JP2008191359A - 冷却システム及びこれを備えたプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ファンによる過剰な冷却を抑制し、騒音や電力消費を抑制することが可能な冷却システム及びこれを備えたプロジェクタを提供する。
【解決手段】熱源Ｐ１は、商用電源の電圧に拘わらず動作中の温度変化量が比較的大きい電子部品であり、熱源Ｐ２は、商用電源が１００Ｖ系である場合に、２００Ｖ系の場合に比べて発熱量が大きい電子部品である。商用電源が１００Ｖ系である場合には、ソレノイド７６に電流が流れ、プッシュロッド７６ｂが＋Ｘ方向に突出する。流量調整板４５は、プッシュロッド７６ｂに押されて回動し、その下流側端部が右方向（＋Ｘ方向）に移動する。一方、商用電源が２００Ｖ系である場合には、コイルばね７７の付勢により、流量調整板４５は、Ｙ方向と略平行な姿勢となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の熱源を冷却する冷却システム及びこれを備えたプロジェクタに関する。

光源から射出した光を変調してスクリーン等に投写するプロジェクタは、内蔵する電源装置等からの発熱によって動作が不安定になるのを抑制するために、外部の空気を取り込んでプロジェクタの内部を冷却する冷却システムを備えている。この冷却システムは、空気の給排気を行うためのファン及び空気の流路等からなり、流路は、取り込んだ空気が冷却対象（電源装置等）を通過するように設けられている。また、一般的な冷却システムは、冷却対象の温度を検出し、その温度に合わせてファンの回転速度、即ち空気の移動量（流量）を制御することができるようになっている。

従来、冷却対象に、動作条件や動作状態等によって発熱量が変化する熱源（発熱体）が複数存在する場合には、熱源毎に温度を管理することは制御が複雑になってしまうため、例えば、複数の熱源のうち、発熱量及び温度変化が最も大きい熱源についてのみ温度管理を行い、他の熱源については、常に発熱量が最大の状態を想定してファンの回転速度を定めていた。
一方、特許文献１には、ファンによる空気の流路内に風量調整板を備え、複数の熱源の発熱量に応じた流量配分を行う電子機器冷却構造が提案されている。

実開平５−８９９３号公報

しかしながら、一部の熱源の発熱量が最大の状態を想定してファンの回転速度を定める場合には、この熱源の発熱量が小さい場合に過剰な冷却を行うことになってしまう。例えば、１００Ｖ系及び２００Ｖ系の商用電源によって動作可能なプロジェクタに、１００Ｖ系で動作する場合にのみ大きな発熱を生じる熱源が存在する場合において、２００Ｖ系で動作している場合にも、１００Ｖ系で動作していることを想定してファンを回転させることになる。この結果、ファンの駆動に伴う騒音や電力消費が必要以上に大きくなってしまうという問題を有している。
また、特許文献１に記載の電子機器冷却構造では、風量調整板の位置や形状が固定であるため、動作条件や動作状態等の変化に伴って各熱源の発熱量が変化する場合に、この変化に応じた流量配分ができない。このため、一部の熱源に対して過剰な冷却がなされてしまうことを抑制することはできなかった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ファンによる過剰な冷却を抑制し、騒音や電力消費を抑制することが可能な冷却システム及びこれを備えたプロジェクタを提供することにある。

本発明の冷却システムは、入力される商用電源による動作に伴って発熱する第１の熱源、及び前記商用電源の電圧に応じて発熱量が変化する第２の熱源を備えた電子機器を冷却する冷却システムであって、空気を移動させるファンと、前記ファンによって移動する空気が前記第１及び第２の熱源を通過するように設けられた流路と、前記第１の熱源の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記ファンの回転速度を制御するファン制御部と、前記流路中に備えられ、その姿勢により、前記第１の熱源を通過する空気の量と前記第２の熱源を通過する空気の量とを調整する流量調整板と、前記商用電源の電圧を識別するための検出を行う電圧検出部と、前記商用電源の電圧が、所定の電圧を超えない電圧であることを前記電圧検出部が検出した場合には、前記第２の熱源を通過する空気の量が増えるように前記流量調整板の姿勢を切り換え、前記商用電源の電圧が、前記所定の電圧以上の電圧であることを前記電圧検出部が検出した場合には、前記第２の熱源を通過する空気の量が減るように前記流量調整板の姿勢を切り換える流量制御部とを備えたことを特徴とする。

