专利名称：灯泡冷却装置及其投影机的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种灯泡冷却装置，且特别是有关于一种投影机的灯泡冷却 装置以及其投影机。
背景技术：
请参阅图1A，图1A绘示了先前技术中投影机1的示意图。如图1A所示， 投影机1包含壳体10、水银灯泡12及灯罩14。水银灯泡12固定于灯罩14内， 灯罩14固定于壳体10内。 一般来说，水银灯泡12所发射光线的光轴与投影机 l所投射光线的光轴是垂直的。因此，当投影机1的投射光线需提高一投影角度 时，水银灯泡12与灯罩14相对水银灯泡12的发射光线的光轴转动一角度，但 发射的光线仍然平行于水平面。请同时参阅图1A及图1B，图1B绘示图1A中 的水银灯泡12与灯罩14的剖面图。投影机1提高投影角度后，从灯罩14的入 风口 140至出风口 142的方向就不平行于水平面，因而吹向灯泡的气流的流向 并非水平的。
由于水银灯泡12发光时，水银灯泡12内的水银蒸气会流动，并凝结于相 对低温的玻璃壳。并且，由于蒸气会垂直上升且蒸气凝结会放热，因此水银灯 泡12的热点(hot spot)H(水银蒸气凝结于玻璃壳的区域)至水银灯泡的中心的方 向约平行于重力方向G1。因此，不论水银灯泡12的转动角度为何，热点H至 水银灯泡12的中心的方向保持与重力方向平行。但是，投影机1转动一角度后， 吹向水银灯泡12的气流的流向从水平方向转为非水平方向，如图1B所示。因 而，气流无法直接吹向水银灯泡12的热点H，而需流动一段距离才能经过热点 H的上方。再者，根据流体力学理论，图1B中斜向吹向水银灯泡12的气流相 较于水平吹向水银灯泡12的气流的流速来得慢。如此一来，图1B中的气流无 法快速地冷却水银灯泡12。
发明内容
藉此，本发明提供一种投影机及其灯泡冷却装置，能够改变气流流向，让气流保持水平地吹向灯泡，以解决上述问题。
本发明提供一种灯泡冷却装置，透过调整气流路径的方式，以改变吹向灯 泡的气流方向。
具体的讲，本发明的灯泡冷却装置包含灯泡及导风模块。导风模块可活动 地设置于灯泡外侧，以选择性地位于第一位置及第二位置。导风模块包含第一 导风件、第二导风件以及形成于第一导风件与第二导风件之间的入风口。其中， 该导风模块位于第一位置时，气流以第一方向流入入风口，并以第一方向吹向 灯泡。当导风模块位于第二位置时，第一导风件及第二导风件共同将吹向灯泡 的气流从第一方向导引为第二方向，第二方向异于该第一方向。
本发明的另一范畴在于提供一种投影机，透过改变气流路径的方式，以改 变吹向灯泡的气流方向。本发明的投影机包含壳体、灯泡及灯泡冷却装置。灯 泡冷却装置的结构也包含前述的导风模块，于此不再赘述。
本发明的另一范畴在于提供一种投影机，透过气流吹入方向的调整，以改 变吹向灯泡的气流方向。本发明的投影机包含壳体及灯泡冷却装置，灯泡冷却 装置位于壳体内。灯泡冷却装置包含灯泡、导风模块及风扇。导风模块可活动 地设置于灯泡外侧，并包含第一导风件、第二导风件及形成于第一导风件与第 二导风件之间的入风口。风扇包含扇体及风罩，风罩穿过入风口并连接于第一 导风件及第二导风件。扇体吹出气流并经由风罩流向灯泡，风罩与导风模块可 相对灯泡活动。
综上所述，本发明的投影机及其灯泡冷却装置可导引气流的流向，让气流 得以水平地吹向灯泡，继而达到较佳的冷却效果而不容易高温烧毁。 关于本发明的优点与有益效果可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步 的了解。
图1A绘示先前技术中投影机的示意图
图1B绘示图1A中的水银灯泡与灯罩的剖面图
图2A绘示本发明第一实施例的投影机的示意图。
图2B绘示图2 A中的投影机的正视图。
图3A绘示图2 A中投影机被转动后的示意图。
图3B绘示图3A中的投影机的正视图。
图4A绘示图3A的导风模块转动一角度的示意图。图4B绘示图4A中的投影机的正视图。
图5绘示图4A的导风模块增加第三导风件的示意图。
图6A绘示本发明第二实施例的投影机的示意图。
