CN101995747A - 采用三片led灯板为光源的3lcd投影机散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统，该系统包括底板、导热板、热管散热器及换气风扇；所述热管散热器包括热管及散热片组；所述导热板呈直角U形板状体，侧边垂直连接于底板上表面，环导热板外侧三面的底板上设有三个散热片组，各散热片组上分别连接布设热管，即形成三个独立的热管散热器布设于U形导热板周围；所述换气风扇设置于底板后部。本发明采用热管散热器设计结构，简化生产工艺，降低散热系统的成本；为三片LED灯板为光源的3LCD投影机提供了一个高效安全、节能环保、长寿命的散热系统，有效保证该散热系统的长期稳定工作。

Description

采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统

技术领域

本发明涉及一种投影机散热系统，特别涉及一种采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统。

背景技术

目前，LED作为新兴的光源因体积小、寿命长、节能环保，正在成为各个应用领域的宠儿，与白炽光源高达2500℃的工作环境相比，LED光源的温度虽然要低的很多，但基于半导体器件LED其工作温度应低于100℃，LED光源的最佳工作温度为50℃-60℃，因此在特定应用环境下，LED光源的散热是目前的需要解决的主要问题，因此能否保证LED的长寿命工作，优良的散热系统将起到至关重要的作用。

利用三片LED灯板为光源的3LCD投影机，是投影机光源技术的一次飞跃，三片LED灯板的3LCD投影机光源系统采用红、绿、蓝三片多个LED灯芯组成的灯板作为光源，替代目前3LCD投影机普遍使用的UHE超高压汞灯或卤素灯光源，可以实现投影机体积小、寿命长、价格低和环保的目的，但其LED光源的工作温度要保证在50℃-60℃之间，散热系统性能的好坏就决定了它能否长时间正常工作。

通常，从散热方式上划分为风冷散热、液冷散热、热管散热、半导体制冷、化学制冷等。

风冷散热是最常见的散热方式，相比较而言也是叫廉价的方式。风冷散热实质上就是利用风扇带走散热器所吸收的热量，具有价格比较低，安装方便的优点。风冷散热对环境的依赖比较高，在使用三片LED灯板为光源的3LCD投影机中，由于LED灯板面积小，热量高度集中，因而无法实现迅速散热的目的，从而会影响到LED光源的工作效率。

水冷散热是通过水在泵的带动下强制循环带走散热器的热量，与风冷比较具有安静，降温稳定，对环境依赖小的特点。水冷系统由于需要水泵强制循环工作，价格相对较高，而且安装麻烦。在三片LED灯板为光源3LCD投影机中，水冷的散热系统复杂，体积较大，而且水管的材质比较容易泄漏，一旦泄露将给整个投影机带来极大的损害。

半导体制冷则是利用一种特制的半导体材料在通电时产生温差来制冷，只要高温端的热量能有效的散发掉，低温端就能不断制冷。半导体制冷具有制冷温度低，可靠性高的优点，但同样不能缺少散热片和风扇进行辅助散热，同时半导体散热材料工作需要消耗一定的电能。

热管散热是一种高效的散热系统，它是利用冷热流体间的热量传递靠工作介质的蒸发和冷凝的相变过程耦合在一起来实现散热的目的。与以上其它散热技术相比，热管散热器具有重量轻、结构简单、传热量大、传热速度快、耐用、容易存放保管、自身不耗电等特点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种设计合理、性能安全可靠、实用效果显著的采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统，其特征在于该系统包括底板、导热板、热管散热器及换气风扇；所述热管散热器包括热管及散热片组；所述导热板呈直角U形板状体，侧边垂直连接于底板上表面，环导热板外侧三面的底板上设有三个散热片组，各散热片组上分别连接布设热管，即形成三个独立的热管散热器布设于U形导热板周围；所述换气风扇设置于底板后部。

所述热管散热器中的热管呈U形，各散热片组分别对应设有四根呈U形的热管，每四根U形热管的一端镶嵌入对应的导热板一侧，U形热管的另一端镶嵌入散热片组的翅片中。所述热管是由管壳、吸液芯及端盖连接组成。

这样上述三个单独的热管散热器与一个U形的导热板结合形成一个整体散热系统。

本发明的有益效果是：本发明采用U形结构设计可以让热管与导热板充分接触，三个独立的热管散热器同时为三片LED灯板散热，将LED光源所产生的热量传导出来，保证了LED光源工作在效率最高的环境条件下，充分利用投影机内部空间，缩小了整个3LCD投影机的体积，保证LED光源可长时间连续在稳定的50℃-60℃环境中；有效解决三片LED灯板为光源的3LCD投影机产品长时间连续工作和长寿命遇到的难题。

总之，本发明采用热管设计结构，结构简单，设计合理，简化生产工艺，降低散热系统的成本；为三片LED灯板为光源的3LCD投影机提供了一个高效、安全、节能环保、长寿命的散热系统，保证系统的长期稳定工作。

附图说明

图1是本发明散热系统与投影机设置整体结构俯视示意图； 

图2是本发明散热系统中热管与散热片组连接结构示意图；

图3是本发明散热系统中热管与散热片单体部分结构示意图；

图4是本发明散热系统与投影机连接应用状态立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征详述如下：

如图1所示，一种采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统，其特征在于该系统包括底板1、3LCD显示机芯11、导热板2、热管散热器31、32、33及换气风扇4。 

