JP2004511821A - プロジェクタ用の冷却装置 - Google Patents

Abstract

吸い込みファン２により騒音なしにコンパクト型プロジェクタ内の光源１を冷却する装置であって、吸い込みファンには、周囲空気又は冷却された空気を直接に吸い込む吸気口８を有する導管５が前置されている。冷却空気の吸気口を有する導管５は、光源１により加熱され除去されるべき空気を流過させるルーバー６に組み込まれている。導管５は一端が湾曲し、加えて全長にわたって等しい横断面を有しているので、空気流は、導管全長にわたり等速であると同時に、渦流を発生させない。導管５の曲率とルーバー６のよろい板の傾斜度とは、導管５内の空気流の垂直流成分と、光源１の周囲の空気流とが、ファン２の吸い込みにより互いに相殺されるように、関係づけられている。

Description

【０００１】
本発明は、プロジェクタ用の冷却装置であって、該プロジェクタが、光源と、モータを組み込んだ吸い込みファンと、複数吸気口と、ルーバーとを含み、光源が、吸気口の１つと吸い込みファンとの間に配置されており、したがって該光源が光源を通過する空気に熱を放出することができる形式のものに関する。
市場が望むのは、概して、小型で、コンパクトな軽量製品であるのが、現在の傾向である。このことは、ビデオプロジェクタにも適用される。しかし、例えばビデオプロジェクタのそうした小型化と共に、出来るだけノイズを小さくすることも望まれている。好ましいのは、完全な静音運転にすることである。
【０００２】
ビデオプロジェクタは、光学素子と電子素子だけで構成可能にすべきなので、理論的には、騒音なしにすべきである。しかし、現実は、いくぶん異なる。なぜなら、プロジェクタの主要な構成素子の１つが、少なくとも１２０ワットの強力な光源だからである。この光源は、かなりの熱量を発生させ、その熱を除去しなければ、装置全体を損傷する恐れがある。したがって、例えば複数のファンによって冷却又は除熱することが必要である。だが、１つ以上のファンから成るこの種の装置は、とりわけ、すべての構成素子を考えられる限り小型に造らねばならない場合は、騒音源を造出してしまう。つまり、ファンが極小であれば、相応に高速で駆動させて、冷却又は除熱されるべき構成素子全体にわたって十分な空気流を発生させねばならなくなるからである。
【０００３】
現在の大型ビデオプロジェクタでは、このことは深刻な問題ではない。なぜなら、その場合には、低回転速度（ＲＰＭ）でも熱を効果的に除去できる大型の頑丈なファンを使用できるからである。問題は、構成素子を出来る限り小型に製造せねばならない場合に生じる。なぜなら、その場合には、複数の小型ファンを使用せねばならないが、それらのファンは、それ自体、高温を許容するようには構成されていないからである。このため、ファンを使用して、過熱した構成素子、例えば光源から熱気を吸出して熱除去しようとすれば、ファン自体が過熱し、軸受が乾燥し（軸受潤滑油が枯渇するため）、ファンが短い使用寿命で破損してしまう。
本発明の目的は、したがって、ファンの作動時の許容温度以下の温度までファンモータを冷却できるようにすることである。そうすることで、ファンの回転速度は出来る限り低く維持し、騒音を避けることができる。
【０００４】
この目的は、請求項１の前文に記載された前記種類の装置において達成された。本発明の装置は、したがって、第２吸気口が、周囲から空気を吸い込むように配置され、それにより吸気口のところでの空気温度が光源によって事実上影響されることがなく、前記吸気口が、ファンのモータの上流に開口する導管と接続されており、しかも、該導管の長手方向軸線がモータの回転軸線と事実上合致するように整線されており、その結果、より冷たい空気流がモータを事実上取り囲んで断熱ジャケットを形成し、該ジャケットの外側を、より高温の空気流がプロジェクタから排出され、このようにして、たとえ空気流の温度が、モータ構造の許容温度より高くても、作業時にモータが冷却されることを特徴としている。
本発明の付加的特徴は、請求項２以下の各項に示されている。
【０００５】
以下で、本発明を図面につき更に詳細に説明する。
図３には、光源１と吸い込みファン２が示され、該ファンが、光源１の周囲から空気を吸引する。本発明による装置を内蔵するこのプロジェクタ部分は、レンズ３の直ぐ背後に延在するので、この部分用の吸気口４は、図１に見られるように、前部に位置し、レンズ３と同じ側にある。ファンモータが吸気口４から吸い込まれる空気による高温を免れるように、空気は、プロジェクタ下側の吸気口８から導管５へ吸い込まれもする。ファン２には、図４及び図２に見られるように、ルーバー６が前置されている。このルーバーは、とりわけ、ファンを介してライトが周囲に放射されるのを防止する機能を有している。加えて、ルーバーのよろい板は、ファンに向かって斜めに流れる空気流の垂直流速が、吸気口８から流入する逆方向の空気流の垂直流速に合致するように、傾斜位置に配置される。
【０００６】
このように、２つの空気流の垂直成分が互いに相殺され、吸気口８からの冷気は、ファン２のモータ７の両側に沿って均等に流れる。プロジェクタにハウジングの外側に近い側に渦流は発生せず、同じように、吸気口４からの熱気も、ファン２のモータ７の両側に均等に分配される。このことは、冷気層がモータの周囲に常に流れることを意味する。
導管５は、一端に湾曲部を有し、加えて全長にわたって等しい横断面を有しているので、空気流は、全導管にわたり等速であり、同時に渦流を発生しない。湾曲部は、また前述のように、空気に垂直方向での速度成分を与えるのに重要である。
【０００７】
水平の空気流は、ファンモータ７に当たり、ファンモータ７の側面に沿って吸い出される。ファンモータ７に沿った吸出を確実に最適化するために、ファンモータとルーバー６との間に１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の、好ましくは３．５ｍｍの空隙９が設けられている。
２つの垂直空気流を相殺するのに必要な、導管曲率とよろい板傾斜度との正確な関係を規定するのは難しい。実験によって、確実にファンからライトが放射されないよろい板傾斜度を先ず決定し、次いで最善の解決策が得られるまで、導管５を種々の曲率で実験し、曲率半径の値を得るのが最も簡単である。
導管５はルーバー６の一部として形成してもよい。
ライト用のスクリーンを備える必要がない場合には、ルーバーを省くこともできる。導管５の曲率は、その場合には決定的な重要性はもたない。その場合の主要な要求仕様は、ファンモータのすべての側が冷却されるように、吸気口８からの空気流を変向させることだけである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による装置を有するプロジェクタを示す図。
【図２】
図１のＡ−Ａ線に沿って截断した装置の断面図。
【図３】
図２の冷却構成素子の拡大図。
【図４】
ファンの斜視詳細図。

