CN108572496A - 散热组件及投影机 - Google Patents

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张盟胜
王晖雄
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Abstract

本发明公开了一种散热组件及投影机，散热组件用以对热源进行散热。散热组件包含导热结构、热电致冷器以及温度感测器。导热结构包含本体以及凸出部。本体具有第一表面以及第二表面，分别位于本体的相反两侧。凸出部连接第一表面，并配置以热性连接热源。热电致冷器热性连接第二表面。温度感测器热性连接第一表面。热电致冷器在第一表面上的正投影涵盖温度感测器的至少一部分。

Description

散热组件及投影机
技术领域
本发明是有关于一种散热组件，特别是有关于一种应用其的投影机。
背景技术
自投影机出现以后，随着科技的发展被运用到各种领域，由消费性产品至高科技产品，其应用范围一直在扩展当中，例如应用于大型会议演讲上以投影系统放大投影物，或是应用于商业上的投影式屏幕或电视，以配合简报的内容做实时图式画面的呈现。
随着投影机亮度的不断上升，传统的解热方式往往已无法满足需求。当亮度超过一万流明的条件下，核心元件，例如数字微型反射镜元件(Digital Micromirror Device,DMD)，在解热上将变得十分棘手。
目前，已有现有投影机利用热电致冷器配合温度感测器来控制数字微型反射镜元件的温度。温度感测器的用途为反映热电致冷器冷面的温度，并藉由软件控制热电致冷器的致冷功率的强弱，以达到数字微型反射镜元件解热的效果。然而，若温度感测器无法精确地反映热电致冷器冷面的温度，则可能会造成热电致冷器的致冷功率太强或太弱的问题。当热电致冷器的致冷功率太强时，会使得冷面表面温度低于环境温度，而造成水气冷凝于表面，进而产生电器短路的风险。当热电致冷器的致冷功率太弱时，则无法达到预期的解热效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种可精确地反应温度的散热组件以及用应其的投影机。
为了达到上述目的，依据本发明的一实施方式，一种散热组件用以对热源进行散热。散热组件包含导热结构、热电致冷器以及温度感测器。导热结构包含本体以及凸出部。本体具有第一表面以及第二表面，分别位于本体的相反两侧。凸出部连接第一表面，并配置以热性连接热源。热电致冷器热性连接第二表面。温度感测器热性连接第一表面。热电致冷器在第一表面上的正投影涵盖温度感测器的至少一部分。
为了达到上述目的，依据本发明的另一实施方式，一种投影机包含数字微型反射镜元件、固定结构、导热结构、热电致冷器以及温度感测器。固定结构连接数字微型反射镜元件。导热结构包含本体以及凸出部。本体具有第一表面以及第二表面，分别位于本体的相反两侧。凸出部连接第一表面，并穿过固定结构而热性连接数字微型反射镜元件。热电致冷器热性连接第二表面。温度感测器热性连接第一表面。热电致冷器在第一表面上的正投影涵盖温度感测器的至少一部分。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的正投影完全涵盖温度感测器。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的本体具有凹槽。凹槽形成于第一表面。温度感测器至少部分位于凹槽内。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的第一表面与固定结构之间具有间隙。凹槽相对于第一表面具有深度。间隙小于深度。
于本发明的一或多个实施方式中，上述之间隙小于3mm。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的散热组件还包含散热器。散热器热性连接热电致冷器远离导热结构的表面。
综上所述，在本发明的散热组件及应用其的投影机中，热电致冷器与温度感测器分别设置在导热结构的本体的相反表面上，且温度感测器位于热电致冷器的投影范围之内，因此可减少热电致冷器与温度感测器之间的扩散热阻，进而使得温度感测器可精确地反应热电致冷器的冷面温度。并且，在本发明的散热组件及应用其的投影机中，导热结构的本体上还可进一步设有可容置温度感测器的凹槽，进而可减少导热结构的本体至热源的距离(即减少导热结构的凸出部的长度)，进而可大幅地减少热电致冷器与热源之间的热阻。
以上所述仅系用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。
附图说明
图1为绘示本发明一实施方式的投影机的部分元件侧视图。
图2为绘示图1中的导热结构与温度感测器的正视图。
图3为绘示本发明另一实施方式的投影机的部分元件侧视图。
图4为绘示藉由控制热电致冷器的电压在不同位置所测得的温度-电压曲线图。
图5为绘示本发明另一实施方式的投影机的部分元件侧视图。
其中，附图标记为：
100、200、300：投影机
