买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：杭州海珀森科技有限公司

摘要：本发明提供了一种旋转散热结构，包括：第一基板，其具有旋转对称结构；第一通风部，设于所述第一基板的第一面上，围绕第一基板中心轴周向设置；其中，所述第一通风部为半封闭散热结构，具有由第一基板旋转方向限定的进风口和出风口，所述进风口的截面面积大于所述出风口的截面面积，所述半封闭散热结构自进风口至出风口截面积逐渐收束减小。本发明的旋转散热机构，基于其第一通风部的半封闭散热结构，可以在旋转时对自身实现良好的散热降温效果。同时结构简单，加工方便，且不会对基板增加太多额外的重量，便于应用到类似于荧光轮等部件或结构中。

主权项：1.一种旋转散热结构，其特征在于，包括：第一基板，其具有旋转对称结构；第一通风部，设于所述第一基板的第一面上，围绕第一基板中心轴周向设置；其中，所述第一通风部为半封闭散热结构，包括由贴近所述第一基板的底壁、远离第一基板的顶壁，以及连接所述底壁和顶壁的两个侧壁围成的半封闭壳体；或者包括位于所述第一基板上的一体式加工成型的半封闭壳体，以及由其包围的第一基板的面上部分；所述第一通风部具有由第一基板旋转方向限定的进风口和出风口，所述进风口的截面面积大于所述出风口的截面面积，所述半封闭散热结构自进风口至出风口截面积逐渐收束减小。

全文数据：旋转散热结构及具有该结构的荧光轮和投影仪技术领域本发明涉及一种机械散热结构及具有该结构的光学部件和设备。背景技术光源，作为投影机最重要的组成部分之一，直接关系到投影的效果，所以备受关注。投影机按照光源的不同，经历了从金属卤素灯、超高压汞灯到新光源三个主要阶段，现阶段已经由超高压汞灯进入新光源的不断改良阶段。激光光源作为新光源的重要组成部分，由于其亮度高、设计精巧、使用寿命长而被用在越来越多的高端投影机型上面。在DLP反射式激光光源中，一般使用单色的激励光对荧光轮上不同的荧光体层进行照射，荧光层受激发产生不同颜色的激发光，荧光轮在驱动马达的转动下产生图像合成所需要的彩色光序列。其间，荧光轮在受激励光照射工作的过程中，由于其分子能级的跳跃表面会产生热量，并且随着激励光功率的提高和连续工作时间的加长，其热功耗会不断的上升。而随着温度的上升，荧光粉轮产生激发光的效率会不断的下降，且超过一定的临界值，其效率下降的速度会更快。所以，荧光轮表面的散热问题如果不能得到很好的解决，必然影响激光光源的光能量，甚至造成系统的不良故障。现有的荧光轮设计中，荧光轮的散热主要依靠其表面的自然散热，或者通过更换其背面荧光轮载体的材料来实现，其散热效果不理想，整体的荧光轮发光效率未能得到实质的提升。发明内容本发明的目的在于提供一种具有良好散热性能的旋转散热结构，以及具有该结构的荧光轮、光源和投影仪。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：本发明的第一个方面提供了一种旋转散热结构，包括：第一基板，其具有旋转对称结构；第一通风部，设于所述第一基板的第一面上，围绕第一基板中心轴周向设置；其中，所述第一通风部为半封闭散热结构，具有由第一基板旋转方向限定的进风口和出风口，所述进风口的截面面积大于所述出风口的截面面积，所述半封闭散热结构自进风口至出风口截面积逐渐收束减小。可选的，所述第一通风部包括由贴近所述第一基板的底壁、远离第一基板的顶壁，以及连接所述底壁和顶壁的两个侧壁围成的半封闭壳体。可选的，所述第一通风部包括位于所述第一基板上的一体式加工成型的半封闭壳体，以及由其包围的第一基板的面上部分。进一步的，所述半封闭壳体整体呈流线型，或者至少靠近第一基板外缘的侧壁部分为流线型曲面。进一步的，所述旋转散热结构还包括：第二基板，其与所述第一基板同轴设置，且与第一基板设有第一通风部的一面紧贴固定连接；所述第二基板的侧缘紧贴所述半封闭散热结构，或者作为所述半封闭散热结构的一部分。可选的，所述第一基板为环形结构，所述环形结构通过若干辐部连接旋转中心。进一步的，所述第一基板上还设有第二通风部，所述第二通风部包括若干围绕第一基板中心轴周向设置的贯穿第一基板的通风孔，所述通风孔倾斜于第一基板的轴线设置，且其位于第一基板第二面上的开口相比第一面上的开口位于基板旋转方向的前方。进一步的，所述旋转散热结构还包括驱动电机，用于驱动所述第一基板旋转。本发明的第二个方面提供了一种荧光轮，其包括：如本发明第一个方面所述的旋转散热结构；其中，所述第一基板于背离所述半封闭散热结构的第二面上设有波长转换元件。