Claims (5)

1. プロジェクタ用の冷却装置であって、該プロジェクタが、光源（１）と、モータ（７）の組み込まれた吸い込みファン（２）と、複数吸気口（４，８）と、ルーバー（６）とを含み、光源（１）が、吸気口の１つ（４）と吸い込みファン（２）との間に配置されており、したがって該光源が光源を通過する空気（Ａ）に熱を放出することができる形式のものにおいて、
   第２の吸気口（８）が、周囲から空気（Ｂ）を吸い込むように配置され、それにより吸気口（８）のところでの空気温度が光源（１）によって事実上影響されることがなく、
   前記吸気口（８）が、ファンモータ（７）の上流に開口する導管と接続され、しかも、前記開口のところでの該導管の長手方向軸線が、モータの回転軸線と事実上合致するように整線されており、その結果、より冷たい空気流（Ｂ）がファンモータ（７）を事実上取り囲んで断熱ジャケットを形成し、該ジャケットの外側を通って、より高温の空気流がプロジェクタから排出され、このようにして、たとえ空気流（Ａ）の温度がファンモータ構造の許容温度より高くても、作業時にモータを冷却可能であることを特徴とする、プロジェクタ用の冷却装置。
2. 前記導管（５）がルーバー（６）に組み込まれており、該ルーバー（６）を、光源（１）により加熱された空気流（Ａ）が通過することを特徴とする、請求項１に記載された冷却装置。
3. 前記導管（５）が、その一方の側へ曲がっており、加えて、空気が全導管にわたり等しい速度を有すると同時に、渦流を生じないように、その全長にわたって一様な横断面を有することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載された冷却装置。
4. 吸い込みファン（２）のモータ（７）とルーバー（６）との間に設けられた空隙（９）を特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された冷却装置。
5. 前記空隙（９）が１ｍｍ〜１０ｍｍの、好ましくは３．５ｍｍの開口を有していることを特徴とする、請求項５に記載された冷却装置。