JP2007280684A - ランプの冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプがハウジングで完全に覆われていても、リフレクタとワイヤの双方を効果的に冷却することが可能なランプの冷却装置を提供する。
【解決手段】ランプハウジングの開口部から導入される冷却風をランプへ導く導風部材を備えたランプの冷却装置において、導風部材２は、第１〜第３の整流板２４〜２６を備える。開口部から導入された冷却風ａ１を、第１の整流板２４により方向転換してリフレクタ１２へ導くとともに、第２の整流板２５とリフレクタ１２との間隙２９を通して第１のワイヤ固定部５へ導き、かつ、第３の整流板２６とリフレクタ１２との間隙３０を通して第２のワイヤ固定部７へ導くように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタ等に内蔵される投射用ランプの冷却装置に関するものである。

プロジェクタ等の投射用光源として用いられるランプは、明るく鮮明な映像を投影するために大きな発光パワーが要求される。このため、ランプの発熱量が大きくなり、使用中は非常な高温となることから、ランプを冷却する装置が必要となる。後掲の特許文献１〜４には、このようなランプの冷却装置が開示されている。

特許文献１のランプ冷却装置では、反射鏡（リフレクタ）の側部に冷却ファンを配置し、冷却ファンからの冷却風の一部で反射鏡の内部を冷却するとともに、残りの冷却風により反射鏡の外側を冷却し、冷却し終わった排気風を冷却風と混合して、排気風を冷却するようにしている。

特許文献２のランプ冷却装置では、反射鏡の側部に冷却ファンを配置し、冷却ファンからの冷却風を異なる経路に分別するフード体を設け、このフード体を介して冷却風の一部で反射鏡を冷却するとともに、冷却し終わった排気風を他の冷却風と混合して、排気風を冷却するようにしている。

特許文献３のランプ冷却装置では、ランプを収容したランプハウスに、空気取入口と空気排出口とが設けられ、空気排出口には排気ファンが取り付けられており、空気取入口から取り入れられた空気の下流側に、空気をランプの外周面に沿って流すための気流ガイド面が形成されている。

特許文献４のランプ冷却装置では、ランプハウスの内部が、反射鏡の内面側の第１空間と、反射鏡の外面側の第２空間とに区分され、第１空間と第２空間内に別々に冷却風が通過するように構成され、反射鏡によって反射された光を平行化するための平行化レンズの凹面が、第１空間内を通過する冷却風を反射鏡の内面に送る整流部材として機能するようになっている。

特開２００５−６２３７６号公報 特開２００５−６２３７５号公報 特開２００３−１５７７１５号公報 特開２００５−７０２１６号公報

一般に、プロジェクタ等において、投射用のランプはランプハウジングに収納され、ハウジングと一体化されている。この場合、ランプがハウジングで完全に覆われていない場合は、ランプに冷却風を直接吹き付けることで、ランプを効率良く冷却することができる。しかし、ランプが完全に覆われていないと、ランプの光が漏れて投影映像に干渉するので、ランプの光漏れのないように、ランプをハウジングで完全に覆うことが要求される。そして、ランプを完全に覆った場合は、ランプに冷却風を直接吹き付けることができないので、外部からハウジング内に導入される冷却風をランプに導く導風部材が必要となる。上記の特許文献１、２には、冷却風を所定の方向に導くフィンからなる導風部材が開示されている。また、特許文献４では、平行化レンズを一種の導風部材として利用している。

一方、上記各特許文献にも示されているように、プロジェクタ等のランプには、発光素子の光を反射して前方へ投射するリフレクタが備わっている。また、リフレクタの外側には、発光素子へ通電を行なうためのワイヤが固定されるワイヤ固定部が設けられる。このワイヤには、通常、芯線をビニール等で被覆した被覆電線が用いられる。しかしながら、ランプがハウジングで完全に覆われていると、冷却風の流れが限定的となり、ランプを十分に冷却することが困難となるため、リフレクタやワイヤ固定部の温度が非常に高くなり、ワイヤ固定部付近でワイヤの被覆が溶融して、絶縁が脅かされるという問題がある。特許文献１〜４では、導風部材や気流ガイド面などにより、リフレクタの冷却を促進することはできるが、これらの文献ではワイヤの冷却について考慮されておらず、上記問題を解決することはできない。

