CN215297925U - 一种冷却组件、光学系统及led投影机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种冷却组件、光学系统及LED投影机，涉及投影机领域。其包括壳体和冷却装置。壳体具有一封闭的容置空腔，容置空腔用于容置LED光源。壳体具有一出光区，出光区用于LED光源发出的光射出。冷却装置与容置空腔连通，用于向容置空腔供给冷却介质。通过将LED光源设置在壳体的容置空腔内,利用冷却装置向容置空腔内供给冷却介质，从而让LED光源与冷却介质接触，利用冷却介质的流动带走LED光源产生的热量，实现对LED光源的降温，使得LED投影机连续使用的时间更长，并且，由于冷却介质与LED光源的接触面更多，冷却效果更好。

Description

一种冷却组件、光学系统及LED投影机

技术领域

本实用新型涉及LED投影机技术领域，具体而言，涉及一种冷却装置、光学系统及LED投影机。

背景技术

LED投影机又称LED投影仪，是一种应用在显示和照明领域的技术。其主要由LED光源进行发光供投影仪工作。

在LED光源应用于投影机领域之后，随着投影技术的不断提高和进步，许多微型投影机产品也是可以满足一些中小型会议、培训的要求的，而在家庭影院方面优势也很明显，不过最重要还是它的便携性和简单操作系统使它填补了传统投影机无法做到的空缺。比如，随便移动，随时带在身上外出办公，不用外接其他多媒体设备即可脱机投影。这些优势都是传统投影机所不具备的。

LED光源的主体是一块电致发光的半导体材料，电流越强，发光越强。但随着电流的增大会使得LED光源的发热量增多，从而使得LED投影机的亮度和连续使用时间受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，提供了一种冷却装置、光学系统及LED投影机，其能够对LED光源进行降温，让LED光源更好的使用。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实用新型提供一种冷却组件，应用于LED投影仪，包括壳体和冷却装置；所述壳体具有一封闭的容置空腔，所述容置空腔用于容置LED光源，所述壳体具有一出光区，所述出光区用于所述LED光源发出的光射出；所述冷却装置与所述容置空腔连通，用于向所述容置空腔供给冷却介质。

在可选的实施方式中，所述冷却装置包括第一管道、第二管道和泵，所述第一管道与所述第二管道均安装于所述壳体，并且均与所述容置空腔连通，所述第一管道和所述第二管道中的其中一个用于向所述容置空腔供给所述冷却介质，另一个用于供所述容置空腔内的所述冷却介质排出，所述泵安装于所述第一管道或所述第二管道。

在可选的实施方式中，所述冷却装置还包括换热器，所述换热器分别与所述第一管道和所述第二管道连接，用对所述冷却介质降温。

在可选的实施方式中，所述冷却装置还包括散热风扇，所述散热风扇安装于所述换热器，用于所述换热器散热。

在可选的实施方式中，所述冷却组件还包括安装支架，所述安装支架安装于所述容置空腔，并与所述壳体连接，所述安装支架用于安装所述LED光源和/或光学元件。

在可选的实施方式中，所述冷却组件还包括散热器，所述散热器设置于所述容置空腔，并安装于所述安装支架，用于给所述LED光源散热。

在可选的实施方式中，所述冷却介质为硅油。

第二方面，本实用新型提供一种光学系统，用于LED投影机，包括LED光源；以及前述实施方式中任一项所述的冷却组件，所述LED光源安装于所述容置空腔。

在可选的实施方式中，所述光学系统还包括光学元件，所述光学元件设置于所述容置空腔，用于接收所述LED光源发出的光，并对所述光调制后由所述出光口射出。

第三方面，本实用新型提供一种LED投影机，包括外壳、成像组件以及前述实施方式所述的光学系统；

所述外壳具有一容置空间，所述光学系统和所述成像组件均安装于所述容置空间，所述成像组件用于接收所述光学系统发出的光，并将其形成图像投影在接收装置上。

本实用新型实施例提供一种冷却组件、光学系统及LED投影机的有益效果包括：

通过设置壳体，并且将LED光源设置在壳体的容置空腔内，利用冷却装置向容置空腔内供给冷却介质，从而让冷却介质流动将LED光源产生的热量带走，实现对LED光源的降温，使得LED投影机连续使用的时间更长。LED光源在通过冷却介质换热时，冷却介质与LED光源的接触面更多，冷却效果更好。同时，由于LED光源被封闭在容置空腔内，与外界隔绝可以避免LED光源的出光面集灰尘。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1提供的一种LED投影机的结构示意图；

