CN210720995U - 用于在有限散热体积内控制光机led灯温度的散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，属于投影光机的技术领域，包括LED光学主体和设于该LED光学主体上的LED‑R光源、LED‑G光源以及LED‑B光源，所述LED‑R光源、LED‑G光源和LED‑B光源分别连接有对其散热的R热管、G热管和B热管，还包括鳍片结构，该鳍片结构被拆分为至少两个相互独立且不同体积的鳍片单体，且单个所述鳍片单体内至少嵌装有R热管、G热管和B热管中的一个或两个，R热管、G热管和B热管均有对应安装的鳍片单体，以达到在有限空间条件下，根据各LED对温度的特性，优化散热结构，实现在同一个风扇条件下各LED灯的温度调控，来达到整机亮度的提升和各光源最大化利用的目的。

Description

用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构

技术领域

本实用新型属于投影光机的技术领域，具体而言，涉及一种用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构。

背景技术

光机是投影机的核心技术，要求非常的高，目前，针对光机内散热结构主要的技术类型为：

①为保证各LED散热，增大鳍片表面积，使换热效率提升；

②增大风扇转速，提升风扇出风量；

③独立散热，用多个模组来进行散热；

④增加热管数量，使热管和鳍片接触面积增大，提升模组的热交换效率；

⑤换用更大风扇来提供充足的风量需求。

现有技术中所存在的问题在于：其散热结构均是将3或4个LED光源来整体考量，各灯之间的温度相对来说比较均一，而市场需求的是在较小的体积下来实现同样的功能，怎样在同样的体积下、并且较低的成本条件下来实现各LED 的差异化散热需求就变得关键。

针对上述所提供的现有存在以下缺陷：技术类型①会增加散热成本且对ID 要求较大；技术类型②会带来产品噪音的提升，带来不好的产品体验；技术类型③多个模组组装较复杂且成本较高；技术类型④产品尺寸要加大且成本较高；技术类型⑤会对光机的尺寸加大，而家庭投影的整体体积大小对产品力很关键。

针对上述问题，考虑到光源R/G/B对温度的敏感程度不一，根据各LED光源的特性进行调整散热设计。

实用新型内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构以达到在有限空间条件下，根据各LED对温度的特性，优化散热结构，实现在同一个风扇条件下各LED灯的温度调控，来达到整机亮度的提升和各光源最大化利用的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种用于在有限散热体积内控制光机 LED灯温度的散热结构，包括LED光学主体和设于该LED光学主体上的LED-R 光源、LED-G光源以及LED-B光源，所述LED-R光源、LED-G光源和LED-B 光源分别连接有对其散热的R热管、G热管和B热管，还包括鳍片结构，该鳍片结构被拆分为至少两个相互独立且不同体积的鳍片单体，且单个所述鳍片单体内至少嵌装有R热管、G热管和B热管中的一个或两个，R热管、G热管和 B热管均有对应安装的鳍片单体，以不同的鳍片单体对LED光源进行散热，以此实现LED-R光源的温度降低、LED-G光源的温度降低，以及LED-B光源温度的有效管控，实现整体温度的合理分配。

进一步地，所述鳍片结构呈长方体结构且鳍片结构沿其长度所在方向拆分为两个鳍片单体，且一鳍片单体内嵌装有所述R热管，另一鳍片单体内嵌装有所述G热管和B热管，以通过拆分鳍片结构在有限空间内进行合理布局。

进一步地，所述鳍片结构呈长方体结构且鳍片结构沿其厚度所在方向拆分为两个鳍片单体，且一鳍片单体内嵌装有所述R热管，另一鳍片单体内嵌装有所述G热管和B热管，以通过拆分鳍片结构在有限空间内进行合理布局。

进一步地，所述鳍片结构呈长方体结构且鳍片结构沿其高度所在方向拆分为两个鳍片单体，且一鳍片单体内嵌装有所述R热管，另一鳍片单体内嵌装有所述G热管和B热管，以通过拆分鳍片结构在有限空间内进行合理布局。

