CN208175209U - 换热器及显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种换热器及显示设备。所述换热器包括壳体、热源、转接件、制冷元件、冷板、第一密封圈、第二密封圈、第一密封胶及第二密封胶，所述制冷元件位于所述热源下方，所述壳体、所述转接件及所述冷板依序设置并围成收容所述热源及所述制冷元件的腔体，所述第一密封圈位于所述壳体与所述转接件之间，所述第二密封圈位于所述转接件与所述冷板之间，所述壳体包括第一外表面，所述转接件包括第二外表面，所述冷板包括第三外表面，所述第一密封胶位于所述第一外表面与所述第二外表面之间的接合处，所述第二密封胶位于所述第二外表面与所述第三外表面之间的接合处。所述换热器具有较好的密封效果，可以改善热源产生冷凝水的现象。

Description

换热器及显示设备

技术领域

本实用新型涉及一种换热器及显示设备。

背景技术

某些器件(比如具有红激光的光源模组、DMD芯片等等)在工作时，对散热条件要求非常高，其基板温度有时会要求维持在20℃左右(低于周围环境温度)，此时需要使用制冷元件(如TEC制冷片)。由于器件的基板温度低于周围环境温度，当空气湿度较大时，模组内部就可能会产生冷凝水，冷凝水会损坏这些器件和制冷元件；此外，当有灰尘进入模组内部后，这些器件的效率会大打折扣，因此做好这些模组的防尘防冷凝设计就显得尤为重要。

实用新型内容

为解决现有器件易产生冷凝水的问题，本实用新型提供一种可改善冷凝水问题的换热器及显示设备。

一种换热器，其包括壳体、热源、转接件、制冷元件、冷板、第一密封圈、第二密封圈、第一密封胶及第二密封胶，所述制冷元件位于所述热源下方，所述壳体、所述转接件及所述冷板依序设置并围成收容所述热源及所述制冷元件的腔体，所述第一密封圈位于所述壳体与所述转接件之间，所述第二密封圈位于所述转接件与所述冷板之间，所述壳体包括第一外表面，所述转接件包括第二外表面，所述冷板包括第三外表面，所述第一密封胶位于所述第一外表面与所述第二外表面之间的接合处，所述第二密封胶位于所述第二外表面与所述第三外表面之间的接合处。

在一种实施例中，所述壳体还包括与所述第一外表面连接且与所述转接件接合的第一底面，所述第一外表面包括第一外侧面及连接于所述第一外侧面与所述第一底面之间的第一连接面，所述转接件还包括连接所述第二外表面一侧的第二底面，所述第二底面与所述第一底面对应并接合，所述第一密封圈夹于所述第一底面与所述第二底面之间，所述第二外表面包括第二外侧面及连接于所述第二外侧面与所述第二底面之间的第二连接面，所述第一连接面与所述第二连接面围成第一收容部，所述第一密封胶的至少部分容置于所述第一收容部中。

在一种实施例中，所述转接件包括对应所述冷板且连接于所述第二外表面远离所述第二底面一侧的第三底面，所述第二外表面还包括连接于所述第二外侧面远离所述第二连接面一侧的第三连接面，所述冷板还包括与所述第三外表面连接且与所述第三底面接合的第四底面，所述第二密封圈夹于所述第三底面与所述第四底面之间，所述第三外表面包括第三外侧面及连接于所述第三外侧面与所述第四底面之间的第四连接面，所述第三连接面与所述第四连接面围成第二收容部，所述第二密封胶的至少部分容置于所述第二收容部中。

在一种实施例中，所述第一密封胶的外表面与所述第一外表面、所述第二外表面均平齐，所述第二密封胶的外表面与所述第二外表面、所述第三外表面均平齐。

在一种实施例中，所述第一密封胶或/和所述第二密封胶的截面呈三角形、部分圆形、T型或梯形。

在一种实施例中，所述第一外侧面与所述第二外侧面之间的距离大于等于1毫米，所述第二外侧面与所述第三外侧面之间的距离大于等于1毫米。

在一种实施例中，所述第一底面或所述第二底面具有第一凹槽，所述第一密封圈的至少部分容置于所述第一凹槽中，所述第三底面或所述第四底面具有第二凹槽，所述第二密封圈的至少部分容置于所述第二凹槽中。