如图3所示，热管散热器的单体部分结构图，散热翅片充分利用投影机内部可利用空间，尽量加大有效面积，实现快速散热目的。所述热管散热器31、32、33中的热管35呈U形，各散热片组34分别对应设有四根呈U形的热管，每四根U形热管的一端镶嵌入对应的导热板2一侧，U形热管的另一端镶嵌入散热片组34的翅片中。

所述热管35是由管壳、吸液芯及端盖连接组成。将热管内抽至较高的真空度后充以适量的工作流体，使得紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。热管35两端分别为蒸发端（加热端）和冷凝端（散热端），两端之间根据需要采用绝热结构设置。当热管的一端受热时（即两端出现温差时），毛纫芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在压差之下流向另一端放出热量并凝结成液体，液体再沿多孔材料依靠毛细作用流回蒸发端。如此循环往复，热量得以沿热管迅速传递。由于蒸发-冷凝的传热过程中，热管内工作流体处于饱和状态，因此热管几乎是在等温下传递热量。

U形导热板2是热传导部件，可采用铝、铜等材料制成，它与热源接触；将每四根直径 8mm热管做成U形分别与U形导热板2接触，再将U形热管的另一端镶嵌在散热翅片中，让U形热管充分的与散热翅片接触，这样三个单独的散热器31、32、33由一个U形的导热板结合成一个整体的散热器，这样就构成了整个散热系统。

如图2所示，热管散热器的整体结构是由三个独立热管散热器31、32、33组成，每一个独立的热管散热器都将热管弯成U形，每四根U形热管的一端镶入到导热板2上，U形热管的另一端镶入到散热翅片里，这样热管就可以完全的与散热片接触，达到了传导热量的目的。热管中的工作液选用低温工作液。

如图4所示，图中U形导热板2是将LED灯板上的热量传导到热管散热器上的媒介，同时作为固定LED灯板和散热器的支架，采用铝板或铜板材料。U形导热板2与底板1互为90°，围绕在3LCD图像显示机芯11的外围安装，采用螺钉固定在底板1上。在U形导热板2的内侧的三个面分别安装红LED灯板21、绿LED灯板22、蓝LED灯板23，三块灯板的发光面与红、绿、蓝信号的LCD液晶板图像入射面相对应且平行并在同一轴心上，各LED灯板与所对应的LCD板之间的距离相等，采用螺钉紧压分别固定在U形导热板2的内侧，外侧面采用螺钉紧压紧分别固定热管散热器31、32、33， U形导热板2与21、22、23和2与31、32、33之间涂有一层散热硅脂提高导热效率。

换气风扇4安装在投影机壳的换气出气口，本发明系统采用的换气风扇是低功率低噪音风扇，可将LCD投影机壳内部的热量抽到外界，为了达到节能环保的目的，本发明可在风扇电机电路中加入温控开关电路，当LED灯板的温度降至40℃时风扇停止转动，当温度升至60℃时风扇开始转动，实现节能的目的，同时在投影机的壳上设置通风孔， 实现投影机壳内与外界空气流通，达到了换气的目的，整体设计的散热系统方案，即能完成散热的要求，又能节省了空间，缩小整个3LCD投影机的体积。

为了满足三片LED灯板的3LCD投影机的最佳散热效果，采用的热管是一种高效的传热器件，冷热流体间的热量传递是靠工作介质的蒸发和冷凝的相变过程耦合在一起实现的。与传统散热设备相比，该热管散热器具有重量轻、结构简单、传热量大、传热速度快、耐用、容易存放保管、本身不耗电等特点。把热管散热的技术运用在三片LED灯板的LCD投影机上，要比风冷的效率更高，比水冷更加的安全，安装工艺简单很多，所以本发明利用了热管技术为三片LED灯板的LCD投影机散热。

综上所述，本发明采用热管技术的原理，为三片LED灯板的3LCD投影机提供了一个高效、安全的散热系统，保证系统的长期稳定工作。同时有利于节能环保，可以保证LED光源有效散热条件，使LED光源可长时间连续使用。本发明设计可靠性高，适用范围广泛，应用效果非常显著。

上述参照实施例对该采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统，其特征在于该系统包括底板、导热板、热管散热器及换气风扇；所述热管散热器包括热管及散热片组；所述导热板呈直角U形板状体，侧边垂直连接于底板上表面，环导热板外侧三面的底板上设有三个散热片组，各散热片组上分别连接布设热管，即形成三个独立的热管散热器布设于U形导热板周围；所述换气风扇设置于底板后部。

2.根据权利要求1所述的采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统，其特征在于所述热管散热器中的热管呈U形，各散热片组分别对应设有四根呈U形的热管，每四根U形热管的一端镶嵌入对应的导热板一侧，U形热管的另一端镶嵌入散热片组的翅片中。

3.根据权利要求1所述的采用三片LED灯板为光源的3LCD投影机散热系统，其特征在于所述热管是由管壳、吸液芯及端盖连接组成。

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