JP2007103830A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 小型で放熱量の多い放熱機構を備えた電子機器を提供することにある。
【解決手段】 本発明の電子機器1は、内部の熱が伝熱される筐体101を有する電子機器本体8と、電子機器本体8に取り付けられると共に内部に液冷媒38が収容された液冷媒タンク2と、電子機器本体8の筐体101外面に設けられた毛管力部材3と、を備え、毛管力部材3の少なくとも一部が液冷媒タンク2に収容される液冷媒38に接触可能に構成されている。
【選択図】 図3
Description
本発明は、電子機器に関し、特に放熱機構を備える電子機器に関する。
近年、映像光を投射レンズ等によりスクリーンに拡大投射させて表示を行うプロジェクタ等の投射型表示装置が注目されている。プロジェクタは、光を出射する光源と、光源から出射された光を画像光に変調する液晶ライトバルブ等の光変調手段と、光変調手段にて変調された画像光をスクリーンに拡大投射する投射レンズとを備えている。
一般的に光源は発光とともに大量の熱を発熱する。この発生した熱は、電気的特性の誤作動、熱暴走、半導体素子自体が破壊される等の要因となるおそれがあるため、電子機器から熱を放熱させる必要があった。ここで、携帯して使用する小型電子機器の放熱量と、据え置きで使用する大型電子機器の放熱量は、両機器の筐体の室温からの温度上昇ΔTが同じ条件の下では、小型電子機器は筐体表面積が少ないため大型電子機器よりも少なかった。
ところが、近年、小型の携帯機器(PDA,PC)においては、携帯機器の高機能化、高性能化、及び多機能化を図るため、発熱量が多いとされるCPUやインバーター用の半導体素子等が高密度実装されている。さらには、プロジェクタの光源においては、超小型・超軽量、長寿命であるLEDやLD等の固体光源が採用されている。このように、携帯機器の高機能化等が図られる一方で、半導体素子の高密度実装により発熱量は従来と比較して格段に増大している。
そこで、特許文献1には放熱器を有する電子機器が開示されている。特許文献1に開示される電子機器は、外面部に放熱端子を備えると共に内部で発生した熱を上記放熱端子に導く手段を備えてなる電子機器本体と、電子機器本体に着脱自在に設けられると共に内部に液冷媒の保持と蒸発とを行わせる冷媒保持部を有している。さらに、外面部に上記冷媒保持部に熱的に通じ、かつ電子機器本体へ装着されたときに放熱端子に熱的に接続される吸熱端子を備えた蒸発式の放熱器とを備えている。
この電子機器によれば、電子機器本体の電子部品で発生した熱は、放熱端子を介して冷媒保持部に伝わり、液冷媒を蒸発させるエネルギとして費やされる。これにより、電子機器本体に実装されている電子部品は、液冷媒の蒸発潜熱によって冷却されることになる。
特開平8−88491号公報
この電子機器によれば、電子機器本体の電子部品で発生した熱は、放熱端子を介して冷媒保持部に伝わり、液冷媒を蒸発させるエネルギとして費やされる。これにより、電子機器本体に実装されている電子部品は、液冷媒の蒸発潜熱によって冷却されることになる。
しかしながら、上記特許文献1に開示の発明では、電子機器本体に取り付けた放熱器内部の冷媒保持部の表面から冷媒を蒸発させるため、電子機器本体の発熱量に対して、放熱器の冷媒保持部の表面積が少なく、蒸発による放熱量が不十分であった。これにより、電子機器本体の発熱に対して放熱が追いつかず、電子機器の温度が上昇してしまうという問題があった。
また、放熱量を増加させるために冷媒保持部の表面積を大きくすると、これに伴い放熱器も大きくなり、電子機器の携帯性を損ねるおそれもあった。
また、放熱量を増加させるために冷媒保持部の表面積を大きくすると、これに伴い放熱器も大きくなり、電子機器の携帯性を損ねるおそれもあった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で放熱量の多い電子機器を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するために、内部の熱が伝熱される筐体を有する電子機器本体と、前記電子機器本体に取り付けられると共に、内部に液冷媒が収容された液冷媒タンクと、前記電子機器本体の前記筐体外面に設けられた毛管力部材と、を備え、前記毛管力部材の少なくとも一部が前記液冷媒タンクに収容される前記液冷媒に接触可能に構成されていることを特徴とする。
この構成によれば、液冷媒タンクの内部に収容された液冷媒は、毛管力部材の毛管力により、筐体の外面に形成される毛管力部材の全体に輸送される。ここで、電子機器本体の熱源から発生した熱が伝熱手段等を介して筐体表面に伝わる。筐体表面に伝わった熱は、毛管力部材に輸送された液冷媒を大気の飽和蒸気量まで蒸発させる一方、蒸発の際に液冷媒から気化熱を奪って筐体表面から放熱される。このように、本発明によれば、筐体の外面に毛管力部材を設けるため、液冷媒タンク内部に毛管力部材を設けた場合と比較して放熱面積を大きくすることができ、光源から発生する多くの熱量を放熱させることができる。さらに、この構成によれば、ポンプ等の動力を用いなくとも毛管力部材の毛管力により筐体の全体に液冷媒を輸送することができる。
また本発明の電子機器は、前記液冷媒タンクの内壁側に前記液冷媒を保持する液冷媒保持部材が設けられ、前記毛管力部材の少なくとも一部が前記液冷媒タンクの前記液冷媒保持部材に接触されたことも好ましい。
