一种用于有效降低电子装置运行温度的小型和低成本构造的低噪音的冷却设备包括多个部件，所述部件包括彼此相对的其间具有一定间距的表面并在所述彼此相对的表面中的至少任一个上具有发热点。用于冷却电子装置的发热点的设备包括用于强制地空气冷却电子装置的发热点的冷却设备，该电子装置包括多个部件，所述部件并排布置以具有相同的面内方向，并且包括位于其表面内的发热点。该冷却设备包括用于沿该面内方向的取向向发热点供给气流的第一空气冷却单元以及用于沿面内方向与通过该第一空气冷却单元供给的气流不同取向地向发热点供给气流的第二空气冷却单元。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于冷却电子装置的发热点(区)的设备及其冷却方法，以及一种液晶投影设备，更具体地，涉及一种利用两个供给在冷却面上彼此碰撞的气流的冷却单元来冷却电子装置的发热点(区)的设备及其冷却方法，以及一种包括该用于冷却电子装置的发热点的设备的液晶投影设备。
技术介绍
用于冷却电子装置的发热点的设备已经以多种形式进行了使用，并且为了简化构造，已经开发了各种构造的依靠空气冷却的冷却设备。多个强制空气冷却型冷却设备设置在投影设备中，所述投影设备是目前广泛用于商业和家用的投影显示装置。投影显示装置在放大倍率下将在图像显示器的图像显示元件上生成的图像投影到屏幕上。在这些投影显示装置中，采用液晶面板作为图像显示元件的液晶投影设备以如下构造和操作将图像显示在屏幕上。来自光源的白光通过反射镜反射，并通过PBS(偏振分束器)偏振或转换，用于分离成对应的红、绿和蓝(R/G/B)色光。每个分离的色光被引入与其相应的每个液晶面板中，并根据视频信号通过该液晶面板进行光学调制。每个光学调制的色光通过正交分色棱镜合并并通过投影光学系统投射到屏幕上。在此情形中，以TN(扭曲向列相)模式运行的液晶面板仅能处理-->特定的线性偏振分量，从而在每种色光碰撞在液晶面板上之前，通过偏振板沿预定偏振方向(例如，S偏振)对该色光进行调整，然后通过液晶面板进行光学调制。随后，通过液晶面板的出射侧的偏振板切割S偏振分量以单独提取P偏振分量。这样，在包括入射侧偏振板、液晶面板和出射侧偏振板的液晶单元内，沿光轴布置在液晶面板之前(上游)和之后(下游)的入射侧偏振板和出射侧偏振板各具有仅使一个轴向方向的偏振光通过而阻断其它偏振光的功能，因此在它们的运行期间由于光吸收而发热。此外，因为部分的透射光被布置在对应像素的边界上的黑矩阵阻断，所以液晶面板在其运行期间以相同的方式内部发热。经常将有机材料用于这些液晶面板和偏振板，从而如果利用短波长的光照射它们或者将它们长时间地暴露于高温，则液晶面板的受损配向膜、偏振板的较低偏振选择特性等将明显损害它们的功能。因此，液晶单元的这些部件需要针对热辐射的措施，堵如强制空气冷却。需要一种专门构造的冷却设备，用于有效地冷却电子装置中的多个部件的多个发热点，所述部件中的每一个包括其间限定一定间隔的彼此相对的表面，并且包括位于彼此相对的表面上的发热点。图1(a)和图1(b)是相关
技术介绍
的液晶投影设备的构造的示意图，此处图1(a)总体示出了整个液晶投影设备的外观，图1(b)示出了该液晶投影设备的内部结构。而图2是液晶投影设备的内部构造的示意图。主要如图2中所示，液晶投影设备1包括用于强制冷却液晶单元2的冷却风扇3以及冷却空气管道4，冷却风扇3和冷却空气管道4都安装在液晶投影设备1的壳体中。此外，根据需要设置用于冷却光源5的灯冷却风扇7、供电单元10等、用于将壳体排空的排气风扇9等。-->此处，将参照图3A和图3B来描述冷却液晶投影设备1的液晶单元2的一般方法。图3A和图3B是示出用于冷却液晶投影设备中的液晶单元的冷却单元的构造的示意图，这里图3A是分解透视图，而图3B是用于描述强制空气冷却操作的示意性横剖视图。在图3B中，包括入射侧偏振板12、液晶面板13和出射侧偏振板14的液晶单元2设置用于每种色光(R/G/B)，并且包括冷却风扇3和冷却空气管道4的空气冷却装置15布置在液晶单元2的下方。在空气冷却装置15的运行期间，来自冷却风扇3的空气16从液晶单元2的下端通过设置在冷却空气管道4中排出口17供给到入射侧偏振板12、液晶面板13和出射侧偏振板14之间的包括每个液晶单元2的间隔中，以执行强制空气冷却。近年来，根据液晶投影设备的多样化使用，日益要求液晶投影设备的尺寸减小而亮度增加。为响应这些要求，灯功率的增加以及显示装置尺寸的降低目前正处于不断发展中，导致入射到液晶单元上的光的通量密度增加，并导致形成液晶单元2的一部分的每个部件上的热负荷连续增加。例如，在2000-lm级的液晶投影设备(1.0″-XGA)中，由液晶单元生成的总热量大约为15W，而出射侧偏振板的热通量大约为0.6W/cm2。然而，对于5000-lm级，由液晶单元生成的总热量总计35W以上，而出射侧偏振板的热通量总计1.4W/cm2以上。通常，当强制空气冷却用于冷却液晶单元时，增加由风扇供给的空气量以提高绕发热点的空气速度，进而改进热传递系数和热辐射能力，从而适应不断增加的热负荷。然而，当通过提高风扇的旋转速度来增加所供给的空气量时，操-->作噪音将提高。另一方面，当通过采用较大尺寸的风扇来增加所供给的空气量时，这减缓了设备尺寸的减小。另一方面，为减小环境载荷和运营成本，对于较长寿命的液晶投影设备的要求逐渐增加。除了灯之外，支配液晶投影设备的寿命的因素主要是由于液晶单元中光学特性的退化的寿命。