图6B绘示图6A中的投影机的正视图。
图7绘示本发明第三实施例的投影机的示意图。
图8绘示本发明第四实施例的投影机的示意图。
图9A绘示根据本发明第五实施例的投影机的示意图。
图9B绘示图9A中的第二导风件对应投影机的转动的调整的示意图。
具体实施例方式
本发明的投影机主要改良在于灯泡冷却装置的结构，为了让图标更清楚明 了，图1A至图7主要绘示灯泡冷却装置的结构，并未绘示出投影机的壳体全 貌(如图1A所示)，只绘示一部分壳体作为说明。此外，投影机置放于一支撑平 面P1上，且可相对支撑平面转动一角度a，以改变投影角度。
请参阅图2A及图2B。图2A绘示根据本发明第一实施例的投影机3被转动 前的示意图。图2B绘示图2A中的投影机3的正视图。如图2A及图2B所示， 投影机3包含壳体30、灯泡32、灯罩34、导风模块35及风扇36。导风模块35 包含第一导风件350、第二导风件352以及连接件354。入风口 340及出风口 342 形成于第一导风件350与第二导风件352之间。第一导风件350透过连接件354 连接于第二导风件352，使得第一导风件350可连动于第二导风件354。风扇36 固定于壳体30上，并吹入气流于灯罩34内，以冷却灯泡32。
图2A及图2B中的灯泡32发光时，灯泡32的表面具有热点(hot spot)H， 不论灯泡32的转动角度为何，由热点H至灯泡32的中心的方向必平行于重力 方向Gl。此外，由于灯泡32所发射的光线的光轴与投影机3所投射的光线的 光轴是互相垂直的(参阅图1所示光线路径)，因此当投影机3被提高投影角度时 (如图3A及图3B所示)，灯泡32、灯罩34、导风模块35及风扇36皆会相对支 撑平面P1转动一角度a。转动后的投影机3对气流流向的影响以及导风模块35 的结构对气流流向的影响，请参阅图3A至图4B。图3A绘示图2A中投影机3 被转动后的示意图。图3B绘示图3A中的投影机3的正视图。图4A绘示图3A 的导风模块35转动一角度的示意图。图四B绘示图四A中的投影机3的正视图。
如图2A至图4B所示，导风模块35可活动地设置于灯罩34中，以选择性 地位于第一位置及第二位置。导风模块35的位置可被定义为导风模块35相对灯罩34的转动角度。另补充说明的是，导风模块35与灯罩34之间可利用一滑 轨/滑槽结构或一轴承结构衔接，让导风模块35能够相对灯罩34活动。于此实 施例中，此活动指的是导风模块35相对灯泡32的对称轴Al转动。
如图3A及图3B可知，由于投影机3改变投影角度而相对支撑平面Pl转 动一角度(x，并且灯泡的发热区大致平行于重力方向G1，因此灯泡32的发热区 从热点H改至热点H'，热点H与热点H'之间夹一角度a。如图3A及图3B所示， 导风模块35位于第一位置时，气流以第一方向Dl流入入风口 340，并以第一 方向D1吹向灯泡32，接着气流再由出风口 342流出。如图4A及图4B所示， 导风模块35转动一角度a后位于第二位置时，第一导风件350及第二导风件352 共同将吹向灯泡的气流从第一方向Dl(图3B所示)导引为异于第一方向Dl的第 二方向D2，使得气流能以最佳流向吹向灯泡32以带走热量。于此实施例中， 第二方向D2实质上垂直于重力方向G1，但本发明不限于此。
如图4A及图4B所示，第一导风件350包含第一平面3500，第二导风件352 包含邻近于入风口 340的第一表面3524。第一平面3500及第一表面3524形成 第一弯曲风道，第一弯曲风道大致呈倒L形，入风口 340靠近第一弯曲风道的 一端。气流由入风口 340流入第一弯曲风道后，首先被第二导风件352的第一 表面3524所阻挡而沿着第一表面3524流动，接着被第一导风件350的第一平 面3500所阻挡而沿着第一平面3500流动。由于第一平面3500垂直于重力方向 Gl，因此沿着第一平面3500流动的气流可水平地吹向灯泡(亦即以第二方向D2 吹向灯泡)。再者，第二导风件352包含第二平面3520，且实质上平行于第一平 面3500。第二平面3520可进一步阻挡从第一平面3500反弹的气流，而迫使反 弹的气流沿着第二方向D2流动，进而强化气流的水平流动，以达到较佳的冷却 效果。