この構成によれば、液冷媒タンクの内壁面に液冷媒保持部材が設けられるため、電子機器本体を一定方向に傾斜させて使用する場合でも、液冷媒タンクの液冷媒は常に液冷媒保持部材と接触する。従って、電子機器本体の姿勢によらず、電子機器本体に設けられた毛管力部材に液冷媒タンク内部の液冷媒を供給することができる。
また本発明の電子機器は、前記筐体の前記毛管力部材が設けられた位置に、支持部材を介して前記毛管力部材と間隙をあけてカバー部材が設けられたことも好ましい。
上記電子機器のように、筐体の外面に毛管力部材を設けると、毛管力部材は筐体表面に露出することになるため、電子機器の利用者が毛管力部材に触れるおそれがある。これに対し、本発明によれば、毛管力部材が設けられた位置にはカバー部材が配置されるため、利用者が毛管力部材に触れて破壊することを防止することができる。これにより、電子機器の利用者が直接蒸気に触れることを防止することができると共に、電子機器の使用後に毛管力部材に残る液冷媒にも触れないで済む。
また本発明の電子機器は、前記カバー部材が樹脂からなることも好ましい。
本発明によれば、カバー部材が樹脂なので、筐体から発熱した熱のカバー部材に対する熱伝導率が低い。そのため、カバー部材が冷媒蒸気に曝されたとしても、カバー部材の温度が上昇することはないため、利用者の電子機器のハンドリングに影響を与えることはない。
本発明によれば、カバー部材が樹脂なので、筐体から発熱した熱のカバー部材に対する熱伝導率が低い。そのため、カバー部材が冷媒蒸気に曝されたとしても、カバー部材の温度が上昇することはないため、利用者の電子機器のハンドリングに影響を与えることはない。
また本発明の電子機器は、前記カバー部材と前記毛管力部材との前記間隙には、前記間隙に気体を供給するための送風手段が設けられたことも好ましい。
この構成によれば、間隙に気体を送風することで、間隙に溜められた冷媒蒸気が外部に排出される。これにより、間隙での蒸発量を増やすことができるためより放熱量を増やすことができる。
また本発明の電子機器は、前記液冷媒タンクが前記筐体の一面に取り付けられ、前記毛管力部材が前記筐体の前記一面に隣接する前記筐体の他面に設けられ、前記送風手段が前記間隙の前記液冷媒タンク側の位置に設けられたことも好ましい。
液冷媒タンクから毛管力部材に供給された液冷媒は、毛管力部材の毛管力により筐体の液冷媒タンク側の一端から筐体の他端方向に輸送される。ここで、送風手段は間隙の液冷媒タンク側に設けられるため、気体の送風方向は筐体の液冷媒タンク側の一端から筐体の他端方向となる。従って、本発明によれば、液冷媒の輸送方向と気体の送風方向とを一致させることができるので、風力による液冷媒の輸送も利用でき、毛管力部材全体に十分かつ迅速に液冷媒を供給することができる。
また本発明の電子機器は、前記毛管力部材表面に、前記電子機器本体の発熱により蒸発した前記液冷媒の蒸気を透過させる共に、前記液冷媒タンクから供給された前記液冷媒を透過させない機能膜が設けられたことも好ましい。
この構成によれば、液冷媒が液冷媒タンクから毛管力部材に過剰に供給されたとしても、毛管力部材から電子機器本体に冷媒が流出することを防止することができる。
また本発明の電子機器は、前記毛管力部材が形成される前記電子機器本体の外面にはフィン状の凹凸部が設けられたことも好ましい。
この構成によれば、電子機器本体の外面がフィンに形成されるため、電子機器本体の表面積が大きくなる。これに伴い、毛管力部材と接触する面積が大きくなるため、蒸発面積が増えることで、放熱量を増加させることができる。
また本発明の電子機器は、前記電子機器本体には燃料電池が取り付けられ、前記燃料電池から排出される液体が前記液冷媒タンクに供給されることも好ましい。
この構成によれば、燃料電池で発生する液体はパイプを介して液冷媒タンクに供給される。従って、液冷媒タンクに供給された液体は、毛管力部材に供給される液冷媒として用いられる。つまり、本発明では、燃料電池の排出水を液冷媒として再利用する。よって、本発明によれば、液冷媒タンク内部の液冷媒を別途用意する必要がないため低コスト化を図ることができると共に、燃料電池から排出された液体を再利用することで電子機器から発生した熱を放熱させることができる。
また本発明の電子機器は、前記電子機器本体がプロジェクタであることを特徴とする。
本発明の電子機器によれば、光源(例えば、固体光源であるLED等)に大電流を投入することができ、プロジェクタの高輝度化を図ることができる。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
[第1の実施の形態]
まず、携帯用プロジェクタの概略構成について図1及び図2を参照して説明する。
図1は、携帯用プロジェクタの概略構成を示す斜視図であり、図2(a)は携帯用プロジェクタ本体からカートリッジを取り外した状態をカートリッジ側から見た斜視図であり、(b)は携帯用プロジェクタ本体からカートリッジを取り外した状態を携帯用プロジェクタ本体側から見た斜視図である。
まず、携帯用プロジェクタの概略構成について図1及び図2を参照して説明する。
図1は、携帯用プロジェクタの概略構成を示す斜視図であり、図2(a)は携帯用プロジェクタ本体からカートリッジを取り外した状態をカートリッジ側から見た斜視図であり、(b)は携帯用プロジェクタ本体からカートリッジを取り外した状態を携帯用プロジェクタ本体側から見た斜視図である。
携帯用プロジェクタ1(電子機器)は、図1に示すように、携帯用プロジェクタ本体8と、カートリッジ2(液冷媒タンク)とを備えている。
