一种高效换热器和投影机密封光机的制作方法

1.本实用新型涉及投影机领域，尤其涉及一种高效换热器和投影机密封光机。


背景技术：

2.对lcd投影机的光学系统进行全密封(简称密封光机)，是近年比较流行的产品结构。因为对lcd光阀的散热一般都是风冷的方式，所以将光机密封以后，光学器件的寿命可获得显著改善，不再为灰尘等运行环境所困扰，提高了产品的使用价值。
3.全密封光机的一般结构为在光机的内部设置闭环流通风道(也称内循环风道)，该风道和外部大气具有气密性，还包括内循环风机、换热器等。将lcd光阀、内循环风机和换热器的吸热部(或称“吸热器”)都置于内循环风道内。通过内循环风机运转，带走lcd光阀表面的热量，并将该热量交换给吸热部，通过吸热部传导(或者其它方式如热管等)至换热器的放热部，最终将光机内部空气的热量转移、扩散入大气中。光机内部的发热源主要是lcd光阀，而对光机内部空气的冷却，主要是依赖于换热器。
4.参见图5所示一种现有典型的密封光机结构。图5中1'为光机壳体，换热器由一个挤压的双面直肋型材构成，肋基22'和光机壳体1'贴合安装确保光机的气密性，一面的肋片位于光机内部，称为吸热部21'，另一面的肋片位于光机外部，称为放热部23'，3'为内循环风机，4'为外风机。11'为光机内部任一点的温度，41'为环境温度。密封光机还包括lcd光阀等光学器件，本实用新型不做光学系统、内循环风道等结构的展示，故图5中未画出。
5.当内循环风机3'旋转时，光机内部的热空气不断和吸热部21'碰撞，源源不断将热量转移至吸热部21'，并传导至放热部23'，进而通过外风机4'运转，将放热部23'的热量扩散入大气中。当前密封光机换热器的主要技术问题为：由于光机的体积用户非常敏感，所以吸热部21'的换热面积非常局限，进而内部温度11'和吸热部21'需要保持极大的温差(一般≥20℃)，才能维持传热的平衡；吸热部21'和放热部23'之间的热阻往往并不大，因而放热部23'和环境温度41'之间温差非常小，通常≤5℃，所以光机的内部温度11'通常比环境温度高20-25℃以上，从而导致光机内部温度非常高，像lcd光阀、偏光片等材料往往至少都工作在75℃以上的安全临界状态，随着使用时间的推移，大量的lcd光阀、偏光片等材料出现失效而返修。所以降低光机内部温度11'的优选办法是降低其和吸热部21'的温差(设为δt1)。内部空气温度11'降低后，lcd光阀等材料的温度自然就跟着降低了，产品的可靠性和耐久性自然就提高了。
6.减小δt1现有包括如下几种办法：1、提高内循环风机3'的转速，但这会显著增加噪音；2、改善内循环风道的风阻，但实际产品去优化时并不容易，时间成本高；3、减小投影光源的功率，但这会导致投影机亮度降低；4、增加吸热部21'的面积，但这会增加光机体积；5、将铝材换为铜、银等材料，但会显著增加成本等。
7.现在业内所使用的换热器，吸热部几乎都为直肋型(如挤压或者扣fin焊接)，直肋型结构在考虑风阻(即材料填充比)和热阻(即挤压肋片或者fin的材料厚度等参数)后，其单位体积的换热面积几乎不能超过1000m2/m3，很显然，这种指标的换热性能是远远不够的，
除非显著增加体积，则又和市场端消费者的期待相矛盾。
8.针对上述技术问题，本实用新型设计了一种全新的高效换热器，即将现有换热器的吸热部制作成波浪形结构的翅片，具有结构紧凑、单位体积的换热面积大(可轻易突破2000m2/m3)，风阻相比直肋型要低得多等优异特性，可显著提升密封光机换热器的性能，改善产品的性价比，获得更好的市场竞争力。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种结构紧凑、单位体积换热面积大、风阻低的高效换热器，能显著提升密封光机换热器的性能，改善产品的性价比，获得更好的市场竞争力。
10.为实现上述目的，本实用新型提供了一种高效换热器，包括吸热部、基板和放热部；所述吸热部包括翅片，所述翅片的过流横截面呈波浪形结构；所述翅片波浪形结构的波谷的外表面与所述基板的正面相连接；所述基板的背面和所述放热部相贴合。
11.优选地，所述翅片为铝合金片、纯铝片或者纯铜片；所述翅片的厚度≥0.05mm，且≤0.2mm。
12.优选地，所述基板为铝合金板、纯铝板或者纯铜板；所述基板的厚度≥0.5mm。
13.优选地，所述翅片的高度为h，且h≤20mm。
14.优选地，所述吸热部的高度＞20mm时，所述吸热部包括的翅片的数量为多片，多片翅片之间呈重叠设置，所述吸热部还包括热管，所述热管呈扁平状结构，相邻两片翅片之间通过所述热管隔开并与所述热管相连接，所述热管的一端经弯曲整形后和所述基板的正面相贴合。
15.优选地，所述翅片的高度为h，所述翅片的相邻两波峰或者波谷中心之间的间距为a，其中h是a的2倍-5倍。优选地，所述放热部为型材散热器、扣fin散热器或者热管散热器中的任一种。
16.本实用新型还提供了一种投影机密封光机，包括所述的高效换热器，还包括光机壳体、内循环风机，所述光机壳体内设有内循环风道，所述内循环风机位于所述内循环风道中，所述光机壳体上设有窗口；所述基板安装于所述窗口处，并且封闭所述窗口；所述吸热部位于所述光机壳体内并位于所述内循环风道中，所述放热部位于所述光机壳体外部。
