CN214252857U - 一种柔性循环散热系统及具有其的激光投影仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柔性循环散热系统，包括蒸发器、冷排和导热单元，冷排一端具有气相入口，其另一端设有液相出口，其内部具有空腔，冷排内部空腔中靠近液相出口的位置设有毛细单元，导热单元内置流体循环通道，且两端分别设有连通其内部流体循环通道的流体循环口，导热单元两端的流体循环口分别通过柔性热管连接蒸发器的液相入口和冷排的液相出口，蒸发器的气相出口通过柔性热管连接冷排的气相入口，毛细单元将冷排内腔隔断，其用于吸收进入冷排的气相冷凝转化后的液相，并经液相出口输出。优点：整个系统散热效果佳，系统中两个构件之间通过柔性热管连接，方便各个构件在不同方位的布置，在电器元件内安装使用时兼容性强。

Description

一种柔性循环散热系统及具有其的激光投影仪

技术领域

本实用新型涉及电子产品散热技术领域，特别涉及一种柔性循环散热系统及具有其的激光投影仪。

背景技术

在电子产品散热领域，主要采用铜-水热管作为高效传热部件，其内部毛细结构工艺包括沟槽、丝网和铜粉烧结等。普通的铜-水热管可以折弯和打扁，但通常为刚性结构，不适用于可变形或者运动部件，因此在应用上受到了限制。

以激光投影仪为例，该产品是使用激光光束来透射出画面的投影类产品，其核心组件包括激光投影机光机、镜头、DLP板、音箱等。在激光投影机中有红、绿、蓝三色激光，其中激光光源、DMD处理芯片等组件是激光投影机的高功率器件。随着激光投影机亮度以及分辨率的提升，采用自然对流的方法很难将这些高热耗器件产生的热量有效散出，因此一般的激光投影机多采用热管散热器配风扇的强迫风冷散热技术。其中，每个高功率部件都配有单独的散热模组，即热管散热器，热量由热源经由热管传导至散热器翅片，并由风扇提供翅片冷却所需的风流量。

现有的散热系统技术方案中，各热源的散热器独立设计，热管采用传统的铜管并经过折弯、打扁等工艺实现特殊的传热路径需求。由于传统的热管为刚性结构，因此各个热源必须独立设计散热器及其传热结构，并且由于热源与热源功率的差异、散热器与散热器之间的空间距离等因素的存在，使得整机内部用于散热的空间有浪费，低功率热源无需很大的散热器体积，其散热器周围存有大量空间不被利用，并且由于空间限制，高功率热源的散热器体积不足，而又无法利用其它内部空间延展散热面积。同时，由于热管刚性结构的影响，散热器兼容性较差，无法满足多类型安装应用场景的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种柔性循环散热系统及具有其的激光投影仪，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种柔性循环散热系统，包括蒸发器、冷排和导热单元，上述冷排一端具有气相入口，其另一端设有液相出口，其内部具有空腔，上述冷排内部空腔中靠近上述液相出口的位置设有毛细单元，上述导热单元内置流体循环通道，且两端分别设有连通其内部流体循环通道的流体循环口，上述导热单元两端的流体循环口分别通过柔性热管连接上述蒸发器的液相入口和上述冷排的液相出口，上述蒸发器的气相出口通过柔性热管连接上述冷排的气相入口，上述毛细单元将上述冷排内腔隔断，其用于吸收进入上述冷排的气相冷凝转化后的液相，并经上述液相出口输出。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述冷排为扁平状的长方体型的腔体结构，其表面布满散热翅片。

进一步，上述毛细单元包括多个沿上述冷排长度方向设置且间隔排成一排的毛细结构，相邻两个上述毛细结构与上述冷排内壁之间共同形成沿上述冷排长度方向延伸的腔体，上述腔体靠近上述液相出口的一端密封，上述毛细结构内部设有透风孔隙，其用于吸收液相，并经上述液相出口输出。

