CN1837945A - 灯冷却装置和投影显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于冷却灯的灯冷却装置，该灯包括：用于发光的发光源，前透明板，以及将发光源发出的光朝向前透明板反射的反射器，所述发光源设置在由前透明板和反射器包围的灯内空间内，所述灯冷却装置包括管道，该管道具有在其各相对端部上形成的接口并且该管道与上述灯内空间相连通，所述管道具有在相对端部之间连续的延伸部，该延伸部设置在所述灯内空间的外部空间，用于使气流穿过相对于所述灯内空间的外部空间隔离的所述管道和所述灯内空间进行循环。

Description

灯冷却装置和投影显示装置

技术领域

本发明涉及一种用于冷却用作投影显示装置光源的灯的灯冷却装置，以及该投影显示装置，并且更特别地涉及一种直接气冷由反射器和前透明板所包围的灯内空间的灯冷却装置，以及投影显示装置。

背景技术

附图中的图20和21示出了用作投影显示装置光源的常用灯1的结构。该灯1具有发光源3a，该发光源3a包括充有排放气体的玻璃管。该发光源3a位于由反射器2和前透明板5从外部包围并且密封的空间内。该发光源3a发出的光由作为反射器2的内表面的反射面朝向前透明板5侧反射，且穿过该透明板5射出灯1。灯1发出的光主要由图21中的实线箭头所示的平行光线组成。但是，灯1发出的光可以如图21的虚线箭头所示会聚或发散。

发光源3a不仅发光，而且还散发大量的热。从良好的发光效率和较长使用寿命的观点来看，发光源3a(燃烧器)的温度Tb和灯泡末端的密封部3b的温度Tc需要落入预定温度范围内。如图20所示，通常是采用风扇51将冷空气施加在灯1的后端部来冷却灯1。

为了满足近来对较高亮度的灯的需求，灯散发出的热量不断增加，这就使如图20所示简单地将冷空气施加到灯1上来将温度Tb、Tc保持在上述预定温度范围内变得困难。可以通过增加风扇51转速，或使用较大的风扇来将温度Tb、Tc保持在上述预定温度范围内。但是这些方案却可能会产生投影显示装置所不能允许的气流噪音水平，并且会大大降低投影显示装置的商业价值。

有人提出了一种如附图的图22所示的结构，其中，开口52、53分别限定在反射器2的下和上表面中，并且灯1中的空间经由开口52、53通风，从而直接对发光源3a和灯泡尖端部的密封部3b进行气冷。具体细节参考例如日本专利未审公开No.10-186513(图6B)。

发明内容

然而，将周围空气引入到发光源3a和灯泡末端部的密封部3b所位于的灯1中的空间时，会产生下列问题，例如空气中所含的灰尘和污物进入灯1内的空间，挡住光线，从而减少灯所发出的光量，即降低灯1的亮度。而且，当空气流经开口或者进/出口52、53时，还会产生噪音。当灯1的使用寿命到期时，发光源3a会破裂，发光源3a的破裂声响和碎片都会排出灯1。

因此，需要提供一种产生低噪音并在具有高操作可靠性的灯冷却装置，以及一种配设有这种灯冷却装置的投影显示装置。

根据本发明的用于使灯冷却的灯冷却装置具有管道，该管道具有在其各相对端部上形成的接口并且该管道与灯的灯内空间相联通。该管道具有在相对端部之间的连续延伸部，该连续延伸部设置在灯内空间的外部，用于使气体穿过相对于所述灯内空间外部的空间隔离的管道和灯内空间进行循环。

根据本发明的投影显示装置具有灯和用于冷却该灯的灯冷却装置。该灯冷却装置具有管道，该管道具有在其各相对端部上形成的接口并且该管道与灯的灯内空间相联通。该管道具有在相对端部之间的连续延伸部，该连续延伸部设置在灯内空间的外部，用于使气体穿过相对于所述灯内空间外部的空间隔离的管道和灯内空间进行循环。