在一种实施例中，所述第一密封胶与所述第二密封胶均为环形，所述第一密封圈与所述第一密封胶之间的距离大于等于5毫米，所述第二密封圈与所述第二密封胶之间的距离大于等于5毫米。

在一种实施例中，所述热源为光源模组或DMD芯片，所述制冷元件为TEC芯片。

一种显示设备，其包括换热器，所述换热器包括壳体、热源、转接件、制冷元件、冷板、第一密封圈、第二密封圈、第一密封胶及第二密封胶，所述制冷元件位于所述热源下方，所述壳体、所述转接件及所述冷板依序设置并围成收容所述热源及所述制冷元件的腔体，所述第一密封圈位于所述壳体与所述转接件之间，所述第二密封圈位于所述转接件与所述冷板之间，所述壳体包括第一外表面，所述转接件包括第二外表面，所述冷板包括第三外表面，所述第一密封胶位于所述第一外表面与所述第二外表面之间的接合处，所述第二密封胶位于所述第二外表面与所述第三外表面之间的接合处。

在一种实施例中，所述壳体还包括与所述第一外表面连接且与所述转接件接合的第一底面，所述第一外表面包括第一外侧面及连接于所述第一外侧面与所述第一底面之间的第一连接面，所述转接件还包括连接所述第二外表面一侧的第二底面，所述第二底面与所述第一底面对应并接合，所述第一密封圈夹于所述第一底面与所述第二底面之间，所述第二外表面包括第二外侧面及连接于所述第二外侧面与所述第二底面之间的第二连接面，所述第一连接面与所述第二连接面围成第一收容部，所述第一密封胶的至少部分容置于所述第一收容部中。

在一种实施例中，所述转接件包括对应所述冷板且连接于所述第二外表面远离所述第二底面一侧的第三底面，所述第二外表面还包括连接于所述第二外侧面远离所述第二连接面一侧的第三连接面，所述冷板还包括与所述第三外表面连接且与所述第三底面接合的第四底面，所述第二密封圈夹于所述第三底面与所述第四底面之间，所述第三外表面包括第三外侧面及连接于所述第三外侧面与所述第四底面之间的第四连接面，所述第三连接面与所述第四连接面围成第二收容部，所述第二密封胶的至少部分容置于所述第二收容部中。

在一种实施例中，所述第一密封胶的外表面与所述第一外表面、所述第二外表面均平齐，所述第二密封胶的外表面与所述第二外表面、所述第三外表面均平齐。

在一种实施例中，所述第一密封胶或/和所述第二密封胶的截面呈三角形、部分圆形、T型或梯形。

在一种实施例中，所述第一外侧面与所述第二外侧面之间的距离大于等于1毫米，所述第二外侧面与所述第三外侧面之间的距离大于等于1毫米。

在一种实施例中，所述第一底面或所述第二底面具有第一凹槽，所述第一密封圈的至少部分容置于所述第一凹槽中，所述第三底面或所述第四底面具有第二凹槽，所述第二密封圈的至少部分容置于所述第二凹槽中。

在一种实施例中，所述第一密封胶与所述第二密封胶均为环形，所述第一密封圈与所述第一密封胶之间的距离大于等于5毫米，所述第二密封圈与所述第二密封胶之间的距离大于等于5毫米。

在一种实施例中，所述热源为光源模组或DMD芯片，所述制冷元件为TEC芯片。

与现有技术相比较，所述换热器中，所述第一密封圈与所述第二密封圈形成第一道密封隔离，所述第一密封胶与所述第二密封胶形成第二道密封隔离，这样就形成了内外两道密封手段，保证所述壳体与所述转接件之间、所述转接件与所述冷板之间拥有足够强的密封性能，进而很大程度上阻挡外界空气及微小灰尘渗透进入热源，从而避免热源内部产生冷凝水或进入灰尘等，进而避免冷凝水或粉尘对热源的损害，从而长时间保证热源的效率，所述换热器拥有很好的防冷凝能力及密封防尘性能。

