激光投影设备的制作方法

1.本技术实施例涉及投影技术领域，特别涉及一种激光投影设备。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，激光投影设备越来越多的应用于人们的工作和生活中。其中，激光投影设备包括壳体和多个热源，多个热源位于壳体内，在激光投影设备使用的过程中，多个热源会产生热量，从而聚集在壳体内，此时为了避免热源的温度过高，通常需要多个热源进行散热。
3.相关技术中，如图1所示，激光投影设备包括壳体(未图示)，位于壳体内的热源(未图示)和散热器1，以及第一散热风扇2、第二散热风扇3、第三散热风扇4；壳体具有进风口和出风口，第一散热风扇1固定在壳体的进风口，第二散热风扇2固定在壳体的出风口，第三散热风扇3固定在壳体的内腔，每个热源均连接有散热器1。这样，热源将产生的热量传导至对应的散热器1，之后进风口处的第一散热风扇1将壳体外部的冷空气导入壳体内，壳体内腔的第三散热风扇4将导入的冷空气导向部分散热器1，再通过出风口处的第二散热风扇3将壳体内的热空气导出至壳体外，以实现对散热器1的散热，从而避免热源温度过高的现象。
4.然而，壳体内腔的第三散热风扇4导向部分散热器1的冷空气会受壳体内热空气的影响，从而使得导向部分散热器1的冷空气的温度会升高，这样会造成部分散热器1的散热效果较差，从而很容易影响部分热源的散热效果。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种激光投影设备，能够有效地实现壳体内多个热源的散热问题。所述技术方案如下：
6.一种激光投影设备，所述激光投影设备包括：
7.壳体，所述壳体具有进风口和出风口；
8.多个热源，多个所述热源均位于所述壳体内；
9.吸气装置，所述吸气装置位于在所述壳体的进风口处，所述吸气装置用于将外部环境的冷空气导向所述壳体内；
10.导风机构，所述导风机构的进风端朝向所述吸气装置，所述导风机构的出风端朝向多个所述热源。
11.本技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
12.本技术实施例中，通过吸气装置将冷空气导向壳体内，进而沿导风机构直接导向热源，即可通过冷空气直接对热源进行散热，提高了热源的散热效率，进而提高了热源的散热效果，避免了热源温度升高的问题。另外，由于可直接对热源进行散热，从而避免了散热器的设置，以实现激光投影设备的小型化。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
14.图1是相关技术提供的一种激光投影设备的内部结构示意图；
15.图2是本技术实施例提供的一种激光投影设备的内部结构示意图；
16.图3是本技术实施例提供的另一种激光投影设备的内部结构示意图；
17.图4是本技术实施例提供的一种风道的结构示意图；
18.图5是本技术实施例提供的另一种风道的结构示意图；
19.图6是本技术实施例提供的又一种风道的爆炸结构示意图；
20.图7是本技术实施例提供的一种风道的剖面结构示意图。
21.附图标记：
22.相关技术：
23.1：散热器；2：第一散热风扇；3：第二散热风扇；4：第三散热风扇；
24.本技术实施例：
25.1：散热器；2：吸气装置；3：导风机构；4：第二散热风扇；
26.11：第一散热器；12：第二散热器；
27.21：空气压缩装置；
28.31：风道；
29.311：通风管；312：出风腔；313：通风口；314：调节阀。
具体实施方式
30.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
31.图2示例了本技术实施例的一种激光投影设备的结构示意图。如图2所示，该激光投影设备包括：壳体(未图示)，壳体具有进风口和出风口；多个热源(未图示)，多个热源均位于壳体内；吸气装置2，吸气装置2位于壳体的进风口处，吸气装置2用于将外部环境的冷空气导向壳体内；导风机构3，导风机构3的进风端朝向吸气装置2，导风机构3的出风端朝向多个热源。