进一步的，所述波长转换元件包括：布设于所述第一基板表面的反射膜层；以及布设于所述反射膜层上的环形荧光粉层。本发明的第二个方面提供了一种投影仪，其包括：光源装置，包括如本发明第二个方面所述的荧光轮，其基于所述波长转换元件对光源射出的光进行波长转换，并在与入射侧相同的一侧射出光；光调制装置，由图像信息处理系统对来自光源和经荧光轮转换波长的光进行调制，形成图像光；以及，投影光学系统，用于投射所述图像光。本发明的有益技术效果如下：本发明的旋转散热机构，基于其第一通风部的半封闭散热结构，可以在旋转时对自身实现良好的散热降温效果。同时结构简单，加工方便，且不会对基板增加太多额外的重量，便于应用到类似于荧光轮等部件或结构中。本发明的荧光轮和投影仪，基于上述的旋转散热结构，能够有效抑制荧光粉层温度的升高，提高了荧光粉对于激励光的转化效率。附图说明图1为本发明的旋转散热结构第一种实施例的结构示意图。图2为图1中实施例的俯视图。图3为图1实施例中半封闭散热结构的结构示意图。图4为本发明的旋转散热结构第二种实施例的结构示意图。图5为图4中实施例的俯视图。图6为本发明的旋转散热结构第三种实施例的结构示意图。图7为图6中实施例的俯视图。图8为图6实施例中通风孔道的结构示意图。图9为本发明的荧光轮第一种实施例的示意图。图10为图9中实施例的剖面示意图。图11为本发明的荧光轮第二种实施例的示意图。图12为图11中实施例的剖面示意图。图13为本发明的荧光轮第三种实施例的示意图。图14为图13中实施例的剖面示意图。图15为本发明的投影仪实施例的单元组成示意图。具体实施方式为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。实施例1本发明的第一种实施例提供的旋转散热结构，如图1-3所示，其包括圆盘形第一基板10，该第一基板10上设有第一通风部，具体为半封闭散热结构20，其围绕第一基板10的中心轴周向设置于第一基板10的第一面101上，具有由第一基板10的旋转方向A限定的进风口201和出风口202，且进风口201的截面面积大于出风口202的截面面积，该半封闭散热结构20整体上自进风口201至出风口202截面积逐渐收束减小。作为优选实施方案，如图3所示，上述的半封闭散热结构20为由贴近第一基板的底壁206、远离第一基板的顶壁205，以及连接底壁206和顶壁205的两个侧壁203、204围成的半封闭壳体。其中，进风口201的边长约为5-10mm，出风口202的边长约1.5-3mm。作为进一步的优选实施方案，上述半封闭壳体整体呈流线型，或者至少靠近第一基板外缘的侧壁部分为流线型曲面，以减少在旋转过程中产生的风噪及对电机产生的旋转阻力。采用上述结构，在第一基板10旋转时，自半封闭散热结构20的进风口201进入并由出风口202流出的空气将被压缩，在出风口202处形成速度更大的气流，从而可有效带走第一基板10表面的热量，达到良好的散热效果。在本发明另外的实施例中，上述的第一通风部也可以是由位于第一基板10上的一体式加工成型的半封闭壳体，以及由其包围的第一基板的面上部分构成的半封闭散热结构。也就是说，前述实施例中的半封闭散热结构20，其底壁206可以为第一基板10的表面，整个半封闭壳体可在第一基板10的表面上一体加工成型，其同样可实现前述实施例的技术效果。作为进一步的优选实施方案，本实施例中的旋转散热结构，还包括第二基板11，其与第一基板10同轴设置，且与第一基板10设有第一通风部的一面紧贴固定连接。相应的，第二基板11的侧缘110可以是紧贴半封闭散热结构20；或者，作为半封闭散热结构20的一部分，即前述实施例中的半封闭散热结构20，其内侧壁203为第二基板10的侧缘110的一部分。作为一种优选实施方案，第二基板11与第一基板10胶合在一起，一方面，可以通过胶水，将第一基板10的热量很好的第二基板11，起到很好的降温作用。同时，第二基板11的厚度可以设置为第一基板10的3-5倍，采用胶合的方式，对第一基板10进行支撑，防止其受热变形。进一步的，第二基板11还连接有电机30，由其带动进行旋转。采用上述结构，根据空气倍增器的原理，在半封闭散热结构20绕第一基板10中心轴旋转的过程中，对第二基板11的弧形厚度面、第一基板10的下表面通过出风口冷却的同时，可以带动更多的周围气流对第二基板11的弧形厚度面及第一基板10的下表面进行冷却原理上，此部分气流是出风口气流流量的15倍，起到更好的冷却效果。