JPH0458453A - ランプ冷却システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 圭光里ｐ宜景 ゛キセノンハーナーパは実際には燃焼器具ではなくラン
プである。これらランプは非常に高い温度において大き
な放射強度をもって作動し、そのため単に高強度ランプ
であるけれども燃焼プロセスを含んでいるように見える
。これらキセノンランプは種々の装置において、特に織
物、プラスチックおよび塗料フィルムのような材料を屋
外または高温度と紫外線が存在する他の条件下でのそれ
らの使用寿命を決定するための促進老化試験のための装
置において高強度放射および熱の源として使用される。

そのような試験装置の実例は、イリノイ州シカゴのアト
ラス、エレクトリック、デバイシス、カンパニーから提
供されている商業材料試験システムである。

そのような高強度キセノン”バーナー”′ランプは多量
のエネルギーを放出し、２そのためそれらは−ｇに作動
中石英法の溶融およびランプの他の部品の破壊を避ける
ため水冷システムを備えている。

先行技術においては、キセノンランプを運ッて水を循環
するための閉鎖ループ導管が設けられ、循環する水は水
貯槽を通過し、そこには貯槽内の循環水と、貯槽中のコ
イルチューブを通過する冷たい循環する水道水の間で水
／水熱交換を提供するように水道水熱交換コイルが設け
られる。この手段により、キセノンランプからの熱は最
初循環水へ移動され、そして次にキセノンランプからの
他の熱負荷を吸収するため水を再循環する前に、コイル
チューブ中を流れる水道水との熱交換により水から除去
されることができる。

加えて、水から溶質がキセノンランプの水接触表面へ沈
着するのを避けるため、水循環路中に脱イオンユニット
も設けられる。そのような沈着はキセノンランプの放射
放出特性を滅し、そしてその作動熱を増加するので望ま
しくない。

そのような先行技術冷却システムは、それは勿論外部の
水源に依存するという欠点を持っている。

キセノンランプは典型的には２８００ないし８４００ワ
ツトの出力を持つことができ、そのため比較的多量の冷
却水道水がシステムを通過しなければならない。そのた
めそのようなシステムは、水が不足し、または水圧が低
い、または水温が効果的な熱交換のために十分に低くな
い地域において使用するには望ましくない。また水供給
の故障の際には、装置は作動することができないか、ま
たは水流が止まったことを認識する前に損傷されること
があり得る。

他の問題として、冷却水道水と循環熱交換水の間の熱交
換障壁の漏洩は熱交換水へ汚染を提供し得る。そのよう
な発見できない連続的な水硬度の循環水システムへの添
加は脱イオンユニット全体に広がり、キセノン球に溶質
の沈着を発生させる。

これはユニットの運転の停止と費用のかかる修理を強制
し得る。

本発明により、冷却水源に依存しないランプ冷却システ
ムが提供される。このため、本発明のシステムは一層融
通性であり、容易な水源がない多数の場所においても使
用することができる。また、このユニットは、冷却水源
へ接続する必要なしに種々の場所の間を移動のためポー
タプルである。

同様に、冷却水によって再循環する水システムへ侵入し
得るミネラル沈着の問題をなくすことができ、そして好
ましい具体例においては排水ラインを必要としない。本
発明のユニ・ノドは、好ましい具体例においてはたった
一つのユーティリティーすなわち電気に依存でき、その
ため水供給の故障または不存在がその使用を制限しない
。

加えて、本発明のランプ冷却システムは、所望により、
典型的な水冷システムよりも一層有用な熱源として役立
つことができる。冷気候においては、このユニットはキ
セノン球冷却システムとしてばかりでなく、同し区域の
室加熱システムとして、またはキャノン球から遠隔の区
域において加熱コストをまかなうシステムとしても役立
ち得る。

木主里■説所 本発明により、冷流体入口と加熱流体出口を含んでいる
、それを通る冷却液の流れのための通路を有する液冷ラ
ンプよりなるランプ冷却システムが提供される。流れ回
路導管が出口と入口の間を延びる。流れ回路中を流れる
液体を空気との熱交換によって冷却するための液体／空
気熱交換手段が流れ回路内に配置される。また液体ポン
プ手段が流れ回路導管のために設けられる。

