专利名称：应用于喷嘴的速度场改变装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于喷嘴的速度场改变装置。
背景技术：
目前电子装置中大多具有产生热能的组件(以下简称发热组件)，这些发热组件产生的热能如果没有获得适当的排除，往往造成电子装置的不稳定以及元件的损耗。上述现象如果发生在投影装置中的发光元件上，情况将更为严重。投影装置中的发光元件在使用时会产生大量的光和热，如果热能无法顺利带出装置外，则容易造成发光元件损毁，导致投影装置完全无法运行。
参阅图1，图1是公知发光元件10及散热系统20的示意图。公知发光元件10在外壳102处设置一入风口104以及一出风口106。散热系统20则包括一喷嘴202以及一风扇204。喷嘴202连接至入风口104，风扇204则通过喷嘴202将鼓动的空气带入发光元件10中。公知技术仅考虑到发光元件10需要空气流动来帮助散热，因此仅在发光元件10的入风口104以及出风口106计算通透率以及空气流阻，而换算出风扇应该耗费多少功率以达到系统的要求。但真正与散热有关的-位于发光元件10周围的空气密度以及压力场变化-则往往未加以考虑或是错估。
在公知技术中，喷嘴202只具有导流的功能，承担将风注入发光元件10中。但喷嘴202所喷出的空气流速以中心处最快(其速度场如图1所示)，因此通常会设计成中心处对准发光元件发热最高的部位，以达到最佳散热的目的。但在实施组装的过程中，常常发生发光元件10发热最高的部位偏移，或是喷嘴位置或角度变动少许的情形，如此一来，流速最快的空气并未对准发热最高的部位，散热系统20的效能就大幅降低，发光元件10的温度就会大幅升高。
上述问题或可通过加装智能型风扇喷嘴移动定位装置或是智能型发光元件移动装置来加以解决，但应用上述两种装置将大幅增加成本，相当不具经济效益。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种速度场改变装置，该速度场改变装置借助直接改善喷嘴所喷出空气的速度场分布，使空气得以平均分布至发光元件的表面，达到有效冷却的目的。
本发明的另一目的提供一种散热系统，该散热系统可以适当的反应发光元件的温度来调节风扇的风流量，改善公知技术仅考虑出风口与入风口的通透率以及风阻，而无法确实反应发光元件温度的缺点。
本发明的另一目的提供一种快速方便的喷嘴设计，可以改变空气的速度场，使空气平均分布至发热组件的表面，不需像公知技术那样的设计成本高昂的智能型风扇喷嘴移动定位装置或是智能型发热组件移动装置。
本发明是提供一种用以控制一发热组件的温度的散热系统。该发热组件包括一供空气进入与排出的入风口以及出风口。该散热系统包括一空气注入装置、一喷嘴、一速度场改变装置以及一温度检测装置。
空气注入装置用以注入空气，喷嘴则用以衔接该空气注入装置以及该入风口，以使空气直接注入该发热组件。速度场改变装置设置于空气的行进轨道上，用以将该空气注入装置所喷出空气的第一速度场改变成第二速度场，以使空气得以均匀分布至该发热组件。
温度检测装置连接至该发热组件以及该空气注入装置，以主动检测该发热组件的温度后，调控该空气注入装置注入的一空气流量。
本发明因增加了速度场改变装置，而可以有效将风流平均分布至发热组件的表面，有效解决了公知技术因为不可抗拒的组装偏差所带来的影响。另外还添加了主动学习的温度控制装置，可以有效主动调节出风口的风流量，达到提高散热效率，降低风阻，进而降低噪音的目的。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
图1是公知发光元件及散热系统的示意图。
图2是本发明的灯泡及散热系统的示意图。
图3a是本发明的叶片型速度场改变装置的前视图。
图3b是本发明的叶片型速度场改变装置的左前方视图。
图3c是本发明的叶片型速度场改变装置的右前方视图。
图4a是图3中速度场改变装置、喷嘴以及入风口连结后的前视图。
图4b是图3中速度场改变装置、喷嘴以及入风口连结后的侧视视图。
图5是本发明的筛网型速度场改变装置的示意图。
