CN106200226A - 具有扰流结构的散热模块 - Google Patents
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Abstract
一种散热模块，用于沿一流动方向流动的一散热气流，包括一散热鳍片组。散热鳍片组包括多个散热鳍片，其中这些散热鳍片相互叠设，各散热鳍片具有一前侧、一相对于前侧的后侧及至少一扰流结构组。扰流结构组位于前侧与后侧之间且包括多个第一扰流结构，这些第一扰流结构从前侧往后侧依序排列。散热气流沿流动方向从前侧往扰流结构组流动，并经过扰流结构组而往后侧流动。各第一扰流结构的延伸方向倾斜于流动方向。本发明的散热模块，可提升散热效率。
Description
技术领域
本发明关于一种散热模块及具有此散热模块的投影装置，且特别是关于一种设有扰流结构的散热模块及具有此散热模块的投影装置。
背景技术
投影装置的成像原理是通过光阀(light valve)将光源所产生的照明光束转换成影像光束，再通过镜头将影像光束投射到投影幕(projection screen)或墙面上。由于投影装置的光学引擎中，光源及光阀等构件在进行操作时会产生热能，故需装设散热模块以对这些发热构件散热，避免装置过热。散热模块可包含连接于发热构件的散热鳍片组，发热构件产生的热能传递至散热鳍片组，并利用自然对流或风扇所提供的强制对流将热能从散热鳍片组带至投影装置外部。
随着投影技术的进步，使用者对于高亮度、低噪音的投影装置的需求也越来越高。一般来说，投影装置的光源的亮度愈高，其所产生的热能也愈多，而若相应地增加风扇转速增强散热气流，则有违一般投影装置的低噪音需求。增加散热鳍片组的体积来提升散热效率也是克服上述问题的一种方式，然而这会使投影装置相对具有较大的重量及体积，而大幅降低其安装及使用上的便利性与安全性。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域的技术人员所知道的公知技术。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域的技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种散热模块，可提升散热效率。
本发明提供一种投影装置，其散热模块可提升散热效率。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提供一种散热模块，用于沿一流动方向流动的一散热气流，包括一散热鳍片组。散热鳍片组包括多个散热鳍片，其中这些散热鳍片相互叠设，各散热鳍片具有一前侧、一相对于前侧的后侧及至少一扰流结构组。扰流结构组位于前侧与后侧之间且包括多个第一扰流结构，这些第一扰流结构从前侧往后侧依序排列。散热气流沿流动方向从前侧往扰流结构组流动，并经过扰流结构组而往后侧流动。各第一扰流结构的延伸方向倾斜于流动方向。
在本发明的一实施例中，散热模块还包括一风扇，其中风扇用以提供散热气流。
在本发明的一实施例中，这些第一扰流结构为多个凹沟，且这些凹沟相互平行且间隔地排列。
在本发明的一实施例中，扰流结构组还包括多个第二扰流结构，这些第二扰流结构从散热鳍片的前侧往后侧依序排列且分别对位于那些第一扰流结构，各第二扰流结构的延伸方向倾斜于散热气流的流动方向，各第一扰流结构与对应的第二扰流结构呈一V字形结构，各V字形结构具有一窄端，且各窄端朝向散热鳍片的前侧。
在本发明的一实施例中，这些第二扰流结构为多个凹沟，且这些凹沟相互平行且间隔地排列。
在本发明的一实施例中，各第一扰流结构具有相对的一第一末端及一第二末端，各第二扰流结构具有相对的一第三末端及一第四末端，各第一末端与对应的第三末端构成对应的窄端，各窄端与前侧的距离小于对应的第二末端与前侧的距离且小于对应的第四末端与前侧的距离。
在本发明的一实施例中，各第一扰流结构的第一末端与对应的第二扰流结构的第三末端相连以形成一尖端。
在本发明的一实施例中，各第一扰流结构的第一末端与对应的第二扰流结构的第三末端不相连。
在本发明的一实施例中，散热模块还包括至少一热管，各散热鳍片具有至少一开孔，且热管穿设于开孔。
在本发明的一实施例中，开孔配置于扰流结构组的至少一V字形结构的窄端。
在本发明的一实施例中，扰流结构组的数量为多个，且这些扰流结构组沿垂直于散热气流流动方向的方向依序排列。
在本发明的一实施例中，散热模块还包括至少一热管及一热扩散结构，其中热扩散结构用以配置于一发热元件上，热管连接于热扩散结构与散热鳍片组之间。
在本发明的一实施例中，散热鳍片具有至少一开孔，热管穿设于开孔，且开孔配置于扰流结构组。
在本发明的一实施例中，散热鳍片的开孔的周缘具有一折壁，且开孔的折壁用以支撑相邻的另一散热鳍片。
