenlängsachse schwenkbarer Strömungskörper, beispielsweise aus Blech oder Keramik ausgebildet sein, der sich aufgrund der Schwerkraft unabhängig von der Einbaulage der Lampe nach unten ausrichtet, so dass auf der Unterseite ein verrin ^¬ gerter Strömungsquerschnitt erreicht wird. Die Luftbewe- gung und entsprechend die Wärmeabführung ist dann an der thermisch stärker belasteten Brenneroberseite größer.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Bren ^¬ ner ohne Außenkolben in dem Reflektor angeordnet. Ein ü- berkühlen der Brennerunterseite kann bei dieser Variante beispielsweise durch einen Strömungskörper auf der Unter- seite des Brenners verhindert werden, der die Lüftungs ^¬ öffnung zwischen Brenner und Reflektorhals abschnittswei ^¬ se verschließt. Beispielsweise findet ein Pfropfen Ver ^¬ wendung, der die Lüftungsöffnung halbseitig verschließt.

Der Brenner wird vorzugsweise als Hochdruckentladungslam- pe, insbesondere als Quecksilber-Hochdruckentladungslampe ausgeführt .

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Reflek- torlampe und

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie C-C in Figur 1.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Reflektorlampe 1 mit einem Brenner 2, der abschnittsweise von einem im Wesentlichen ellipsoidförmi- gen Reflektor 4 aus Pressglas umgeben ist. Der Reflektor 4 ist an einer Innenfläche 6 (siehe Figur 2) mit einer reflektierenden Beschichtung versehen und über einen etwa zylinderförmigen Reflektorhals 8 in einen Aufnahmeab- schnitt 10 eines Sockels 12 eingesetzt. Der Sockel 12 hat

einen im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper 14, der lampenseitig mit zwei diametral angeordneten, etwa V- förmigen Ausnehmungen 16 versehen ist. Der Brenner 2 ist gegenüber der Einbauposition des Reflektors 4 axial ver- setzt in dem Sockel 12 befestigt, so dass eine Lüftungs ^¬ öffnung 18 zwischen Brenner 2 und Reflektorhals 8 ent ^¬ steht, durch die mittels eines nicht dargestellten Venti ^¬ lators, beispielsweise eines sich an den Sockel 12 an ^¬ schließenden Axialventilators, ein Kühlluftstrom in die Reflektorlampe 1 geführt ist. Erfindungsgemäß wird der Kühlluftstrom sockelseitig durch die Lüftungsöffnung 18 geführt und verläuft entlang des Brenners 2. Dies wird im Folgenden anhand Figur 2 näher erläutert, die einen Längsschnitt entlang der Linie C-C in Figur 1 zeigt.

Gemäß Figur 2 wird der Kühlluftstrom bei dem dargestell ^¬ ten Ausführungsbeispiel - wie durch Pfeile angedeutet - von der Sockelseite her in den Reflektor 4 gerichtet und verläuft entlang des Brenners 2. Die daraus resultierende Kühlung ist effizient und erlaubt eine sehr gute Brenner- kühlung, so dass die maximale Effizienz und Lebensdauer der Reflektorlampe 1 gewährleistet ist. Bereits mit sehr kleinen Ventilatoren lassen sich Luftströme mit einer Strömungsgeschwindigkeit von bis zu 3 m/s darstellen, während für die Kolbenkühlung typischerweise eine Strö- mungsgeschwindigkeit von 1 m/s bereist ausreichend ist. Dadurch kann beispielsweise die Geräuschentwicklung der Kühlung verringert oder ein Brenner 2 mit höherer Leistungsdichte eingesetzt werden.

