JP2007305842A - 熱交換器、光源装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを低減でき、かつ容易に製造することが可能な熱交換器、その熱交換
器を用いた光源装置、及びプロジェクタを提供すること。
【解決手段】波形状を有する波状板部３６と、波状板部３６を収納し、流体を流動させる
流体流動部３５と、流体流動部３５を構成する第１構造体３１と、流体流動部３５を構成
し、第１構造体３１より熱源側に設けられた第２構造体５２と、かしめにより第１構造体
３１及び第２構造体５２を接合させるかしめ部５１と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、熱交換器、光源装置及びプロジェクタ、特に、プロジェクタの光源装置に好
適な熱交換器の技術に関する。

固体光源、特に、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）は、小型である、瞬時の点灯及び消灯
が可能である、高い色純度、長寿命である等の特長から、小型なプロジェクタの光源装置
に用いることが期待されている。ＬＥＤへ投入される電流の多くは熱に変換されるため、
ＬＥＤを高輝度化させるほど、発熱量の増大による発光効率の低下を招くこととなる。よ
って、ＬＥＤの発光効率を高めるために、ＬＥＤの放熱効率を高めることが望まれる。Ｌ
ＥＤの放熱効率を高めるには、従来採用されているファンによる空冷方式では不十分であ
ることから、冷媒を流動させることによりＬＥＤを冷却する技術が提案されている。ＬＥ
Ｄは発熱密度が高いことから、冷媒はできるだけ熱源に近い位置で流動させることが望ま
しい。また、数μｍ〜数百μｍ幅の多数の微細流路へ冷媒を流す構成とすることにより、
冷媒と流路壁との接触面積を増加させ、熱交換の効率化を図れる。微細流路は、一般的に
は、エッチングやワイヤ放電加工を施すことで成形可能である。但し、エッチングやワイ
ヤ放電加工は時間がかかる上高コストであるから、微細流路は、熱交換器を大量生産する
観点から、他の簡易な加工法により形成することが望ましい。例えば、特許文献１には、
低コストで簡易な加工により複数の微細流路を形成するための技術が提案されている。

特開２００５−８５８８７号公報

特許文献１には、外殻プレートによりコルゲートフィン（波状板部材）を取り囲んだ冷
却プレートの構成が開示されている。外殻プレートは、成形加工された２つの板材を接合
することにより構成される。かかる冷却プレートを製造する場合、２つの部材を接合する
ためのロウ付け工程等が必要となる。ロウ付け等の加熱を伴う工程が必要となると、熱交
換器の製造コストの低減や、熱交換器を容易に製造することが困難であるという問題を生
じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減でき、かつ
容易に製造することが可能な熱交換器、その熱交換器を用いた光源装置、及びプロジェク
タを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、波形状を有する波状
板部と、波状板部を収納し、流体を流動させる流体流動部と、流体流動部を構成する第１
構造体と、流体流動部を構成し、第１構造体より熱源側に設けられた第２構造体と、かし
めにより第１構造体及び前記第２構造体を接合させるかしめ部と、を有することを特徴と
する熱交換器を提供することができる。

第１構造体及び第２構造体よりなる流体流動部に波状板部を収納することにより、流体
流動部中に複数の微細流路が形成される。熱交換器は、複数の微細流路を形成することに
より、流体と流路壁との接触面積を増加させ、熱交換の効率化を図れる。かしめ部は、部
材を塑性変形させるかしめにより第１構造体及び第２構造体を接合させるため、部材を塑
性変形させる成形加工のみによって流体流動部全体を形成することが可能となる。流体流
動部の形成にロウ付け等の工程が不要であるため、熱交換器の製造コストを低減し、かつ
熱交換器を容易に製造することが可能となる。これにより、製造コストを低減でき、かつ
容易に製造することが可能な熱交換器を得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、かしめ部において第１構造体及び第２構造体を
密閉させる密閉部材を有することが望ましい。これにより、流体流動部のうち第１構造体
及び第２構造体の継目からの流体の漏れを防止することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、かしめ部は、第１構造体及び第２構造体の少な
くとも一方を変形させることにより形成されることが望ましい。例えば第２構造体を変形
させる場合、かしめ部は、第２構造体で第１構造体をかしめる構成とすることができる。
これにより、部品点数を増加させずに、第１構造体及び第２構造体を接合させることがで
きる。

また、本発明の好ましい態様としては、かしめ部は、第１構造体及び第２構造体を挟持
する挟持部材を有することが望ましい。かしめ部は、挟持部材により第１構造体及び第２
構造体をかしめる構成とすることができる。かしめ部における第１構造体及び第２構造体
の変形が不要であるため、流体流動部の形成を容易に行うことが可能となる。これにより
、流体流動部の形成を容易に行うことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第１構造体は、波状板部のうち第１構造体側の
部分を嵌め込み可能に形成された切り欠き部を備えることが望ましい。切り欠き部に波状
板部を嵌め込んだ状態で流体流動部を形成することにより、波状板部を正確に位置決めす
ることが可能となる。切り欠き部に波状板部を嵌め込むことで、第２構造体に波状板部を
固着しなくても、流体流動部のうち熱源に対応する位置に波状板部を固定することができ
る。また、切り欠き部は、絞り加工等による第１構造体の成形とともに形成することが可
能である。これにより、正確な位置に波状板部が配置された熱交換器を容易に製造するこ
とができる。

