淺析NEC投影機沖突散熱技術(shù)

　　隨著(zhù)中國教育條件的日益改善，投影機已經(jīng)成為了學(xué)校教學(xué)的重要工具?？紤]到教室空間大、人員多這樣的特殊應用環(huán)境，目前大多數教育用投影機大多都選用了亮度較高、色彩表現優(yōu)秀的LCD投影機(液晶數字投影機)。教學(xué)應用要求投影機必須具有非常高的可靠性和耐用性，而這必然對LCD投影機的散熱性能提出了嚴峻考驗。

　　一般來(lái)說(shuō)，LCD投影機的散熱技術(shù)是一個(gè)令很多廠(chǎng)家頭疼的難題。LCD投影機是應用液晶成像技術(shù)，通過(guò)光學(xué)系統放大實(shí)現高清晰投影的，光學(xué)部分是成像顯示的核心，其中燈泡、液晶板、偏光板及其附近光學(xué)器件是產(chǎn)生熱量并容易受熱損害的主要部件。因為液晶投影機的投射成像技術(shù)要求光源輸出強度高，但是設備體積小，因此幾乎全部的功率都會(huì )耗散在一個(gè)非常小的空間內，熱量非常集中。如果散熱處理得不好就可能會(huì )讓燈泡破裂，更有甚者可能造成液晶板燒毀。目前絕大多數LCD投影機采用的是主動(dòng)散熱，即風(fēng)冷散熱，通常采用的方式是讓冷卻風(fēng)從液晶板下方進(jìn)入上方流出的方式，來(lái)對液晶板和偏光板進(jìn)行冷卻(如圖)。

　　這樣的散熱方式，有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，那就是緊貼著(zhù)液晶板和偏光板上層的熱量難以被有效地帶走。這是因為，用這種傳統的單向進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)的散熱方式，必然會(huì )造成距離較近的兩個(gè)發(fā)熱體之間的散熱效率低下。由于空氣的單向流動(dòng)，就會(huì )在兩個(gè)發(fā)熱體液晶板的表面形成一個(gè)速度分布層，而這就勢必會(huì )造成溫度沿著(zhù)液晶板的表面形成溫度境界層，而這個(gè)溫度境界層就恰恰成為了影響散熱效率的一個(gè)隔熱層。因為決定散熱效率的兩個(gè)關(guān)鍵因素一個(gè)是散熱面積，另一個(gè)就是表面空氣的流動(dòng)速度。在LCD狹小的空間內，增加散熱面積顯然是無(wú)法實(shí)現的，而大幅度提高風(fēng)扇的轉速也是不大現實(shí)的，因此如何突破由于速度境界層和溫度分布層而帶來(lái)的散熱瓶頸便成了擺在廠(chǎng)商面前的一道技術(shù)難題。

　　而最近NEC推出的采用了“沖突風(fēng)冷技術(shù)”專(zhuān)利的LCD投影機NP610+，就另辟蹊徑，給出了一個(gè)精彩解決方案。

　　一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)風(fēng)冷主動(dòng)散熱的方式，則沿送風(fēng)通道中心到液晶板和偏光板的區間的風(fēng)速會(huì )呈方根關(guān)系遞減，而溫度則是呈方根關(guān)系遞增分布，即用以前的方式冷卻的話(huà)，溫度從70度降至60度需要增加風(fēng)速4.5m/s;而從60度降至50度則需提高風(fēng)速9m/s(如上圖)，這對于風(fēng)扇的要求也是非常嚴酷的。我們知道風(fēng)扇的轉速和壽命是成反比的，而且如果液晶板和偏光板之間的通道比較狹長(cháng)的話(huà)，那么隨著(zhù)風(fēng)速的下降，散熱效率的衰減是非常明顯的。

　　針對這一問(wèn)題，NEC的“沖突風(fēng)冷技術(shù)”提出了一個(gè)巧妙的方案，就是破壞溫度境界層，來(lái)提升冷卻效果。具體方案就是增設一個(gè)送風(fēng)噴射口對溫度境界層送風(fēng)，產(chǎn)生空氣亂流從而進(jìn)行冷熱空氣交換。NEC選擇在液晶板的側方增加一個(gè)進(jìn)風(fēng)口，讓分別從兩個(gè)不同的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣“沖突”，形成對流，從而破壞溫度境界層，達到快速帶走熱量的效果。(如圖)

　　經(jīng)過(guò)測試，不用更換風(fēng)扇，使用了“沖突風(fēng)冷技術(shù)”的NEC NP610+，溫度可以下降12度左右!這個(gè)驚人的數字可以大大延長(cháng)投影機的使用壽命，讓消費者享受到真正的實(shí)惠!