如图4A及图4B所示，为了让灯罩34内的气流流动更加顺畅，本发明的导 风模块35除了用以导引流入入风口 340的气流之外，还可导引流出出风口 342 的气流。第二导风件352包含垂直于重力方向Gl的第三平面3522，第一导风 件350包含邻近于出风口 342的第二表面3504，且包含平行于第三平面3522的 第四平面3502。第三平面3522及第二表面3504形成第二弯曲风道，第二弯曲 风道呈一L形，出风口靠近第二弯曲风道的一端。根据流体力学，水平气流流 过灯泡32后，气流流向不再保持水平。因此，第三平面3522及第四平面3502 可导引气流沿着水平方向往出风口 342流动，接着气流会被灯罩34所阻挡及反 弹。反弹后的气流再被第二表面3504反弹，使得气流从灯罩34流出。需补充说明的是，由于导风模块35要相对灯泡32转动以调整气流的流向，因此第二 导风件352的第一表面3524需有适当设计，转动后的第二导风件352才不会过 度阻挡入风口 340。第一表面3524与灯罩34的接触部份与灯罩34的入口之间 所夹的角度P需大于或等于投影角度的调整范围(亦即投影机3相对支撑平面Pl 转动一角度ot)。如此一来，导风模块35—定可将气流流向导引至水平方向。第 一表面3524除了可设计为一平面之外，还可设计为一外突曲面。外突曲面在不 过度削减第二导风件352的结构强度的前提下，可以加大第一表面3524与灯罩 34的接触部份与灯罩34的入口之间的夹角，以对应较大的投影角度。
一般而言，投影机3的灯泡32为一球茎状(如图5所示)，灯泡32的后半部 324离入风口 340较远，因此图4中所示的气流较不容易吹向灯泡32的后半部 324。所以，本发明的导风模块35更包含第三导风件356，用以导引部份气流吹 向灯泡32的后半部324。如图5所示，第三导风件356连接于第一导风件350 及第二导风件352，并呈一锥状。锥状的第三导风件356将沿着第二方向D2流 动的气流分为第三方向D3及第四方向D4的气流，第三方向D3的气流吹向灯 泡32的前半部322，第四方向D4的气流吹向灯泡32的后半部324。第三方向 D3及第四方向D4所构成的平面垂直于重力方向Gl，以确保气流仍可水平地吹 向灯泡32的前半部322及后半部324，以达到较佳的冷却效果。
需注意的是，本发明的灯罩不限于包覆导风模块，也可转动地衔接于导风 模块，让导风模块直接外露。以图5为例，于另一实施例中，第一导风件350 与第二导风件352直接外露，灯罩34只包覆了灯泡32的后半部324，并以滑轨 结构与第一导风件350及第二导风件352相连接，第一导风件350及第二导风 件352可相对固定的灯罩34转动。如图2A至图4B所示，本发明的投影机3 还包含固定于导风模块35的调整构件38，用以带动导风模块35于第一位置与 第二位置之间活动(亦即相对灯罩34转动)。灯罩34具有调整开口 344，调整构 件38经由调整开口 344穿出灯罩34。调整构件38可相对调整开口 344滑动， 以带动导风模块35相对于灯泡32的对称轴Al转动。再者，投影机3的壳体 30也可包含另一调整开口(未绘示)，让调整构件38穿过灯罩34的调整开口 344 及壳体30的调整开口(未绘示)，让使用者可透过调整构件38调整导风模块35 的转动角度。
上述的投影机3及其灯泡冷却装置透过导风模块35所构成的弯曲风道及导 风模块35可相对灯泡32转动的特性，而能调整气流以水平方向流向灯泡，以 达到较佳的冷却效果。除了上述的结构改良之外，本发明还提供了另一种可调整气流方向的投影机，请参阅图6A及图6B。图6A绘示根据本发明第二实施例 的投影机5的示意图。图6B绘示图6A中的投影机5的正视图。