32.本技术实施例中，通过吸气装置2将冷空气导向壳体内，进而沿导风机构3直接导向热源，即可通过冷空气直接对热源进行散热，提高了热源的散热效率，进而提高了热源的散热效果，避免了热源温度升高的问题。另外，由于可直接对热源进行散热，实现了激光投影设备的小型化。
33.其中，部分热源通常会包括外壳，这样通过导风机构3所导向的冷空气只能实现对外壳的散热，而不能实现对外壳内腔的有效散热。为此，如图2所示，激光投影设备还包括多个散热器1；多个散热器1均位于壳体内，且至少一个散热器1用于接收热源传导的热量，导风机构3的出风端朝向多个散热器1。这样，由于热源将产生的热量可传到至散热器1，进而可通过导风机构3将冷空气直接导向散热器1，实现对散热器1的散热。
34.其中，散热器1通常可伸入热源的外壳内，从而可通过散热器1吸收热源的外壳内的热量，以实现对热源的外壳和外壳内环境的有效散热。
35.可选地，热源的个数与散热器1的个数相等，此时热源与散热器1之间为一一对应的关系，这样每个热源与对应的一个散热器1连接，以将产生的热量传导至对应的散热器1；或者热源的个数大于散热器1的个数，此时热源与散热器1之间既存在一对一的关系，也存在多对一的关系，这样至少一个热源与对应的一个散热器1连接，以将产生的热量传导至对应的散热器1；或者热源的个数小于散热器1的个数，此时热源与散热器1之间既存在一对一的关系，也存在一对多的关系，这样每个热源与对应的至少一个散热器1连接，以将产生的热量传导至对应的至少一个散热器1。
36.可选地，为了实现对多个散热器1的散热，导风机构3具有至少一个出风端，这样，若导风机构3的出风端的个数与散热器1的个数相等，则导风机构3的出风端与散热器1之间为一一对应的关系，这样导风机构3的每个出风端朝向对应的一个散热器1；若导风机构3的出风端的个数大于散热器1的个数，则导风机构3的出风端与散热器1之间即存在一对一的关系，也存在多对一的关系，这样导风机构3的至少一个出风端朝向对应的一个散热器1；若导风机构3的出风端的个数小于散热器1的个数，则导风机构3的出风端与散热器1之间即存在一对一的关系，也存在一对多的关系，这样导风机构3的每个出风端朝向对应的至少一个散热器1。
37.需要说明的是，由于壳体的部分散热器1的温度不会太高，且靠近壳体的出风口，此时该部分散热器1在空气自然对流的作用下即可实现散热，这样，也就不需要从吸气装置2将冷空气导向至该部分散热器1。由此，导风机构3只需要将冷空气导向至散热器1中除去该部分散热器1后剩余散热器1即可，导风机构3的出风端的个数与剩余散热器1之间的对应关系可参考上述描述的对应关系。示例地，导风机构3的出风端与剩余散热器1之间为一一对应的关系。
38.结合上述所述的热源与散热器1的对应关系，以及散热器1与导风机构3的出风端的对应关系，以激光投影设备的具体结构进行示例性说明。
39.本技术实施例中，激光投影设备包括光源系统、照明系统和镜头系统，光源系统包括激光器，若激光器为单色激光器，光源系统还包括荧光轮，照明系统包括dmd(digital micromirror device，数字微镜器件)。激光投影设备使用时，激光器出射照明光束，经过荧光轮将单基色的照明光束转换为三基色的照明光束后出射至照明系统，dmd对照明光束进行调制以得到调制光束，并出射调制光束至镜头系统，镜头出射该调制光束以进行投影。
40.其中，在激光投影设备的使用过程中，激光器、荧光轮和dmd均会作为热源而产生大量热量。也即是激光投影设备包括的热源为激光器、荧光轮和dmd。
41.这样，为了对激光投影设备包括的三个热源进行散热，在一些实施例中，激光投影设备包括至少三个散热器1，每个热源连接至少一个散热器1，从而在每个热源产生热量后能够将产生的热量传导至所连接的至少一个散热器1。
42.示例地，激光投影设备包括四个散热器1，荧光轮连接的一个散热器1，dmd连接的一个散热器1，激光器连接的两个散热器1。
43.当然，在另一些实施例中，激光投影设备也可以包括至多三个散热器1，此时至少一个热源连接一个散热器1，从而在至少一个热源产生热量后能够将产生的热量传导至所
连接的一个散热器1。