进一步，上述导热单元设有多个，且相互之间通过上述柔性热管经流体循环口串联。

进一步，上述柔性热管为内衬有丝网的柔性金属波纹管，且上述丝网为不锈钢丝网或铜丝网。

进一步，上述导热单元为扁平状的金属导热板。

有益效果是：整个系统散热效果佳，系统中两个构件之间通过柔性热管连接，方便各个构件在不同方位的布置，在电器元件内安装使用时兼容性强。

还提供一种激光投影仪，包括柔性循环散热系统，上述柔性循环散热系统的多个导热单元分别贴合于激光投影仪内部的高功率部件侧面。

进一步，上述冷排及其液相出口在上述激光投影仪内部的水平高度高于上述蒸发器及其液相入口的水平高度。

附图说明

图1为本实用新型的柔性循环散热系统在激光投影仪中应用的一种实施例结构示意图；

图2为本实用新型的柔性循环散热系统在激光投影仪中应用的另一种实施例结构示意图；

图3为图2中的结构侧视图；

图4为本实用新型的柔性循环散热系统中冷排的截面图；

图5为本实用新型的柔性循环散热系统中毛细结构的截面图一；

图6为本实用新型的柔性循环散热系统中毛细结构的截面图二；

图7为本实用新型的柔性循环散热系统中毛细结构的截面图三；

图8为本实用新型的柔性循环散热系统中毛细结构的截面图四。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、蒸发器；2、冷排；3、导热单元；4、柔性热管；5、散热翅片；21、毛细结构；211、腔体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例一

如图1至3所示，本实施例的柔性循环散热系统包括蒸发器1、冷排2 和导热单元3，上述冷排2一端具有气相入口，其另一端设有液相出口，其内部具有空腔，上述冷排2内部空腔中靠近上述液相出口的位置设有毛细单元，上述导热单元3内置流体循环通道，且两端分别设有连通其内部流体循环通道的流体循环口，上述导热单元3两端的流体循环口分别通过柔性热管 4连接上述蒸发器1的液相入口和上述冷排2的液相出口，上述蒸发器1的气相出口通过柔性热管4连接上述冷排2的气相入口，上述毛细单元将上述冷排2内腔隔断，其用于吸收进入上述冷排2的气相冷凝转化后的液相，并经上述液相出口输出。

使用时，将导热单元3贴合于电子产品中高功率元件侧面(散热面)，毛细单元将冷排2中的冷凝液相输送经液相出口输出，并经过导热单元3内的流体循环通道，并带走导热单元3传导的高功率器件运行产生的热量，之后，进入蒸发器1蒸发，产生气相，气相再进入冷排2中冷凝成液相，再经毛细单元循环，整个过程是采用环路热管技术，连接热源与散热器(冷排2)，实现热传递，传热高效，并且其循环驱动力强，Qmax高，可以更加有效地利用各部分的空间增大散热体积、延展散热面积，并且，冷排2内部采用毛细单元，能够提高流体循环驱动力。

具体地，上述冷排2为扁平状的长方体型的腔体结构，其表面布满散热翅片5，散热效果较好。

作为一种优选的实施方式，如图4所示，上述毛细单元包括多个沿上述冷排2长度方向设置且间隔排成一排的毛细结构21，相邻两个上述毛细结构21与上述冷排2内壁之间共同形成沿上述冷排2长度方向延伸的腔体211，上述腔体211靠近上述液相出口的一端密封，上述毛细结构21内部设有透风孔隙，其用于吸收液相，并经上述液相出口输出。

该实施方式中，冷排2内部采用并联的毛细结构21，可以增大毛细结构 21接触面积，提高流体循环驱动力，增强散热效果及效率。

更佳的，毛细单元中每个毛细结构21的截面形状可以设计为一致，也可以设置为不同形状，具体列举以下四种结构形状：

1)如图5所示，毛细结构截面为方形；

2)如图6上述，毛细结构截面为方形格子；

3)如图7所示，毛细结构截面为圆形；

4)如图8所示，毛细结构截面为圆形，并在其中设有多个透风的通道。

也就是说，毛细结构截面可以是圆形、多边形或者多孔状截面形状(包含上述4中结构形式)，能有效增大毛细结构表面接触面积，从而实现更大的内循环驱动力。

优选的，上述导热单元3设有多个，且相互之间通过上述柔性热管4经流体循环口串联。

该方案中，导热单元3的数量取决于电子产品中高功率器件的数量，在本实施例中，激光投影仪具有三个过功率器件(分别为附图1中的a、b、c，并且b、c两个为激光光源)，确保每个高功率器件配置一个导热单元3，确保散热效果较好。