流れ回路導管はまた、好ましくは流れ回路導管の一部と
して液体貯槽を含んでいる。もし望むならば、流体／空
気熱交換手段に加え、流れ回路導管中の液体へ液体／液
体熱交換冷却を提供するため、流水熱交換手段を貯槽中
に配置することができる。このため、本発明の装置は豊
富な水供給が存在する時液体／液体熱交換の利益を得る
ための融通性があるが、しかしそれは液体／空気熱交換
手段のみを使用し、水源と独立して作動することもでき
る。

液冷ランプは約２８００ワツトまたはそれ以上の高出力
を持つキセノンタイプの″バーナー″ランプでよい。ま
た、流れ回路導管内にその中を流れる液体を脱イオンし
、放射出力の減少をもたらすキセノンランプに水硬度ま
たは他の不純物の沈着を防止するための脱イオンシステ
ムを配置することができる。

好ましくは、液体／空気熱交換手段は、それを通る液体
からの熱を空気へ交換するのを容易にするため、熱交換
手段によって提供される空気流を横断して延びるステン
レス鋼液体流路を備えることができる。そのような熱交
換の効率を改善するため、ステンレス鋼液体流路は液体
流から則れて空気流と接触している放熱フィンへ接続す
ることができる。フィンは典型的には、冷却液体を運ぶ
ステンレス鋼チューブの外側に支持される。フィンは好
ましくはステンレス綱より大きい熱伝導率を持っている
金属、例えば銅またはその合金でつくられる。この態様
につくられた液体／空気熱交換ユニットは、例えばマサ
チューセッツ州つォハーンのライトロン、インコーボレ
イテソトから商業的に入手可能である。

このようＣ二、厳しい節水法律が施行されている時、ま
たは冷却水の良いソースが利用できない未開発地域にお
ける作動を許容するように、冷却水の流れとは独立に作
動できるランプ冷却システムが提供される。前に述べた
ように、冷気候においては、この冷却システムは建物等
のための補助ヒーターとしても役立つことができ、暖気
候においては、このユニットはその熱を外気へ放出する
ように速やかにかつ容易に改変することができる。

もし望むならば、装置の一層有利な使用のため、両方の
熱交換ユニットを同時に運転してキセノンランプからの
熱の超高能力除去のため、または冷たい冷却水が容易に
かつ安価に得られる時、補助水／水熱交換ユニットを設
けることができる。

２皿■に皿 図面において、第１図は、本発明のランプ冷却システム
の概略図である。

第２図は、液体／空気熱交換が行われる位置における蛇
行水輸送導管を示し、そして該導管が放熱フィンをどの
ように支持するがを示す、液体／空気熱交換手段の内部
の詳細部分図である。

第３図は、第２図の線３−３に沿った拡大断面図である
。

丑１」唇■シ久芝所 図面を参照すると、冷流体人口１２と、慣用のステンレ
ス鋼チューブまたは後で記載する他の部品でつくること
ができる流れ回路導管１６を通って冷却液体を通用する
ための加熱された流体出口１４を有するキセノンバーナ
ーランプ１ｏが図示されている。

キセノンバーナーランプは市販されており、そして既知
デザインのものである。それらは紫外線を含む高強度の
光を放出するように作動し、そして前記のように作動中
の損傷を避けるため一般に連続的液冷を必要とする。

第１図に示すように、加熱された冷却液は牛セノンバー
ナー１０からの熱を液体／空気熱交換部材２０へ延びる
導管１８を通って運ぶ。熱交換部材２Ｑは導管１８の蛇
行部分２４の上に空気流を提供し、導管２４中を流れる
熱水または他の液体とファン２２によって提供される空
気流との間の熱交換のだめの一つまたはそれ以上のファ
ン２２を備える。熱交換効率を高めるため、熱交換器２
０内のチューブ２４の外側は一つまたはそれ以上の銅フ
ィン２６（特に対向する対が示されている）を備える。

これは液体／空気熱交換器２０の蛇管２４の熱交換能力
を改善する。蛇管２４にはステンレス鋼チューブを使用
するのが一般に好ましく、これは銅のような高伝導度の
金属はキセノンバーナーランプ１０中に沈着を防止する
ために除去しなければならない銅イオンを液体中へ放出
し易いからである。このためステンレス鋼チューブ２４
が銅フィン２６を支持する。

