CN109874283B - 散热装置及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热装置及显示装置。所述散热装置用于对显示组件进行散热，包括与显示组件形成散热空间的壳体，设置于所述壳体内的雾化组件，雾化组件用于将冷却液雾化，并向所述显示组件喷射雾化后的液滴；设置于所述壳体内的循环组件，循环组件用于将液滴汽化后的蒸汽冷凝为冷却液。本发明将雾化组件和循环组件设置于散热空间中，雾化组件将冷却液雾化成液滴后向显示组件喷射，通过液滴汽化的相变吸热过程对显示组件进行冷却，循环组件将液滴汽化后的蒸汽冷凝为冷却液，具有散热效率高、散热均匀、体积小等优点。

Description

散热装置及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是一种散热装置及显示装置。

背景技术

抬头显示器(HeadUpDisplay，HUD)是早期应用在航空器上的飞行辅助仪器。随着科学技术的发展，平视显示器也被越来越多地在汽车上使用。汽车上的平视显示器能够将重要的行车信息，例如速度、发动机转数、油耗、胎压、导航以及外接智能设备的信息实时地显示在前挡风玻璃上驾驶员的视野中，这样使得驾驶员不必低头，就可以看到行车信息，从而避免分散对前方道路的注意力，消除了潜在的行车隐患。而且，由于投影时虚像落在车正前方，驾驶员调整目视焦距的时间将缩短，对于驾驶者而言更为安全，驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可以避免眼睛的疲劳，能够极大地增强行车安全和改进驾驶体验。

现有的抬头显示器通常由封闭式的主体框架组成，该主体框架内部可容纳各种电器元件。在使用过程中，电器元件会发出大量的热量，尤其是基于TFT液晶屏技术的HUD。当HUD工作时，灯板会产生较大的热量，目前HUD背光亮度一般需要达到20～50万nit才能满足需求，但HUD产品的尺寸较小，散热面积不够，从而导致HUD的温度高于允许温度的上限值。因此，封闭式结构的主体框架不可避免地出现散热的问题。

目前，现有抬头显示器的散热方式通常采用传导和对流散热结构，通过与灯板直接接触的金属将热量传导到HUD金属底壳的散热鳍片，散热鳍片以对流方式进行散热。实际使用表明，该散热结构存在散热效率低和散热不均匀等缺陷，且散热鳍片结构所需HUD底壳散热的面积较大，在整车中占用的空间也较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种散热装置及显示装置，以解决现有结构存在的散热效率低和散热不均匀等缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种散热装置，用于对显示组件进行散热，包括：

壳体，与所述显示组件形成散热空间；

雾化组件，设置于壳体内，用于将冷却液雾化，并向显示组件喷射雾化后的液滴；

循环组件，设置于壳体内，用于将液滴汽化后的蒸汽冷凝为冷却液。

可选地，所述循环组件包括循环体以及冷却通道，所述冷却通道连通所述循环体与散热空间，用于将散热空间内汽化后的蒸汽冷凝为冷却液，所述循环体与所述雾化组件相连，用于将冷却液运送给所述雾化组件。

可选地，所述散热装置还包括第一单向阀和第二单向阀，所述冷却通道通过所述第一单向阀与壳体外部连通，使外部气体进入所述冷却通道，所述冷却通道通过所述第二单向阀与所述散热空间连通，使所述散热空间的蒸汽进入所述冷却通道。

可选地，所述第二单向阀内设有干燥组件。

可选地，所述干燥组件包括吸水棉，所述吸水棉设置在所述第二单向阀的进口处。

可选地，所述干燥组件还包括干燥球，所述干燥球设置在所述第二单向阀的出口处。

可选地，所述壳体包括散热板，所述散热板与所述循环体围成腔体，所述散热板上设有所述冷却通道以及将所述冷却通道与所述循环体连通的第一吸水件。

可选地，所述散热板的端部盖设有盖板。

可选地，所述散热板呈波浪形。

可选地，所述循环体上设有与所述冷却通道对应的隔水层，所述隔水层内设有冷却液。

可选地，所述散热板的外侧设有散热鳍片。

可选地，所述循环体包括支撑架以及设置在所述支撑架上的第二吸水件，所述第二吸水件将所述冷却通道与所述雾化组件连通。

可选地，所述雾化组件包括雾化片，所述雾化片用于将冷却液雾化。

可选地，所述雾化组件还包括均雾片，所述均雾片上设有出雾孔，所述均雾片用于将雾化后的液滴通过所述出雾孔向显示组件均匀喷射。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种显示装置，包括前述的散热装置。

