CN117148592A - 一种头戴式装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及VR眼镜技术领域,尤其涉及一种头戴式装置及其控制方法,所述头戴式装置包括有VR眼镜本体和导热件;导热件连接于VR眼镜本体内部;还包括有冷却箱、单向进气阀和通气箱等,内部设有制冷器的冷却箱安装于VR眼镜本体内部;与冷却箱和导热件连通的气液混合泵安装于冷却箱上;单向进气阀安装于冷却箱上且两者连通;通气箱连接于VR眼镜本体内部。本发明的气液混合泵使外部空气进入蛇形通道内,空气从散热孔排出,空气流通带走热量,当热量较多时,活塞框内气体受热膨胀,活塞杆右移,阀板打开,气液混合泵将空气和冷却液抽至蛇形通道内,通过流动冷却液散热,从而根据热量多少调整散热强度,在保证散热效果的同时又能减少负荷,实用性高。
Description
技术领域
本发明涉及VR眼镜技术领域,尤其涉及一种头戴式装置及其控制方法。
背景技术
VR眼镜即虚拟现实头戴式显示设备,通过将人对外界的视觉和听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉,原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像,人眼获取带有差异的信息后产生立体感,VR眼镜的电子元件在使用过程中会产生热量,需要设置散热装置,避免电子元件温度过高造成损坏。
专利公开号为CN212181174U的中国专利,公开了一种散热好的VR眼镜,包括眼镜本体、上盖本体、收置放置槽,所述眼镜本体的顶部设置有上盖本体,所述眼镜本体的顶部开设有收置放置槽。
上述专利通过微型水泵将储液箱内腔的冷却液注入散热管的内腔,进而起到散热的目的,当长时间使用VR眼镜时,产生的热量较多,为保证散热效果需要较大的散热强度,但是当短时间使用VR眼镜时,产生的热量较少,而该专利难以调节散热强度,依旧使用较大的散热强度,导致VR眼镜负荷较高。
发明内容
本发明提供一种头戴式装置及其控制方法,能够调节散热强度,在保证散热效果的同时又能减少负荷,实用性高,从而解决上述背景技术中的问题。
技术方案为:一种头戴式装置,包括有VR眼镜本体、可调绑带、前盖、导热件和导热管;可调绑带设于VR眼镜本体上;前盖设于VR眼镜本体前侧;导热件连接于VR眼镜本体内部;导热管设于导热件上;还包括有冷却箱、单向进气阀、通气箱、三通管、气液分离器、阀板和散热控制机构,内部设有制冷器的冷却箱安装于VR眼镜本体内部;与冷却箱和导热件连通的气液混合泵安装于冷却箱上;单向进气阀安装于冷却箱上且两者连通;通气箱连接于VR眼镜本体内部;通气箱下部、冷却箱上部和导热件上部之间连通有三通管;气液分离器安装于三通管的三通处;冷却箱内部转动连接有通过散热控制机构控制的阀板。
作为上述方案的改进,VR眼镜本体内部安装有电子元件,导热件内部设有蛇形通道,通气箱顶部间隔开有若干个散热孔。
作为上述方案的改进,散热控制机构包括有活塞框、活塞杆和导向板,内部装有气体的活塞框连接于导热件上,活塞框围绕于电子元件;通过弹簧复位的活塞杆密封式滑动连接于活塞框上;与活塞杆活动式连接的导向板连接于阀板上,活塞杆右移会带动导向板和阀板转动。
作为上述方案的改进,还包括有出风框、通气管和出风控制机构,出风框连接于VR眼镜本体后侧;通气管连通于通气箱左右两侧;出风控制机构设于通气箱上。
作为上述方案的改进,出风框内部平均分为左右两个容腔,每个容腔均间隔开有若干个出风孔,通气管远离通气箱的一端分别与两个容腔连通。
作为上述方案的改进,出风控制机构包括有带齿架、拨片、转动挡板、齿轮和固定挡板,带齿架滑动连接于通气箱上;位于前盖外部的拨片连接于带齿架顶部;通气箱内部密封式转动连接有两个转动挡板;与带齿架啮合的齿轮连接于转动挡板前部,带齿架移动时两个齿轮的转动方向相反;固定挡板连接于通气箱内部中间,转动挡板转动会与固定挡板接触。