Gemäß einer nicht dargestellten Variante der Erfindung wird die Kühlluftströmung durch sockelseitiges Absaugen oder eine Kombination aus Einblasen und Absaugen erzeugt.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel findet als Brenner 2 eine Hochdruckentladungslampe in Kurzbogentechnik Ver ^¬ wendung. Diese besitzt ein Entladungsgefäß 20 aus Quarz ^¬ glas mit einem Innenraum 22 und zwei diametral angeordne- ten, abgedichteten Brennerschäften 24, 26, die jeweils eine Stromzuführung 28, 30 aufweisen. In den Innenraum 22 ragen zwei diametral angeordnete, nicht dargestellte E- lektroden, die über eine Molybdänfolieneinschmelzung oder direkt jeweils mit einer der Stromzuführungen 28, 30 ver- bunden sind und zwischen denen sich während des Lampenbe ^¬ triebs eine Gasentladung ausbildet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Reflektorlampe 1 mit einem rotationssymmetrischen Außenkolben 32 versehen, der den Brenner 2 abschnittswei- se umgibt, wobei der Kühlluftstrom abschnittsweise zwi ^¬ schen Brenner 2 und Außenkolben 32 geführt ist. Der Außenkolben 32 schließt sich an den Reflektor 4 an und besteht aus optisch inaktivem Quarzglas, das der entspre ^¬ chenden Temperaturbelastung standhält. Die Befestigung des Außenkolbens 32 erfolgt am vom Sockel 12 abgewandten Brennerschaft 24 durch Anschmelzen an zwei Punkten (nicht dargestellt) , so dass ein Ausströmungsquerschnitt frei bleibt. Die Formgebung des Außenkolbens 32 und dessen a- xiale Position bezüglich des Brenners 2 ist entsprechend der gewünschten Kühlluftführung optimiert. Da der Kühlluftstrom auf der dem Ventilator zugewandten sockelnahen Seite natürlicherweise stärker ist, wird der Querschnitt der Lüftungsöffnung 18 zwischen Brenner 2 und Außenkolben 32 entlang der Brennerlängsachse von der Brennermitte zum sockelfernen Brennerschaft 24 hin verringert, so dass entsprechend die Strömungsgeschwindigkeit zunimmt und den

natürlichen Temperaturgradienten reduziert. Hierzu ist der Außenkolben 32 entlang der Brennerachse in Richtung des Sockels 12 axial verschoben. Dadurch wird eine im We ^¬ sentlichen gleichmäßige Kühlwirkung mit relativ geringem Temperaturgradienten erreicht.

Um die Unterseite des Brenners 2 nicht zu überkühlen, ist der Kühlluftstrom bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel an der Unterseite reduziert. Dies kann durch einen Strömungswiderstand im Reflektorhals 8, bei- spielsweise durch abschnittsweisen Verschluss des unteren Halbraumes zwischen Brennerschaft 26 und Reflektorhals 8, eine außeraxiale Position des Außenkolbens 32 bezüglich des Brenners 2 mit einem großen Strömungsquerschnitt auf der Oberseite und einem kleinen Strömungsquerschnitt auf der Unterseite, oder einem nicht rotationssymmetrischen Außenkolben 32 gewährleistet werden.

Die erfindungsgemäße Reflektorlampe 1 ist nicht auf die beschriebene Ausführung mit Außenkolben 32 beschränkt, vielmehr kann der Brenner 2 ohne Außenkolben 32 in dem Reflektor 4 angeordnet sein. Ein überkühlen der Brennerunterseite kann bei dieser Variante beispielsweise durch einen Strömungskörper auf der Unterseite des Brennerschafts 26 verhindert werden, der die Lüftungsöffnung 18 zwischen Brenner 2 und Reflektorhals 8 abschnittsweise verschließt.

Offenbart ist eine Reflektorlampe 1, insbesondere für Projektoren zur Daten- oder Videoprojektion, mit einem Brenner 2, der zumindest abschnittsweise von einem Re ^¬ flektor 4 umgeben ist, der über einen Reflektorhals 8 mit einem Sockel 12 verbunden ist, wobei zwischen Brenner 2

und Reflektorhals 8 zumindest eine Lüftungsöffnung Ii vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist ein Kühlluftstrom so- ckelseitig durch die Lüftungsöffnung 18 geführt, der zu ^¬ mindest abschnittsweise entlang des Brenners 2 verläuft.