激光投影设备及其散热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种激光投影设备及其散热系统，散热系统包括：涡流管，所述涡流管具有低温气体出口和高温气体出口；密封的器件腔体，所述器件腔体的气体进口与所述涡流管的低温气体出口连通；气体换热腔体，所述气体换热腔体的气体进口与所述器件腔体的气体出口和所述涡流管的高温气体出口连通，所述气体换热腔体的气体出口与所述涡流管的气体进口连通；设置于所述气体换热腔体的腔壁上的热电制冷器，所述热电制冷器的冷面朝向所述气体换热腔体内部且所述热电制冷器的热面朝向所述气体换热腔体外部。该散热系统可以降低光学器件的工作温度，使设备结构更加紧凑，防止外部的污染，提升散热效果。

【技术实现步骤摘要】
激光投影设备及其散热系统
本技术涉及投影设备中光源及图像处理设备的散热
，更具体地说，涉及一种激光投影设备及其散热系统。
技术介绍
电影行业及工程投影行业中，超大屏幕、超高亮度放映设备的需求量逐步提升，受到越来越多的关注，与之相对应的，光源功率也在呈指数型增长。卤素灯泡、汞灯、氙灯灯泡等传统光源的亮度受到限制，而且这几种光源的光电转化效率低下，寿命短，无法满足日益提高的放映要求。因此，激光光源成为放映机厂商的首选。激光光源体积紧凑，使用寿命长，而且显示效果优良，有更好的色彩饱和度，其应用场景及匹配的产品越来越丰富。在激光投影设备中，有很多光学器件的发热量较大，需要进行针对性的散热。虽然液冷散热方式有更高的效率，但是对于荧光轮、散射轮、光棒等光学器件，无法使用浸没式或使用水冷板的间接式液冷散热方式，从而风冷散热就成为首选。激光放映设备中各个光学器件的功耗密度很高，而且对工作温度的要求更为苛刻，所以需要在较小的空间内实现高效散热。传统风冷散热系统中，多采用风扇作为空气循环的动力源，这导致空气压力较低，流速较慢，无法在狭小流道中实现集中高效的换热。另外，周围空气温度必定高于光学器件环境温度，才能实现光学器件的散热。如周围空气温度过高则会影响光学器件的性能和稳定性。此外，在光源系统复杂、存在多光源及多光学器件耦合使用的场景中，需要为每个光学器件匹配对应的风扇及空气循环风道，这对提高风冷散热系统的集成度和散热性能提出了更高的要求，而且使用环境空气散热时，不可避免地会将空气中的杂质带入系统中，对各个器件造成污染，降低其效率，甚至导致器件失效。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的第一个目的在于提供一种散热系统，该散热系统可以降低光学器件的工作温度，提高系统集成度，使设备结构更加紧凑，防止外部的污染，提升散热效果。本技术的第二个目的是提供一种包括上述散热系统的激光投影设备。为了达到上述第一个目的，本技术提供如下技术方案：一种散热系统，包括：涡流管，所述涡流管具有低温气体出口和高温气体出口；密封的器件腔体，所述器件腔体的气体进口与所述涡流管的低温气体出口连通；气体换热腔体，所述气体换热腔体的气体进口与所述器件腔体的气体出口和所述涡流管的高温气体出口连通，所述气体换热腔体的气体出口与所述涡流管的气体进口连通；设置于所述气体换热腔体的腔壁上的热电制冷器，所述热电制冷器的冷面朝向所述气体换热腔体内部且所述热电制冷器的热面朝向所述气体换热腔体外部。优选地，上述散热系统中，还包括串接在所述气体换热腔体的气体出口与所述涡流管的气体进口之间的气体压缩装置；所述气体压缩装置为高压气泵或压缩机。优选地，上述散热系统中，所述涡流管的高温气体出口与所述气体换热腔体的气体进口之间的管路、所述涡流管的低温气体出口与所述器件腔体的气体进口之间的管路以及所述器件腔体的气体出口与所述气体换热腔体的气体进口之间的管路中的至少一个管路上串接有气体过滤器。优选地，上述散热系统中，所述热电制冷器的冷面和热面均连接有散热片；所述散热片远离所述热电制冷器的一侧设置有风扇。优选地，上述散热系统中，所述热电制冷器的冷面和/或热面设置有导热层；所述导热层为硅脂。优选地，上述散热系统中，所述器件腔体的数量为多个，且多个所述器件腔体并联设置。优选地，上述散热系统中，至少一个所述器件腔体的进气管路上串接有流量调节阀。优选地，上述散热系统中，所述器件腔体内部设置有导风件，所述导风件能够将气体引至该器件腔体内的待散热位置。优选地，上述散热系统中，所述热电制冷器与所述气体换热腔体的腔壁之间设置有密封材料。一种激光投影设备，包括如上述中任一项所述的散热系统。应用上述散热系统时，将激光投影设备的需要散热的光学器件置于器件腔体内部，然后使器件腔体密封。从涡流管排出的低温气体通过气管进入器件腔体内，对器件腔体内的光学器件进行散热，进而使光学器件的温度降低。器件腔体内的气体排出后进入气体换热腔体，从涡流管排出的高温气体也进入气体换热腔体，进入气体换热腔体内的气体与热电制冷器的冷面进行热交换，从而实现对进入气体换热腔体内的气体降温。降温后的气体从气体换热腔体内排出后，再经气管进入涡流管，实现了气体的循环。为了达到上述第二个目的，本技术还提供了一种激光投影设备，该激光投影设备包括上述任一种散热系统。由于上述的散热系统具有上述技术效果，具有该散热系统的激光投影设备也应具有相应的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。图1为本技术一种实施例提供的散热系统的示意图；图2为本技术另一种实施例提供的散热系统的示意图；图3为本技术提供的涡流管的示意图；图4为本技术提供的热电制冷器两侧的结构示意图；图5为本技术提供的荧光轮的示意图；图6为本技术提供的荧光轮与马达的装配图。在图1-6中：1-器件腔体、2-光学器件、3-涡流管、3a-低温气体出口、3b-高温气体出口、3c-高压气体进口、4-高压气泵、5-气体过滤器、6-内部散热片、7-热电制冷器、8-外部散热片、9-外部风扇、10-气体换热腔体、11-流量调节阀、12-内部风扇、13-荧光轮、14-荧光粉、15-马达。具体实施方式如
技术介绍
分析，在激光投影领域，随着亮度需求的不断提高，设备内各个光学器件的功率持续上升，在光学器件工作温度要求不变的情况下，需要更加高效的散热方式为其降温。由于液冷散热会对光学器件2的工作状态产生影响，因此需改进现有的风冷散热系统。部分投影设备使用简单的风扇直吹风的散热方式，该方式易于设计，但是需要使用环境空气进行散热，这会将杂质引入光学系统，影响各个器件的工作效率及寿命，即使增加过滤器，也需经常对过滤器进行更换或清洗，增加了设备维护成本，而且设备内的空气温度会等于甚至高于环境温度，在高温环境中，存在器件温度过高的风险，限制了投影设备的使用场景，且会降低使用寿命。本技术提供的散热系统可以降低光学器件2的工作温度，提高系统集成度，使设备结构更加紧凑，防止外部的污染，提升散热效果。本技术还提供了一种包括上述散热系统的激光投影设备。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热系统，其特征在于，包括：/n涡流管(3)，所述涡流管(3)具有低温气体出口(3a)和高温气体出口(3b)；/n密封的器件腔体(1)，所述器件腔体(1)的气体进口与所述涡流管(3)的低温气体出口(3a)连通；/n气体换热腔体(10)，所述气体换热腔体(10)的气体进口与所述器件腔体(1)的气体出口和所述涡流管(3)的高温气体出口(3b)连通，所述气体换热腔体(10)的气体出口与所述涡流管(3)的气体进口连通；/n设置于所述气体换热腔体(10)的腔壁上的热电制冷器(7)，所述热电制冷器(7)的冷面朝向所述气体换热腔体(10)内部且所述热电制冷器(7)的热面朝向所述气体换热腔体(10)外部。/n