また、本発明の好ましい態様としては、波状板部は、第１構造体側に形成された第１折
り返し部と、第２構造体側に形成された第２折り返し部と、を有し、第１折り返し部と第
１構造体との間に設けられ、第２折り返し部を第２構造体へ押圧させる押圧部材を有する
ことが望ましい。熱交換器は、押圧部材を用いた簡易な構成により、流体流動部のうち熱
源側の第２構造体に波状板部の第２折り返し部を確実に当接させることができる。熱交換
器は、第２構造体に第２折り返し部を確実に当接させることにより熱源からの熱を効率良
く波状板部へ伝え、高い効率で熱交換を行うことが可能となる。また、折り返し部を同じ
高さで並列させるための追加工や、第２構造体と波状板部を接合する工程を不要とするこ
とで、少ない工数により熱交換器を製造することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、波状板部の押圧に伴い、第１構造体のうち少な
くとも波状板部に対応する部分を変形させることにより成形された押圧変形部を有するこ
とが望ましい。押圧変形部は、例えば、金属部材により構成された第１構造体のうち波状
板部に対応する部分及びその周辺部を変形可能な程度薄く形成することにより得られる。
押圧変形部は、波状板部による押圧に対する復元力により、波状板部を第２構造体側へ押
し返す。押圧変形部によって波状板部が第２構造体へ押し当てられることで、熱交換器は
、第２構造体に波状板部を確実に当接させることができる。熱交換器は、第２構造体に波
状板部を確実に当接させることにより熱源からの熱を効率良く波状板部へ伝え、高い効率
で熱交換を行うことが可能となる。また、折り返し部を同じ高さで並列させるための追加
工や、第２構造体と波状板部を接合する工程を不要とすることで、少ない工数により熱交
換器を製造することができる。

さらに、本発明によれば、光を供給する光源部を有し、上記の熱交換器を用いて光源部
の放熱を行うことを特徴とする光源装置を提供することができる。上記の熱交換器を用い
ることにより、光源装置は、製造コストを低減でき、かつ容易に製造することができる。
これにより、製造コストを低減でき、かつ容易に製造することが可能な光源装置を得られ
る。

さらに、本発明によれば、上記の光源装置を備えることを特徴とするプロジェクタを提
供することができる。上記の光源装置を用いることにより、プロジェクタは、製造コスト
を低減でき、かつ容易に製造することができる。これにより、製造コストを低減でき、か
つ容易に製造することが可能なプロジェクタを得られる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る光源装置１０の概略構成を示す。光源装置１０は、光
を供給する光源部１１を有する。光源装置１０は、熱交換器５０を用いて光源部１１の放
熱を行う。熱交換器５０は、光源部１１の出射側とは反対側に設けられている。熱交換器
５０は、光源部１１から冷媒へ熱を伝播させることにより光源部１１の放熱を行う。

図２は、光源部１１の上面構成を示す。固体光源であるＬＥＤチップ１７は、主に上面
から光を放出する面発光光源である。ＬＥＤチップ１７は、略正方形形状を有する。ＬＥ
Ｄチップ１７は、サブマウント１８上にフリップチップ実装されている。図１に戻って、
ＬＥＤチップ１７は、サブマウント１８ごと基台１６上に実装されている。サブマウント
１８は、熱伝導性の接着剤、例えば銀ペーストにより基台１６上に固定されている。リフ
レクタ１９は、基台１６の上面のうち、ＬＥＤチップ１７の周囲に形成されている。リフ
レクタ１９は、ＬＥＤチップ１７からの光を反射させる。樹脂フレーム２０は、リフレク
タ１９の周囲に形成されている。キャップ２３は、樹脂フレーム２０により周囲が囲まれ
た空間を覆うように設けられている。キャップ２３と樹脂フレーム２０とによって囲まれ
る空間には、シリコンオイル等が充填されている。

樹脂フレーム２０には、アウターリード２１がインサードモールドされている。アウタ
ーリード２１の一端は、金ワイヤ２２に接続されている。アウターリード２１のうち金ワ
イヤ２２と接続された側とは反対側の端は、不図示のフレキシブル基板に接続されている
。アウターリード２１は、金ワイヤ２２を介して、サブマウント１８上に形成された接続
パットと接続されている。ＬＥＤチップ１７は、フレキシブル基板、アウターリード２１
、及び金ワイヤ２２を介して電流が供給される。

ＬＥＤチップ１７へ電流が供給されると、ＬＥＤチップ１７は、光を放出する。ＬＥＤ
チップ１７からの光は、直接又はリフレクタ１９で反射した後キャップ２３へ入射する。
キャップ２３は、ＬＥＤチップ１７からの光を透過させる。なお、図２にはアウターリー
ド２１に３本の金ワイヤ２２を接続する構成を示しているが、金ワイヤ２２の本数は、Ｌ
ＥＤチップ１７へ供給する電力量に応じて適宜変更することができる。

熱交換器５０は、第１構造体３１と、第２構造体５２とを有する。第２構造体５２は、
第１構造体３１より熱源であるＬＥＤチップ１７側に設けられている。第１構造体３１及
び第２構造体５２は、例えば、銅部材を用いて構成されている。第２構造体５２と光源部
１１とは、例えば熱伝導グリスを介在させ、ネジ等により固定されている。第１構造体３
１と第２構造体５２により構成される流体流動部３５は、流体である冷媒を流動させる。

流体流動部３５は、光源部１１のうちＬＥＤチップ１７が設けられた位置に対応して配
置されている。流体流動部３５は、波状板部３６を収納する。波状板部３６は、流体流動
部３５内にて第１構造体３１及び第２構造体５２により挟持されている。第１構造体３１
は、流入部３３、及び流出部３４を備える。流入部３３は、流体流動部３５へ冷媒を流入
させる。流出部３４は、流体流動部３５から冷媒を流出させる。熱交換器５０は、流入部
３３及び流出部３４を備える構成とすることで、循環部１３と容易に接続することができ
る。