携帯用プロジェクタ本体8は、筐体101と、筐体101内部に設けられた光学系(図示省略)と光源(図示省略)と、筐体101の側面に設けられた投射レンズ50とを備えている。筐体101は、携帯用プロジェクタ1の利用者の片手に収まる程度の大きさ、例えばB5サイズ、携帯電話、又はタバコサイズであり、直方体の箱状に形成されている。筐体101の側面101bの略中央部には、図1に示すように、カラー画像を投影する投射レンズ50が設けられている。
携帯用プロジェクタ本体8は、筐体101と、筐体101内部に設けられた光学系(図示省略)と光源(図示省略)と、筐体101の側面に設けられた投射レンズ50とを備えている。筐体101は、携帯用プロジェクタ1の利用者の片手に収まる程度の大きさ、例えばB5サイズ、携帯電話、又はタバコサイズであり、直方体の箱状に形成されている。筐体101の側面101bの略中央部には、図1に示すように、カラー画像を投影する投射レンズ50が設けられている。
一方、カートリッジ2が取り付けられる筐体101の側面101aの下方には、図2(a)に示すように、カートリッジ2側から輸送される冷媒を携帯用プロジェクタ本体8側に供給するための供給口103,103が水平方向に離間して形成されている。さらに、側面101aのそれぞれの角部には、カートリッジ2を携帯用プロジェクタ本体8に取り付けるための接続部102が配設されている。接続部102は、粘着性を有する部材、又はネジ部から構成されている。
カートリッジ2は、携帯用プロジェクタ本体8の幅方向と略同じ長さの細長い直方体状の形状であり、筐体101の接続部102を介して携帯用プロジェクタ本体8と着脱自在な構成となっている。これにより、カートリッジ2内部の冷媒の使用量に応じて、新たなカートリッジ2と交換することが可能となっている。また、カートリッジ2の取り付け面2aには、図2(b)に示すように、筐体101の供給口103に対応した位置に、取り付け面2aから突出した円筒状の挿入部106が形成されている。なお、カートリッジ2側に孔からなる挿入部を形成し、筐体101側の側壁部102bに側壁部102から突出する円筒状の供給部を形成しても良い。また、上述した挿入部106、供給口103を着脱自在なカートリッジとして提供することも可能である。
次に、携帯用プロジェクタの内部構造について説明する。
図3(a)は携帯用プロジェクタ本体内部の概略構成を示す平面図であり、(b)は(a)に示す携帯用プロジェクタ本体の側面断面図である。
図3(a)は携帯用プロジェクタ本体内部の概略構成を示す平面図であり、(b)は(a)に示す携帯用プロジェクタ本体の側面断面図である。
まず、携帯用プロジェクタ本体8の内部構造について図3(a)、(b)を参照して説明する。
携帯用プロジェクタ本体8は、図3(a)、(b)に示すように、3板式の液晶プロジェクタであり、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の色光を出射する光源10R,10G,10Bと、映像を投射する光学系108とを備えている。光学系108は、各色光の照度分布を均一化するフライアイレンズ30と、照度分布を均一化された各色光を変調する透過型の液晶ライトバルブ40R、40G、40Bと、変調された色光を合成しカラー画像とするクロスダイクロイックプリズム45と、カラー画像を投射する投射レンズ50と、を有している。
携帯用プロジェクタ本体8は、図3(a)、(b)に示すように、3板式の液晶プロジェクタであり、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の色光を出射する光源10R,10G,10Bと、映像を投射する光学系108とを備えている。光学系108は、各色光の照度分布を均一化するフライアイレンズ30と、照度分布を均一化された各色光を変調する透過型の液晶ライトバルブ40R、40G、40Bと、変調された色光を合成しカラー画像とするクロスダイクロイックプリズム45と、カラー画像を投射する投射レンズ50と、を有している。
光源10R、10G、10Bは、図3(a)に示すように、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、水色(B)の色光を出射可能なLEDチップをアレイ状に配設されている。光源10R、10G、10Bの背面(色光出射面と逆の面)には、LEDチップにおいて発生した熱を筐体101へと伝熱させるヒートパイプ(伝熱手段)11が配置されている。そして、ヒートパイプ11の吸熱部11aが光源10R,10G,10Bのそれぞれに熱的に接続されている。ヒートパイプ11の端部には接続部11bが設けられ、この接続部11bが筐体101の後部側壁に面接触されている。これにより、ヒートパイプ11と筐体101との接触面積が大きくなり、光源10R、10G、10Bから発生した熱はヒートパイプを介して筐体101の広い面積に分散され、光源10R、10G、10Bの熱が効率的に筐体101に伝熱される。
フライアイレンズ30は、第1のフライアイレンズ31及び第2のフライアイレンズ32から構成され、第1のフライアイレンズ31が光源10R、10G、10B側に配置され、第2のフライアイレンズ32が液晶ライトバルブ40R、40G、40B側に配置されている。
液晶ライトバルブ40R、40G、40Bには、画素スイッチング用素子として薄膜トランジスタ(Thin film Transistor、以下、TFTと略記する)を用いたTN(Twisted Nematic)モードのアクティブマトリクス方式の透過型の液晶セルが使用されている。
