本發(fā)明屬于溫差半導(dǎo)體發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于投影儀的熱平衡散熱裝置。

背景技術(shù)：

投影儀，又稱投影機，廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室、學(xué)校和娛樂場所。lcd(liquidcrystaldisplay)液晶投影儀，可以分為液晶板投影儀和液晶光伐投影儀，前者是投影儀市場的主要產(chǎn)品。多晶硅lcd板都比較怕高溫，較新的機型在lcd板附近都裝有溫度傳感器，當(dāng)進(jìn)風(fēng)口及濾塵網(wǎng)被堵塞，氣流不暢時，投影儀內(nèi)溫度會迅速上升，這時溫度傳感器會報警并立即切斷燈源電路。投影儀對散熱系統(tǒng)的性能要求十分苛刻，因此投影儀制造商均會在其內(nèi)部集成靠額外電力驅(qū)動的散熱系統(tǒng)，并匹配高可靠性的熱敏風(fēng)扇控制系統(tǒng)以保證散熱系統(tǒng)在燈泡溫度達(dá)到危險值之前順利啟動。因此投影儀在正常工作時必定會分配一定電力驅(qū)動散熱系統(tǒng)工作，造成額外能源消耗。目前各大高校、機關(guān)和企事業(yè)單位中的投影儀保有量十分巨大，并呈快速上升趨勢。

一般投影儀的正確開機順序是：先將電源按鈕打開，再按下操作面板上的lamp按鈕，等到閃爍的綠色信號燈停止閃爍時，開機完成。這部分附加的操控部分無疑會在很大程度上降低系統(tǒng)的可靠性：一旦熱敏原件意外損壞，風(fēng)扇就不能自動啟動，使燈泡燒毀。不僅如此，當(dāng)用戶結(jié)束使用投影儀時，也不能向使用其他電器一樣馬上關(guān)閉電源，必須讓風(fēng)扇繼續(xù)工作一段時間將燈泡溫度降至安全范圍內(nèi)。錯誤操作極易降低使用壽命。

若能充分利用投影儀燈泡工作余熱，將廢熱轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動風(fēng)扇實現(xiàn)供給散熱。既能減少額外的電力損耗，也能達(dá)到僅靠回收廢熱來散熱的自平衡、自穩(wěn)定的效果。基于溫差發(fā)電的廢熱利用投影儀散熱系統(tǒng)是將技術(shù)水平已經(jīng)相當(dāng)成熟、性能十分穩(wěn)定的溫差發(fā)電半導(dǎo)體片與經(jīng)過特殊設(shè)計的殼體集成，制成方便訂制與安裝的投影儀散熱系統(tǒng)。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，呂玉坤，李艷齊等發(fā)表的“半導(dǎo)體制冷在投影儀散熱中的應(yīng)用展望”提到了溫差發(fā)電的逆原理——熱電制冷原理在投影儀上運用的展望，從理論上分析了其可行性，但是制冷片冷端存在結(jié)露結(jié)霜的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述存在的問題，提供一種用于投影儀的熱平衡散熱裝置，實現(xiàn)投影儀散熱系統(tǒng)的自平衡、自穩(wěn)定。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于投影儀的熱平衡散熱裝置，其特征在于，包括支架、熱平衡散熱組件和安全保護(hù)組件，所述支架為正四棱臺框架結(jié)構(gòu)，外套于投影儀燈泡，底端與燈泡外側(cè)端的前罩體相連，所述熱平衡散熱組件分別安設(shè)于支架的四個側(cè)面框架上，所述安全保護(hù)組件固定于投影儀燈箱內(nèi)部，相對于燈泡的內(nèi)側(cè)端設(shè)置。

按上述方案，所述熱平衡散熱組件包括散熱風(fēng)扇、散熱翅片、熱電模塊和蓄電池，散熱翅片與所述支架的側(cè)面框架相連，散熱風(fēng)扇設(shè)于散熱翅片的外側(cè)端面上，熱電模塊設(shè)于散熱翅片的內(nèi)側(cè)端面上，蓄電池與熱電模塊通過線纜相連。