实施例2本发明的第二种实施例提供的旋转散热结构，如图4-5所示，其包括环形第一基板12，该第一基板12上设有第一通风部，具体为半封闭散热结构20，其围绕第一基板12的中心轴周向设置于第一基板12的第一面121上。其中，半封闭散热结构20如实施1所述，在此不作详细说明。第一基板12为环形结构，该环形结构通过若干辐部13连接旋转中心。作为一种优选实施方案，本实施例中，辐部13设置为流线型的三根。进一步的，第一基板12的旋转中心连接电机30的输出轴，由其带动进行旋转。采用上述结构，本实施例的旋转散热机构具有如下优点：1隔热：将电机输出轴与第一基板12的旋转中心通过辐部13连接，使得电机与第一基板有效隔离，防止电机的热量传向第一基板；2散热：辐部13在绕旋转中心旋转过程中，可以很好的将自身以及第一基板12的热量散发出去；3减轻系统重量：镂空的辐部13设计，节省了制造所用的材料，降低了生产成本，减轻了系统的重量，减少了系统的负载，降低了电机的温度；4易于铸造，在节约材料的前提下保证了系统的刚性；5流线型的辐部13设计，有效的减少了风噪。实施例3本发明的第三种实施例提供的旋转散热结构，如图6-8所示，其包括圆盘形第一基板14，该第一基板14上设有第一通风部，具体为半封闭散热结构20，其围绕第一基板14的中心轴周向设置于第一基板14的第一面141上。其中，半封闭散热结构20如实施1所述，在此不作详细说明。本实施例中，第一基板14上还设有第二通风部，该第二通风部包括若干围绕第一基板14中心轴周向设置的贯穿第一基板14的通风孔15。作为优选实施方案，通风孔15倾斜于第一基板的轴线设置，且其位于第一基板14第二面上的开口151相比第一面141上的开口152位于基板旋转方向的前方。作为优选实施方案，本实施例中，通风孔15的两端开口设置为狭长的矩形，数量设置为奇数个。进一步的，第一基板14的旋转中心连接电机30的输出轴，由其带动进行旋转。采用上述结构，本实施例的旋转散热机构其基板在绕旋转轴旋转的过程中，气流通过通风孔15带走基板上的热量。其具有如下优点：1散热：通风孔的设计在第一基板绕旋转轴旋转过程中，可以很好的将基板的热量散发出去；2减轻系统重量：通风孔的设计，减轻了系统的重量，减少了系统的负载，降低了电机的温度；3设计简单，在节约材料的前提下保证了系统的刚性；4通风孔奇数数量的设计能防止轮毂在高速旋转过程中产生共振而损坏结构、降低噪音。作为优选实施方案，在本发明上述的一种或几种实施例中，半封闭散热结构20在基板上的数量设置为奇数个，以尽可能多的数量绕轴心均匀的分布。在转速一定、尺寸一定的前提下尽可能多的半封闭散热结构能产生并带动更多的气流用以降温；奇数数量的设计能防止扇叶在高速旋转过程中产生共振而损坏结构、降低噪音。作为优选实施方案，在本发明上述的一种或几种实施例中，构成半封闭散热结构20的半封闭壳体可以是基于基板一体加工成型，也可以通过导热胶粘接于基板上。作为优选实施方案，在本发明上述的一种或几种实施例中，第一基板10、第一基板12、第一基板14和或第二基板11，使用铜、铝、合金等不易变形且导热良好的材料，采用注塑、冲压等方式加工成型。实施例4本发明的第四种实施例提供的荧光轮，如图9-10所示，其包括：如前述实施例1中所述的旋转散热结构；其中，所述旋转散热结构的第一基板10于背离半封闭散热结构20的第二面102上设有波长转换元件40。具体的，该波长转换元件40包括：布设于第一基板10表面的反射膜层402；以及布设于反射膜层402上的环形荧光粉层401。实际工作过程中，反射膜层402能对有用的光线进行镜面反射；在环形荧光粉层401区域涂有几种不同的荧光粉层；随着第一基板的旋转，荧光粉层时序性的变化，则可产生不同颜色的激发光E’，同时产生热量使荧光粉层温度升高。随着照射时间的加长或者能量的增加，荧光粉层温度会不断增加。试验表明，荧光粉温度的不断增加，其激励光E向激发光E’转化的效率会不断下降，到一定温度，此转化效率会急剧下降。而实施例1中的旋转散热机构可以提供良好的散热效果，从而能够有效抑制荧光粉层温度的升高，提高了荧光粉对于激励光的转化效率。实施例5本发明的第五种实施例提供的荧光轮，如图11-12所示，其包括：如前述实施例2中所述的旋转散热结构；其中，所述旋转散热结构的第一基板12于背离半封闭散热结构20的第二面122上设有波长转换元件40。本实施例中的波长转换元件40其结构和工作原理如实施例4中所述，在此不作详细说明。