CN116224694A - 具有散热功能的光源装置及投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有散热功能的光源装置及投影机。光源装置适用于投影机且包含投影机光源、导热盘、导流件及流体驱动装置。投影机光源具有热点区域。导热盘设置于投影机光源上且对应热点区域的位置形成有凹孔结构。导流件对应凹孔结构的位置具有导流通道，导流通道具有宽入口端部及窄出口端部，导流件设置于导热盘上以使得窄出口端部对准凹孔结构。流体驱动装置设置于导流件上且连通于宽入口端部，流体驱动装置驱动流体经由宽入口端部流入导流管道，且通过该窄出口端部以产生冲击散热流喷流至凹孔结构。

Description

具有散热功能的光源装置及投影机

技术领域

本发明涉及一种具有散热功能的光源装置及其投影机，尤其涉及一种利用冲击散热气流对投影机光源进行散热的光源装置及其投影机。

背景技术

就使用固态光源的投影机(如激光投影机)而言，由于其内部热能通常会迭加累积在固态光源内，因此，投影机通常会配置有相对应的散热模组以针对固态光源进行冷却散热，其常见散热设计将热管的一端贴附在固态光源上，并且将散热风扇设置在热管的另一端，藉此，固态光源在运作时所产生的热能即可透过热管传导至散热风扇并经由散热风扇所产生的散热气流带走，从而达到降低固态光源的运作温度的散热目的。

然而，由于上述散热设计仅能间接地透过热管将固态光源的热能传导至位于热管另一端的风扇，而无法近距离针对固态光源进行高效率散热，因此常会因散热效率不足而出现固态光源过热问题，从而大大地影响投影机的使用安全性、运作稳定性，以及使用寿命。

因此，有必要设计一种新型的具有散热功能的光源装置及其投影机，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有散热功能的光源装置及其投影机，其能够利用冲击散热气流对投影机光源进行散热。

为达到上述目的，本发明提供了一种具有散热功能的光源装置适用于投影机，该光源装置包含投影机光源、导热盘、导流件，以及流体驱动装置。该投影机光源具有至少一个热点区域。该导热盘设置于该投影机光源上且对应该至少一个热点区域的位置形成有凹孔结构。该导流件对应该凹孔结构的位置具有导流通道，该导流通道具有宽入口端部以及窄出口端部，该导流件设置于该导热盘上以使得该窄出口端部对准该凹孔结构。该流体驱动装置设置于该导流件上且连通于该宽入口端部，该流体驱动装置驱动流体经由该宽入口端部流入该导流管道，且通过该窄出口端部以产生冲击散热流喷流至该凹孔结构。

较佳的，该导流通道为喷嘴结构，该导流件可分离地设置于该导热盘上，使得该喷嘴结构的该窄出口端部位于该凹孔结构的上方且使得该导流件与该导热盘相隔间隙，以允许该冲击散热流喷流至该凹孔结构后从该间隙离开该凹孔结构。

较佳的，该导流件可由塑胶材质或金属材质所组成。

较佳的，该导流件包含：多个散热鳍片，自该导热盘向上突伸形成且相互并排以界定该导流通道，使得该导流通道的该窄出口端部连接于该凹孔结构，以允许该冲击散热流喷流至该凹孔结构后沿着该导流通道离开该导流件。

较佳的，该凹孔结构为盲孔或贯穿孔。

较佳的，该盲孔呈半圆球状。

较佳的，该流体驱动装置为气流产生器或泵浦。

较佳的，该凹孔结构的开口尺寸沿着该冲击散热流逐渐变小。

较佳的，该窄出口端部具有第一中心轴线，该凹孔结构具有第二中心轴线，该第一中心轴线与该第二中心轴线重合。

较佳的，该窄出口端部的尺寸不大于该凹孔结构的尺寸。

本发明还提供一种具有散热功能的投影机包含投影机主体以及光源装置。该光源装置设置于该投影机主体内，该光源装置包含投影机光源、导热盘、导流件，以及流体驱动装置。该投影机光源具有至少一个热点区域。该导热盘设置于该投影机光源上且对应该至少一个热点区域的位置形成有凹孔结构。该导流件对应该凹孔结构的位置具有导流通道，该导流通道具有宽入口端部以及窄出口端部，该导流件设置于该导热盘上以使得该窄出口端部对准该凹孔结构。该流体驱动装置设置于该导流件上且连通于该宽入口端部，该流体驱动装置驱动流体经由该宽入口端部流入该导流管道，且通过该窄出口端部以产生冲击散热流喷流至该凹孔结构。