この冷却システムによれば、電圧検出部が商用電源の電圧を検出し、流量制御部が、電圧検出部の検出結果に応じて流量調整板の姿勢を切り換えることにより、第１及び第２の熱源に対する冷却用空気の流量を制御する。このため、第１の熱源の温度に応じた回転速度でファンを回転させれば、商用電源の電圧に応じて発熱量が変化する第２の熱源をも効率的に冷却することが可能となる。この結果、ファンによる過剰な冷却を抑制し、騒音や電力消費を抑制することが可能となる。

この冷却システムにおいて、前記流量制御部は、ソレノイドによって前記流量調整板の姿勢を切り換えることが望ましい。

この冷却システムによれば、ソレノイドに対する通電の有無によって流量調整板の姿勢を切り換えることが可能となるため、流量制御を容易に行うことが可能となる。

この冷却システムにおいて、前記商用電源の電圧によってコネクタの形状が異なる電源ケーブルを備え、前記電圧検出部は、前記コネクタの形状の相違を検出するようにしてもよい。

この冷却システムによれば、電圧検出部が、電源ケーブルのコネクタ形状の相違を検出することによって商用電源の電圧を識別するため、電圧自体を検出するための回路が不要となり、回路構成を簡略化することが可能となる。

本発明のプロジェクタは、入力される商用電源による動作に伴って発熱する第１の熱源、及び前記商用電源の電圧に応じて発熱量が変化する第２の熱源、並びにこれらを冷却する冷却システムを備え、入力される画像信号に応じた画像を投写するプロジェクタであって、前記冷却システムは、空気を移動させるファンと、前記ファンによって移動する空気が前記第１及び第２の熱源を通過するように設けられた流路と、前記第１の熱源の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記ファンの回転速度を制御するファン制御部と、前記流路中に備えられ、その姿勢により、前記第１の熱源を通過する空気の量と前記第２の熱源を通過する空気の量とを調整する流量調整板と、前記商用電源の電圧を識別するための検出を行う電圧検出部と、前記商用電源の電圧が、所定の電圧を超えない電圧であることを前記電圧検出部が検出した場合には、前記第２の熱源を通過する空気の量が増えるように前記流量調整板の姿勢を切り換え、前記商用電源の電圧が、前記所定の電圧以上の電圧であることを前記電圧検出部が検出した場合には、前記第２の熱源を通過する空気の量が減るように前記流量調整板の姿勢を切り換える流量制御部とを備えたことを特徴とする。

このプロジェクタによれば、電圧検出部が商用電源の電圧を検出し、流量制御部が、電圧検出部の検出結果に応じて流量調整板の姿勢を切り換えることにより、第１及び第２の熱源に対する冷却用空気の流量を制御する。このため、前記第１の熱源の温度に応じてファンの回転速度を定めれば、商用電源の電圧に応じて発熱量が変化する第２の熱源をも効率的に冷却することが可能となる。この結果、ファンによる過剰な冷却を抑制し、騒音や電力消費を抑制することが可能となる。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る冷却システムについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る冷却システムを備えたプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、プロジェクタ１は、電源装置１０と、光学ユニット５０と、制御部６０と、冷却部７０とを備えている。

電源装置１０は、外部から入力されるＡＣ１００〜２４０Ｖの商用電源からプロジェクタ１の各種動作に必要な直流の電源電圧を生成する電源部２０と、光学ユニット５０の光源ランプを駆動するバラスト部３０とを備えている。

電源部２０は、交流の商用電源を全波整流によって直流に変換する整流回路２１と、整流回路２１から出力される直流電圧を約３８０Ｖに昇圧させるとともに力率を改善する力率改善（ＰＦＣ：Power Factor Correction）回路２２と、力率改善回路２２の出力を図示しないトランス（変圧器）により所定の電圧に変換するＤＣ−ＤＣ変換回路２３とを有しており、商用電源から、制御部６０を動作させる動作電力Ｐ_C等を生成する。また、電源部２０には、入力される商用電源が１００Ｖ系（例えば、１５０Ｖ未満）であるか、２００Ｖ系（例えば、１５０Ｖ以上）であるかを識別するための検出を行う電圧検出部２４が備えられている。

バラスト部３０は、電源部２０の力率改善回路２２に接続されており、力率改善回路２２からの出力電圧を降圧させる降圧チョッパ３１と、降圧チョッパ３１によって降圧された直流電流を交流矩形波電流（光源駆動電力Ｐ_L）に変換するインバータ３２と、光源ランプの電極間の絶縁破壊を行って、光源ランプの始動を促すためのイグナイタ（図示せず）とを備えている。