如图6A及图6B所示，本发明的投影机5包含壳体50、灯泡52、灯罩54、 导风模块55及风扇56。于第二实施例中，灯泡冷却装置位于壳体50内。导风 模块55可转动地连接于灯罩54，并包含第一导风件550、第二导风件552及形 成于第一导风件550与第二导风件552之间的入风口 540。风扇56包含扇体562 及风罩560。风罩560连接于第一导风件550及第二导风件552。扇体562吹出 气流流向灯泡32，风扇56与导风模块55可相对灯泡32的对称轴Al转动。
于第二实施例中，图6A及图6B的投影机5的风扇56直接连接于导风模块 55且不固定于壳体50，因此风扇56吹向灯泡32的气流方向是可改变的。为了 让使用者可便于控制风扇56的移动，本发明的投影机5更包含风扇平台58，固 定于壳体50内。风扇平台58包含弧形沟槽580，风扇56另包含突出部564。 突出部564对应地衔接于弧形沟槽580并可于弧形沟槽580内滑动，滑动轨迹 如弧形虚线所示。因此，风扇56可衔接于风扇平台58并可相对风扇平台58转 动。其中，弧形沟槽580的圆弧轨迹以灯泡32的对称轴A1为圆心。再者，投 影机5的壳体50包含调整开口(未绘示)，让风扇56的突出部564穿过调整开口 以突出于壳体50之外。如图6A及图6B所示，使用者就可透过突出部564控制 风扇56的移动，将风扇56调回水平位置以产生水平气流吹向灯泡52的热点H， 以达到较佳的冷却效果。
调整构件除了图6A及图6B所绘示的滑轨/滑槽结构，还可为齿轮结构，请 参阅图7。图7绘示根据本发明第三实施例的投影机7的示意图。如图7所示， 调整构件可为固定于壳体的70第一齿轮78，风扇76包含第二齿轮760。第一 齿轮78啮合第二齿轮760，并可带动第二齿轮760转动，继而带动风扇76相对 灯罩74转动。同样地，第一齿轮78可经由壳体70的调整开口(未绘示)外露于 壳体70，让使用者便于控制风扇76的移动(移动轨迹如弧形虚线所示)，进而能 保持气流水平地吹向灯泡72，以达到较佳的冷却效果。
此外，本发明的风扇不限于连动结构，请参阅图8。本实施例的风扇86包 含扇体862、风罩860及连接于扇体862与风罩860之间的可挠性风道864，可 挠式风道864为弹性材质(例如橡胶或塑料)所制成的管道。扇体862固定于壳体 80，风罩860可相对灯泡82及灯罩84移动。因此，使用者透过固定于风罩860 的调整构件88控制风罩860移动时(移动路径如弯曲虚线所示)，风罩860与扇 体862之间的距离会产生变化，但可挠式风道864能让扇体862吹出的气流仍可流向风罩860继而流入灯罩84内。
同样地，本发明的导风模块不限于连动结构，第一导风件与第二导风件可 分离而不连动，请参阅图9A及图9B。图9A绘示根据本发明第五实施例的投影 机9的示意图，图9B绘示图9A中的第二导风件952对应投影机9的转动的调 整的示意图。相较于第一实施例(图2B及图4B所示)，本实施例的第一导风件 950固定于灯罩94，但第二导风件952活动地设置于灯罩94内，且调整构件98 连接于第二导风件952。如图9A所示，第一导风件950的第一平面9500不平 行于第二导风件952的第二平面9520。如图9B所示，投影机9相对支撑平面 Pl转动一角度a后，第一导风件950的第一平面9500恰好平行于支撑平面Pl 。 使用者可透过调整构件98带动第二导风件952相对灯泡92移动，使得第二平 面9520平行于支撑平面P1，亦平行于第一平面9500。投影机9转动后，虽然 第二导风件952与第一导风件950不连动，但使用者调整第二导风件952后， 第一导风件950与第二导风件952之间仍可构成弯曲风道，以改变气流流向， 达到较佳的灯泡冷却效果。
相较于先前技术，本发明的投影机及其灯泡冷却装置可导引气流的流向， 让气流得以水平地吹向灯泡。本发明设置了可相对灯泡活动的导风模块，将流 向灯泡的气流流向导引回水平方向。或者，本发明设置了可相对灯泡移动的风 扇或风罩，可移动的风扇或风罩就可产生不同流向的气流，因而可视情况调整 风扇位置以水平地吹向灯泡。藉此，不论投影机的投影角度如何调整，气流都 能以水平方向吹向灯泡的发热点，继而达到较佳的冷却效果而不容易高温烧毁。
权利要求