图2为实施例1提供的光学系统的结构示意图；

图3为实施例1提供的冷却组件的结构示意图；

图4为实施例2提供一种LED投影机的结构示意图。

图标:100-冷却组件；110-壳体；111-容置空腔；115-出光区；117-进口；119-出口；121-顶壁；123-底壁；125-侧壁；130-冷却装置；133-泵；135-第一管道；137-第二管道；139-换热器；141-散热风扇；143-散热器；150-安装支架；300-光学系统；310-LED光源；350-光学元件；500-LED投影机；510-外壳；511-容置空间；530-成像组件。

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。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的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，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

请参考图1，本实施例提供了一种LED投影机500，其包括外壳510、成像组件530以及光学系统300。外壳510具有一容置空间511，光学系统300和成像组件530均安装于容置空间511，成像组件530用于接收光学系统300发出的光，并将其形成图像投影在接收装置上。

在本实施例中，成像组件530包括投影镜头(图未示)，投影镜头至少部分安装于外壳510，投影镜头用于接收光学系统300的出射光线，并以图像的方式投影在接收装置上。接收装置可以是投影幕布等。

在本申请的一些实施例中，成像组件530还包括反射镜(图未示)，反射镜安装于光学系统300与成像组件530之间，用于将光学系统300的出射光反射给投影镜头。

需要说明的是，本实施例不限定反射镜片的具体数量，其可以根据成像组件530和光学系统300在容置空间511内的具体布局，进行确定。

请参照图2，在本实施例中，光学系统300包括LED光源310和冷却组件100，冷却组件100用于给LED光源310降温。

请参照图3，在本实施例中，冷却组件100包括壳体110和冷却装置130。壳体110具有一封闭的容置空腔111。LED光源310容置于容置空腔111。壳体110具有一出光区115，出光区115用于LED光源310发出的光射出。冷却装置130与容置空腔111连通，用于向容置空腔111供给冷却介质。

需要说明的是，本实施例不限定LED光源310的具体数量，其可以是一个两个、三个或者更多。在LED光源310的数量为多个时，LED光源310的具体安装方式根据具体的使用需求确定，出光区115的数量、大小和位置根据LED光源310的数量和位置确定。可以理解的是，本实施例，不限定LED光源310和出光区115的数量。具体的，LED光源310和出光区115可以是多对一或者一对一。

通过设置壳体110，并且将LED光源310设置在壳体110的容置空腔111内利用冷却装置130向容置空腔111内供给冷却介质，从而LED光源310与冷却介质流动将LED光源310产生的热量带走，实现对LED光源310的降温，使得LED投影机500连续使用的时间更长。LED光源310在通过冷却介质换热时，冷却介质与LED光源310的接触面更多，冷却效果更好。其次，由于LED光源310被封闭在容置空腔111内，与外界隔绝可以避免LED光源310的出光面集灰尘。

请继续参照图3，在本实施例中，壳体110呈长方体状，其包括顶壁121、底壁123以及与顶壁121和底壁123连接的侧壁125。壳体110至少出光区115域为透明的，可以供LED光源310发射的光射出。

请继续参照图3，在本实施例中，冷却组件100还包括玻璃，壳体110为非透明材质制成，壳体110的出光区115开设有与容置空腔111连通的槽，玻璃安装于槽内，玻璃用于供LED光源310的光线射出。

在本申请的另外一些实施例中，壳体110的外形还可以呈圆柱体、正方体等规则形状，也可以是，由曲面或平面等拼接形成的不规则形状。可以理解的是，本实施例不限定壳体110的具体形状，只需保证其具有一容置空腔111即可。