当灯通电时，发光源发光，灯内空间内的气体温度即空气温度升高。由于气体的自然对流，在灯内空间中形成了其上部高温区域(离开重力方向)和其下部低温区域(朝向重力方向)之间的温差。高温气体以较低的温度流入管道中。当流经上述管道时，气流通过与导管外部空气热交换而被冷却，随后从管道流回到灯内空间。

在流经管道并流回灯内空间的过程中被冷却的气体的温度低于流出灯内空间的气体的温度，从而冷却发光源。气体在冷却发光源之后，其温度再次升高，并再次流入上述管道中。当气体流经上述管道中，其再次被冷却，并流回灯内空间。因此，气体穿过管道和灯内空间进行循环。结果，发光源的温度被控制在一个理想的范围内，从而提高灯的使用寿命，并且使灯连续发出所需的光量。

当直接冷却灯内空间内的上述发光源时，冷却空气与灯外部空间相隔开。此外，灯内空间中的气体和灯外部的气体自身不会交换，仅仅是在它们之间产生热交换。

采用这种结构，不会有灰尘或污物颗粒从灯的外部进入到灯内空间，并且发光源发出的光也不会被遮挡，从而不会减小灯的亮度。即使在气体经由进气口流入灯内空间中以及经由出气口从灯内空间流出时会产生气流噪音，并且如果在发光管破裂时产生破裂声音，但由于这些气流噪音和破裂声音都产生在与外部空间相隔离的管道组件内，所以这些噪音和声音都不会漏出。结果，可以大大减少投影显示装置所产生的不希望有的噪音。而且还可以防止破裂的发光管的碎片和有害材料，例如当灯1是汞灯时的汞，泄漏出来。

根据本发明，灯内空间内的气体在与灯的外部空间隔离的状态下经由管道进行循环，并且直接导入到灯内空间来冷却发光源。因此，不会有外界物质从灯的外部进入灯内空间，并且没有噪音从灯内空间泄漏到灯的外部空间。结果，可以高效地冷却灯，而不会对其质量有所损伤，从而提高了它的使用寿命。

结合附图，并通过实例来说明本发明的优选实施例，本发明的上述和其他目的、特征和优点将从下列说明中清楚地得到。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的灯和灯冷却装置的剖视图；