循環部１３は、流体である冷媒を循環させる流路を形成する。循環部１３は、流入部３
３及び流出部３４に接続されている。循環部１３には、循環ポンプ１４及び放熱フィン１
５が設けられている。循環ポンプ１４は、図中矢印で示すように、循環部１３及び流体流
動部３５において冷媒を循環させる。放熱フィン１５は、冷媒の熱を外部へ放出する。光
源装置１０は、放熱フィン１５において放熱された後の冷媒を継続して流体流動部３５へ
供給することができる。放熱フィン１５は、優れた熱伝導性を備える部材、例えば、鉄、
銅、アルミニウム等の金属部材や、金属部材を混合した部材を用いて構成されている。さ
らに、放熱フィン１５からの放熱を促すための空冷ファンを設けても良い。光源装置１０
は、かかる構成により、冷媒を介して、ＬＥＤチップ１７からの熱を外部へ放出する。

循環ポンプ１４及び放熱フィン１５の位置、及び循環部１３にて冷媒を循環させる向き
は、図示するものに限られない。冷媒は、光源装置１０を構成する各部材に対して非腐食
性である液体から選定される。冷媒は、小さい蒸気圧、低い凝固点、優れた熱安定性、及
び高い熱伝導率を持つ液体であることが望まれる。これらを考慮すると、冷媒としては、
例えば、プロピレングリコール系、ビフェニルジフェニルエーテル系、アルキルベンゼン
系、アルキルビフェニル系、トリアリールジメタン系、アルキルナフタレン系、水素化テ
ルフェニル系、ジアリールアルカン系の液体や、シリコン系、フッ素系の液体を用いるこ
とができる。

図３は、熱交換器５０の斜視構成を示す。図４は、図３のＡＡ断面構成を示す。第１構
造体３１は、凹部３７を有する。第１構造体３１は、波状板部３６の高さと略等しい深さ
の凹部３７に波状板部３６を収納する。第１構造体３１は、凹部３７に波状板部３６を収
納可能であれば良く、図示する形状を適宜変更しても良い。第２構造体５２は、かしめ部
５１が形成された外縁部以外の部分であって、流体流動部３５を構成する部分が平板形状
を有する。流体流動部３５は、第２構造体５２の平板形状部分と第１構造体３１の凹部３
７とを組み合わせることにより構成される。

第２構造体５２のうち第１構造体３１と接合する部分は、第１構造体３１の外縁部を挟
み込むように変形されている。かしめ部５１は、第２構造体５２で第１構造体３１をかし
めることにより構成されている。かしめ部５１は、かしめにより第１構造体３１及び第２
構造体５２を接合させる。

パッキン５３は、第１構造体３１のうち第２構造体５２と接合する位置に設けられてい
る。パッキン５３は、かしめ部５１において第１構造体３１及び第２構造体５２を密閉さ
せる密閉部材である。パッキン５３は、かしめ部５１と同様に、流体流動部３５の周囲に
設けられている。熱交換器５０は、パッキン５３を設けることにより、流体流動部３５の
うち第１構造体３１及び第２構造体５２の継目からの冷媒の漏れを防止することができる
。密閉部材は、かしめ部５１において第１構造体３１及び第２構造体５２を密閉可能であ
れば良く、パッキン５３に限られない。例えば、密閉部材として、冷媒の漏れを防止可能
なシール部材を用いても良い。

波状板部３６は、図５に示すように、板状部材を交互に山折り及び谷折りして成形され
た波形状を有する。波状板部３６は、例えば、歯車形ロールを用いたプレス加工により形
成することができる。波状板部３６は、例えば、５０μｍ〜１５０μｍの板厚を有する。
波状板部３６は、例えば、第１構造体３１及び第２構造体５２と同様に銅部材により構成
されている。第１構造体３１、第２構造体５２及び波状板部３６を構成する銅部材は、熱
伝導性に優れ、かつ高い加工性を有する。銅部材により第１構造体３１、第２構造体５２
及び波状板部３６を構成することにより、熱交換器５０は、熱伝導性及び加工性に優れた
構成とすることができる。なお、熱交換器５０からの冷媒の漏れを防ぐために、第１構造
体３１及び第２構造体５２に対して波状板部３６が優先的に腐食するように腐食電位差を
設けることとしても良い。例えば、波状板部３６に亜鉛を添加することにより、第１構造
体３１及び第２構造体５２に対して波状板部３６が優先的に腐食する腐食電位差を設ける
ことができる。

図６は、図３のＢＢ断面構成を示す。第１構造体３１及び第２構造体５２よりなる流体
流動部３５に波状板部３６を収納することにより、流体流動部３５中に複数の微細流路が
形成される。微細流路は、例えば数十μｍ〜数百μｍ幅で形成される。ＬＥＤチップ１７
（図１参照）からの熱は、第２構造体５２及び波状板部３６を経て、微細流路を通過する
冷媒へ伝達される。このようにして、熱交換器５０は、流体流動部３５から見て第２構造
体５２側に設けられた光源部１１の放熱を行う。流体流動部３５中に複数の微細流路を形
成することにより、熱交換器５０は、冷媒と流路壁との接触面積を増加させ、熱交換の効
率化を図れる。また、流体流動部３５は、略矩形形状の断面を有する空間に微細流路を並
列させる。このため、熱交換器５０は、流体流動部３５内の各微細流路へ均一に冷媒を流
すことができる。

図４に戻って、波状板部３６は、流体流動部３５のうち、流入部３３に連結された部分
と、流出部３４に連結された部分との間に配置されている。流入部３３及び流出部３４の
間に波状板部３６を配置することにより、流体流動部３５のうち流入部３３が連結された
部分、及び流出部３４が連結された部分に空間が形成される。流体流動部３５のうち流入
部３３が連結された部分、及び流出部３４が連結された部分に空間を設けることで、流体
流動部３５内の各微細流路へ均一に冷媒を流すことができる。