44.在三个热源将产生的热量分别传导至对应的散热器1后，为了实现对散热器1的散热，如图3所示，由于激光器连接的第一散热器11温度较低，且靠近壳体的出风口，此时在空气自然对流的作用下即可实现第一散热器11的散热。由此导风机构3只需要具有三个出风端即可。继续如图3所示，导风机构3的一个出风端朝向荧光轮连接在散热器1，一个出风端朝向dmd连接的散热器1，一个出风端朝向激光器连接的第二散热器12。
45.在一些实施例中，如图4所示，吸气装置2为空气压缩装置21，导风机构3的进风端与空气压缩装置21的出风口连通。
46.其中，空气压缩装置21的吸气端背向壳体的内腔，也即是空气压缩装置21的吸气端朝向壳体的外部，以便于空气压缩装置21能够抽吸壳体外部环境的冷空气。空气压缩装置21的具体结构可参考相关技术，本技术实施例对此不做限定。
47.在激光投影设备使用的过程中，激光投影设备的热源会持续产生热量并传导至散热器1，由此为了保证激光投影设备的正常使用，需要持续对散热器1进行散热。而在吸气装置2为空气压缩装置21的情况下，空气压缩装置21需要持续启动，这样，无疑会造成资源的浪费。
48.为此，吸气装置2还包括储气罐，储气罐串联在空气压缩装置21的出风口和导风机构3的进风端之间。这样，空气压缩装置21抽吸并压缩后的气体可存储在储气罐内，进而通过导风机构3从储气罐内将压缩后的冷空气导向散热器1。由于压缩后的冷空气沿导风机构3直接导向散热器1，从而不会对壳体内的其他部分产生影响。
49.当储气罐内的压力大于第一压力阈值时控制空气压缩装置21停止，避免了空气压缩装置21的持续启动，从而避免了资源的浪费。当储气罐内的压力小于第二压力阈值时启动空气压缩装置21，以保证储气罐内压缩的冷空气足以对散热器1进行冷却，同时避免空气压缩装置21的频繁启停，延长了空气压缩装置21的使用寿命。
50.其中，第一压力阈值大于第二压力阈值，第一压力阈值可根据储气罐的设计压力进行确定，第二压力阈值可根据对散热器1进行散热时所需要的最小风量进行确定。
51.在另一些实施例中，吸气装置2包括至少一个第一散热风扇，导风机构3的进风端朝向至少一个第一散热风扇的出风侧。
52.其中，至少一个第一散热风扇位于壳体的进风口处，至少一个第一散热风扇位于同一平面，且每个第一散热风扇的出风侧朝向壳体的内腔，也即是每个第一散热风扇的进风侧朝向壳体的外部。这样，即可通过至少一个第一散热风扇抽吸外部环境的冷空气，进而通过导风机构3将抽吸的冷空气直接导向至散热器1，实现对散热器1的散热。
53.可选地，第一散热风扇的个数与散热器1的个数相等，此时第一散热风扇与散热器1之间为一一对应的关系；或者第一散热风扇的个数大于散热器1的个数，此时第一散热风扇与散热器1之间即存在一对一的关系，也存在多对一的关系；或者第一散热风扇的个数小于散热器1的个数，此时第一散热风扇与散热器1之间即存在一对一的关系，也存在一对多的关系。这样，即可基于上述第一散热风扇与散热器1之间的对应关系，通过导风机构3将每个第一散热风扇抽吸的冷空气导向至对应的散热器1。
54.当然，除了上述对应关系外，还可以将至少一个第一散热风扇作为一个整体，之后通过导风机构3将至少一个第一散热风扇整体抽吸的冷空气进行分流后导向至多个散热器
1，实现对多个散热器1的散热。
55.在一些实施例中，导风机构3具有一个进风端和多个出风端，且一个进风端连通至多个出风端。示例地，导风机构3为树枝状结构，导风机构3的多个出风端与多个散热器1一一对应，导风机构3的每个出风端朝向对应的散热器1。
56.示例地，导风机构3为风量分配器，风量分配器的进风端与吸气装置2连通，风量分配器的多个出风端与多个散热器1一一对应，且风量分配器的每个出风端朝向对应的散热器1。风量分配器的出风端的端面积大于或等于对应散热器1的表面积，从而风量分配器的出风端导出的冷空气能够全部覆盖散热器1，实现对散热器1的有效散热。散热器1的表面积是指与风量分配器的出风端相对的一侧的面积。风量分配器的具体结构可参考相关技术，本技术实施例中对此不做限定。
