本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光光源散熱系統(tǒng)及激光投影設(shè)備。

背景技術(shù)：

激光器的應(yīng)用非常廣泛，在激光顯示領(lǐng)域中，整個(gè)激光顯示系統(tǒng)包括光源系統(tǒng)，光機(jī)系統(tǒng)，電源等，其中，光源系統(tǒng)又可以包括激光器，光路轉(zhuǎn)換，波長轉(zhuǎn)換(通常是熒光輪)轉(zhuǎn)換部分，合光系統(tǒng)部分等幾個(gè)重要組成部分。

現(xiàn)有的激光顯示系統(tǒng)為敞開式系統(tǒng)，很難防止灰塵的進(jìn)入。另外，激光顯示系統(tǒng)在工作過程中，每一部分都會(huì)產(chǎn)生熱量，尤其是光源系統(tǒng)中的激光器在工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致整個(gè)光源系統(tǒng)內(nèi)部溫度升高，與外界容易形成氣流交換，從而使得灰塵非常容易進(jìn)入光源系統(tǒng)內(nèi)部，并附著在一些面型較大的光學(xué)鏡片上，引起鏡片的穿透率降低以及透過光的衰減，以致引起整個(gè)激光顯示系統(tǒng)的光衰、色溫偏移等問題。

同時(shí)，設(shè)備工作環(huán)境溫度的升高也會(huì)直接影響激光器的光學(xué)性能，并且，有些光學(xué)鏡片也會(huì)在高溫下降低光學(xué)性能，從而引起整個(gè)激光顯示系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性的降低。因此，在整個(gè)激光顯示系統(tǒng)中，防塵和散熱成為亟待解決的問題。

目前，對(duì)敞開式的激光顯示系統(tǒng)一般采用風(fēng)扇與散熱器的結(jié)合將熱量導(dǎo)出，但這種方法散熱效率有限，且存在風(fēng)扇噪音，同時(shí)不利于防塵。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)激光顯示系統(tǒng)還無法有效的達(dá)到防塵和散熱的雙重目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光光源散熱系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的激光顯示系統(tǒng)在使用過程中無法有效防塵及散熱的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的具體技術(shù)方案如下：

一種激光光源散熱系統(tǒng)，包括激光顯示裝置、密封殼體，以及壓縮制冷系統(tǒng)，其中，

所述激光顯示裝置，至少包括光源系統(tǒng)，且所述激光顯示系統(tǒng)密封在所述密封殼體內(nèi)部；

所述壓縮制冷系統(tǒng)，與所述密封殼體連接，用于對(duì)所述激光顯示系統(tǒng)進(jìn)行散熱，其中，所述壓縮制冷系統(tǒng)至少包括蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器置于所述密封殼體內(nèi)部。

可選的，所述激光顯示系統(tǒng)至少還包括光機(jī)系統(tǒng)、鏡頭、電源板。

可選的，所述光源系統(tǒng)，至少包括激光器陣列、光束整形模組、熒光轉(zhuǎn)換模組。

可選的，所述壓縮制冷系統(tǒng)至少包括：壓縮機(jī)、風(fēng)扇、冷凝器、膨脹結(jié)構(gòu)，其中，

所述壓縮機(jī)，置于所述密封殼體內(nèi)部或者所述密封殼體外部，與所述蒸發(fā)器的一端相連，用于接收由所述蒸發(fā)器中排出的高溫制冷劑蒸汽，并將所述高溫制冷劑蒸汽壓縮為高壓、高溫制冷劑蒸汽；

所述風(fēng)扇，置于密封殼體外部，用于通過吸入外界冷空氣，與冷凝器進(jìn)行熱量交換；

所述冷凝器，置于所述密封殼體外部，置于所述風(fēng)扇的出風(fēng)口，與所述壓縮機(jī)的一端相連，用于接收由所述壓縮機(jī)中排出的所述高壓、高溫制冷劑蒸汽，以及通過吸入由所述風(fēng)扇吹入的冷空氣，將所述高壓、高溫制冷劑蒸汽由氣相變?yōu)橐合啵懦龈邏褐评鋭┮后w；

