CN101086610B

CN101086610B - 依据入风口及出风口的温度控制散热的方法及相关装置

Info

Publication number: CN101086610B
Application number: CN200610091203A
Authority: CN
Inventors: 施富雄; 徐子桓
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: Qisda Corp
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: CN101086610A

Abstract

投影机散热方法包含在投影机的入风口处测量一第一温度、在投影机的出风口处测量一第二温度、当第二温度小于一预定值时依据第一温度来控制投影机的散热器，以及当第二温度大于预定值时依据第二温度来控制投影机的散热器。

Description

依据入风口及出风口的温度控制散热的方法及相关装置

技术领域

本发明相关于一种控制散热的方法及相关装置，尤其指一种依据入风口及出风口的温度控制散热的方法及相关装置。

背景技术

投影装置是一种极为普遍的装置，其功用在于将图像、文字或文件等资料显示于一显示幕上，因此投影装置常被应用于商业发表或教育训练等场合。在大部份的投影装置中，图像的产生是通过灯泡产生的光源通过光学机构而成。由于灯泡发光时会产生热能，投影装置需要精密的机构件来控制其内各点的温度，以使机身内各元件皆可达到其最大的工作效率及寿命。一般投影装置会在灯泡附近设置一风扇，以降低投影装置内各元件的温度。风扇的转速是由温度传感器所量得的温度来控制，这种控制即为本领域公知的转速-温度(Velocity-Temperature，V-T)工作特性。

请参考图1，图1为先前技术中执行转速-温度工作特性的示意图。在图1中，横轴代表传感器所量得的温度，而纵轴代表风扇的转速。简单来说，转速-温度工作特性就是依据传感器所量得的温度来调整风扇的转速：当传感器所量得的温度不大于温度Tmin时，将风扇的转速设为其最小转速RPMmin；当传感器所量得的温度介于温度Tmin和温度Tmax之间时，风扇转速和传感器所量得的温度成正比；当传感器所量得的温度大于温度Tmax时，将风扇的转速设为其最大转速RPMmax。

在先前技术中，投影装置一般使用两温度传感器S1和S2，分别设于接近投影装置入风口及出风口之处。由于投影装置规格中定义的操作温度范围系针对外在操作环境的温度，而投影装置入风口位置接近外在操作环境，因此温度传感器S1所量得的第一温度T1可反映外在操作环境的温度变化，先前技术的投影装置即依据第一温度T1来控制风扇的转速-温度工作特性。另一方面，由于投影装置的出风口作用在于提供风扇排热的路径，因此温度传感器S2所量得的第二温度T2可反应投影装置机身的温度变化。当投影装置已经闲置了一段时间，机身温度和外在操作环境的温度可能会几乎相等，而当投影装置于运作中时，第二温度T2的值会高于第一温度T1的值。

请参考图2，图2为先前技术中一投影装置的散热方法。图2的流程图包含下列步骤：

步骤200：开始；

步骤210：温度传感器S1测量接近投影装置入风口处的第一温度T1；

步骤220：温度传感器S2测量接近投影装置出风口处的控制风扇的；

步骤230：依据第一温度T1控制风扇的转速-温度工作特性；

步骤240：判断第二温度T2是否大于一阈值温度T_TH；若第二温度T2大于阈值温度T_TH，执行步骤250；若第二温度T2不大于阈值温度T_TH，执行步骤230；

步骤250：关断投影装置。

在图2中，阈值温度T_TH代表投影装置的机身所能承受的最大操作温度极限值，当机身温度超过阈值温度T_TH时，投影装置的内部元件可能无法正常地运作，或是会造成永久性的损坏。温度传感器S1用来测量外在操作环境的温度变化，而温度传感器S2则用来测量投影装置的排热路径上是否有所阻碍。在正常操作情形下，投影装置的出风口应是完全畅通，然而使用者可能会将投影装置设于遮蔽物(如墙壁或其它装置)旁，使得投影装置的排热路径可能会被遮蔽物所阻碍。依据出风口堵塞的程度，可分为全塞和半塞两种情形。全塞可能发生在当使用者将投影装置设于紧邻墙壁之处，此时投影装置的排热路径会完全被阻碍，光源产生的热能几乎完全无法排出机身，因此投影装置的温度会急速升高，一旦温度传感器S2所测量到的第二温度T2大于阈值温度T_TH时，先前技术会执行步骤250以关断投影装置。半塞可能发生在当投影装置的出风口处相邻于其它装置，此时投影装置的排热路径仅有部分被阻碍，仍可少量排出光源产生的热能，因此投影装置的温度仅会慢慢升高。此时，先前技术仍会依据温度传感器S1所测量到的第一温度T1执行风扇的转速-温度工作特性，若风扇提供的散热能力小于因为半塞造成的热能累积速率，投影装置的温度会继续慢慢升高，当温度传感器S2所测量到的第二温度T2大于阈值温度T_TH时，先前技术会执行步骤250以关断投影装置。

