CN102047775A - 过滤器、冷却用喷射构件和冷却风喷射方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及过滤器(304)，该过滤器(304)布置在送风机和喷射口(302)之间，并且其中形成有多个开口部分，所述喷射口(302)喷射从所述送风机输送的冷却风，其中所述过滤器(304)的面积比所述喷射口(302)的面积大，所述多个开口部分中的每一个的面积比所述喷射口(302)的面积小，并且所述多个开口部分的总面积是所述喷射口(302)的面积的1到5倍。

Description

过滤器、冷却用喷射构件和冷却风喷射方法

技术领域

本发明涉及用于防止喷射气体的喷射口堵塞的技术。

背景技术

与使用冷却风扇的冷却系统相比，用于例如投影仪的电子设备的、使用冷却泵的冷却系统能够具有紧凑的结构并以非常高的速度喷射冷却风。通过从非常小的喷射口喷射冷却风，能够实现冷却风的风速的增加，所述冷却风以低的流量但是以高的压力从冷却泵输送。

因为冷却系统的喷射口非常小，所以喷射口可能被细粉尘堵塞。因此，冷却系统设有防止堵塞发生的过滤器M(各种类型其中之一)，并且如图1中所示，冷却风被输送到喷射口N，粉尘已经被过滤器M从所述冷却风收集。

如在JP60-125221A(以下称为文献1)和图2中所示例的，网状过滤器M用作防止堵塞的过滤器。另外，如JP2002-119810A(以下称为文献2)中公开的，使用多孔的金属过滤器和泡沫过滤器。

因为这些过滤器中的每个孔的直径，例如，图2中所示的孔H小于喷射口N的口径，所以冷却系统能够去除大于喷射口的口径的粉尘。

然而，小于喷射口的口径的细粉尘可以通过文献1或文献2中描述的过滤器的孔。因此，即使使用这些过滤器，也难以防止喷射口被已经沉积在喷射口中的粉尘堵塞。

如果过滤器的孔极度狭窄以增强防止堵塞效果，那么过滤器将引起压力损失的增加，导致降低能量效率。

因此，存在文献1或文献2中描述的过滤器不能令人满意地防止喷射口被已经沉积其中的细粉尘堵塞的问题。

发明内容

本发明的目的是提供能够有效地防止喷射口被堵塞的技术。

为了实现上述目的，本发明的过滤器是布置在送风机和喷射冷却风的喷射口之间的过滤器，并且过滤器中形成有多个开口部分，所述冷却风从所述送风机输送，其中所述过滤器的面积比所述喷射口的面积大，所述多个开口部分中的每一个的面积比所述喷射口的面积小，并且所述多个开口部分的总面积是所述喷射口的面积的1到5倍。

本发明的冷却用喷射构件是如下冷却用喷射构件，其包括：过滤器，所述过滤器中形成有多个开口部分，并且过滤器允许从送风机输送的冷却风通过；以及喷射口，所述喷射口喷射已经通过所述过滤器的所述冷却风，其中所述过滤器的面积比所述喷射口的面积大，所述多个开口部分中的每一个的面积比所述喷射口的面积小，并且所述多个开口部分的总面积是所述喷射口的面积的1到5倍。

本发明的冷却风喷射方法是如下冷却风喷射方法，其包括：设置送风机以及布置在所述送风机和喷射口之间的过滤器，所述喷射口喷射从所述送风机输送的冷却风，所述过滤器中形成有多个开口部分；使所述过滤器的面积比所述喷射口的面积大；使所述多个开口部分中的每一个的面积比所述喷射口的面积小；并且使所述多个开口部分的总面积是所述喷射口的面积的1到5倍。