在本申请的另一些实施例中，壳体110由透明材质制成，可以供LED光源310发射的光射出。

请继续参照图3，在本实施例中，冷却组件100还包括安装支架150，安装支架150安装于容置空腔111，并与壳体110连接，安装支架150用于安装LED光源310。

在本实施例中，冷却装置130包括第一管道135、第二管道137和泵133，第一管道135与第二管道137均安装于壳体110，并且均与容置空腔111连通，第一管道135和第二管道137中的其中一个用于向容置空腔111供给冷却介质，另一个用于供容置空腔111内的冷却介质排出，泵133安装于第一管道135或第二管道137。

请继续参照图3，在本实施例中，壳体110上开设有进口117和出口119，泵133安装于第一管道135，第一管道135安装于进口117，用于向容置空腔111输送冷却介质。第二管道137安装于出口119，用于供容置空腔111内的冷却介质排出。

在本实施例中，进口117开设于侧壁125靠近顶壁121的一侧，出口119开设于侧壁125靠近底壁123的一侧。或进口117设置在顶壁121，出口119设置在底壁123。将进口117开设于顶壁121或侧壁125靠近顶壁121的一侧，这样设置保证了进入容置空腔111内的冷却介质能够快速的先与LED光源310的出光面接触，使得降温效果更好。

请继续参照图3，在本实施例中，出口119设置有控制阀(图未示)，控制阀用于控制出口119的流量。由于进口117设置在出口119的顶部，可能会出现冷却介质不能完全充满容置空腔111的情况，这时可以通过调节控制阀以控制出口119的流量，让容置空腔111内完全充满冷却介质。这样设置可以让LED光源310完全浸泡在冷却介质中，冷却效果更好。

在本实施例中，进口117和出口119分别设置在壳体110的相对两个侧壁125上，并且呈对角线分布。这样设置保证了，冷却介质在容置空腔111内的流路更长，使得冷却效果更好。

在本申请的另一些实施例中，进口117开设于侧壁125靠近底壁123的一侧，出口119开设于侧壁125靠近顶壁121的一侧。或，进口117开设于底壁123，出口119开设于顶壁121。这样设置可以保证容置空腔111内的冷却介质一直处于充满状态，从而使得容置空腔111内的冷却介质更多，并且让LED光源310始终与冷却介质接触，使得换热效果更好。

在本申请的另外一些实施例中，泵133安装于第二管道137，用于抽取容置空腔111内的冷却介质。

请继续参照图3，在本实施例中，冷却装置130还包括换热器139，换热器139分别与第一管道135和第二管道137连接，用对冷却介质降温。通过将容置空腔111内的冷却介质排出后进入换热器139，对冷却介质进行降温，可以让冷却介质一直重复使用，同时冷缺介质中也不会有空气进入，从而避免和气泡的产生。

在本实施例中，换热器139为管片式换热器139，具有一进液口和一出液口，第一管道135与出液口连接，第二管道137与进液口连接。这样连接可以使得第一管道135、第二管道137、容置空腔111和换热器139形成了一个封闭的冷却介质循环流路，可以避免空气进入容置空腔111，从而影响显示效果。

在本申请的另外一些实施例中，冷却装置130还包括储液箱(图未示)，换热器139包括相互连通的第一进液口和第一出液口以及相互连通的第二进液口和第二出液口，第一进液口与第二管道137连接，第一出液口与储液箱连通，用于将容置空腔111内的冷却介质经过冷却后排入储液箱。第二进液口与储液箱连通，第二出液口与第一管道135连通，用于从储液箱抽取冷却介质进入换热器139，经过换热器139的降温后通入容置空腔111。

请继续参照图3，在本实施例中，第一管道135和第二管道137均为橡胶管。由于第一管道135、第二管道137、容置空腔111和换热器139形成了一个封闭的冷却介质循环流路，在冷却介质受热会出现膨胀的情况下会导致冷却介质的循环流路的压强增大，容易导致爆管、LED光源310损坏等问题，而将第一管道135和第二管道137均设置为橡胶管，在冷却介质热胀冷缩过程中可以通过第一管道135和第二管道137形变进行调整压力，从而保证了冷却介质循环流路上的压力均衡。

