CN208673015U - 散热模块与投影装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种散热模块与投影装置。散热模块用于对多个发热元件进行散热，且包括热管、散热板、第一散热鳍片以及第二散热鳍片。热管包括第一部分、第二部分以及连接第一部分与第二部分的第三部分。第一部分与第二部分呈平行设置。热管的第三部分与发热元件连接散热板。热管的第一部分穿设于第一散热鳍片。热管的第二部分穿设于第二散热鳍片。多个发热元件藉由散热板、第一散热鳍片以及第二散热鳍片以热传导与热对流的方式散热。本实用新型可节省投影装置的空间且具有较佳的散热效果。

Description

散热模块与投影装置
技术领域
本实用新型是有关于一种散热模块与投影装置，且特别是有关于一种具有较佳散热效果的散热模块与应用此散热模块的投影装置。
背景技术
一般来说，投影装置中主要的热源为光源以及光阀(light valve)。在传统的投影装置的散热装置的热传布局中，这些热源会分别连接散热器来各自进行散热。然而，此方法将会使得投影装置的整个***布局变的零散，进而导致使用更多的导风结构来解决风流问题。此外，投影装置的整个***的风量也会减少，进而影响投影装置的散热能力。
“背景技术”部分只是用来说明了解本实用新型内容，因此在“背景技术”部分所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”部分所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种散热模块，具有较佳的散热效果。
本实用新型还提供一种投影装置，其包括上述的散热模块，可节省投影装置的空间且具有较佳的散热效果。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一种散热模块用于对多个发热元件进行散热且包括热管、散热板、第一散热鳍片以及第二散热鳍片。热管包括第一部分、第二部分以及连接第一部分与第二部分的第三部分。第一部分与第二部分呈平行设置。热管的第三部分与发热元件连接散热板。热管的第一部分穿设于第一散热鳍片。热管的第二部分穿设于第二散热鳍片。多个发热元件藉由散热板、第一散热鳍片以及第二散热鳍片以热传导与热对流的方式散热。
本实用新型的另一实施例提出一种投影装置，其包括机壳、光学引擎、投影镜头以及散热模块。机壳具有入风口与出风口。光学引擎配置于机壳内且包括多个发热元件。投影镜头配置于机壳内且连接光学引擎。散热模块配置于机壳内，且散热模块包括热管、散热板、第一散热鳍片以及第二散热鳍片。热管包括第一部分、第二部分以及连接第一部分与第二部分的第三部分。第一部分与第二部分呈平行设置。热管的第三部分与发热元件连接散热板。热管的第一部分穿设于第一散热鳍片。热管的第二部分穿设于第二散热鳍片。多个发热元件藉由散热板、第一散热鳍片以及第二散热鳍片以热传导与热对流的方式散热。
基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的散热模块的设计中，设置在散热板上且相对邻近热管的第一部分的发热元件，除了可透过散热板以热传导加上热对流的方式进行散热外，还可以直接透过热对流的方式来进行散热。也就是说，本实用新型的散热模块的设计多提供了一个热对流的散热途径，可具有较佳的散热效果。此外，应用本实用新型的散热模块的投影装置，除了可具有较佳的散热效果之外，因其发热元件皆设置在散热板上，即整合成一处热源，可有效地节省***空间及减少***体积与噪音。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型的一种投影装置的示意图；
图2是图1的投影装置的散热模块的示意图。
具体实施方式
有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
图1是依照本实用新型的一种投影装置的示意图。图2是图1的投影装置的散热模块的示意图。需说明的是，为了清楚且方便说明起见，图1中有部分构件(如一部分的机壳等)省略绘示，且部分机壳以虚线表示。请同时参考图1与图2，在本实施例中，投影装置10包括机壳100、光学引擎200、投影镜头(projection lens)300以及散热模块400。机壳100的一侧边具有入风口102，机壳100的另一侧边具有出风口104，其中入风口102与出风口104分别位于机壳100的相对两侧。光学引擎200配置于机壳100内且包括多个发热元件210、220、230、240，其中发热元件220、230、240例如是包括用于发出照明光束的多个光源，以及位于照明光束的光传递路径上，将照明光束转换成影像光束的发热元件210例如是光阀。此处，光阀210为光调变元件，其例如是数字微镜片元件(Digital Micromirror Device,DMD)，但并不局限于此。于其他实施例中，光调变元件亦可为反射式的硅基液晶(Liquid Crystalon Silicon，LCOS)或者透光液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)。