JP2006291911A - 送風装置及び投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 遠心ファンから生じる風を所望の方向に導くことができ、ダクトと筐体とが別体の場合と比較して余計な段差などがなくなって冷却効率を向上することができる送風装置及び投射型画像表示装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係る送風装置８は、第１筐体８２及び第２筐体で構成される筐体に、羽及び回転手段が一体となった遠心ファン８０が収容され、筐体は、遠心ファン８０の軸心方向の両端側に対向する部分に吸気口８２ｂ，８３ａが形成され、さらにダクトが延出されている。遠心ファン８０の作動によって、吸気口８２ｂ，８３ａから外気が吸入され、延出してあるダクトを通じて排出される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、冷却効率が向上する送風装置、及び該送風装置を用いて送風装置からの送風を光源に導くようにして光源を効率的に冷却することができる投射型画像表示装置に関する。

プロジェクタのような投射型画像表示装置は、教育及び娯楽用途のほか、最近はパソコン用データプロジェクタとしての需要が増えており、また大型テレビジョンの一方式としても注目されている。プロジェクタは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイのような大形テレビジョンと比較して、低コストでの製造が可能であり、また、小型軽量化が容易で可搬性に優れる。ところで、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）及び液晶素子などの画像光生成素子は、非発光型デバイスであることから、このような画像光生成素子を利用した投射型画像表示装置は、画像をスクリーンに投射する光源が必要である。光源としては、小型かつ高輝度なメタルハライドランプ、水銀ランプ、キセノンランプなどの放電ランプが利用されている。

図６は従来の送風装置としてのシロッコファンの構成を示す構成図である。
従来の送風装置としてのシロッコファン１００は、回転手段であるモータと羽とが一体となった遠心ファン１０１が、箱体１０２の内部に配置されており、箱体１０２の上面に設けられた吸気口１０２ａから外気を吸入し、側面に設けられた排気口１０２ｂから排出する。モータの回転によって生じる送風方向は箱体１０２の側面方向であることから、所望とする方向に送風を導くためには、方向を変更するためのダクトをシロッコファン１００に取り付ける必要があった。例えば、図７に示すように、シロッコファン１００の上面及び下面にゴム製の振動緩衝材１１０ａ，１１０ｂを介して第１ダクト部１１１ａ，第２ダクト部１１１ｂに挟持する。振動緩衝材１１０ａは、シロッコファン１００の吸気口１０２ａに対応する部分が開口された形状を有している。このようにすれば、送風方向を変更することができる。

このような送風装置は、上述した投射型画像表示装置の冷却に用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−５２３２４号公報

しかしながら、シロッコファン１００の排気口１０２ｂから排気された空気は、第１ダクト部１１１ａの側面に衝突することから、第１ダクト部１１１ａと第２ダクト部１１１ｂとが組み合わされてなるダクトへ効率的に導くことが困難であり、送風効率すなわち冷却効率が低下するという問題があった。

また、従来の送風装置では、箱体１０２からなるシロッコファン１００に、第１ダクト部１１１ａ，第２ダクト部１１１ｂを配設する必要があることから、構成の大嵩化及び高コスト化が避けられないという問題があった。また、送風装置の利用用途に応じて形状の異なる第１ダクト部１１１ａ，第２ダクト部１１１ｂを用意しなければならず、汎用性が低いという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、筐体に羽及び回転手段が一体となった遠心ファンを収容し、筐体が、遠心ファンの軸心方向の一端側及び／又は両端側に対向する部分に吸気口を、遠心ファンの側方を覆う部分に排気口を、さらに排気口から延出するダクトを有する構成とすることにより、筐体と一体となって設けられたダクトの形状を利用用途に応じて適宜設計しておくことで、遠心ファンから生じる風を所望の方向に導くことができ、ダクトが筐体と一体となっているので、ダクトと筐体とが別体の場合と比較して余計な段差などがなくなって冷却効率を向上することができる送風装置を提供することを目的とする。

また本発明は、ダクトの延出側の端部にダクトの延出方向に沿って摺動する補助ダクトを取り付ける構成とすることにより、所望の場所に導風することができる送風装置を提供することを目的とする。

また本発明は、ダクトの延出側の端部に補助ダクトの向きをダクトの延出方向に対して変更できる連結部を介して補助ダクトが取り付ける構成とすることにより、さらに所望の位置に導風することができ、汎用性がさらに向上する送風装置を提供することを目的とする。

また本発明は、送風装置からの送風を光源に導くことによって光源を冷却する構成とすることにより、画像光生成素子の発熱の主要因である光源を送風によって効率的に冷却することができる投射型画像表示装置を提供することを目的とする。