作为上述方案的改进,还包括有间歇出风控制机构,间歇出风控制机构包括有叶轮、升降架、凸块和密封板,叶轮转动连接于导热件内部上侧;升降架滑动连接于通气箱上;凸块连接于叶轮偏心位置处;开有通气口的密封板滑动连接于通气管靠近通气箱的一端,通气管靠近通气箱的一端也开有通气口。
作为上述方案的改进,升降架下部开有横向设置的导向直孔,凸块位于导向直孔内,两个密封板上开有方向相反的导向斜孔,升降架通过导向斜孔与两个密封板活动式连接。
作为上述方案的改进,还包括有连接于VR眼镜本体内部的配重箱。
一种头戴式装置控制方法,包括以下步骤:
S1:将VR眼镜本体戴上进行虚拟现实体验,控制气液混合泵使外部空气进入蛇形通道,空气从散热孔排出,空气流通带走电子元件产生的热量;
S2:活塞框内气体受热膨胀而压强增大,活塞杆右移,阀板打开,气液混合泵将空气和冷却液抽至蛇形通道内,通过气液分离器将冷却液和空气分离,冷却液回流至冷却箱内,通过冷却液进行散热;
S3:电子元件降温后,活塞框内的气体降温后压强减小,弹簧复位带动活塞杆左移,阀板关闭,仅通过流通的空气进行散热。
本发明具有以下优点:1、本发明的气液混合泵使外部空气进入蛇形通道内,空气从散热孔排出,空气流通带走热量,当热量较多时,活塞框内气体受热膨胀,活塞杆右移,阀板打开,气液混合泵将空气和冷却液抽至蛇形通道内,通过流动冷却液散热,从而根据热量多少调整散热强度,在保证散热效果的同时又能减少负荷,实用性高。
2、本发明的气液混合泵将空气和冷却液抽至蛇形通道内时,通过推动拨片右移,左侧转动挡板顺时针转动,右侧转动挡板逆时针转动,使流入通气箱的冷空气不再从散热孔排出,而从出风框的出风孔吹向人们的眼部,避免人们眼部闷热,提高舒适度。
3、本发明的拨片右移后,蛇形通道内冷却液和空气推动叶轮转动,使升降架上下运动,升降架上升时,冷空气通过左侧通气管进而从左侧出风孔吹出,升降架下降时,冷空气通过右侧通气管进而从右侧出风孔吹出,使冷空气交替地依次从左右两侧的出风孔吹出,使风力更集中,提高出风效果和舒适度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明图1中前盖被隐藏后的结构示意图。
图3为本发明导热件、冷却箱、气液混合泵和单向进气阀的结构示意图。
图4为本发明导热件、单向进气阀、三通管、气液分离器和通气箱的结构示意图。
图5为本发明图4中导热件和通气箱被剖开的结构示意图。
图6为本发明导热件的内部结构示意图。
图7为本发明活塞框的俯视图。
图8为本发明活塞框、活塞杆和导向板的结构示意图,其中活塞框被剖开。
图9为本发明冷却箱和阀板的后视图。
图10为本发明通气管和拨片的结构示意图。
图11为本发明图10中另一视角的结构示意图。
图12为本发明通气箱、通气管、拨片、带齿架和齿轮的结构示意图。
图13为本发明图12中通气箱被剖开的结构示意图。
图14为本发明通气箱、拨片、带齿架、齿轮、转动挡板和固定挡板的正视图。
图15为本发明通气管、通气箱和升降架的结构示意图。
图16为本发明图15中另一视角的结构示意图。
图17为本发明叶轮、升降架、凸块和密封板的结构示意图。
图18为本发明气液分离器的结构示意图。
图中标号名称:1、VR眼镜本体,2、可调绑带,3、前盖,31、电子元件,4、导热件,41、导热管,5、冷却箱,51、制冷器,6、气液混合泵,61、单向进气阀,7、三通管,8、气液分离器,9、通气箱,10、阀板,101、活塞框,102、活塞杆,103、导向板,11、通气管,111、拨片,112、带齿架,113、齿轮,114、转动挡板,115、固定挡板,12、出风框,131、叶轮,132、升降架,133、凸块,134、密封板,135、导向斜孔,136、通气口,14、配重箱。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明做进一步的说明,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语如: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。
