JP2005148624A - 冷却機構、電子機器、プロジェクタ、および筐体内の冷却方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 筐体内の気密性を確保するとともに筐体内を良好に冷却する。
【解決手段】 投射面上に映像を投射するための投射部５が内部に設けられて気密に閉じられた筐体８と、筐体８内の空気を吸引して圧縮するためのコンプレッサ２１と、コンプレッサ２１によって圧縮された空気が収容されるエアタンク２２と、エアタンク２２内の空気から熱を筐体８の外方に放出するための熱交換器２３と、エアタンク２２内から放出させる空気流によって筐体８内を冷却するための第１〜第３のノズル２６，２７，２８とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器の筐体内を冷却するための冷却機構、および電子機器、スクリーン等の投射面上に映像を投射するためのプロジェクタ、ならびに筐体内の冷却方法に関する。

従来のプロジェクタは、投射光を出射するためのランプを有する光源部を備えている。このようなランプの発熱を伴う光源部を備える従来のプロジェクタは、筐体内に、熱を外方に排出するための排気ファンよる冷却機構を備えている。この冷却機構によれば、電源、電子部品、液晶表示部やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）に挙げられるライトバルブ等の、熱に比較的弱い部品が、熱によって破損することが防止されている。

特に、投射映像の高輝度化が図られたプロジェクタでは、光源部による発熱が大きいため、冷却機構によって光源部や、液晶表示部を有する光学系等を冷却することが必須とされている。

この種の冷却機構を備える従来のプロジェクタとしては、液晶表示部を密閉部内に収容し、この密閉部内の空気を循環させることで、液晶表示部を効率的に冷却する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
２０００−１４７６５２号公報（図６）

ところで、近年、プロジェクタは、さまざまな利用形態が模索され、例えば屋外や水中等に設置することが考えられている。このようにプロジェクタを屋外や水中等の外部環境に設置する場合には、筐体内の気密性を確保する一方で、筐体内を冷却する必要がある。

従来のプロジェクタが備える冷却機構では、排気ファンによって筐体内の熱風を筐体の外方に排気する構成であるため、筐体内の気密性を確保することが困難である問題がある。

そこで、本発明は、筐体内の気密性を確保するとともに筐体内を良好に冷却することができる冷却機構、電子機器、プロジェクタ、および筐体内の冷却方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係る冷却機構は、気密に閉じられた、電子機器の筐体と、筐体内の空気を吸引して圧縮するためのコンプレッサと、コンプレッサによって圧縮された空気が収容されるエアタンクと、エアタンク内の空気から熱を筐体の外方に放出するための放熱手段と、エアタンク内から放出させる空気流によって筐体内を冷却するための空気放出手段とを備える。

以上のように構成された本発明に係る冷却機構は、コンプレッサによって圧縮されて収容されたエアタンク内の空気から、放熱手段によって熱が筐体の外方に放出され、熱が放出されたエアタンク内の空気を、空気放出手段によって放出させることで、気密に閉じられた筐体内が冷却される。また、エアタンク内の圧縮空気は、空気放出手段から放出される際に、圧力が低下することに伴って温度も低下するため、筐体内が効率的に冷却される。

また、本発明に係る電子機器は、上述した本発明の冷却機構を備える。

また、本発明に係るプロジェクタは、上述した本発明の冷却機構と、筐体内に設けられ、投射面上に映像を投射するための投射部とを備える。

また、本発明に係るプロジェクタが備える空気放出手段は、映像を投射するための投射光を出射する光源部を冷却するための冷却ノズルを有することが好ましい。これによって、筐体内の主な発熱箇所が集中的に冷却される。

また、本発明に係るプロジェクタが備える空気放出手段は、投射部の光路をなす光学系を冷却するための他の冷却ノズルを有することが好ましい。これによって、筐体内の主な発熱箇所が集中的に冷却される。

また、本発明に係るプロジェクタが備える空気放出手段は、電気回路部を冷却するための更に他の冷却ノズルを有することが好ましい。これによって、筐体内の主な発熱箇所が集中的に冷却される。

