一种荧光轮热控装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种荧光轮热控装置，包括作为支撑主体的荧光轮和设置在荧光轮前端面的光学透镜，还包括包覆在荧光轮外缘面上的液体回流器，所述的荧光轮内部设有多条与液体回流器连通的循环管路，液体回流器上设置有配重模块，荧光轮和液体回流器之间设置有密封圈，所述荧光轮背面和液体回流器上均设置有万向接头，所述的万向接头通过液冷管道连接有液冷驱动模块，所述的液冷驱动模块包含液体存储装置和将液体存储装置内的液体充满整个循环管道的驱动泵；本发明设计灵活，安装方便，性能稳定，能够有效解决现有荧光轮工作温度过高的问题，改善高功率投影系统的设备性能。
【专利说明】
一种荧光轮热控装置
技术领域
[0001]本发明属于激光光源技术领域，具体涉及一种荧光轮热控装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着显示DLP、LCD和LCOS等技术的迅猛发展，投影显示市场也逐渐扩大，不再局限于院线领域，而且还广泛覆盖于工程、家用、教学、监控等行业。人们对投影系统的性能要求也不断攀升，特别是某些采用第四代新型激光光源的高端投影系统，其激光光源工作时大多采用蓝激光照射荧光轮，激发黄光后，与蓝光混合输出白光的模式。大功率的激光照射在荧光轮表面，由此产生的高热量势必提高对荧光轮的散热需求。但是，因为荧光轮在工作中处于不停地旋转状态，采用传统的接触型热传导方式难以对其进行散热。
[0003]激光光源中蓝光照射到荧光轮上激发产生黄光，这是整个光源技术的核心之一，荧光轮的温度直接决定了蓝光激发黄光的效率，进而影响整个设备的发光效率。而且荧光轮的工作温度有极限要求，当超过某一温度时，照射的蓝光将无法激发出黄光，这也是限制激光光源功率提升的主要瓶颈。如按传统的设计方法，将重量较大、造型复杂的散热器安装在荧光轮背面，不仅会提高荧光轮工作负载，而且也会干扰到荧光轮旋转时的周围流场，影响荧光轮的动平衡状态，降低设备的稳定性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于根据现有技术的不足，提供一种能够有效解决现有荧光轮工作温度过高的难题，有助于提高激光光源的整体性能的荧光轮热控装置，本发明。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种荧光轮热控装置，包括作为支撑主体的荧光轮和设置在荧光轮前端面的光学透镜，还包括包覆在荧光轮外缘面上的液体回流器，所述的荧光轮内部设有多条与液体回流器连通的循环管路，液体回流器上设置有配重模块，荧光轮和液体回流器之间设置有密封圈，所述荧光轮背面和液体回流器上均设置有万向接头，所述的万向接头通过液冷管道连接有液冷驱动模块，所述的液冷驱动模块包含液体存储装置和将液体存储装置内的液体充满整个循环管道的驱动栗。
[0006]所述的一种荧光轮热控装置，其荧光轮的旋转中心处设有与循环管路连接的液体进口，所述的液体回流器上设有与循环管路连接的液体回流出口，所述的液体进口和液体回流出口处均设置有连接万向接头的螺纹接口。
[0007]进一步，所述的万向接头为可360°旋转而不带动液冷管道的自旋密封万向接头。
[0008]所述的一种荧光轮热控装置，其液冷管道为金属材质或软/硬塑料材质。
[0009]所述的一种荧光轮热控装置，其循环管路呈渐开线形状沿荧光轮旋转中心向边缘分布，循环管路的截面为圆形或方形。
[0010]所述的一种荧光轮热控装置，其光学透镜的正反两面均镀有可见光增透膜。
[0011]所述的一种荧光轮热控装置，其配重模块为圆柱形或立方体的工程塑料块/金属块。
[0012]所述的一种荧光轮热控装置，其密封圈为橡胶圈。
[0013]所述的一种荧光轮热控装置，其液体回流器、荧光轮、配重模块、万向接头、液冷管道、驱动栗和循环液体存储装置均具有钝化处理过的表面。