所述膨脹結(jié)構(gòu)，置于所述密封殼體內(nèi)部或者所述密封殼體外部，一端與所 述冷凝器相連，另一端與所述蒸發(fā)器相連，用于接收所述冷凝器中排出的所述高壓制冷劑液體，通過降低所述高壓制冷劑液體的壓力，進(jìn)一步降低所述高壓制冷劑液體的溫度，排除低溫液態(tài)制冷劑至所述蒸發(fā)器。

可選的，所述膨脹結(jié)構(gòu)至少包括毛細(xì)管或膨脹閥中的一種。

可選的，所述蒸發(fā)器，與所述光源系統(tǒng)中的激光器之間涂抹導(dǎo)熱介質(zhì)，用于通過吸收所述激光器陣列散發(fā)的熱量。

可選的，所述蒸發(fā)器，將接收到的由所述膨脹結(jié)構(gòu)排出的低溫液態(tài)制冷劑由液相變?yōu)闅庀?，最終排出所述高溫制冷劑蒸汽。

可選的，所述蒸發(fā)器，為腔體式結(jié)構(gòu)，或管路式結(jié)構(gòu)，其中，所述腔體式結(jié)構(gòu)中空腔內(nèi)為冷媒，所述管路式結(jié)構(gòu)中管路內(nèi)為冷媒。

可選的，所述蒸發(fā)器為管路式結(jié)構(gòu)，其中，所述管路式結(jié)構(gòu)呈S型或管排型。

一種激光投影設(shè)備，包括上述所述的激光光源散熱系統(tǒng)。

因此，本發(fā)明實(shí)施例中將激光顯示裝置利用密封殼體密閉包圍，防止灰塵進(jìn)入到激光顯示系統(tǒng)內(nèi)部，避免了由于灰塵附著而造成的整個(gè)激光顯示系統(tǒng)的光衰、色溫偏移等問題。進(jìn)一步地，將壓縮制冷系統(tǒng)與密封殼體連接，其中，蒸發(fā)器置于密封殼體內(nèi)部，能夠有效地吸收激光器陣列散發(fā)的熱量，整個(gè)壓縮制冷系統(tǒng)利用媒介相變過程中能大量吸收潛熱的特性，將激光顯示系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量向密封殼體外部散發(fā)，因此，在對(duì)激光顯示系統(tǒng)有效防塵的基礎(chǔ)上，滿足對(duì)密封殼體內(nèi)部的激光顯示系統(tǒng)的散熱需求，從而實(shí)現(xiàn)激光顯示系統(tǒng)防塵和散熱的雙重目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中激光光源散熱系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中光源系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中壓縮制冷系統(tǒng)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中冷凝器示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中蒸發(fā)器與激光器連接示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中蒸發(fā)器腔體式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中蒸發(fā)器S型管路式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中蒸發(fā)器管排型管路式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例中激光光源散熱系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中壓縮制冷系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例中激光投影設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的激光器散熱效果差的問題，本發(fā)明提出了一種激光光源散熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：激光顯示裝置、密封殼體，以及壓縮制冷系統(tǒng)，其中，激光顯示裝置，至少包括光源系統(tǒng)，且激光顯示系統(tǒng)密封在密封殼體內(nèi)部；壓縮制冷系統(tǒng)，與密封殼體連接，用于對(duì)激光顯示系統(tǒng)進(jìn)行散熱，其中，壓縮制冷系統(tǒng)至少包括蒸發(fā)器，蒸發(fā)器置于所述密封殼體內(nèi)部。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

參閱圖1所示，為本發(fā)明激光光源散熱系統(tǒng)示意圖。

激光光源散熱系統(tǒng)，包括：激光顯示裝置10、密封殼體11，以及壓縮制冷系統(tǒng)12，

其中，激光顯示裝置10，至少包括光源系統(tǒng)13，且激光顯示系統(tǒng)密封在密封殼體內(nèi)部；

壓縮制冷系統(tǒng)12，與密封殼體連接，用于對(duì)激光顯示系統(tǒng)進(jìn)行散熱，其中，壓縮制冷系統(tǒng)至少包括蒸發(fā)器14，蒸發(fā)器置于所述密封殼體內(nèi)部。