图2是在图1中所示的灯和灯冷却装置的局部放大剖视图；

图3是灯冷却装置的局部放大剖视图，其示出了灯和灯壳与管道分隔开的方式；

图4是根据本发明第二实施例的灯和灯冷却装置的剖视图；

图5是根据本发明第三实施例的灯和灯冷却装置的剖视图；

图6是示出了气体被引入到灯内空间的入角的示意图；

图7是示出了气体被引入到灯内空间的入角的另一示意图；

图8是示出了图7中的入角和温度之间关系的曲线图；

图9是示出了在反射器灯泡之上位置处的入角和温度之间关系的曲线图；

图10是示出了在反射器灯泡之下位置处的入角和温度之间关系的曲线图；

图11是示出了在反射器灯泡的右方位置处的入角和温度之间关系的曲线图；

图12是示出了在前玻璃之上位置处的入角和温度之间关系的曲线图；

图13是示出了在前玻璃之下位置处的入角和温度之间关系的曲线图；

图14是示出了在颈部之上位置处的入角和温度之间关系的曲线图；

图15是示出了在颈部之下位置处的入角和温度之间关系的曲线图；

图16是示出了在灯泡之上位置处的入角和温度之间关系的曲线图；

图17是示出了在灯泡之下位置处的入角和温度之间关系的曲线图；

图18是示出了在燃烧器末端处的入角和温度之间关系的曲线图；

图19是示出了灯内空间中的垂直温差和入角之间关系的曲线图；

图20是用于冷却灯的传统结构的透视图；

图21是在图20中所示的灯的侧正视图；

图22是用于冷却灯的另一传统结构的透视图。

具体实施方式

第一实施例：

图1示出了根据本发明第一实施例的灯冷却装置和灯的横截面，图2示出了在图1中所示的灯冷却装置的局部放大横截面。根据如图1、2所示的第一实施例的灯冷却装置配设在具有光学单元6的投影显示装置中，该光学单元用于处理灯1所发出的光线，并且光学单元6产生的图像通过投影透镜被放大投影到投影面上。投影显示装置可以是将图像投影到屏幕前表面上的投影仪，或具有能够将图像投影到屏幕后表面上的投影仪的后投影电视设备等等。光学单元6具有液晶显示单元或产生图像的DMD(数字微镜像装置)。

灯1可以包括金属卤灯、高压汞灯、卤素灯、氙灯等，其中发光管3充满金属气体，并且在电极之间进行放电。

发光管3具有电极末端彼此相对设置从而在其间产生放电的发光源3a，和环绕上述发光源3a的杯形反射器2。该反射器2包括具有在耐热、防紫外线玻璃件上淀积的反光膜的椭圆面镜或抛物面镜。该反射器2用于有效地收集由发光源3a所发出的光并将收集的光导向前透明板5和光学单元6。

前透明板5由透明耐热玻璃或合成树脂制成，并用以封闭反射器2的前部开口。该反射器2具有管状后端，发光管3的端部从该后端延伸出反射器2。发光管3端部和反射器2的管状后端之间的间隙填充有由例如陶瓷材料的耐热材料制成的密封件9。反射器2、密封件9和前透明板5都环绕着灯内空间10，其中发光源3a靠近上述反射器2的管状后端即反射器2的颈部定位。

反射器2具有出气口12，该出气口12在前透明板5上端附近穿过反射器2的上壁而限定。出气口12面对灯内空间10的一个区域定位，在灯1工作时，该区域的温度由于在灯内空间10中的气体自然对流而高于灯内空间10的其他区域的温度。反射器2还可以具有进气口11，该进气口11在前透明板5下端附近穿过反射器2的下壁与出气口12径向相对而形成。进气口11面对灯内空间10的一个区域定位，在灯1工作时，该区域的温度由于灯内空间10中的气体自然对流所产生的气体的温差而低于灯内空间10的其他区域的温度。进气口11和出气口12并不限定于这些所述的位置，其还可以形成在反射器2的其他区域，或可以形成在前透明板5上。

如此所构造的灯1设置在灯壳7中。该灯壳7具有中央开口8b，该中央开口8b形成在前透明板5和光学单元6之间的灯壳7前壁上，用于使发光源3a发出的光通过前透明板5且使反射器2内表面所反射的光传播到光学单元6上。

灯壳7还可以具有上开口22和下开口21，其中，上开口22形成在中央开口8b之上的灯壳7前壁上，而下开口21形成在中央开口8b之下的灯壳7前壁上。上开口22和出气口12彼此成90°的角度。下开口21和进气口11彼此成90°的角度。灯壳7还具有多个限定在其上壁、后壁和下壁上的开口8a。

灯1的进气口11和灯壳7的下开口21通过进气道15彼此相连。该进气道15具有插入到进气口11中的端部，并且该端部具有经由进气口11与灯内空间10相联通的接口13。进气道15的另一端具有经由在进气道15中所限定的并朝向灯壳7的下开口21的通道与接口13相联通的接口。

进气道15具有外壁15a，该外壁15a用作控制从进气道15的接口13流向灯内空间10的循环气流的结构。该外壁15a包括从进气口11和出气口12相互连接的直线朝向发光源3a倾斜的部分。