[0014]进一步，所述的液体进口数量为一个，所述的液体回流出口数量为四个，所述的循环管路数量为十条。
[0015]本发明的有益效果是:
1、本发明荧光轮的内部设计了循环管道，且呈渐开线形式由旋转中心向边缘分布，利用离心力增加液冷循环动力，从位于旋转中心的液冷循环管路入口的万向接头流入荧光轮内部，经过液冷循环管路由荧光轮径向边缘流出，汇聚到液体回流器中，再通过液冷循环管路出口的万向接头流入液冷管道，最终回流至液冷驱动模块，如此反复，形成持续流动，及时将荧光轮上的热量带走，实现对荧光轮的持续温控。
[0016]2、本发明光学透镜正反两面镀有可见光增透膜，可以提高蓝、黄光的透过率，提升设备的光能利用率，而且实现对所激发出的黄光的能量收集。
[0017]3、本发明液体回流器后端面还安装有配重模块对其配重，用于调整荧光轮高速旋转时的动平衡状态。
[0018]4、本发明荧光轮的后端面设置有循环管路入口和循环管路出口，其上安装有万向接头，万向接头具有自旋密封功能，可绕自身中心360°旋转而不带动后端连着的液冷管道转动。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明荧光轮内部液体流道分布示意图。
[0020]各附图标记为:I一密封圈，2—光学透镜，3—液体回流器，4一荧光轮，5—配重模块，6—万向接头，7—液冷管道，8—液冷驱动模块。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0022]参照图1、图2所示，本发明公开了一种荧光轮热控装置，包括作为支撑主体的荧光轮4和设置在荧光轮4前端面的光学透镜2，光学透镜2的两片镜面均镀有可见光增透膜，目的是提高蓝、黄两色光的透过率，提升设备的光能利用率，还包括包覆在荧光轮4径向边缘上的液体回流器3，用于收集经过循环管路的液体，所述的荧光轮4内部设有多条与液体回流器3连通的循环管路，循环管路呈渐开线形状沿荧光轮4旋转中心向边缘分布，循环管路的截面为圆形或方形，液体回流器3上设置有配重模块5，配重模块5为圆柱形或立方体的工程塑料块/金属块，安装在液体回流器3背面，作用是对荧光轮4进行配重，调整荧光轮4高速旋转时的动平衡状态，荧光轮4和液体回流器3之间设置有橡胶密封圈I，实现对液体回流器3的密封，防止液体回流器3内的液体外泄，所述荧光轮4背面和液体回流器3上均设置有万向接头6，荧光轮4的旋转中心处设有与循环管路连接的液体进口，液体进口处设置有连接万向接头6的螺纹接口，此处的万向接头6—端通过螺纹与荧光轮4相连，另一端与液冷管道7相连，液体回流器3上设有与循环管路连接的液体回流出口，液体回流出口处设置有连接万向接头6的螺纹接口，此处的万向接头6—端与液体回流器3相连，另一端与液冷管道7相连，形成液冷回路，所述的万向接头6具有自旋密封功能，可绕自身中心360°旋转而不带动后端连着的液冷管道7转动，两处的万向接头6通过液冷管道7连接有液冷驱动模块8，所述的液冷管道7为定型加工的金属材质或软/硬塑料材质，所述的液冷驱动模块8包含液体存储装置和将液体存储装置内的液体充满整个循环管道的驱动栗，以实现液体的循环流动。
[0023]高功率投影系统中大多采用激光光源，通过蓝光照射荧光轮激发黄光，再与蓝光合并成白光的工作模式已经成熟，因为过高的功率照射到荧光轮，使其工作温度急剧上升，这直接影响着黄光的激发效率，最终限制整个光源的发光效率。但传统的温控方案难以对处于旋转状态中的荧光轮提出有效地降温措施，导致高功率投影系统的性能提升遇到瓶颈。
[0024]基于以上原因，本发明的基本思路为:采用万向接头避免荧光轮旋转带来的联动影响，通过液冷循环迅速带走荧光轮堆积的废热，在荧光轮内设计循环管道，且利用荧光轮旋转产生的离心力增大液冷循环的驱动力，最终实现降低荧光轮工作温度的目的。本发明能够很好的解决两者之间的矛盾，实现优良的散热解决方案。