较佳的，该导流通道为喷嘴结构，该导流件可分离地设置于该导热盘上，使得该喷嘴结构的该窄出口端部位于该凹孔结构的上方且使得该导流件与该导热盘相隔间隙，以允许该冲击散热流喷流至该凹孔结构后从该间隙离开该凹孔结构。

较佳的，该导流件可由塑胶材质或金属材质所组成。

较佳的，该导流件包含：多个散热鳍片，自该导热盘向上突伸形成且相互并排以界定该导流通道，使得该导流通道的该窄出口端部连接于该凹孔结构，以允许该冲击散热流喷流至该凹孔结构后沿着该导流通道离开该导流件。

较佳的，该凹孔结构为盲孔或贯穿孔。

较佳的，该盲孔呈半圆球状。

较佳的，该流体驱动装置为气流产生器或泵浦。

较佳的，该凹孔结构的开口尺寸沿着该冲击散热流逐渐变小。

较佳的，该窄出口端部具有第一中心轴线，该凹孔结构具有第二中心轴线，该第一中心轴线与该第二中心轴线重合。

较佳的，该窄出口端部的尺寸不大于该凹孔结构的尺寸。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种采用流体驱动装置驱动流体进入导流件中且在通过上宽下窄的导流通道后可形成冲击散热流喷流至导热盘的凹孔结构的设计，藉以产生对投影机光源的热点区域进行冲击流散热的功效，如此一来，本发明可有效地解决先前技术中所提到的因没有近距离针对光源进行高效率散热导致散热效率不足而容易出现光源过热的问题，从而大大地提升投影机的使用安全性、运作稳定性，以及使用寿命。

附图说明

图1为根据本发明一实施例所提出的投影机的立体示意图。

图2为位于图1的投影机主体内的光源装置的简示图。

图3为图2的光源装置沿剖面线A-A的剖面示意图。

图4为根据本发明另一实施例所提出的一体成形的导热盘以及导流件设置在投影机光源上的立体示意图。

图5为图4的导热盘以及导流件沿着剖面线B-B的剖面示意图。

图6为图4的导热盘以及导流件沿着剖面线C-C的部分剖面示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参阅图1、图2以及图3，图1为根据本发明一实施例所提出的投影机10的立体示意图，图2为位于图1的投影机主体12内的光源装置14的简示图，图3为图2的光源装置14沿剖面线A-A的剖面示意图。如图1、图2以及图3所示，投影机10可为一般常见使用固态光源产生色光的投影设备(如雷射投影机，但不受此限)且包含投影机主体12以及光机装置14。投影机主体12可包含常见配置于投影机内的主要投影元件，如投影镜头、投影光源、数位微镜装置(Digital Micromirror Device,DMD)等，其相关描述已见于先前技术中，于此不再赘述。

由图1、图2以及图3可知，光源装置14设置于投影机主体12内以用来提供投影机主体12投影所需的光线，光源装置14包含投影机光源16(以虚线简示)、导热盘18(由可导热材质所组成，如金属)、导流件20，以及流体驱动装置20(以虚线简示)；投影机光源16具有热能集中的至少一个热点区域H(如透镜出光处，于图3显示两个，但不以此为限)，且导热盘18设置于投影机光源16上以及在对应热点区域H的位置上形成有凹孔结构24(较佳地为呈半圆球状的盲孔，但不受此限，在另一实施例中，其亦可采用贯穿孔设计)；导流件20可较佳地由可导热的金属材质所组成(但不受此限，其亦可由塑胶材质所组成)且在对应凹孔结构24的位置具有导流通道26，导流通道26具有宽入口端部28以及窄出口端部30，导流件20设置于导热盘18上以使得每一个窄出口端部30对准相对应的凹孔结构24；流体驱动装置22设置于导流件20上且连通于宽入口端部28。