管道保持片簧19设置在进气道15和灯壳7的下壁之间，并具有安装在灯壳7的下壁上的端部。该管道保持片簧19被压靠在进气道15的外壁15a的弯曲部上，该弯曲部将进气道15靠近下开口21的并且平行于灯壳7的下壁延伸的部分与进气道15的倾斜部分相互连接，该倾斜部分平行于气体经由进气道15流入灯内空间10的方向延伸。由此被压紧的片簧19将进气道15的端部保持在前透明板5的下端和进气口11的周缘上，并且还将进气道15的另一端保持在灯壳7的下开口21的周缘上。由此，进气道15和进气口11之间的连接，以及进气道15和灯壳7的下开口21之间的连接都没有间隙，从而密闭地密封灯内空间10。

可以是例如金属网孔板的网孔板20夹置在灯壳7的下开口21和进气道15朝向下开口21的接口之间。

灯1的出气口12和灯壳7的上开口22通由出气道16相互连接。出气道16具有插入到出气口16中的端部，并且该端部具有经由出气口12与灯内空间10相连通的接口14。出气道16的另一端具有经由在出气道16内限定的并且朝向灯壳7的上开口22的通道与接口14相连通的接口。

出气道16具有外壁16a，该外壁16a用作控制从出气道16的接口14流向灯内空间10的循环气流的结构。该外壁16a包括倾斜部分，该倾斜部分用于平滑地引导气体从出气口12流向灯壳7的上开口22。

在出气道16和灯壳7的上壁之间设置有另一片簧19，并且该片簧的一端安装在灯壳7的上壁上。管道保持片簧19压靠在出气道16的外壁16a的弯曲部上，该弯曲部将出气道16上靠近上开口22的并且平行于灯壳7的上壁延伸的部分与出气道16的倾斜部分相互连接，该倾斜部分平行于气体从灯内空间10流入出气道16的方向延伸。被压紧的管道保持片簧19因而将出气道16的端部保持在前透明板5的上端和出气口12的周缘上，并且还将出气道16的另一端部保持在灯壳7的上开口22的周缘上。由此，出气道16和出气口12之间的连接以及出气道16和灯壳7的上开口22之间都没有间隙，从而密闭地密封灯内空间10。

可以是例如金属网孔板的另一网孔板20夹置在灯壳7的上开口22和出气道16朝向下开口22的接口之间。

管道18设置在灯壳7之外，它的一端与下开口21连接，另一端与上开口22连接。下开口21的周缘和管道18端部的周缘采用夹置在其间的例如O形橡胶环的密封件来彼此相对配合地保持住。类似地，上开口22的周缘和管道18另一端的周缘也采用夹置在其间的例如O形橡胶环的密封件来彼此相对配合地保持住。

管道18具有从其与下开口21相接的一端到其与上开口22相接的另一端的连续延伸部，并且该延伸部绕灯壳7设置，即设置在灯壳7的外侧的空间。管道18和设置在灯壳7中的进和出气道15、16共同地组成管道组件17，该管道组件用于使气体在与灯1的外部空间隔离的状态下经由灯内空间10循环。在管道组件17中形成的通道经由管道组件17一端的进气道15的接口13、在灯1的反射器2中形成的进气口11、管道组件17另一端的出气道16的接口14以及在灯1的反射器2中形成的出气口12与灯内空间10相连通。

如上所述，进气道15和进气口11之间的连接、进气道15和下开口21之间的连接、出气道16和出气口12之间的连接、以及出气道16和上开口22之间的连接均由管道保持片簧19的弹性作用力密封，并且上和下开口21、22和管道18的相对端均由密封件密封。因此，灯内空间10和管道15、16、18内的空间与灯1的外部空间分隔开，即投影显示装置的壳体内部空间与投影显示装置的壳体外部大气空间分隔开。

灯1为消耗品并且当其使用寿命到期时必须由新灯来更换。根据本实施例，如图3所示，灯1、灯壳7、进气道15和出气道16与管道18的相对端可分离。由于灯壳7的下开口21和上开口22沿相同的方向定位，所以当灯壳7沿一个方向或其他的方向，例如沿如图3所示的向左或向右的方向移动时，灯壳7可容易地与管道18分离或连接到管道18上。

