专利名称：蚀刻通风筛的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及通风筛，更具体的说是涉及用于例如为投影设备的电气设备的冷却系统中的蚀刻通风筛，该蚀刻通风筛典型的具有多个形成于框架上的空隙，这些空隙通过蚀刻掉该框架的一些部分而形成。
公开内容通过附图的图以举例的方式进行展示，但不限于所述举例，其中相同的标号代表相同的元素且其中图1是根据本发明示例性具体实施方式
构造的包括蚀刻通风筛的投影设备的示意图。
图2是图1中投影设备的局部剖切等距图，示出了内部的吹风机和具有流出通风孔的可移动面板。
图3是图2中可移动面板的正视图，示出了安装在通风孔处的其上形成通风孔的蚀刻通风筛。
图4是图2中可移动面板的后视图，示出了安装在通风孔处的其上形成通风孔的蚀刻通风筛。
图5是图1中投影设备的示意图，示出了通过流入通风孔、吹风机和流出通风孔的气流，蚀刻通风筛安装在流出通风孔处。
图6是投影设备中吹风机的示例旋转风扇的等距图。
图7是示出来自吹风机并流经图1的投影设备的通风筛的发散气流的示意图。
图8是图1投影仪中的示例蚀刻通风筛的俯视图；图9是图8中蚀刻通风筛的侧视图。
具体实施例方式
图1示出电气设备10的具体实施方式
。电气设备10典型地为投影设备10或其他具有通过流经该设备的气流进行冷却的发热部件的电子设备。投影设备10典型地包括外壳12，外壳12包括配置为通过一个或多个流入通风孔16吸入空气和通过一个或多个流出通风孔18排出气流的吹风机14。如图8所示，通风筛20具有彼此相隔形成的蚀刻空隙22和分隔件24其可以设置在外壳的一个或多个通风孔处以阻止物体穿入外壳，同时允许足量的冷却气流经通风孔通过。
投影设备10典型地配置为投射图像到显示面，显示面包括但不限于屏幕、墙壁或其他投影面或投影区。作为投影设备10使用的合适的设备的实例包括数字投影仪、液晶显示(LCD)投影仪和数字光处理投影仪。
投影设备10典型地包括光源26和光学引擎28，光学引擎28也被称作为光引擎28或图像引擎28。光源26可以配置为产生一束光并向光学引擎28投射光，依次地光学引擎28配置为生成图像。光源26典型地包括设置在反射镜26b内的灯26a，反射镜26b配置为导引大部分散光沿着系统的光径。事实上可以使用任何合适的灯，而示例的灯包括金属卤化物灯和超高压(UHP)弧光灯。散光也可以经过一个或多个滤光器26c，例如红外线(IR)或紫外线(UV)滤光器，从而滤去灯的发射光谱中不需要的部分。光源26产生的光可以通过接口管(interface tube)29(也被称做间隔装置(spacer)29)引导到光学引擎28。
光学引擎28典型地包括图像产生元件30。图像产生元件30可以包括任何合适的图像生成设备，例如数字微镜(DMD)，LCD面板或者其他合适的图像源。图像产生元件30可以配置为向一个或多个镜子或其他光学元件投射光，接着这些元件可以配置为向显示面反射光。光学引擎28也可以包括一个或多个透镜31，以及滤光器、色轮、镜子、积分器、聚光器和其他能用于生成和投射光图像的光学元件。
投影设备10典型地包括一个或多个电源32。电源32链接到光源、图像产生元件和其他元件，例如投影设备内的电源电路板和控制电路板。
如上所述，投影设备10中的多种部件是发热部件，例如电源32和灯26a。这些发热部件在运行时可以导致外壳12局部发热。如果设备的温度超过了临界极限，设备的某部分可能失灵和/或缩短寿命。控制设备内的温度以使其保持在临界温度下，从而防治设备发生故障或需要提前更换部件。
为降低外壳12和其内封装部件的整体温度，投影设备10典型地包括空气冷却系统。空气冷却系统可以包括配置为通过一个或多个流入通风孔16吸入进气流(如箭头34所示)的吹风机14。吹风机的作用引发设备内产生内部气流并以箭头36所示的大致方向流动，并进一步引发从一个或多个流出通风孔18处排出的排出气流38。这样，空气冷却系统能使周围空气通过投影设备流通并排出，因此有助于冷却投影设备部件。图2示出流入通风孔16和流出通风孔18的示例性构造以及通过外壳12的气流34、36、38。应当理解，流入通风孔和流出通风孔的数量和位置可以不同。
如图3所示，吹风机14典型地包括一对由马达14c隔开和驱动的旋转风扇14a和14b。旋转风扇14a、14b典型地邻近外壳12的可移动面板12a进行安装，但是也可选择性的安装在设备内任何合适的位置。例如，旋转风扇14a、14b可以安装在邻近于设备的顶部、底部或不可移动的侧板或安装在与外壳壁隔开的某个位置。尽管在所述的具体实施方式