在本申请的其他实施例中，换热器139还可以是板式换热器139、管式换热器139或者具有外接冷源如冷凝器等的其他换热器139。可以理解的是，本实施例不限定换热器139的类型和具体结构，只要保证其能够对由容置空腔111内排出的冷却介质降温即可。

请继续参照图3，在本实施例中，冷却装置130还包括散热风扇141，散热风扇141安装于换热器139，用于换热器139散热。通过设置散热风扇141，利用散热风扇141，对换热器139进行吹风从而提高换热器139的热交换效率，让降温效果更好。

需要说明的是，本实施例不限定，散热风扇141的具体的数量，其根据单位时间的散热量和单个散热风扇141的功率进行确定。

在本实施例中，外壳510上设置有与散热风扇141对应的进风口(图未示)和出风口(图未示)，进风口用于向容置空间511供给冷的空气，出风口用于将容置空间511内热的空气排出，从而实现容置空间511内空气的对流，提高换热器139的换热效率。

在本实施例中，冷却装置130还包括散热器143，散热器143设置于容置空间511，并安装于安装支架150，用于给LED光源310散热。

在本实施例中，LED光源310设置安装支架150的顶壁121，散热器143设置在安装支架150的底壁。由于LED光源310安装在安装支架150时，导致其与安装支架150接触的一侧不能接触到冷却介质，导致LED光源310底部散热效果差，而通过在安装支架150的底壁上设置散热器143，通过安装支架150将LED光源310底部的热量传导到散热器143，散热器143与冷却介质降温从而实现对LED光源310底部降温，实现了对LED光源310的每个面都进行降温，降温效果更好。

请继续参照图3，在本实施例中，散热器143为鳍片式散热器143，安装支架150为黄铜。由于黄铜具有较高的导热效率能够更好的将热量传导给散热器143。鳍片式散热器143与冷却介质的接触的表面更大，热交换效率更高。

在本申请的另外一些实施例中，散热器143还可以是散热片或者对流式散热，其能够将安装支架150的热量传导至散热器143，从而实现对安装支架150的降温。可以以理解的是，本实施例不限定散热器143的具体存在形态，其只要能够将安装支架150的热量转移走即可。

在本实施例中，冷却介质为硅油。由于硅油是无色、无味、无毒、不易挥发、折射率高，不导电的液体。同时，它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点。随着链段数n的不同，分子量增大，粘度高在流动过程中不易产生波纹。

在本申请的其他实施例中，冷却介质还可以为其他无色的液体或气体，如：树脂等。可以理解，本实施例不限定冷却介质的具体存在形态。

在本实施例中，光学系统300还包括光学原件，光学原件设置于外壳510外，用于接收LED光源310产生的光，并对其进行调制发射给成像组件530。

在本实施例中，光学原件包括重叠透镜，重叠透镜设置于LED光源310的光出射方向上，并且与出光区115对应，用于接收LED光源310的射出的光线。重叠透镜的数量与LED光源310的数量一一对应。

在实施例中，光源组件还包括反光镜，反光镜用于接收重叠透镜射出的光学并反射给投影镜头。在LED光源310和投影镜头不在同一直线时，通过反光镜进行反光以使投影镜头接收到LED光源310的光线。可以理解的是，本实施例不限定反光镜的具体数量，其根据LED光源310的出光方向和投影镜头的接收方向确定。

本实施例提供的一种冷却组件100、光学系统300和LED投影机500的工作原理和有益效果包括：

通过设置外壳510，并且将LED光源310设置在外壳510的容置空腔111内利用冷却装置130向容置空腔111内供给冷却介质，从而LED光源310与冷却介质流动将LED光源310产生的热量带走，实现对LED光源310的降温，使得LED投影机500连续使用的时间更长。同时，由于LED光源310被封闭在容置空腔111内，与外界隔绝可以避免LED光源310的出光面集灰尘。其次，LED光源310在通过冷却介质换热时，冷却介质与LED光源310的接触面更多，冷却效果更好。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，光学元件350设置于容置空腔111内，用于接收LED光源310发出的光，并对光调制后由出光区115射出。

