TWM552113U - 投影裝置及其散熱系統 - Google Patents

Description

投影裝置及其散熱系統

本創作係涉及投影技術領域，尤指一種散熱系統以及應用於該散熱系統的投影裝置。

隨著科技的發展，投影裝置(如投影儀)在生活和工作中的應用越來越廣泛。投影裝置是一種將電能轉化為光能的大功率設備，其組成結構包括有多個在工作過程中產生大量熱量的熱源，例如：光源、色輪、光調製器等。

其中，一種光調製器（如DMD光調製器）為目前在投影機中使用的重要數字光學裝置，其通過對光源經由色輪等發出的光進行圖像調製以形成畫面。然而，投影機中光源經由色輪等發出的光線照射在光調製器上會使該光調製器的溫度上升，同時該光調製器上集成的大量的控制電路在工作時也會產生相當大的熱量，從而導致該光調製器工作溫度升高。過高的工作溫度會使得該光調製器的使用壽命降低，甚至可能導致該光調製器損壞。因此，需要設置散熱系統對該光調製器進行散熱降溫，降低該光調製器的工作溫度，以保證該光調製器處於設定的工作溫度內，以保證其性能以及使用壽命。

現有之投影裝置中，主要通過將與該光調製器熱連接的一散熱器設置在一氣流通道中，在所述氣流通道的兩端分別設置一吸風第一風扇以及一排風第一風扇，所述光調製器上產生的熱量熱傳遞至所述散熱器上，在所述氣流通道中流通的氣流流經該散熱器，以將該散熱器產生的熱量帶走，從而將該光調製器產生的熱量帶走，實現對該光調製器的散熱。然而，現有的散熱方式中，所述第一風扇距離所述光調製器的中心位置較遠，且所述氣流通道中的氣流依次經由該散熱器的第一端、中心位置以及第二端流出，即所述氣流通道中的氣流依次對所述光調製器的第一端、中心位置以及第二端進行散熱，其不能對所述光調製器的中心位置直接進行有效地散熱，使所述光調製器中心位置的工作溫度較高，降低了該光調製器的壽命。

有鑑於此，有必要提供一種散熱效率較高的散熱系統以及採用所述散熱系統的投影裝置。

一種散熱系統，其包括一風道組件、一第一風扇、以及一第一發熱元件；其中，所述風道組件中形成有一第一風道；並且，所述第一風扇設置於所述第一風道中；再者，所述第一發熱元件設置於所述第一風道外，且所述第一風扇排出的氣流大致垂直於所述第一發熱元件的主要發熱面的中心位置。

作為一種優選方案，所述散熱系統更包括一散熱組件，所述散熱組件設置於所述第一發熱元件與所述第一風扇之間並與所述第一發熱元件的主要發熱面熱連接；其中，所述第一風扇排出的氣流流入所述散熱組件內，並經由所述散熱組件引導從不同於氣流的流入方向的兩個氣流流出方向流出。

作為一種優選方案，該兩個氣流流出方向相反設置，並分別與所述氣流的流入方向大致垂直設置。

作為一種優選方案，所述散熱組件包括平行設置的多個散熱鰭片，每相鄰的二個散熱鰭片之間形成有氣流通道，沿氣流流入所述散熱裝置的方向延伸的直線大致垂直於該些散熱鰭片所在的平面，流入所述散熱組件內的氣流經由多個氣流通道引導從沿所述散熱鰭片延伸的兩個相反方向流出。

作為一種優選方案，所述散熱系統還設置有供經由所述散熱組件流出的兩股氣流分別流通的一第二風道以及一第三風道。

作為一種優選方案，所述散熱系統還包括一限流板；其中，所述限流板設置於所述第一風道的進風口，用於防止經由所述第二風道或所述第三風道流出的氣流被吸入所述第一風道中。

作為一種優選方案，所述風道組件包括相互連接的多個板件，所述多個板件的側壁界定所述第一風道。

作為一種優選方案，至少一個板件由導熱材料製成，所述散熱系統還包括與導熱材料製成的板件相熱連接的一第二發熱元件。

作為一種優選方案，所述多個板件由絕熱材料製成。

一種投影裝置，其包括上述任一種散熱系統。

本創作的散熱系統，通過設置能夠大致正對該第一發熱元件的中心位置產生氣流的該第一風扇，使由該第一風扇吸收的冷空氣直接針對該第一發熱元件的中心位置進行散熱，提高對該第一發熱元件的散熱效率