クロスダイクロイックプリズム45は、図3(a)、(b)に示すように、4つの直角プリズムが貼り合わされた構造を有し、その貼り合わせ面46a、46bには誘電体多層膜からなる光反射膜(図示略)が十字状に形成されている。具体的には、貼り合わせ面46aには、液晶ライトバルブ40Rで形成された赤色の画像光を反射し、それぞれ液晶ライトバルブ40G、40Bで形成された緑色及び青色の画像光を透過する光反射膜が設けられ、貼り合わせ面46bには、液晶ライトバルブ40Bで形成された青色の画像光を反射し、それぞれ液晶ライトバルブ40R、40Gで形成された赤色及び緑色の画像光を透過する光反射膜が設けられている。
次に、カートリッジ2の内部構造について図3(a)、(b)を参照して説明する。
カートリッジ2の容器203の内壁面2bには、図3(a)、(b)に示すように、内壁面2bに沿って冷媒輸送層202が設けられている。冷媒輸送層202は後述する毛管力部材3と同じ材料からなり、例えば不織布やメッシュ状の金属膜、又は多孔質体から形成される。突出する挿入部106の内部には、図3(a)、(b)に示すように、挿入部106の略半分の位置まで冷媒輸送層202aが充填され、この冷媒輸送層202aはカートリッジ2内部の冷媒輸送層202と連続した構成となっている。このように、挿入部106の内部にまで冷媒輸送層202aを形成することで、携帯用プロジェクタ本体8側の毛管力部材3との接触を確実に行うことができる。
また、内壁面2bに沿って形成された冷媒輸送層202のさらに内側は中空となっており、この中空の空間201には冷媒38が収容されている。ここで、冷媒38の種類としては、水やアルコール等が好適に用いられる。
カートリッジ2の容器203の内壁面2bには、図3(a)、(b)に示すように、内壁面2bに沿って冷媒輸送層202が設けられている。冷媒輸送層202は後述する毛管力部材3と同じ材料からなり、例えば不織布やメッシュ状の金属膜、又は多孔質体から形成される。突出する挿入部106の内部には、図3(a)、(b)に示すように、挿入部106の略半分の位置まで冷媒輸送層202aが充填され、この冷媒輸送層202aはカートリッジ2内部の冷媒輸送層202と連続した構成となっている。このように、挿入部106の内部にまで冷媒輸送層202aを形成することで、携帯用プロジェクタ本体8側の毛管力部材3との接触を確実に行うことができる。
また、内壁面2bに沿って形成された冷媒輸送層202のさらに内側は中空となっており、この中空の空間201には冷媒38が収容されている。ここで、冷媒38の種類としては、水やアルコール等が好適に用いられる。
次に、本実施形態の毛管力部材について図1〜図3を参照して説明する。
携帯用プロジェクタ本体8の筐体101の上面には、図1に示すように、毛管力部材3が形成されている。毛管力部材3は、筐体101の上面の略全体を覆うようにして筐体101上面に密着して設けられている。毛管力部材3の材料としては不織布やメッシュ状の金属膜、多孔質体を用いても良いし、又は、筐体101の表面に微細な溝や周期的な凹凸構造に加工することで毛管力部材3としても良い。
携帯用プロジェクタ本体8の筐体101の上面には、図1に示すように、毛管力部材3が形成されている。毛管力部材3は、筐体101の上面の略全体を覆うようにして筐体101上面に密着して設けられている。毛管力部材3の材料としては不織布やメッシュ状の金属膜、多孔質体を用いても良いし、又は、筐体101の表面に微細な溝や周期的な凹凸構造に加工することで毛管力部材3としても良い。
カートリッジ2側の毛管力部材3aは、図2(a)、図3(b)に示すように、筐体101の上面から下方側に垂直に屈曲され、側壁102cに沿って供給口103が形成される位置まで延設されている。そして、供給口103,103に対応する毛管力部材3aのそれぞれの位置には、外側方向(カートリッジ側)に円柱状に突出された毛管力部材3bが形成されている。そして、側壁102cに沿って形成される毛管力部材3a,3bを覆うようにして側壁部102bが側面102cに貼り付けられている。このとき、供給口103の孔に先端部3aが挿入されるように、側壁部102bが位置合わせして貼り合わされている。なお、毛管力部材3bの径は、供給口102の孔径、及び供給口103に挿入される挿入部106の挿口径よりも小さくなるように形成される。本実施形態では、筐体101の側壁102cに沿って形成される毛管力部材3a,3bが、筐体101上面の毛管力部材3にカートリッジ2内部の冷媒38を供給するための中継部として機能する。
次に、携帯用プロジェクタ本体8にカートリッジ2を取り付けた接続構造について図3(a)、(b)を参照して説明する。
携帯用プロジェクタ本体8の供給口103には、カートリッジ2の挿入部106が挿入されている。これにより、供給口103に露出する毛管力部材3の先端部3bと、カートリッジ2の挿入部106の冷媒輸送層202とが接触する。また同時に、筐体101の側面に設けられた接続部102にはカートリッジ2が接続され、携帯用プロジェクタ本体8とカートリッジ2とが一体化された携帯用プロジェクタ1が構成される。
携帯用プロジェクタ本体8の供給口103には、カートリッジ2の挿入部106が挿入されている。これにより、供給口103に露出する毛管力部材3の先端部3bと、カートリッジ2の挿入部106の冷媒輸送層202とが接触する。また同時に、筐体101の側面に設けられた接続部102にはカートリッジ2が接続され、携帯用プロジェクタ本体8とカートリッジ2とが一体化された携帯用プロジェクタ1が構成される。
次に、本実施形態の電子機器の放熱の動作及びこれに伴う効果について説明する。