そこで、本発明は、ランプがハウジングで完全に覆われていても、リフレクタとワイヤの双方を効果的に冷却することが可能なランプの冷却装置を提供することを目的とする。

本発明の前提となるランプの冷却装置は、発光素子の光を反射して前方へ投射するリフレクタを有し、このリフレクタに、発光素子へ通電を行なうワイヤが固定されるワイヤ固定部が設けられている投射用のランプと、このランプを光漏れがないように覆うランプハウジングと、このランプハウジングに設けられた開口部から導入される冷却風をランプへ導く導風部材とを備えている。本発明では、このような冷却装置において、導風部材が第１の整流板と第２の整流板とを備える。第１の整流板は、略垂直方向に延び、かつ、冷却風の導入方向に対して傾斜するように設けられる。第２の整流板は、第１の整流板の上部に、当該整流板に対して略垂直方向に延びるように設けられる。そして、ランプハウジングの開口部から導入された冷却風を、第１の整流板により方向転換してリフレクタへ導くとともに、第２の整流板とリフレクタとの間隙を通してワイヤ固定部へ導くように構成している。

本発明においては、ランプハウジングの開口部から導入された冷却風は、第２の整流板により上方への拡散が規制されて第１の整流板へ向かい、第１の整流板に当って方向転換されリフレクタへ導かれる。上方への拡散を規制することで、導入した冷却風を効率良くリフレクタへ導いて、リフレクタを冷却することができる。また、導入された冷却風の一部は、第２の整流板とリフレクタとの間隙を通してワイヤ固定部へ導かれる。間隙を通ることで、冷却風の一部がリフレクタに沿ってワイヤ固定部へ集中的に流れるので、ワイヤ固定部付近のワイヤを局所的に冷却することができる。このようにして、２つの整流板を備えた導風部材により、リフレクタとワイヤの双方を効果的に冷却することができる。

本発明において、ワイヤ固定部が第１および第２のワイヤ固定部からなる場合は、第１の整流板の下部に、冷却風の導入方向に対して略垂直方向に延びる第３の整流板を更に設け、ランプハウジングの開口部から導入された冷却風を、第１の整流板により方向転換してリフレクタへ導くとともに、第２の整流板とリフレクタとの間隙を通して第１のワイヤ固定部へ導き、かつ、第３の整流板とリフレクタとの間隙を通して第２のワイヤ固定部へ導くように構成するとよい。これによると、冷却風が第２の整流板とリフレクタとの間隙を通して第１のワイヤ固定部へ導かれ、第３の整流板とリフレクタとの間隙を通して第２のワイヤ固定部へ導かれるので、第１および第２のワイヤ固定部付近のワイヤを効果的に冷却することができる。

また、本発明において、ワイヤ固定部が第１および第２のワイヤ固定部からなる場合、上述した第３の整流板を設けずに、第１の整流板により方向転換された冷却風の一部を第２のワイヤ固定部へ導くようにしてもよい。これによると、第１の整流板で方向転換された冷却風が第２のワイヤ固定部へ導かれるので、第２のワイヤ固定部付近のワイヤを効果的に冷却することができる。

本発明の典型的な実施形態では、導風部材は、ランプハウジングに取り付けられる基部と、この基部と一体化されて略垂直方向に延び、かつ、冷却風の導入方向に対して傾斜するように設けられた第１の整流板と、この第１の整流板の上部に、当該整流板に対して略垂直方向に延びるように設けられた第２の整流板と、第１の整流板の下部に、冷却風の導入方向に対して略垂直方向に延びるように設けられた第３の整流板とを備えている。そして、ランプハウジングの開口部から導入された冷却風を、第１の整流板により方向転換してリフレクタへ導くとともに、第２の整流板とリフレクタとの間隙を通して第１のワイヤ固定部へ導き、かつ、第３の整流板とリフレクタとの間隙を通して第２のワイヤ固定部へ導くように構成している。