进一步地，当所述热源为光源模组时，如具有红激光的光源模组时，由于上述密封设计使得所述换热器具有较好的防冷凝能力及密封防尘性能，使得所述换热器能承受更高的环境温度和湿度等恶劣环境，且保障具有红激光的光源模组长期、稳定、高效率的工作，应用面十分广泛。此外，当所述热源为DMD芯片等时，上述密封设计也对DMD芯片的散热和防冷凝设计具有帮助。

附图说明

图1是一种具有防冷凝设计的换热器的立体分解示意图。

图2是图1所示换热器的剖面结构示意图。

图3是本实用新型一种实施例的换热器的立体分解示意图。

图4是图3所示换热器的剖面结构示意图。

图5是本实用新型另一种实施例的换热器的剖面结构示意图。

主要元件符号说明

换热器 20、20’

壳体 11、21

第一密封圈 12、22

热源 13、23

制冷元件 14、24

转接件 15、25

第二密封圈 16、26

冷板 17、27

第一密封胶 28、28’

第二密封胶 29、29’

第一外表面 211

第一底面 212

第一外侧面 213

第一连接面 214、214’

顶板 21a

侧板 21b

第二外表面 251

第二底面 252

第二外侧面 253

第二连接面 254、254’

侧壁 25a

第三底面 255

第三连接面 256、256’

第三外表面 271

第四底面 272

第三外侧面 273

第四连接面 274、274’

第一收容部 280、280’

第二收容部 290、290’

第一凹槽 220

第二凹槽 260

第一部分 201

第二部分 202

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似应用，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

下面通过实施例详细描述。

首先，请参阅图1及图2，图1是一种具有防冷凝设计的换热器10的立体分解示意图，图2是图1所示换热器10的剖面结构示意图。所述换热器10包括壳体11、第一密封圈12、热源13、制冷元件14、转接件15、第二密封圈16及冷板17。所述制冷元件14位于所述热源下方，所述壳体11、所述转接件15及所述冷板17依序设置并围成收容所述热源13及所述制冷元件14的腔体，所述第一密封圈12位于所述壳体11与所述转接件15之间用于实现所述壳体11与所述转接件15之间的密封，所述第二密封圈16位于所述转接件15与所述冷板17之间用于实现所述转接件15与所述冷板17之间的密封。图1-2所示换热器10中，主要以所述热源13为光源模组(如具有红色激光器的光源模组)进行说明，所述壳体11可以具有透明玻璃的顶板，用于使得光源模组发出的光透射。所述制冷元件14可以为半导体制冷片，如TEC芯片。

然而，上述换热器10在常温(良好环境中)基本可以解决防尘防冷凝问题，但当所述换热器10周围的环境温度和湿度较高时，时间长了，所述换热器10的防尘及防冷凝能力的缺陷就会突显出来。具体地，如图2所示，在所述壳体11与转接件15的贴合面以及所述冷板17和转接件15的贴合面仅靠所述第一密封圈12及第二密封圈16隔离空气和粉尘，一旦所述第一密封圈12或第二密封圈16有破损或其他异常而检验人员没有发现，把异常料当成正常的物料使用时或者多年后正常的密封圈老化后，则热源周围的细小粉尘和热空气就会顺着图2中的缝隙(一圈都有缝隙)渗透到所述换热器10内部，日积月累，当所述换热器10内空气湿度增加到一定量时，这些热空气遇到温度更低(如热源为具有红光的光源模组时一般控制20℃)的热源13时，就会产生冷凝水，从而可能会损坏所述热源13及制冷元件14，缩减所述热源13及制冷元件14的使用寿命。