附图标号说明30灯泡 302外壳304入风口 306出风口40散热系统 402空气注入装置404喷嘴406速度场改变装置408温度检测装置410、502上固定部412、504下固定部 414直立部分416翻折部分418第一侧翻折区段420中央翻折区段422第二侧翻折区段424存储器 50筛网506外区域 508内区域具体实施方式
本发明是将公知具有预定分布的喷出流场改为特殊速度场分布的喷出流场。参阅图2，图2是本发明的灯泡30及散热系统40的示意图。目前电子装置内部具有相当多的发热组件，例如电脑中的中央运算单元、硬盘、光盘机的光学读写头等。图2中以投影装置中的发光元件-灯泡为例，来加以解释本发明。
投影装置中的灯泡30，为了散热方便，通常会在外壳302(或称灯罩)处设置一入风口304以及一出风口306。图2中的散热系统40，则用以控制灯泡30温度，其包括一空气注入装置404、一喷嘴404、一速度场改变装置406以及一温度检测装置408。喷嘴404用以和灯泡30的入风口304相衔接，以将空气注入装置402鼓动的空气注入灯泡30内。空气注入装置，例如风扇或鼓风机，主要用途在于鼓动空气进入灯泡内，达到强制散热的效果。
本发明的速度场改变装置406设置于空气的行进轨道上。举例来说，可以放置在喷嘴404的出口处、或是空气注入装置402和喷嘴404的接口处、或是灯泡30的入风口304，图2中以设置于喷嘴404的出口处为例。不论速度场改变装置406所设置的位置，其主要目的在于将空气注入装置402所喷出空气的第一速度场改变成第二速度场，如臼齿凹型(两侧流速较快，中间较慢)或平头型(中间与两侧的流速一致)，以使空气得以均匀分布至灯泡30。
参阅图3，图3是本发明的叶片型速度场改变装置406的示意图。图3中将速度场改变装置406以三个角度的视图加以呈现，图3a为前视图，图3b为左前方视图，图3c则为右前方视图。如图3所示，速度场改变装置406是一叶片，该叶片安装于上述所称的行进轨道中且平行于空气的行进方向，也即叶片主体并不影响空气流通。叶片包括一上固定部410、一下固定部412、一直立部分414以及一翻折部分416。上下固定部用以将叶片固定于行进轨道中以防止在空气注入装置402的动作下脱落。直立部分414则用以作为速度场改变装置406的主干，其位置经上下固定部固定后，位于空气流通的中间位置，且平行于空气的行进方向，并不影响空气流通。翻折部分416进一步分割为一第一侧翻折区段418、一中央翻折区段420以及一第二侧翻折区段422。中央翻折区段420向一第一方向翻折一第一预定角度，第一侧翻折区段418以及第二侧翻折区段422则向一第二方向翻折一第二预定角度，其中第一方向以及第二方向垂直该行进方向。
在图3中，第一方向与第二方向皆为左向，但中央翻折区段420翻折15度，而侧翻折区段则各自斜向翻折90度。参阅图4，图4是图3中速度场改变装置406、喷嘴404以及入风口304的连结示意图。其中图4a为前视图，图4b为侧视图。在此一实施例中，速度场改变装置406，以上固定部410以及下固定部412固定于灯泡外壳302的入风口304中，因此在图3中侧翻折区418、422所造成的尖端指向灯泡30内部，如图4b所示。另外为了将气流导向灯芯位置，因此将速度场改变装置406的翻折部分416设置成可将空气导向灯芯。从图4a中观之，侧翻折部分区段418、422将气流导向中间偏右，而中央翻折区段420则将气流导向右侧。在上述实施例中，中央翻折区段420主要用以抵挡中间部分的空气流通，使中间部分的空气流向偏移，造成空气的中间流速降低，而侧翻折部分区段418、422主要将邻近中央翻折区段420与侧翻折部分区段418、422交界处的流速增加，使整个速度场成为中间慢两侧快的速度场。因此在图4b中，空气的速度场将由预定的子弹型速度场，改变为特殊的平头型甚或臼齿凹型的速度场。在上述描述中可以发现，本发明的目的在于设计一种可抵销中间流速使其向两侧流动的速度场改变装置，因此在其他实施例中，可将叶片任意翻折变化，例如将侧翻折区段向右翻折而中央翻折区段向左翻折，或是方向互换。由于变化过于多样且繁复，在此不再一一赘述。
