CN210401985U - 一种分区液冷散热系统及放映机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种分区液冷散热系统及放映机，分区液冷散热系统包括：冷却介质通路，以提供循环冷却介质；水冷板，水冷板的介质内腔与冷却介质通路连通，水冷板上设置有用于安装激光光源的多个散热位置，且至少一个散热位置上设置有热电制冷器；热电制冷器位于水冷板和相应散热位置的激光光源之间，热电制冷器周边设置有隔热层。采用这种结构，将需要散热的激光光源设置在不同的散热位置上，并在有明显特殊温度需求的光源处设置热电制冷器，通过调节热电制冷器的功率，能耗，温度等参数，来实现该特殊温度需求的光源的散热，从而满足不同散热要求的光源在同一块水冷板上的分区散热，很好地满足了不同功率光源的散热要求。

Description

一种分区液冷散热系统及放映机

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，具体涉及一种分区液冷散热系统及放映机。

背景技术

随着电影行业的高速发展，人们对于观影体验的要求也越来越高，传统的放映机由于氙灯灯泡光源特性的局限性，其大幅提高画面质量以及亮度的空间已经很小，因而目前经常用高功率激光光源作为替代。激光光源具有体积小、寿命长、亮度高、色彩饱和度高等优势，可显著提高观影效果。

激光光源常采用的配色方案是同时使用红、绿、蓝三基色激光作为光源，三种颜色的激光经过耦合后成为白激光，作为放映机的光源，经光学引擎调制后，即可产生影视画面。而每种单色光源的功耗不同，且最佳工作温度不同，故需要根据光源特性设计散热方案，保证光源免受损坏。

因此，如何提供一种方案，以克服或缓解上述缺陷，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种分区液冷散热系统，用于为多个激光光源散热，其特征在于，包括：冷却介质通路，以提供循环冷却介质；水冷板，所述水冷板的介质内腔与所述冷却介质通路连通，所述水冷板上设置有用于安装所述激光光源的多个散热位置，且至少一个所述散热位置上设置有热电制冷器；所述热电制冷器位于所述水冷板和相应所述散热位置的所述激光光源之间，所述热电制冷器周边设置有隔热层。

采用这种结构，将需要散热的激光光源设置在不同的散热位置上，并在有明显特殊温度需求的光源处设置热电制冷器，通过调节热电制冷器的功率，能耗，温度等参数，来实现该特殊温度需求的光源的散热，从而满足不同散热要求的光源在同一块水冷板上的分区散热，很好地满足了不同功率光源的散热要求。

可选地，所述冷却介质通路上设置有水泵、水箱和管路，所述水泵提供动力促使所述冷却介质在所述冷却介质通路内流动。

可选地，还包括置于壳体内的气体介质通路，所述壳体上设置有进风口和出风口，所述气体介质通路设置在所述进风口和所述出风口之间，所述气体介质通路上设置有风扇。

可选地，所述进风口和所述出风口为设置有过滤网的多边形孔阵列。

可选地，还包括换热器，所述换热器设置在所述气体介质通路上，所述换热器内部设置有水道和第一翅片，所述第一翅片设置在所述水道的外壁上，所述水道与所述冷却介质通路的管路连通。

可选地，所述水冷板包括水冷板上盖和水冷板底板，所述水冷板上盖和所述水冷板底板之间形成所述介质内腔，所述介质内腔内设置有与所述水冷板底板固定连接的第二翅片，所述散热位置设置在所述水冷板底板远离所述水冷板上盖的一侧；所述水冷板上盖上设置有与所述介质内腔连通的进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述冷却介质通路的管路连通。

可选地，所述热电制冷器与所述水冷板底板之间设置有导热材料，所述热电制冷器与所述激光光源之间设置有均温板，且所述热电制冷器与所述均温板之间设置有所述导热材料，、所述均温板与所述激光光源之间也设置有所述导热材料。