また、本発明に係るプロジェクタが備えるコンプレッサは、空気を吸引するための吸引ノズルを有し、光源部、光学系、および電気回路部の少なくとも１つの近傍に、吸引ノズルの先端が位置されることが好ましい。これによって、筐体内の主な発熱箇所から熱風が、吸引ノズルを介してコンプレッサ内に効率的に吸引される。

また、本発明に係る冷却方法によれば、気密に閉じられた電子機器の筐体内の空気をコンプレッサによって吸引して圧縮するステップと、コンプレッサによって圧縮された空気をエアタンク内に収容するステップと、エアタンク内の空気から熱を放熱手段によって筐体の外方に放出するステップと、エアタンク内から放出させる空気流によって筐体内を冷却するステップとを有する。

上述したように本発明によれば、気密に閉じられた筐体内の空気を吸引して圧縮するためのコンプレッサと、このコンプレッサによって圧縮された空気が収容されるエアタンクと、このエアタンク内の空気から熱を筐体の外方に放出するための放熱手段と、エアタンク内から放出させる空気流によって筐体内を冷却するための空気放出手段とを備えることによって、気密に閉じられた筐体内を良好に冷却することができる。したがって、本発明によれば、電子機器であるプロジェクタを屋外や水中等に設置することが可能になる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、プロジェクタ１は、スクリーン等の投射面上に映像を投射するための投射部５と、この投射部５等によって発生する熱を外方に排出するための冷却機構６と、これら投射部５および冷却機構６を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）（不図示）と、これら投射部５、冷却機構６、ＣＰＵを気密に覆う筐体８とを備えている。

投射部５は、投射面上に映像を投射するための投射レンズ１１と、投射する映像を表示する液晶表示部１２と、この液晶表示部１２に表示する映像を制御する映像制御部１３と、液晶表示部１２に投射光を照射するランプ１５を有する光源部１４とを有している。なお、投射部５は、液晶表示部１２の代わりに、光源部１４からの入射光を映像として反射するＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を有する構成にされてもよい。

冷却機構６は、筐体８内の空気を吸引して圧縮するためのコンプレッサ２１と、このコンプレッサ２１によって圧縮された圧縮空気が収容されるエアタンク２２と、このエアタンク２２内に収容された空気から熱を放出させるための放熱手段である熱交換器２３とを有している。また、この冷却機構６は、光源部１４のランプ１５を冷却するための第１の冷却ノズル２６と、投射部５の光学系をなす液晶表示部１２の液晶表示板近傍の光学部材を冷却するための第２の冷却ノズル２７と、映像制御部１３の電気回路基板等を冷却するための第３の冷却ノズル２８とを有している。これら第１〜第３の冷却ノズル２６，２７，２８は、基端がエアタンク２２に連通されている。

コンプレッサ２１は、連通管２９を介してエアタンク２２と連通されている。
また、図示しないが、コンプレッサ２１は、必要に応じて、筐体８内の熱風を局部的に吸引するための吸引ノズルを有する構成にされてもよい。この構成の場合には、比較的高温になる光源部１４、液晶表示部１２、映像制御部１３の電気回路基板等の近傍に吸引ノズルの先端が位置される構成が、熱風が効率的に吸引されるので好ましい。

熱交換器２３は、エアタンク２２に取り付けられており、複数の放熱フィンと、これら放熱フィンを支持する支持基板とを有している。放熱フィンは、例えばアルミニウムや銅等によって形成されており、水中等の外部環境に対する耐食性や放熱性が考慮されている。

筐体８は、内部が気密に閉じられており、筐体８の外方に、熱交換器２３の放熱フィンが露出されている。

以上のように構成されたプロジェクタ１について、冷却機構６によって筐体８内が冷却される動作を説明する。

プロジェクタ１では、コンプレッサ２１によって筐体８内部の空気が集められ、この空気が圧縮されて、連通管２９を介してエアタンク２２内に収容される。このとき、エアタンク２２内に収容された圧縮空気は、断熱圧縮の原理によって比較的高温になる。熱交換器２３は、エアタンク２２内で高温になった圧縮空気の熱を、筐体８外方に露出された放熱フィンから放出する。このとき、エアタンク２２内の圧縮空気と筐体８の外部環境との温度差が比較的大きいため、熱交換が効率的に行われる。