光学ユニット５０は、光源５１、液晶ライトバルブ５２、投写レンズ５３等を備えており、プロジェクタ１の外部に備えられたスクリーンＳＣ等に画像の表示を行うものである。光源５１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電型光源ランプを備えており、バラスト部３０で生成された光源駆動電力Ｐ_Lにより点灯動作を行う。光源５１から射出された光は、図示しないインテグレータ光学系によって輝度分布が略均一な光となり、液晶ライトバルブ５２を照明する。液晶ライトバルブ５２は、マトリクス状に形成された図示しない複数の画素を備えており、制御部６０から入力される画像信号に基づいて入射光を画素毎に変調することによって画像信号に応じた画像光を形成する。液晶ライトバルブ５２によって形成された画像光は、投写レンズ５３によってスクリーンＳＣ等に拡大投写される。

なお、図では省略しているが、光学ユニット５０は、光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色光用に３つの液晶ライトバルブ５２を備えている。光源５１から射出される光は、図示しない色分離光学系によって前記３つの色光に分離された後、それぞれ各色光用の液晶ライトバルブ５２に入射する。液晶ライトバルブ５２を透過した各色光は、図示しない色合成光学系（ダイクロイックプリズム等）によって画素毎に合成されてカラー画像を表す画像光となり、投写レンズ５３から投写される。

制御部６０は、プロジェクタ１の各種動作の統括制御を行う主制御部６１と、主制御部６１に接続された画像制御部６２及び操作部６３等からなっており、電源部２０によって生成された動作電力Ｐ_Cによって動作する。操作部６３は、複数の操作ボタン等から構成されており、ユーザの入力操作に応じた操作信号を主制御部６１に出力する。画像制御部６２は、主制御部６１からの指示に基づいて、外部の画像供給装置（図示せず）から入力される画像信号に各種処理を施すとともに、処理を施した画像信号を光学ユニット５０の液晶ライトバルブ５２に出力する。

冷却部７０は、プロジェクタ１の筐体内部の冷却を行うものであり、プロジェクタ１の外部から冷却用の空気を吸入する吸気ファン７１と、冷却後の空気を外部に排出する排気ファン７２と、吸気ファン７１及び排気ファン７２を駆動するとともにその回転速度を制御するファン制御回路７３と、サーミスタ等により所定の位置の温度を検出する温度センサ７４とを備えている。

電源装置１０や光学ユニット５０等には、プロジェクタ１の動作に伴って発熱する熱源（発熱部）が複数存在する。このため、プロジェクタ１の内部には、吸気ファン７１から吸入された空気がこれらの熱源を効率的に冷却できるよう、空気を案内する流路が形成されている。空気は、この流路に沿ってプロジェクタ１の内部を移動することにより各熱源を冷却し、排気ファン７２によって外部に排出される。熱源としては、電源装置１０等に存在するＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）やダイオード、トランス等（いずれも図示せず）があり、これらの熱源の発熱量は、動作条件や使用状態等に応じて変動する。

冷却部７０は、電源部２０から供給される電力Ｐ_Fによって動作する。ファン制御回路７３は、本発明のファン制御部に相当し、冷却対象に配置される温度センサ７４の検出結果に応じて吸気ファン７１及び排気ファン７２に対する印加電圧を制御することにより、吸気ファン７１及び排気ファン７２の回転速度、即ち空気の移動量（流量）を調整する。

また、冷却部７０には、流量制御部７５が備えられている。流量制御部７５は、商用電源の電圧（１００Ｖ系か２００Ｖ系か）に応じて、流路内に配置される流量調整板４５（図２参照、詳しくは後述する）の姿勢を変化させ、各熱源に対する空気の流量配分を制御する。

なお、本発明の冷却システムは、冷却部７０を構成する吸気ファン７１、排気ファン７２、ファン制御回路７３、及び温度センサ７４、流量制御部７５に加えて、冷却対象に備わる流路や流量調整板等によって構成される。

