CN110805884A - 一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，包括半导体制冷芯片、冷面鳍片、荧光色轮、光源密封腔体、导风装置和热面散热模组，半导体制冷芯片包括冷凝面和发热面，半导体制冷芯片的冷凝面与设置在光源密封腔体内部的冷面鳍片相接触设置，半导体制冷芯片的发热面与设置在光源密封腔体外部的热面散热模组相接触设置，荧光色轮和导风装置均设置在光源密封腔体的内部。本发明中半导体制冷芯片的冷凝面的温度可以精确控制在0.1℃内，可以根据不同需求，有效的控制荧光色轮和光源密封腔体的温度；可以对荧光色轮和光源密封腔体进行主动冷却，而非现有技术的将热量疏导。
Description
技术领域
本发明涉及投影仪设备散热相关技术领域，尤其涉及一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置。
背景技术
现有荧光色轮(以下简称色轮)散热在业内是瓶颈。投影仪的光源系统需要绝对的防尘并且有整体结构空间的考量，在限制空间结构以及防尘密闭的前提下，色轮激发后所产生的热量无法快速及有效的排出。所带来的最直观的问题就是：A.色轮在高温下失效(失效为两部分：1.色轮在光斑激射点温度飙升击穿色轮、2.色轮电机中的机油在高温中变性导致大大缩短使用寿命)。B.色轮的热量无法排除，则会辐射至整个光源模组空间内，导致整个密闭空间内的空气温度急剧上升，而光学镜片镀膜层在高温情况下会有软化的风险从而导致镜片失效(穿透、反射失效)。另外由于需要尽可能的缩短光路从而达到减小光源模组整体大小的原因，色轮一般会与周边光学件距离很近，如此狭小空间布局的条件下比较难做散热处理。
现有技术中色轮通过热对流和局部热传导将热量传至光源外壳而达到散热的效果，为解决色轮散热问题，会在光源结构空间内安装风扇，使内部空气强制对流从而达到散热效果。
现有技术的缺点：
1、散热途径缺乏及利用率低：现有技术采用了热对流以及热传导的热传递方式，而热辐射没有很好的利用起来。并且两种途径利用率较低。
2、散热速度慢：色轮上积聚的热量需要快速的导出并排出整个光源结构的密封腔体，而现有技术仅仅通过腔体内的空气强制对流，使色轮的热量传导到壳体上再排出，速度太慢。
3、散热效率低：色轮上的热量只能通过电机上的定子和强制空气对流的方式传递到壳体上(定子的直径过小，热传导能力有限。空气的热传导系数过低，导热效率低)，单位时间的导热能力过低。
4、空间结构利用率低：现有技术会在光源结构内部另外开辟一块区域以供对色轮进行散热处理，从而导致整体空间结构被迫增大。
有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，包括半导体制冷芯片、冷面鳍片、荧光色轮、光源密封腔体、导风装置和热面散热模组，光源密封腔体的一侧开设有开口连接端，开口连接端上设置有半导体制冷芯片，半导体制冷芯片包括冷凝面和发热面，半导体制冷芯片的冷凝面与设置在光源密封腔体内部的冷面鳍片相接触设置，半导体制冷芯片的发热面与设置在光源密封腔体外部的热面散热模组相接触设置，荧光色轮和导风装置均设置在光源密封腔体的内部，导风装置与冷面鳍片沿着水平方向并列设置，荧光色轮在导风装置与冷面鳍片的竖直方向上设置。
作为本发明的进一步改进，冷面鳍片的外表面设置有纳米碳层。
作为本发明的进一步改进，导风装置为风扇。
作为本发明的进一步改进，光源密封腔体为铜板腔体。
作为本发明的进一步改进，热面散热模组为风冷模组。
作为本发明的进一步改进，热面散热模组为水冷模组。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、散热途径：本发明有效的将热传导、热对流、热辐射三种热传递途径相辅相成的结合在一起；
2、散热速度：本发明中通过风扇将顶部被冷却后的风流直接吹在荧光色轮上面，使荧光色轮的热量可以在第一时间以热对流与热辐射相结合的方式传递到散热模组上而不会在荧光色轮上堆积，而散热模组会第一时间将热量进行冷却并持续对荧光色轮和光源密封腔体进行降温。
3、空间结构利用率：本发明充分有效的利用了结构内的多余空间，不会无形中增加空间结构的体积。
4、本发明中采用的纳米碳层喷涂技术大大增强了模组的热辐射能力。
5、本发明热面散热模组可以配合目前技术中的风冷或水冷模组，在不同空间要求下，可以随意切换。
6.半导体制冷芯片(TEC)冷凝面的温度可以精确控制在0.1℃内，可以根据不同需求，有效的控制荧光色轮和光源密封腔体的温度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置的结构示意图。
其中，图中各附图标记的含义如下。
1半导体制冷芯片 2冷面鳍片
3荧光色轮 4光源密封腔体
5导风装置 6热面散热模组
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，