优选的，上述柔性热管4为内衬有丝网的柔性金属波纹管，且上述丝网为不锈钢丝网或铜丝网。

该方案中，柔性热管4内部的丝网结构能够使得柔性热管内部也形成毛细结构，必要时补充内循环驱动力，同时不锈钢等材质柔性金属波纹管具有很好的密封性能，并且具有反复弯折的抗疲劳能力，使得整个散热系统的结构安装适应性更好，多热源兼容性更强，用来作为热管的柔性连接部分既可以满足散热，能满足安装适应性和兼容性的要求。

需要补充说明的是：如图1至3所示，图1至3均为激光投影仪横截面的俯视结构示意图，其中图1中高功率器件均竖直安装(图中从左向右依次为高功率器件和两个激光光源)，导热单元3贴于每个高功率器件的侧面；图2和3中高功率器件由竖向设置也有水平设置(图中从左向右依次为高功率器件和两个激光光源，中间的激光光源水平设置)；因为相邻两个导热单元3是通过柔性热管4连接，因此，基于柔性热管4较好的弯折性能，能够针对不同安装位置及角度方位的多个高功率器件的散热，也就是兼容性较强。

最佳的，上述导热单元3为扁平状的金属导热板。

该方案中，导热单元3结构设计简单，与高功率器件接触面积大，热传导效率高、效果佳。

实施例二

如图1至3所示，本实施例的一种激光投影仪，包括如实施例一的柔性循环散热系统，上述柔性循环散热系统的多个导热单元3分别贴合于激光投影仪内部的高功率部件侧面。

整个实施例中，利用整机内部空间最大限度扩展冷排2体积，从而扩展散热面积，使低功率热源附近的空间被充分利用，热点热源的散热面积更充足，达到削峰填谷的效果。

最佳的，上述冷排2及其液相出口在上述激光投影仪内部的水平高度高于上述蒸发器1及其液相入口的水平高度。

该方案中，通过合理的布置，使整个柔性循环散热系统的冷却端位置高于蒸发端，利用重力进行流体的自循环，可以进一步增强循环流动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柔性循环散热系统，其特征在于：包括蒸发器(1)、冷排(2)和导热单元(3)，所述冷排(2)一端具有气相入口，其另一端设有液相出口，其内部具有空腔，所述冷排(2)内部空腔中靠近所述液相出口的位置设有毛细单元，所述导热单元(3)内置流体循环通道，且两端分别设有连通其内部流体循环通道的流体循环口，所述导热单元(3)两端的流体循环口分别通过柔性热管(4)连接所述蒸发器(1)的液相入口和所述冷排(2)的液相出口，所述蒸发器(1)的气相出口通过柔性热管(4)连接所述冷排(2)的气相入口，所述毛细单元将所述冷排(2)内腔隔断，其用于吸收进入所述冷排(2)的气相冷凝转化后的液相，并经所述液相出口输出。

2.根据权利要求1所述的一种柔性循环散热系统，其特征在于：所述冷排(2)为扁平状的长方体型的腔体结构，其表面布满散热翅片(5)。

3.根据权利要求2所述的一种柔性循环散热系统，其特征在于：所述毛细单元包括多个沿所述冷排(2)长度方向设置且间隔排成一排的毛细结构(21)，相邻两个所述毛细结构(21)与所述冷排(2)内壁之间共同形成沿所述冷排(2)长度方向延伸的腔体(211)，所述腔体(211)靠近所述液相出口的一端密封，所述毛细结构(21)内部设有透风孔隙，其用于吸收液相，并经所述液相出口输出。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种柔性循环散热系统，其特征在于：所述导热单元(3)设有多个，且相互之间通过所述柔性热管(4)经流体循环口串联。

5.根据权利要求4所述的一种柔性循环散热系统，其特征在于：所述柔性热管(4)为内衬有丝网的柔性金属波纹管，且所述丝网为不锈钢丝网或铜丝网。

6.根据权利要求4所述的一种柔性循环散热系统，其特征在于：所述导热单元(3)为扁平状的金属导热板。

7.一种激光投影仪，其特征在于：包括如权利要求4至6任一项所述的柔性循环散热系统，所述柔性循环散热系统的多个导热单元(3)分别贴合于激光投影仪内部的高功率部件侧面。

8.根据权利要求7所述的一种激光投影仪，其特征在于：所述冷排(2)及其液相出口在所述激光投影仪内部的水平高度高于所述蒸发器(1)及其液相入口的水平高度。

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