以下将说明用于冷却灯1的灯冷却装置的工作。

当灯1通电时，发光源3a发光，灯内空间10中的气体温度，即空气温度开始上升。由于气体的自然对流，在灯内空间10中形成灯内空间10的上部高温区域和下部低温区域之间的温差，因而形成从下部区域到上部区域的向上气流。

高温气体流动通过在反射器2的上壁中所形成的出气口12进入出气道16，随后沿着出气道16的外壁16a的倾斜部分流入上开口22，气体从该开口22导入到管道18中。当气体流经管道18时，其与管道18外部的空气进行热交换而被冷却。随后冷却的空气流经下开口21进入进气道15，随后通过在反射器2下壁上所形成的进气口11进入到灯内空间10内。此时，气体沿着进气道15的外壁15a的倾斜部分流动，并且朝向发光源3a进入灯内空间10。

由于从进气口11导入到灯内空间10的气体已经在其流经管道18时被冷却到低于从出气口12排出的气体的温度，所以包括发光源3a的发光管3被该气体冷却。随后，包括发光源3a的发光管3所散发出的热将该气体加热，并且该气体经由出气口12流入到管道18内。气体在流经管道18时被再次冷却，从进气口流入灯内空间10中。因此，在灯内空间10和包括出气道16、管道18和进气道15的管道组件17中形成了循环气流。结果，包括发光源3a的发光管3被冷却到所需温度范围内，增加了灯1的使用寿命，使灯1能够连续地发出所需要的光量。因而，使用灯1的投影显示装置的使用寿命增加并且提高了显示画面的质量。

根据本实施例，当灯内空间10和发光源3a直接由气体冷却时，冷却气体与灯1的外部空间分隔开，即投影显示装置的壳体内部空间与投影显示装置的壳体外部大气空间分隔开。此外，灯内空间10中的气体和灯1的外部气体自身不发生交换，但仅在灯内空间10中的气体和灯1的外部气体之间产生热交换。

采用该结构，不会有灰尘或污物颗粒从灯1的外部进入到灯内空间10中，因而不会阻碍发光源3a所发出的光，从而不会减小灯1的亮度。即使在气体经由进气口11流入灯内空间10中以及经由出气口12从灯内空间10流出时会产生气流噪音，并且如果在发光管3破裂时产生破裂声音，但由于这些气流噪音和破裂声音都产生在与外部空间相隔离的管道组件17内，所以这些噪音和声音都不会漏出。结果，可以大大减少投影显示装置所产生的不希望有的噪音。而且还可以防止破裂的发光管3的碎片和有害材料，例如当灯1是汞灯时的汞，泄漏出来。

通过进气道15和下开口21之间的网孔板20和出气道16和上开口22之间的网孔板20来防止破裂的发光管3的碎片从灯内空间10流入管道18内。因此，可以防止由合成树脂材料制成的管道18被碎片损坏，因而它的密封件不会破裂。如图3所示，当需要用新灯来替换灯1时，可以仅更换包括灯1的灯壳7，而不需要更换管道18。

网孔板20可以设置在进气道15的接口13和出气道16的接口14中。然而，如此定位的网孔板20可以向着气体流进和流出灯内空间10的方向倾斜，并可以根据所需的方向和角度改变这些方向。

在所述实施例中，网孔板20夹置在进气道15和下开口21之间以及出气道16和上开口22之间。如此定位的网孔板20位于垂直于气体流入和流出灯内空间10的方向，并且当气流在所述方向上流动时，网孔板20不改变所述方向并且不阻碍气体。而且，夹置在进气道15和下开口21之间的网孔板20定位在进气道15的外壁15a的上游，该外壁控制循环气流进入灯内空间10的方向。因此，即使网孔板20干扰了进气道15中的气流，气流也会被位于网孔板20下游的外壁15a校正成所需的方向。