一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，包括半导体制冷芯片1、冷面鳍片2、荧光色轮3、光源密封腔体4、导风装置5和热面散热模组6，光源密封腔体4的一侧开设有开口连接端，开口连接端上设置有半导体制冷芯片1，半导体制冷芯片1包括冷凝面和发热面，半导体制冷芯片1的冷凝面与设置在光源密封腔体4内部的冷面鳍片2相接触设置，半导体制冷芯片1的发热面与设置在光源密封腔体4外部的热面散热模组6相接触设置，荧光色轮3和导风装置5均设置在光源密封腔体4的内部，导风装置5与冷面鳍片2沿着水平方向并列设置，荧光色轮3在导风装置5与冷面鳍片2的竖直方向上设置。
优选的，冷面鳍片2的外表面设置有纳米碳层。
优选的，导风装置5为风扇。
优选的，光源密封腔体4为铜板腔体。
优选的，热面散热模组6为风冷模组。
优选的，热面散热模组6为水冷模组。
其中，上述半导体制冷芯片1、风冷模组和水冷模组均为本领域内常规技术手段，在此不做详细的型号和功能的限定性描述。
本发明荧光色轮3中产生的高热经过半导体制冷芯片1、冷面鳍片2、荧光色轮3和热面散热模组6组成的散热模块，半导体制冷芯片1包括冷凝面和发热面，冷凝面会迅速高效的冷却冷面鳍片2，热风经过冷面鳍片2被冷却为冷风，冷风直接对荧光色轮3进行冷却同时将新产生的热量带离，再次经过半导体制冷芯片1、冷面鳍片2、荧光色轮3和热面散热模组6周而复始，形成一个无限循环以达到给荧光色轮3和光源密封腔体4迅速降温的效果。冷面鳍片2表面采用最新纳米喷涂技术，大幅提升了热辐射吸收能力让热风转为冷风的效果。热面散热模组6将半导体制冷芯片1发热面产生的热量带走。
本发明将散热途径全部有机结合在一起，相辅相成。
本发明中半导体制冷芯片1的冷凝面的温度可以精确控制在0.1℃内，可以根据不同需求，有效的控制荧光色轮3和光源密封腔体4的温度。
本发明可以对荧光色轮3和光源密封腔体4进行主动冷却，而非现有技术的将热量疏导。
本发明突破传统，用主动散热代替了传统的被动散热(直接对荧光色轮3进行降温)。
本发明散热的效率大大提升，可以很好的满足业内后期高端产品的性能要求。
本发明充分的利用了光源结构内部的闲置空间，不会给空间设计增加额外的负担。
本发明一体式的模式，使得量产组装方便，组装误差低，以及后期售后的维修更换更方便快捷，并且可以在后期升级产品中体现出较高的通用性。
本发明中冷面鳍片2的外表面设置有纳米碳层大大增强了模组的热辐射能力。
本发明可以运用在高、中、低流明(光强度)激光投影仪、激光车灯、舞台灯、特种照明等激光领域。
本发明在现有空间前提下将热传导、热对流、热辐射三者相辅相成的结合在一起，快速并有效的解决了荧光色轮3的散热问题，从而大大降低荧光色轮3失效风险、提高荧光色轮3使用寿命、降低镜片镀膜层软化风险。并且本发明充分利用了荧光色轮3周边的狭小间隙，在结构空间上不会与原始光源结构相干涉、冲突，更有效的保证了光源结构的紧凑设计。另外，本发明为一体式设计，组装精度更好管控，在组装、拆换上也更方便、快捷。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“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，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，其特征在于，包括半导体制冷芯片(1)、冷面鳍片(2)、荧光色轮(3)、光源密封腔体(4)、导风装置(5)和热面散热模组(6)，所述光源密封腔体(4)的一侧开设有开口连接端，所述开口连接端上设置有半导体制冷芯片(1)，所述半导体制冷芯片(1)包括冷凝面和发热面，所述半导体制冷芯片(1)的冷凝面与设置在光源密封腔体(4)内部的冷面鳍片(2)相接触设置，所述半导体制冷芯片(1)的发热面与设置在光源密封腔体(4)外部的热面散热模组(6)相接触设置，所述荧光色轮(3)和导风装置(5)均设置在光源密封腔体(4)的内部，所述导风装置(5)与冷面鳍片(2)沿着水平方向并列设置，所述荧光色轮(3)在导风装置(5)与冷面鳍片(2)的竖直方向上设置。
2.如权利要求1所述的一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，其特征在于，所述冷面鳍片(2)的外表面设置有纳米碳层。
3.如权利要求1所述的一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，其特征在于，所述导风装置(5)为风扇。
4.如权利要求1所述的一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，其特征在于，所述光源密封腔体(4)为铜板腔体。
5.如权利要求1所述的一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，其特征在于，所述热面散热模组(6)为风冷模组。
6.如权利要求1所述的一种适用于荧光色轮及光源密封腔体的散热装置，其特征在于，所述热面散热模组(6)为水冷模组。
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