针对上述换热器10方案存在的问题，本实用新型进一步提出一种可改善上述问题的换热器20，请参阅图3及图4，图3是本实用新型一种实施例的换热器20的立体分解示意图，图4是图3所示换热器20的剖面结构示意图。所述换热器20包括壳体21、第一密封圈22、热源23、制冷元件24、转接件25、第二密封圈26、冷板27、第一密封胶28及第二密封胶29。所述制冷元件24位于所述热源23下方，所述壳体21、所述转接件25及所述冷板27依序设置并围成收容所述热源23及所述制冷元件24的腔体，所述第一密封圈22位于所述壳体21与所述转接件25之间用于实现所述壳体21与所述转接件25之间的密封，所述第二密封圈26位于所述转接件25与所述冷板27之间用于实现所述转接件25与所述冷板27之间的密封。

所述壳体21包括第一外表面211，所述转接件25包括第二外表面251，所述冷板27包括第三外表面271，所述第一密封胶28位于所述第一外表面211与所述第二外表面251之间的接合处，所述第二密封胶29位于所述第二外表面251与所述第三外表面271之间的接合处。

具体地，所述热源23可以为光源模组或DMD芯片，本实施例中，主要以所述热源23为光源模组(如具有红色激光器的光源模组)进行说明，所述壳体21可以具有透明玻璃的顶板21a，用于使得光源模组发出的光透射，所述壳体21还可以包括连接所述顶板21a四周边缘的侧板21b，所述顶板21a与所述侧板21b围成用于收容所述热源23的收容空间。所述制冷元件24可以为半导体制冷片，如TEC芯片。

所述壳体21还包括与所述第一外表面211连接且与所述转接件接合的第一底面212，所述第一外表面211包括第一外侧面213及连接于所述第一外侧面213与所述第一底面212之间的第一连接面214。可以理解，所述第一外表面211可以包括所述顶板21a及所述侧板21b的外表面，所述第一底面212可以为所述侧板21b的底面。

所述转接件25还包括连接所述第二外表面251一侧的第二底面252，所述第二底面252与所述第一底面212对应并接合，所述第一密封圈22夹于所述第一底面212与所述第二底面252之间，所述第二外表面251包括第二外侧面253及连接于所述第二外侧面253与所述第二底面252之间的第二连接面254，所述第一连接面214与所述第二连接面254围成第一收容部280，所述第一密封胶28的至少部分容置于所述第一收容部280中。进一步地，本实施例中，所述转接件25还将所述制冷元件24固定，具体地，所述转接件25可以为包括由首尾相接的侧壁25a围成的框体，所述制冷元件24可以被收容并固定于所述转接件25的框体内。可以理解，所述第二外表面251可以为所述侧壁25a的外表面，所述第二底面252可以为所述侧壁25a的顶面。

所述转接件25还包括对应所述冷板27且连接于所述第二外表面251远离所述第二底面252一侧的第三底面255，所述第二外表面251还包括连接于所述第二外侧面253远离所述第二连接面254一侧的第三连接面256。其中，所述第三底面255可以为所述侧壁25a的底面。所述冷板27还包括与所述第三外表面271连接且与所述第三底面255接合的第四底面272，所述第二密封圈26夹于所述第三底面255与所述第四底面272之间，所述第三外表面271包括第三外侧面273及连接于所述第三外侧面273与所述第四底面272之间的第四连接面274，所述第三连接面256与所述第四连接面274围成第二收容部290，所述第二密封胶29的至少部分容置于所述第二收容部290中。

本实施例中，所述第一密封胶28填满所述第一收容部280，且所述第一密封胶28的外表面与所述第一外表面211的第一外侧面213、所述第二外表面251均平齐；所述第二密封胶29填满所述第二收容部290，且所述第二密封胶29的外表面与所述第二外表面251的第二外侧面253、所述第三外表面271的第三外侧面273均平齐。其中，所述第一密封胶28及所述第二密封胶29的截面呈三角形、部分圆形、T型或梯形等且并不以上述为限，如图4所示，本实施例主要以所述第一密封胶28及所述第二密封胶29的截面呈三角形进行说明。