所述光源散热系统使用如上所述的分区液冷散热系统，故应包含所述分区液冷散热系统的技术效果，所述分区液冷散热系统的技术效果在前面已经有过阐述，故在此不再赘述。

本实用新型还提供一种放映机，包括光源散热系统，其特征在于，所述光源散热系统为以上任一项所述分区液冷散热系统。

可选地，所述分区液冷散热系统的壳体为所述放映机的主机壳体，所述主机壳体上设置有主机进风口和主机出风口，所述主机进风口与所述分区散热系统的进风口位于所述主机壳体的同一侧的部分的风向一致，所述主机出风口与所述分区散热系统的出风口位于所述主机壳体的同一侧的部分的风向一致。

可选地，所述放映机包括电源模块和电控部分电路板，所述电源模块和所述电控部分电路板设置在所述气体介质通路上。

附图说明

图1是本实用新型所提供的分区液冷散热系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1中气体介质通路的示意图；

图3是图1中水冷板部分的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图1中冷却介质通路的部分结构示意图；

图6是图1中进风口/出风口的结构示意图；

图7是图1中换热器的结构示意图；

图8是本实用新型所提供的放映机的一种具体实施方式的结构示意图。

附图1-8中，附图标记说明如下：

1冷却介质通路、11水泵、12水箱、13管路；

2壳体、21进风口、22出风口；

3气体介质通路、31风扇、32换热器、321水道、322第一翅片

4水冷板、41水冷板上盖、411进液口、412出液口、42水冷板底板、421散热位置、422第二翅片、43介质内腔；

5热电制冷器、51导热材料、52均温板、53隔热层；

6激光光源；

7放映机、71主机壳体、711主机进风口、712主机出风口、72电源模块、73电控部分电路板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本文中所述“第一”，“第二”等词，仅是为了便于区分结构相同或相近的两个或两个以上的结构或部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图1-8，图1是本实用新型所提供的分区液冷散热系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2是图1中气体介质通路的示意图；图3是图1中水冷板部分的结构示意图；图4是图3的俯视图；图5是图1中冷却介质通路的部分结构示意图；图6是图1中进风口/出风口的结构示意图；图7是图1中换热器的结构示意图；图8是本实用新型所提供的放映机的一种具体实施方式的结构示意图。

如图1和图3所示，本实用新型提供一种分区液冷散热系统，用于为多个激光光源散热，包括：冷却介质通路1，以提供循环冷却介质；水冷板4，水冷板4的介质内腔与冷却介质通路1连通，水冷板4上设置有用于安装激光光源6的多个散热位置421，且至少一个散热位置421上设置有热电制冷器5；热电制冷器5位于水冷板4和相应散热位置421的激光光源6之间，热电制冷器5周边设置有隔热层53。

采用这种结构，将需要散热的激光光源6设置在不同的散热位置421上，并在有明显特殊温度需求的激光光源6处设置热电制冷器5，通过调节热电制冷器5的参数，来实现该特殊温度需求的激光光源6的散热，从而满足不同散热要求的激光光源6在同一块水冷板4上的分区散热，很好地满足了不同功率激光光源6的散热要求。

如图3所示，为水冷板4的一种具体结构形式，水冷板4设置了三个散热位置421，每个散热位置421上都分别设置有激光光源6，其中一个散热位置421上设置有热电制冷器5，热电制冷器5设置在激光光源6和水冷板4之间，且热电制冷器5和水冷板4之间还设置有隔热层53。

此外，水冷板4并不限于图3所示的结构形式，其具体结构可以根据实际情况作出调整，例如：水冷板4上的散热位置421的数量可以为一个、两个或其它数量，与之对应的激光光源6的数量也可以为一个、两个或其它数量；水冷板4上的热电制冷器5的数量可以为两个、三个或其它数量，视激光光源6的具体要求而定；水冷板4的每个散热位置421上也可以设置不止一个热电制冷器5，可以根据需要设置多个。