此外，激光顯示系統(tǒng)至少還包括光機(jī)系統(tǒng)、鏡頭、電源板。

參閱圖2所示，光源系統(tǒng)13，至少包括激光器陣列20、光束整形模組21、熒光轉(zhuǎn)換模組22。

其中，激光器陣列20即發(fā)光源，用于發(fā)出激光；光束整形模組21，將激光器陣列20所發(fā)出的激光通過光束整形模組21后被整理成束；熒光轉(zhuǎn)換模組22即熒光輪，其作用是吸收激光器陣列20所發(fā)出的光，并轉(zhuǎn)換成不同波長的光。

進(jìn)一步地，參閱圖3所示，壓縮制冷系統(tǒng)12至少還包括：壓縮機(jī)30、風(fēng)扇31、冷凝器32、膨脹結(jié)構(gòu)33，其中，

壓縮機(jī)30，置于密封殼體11內(nèi)部或者密封殼體11外部，與蒸發(fā)器14的一端相連，用于接收由蒸發(fā)器14中排出的高溫制冷劑蒸汽，并將高溫制冷劑蒸汽壓縮為高壓、高溫制冷劑蒸汽。

風(fēng)扇31，置于密封殼體外部，用于通過吸入外界冷空氣，與冷凝器32進(jìn)行熱量交換；

冷凝器32，置于密封殼體11外部，置于風(fēng)扇31的出風(fēng)口，與壓縮機(jī)30的一端相連，用于接收由壓縮機(jī)30中排出的高壓、高溫制冷劑蒸汽，以及通過吸入由風(fēng)扇31吹入的冷空氣，將高壓、高溫制冷劑蒸汽由氣相變?yōu)橐合啵懦龈邏褐评鋭┮后w。

具體的，冷凝器32在向冷空氣放出熱量的同時(shí)，完成了從高溫高壓制冷劑蒸汽(過熱蒸汽)→飽和蒸汽→濕蒸汽(冷凝)→高壓高溫飽和液的過程和狀態(tài)的變化。這種高壓制冷劑液體通常在變?yōu)轱柡鸵后w后，再進(jìn)一步被冷卻，溫度少許下降，變?yōu)檫^冷液體，從冷凝器32進(jìn)入膨脹機(jī)構(gòu)33內(nèi)。

此外，參閱圖4所示，冷凝器外設(shè)計(jì)有肋片，其目的是增大散熱面積，提高散熱效率。

圖4中，冷媒管道40與冷凝器41向連接，冷凝器上有多個(gè)冷凝器肋片42鑲嵌在冷凝器外殼43上，冷凝器內(nèi)部為腔體結(jié)構(gòu)，即冷凝器腔體44。

膨脹結(jié)構(gòu)33，置于密封殼體11內(nèi)部或者密封殼體11外部，一端與冷凝器32相連，另一端與蒸發(fā)器14相連，用于接收冷凝器32中排出的高壓制冷劑液體，通過降低高壓制冷劑液體的壓力，進(jìn)一步降低高壓制冷劑液體的溫度，排除低溫液態(tài)制冷劑至蒸發(fā)器14。

其中，膨脹結(jié)構(gòu)33至少包括毛細(xì)管或膨脹閥中的一種。

具體的，流出冷凝器32的高壓制冷劑液體通過設(shè)置在毛細(xì)管或膨脹閥的狹窄通路的節(jié)流機(jī)構(gòu)，因狹窄的通路的阻力使高壓制冷劑的壓力下降，由于制冷劑具有壓力下降溫度也下降的性質(zhì)，因而變成低溫液態(tài)制冷劑，進(jìn)入蒸發(fā)器14內(nèi)。

進(jìn)一步地，蒸發(fā)器14，與光源系統(tǒng)中的激光器陣列20之間涂抹導(dǎo)熱介質(zhì)，例如，導(dǎo)熱材料或?qū)岣啵糜谕ㄟ^吸收激光器陣列20散發(fā)的熱量。