附图说明

图1是示出了传统喷射构件的结构的透视图。

图2是文献1中公开的过滤器的正视图。

图3是示出了第一实施例的冷却系统的结构的整体视图。

图4是示出了第一实施例的灯单元和喷射构件的结构的整体视图。

图5是示出了第一实施例的喷射构件的结构的透视图。

图6是第一实施例的喷射构件的剖视图。

图7是第一实施例的喷射构件的正视图。

图8是对第一实施例的金属过滤器的特性和文献1的过滤器的特性进行比较的表格。

图9是示出了第一实施例的冲压孔的附近中冷却风的流动的视图。

图10是示出了文献1的过滤器的冲压孔的附近中的冷却风的流动的视图。

图11是示出了第一实施例的金属过滤器的视图，细微粒已经沉积在该金属过滤器上。

图12是示出了第二实施例的喷射构件的结构的透视图。

图13是描述了将第二实施例的金属过滤器固定的方法的视图。

图14是示出了第二实施例的金属过滤器的视图，细微粒已经沉积在该金属过滤器上。

图15是示出了第三实施例的喷射构件的结构的透视图。

图16是第三实施例的遮蔽板的正视图。

图17是示出了第三实施例的遮蔽板的视图，细微粒已经沉积在该遮蔽板上。

具体实施方式

接下来，参考附图，将详细地描述本发明的实施例。

(第一实施例)

图3是示出了第一实施例的冷却系统1的结构的整体视图。冷却系统1是冷却例如投影仪的电子设备并且并入到其中来使用的系统。参考相同的附图，冷却系统1具有送风机10、硅胶管20以及喷射构件30。另外，冷却系统1安装在灯单元40上。

送风机10例如是隔膜式泵，并且通过硅胶管20将如冷却风的气体输送到喷射构件30，所述冷却风冷却灯单元40。

硅胶管20是由硅制成并将送风机10和喷射构件30连接的管子。

图4是喷射构件30和灯单元40的放大的视图。参考附图，通过将从送风机10输送的冷却风喷射到灯单元40，使喷射构件30冷却灯单元40。

灯单元40用作电子设备的光源并且是冷却系统1作为冷却目标冷却的部件。

当然，冷却系统1能够将除电子设备中灯单元40外的构件作为冷却目标冷却。

图5是示出了喷射构件30的结构的透视图。参考附图，喷射构件30具有主体301、喷射口302、垫圈303、金属过滤器304、扣环305以及泡沫过滤器306。附图中的箭头代表输送冷却风的方向。

主体301是使从送风机10输送的冷却风通过并且在它的侧位置处具有喷射口302的柱状构件，喷射口302具有比柱体的内径(例如，φ6mm)小的口径(例如，φ0.5mm)。因为冷却风从喷射口302使用高风压(例如，20kPa)以等于或大于预定值(例如，130m/s)的高速喷射，所以喷射口302的口径比主体301的柱体的内径小。喷射口302以等于或大于预定值的风速喷射由送风机10输送的冷却风。

当喷射口302的口径比主体301的内径小并且从喷射口302喷射的冷却风的风速能够保持为等于或大于预定值时，主体301的柱体的内径、由送风机10输送的冷却风的风压以及喷射口302的口径值能够自由地改变。

垫圈303和扣环305是将金属过滤器304固定在主体301内部的环状部件。金属过滤器304是收集从送风机10输送的冷却风所包含的细微粒的盘状部件。泡沫过滤器306是收集粉尘的多孔部件。

金属过滤器304可以由除金属之外的另一种材料比如塑料制成。

喷射构件30的主体301以垫圈303、金属过滤器304、扣环305和泡沫过滤器306的顺序容纳这些部件。图6是具有被容纳的垫圈等等(303、304、305和306)的主体301的侧剖视图。参考附图，从送风机10输送的冷却风包含的细微粒首先由泡沫过滤器306收集然后由金属过滤器304收集并且已经被收集过粉尘的冷却风从喷射口302喷射。

图7是金属过滤器304的正视图。参考附图，在金属过滤器304中形成了多个冲压孔3041。金属过滤器304的面积几乎等于主体301的内径，该内径大于喷射口302。要求每个冲压孔3041的面积比喷射口302的面积小以收集比喷射口302小的细微粒。