1. 一种灯泡冷却装置，其特征在于该灯泡冷却装置包含灯泡；以及导风模块，可活动地设置于该灯泡外侧，以选择性地位于第一位置及第二位置，该导风模块包含第一导风件、第二导风件以及形成于该第一导风件与该第二导风件之间的入风口；其中，当该导风模块位于该第一位置时，气流以第一方向流入该入风口，并以该第一方向吹向该灯泡，当该导风模块位于该第二位置时，该第一导风件及该第二导风件共同将该吹向该灯泡的气流从该第一方向导引为第二方向，该第二方向异于该第一方向。
2. 如权利要求1所述的灯泡冷却装置，其特征在于该第一导风件包含第一 平面，该第二导风件包含邻近于该入风口且向该入风口倾斜的第一表面，该第 一平面、该第一表面形成第一弯曲风道，使当该导风模块位于该第二位置时， 该第一弯曲风道将该气流由该第一方向导引为该第二方向。
3. 如权利要求2所述的灯泡冷却装置，其特征在于该导风模块包含一连接 件，该第二导风件包含第二平面，且实质上平行于该第一平面，该连接件连接 于该第一平面及该第二平面。
4. 一种投影机，其特征在于该投影机包含 壳体；以及灯泡冷却装置，位于该壳体内，包含导风模块及灯泡，该导风模块可活动 地设置于该灯泡外侧，以选择性地位于第一位置及第二位置，该导风模块包含 第一导风件、第二导风件以及形成于该第一导风件与该第二导风件之间的入风其中，当该导风模块位于该第一位置时，气流以第一方向流入该入风口， 并以该第一方向吹向该灯泡，当该导风模块位于该第二位置时，该第一导风件 及该第二导风件共同将该吹向该灯泡的气流从该第一方向导引为第二方向，该 第二方向异于该第一方向。
5. 如权利要求4所述的投影机，其特征在于所述第一导风件包含第一平面， 该第二导风件包含邻近于该入风口且向该入风口倾斜的第一表面，该第一平面 及该第一表面之间形成第一弯曲风道，使当该导风模块位于该第二位置时，该第一弯曲风道将该气流由该第一方向导引为该第二方向。
6. 如权利要求5所述的投影机，其特征在于该第二导风件包含第二平面， 实质上平行于该第一平面，并且包含一连接件连接于该第一平面及该第二平面。
7. 如权利要求4所述的投影机，其特征在于更包含一调整构件及灯罩，该调整构件固定于该导风模块上，该导风模块可转动地连接于该灯罩，该灯罩具 有第一调整开口，该壳体具有第二调整开口，该调整构件经由该第一调整开口 及该第二调整开口外露于该壳体，该调整构件相对该第一调整开口滑动，以带 动该导风模块于该第一位置与该第二位置间移动。
8. —种投影机，其特征在于该投影机包含 壳体；以及灯泡冷却装置，位于该壳体内，包含 灯泡；导风模块，可活动地设置于该灯泡外侧，该导风模块包含第一导风件、第二导风件以及形成于该第一导风件与该第二导风件之间的入风口；以及 风扇，包含扇体及风罩，该风罩穿过该入风口并连接于该第一导风件及第 二导风件，该扇体吹出气流并经由该风罩流向该灯泡，该风罩与该导风模 块可相对该灯泡活动。
9. 如权利要求8所述的投影机，其特征在于该风扇更包含一可挠性风道， 该可挠性风道连接于该扇体及该风罩之间。
10. 如权利要求8所述的投影机，其特征在于更包含一风扇平台，固定于该 壳体内，该风扇衔接于该风扇平台并可相对该风扇平台移动。
全文摘要
灯泡冷却装置及其投影机，该灯泡冷却装置包含灯泡；以及导风模块，可活动地设置于该灯泡外侧，以选择性地位于第一位置及第二位置，该导风模块包含第一导风件、第二导风件以及形成于该第一导风件与该第二导风件之间的入风口；其中，当该导风模块位于该第一位置时，气流以第一方向流入该入风口，并以该第一方向吹向该灯泡，当该导风模块位于该第二位置时，该第一导风件及该第二导风件共同将该吹向该灯泡的气流从该第一方向导引为第二方向，该第二方向异于该第一方向。本发明能通过调整气流路径的方式，以改变吹向灯泡的气流方向，获得较佳的冷却效果。
文档编号G03B21/16GK101424867SQ20081018717
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者柯延锋, 魏宏任 申请人:苏州佳世达光电有限公司;佳世达科技股份有限公司