其中，热电制冷器5的冷面与水冷板4接触，热电制冷器5的热面与激光光源6接触。系统正常工作时，在水冷板4处，激光光源6的热量被热电制冷器5的冷面吸收，随后热电制冷器5的热面将激光光源6的发热及热电制冷器5的发热统一传导给水冷板4。

其中，隔热层53的设置使得不同的激光光源6之间的热量不会相互串扰，能更好地保证为不同的激光光源6提供不同的散热温度。同时，对隔热层53的具体结构形式不做要求，可以为隔热涂层，也可以是放置式的隔热材料等。

如图5所示，冷却介质通路1上设置有水泵11、水箱12和管路13，水泵11提供动力促使冷却介质在冷却介质通路1内流动。

利用水泵11，水箱12和管路13的组合来实现冷却介质的循环，实现成本较低，实现方案较为简单，同时也便于检修、维护和更换。上述冷却介质可以采用去离子水或乙二醇水溶液，其中还可以加入防腐蚀添加剂，在保证较好的换热效果的同时还能够防止金属器件的氧化腐蚀。

其中，水箱12内可以设置电控液位检测仪，以便操作人员能够远程读取水箱12内的冷却介质的液位，防止因冷却介质存量不足而影响激光光源6的散热。

此外，上述冷却介质不局限于液体，也可以采用气液混合的方式，在激光光源6的冷却处液体冷却介质吸收激光光源6的热量转化为气体冷却介质，在换热处气体冷却介质与外界进行热量交换，气体冷却介质转化为液体冷却介质，这种方式可以取得更好的冷却效果。

同时，若分区液冷散热系统中的激光光源6的数量较多，功耗较大时，则不限于使用一个水泵，可以使用两个水泵并联或者串联的形式来提升液体循环的流量及流速，针对多个水泵，可以分别设置多个水箱，也可以共用一个大体积水箱。

如图1和图2所示，为置于壳体2内的气体介质通路3，壳体2上设置有进风口21和出风口22，气体介质通路3设置在进风口21和出风口22之间，气体介质通路3上设置有风扇31。

设计气体介质通路3的目的是使用气体介质对上述冷却介质进行冷却，确保循环到水冷板的冷却介质的温度合适，能用于冷却激光光源6，在进风口21和出风口22间设置风扇31，通过风扇31形成压力差，从而促使气体介质在进风口21和出风口22之间流动。对风扇31的类型和数量不做限定，可以根据散热要求和噪声大小等因素综合考量。

其中，气体介质通路3除图2中所示的形式外还可以有其它形式，例如：气体介质通路3的气体流向可以与图中箭头所示的方向相反；气体介质通路3的进风口21可以只设计在壳体2的一侧，而不是两侧等。

如图6所示，进风口21和出风口22为设置有过滤网的多边形孔阵列。

过滤网一般可以选用折叠纤维、金属滤网、袋式过滤器等，过滤网的设置有利于空气中尘埃等杂质的过滤，保证进入系统内部的空气清洁干净，防止空气内杂质进入系统造成污染、堵塞等不良后果。

当然，进风口和出风口的孔的形状并不局限于多边形，还可以是圆形，椭圆形等多种形状。

如图1和图7所示，还包括换热器32，换热器32设置在气体介质通路3上，换热器32内部设置有水道321和第一翅片322，第一翅片322设置在水道321的外壁上，水道321与冷却介质通路1的管路13连通。

换热器32内部可以流通上述冷却介质，换热器32为上述冷却介质与上述气体介质之间的热量交换提供地点，上述气体介质流经换热器32，将上述冷却介质中的热量带走，同时第一翅片322的设计大大提高了换热器32的换热效率，具有更好的换热效果。换热器32可以采用铜或铝等易于导热的材质，且换热器32中的水道321的数量应满足散热要求。