波状板部３６と第２構造体５２とは、熱伝導性接着剤等を用いて接合されている。光源
部１１（図１参照）、第２構造体５２及び波状板部３６をいずれも熱伝導性部材を用いて
接合することにより、熱源であるＬＥＤチップ１７からの熱を効率良く冷媒へ伝達させる
ことが可能となる。なお、光源部１１、第２構造体５２及び波状板部３６は、効率良く熱
を伝達可能であれば良く、互いに固着される場合に限られない。光源部１１と第２構造体
５２、又は第２構造体５２と波状板部３６を互いに接触させるのみとしても良く、また、
それぞれにロウ付けを施すこととしても良い。互いに接触させるのみとする場合、光源部
１１と第２構造体５２、又は第２構造体５２と波状板部３６を接合する工程を不要とする
ことで、熱交換器５０を製造するための工数を減少させることができる。

かしめ部５１は、第１構造体３１の外縁部を挟み込むように第２構造体５２を塑性変形
させることで形成できる。かしめ部５１における塑性変形により第１構造体３１及び第２
構造体５２を接合させるため、部材を塑性変形させる成形加工のみによって流体流動部３
５全体を形成することが可能となる。流体流動部３５の形成にロウ付け等の工程が不要と
なるため、熱交換器５０の製造コストを低減し、かつ熱交換器５０を容易に製造すること
が可能となる。これにより、熱交換器５０及び光源装置１０の製造コストを低減でき、か
つ熱交換器５０を容易に製造することができるという効果を奏する。光源装置１０は、プ
ロジェクタの光源装置として用いる場合に適している。

平板形状部分を備える第２構造体５２は、例えば平板の切り出し等により用意できる。
このため第２構造体５２については、かしめ部５１における塑性変形以外の複雑な加工が
不要であって、主に第１構造体３１について加工を施すことにより流体流動部３５を成形
することが可能となる。よって、熱交換器５０を製造するための工数を低減することがで
きる。第１構造体３１の凹部３７は、絞り加工、例えば深絞りにより成形することができ
る。

第１構造体３１の流入部３３及び流出部３４は、凹部３７を成形するための絞り加工と
ともに形成することができる。凹部３７とともに流入部３３、流出部３４を形成すること
により、流入部３３及び流出部３４のみを成形するための追加工を不要にできる。追加工
を不要とすることで、第１構造体３１を製造するための工数及び費用を低減することがで
きる。このように、凹部３７、流入部３３、流出部３４を備える第１構造体３１も、少な
い工数で容易に形成することが可能である。

第２構造体５２のうち流体流動部３５を構成する部分を平板形状とすることにより、光
源部１１のうち熱源であるＬＥＤチップ１７が設けられている部分に流体流動部３５を密
着させることを可能とし、効率的な熱交換を行うことができる。これにより、少ない工数
で熱交換器５０及び光源装置１０を容易に製造でき、かつ熱交換器５０により効率的な熱
交換を行うことができる。効率的な熱交換を行うことにより、光源装置１０は、投入電力
を増加させ、明るい光を供給することが可能となる。光源装置１０は、ＬＥＤチップ１７
を用いる構成に限られず、他の固体光源、例えば半導体レーザ等を用いる構成としても良
い。

図７は、本実施例の変形例１に係る熱交換器５５の断面構成を示す。本変形例の熱交換
器５５は、第１構造体５７のうち第２構造体３２と接合する部分が、第２構造体３２の外
縁部を挟み込むように変形されている。第２構造体３２は、平板形状を有する。かしめ部
５６は、第１構造体５７で第２構造体３２をかしめることにより構成されている。パッキ
ン５３は、第２構造体３２のうち第１構造体５７と接合する位置に設けられている。かし
め部５６は、第２構造体３２の外縁部を挟み込むように第１構造体５７を塑性変形させる
ことで形成できる。

図４及び図７を用いて説明するように、かしめ部は、第１構造体及び第２構造体の少な
くとも一方を塑性変形させることで形成することが可能である。これにより、部品点数を
増加させずに、第１構造体及び第２構造体を接合させることができる。また、パッキン５
３は、第１構造体、第２構造体のいずれに設けることとしても良く、さらに後述の変形例
と同様に、第１構造体及び第２構造体の間に別途設けることとしても良い。

図８は、本実施例の変形例２に係る熱交換器６０の断面構成を示す。本変形例の熱交換
器６０は、挟持部材６２が設けられたかしめ部６１を有する。挟持部材６２は、第１構造
体３１及び第２構造体３２の外縁部に設けられている。挟持部材６２は、第１構造体３１
、パッキン６３及び第２構造体３２を挟持する。挟持部材６２は、かしめ部６１と同様に
、流体流動部３５の周囲に設けることができる。

挟持部材６２を用いてかしめ部６１を構成する場合、かしめ部６１における第１構造体
３１及び第２構造体３２の変形が不要である。かしめ部６１における第１構造体３１及び
第２構造体３２の変形を不要とすることで、流体流動部３５の形成を容易に行うことが可
能となる。また、パッキン６３は、第１構造体３１及び第２構造体３２の間に別途設ける
他、第１構造体３１又は第２構造体３２に設けることとしても良い。

図９は、本実施例の変形例３に係る熱交換器６５の断面構成を示す。本変形例の熱交換
器６５は、ピン６７が設けられたかしめ部であるピンかしめ部６６を有する。ピン６７は
、第１構造体３１及び第２構造体３２の外縁部において、第１構造体３１、パッキン６３
及び第２構造体３２に貫通させて設けられている。ピン６７は、第１構造体３１側へ突出
させた端部、及び第２構造体３２側へ突出させた端部がいずれも潰されている。これによ
り、ピン６７は、第１構造体３１、パッキン６３及び第２構造体３２を挟持する。ピン６
７は、流体流動部３５の周囲に複数設けることができる。