[0025]本发明的具体工作过程如下:首先将光学透镜2通过胶粘的形式固定在荧光轮4上，再配合密封圈I的位置将液体回流器3与焚光轮4相连，然后分别在液体进□和液体回流出口处安装万向接头6，在万向接头6后面连接进出液冷管道7，最后将液冷管道7与液冷驱动模块8相连，并固定液冷驱动模块8。
[0026]设备开始工作前，先让液冷驱动模块8开始工作，驱动液体充满整个液冷回路，排出内部空气。待回路运行稳定后，驱动荧光轮4转动，蓝光照射到荧光轮4激发黄光，使荧光轮4温度上升，此时液冷管道7中的液体在液冷驱动模块8和荧光轮4离心力的驱动下，从位于旋转中心的进口的万向接头6流入荧光轮4内部，经过液冷流道由荧光轮4径向边缘流出，汇聚到液体回流器3中，再通过出口的万向接头6流入液冷管道7，最终回流至液冷驱动模块8，如此反复，形成持续流动，及时将荧光轮4上的热量带走，实现对荧光轮4的温控。
[0027]作为本发明的又一实施例，荧光轮4内部均匀设置有十条循环管路，所述的液体进口数量为一个，所述的液体回流出口数量为四个，万向接头6的数量为五个，除光学件和密封圈I以外的所有零件表面均做钝化处理。
[0028]作为本发明的又一实施例，所述液体回流出口的截面形状可为圆形、方形等，数量不限于4个，可多于或少于4个;所述的万向接头的数量不限于5个，可多于或少于5个;所述的循环管路不限于10个，可多于或少于10个。
[0029]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种荧光轮热控装置，其特征在于:包括作为支撑主体的荧光轮(4)和设置在荧光轮(4)前端面的光学透镜(2)，还包括包覆在荧光轮(4)外缘面上的液体回流器(3)，所述的荧光轮(4)内部设有多条与液体回流器(3)连通的循环管路，液体回流器(3)上设置有配重模块(5)，荧光轮(4)和液体回流器(3)之间设置有密封圈(I)，所述荧光轮(4)背面和液体回流器(3)上均设置有万向接头(6)，所述的万向接头(6)通过液冷管道(7)连接有液冷驱动模块(8 )，所述的液冷驱动模块(8)包含液体存储装置和将液体存储装置内的液体充满整个循环管道的驱动栗。2.根据权利要求1所述的一种荧光轮热控装置，其特征在于，所述的荧光轮(4)的旋转中心处设有与循环管路连接的液体进口，所述的液体回流器(3)上设有与循环管路连接的液体回流出口，所述的液体进口和液体回流出口处均设置有连接万向接头(6)的螺纹接口。3.根据权利要求1或2所述的一种荧光轮热控装置，其特征在于，所述的万向接头(6)为可360°旋转而不带动液冷管道(7)的自旋密封万向接头。4.根据权利要求1所述的一种荧光轮热控装置，其特征在于，所述的液冷管道(7)为金属材质或软/硬塑料材质。5.根据权利要求1所述的一种荧光轮热控装置，其特征在于，所述的循环管路呈渐开线形状沿荧光轮(4)旋转中心向边缘分布，循环管路的截面为圆形或方形。6.根据权利要求1所述的一种荧光轮热控装置，其特征在于，所述的光学透镜(2)的正反两面均镀有可见光增透膜。7.根据权利要求1所述的一种荧光轮热控装置，其特征在于，所述的配重模块(5)为圆柱形或立方体的工程塑料块/金属块。8.根据权利要求1所述的一种荧光轮热控装置，其特征在于，所述的密封圈(I)为橡胶圈。9.根据权利要求1所述的一种荧光轮热控装置，其特征在于，所述的液体回流器(3)、荧光轮(4)、配重模块(5)、万向接头(6)、液冷管道(7)、驱动栗和循环液体存储装置均具有钝化处理过的表面。10.根据权利要求2所述的一种荧光轮热控装置，其特征在于，所述的液体进口数量为一个，所述的液体回流出口数量为四个，所述的循环管路数量为十条。
【文档编号】G03B21/16GK105867059SQ201610304541
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】潘海俊, 郭磊, 王源, 王龙, 崔小强
【申请人】湖北久之洋红外系统股份有限公司