110：数字微型反射镜元件
120：固定结构
130、230：导热结构
131、231：本体
131a、231a：第一表面
131b、231b：第二表面
132、232：凸出部
140：热电致冷器
141：正投影
150：温度感测器
160：散热器
231a1：凹槽
A、A’、B、C：位置
D：深度
G：间隙
L1、L2、L3、L4、L5、L6：温度-电压曲线
具体实施方式
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：
以下将以图式揭露本发明的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。
请参照图1，其为绘示本发明一实施方式的投影机100的部分元件侧视图。如图1所示，于本实施方式中，投影机100包含数字微型反射镜元件(Digital Micromirror Device,DMD)110、固定结构120、导热结构130、热电致冷器140、温度感测器150以及散热器160。固定结构120连接数字微型反射镜元件110，藉以将数字微型反射镜元件110固定于投影机100内的一预定位置。导热结构130包含本体131以及凸出部132。本体131具有第一表面131a以及第二表面131b，分别位于本体131的相反两侧。凸出部132连接第一表面131a，并穿过固定结构120而热性连接数字微型反射镜元件110。热电致冷器140热性连接第二表面131b。温度感测器150热性连接第一表面131a。热电致冷器140与温度感测器150隔着本体131的一部分相对。散热器160热性连接热电致冷器140远离导热结构130的表面。
具体来说，热电致冷器140以其冷面连接第二表面131b，并以其热面连接散热器160，藉由对热电致冷器140施加电压，即可使其冷面与热面产生温差，进而可利用冷面对导热结构130的本体131进行降温，并利用热面对散热器160进行增温。以另一角度来看，可视为热电致冷器140经由其冷面对导热结构130的本体131进行吸热，并将所吸的热经由热面传递至散热器160。最后。散热器160再将热面传递来的热散逸至空气中。
请参照图2，其为绘示图1中的导热结构130与温度感测器150的正视图。如图2所示，于本实施方式中，热电致冷器140在第一表面131a上的正投影141(以虚线表示)系完全涵盖温度感测器150。请配合参照图3以及图4。图3为绘示本发明另一实施方式的投影机300的部分元件侧视图。图4为绘示藉由控制热电致冷器140的电压在不同位置所测得的温度-电压曲线图。具体来说，图4分别绘示藉由控制热电致冷器140的电压在图2中的温度感测器150所设置的位置(即正投影141的范围之内的位置)、位置A、位置B、位置C、热电致冷器140的冷面以及数字微型反射镜元件110以及图3中的温度感测器150所设置的位置A’等位置所测得的温度-电压曲线图，其中位置A、位置A’、位置B与位置C皆不在正投影141的范围之内，且分别至正投影141的距离系渐增的。
由图4可以清楚得知，在热电致冷器140的不同电压之下，在数字微型反射镜元件110、热电致冷器140的冷面以及温度感测器150所设置的位置所分别测得的三温度-电压曲线L1,L2,L3明显具有高度线性关系。详细来说，热电致冷器140的冷面与温度感测器150所设置的位置所测得的两温度-电压曲线L2,L3几乎接近重合，且此两温度-电压曲线L2,L3中的任一者相较于数字微型反射镜元件110所测得的温度-电压曲线L1在相同电压所对应的两温度的差值接近一定值。反观，在位置A、位置B、位置C与位置A’所分别测得的温度-电压曲线L4,L5,L6,L7，明显相较于在热电致冷器140的冷面与数字微型反射镜元件110所分别测得的两温度-电压曲线L1,L2不具线性关系，而且距离正投影141最远的位置C所测得的温度-电压曲线L6差异最大。即使位置A’与热电致冷器140同样位在第二表面131b上且两者非常接近，但所测得的温度-电压曲线L7仍与温度-电压曲线L1,L2不具线性关系。这是由于位置A、位置A’、位置B与位置C已经位于热电致冷器140的正投影141的范围外，其传热路径多了因为形状改变所造成的扩散热阻。再者，若温度感测器150设置于靠近外侧的位置C，则其受到外界环温的影响较大，因此变量增加造成前述非线性差异最大的结果。
由此可知，本实施方式藉由将温度感测器150设置于热电致冷器140的正投影141的范围之内的位置，即可使得温度感测器150所测得的温度精确地反应热电致冷器140的冷面(或数字微型反射镜元件110)的温度。藉此，用户可以简单地藉由温度感测器150所测得的温度，轻易得知(或轻易推算)数字微型反射镜元件110是否已经被控温至预定温度。
于一些实施方式中，热电致冷器140在第一表面131a上的正投影141亦可仅涵盖温度感测器150的至少一部分。
