CN111812926B - 激光荧光光源及散热器设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光荧光光源及散热器设计方法，涉及激光荧光光源技术领域，本发明提供的散热器，包括散热片，散热片设有多个通孔，且多个通孔间隔设置。激光荧光光源包括：波长转换组件和散热器，散热器围设波长转换组件的电动机。本发明提供的激光荧光光源及散热器设计方法，可以提高对噪音的吸收性能，且可提高激光荧光光源的散热效率。

Description

激光荧光光源及散热器设计方法

技术领域

本发明涉及激光荧光光源技术领域，尤其是涉及一种激光荧光光源及散热器设计方法。

背景技术

随着激光荧光投影机的功率越来越大，对投影机亮度、色彩的要求越来越高，为了保证波长转换材料的转换效率，需要确保波长转换装置散热顺畅。为了提高波长转换装置的散热性能，波长转换装置的基板尺寸较大，在马达负载一定情况下，随着基板尺寸(负载)的加大，波长转换装置的噪音问题尤其突出。虽然采用厚度较大的隔音材料能够隔绝噪音，但由此将降低光源的散热性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光荧光光源及散热器设计方法，可以兼顾提高散热和吸音性能。

第一方面，本发明提供的散热器，包括散热片，所述散热片设有多个通孔，且多个所述通孔间隔设置。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述散热片的穿孔率小于10％。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述通孔的直径小于5mm。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述散热片设有多个，多个所述散热片平行设置，且任意相邻的两个所述散热片之间具有空气层；

任意相邻的两个所述空气层通过所述通孔流体连通。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述散热器还包括导热管，所述导热管穿过多个所述散热片。

第二方面，本发明提供的激光荧光光源，包括：波长转换组件和第一方面提供的散热器，所述散热器围设所述波长转换组件的电动机。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述激光荧光光源还包括吸音器件，所述吸音器件包括基体，且所述基体设有多个凹凸部；

多个所述凹凸部间隔设置，且朝向所述波长转换组件。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述凹凸部包括具有尖部的凸起。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述凸起内部镂空。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述凹凸部包括圆锥体、凸台或者尖劈结构。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，所述基体包括光源机壳，所述凹凸部设于所述光源机壳的内侧壁。

结合第二方面的第五种可能的实施方式，本发明提供了第二方面的第六种可能的实施方式，其中，所述光源机壳的侧壁内部镂空。

第三方面，本发明提供的散热器设计方法，包括：以振动频率360Hz～720Hz的噪音作为消音目标，或者，以电动机转动频率的2～6倍频的噪音作为消音目标；

采用如下公式计算获得散热片的穿孔率和通孔的孔径，

其中，f₀为声音频率，单位Hz；c为声速，单位m/s；P为穿孔率，即散热片(210)上通孔(212)面积与散热片(210)的总面积的比值；D为散热片(210)与刚性壁之间空气膜的厚度，即空气层(211)的厚度，单位m；t为散热片(210)的厚度，单位m；d为通孔(212)的孔径，单位m。

本发明实施例带来了以下有益效果：采用散热片设有多个通孔，且多个通孔间隔设置，通过通孔不仅增大了散热片的散热面积，而且声波可在通孔内被多次反射，可以兼顾具备散热和吸音性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的激光荧光光源的吸音器件的示意图一；

图2为本发明实施例提供的激光荧光光源的吸音器件的示意图二；

图3为本发明实施例提供的激光荧光光源的示意图；

图4为本发明实施例提供的激光荧光光源的吸音器件的剖视图；

图5为本发明实施例提供的散热器的示意图。

图标：100－基体；110－凹凸部；200－散热器；210－散热片；211－空气层；212－通孔；220－导热管；300－波长转换组件；310－电动机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图5所示，散热器包括散热片210，散热片210设有多个通孔212，且多个通孔212间隔设置。其中，通过通孔212可增大散热片210的散热面积，且声波可在多个通孔212内被反射，进而散热器能够兼具散热和吸音性能。

