DE20018447U1

DE20018447U1 - Heat dissipation component for the display panel element of an optical system

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Publication number: DE20018447U1
Application number: DE20018447U
Authority: DE
Original assignee: Optoma Corp
Current assignee: Optoma Corp
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2010-10-28
Also published as: TW427511U; JP2002043780A

Description

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GbRTERMEER STEINMEISTER & PARTNER GbR

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYSPATENT ATTORNEYS - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.

Peter Urner, Dipi.'Phys. Manfred WiebuschPeter Urner, Dipi.'Phys. Manfred Wiebusch

Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)

Bernhard P. Wagner, Dipl.-Phys.Bernhard P. Wagner, Dipl.-Phys.

Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse 51Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse 51

D-81679 MÜNCHEN D-3361 7 BIELEFELDD-81679 MUNICH D-3361 7 BIELEFELD

Case: Q0722 Ur/Js/hoCase: Q0722 Ur/Js/ho

27. Oktober 200027 October 2000

OPTOMA CORPORATIONOPTOMA CORPORATION

No. 11, Li Hsin Rd., Science-Based Industrial Park,
Hsinchu, Taiwan, Rep. ChinaNo. 11, Li Hsin Rd., Science-Based Industrial Park,
Hsinchu, Taiwan, Rep. of China

Wärmeabführ-Bauteil für das Anzeigetafelelement
eines optischen SystemsHeat dissipation component for the display panel element
of an optical system

Priorität: 14. Juli 2000, Taiwan, Rep. China, Nr. 89212246Priority: 14 July 2000, Taiwan, Rep. China, No. 89212246

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft ein Wärmeabführ-Bauteil, insbesondere ein solches für ein Anzeigetafelelement eines optischen Systems .The invention relates to a heat dissipation component, in particular one for a display panel element of an optical system.

In einer Vorrichtung unter Verwendung eines optischen Systems, wie in einem Overheadprojektor, erzeugen die jeweiligen optischen Elemente aufgrund des Lichts, das von der Lichtquelle innerhalb der Vorrichtung her durchgelassen wird, Wärme. Jedoch weisen die jeweiligen optischen Elemente, wie eine LCD-Anzeigetafel, ein polarisierender Strahlteiler (nachfolgend als PBS bezeichnet), eine Polarisationslinse und einschlägige Bauteile Betriebstemperaturgrenzen auf, die dann, wenn sie überschritten werden, ihre FunktionIn a device using an optical system such as an overhead projector, the respective optical elements generate heat due to the light transmitted from the light source within the device. However, the respective optical elements such as an LCD display panel, a polarizing beam splitter (hereinafter referred to as PBS), a polarizing lens and related components have operating temperature limits which, when exceeded, will cease to function.

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Optoma Corp.; Q0722Optoma Corp.; Q0722

beeinträchtigen. So müssen die vorstehend genannten Anzeigetafelelemente eine geeignete Einrichtung zum Abführen von Wärme aufweisen. Ferner erzeugen auch elektrische Leiterplatten Wärme, so dass dann, wenn solche dicht aneinandergesetzt werden oder in der Nähe anderer Elemente angeordnet werden, ein Wärmeabführ-Bauteil erforderlich ist, um die elektrischen Leiterplatten zu kühlen.Thus, the above-mentioned display panel elements must have a suitable means for dissipating heat. Furthermore, electrical circuit boards also generate heat, so that when they are placed close to one another or in the vicinity of other elements, a heat dissipation component is required to cool the electrical circuit boards.

Das bekannte Wärmeabführ-Bauteil besteht z. B. in einem Axiallüfter, der über oder unter einem Anzeigetafelelement angeordnet ist, damit ein Luftstrom gegen dieses und zu Nahtstellen desselben zwangsweise ausgeblasen wird, um das Anzeigetafelelement zu kühlen. Jedoch weist ein derartiges bekanntes Bauteil die folgenden Nachteile auf:The known heat dissipation component consists, for example, of an axial fan which is arranged above or below a display panel element so that an air flow is forced against it and to the joints of the same in order to cool the display panel element. However, such a known component has the following disadvantages:

1. Ein ungleichmäßiger Luftstrom führt zu einem ungleichmäßigen Wärmeabführeffekt.1. Uneven airflow leads to uneven heat dissipation effect.

2. Im Luftstrom wird Turbulenz erzeugt, die mit umgebenden Hindernissen wechselwirkt und Geräusche erzeugt.2. Turbulence is created in the air flow, which interacts with surrounding obstacles and produces noise.