进一步地，所述R热管、G热管和B热管的端部均设有传热片，分别通过该传热片贴附于所述LED-R光源、LED-G光源和LED-B光源上，以对LED-R 光源、LED-G光源和LED-B光源所产生的热量进行有效传递导出。

进一步地，所述鳍片单体内开设有套装孔，该套装孔与所述R热管、G热管或B热管相匹配，以实现对R热管、G热管或B热管的稳固安装，并与鳍片单体紧密接触。

进一步地，所述LED-B光源包括LED-B1光源和LED-B2光源；所述B热管包括B1热管和B2热管，且B1热管和B2热管分别连接至LED-B1光源和 LED-B2光源，以对LED-B1光源和LED-B2光源的温度进行有效管控。

本实用新型的有益效果为：

1.采用本实用新型所公开的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，其通过将鳍片结构拆分为相互独立且不同体积的鳍片单体，以不同的鳍片单体对LED光源进行散热，以此实现LED-R光源的温度降低、LED-G 光源的温度降低，以及LED-B光源温度的有效管控，实现整体温度的合理分配，使得投影仪系统的亮度增加和使用寿命的延长，最终实现在有限的鳍片空间体积下达到散热资源的合理分配，通过调控不同LED光源的温度，来实现整机散热高效化和亮度提升。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构的整体结构示意图；

图2是本实用新型提供的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构中光机的局部结构示意图；

图3是本实用新型提供的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构在第一种方式中鳍片结构的第一视角结构示意图；

图4是本实用新型提供的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构在第一种方式中鳍片结构的第二视角结构示意图；

图5是本实用新型提供的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构在第二种方式中鳍片结构的结构示意图；

图6是本实用新型提供的是LED-R光源受温度变化的敏感程度趋势表；

图7是本实用新型提供的是LED-G光源受温度变化的敏感程度趋势表；

图8是本实用新型提供的是LED-B光源受温度变化的敏感程度趋势表；

附图中标注如下：

LED光学主体-1，鳍片结构-2，LED-B2光源-3，LED-G光源-4，LED-B1 光源-5，LED-R光源-6，第一鳍片单体-7，下层第二鳍片单体-8，上层第二鳍片单体-9，传热片-10，B2热管-11，B1热管-12，R热管-13，G热管-14，第二鳍片单体-15。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。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实用新型中的具体含义；实施例中的附图用以对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

在本实施例中具体提供了一种用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，如图2所示，包括LED光学主体1和设于该LED光学主体1上的LED-R光源6、LED-G光源4、LED-B1光源5以及LED-B2光源3，LED 光学主体1作为光机的关键部件，其主要用于提供光源，对投影效果起到关键性的作用。

由于各LED光源(LED-R光源6、LED-G光源4、LED-B1光源5以及LED-B2 光源3)对温度的敏感程度不一，R光源对温度很敏感，温度较高会对LED的使用寿命和亮度产生较大影响，G光源和B光源对温度较不敏感，且可耐受更高的温度，使用寿命衰减也较慢，从图6、图7以及图8中可看出。

通过以上分析发现，在有限的鳍片面积空间下，通过不同的结构设计，实现各LED光源温度的不同，来达到整机亮度的提升和各光源的最大化利用。

如图1所示，在所述LED-R光源6、LED-G光源4、LED-B1光源5和LED-B2 光源3上分别连接有对其散热的R热管13、G热管14、B1热管12和B2热管 11，R热管13、G热管14、B1热管12和B2热管11用于对光源的发热进行传递至鳍片结构2并配合鳍片结构2进行快速散热。还包括鳍片结构2，该鳍片结构2被拆分为至少两个相互独立且不同体积的鳍片单体，以在有限空间内对鳍片结构2重新划分区域，且R热管13、G热管14、B1热管12和B2热管11 中的一个或两个嵌装至单个所述鳍片单体内且R热管13、G热管14、B1热管 12和B2热管11均有对应安装的鳍片单体，以实现对LED-R光源6温度的降低、LED-G光源4的温度降低、LED-B1光源5以及LED-B2光源3的温度有效管控，以实现温度平衡的目的。