ピン６７を用いてピンかしめ部６６を構成する場合、本実施例の変形例２の場合と同様
に、ピンかしめ部６６における第１構造体３１及び第２構造体３２の変形が不要である。
ピンかしめ部６６における第１構造体３１及び第２構造体３２の変形を不要とすることで
、流体流動部３５の形成を容易に行うことが可能となる。また、パッキン６３が、第１構
造体３１及び第２構造体３２の間に別途設ける他、第１構造体３１又は第２構造体３２に
設けることとしても良い。

図１０は、本実施例の変形例４に係る熱交換器４０の断面構成を示す。本変形例の熱交
換器４０は、第１構造体３１に形成された切り欠き部４１を有することを特徴とする。第
１構造体３１の凹部３７は、波状板部３６の高さより浅くなるように形成されている。切
り欠き部４１は、第１構造体３１のうち波状板部３６が接する部分を切り欠くことにより
形成されている。切り欠き部４１は、波状板部３６のうち第１構造体３１側の部分を嵌め
込み可能に形成されている。波状板部３６は、切り欠き部４１に嵌め込まれて配置されて
いる。図１０に示す切り欠き部４１は、流体流動部３５中にて冷媒を流動させる方向につ
いて波状板部３６を位置決めする。

図１１は、図１０のＣＣ断面構成を示す。流体流動部３５は、流体流動部３５中にて冷
媒を流動させる方向に直交する方向についての幅が、波状板部３６の幅より小さくなるよ
うに形成されている。切り欠き部４２は、図１０に示す断面のみならず図１１に示す断面
においても、第１構造体３１のうち波状板部３６が接する部分を切り欠くようにして形成
されている。図１１に示す切り欠き部４２は、流体流動部３５中にて冷媒を流動させる方
向に直交する方向について、波状板部３６を位置決めする。

切り欠き部４１、４２に波状板部３６を嵌め込んだ状態で流体流動部３５を形成するこ
とにより、波状板部３６を正確に位置決めすることが可能となる。切り欠き部４１、４２
に波状板部３６を嵌め込むことで、第２構造体５２に波状板部３６を固着しなくても、流
体流動部３５のうち熱源に対応する位置に波状板部３６を固定することができる。また、
切り欠き部４１、４２は、絞り加工等による第１構造体３１の成形とともに形成すること
が可能である。これにより、正確な位置に波状板部３６が配置された熱交換器４０を容易
に製造することができる。なお、切り欠き部４１、４２は、波状板部３６の一部を嵌め込
み可能であれば良く、図示する形状及び位置とする場合に限られない。

図１２は、本発明の実施例２に係る熱交換器７０の断面構成を示す。熱交換器７０は、
上記実施例１に係る光源装置１０に適用することができる。本実施例の熱交換器７０は、
押圧部材を有することを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、
重複する説明は省略する。

第１構造体７１の凹部３７のうち流入部３３及び流出部３４の間の部分は、波状板部３
６の高さより浅くなるように形成されている。切り欠き部７３は、流入部３３及び流出部
３４の間の部分のうち波状板部３６が設けられる部分を切り欠くことにより形成されてい
る。切り欠き部７３は、波状板部３６のうち第１構造体７１側の部分を嵌め込み可能に形
成されている。

ポーラス金属部材７２は、波状板部３６と第１構造体７１との間に設けられている。ポ
ーラス金属部材７２は、押圧部材である。切り欠き部７３は、ポーラス金属部材７２の厚
みよりも深く形成されている。波状板部３６を切り欠き部７３に嵌め込むことにより、波
状板部３６と第１構造体７１との間にポーラス金属部材７２を固定することができる。ま
た、切り欠き部７３は、上記の熱交換器４０（図１０参照）と同様に、波状板部３６の位
置決めをする機能も果たしている。ポーラス金属部材７２は、多数の空孔を備える多孔質
部材である。ポーラス金属部材７２は、例えば、第１構造体７１や第２構造体５２と同様
に、銅部材により構成されている。

図１３は、図１２のＢＢ断面構成を示す。ポーラス金属部材７２は、波状板部３６のう
ち第１構造体７１側に形成された第１折り返し部７４と第１構造体７１との間に設けられ
ている。第１構造体７１の切り欠き部７３は、ポーラス金属部材７２及び第２構造体５２
の間隔が、波状板部３６の第１折り返し部７４から第２構造体５２側の第２折り返し部７
５までの長さより短くなるように形成されている。

第１構造体７１の凹部３７に波状板部３６を配置した状態で第１構造体７１と第２構造
体５２とを接合すると、ポーラス金属部材７２は、波状板部３６の第１折り返し部７４が
押し付けられることにより変形する。ポーラス金属部材７２は、波状板部３６の押し付け
に対する復元力により、波状板部３６を第２構造体５２側へ押し返す。このようにして、
ポーラス金属部材７２は、波状板部３６のうち第２構造体５２側に形成された第２折り返
し部７５を第２構造体５２へ押圧させる。

図１４は、ポーラス金属部材７２と第１折り返し部７４との接触部、及び第２構造体５
２と第２折り返し部７５との接触部について説明するものである。第１構造体７１と第２
構造体５２とを接合したときに第２折り返し部７５と第２構造体５２との間に隙間を生じ
る場合、第２構造体５２から波状板部３６へ熱が伝播しないために、効率的な熱交換が困
難となる。また、第１構造体７１と第２構造体５２とを接合したときに第２折り返し部７
５が第２構造体５２によって押し潰される場合、流体流動部３５の微細流路の変形により
冷媒の流動が不均一となるために、効率的な熱交換が困難となる。