中示出旋转吹风机，但应当理解，也可以使用其他合适的吹风机类型。
在旋转风扇14a，14b的排出侧的出口周围可以分别设置衬垫14d，14e，有助于阻止空气从旋转风扇14a，14b和可移动面板之间的接口泄漏回流外壳内。如图4所示，可移动面板12a可以包括以对应于衬垫14d，14e的外形的方式成形的凹部40a，40b，使得可移动面板12a连上外壳12时凹部的唇缘与衬垫相配合，从而阻止空气泄漏。
如图4、5所示，可移动面板12a典型地包括流出通风孔18a和18b。通风筛20a，20b典型地分别设置在每个流出通风孔18a，18b内。可移动面板12a的外侧典型地包括保护栅42。栅42可以包括外部边缘件42a，一个或多个内部横向或水平件42b和纵向件42c。当然，栅42典型可以采用多种其他合适的形式。栅42典型地由塑料或其他具有低热导率的材料制造，从而防止发热表面与使用者接触。为使气流最大化并且增加投影设备10舒适的外观，相对于通过通风筛20的排出气流38的方向，通风筛20的水平分隔件24a典型地与水平件42b充分成一直线，因此，在图2中被隐藏了。
如图6所示，旋转风扇14a，14b典型的包括安装在外壳46内的环形风扇叶片组件44，风扇叶片组件配置为以该图箭头所示的旋转方向旋转。外壳46典型的包括设置在外壳排出侧的衬垫14d，14e。在可移动面板12a连上外壳12时，通风孔20a，20b典型地设于邻近旋转风扇的位置。风扇叶片组件典型地配置为围绕旋转轴50旋转，旋转轴典型地与其上形成流出通风孔(例如18a，18b)的邻近壳壁(例如可移动面板12a)基本平行。
如图7所示，风扇配置为通过通风筛20a、20b，以发散的气流形式48，吹动空气，如箭头所示。在这里被称为发散是因为它们从吹风机通过通风筛移动时，在吹风机叶轮外围的切线方向上，其向量是彼此发散的或散开的。发散可以在特性上是大致放射状的或者可以是例如为围绕旋转轴50的卷曲状。之前的具有相当数量水平件的编织筛易于阻滞以相对于筛非垂直方向流动的空气。因此，通风筛20的空隙形成具有延长轴的细长形状，延长轴进行定向使得当气流通过空隙移动时被发散。典型地，空隙进行定向使得空隙的延长轴与风扇叶片组件的旋转轴50基本正交。对于旋转风扇，气流的最大分散度是在位于与旋转轴50基本正交的面内得到。如此，具有最小数量水平件的通风筛横截面可获得气流最大分散度。在空气从吹风机散开时减少阻止空气的流动的水平件的横截面面积，有助于最小化由通风筛20的水平件引起的阻抗。
一些已知的投影设备包括以金属为主的丝网筛，其可以设置于投影设备的流出通风孔内从而为流出通风孔提供筛。然而，由于在筛材料被切割成小尺寸片时，编织成筛的个别金属线易于散开，因此这样的筛常常难以制造和难以固定在投影设备中。为防止筛散开，筛的边缘由围绕着筛的框架来固定。然而，这样的框架也是难于制造的，并且将切割筛制成框架而不使金属线散开也是困难的。而且，如上所述，市售的金属丝网筛可能阻止气流以至不能维持足够的通过投影设备冷却投影设备的气流。
图8示出根据本发明具体实施方式
构造的示例通风筛20。通风筛20典型地包括由整块基材形成的框架21。通风筛20典型地由具有相对高的导热性的相对硬的可蚀刻的材料形成。例如，通风筛20可以由不锈钢形成。蚀刻的筛20内的通风缝隙或空隙22可以通过几乎任何合适的蚀刻方法形成。例如，可以使用众所周知的使用强酸形成缝隙，使用抗蚀材料防护邻接缝隙的区域内的钢的蚀刻方法。
由于通风筛20由单片金属形成，因此不需要编织金属筛所需要的切割和框定步骤。进一步而言，筛20不会象市售的编织金属筛那样在制造过程中散开。因此，通风筛20的使用可以大大简化设备制造过程。
框架21典型的包括外部边缘件21a和形成于框架21上的多个空隙22。典型地，可以通过蚀刻去基材的多个部分而形成空隙22。典型地，空隙22被形成于基材上位于空隙之间的多个分隔件彼此分开。分隔件可以具有各种各样的形状，但是典型地包括限定空隙的栅格样式的横向或水平分隔件24a和纵向或垂直分隔件24b。
由于通风筛典型地由蚀刻金属片构成，而不是编织金属线，通风空隙22可以被制成任何想要的形状和尺寸。例如，通风空隙22典型地以沿延长轴的细长形状成形。或者，空隙22可以采取多个小圆形开口的形式或者具有其他适合于气流通过的形状。可以规定空隙22的大小以防止预定尺寸的物体落入或穿入外壳。为了适用于小型可移动电气设备的U.L.标准，可以形成不超过一毫米宽度的缝隙，此时，缝隙的长度是充分的，而且分隔件具有令人满意的细小宽度。使用蚀刻方法形成空隙22容易形成具有这样细小宽度的空隙。