实施方式1:一种头戴式装置及其控制方法,参考图1-图9,包括有VR眼镜本体1、可调绑带2、前盖3、导热件4、导热管41、冷却箱5、气液混合泵6、单向进气阀61、三通管7、气液分离器8、通气箱9、阀板10和散热控制机构,可调绑带2设于VR眼镜本体1上,前盖3设于VR眼镜本体1前侧,VR眼镜本体1内部安装有电子元件31,VR眼镜本体1内部连接有导热件4,导热件4内部设有蛇形通道,空气和冷却液通过蛇形通道能够增加接触面积,提高散热速度,导热管41设在导热件4上,导热管41为铜管,能够提高导热性,VR眼镜本体1内部右侧安装有内部设有制冷器51的冷却箱5,冷却箱5底部左侧安装有与其连通的气液混合泵6,气液混合泵6的输出端与导热件4下部连通,冷却箱5左部安装有与其连通的单向进气阀61,VR眼镜本体1内部上侧连接有通气箱9,通气箱9顶部间隔开有若干个散热孔,通气箱9下部、冷却箱5上部和导热件4上部之间连通有三通管7,三通管7的三通处安装有气液分离器8,气液分离器8的结构参考图18,冷却箱5内部左侧转动连接有通过散热控制机构控制的阀板10。
参考图6、图7和图8,散热控制机构包括有活塞框101、活塞杆102和导向板103,导热件4后侧连接有围绕于电子元件31的活塞框101,活塞框101内部充满有气体,该气体具体为二氧化碳,活塞框101上密封式滑动连接有通过弹簧复位的活塞杆102,阀板10上部连接有导向板103,导向板103与活塞杆102活动式连接,活塞杆102右移会带动导向板103和阀板10转动。
参考图1-图9,初始时,阀板10为关闭状态,冷却箱5内装有适量的冷却液,人们先通过可调绑带2将VR眼镜本体1戴上,即可通过VR眼镜本体1进行虚拟现实体验,体验过程中电子元件31会产生热量,控制气液混合泵6使外部空气通过单向进气阀61进入导热件4的蛇形通道内,蛇形通道内空气通过三通管7进入通气箱9,空气再从散热孔排出至VR眼镜本体1外部,在导热件4和导热管41的导热作用下空气流通能够带走电子元件31产生的热量,蛇形通道和导热管41的设置提高散热速度,当VR眼镜本体1持续使用导致电子元件31产生的热量过多时,活塞框101内的二氧化碳受热膨胀而压强增大,推动活塞杆102往右移动,弹簧拉伸,右移的活塞杆102推动导向板103转动,带动阀板10转动打开,冷却箱5内的冷却液流出,通过气液混合泵6将空气和冷却液抽至蛇形通道内,冷却液再进入三通管7,通过气液分离器8将冷却液和空气分离,使空气进入通气箱9,而冷却液回流至冷却箱5内,从而在导热作用下通过冷却液对电子元件31进行散热,当电子元件31降温后,活塞框101内的二氧化碳降温后压强恢复,弹簧复位带动活塞杆102左移,阀板10反转关闭,即可停止使用冷却液冷却,如此,能够根据电子元件31产生的热量自动调整散热强度,热量较少时通过流动空气散热,热量较多时通过流动冷却液散热,在保证散热效果的同时又能减少负荷,实用性高。
实施方式2:在实施方式1的基础之上,参考图1、图2、图10、图11、图12、图13和图14,还包括有通气管11、出风框12和出风控制机构,VR眼镜本体1后侧连接有出风框12,通气箱9左右两侧均连通有通气管11,出风框12内部平均分为左右两个容腔,每个容腔均间隔开有若干个出风孔,通气管11远离通气箱9的一端分别与两个容腔连通,通气箱9上设有出风控制机构,出风控制机构包括有拨片111、带齿架112、齿轮113、转动挡板114和固定挡板115,通气箱9前侧滑动连接有带齿架112,带齿架112顶部连接有位于前盖3外部的拨片111,通气箱9内部左右对称密封式转动连接有转动挡板114,转动挡板114前端均连接有与带齿架112啮合的齿轮113,带齿架112移动时两个齿轮113的转动方向相反,通气箱9内部中间连接有固定挡板115,转动挡板114转动会与固定挡板115接触。