为实现能够进行良好的传热效果，在所述R热管13、G热管14、B1热管 12和B2热管11的端部均设有传热片10，分别通过该传热片10贴附于所述 LED-R光源6、LED-G光源4、LED-B1光源5和LED-B2光源3上，在实际应用过程中，可在传热片10的表面上涂敷有硅脂，以提升导热效果，且各个传热片10均通过螺栓固定于LED光学主体1上，并保证各个传热片10的表面与 LED-R光源6、LED-G光源4、LED-B1光源5和LED-B2光源3的端面紧密接触。

为实现对鳍片结构2的拆分既能够达到满足要求的散热平衡管控，又不会导致拆分工艺过于复杂，对后期成本进行合理控制，主要采用以下三种方式进行设计：

第一种方式：如图3、图4所示，所述鳍片结构2呈长方体结构且鳍片结构2沿其长度所在方向拆分为两个鳍片单体，两个鳍片单体分别为第一鳍片单体7和第二鳍片单体，且第一鳍片单体7内嵌装有所述R热管13，第二鳍片单体内嵌装有所述G热管14、B1热管12和B2热管11。例如：在本实施例中，将第一鳍片单体7和第二鳍片单体的长度尺寸比为1：2进行切割拆分，按图示所示，由于按照长度尺寸进行拆分成左右两部分，以实现对鳍片单体的表面积调整，R热管13与鳍片单体之间的接触面积增加，以提升对LED-R光源6的温度降低。

在此基础上，为进一步实现对温度平衡进行有效管控，对第二鳍片单体进行二次拆分，其拆分沿其高度方向进行拆分，如图示所示，将其拆分为上下两部分，例如：按以下高度比例进行拆分，上层第二鳍片单体9：下层第二鳍片单体8＝1：2，其中，上层第二鳍片单体9中嵌装有所述G热管14，而在下层第二鳍片单体8中嵌装有所述B1热管12和B2热管11，通过对G热管14、B1 热管12和B2热管11位置进行调整，以及对第二鳍片单体进行二次拆分，使得LED-G的温度降低，LED-B1光源5和LED-B2光源3的温度有效管控，以最终实现温度平衡的目的。

在该种方式中，第一鳍片单体7内开设有与R热管13相匹配的套装孔，上层第二鳍片单体9内开设有与G热管14相匹配的套装孔，下层第二鳍片单元内开设有分别与B1热管12和B2热管11相匹配的套装孔。

第二种方式：如图5所示，所述鳍片结构2呈长方体结构且鳍片结构2沿其厚度所在方向拆分为两个鳍片单体，两个鳍片单体分别为第一鳍片单体7和第二鳍片单体15，且第一鳍片单体7内嵌装有所述R热管13，第二鳍片单体 15内嵌装有所述G热管14、B1热管12和B2热管11。例如：在本实施例中，将第一鳍片单体7和第二鳍片单体15的厚度尺寸比为1：1进行切割拆分，按图示所示，由于按照厚度尺寸进行拆分成前后两部分，以实现对鳍片单体的体积大小调整，R热管13通过第一鳍片单体7进行对其单独散热，以提升对LED-R 光源6的温度降低；而G热管14、B1热管12和B2热管11通过第二鳍片单体 15对其进行散热，以达到温度的有效平衡，实现投影亮度的增加，优选的，由于LED-B2光源3的相较于第二鳍片单体15的距离较远，因此，为实现在该方式中温度管控的有效平衡，可对B2热管11进行增粗，相较于R热管13、G热管14和B1热管12更粗。