请参照图5，其为绘示本发明另一实施方式的投影机200的部分元件侧视图。如图5所示，于本实施方式中，投影机200同样包含数字微型反射镜元件110、固定结构120、导热结构230、热电致冷器140、温度感测器150以及散热器160，其中数字微型反射镜元件110、固定结构120、热电致冷器140、温度感测器150与散热器160等元件皆与图1所示的实施方式相同，因此可参照前述相关说明，在此恕不赘述。
本实施方式相较于图1所示的实施方式的差异之处，在于本实施方式对导热结构230进行修改。具体来说，于本实施方式中，导热结构230同样包含相连接的本体231以及凸出部232。本体231同样具有第一表面231a以及第二表面231b，分别位于本体231的相反两侧。本体231具有凹槽231a1，且凹槽231a1形成于第一表面231a。温度感测器150至少部分位于凹槽231a1内。因此，相较于图1所示的导热结构130，本实施方式的导热结构230可以缩短凸出部232的长度，进而可减少导热结构230的本体231至数字微型反射镜元件110的距离，进而可大幅地减少热电致冷器140与数字微型反射镜元件110之间的热阻。在此情况之下，本实施方式的投影机200即可采用最大致冷功率较小的热电致冷器140，因此可节省零件成本。
于本实施方式中，第一表面231a与固定结构120之间具有间隙G。凹槽231a1相对于第一表面231a具有深度D，且间隙G小于深度D。因此，于本实施方式的投影机200中，温度感测器150可以完全容置于本体231的凹槽231a1内。或者，于其他实施方式中，温度感测器150可以大部分容置于本体231的凹槽231a1内。藉此，本实施方式的投影机200可以提高内部空间使用率。
于一些实施方式中，第一表面231a与固定结构120之间的间隙G小于3mm，但本发明并不以此为限。
由以上对于本发明的具体实施方式的详述，可以明显地看出，在本发明的散热组件及应用其的投影机中，热电致冷器与温度感测器分别设置在导热结构的本体的相反表面上，且温度感测器位于热电致冷器的投影范围之内，因此可减少热电致冷器与温度感测器之间的扩散热阻，进而使得温度感测器可精确地反应热电致冷器的冷面温度。并且，在本发明的散热组件及应用其的投影机中，导热结构的本体上还可进一步设有可容置温度感测器的凹槽，进而可减少导热结构的本体至热源的距离(即减少导热结构的凸出部的长度)，进而可大幅地减少热电致冷器与热源之间的热阻。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并不用以限定本发明，任何熟悉本领域的相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，但这些更动与润饰皆应包含于本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种散热组件，用以对一热源进行散热，其特征在于，该散热组件包含：
一导热结构，包含：
一本体，具有一第一表面以及一第二表面，分别位于该本体的相反两侧；以及
一凸出部，连接该第一表面，并配置以热性连接该热源；
一热电致冷器，热性连接该第二表面；以及
一温度感测器，热性连接该第一表面，
其中该热电致冷器在该第一表面上的一正投影涵盖该温度感测器的至少一部分。
2.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于，该正投影完全涵盖该温度感测器。
3.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于，该本体具有一凹槽，该凹槽形成于该第一表面，且该温度感测器至少部分位于该凹槽内。
4.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于，还包含一散热器，该散热器热性连接该热电致冷器远离该导热结构的一表面。
5.一种投影机，其特征在于，包含：
一数字微型反射镜元件；
一固定结构，连接该数字微型反射镜元件；
一导热结构，包含：
一本体，具有一第一表面以及一第二表面，分别位于该本体的相反两侧；以及
一凸出部，连接该第一表面，并穿过该固定结构而热性连接该数字微型反射镜元件；
一热电致冷器，热性连接该第二表面；以及
一温度感测器，热性连接该第一表面，
其中该热电致冷器在该第一表面上的一正投影涵盖该温度感测器的至少一部分。
6.如权利要求5所述的投影机，其特征在于，该正投影完全涵盖该温度感测器。
7.如权利要求5所述的投影机，其特征在于，该本体具有一凹槽，该凹槽形成于该第一表面，且该温度感测器至少部分位于该凹槽内。
8.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该第一表面与该固定结构之间具有一间隙，该凹槽相对于该第一表面具有一深度，并且该间隙小于该深度。
9.如权利要求8所述的投影机，其特征在于，该间隙小于3mm。
10.如权利要求5所述的投影机，其特征在于，该散热组件还包含一散热器，该散热器热性连接该热电致冷器远离该导热结构的一表面。
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