除了可利用叶片作为速度场改变装置外，也可利用空气筛网。参阅图5，图5是本发明的筛网型速度场改变装置50的示意图。在图5中，速度场改变装置设计为一筛网50。如前所述，筛网同样安装于行进轨道中，不同之处在于筛网必须垂直于空气的行进方向，以造成空气流通的一阻力。筛网50包括一上固定部502、一下固定部504、一外区域506以及一内区域508。上下固定部用以将筛网50固定于行进轨道中以防止在空气注入装置402的动作下脱落。为了达到将中间部分的流速降低，在筛网50的设计上，外区域506的开孔率必须小于内区域508的开孔率。同样的，筛网的目的也在于降低中间流速，因此，筛网可设计成多种的实施例，例如在内区域设置筛网而外区域则设计为无阻挡物。
借助以上速度场改变装置的设计，图2中空气注入装置402所鼓动的空气，其速度场将获得改善，使得空气可以均匀分布至灯泡的所有位置，尤其是在灯泡的灯芯位置(最易发热的部位，图2中未显示)，将不会因为组装不良而造成散热不佳，将有效提高灯泡的使用寿命。
除了上述速度场改变装置的设计外，图2中的散热系统还包括了温度检测装置408，该温度检测装置408包括多个检测元件(图2中未显示)以及一存储器424。检测元件设置于灯泡30中多个发热部位(例如灯芯及入、出风口)，以检测灯泡30各部位的温度。存储器424，则用以储存温度检测装置408所检测的温度及同时间空气注入装置所注入的空气流量，存储器的主要功能在于可记录各发热部位的特性，以供设计者设计最适宜的入、出风口设计以及空气流量控制，并提供当灯泡故障时维修的参考资料。温度检测装置408同时连结至空气注入装置，目的在于检测灯泡30各部位的温度后，同时记录当时空气注入装置所注入的空气流量。空气流量的单位则随着空气注入装置所采用单位不同而不同，可区分为“体积/时间”(如毫升/秒ml/s)以及“重量/时间”(如毫克/秒mg/s)。借助温度检测装置408，可以达到主动调节空气注入装置注入的空气流量，进而稳定控制灯泡温度。
综合以上所述，本发明透过低成本的速度场改变装置的设计，可将公知技术中发热组件散热不均的问题加以改善，且不需花费高昂的成本。再者，本发明增加了温度控制装置，可以有效的主动控制发热组件的温度、较公知技术仅被动的改善入出风口的设计，能更有效降低发热组件故障的机率，且减少设计者错误设计的次数。
以上优选具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的优选具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所申请的专利范围的范畴内。
权利要求
1.一种设置于一发热组件以及一空气注入装置间的速度场改变装置，该空气注入装置经由该空气行进轨道以注入空气至该发热组件，该速度场改变装置设置于该空气行进轨道上，用以将该空气注入装置所喷出空气的第一速度场改变成第二速度场，以使空气得以均匀分布至该发热组件。
2.如权利要求1所述的速度场改变装置，其特征在于该第二速度场是一臼齿凹型速度场。
3.如权利要求1所述的速度场改变装置，其特征在于该第二速度场是一平头型速度场。
4.如权利要求1所述的速度场改变装置，其特征在于还包括一叶片，该叶片安装于该行进轨道中且大致平行于空气的行进方向，该叶片包括一直立部分以及一翻折部分，该直立部分固定于该行进轨道中，该翻折部分可分为一第一侧翻折区段、一中央翻折区段以及一第二侧翻折区段，该中央翻折区段向一第一方向翻折一第一预定角度，该第一侧翻折区段以及该第二侧翻折区段则向一第二方向翻折一第二预定角度，其中该第一方向以及该第二方向垂直该行进方向。
5.如权利要求1所述的速度场改变装置，其特征在于还包括一筛网，该筛网安装于该行进轨道中且大致垂直于空气的行进方向，该筛网包括一外区域以及一内区域，该外区域的开孔率小于该内区域的开孔率。
6.如权利要求1所述的速度场改变装置，其特征在于该发热组件与该空气注入装置通过一喷嘴相连通。