本发明实施例提供了一种散热装置及显示装置，采用相变散热方式，将雾化组件和循环组件设置于散热空间中，雾化组件将冷却液雾化成液滴后向显示组件喷射，通过液滴汽化的相变吸热过程对显示组件进行冷却，循环组件将液滴汽化后的蒸汽冷凝为冷却液，具有散热效率高、散热均匀、体积小等优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例散热装置的结构示意图；

图2为本发明实施例雾化组件和循环组件的结构示意图；

图3为本发明实施例冷却通道内冷却液流通的示意图；

图4为本发明实施例循环体的结构示意图。

1—壳体； 2—雾化组件； 3—循环组件；

4—显示组件； 5—散热空间； 6—腔体；

7—第一单向阀； 8—第二单向阀； 9—隔水层；

10—盖板； 101—第一开口； 201—雾化片；

202—均雾片； 301—冷却通道； 302—循环体；

303—散热板； 304—散热鳍片； 3021—支撑架；

3022—第二吸水件； 3031—第一吸水件； 401—LED灯板；

402—灯板前罩。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

为了解决现有抬头显示器中散热结构存在的散热效率低、散热不均匀以及占用空间大等缺陷，本发明提供一种采用相变散热方式的散热装置，将雾化组件和循环组件设置于散热空间中，雾化组件将冷却液雾化成液滴后向显示组件喷射，通过液滴汽化的相变吸热过程对显示组件进行冷却，循环组件将液滴汽化后的蒸汽冷凝为冷却液，具有散热效率高、散热均匀、体积小等优点。

下面通过具体实施例，详细说明本发明的技术方案。

第一实施例

图1为本发明实施例散热装置的结构示意图，图2为本发明实施例雾化组件和循环组件的结构示意图。如图1和图2所示，本实施例所提供了一种用于对显示组件进行散热的散热装置，散热装置的主体结构包括壳体1、雾化组件2以及循环组件3，壳体1与显示组件4形成散热空间，雾化组件2设置于壳体1内，用于将冷却液雾化，并向显示组件4喷射雾化后的液滴，循环组件3设置于壳体1内，用于将液滴汽化后的蒸汽冷凝为冷却液。具体地，壳体1朝向显示组件4的一侧设有第一开口101，显示组件4盖设在第一开口101上，使得显示组件4与壳体1组合形成散热空间5。显示组件4为发光二极管(LightEmittingDiode，LED)组件，包括LED灯板401以及位于LED灯板401外侧的灯板前罩402，灯板前罩402与LED灯板401配合使用，可以提升LED灯板401的光效利用率。LED灯板401与灯板前罩402安装在一起后，盖设在壳体1的第一开口101上，由于LED灯板401工作时会产生大量热量，因此需要对LED灯板401进行散热。雾化组件2设置于壳体1内，用于将冷却液雾化，并向显示组件4喷射雾化后的液滴，雾化后的液滴与显示组件4的LED灯板401接触后，被加热汽化形成蒸汽，由于液滴从液态变为气态的相变是吸热过程，因而使得LED灯板401的温度降低。循环组件3设置于壳体1内，用于将液滴汽化后的蒸汽冷凝为冷却液，并将冷却液运送给雾化组件2，从而形成循环路径，实现对显示组件4的散热冷却。本实施例采用的相变散热方式，将雾化组件2和循环组件3内置于散热空间5中，冷却液通过雾化组件2雾化成纳米、微米级的小液滴，小液滴被喷射到显示组件4上相变为蒸汽使显示组件4冷却，具有散热效率高、散热均匀、体积小等优点。