また本発明は、画像光生成素子で発生する熱を放熱するためのヒートシンクに対向して送風装置の吸気部を配置する構成とすることにより、画像光生成素子の熱を効率的に放熱することができる投射型画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る送風装置は、羽及び回転手段が一体となった遠心ファンを筐体に収容してある送風装置において、前記遠心ファンは、軸心方向の一端側及び／又は両端側から外気を吸入し、吸入した外気を側方から排出するようにしてあり、前記筐体は、遠心ファンの軸心方向の一端側及び／又は両端側に対向する部分に形成してある吸気口と、前記遠心ファンの側方を覆う部分に形成してある排気口と、該排気口から延出してあるダクトとを有することを特徴とする。

本発明にあっては、筐体に羽及び回転手段が一体となった遠心ファンが収容され、筐体は、遠心ファンの軸心方向の一端側及び／又は両端側に対向する部分に吸気口が形成され、遠心ファンの側方を覆う部分に排気口が形成され、さらに排気口からダクトが延出されている。遠心ファンの作動によって、吸気口から外気が吸入され、排気口から延出してあるダクトを通じて排出される。筐体と一体となって設けられたダクトの形状を利用用途に応じて適宜設計しておくことで、遠心ファンから生じる風を所望の方向に導くことができる。また、ダクトが筐体と一体となっているので、ダクトと筐体とが別体の場合と比較して余計な段差などがなくなって、冷却効率が向上する。

本発明に係る送風装置は、前記ダクトの延出側の端部には、補助ダクトが取り付けてあり、前記ダクトの延出方向に沿って摺動することが可能にしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、ダクトの延出側の端部には、ダクトの延出方向に沿って摺動する補助ダクトが取り付けてあるので、遠心ファンによって生じる送風の導風路の長さを調整して所望の場所に導風することができ、汎用性が向上する。

本発明に係る送風装置は、前記ダクトの延出側の端部には、補助ダクトが連結部を介して取り付けてあり、前記連結部は、前記補助ダクトの向きを前記ダクトの延出方向に対して変更できるようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、ダクトの延出側の端部には、補助ダクトの向きをダクトの延出方向に対して変更できる連結部を介して、補助ダクトが取り付けてあるので、遠心ファンによって生じる送風の導風方向を調整して所望の位置に導風することができ、汎用性がさらに向上する。

本発明に係る投射型画像表示装置は、光源と、該光源から発せられる光で画像を表す光を生成する画像光生成素子と、上述した各発明のいずれか１つの送風装置とを備え、送風装置からの送風を前記光源へ導くようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、送風装置からの送風を光源に導くことによって光源を冷却する。これにより、画像光生成素子の発熱の主要因である光源を送風によって効率的に冷却することができる。

本発明に係る投射型画像表示装置は、前記画像光生成素子で発生する熱を放熱するためのヒートシンクを備え、前記送風装置は、空気を吸入する吸気部が前記ヒートシンクに対向して配置されていることを特徴とする。

本発明にあっては、送風装置を、その吸気部が画像光生成素子で発生する熱を放熱するためのヒートシンクに対向して配置し、画像光生成素子からの放熱によって高温度となったヒートシンクの熱気を吸気する。これにより、画像光生成素子の熱を効率的に放熱することができ、小型かつ静音である投射型画像表示装置を低コストで実現することができる。

本発明によれば、筐体に羽及び回転手段が一体となった遠心ファンを収容し、筐体が、遠心ファンの軸心方向の一端側及び／又は両端側に対向する部分に吸気口を、遠心ファンの側方を覆う部分に排気口を、さらに排気口から延出するダクトを有する構成としたので、筐体と一体となって設けられたダクトの形状を利用用途に応じて適宜設計しておくことで、遠心ファンから生じる風を所望の方向に導くことができ、ダクトが筐体と一体となっているので、ダクトと筐体とが別体の場合と比較して余計な段差などがなくなって冷却効率を向上することができる。

本発明によれば、ダクトの延出側の端部にダクトの延出方向に沿って摺動する補助ダクトを取り付ける構成としたので、所望の場所に導風することができる。

本発明によれば、ダクトの延出側の端部に補助ダクトの向きをダクトの延出方向に対して変更できる連結部を介して補助ダクトが取り付ける構成としたので、さらに所望の位置に導風することができ、汎用性がさらに向上する。

本発明によれば、送風装置からの送風を光源に導くことによって光源を冷却する構成としたので、画像光生成素子の発熱の主要因である光源を送風によって効率的に冷却することができる。

本発明によれば、画像光生成素子で発生する熱を放熱するためのヒートシンクに対向して送風装置の吸気部を配置する構成としたので、画像光生成素子の熱を効率的に放熱することができ、小型かつ静音である投射型画像表示装置を低コストで実現することができる等、優れた効果を奏する。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