エアタンク２２内の圧縮空気が冷却された後、冷却機構６では、圧縮空気が第１〜第３のノズル２６，２７，２８の先端からそれぞれ噴射されて、筐体８内の液晶表示部１２、映像制御部１３、光源部１４が局部的に冷却される。また、圧縮空気が第１〜第３のノズル２６，２７，２８から放出される際、圧縮空気の圧力が低下することに伴って温度も低下するため、液晶表示部１２、映像制御部１３、光源部１４を効率的に冷却することが可能になる。

上述したように、プロジェクタ１は、気密に閉じられた筐体８内に、コンプレッサ２１、エアタンク２２、熱交換器２３を有する冷却機構６が設けられたことによって、筐体８内の気密性を確保するとともに筐体８内を良好に冷却することができる。したがって、プロジェクタ１によれば、筐体８内に水や塵埃等が進入することが確実に防止されるので、天候によって外部環境が変化する屋外や、水中等に設置することができる。また、プロジェクタ１は、外方から筐体８内に進入する塵埃によって投射部５等が損傷することが防止されるので、動作信頼性を向上することができる。

なお、本発明に係るプロジェクタは、エアタンク内の圧縮空気を更に良好に冷却するために、熱交換器が冷媒の循環回路等を有する構成にされてもよい。

また、本発明に係る冷却機構を備える電子機器としては、上述したプロジェクタに限定されることなく、筐体内を冷却する必要がある例えばパーソナルコンピュータ等の他の電子機器に採用されて好適である。

本発明に係るプロジェクタの全体構成を示す模式図である。

符号の説明

１ プロジェクタ
５ 投射部
６ 冷却機構
８ 筐体
１１ 投射レンズ
１２ 液晶表示部
１３ 映像制御部
１４ 光源部
１５ ランプ
２１ コンプレッサ
２２ エアタンク
２３ 熱交換器
２６ 第１の冷却ノズル
２７ 第２の冷却ノズル
２８ 第３の冷却ノズル
２９ 連通管

Claims (10)

1. 気密に閉じられた、電子機器の筐体と、
   前記筐体内の空気を吸引して圧縮するためのコンプレッサと、
   前記コンプレッサによって圧縮された空気が収容されるエアタンクと、
   前記エアタンク内の空気から熱を前記筐体の外方に放出するための放熱手段と、
   前記エアタンク内から放出させる空気流によって前記筐体内を冷却するための空気放出手段と
   を備える冷却機構。
2. 前記放熱手段は、前記筐体の外方に露出された放熱フィンを有する請求項１に記載の冷却機構。
3. 前記コンプレッサおよび前記エアタンクの少なくとも一方は、前記筐体内に設けられている請求項１または２に記載の冷却機構。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷却機構を備える電子機器。
5. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷却機構と、
   前記筐体内に設けられ、投射面上に映像を投射するための投射部とを備えるプロジェクタ。
6. 前記空気放出手段は、映像を投射するための投射光を出射する光源部を冷却するための冷却ノズルを有する請求項５に記載のプロジェクタ。
7. 前記空気放出手段は、前記投射部の光路をなす光学系を冷却するための他の冷却ノズルを有する請求項５または６に記載のプロジェクタ。
8. 前記空気放出手段は、電気回路部を冷却するための更に他の冷却ノズルを有する請求項５ないし７のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
9. 前記コンプレッサは、空気を吸引するための吸引ノズルを有し、
   前記光源部、前記光学系、および前記電気回路部の少なくとも１つの近傍に、前記吸引ノズルの先端が位置されている請求項５ないし８のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
10. 気密に閉じられた電子機器の筐体内の空気をコンプレッサによって吸引して圧縮するステップと、
    前記コンプレッサによって圧縮された空気をエアタンク内に収容するステップと、
    前記エアタンク内の空気から熱を放熱手段によって前記筐体の外方に放出するステップと、
    前記エアタンク内から放出させる空気流によって前記筐体内を冷却するステップと
    を有する筐体内の冷却方法。
    
    

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