如图1和图2所示，循环组件3包括循环体302以及冷却通道301，冷却通道301将循环体302与散热空间5连通，用于将散热空间5内汽化后的蒸汽冷凝为冷却液，循环体302与雾化组件2相连，用于将冷却液运送给雾化组件2进行雾化，从而实现冷却液的循环。

如图1和图2所示，本实施例的散热装置还包括第一单向阀7和第二单向阀8。冷却通道301通过第一单向阀7与壳体1的外部连通，第一单向阀7仅允许外部气体由壳体1外向冷却通道301内流动，而冷却通道301内部的蒸汽无法通过第一单向阀7向壳体1外部扩散。冷却通道301通过第二单向阀8与散热空间5连通，第二单向阀8仅允许蒸汽由散热空间5向冷却通道301流动，而冷却通道301内的蒸汽无法通过第二单向阀8向散热空间5内扩散。本实施例通过第一单向阀7和第二单向阀8可以使冷却通道301内的压强低于散热空间5内的压强。具体地，当雾化后的液滴喷射在显示组件4后，汽化形成蒸汽，液滴汽化时吸收大量热量的同时，散热空间5内蒸汽增加，从而使散热空间5内部压强逐渐增大，压迫散热空间5内的蒸汽通过第二单向阀8向冷却通道301内运动，通过冷却通道301将汽化后的蒸汽冷凝为冷却液。

本实施例中，第二单向阀8内设有干燥组件，干燥组件包括吸水棉，吸水棉设置在第二单向阀8的进口处，通过吸水棉对液滴进行吸附，使第二单向阀8只能通过气体，而无法通过液滴，避免微液滴流入冷却通道301内。进一步地，干燥组件还包括干燥球，干燥球设置在第二单向阀8的出口处，进一步避免微液滴流入冷却通道301内。

本实施例通过设置第一单向阀7和第二单向阀8可以使冷却通道301内的压强低于散热空间5内的压强，使冷却通道301形成低压区。雾化后的液滴喷射到显示组件4汽化后，使散热空间5内压强增大，形成高压区，从而使散热空间5内汽化后的蒸汽能够由散热空间5向冷却通道301流动，并且通过冷却通道301将汽化后的蒸汽冷凝为冷却液，再通过循环体302将冷却液运送给雾化组件2进行雾化，从而形成循环路程，提高了散热效率。

本实施例中，散热装置还包括感温控制组件，感温控制组件用于检测显示组件4的温度，并根据检测的温度控制雾化组件2是否对显示组件4进行冷却。具体地，当感温控制组件检测到显示组件4的温度过高，此时感温控制组件发出信号，使驱动电路产生谐振频率，通过驱动电路接口给雾化组件2通电，雾化组件2在谐振频率的驱动下产生高频震荡，将雾化组件2表面的冷却液进行雾化，开始对显示组件4进行冷却。实际实施时，感温控制组件可以设置在散热空间5内，感温控制组件和驱动电路等可以采用相关技术成熟的结构，这里不再赘述。

如图2所示，雾化组件2包括雾化片201，雾化片201用于将冷却液雾化并形成直径为纳米级或者微米级的微液滴。进一步的，雾化组件2还包括均雾片202，均雾片202与雾化片201连接，均雾片202上设有可向四周发散的出雾孔，出雾孔朝向显示组件4。雾化片201将雾化后的液滴射入均雾片202内，雾化后的液滴经过均雾片202的作用，能够均匀的喷射在显示组件4上。均雾片202喷射出的液滴直径非常小，而显示组件4在使用时会产生很高的温度，通常会达到80℃以上，在此温度下液滴很容易汽化产生吸热过程。本实施例中，雾化片201的形状和类型不进行限定，只要能够将冷却液雾化即可，比如，雾化片201可以为超声波雾化片，可以采用条状、点状或者面状的雾化片。

图3为本发明实施例冷却通道内冷却液流通的示意图。如图1、图2和图3所示，壳体1包括散热板303，散热板303与循环体302相对设置，位于壳体1的外侧，散热板303呈波浪形，散热板303的内表面与循环体302围成腔体6，散热板303能够提高冷却通道301的冷却效果。散热板303的端部盖设有盖板10，以将冷却通道301封闭。本实施例中，散热板303的形状不进行限定，只要具有散热功能即可，比如，散热板303可以采用波浪形或弧形的散热板。