进一步的，散热片210的穿孔率小于10％。

其中，散热片210的穿孔率可配置为1％、3％或5％，穿孔率为多个通孔面积与散热片210面积的比值。多个通孔212可采用正方向排列、三角形排列或沿平行狭缝排列，穿孔率的计算方式可根据多个通孔212的排列形式进行设计，在此不做赘述。

进一步的，通孔212的直径小于5mm。

其中，通孔212的直径优选小于1mm，通孔212的直径可配置为0.5mm～1mm，通过多个通孔212可以增加风扇引导气流快速流经散热片210，从而提高散热效率，增强激光荧光光源的散热能力。

需要说明的是，如图3和图4所示，波长转换组件300噪音振动频率，其主要表现为在360Hz、480Hz或600Hz等近似值，为了消除波长转换装置发出的噪音，可设定波长转换组件300的噪音振动频率为480Hz，并依据噪音振动频率确定散热片210的厚度、穿孔率和通孔212的孔径。

进一步的，散热片210设有多个，多个散热片210平行设置，且任意相邻的两个散热片210之间具有空气层211；任意相邻的两个空气层211通过通孔212流体连通。

具体的，空气填充在空气层211中，多个散热片210可吸收波长转换组件300的热量，通过多个散热片210与空气接触，从而提高散热面积，进而提高散热效率。

进一步的，散热器200还包括导热管220，导热管220穿过多个散热片210。

具体的，散热片210设有用于安装导热管220的安装孔，安装孔的孔径大于通孔212的孔径，以便安装径向尺寸较大的导热管220。导热管220插设于多个散热片210，通过导热管220将多个散热片210串器连接，相邻的两个散热片210之间的空气层211有利于提升吸声效率，尤其是吸收低频噪音，且可以起到使多个散热片210共振的作用。

实施例二

如图1、图2、图3和图5所示，本发明实施例提供的激光荧光光源，包括：波长转换组件300和实施例一提供的散热器，散热器200围设波长转换组件300的电动机310。

具体地，散热器200安装在光源机壳内，沿波长转换组件300的轴向，散热器200设置在波长转换组件300的一侧，或者，两个散热器200一一对应地位于波长转换组件300的两端。波长转换组件300的热量可通过散热器200向外部散发。

进一步的，激光荧光光源还包括吸音器件，吸音器件包括基体100，且基体100设有多个凹凸部110；多个凹凸部110间隔设置，且朝向波长转换组件300。

具体地，凹凸部110可增大基体100的表面积，进而可以提高吸声平均系数，由此能够吸收更多噪音。

一些实施例中，凹凸部110包括设置于基体100的凹坑或小孔，通过多个凹坑或小孔可使基体100形成凹凸不平的表面，进而增大反射面面积，从而提高吸声效果。

如图3和图4所示，在本发明实施例中，基体100包括光源机壳，凹凸部110设于光源机壳的内侧壁。

具体地，光源机壳朝向声源的内侧壁设有凹凸部110，从而增大了光源机壳的内侧壁面积，提高了光源机壳内空间的吸声平均系数，进而提高吸声效果。

为提高隔音性能，光源机壳的侧壁内部镂空，由此可以减少穿过光源机壳向外传递的声音。

一种实施方式中，凹凸部110包括具有尖部的凸起。多个具有尖部的凸起形成的横截面为锯齿状，凸起的尖部朝向光源机壳的内腔，尖部朝向光源机壳内的声源，由此可使声波被反射并沿趋近于平行于光源机壳内侧壁的方向传递，从而避免造成穿过基体100向外传递。

进一步的，凸起内部镂空，由此可减少穿过凸起向外传递的声音，进而提高吸音效果。

另一种实施方式中，凹凸部110包括圆锥体、凸台或者尖劈结构。圆锥体、凸台或者尖劈结构设有多个，且任意相邻的两个圆锥体、凸台或尖劈结构间隔设置，传递至凹凸部110的声波可被反射，从而隔绝噪声传递至基体100的外侧。