携帯用プロジェクタ本体8にカートリッジ2を接続すると、カートリッジ2内部の冷媒輸送層202と携帯用プロジェクタ本体8の毛管力部材3とが接触する。すると、カートリッジ2内部に収容された冷媒38は、毛管力部材3の毛管力により、筐体101の上面に形成される毛管力部材3の全体に輸送される。ここで、携帯用プロジェクタ本体8の光源10が駆動するとヒートパイプ11を介して筐体101表面に熱が伝わる。このとき、筐体101表面に伝わった熱は、毛管力部材3に輸送された冷媒38を大気の飽和蒸気圧まで蒸発させ冷媒38が気化熱を奪い放熱される。このように、本実施形態では、筐体101の上面の略全面に毛管力部材3を設けるため、放熱面積を大きくすることができ、多くの熱量を放熱させることができる。
携帯用プロジェクタ本体8にカートリッジ2を接続すると、カートリッジ2内部の冷媒輸送層202と携帯用プロジェクタ本体8の毛管力部材3とが接触する。すると、カートリッジ2内部に収容された冷媒38は、毛管力部材3の毛管力により、筐体101の上面に形成される毛管力部材3の全体に輸送される。ここで、携帯用プロジェクタ本体8の光源10が駆動するとヒートパイプ11を介して筐体101表面に熱が伝わる。このとき、筐体101表面に伝わった熱は、毛管力部材3に輸送された冷媒38を大気の飽和蒸気圧まで蒸発させ冷媒38が気化熱を奪い放熱される。このように、本実施形態では、筐体101の上面の略全面に毛管力部材3を設けるため、放熱面積を大きくすることができ、多くの熱量を放熱させることができる。
また本実施形態によれば、毛管力部材3を用いることにより、ポンプ等の動力を用いなくとも毛管力部材3の毛管力により筐体101の全体に冷媒38を輸送することができる。
また、本実施形態によれば、カートリッジ2の内壁面2bに沿って冷媒輸送層202が形成されるため、利用者が携帯用プロジェクタ1を斜めに傾斜させて使用する場合でも、カートリッジ2内部の冷媒38は常に冷媒輸送層202と接触した状態となる。従って、携帯用プロジェクタ1の姿勢によらず、カートリッジ2内部の冷媒38を携帯用プロジェクタ本体8の毛管力部材3に安定かつ確実に供給することができる。
[第2の実施の形態]
次に、本実施形態について図4(a)、(b)を参照して説明する。
本実施形態では、筐体101の表面に形成した毛管力部材3上に間隙20をあけてカバー部材4を配置する点において上記第1実施形態と異なる。なお、携帯用プロジェクタ1の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図4(a)、(b)を参照して説明する。
本実施形態では、筐体101の表面に形成した毛管力部材3上に間隙20をあけてカバー部材4を配置する点において上記第1実施形態と異なる。なお、携帯用プロジェクタ1の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図4(a)は、携帯用プロジェクタ内部の概略構成を示す斜視図、(b)は(a)に示す携帯用プロジェクタの側面断面図である。
筐体101の表面に形成された毛管力部材3上には、図4(a)、(b)に示すように、間隙20をあけてカバー部材4が配置されている。カバー部材4は、筐体101の上面と略同じ面積及び外形を有する板状部材が用いられ、毛管力部材3と平面的に重なるようにして配置されている。このカバー部材4は、筐体101の毛管力部材3が配置されていない筐体101上面の位置に立設されたリブ60(支持部材)により、毛管力部材3と一定の間隙20をあけて設置されている。また、図4(a)、(b)に示すように、カバー部材4の投射レンズ50側及びカートリッジ2側の間隙20a,20bは開放され、残りの間隙20はリブ60により閉塞されている。カバー部材4の材質は樹脂であることが望ましい。
筐体101の表面に形成された毛管力部材3上には、図4(a)、(b)に示すように、間隙20をあけてカバー部材4が配置されている。カバー部材4は、筐体101の上面と略同じ面積及び外形を有する板状部材が用いられ、毛管力部材3と平面的に重なるようにして配置されている。このカバー部材4は、筐体101の毛管力部材3が配置されていない筐体101上面の位置に立設されたリブ60(支持部材)により、毛管力部材3と一定の間隙20をあけて設置されている。また、図4(a)、(b)に示すように、カバー部材4の投射レンズ50側及びカートリッジ2側の間隙20a,20bは開放され、残りの間隙20はリブ60により閉塞されている。カバー部材4の材質は樹脂であることが望ましい。
上記第1実施形態の携帯用プロジェクタの構成では、筐体101の上面に毛管力部材3を設けると、毛管力部材3が筐体101上面に露出するため、携帯用プロジェクタの利用者が毛管力部材3に触れるおそれがある。これに対し、本実施形態によれば、毛管力部材3が設けられた位置にはカバー部材4が配置されるため、利用者が毛管力部材3に触れて毛管力部材3を破壊することを防止することができる。これにより、携帯用プロジェクタ1の利用者が直接蒸気に触れることを防止することができると共に、携帯用プロジェクタ1の使用後に毛管力部材3に残る冷媒38にも触れないで済む。
また、本実施形態によれば、樹脂なので筐体101から発熱した熱の熱伝導率が低い。そのため、カバー部材4が冷媒蒸気に曝されたとしても、カバー部材4が熱くなることはないため、ハンドリングに影響を与えない。
また、本実施形態によれば、樹脂なので筐体101から発熱した熱の熱伝導率が低い。そのため、カバー部材4が冷媒蒸気に曝されたとしても、カバー部材4が熱くなることはないため、ハンドリングに影響を与えない。