3. Aus großen Druckverlusten im Luftstrom ergibt sich inef-3. Large pressure losses in the air flow result in inef-

0 fektive Wärmeabfuhr, wobei die Menge der Luft, die zu den Nahtlinien des Anzeigetafelelements dringt, begrenzt ist, obwohl der Druck des Luftstroms in der Nähe des LÜfterauslasses ausreichend ist. Ferner ist der Druckverlust der Luft in den Nahtlinien relativ groß.0 effective heat dissipation, the amount of air that penetrates to the seam lines of the display panel element is limited even though the pressure of the air flow near the fan outlet is sufficient. Furthermore, the pressure loss of the air in the seam lines is relatively large.

4. Der Luftstrom kann zu Wärmeabfuhrzwecken nicht auf ein spezielles Element konzentriert werden.4. The air flow cannot be concentrated on a specific element for heat dissipation purposes.

5. Der Installationsort für den Lüfter ist beschränkt, da er lose im das optische Element umgebenden Bereich angebracht werden kann, so dass er also nicht frei im restlichen unbe-0 legten Raum der Vorrichtung installiert werden kann.5. The installation location for the fan is limited because it can be loosely mounted in the area surrounding the optical element, so it cannot be installed freely in the rest of the unoccupied space of the device.

6. Die Menge der zu den Nahtlinien dringenden Luft kann durch Einstellen der Drehzahl des Lüfters nicht genau für die gewünschte Wärmeabfuhr eingestellt werden.6. The amount of air flowing to the seam lines cannot be precisely adjusted to achieve the desired heat dissipation by adjusting the fan speed.

Ein anderes bekanntes Wärmeabführ-Bauteil verwendet einenAnother well-known heat dissipation component uses a

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Radiallüfter. Zwar kann ein Radiallüfter einen gleichmäßigen Luftstrom erzeugen, jedoch ist seine Größe relativ groß, weswegen die Installation durch den Raum der Vorrichtung beschränkt ist. Daher kann bei einer Vorrichtung, die für kleine Größe und geringes Gewicht gebaut ist, kein Radiallüfter verwendet werden.Radial fan. Although a radial fan can produce a uniform airflow, its size is relatively large, so the installation is limited by the space of the device. Therefore, a radial fan cannot be used in a device that is designed for small size and light weight.

Eine der Aufgaben der Erfindung besteht im Schaffen eines Wärmeabführ-Bauteils für ein Anzeigetafelelement eines optisehen Systems. Durch eine Öffnung in einer Leitung wird ein gleichmäßiger Luftstrom in Blattform erzeugt. Der Luftstrom strömt entlang einer Fläche eines Anzeigetafelelements, um den Wirkungsgrad bei der Wärmeabfuhr zu erhöhen, wobei gleichzeitig die Erzeugung von Geräuschen und Druckverluste im Luftstrom, die aus Turbulenzen herrühren, vermieden sind.One of the objects of the invention is to provide a heat dissipation component for a display panel element of an optical system. A uniform air flow in a sheet shape is generated through an opening in a duct. The air flow flows along a surface of a display panel element to increase the efficiency of heat dissipation, while at the same time avoiding the generation of noise and pressure losses in the air flow resulting from turbulence.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht im Schaffen eines Wärmeabführ-Bauteils für ein Anzeigetafelelement eines optischen Systems mit einem Ablenker innerhalb einer Leitung, 0 damit die Strömungsrate der durch mehrere Öffnungen in der Leitung strömenden Luft eingestellt werden kann.Another object of the invention is to provide a heat dissipation component for a display panel element of an optical system having a deflector within a duct so that the flow rate of air flowing through a plurality of openings in the duct can be adjusted.

Um diese Aufgaben zu lösen, ist ein erfindungsgemäßes Wärmeabführ-Bauteil so beschaffen, dass es die Fläche eines Anzeigetafelelements kühlt. Das erfindungsgemäße Wärmeabführ-Bauteil besteht aus einem mit einem Auslass versehenen Lüfter und einer Leitung, deren eines Ende an diesem Auslass befestigt ist. Die Leitung ist mit mindestens einer Öffnung versehen, die entsprechend der Kante eines Anzeigetafelele-0 ments ausgebildet ist.To achieve these objects, a heat dissipation component according to the invention is designed to cool the surface of a display panel element. The heat dissipation component according to the invention consists of a fan provided with an outlet and a duct, one end of which is attached to this outlet. The duct is provided with at least one opening which is formed corresponding to the edge of a display panel element.