本発明によれば、複数の整流板を備えた導風部材により、冷却風がリフレクタとワイヤ固定部へ効率良く導かれるので、リフレクタだけでなくワイヤも効果的に冷却することができ、ワイヤの被覆が溶融して絶縁が脅かされるという問題を解消することができる。また、冷却を効率良く行なえるため、冷却風を供給する送風手段の回転数を下げても十分な冷却が可能であり、騒音や消費電力を低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す斜視図であって、ランプユニットを斜め後方からみた状態を示している。ここでは、ランプハウジングの一部が取り除かれている。図２は図１のランプユニットの側面図、図３は同上面図、図４は同背面図である。また、図５はランプハウジングでランプを覆った状態を示す斜視図であって、ランプユニットを斜め前方からみた状態を示している。図６は図５のランプユニットの側面図、図７は同上面図、図８は同正面図、図９は図８のＸ−Ｘにおける断面図である。

図１において、１は投射用のランプ、１２はランプ１のリフレクタである。リフレクタ１２はホーン形状をしており、その内部には、図９に示すように、発光管からなる発光素子１４が備わっている。発光素子１４から発する光は、鏡面に形成されたリフレクタ１２の内面で反射して前方へ投射される。図１の４，６は発光素子１４へ通電を行なうワイヤであって、芯線にビニール等の樹脂を被覆した被覆電線からなる。５，７はリフレクタ１２の外側に設けられたワイヤ固定部である。ワイヤ固定部５（第１の固定部）は、リフレクタ１２の前方側にあって、ワイヤ４の端部が固定されている。ワイヤ固定部７（第２の固定部）は、リフレクタ１２の後方側の円筒部１３にあって、ワイヤ６の端部が固定されている。

８はフロントブロックであって、このフロントブロック８にランプ１が支持されている。フロントブロック８には、図５で示したように、リアブロック９が取り付けられ、フロントブロック８とリアブロック９とにより、ランプ１を光漏れがないように覆うランプハウジングが構成される。フロントブロック８の前面には、図５や図８に示されるように、上述した発光素子１４の光を前方へ投射するための光投射口８１と、外部からの冷却風をハウジング内部へ導入するための開口部８２とが設けられている。開口部８２には、図９で示したように、送風機１００からダクト９６を介して冷却風が導入される。送風機１００はブロア（ｂｌｏｗｅｒ）やファンで構成される。以上のような、ランプハウジングにランプ１が収納されたランプユニットは、プロジェクタ等の投影装置に内蔵される。

図１に戻って、２は、開口部８２から導入される冷却風ａ１をリフレクタ１２やワイヤ固定部５，７へ導く導風部材である。この導風部材２は、金属板を板金加工して形成される。導風部材２において、２１はランプハウジングのリアブロック９にネジ等で取り付けられる基部、２２は基部２１から垂直に立ち上がる垂直片、２３は垂直片２２と連続する水平片、２４は水平片２３および垂直片２２を介して基部２１と一体化された第１の整流板、２５は整流板２４と連続する第２の整流板、２６は整流板２４と連続する第３の整流板である。整流板２４は、略垂直方向に延びていて、冷却風ａ１の導入方向に対して傾斜するように設けられている。整流板２５は、整流板２４の上部に一体的に設けられており、整流板２４に対して略垂直方向に、フロントブロック８へ向って延びるように設けられている。整流板２６は、整流板２４の下部に一体的に設けられており、冷却風ａ１の導入方向に対して略垂直方向に、リフレクタ１２へ向って延びるように設けられている。

２８は、水平片２３と、整流板２４，２５と、図５に示したランプハウジング（リアブロック９）の側壁９１とによって形成される冷却風の導入空間である。図３に最もよく示されているように、整流板２５とリフレクタ１２との間には、間隙２９が設けられている。また、整流板２６とリフレクタ１２との間には、図１に示すように、間隙３０が設けられている。

次に、以上のようなランプユニットにおける冷却作用について説明する。図１において、フロントブロック８の開口部８２（図５）から導入空間２８へ導入された冷却風ａ１は、整流板２５によって導入空間２８から上方へ拡散するのが阻止され、整流板２４に当たる。この整流板２４は、冷却風ａ１の方向に対して傾斜しているので、整流板２４に当たった冷却風ａ１は方向を転換し、方向転換した冷却風ａ２がリフレクタ１２へ導かれる。この冷却風ａ２は、リフレクタ１２の外面に沿って流れ、リフレクタ１２を外部から冷却する。