[第3の実施の形態]
次に、本実施形態について図5(a)、(b)を参照して説明する。
本実施形態では、筐体101の上面に形成した毛管力部材3上に機能膜5を形成する点において上記第1実施形態と異なる。なお、携帯用プロジェクタ1の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図5(a)、(b)を参照して説明する。
本実施形態では、筐体101の上面に形成した毛管力部材3上に機能膜5を形成する点において上記第1実施形態と異なる。なお、携帯用プロジェクタ1の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図5(a)は、携帯用プロジェクタ内部の概略構成を示す斜視図、(b)は(a)に示す携帯用プロジェクタの側面断面図である。
毛管力部材3の上面には、図5(a)、(b)に示すように、この上面全体を覆うようにして機能膜5が形成されている。この機能膜5は、光源10から発生した熱によって蒸発した冷媒38の蒸気を透過させる共に、カートリッジ2から供給された液相の冷媒38を透過させない機能を有する。機能膜5の材料としては、親水性官能基を有するフッ素樹脂が多孔質支持体に積層又は含浸されて構成された膜が用いられる。なお、多孔質支持体としては、セルロース系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリサルホン系、フッ素系等の多孔質膜、不織布、織布等が用いられ、耐熱性や耐薬品性を有するフッ素系のものが望ましい。また、フッ素樹脂に含有される親水性官能基としては、スルホン酸基、スルホン酸塩基、硫酸基、硫酸塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基等がある。
毛管力部材3の上面には、図5(a)、(b)に示すように、この上面全体を覆うようにして機能膜5が形成されている。この機能膜5は、光源10から発生した熱によって蒸発した冷媒38の蒸気を透過させる共に、カートリッジ2から供給された液相の冷媒38を透過させない機能を有する。機能膜5の材料としては、親水性官能基を有するフッ素樹脂が多孔質支持体に積層又は含浸されて構成された膜が用いられる。なお、多孔質支持体としては、セルロース系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリサルホン系、フッ素系等の多孔質膜、不織布、織布等が用いられ、耐熱性や耐薬品性を有するフッ素系のものが望ましい。また、フッ素樹脂に含有される親水性官能基としては、スルホン酸基、スルホン酸塩基、硫酸基、硫酸塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基等がある。
本実施形態によれば、毛管力部材3上に機能膜5が貼り付けられるため、カートリッジ2内部に収容される冷媒38が、カートリッジ2から毛管力部材3に過剰に供給されたとしても、毛管力部材3から携帯用プロジェクタ本体8に冷媒38が流出することを防止することができる。
[第4の実施の形態]
次に、本実施形態について図6(a)、(b)を参照して説明する。
上記実施形態では、毛管力部材3が形成される筐体101表面は平坦に形成していた。これに対し、本実施形態では、毛管力部材3が形成される筐体101表面をフィン状に形成する点において異なる。なお、携帯用プロジェクタ1の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図6(a)、(b)を参照して説明する。
上記実施形態では、毛管力部材3が形成される筐体101表面は平坦に形成していた。これに対し、本実施形態では、毛管力部材3が形成される筐体101表面をフィン状に形成する点において異なる。なお、携帯用プロジェクタ1の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図6(a)は、携帯用プロジェクタ内部の概略構成を示す斜視図、(b)は(a)に示す携帯用プロジェクタの側面断面図である。
毛管力部材3が形成される位置の筐体101表面には、図6(a)、(b)に示すように、フィン状の凹凸部28が形成されている。この凹凸部28は、筐体101上面を加工することにより筐体101と一体に構成しても良いし、筐体101とは別の熱伝導性部材を用いて形成しても良い。そして、毛管力部材3は、この筐体101表面の凹凸部28の形状に沿って、筐体101表面に密着して形成されている。すなわち、毛管力部材3も筐体101の凹凸部28に対応したパターン29の凹凸に形成される。
毛管力部材3が形成される位置の筐体101表面には、図6(a)、(b)に示すように、フィン状の凹凸部28が形成されている。この凹凸部28は、筐体101上面を加工することにより筐体101と一体に構成しても良いし、筐体101とは別の熱伝導性部材を用いて形成しても良い。そして、毛管力部材3は、この筐体101表面の凹凸部28の形状に沿って、筐体101表面に密着して形成されている。すなわち、毛管力部材3も筐体101の凹凸部28に対応したパターン29の凹凸に形成される。
本実施形態によれば、筐体101の上面にフィン状の凹凸部28が形成されるため、筐体101の表面積が大きくなる。この筐体101の凹凸部28に対応して、毛管力部材3も凹凸に形成されるため、筐体101と毛管力部材3との接触する面積が大きくなり、蒸発面積が増え、放熱量を増加させることができる。
[第5の実施の形態]