在先前技术中，无论出风口处的温度变化为何，投影装置皆依据温度传感器S1所测量到的第一温度T1来控制风扇的转速-温度工作特性。因此，风扇提供的散热能力完全由第一温度T1来控制，第二温度T2仅用来决定关断投影装置的时间，常常无法反应因热能累积所造成机身温度的变化。当投影装置的出风口为半塞时，由第一温度T1来控制的风扇所提供的散热能力无法反应出不同程度的半塞所造成的热能累积，因此无法及时将多余的热能排出机体。此外，当第二温度T2未超过阈值温度T_TH时，投影装置虽能工作，但因半塞造成的热能累积会使机身的温度慢慢升高，投影装置内部元件或塑胶材料长时间在超过其最佳操作温度范围的温度下运作，因此容易造成内部元件损坏或是塑胶材料的变形。

发明内容

本发明提供一种散热方法，用于一投影机，该投影机包含一入风口、一出风口及一散热器，该方法包含(a)于该入风口处测量一第一温度以及于该出风口处测量一第二温度；(b)将该第二温度与一第一预定值进行比较，当该第二温度小于该第一预定值时，依据该第一温度控制该散热器；(c)当该第二温度大于该第一预定值时，依据该第二温度控制该散热器；以及(d)在依据该第二温度控制该散热器之后，将该第二温度和一第三预定值进行比较，当判断该第二温度低于该第三预定值时，依据该第一温度控制该散热器，其中该第三预定值小于该第一预定值。

本发明还提供一种依据温度控制散热的投影机，包含一壳体，包含一入风口及一出风口；一散热器，用来降低该投影机的温度；一第一传感器，设于接近该入风口处，用来传感一第一温度；一第二传感器，设于接近该出风口处，用来传感一第二温度；以及一逻辑装置，用来将该第二温度与一第一预定值进行比较，当该第二温度小于该第一预定值时，依据该第一温度控制该散热器，而当该第二温度大于该第一预定值时，依据该第二温度控制该散热器，以及在依据该第二温度控制该散热器之后，将该第二温度和一第三预定值进行比较，当判断该第二温度低于该第三预定值时，依据该第一温度控制该散热器，其中该第三预定值小于该第一预定值。

附图说明

图1为先前技术中执行转速-温度工作特性的示意图。

图2为先前技术中一投影装置的散热方法。

图3为本发明中第一实施例中一投影装置的散热方法。

图4为本发明中第二实施例中一投影装置的散热方法。

图5为执行本发明第一实施例时投影装置的状态图。

图6为执行本发明第二实施例时投影装置的状态图。

图7为本发明中一投影装置的功能示意图。

主要元件符号说明

70 投影装置 71、72 传感装置

74 逻辑装置 76 散热装置

78 警示装置 T1、T2 温度

S_VT 控制信号 S_OSD 警示信号

A1、A2、A3 状态

200-250、300-380、400-480 步骤

具体实施方式

请参考图3，图3为本发明中第一实施例中一投影装置的散热方法。图3的流程图包含下列步骤：

步骤300：开始；

步骤310：温度传感器S1测量接近投影装置入风口处的第一温度T1；

步骤320：温度传感器S2测量接近投影装置出风口处的第二温度T2；

步骤330：判断第二温度T2是否大于一参考温度T_REF；若第二温度T2大于参考温度T_REF，执行步骤350；若第二温度T2不大于参考温度T_REF，执行步骤340；

步骤340：依据第一温度T1控制风扇的转速-温度工作特性；执行步骤330；

步骤350：依据第二温度T2控制风扇的转速-温度工作特性；执行步骤360；

步骤360：判断第二温度T2是否大于一阈值温度T_TH；若第二温度T2大于阈值温度T_TH，执行步骤380；若第二温度T2不大于阈值温度T_TH，执行步骤370；