17.本实用新型的有益效果：本实用新型将现有换热器的吸热部由直肋型制作成波浪形结构的翅片，得到了一种全新结构的吸热部，单位体积的换热面积大(可轻易突破2000m2/m3)，换热面积远高于现有的直肋型结构，吸热效率高，显著提升了投影密封光机的换热性能，而且制造成本低，改善了投影机产品的性价比。同时波浪形结构的翅片结构紧凑，在成倍增加吸热部的换热面积时并不会增加投影机的体积，能获得更好的市场竞争力。而且本实用新型波浪形结构的翅片的风阻相比直肋型要低得多，能有效提高换热效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型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实实用新型中记载的一些实施例，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。
19.图1为本实用新型实施例换热器展示图；
20.图2为本实用新型实施例翅片的过流横截面展示图；
21.图3为本实用新型另一种实施例展示图；
22.图4为图3的另一个角度展示图；
23.图5为现有技术换热器原理示意图。
具体实施方式
24.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
25.应注意到：相似的标号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。
26.需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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。
27.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
28.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.实施例一：
30.参见图1和2所示，本实施例提供的一种高效换热器，包括吸热部、基板2和放热部3；所述吸热部包括翅片1，所述翅片1的过流横截面呈波浪形结构；所述翅片1波浪形结构的波谷的外表面与所述基板2的正面相连接；所述基板2的背面和所述放热部3相贴合。具体制作时，优选但不限于所述翅片1波浪形结构的波谷的外表面与所述基板2的正面采用钎焊连接，具有成熟稳定，制作工艺性价比高等优点。
31.本实施例优选地，所述翅片1为铝合金片、纯铝片或者纯铜片；所述翅片1的厚度≥0.05mm，且≤0.2mm。
32.本实施例优选地，所述基板2为铝合金板、纯铝板或者纯铜板；所述基板2的厚度≥0.5mm。
33.本实施例中所述翅片1的高度为h，且h≤20mm。其中翅片1的数量优选为一片。
34.本实施例中所述翅片1的高度为h，所述翅片1的相邻两波峰或者波谷中心之间的
间距为a，其中h是a的2倍-5倍。高度h、间距a、翅片1的厚度、单位体积换热面积、风阻、热阻等参数具有内在的关联性，这是根据具体的光机项目在具体设计时考虑的问题。比如高度h为5mm，那么翅片1的厚度可以优选0.05mm厚的纯铜片，间距a的值为1mm。而若采用0.1mm厚的纯铝片，传导热阻和0.05mm厚的纯铜片基本是相同的，但很显然间距a如果为1mm的话，则风阻就增加了，这些是具体综合优选问题，不再赘述。
35.本实施例中所述放热部3为型材散热器、扣fin散热器或者热管散热器中的任一种。
36.图1中的箭头(图中虚线所述)为吸热部的风流方向，放热部3为直肋型材散热器，和吸热部可以为顺流关系，也可以为逆流关系。还可以为错流等关系，具体不做限定，取决于投影机内部的风路设计。
37.本实施例中将现有换热器的吸热部由直肋型制作成波浪形结构的翅片1，得到了一种全新结构的吸热部，单位体积的换热面积大(可轻易突破2000m2/m3)，换热面积远高于现有的直肋型结构，吸热效率高，显著提升了投影密封光机的换热性能，而且制造成本低，改善了投影机产品的性价比。同时波浪形结构的翅片1结构紧凑，不会增加投影机的体积，能获得更好的市场竞争力。而且本实施例波浪形结构的翅片1的风阻相比直肋型要低得多，能有效提高换热效率。
38.实施例二：
39.参见图3和图4所示，实施例二和实施例一的区别在于：所述吸热部的高度＞20mm时，且所述吸热部包括的翅片1的数量为多片，多片翅片1之间呈重叠设置，所述吸热部还包括热管4，所述热管4呈扁平状结构，相邻两片翅片1之间通过所述热管4隔开并与所述热管4相连接，所述热管4的一端经弯曲整形后和所述基板2的正面相贴合。
40.本实施例中采用多片翅片1的设计，在确保低热阻的前提下更加扩大了换热面积，大大提高了换热效率。
41.实施例三
42.本实施例提供的一种投影机密封光机，包括实施例一和二所述的高效换热器，还包括光机壳体、内循环风机，所述光机壳体内设有内循环风道，所述内循环风机位于所述内循环风道中，所述光机壳体上设有窗口；所述基板2安装于所述窗口处，并且封闭所述窗口；所述吸热部位于所述光机壳体内并位于所述内循环风道中，所述放热部3位于所述光机壳体外部。其中光机壳体、内循环风机、内循环风道和放热部3为现有技术，可参见图5所示。投影机密封光机当然还包括位于光机壳体内的光学系统，此同为现有技术，也并非本实施例的重点所在，故不做过多赘述。
43.内循环风机将内循环风道内的热量吹至高效换热器上，波浪形结构的翅片1快速吸收热量后经基板2传递至光机壳体外部的放热部3上，由于波浪形结构的翅片1，单位体积的换热面积大(可轻易突破2000m2/m3)，换热面积远高于现有的直肋型结构，因此本实施例的投影机密封光机换热性能好。
44.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
45.本文中应用了具体个例对本实用新型原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于数字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。