因此，通过冷却性能的改进来降低液晶单元的运行温度能够增加寿命。然而，在层流区域中，强制对流的平均热传递系数与空气速度的平方根成比例，而面板的运行温度与空气速度的平方根成反比。因而，某种程度地降低面板的运行温度将导致面板温度变化对空气速度变化的较低灵敏性。图4是显示在0.8″-SXGA(5000-lm级，25℃环境)中面板冷却空气速度与面板运行温度之间的关系的曲线图。要将面板运行温度从70℃降低至60℃(ΔT＝-10℃)，可将空气速度简单地从4.5m/s增加到8m/s(ΔV＝+3.5m/s)，而要从60℃降低至50℃(ΔT＝-10℃)，必须将空气速度从8m/s增加到18m/s(ΔV＝+10m/s)，如曲线图所示。这样，当依靠强制空气冷却来进一步降低面板运行温度，用于延长寿命时，由于目标温度更低，所以需要过高的冷却空气速度。因此，风扇运行噪音能进一步增加，或者设备的尺寸能增加，如上所述，并且在一些情形中，能超过冷却能力的限度(空气冷却限度)，从而开发高效的液晶单元冷却系统具有迫切的必要性。此外，关于液晶面板，从图像质量的观点对于冷却存在另一需求。具体地，由于对输入信号的光学调制效果高度取决于液晶面板的光学调制中的温度，所以面板平面上的热梯度引起亮度和色彩的变化，导致投影图像的质量下降。为此，在冷却液晶面板中，期望一种将出现在运行中的面板表面上的温度梯度和温度变化减到最小的冷却方法。-->图5是示出了如在专利文献1(JP-11-295814A)中公开的液晶单元冷却的第一现有技术示例的示意性侧视图。具体地，借助于布置在正交分色棱镜35下方的空气导向板39优化从冷却风扇3供给的空气的方向来提供一种用于改进液晶面板的冷却效率的设备。图6是示出了如在专利文献2(JP-2001-318361A)中公开的液晶单元冷却的第二现有技术示例的示意性透视图。具体地，一种用于改进冷却效率的设备设有凸出部41，用于将冷却空气导向液晶保持框架40以限制从管道排出口42供给的空气的间隙。图7是示出了如在专利文献3(JP-2004-61894A)中公开的液晶单元冷却的第三现有技术示例的示意性横剖视图。具体地，提供一种设备，用于通过在液晶面板保持框架40的空气通道中提供切口43来改变液晶面板13与偏振板14之间的空气通道宽度(图中的X和Y)从而调节冷却空气的速度。图8A和图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于空气冷却电子装置的发热点的冷却设备，所述电子装置包括多个并排布置以具有相同面内方向的部件，所述部件包括位于其表面内的发热点，其特征在于所述冷却设备包括： 第一空气冷却装置，用于沿所述面内方向的取向向所述发热点供给气流；以及第二空气冷却装置，用于沿所述面内方向与通过所述第一空气冷却装置供给的气流不同取向地向所述发热点供给气流。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-10-23 287395/20061.一种用于空气冷却电子装置的发热点的冷却设备，所述电子装置包括多个并排布置以具有相同面内方向的部件，所述部件包括位于其表面内的发热点，其特征在于所述冷却设备包括：第一空气冷却装置，用于沿所述面内方向的取向向所述发热点供给气流；以及第二空气冷却装置，用于沿所述面内方向与通过所述第一空气冷却装置供给的气流不同取向地向所述发热点供给气流。2.根据权利要求1所述的用于冷却电子装置的发热点的设备，其中：通过所述第一空气冷却装置供给的第一气流和通过所述第二空气冷却装置供给的第二气流具有彼此不同的空气速度向量；并且所述第一空气冷却装置和所述第二空气冷却装置设置为使得所述第一气流和所述第二气流在多个所述部件的相对表面上的所述发热点的位置处彼此碰撞。3.根据权利要求1或2所述的用于冷却电子装置的发热点的设备，其中：所述第一空气冷却装置布置在与多个所述部件相对的平面的下端处；并且所述第二空气冷却装置布置在与所述多个所述部件相对的所述平面的上端处。4.根据权利要求1到3中的任一项所述的用于冷却电子装置的发热点的设备，其中：所述第一空气冷却装置包括第一冷却风扇和第一空气冷却管道；并且所述第二空气冷却装置包括第二冷却风扇和第二空气冷却管道。5.根据权利要求1到3中的任一项所述的用于冷却电子装置的发热点的设备，其中：所述第一空气冷却装置和所述第二空气冷却装置中的一个包括冷却风扇和空气冷却管道，而所述第一空气冷却装置和所述第二空气冷却装置中的另一个只包括冷却风扇。6.根据权利要求1或2所述的用于冷却电子装置的发热点的设备，其中：所述第一空气冷却装置包括第一冷却风扇和第一空气冷却管道；并且所述第二空气冷却装置包括与所述第一空气冷却装置共用的所述第一冷却风扇以及从所述第一空气冷却管道中途分支的用于将空气从与所述第一空气冷却管道的空气供给方向不同的方向供给到平面中的第二空气冷却管道。7.根据权利要求4或5所述的用于冷却电子装置的发热点的设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：宇都宫基恭，
申请(专利权)人：NEC显示器解决方案株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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