第二实施例：

下面，参考图4来说明根据本发明第二实施例的灯冷却装置。根据第二实施例的灯冷却装置中的与根据第一实施例的灯冷却装置中的零件相同的零件由相同的附图标记来表示，并且在以下不对其做详细叙述。

根据第二实施例，如图4所示，灯冷却装置还额外地具有设置在管道18中的冷却单元24，用于冷却流经管道18的气体。冷却单元24大致位于在出气口12和进气口11之间的中间位置。该冷却单元24可包括由例如铝或铜的具有优良散热能力的材料制成的散热装置，可以设置有或不设置散热片、加热管、吸热器、热交换器等等。冷却单元24用于高效地冷却管道18内的气体，而不会受到周围气温的较大影响。

根据第二实施例，灯冷却装置还可以具有设置在管道18内的例如风扇等的吹风机25，用于强制地使气体经由灯内空间10和管道组件17进行循环。该吹风机25增加了气体流经灯内空间10和管道组件17的速度，从而提高了灯内空间10内的高温气体和低温气体之间的热交换效率。

吹风机25设置在管道18内的冷却单元24的下游。如此设置的吹风机25的电机和叶轮可以免于受到流过管道18的高温气体的损伤。

如果灯1为汞灯，那么汞收集器26应当优选地设置在管道18中。即使发光源3a由于某些原因破裂，例如其使用寿命到期，并且汞随气流在管道18中流动，汞收集器26也会收集这些汞蒸气，从而防止有害的汞微粒向周围扩散。汞收集器26可包括例如锰化合物、活性碳或螯合树脂(chelate resin)的过滤器，这些物质可通过与汞发生反应来收集汞。

第三实施例：

以下将参考图5来说明根据本发明第三实施例的灯冷却装置。根据第三实施例的灯冷却装置中的与根据第一和第二实施例的灯冷却装置中的零件相同的零件由相同的附图标记来表示，并且在下面不做详细的说明。

根据第三实施例，如图5所示，灯冷却装置具有第二冷却单元，用以和冷却单元24进行热交换。第二冷却单元包括：液体冷却套28，冷却液体循环管30，冷却液体循环泵29，以及例如类似于冷却单元24的散热装置等的散热器31。流经上述冷却液体循环管30的冷却液体由液体冷却套28中的冷却单元24加热，并流到散热器31中，该散热器31将冷却液体中的热量散掉。

风扇等将散热器31所散发的热量驱散到壳体附近的周围空气中。由于热量是通过散热器31从冷却液体中散发出来，而不是由冷却单元24从气体中散发出来，所以当由风扇施加在散热器31上的气流速度较低时，由散热器31产生的噪音水平相当低。

根据第三实施例，在使用冷却液体时，散热位置从冷却单元24转移到散热器31。因此通过改变冷却液体循环管30的布置，散热位置可以转移到所需的位置。因此，可以提高部件布置和投影显示装置设计的自由度，从而减小投影显示装置的厚度和尺寸。此外，可以通过使用加热管等将散热位置从冷却单元24转移走。

以下将说明使气体从进气口11进入到灯内空间10的方向和角度。如果气体沿平行于图6中的直线“a”的方向从进气口11进入灯内空间10中，该直线即，将进气口11的中心和出气口12的中心相互连接的直线，那么气体会从进气口11直接地流向出气口12，导致施加到在灯1中被加热到最高温度的发光源3a上的气体量不足，因而不足以冷却发光源3a。优选的是，使气体沿“b”方向从进气口11进入灯内空间10中，该“b”方向从将进气口11的中心和出气口12的中心相互连接的直线“a”朝向发光源3a倾斜。