57.当吸气装置2包括空气压缩装置21时，由于空气压缩装置21的出气口通常较小，为了便于空气压缩装置21的出气口与风量分配器的进气端的连接，空气压缩控制的出气口具有扩径口，进而通过扩径口实现与风量分配器的进风端的连接。当吸气装置2包括空气压缩装置21和储气罐时，由于储气罐的出气口通常较小，为了便于储气罐的出气口与风量分配器的进气端的连接，储气罐的出气口具有扩径口，进而通过扩径口实现与风量分配器的进风端的连接。
58.当吸气装置2包括至少一个第一散热风扇时，风量分配器的进风端与至少一个散热风扇连通。这样，通过风量分配器对至少一个第一散热风扇整体抽吸的冷空气进行分流，并将分流后的冷空气导向多个散热器1，从而提高了至少一个第一散热风扇的利用效率，同时还能够减少壳体的进口处第一散热风扇的安装个数。
59.对于吸气装置2包括至少一个第一散热风扇的情况，风量分配器还可以为其他结构。示例地，风量分配器包括主风道和分隔板，分隔板固定在主风道内，且将主风道分隔为多个子风道，分隔板与第一散热风扇的出风侧之间的距离小于或等于距离阈值。示例地，分隔板抵接第一散热风扇的挡风梁。
60.这样，通过分隔板将主风道分割为多个子风道，从而通过多个子风道能够将至少一个第一散热风扇整体抽吸的冷空气分流至多个散热器1，实现了至少一个第一散热风扇的充分利用，能够便于减小第一散热风扇的个数。另外，通过减小分隔板与第一散热风扇的出风侧之间的距离，能够保证分隔板对冷空气分流的准确性。
61.其中，分隔板为平板状结构，或者弯折板状结构。示例地，分隔板为弯折板，包括连接板、第一子隔板、第二子隔板和第三子隔板；连接板连接第一子隔板、第二子隔板和第三子隔板，连接板、第一子隔板、第二子隔板和第三子隔板固定在主风道内，且第一子隔板抵接第一散热风扇的第一挡风梁，第二子隔板抵接第一散热风扇的第二挡风梁，第三子隔板抵接第一散热风扇的第三挡风梁，连接板、第一子隔板、第二子隔板和第三子隔板将主风道分隔为三个子风道。
62.在另一些实施例中，如图2、图3或图4导风机构3包括多个风道31，多个风道31与多个散热器1一一对应，多个风道31的进风端均与吸气装置2连通，多个风道31的出风端分别朝向对应的散热器1。
63.当吸气装置2包括空气压缩装置21时，空气压缩装置21的出气口连接有多通阀，进而将多通阀中未与空气压缩装置21的出气口连接的其他接口与多风道31的进风端分别对
应连接。当吸气装置2包括空气压缩装置21和储气罐时，储气罐具有多个出气口，多个出气口分别与多个风道31的进风端分别对应连接。当吸气装置2包括至少一个第一散热风扇时，结合上述第一散热风扇与散热器1的对应关系，风道31的进风端与至少一个第一散热风扇连接，风道31的出风端朝向至少一个第一散热风扇对应的至少一个散热器1。
64.其中，风道31的走向可根据壳体内具体结构的布置，且以长度最小来进行确定。示例地，风道31呈直线形，或者s形，或者弧形等其他形状，本技术实施例对此不做限定。风道31的横截面为圆形、矩形或椭圆形等。
65.通过风道31将吸气装置2抽吸的冷空气导向对应的散热器1时，为了保证散热器1的散热效果，风道31的出风端的端面积大于或等于对应散热器1的表面积。这样，通过风道31导出的冷空气能够全部覆盖散热器1，实现对散热器1的散热。散热器1的表面积是指与对应风道31相对的一侧的面积。
66.当然，为了避免风道31导出的冷空气的浪费，风道31的出风端的端面积与对应散热器1的表面积之间的比值大于或等于1，且小于或等于比例阈值。该比例阈值可根据散热器1的外形体积进行设置。示例地，该比例阈值为1.1，此时风道31的出风端的端面积与对应散热器1的表面积的比值为1.05。
67.此时，为了保证风道31的出风端的端面积大于或等于对应散热器1的表面积，同时为了保证风道31与吸气装置2的连接，如图4所示，风道31为喇叭状结构；或者为t形结构；当然，风道31也可以为其他结构，只要能够实现进风端与吸气装置2的连通，以及出风端的端面积大于或等于对应散热器1的表面积即可，本技术实施例对此不做限定。
68.其中，导风机构3包括多个风道31可以同时包括上述所述的喇叭状结构、t形结构，或者其他结构等。
69.示例地，如图5或图6所示，风道31包括通风管311和出风腔312；通风管311的两端分别连通吸气装置2和出风腔312，出风腔312上朝向对应散热器1的侧壁具有多个通风口313。