实施例2中的旋转散热机构可以提供良好的散热效果，从而能够有效抑制荧光粉层温度的升高，提高了荧光粉对于激励光的转化效率。实施例6本发明的第五种实施例提供的荧光轮，如图13-14所示，其包括：如前述实施例3中所述的旋转散热结构；其中，所述旋转散热结构的第一基板14于背离半封闭散热结构20的第二面142上设有波长转换元件40。本实施例中的波长转换元件40其结构和工作原理如实施例4中所述，在此不作详细说明。实施例3中的旋转散热机构可以提供良好的散热效果，从而能够有效抑制荧光粉层温度的升高，提高了荧光粉对于激励光的转化效率。作为优选实施方案，在本发明上述的一种或几种实施例中，反射膜层402使用Ag作为材料，一方面，Ag作为金属，相对于非金属来讲，具有更好的导热性能；另一方面，Ag作为镀制反射膜的金属材料，相对于其他金属，在可见光区域具有良好的反射率。这样，对于激发光E’来讲，Ag材质的反射膜层402能使其尽可能的以垂直于Ag材质所构成的镜面反射回去，间接的提升激励光E向激发光E’的转化效率。作为优选实施方案，环形荧光粉层401由3种或者其他数量可产生不同颜色的荧光粉层组成；或者有一部分环形无荧光粉层，通过反射膜直接将激励光返回使用。实施例7本发明的第七种实施例提供的投影仪，如图15所示，其包括：光源装置，其包括如上述实施例4-6所述的荧光轮，荧光轮基于波长转换元件对光源射出的光进行波长转换，并在与入射侧相同的一侧射出光；光调制装置，由图像信息处理系统对来自光源和经荧光轮转换波长的光进行调制，形成图像光；以及，投影光学系统，用于投射所述图像光。本实施例的彩色投影仪中，荧光轮产生的含有时序性的不同颜色的激发光，被准直后进入光调制装置调制合成为彩色光图像，投影光学系统再将光图像投影到投影屏幕上，得到人眼可见的彩色图像。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

权利要求：1.一种旋转散热结构，其特征在于，包括：第一基板，其具有旋转对称结构；第一通风部，设于所述第一基板的第一面上，围绕第一基板中心轴周向设置；其中，所述第一通风部为半封闭散热结构，具有由第一基板旋转方向限定的进风口和出风口，所述进风口的截面面积大于所述出风口的截面面积，所述半封闭散热结构自进风口至出风口截面积逐渐收束减小。2.如权利要求1所述的旋转散热结构，其特征在于，所述第一通风部包括由贴近所述第一基板的底壁、远离第一基板的顶壁，以及连接所述底壁和顶壁的两个侧壁围成的半封闭壳体。3.如权利要求1所述的旋转散热结构，其特征在于，所述第一通风部包括位于所述第一基板上的一体式加工成型的半封闭壳体，以及由其包围的第一基板的面上部分。4.如权利要求2或3所述的旋转散热结构，其特征在于，所述半封闭壳体整体呈流线型，或者至少靠近第一基板外缘的侧壁部分为流线型曲面。5.如权利要求1或4所述的旋转散热结构，其特征在于，还包括：第二基板，其与所述第一基板同轴设置，且与第一基板设有第一通风部的一面紧贴固定连接；所述第二基板的侧缘紧贴所述半封闭散热结构，或者作为所述半封闭散热结构的一部分。6.如权利要求1或4所述的旋转散热结构，其特征在于，所述第一基板为环形结构，所述环形结构通过若干辐部连接旋转中心。7.如权利要求1或4所述的旋转散热结构，其特征在于，所述第一基板上还设有第二通风部，所述第二通风部包括若干围绕第一基板中心轴周向设置的贯穿第一基板的通风孔，所述通风孔倾斜于第一基板的轴线设置，且其位于第一基板第二面上的开口相比第一面上的开口位于基板旋转方向的前方。8.如权利要求1所述的旋转散热结构，其特征在于，还包括驱动电机，用于驱动所述第一基板旋转。9.一种荧光轮，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的旋转散热结构；其中，所述第一基板于背离所述半封闭散热结构的第二面上设有波长转换元件，波长转换元件包括布设于所述第一基板表面的反射膜层；以及布设于所述反射膜层上的环形荧光粉层。10.一种投影仪，其特征在于，包括：光源装置，包括如权利要求9所述的荧光轮，其基于所述波长转换元件对光源射出的光进行波长转换，并在与入射侧相同的一侧射出光；光调制装置，由图像信息处理系统对来自光源和经荧光轮转换波长的光进行调制，形成图像光；以及，投影光学系统，用于投射所述图像光。

百度查询： 杭州海珀森科技有限公司 旋转散热结构及具有该结构的荧光轮和投影仪