进一步地，为使得所述第一密封胶28及所述第二密封胶29达到较好的密封效果，所述第一收容部280与所述第二收容部290的尺寸最好做一些设定。具体地，在一种实施例中，所述第一外侧面213与所述第二外侧面253之间的距离可以大于等于1毫米，使得所述第一收容部280的开口具有一定宽度，从而可以容置足够的第一密封胶28以实现较好的密封效果。所述第二外侧面253与所述第三外侧面273之间的距离大于等于1毫米，使得所述第二收容部290的开口具有一定宽度，从而可以容置足够的第二密封胶29以实现较好的密封效果。

更进一步地，所述第一底面212或所述第二底面252可以具有第一凹槽220，所述第一密封圈22的至少部分容置于所述第一凹槽220中，所述第三底面255或所述第四底面272具有第二凹槽260，所述第二密封圈26的至少部分容置于所述第二凹槽260中。另外，所述第一凹槽220的深度可以稍微小于所述第一密封圈22的厚度，用于使得所述第一密封圈22被夹紧在所述第一底面212与所述第二底面252之间，实现较好的密封效果。所述第二凹槽260的深度可以稍微小于所述第二密封圈26的厚度，用于使得所述第二密封圈26被夹紧在所述第三底面255与所述第四底面272之间，实现较好的密封效果。

所述第一密封胶28与所述第二密封胶29均为环形，即所述第一密封胶28位于所述壳体21与所述转接件25之间一圈的接合处的缝隙(如所述第一收容部280)中，所述第二密封胶29位于所述转接件25与所述冷板27之间一圈的接合处的缝隙(如所述第二收容部290)。在一种实施例中，所述第一密封圈22与所述第一密封胶28之间的距离可以大于等于5毫米用于保证足够的隔离距离；所述第二密封圈26与所述第二密封胶29之间的距离大于等于5毫米用于保证足够的隔离距离。所述第一密封胶28与所述第二密封胶29可以为在常温中固化的常温固化胶，但并不以上述为限。所述第一密封圈22与所述第二密封圈26可以为硅胶圈或橡胶圈，二者的截面形状可以为圆形或者按照需要设计的其他形状。

与现有技术相比较，所述换热器20中，所述第一密封圈22与所述第二密封圈26形成第一道密封隔离，所述第一密封胶28与所述第二密封胶29形成第二道密封隔离，这样就形成了内外两道密封手段，保证所述壳体21与所述转接件25之间、所述转接件25与所述冷板27之间拥有足够强的密封性能，进而很大程度上阻挡外界空气及微小灰尘渗透进入热源23，从而避免热源23内部产生冷凝水或进入灰尘等，进而避免冷凝水或粉尘对热源23的损害，从而长时间保证热源23的效率，所述换热器20拥有很好的防冷凝能力及密封防尘性能。

进一步地，当所述热源23为光源模组时，如具有红激光的光源模组时，由于上述密封设计使得所述换热器20具有较好的防冷凝能力及密封防尘性能，使得所述换热器20能承受更高的环境温度和湿度等恶劣环境，且保障具有红激光的光源模组长期、稳定、高效率的工作，应用面十分广泛。此外，当所述热源23为DMD芯片等时，上述密封设计也对DMD芯片的散热和防冷凝设计具有帮助。

请参阅图5，图5是本实用新型另一种实施例的换热器20’的剖面结构示意图，所述换热器20’与换热器20大致相同，也就是说，上述对所述换热器20的描述基本均可以适用于换热器20’，二者的区别主要在于：第一连接面214’、第二连接面254’、第三连接面256’及第四连接面274’不同，具体地，所述换热器20’中，第一连接面214’、第二连接面254’、第三连接面256’及第四连接面274’均包括第一部分201及第二部分202，所述第一部分201与所述第二部分202之间具有夹角，所述第一连接面214’与所述第二连接面254’围成的第一收容部280’的截面呈梯形，所述第三连接面256’与所述第四连接面274’围成的第二收容部290’的截面呈梯形，位于所述第一收容部280’的第一密封胶28’的截面也呈梯形，位于所述第二收容部290’的第二密封胶29’的截面也呈梯形。