さらに、歯車形ロールを用いたプレス加工等により波状板部３６を形成する場合、第１
折り返し部７４から第２折り返し部７５までの長さにばらつきが生じる場合がある。ポー
ラス金属部材７２は、波状板部３６のうち第１折り返し部７４側の形状に応じて自在に変
形可能である。ポーラス金属部材７２を自在に変形させることで、第２構造体５２の平板
形状部分に対して確実に第２折り返し部７５を当接させることが可能となる。

熱交換器７０は、第２構造体５２に波状板部３６を確実に当接させることにより熱源か
らの熱を効率良く波状板部３６へ伝えることができる。熱源からの熱を波状板部３６へ効
率良く伝播させることにより、熱交換器７０は、高い効率で熱交換を行うことができる。
また、ポーラス金属部材７２を用いることで、第２折り返し部７５を同じ高さで並列させ
るための追加工や第２構造体５２への波状板部３６の固着を行わなくても、第２構造体５
２に波状板部３６を確実に当接させることが可能となる。よって、少ない工数により熱交
換器７０を製造することができる。

なお、熱交換器７０は、第１構造体７１、第２構造体５２及びポーラス金属部材７２の
全てを銅部材により構成する場合に限られない。例えば、ポーラス金属部材７２に対して
第１構造体３１及び第２構造体５２の少なくとも一方が優先的に腐食する腐食電位差を設
けることとしても良い。これにより、長期に渡り第２構造体５２に波状板部３６を当接さ
せることを可能とし、高い効率での熱交換を継続して行うことが可能となる。また、押圧
部材は、第２折り返し部７５を第２構造体５２へ押圧可能、かつ冷媒に不溶な部材であれ
ば良く、ポーラス金属部材７２以外の部材であっても良い。押圧部材としては、例えば、
ポーラス金属部材７２以外の他の多孔質部材や、ゴム等の弾性部材を用いることができる
。

図１５は、本発明の実施例３に係る熱交換器８０の断面構成を示す。図１６は、図１５
のＢＢ断面構成を示す。熱交換器８０は、上記実施例１に係る光源装置１０に適用するこ
とができる。本実施例の熱交換器８０は、第１構造体８１に設けられた押圧変形部８２を
有することを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説
明は省略する。押圧変形部８２は、第１構造体８１のうち流入部３３及び流出部３４の間
の部分、言い換えると、第１構造体８１のうち波状板部３６に対応する部分及びその周辺
部に設けられている。

図１７は、第１構造体８１に波状板部３６を押圧させる前の第１構造体８１を示す。第
１構造体８１のうち波状板部３６に対応する部分、即ち変形前の押圧変形部８２は、平板
形状を有する。変形前の押圧変形部８２は、流入部３３及び流出部３４の間の部分を変形
可能な程度薄く形成することにより得られる。第１構造体８１は、第１構造体８１のうち
第２構造体５２と接する面Ｓ１と波状板部３６に対応する部分との間隔（図中両矢印参照
）が、波状板部３６の第１折り返し部７４から第２折り返し部７５（図１６参照）までの
長さより短くなるように予め形成される。

第１構造体８１の凹部３７に波状板部３６を配置した状態で第１構造体８１と第２構造
体５２とを接合すると、押圧変形部８２は、波状板部３６が押し付けられることにより、
図１５に示すように変形する。押圧変形部８２は、波状板部３６の押圧に伴い、第１構造
体８１のうち波状板部３６に対応する部分、及びその周辺部を変形させることにより成形
される。押圧変形部８２は、波状板部３６の押し付けに対する復元力により、波状板部３
６を第２構造体５２側へ押し返す。このようにして、押圧変形部８２は、波状板部３６の
うち第２構造体５２側に形成された第２折り返し部７５を第２構造体５２へ押圧させる。
押圧変形部８２により第２折り返し部７５を第２構造体５２へ押圧させることにより、第
２構造体５２の平板形状部分に対して確実に第２折り返し部７５を当接させることが可能
となる。なお、波形状を有する波状板部３６は押圧変形部８２の変形に対して十分剛性を
確保できるため、第２折り返し部７５を押し潰すこと無く押圧変形部８２を成形すること
が可能である。

熱交換器８０は、第２構造体５２に波状板部３６を確実に当接させることにより熱源か
らの熱を効率良く波状板部３６へ伝えることができる。熱源からの熱を波状板部３６へ効
率良く伝播させることにより、熱交換器８０は、高い効率で熱交換を行うことができる。
また、押圧変形部８２は、第１構造体８１及び第２構造体５２の接合とともに容易に成形
することが可能である。さらに、押圧変形部８２を用いることで、第２折り返し部７５を
同じ高さで並列させるための追加工や第２構造体５２への波状板部３６の固着を行わなく
ても、第２構造体５２に波状板部３６を確実に当接させることが可能となる。よって、少
ない工数により容易に熱交換器８０を製造することができる。

図１８は、本実施例の変形例１の第１構造体８６の断面構成を示す。本変形例の第１構
造体８６は、上記の熱交換器８０に適用することができる。本変形例の第１構造体８６は
、第１構造体８６のうち波状板部３６に対応する部分の中央部を波状板部３６の側へ凸に
させた状態から変形させることにより成形された押圧変形部８７を備えることを特徴とす
る。第１構造体８６のうち波状板部３６に対応する部分、即ち変形前の押圧変形部８７は
、中央部を凸にさせた曲面形状をなす。

例えば、第２構造体５２に略平行な平板形状の押圧変形部８７へ波状板部３６を押圧さ
せる場合、図１９に示すように、波状板部３６の外縁部のみが強く押圧変形部８７へ押し
当てられることがある。波状板部３６の外縁部のみが強く押圧変形部８７へ押し当てられ
る場合、波状板部３６のうち特に中央部を第２構造体５２に当接させることが困難となる
。波状板部３６を均等に第２構造体５２に当接させることができなければ、熱源からの熱
を効率良く波状板部３６へ伝えることが困難になる。また、波状板部３６の全体を第２構
造体５２に当接させるための追加工が必要となると、熱交換器の製造に必要な工数が増加
してしまう。