蒸發(fā)器14，將接收到的由膨脹結(jié)構(gòu)33排出的低溫液態(tài)制冷劑由液相變?yōu)闅庀?，最終排出高溫制冷劑蒸汽。

具體的，蒸發(fā)器14吸取激光器陣列20散發(fā)的熱量，進(jìn)入蒸發(fā)器14的低溫制冷劑由于在進(jìn)行氣液兩相的變化過程中吸取大量的潛熱，劇烈蒸發(fā)，由液體變?yōu)檎羝?，在蒸發(fā)器14出口變成無液態(tài)成分的飽和蒸汽，或帶過熱的蒸汽狀態(tài)，從蒸發(fā)器14排出高溫制冷劑蒸汽，進(jìn)一步地，通過壓縮機(jī)30的吸氣管被吸入壓縮機(jī)30中，反復(fù)經(jīng)過壓縮→冷凝→膨脹→蒸發(fā)，進(jìn)行壓縮制冷。

實(shí)施例1，參閱圖5所示，蒸發(fā)器置于密封殼體內(nèi)部，借用螺釘與激光器鎖附在一起，蒸發(fā)器與激光器陣列之間涂抹導(dǎo)熱材料或?qū)岣嘁越档蜔嶙?，增?qiáng)導(dǎo)熱效率。

圖5中，激光器陣列50與蒸發(fā)器52直接接觸，兩者的直接接觸面51涂抹導(dǎo)熱材料或?qū)岣?，圖中還描述出了蒸發(fā)器冷媒進(jìn)口53和連接激光器和蒸發(fā)器的螺釘54。

因此，這里將蒸發(fā)器與激光器陣列之間涂抹導(dǎo)熱介質(zhì)，能夠降低熱阻，增強(qiáng)導(dǎo)熱效率，有效地吸收激光器陣列散發(fā)的熱量，提高蒸發(fā)器吸熱的效率。

參閱圖6所示，蒸發(fā)器，為腔體式結(jié)構(gòu)，其中，腔體式結(jié)構(gòu)中空腔內(nèi)為冷媒。

其中，蒸發(fā)器冷媒進(jìn)口60流入低溫液態(tài)制冷劑，進(jìn)入蒸發(fā)器腔體62，蒸發(fā)器冷媒出口64排除高溫制冷劑蒸汽。圖中還描述了蒸發(fā)器外殼61和組裝蒸 發(fā)器外殼的螺釘63。

參閱圖7和圖8所示，蒸發(fā)器為管路式結(jié)構(gòu)，其中，管路式結(jié)構(gòu)呈S型或管排型，管路式結(jié)構(gòu)中管路內(nèi)為冷媒。這樣設(shè)計(jì)的目的是延長管路在蒸發(fā)器內(nèi)部的長度，增長換熱路徑，增長冷媒在蒸發(fā)器中的相變時(shí)間。

其中，圖7為S型管路式結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)器冷媒進(jìn)口70流入低溫液態(tài)制冷劑，進(jìn)入蒸發(fā)器管路72，蒸發(fā)器冷媒出口74排除高溫制冷劑蒸汽。圖中還描述了蒸發(fā)器外殼71和組裝蒸發(fā)器外殼的螺釘73。

圖8為管排型管路式結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)器冷媒進(jìn)口80流入低溫液態(tài)制冷劑，進(jìn)入蒸發(fā)器管路82，蒸發(fā)器冷媒出口84排除高溫制冷劑蒸汽。圖中還描述了蒸發(fā)器外殼81和組裝蒸發(fā)器外殼的螺釘83。

進(jìn)一步地，管路式蒸發(fā)器既可以是由管道與殼體焊接而成，也可以是由蒸發(fā)器殼體壓鑄出的管槽而組成。

實(shí)施例2，參閱圖9所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種激光光源散熱系統(tǒng)的示例。圖中各部分分別為：風(fēng)扇901、冷凝器902、制冷劑管道903、壓縮機(jī)904、蒸發(fā)器905、激光器陣列906、光束整形模組907、熒光轉(zhuǎn)換模組908、膨脹機(jī)構(gòu)909、光源外殼910、密封殼體911。