在本发明的一实施例中，各散热鳍片具有至少一侧边，侧边连接于散热鳍片的前侧与后侧之间且具有一折壁，且各散热鳍片的折壁用以间隔相邻的另一散热鳍片。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提供一种投影装置，包括一外壳、一光学引擎及上述散热模块。光学引擎配置于外壳内。光学引擎包括一光源模块、一光阀及一投影镜头。光源模块用以发出一照明光束，光阀用以将照明光束转换为一影像光束，投影镜头用以投射影像光束。散热模块配置于外壳内，用以对光学引擎进行散热。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点，在本发明的上述实施例中，散热模块的各散热鳍片具有多个扰流结构，且各扰流结构的延伸方向倾斜于散热气流的流动方向。当散热气流流经这些扰流结构时，各扰流结构破坏散热气流的边界层并产生涡流，且涡流通过倾斜设置的扰流结构的导引而斜向地往散热鳍片的后端移动，以增加散热气流在散热鳍片处的热对流效率。藉此，可在不增加风扇转速及散热鳍片组体积的情况下，有效提升散热模块的散热能力，以符合投影装置高亮度、低噪音、小体积的设计趋势。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的投影装置的示意图。
图2是图1的散热模块的立体图。
图3是图2的散热模块的侧视图。
图4是本发明另一实施例的散热模块的侧视图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的多个实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、前、后、左、右等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。
图1是本发明一实施例的投影装置的示意图。请参考图1，投影装置50包括一外壳52、一光学引擎54及至少一散热模块100(示出为两个)。光学引擎54配置于外壳52内且包括一光源模块54a、一光阀54b及一投影镜头54c。光源模块54a用以发出一照明光束，光阀54b用以将所述照明光束转换为一影像光束，投影镜头54c用以投射所述影像光束。光源模块54a例如是包含发光二极管、激光源、高压汞灯或其它适当的光源至少其一，光阀54b则可以是数位微镜(DigitalMicromirror Device，DMD)、硅基液晶面板(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)或其它适当元件的至少其一。本实施例中，光源模块54a及光阀54b为发热元件，两散热模块100配置于外壳52内且分别连接光源模块54a及光阀54b，以使光源模块54a及光阀54b通过两散热模块100进行散热，然而本发明并不限制散热模块100的数量及其连接的元件，散热模块100也可以连接至其它的发热元件，例如电源供应器，以进行散热。
图2是图1的散热模块100的立体图。图3是图2的散热模块100的侧视图。请参考图2及图3，散热模块100包括一散热鳍片组110、至少一热管120(图2及图3示出为两个)及一热扩散结构130。热扩散结构130配置于发热元件(例如图1所示的光源模块54a或光阀54b)上，热管120连接于热扩散结构130与散热鳍片组110之间，以使发热元件产生的热能通过热扩散结构130及热管120而传递至散热鳍片组110。热扩散结构130例如是热交换器，然而本发明并不以此为限。
散热鳍片组110包括相互叠设的多个散热鳍片(仅例示性标示一散热鳍片110a及一散热鳍片110a’)。本发明并不限制各散热鳍片110a的尺寸，举例来说，散热鳍片110a的尺寸较小而散热鳍片110a’的尺寸较大，然而在其它实施例中，每一散热鳍片的大小也可随投影装置中内部空间的配置进行调整。各散热鳍片110a、110a’具有一前侧S1、一相对于前侧S1的后侧S2及一扰流结构组112。扰流结构组112位于前侧S1与后侧S2之间且包括多个第一扰流结构112a及多个第二扰流结构112b，这些第一扰流结构112a从前侧S1往后侧S2依序排列，这些第二扰流结构112b从前侧S1往后侧S2依序排列且分别对位于这些第一扰流结构112a。
在本实施例中，这些第一扰流结构112a例如为通过冲压工艺而形成的多个凹沟，这些凹沟相互平行且间隔地排列。类似地，这些第二扰流结构112b例如为通过冲压工艺而形成的多个凹沟，这些凹沟相互平行且间隔地排列。各凹沟的宽度d1(标示于图3)例如小于或等于10毫米，相邻的两凹沟的距离d2(标示于图3)例如大于或等于1毫米，且各凹沟的最大深度例如为散热鳍片110a、110a’的厚度的1/2，但本发明不限于此。在其它实施例中，扰流结构可通过其它适当工艺形成，且可为其它适当形式的结构，本发明不对此加以限制。
请参照图1至图3，在本实施例中，散热模块100如图1所示还包括一风扇140，风扇140用以提供散热气流至对应的散热鳍片组110以进行散热。本实施例的风扇140例如是配置于对应的散热鳍片组110的一侧，然而本发明不限于此，风扇140可配置于投影装置100的其它适当位置。所述散热气流沿流动方向D(示出于图3)从前侧S1往扰流结构组112流动，并经过扰流结构组112而往后侧S2流动。如图3所示，各第一扰流结构112a的延伸方向倾斜于流动方向D，且各第二扰流结构112b的延伸方向倾斜于流动方向D。