按上述方案，所述熱電模塊的熱端端面上設(shè)有石墨碳紙。

按上述方案，所述石墨碳紙的內(nèi)側(cè)端面為弧形結(jié)構(gòu)，與投影儀燈泡外表面相配置。

按上述方案，所述熱電模塊的熱端與石墨碳紙之間、冷端與散熱翅片之間均涂有導(dǎo)熱硅脂。

按上述方案，所述安全保護(hù)組件包括安全保護(hù)風(fēng)扇、溫度傳感器和plc控制器，所述安全保護(hù)風(fēng)扇安設(shè)于投影儀燈箱內(nèi)部，相對于燈泡的內(nèi)側(cè)端設(shè)置，所述溫度傳感器設(shè)于燈泡上，所述plc控制器輸入端與溫度傳感器相連，輸出端與安全保護(hù)風(fēng)扇相連，安全保護(hù)風(fēng)扇與所述蓄電池通過線纜相連。

按上述方案，所述支架底部框架的四條邊框的兩端分別通過“u”型連接片與所述燈泡外側(cè)端的前罩體相連。

按上述方案，所述支架頂部框架的四條邊框的兩端均設(shè)有走線槽。

按上述方案，所述支架的四個側(cè)面框架的四角位置均設(shè)有支撐板，與所述熱電模塊相配置。

本發(fā)明的有益效果是：提供一種用于投影儀的熱平衡散熱裝置，有效回收利用投影儀燈泡工作時產(chǎn)生的余熱，將廢熱轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動風(fēng)扇實現(xiàn)供給散熱，節(jié)約投影儀散熱系統(tǒng)需要的電力能源，實現(xiàn)投影儀散熱系統(tǒng)的自平衡、自穩(wěn)定；熱電模塊產(chǎn)生的電能供給冷端散熱風(fēng)扇正常工作的同時，產(chǎn)生的多余電量儲存到蓄電池中，若投影儀突然不正常斷電，溫度傳感器接收到燈泡溫度過高的信號，發(fā)出信號，蓄電池驅(qū)動安全保護(hù)風(fēng)扇給投影儀燈泡散熱，有效解決突然斷電情況下投影儀燈泡積溫問題，保證整體裝置的安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例的安裝分布圖。

圖2為本發(fā)明一個實施例的熱平衡散熱組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一個實施例的支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一個實施例的原理圖。

其中：1-支架，2-燈泡，3-前罩體，4-散熱風(fēng)扇，5-散熱翅片，6-熱電模塊，7-石墨碳紙，8-安全保護(hù)風(fēng)扇，9-“u”型連接片，10-走線槽，11-支撐板。

具體實施方式

為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，一種用于投影儀的熱平衡散熱裝置，包括支架1、熱平衡散熱組件和安全保護(hù)組件，支架為正四棱臺框架結(jié)構(gòu)，外套于投影儀燈泡2，底端與燈泡外側(cè)端的前罩體3相連，熱平衡散熱組件分別安設(shè)于支架的四個側(cè)面框架上，安全保護(hù)組件固定于投影儀燈箱內(nèi)部，相對于燈泡的內(nèi)側(cè)端設(shè)置。

如圖2所示，熱平衡散熱組件包括散熱風(fēng)扇4、散熱翅片5、熱電模塊6和蓄電池，散熱風(fēng)扇設(shè)于散熱翅片的外側(cè)端面上，熱電模塊設(shè)于散熱翅片的內(nèi)側(cè)端面上，散熱翅片與支架的側(cè)面框架相連，實現(xiàn)整個熱平衡散熱組件的固定，蓄電池與熱電模塊通過線纜相連。熱電模塊的熱端端面上設(shè)有石墨碳紙7，填充熱電模塊與燈泡之間的空隙，改進(jìn)熱電模塊與燈泡之間的接觸情況，石墨碳紙的內(nèi)側(cè)端面可為弧形結(jié)構(gòu)，與投影儀燈泡外表面相配置。