其中，光源外殼910包圍著光源系統(tǒng)，光源系統(tǒng)包括激光器陣列906、光束整形模組907以及熒光轉(zhuǎn)換模組908，光源外殼910防止灰塵進(jìn)入光源系統(tǒng)內(nèi)，此外，為了進(jìn)一步防止灰塵等細(xì)小顆粒的進(jìn)入，采用封閉式架構(gòu)的密封殼體911對(duì)整個(gè)激光顯示裝置進(jìn)行再次包圍，激光顯示裝置還包括光機(jī)系統(tǒng)，鏡頭、電源板，這里將這些構(gòu)件省略未畫出。

蒸發(fā)器905位于密封殼體內(nèi)，借用螺釘與光源外殼911和激光器陣列906三者鎖附在一起，蒸發(fā)器905與光源外殼911之間涂抹導(dǎo)熱材料或?qū)岣嘁越档蜔嶙?，增?qiáng)導(dǎo)熱效率。

因此，光源外殼能對(duì)灰塵進(jìn)入光源系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)，將其與蒸發(fā)器和激光器陣列三者鎖附在一起，蒸發(fā)器與光源外殼之間涂抹導(dǎo)熱介質(zhì)，能夠使蒸發(fā)器有 效地吸收激光器陣列散發(fā)的熱量，提高蒸發(fā)器吸熱的效率。

以上是本發(fā)明實(shí)施例激光光源散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一種示例，本發(fā)明實(shí)施例不對(duì)蒸發(fā)器，風(fēng)扇，壓縮機(jī)，冷凝器，膨脹機(jī)構(gòu)等部件的個(gè)數(shù)設(shè)置作限制，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在參照本發(fā)明實(shí)施例后對(duì)上述部件的個(gè)數(shù)所做的變動(dòng)，仍應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范疇。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中壓縮制冷系統(tǒng)的示意圖，圖中各部分分別為：風(fēng)扇1000、冷凝器1001、壓縮機(jī)1002、膨脹機(jī)構(gòu)1003、激光器陣列1004、蒸發(fā)器1005，并把在蒸發(fā)器1005中的相變過程在圖中標(biāo)出。

蒸發(fā)器1005吸取激光器陣列1004散發(fā)的熱量，使低溫制冷劑劇烈蒸發(fā)，由飽和液體變?yōu)轱柡驼羝?，在蒸發(fā)器1005出口變成無液態(tài)成分的飽和蒸汽，或帶過熱的蒸汽狀態(tài)，排除高溫制冷劑蒸汽，通過壓縮機(jī)1002的吸氣管被吸入壓縮機(jī)1002中，反復(fù)經(jīng)過壓縮→冷凝→膨脹→蒸發(fā)，進(jìn)行壓縮制冷。

此外，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種激光投影設(shè)備，包括上述實(shí)施例中的一種激光光源散熱系統(tǒng)。

實(shí)施例3，參閱圖11所示，激光投影設(shè)備至少包括激光光源散熱系統(tǒng)1100以及屏幕1110。其中，激光光源散熱系統(tǒng)1100包括以及激光顯示系統(tǒng)，具體包括光源系統(tǒng)1101、光機(jī)系統(tǒng)1102、鏡頭1103、以及密封殼體1104和壓縮制冷系統(tǒng)1105，其中，壓縮制冷系統(tǒng)至少包括蒸發(fā)器，圖中省略未畫出。

其中，激光光源散熱系統(tǒng)1100的結(jié)構(gòu)及發(fā)明構(gòu)思與上述本發(fā)明實(shí)施例中的激光光源散熱系統(tǒng)相同，重復(fù)之處在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例將激光顯示裝置利用密封殼體密閉包圍，防止灰塵的進(jìn)入，有效隔離進(jìn)入光源內(nèi)部的灰塵量，最終解決光衰、防塵問題。

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例壓縮制冷系統(tǒng)利用媒介進(jìn)行相變過程中能大量吸收潛熱的特性進(jìn)行散熱，其中，蒸發(fā)器置于密封殼體內(nèi)部，能夠有效地吸收激光器陣列散發(fā)的熱量，最終解決激光顯示系統(tǒng)封閉式架構(gòu)的散熱問題，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)密封殼體包圍的激光顯示裝置的散熱，以實(shí)現(xiàn)激光顯示裝置防塵和散熱的 雙重目的。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明實(shí)施例的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明實(shí)施例的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。