TWM539070U - 色輪散熱裝置 - Google Patents

Description

色輪散熱裝置

本創作係關於投影技術領域，特別是指一種色輪散熱裝置及其所應用之光源模組，且光源模組主要應用於投影系統當中。

現有的一種光源模組包括激發光源和位於該激發光源光路上的色輪，其中，激發光源發射的激發光照射到色輪上時，色輪上的波長轉換材料（如螢光粉）會吸收激發光並產生波長不同的受激光，同時色輪上的驅動裝置會驅動色輪高速旋轉，以使激發光照射到色輪不同區域的螢光粉上，避免波長轉換材料的淬滅現象。

在波長轉換材料吸收激發光的過程中，激發光的部分能量會被轉換爲熱量，且該熱量會被色輪的表面材料吸收，從而引起波長轉換材料溫度升高，激發效率降低。並且，色輪在高速旋轉時會吸附周圍空氣中的粉塵，而粉塵的附著又會使波長轉換材料的激發效率降低。

有鑒於此，本創作提供了一種色輪散熱裝置、光源模組和投影系統，以解决由於溫度升高以及粉塵附著而導致的波長轉換材料激發效率降低的問題。

爲實現上述目的，本創作提供如下技術方案：一種色輪散熱裝置，包括內部具有一循環風道的殼體以及設置在所述循環風道中的出風裝置、色輪腔體和空液熱交換器；所述出風裝置包括進風口和出風口，所述出風裝置透過所述進風口吸入空氣、透過所述出風口吹出空氣；所述色輪腔體用於放置色輪，以使所述出風裝置吹出的空氣對所述色輪進行冷卻；所述空液熱交換器透過內部循環流動的液體與所述循環風道中的空氣進行熱交換。

優選地，所述色輪腔體設置在所述出風裝置的出風口，所述空液熱交換器設置在所述出風裝置的進風口。

優選地，所述空液熱交換器包括管路、與所述管路連接的進液口和出液口，所述進液口和出液口位於所述殼體的外側，所述進液口用於向所述管路中通入液體，所述出液口用於將所述管路中的液體排出，以便所述液體吸收所述循環風道中的空氣的熱量。

優選地，所述空液熱交換器中的液體爲水、冷卻液或製冷劑。

優選地，所述出風裝置爲鼓風機、軸流風扇或離心風機。

優選地，所述殼體爲透光材料；或者，與所述色輪腔體對應的殼體部分爲透光材料。

優選地，所述色輪散熱裝置係設置於光源模組當中，且所述光源模組係更包括有：色輪、激發光源和收光透鏡；其中，所述色輪設置在所述色輪散熱裝置的色輪腔體中，且所述殼體爲透光材料或所述色輪腔體對應的殼體部分爲透光材料，以使所述激發光源發射的激發光透過所述殼體入射到所述色輪的波長轉換材料上，所述波長轉換材料產生的受激光透過所述殼體後被所述收光透鏡收集。

優選地，所述波長轉換材料爲螢光粉。

優選地，所述光源模組係設置於投影系統當中。

與現有技術相比，本創作所提供的技術方案具有以下優點：

本創作所提供的色輪散熱裝置、光源模組和投影系統，設置在色輪腔體中的色輪的熱量會被出風裝置吹出的空氣冷卻，空氣順著循環風道進入熱交換器後，空氣中的熱量會被熱交換器帶走，且被熱交換器冷卻後的空氣會再次被出風裝置吸走進行色輪的冷卻，這樣不僅能夠解决由於色輪溫度升高而導致的波長轉換材料激發效率降低的問題，而且由於色輪散熱裝置可以構成密閉的內循環空間，因此，可以避免粉塵附著在色輪上而導致的波長轉換材料的激發效率降低的問題。

爲使本創作的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本創作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本創作，並不用於限定本創作。

本創作的一個實施例提供了一種色輪散熱裝置，參考圖1，殼體內部具有一循環風道，且出風裝置3、色輪腔體4和空液熱交換器5均設置在循環風道中。

具體地，色輪散熱裝置包括擋風結構1、包裹該擋風結構1的殼體2，該殼體2與擋風結構1形成環繞擋風結構1的循環風道；設置在循環風道中的出風裝置3，該出風裝置3包括進風口30和出風口31，該出風裝置3透過進風口30吸入空氣、透過出風口31吹出空氣；設置在出風口31的色輪腔體4，該色輪腔體4用於放置並固定色輪，以使該出風裝置3吹出的空氣對色輪進行冷卻降溫；設置在進風口30的空液熱交換器5，該空液熱交換器5透過內部循環流動的液體與循環風道中的空氣進行熱交換。