また、導入空間２８へ導入された冷却風ａ１の一部ａ３は、整流板２５とリフレクタ１２との間隙２９を通って、リフレクタ１２に沿って流れ、ワイヤ固定部５へ導かれる。この冷却風ａ３により、ワイヤ固定部５付近のワイヤ４が冷却される。さらに、整流板２４に当たった冷却風ａ１の一部は、整流板２４で方向転換した後、斜め下方に向かって整流板２６に当たり、ここで反射して整流板２６とリフレクタ１２との間隙３０を通って、ワイヤ固定部７へ導かれる冷却風ａ４となる。この冷却風ａ４により、ワイヤ固定部７付近のワイヤ６が冷却される。

なお、図１では示されていないが、フロントブロック８の開口部８２に流入する冷却風の一部は、図９のようにリフレクタ１２の内面に沿って流れる冷却風ａ５となり、リフレクタ１２を内部から冷却する。そして、冷却が終了した冷却風ａ５と、前述の冷却風ａ２〜ａ４（ａ３，ａ４は図９には示されていない。）とは、図９におけるダクト部９２を通って、熱風ａ６として排出口９５から外部へ排出される。

このようにして、上述した実施形態においては、ランプハウジングの開口部８２から導入された冷却風ａ１は、整流板２５により上方への拡散が規制されて整流板２４へ向かい、整流板２４に当って方向転換されリフレクタ１２へ導かれる。このため、冷却風ａ１の上方への拡散を規制することで、導入した冷却風ａ１を効率良くリフレクタ１２へ導いて、リフレクタ１２を冷却することができる。また、開口部８２から導入された冷却風ａ１の一部ａ３は、整流板２５とリフレクタ１２との間隙２９を通してワイヤ固定部５へ導かれる。このため、間隙２９を通ることで、冷却風ａ３がリフレクタ１２に沿ってワイヤ固定部５へ集中的に流れるので、ワイヤ固定部５を局所的に冷却することができる。さらに、冷却風ａ１の一部ａ４が整流板２６とリフレクタ１２との間隙３０を通してワイヤ固定部７へ導かれるので、ワイヤ固定部７を局所的に冷却することができる。

したがって、ランプ１がハウジングで完全に覆われていても、上記のような３つの整流板２４，２５，２６を備えた導風部材２により、リフレクタ１２だけでなくワイヤ４，６も効果的に冷却することができ、ワイヤ４，６の被覆が溶融して絶縁が脅かされるという問題を解消することができる。また、冷却を効率良く行なえることから、冷却風を供給するブロア等の送風機１００（図９）の回転数を下げても十分な冷却が可能であり、騒音や消費電力を低減することができる。

図１０は、本発明の他の実施形態を示す斜視図である。図１０において、図１と同一部分には同一符号を付してある。本実施形態では、導風部材の形状が図１の場合と異なっている。その他の部分については図１と同じであり、また、ランプをランプハウジングに収納した状態も図５等と同じである。

図１０において、導風部材２０は、金属板を板金加工して形成され、ランプハウジングのリアブロック９にネジ等で取り付けられる基部２１と、基部２１から垂直に立ち上がる垂直片２２と、垂直片２２と連続する水平片２３を備えている。これらの各部は、図１と同じものである。２４ａは水平片２３および垂直片２２を介して基部２１と一体化された第１の整流板であって、図１の整流板２４に比べて、高さが高くなっている。２５ａは整流板２４ａと連続する第２の整流板であって、図１の整流板２５に比べて、面積が広くなっている。また、冷却風ｂ１の導入空間２８ａは、図１の導入空間２８に比べて、容積が大きくなっている。

整流板２４ａは、略垂直方向に延びていて、冷却風ｂ１の導入方向に対して傾斜するように設けられている。整流板２５ａは、整流板２４ａの上部に一体的に設けられており、整流板２４ａに対して略垂直方向に、フロントブロック８へ向って延びるように設けられている。なお、図１０の導風部材２０には、図１の整流板２６に相当する第３整流板が設けられていない。また、水平片２３と整流板２５ａにまたがって、図１にはない壁部３５が設けられている。この壁部３５は、導入される冷却風ｂ１を整流板２４ａに向けてまっすぐ案内するためのガイドの役割を果たすが、本発明にとって必須ではなく、省略することも可能である。