次に、本実施形態について図7(a)、(b)を参照して説明する。
本実施形態では、冷媒蒸気を一定方向に排出するためのファン6が設けられる点において上記第1実施形態とは異なる。なお、携帯用プロジェクタの基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図7(a)、(b)を参照して説明する。
本実施形態では、冷媒蒸気を一定方向に排出するためのファン6が設けられる点において上記第1実施形態とは異なる。なお、携帯用プロジェクタの基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図7(a)は、携帯用プロジェクタ内部の概略構成を示す斜視図、(b)は(a)に示す携帯用プロジェクタの側面断面図である。
カバー部材4と毛管力部材3との間隙20には、図7(a)、(b)に示すように、間隙20に溜められた冷媒蒸気を間隙20から筐体101の外部に排出するためのファン6が設置されている。ファン6は、筐体101上面のカートリッジ2側、つまり筐体101上面に設けられた毛管力部材3の最初に冷媒38が供給される位置(上流側)に設置される。ファン6が設置された上方に位置するカバー部材4には、外気をファン6に供給するための開口部22が形成されている。
カバー部材4と毛管力部材3との間隙20には、図7(a)、(b)に示すように、間隙20に溜められた冷媒蒸気を間隙20から筐体101の外部に排出するためのファン6が設置されている。ファン6は、筐体101上面のカートリッジ2側、つまり筐体101上面に設けられた毛管力部材3の最初に冷媒38が供給される位置(上流側)に設置される。ファン6が設置された上方に位置するカバー部材4には、外気をファン6に供給するための開口部22が形成されている。
本実施形態によれば、間隙20に気体を送風することで、間隙20に溜められた冷媒蒸気が投射レンズ50側の間隙20aから外部に効率的に排出される。また本実施形態では、カートリッジ2から毛管力部材3に供給された冷媒38は、毛管力部材3の毛管力により筐体101のカートリッジ2側から筐体101の投射レンズ50側に輸送される。ここで、ファン6は間隙20のカートリッジ2側に設けられるため、気体の送風方向は筐体101のカートリッジ2側から投射レンズ50方向となる。従って、本実施形態によれば、冷媒38の輸送方向と気体の送風方向とを一致させることができるので、風力による冷媒38の輸送も利用でき、毛管力部材3全体に十分かつ迅速に冷媒38を供給することができる。これにより、間隙20での蒸発量を増やすことができるため、さらに放熱量を増やすことができる。
[第6の実施の形態]
次に、本実施形態について図8を参照して説明する。
本実施形態では、携帯用プロジェクタ1の主電源として燃料電池を用いる点において上記第1実施形態とは異なる。なお、携帯用プロジェクタ1の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図8を参照して説明する。
本実施形態では、携帯用プロジェクタ1の主電源として燃料電池を用いる点において上記第1実施形態とは異なる。なお、携帯用プロジェクタ1の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図8は、携帯用プロジェクタ本体8に燃料電池を取り付けた状態を示す斜視図である。
図8に示すように、カートリッジ2の携帯用プロジェクタ本体8が取り付けられた側面と反対側の側面には、燃料電池70が取り付けられている。燃料電池70は、パイプ(図示省略)等を介してカートリッジ2に接続されている。この燃料電池70は、水素を含んだ燃料ガスと、酸素を含んだガス(例えば、空気)の供給を受けて、水素極と酸素極において電気化学反応を起こし、電力を発生させるもので、ここでは、固体高分子型のものが用いられている。また、燃料電池70は、携帯用プロジェクタ本体8の制御手段(図示省略)と接続されている。
図8に示すように、カートリッジ2の携帯用プロジェクタ本体8が取り付けられた側面と反対側の側面には、燃料電池70が取り付けられている。燃料電池70は、パイプ(図示省略)等を介してカートリッジ2に接続されている。この燃料電池70は、水素を含んだ燃料ガスと、酸素を含んだガス(例えば、空気)の供給を受けて、水素極と酸素極において電気化学反応を起こし、電力を発生させるもので、ここでは、固体高分子型のものが用いられている。また、燃料電池70は、携帯用プロジェクタ本体8の制御手段(図示省略)と接続されている。
携帯用プロジェクタの主電源が入ると、燃料電池70が駆動され、燃料電池70から携帯用プロジェクタ本体8の制御手段に電力が供給される。このとき、燃料電池70では駆動時の水素と酸素の反応により水が発生する。燃料電池70から発生した水は、パイプを介してカートリッジ2内部に供給される。そして、供給された水は、冷媒としてカートリッジ2内部の冷媒輸送層202によって携帯用プロジェクタ本体8側に供給され、筐体101上面の全体に形成される毛管力部材3に輸送される。
本実施形態では、燃料電池70から排出される水はパイプを介してカートリッジ2内部に供給され、毛管力部材3に供給される冷媒として用いられる。つまり、燃料電池70の排出水は冷媒として再利用される。よって、本実施形態によれば、カートリッジ2内部の冷媒を別途用意する必要がないため低コスト化を図ることができると共に、燃料電池70から排出された水を再利用することで携帯用プロジェクタから発生した熱を放熱させることができる。