図１は本発明に係る投射型画像表示装置（プロジェクタ）の一例を示す構成図である。
本発明に係るプロジェクタ１は、メタルハライドランプ、水銀ランプ及びキセノンランプなどの光源２１が箱体２０に収められた光源ユニット２を備えている。光源ユニット２からの出射光は、カラーホイール３１、インテグレートロッド３２、並びに、図示しないコンデンサーレンズ及びミラーなどにより構成される光学系３を通じて画像光生成素子４に入射される。本例では、画像光生成素子４として、ＤＭＤのような反射型素子であり、画像光生成素子に入射した光を適宜反射して、前方の投影レンズ５に導光する。投影レンズ５は、導光された光の像を拡大してスクリーンに投影する。またプロジェクタ１は、電源バラスト基板６を備え、電源バラスト基板６には光源２１の点灯回路や画像光生成素子４の駆動回路などが搭載されている。

プロジェクタ１は、その筐体内の空気を給排気できるように、筐体１０の左側に吸気口１１を、右側に排気口１２を備え、排気口１２には、光源ユニット用の排気ファン１３ａ及び電源バラスト基板用の排気ファン１３ｂが配置されている。排気ファン１３ａ，１３ｂを作動させることによって、筐体１０内の空気が排気されることになるから、それに伴って吸気口１１から筐体外部の新鮮な空気（外気）が筐体１０内に吸気され、この給排気の気流によって装置全体を冷却することができる。

画像光生成素子４には、画像光生成素子自体の発熱及び光源ユニットから導かれた光の受熱を放熱するためのヒートシンク７が設けられ、ヒートシンク７の近傍（ここでは背面）には、本発明に係るダクトが一体となった送風装置８が、その吸気部がヒートシンク７に対向して設けられている。送風装置８が作動することによって、ヒートシンク７の放熱による高温の空気を送風装置８が吸気して、画像光生成素子４の熱を効率的に放熱することができる。また、送風装置８からの送風は、送風装置８が有するダクト９を通じて光源ユニット２に導風されるようになっており、この送風によって光源ユニット２（光源２１）を冷却することができる。

このような構成によって、送風装置８の送風をダクト９によって画像光生成素子４の発熱の主要因である光源ユニット２（光源２１）に効率良く導いて光源２１を効率的に冷却するとともに、画像光生成素子４の熱を放熱したヒートシンク７の放熱による高温の空気を送風装置８が吸気して、画像光生成素子４の熱を効率的に放熱することができる。このように、１つの送風装置８で画像光生成素子４と光源２１とを冷却することができるので、送風による風切り音等の騒音を抑えることができるとともに、低コスト化を実現できる。

図２は本発明に係る送風装置の一例を示す構成図である。
本発明に係る送風装置８は、回転手段であるモータと羽とが一体となった遠心ファン８０が、平面状の取付ベース部８１に配置される。取付ベース部８１には、２つの係合孔８１ａ，８１ａが設けられている。係合孔８１ａ，８１ａは、第１筐体８２に設けられた爪部８２ａ，８２ａと係合して、遠心ファン８０を第１筐体８２に固定する。そして、遠心ファン８０を固定した第１筐体８２と、対となる第２筐体８３とを組み合わせ、排気口から延出するようにダクト９が一体となった送風装置とする。なお、遠心ファン８０の上面及び下面から外気を吸入する両面吸気型の送風装置の場合には、遠心ファン８０の吸気口に対応する第１筐体８２及び第２筐体８３のそれぞれの部分には、吸気口８２ｂ，８３ａが開口してある。もちろん、片面吸気型の送風装置の場合は吸気口８２ｂ又は吸気口８３ａのうちの一方が不要である。

このような構成の送風装置８は、ダクトが筐体と一体となっていることから、ダクトと筐体とが別体の場合と比較して余計な段差などがなくなって、冷却効率を向上することができる。第１筐体８２及び第２筐体８３の形状を利用用途に応じて適宜設計しておくことで、遠心ファン８０から生じる風を所望の方向に導くことができる。

なお、遠心ファン８０の回転方向に応じてダクトの位置を適宜決定することが好ましい。図３は遠心ファンの回転方向とダクトの位置との関係を説明するための説明図である。
図３の各図下側から送風する場合、遠心ファン８０によって生じた風が効率良くダクト９へ導かれるように、遠心ファン８０の回転方向が時計回り（右回り）のときは右下にダクト９を設け（図３（ａ））、回転方向が反時計回り（左回り）のときは左下にダクト９を設ける（図３（ｂ））。

換言すれば、遠心ファン８０によって生じる風は遠心ファン８０の接線（破線で示す）の方向に吹くことになるが、例えば遠心ファン８０の回転方向が時計回りの場合（図３（ａ））、ダクトを筐体の左下に設けると、ダクトに吸入される風の量がダクトを筐体の右下に設けた場合に比べて減少し、その大部分が筐体の壁面にあたり、ダクトに導かれる割合が減少することになるので好ましくない。