图9至19是曲线图，其示出了当从进气口11流入灯内空间10的气体的温度为恒定(60℃)时，灯的不同区域的温度随如下参数的变化而变化，这些参数是，导入气体的角度即气体进入灯内空间的方向，气流速度以及周围温度Ta。各曲线图的横轴表示导入气体与水平线“c”所成的入角，该水平线通过图6所示的进气口11的中心，即与重力方向正交的直线。通过调节与进气口11相连的管道35a(参看图6)的角度可以调整上述入角。各曲线图的纵轴表示温度。

在图9至19中的每个图中，“Ta-10”表示环境温度Ta为Ta＝-10℃。除此以外，Ta＝40℃。“倒置”意味着气体从上部出气口12导入到灯内空间10内，表示在图6中所示的结构是倒置的，即上下颠倒。

“在灯泡之上的反射器”，“在灯泡之下的反射器”以及“在灯泡之右的反射器”表示与发光源3a的上、下和右侧各位置相对应的反射器2中的相应区域。“在颈部之上”和“在颈部之下”表示在反射器2的底部即反射器2的颈部之上和之下的相应位置。“在灯泡之上”和“在灯泡之下”表示在发光源3a之上和之下的相应位置。图18示出了在图21中所示的灯泡尖端部3b处的温度Tc变化，图19示出了发光源3a中的垂直温差。

从上述各曲线图可以看出，如果入角落在发光方向(逆时针)与直线“b”成45°的角度范围内以及在发光方向(顺时针)与直线“b”成25°的角度范围内，则在给定条件下不会出现问题，上述直线“b”是将进气口11的中心和发光源3a的中心相互连接的直线。

图7示出了灯1的正视图，即发光的灯1的侧面。在图7中，进气口11设置在灯1的左侧，出气口12设置在灯1的右侧，连接进气口11的中心和出气口12的中心的直线“e”垂直于重力方向。如下所示的表1和图8示出了在气体和与进气口11相连的管道35b所成的进入角度发生变化时发光源3a的温度。在表1中，T(Max)表示发光源3a的最大温度，T(min)表示发光源3a的最小温度，ΔT表示T(max)T-(min)的差值。在图8所示的曲线图中，纵轴表示ΔT，横轴表示与直线“d”所成的顺时针角度θ，所述的直线“d”平行于重力方向延伸穿过进气口11的中心。

表1

发光源的温度变化

入角	T(max)[℃]	T(min)[℃]	ΔT[℃]
				30°	932	883	49
50°	847	793	54
				70°	901	811	90
90°	901	794	107
				110°	910	773	137
130°	907	730	177
				150°	976	807	169

表1和图8所示的结果表示，在现有的结构、形状和气体速度的条件下，发光源3a的温差ΔT在角度θ大约为50°时最小，这获得灯的最高可靠性的冷却效果。实际上，如果入角落在直线“e”以上的65°的范围内和落在直线“e”以下的65°的范围内，在给定条件下，不会发生问题。

在每个上述实施例中，可以在管道18的内表面上或外表面上或内表面和外表面两者上设置用于增大与气体接触面积的结构，例如凹陷或翅片，从而获得管道18的更高的散热效率。

可以在管道18的内表面上或外表面上或内表面和外表面两者上设置具有高散热率的材料，例如陶瓷涂层、耐热铝(alumite)层、石墨层等，以获得更高的散热效率。

管道18可由例如橡胶、合成树脂等的具有减振功能的材料整体地或部分地制成，以减少噪音。

管道18可以是重叠成绕灯1设置的灯壳的结构。

根据本发明的灯冷却装置不限定于用于冷却投影显示装置的灯，而是还可以用于冷却各种电子设备的灯或用于冷却单独使用的灯。

尽管已经详细说明和描述了本发明的某些优选实施例，但是可以理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下，还可以对其进行各种改变和修改。

Claims (14)

1、一种用于冷却灯的灯冷却装置，该灯包括：用于发光的发光源，前透明板，以及将所述发光源发出的光朝向所述前透明板反射的反射器，所述发光源设置在由所述前透明板和所述反射器包围的灯内空间中，所述灯冷却装置包括：