本实用新型还提供一种显示设备，所述显示设备可以应用于投影机、LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)显示等，所述显示设备可以包括光源装置、空间光调制器模块及投影镜头，所述光源装置可以采用上述实施例中的热源为光源模组的换热器20、20’。所述空间光调制器模块可以采用上述实施例中热源为DMD芯片的换热器，所述空间调制器模块用于依据所述光源装置发出的光及输入图像数据调制图像而输出图像光，所述投影镜头用于依据所述图像光进行投影而显示投影图像。

另外，可以理解，本实用新型上述实施例中的热源为光源模组的换热器20、20’还可以用于舞台灯系统、车载照明系统及手术照明系统等，并不限于上述的显示设备。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于：所述换热器包括壳体、热源、转接件、制冷元件、冷板、第一密封圈、第二密封圈、第一密封胶及第二密封胶，所述制冷元件位于所述热源下方，所述壳体、所述转接件及所述冷板依序设置并围成收容所述热源及所述制冷元件的腔体，所述第一密封圈位于所述壳体与所述转接件之间，所述第二密封圈位于所述转接件与所述冷板之间，所述壳体包括第一外表面，所述转接件包括第二外表面，所述冷板包括第三外表面，所述第一密封胶位于所述第一外表面与所述第二外表面之间的接合处，所述第二密封胶位于所述第二外表面与所述第三外表面之间的接合处。

2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述壳体还包括与所述第一外表面连接且与所述转接件接合的第一底面，所述第一外表面包括第一外侧面及连接于所述第一外侧面与所述第一底面之间的第一连接面，所述转接件还包括连接所述第二外表面一侧的第二底面，所述第二底面与所述第一底面对应并接合，所述第一密封圈夹于所述第一底面与所述第二底面之间，所述第二外表面包括第二外侧面及连接于所述第二外侧面与所述第二底面之间的第二连接面，所述第一连接面与所述第二连接面围成第一收容部，所述第一密封胶的至少部分容置于所述第一收容部中。

3.如权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述转接件包括对应所述冷板且连接于所述第二外表面远离所述第二底面一侧的第三底面，所述第二外表面还包括连接于所述第二外侧面远离所述第二连接面一侧的第三连接面，所述冷板还包括与所述第三外表面连接且与所述第三底面接合的第四底面，所述第二密封圈夹于所述第三底面与所述第四底面之间，所述第三外表面包括第三外侧面及连接于所述第三外侧面与所述第四底面之间的第四连接面，所述第三连接面与所述第四连接面围成第二收容部，所述第二密封胶的至少部分容置于所述第二收容部中。

4.如权利要求1-3项任意一项所述的换热器，其特征在于：所述第一密封胶的外表面与所述第一外表面、所述第二外表面均平齐，所述第二密封胶的外表面与所述第二外表面、所述第三外表面均平齐。

5.如权利要求1-3项任意一项所述的换热器，其特征在于：所述第一密封胶或/和所述第二密封胶的截面呈三角形、部分圆形、T型或梯形。

6.如权利要求3所述的换热器，其特征在于：所述第一外侧面与所述第二外侧面之间的距离大于等于1毫米，所述第二外侧面与所述第三外侧面之间的距离大于等于1毫米。

7.如权利要求3所述的换热器，其特征在于：所述第一底面或所述第二底面具有第一凹槽，所述第一密封圈的至少部分容置于所述第一凹槽中，所述第三底面或所述第四底面具有第二凹槽，所述第二密封圈的至少部分容置于所述第二凹槽中。

8.如权利要求3所述的换热器，其特征在于：所述第一密封胶与所述第二密封胶均为环形，所述第一密封圈与所述第一密封胶之间的距离大于等于5毫米，所述第二密封圈与所述第二密封胶之间的距离大于等于5毫米。

9.如权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述热源为光源模组或DMD芯片，所述制冷元件为TEC芯片。

10.一种显示设备，其包括换热器，其特征在于：所述换热器采用如权利要求1-9项任意一项所述的换热器。