Mittels dieser Konstruktion kann der durch die Öffnung der Leitung austretende Luftstrom entlang der Fläche des Anzeigetafelelements strömen. So ist der Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr erhöht, und Turbulenzen sind vermieden, so dass dieThis design allows the air flow exiting through the opening of the duct to flow along the surface of the display panel element. This increases the efficiency of heat dissipation and prevents turbulence, so that the

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Erzeugung von sowohl Geräuschen als auch Druckverlusten des Luftstroms vermieden ist.Generation of both noise and pressure losses of the air flow is avoided.

Ferner können innerhalb der Leitung Ablenker angebracht sein, um den Luftstrom zu verteilen und zu lenken, wodurch die Strömungsrate der durch jede Öffnung in der Leitung strömenden Luft einstellbar ist.Furthermore, deflectors may be installed within the duct to distribute and direct the air flow, thereby adjusting the flow rate of air passing through each opening in the duct.

Die oben genannten Aufgaben sowie verschiedene andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen vollständiger zu verstehen sein.The above objects and various other objects, advantages and features of the invention will be more fully understood from the following detailed description of a preferred embodiment of the invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

Fig. 1 bis 7 sind perspektivische Ansichten eines ersten bis siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.Figs. 1 to 7 are perspective views of first to seventh preferred embodiments of the invention.

Gemäß Fig. 1 verfügt ein Wärmeabführ-Bauteil gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein 0 optisches System eines Overheadprojektors über einen Lüfter 1 mit einem Auslass 11 sowie eine Leitung 2. Ein Ende der Leitung 2 ist am Auslass 11 des Lüfters angebracht, während das andere Ende derselben mit einer langen rechteckigen Öffnung 21 versehen ist, die entsprechend dem Unterrand 3 2 eines Anzeigetafelelements 3 ausgerichtet ist. Bei dieser Erscheinungsform der bevorzugten Ausführungsbeispiele kann das Anzeigetafelelement eine LCD-Tafel, ein PBS, eine Polarisationslinse oder eine Leiterplatte, aber auch andere Bauteile, sein.Referring to Fig. 1, a heat dissipating device according to the first preferred embodiment of the invention for an optical system of an overhead projector comprises a fan 1 having an outlet 11 and a duct 2. One end of the duct 2 is attached to the outlet 11 of the fan, while the other end thereof is provided with a long rectangular opening 21 which is aligned with the lower edge 32 of a display panel element 3. In this aspect of the preferred embodiments, the display panel element may be an LCD panel, a PBS, a polarizing lens or a printed circuit board, but also other components.

Mittels dieser Konstruktion läuft ein Luftstrom, nachdem der Lüfter eingeschaltet wurde, durch die Leitung 2 und erreicht ein Wärmeabfuhr benötigendes Gebiet. Dann wird durch die lange rechteckige Öffnung 21 in der Leitung ein gleichmäßiger Luftstrom in Blattform erzeugt und zum Unterrand 32 desBy means of this construction, after the fan is switched on, an air flow passes through the duct 2 and reaches an area requiring heat dissipation. Then, a uniform air flow in the form of a leaf is generated through the long rectangular opening 21 in the duct and directed to the lower edge 32 of the

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Anzeigetafelelements 3 geblasen. Daher strömt der Luftstrom gleichmäßig nach oben entlang der Fläche 31 des Anzeigetafelelements 3. So wird keine Turbulenz wegen Wechselwirkung mit umgebenden Hindernissen erzeugt, und es ist dadurch die Entstehung von sowohl Geräuschen als auch Druckverlusten im Luftstrom vermieden, so dass im Ergebnis ein hervorragender Effekt der Wärmeabfuhr für die Fläche 31 des Anzeigetafelelements 3 erzielt wird.display panel element 3. Therefore, the air flow flows evenly upwards along the surface 31 of the display panel element 3. Thus, no turbulence is generated due to interaction with surrounding obstacles, and the generation of both noise and pressure losses in the air flow is thereby avoided, so that as a result an excellent effect of heat dissipation for the surface 31 of the display panel element 3 is achieved.