当然，还可以有其它的结构形式以求更高的散热效率，例如：可以选用与上述气体介质的接触面积更大的换热器；可以在气体介质通路3上设置多个换热器，上述冷却介质依次流经上述换热器以实现热量交换等。

具体的方案中，冷却介质通路1上设置有水箱12、水泵11、换热器32和水冷板4，这些组件之间通过管路连接；气体介质通路3上设置有换热器32和风扇31，气体介质通路3位于进风口21和出风口22之间。其中，水箱12中的冷却介质在水泵11驱动下依次流经水冷板4和换热器32，冷却介质在水冷板4中吸收激光光源6的热量，并在换热器32处将热量传递给气体介质，最后再流回水箱；气体介质在风扇31的驱动下从进风口21进入，在换热器32处将上述冷却介质的热量带走后从出风口22吹出。

其中，对冷却介质通路1中的各个器件的连接顺序不做限制，可以根据实际情况进行更改，对气体介质通路3中的各个器件的排序方式也可以根据实际情况进行调整，但应保证气体介质能够顺畅流经各个器件。

如图3和图4所示，水冷板4包括水冷板上盖41和水冷板底板42，水冷板上盖41和水冷板底板42之间形成介质内腔43，介质内腔43内设置有与水冷板底板42固定连接的第二翅片422，散热位置421设置在水冷板底板42远离水冷板上盖41的一侧；水冷板上盖41上设置有与介质内腔43连通的进液口411和出液口412，进液口411和出液口412分别与冷却介质通路1的管路13连通。

水冷板4采用这种结构，其内部可以充满上述冷却介质，水冷板4内部的第二翅片422使得水冷板4内部的热量交换更充分，同时，第二翅片422设置在与激光光源6直接接触的水冷板底板42上，水冷板底板42将激光光源6的热量带走，并传递给第二翅片422，最终通过第二翅片422与上述冷却介质进行充分的热量交换，热量交换效率很高。此处对第二翅片422的具体结构形式不做限制，除了水平排列翅片和柱状阵列外，还可以是波纹翅片、折弯翅片等；且翅片的尺寸和间距也可以根据需要进行调整。

当然，水冷板4的设计方式也不局限于上述方式，例如：水冷板底板42上可以设置进液口和出液口，散热位置421和第二翅片422可以对应设置在水冷板上盖41上，这样，当水冷板4内充满上述冷却介质时，也可以达到同样的散热效果。在具体选用时，可根据具体情况选择不同的水冷板结构形式。

热电制冷器5与水冷板底板42之间设置有导热材料51，热电制冷器5与激光光源6之间设置有均温板52，且热电制冷器5与均温板52之间设置有导热材料21，均温板52与激光光源6之间设置有导热材料21。

导热材料51的设置方便热量更好地在热电制冷器和水冷板底板之间传递，均温板52的设置有利于为激光光源6提供一个稳定的工作温度，利于激光光源6的正常工作。

此外，为获得更好的导热效果，激光光源6与水冷板4之间也可以设置导热材料51，且对导热材料51的具体形式不做限制，可以是导热硅脂、固态导热垫、液态金属等。

当然，这些元件均为辅助性元件，根据实际情况，也可以选择不设置或只设置一个等。

本实用新型还提供一种放映机7，包括光源散热系统，上述光源散热系统使用上述分区液冷散热系统。

上述光源散热系统使用上述分区液冷散热系统，故应包含上述分区液冷散热系统的技术效果，上述分区液冷散热系统的技术效果在前面已经有过阐述，故在此不再赘述。

上述分区液冷散热系统的壳体2为放映机7的主机壳体71，主机壳体71上设置有主机进风口711和主机出风口712，主机进风口711与上述分区散热系统的进风口21位于主机壳体71的同一侧的部分的风向一致，主机出风口712与上述分区散热系统的出风口22位于主机壳体71的同一侧的部分的风向一致。