光源例如为固态发光源(solid-state illumination source)例如是发光二极管(light emittingdiode)或者是激光二极管(laser diode)。此处，光源以红色发光二极管220、绿色发光发光二极管230以及蓝色发光发光二极管240作为举例说明。投影镜头300配置于机壳100内且连接光学引擎200，用于将影像光束投射至机壳100外。如图1所示，机壳100的入风口102的入风方向D1与出风口104的出风方向D2非平行于投影镜头300的投影方向D3。举例而言，机壳100的入风口102的入风方向D1与出风口104的出风方向D2垂直于投影镜头300的投影方向D3，但不局限于此，需看设计者对于投影装置10中的各元件的排列。其中入风方向D1与出风方向D2定义为冷却气流的流动方向。
请再参考图1与图2，本实施例的散热模块400配置于机壳100内，且散热模块400包括热管410、散热板420、第一散热鳍片430以及第二散热鳍片440。热管410包括第一部分412、第二部分414以及连接第一部分412与第二部分414的第三部分416，其中第一部分412与第二部分414呈平行设置。此处，热管410的形状具体化为U型，第一部分412与第二部分414对称而设，此外第二部分414的长度等于第一部分412的长度，但本实用新型不局限于此，在其他实施例中，第二部分414的长度可以大于第一部分412的长度，以符合第二散热鳍片440的尺寸大小。热管410的第三部分416连接散热板420。热管410的第三部分416与发热元件210、220、230、240位于散热板420上，其中热管410的第三部分416包括接触部416a、第一连接部416b以及第二连接部416c。接触部416a接触散热板420且连接第一连接部416b与第二连接部416c，其中接触部416a的管径大于第一连接部416b的管径与第二连接部416c的管径，可增加散热面积以提高散热效率。第一连接部416b连接热管410的第一部分412与接触部416a，而第二连接部416c连接热管410的第二部分414与接触部416a。热管410的第一部分412穿设于第一散热鳍片430，而热管410的第二部分414穿设于第二散热鳍片440。发热元件220、230、240设置于散热板420的一侧且邻近热管410的第二部分414，而发热元件210设置于散热板420的另一侧且邻近热管410的第一部分412。
值得一提的是，热管410为空心管，材质为金属，例如铜。热管410内部填充冷却液体，例如水，而管壁具有毛细结构或者增加多孔材料，靠毛细力的作用将冷却液体回送至发热端，热管410用于传递热量。而U型热管410特别处在于热管410的第一部分412穿出第一散热鳍片430，热管410的第二部分414穿出第二散热鳍片440。特别是，第二散热鳍片440在第二部分414的延伸方向E2上的长度L2大于第一散热鳍片430在第一部分412的延伸方向E1上的长度L1。意即，第二散热鳍片440的长度L2大于第一散热鳍片430的长度L1。由于热管410的第二部分414的长度等于或略大于第一部分412的长度，意味着，热管410的第一部分412的部分区域是没有被第一散热鳍片430所遮盖。此处，第一部分412的延伸方向E1与第二部分414的延伸方向E2皆与入风口102的入风方向D1及出风口104的出风方向D2垂直。如图1所示，在入风方向D1上，第一散热鳍片430不遮挡散热板420，因此当冷却气流经由入风口102进入机壳100时，发热元件210、220、230、240中的发热元件210可以以热对流以及热传导与热对流的方式散逸至外界。也就是说，发热元件210、220、230、240除了可以透过散热板420提供热传导以及加上透过第一散热鳍片430与第二散热鳍片440提供的热对流的方式进行散热之外，相对邻近热管410的第一部分412的发热元件210亦可透过由入风口102流进的部分冷却气流不经过第一散热鳍片430，直接以热对流的方式进行冷却。简言之，本实施例的散热模块400的设计多提供了一个热对流的散热途径，可具有较佳的散热效果。此外，由于发热元件210(即光阀)不耐热，因此冷却气流直接对发热元件210进行冷却，可有效地增加其使用寿命及可靠度。
更进一步来说，散热模块400的散热板420位于投影镜头300与热管410的第三部分416之间，且位于光学引擎200的底部。意即热管410远离投影镜头300，可避免热管410周围的热空气加热投影镜头300而影响光学表现。基于高亮度的需求，因此将绿色发光二极管230放置在流场的上游以利散热，而将对温度相对不敏感的蓝色发光二极管240放置于流场的下游，以避免影响其他热源或光学元件，其中流场的上下游是指冷却气流流经发热元件的多个光源的先后顺序。因此，如图1所示，红色发光二极管220与蓝色发光二极管240位于散热板420的角落的两侧，红色发光二极管220与蓝色发光二极管240相对垂直而设置。绿色发光二极管230与红色发光二极管220相邻设置，且绿色发光二极管230相对其他发光二极管较邻近光阀210。此外，红色发光二极管220的效能与温度具有高度负相关，因此为了提高红色发光二极管220的散热效率，投影装置10还可包括散热器500，散热器500连接红色发光二极管220，以增加热传导的散热途径。