次に、本実施形態の冷却システムを、電源部２０の冷却を例にして詳述する。
図２は、プロジェクタ１の電源部２０を示す図であり、（ａ）、（ｃ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）の正面図である。なお、図２（ａ）、（ｃ）においては、電源部２０の内部の状態を視認可能にするために破断線を用いている。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、電源部２０は、平面視で略長方形状の回路基板４１を備えており、この回路基板４１上に様々な電子部品が実装されて構成されている。なお、図には、熱源となる２つの電子部品（以降、単に熱源という）Ｐ１，Ｐ２、及び温度センサ７４のみを示しており、他の電子部品の図示は省略している。また、回路基板４１の短辺に沿った方向をＸ方向、長辺に沿った方向をＹ方向、回路基板４１からの高さ方向をＺ方向とする。
電源部２０は、電磁ノイズの漏洩を抑制するためのシールドカバー４２によって回路基板４１が覆われた構成となっており、シールドカバー４２には、冷却用の空気が出入りするための２つの開口部４２ｉ，４２ｏが設けられている。

本実施形態の電源部２０は、排気ファン７２の近傍に備えられており、排気ファン７２は、一方の開口部４２ｏから内部の空気を排出可能に配設されている。このため、排気ファン７２が回転すると、冷却用の空気は、他方の開口部４２ｉから取り込まれ、排気ファン７２側（＋Ｙ方向）に移動しながら電源部２０を冷却し、開口部４２ｏから吐き出される。なお、冷却用の空気は、シールドカバー４２に沿って電源部２０を流れるため、シールドカバー４２が本発明の流路に相当する。また、電源部２０内の空気の移動は、吸気ファン７１及び排気ファン７２の双方の回転によってなされるものであるが、本実施形態では、電源部２０が排気ファン７２の近傍に備わる構成であるため、そのほとんどは、排気ファン７２の回転によってなされる。

２つの熱源Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ本発明の第１及び第２の熱源に相当するものであり、空気の移動方向（＋Ｙ方向）に対して左右両側（±Ｘ側）に分かれて配置されている。２つの熱源Ｐ１，Ｐ２のうち、熱源Ｐ１は、商用電源の電圧に拘わらず動作中の温度変化量が比較的大きい電子部品であり、回路基板４１の＋Ｘ側で温度センサ７４とともに放熱板４３に固定されている。温度センサ７４は、熱源Ｐ１の下流側（＋Ｙ側）に配置されており、熱源Ｐ１の温度を検出することができる。一方、熱源Ｐ２は、力率改善回路２２を構成する電子部品であり、回路基板４１の−Ｘ側で放熱板４４に固定されている。この熱源Ｐ２は、商用電源の電圧（１００Ｖ系か２００Ｖ系か）に応じて発熱量（温度変化量）が変化する。具体的には、商用電源が１００Ｖ系である場合には、２００Ｖ系の場合に比べて力率改善回路２２による昇圧率が大きく、力率改善回路２２（熱源Ｐ２）の負荷が増大するため、熱源Ｐ２の発熱量は大きくなる。

回路基板４１上には、回路基板４１に対して垂直で、且つ２つの熱源Ｐ１，Ｐ２の略中間位置から下流方向（＋Ｙ方向）に延出するように、略平板状の流量調整板４５が備えられている。流量調整板４５は、それが存在する下流側領域内において、電源部２０内の空間を左右（＋Ｘ側及び−Ｘ側）に分割する。流量調整板４５の上流側（−Ｙ側）の端部（１辺）には、回路基板４１に垂直に固定された軸４６が挿通されており、流量調整板４５は、この軸４６を中心にして回動することができるようになっている。

流量調整板４５の下流側（＋Ｙ側）端部近傍の左側（−Ｘ側）には、流量制御部７５を構成するプッシュ型のソレノイド７６が備えられている。ソレノイド７６は、プランジャ（可動鉄心）７６ａが±Ｘ方向に移動可能に配置されており、ソレノイド７６の内部でプランジャ７６ａの＋Ｘ側に一体的に延設されたプッシュロッド７６ｂが流量調整板４５に当接している。流量調整板４５の下流側端部近傍の右側（＋Ｘ側）には、流量制御部７５を構成するコイルばね７７が備えられている。コイルばね７７は、その一端が流量調整板４５に、他端がシールドカバー４２に当接しており、流量調整板４５の下流側端部を左方向（−Ｘ方向）に付勢する。

図２（ａ）に示すように、ソレノイド７６に電流が流れていない状態では、流量調整板４５は、コイルばね７７の付勢によってＹ方向と略平行な姿勢を保ち、ソレノイド７６に電流が流れると、図２（ｃ）に示すように、プランジャ７６ａがソレノイド７６の内部に吸引されて、プッシュロッド７６ｂが＋Ｘ方向に突出する。流量調整板４５は、プッシュロッド７６ｂに押されて回動し、その下流側端部が右方向（＋Ｘ方向）に移動する。