在本实施例中，光学原件包括重叠透镜，重叠透镜设置于LED光源310的光出射方向上，并且固定在安装支架150，用于接收LED光源310的出射光。

在实施例中，光学原件还包括反光镜，反光镜固定在安装支架150上。反光镜用于接收重叠透镜射出的光学并反射给投影镜头。在LED光源310和投影镜头不在同一直线时，通过反光镜进行反光以使投影镜头接收到LED光源310的光线。可以理解的是，本实施例不限定反光镜的具体数量，其根据LED光源310的出光方向和投影镜头的接收方向确定。

本实施例提供的一种冷却组件100、光学系统300和LED投影机500的工作原理和有益效果包括：

通过设置外壳510，并且将LED光源310和光学原件设置在外壳510的容置空腔111内利用冷却装置130向容置空腔111内供给冷却介质，从而LED光源310、光学原件均与冷却介质接触，利用冷却介质流动将LED光源310和光学原件产生的热量带走，实现对LED光源310和光学原件的降温，使得LED投影机500连续使用的时间更长。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种冷却组件，应用于LED投影机，其特征在于，包括壳体(110)和冷却装置(130)；

所述壳体(110)具有一封闭的容置空腔(111)，所述容置空腔(111)用于容置所述LED投影机的LED光源(310)，所述壳体(110)具有一出光区(115)，所述出光区(115)用于所述LED光源(310)发出的光射出；

所述冷却装置(130)与所述容置空腔(111)连通，用于向所述容置空腔(111)供给冷却介质。

2.根据权利要求1所述的一种冷却组件，其特征在于，所述冷却装置(130)包括第一管道(135)、第二管道(137)和泵(133)，所述第一管道(135)与所述第二管道(137)均安装于所述壳体(110)，并且均与所述容置空腔(111)连通，所述第一管道(135)和所述第二管道(137)中的其中一个用于向所述容置空腔(111)供给所述冷却介质，另一个用于供所述容置空腔(111)内的所述冷却介质排出，所述泵(133)安装于所述第一管道(135)或所述第二管道(137)。

3.根据权利要求2所述的一种冷却组件，其特征在于，所述冷却装置(130)还包括换热器(139)，所述换热器(139)分别与所述第一管道(135)和所述第二管道(137)连接，用对所述冷却介质降温。

4.根据权利要求3所述的一种冷却组件，其特征在于，所述冷却装置(130)还包括散热风扇(141)，所述散热风扇(141)安装于所述换热器(139)，用于所述换热器(139)散热。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种冷却组件，其特征在于，所述冷却组件(100)还包括安装支架(150)，所述安装支架(150)安装于所述容置空腔(111)，并与所述壳体(110)连接，所述安装支架(150)用于安装所述LED光源(310)和/或光学元件(350)。

6.根据权利要求5所述的一种冷却组件，其特征在于，所述冷却组件(100)还包括散热器(143)，所述散热器(143)设置于所述容置空腔(111)，并安装于所述安装支架(150)，用于给所述LED光源(310)散热。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种冷却组件，其特征在于，所述冷却介质为硅油。

8.一种光学系统，其特征在于，包括LED光源(310)；以及权利要求1-7中任一项所述的冷却组件(100)，所述LED光源(310)安装于所述容置空腔(111)。

9.根据权利要求8所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统(300)还包括光学元件(350)，所述光学元件(350)设置于所述容置空腔(111)，用于接收所述LED光源(310)发出的光，并对所述光调制后由所述出光区射出。

10.一种LED投影机，其特征在于，包括外壳(510)、成像组件(530)以及权利要求8或9所述的光学系统(300)；

所述外壳(510)具有一容置空间(511)，所述光学系统(300)和所述成像组件(530)均安装于所述容置空间(511)，所述成像组件(530)用于接收所述光学系统(300)发出的光，并将其形成图像投影在接收装置上。

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