步骤370：判断第二温度T2是否小于参考温度T_REF；若第二温度T2小于参考温度T_REF，执行步骤340；若第二温度T2不小于参考温度T_REF，执行步骤350；

步骤380：关断投影装置。

在图3中，阈值温度T_TH同样代表投影装置的机身所能承受的最大操作温度极限值，当第二温度T2超过阈值温度T_TH时，投影装置的内部元件可能无法正常地运作，或是会造成永久性的损坏。参考温度T_REF定义为当投影装置的出风口为半塞时的温度，其值相关于半塞程度、风扇种类，及投影装置的内部结构，可由模拟或实验求得。例如，依据第一温度T1控制风扇的转速-温度工作特性并将投影装置的出风口堵塞至一预定程度后，测量此时第二温度T2的值以定义为参考温度T_REF。当第二温度T2超过参考温度T_REF时，代表若继续由第一温度T1来控制风扇转速，将无法提供足够的散热能力将多余的热能排出机身。

本发明首先通过温度传感器S1于步骤310中测量对应于外在操作环境温度的第一温度T1，再通过温度传感器S2于步骤320中测量对应于排热路径阻碍程度的第二温度T2。接着于步骤330中判断第二温度T2和参考温度T_REF的大小关系：若第二温度T2不大于参考温度T_REF，代表此时出风口没有阻塞或是半塞情形轻微，投影装置的排热路径通顺或是仅稍微被阻碍，本发明此时会执行步骤340以依据第一温度T1来控制风扇的转速-温度工作特性；若第二温度T2大于参考温度T_REF，代表此时出风口阻塞情形较为严重，投影装置的排热路径部分被阻碍，由第一温度T1来控制风扇转速将无法提供足够的散热能力，本发明此时会执行步骤350以依据第二温度T2来控制风扇的转速-温度工作特性。由于第二温度T2高于第一温度T1，且能反应出不同程度的半塞所造成的热能累积，因此本发明在步骤350中由第二温度T2来控制风扇转速，能够及时依据不同程度的半塞所造成的热能累积来提升风扇的散热能力。

本发明于步骤350中依据第二温度T2来控制风扇的转速-温度工作特性的方式有两种：第一种是依据第二温度T2的值来调整风扇的转速，第二温度T2越高，风扇转速越快，如此可有效地排出光源产生的热能；第二种是当第二温度T2大于参考温度T_REF时，直接将风扇调至其最大转速，如此可更有效地排出光源产生的热能。

在依据第二温度T2控制风扇的转速-温度工作特性后，本发明接着于步骤360中判断第二温度T2是否大于阈值温度T_TH。若出风口堵塞的情形极为严重，即使于步骤350中依据第二温度T2来控制风扇的转速-温度工作特性，仍然无法有效地排出大部分热能，此时投影装置的温度仍会升高，一旦温度传感器S2所测量到的第二温度T2大于阈值温度T_TH时，本发明会执行步骤380以关断投影装置，避免损坏投影装置的内部元件。当温度传感器S2所测量到的第二温度T2不大于阈值温度T_TH时，代表在于步骤350中依据第二温度T2来控制风扇的转速-温度工作特性后，即可有效地排出因出风口堵塞而累积在投影装置机体内的热能，此时本发明于步骤370中会判断第二温度T2是否能再度小于参考温度T_REF；当第二温度T2再度小于参考温度T_REF时，代表投影装置的机身温度已降低至正常操作范围，此时会执行步骤340以再度依据第一温度T1来控制风扇的转速-温度工作特性；当第二温度T2并未再度小于参考温度T_REF时，此时仍会继续执行步骤350以依据第二温度T2来控制风扇的转速-温度工作特性。

请参考图4，图4为本发明中第二实施例中一投影装置的散热方法。图4的流程图包含下列步骤：

步骤400：开始；

步骤410：温度传感器S1测量接近投影装置入风口处的第一温度T1；

步骤420：温度传感器S2测量接近投影装置出风口处的第二温度T2；

步骤430：判断第二温度T2是否大于一第一参考温度T_REF1；若第二温度T2大于第一参考温度T_REF1，执行步骤450；若第二温度T2不大于第一参考温度T_REF1，执行步骤440；