更详细地说，在此实施例中，导流通道26可为上宽下窄的喷嘴结构，导流件20可分离地设置于导热盘18上(其可分离结构设计常见于先前技术中，如卡勾槽孔卡合设计等，其相关描述于此不再赘述)，使得喷嘴结构的窄出口端部30位于凹孔结构24的上方且使得导流件20与导热盘18相隔间隙D；流体驱动装置22可较佳地为气流产生器(如散热风扇)以驱动空气流体产生散热气流，但不以此为限，在另一实施例中，流体驱动装置22可为泵浦以产生散热水流，至于采用何种设计，端视本发明的实际应用而定。

透过上述设计，如图3所示，流体驱动装置22所产生的散热气流可经由宽入口端部28流入导流管道26，且通过窄出口端部30以产生冲击散热流F喷流至凹孔结构24后从间隙D离开凹孔结构24，藉以达到利用冲击冷却(Jet Impingement)技术以经由导热盘18的凹孔结构24而针对投影机光源16的热能集中区域(如热点区域H)进行冲击流散热的效果，从而有效地提升光源装置14的散热效率。

本发明采用流体驱动装置驱动流体进入导流件中且在通过上宽下窄的导流通道后可形成冲击散热流喷流至导热盘的凹孔结构的设计，藉以产生对投影机光源的热点区域进行冲击流散热的功效，如此一来，本发明可有效地解决先前技术中所提到的因没有近距离针对光源进行高效率散热导致散热效率不足而容易出现光源过热的问题，从而大大地提升投影机的使用安全性、运作稳定性，以及使用寿命。

于本发明实施例中，凹孔结构24的开口尺寸逐渐变小，即凹孔结构24的开口尺寸沿着流体驱动装置22所产生的散热气流的方向逐渐变小，利于散热气流顺滑的冲击凹孔结构24后离开凹孔结构24，保证气流自宽入口端部28流入导流管道26后通过窄出口端部30再至凹孔结构24后从间隙D离开凹孔结构24的路径稳定而不混乱。

于本发明实施例中，导流通道26的窄出口端部30具有第一中心轴线，凹孔结构24具有第二中心轴线，第一中心轴线与第二中心轴线重合，如此使得流体驱动装置20驱动的流体更好地冲击导热盘18的凹孔结构24，针对投影机光源16的热点区域H更精确的实现散热效果。

于本发明实施例中，窄出口端部30的尺寸不大于凹孔结构24的尺寸。即窄出口端部30的尺寸小于或等于凹孔结构24的尺寸，使得驱动装置20驱动的流体完全冲击至凹孔结构24，更大效率的运用驱动装置20形成的流体至凹孔结构24以实现投影机光源16的热点区域H的散热。

值得一提的是，本发明所采用的导热盘与导流件的配置可不限于上述实施例所提及的可分离两件式设计，其亦可采用一体成形设计，举例来说，请参阅图4、图5，以及图6，图4为根据本发明另一实施例所提出额一体成形的导热盘100以及导流件102设置在投影机光源16上的立体示意图，图5为第4图的导热盘100以及导流件102沿着剖面线B-B的剖面示意图，图6为图4的导热盘100以及导流件102沿着剖面线C-C的部分剖面示意图，在此实施例中所述的元件与上述实施例中所述的元件编号相同者，表示其具有相似的功能或结构，其相关描述于此不再赘述。