第１構造体８６のうち波状板部３６に対応する部分の中央部を予め波状板部３６の側へ
凸にさせることにより、波状板部３６の第１折り返し部７４を確実に押圧変形部８７へ押
し当てることが可能となる。波状板部３６の第１折り返し部７４を確実に押圧変形部８７
へ押し当てることで、波状板部３６の第２折り返し部７５を均等に第２構造体３２へ押し
当てることができる。これにより、さらに高い効率で熱交換を行うことができる。

図２０は、本実施例の変形例２に係る熱交換器９０の断面構成を示す。本変形例の熱交
換器９０は、溝部が形成された押圧変形部９２を有することを特徴とする。図２１に示す
ように、押圧変形部９２は、複数の溝部９３を備える。溝部９３は、波状板部３６のうち
第１構造体９１側の第１折り返し部７４に対応させて設けられている。

図２２は、押圧変形部９２と第１折り返し部７４との接触部、及び第２構造体５２と第
２折り返し部７５との接触部について説明するものである。第１構造体９１と第２構造体
５２とを接合したときに第２折り返し部７５と第２構造体５２との間に隙間を生じる場合
、第２構造体５２から波状板部３６へ熱が伝播しないために、効率的な熱交換が困難とな
る。また、第１構造体９１と第２構造体５２とを接合したときに第２折り返し部７５が第
２構造体５２によって押し潰される場合、流体流動部３５の微細流路の変形により冷媒の
流動が不均一となるために、効率的な熱交換が困難となる。さらに、歯車形ロールを用い
たプレス加工等により波状板部３６を形成する場合、第１折り返し部７４から第２折り返
し部７５までの長さにばらつきが生じる場合がある。押圧変形部９２は、溝部９３を形成
することにより、第１折り返し部７４を確実に第２構造体５２側へ押し返すことができる
。

第１折り返し部７４を確実に第２構造体５２側へ押し返すことで、第１折り返し部７４
から第２折り返し部７５までの長さにばらつきがある場合でも、第２構造体５２の平板形
状部分に対して確実に第２折り返し部７５を当接させることが可能となる。これにより、
さらに高い効率で熱交換を行うことができる。なお、熱交換器は、上記各実施例の構成を
適宜組み合わせることとしても良い。

図２３は、本発明の実施例４に係るプロジェクタ１００の概略構成を示す。プロジェク
タ１００は、スクリーン１０８に光を供給し、スクリーン１０８で反射する光を観察する
ことで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ１００は、赤
色（Ｒ）光用光源装置１０１Ｒ、緑色（Ｇ）光用光源装置１０１Ｇ、及び青色（Ｂ）光用
光源装置１０１Ｂを有する。Ｒ光用光源装置１０１Ｒは、Ｒ光を供給する。Ｇ光用光源装
置１０１Ｇは、Ｇ光を供給する。Ｂ光用光源装置１０１Ｂは、Ｂ光を供給する。各光源装
置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、いずれも上記実施例１の光源装置１０（図１参照）
と同様の構成を有する。

重畳レンズ１０２Ｒは、Ｒ光用光源装置１０１Ｒからの光束をＲ光用空間光変調装置１
０５Ｒ上で重畳させる。反射ミラー１０３は、重畳レンズ１０２Ｒからの光をＲ光用空間
光変調装置１０５Ｒの方向へ反射させる。Ｒ光用空間光変調装置１０５Ｒは、Ｒ光を画像
信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置１０５Ｒで変
調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１０６へ入射する。

重畳レンズ１０２Ｇは、Ｇ光用光源装置１０１Ｇからの光束をＧ光用空間光変調装置１
０５Ｇ上で重畳させる。Ｇ光用空間光変調装置１０５Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調
する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置１０５Ｇで変調されたＧ光は、
クロスダイクロイックプリズム１０６へ入射する。

重畳レンズ１０２Ｂは、Ｂ光用光源装置１０１Ｂからの光束をＢ光用空間光変調装置１
０５Ｂ上で重畳させる。反射ミラー１０４は、重畳レンズ１０２Ｂからの光をＢ光用空間
光変調装置１０５Ｂの方向へ反射させる。Ｂ光用空間光変調装置１０５Ｂは、Ｂ光を画像
信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置１０５Ｂで変
調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１０６へ入射する。なお、プロジェクタ
１００は、光束の強度分布を均一化させる均一化光学系、例えば、ロッドインテグレータ
やフライアイレンズを配置しても良い。

クロスダイクロイックプリズム１０６は、互いに略直交するように配置された２つのダ
イクロイック膜１０６ａ、１０６ｂを有する。第１ダイクロイック膜１０６ａは、Ｒ光を
反射させ、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜１０６ｂは、Ｂ光を反射さ
せ、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム１０６は、それぞれ異な
る方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ１０７の方向へ出射させる
。投写レンズ１０７は、クロスダイクロイックプリズム１０６からの光をスクリーン１０
８へ投写させる。

上記の光源装置１０と同様の光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂを用いることによ
り、プロジェクタ１００は、製造コストを低減でき、かつ容易に製造することができる。
なお、各光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、それぞれ独自に設けられた循環部を
用いて冷媒を循環させる構成に限られず、共通の循環部を用いる構成としても良い。各光
源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、それぞれの熱交換器を循環部により連結するこ
とにより、共通の循環部を用いて冷媒を循環させることができる。共通の循環部を用いる
場合、循環ポンプ、放熱フィンを共用とすることが可能となる。光源装置１０１Ｒ、１０
１Ｇ、１０１Ｂごとに循環ポンプや放熱フィンを設ける必要を無くすことで、プロジェク
タ１００は、部品点数を減少させ、簡易な構成にすることができる。