次に、図１０のランプユニットにおける冷却作用について説明する。フロントブロック８の開口部８２（図５）から導入空間２８ａへ導入された冷却風ｂ１は、整流板２５ａによって導入空間２８ａから上方へ拡散するのが阻止され、整流板２４ａに当たる。この整流板２４ａは、冷却風ｂ１の方向に対して傾斜しているので、整流板２４ａに当たった冷却風ｂ１は方向を転換し、方向転換した冷却風ｂ２がリフレクタ１２へ導かれる。この冷却風ｂ２は、リフレクタ１２に沿って流れ、リフレクタ１２を外部から冷却する。

また、導入空間２８ａへ導入された冷却風ｂ１の一部ｂ３は、整流板２５ａとリフレクタ１２との間隙２９ａを通って、ワイヤ固定部５へ導かれる。この冷却風ｂ３により、ワイヤ固定部５付近のワイヤ４が冷却される。さらに、整流板２４ａに当たった冷却風ｂ１の一部は、整流板２４ａで方向転換した後、ワイヤ固定部７へ導かれる冷却風ｂ４となる。この冷却風ｂ４により、ワイヤ固定部７付近のワイヤ６が冷却される。

なお、図１０では示されていないが、フロントブロック８の開口部８２に流入する冷却風の一部は、図９の冷却風ａ５と同様に、リフレクタ１２の内面に沿って流れる冷却風となり、リフレクタ１２を内部から冷却する。そして、冷却が終了したそれぞれの冷却風は、図９におけるダクト部９２を通って、熱風として排出口９５から外部へ排出される。

このようにして、図１０の実施形態においては、導入空間２８ａへ導入された冷却風ｂ１は、整流板２５ａにより上方への拡散が規制されて整流板２４ａへ向かい、整流板２４ａに当って方向転換されリフレクタ１２へ導かれる。このため、冷却風ｂ１の上方への拡散を規制することで、導入した冷却風ｂ１を効率良くリフレクタ１２へ導いて、リフレクタ１２を冷却することができる。また、導入空間２８ａへ導入された冷却風ｂ１の一部ｂ３は、整流板２５ａとリフレクタ１２との間隙２９ａを通してワイヤ固定部５へ導かれる。このため、間隙２９ａを通ることで、冷却風ｂ３がリフレクタ１２に沿ってワイヤ固定部５へ集中的に流れるので、ワイヤ固定部５を局所的に冷却することができる。さらに、整流板２４ａにより方向転換された冷却風の一部ｂ４は、ワイヤ固定部７へ導かれる。このため、ワイヤ固定部７を効果的に冷却することができる。

したがって、ランプ１がハウジングで完全に覆われていても、上記のような２つの整流板２４ａ，２５ａを備えた導風部材２０により、リフレクタ１２だけでなくワイヤ４，６も効果的に冷却することができ、ワイヤ４，６の被覆が溶融して絶縁が脅かされるという問題を解消することができる。また、冷却を効率良く行なえることから、冷却風を供給するブロア等の送風機１００（図９）の回転数を下げても十分な冷却が可能であり、騒音や消費電力を低減することができる。

なお、図１０の実施形態では、導入空間２８ａの容積が大きいので、リフレクタ１２とワイヤ固定部５，７へ向う冷却風ｂ２〜ｂ４の風量を大きくして、効果的な冷却を行なうことができる。ただし、導入空間２８ａの容積が大きくなる分、整流板２５ａの高さが高くなるので、ワイヤ固定部５における導電部材と整流板２５ａとの絶縁に留意する必要がある。一方、図１の実施形態では、導入空間２８の容積は図１０の場合に比べて小さいが、第３の整流板２６が設けられているので、整流板２４で方向転換した冷却風を逃がさずに、整流板２６により効率よくワイヤ固定部７へ導くことができるとともに、整流板２５の高さが低くなるので、ワイヤ固定部５における導電部材と整流板２５との絶縁を容易に確保できる利点がある。