另外，为了提高整体投影装置10的冷却气流强度，投影装置10还可包括多个第一风扇600(图1中示意地绘示两个)与多个第二风扇700(图1中示意地绘示两个)。第一风扇600配置于机壳100内，且位于热管410的第一部分412与散热板420之间。第二风扇700配置于机壳100内，且位于热管410的第二部分414与出风口104之间。此外，第二风扇700配置于热管410的第二部分414与出风口104之间，是为了让热源(多个发热元件)与第二风扇700之间保持一定的距离，使得气流(热气)可以有空间聚集后，再藉由第二风扇700排出投影装置10之外。当部分冷却气流由入风口102进入机壳100内时，依序流经第一散热鳍片430/热管410的第一部分412、第一风扇600、光阀210/投影镜头300、绿色发光二极管230/红色发光二极管220/蓝色发光二极管240、第二散热鳍片440、第二风扇700以及出风口104，以对机壳100内的发热元件210、220、230、240进行散热。
值得一提的是，第二散热鳍片440的长度L2大于第一散热鳍片430的长度L1，其目的在于当部分冷却气流由入风口102进入机壳100内时，此部分冷却气流不流经第一散热鳍片430，而直接藉由邻近光阀210的第一风扇600吹向光阀210，如此可以引进更多的冷却气流直接传递至光阀210，让光阀210的温度降低。换句话说，入风口102与邻近光阀210的第一风扇600之间是不具有第一散热鳍片430。此外，光阀210的主动表面(具有微镜片的表面)的法线垂直于投影镜头的投影方向D3。
如图2所示，第一散热鳍片430的宽度W1是大于第二散热鳍片440的宽度W2。较佳地，本实施例的第二散热鳍片440的体积大于第一散热鳍片430的体积，所以第二散热鳍片440相较于第一散热鳍片430可将机壳100内较多的热能带走。因此，当冷却气流在流经第一散热鳍片430后，较不会加热下游的投影镜头300而影响其光学表现。
综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的散热模块的设计中，第二散热鳍片在热管的第二部分的延伸方向上的长度大于第一散热鳍片在热管的第一部分的延伸方向上的长度，且在入风方向上，第一散热鳍片不遮挡散热板。因此，设置在散热板上且相对邻近热管的第一部分的发热元件，除了可透过散热板以热传导加上热对流的方式进行散热外，还可以直接透过热对流的方式来进行散热。也就是说，本实用新型的散热模块的设计多提供了一个热对流的散热途径，可具有较佳的散热效果。此外，应用本实用新型的散热模块的投影装置，除了可具有较佳的散热效果之外，因其发热元件皆设置在散热板上，即整合成一处热源，可有效地节省***空间及减少***体积与噪音。
以上所述，仅为本实用新型作的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即所有依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利检索之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。此外，本说明书或申请专利范围中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明：
10：投影装置
100：机壳；
102：入风口；
104：出风口；
200：光学引擎；
210：发热元件/光阀；
220：发热元件/红色发光二极管；
230：发热元件/绿色发光二极管；
240：发热元件/蓝色发光二极管；
300：投影镜头；
400：散热模块；
410：热管；
412：第一部分；
414：第二部分；
416：第三部分；
416a：接触部；
416b：第一连接部；
416c：第二连接部；
420：散热板；
430：第一散热鳍片；
440：第二散热鳍片；
500：散热器；
600：第一风扇；
700：第二风扇；
D1：入风方向；
D2：出风方向；
D3：投影方向；
E1、E2：延伸方向；
L1、L2：长度；
W1、W2：宽度。

Claims (19)

1.一种散热模块，用于对多个发热元件进行散热，其特征在于，所述散热模块包括热管、散热板、第一散热鳍片以及第二散热鳍片，其中：
所述热管包括第一部分、第二部分以及连接所述第一部分与所述第二部分的第三部分，其中所述第一部分与所述第二部分呈平行设置；
所述热管的所述第三部分与所述多个发热元件连接于所述散热板；
所述热管的所述第一部分穿设于所述第一散热鳍片；以及
所述热管的所述第二部分穿设于所述第二散热鳍片，其中所述多个发热元件藉由所述散热板、所述第一散热鳍片以及所述第二散热鳍片以热传导与热对流的方式散热。
2.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述热管的所述第三部分包括接触部、第一连接部以及第二连接部，所述接触部接触所述散热板且连接所述第一连接部与所述第二连接部，而所述第一连接部连接所述热管的所述第一部分与所述接触部，且所述第二连接部连接所述热管的所述第二部分与所述接触部。