当气液混合泵6将空气和冷却液抽至蛇形通道内时,空气在冷却液的导热作用下温度较低,此时,通过人工推动拨片111往右移动,带动带齿架112右移,使左侧的齿轮113和左侧的转动挡板114顺时针转动,并使右侧的齿轮113和右侧的转动挡板114逆时针转动,转动挡板114与固定挡板115接触,两个转动挡板114和固定挡板115使流入通气箱9的冷空气不再从散热孔排出,而是进入通气管11后从出风框12的出风孔吹向人们的眼部,避免人们使用时眼部闷热,提高舒适度。
实施方式3:在实施方式2的基础之上,参考图5、图6、图15、图16和图17,还包括有间歇出风控制机构,间歇出风控制机构包括有叶轮131、升降架132、凸块133和密封板134,导热件4内部上侧转动连接有叶轮131,叶轮131前侧偏心位置处连接有凸块133,通气箱9上滑动连接有升降架132,升降架132下部开有横向设置的导向直孔,凸块133位于导向直孔内,通气管11靠近通气箱9的一端均滑动连接有开有通气口136的密封板134,通气管11靠近通气箱9的一端也开有通气口136,两个密封板134上开有方向相反的导向斜孔135,升降架132通过导向斜孔135与两个密封板134活动式连接。
当人们使用过程中眼部闷热时,推动拨片111右移后,蛇形通道内的冷却液和空气流动会推动叶轮131转动,叶轮131转动带动凸块133转动,凸块133转动能够通过导向直孔推动升降架132上下往复运动,当升降架132上升时,上升的升降架132通过导向斜孔135推动左侧的密封板134前移并推动右侧的密封板134后移,左侧的密封板134通气口136对齐打开,而右侧的密封板134通气口136错开关闭,冷空气通过左侧的通气管11进而从左侧的出风孔吹出,当升降架132下降复位时,下降的升降架132通过导向斜孔135推动左侧的密封板134后移并推动右侧的密封板134前移,左侧的密封板134通气口136错开关闭,而右侧的密封板134通气口136对齐打开,冷空气通过右侧的通气管11进而从右侧的出风孔吹出,如此往复操作,能够使冷空气交替地依次从左右两侧的出风孔吹出,使得风力更集中,提高出风效果和舒适度。
参考图2,还包括有配重箱14,VR眼镜本体1内部左侧连接有配重箱14,能够使本装置重量均衡。
一种头戴式装置控制方法,包括以下步骤:
S1:将VR眼镜本体1戴上进行虚拟现实体验,控制气液混合泵6使外部空气进入蛇形通道,空气从散热孔排出,空气流通带走电子元件31产生的热量;
S2:活塞框101内气体受热膨胀而压强增大,活塞杆102右移,阀板10打开,气液混合泵6将空气和冷却液抽至蛇形通道内,通过气液分离器8将冷却液和空气分离,冷却液回流至冷却箱5内,通过冷却液进行散热;
S3:电子元件31降温后,活塞框101内的气体降温后压强减小,弹簧复位带动活塞杆102左移,阀板10关闭,仅通过流通的空气进行散热。
上述实施方式,只是本发明的较佳实施方式,并非用来限制本发明实施范围,故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化,均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种头戴式装置,包括有:
VR眼镜本体(1),VR眼镜本体(1)内部安装有电子元件(31);
可调绑带(2),设于VR眼镜本体(1)上;
前盖(3),设于VR眼镜本体(1)前侧;
导热件(4),连接于VR眼镜本体(1)内部,导热件(4)内部设有蛇形通道;