要求冲压孔3041的总面积是喷射口302的面积的1到5倍。要求总面积等于或大于1倍的原因是，如果比率小于1，则金属过滤器30引起的压力损失变得过大。要求总面积为5倍或更小的原因是，如果比例大于5，则通过冲压孔3041的冷却风的风速不变为预定值(例如，26m/s)。

图8是对该实施例的过滤器304的结构和文献1中公开的网状过滤器的特性进行比较的表格。在该图中，“喷射口”是喷射口302；“传统产品的筛网”是文献1或图2中描述的过滤器M；“示例1”和“示例2”是金属过滤器304的示例。“直径比”是过滤器中形成的孔的直径与喷射口302的直径之比。“开口放大率”是过滤器中形成的孔的总面积与喷射口302的面积之比。“孔数”是过滤器中形成的孔的数目。“周长比”是过滤器中形成的孔的总周长与喷射口302的周长之比。“输出流速比”是从过滤器中形成的孔喷射的冷却风的风速与从喷射口302喷射的冷却风的风速之比。

在“示例1”中，每个冲压孔3041的面积是喷射口302的面积的大约30％(直径比0.3)并且冲压孔3041的总数是33。在该结构中，因为冲压孔3041的总面积是喷射口302的面积的大约2.7倍(开口放大率2.7)并且输出流速比大约是0.4，所以当喷射口的风速等于或大于130m/s时，通过冲压孔3041的冷却风的风速大约等于或大于52m/s。因此，金属过滤器30能够抑制压力损失等于或低于预定水平，并且得到等于或大于预定值(26m/s)的风速。

相比之下，在“示例2”中，每个冲压孔3041的面积是喷射口302的面积的大约30％，并且冲压孔3041的总数是62。在该结构中，因为开口放大率大约是5.0，并且输出流速比大约是0.2，所以金属过滤器30能够抑制压力损失等于或低于预定水平，并且得到等于或大于预定值(26m/s)的风速。

当每个冲压孔3041的面积比喷射口302小并且冲压孔3041的总面积是喷射口302的面积的1到5倍时，冲压孔3041的尺寸、形状或孔数能够自由地改变。

接下来，将参考图9描述由充足的风速得到的益处。附图示出了在通过冲压孔3041的气体的风速是通过喷射口302的气体的风速(130m/s)的20％即等于或大于26m/s的情况中，冲压孔3041的附近中的冷却风的流动。在附图中，箭头的通路代表冷却风的流动的通路；箭头的长度代表气体的流速的大小。参考附图，当通过冲压孔3041的中心部分的冷却风的流速等于或大于预定值时，根据伯努利原理，通过冲压孔3041的冷却风的流动变得比通过其附近的冷却风的流动快，并且流动慢的附近部分和流动快的孔部分之间的压力差变大，导致气体流动以锐曲线从冲压孔3041的附近喷射到冲压孔3041。当细微粒沿着流动通路被喷射到冲压孔3041中时，细微粒接触并且胶着地沉积在每个冲压孔3041的附近的表面上。

相比之下，当冲压孔3041的总面积大于喷射口302的面积的5倍时，例如，在图8中所示的“传统产品的筛网”中，开口放大率变成64.8，输出流速比变为0.0，并且风速变为小于26m/s。在该情况中，如图10中所示，因为通过孔的风速和通过其附近的风速之间有较小的差，并且因为孔和其附近之间的压力差小，所以气体从附近喷射到孔的流动的曲线是平缓的。因此，因为气体中的细微粒通过孔而不沉积在其附近中，所以过滤器不能有效地收集它们。

图11是当冷却系统1已经被操作预定时间段时从冷却风的喷射侧看到的金属过滤器304的正视图。参考附图，因为气体以等于或者大于预定值的风速通过冲压孔3041，所以气体中的细微粒已经沉积在冲压孔3041的附近。

泡沫过滤器306和金属过滤器304没有完全收集的细微粒沉积在喷射口302的附近中。这是因为从喷射口302喷射的气体的风速是令人满意地大，例如，等于或大于130m/s，并且孔的中心部分和它的附近之间的压力差变大，如图9所示的情况。