步骤440：依据第一温度T1控制风扇的转速-温度工作特性；执行步骤430；

步骤450：依据第二温度T2控制风扇的转速-温度工作特性；执行步骤460；

步骤460：判断第二温度T2是否大于一阈值温度T_TH；若第二温度T2大于阈值温度T_TH，执行步骤480；若第二温度T2不大于阈值温度T_TH，执行步骤470；

步骤470：判断第二温度T2是否小于一第二参考温度T_REF2；若第二温度T2小于第二参考温度T_REF2，执行步骤440；若第二温度T2不小于第二参考温度T_REF2，执行步骤450；

步骤480：关断投影装置。

在图4中，阈值温度T_TH同样代表投影装置的机身所能承受的最大操作温度极限值，当机身温度超过阈值温度T_TH时，投影装置的内部元件可能无法正常地运作，或是会造成永久性的损坏。第一参考温度T_REF1定义当为投影装置的出风口为半塞时的温度，其值相关于半塞程度、风扇种类，及投影装置的内部结构，可由模拟或实验求得。例如，依据第一温度T1控制风扇的转速-温度工作特性并将投影装置的出风口堵塞至一预定程度后，测量此时第二温度T2的值以定义为第一参考温度T_REF1。当机身温度超过第一参考温度T_REF1时，代表若继续由第一温度T1来控制风扇转速，将无法提供足够的散热能力将多余的热能排出机身。

本发明第二实施例和第一实施例不同之处在于第二实施例中另定义一第二参考温度T_REF2，第二参考温度T_REF2的值小于第一参考温度T_REF1。在本发明第一实施例中，当第二温度T2大于参考温度T_REF时，会依据第二温度T2来控制风扇的转速-温度工作特性；的后若第二温度T2重新低于参考温度T_REF时，会再度依据第一温度T1来控制风扇的转速-温度工作特性。在本发明第二实施例中，当第二温度T2大于第一参考温度T_REF1时，会依据第二温度T2来控制风扇的转速-温度工作特性；的后若第二温度T2低于第二参考温度T_REF2时，才会再度依据第一温度T1来控制风扇的转速-温度工作特性。第一参考温度T_REF1和第二参考温度T_REF2之间的差值可确保在当第二温度T2重新低于第一参考温度T_REF1一预定程度后，才会再度依据第一温度T1来控制风扇的转速-温度工作特性，如此可避免当第二温度T2的值在第一参考温度T_REF1附近上下震荡时，投影装置需不断切换由第一温度T1或第二温度T2来控制风扇的转速-温度工作特性的情形。

在本发明第一和第二实施例中，当判断第二温度T2大于参考温度T_REF和T_REF1(步骤330和430)后，本发明可还包含输出代表温度过高的一警示信号。警示信号可为一屏幕显示控制(On Screen Display)信号，一声音信号或其它形式的信号，用来告知使用者投影装置的出风口可能有阻碍物。使用者可通过按下投影装置上的任一键来取消警示信号。

请参考图5和图6，图5和图6分别说明执行本发明第一和第二实施例时投影装置的状态图。状态A1代表投影装置由第一温度T1来控制风扇的转速-温度工作特性，状态A2代表投影装置由第二温度T2来控制风扇的转速-温度工作特性，而状态A3代表投影装置为关断状态。在图5中，状态A1和A2之间的切换由第二温度T2和参考温度T_REF之间的大小关系来决定，而状态A2切换至状态A3系由第二温度T2和阈值温度T_TH之间的大小关系来决定，其中T_TH＞T_RRF。在图6中，状态A1切换至状态A2系由第二温度T2和第一参考温度T_REF1之间的大小关系来决定，状态A2切换至状态A1系由第二温度T2和第二参考温度T_REF2之间的大小关系来决定，而状态A2切换至状态A3系由第二温度T2和阈值温度T_TH之间的大小关系来决定，其中T_TH＞T_REF1＞T_REF2。