相似的，空隙22可以以任何合适的距离与邻接的空隙22分隔开。通常，需要使通过通风筛20的气流尽可能多。因此，需要相对细小的分隔件隔离相邻空隙22。使用蚀刻方法形成空隙22可以形成非常小尺寸的分隔件24。因此，可以成形分隔件24使得其全部表面积比空隙22的全部有效表面积更小。这有助于减少空气流出投影仪的阻抗。作为示例，分隔件可以具有小于1mm的宽度。或者分隔件可具有0.2mm到1mm的宽度，又或者，分隔件可以具有0.2mm到0.5mm的宽度。这样细小的宽度有利于增加通过通风孔18a，18b的气流。
如上所述，通风筛的U.L.规定要求筛能防止物体侵入筛。因此，通风筛20必须经受猛烈的探查测试。由于不锈钢是相对坚固和硬的材料，因此相对长的分隔件24可以经受探查测试，即使当分隔件非常细小时。然而，如果需要，可以提供上面描述的横向分隔件24a来强化纵向分隔件24b。虽然在所述的通风筛20包括四个横向分隔件，应当理解，可以使用更多或更少的横向分隔件24a以下是图8中通风筛的示例尺寸。需要理解的是，所描述的尺寸仅仅是举例用的，也可以使用其他的需要的尺寸。
通风筛20的典型尺寸A＝0.2mmB＝0.35mmC＝0.25mmD＝25.75mmE＝13.68mmF＝25.75mmG＝0.75mmH＝0.5mmJ＝12.05mmK＝7.65mmL＝1.63mm半径图8也说明了如果需要可以围绕分隔件24和空隙22的周界使用外框架或边界21a。使用边界21a有助于固化和加强筛20，并且可以使用一个或多个凸翼21b将筛20紧固在投影仪10的可移动面板上。也可以在蚀刻过程中制造每一个特征，允许将筛20安装在可移动面板12a上而不需要在蚀刻后进行任何额外的处理。最后，使用不锈钢和蚀刻方法制造筛20允许根据需要使用现有技术对筛进行着色。
如上所述，在蚀刻形成通风筛20的金属片之前通过施用抗蚀材料于这些金属片可以形成框架部件21a，例如外边界21a、横向分隔件24a、纵向分隔件24b。因此，这些部件各自从单片材料整体地、典型地形成，并且不需要额外的处理或制造步骤来组装。
形成这里所述通风筛的方法典型地包括提供金属基材，施用抗蚀材料于金属基材的表面以防止蚀刻预定的分隔件区域，蚀刻金属以形成多个由分隔件隔离的空隙，其中，分隔件具有小于1mm的宽度。上述方法进一步包括形成具有上述各种各样其他特征的通风筛，并且如上所述，在投影仪设备的通风孔处安装该通风筛。
虽然本示例具体实施方式
说明了在投影设备中使用蚀刻通风筛，应当理解，这里所描述的通风筛事实上可以使用在任何具有发热部件的电气设备上。进一步的，尽管所公开的蚀刻通风筛被用于投影仪系统的流出通风孔处，应当理解，只要适当，该通风筛也可以用作流入通风筛。
进一步的，虽然本公开包括特定的具体实施方式
，特定的具体实施方式
并不能认为是一种限制，因为许多变化是有可能的。本公开的主旨包括这里所公开的各种元件、特征、功能和/或特性的所有新颖的和非明显的组合和次组合。本申请的权利要求特别指出某些被认为是新颖的和非明显的组合和次组合。这些权利要求可能涉及“一”元件或“第一”元件或它的等同物。这些权利要求应当理解为包括一个或多个这些元件的结合，既不要求也不排除二个或多个这样的元件。这些特征、功能、元件和/或特性的其他组合和次组合可以在这个或相关的申请中通过修改权利要求或通过表述新的权利要求来主张。这样的主张，无论宽于、窄于、等同于或不同于原始权利要求的范围，也被认为包含在本发明所公开的主旨内。
权利要求
1.一种用于电气设备的通风筛，所述通风筛包含由整块基材形成的框架；和多个形成于所述框架内的空隙，这些空隙通过蚀刻去所述基材的部分而形成，这些空隙被形成于所述框架内的多个分隔件彼此隔离；其中，所述分隔件具有小于1mm的宽度。
2.如权利要求1所述的通风筛，其特征在于，所述分隔件具有0.2mm到1mm的宽度。
3.如权利要求1所述的通风筛，其特征在于，所述分隔件具有0.2mm到0.5mm的宽度。
4.如权利要求1所述的通风筛，其特征在于，所述空隙具有1mm或更小的宽度。
5.如权利要求1所述的通风筛，其特征在于，所述基材是金属片。
6.如权利要求5所述的通风筛，其特征在于，所述金属是不锈钢。