在该种方式中，第一鳍片单体7内开设有与R热管13相匹配的套装孔，第二鳍片单元15内开设有分别与G热管14、B1热管12和B2热管11相匹配的套装孔。

第三种方式：所述鳍片结构2呈长方体结构且鳍片结构2沿其高度所在方向拆分为两个鳍片单体，两个鳍片单体分别为第一鳍片单体7和第二鳍片单体且第一鳍片单体7内嵌装有所述R热管13，第二鳍片单体内嵌装有所述G热管 14、B1热管12和B2热管11，例如：在本实施例中，将第一鳍片单体7和第二鳍片单体的高度尺寸比为1：1进行切割拆分，由于按照高度尺寸进行拆分成上下两部分(附图中未展示，其上下拆分的方式可参照第一种方式中第二拆分的结构示意图，如图3、图4所示)，以实现对鳍片单体的体积大小调整，R热管13通过第一鳍片单体7进行对其单独散热，以提升对LED-R光源6的温度降低；而G热管14、B1热管12和B2热管11通过第二鳍片单体对其进行散热，以达到温度的有效平衡，实现投影亮度的增加，在该种方式中，第一鳍片单体 7内开设有与R热管13相匹配的套装孔，第二鳍片单元内开设有分别与G热管 14、B1热管12和B2热管11相匹配的套装孔。

或者，在第一鳍片单体7内嵌装有所述R热管13和G热管14，第二鳍片单体内嵌装有所述B1热管12和B2热管11，R热管13和G热管14通过第一鳍片单体7进行对其单独散热，以提升对LED-R光源6和LED-G光源4的温度降低；而B1热管12和B2热管11通过第二鳍片单体对其进行散热，以达到温度的有效平衡，实现投影亮度的增加，在该种方式中，第一鳍片单体7内开设有与R热管13、G热管14相匹配的套装孔，第二鳍片单元内开设有分别与 B1热管12和B2热管11相匹配的套装孔。

在上述三种方式中，通过拆分鳍片结构和对各个热管采用不同的布局，实现技术创新，实现在有限的鳍片空间体积下达到散热资源的合理分配。优选的，为进一步提升LED-R光源6的散热效果，可将嵌装有R热管13的第一鳍片单体7布置在靠近进风口处，进而提升对LED-R光源6的散热程度。

通过以上几种方式，实际测试LED-R光源6的温度降低3～7℃，整体亮度增加约5％左右，同时，散热成本控制的较低。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，包括LED光学主体和设于该LED光学主体上的LED-R光源、LED-G光源以及LED-B光源，其特征在于，所述LED-R光源、LED-G光源和LED-B光源分别连接有对其散热的R热管、G热管和B热管，还包括鳍片结构，该鳍片结构被拆分为至少两个相互独立且不同体积的鳍片单体，且单个所述鳍片单体内至少嵌装有R热管、G热管和B热管中的一个或两个，R热管、G热管和B热管均有对应安装的鳍片单体。

2.根据权利要求1所述的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，其特征在于，所述鳍片结构呈长方体结构且鳍片结构沿其长度所在方向拆分为两个鳍片单体，且一鳍片单体内嵌装有所述R热管，另一鳍片单体内嵌装有所述G热管和B热管。

3.根据权利要求1所述的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，其特征在于，所述鳍片结构呈长方体结构且鳍片结构沿其厚度所在方向拆分为两个鳍片单体，且一鳍片单体内嵌装有所述R热管，另一鳍片单体内嵌装有所述G热管和B热管。

4.根据权利要求1所述的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，其特征在于，所述鳍片结构呈长方体结构且鳍片结构沿其高度所在方向拆分为两个鳍片单体，且一鳍片单体内嵌装有所述R热管，另一鳍片单体内嵌装有所述G热管和B热管。

5.根据权利要求1所述的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，其特征在于，所述R热管、G热管和B热管的端部均设有传热片，分别通过该传热片贴附于所述LED-R光源、LED-G光源和LED-B光源上。

6.根据权利要求1所述的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，其特征在于，所述鳍片单体内开设有套装孔，该套装孔与所述R热管、G热管或B热管相匹配。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的用于在有限散热体积内控制光机LED灯温度的散热结构，其特征在于，所述LED-B光源包括LED-B1光源和LED-B2光源；所述B热管包括B1热管和B2热管，且B1热管和B2热管分别连接至LED-B1光源和LED-B2光源。

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