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
上記実施形態では、携帯用プロジェクタ本体8の上面にのみ毛管力部材3を形成していた。これに対し、毛管力部材3を携帯用プロジェクタ本体8の側面や下面にも形成することが可能である。また、筐体101の一面に表示部を有するPDA等の場合には、表示部を除いた筐体101表面に毛管力部材3を形成することも可能である。さらには、カートリッジ2の外面にも毛管力部材3を形成することも可能である。これらの場合、毛管力部材3の少なくとも一部は、カートリッジ2に形成される冷媒輸送層202と接続されるものとする。
上記実施形態では、携帯用プロジェクタ本体8の上面にのみ毛管力部材3を形成していた。これに対し、毛管力部材3を携帯用プロジェクタ本体8の側面や下面にも形成することが可能である。また、筐体101の一面に表示部を有するPDA等の場合には、表示部を除いた筐体101表面に毛管力部材3を形成することも可能である。さらには、カートリッジ2の外面にも毛管力部材3を形成することも可能である。これらの場合、毛管力部材3の少なくとも一部は、カートリッジ2に形成される冷媒輸送層202と接続されるものとする。
また、カートリッジ2を携帯用プロジェクタ本体8に固定して用い、カートリッジ2内部の冷媒が減少したら、別途冷媒をカートリッジ2に供給することも可能である。
さらに、携帯用プロジェクタ本体8と、カートリッジ2との接続(接触)構造は、上記構造に限定されることはない。例えば、カートリッジ2内部に冷媒輸送層202を形成せずに、直接カートリッジ2内部の冷媒と携帯用プロジェクタ本体8の毛管力部材3とを接続させることも可能であるし、筐体101の外面に形成された毛管力部材3とカートリッジ2とを中継部材(毛管力部材3a)を介さずに直接接続することも可能である。
また、上記実施形態では、LEDチップにおいて発生した熱を筐体101へと伝熱させるヒートパイプ(伝熱手段)11を配置したが、ライトバルブ等、その他の発熱部で発生した熱を筐体へと伝熱させるヒートパイプを配置しても良い。
さらに、上記実施形態ではプロジェクタの光源としてLEDを用いたが、その他の固体光源としてLD等を用いても良い。さらには、高圧水銀ランプ、キセノンランプ等の光源を用いることもできる。また、上記実施形態では、ライトバルブとして透過型の液晶ライトバルブを用いたが、反射型の液晶ライトバルブを用いてもよい。さらには、微小ミラーアレイデバイス、回折格子型ライトバルブ等を用いても良い。
1…携帯用プロジェクタ(電子機器)、 2…カートリッジ(液冷媒タンク)、 3…毛管力部材、 4…カバー部材、 5…機能膜、 6…ファン(送風手段)、 8…携帯用プロジェクタ本体、 20…間隙、 28…フィン、 38…液冷媒、 60…リブ(支持部材)、 70…燃料電池、 101…筐体、 S…間隙
Claims (10)
- 内部の熱が伝熱される筐体を有する電子機器本体と、
前記電子機器本体に取り付けられると共に、内部に液冷媒が収容された液冷媒タンクと、
前記電子機器本体の前記筐体外面に設けられた毛管力部材と、を備え、
前記毛管力部材の少なくとも一部が前記液冷媒タンクに収容される前記液冷媒に接触可能に構成されていることを特徴とする電子機器。 - 前記液冷媒タンクの内壁側に前記液冷媒を保持する液冷媒保持部材が設けられ、
前記毛管力部材の少なくとも一部が前記液冷媒タンクの前記液冷媒保持部材に接触されたことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記筐体の前記毛管力部材が設けられた位置に、支持部材を介して前記毛管力部材と間隙をあけてカバー部材が設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子機器。
- 前記カバー部材が樹脂からなることを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
- 前記カバー部材と前記毛管力部材との前記間隙には、前記間隙に気体を供給するための送風手段が設けられたことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の電子機器。
- 前記液冷媒タンクが前記筐体の一面に取り付けられ、
前記毛管力部材が前記筐体の前記一面に隣接する前記筐体の他面に設けられ、
前記送風手段が前記間隙の前記液冷媒タンク側の位置に設けられたことを特徴とする請求項5に記載の電子機器。 - 前記毛管力部材表面に、前記電子機器本体の発熱により蒸発した前記液冷媒の蒸気を透過させると共に、前記液冷媒タンクから供給された前記液冷媒を透過させない機能膜が設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の電子機器。
- 前記毛管力部材が形成される前記電子機器本体の外面にはフィンが設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の電子機器。
- 前記電子機器本体には燃料電池が取り付けられ、
前記燃料電池から排出される液体が前記液冷媒タンクに供給されることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記電子機器本体がプロジェクタであることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の電子機器。
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