Die Erfindung weist die folgenden Vorteile auf:The invention has the following advantages:

1. Es wird ein gleichmäßiger Luftstrom in Blattform erzeugt und gleichmäßig verteilt, während die Luftstromrate durch Einstellen der Drehzahl des Lüfters eingestellt werden kann, um hervorragende Wärmeabfuhr zu erzielen.1. A uniform airflow in leaf shape is generated and evenly distributed, while the airflow rate can be adjusted by adjusting the speed of the fan to achieve excellent heat dissipation.

2. Ein Luftstrom strömt gleichmäßig entlang der Fläche 31 des Anzeigetafelelements 3 nach oben, ohne irgendwelche Turbulenzen hervorzurufen, so dass die Erzeugung von Geräuschen oder Druckverlusten im Luftstrom vermieden ist.2. An air flow flows evenly upwards along the surface 31 of the display panel element 3 without causing any turbulence, so that the generation of noise or pressure losses in the air flow is avoided.

3. Das Design der Öffnung in der Leitung entspricht den An-0 Ordnungspositionen und Formen von Wärmeabfuhr benötigenden Elementen, so dass die beste Wirkung der Wärmeabfuhr erzielt werden kann, während minimale Energie verbraucht wird.3. The design of the opening in the pipe conforms to the arrangement positions and shapes of elements requiring heat dissipation, so that the best heat dissipation effect can be achieved while consuming minimal energy.

4. Luftströme können wirkungsvoll auf die Nahtlinien von Anzeigetafelelementen gelenkt werden, um diese ohne Störung durch umgebende Hindernisse zu kühlen, so dass große Druckverluste im Luftstrom durch Wechselwirkung mit umgebenden Hindernissen vermieden sind. Daher kann die Wirkung der Wärmeabfuhr verbessert werden.4. Airflow can be effectively directed to the seam lines of display panel elements to cool them without interference from surrounding obstacles, so that large pressure losses in the airflow due to interaction with surrounding obstacles are avoided. Therefore, the effect of heat dissipation can be improved.

5. Ein durch die Verwendung der Leitung konzentrierter Luftstrom kann entsprechend einem speziellen Wärmeabfuhrerfordernis eines speziellen Elements ausgerichtet werden, um die Wirkung der Wärmeabfuhr zu erhöhen.5. Airflow concentrated by using the duct can be directed according to a specific heat dissipation requirement of a specific element to increase the heat dissipation effect.

6. Die Installation des Lüfters ist einfach. Die Verwendung einer Leitung zum Lenken des Luftstroms ermöglicht es, dass der Lüfter frei installiert werden kann, so dass die ein-6. The installation of the fan is simple. The use of a duct to direct the air flow allows the fan to be installed freely, so that the

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gangs genannte Unzweckmäßigkeit betreffend die Installation des Wärmeabführ-Bauteils wegen Einschränkungen des Installationsorts des Lüfters nicht mehr existiert.The aforementioned inconvenience regarding the installation of the heat dissipation component due to restrictions on the installation location of the fan no longer exists.

7. Die Erfindung kann das Erfordernis der Wärmeabfuhr an Anzeigetafelelementen mit großer Fläche erfüllen, wobei gleichzeitig sowohl eine gleichmäßige Wirkung als auch ein hoher Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr erzielt werden.7. The invention can meet the requirement of heat dissipation of display panel elements having a large area while achieving both a uniform effect and a high efficiency of heat dissipation.

Gemäß Fig. 2 ist bei dieser Erscheinungsform bevorzugter Ausführungsbeispiele die Leitung 2 mit sechs langen rechteckigen Öffnungen 22 in U-Anordnung versehen, so dass drei Sätze paralleler Öffnungen gebildet sind. So können die Öffnungen auf mehrere Anzeigetafelelemente in U-Anordnung zielen, um Wärme abzuführen.
15As shown in Fig. 2, in this aspect of preferred embodiments, the conduit 2 is provided with six long rectangular openings 22 in a U-arrangement so that three sets of parallel openings are formed. Thus, the openings can target a plurality of display panel elements in a U-arrangement to dissipate heat.
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Gemäß Fig. 3 ist bei dieser Erscheinungsform bevorzugter Ausführungsbeispiele die Leitung 2 mit einer langen rechteckigen Öffnung 23 versehen, die über einen weiteren mittleren Abschnitt 231 verfügt. Daher ist die Strömungsrate der 0 durch den mittleren Abschnitt 231 strömenden Luft größer, um die Wärmeabfuhr im mittleren Abschnitt des Anzeigetafelelements zu erhöhen.As shown in Fig. 3, in this aspect of preferred embodiments, the duct 2 is provided with a long rectangular opening 23 having a further central portion 231. Therefore, the flow rate of air flowing through the central portion 231 is larger to increase the heat dissipation in the central portion of the display panel element.