為使本創作的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本創作的具體實施方式做詳細的說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本創作，但是本創作還可以採用其他不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本創作內涵的情況下做類似應用，因此本創作不受下面公開的具體實施例的限制。

其次，本創作結合示意圖進行詳細描述，在詳述本創作實施例時，為便於說明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本創作保護的範圍。此外，在實際製作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。

需要說明的是，在本創作實施方式以及所附權利要求書中所使用的“大致垂直”以及“大致正對”是指相交角度大致為90°，例如相交角度為90±5°、90±10°。

請參閱圖1，圖1為本創作一種投影裝置的光路結構圖。如圖1所示，本創作之實施方式提供的一投影裝置100，其包括一光源10、一色輪20、至少一光中繼系統30、一光調製器40、以及一投影透鏡單元50。

所述光源10用於發出一激發光，如藍色激發光，所述光源10可以為藍色鐳射光源（或稱藍色鐳射器）。在一種變更實施方式中，所述光源10也可以是其他顏色的光源，並不以藍色光源為限，如所述光源10可以是紫外鐳射光源（或稱紫外鐳射器），從而發出紫外激發光。進一步地，所述光源10優選為半導體鐳射光源，用以提供高亮度的該激發光。

所述色輪20設置於所述光源10發出的激發光的光路上，用於接收所述光源10的發出的該激發光並射出所述至少兩種顏色的光。所述色輪20可以為圓盤狀的色輪，用於依序射出所述至少兩種顏色的光（如紅綠藍三色光、黃藍兩色光等）。具體地，所述色輪20上可以設置有一螢光材料，所述螢光材料受所述激發光的激發可以產生另一種或兩種顏色的受激光（如紅綠黃等顏色的受激光），從而所述色輪可以射出至少兩種顏色的光。

本實施方式中，所述色輪20為透射式色輪，即所述光源10的光從所述色輪20的一側入射；並且，所述色輪20的另一側射出所述至少兩種顏色的光。當然，在一種變更實施方式中，所述色輪也可以為反射式色輪20。

所述光中繼系統30設置於所述光源10的一側，用於將所述色輪20射出的光進行勻光、收集及整形（例如，使得光束的投射光斑符合預定形狀）等處理後提供至所述光調製器40。

所述光調製器40設置於所述光中繼系統30與所述投影透鏡單元50之間，用於依據輸入圖像資料對經由所述光中繼系統30入射到所述光調製器40的光束進行圖像調製以產生調製圖像光線，並將所述調製圖像光線傳輸至所述投影透鏡單元50。所述光調製器40可以包括一反射型光調製器或者一透射型光調製器。其中，來自光源10的光束入射到該反射型光調製器的前表面上，並從該反射型光調製器被反射傳輸至所述投影透鏡單元50；或者，來自該光源10的光束入射到該投射型光調製器的前表面上，並穿過該投射型光調製器傳輸至所述投影透鏡單元50。該反射型光調製器包括一反射型光閥（數位微鏡裝置，DMD），所述反射型光閥包括多個與圖元數量相同的微小鏡子，通過電子地或機械地改變各個鏡子的角度，進入該反射型光閥前表面的光束被調製和反射。本實施方式中，該光調製器40為所述反射型光閥，即一DMD光調製器。