当已经沉积在喷射口302上的细微粒的量变得等于或大于预定值时，喷射口302变得堵塞。堵塞发生的时间段取决于气体以等于或大于预定值的风速通过的孔的周长。因为细微粒除了在喷射口302上沉积外也在冲压孔3041的附近沉积，所以堵塞发生的时间段在设置金属过滤器304的情况中比在没有设置金属过滤器304的情况中大与冲压孔3041的总周长相应的时间。

例如，如图8的“示例1”中所示，当设置具有喷射口302的面积的0.3倍的33个冲压孔3041时，冲压孔3041的总周长变为喷射口302的周长的9.4倍，允许堵塞发生的时间段变为等于或大于10倍。

如上面描述的，根据该实施例，金属过滤器304布置在送风机10和喷射口302之间并且其中形成多个冲压孔3041，所述喷射口302喷射从送风机10输送的冷却风；金属过滤器304的面积比喷射口302的面积大，多个冲压孔3041中的每一个的面积比喷射口302的面积小，并且多个冲压孔的总面积是喷射口302的面积的1到5倍。因此，小于喷射口302的细微粒能够被收集并且当压力损失能够被抑制为等于或小于预定值时，通过冲压孔3041的冷却风的风速能够增加到等于或大于预定值。因此，因为细微粒沉积在冲压孔3041的附近，所以冷却系统1能够有效地防止喷射口302被堵塞。

(第二实施例)

接下来，将参考图12到图14描述本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同之处在于，喷射构件30a设置有与金属过滤器304相似的多个过滤器。

图12是示出了该实施例的喷射构件30a的结构的透视图。参考该图，喷射构件30a具有与第一实施例的喷射构件30相似的结构，除了喷射构件30a进一步具有垫圈303a和金属过滤器304a。喷射构件30a的主体301按照垫圈303、金属过滤器304、垫圈303a、金属过滤器304a、扣环305和泡沫过滤器306的顺序容纳这些部件。

垫圈303a和金属过滤器304a的结构与垫圈303和金属过滤器304的结构相似。然而，如图13中所示，金属过滤器304和金属过滤器304a以通过冲压孔3041的冷却风的风路不同于通过冲压孔3041a的冷却风的风路的方式被固定到喷射构件30a，所述冲压孔3041a在金属过滤器304a中除中心孔外形成。附图的箭头代表冷却风输送的方向。当金属过滤器304和金属过滤器304a以这样的方式被固定时，通过冲压孔3041a的冷却风与金属过滤器304的无孔表面碰撞。因此，如图14中所示，细微粒沉积在与通过冲压孔3041a的冷却风碰撞的部分处。

如上面描述的，根据该实施例，因为喷射构件30a具有多个金属过滤器304、304a，所以它能够确定地去除细微粒。

另外，因为金属过滤器304、304a以通过冲压孔3041a的风的通路不同于通过冲压孔3041的风的通路的方式被固定，所以通过冲压孔3041a的冷却风与金属过滤器304的表面而不是金属过滤器304的冲压孔3041碰撞，并且没有沉积在冲压孔3041a附近的细微粒沉积在碰撞部分处。

替代地，当然，与金属过滤器304相似的三个或更多个过滤器可以设置在喷射构件30a中。

(第三实施例)

接下来，参考图15到图17，将描述本发明的第三实施例。第三实施例和第一实施例的不同之处在于，喷射构件30b还设置有遮蔽板307。

图15是示出了该实施例的喷射构件30b的结构的透视图。参考附图，喷射构件30b具有与第一实施例相似的喷射构件30的结构，除了喷射构件30b还具有遮蔽板307和垫圈303b。喷射构件30b的主体301按照垫圈303b、遮蔽板307、垫圈303、金属过滤器304、扣环305和泡沫过滤器306的顺序容纳这些部件。