前述したように、商用電源が１００Ｖ系である場合には、２００Ｖ系の場合に比べて熱源Ｐ２の発熱量が大きくなる。このため、流量制御部７５は、商用電源が２００Ｖ系の場合には、ソレノイド７６に通電せずに流量調整板４５をＹ方向と略平行な姿勢とし、商用電源が１００Ｖ系の場合には、ソレノイド７６に通電して流量調整板４５の下流側端部を＋Ｘ方向に移動させる。この結果、商用電源が１００Ｖ系の場合には、流量調整板４５の左側（−Ｘ側）の空間が排気ファン７２に向かって大きく開口するため、熱源Ｐ２の近傍を通過する空気の量が増え、熱源Ｐ２の冷却効率が向上する。

図３は、電圧検出部２４及び流量制御部７５の詳細構成の一例を示す回路構成図である。
図３に示すように、電圧検出部２４は、トランス１０１、整流回路１０２、反転出力型のコンパレータ１０３等を備え、流量制御部７５は、前述したソレノイド７６と、リレー７８とを備えている。トランス１０１は、商用電源の電圧を約１／１０に降圧し、整流回路１０２は、トランス１０１によって降圧された交流を直流に変換して出力する。コンパレータ１０３は、整流回路１０２の出力電圧と、１５Ｖの基準電圧とを比較し、比較結果をリレー７８の電磁石（コイル７８ａ）に出力する。リレー７８のスイッチ７８ｂは、整流回路１０２とソレノイド７６との間に接続され、コイル７８ａに通電があったときに、整流回路１０２からの出力電流がソレノイド７６に流れる状態（オン状態）になる。

商用電源が１００Ｖ系の場合には、整流回路１０２の出力電圧は１０〜１２Ｖとなるため、コンパレータ１０３の出力はＨレベルとなり、リレー７８がオン状態となる。この結果、ソレノイド７６に電流が流れて、流量調整板４５の下流側端部が＋Ｘ方向に移動する（図２（ｃ）参照）。一方、商用電源が２００Ｖ系の場合には、整流回路１０２の出力電圧は２０〜２４Ｖとなるため、コンパレータ１０３の出力はＬレベルとなり、リレー７８がオフ状態となる。この場合には、ソレノイド７６に通電がないため、流量調整板４５はＹ方向と略平行な姿勢となる（図２（ａ）参照）。つまり、この回路構成によれば、電圧検出部２４は、商用電源の電圧が１５０Ｖ以上であるか否かを検出し、検出の結果、１５０Ｖを超えない電圧である場合には、流量制御部７５は、流量調整板４５の下流側端部を＋Ｘ方向に移動させて、熱源Ｐ２の近傍を通過する空気の量を増やす。一方、商用電源の電圧が１５０Ｖ以上である場合には、流量制御部７５は、流量調整板４５をＹ方向と略平行な姿勢とし、熱源Ｐ２の近傍を通過する空気の量を１５０Ｖ未満の場合よりも減らす。

図４は、電圧検出部２４及び流量制御部７５の詳細構成の他の例を示す回路構成図である。
図４に示すように、電圧検出部２４は、分圧回路１１１と、反転出力型のコンパレータ１１２とを備え、流量制御部７５は、ソレノイド７６と、リレー７８とを備えている。分圧回路１１１は、整流回路２１の出力電圧を抵抗分圧により約１／５０に降圧し出力する。コンパレータ１１２は、分圧回路１１１の出力電圧と、３Ｖの基準電圧とを比較し、比較結果をリレー７８の電磁石（コイル７８ａ）に出力する。リレー７８のスイッチ７８ｂは、例えば、ＤＣ−ＤＣ変換回路２３とソレノイド７６との間に接続され、コイル７８ａに通電があったときに、ＤＣ−ＤＣ変換回路２３からの出力電流がソレノイド７６に流れる状態（オン状態）になる。