本實施例中，擋風結構1爲方形結構，殼體2與擋風結構1構成的循環風道爲方形通道，但是本創作並不僅限於此，在其他實施例中，擋風結構也可以爲圓形結構，殼體2與擋風結構1構成的循環風道也可以爲圓形通道。此外，擋風結構1可以爲實心結構，也可以爲空心結構，只要其能夠與殼體2構成循環風道即可。

本實施例中，出風裝置3可以爲鼓風機，但不僅限於鼓風機，其還可以是軸流風扇或離心風機等。具體地，出風裝置3的出風口31邊緣還設置有擋風部件，以使出風口31吹出的空氣沿循環風道循環而不會回流至出風裝置3的後方，同樣，出風裝置3的進風口30的邊緣也可以設置擋風部件，但是，本創作並不僅限於此，在其他實施例中出風口31和進風口30可以不設置擋風部件。

本實施例中，色輪腔體4設置在出風裝置3的出風口31，這樣出風口31吹出的空氣能夠直接吹向色輪腔體4內的色輪上，以透過空氣對色輪進行冷卻降溫，當然，在本創作的其他實施例中，色輪腔體4可以不設置在出風口31，只要出風口31吹出的空氣能夠透過循環風道吹到色輪腔體4的色輪上即可。其中，色輪腔體4的大小與色輪基本相同，以便將色輪固定放置，且放置後的色輪具有波長轉換材料的一面朝向殼體2、具有驅動馬達的一面背向殼體2。

基於此，本實施例中的殼體2需爲透光材料，或者，與色輪腔體4對應的殼體部分爲透光材料，以便激發光能夠透過殼體2照射到色輪的波長轉換材料上，且波長轉換材料產生的受激光能夠透過殼體2出射。

本實施例中，空液熱交換器5的寬度大於或等於循環風道的寬度，以便空液熱交換器5與透過該部分循環風道的大部分空氣進行熱交換，當然，空液熱交換器5不能堵塞循環風道，否則出風裝置3不能吸入空氣。

具體地，空液熱交換器5可以包括管路50、與管路50連接的進液口51和出液口52，所述進液口51和出液口52位於殼體2的外側，所述進液口51用於向管路50中通入液體，所述出液口52用於將管路50中的液體排出，以便管路50中的液體能夠循環吸收所述循環風道中的空氣的熱量。其中，管路50中的液體可以爲水，也可以爲各種冷卻液、製冷劑以及其他冷媒介質等。

本實施例中的色輪散熱裝置運行的過程中，出風裝置3將吸入的冷空氣直接吹向色輪腔體4中的色輪，空氣與色輪進行熱交換後帶走色輪的熱量，之後被加熱的空氣沿循環風道（即圖1中箭頭所示的方向）進入空液熱交換器5，這部分空氣與空液熱交換器5的管路50的翅片以及管路50中循環流動的液體進行熱交換，之後被冷卻的空氣被出風裝置3吸走，並吹向色輪。這樣色輪散熱裝置內部就形成了一個循環換熱系統，並且，內部的熱量能夠被空液熱交換器5中的液體帶到色輪散熱裝置的外部，從而能夠對色輪進行散熱。

本實施例提供的色輪散熱裝置，設置在色輪腔體中的色輪的熱量會被出風裝置吹出的空氣冷卻，空氣順著循環風道進入熱交換器後，空氣中的熱量會被熱交換器帶走，這樣不僅能夠解决由於色輪溫度升高而導致的波長轉換材料激發效率降低的問題，而且由於色輪散熱裝置可以構成密閉的內循環空間，因此，可以避免粉塵附著在色輪上而導致的波長轉換材料的激發效率降低的問題。

本創作的另一實施例提供了一種光源模組，如圖2所示，光源模組包括色輪散熱裝置10、色輪11、激發光源12和收光透鏡13；該色輪散熱裝置10爲上述實施例提供的色輪散熱裝置；色輪11設置在色輪散熱裝置10的色輪腔體中，且該色輪散熱裝置10的殼體爲透光材料或所述色輪腔體對應的殼體部分爲透光材料，以使激發光源12發射的激發光透過所述殼體入射到所述色輪11的波長轉換材料上，且所述波長轉換材料產生的受激光透過所述殼體後被所述收光透鏡13收集。