Gemäß Fig. 4 ist bei dieser Erscheinungsform bevorzugter Ausführungsbeispiele die Leitung 2 mit einer bogenförmigen Öffnung 24 und mehreren kurzen linienförmigen Öffnungen 25, die entlang einer Bogenlinie angeordnet sind, versehen. Daher können diese Öffnungen eine Anpassung an ein Anzeigetafelelement mit bogenförmiger Oberfläche oder an eine Anzahl von Anzeigetafelelementen, die in Form einer Bogenlinie angeordnet sind, bewerkstelligen, um Wärme abzuführen.As shown in Fig. 4, in this aspect of preferred embodiments, the duct 2 is provided with an arcuate opening 24 and a plurality of short line-shaped openings 25 arranged along an arcuate line. Therefore, these openings can accommodate a display panel element having an arcuate surface or a number of display panel elements arranged in the form of an arcuate line to dissipate heat.

Gemäß Fig. 5 ist bei dieser Erscheinungsform bevorzugter Ausführungsbeispiele die Leitung 2 mit drei langen rechteckigen Öffnungen 2 6 mit U-Anordnung versehen. Bei dieserAccording to Fig. 5, in this form of preferred embodiments, the line 2 is provided with three long rectangular openings 2 6 with a U-arrangement. In this

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Erscheinungsform bevorzugter Ausführungsbeispiele ist jeweils ein Lüfter 1 an den beiden Enden der Leitung 2 angebracht, um eine größere Luftströmungsrate zu erzielen.In preferred embodiments, a fan 1 is attached to each end of the duct 2 to achieve a greater air flow rate.

Gemäß Fig. 6 ist bei dieser Erscheinungsform bevorzugter Ausführungsbeispiele die Leitung 2 mit drei langen rechteckigen Öffnungen 27 in U-Anordnung versehen, wobei sie mit einem Lüfter 1 verbunden ist. Nahe den Öffnungen 27 sind innerhalb der Leitung 2 drei Ablenker 29 angebracht, wobei der Luftstrom unter Verwendung derselben aufgeteilt wird, um gleichmäßig durch diese drei Öffnungen 27 zu strömen.As shown in Fig. 6, in this aspect of preferred embodiments, the duct 2 is provided with three long rectangular openings 27 in a U-arrangement and is connected to a fan 1. Near the openings 27, three deflectors 29 are mounted inside the duct 2, using which the air flow is divided to flow evenly through these three openings 27.

Gemäß Fig. 7 ist bei dieser Erscheinungsform bevorzugter Ausführungsbeispiele die Leitung 2 mit drei langen rechteckigen Öffnungen 27 mit U-Anordnung versehen und mit zwei Lüftern 1 verbunden. Nahe den Öffnungen 27 sind innerhalb der Leitung 2 zwei Ablenker 29 installiert, wobei unter Verwendung derselben der von den zwei Lüftern 1 erzeugte Luftstrom so unterteilt wird, dass er gleichmäßig durch diese drei Öffnungen 27 strömt.As shown in Fig. 7, in this aspect of preferred embodiments, the duct 2 is provided with three long rectangular openings 27 in a U-arrangement and connected to two fans 1. Two deflectors 29 are installed near the openings 27 inside the duct 2, using which the air flow generated by the two fans 1 is divided so that it flows evenly through these three openings 27.

Claims

1. A heat dissipation component for a display panel element ( 3 ) of an optical system for cooling a surface ( 31 ) of the display panel element, comprising:

- a fan ( 1 ) provided with an outlet ( 11 ) and

- a duct ( 2 ) having one end attached to the outlet of the fan and provided with at least one opening ( 21 ) aligned with the edge of said surface of the display panel element so that an air flow passing through said opening can flow along the surface of the display panel element.

2. Component according to claim 1, characterized in that the display panel element ( 3 ) is an LCD panel, a polarizing beam splitter, a polarizing lens, an electrical circuit board or another component.

3. Component according to claim 1, characterized in that the duct ( 2 ) further comprises a plurality of deflectors ( 29 ) for distributing and adjusting the air flow flowing through the opening ( 21 ) in the duct.

4. Component according to claim 1, characterized in that the opening ( 21 ) in the line ( 2 ) is a long rectangle.