商用電源が１００Ｖ系の場合には、分圧回路１１１の出力電圧は２Ｖ程度となるため、コンパレータ１１２の出力はＨレベルとなり、リレー７８がオン状態となる。この結果、ソレノイド７６に電流が流れて、流量調整板４５の下流側端部が＋Ｘ方向に移動する（図２（ｃ）参照）。一方、商用電源が２００Ｖ系の場合には、分圧回路１１１の出力電圧は４Ｖ程度となるため、コンパレータ１１２の出力はＬレベルとなり、リレー７８がオフ状態となる。この場合には、ソレノイド７６に通電がないため、流量調整板４５はＹ方向と略平行な姿勢となる（図２（ａ）参照）。この回路構成の場合にも、電圧検出部２４は、商用電源の電圧が１５０Ｖ以上であるか否かを検出し、検出の結果、１５０Ｖを超えない電圧である場合には、流量制御部７５は、流量調整板４５の下流側端部を＋Ｘ方向に移動させて、熱源Ｐ２の近傍を通過する空気の量を増やす。一方、商用電源の電圧が１５０Ｖ以上である場合には、流量制御部７５は、流量調整板４５をＹ方向と略平行な姿勢とし、熱源Ｐ２の近傍を通過する空気の量を１５０Ｖ未満の場合よりも減らす。

なお、図３及び図４に示した回路構成において、反転出力型のコンパレータ１０３，１１２の代わりに、非反転出力型のコンパレータを用いることも可能である。この場合のコンパレータの出力は、商用電源が１００Ｖ系のときにＬレベルとなり、２００Ｖ系のときにＨレベルとなるため、リレー７８のスイッチ７８ｂとソレノイド７６との接続を、コイル７８ａに通電がないときにソレノイド７６に電流が流れ、コイル７８ａに通電があるときにソレノイド７６に電流が流れないような接続にすればよい。或いは、ソレノイド７６に通電がないときに、流量調整板４５の下流側端部が＋Ｘ側に移動した状態とし、ソレノイド７６に通電があるときに、流量調整板４５がＹ方向と略平行な姿勢になるような構成にすることもできる（図９参照）。

ここで、本実施形態の冷却システムが、電源部２０を冷却する際の動作について、図１、図２を参照して説明する。
プロジェクタ１に商用電源が投入されると、電圧検出部２４が電圧を検出し、流量制御部７５が、その検出結果に応じて流量調整板４５の姿勢を切り換える。また、光源５１には光源駆動電力Ｐ_Lが供給されて、光源５１は点灯を開始し、制御部６０には動作電力Ｐ_Cが供給され、主制御部６１は、ユーザによる操作部６３の操作を待機する。その後、ユーザによってなんらかの操作がなされた場合には、制御部６０は、その操作内容に従った動作を行う。

また、冷却部７０には、電力Ｐ_Fが供給され、ファン制御回路７３は、温度センサ７４の検出結果に応じた流量制御を開始する。具体的には、動作に伴って熱源Ｐ１の温度が上昇すると、ファン制御回路７３は、吸気ファン７１及び排気ファン７２の回転速度を大きくし、熱源Ｐ１の温度が下降すると、その回転速度を小さくする。つまり、ファン制御回路７３は、検出温度と回転速度との関係がおよそ比例の関係となるように、吸気ファン７１及び排気ファン７２の回転速度を制御する。

なお、前述したように、商用電源が１００Ｖ系の場合には、流量調整板４５は、下流側端部が＋Ｘ側に近づくような姿勢となり（図２（ｃ）参照）、熱源Ｐ２の近傍を通過する空気の量が増え、熱源Ｐ２の冷却効率が向上する一方で、熱源Ｐ１の近傍を通過する空気の量は減少し、熱源Ｐ１の冷却効率が落ちることになる。しかしながら、この効率の低下は、熱源Ｐ１の温度に反映されるため、温度センサ７４によって検出され、ファン制御回路７３が排気ファン７２の回転速度を増大させることによって補われる。

以上説明したように、本実施形態では、冷却部７０に加えて、電圧検出部２４、流量調整板４５、流路として機能するシールドカバー４２が冷却システムを構成する。そして、この冷却システムによれば、以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の冷却システムによれば、電圧検出部２４が商用電源の電圧を検出し、流量制御部７５が、電圧検出部２４の検出結果に応じて、流量調整板４５の姿勢を切り換えることにより、熱源Ｐ１，Ｐ２に対する冷却用空気の流量配分を制御する。このため、ファン制御回路７３は、熱源Ｐ１の温度に応じた回転速度で吸気ファン７１及び排気ファン７２を回転させるだけで、商用電源の電圧に応じて発熱量が変化する熱源Ｐ２をも効率的に冷却することが可能となる。この結果、吸気ファン７１や排気ファン７２による過剰な冷却を抑制し、騒音や電力消費を抑制することが可能となる。