本発明の一実施形態を示す斜視図である。 図１のランプユニットの側面図である。 同上面図である 同背面図である。 ランプハウジングでランプを覆った状態を示す斜視図である。 図５のランプユニットの側面図である。 同上面図である。 同正面図である。 図８のＸ−Ｘにおける断面図である。 本発明の他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ ランプ
２，２０ 導風部材
４，６ ワイヤ
５，７ ワイヤ固定部
８ フロントブロック
９ リアブロック
１２ リフレクタ
１４ 発光素子
２４，２４ａ 第１の整流板
２５，２５ａ 第２の整流板
２６ 第３の整流板
２８，２８ａ 導入空間
２９，３０ 間隙
８２ 開口部
１００ 送風機
ａ１〜ａ５，ｂ１〜ｂ４ 冷却風

Claims (4)

1. 発光素子の光を反射して前方へ投射するリフレクタを有し、このリフレクタの外側に、前記発光素子へ通電を行なうワイヤが固定される第１および第２のワイヤ固定部が設けられている投射用のランプと、
   前記ランプを光漏れがないように覆うランプハウジングと、
   前記ランプハウジングに設けられた開口部から導入される冷却風を前記ランプへ導く導風部材とを備えたランプの冷却装置において、
   前記導風部材は、
   前記ランプハウジングに取り付けられる基部と、
   前記基部と一体化されて略垂直方向に延び、かつ、前記冷却風の導入方向に対して傾斜するように設けられた第１の整流板と、
   前記第１の整流板の上部に、当該整流板に対して略垂直方向に延びるように設けられた第２の整流板と、
   前記第１の整流板の下部に、前記冷却風の導入方向に対して略垂直方向に延びるように設けられた第３の整流板とを備え、
   前記開口部から導入された冷却風を、前記第１の整流板により方向転換して前記リフレクタへ導くとともに、前記第２の整流板とリフレクタとの間隙を通して前記第１のワイヤ固定部へ導き、かつ、前記第３の整流板とリフレクタとの間隙を通して前記第２のワイヤ固定部へ導くように構成したことを特徴とするランプの冷却装置。
2. 発光素子の光を反射して前方へ投射するリフレクタを有し、このリフレクタに、前記発光素子へ通電を行なうワイヤが固定されるワイヤ固定部が設けられている投射用のランプと、
   前記ランプを光漏れがないように覆うランプハウジングと、
   前記ランプハウジングに設けられた開口部から導入される冷却風を前記ランプへ導く導風部材とを備えたランプの冷却装置において、
   前記導風部材は、
   略垂直方向に延び、かつ、前記冷却風の導入方向に対して傾斜するように設けられた第１の整流板と、
   前記第１の整流板の上部に、当該整流板に対して略垂直方向に延びるように設けられた第２の整流板とを備え、
   前記開口部から導入された冷却風を、前記第１の整流板により方向転換して前記リフレクタへ導くとともに、前記第２の整流板とリフレクタとの間隙を通して前記ワイヤ固定部へ導くように構成したことを特徴とするランプの冷却装置。
3. 請求項２に記載のランプの冷却装置において、
   前記ワイヤ固定部は、第１および第２のワイヤ固定部からなり、
   前記第１の整流板の下部に、前記冷却風の導入方向に対して略垂直方向に延びるように設けられた第３の整流板を更に備え、
   前記開口部から導入された冷却風を、前記第１の整流板により方向転換して前記リフレクタへ導くとともに、前記第２の整流板とリフレクタとの間隙を通して前記第１のワイヤ固定部へ導き、かつ、前記第３の整流板とリフレクタとの間隙を通して前記第２のワイヤ固定部へ導くことを特徴とするランプの冷却装置。
4. 請求項２に記載のランプの冷却装置において、
   前記ワイヤ固定部は、第１および第２のワイヤ固定部からなり、
   前記開口部から導入された冷却風を、前記第１の整流板により方向転換して前記リフレクタへ導くとともに、前記第２の整流板とリフレクタとの間隙を通して前記第１のワイヤ固定部へ導き、かつ、前記第１の整流板により方向転換された冷却風の一部を前記第２のワイヤ固定部へ導くことを特徴とするランプの冷却装置。
   

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