具體地，收光透鏡13上具有通孔，以使激發光透過收光透鏡13入射到色輪11上。當然，本實施例提供的光源模組還包括反射鏡等結構，在此不再贅述。

此外，本實施例中的激發光源12爲單個激光器或多個激光器構成的激光器陣列，且該激光器發出的激發光爲藍光或紫外光。色輪11上的波長轉換材料爲螢光粉。可選的，色輪11上的螢光粉可以爲黃色螢光粉，此時，受激光爲黃光；色輪11上也可以具有紅色螢光粉、綠色螢光粉和藍色螢光粉等，此時，受激光爲紅光、綠光和藍光的混合光。

本實施例提供的光源模組，色輪上的螢光粉受激發的過程中產生的熱量會被出風裝置吹出的空氣帶走，空氣順著循環風道進入熱交換器後，空氣中的熱量會被熱交換器帶走，這樣不僅能夠解决由於色輪溫度升高而導致的波長轉換材料激發效率降低的問題，而且由於色輪散熱裝置可以構成密閉的內循環空間，因此，可以避免粉塵附著在色輪上而導致的波長轉換材料的激發效率降低的問題。

此外，本創作的光源模組主要係應用於投影系統當中。

以上所述僅爲本創作的實施例，並非因此限制本創作的專利範圍，凡是利用本創作說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本創作的專利保護範圍內。

1‧‧‧擋風結構
2‧‧‧殼體
3‧‧‧出風裝置
4‧‧‧色輪腔體
5‧‧‧空液熱交換器
30‧‧‧進風口
31‧‧‧出風口
50‧‧‧管路
51‧‧‧進液口
52‧‧‧出液口
10‧‧‧色輪散熱裝置
11‧‧‧色輪
12‧‧‧激發光源
13‧‧‧收光透鏡

圖1爲本創作的一個實施例提供的色輪散熱裝置的結構示意圖； 圖2爲本創作的另一個實施例提供的光源模組的結構示意圖。

1‧‧‧擋風結構

2‧‧‧殼體

3‧‧‧出風裝置

4‧‧‧色輪腔體

5‧‧‧空液熱交換器

30‧‧‧進風口

31‧‧‧出風口

50‧‧‧管路

51‧‧‧進液口

52‧‧‧出液口

Claims (9)

1. 一種色輪散熱裝置，係包括： 殼體，內部係具有循環風道； 出風裝置，係設置於所述循環風道中； 色輪腔體，係設置於所述循環風道中；以及 空液熱交換器，係設置於所述循環風道中； 其中，所述出風裝置包括進風口和出風口，所述出風裝置透過所述進風口吸入空氣、透過所述出風口吹出空氣； 其中，所述色輪腔體用於放置色輪，以使所述出風裝置吹出的空氣對所述色輪進行冷卻； 其中，所述空液熱交換器透過內部循環流動的液體與所述循環風道中的空氣進行熱交換。
2. 如申請專利範圍第1項所述之色輪散熱裝置，其中，所述色輪腔體設置在所述出風裝置的出風口，所述空液熱交換器設置在所述出風裝置的進風口。
3. 如申請專利範圍第1項所述之色輪散熱裝置，其中，所述空液熱交換器包括管路、與所述管路連接的進液口和出液口，所述進液口和出液口位於所述殼體的外側，所述進液口用於向所述管路中通入液體，所述出液口用於將所述管路中的液體排出，以便所述液體吸收所述循環風道中的空氣的熱量。
4. 如申請專利範圍第3項所述之色輪散熱裝置，其中，所述空液熱交換器中的液體爲水、冷卻液或製冷劑。
5. 如申請專利範圍第1項所述之色輪散熱裝置，其中，所述出風裝置爲鼓風機、軸流風扇或離心風機。
6. 如申請專利範圍第1項所述之色輪散熱裝置，其中，所述殼體爲透光材料；或者，與所述色輪腔體對應的殼體部分爲透光材料。
7. 如申請專利範圍第1項所述之色輪散熱裝置，其中，所述色輪散熱裝置係設置於光源模組當中，且所述光源模組係更包括有：色輪、激發光源和收光透鏡；其中，所述色輪設置在所述色輪散熱裝置的色輪腔體中，且所述殼體爲透光材料或所述色輪腔體對應的殼體部分爲透光材料，以使所述激發光源發射的激發光透過所述殼體入射到所述色輪的波長轉換材料上，所述波長轉換材料產生的受激光透過所述殼體後被所述收光透鏡收集。
8. 如申請專利範圍第7項所述之色輪散熱裝置，其中，所述波長轉換材料爲螢光粉。
9. 如申請專利範圍第7項所述之色輪散熱裝置，其中，所述光源模組係設置於投影系統當中。