上述分区液冷散热系统全部集成于放映机7内部，不增加外部设备，减小设备体积，空间利用率较高。而放映机7的主机进出风口与光源散热系统的进出风口在其风口接触位置处的进出风方向一致，能有效地避免吸入对方的高温空气，进而保证散热效率。

放映机7包括电源模块72和电控部分电路板73，电源模块72和电控部分电路板73设置在气体介质通路3上。

这种设计使得由进风口21进入的气体介质在为上述液体介质降温的同时还可以为放映机7的电源部分和电路部分降温，提高了气体介质的利用效率。

当然，也可以为电源部分和电路部分再重新设计散热方式，不通过已有气体介质通路对对其进行散热，例如：可以新增一条独立的气体介质通路，将电源模块72和电控部分电路板73设置在该条气体介质通路上。

这种设计方式主要考虑到一条气体介质通路上布置有过多需要散热的部件时布置在通路后部的部件的散热效率可能会比较低，因此设计单独的其它通路进行散热。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分区液冷散热系统，用于为多个激光光源散热，其特征在于，包括：

冷却介质通路，以提供循环冷却介质；

水冷板，所述水冷板的介质内腔与所述冷却介质通路连通，所述水冷板上设置有用于安装所述激光光源的多个散热位置，且至少一个所述散热位置上设置有热电制冷器；

所述热电制冷器位于所述水冷板和相应所述散热位置的所述激光光源之间，所述热电制冷器周边设置有隔热层。

2.根据权利要求1所述分区液冷散热系统，其特征在于，所述冷却介质通路上设置有水泵、水箱和管路，所述水泵提供动力促使所述冷却介质在所述冷却介质通路内流动。

3.根据权利要求2所述分区液冷散热系统，其特征在于，还包括置于壳体内的气体介质通路，所述壳体上设置有进风口和出风口，所述气体介质通路设置在所述进风口和所述出风口之间，所述气体介质通路上设置有风扇。

4.根据权利要求3所述分区液冷散热系统，其特征在于，所述进风口和所述出风口为设置有过滤网的多边形孔阵列。

5.根据权利要求3所述分区液冷散热系统，其特征在于，还包括换热器，所述换热器设置在所述气体介质通路上，所述换热器内部设置有水道和第一翅片，所述第一翅片设置在所述水道的外壁上，所述水道与所述冷却介质通路的管路连通。

6.根据权利要求5所述分区液冷散热系统，其特征在于，所述水冷板包括水冷板上盖和水冷板底板，所述水冷板上盖和所述水冷板底板之间形成所述介质内腔，所述介质内腔内设置有与所述水冷板底板固定连接的第二翅片，所述散热位置设置在所述水冷板底板远离所述水冷板上盖的一侧；所述水冷板上盖上设置有与所述介质内腔连通的进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述冷却介质通路的管路连通。

7.根据权利要求6所述分区液冷散热系统，其特征在于，所述热电制冷器与所述水冷板底板之间设置有导热材料，所述热电制冷器与所述激光光源之间设置有均温板，且所述热电制冷器与所述均温板之间设置有所述导热材料，所述均温板与所述激光光源之间设置有所述导热材料。

8.一种放映机，包括光源散热系统，其特征在于，所述光源散热系统为如权利要求1-7中任一项所述分区液冷散热系统。

9.根据权利要求8所述放映机，其特征在于，所述分区液冷散热系统的壳体为所述放映机的主机壳体，所述主机壳体上设置有主机进风口和主机出风口，所述主机进风口与所述分区液冷散热系统的进风口位于所述主机壳体的同一侧的部分的风向一致，所述主机出风口与所述分区液冷散热系统的出风口位于所述主机壳体的同一侧的部分的风向一致。

10.根据权利要求8所述放映机，其特征在于，所述放映机包括电源模块和电控部分电路板，所述电源模块和所述电控部分电路板设置在壳体内的气体介质通路上。

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