如图4、图5，以及图6所示，导流件102包含多个散热鳍片104，多个散热鳍片104可自导热盘100向上突伸形成且相互并排，藉以界定出具有宽入口端部108以及窄出口端部110的至少一个导流通道106(图4显示三个，但不以此为限)，且使得导流通道106的窄出口端部110连接于凹孔结构24，流体驱动装置22(图中未示)设置于导流件102上且连通于宽入口端部108。

透过上述设计，如图5以及图6所示，流体驱动装置22所产生的散热气流可经由宽入口端部108流入导流管道106，且通过窄出口端部110以产生冲击散热流F喷流至凹孔结构24后沿着导流通道106而从导流通道106之前后两侧离开导流件102，藉以达到与上述实施例相同的冲击流散热效果，从而有效地提升本发明所提供的光源装置的散热效率。

综上所述，本发明提供的具有散热功能的光源装置及其投影机，光源装置包括投影机光源、导热盘、导流件及流体驱动装置，投影机光源具有至少一个热点区域；导热盘设置于该投影机光源上且对应该至少一个热点区域的位置形成有凹孔结构；导流件对应该凹孔结构的位置具有导流通道，该导流通道具有宽入口端部以及窄出口端部，该导流件设置于该导热盘上以使得该窄出口端部对准该凹孔结构；流体驱动装置设置于该导流件上且连通于该宽入口端部，该流体驱动装置驱动流体经由该宽入口端部流入该导流管道，且通过该窄出口端部以产生冲击散热流喷流至该凹孔结构。采用流体驱动装置驱动流体进入导流件中且在通过上宽下窄的导流通道后可形成冲击散热流喷流至导热盘的凹孔结构的设计，藉以产生对投影机光源的热点区域进行冲击流散热的功效，如此一来，本发明可有效地解决先前技术中所提到的因没有近距离针对光源进行高效率散热导致散热效率不足而容易出现光源过热的问题，从而大大地提升投影机的使用安全性、运作稳定性，以及使用寿命。

虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施方式旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。为了清楚描述所需的部件，示意性附图中的比例并不表示实际部件的比例关系。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (11)

1.一种具有散热功能的光源装置，其适用于投影机，其特征在于，该光源装置包括：

投影机光源，具有至少一个热点区域；

导热盘，设置于该投影机光源上且对应该至少一个热点区域的位置形成有凹孔结构；

导流件，对应该凹孔结构的位置具有导流通道，该导流通道具有宽入口端部以及窄出口端部，该导流件设置于该导热盘上以使得该窄出口端部对准该凹孔结构；以及

流体驱动装置，设置于该导流件上且连通于该宽入口端部，该流体驱动装置驱动流体经由该宽入口端部流入该导流管道，且通过该窄出口端部以产生冲击散热流喷流至该凹孔结构。

2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该导流通道为喷嘴结构，该导流件可分离地设置于该导热盘上，使得该喷嘴结构的该窄出口端部位于该凹孔结构的上方且使得该导流件与该导热盘相隔间隙，以允许该冲击散热流喷流至该凹孔结构后从该间隙离开该凹孔结构。

3.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于，该导流件可由塑胶材质或金属材质所组成。

4.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该导流件包含：

多个散热鳍片，自该导热盘向上突伸形成且相互并排以界定该导流通道，使得该导流通道的该窄出口端部连接于该凹孔结构，以允许该冲击散热流喷流至该凹孔结构后沿着该导流通道离开该导流件。

5.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该凹孔结构为盲孔或贯穿孔。

6.如权利要求5所述的光源装置，其特征在于，该盲孔呈半圆球状。

7.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该流体驱动装置为气流产生器或泵浦。

8.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该凹孔结构的开口尺寸沿着该冲击散热流逐渐变小。

9.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该窄出口端部具有第一中心轴线，该凹孔结构具有第二中心轴线，该第一中心轴线与该第二中心轴线重合。

10.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该窄出口端部的尺寸不大于该凹孔结构的尺寸。

11.一种具有散热功能的投影机，其特征在于，包括：

投影机主体；以及

如权利要求1～9任意一项所述的光源装置，该光源装置设置于该投影机主体内。

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