ところで、遠心ファン８０の回転方向が両方に回転する場合には、図３（ｃ）に示すように、遠心ファン８０の直径方向、すなわち筐体の中央下にダクト９を設け、回転方向がいずれの方向に回転した場合でも同程度の風量をダクト９に導く。また、左右の壁面をテーパ状にすることによって、左右の壁面にあたった風が反射して効率良くダクト９へ導かれるようにすることが好ましい。

第１筐体８２及び第２筐体８３の形状を利用用途に応じて適宜設計しておくことで、遠心ファン８０からの生じる風を所望の方向に導くことができるが、図４に示すように、ダクト９の延出側の端部にダクト９の延出方向に沿って摺動する補助ダクト９１をダクト９に連結し、ダクト９と補助ダクト９１とが協業して送風の経路長を変更できるようにしてもよい。このようにすれば、補助ダクトのみを利用用途に応じて適宜設計しておくことで、補助ダクトをダクトに連結して所望の場所に導風することができる。

さらに、図５に示すように、フレキシブルジョイント９２を介して第１の補助ダクト９１ａに第２の補助ダクト９１ｂを接続して、フレキシブルジョイント９２を支点に第１の補助ダクト９１ａと第２の補助ダクト９１ｂとの軸方向を変えて、第２の補助ダクト９１ｂの向きをダクト９の延出方向に対して変更できるようにしてもよい。このようにすれば、送風の導風方向を変更できることができ、さらに汎用性が向上する。もちろん、フレキシブルジョイントを介してダクト９に補助ダクトを接続して、フレキシブルジョイントを支点にダクト９と補助ダクトとの軸方向を変えて、補助ダクトの向きをダクト９の延出方向に対して変更できるようにしてもよい。

なお、実施の形態では、反射型のＤＭＤを用いた一例を示したが、透過型の液晶素子を用いてもよく、光源を必要とする非発光型の画像光生成素子の全部に対して適用することができる。さらに、フロント投影型のプロジェクタについて説明したが、リア投影型のプロジェクタ、いわゆるリアプロジェクタについても、本発明を適用できることはいうまでもない。

本発明に係る投射型画像表示装置（プロジェクタ）の一例を示す構成図である。 本発明に係る送風装置の一例を示す構成図である。 遠心ファンの回転方向とダクトの位置との関係を説明するための説明図である。 本発明に係る送風装置の他の一例を示す構成図である。 本発明に係る送風装置の他の一例を示す構成図である。 従来の送風装置としてのシロッコファンの構成を示す構成図である。 従来のシロッコファンの適用例を示す構成図である。

符号の説明

１ プロジェクタ
２ 光源ユニット
３ 光学系
４ 画像光生成素子
５ 投影レンズ
６ 電源バラスト基板
７ ヒートシンク
８ 送風装置
９ ダクト
１０ 筐体
１１ 吸気口
１２ 排気口
１３ａ，１３ｂ 排気ファン
２０ 箱体
２１ 光源
８０ 遠心ファン
８１ 取付ベース部
８１ａ 係合孔
８２ 第１筐体
８２ａ 爪部
８３ 第２筐体
８２ｂ，８３ａ 吸気口
９１，９１ａ，９１ｂ 補助ダクト
９２ フレキシブルジョイント

Claims (5)

1. 羽及び回転手段が一体となった遠心ファンを筐体に収容してある送風装置において、
   前記遠心ファンは、軸心方向の一端側及び／又は両端側から外気を吸入し、吸入した外気を側方から排出するようにしてあり、
   前記筐体は、遠心ファンの軸心方向の一端側及び／又は両端側に対向する部分に形成してある吸気口と、
   前記遠心ファンの側方を覆う部分に形成してある排気口と、
   該排気口から延出してあるダクトとを有すること
   を特徴とする送風装置。
2. 前記ダクトの延出側の端部には、補助ダクトが取り付けてあり、
   前記ダクトの延出方向に沿って摺動することが可能にしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の送風装置。
3. 前記ダクトの延出側の端部には、補助ダクトが連結部を介して取り付けてあり、
   前記連結部は、前記補助ダクトの向きを前記ダクトの延出方向に対して変更できるようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の送風装置。
4. 光源と、該光源から発せられる光で画像を表す光を生成する画像光生成素子と、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の送風装置とを備え、送風装置からの送風を前記光源へ導くようにしてあることを特徴とする投射型画像表示装置。
5. 前記画像光生成素子で発生する熱を放熱するためのヒートシンクを備え、
   前記送風装置は、空気を吸入する吸気部が前記ヒートシンクに対向して配置されていること
   を特徴とする請求項４に記載の投射型画像表示装置。

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