（２）本実施形態の冷却システムによれば、流量調整板４５の姿勢を切り換えるためにソレノイド７６を用いているため、通電の有無によって流量調整板４５の姿勢を切り換えることが可能となり、流量制御を容易に行うことが可能となる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る冷却システムについて、図面を参照して説明する。前記第１実施形態では、電圧検出部２４が商用電源の電圧を検出する構成を示したが、本実施形態では、コンセントからプロジェクタ１に電源を供給する電源ケーブルとして、１００Ｖ系と２００Ｖ系とでコネクタ形状が異なる電源ケーブルを用いることにより、商用電源の電圧を識別できるようにしている。
図５は、電源ケーブルのコネクタが接続されるプロジェクタ１のインレット部を示す図であり、（ａ）は、プロジェクタ１を背面側から見た斜視図、（ｂ）は、インレット部の拡大正面図、（ｃ）は、（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図である。

図５（ａ）に示すように、インレット部８０は、プロジェクタ１の筐体２の裏面に配置されている。また、図５（ｂ）に示すように、インレット部８０には、電源ケーブルのコネクタが嵌合される凹部８１が形成されおり、この凹部８１は、矩形状の開口（矩形部８１ａ）と台形状の開口（台形部８１ｂ）とが組み合わされた六角形の開口形状を有している。なお、矩形部８１ａと台形部８１ｂとの境界を表す仮想線８１ｃは、矩形部８１ａの一方の長辺、及び台形部８１ｂの長いほうの底辺に相当する。凹部８１の底面（奥まった面）８２には、２つの電源端子８３ａ，８３ｂと１つのアース端子８４が設けられている。ここで、電源端子８３ａ，８３ｂは、矩形部８１ａ内に配置され、アース端子８４は、そのほとんどの部位が台形部８１ｂ内に位置するように配置されている。

図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、台形部８１ｂには、底面８２から突出する検出ピン８５が設けられており、この検出ピン８５を内向き（開口部から底面８２に向かう方向）に押し付けることによって筐体２の内部に備えられたスイッチ８６のボタン８６ａを押圧することが可能になっている。このスイッチ８６は、前記第１実施形態におけるリレー７８の代わりにソレノイド７６の通電状態を切り換えるものであり、ボタン８６ａが押圧された場合にオン状態となって、ソレノイド７６に電流が流れる。スイッチ８６のボタン８６ａは、スイッチ８６の内部に備わる図示しないコイルバネによって常に外向きに付勢されており、検出ピン８５を押し付けていない状態では、スイッチ８６は常にオフ状態となる。

図６は、２００Ｖ系、即ち電圧が１５０Ｖ以上の電源を供給するための電源ケーブルを示す図、図７は、１００Ｖ系、即ち電圧が１５０Ｖ未満の電源を供給するための電源ケーブルを示す図であり、各図において、（ａ）は、その全体斜視図、（ｂ）は、コネクタの正面図である。また、図８は、インレット部８０の側断面図であり、（ａ）は、２００Ｖ系用の電源ケーブルが接続された状態を示す図、（ｂ）は、１００Ｖ系用の電源ケーブルが接続された状態を示す図である。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、２００Ｖ系用の電源ケーブル９１の一端には、コンセントに接続するための３端子のプラグ９２が設けられ、その他端には、インレット部８０の電源端子８３ａ，８３ｂ及びアース端子８４と接続するための３つの雌型端子を有するコネクタ９３が備えられている。コネクタ９３は、その正面視形状が凹部８１の開口形状と略相似であり、インレット部８０と嵌合可能になっている。この電源ケーブル９１のプラグ９２を２００Ｖ系の電源を供給可能なコンセントに接続し、コネクタ９３をインレット部８０に接続すると、プロジェクタ１に２００Ｖ系の商用電源が供給されるとともに、検出ピン８５がコネクタ９３によって押し付けられて、スイッチ８６がオン状態となる（図８（ａ）参照）。