通过上述配置方式，当散热气流流经这些第一扰流结构112a及这些第二扰流结构112b时，各第一扰流结构112a及各第二扰流结构112b破坏散热气流的边界层并产生涡流，且涡流通过倾斜设置的第一扰流结构112a及第二扰流结构112b的导引而斜向地往散热鳍片110a、110a’的后端S2移动，以增加散热气流在散热鳍片110a、110a’处的热对流效率。藉此，可在不增加风扇140转速及散热鳍片组110体积的情况下有效提升散热模块100的散热能力，以符合投影装置高亮度、低噪音、小体积的设计趋势。
请参考图3，在本实施例中，各第一扰流结构112a与对应的第二扰流结构112b例如呈V字形结构，以有效地对散热气流进行导引，其中第一扰流结构112a与第二扰流结构112b的夹角A例如介于30～75度，但不限于此。具体而言，各第一扰流结构112a具有相对的一第一末端E1及一第二末端E2(图3例示性地标示出两个第一末端E1及两个第二末端E2)，各第二扰流结构112b具有相对的一第三末端E3及一第四末端E4(图3例示性地标示出两个第三末端E3及两个第四末端E4)，各第一末端E1与对应的第三末端E3构成V字形结构的窄端，各窄端与前侧S1的距离小于对应的第二末端E2与前侧S1的距离且小于对应的第四末端E4与前侧S1的距离。也就是说，V字形结构的窄端设置为朝向前侧S1，以使散热气流通过V字形结构的导引而从其窄端斜向地往第二末端E2及第四末端E4流动。
各散热鳍片110a、110a’具有至少一开孔H，且热管120穿设于开孔H，其中开孔H配置于扰流结构组112的至少一V字形结构的窄端(如图3的区域R2所示)。藉此配置方式，沿方向D流经扰流结构组112的散热气流会通过热管120的阻挡与导引而沿对应的第一扰流结构112a及第二扰流结构112b斜向地移动，以增加散热气流的热对流效率。
本实施例的部分V字形结构的第一末端E1与对应的第三末端E3相连(如图3的区域R1所示)以使其窄端形成尖端，然而本发明不限于此，部分V字形结构的第一末端E1与对应的第三末端E3不相连(如图3的区域R2所示)而未使其窄端形成尖端，以利于对应的开孔H及热管120的设置。此外，在其它实施例中，各散热鳍片110a、110a’上的扰流结构组112可仅包含依序排列的多个第一扰流结构112a或仅包含依序排列的多个第二扰流结构112b，本发明不对此加以限制。
本实施例中，开孔H的周缘如图2及图3所示还具有一折壁W1，折壁W1用以支撑相邻的另一散热鳍片110a或散热鳍片110a’，且折壁W1上还可选择性地设置一焊料导入部G(例如是开设于折壁W1的开口或通孔，并与延伸至散热鳍片上的沟槽连接)可导引焊料(例如锡或锡的合金)进入开孔H以固定热管120。此外，各散热鳍片110a、110a’具有两侧边S3，各侧边S3连接于前侧S1与后侧S2之间且具有一折壁W2，折壁W2用以间隔相邻的另一散热鳍片110a或散热鳍片110a’以供散热气流通过。
本发明不对各散热鳍片110a、110a’上的扰流结构组112的数量加以限制，以下通过附图对此举例说明。图4是本发明另一实施例的散热模块的侧视图。在图4的散热模块200中，散热鳍片组210、散热鳍片210a、散热鳍片210a’、各扰流结构组212、各第一扰流结构212a、各第二扰流结构212b、热管220及散热气流的流动方向D’类似于图3的散热鳍片组110、散热鳍片110a、散热鳍片110a’、扰流结构组112、各第一扰流结构112a、各第二扰流结构112b、热管120及散热气流的流动方向D，于此不再赘述。散热模块200与散热模块100的不同处在于，扰流结构组212的数量为多个(示出为两个)，且这些扰流结构组212沿垂直流动方向D’的方向依序排列。本实施例中，其中一扰流结构组212的第一扰流结构212a例如是对位于相邻的扰流结构组212的第二扰流结构212b，然而在其它实施例中，两相邻的扰流结构组212可不相互对位，各扰流结构组212内的扰流结构的数量可以不相同，且扰流结构组212也可为其它适当数量，本发明不限于此。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点，在本发明的上述实施例中，散热模块的各散热鳍片具有多个扰流结构，且各扰流结构的延伸方向倾斜于散热气流沿散热模块的流动方向。据此，当散热气流流经这些扰流结构时，各扰流结构破坏散热气流的边界层并产生涡流，且涡流通过倾斜设置的扰流结构的导引而斜向地往散热鳍片的后端移动，以增加散热气流在散热鳍片处的热对流效率。藉此，可在不增加风扇转速且及散热鳍片组体积的情况下有效提升散热模块的散热能力，以符合投影装置高亮度、低噪音、小体积的设计趋势。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改，都仍属于本发明专利覆盖的范围。另外，本发明的任一实施例或权利要求不需实现本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求中提及的“第一”及“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