プロジェクタ１００は、３つの透過型液晶表示装置を設ける構成に限られない。例えば
、反射型液晶表示装置（ＬＣＯＳ）を用いた構成や微小ミラーアレイデバイスを用いた構
成、光の回折効果を利用して光の向きや色等を制御する投影デバイス（例えば、ＧＬＶ（
Grating Light Valve））を用いた構成であっても良い。プロジェクタは、フロント投写
型プロジェクタに限らず、スクリーンの一方の面に光を投写し、スクリーンの他方の面か
ら出射する光を観察することにより画像を鑑賞するリアプロジェクタであっても良い。

以上のように、本発明に係る熱交換器は、プロジェクタの光源装置に用いる場合に適し
ている。

本発明の実施例１に係る光源装置の概略構成を示す図。 光源部の上面構成を示す図。 熱交換器の斜視構成を示す図。 図３のＡＡ断面構成を示す図。 波状板部の形状を説明する図。 図３のＢＢ断面構成を示す図。 実施例１の変形例１に係る熱交換器の断面構成を示す図。 実施例１の変形例２に係る熱交換器の断面構成を示す図。 実施例１の変形例３に係る熱交換器の断面構成を示す図。 実施例１の変形例４に係る熱交換器の断面構成を示す図。 図１０のＣＣ断面構成を示す図。 本発明の実施例２に係る熱交換器の斜視構成を示す図。 図１２のＢＢ断面構成を示す図。 ポーラス金属部材と第１折り返し部との接触部等について説明する図。 本発明の実施例３に係る熱交換器の断面構成を示す図。 図１５のＢＢ断面構成を示す図。 第１構造体に波状板部を押圧させる前の第１構造体を示す図。 実施例３の変形例１の第１構造体の断面構成を示す図。 平板形状の押圧変形部へ波状板部を押圧させる場合について説明する図。 実施例３の変形例２に係る熱交換器の断面構成を示す図。 押圧変形部に設けられた溝部を示す図。 押圧変形部と第１折り返し部との接触部等について説明する図。 本発明の実施例４に係るプロジェクタの概略構成を示す図。

符号の説明

１０ 光源装置、１１ 光源部、１３ 循環部、１４ 循環ポンプ、１５ 放熱フィン
、１６ 基台、１７ ＬＥＤチップ、１８ サブマウント、１９ リフレクタ、２０ 樹
脂フレーム、２１ アウターリード、２２ 金ワイヤ、２３ キャップ、３１ 第１構造
体、３３ 流入部、３４ 流出部、３５ 流体流動部、３６ 波状板部、３７ 凹部、５
０ 熱交換器、５１ かしめ部、５２ 第２構造体、５３ パッキン、５５ 熱交換器、
５６ かしめ部、５７ 第１構造体、３２ 第２構造体、６０ 熱交換器、６１ かしめ
部、６２ 挟持部材、６３ パッキン、６５ 熱交換器、６６ ピンかしめ部、６７ ピ
ン、４０ 熱交換器、４１、４２ 切り欠き部、７０ 熱交換器、７１ 第１構造体、７
２ ポーラス金属部材、７３ 切り欠き部、７４ 第１折り返し部、７５ 第２折り返し
部、８０ 熱交換器、８１ 第１構造体、８２ 押圧変形部、Ｓ１ 面、８６ 第１構造
体、８７ 押圧変形部、９０ 熱交換器、９１ 第１構造体、９２ 押圧変形部、９３
溝部、１００ プロジェクタ、１０１Ｒ Ｒ光用光源装置、１０１Ｇ Ｇ光用光源装置、
１０１Ｂ Ｂ光用光源装置、１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂ 重畳レンズ、１０３、１０
４ 反射ミラー、１０５Ｒ Ｒ光用空間光変調装置、１０５Ｇ Ｇ光用空間光変調装置、
１０５Ｂ Ｂ光用空間光変調装置、１０６ クロスダイクロイックプリズム、１０６ａ
第１ダイクロイック膜、１０６ｂ 第２ダイクロイック膜、１０７ 投写レンズ、１０８
スクリーン

Claims (9)

1. 波形状を有する波状板部と、
   前記波状板部を収納し、流体を流動させる流体流動部と、
   前記流体流動部を構成する第１構造体と、
   前記流体流動部を構成し、前記第１構造体より熱源側に設けられた第２構造体と、
   かしめにより前記第１構造体及び前記第２構造体を接合させるかしめ部と、を有するこ
   とを特徴とする熱交換器。
2. 前記かしめ部において前記第１構造体及び前記第２構造体を密閉させる密閉部材を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記かしめ部は、前記第１構造体及び前記第２構造体の少なくとも一方を変形させるこ
   とにより形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換器。
4. 前記かしめ部は、前記第１構造体及び前記第２構造体を挟持する挟持部材を有すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換器。
5. 前記第１構造体は、前記波状板部のうち前記第１構造体側の部分を嵌め込み可能に形成
   された切り欠き部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換
   器。
6. 前記波状板部は、前記第１構造体側に形成された第１折り返し部と、前記第２構造体側
   に形成された第２折り返し部と、を備え、
   前記第１折り返し部と前記第１構造体との間に設けられ、前記第２折り返し部を前記第
   ２構造体へ押圧させる押圧部材を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に
   記載の熱交換器。
7. 前記波状板部の押圧に伴い、前記第１構造体のうち少なくとも前記波状板部に対応する
   部分を変形させることにより成形された押圧変形部を有することを特徴とする請求項１〜
   ５のいずれか一項に記載の熱交換器。
8. 光を供給する光源部を有し、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱交換器を用いて前記光源部の放熱を行うことを
   特徴とする光源装置。
9. 請求項８に記載の光源装置を備えることを特徴とするプロジェクタ。

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