熱交換器２０を通過し終わった液体は次に導管セクショ
ン２８を通過し、液体貯槽３０中へこぼれる。任意の第
２の熱交換コイル３２は液体貯槽３０に配置されている
のが見られる。このユニントは本発明の冷却システムの
作動に対して必要でないが、しかしある状況においては
望ましい。冷却コイル３２は慣例のように加圧冷却水源
との接続のだめの端部アタッチメントを備え、そのため
追加の水／水熱交換が循環する液体とコイル導管３２内
の水との間で貯槽内で行われる。導管３２の端部３３は
加圧水と連通し、端部３２は典型的５二：よトレーンと
連通ずる。代わりに、冷却コイル３２は存在しなくても
よい。

貯槽３０内の水の温度をモニターするため、サーモスタ
ット３６を配置することができる。サーモスタット３６
は電気ライン３８によって液体／空気熱交換器２０のた
めの制御ユニット４０へ接続される。このように熱交換
器２０は貯槽３０中の液体の温度に応答する態様で循環
している液体を冷却するように作動するであろう。もし
望むならば、同じサーモスタット３６または他のものを
第２の熱交換コイル３２を通過する冷却水の流れの自動
制御のために利用することができる。

貯槽３０は、第２の熱交換コイル３２が存在しようとし
まいと、ハ、ファーとして役立ち、そして循環プロセス
の間のそのような水の少量のロスの場合に冷却水の供給
を提供するため一般に望ましい。

貯槽３０から、水は導管セクション４２を通り、ポンプ
４４を通り、慣用の商業的に利用し得るデザインでよい
脱イオンユニット４６へ引かれる。

そこから脱イオン水は流れ回路導管１６の導管セクショ
ン４８を通ってキセノンランプ１０の流れ入口１２中へ
通過し、熱を吸収し、そして次に流れ出口１４を通って
導管セクション１８中へ引き続き循環および冷却のため
押出される。

このように、外部水源に顧ることなく効率的に作動する
ことができ、そしてもし望むならば冷却水で作動するこ
とができる融通性のあるランプ冷却システムが提供され
る。この冷却システムは冷気候において液体／空気熱交
換器２０によって空気への熱出力によって室内等の加熱
源を提供するために使用することができる。しかしなが
ら、暖気候においては、熱交換器２０は、熱放出のため
導管セクション５０．５２の簡単かつ容易な延長により
屋外へ設置することができる。もし望むならば、熱交換
器２０による加熱は、熱交換器２０を他の室内または他
の建物に設置することを許容するように導管セクション
５０．５２を延長することができるので、キセノンラン
プの位置から比較的遠隔な位置において実施することが
できる。

上記は例証目的のみのために提供され、特許請求の範囲
に規定した本発明の範囲を制限すること４゜ を意図するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のランプ冷却システムの概略図、第２図
は液体／空気熱交換手段の内部の詳細部分図、第３図は
第２図の線３−３に沿った拡大断面図である。 １０はランプ、１２は液体入口、１４は液体出口、１６
は液体回路導管、２０は液体／空気熱交換器、３０は液
体貯槽、４４はポンプ、４６は脱イオンユニットである
。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷流体入口と加熱された流体出口を含む、それを
   通って冷却液の流れのための通路手段を有する液冷ラン
   プと、 前記出口および入口の間を延びる流れ回路導管と、 前記流れ回路導管内に配置され、その中を流れる液体を
   空気との熱交換によって冷却するための液体／空気熱交
   換手段と、 前記流れ回路導管を通って冷却液を循環するため前記流
   れ回路導管のための液体ポンプ手段を備えていることを
   特徴とするランプ冷却システム。
2. （２）前記流れ回路導管の一部として液体貯槽と、そし
   て前記流れ回路導管中を循環している液体へ液体／液体
   熱交換冷却を提供するための前記貯槽内の流水熱交換手
   段を含んでいる第１項のランプ冷却システム。
3. （３）前記液冷ランプはキセノンタイプのバーナーラン
   プである第１項または第２項のランプ冷却システム。
4. （４）前記液体／空気熱交換手段は、空気流と接触しそ
   して液流から離された放熱フィンへ接続されたステンレ
   ス鋼流体流路手段を備え、前記放熱フィンはステンレス
   鋼より大きい熱伝導率を有する金属で作られている第１
   項ないし第３項のいずれかのランプ冷却システム。
5. （５）前記流れ回路導管中にその中を流れる液体を脱イ
   オンするための脱イオン手段が配置されている第１項な
   いし第４項のいずれかのランプ冷却システム。
6. （６）前記流れ回路導管の一部として、流水熱交換手段
   を持たない液体貯槽を含んでいる第１項、第３項、第４
   項または第５項のランプ冷却システム。