林蔚文
NEC 日前宣布，已開發能有效冷卻液晶投影機的「面板衝擊空冷技術」。此次所開發的技術，為針對液晶投影機裝置內部的液晶面板、偏光板等光學面板的空冷方式，從各面板間的狹小空隙中兩個不同方向吹送空氣，使光學面板縫隙中間附近的位置同時接受兩邊吹送過來的空氣而使光學零件（液晶面板與偏光板）達到冷卻效果。透過這樣的冷卻方式，有效實現了比從單一方向流動空氣來冷卻機體的方式更高性能的冷卻效果。這項技術是由 NEC 中央研究院的熱設計技術，與 NEC Display Solutions 所開發之先進技術結合而成。
藉由這項技術，在光學面板運作而使溫度上升時，能夠提升較目前高 10～20％的降溫能力。因此能夠延長各種光學零件的運作壽命，降低維護頻率，並且有效控制消耗品的使用量。另外，由於能夠同時減少冷卻風扇的轉動次數，因此也能降低冷卻風扇所耗費的電力以及轉動時所造成的噪音。
近年來，液晶投影機以企業、教育市場為中心持續普及與擴大，為了提升產品競爭力，除了高亮度、高解析度之外，必須加上體型小、靜音、以及壽命長等特點。然而，為了向高亮度與液晶面板小型化發展，通過光學面板的光線密度增加，導致光學面板發熱密度也相對增加，因此以現行的冷卻方式已經很難將光學零件順利冷卻。液晶投影機內的光學面板，是將數枚光學零件以數毫米的細微間隔作排列。光學面板雖是經由吸收光線才進行發熱，然而為了光線通過的需求，光學零件的發熱面（亦即透光面）無法與冷卻材料連接進行散熱，因此針對光學面板能夠高效率進行空冷的技術開發受到很大的期待。
本次所開發之「面板衝擊空冷技術」主要特性如下：
1. 提升狹小空隙間的空冷效能
光學面板在數毫米寬度的狹小空間中以空氣流動的方式冷卻機體時，以往都是以單一方向進行空冷，發熱面的速度邊界層（注 1）十分活躍導致了層流（注 2）現象，因此無法得到充足的冷卻效果。這次的「面板衝擊空冷技術」由兩個方向進行空冷，由兩邊吹送空氣至發熱的光學零件中間位置，光學零件表面的大範圍區域產生了高度亂流（注 2），因此整個光學面板的區域都得到了相當高的冷卻效果。
2. 確立了能夠完全發揮衝擊空冷的設計技術
衝擊空冷技術，為利用吹送空氣的衝擊力，提高光學面板間空氣亂流度，以改善冷卻效果。然而，衝擊空冷的方式相較於以往，並非全部的性能都是最優秀的，為了完全發揮衝擊空冷技術的效能，必須擁有適合衝擊空冷狀態的冷卻、構造設計。這次，透過熱流體的模擬運用至空氣流動的透明化技術，透過衝擊空冷技術來解析發生在狹小空間中的空氣流動狀態，針對面板尺寸、空氣噴出口的形狀、尺寸等對於衝擊空冷技術造成影響的條件進行檢測，進而確立其設計條件。透過這項技術，可望能於短時間內將衝擊空冷技術的效能發揮到最大極限。
NEC 與 NEC Display Solutions 將這項技術充分運用至液晶投影機中，以實現高亮度、小型化、壽命長，並進一步創造關懷人與地球的投影機產品，今後將使用於陸續上市之產品中。
(注 1) 速度邊界層
在面板上以平行的方式流動空氣時，在面板附近的區域空氣流動速率變得較小。而面板附近周圍流速較小的區域就稱為速度邊界層。速度邊界層，在面板平行流動的尾流越大，流速也越而導致冷卻性變差。
(注 2) 層流、亂流
層流為平滑或以規則的流程流動的一種流動形式，而亂流則為不規則的流動或是有起伏的一種流動形式。一般來說，亂流狀態下比層流狀態擁有更高的散熱效能。流動較快的場合或是有衝擊性的流動時，便容易引起亂流。