7.一种电气设备，包含外壳，所述外壳包括形成于其内的流入通风孔和流出通风孔；设置在所述外壳内的吹风机，所述吹风机配置为将空气从所述流入通风孔吸入所述外壳，并且将空气从所述流出通风孔吹出所述外壳；和设置在通风孔处的通风筛，所述通风筛包括由整块基材形成的框架；和多个形成于所述框架内的空隙，这些空隙通过蚀刻去所述基材的部分而形成，这些空隙被形成于所述框架内的多个分隔件彼此隔离；其中，所述分隔件具有小于1mm的宽度。
8.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，所述通风筛的空隙是细长的。
9.如权利要求8所述的电气设备，其特征在于，所述通风筛内的空隙定向为使气流发散通过所述细长空隙。
10.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，所述吹风机是包括旋转轴的旋转吹风机。
11.如权利要求8所述的电气设备，其特征在于，每个空隙沿各自的延长轴形成，延长轴被定向与所述旋转吹风机的旋转轴基本正交。
12.如权利要求11所述的电气设备，其特征在于，所述分隔件包括垂直的和水平的分隔件。
13.如权利要求9所述的电气设备，其特征在于，所述外壳包括可移动面板，所述流出通风孔设置在所述可移动面板上。
14.如权利要求9所述的电气设备，其特征在于，所述吹风机包括形成于所述吹风机排气侧上的衬垫，所述衬垫配置为阻止排出气流从所述吹风机排气侧泄漏回流所述外壳内。
15.如权利要求14所述的电气设备，其特征在于，所述外壳包括配置为与所述衬垫相配合的唇。
16.如权利要求14所述的电气设备，其特征在于，所述唇设置在所述外壳的可移动面板上。
17.如权利要求7所述的电气设备，进一步包括设置在所述外壳内的光源；和配置为从所述光源向显示面投射光的透镜。
18.如权利要求10所述的电气设备，其特征在于，所述旋转吹风机包括多个旋转风扇，其中，所述流出通风孔是第一流出通风孔，所述外壳进一步包括第二流出通风孔，所述电气设备进一步包含设置于所述第二流出通风孔的第二通风筛，所述第二通风筛包括由整块基材形成的框架；和多个形成于所述框架内的空隙，这些空隙通过蚀刻去所述基材的部分而形成，这些空隙由蚀刻后保留在所述框架内的多个分隔件彼此隔离；其中，所述分隔件具有小于1mm的宽度。
19.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，至少一个分隔件具有0.2mm到1mm的宽度。
20.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，至少一个分隔件具有0.2mm到0.5mm的宽度。
21.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，至少一个空隙具有1mm或更小的宽度。
22.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，所述基材是不锈钢片。
23.一种形成通风筛的方法，所述方法包含采用金属基材；运用抗蚀材料于所述金属基材的表面以防止蚀刻预先选定的分隔件区域；和蚀刻所述金属以形成多个由分隔件隔离的空隙；其特征在于，分隔件具有小于1mm的宽度。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述分隔件具有0.2mm到1mm的宽度。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述分隔件具有0.2mm到0.5mm的宽度。
26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述空隙具有1mm或更小的宽度。
27.一种投影仪，包含包括通风孔的外壳；设置在所述外壳内的光源；配置为从所述光源向显示面投射光的透镜；和通风筛，其用于阻止物体从所述通风孔进入所述外壳、同时允许空气经所述通风孔通过。
全文摘要
提供了一种用于电气设备的通风筛。通风筛可以包括由整块基材形成的框架和多个形成于上述框架上的空隙。典型地，这些空隙通过蚀刻去基材的部分而形成，并且空隙被形成于上述框架的多个分隔件彼此隔离。上述分隔件具有小于1mm的宽度。
文档编号G03B21/16GK1833200SQ200480022313
公开日2006年9月13日 申请日期2004年6月2日 优先权日2003年6月2日
发明者布雷恩·拉塞尔, 鲍勃·盖纳, 格雷格·桑普尔, 帕梅拉·戴逊斯特普 申请人:富可视公司