所述投影透鏡單元50用於將入射的一調製圖像光線進行放大，並將所述調製圖像光線向螢幕（圖未示）進行投影以顯示預定圖像。

所述光調製器40被驅動時，其自身產生熱量。同時，除自發熱外，該反射型光調製器由於反射損失產生熱量以及該投射型光調製器由於傳輸損失產生熱量。

請同時參閱圖2，圖2為本創作散熱系統的第一實施方式的部分結構示意圖。如圖2所示，本創作之第一實施方式提供的鄰近所述光調製器40設置的一散熱系統200。所述散熱系統200用於對該光調製器40，等其他投影裝置100的發熱元件進行散熱。具體地，所述散熱系統200包括一通道組件60、一第一風扇63、一散熱組件64、以及一第二風扇65。

所述通道組件60包括相互連接的多個板件61。可以理解的是，所述多個板件61可一體成型以形成所述通道組件60，也可分體成型再組裝以形成所述通道組件60。至少一個板件61安裝於該控制板支架66上。所述控制板支架66用作所述投影裝置100的控制板的該安裝架。可以理解的是，在其他實施方式中，所述通道組件60可安裝於所述投影裝置100的其他內部支架上。所述通道組件60內形成有一第一風道62，換句話說，所述多個板件61的側壁界定形成所述第一風道62。所述第一風道62具有一進風口621與一出風口623。所述第一風扇63設置於所述出風口623處。可以理解的是，所述第一風扇63可以直接設置在第一風道62的一板件61上，也可以設置在所述投影裝置100的一內部支撐架（圖未示）上。可以理解的是，在其他實施方式中，所述投影裝置100的其他內部元件，如電路板、電子元件等，還可設置在所述板件61上，以使所述散熱系統200對所述投影裝置100的其他內部元件進行散熱。

在所述第一風道62中，外部冷空氣從所述進風口621由所述第一風扇63產生的壓力（負壓）吸入到所述第一風道62中，並被所述第一風扇63從所述出風口623排出至該第一風道62外。具體在圖示實施方式中，所述第一風道62大致為┐形，用於引導並形成大致垂直於所述散熱組件64的氣流。可以理解的是，在其他實施方式中，所述第一風道62的形狀並不受限制；需補充說明的是，該些板件61由絕熱材料（如絕緣塑膠材料）製成，用於防止該第一風道62外的熱量經由風道壁傳遞至該第一風道62內的冷空氣中。

該散熱組件64設置於該第一風道62外，並位於該第一風扇63的排風口的氣流下方。具體在圖示實施方式，所述第一風扇63的排風口也正對該散熱組件64的中心位置。可以理解的是，在其他實施方式中，所述散熱組件64的中心位置也可不正對所述第一風扇63的排風口，只要該散熱組件64位於該第一風扇63的排風口的氣流下方，且由所述第一風扇63產生的氣流與所述散熱組件64的中心大致正對（或大致垂直）即可，例如，將該第一風扇63設置在所述第一風道62的中部位置，且所述第一風扇63排出的氣流大致正對或垂直地流向所述散熱組件64的中心位置。

所述散熱組件64包括平行設置的多個散熱鰭片642，每相鄰的二個散熱鰭片642之間具有預設間隙，以形成氣流通道。本實施方式中，所述散熱鰭片642呈條狀設置，該些散熱鰭片642平行排列呈長方形設置。沿從該第一風扇63的排風口排出的冷空氣的氣流方向延伸的直線與平行設置的該些散熱鰭片642所在的平面大致垂直。從該第一風扇63的排風口排出的冷空氣大致垂直地吹向所述散熱組件64的該些散熱鰭片642所在的平面的中心位置，並在各氣流通道的引導下，從該些散熱鰭片642大致中心位置處分流成兩股氣流排出，且所述兩股氣流的流出方向分別與流入所述散熱組件64的氣流的流入方向大致垂直。所述兩股氣流分別沿相反的兩個方向，即所述散熱鰭片642沿其長度方向延伸的兩個相反方向，在該第二風扇65產生的壓力（負壓）的作用下，排出至所述散熱系統200外。可想而知的是，在其他實施方式中，所述第二風扇65可以省略，由該散熱組件64分流的兩股氣流在該第一風扇63的作用下，同樣可排出至該散熱系統200外。