【技术特征摘要】
1.一种散热系统，其特征在于，包括：
涡流管(3)，所述涡流管(3)具有低温气体出口(3a)和高温气体出口(3b)；
密封的器件腔体(1)，所述器件腔体(1)的气体进口与所述涡流管(3)的低温气体出口(3a)连通；
气体换热腔体(10)，所述气体换热腔体(10)的气体进口与所述器件腔体(1)的气体出口和所述涡流管(3)的高温气体出口(3b)连通，所述气体换热腔体(10)的气体出口与所述涡流管(3)的气体进口连通；
设置于所述气体换热腔体(10)的腔壁上的热电制冷器(7)，所述热电制冷器(7)的冷面朝向所述气体换热腔体(10)内部且所述热电制冷器(7)的热面朝向所述气体换热腔体(10)外部。


2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，还包括串接在所述气体换热腔体(10)的气体出口与所述涡流管(3)的气体进口之间的气体压缩装置；
所述气体压缩装置为高压气泵(4)或压缩机。


3.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述涡流管(3)的高温气体出口(3b)与所述气体换热腔体(10)的气体进口之间的管路、所述涡流管(3)的低温气体出口(3a)与所述器件腔体(1)的气体进口之间的管路以及所述器件腔体(1)的气...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文宏，曹磊，张志明，
申请(专利权)人：北京镭创高科光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11