管道，该管道具有在其各相对端部上限定的接口并且该管道与所述灯内空间相联通，所述管道具有在所述相对端部之间的连续延伸部，该连续延伸部设置在所述灯内空间的外部空间，用于使气体经由相对于所述灯内空间的外部空间隔离的所述管道和所述灯内空间进行循环。

2、根据权利要求1所述的灯冷却装置，进一步包括：

设置在所述管道内用于使所述气体经由所述管道强制循环的吹风机。

3、根据权利要求1所述的灯冷却装置，进一步包括：

设置在上述管道内对在所述管道内循环的气体进行冷却的冷却单元。

4、根据权利要求1所述的灯冷却装置，进一步包括：

一对分别设置在所述管道的所述各接口中的网孔板。

5、根据权利要求4所述的灯冷却装置，其中，所述网孔板的每一个垂直于所述气体流经所述管道的方向延伸。

6、根据权利要求1所述的灯冷却装置，进一步包括：

一对分别设置在所述管道的所述各接口附近的结构，用于控制气体经由所述管道流入和流出所述灯内空间的方向；和

一对分别设置在所述各接口的下游和上游的网孔板。

7、根据权利要求6所述的灯冷却装置，其中，所述网孔板的每一个垂直于所述气体流经所述管道的方向延伸。

8、一种投影显示装置，包括：

灯，该灯包括用于发光的发光源，前透明板，以及将所述发光源发出的光朝向所述前透明板反射的反射器，所述发光源设置在由所述前透明板和所述反射器包围的灯内空间内，所述灯具有与所述灯内空间相连通的进气口和出气口；以及

用于冷却所述灯的灯冷却装置；

其中，所述灯冷却装置包括：

管道，该管道具有在其各相对端部上限定的接口并且该管道分别与所述进气口和所述出气口相连通，所述管道具有在所述相对端部之间的连续延伸部，该连续延伸部设置在所述灯内空间的外部空间，用于使气体经由相对于所述灯内空间外部的空间隔离的所述管道和所述灯内空间进行循环。

9、根据权利要求8所述的投影显示装置，其中，所述管道的相对端部中的一个与所述灯内空间中的如下区域相连，该区域的温度因所述灯内空间中的气体的自然对流而高于所述灯内空间的其他区域的温度，所述管道的相对端部中的另一个与所述灯内空间的如下区域相连，该区域的温度因所述灯内空间中的气体的自然对流而低于所述灯内空间的其他区域的温度。

10、根据权利要求8所述的投影显示装置，其中，所述气体从所述管道沿如下方向进入所述灯内空间，所述方向即，从将所述进气口和所述出气口相互连接的直线朝向所述发光源倾斜的方向。

11、根据权利要求8所述的投影显示装置，其中，所述气体从所述管道按如下角度范围进入所述灯内空间，所述角度范围为，从将所述进气口的中心和所述发光源的中心相互连接的直线到所述发光源发光的方向成45°的角度范围内，以及所述直线离开所述发光源发光的方向成25°的角度范围内。

12、根据权利要求8所述的投影显示装置，其中，所述进气口限定在所述灯的侧壁上，并且所述气体从所述管道按如下角度进入所述灯内空间，所述角度范围为，在将所述进气口的中心和所述发光源的中心相互连接的直线之上的65°的角度范围内，以及在所述直线之下的65°的角度范围内。

13、根据权利要求8所述的投影显示装置，其中，所述灯和所述管道通过其配合表面可分离地彼此连接，密封件夹置在所述配合表面之间。

14、根据权利要求8所述的投影显示装置，其中，所述气体从所述管道按如下角度范围进入所述灯内空间，所述角度范围为，从将所述进气口和所述出气口相互连接的直线到所述发光源发光的方向成45°的角度范围内，以及所述直线离开所述发光源发光的方向成25°的角度范围内。

Images