所述散熱組件64還與該第一發熱元件熱連接。本實施方式中，所述第一發熱元件為該光調製器40。所述第一風扇63的排風口大致正對該第一發熱元件的主要發熱面的中心位置。可以理解的是，所述第一風扇63的排風口可不正對該第一發熱元件的主要發熱面的中心位置，只要該第一風扇63排出的氣流大致垂直於所述第一發熱元件的主要發熱面的中心位置的氣流即可，例如，將該第一風扇63設置在所述第一風道62的中部位置並產生大致正對或垂直所述第一發熱元件的主要發熱面的中心的氣流。所述第一發熱元件產生的熱量熱傳遞至該散熱組件64，經由該散熱組件64分流的兩股氣流將該第一發熱元件產生的熱量排出至該散熱系統200外。由於所述第一風扇63的排風口大致正對所述第一發熱元件的主要發熱面的中心位置，所述第一發熱元件的主要發熱面的中心位置產生的熱量直接傳遞至所述散熱組件64進而被該第一風扇63驅動的氣流快速帶走，從而提高了對所述第一發熱元件的主要發熱面的中心位置的散熱效率。

請參閱圖3，圖3為本創作散熱系統的第二實施方式的部分結構示意圖。如圖3所示，本創作之第二實施方式的提供的散熱系統200，其結構與第一實施方式的投影裝置的結構大致相同。不同之處在於：該散熱系統200還包括一限流板72、一第二發熱元件74、一第三發熱元件75、一第四發熱元件76、以及一第三風扇78。優選地，所述第三發熱元件75以及所述第四發熱元件76的發熱量均大於所述第一發熱元件的發熱量。至少一個板件61由導熱材料製成，如矽、銀、銅、或金鋁等。該由導熱材料製成的板件61與所述第二發熱元件74熱連接，所述第二發熱元件74例如為電路板。所述散熱系統200中還設置有一第二風道73與一第三風道77，經由所述散熱組件64分流的兩股氣流，其中一股氣流經由所述第二風道73排出至該散熱系統200外，而另一股氣流經由所述第三風道77排出至該散熱系統200外。所述第二風扇65以及所述第三發熱元件75設置在該第二風道73中，在所述第二風扇65的作用下，流經該第二風道73的氣流將該第三發熱元件75產生的熱量排出至該散熱系統200外。該第三風扇78以及該第四發熱元件76設置在該第三風道77中，在該第三風扇78的作用下，流經該第三風道77的氣流將該第四發熱元件76產生的熱量排出至該投影裝置100外。該限流板72設置在所述第一風道62的該進風口621處，其朝向該第二風道73彎折延伸，用於防止由該第二風道73或該第三風道77流出的氣體被直接吸入該第一風道62中，且增大了該進風口621的面積，使外界冷空氣更好地導入該第一風道62中。

可以理解的是，在其他實施方式中，所述散熱組件64可以省略，所述第一風扇63排出的氣流大致垂直地流向所述第一發熱元件的主要發熱面的中心位置，從而直接對所述第一發熱元件的中心位置進行散熱。

可以理解的是，在其他實施方式中，經由所述散熱組件64分流的兩股氣流可沿兩個並不相反的方向流出，例如，所述散熱組件64包括多個平行設置的散熱鰭片642，所述散熱鰭片642的形狀為V形。

本創作所述之散熱系統200，通過設置大致正對該第一發熱元件的主要發熱面的中心位置的該第一風扇63，使由該第一風扇63吸收的冷空氣直接針對該第一發熱元件的主要發熱面的中心位置進行散熱，提高對該第一發熱元件的散熱效率。同時，由於從該第一風道62排出的氣流方向與該散熱組件64中平行設置的多個散熱鰭片642所在的平面大致互相垂直，且相鄰兩個該散熱鰭片642之間形成有氣流通道，使從該第一風道62排出的氣流大致垂直地流向該些散熱鰭片642所在的平面的中心位置，且流入該散熱組件64中的氣流由該些散熱鰭片642所在的平面的中心位置處沿氣流通道的延伸方向分流為兩股方向相反的氣流流出該散熱組件64外，進一步提高了對該第一發熱元件的散熱效率。且在該第二風道73以及該第三風道77中分別設置該第三發熱元件75以及該第四發熱元件76，在提高所述散熱系統200的整體散熱效率的同時簡化了所述散熱系統200的結構。