实际实施时，散热板303的顶部设有空心夹层，空心夹层内安装有第一吸水件3031，第一吸水件3031用于将冷却通道301与循环体302连通。其中，第一吸水件3031的材质不进行限定，只要第一吸水件3031能够将冷却通道301内的冷却液运送给循环体302即可，例如，第一吸水件3031采用吸水棉。

如图1和图2所示，散热板303的外侧设有作为散热鳍片304的多个凸起。散热板303通过将壳体1进行冲压工艺，使表面形成散热鳍片304，从而增大了冷却通道301的散热表面积，与现有组装式散热鳍片结构相比减少了中间粘接层，大大提高了热传导效率。并且，在壳体1的底层设计了横向深浅不同的沟槽，增强了循环效率。

本实施例通过将壳体进行冲压工艺形成散热板，且表面形成散热鳍片，从而增大了冷却通道的散热表面积，与传统的组装式散热鳍片结构相比减少了中间粘接层，大大提高了热传导效率。

图4为本发明实施例循环体的结构示意图。如图4所示，循环体302包括支撑架3021以及设置在支撑架3021上的第二吸水件3022，雾化组件2设置在第二吸水件3022上。支撑架3021为金属支架，用于支撑第二吸水件3022。第二吸水件3022与冷却通道301连通，冷却通道301内的冷却液通过第二吸水件3022的吸附，流入雾化组件2。具体地，散热板303内的第一吸水件3031与第二吸水件3022相连，经过冷却通道301冷凝形成的冷却液通过第一吸水件3031吸附到第二吸水件3022上，再经过第二吸水件3022流向雾化组件2，从而实现冷却液的循环。

本实施例中，冷却通道301内的冷却液流入雾化组件2的流程为：散热空间5内汽化后的蒸汽流入冷却通道301内，在冷却通道301流动的过程中，由于散热板303较强的散热能力，使汽化后的蒸汽冷凝形成冷却液，冷却液被散热板303内的第一吸水件3031吸附，第一吸水件3031与第二吸水件3022均为吸水棉，由于吸水棉自身的纤维结构使其具有吸水性和对水的抽吸力，第二吸水件3022内的冷却液不断被雾化组件2喷出，导致第二吸水件3022形成冷却液不饱和区域，第一吸水件3031吸附冷却通道301内的冷却液后，形成冷却液饱和区域，从而使冷却液由第一吸水件3031的饱和区域向第二吸水件3022的不饱和区域流动，实现冷却液循环流入雾化组件2。

本实施例中，循环体302起到了吸水和支撑作用，即可以达到同样的循环效果，又减少了工序步骤，降低了生产成本。

本实施例散热装置的工作原理为：当显示组件4工作时，LED灯板401会产生较大的热量，由于LED灯在LED灯板401上的均一排布，导致LED灯板401成为一个发热相对均匀的面热源，此时通过感温控制组件发出信号，使驱动电路产生谐振频率，通过驱动电路接口给雾化组件2通电，雾化片201在谐振频率的驱动下产生高频震荡，将雾化片201表面的冷却液进行雾化，出射出直径为纳米级或者微米级的微液滴，纳米微液滴射入均雾片202内，均雾片202上具有向四周发散的出雾孔，经过均雾片202的作用，雾化片201出射的微液滴将均匀的喷射在LED灯板401上，由于LED灯板401在使用时会产生很高的温度，预计将达到80℃以上，喷射出的液滴直径非常小，因此在此温度下也更加容易汽化产生吸热过程。当液滴吸收大量热量汽化后，散热空间5内蒸汽量增加，导致散热空间5内部压强逐渐增大，压迫散热空间5内的气体向冷却通道301内运动，汽化的蒸汽在冷却通道301内冷凝形成冷却液，冷却液吸附到第一吸水件3031，第一吸水件3031内的冷却液再流向第二吸水件3022，第二吸水件3022再将冷却液传送给雾化组件2，从而形成冷却液的循环。