【符号说明】
50：投影装置
52：外壳
54：光学引擎
54a：光源模块
54b：光阀
54c：投影镜头
100、200：散热模块
110、210：散热鳍片组
110a、110a’、210a、210a’：散热鳍片
112、212：扰流结构组
112a、212a：第一扰流结构
112b、212b：第二扰流结构
120、220：热管
130：热扩散结构
140：风扇
A：夹角
d1：宽度
d2：距离
D、D’：流动方向
E1：第一末端
E2：第二末端
E3：第三末端
E4：第四末端
G：焊料导入部
H：开孔
R1、R2：区域
S1：前侧
S2：后侧
S3：侧边
W1、W2：折壁
Claims (16)
1.一种散热模块，用于沿一流动方向流动的一散热气流，包括：
一散热鳍片组，包括多个散热鳍片，其中所述多个散热鳍片相互叠设，各所述散热鳍片具有一前侧、一相对于所述前侧的后侧及至少一扰流结构组，所述扰流结构组位于所述前侧与所述后侧之间且包括多个第一扰流结构，所述多个第一扰流结构从所述前侧往所述后侧依序排列，所述散热气流沿所述流动方向从所述前侧往所述扰流结构组流动，并经过所述扰流结构组而往所述后侧流动，且各所述第一扰流结构的延伸方向倾斜于所述流动方向。
2.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，还包括一风扇，其中所述风扇用以提供所述散热气流。
3.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述多个第一扰流结构为多个凹沟，且所述多个凹沟相互平行且间隔地排列。
4.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述扰流结构组还包括多个第二扰流结构，所述多个第二扰流结构从所述前侧往所述后侧依序排列且分别对位于所述多个第一扰流结构，各所述第二扰流结构的延伸方向倾斜于所述流动方向，各所述第一扰流结构与对应的所述第二扰流结构呈一V字形结构，各所述V字形结构具有一窄端，且各所述窄端朝向所述前侧。
5.如权利要求4所述的散热模块，其特征在于，所述多个第二扰流结构为多个凹沟，且所述多个凹沟相互平行且间隔地排列。
6.如权利要求4所述的散热模块，其特征在于，各所述第一扰流结构具有相对的一第一末端及一第二末端，各所述第二扰流结构具有相对的一第三末端及一第四末端，各所述第一末端与对应的所述第三末端构成对应的所述窄端，各所述窄端与所述前侧的距离小于对应的所述第二末端与所述前侧的距离且小于对应的所述第四末端与所述前侧的距离。
7.如权利要求6所述的散热模块，其特征在于，各所述第一末端与对应的所述第三末端相连以形成一尖端。
8.如权利要求6所述的散热模块，其特征在于，各所述第一末端与对应的所述第三末端不相连。
9.如权利要求4所述的散热模块，其特征在于，包括至少一热管，各所述散热鳍片具有至少一开孔，且所述热管穿设于所述开孔。
10.如权利要求9所述的散热模块，其特征在于，所述开孔配置于所述扰流结构组的至少一所述V字形结构的所述窄端。
11.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述至少一扰流结构组的数量为多个，且所述多个扰流结构组沿垂直所述流动方向的方向依序排列。
12.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，还包括至少一热管及一热扩散结构，其中所述热扩散结构用以配置于一发热元件上，所述热管连接于所述热扩散结构与所述散热鳍片组之间。
13.如权利要求12所述的散热模块，其特征在于，各所述散热鳍片具有至少一开孔，所述热管穿设于所述开孔，且所述开孔配置于所述扰流结构组。
14.如权利要求13所述的散热模块，其特征在于，所述开孔的周缘具有一折壁，且各所述散热鳍片的所述开孔的所述折壁用以支撑相邻的另一所述散热鳍片。
15.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，各所述散热鳍片具有至少一侧边，所述侧边连接于所述前侧与所述后侧之间且具有一折壁，且各所述散热鳍片的所述折壁用以间隔相邻的另一所述散热鳍片。
16.一种投影装置，包括一外壳、一光学引擎以及一如权利要求1所述的散热模块，
所述光学引擎配置于所述外壳内，其中所述光学引擎包括一光源模块、一光阀、以及一投影镜头，
所述光源模块用以发出一照明光束；
所述光阀用以将所述照明光束转换为一影像光束；
所述投影镜头用以投射所述影像光束；
所述散热模块配置于所述外壳内，用以对所述光学引擎进行散热。
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