以上實施方式僅用以說明本創作的技術方案而非限制，另外，可知的是，對於其他類型裝置中的發熱元件的散熱也可以參照採用本創作所提供的散熱系統。儘管參照以上較佳實施方式對本創作進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本創作的技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本創作技術方案的精神和範圍。

＜本創作＞
100‧‧‧投影裝置
200‧‧‧散熱系統
10‧‧‧光源
20‧‧‧色輪
30‧‧‧光中繼系統
40‧‧‧光調製器
50‧‧‧投影透鏡單元
60‧‧‧通道組件
61‧‧‧板件
62‧‧‧第一風道
621‧‧‧進風口
623‧‧‧出風口
63‧‧‧第一風扇
64‧‧‧散熱組件
642‧‧‧散熱鰭片
65‧‧‧第二風扇
66‧‧‧控制板支架
72‧‧‧限流板
73‧‧‧第二風道
74‧‧‧第二發熱元件
75‧‧‧第三發熱元件
76‧‧‧第四發熱元件
77‧‧‧第三風道
78‧‧‧第三風扇

圖1為本創作一種投影裝置的光路結構圖。 圖2為本創作散熱系統的第一實施方式的部分結構示意圖。 圖3為本創作散熱系統的第二實施方式的部分結構示意圖。

60‧‧‧通道組件

61‧‧‧板件

62‧‧‧第一風道

63‧‧‧第一風扇

64‧‧‧散熱組件

65‧‧‧第二風扇

66‧‧‧控制板支架

621‧‧‧進風口

623‧‧‧出風口

642‧‧‧散熱鰭片

40‧‧‧光調製器

200‧‧‧散熱系統

Claims (10)

1. 一種散熱系統，係包括： 一風道組件，所述風道組件中形成有一第一風道； 一第一風扇，係設置於該第一風道中； 以及 一第一發熱元件，係設置於所述第一風道外； 其中，該第一風扇排出的氣流大致垂直於所述第一發熱元件的主要發熱面的中心位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱系統，更包括一散熱組件，係設置於所述第一發熱元件與所述第一風扇之間，並與所述第一發熱元件的主要發熱面熱連接；其中，所述第一風扇排出的氣流流入所述散熱組件內，並經由所述散熱組件引導從不同於氣流的流入方向的兩個氣流流出方向流出。
3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱系統，其中，所述兩個氣流流出方向相反設置，並分別與所述氣流的流入方向大致垂直設置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之散熱系統，其中，所述散熱組件包括平行設置的複數個散熱鰭片，每相鄰的二個散熱鰭片之間形成有一氣流通道，沿氣流流入所述散熱裝置的方向延伸的直線大致垂直於該些散熱鰭片所在的平面；其中，流入所述散熱組件內的氣流經由該些氣流通道引導從沿該些散熱鰭片延伸的兩個相反方向流出。
5. 如申請專利範圍第2項所述之散熱系統，其中，所述散熱系統還設置有供經由所述散熱組件流出的兩股氣流分別流通的一第二風道以及一第三風道。
6. 如申請專利範圍第5項所述之散熱系統，其中，所述散熱系統更包括一限流板，係設置於所述第一風道的進風口，用於防止經由所述第二風道或所述第三風道流出的氣流被吸入所述第一風道中。
7. 如申請專利範圍第1項所述之散熱系統，其中，所述風道組件包括相互連接的多個板件，該些板件的側壁界定所述第一風道。
8. 如申請專利範圍第7項所述之散熱系統，其中，該些板件中至少一該板件由導熱材料製成；其中，所述散熱系統更包括與該導熱材料製成的板件相熱連接的一第二發熱元件。
9. 如申請專利範圍第7項所述之散熱系統，其中，該些板件係由絕熱材料所製成。
10. 一種投影裝置，係包括如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之散熱系統。