随着喷雾的持续进行，LED灯板401的温度逐渐下降，喷出的雾化小液滴将不再产生汽化过程，将在LED灯板401的表面汇聚成流，沿着LED灯板401向下流动，并且潮湿的水汽向四周扩散，当扩散的水汽与汇聚下流的液滴在散热空间中与第二吸水件3022接触后，产生吸附，第二吸水件3022再将冷却液传送给雾化组件2，形成循环回路，完成整个循环过程。

第二实施例

本实施例散热装置的主体结构与前述第一实施例散热装置的主体结构基本相同，所不同的是，本实施例还设置有隔水层。如图2所示，循环体302的顶部设有与冷却通道301对应的隔水层9，隔水层9内设有冷却液，隔水层9位于显示组件4与散热板303之间。隔水层9不与第二吸水件3022连通。由于隔水层9内的冷却液具有较大的比热容，在散热的过程中实现储热，在散热过程中可以首先吸收大量的热量，降低温度峰值与散热的最大要求，并且隔水层9的外表面与散热板303组成的通道具有烟囱效应，利用烟囱效应的原理，加快了散热的过程。

本实施例中的隔水层9，在散热板303散热的同时，隔水层9可以实现吸热，降低温度峰值，通过该隔水层9与散热板303组成了纵向的烟囱，可以充分利用“烟囱效应”加快散热过程，并且隔水层9中的冷却液具有较大的比热容，可以吸收大量的热量从而降低了热量峰值，延缓了温度上升速率。

第三实施例

基于前述实施例的技术构思，本发明还提供了一种显示装置，包括前述实施例的散热装置。本实施例显示装置可以是抬头显示器，也可以是LED显示装置，还可以是其它工作时产生较大热量的显示设备。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种散热装置，用于对显示组件进行散热，其特征在于，包括：

壳体，与所述显示组件形成散热空间；

雾化组件，设置于所述壳体内，用于将冷却液雾化，并向所述显示组件喷射雾化后的液滴；

循环组件，包括循环体以及冷却通道，所述冷却通道连通所述循环体与所述散热空间，用于将所述散热空间内汽化后的蒸汽冷凝为冷却液，所述循环体包括支撑架以及设置在所述支撑架上的第二吸水件，所述第二吸水件将所述冷却通道与所述雾化组件连通，用于将所述冷却通道中的冷却液运送给所述雾化组件；

第二单向阀，所述第二单向阀将所述冷却通道与所述散热空间连通，所述第二单向阀允许所述散热空间的蒸汽向所述冷却通道流动，所述第二单向阀不允许所述冷却通道的蒸汽向所述散热空间流动；感温控制组件，所述感温控制组件用于检测所述显示组件的温度，并根据检测的温度，控制所述雾化组件是否对所述显示组件进行冷却。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括第一单向阀和第二单向阀，所述冷却通道通过所述第一单向阀与壳体外部连通，使外部气体进入所述冷却通道，所述冷却通道通过所述第二单向阀与所述散热空间连通，使所述散热空间的蒸汽进入所述冷却通道。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述第二单向阀内设有干燥组件。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述干燥组件包括吸水棉，所述吸水棉设置在所述第二单向阀的进口处。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述干燥组件还包括干燥球，所述干燥球设置在所述第二单向阀的出口处。

6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述壳体包括散热板，所述散热板与所述循环体围成腔体，所述散热板上设有所述冷却通道以及将所述冷却通道与所述循环体连通的第一吸水件。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述散热板的端部盖设有盖板。

8.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述散热板呈波浪形。

9.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述循环体上设有与所述冷却通道对应的隔水层，所述隔水层内设有冷却液。

10.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述散热板的外侧设有散热鳍片。

11.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述雾化组件包括雾化片，所述雾化片用于将冷却液雾化。

12.根据权利要求11所述的散热装置，其特征在于，所述雾化组件还包括均雾片，所述均雾片上设有出雾孔，所述均雾片用于将雾化后的液滴通过所述出雾孔向显示组件均匀喷射。

13.一种显示装置，其特征在于，包括上述权利要求1-12任一所述的散热装置。

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