7.一种散热系统，该散热系统用以控制一发热组件的温度，该发热组件包括一供空气进入与排出的入风口和一出风口，该散热系统包括一用以注入空气的空气注入装置；一喷嘴，该喷嘴用以衔接该空气注入装置以及该入风口，以使空气直接注入该发热组件；以及一速度场改变装置，该速度场改变装置设置于空气的行进轨道上，用以将该空气注入装置所喷出空气的第一速度场改变成第二速度场，以使空气得以均匀分布至该发热组件。
8.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于该速度场改变装置还包括一叶片，该叶片安装于该行进轨道中且大致平行于空气的行进方向，该叶片包括一直立部分以及一翻折部分，该直立部分固定于该行进轨道中，该翻折部分可分为一第一侧翻折区段、一中央翻折区段以及一第二侧翻折区段，该中央翻折区段向一第一方向翻折一第一预定角度，该第一侧翻折区段以及该第二侧翻折区段则向一第二方向翻折一第二预定角度，其中该第一方向以及该第二方向垂直该行进方向。
9.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于该速度场改变装置还包括一筛网，该筛网安装于该行进轨道中且大致垂直于空气的行进方向，该筛网包括一外区域以及一内区域，该外区域的开孔率小于该内区域的开孔率。
10.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于还包括一温度检测装置，该温度检测装置连接至该发热组件以及该空气注入装置，以便主动检测该发热组件的温度后，调控该空气注入装置注入的一空气流量。
11.如权利要求10所述的散热系统，其特征在于还包括一用以储存温度检测装置所检测的温度及同时间的空气流量的存储器。
12.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于该发热组件是一投影装置中的一发光元件。
13.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于该第二速度场是一臼齿凹型速度场。
14.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于该第二速度场是一平头型速度场。
15.一种连通一发热组件以及一空气注入装置间的喷嘴，其特征在于该空气注入装置经由该喷嘴以注入空气至该发热组件，该喷嘴内含一速度场改变装置，该速度场改变装置用以将该空气注入装置所喷出空气的第一速度场改变成第二速度场，以使空气得以均匀分布至该发热组件。
16.如权利要求15所述的喷嘴，其特征在于该速度场改变装置还包括一叶片，该叶片安装于该行进轨道中且大致平行于空气的行进方向，该叶片包括一直立部分以及一翻折部分，该直立部分固定于该行进轨道中，该翻折部分可分为一第一侧翻折区段、一中央翻折区段以及一第二侧翻折区段，该中央翻折区段向一第一方向翻折一第一预定角度，该第一侧翻折区段以及该第二侧翻折区段则向一第二方向翻折一第二预定角度，其中该第一方向以及该第二方向垂直该行进方向。
17.如权利要求15所述的喷嘴，其特征在于该速度场改变装置还括一筛网，该筛网安装于该喷嘴中且大致垂直于空气的行进方向，该筛网包括一外区域以及一内区域，该外区域的开孔率小于该内区域的开孔率。
18.如权利要求15所述的喷嘴，其特征在于该发热组件是一投影装置中的一发光元件。
19.如权利要求15所述的喷嘴，其特征在于该第二速度场是一臼齿凹型速度场。
20.如权利要求15所述的喷嘴，其特征在于该第二速度场是一平头型速度场。
全文摘要
本发明提供一种设置于一发热组件以及一空气注入装置间的速度场改变装置。该发热组件与该空气注入装置以一喷嘴相连通，该空气注入装置经由该喷嘴注入空气至该发热组件。该速度场改变装置设置于空气的行进轨道上，用以将该空气注入装置所喷出空气的第一速度场改变成第二速度场。借此，本发明可有效将空气均匀喷至发热组件的表面，以稳定控制发热组件的温度。
文档编号G03B21/16GK1624572SQ200310118728
公开日2005年6月8日 申请日期2003年12月2日 优先权日2003年12月2日
发明者王邦吉, 李长坚, 沈俊明 申请人:明基电通股份有限公司