3.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述第一散热鳍片的宽度大于所述第二散热鳍片的宽度。
4.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述第二散热鳍片的体积大于所述第一散热鳍片的体积。
5.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述散热板相对邻近所述热管的所述第二部分。
6.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述第二散热鳍片在所述第二部分的延伸方向上的长度大于所述第一散热鳍片在所述第一部分的延伸方向上的长度，冷却气流的入风方向非平行于所述第一部分的所述延伸方向，且在所述入风方向上，所述第一散热鳍片不遮挡所述散热板。
7.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括机壳、光学引擎、投影镜头以及散热模块，其中：
所述机壳具有入风口与出风口；
所述光学引擎配置于所述机壳内，且包括多个发热元件；
所述投影镜头配置于所述机壳内，且连接所述光学引擎；以及
所述散热模块配置于所述机壳内，且所述散热模块包括热管、散热板、第一散热鳍片以及第二散热鳍片，其中：
所述热管包括第一部分、第二部分以及连接所述第一部分与所述第二部分的第三部分，其中所述第一部分与所述第二部分呈平行设置；
所述热管的所述第三部分与所述多个发热元件连接于所述散热板；
所述热管的所述第一部分穿设于所述第一散热鳍片；以及
所述热管的所述第二部分穿设于所述第二散热鳍片，其中所述多个发热元件藉由所述散热板、所述第一散热鳍片以及所述第二散热鳍片以热传导与热对流的方式散热。
8.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述多个发热元件包括：
多个光源，设置于所述散热板的一侧，且邻近所述热管的所述第二部分，用于发出照明光束；以及
光阀，设置于所述散热板的另一侧，且邻近所述热管的所述第一部分，所述光阀位于所述照明光束的光传递路径上，用于将所述照明光束转换成影像光束。
9.根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，所述光阀的主动表面的法线垂直于所述投影镜头的投影方向。
10.根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，所述多个光源包括红色发光二极管、绿色发光二极管以及蓝色发光二极管，所述红色发光二极管与所述蓝色发光二极管位于所述散热板的角落的两侧，而所述绿色发光二极管与所述红色发光二极管相邻设置，且所述绿色发光二极管相对邻近所述光阀。
11.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，还包括：
散热器，连接所述红色发光二极管。
12.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述热管的所述第三部分包括接触部、第一连接部以及第二连接部，所述接触部接触所述散热板且连接所述第一连接部与所述第二连接部，而所述第一连接部连接所述热管的所述第一部分与所述接触部，且所述第二连接部连接所述热管的所述第二部分与所述接触部。
13.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述第一散热鳍片的宽度大于所述第二散热鳍片的宽度。
14.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述第二散热鳍片的体积大于所述第一散热鳍片的体积。
15.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述散热板相对邻近所述热管的所述第二部分。
16.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述散热板位于所述投影镜头与所述热管的所述第三部分之间。
17.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述入风口的入风方向与所述出风口的出风方向非平行于所述投影镜头的投影方向。
18.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，还包括：
多个第一风扇，配置于所述机壳内，且位于所述热管的所述第一部分与所述散热板之间；
多个第二风扇，配置于所述机壳内，且位于所述热管的所述第二部分与所述出风口之间。
19.根据权利要求18所述的投影装置，其特征在于，所述入风口与邻近光阀的所述第一风扇之间不具有所述第一散热鳍片。
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