熱電模塊的熱端與石墨碳紙之間、冷端與散熱翅片之間均涂有導(dǎo)熱硅脂，填充結(jié)合面之間的細(xì)小空隙，并能減小熱阻，有效提高導(dǎo)熱速率，并使熱電模塊熱端受熱均勻。

安全保護(hù)組件包括安全保護(hù)風(fēng)扇8、溫度傳感器和plc控制器，安全保護(hù)風(fēng)扇安設(shè)于投影儀燈箱內(nèi)部，相對于燈泡的內(nèi)側(cè)端設(shè)置，溫度傳感器設(shè)于燈泡上，plc控制器輸入端與溫度傳感器相連，輸出端與安全保護(hù)風(fēng)扇相連，安全保護(hù)風(fēng)扇與蓄電池通過線纜相連。

支架底部框架的四條邊框的兩端分別通過“u”型連接片9與燈泡外側(cè)端的前罩體相連，前罩體頂部與投影儀殼體相連。支架頂部框架的四條邊框的兩端均設(shè)有走線槽10，熱電模塊的的線纜通過走線槽穿出與蓄電池相連。支架的四個側(cè)面框架的四角位置均設(shè)有支撐板11，用以支撐熱電模塊。

如圖4所示，本發(fā)明的功能通過以下步驟實現(xiàn)：首先根據(jù)燈泡的功率、熱損失以及溫度控制要求，匹配熱電模塊的尺寸、數(shù)量、溫差和發(fā)電參數(shù)，以及散熱風(fēng)扇參數(shù)；投影儀開機啟動，內(nèi)部溫度尚低，投影儀無需散熱，熱電模塊冷、熱端的溫差未達(dá)到設(shè)定值，產(chǎn)生的電壓不足，風(fēng)扇不運行，開機一段時間，投影儀燈泡表面溫度逐漸上升，仍在安全范圍內(nèi)，此時熱電模塊產(chǎn)生的電壓足以驅(qū)動散熱風(fēng)扇運行，持續(xù)帶走傳遞到散熱翅片上的熱量，維持冷、熱端的溫差，使熱端石墨吸收的熱量由于溫度梯度而產(chǎn)生自然傳導(dǎo)，且溫度梯度越大，導(dǎo)熱速率越快，熱電模塊產(chǎn)生的電能供給散熱風(fēng)扇正常工作的同時，產(chǎn)生的多余電量儲存到蓄電池中。由于燈泡的功率及熱損失是一定的，即燈泡向系統(tǒng)中輸入熱量的功率為是一定的，熱電模塊驅(qū)動冷端散熱風(fēng)扇持續(xù)帶走傳遞到翅片上的熱量，增大冷、熱端溫差，熱電模塊吸收熱能的功率隨冷、熱端溫差增大而增大。當(dāng)燈泡向系統(tǒng)中輸入熱量的功率與熱電模塊吸收熱量的功率相等時，系統(tǒng)的溫度達(dá)到穩(wěn)態(tài)。此時，若由于環(huán)境溫度變化、投影儀負(fù)荷變化擾亂了熱電平衡狀態(tài)，系統(tǒng)將發(fā)揮自穩(wěn)定功能，做出如下反應(yīng)：若投影儀燈泡溫度上升，則熱電模塊兩端溫差上升，產(chǎn)生更大的電壓，風(fēng)扇散熱功率進(jìn)一步增加，迫使燈泡表面降溫，隨后自行降低散熱功率，系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)；若投影儀溫度下降，則熱電模塊兩端溫差下降，輸出電壓下降，散熱風(fēng)扇功率下降，減少對燈泡的散熱，溫度下降被遏制，系統(tǒng)重新達(dá)到平衡。溫度傳感器始終檢測燈泡表面溫度，若出現(xiàn)不穩(wěn)定及意外情況，燈泡溫度過高，則plc控制器打開安全保護(hù)風(fēng)扇給投影儀燈泡散熱，保證儀器的的安全性。

以上的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所做的等效變化，仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。