导热管(41),设于导热件(4)上;
其特征是,还包括有:
内部设有制冷器(51)的冷却箱(5),且安装于VR眼镜本体(1)内部,制冷器(51)用于对冷却箱(5)内部液体进行降温;
与冷却箱(5)和导热件(4)连通的气液混合泵(6),且安装于冷却箱(5)上;
单向进气阀(61),安装于冷却箱(5)上且两者连通;
通气箱(9),连接于VR眼镜本体(1)内部,通气箱(9)顶部间隔开有若干个散热孔;
三通管(7),通气箱(9)下部、冷却箱(5)上部和导热件(4)上部之间连通有三通管(7);
气液分离器(8),安装于三通管(7)的三通处;
阀板(10)和散热控制机构,冷却箱(5)内部转动连接有通过散热控制机构控制的阀板(10);
散热控制机构包括有:
内部装有气体的活塞框(101),连接于导热件(4)上,活塞框(101)围绕于电子元件(31);
通过弹簧复位的活塞杆(102),密封式滑动连接于活塞框(101)上;
与活塞杆(102)活动式连接的导向板(103),连接于阀板(10)上,活塞杆(102)右移会带动导向板(103)和阀板(10)转动。
2.如权利要求1所述的一种头戴式装置,其特征是,还包括有:
出风框(12),连接于VR眼镜本体(1)后侧;
通气管(11),连通于通气箱(9)左右两侧;
出风控制机构,设于通气箱(9)上。
3.如权利要求2所述的一种头戴式装置,其特征是,出风框(12)内部平均分为左右两个容腔,每个容腔均间隔开有若干个出风孔,通气管(11)远离通气箱(9)的一端分别与两个容腔连通。
4.如权利要求3所述的一种头戴式装置,其特征是,所述出风控制机构包括有:
带齿架(112),滑动连接于通气箱(9)上;
位于前盖(3)外部的拨片(111),连接于带齿架(112)顶部;
转动挡板(114),通气箱(9)内部密封式转动连接有两个转动挡板(114);
与带齿架(112)啮合的齿轮(113),连接于转动挡板(114)前部,带齿架(112)移动时两个齿轮(113)的转动方向相反;
固定挡板(115),连接于通气箱(9)内部中间,转动挡板(114)转动会与固定挡板(115)接触。
5.如权利要求4所述的一种头戴式装置,其特征是,还包括有间歇出风控制机构,间歇出风控制机构包括有:
叶轮(131),转动连接于导热件(4)内部上侧;
升降架(132),滑动连接于通气箱(9)上;
凸块(133),连接于叶轮(131)偏心位置处;
开有通气口(136)的密封板(134),滑动连接于通气管(11)靠近通气箱(9)的一端,通气管(11)靠近通气箱(9)的一端也开有通气口(136)。
6.如权利要求5所述的一种头戴式装置,其特征是,升降架(132)下部开有横向设置的导向直孔,凸块(133)位于导向直孔内,两个密封板(134)上开有方向相反的导向斜孔(135),升降架(132)通过导向斜孔(135)与两个密封板(134)活动式连接。
7.如权利要求6所述的一种头戴式装置,其特征是,还包括有连接于VR眼镜本体(1)内部的配重箱(14)。
8.一种头戴式装置的控制方法,利用权利要求1所述的一种头戴式装置,其特征是,包括以下步骤:
S1:将VR眼镜本体(1)戴上进行虚拟现实体验,控制气液混合泵(6)使外部空气进入蛇形通道,空气从散热孔排出,空气流通带走电子元件(31)产生的热量;
S2:活塞框(101)内气体受热膨胀而压强增大,活塞杆(102)右移,阀板(10)打开,气液混合泵(6)将空气和冷却液抽至蛇形通道内,通过气液分离器(8)将冷却液和空气分离,冷却液回流至冷却箱(5)内,通过冷却液进行散热;
S3:电子元件(31)降温后,活塞框(101)内的气体降温后压强减小,弹簧复位带动活塞杆(102)左移,阀板(10)关闭,仅通过流通的空气进行散热。
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