70.其中，通风管311呈直线形或弧形等，通风口313为圆形或者矩形等。当通风口313为圆形时，通风口313的孔径大于或等于8毫米且小于或等于10毫米。
71.为了便于实现散热器1的均匀散热，多个通风口313呈矩阵排列。其中，散热器1包括层叠且间隔设置的多个翅片，相邻两个翅片之间的间隙决定相邻两个通风口313之间的距离。当相邻两个翅片之间的间隙大于或等于1毫米，且小于或等于2毫米时，相邻两个通风口313之间的距离为2mm；当相邻两个翅片之间的间隙大于2毫米时，则相邻两个通风口313之间的距离等于相邻两个翅片之间的距离。
72.对于上述的多个风道31，由于多个风道31独立设置，从而在实现对多个散热器1进行散热时，可通过调整风道31的冷空气的流通量实现对散热器1的散热效果的调整。示例地，风道31内冷空气的流通量越大，则对散热器1的散热效果越好。
73.而为了便于调整冷空气的流通量，如图6和图7所示，风道31具有调节阀314。这样，通过调整调节阀314的开度，即可实现对风道31上调节阀314位置处截面积的调整，从而实现对冷空气的流通量的调整。
74.结合上述描述的风道31的横截面的形状，在调整调节阀314的开度时，调节阀314处冷空气流通的横截面为半圆形、矩形或半椭圆形等。另外，可通过作业人员实现调节阀
314的开度的手动调节，或者通过孔子模块实现调节阀314的开度的自动调节，当然也可根据对应散热器的散热需求将调节阀314调整至预设开度，本技术实施例对此不做限定。
75.其中，在调整调节阀314的开度时，调节阀314对冷空气造成阻力会发生变化，从而使得冷空气的流速发生变化。冷空气的流速越大则产生的噪声越大，由此，可控制调节阀314的开度大于或等于开度阈值，以控制冷空气的流速小于或等于速度阈值，进而对冷空气流经调节阀314时的噪声进行控制。示例地，调节阀314的开度大于或等于10％，冷空气的流速小于或等于5米/秒，且结合上述实施例所述的激光投影设备，该激光投影设备包括的调节阀314的开口截面积与冷空气的流速的乘积小于或等于2.5。
76.其中，风道31内冷空气的流通量可根据对应散热器1的温度进行计算。可选地，先确定散热器1所需要散发的总热量，之后根据该总热量，以及散热器1的所需要降低的温差和比热确定所需要的冷空气的重量，之后再结合风道31的截面积和密度确定所需要的冷空气的流通量。具体可根据如下第一公式和第二公式进行计算。
77.第一公式：h＝c
p
×w×
δtc78.第二公式：w＝q/60
×
ρ
79.其中，上述第一公式和第二公式中，h是指散热器所需要散热的总热量；c
p
是指冷空气的比热容；w是指所需要的冷空气的质量；δtc是指散热器所需要降低的温度；ρ是指冷空气的密度；q是指冷空气的流通量。
80.本技术实施例中，如图2或图3所示，激光投影设备还包括至少一个第二散热风扇4，至少一个第二散热风扇4位于壳体的出风口处，至少一个第二散热风扇4位于同一平面，且每个第二散热风扇4的出风侧背向壳体的内腔。这样，即可通过至少一个第二散热风扇4抽吸壳体内的热空气并排出至壳体外，避免热空气在壳体内聚集的情况。另外，通过至少一个第二散热风扇4更有助于位于壳体的出风口处散热器1的散热，进一步提高了散热器1的散热效果。
81.本技术实施例中，在热源将产生的热量传导至与之相连的散热器后，通过吸气装置抽吸冷空气，进而将抽吸的冷空气沿导风机构直接导向散热器，这样即可通过冷空气直接对散热器进行散热，提高了散热器的散热效率，进而提高了热源的散热效果，避免了热源温度升高的问题。在通过导风机构将冷空气导向散热器时，由于导风机构的出风端导出的冷空气能够为完全覆盖散热器，从而能够实现对散热器的高效散热，保证散热器的散热效率。另外，由于提高了对散热器的散热效果，从而能够适当减小散热器的体积，以减小激光投影设备的体积，实现激光投影设备的小型化。
82.以上所述仅为本技术实施例的说明性实施例，并不用以限制本技术实施例，凡在本技术实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术实施例的保护范围之内。