请参考图7，图7为本发明中一投影装置70的功能示意图。投影装置70包含一第一传感装置71、一第二传感装置72、一逻辑装置74、一散热装置76，以及一警示装置78。第一传感装置71用来测量接近投影装置70入风口处的第一温度T1，而第二传感装置72用来测量接近投影装置70出风口处的第二温度T2。如图3或图4所述的步骤，逻辑装置74可依据第一温度T1或第二温度T2产生相对应的控制信号S_VT至散热装置76，或一代表温度过高的警示信号S_OSD至警示装置78。散热装置76可为风扇，可依据控制信号S_VT调整转速。警示装置78可显示警示信号S_OSD，警示信号S_OSD可为一屏幕显示控制信号，一声音信号或其它形式的信号。

本发明同时依据入风口及出风口处所测量的温度来控制投影装置的散热：在正常操作温度范围内由入风口处所量得的温度来控制风扇的转速-温度工作特性；当出风口处所量得的温度高于一预定值时，即由出风口处所量得的温度来控制风扇的转速-温度工作特性。本发明可反映出风口处不同程度的阻塞所造成的热能累积，能及时将多余的热能排出机身，因此能提供投影装置较佳的散热控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种散热方法，用于一投影机，该投影机包含一入风口、一出风口及一散热器，该方法包含：

(a)于该入风口处测量一第一温度以及于该出风口处测量一第二温度；

(b)将该第二温度与一第一预定值进行比较，当该第二温度小于该第一预定值时，依据该第一温度控制该散热器；

(c)当该第二温度大于该第一预定值时，依据该第二温度控制该散热器；以及

(d)在依据该第二温度控制该散热器之后，将该第二温度和一第三预定值进行比较，当判断该第二温度低于该第三预定值时，依据该第一温度控制该散热器，其中该第三预定值小于该第一预定值。

2.如权利要求1所述的方法，其中，于步骤(c)中，还包含：

当判断该第二温度高于一第二预定值时，关断该投影机，其中该第二预定值大于该第一预定值。

3.如权利要求1所述的方法，其中，于步骤(c)中，还包含：

当判断该第二温度高于该第一预定值时，输出代表温度过高的一警示信号。

4.如权利要求3所述的方法，其中该警示信号为一屏幕显示控制信号，当按下该投影机上的任一键时，取消该屏幕显示信号。

5.如权利要求3所述的方法，其中该警示信号为一声音信号，当按下该投影机上的任一键时，取消该声音信号。

6.如权利要求1所述的方法，其中该散热器系指一风扇，步骤(b)依据该第一温度控制该风扇的转速-温度工作特性，且步骤(c)依据该第二温度控制该风扇的转速-温度工作特性。

7.如权利要求6所述的方法，其中，步骤(c)依据该风扇的转速-温度工作特性维持该风扇的最大转速值。

8.一种依据温度控制散热的投影机，包含：

一壳体，包含一入风口及一出风口；

一散热器，用来降低该投影机的温度；

一第一传感器，设于接近该入风口处，用来传感一第一温度；

一第二传感器，设于接近该出风口处，用来传感一第二温度；以及

一逻辑装置，用来将该第二温度与一第一预定值进行比较，当该第二温度小于该第一预定值时，依据该第一温度控制该散热器，而当该第二温度大于该第一预定值时，依据该第二温度控制该散热器，以及在依据该第二温度控制该散热器之后，将该第二温度和一第三预定值进行比较，当判断该第二温度低于该第三预定值时，依据该第一温度控制该散热器，其中该第三预定值小于该第一预定值。

9.如权利要求8所述的投影机，其中，当该投影机依据该第二温度控制该散热器，且该第二温度高于一第二预定值时，该投影机关断，其中该第二预定值大于该第一预定值。

10.如权利要求8所述的投影机，还包含一警示装置，当该第二温度高于该第一预定值时，该警示装置输出代表温度过高的一警示信号。

11.如权利要求10所述的投影机，其中该警示信号为一屏幕显示信号，当按下该投影机上的任一键时，取消该屏幕显示信号。

12.如权利要求10所述的投影机，其中该警示信号为一声音信号，当按下该投影机上的任一键时，取消该声音信号。

13.如权利要求8所述的投影机，其中该散热器包含一风扇，且该逻辑装置系依据该第一与第二温度控制该风扇的转速-温度工作特性。

14.如权利要求13所述的投影机，其中，当该投影机依据该第二温度控制该风扇，且该第二温度高于一第二预定值时，该风扇的转速-温度工作特性维持该风扇的最大转速值，其中该第二预定值大于该第一预定值。