实施例三

如图3和图4所示，本发明实施例提供的散热器设计方法包括：以振动频率360Hz～720Hz的噪音作为消音目标，或者，以电动机310转动频率的2～6倍频的噪音作为消音目标，采用如下公式计算获得散热片210的穿孔率和通孔212的孔径。

具体的，散热器设计方法可依据公式：

其中，f₀为声音频率，单位Hz；c为声速，单位m/s；P为穿孔率，即散热片210上通孔212面积与散热片210的总面积的比值；D为散热片210与刚性壁之间空气膜的厚度，即空气层211的厚度，单位m；t为散热片210的厚度，单位m；d为通孔212的孔径，单位m。针对波长转换组件300，消音目标的噪声频率趋近于480Hz，散热片210的厚度小于1mm，通孔212的孔径为0.5mm～1mm，散热片210的穿孔率优选1％～3％，进而散热器200可兼具散热和吸音功能，尤其适用于吸收低频噪音。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种激光荧光光源，其特征在于，包括：吸音器件、波长转换组件(300)和散热器，所述散热器(200)围设所述波长转换组件(300)的电动机(310)；

所述散热器(200)包括散热片(210)，所述散热片(210)设有多个通孔(212)，且多个所述通孔(212)间隔设置；

所述吸音器件包括基体(100)，且所述基体(100)设有多个凹凸部(110)，多个所述凹凸部(110)间隔设置，且朝向所述波长转换组件(300)；

所述凹凸部(110)包括具有尖部的凸起，所述凸起的内部镂空；

所述散热片(210)的穿孔率和所述通孔(212)的孔径满足以下公式：

其中，f₀为声音频率，单位Hz；c为声速，单位m/s；P为穿孔率，即所述散热片(210)上所述通孔(212)的总面积与所述散热片(210)的总面积的比值；D为所述散热片(210)与刚性壁之间空气膜的厚度，即空气层(211)的厚度，单位m；t为所述散热片(210)的厚度，单位m；d为所述通孔(212)的孔径，单位m。

2.根据权利要求1所述的激光荧光光源，其特征在于，所述散热片(210)的穿孔率小于10％。

3.根据权利要求1所述的激光荧光光源，其特征在于，所述通孔(212)的直径小于5mm。

4.根据权利要求1所述的激光荧光光源，其特征在于，所述散热片(210)设有多个，多个所述散热片(210)平行设置，且任意相邻的两个所述散热片(210)之间具有空气层(211)；

任意相邻的两个所述空气层(211)通过所述通孔(212)流体连通。

5.根据权利要求4所述的激光荧光光源，其特征在于，所述散热器(200)还包括导热管(220)，所述导热管(220)穿过多个所述散热片(210)。

6.根据权利要求1所述的激光荧光光源，其特征在于，所述凹凸部(110)包括圆锥体、凸台或者尖劈结构。

7.根据权利要求1所述的激光荧光光源，其特征在于，所述基体(100)包括光源机壳，所述凹凸部(110)设于所述光源机壳的内侧壁。

8.根据权利要求7所述的激光荧光光源，其特征在于，所述光源机壳的侧壁内部镂空。

9.一种散热器设计方法，其特征在于，所述散热器设计方法包括：

以振动频率360Hz～720Hz的噪音作为消音目标，或者，以电动机(310)转动频率的2～6倍频的噪音作为消音目标；

采用以下公式计算获得散热片(210)的穿孔率和通孔(212)的孔径，

其中，f₀为声音频率，单位Hz；c为声速，单位m/s；P为穿孔率，即散热片(210)上通孔(212)面积与散热片(210)的总面积的比值；D为散热片(210)与刚性壁之间空气膜的厚度，即空气层(211)的厚度，单位m；t为散热片(210)的厚度，单位m；d为通孔(212)的孔径，单位m。

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