垫圈303b与垫圈303相似。图16是遮蔽板307的正视图。参考附图，遮蔽板307是其外周部分具有多个缺口3071的盘状构件。已经通过冲压孔3041的冷却风与遮蔽板307的表面碰撞，通过缺口3071，并从喷射口302喷射。因此，如图17中所示，细微粒沉积在遮蔽板307的通过冲压孔3041的冷却风所碰撞的部分处。

如上面描述的，根据该实施例，因为已经通过冲压孔3041的冷却风被遮蔽板307遮蔽，并且没有沉积在冲压孔3041a的附近的细微粒沉积在遮蔽板307上，所以提高了喷射构件30b的粉尘收集力。

允许细微粒沉积的部件不限于在上面描述的第二实施例和第三实施例中所示例的金属过滤器304和遮蔽板307，而是可以是设置在喷射口和过滤器之间并且具有壁表面的任何形状的部件，通过本发明的过滤器的冷却风与所述壁表面碰撞。

现在，已经参考实施例描述了本发明。然而，应该理解的是，在不背离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以以各种方式改变本发明的结构和细节。

Claims (11)

1.一种过滤器，所述过滤器布置在送风机和喷射口之间，并且在所述过滤器中形成有多个开口部分，所述喷射口喷射从所述送风机输送的冷却风，

其中，所述过滤器的面积比所述喷射口的面积大，所述多个开口部分中的每一个的面积比所述喷射口的面积小，并且所述多个开口部分的总面积是所述喷射口的面积的1到5倍。

2.一种冷却用喷射构件，包括：

过滤器，在所述过滤器中形成有多个开口部分，并且所述过滤器允许从送风机输送的冷却风通过；以及

喷射口，所述喷射口喷射通过所述过滤器的所述冷却风，

其中，所述过滤器的面积比所述喷射口的面积大，所述多个开口部分中的每一个的面积比所述喷射口的面积小，并且所述多个开口部分的总面积是所述喷射口的面积的1到5倍。

3.根据权利要求2所述的冷却用喷射构件，还包括：

具有壁表面的部件，通过所述开口部分的冷却风与所述壁表面碰撞，所述部件布置在所述过滤器和所述喷射口之间。

4.根据权利要求2所述的冷却用喷射构件，还包括：

遮蔽板，在所述遮蔽板的外周上形成有缺口部分，并且所述遮蔽板遮蔽通过所述开口部分的冷却风的风路。

5.根据权利要求2到权利要求4中任一项所述的冷却用喷射构件，进一步包括：

多个所述过滤器。

6.根据权利要求5所述的冷却用喷射构件，

其中，所述多个过滤器以如下方式固定到所述冷却用喷射构件，即，使得通过形成在所述多个过滤器的一个中的开口部分的冷却风的风路与通过形成在所述多个过滤器的另一个中的开口部分的冷却风的风路不同。

7.一种冷却风喷射方法，包括：

设置送风机以及布置在所述送风机和喷射口之间的过滤器，所述喷射口喷射从所述送风机输送的冷却风，所述过滤器中形成有多个开口部分；

使所述过滤器的面积比所述喷射口的面积大；

使所述多个开口部分中的每一个的面积比所述喷射开口的面积小；以及

使所述多个开口部分的总面积是所述喷射口的面积的1到5倍。

8.根据权利要求7所述的冷却风喷射方法，进一步包括：

设置具有壁表面的部件，通过所述开口部分的冷却风与所述壁表面碰撞，所述部件布置在所述过滤器和所述喷射口之间。

9.根据权利要求7所述的冷却风喷射方法，进一步包括：

设置遮蔽板，在所述遮蔽板的外周上形成缺口部分，并且所述遮蔽板遮蔽通过所述开口部分的冷却风的风路。

10.根据权利要求7到权利要求9中任一项所述的冷却风喷射方法，进一步包括：

设置多个所述过滤器。

11.根据权利要求5所述的冷却风喷射方法，进一步包括：

其中，所述多个过滤器以如下方式固定到所述冷却用喷射构件，即，使得通过形成在所述多个过滤器的一个中的开口部分的冷却风的风路与通过形成在所述多个过滤器的另一个中的开口部分的冷却风的风路不同。

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