一方、図７（ａ），（ｂ）に示すように、１００Ｖ系用の電源ケーブル９４の一端には、コンセントに接続するための２端子のプラグ９５が設けられ、その他端には、インレット部８０の電源端子８３ａ，８３ｂと接続するための２つの雌型端子を有するコネクタ９６が備えられている。コネクタ９６は、その正面視形状が矩形部８１ａと略相似であり、インレット部８０に装着可能になっている。また、コネクタ９６の上面には、アース端子８４との干渉を避けるために切欠き９６ａが設けられている。この電源ケーブル９４のプラグ９５を１００Ｖ系の電源を供給可能なコンセントに接続し、コネクタ９６をインレット部８０に接続すると、プロジェクタ１に１００Ｖ系の商用電源が供給されるが、台形部８１ｂに備わる検出ピン８５がコネクタ９６によって押し付けられることがないため、スイッチ８６はオフ状態のままとなる（図８（ｂ）参照）。

図９（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のプロジェクタ１の電源部２０を示す図であり、（ａ）は、プロジェクタ１が１００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図、（ｂ）は、プロジェクタ１が２００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図である。
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、前記第１実施形態と同様、商用電源の電圧に拘わらず動作中の温度変化量が比較的大きい熱源Ｐ１が、回路基板４１の＋Ｘ側に配置され、商用電源が１００Ｖ系である場合に、２００Ｖ系の場合に比べて発熱量が大きくなる熱源Ｐ２が、回路基板４１の−Ｘ側に配置されている。また、本実施形態では、プッシュ型のソレノイド７６は、流量調整板４５の下流側（＋Ｙ側）端部近傍の右側（＋Ｘ側）に備えられ、プランジャ７６ａの−Ｘ側に延設されたプッシュロッド７６ｂが流量調整板４５に当接している。また、コイルばね７７は、流量調整板４５の下流側（＋Ｙ側）端部近傍の左側（−Ｘ側）に備えられ、その一端が流量調整板４５に、他端がシールドカバー４２に当接して、流量調整板４５の下流側端部を右方向（＋Ｘ方向）に付勢する。なお、本実施形態では、プッシュロッド７６ｂが突出していない状態のときに、流量調整板４５は、コイルばね７７の付勢により、下流側端部が＋Ｘ側に近づいた姿勢になっている。

図９（ａ）に示すように、１００Ｖ系の商用電源が供給されている場合には、スイッチ８６がオフ状態であるため、ソレノイド７６のプッシュロッド７６ｂは突出せず、流量調整板４５は、コイルばね７７の付勢により下流側端部が＋Ｘ側に近づいた姿勢となる。この結果、流量調整板４５がＹ方向と平行な姿勢にある場合に比べて、熱源Ｐ２の近傍を通過する空気の量が増え、熱源Ｐ２の冷却効率が向上する。一方、図９（ｂ）に示すように、２００Ｖ系の商用電源が供給されている場合には、スイッチ８６がオン状態となるため、ソレノイド７６のプッシュロッド７６ｂが突出し、コイルばね７７を縮小させて流量調整板４５をＹ方向と平行な姿勢にする。

なお、本実施形態において、検出ピン８５は、電源ケーブル９１，９４のコネクタ９３，９６の形状の相違を検出することにより、１００Ｖ系と２００Ｖ系、即ち商用電源の電圧が１５０Ｖ以上か否かを識別することから、本発明の電圧検出部に相当する。また、スイッチ８６、ソレノイド７６及びコイルばね７７が、本発明の流量制御部７５を構成する。

以上説明したように、本実施形態では、冷却部７０に加えて、検出ピン８５、流量調整板４５、流路として機能するシールドカバー４２が冷却システムを構成する。そして、この冷却システムによれば、以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の冷却システムによれば、検出ピン８５が、電源ケーブル９１，９４のコネクタ９３，９６の形状の相違を検出することによって商用電源の電圧を識別するため、電圧自体を検出するための回路が不要となり、回路構成を簡略化することが可能となる。
（変形例）
なお、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記第１及び第２実施形態では、プロジェクタ１の内部を冷却する冷却システムについて説明しているが、本発明は、プロジェクタ１以外の他の電子機器の冷却にも適用可能である。

前記第１及び第２実施形態では、冷却対象である電源部２０が排気ファン７２の近傍にある場合を説明したが、電源部２０が吸気ファン７１の近傍にある場合にも本発明を適用可能である。
図１０（ａ）、（ｂ）は、吸気ファン７１の近傍に配設された電源部２０を示す平面図であり、（ａ）は、プロジェクタ１が２００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図、（ｂ）は、プロジェクタ１が１００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図である。
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、流量調整板４５は、２つの熱源Ｐ１，Ｐ２の略中間位置から上流方向（−Ｙ方向）に延出するように備えられており、下流側（＋Ｙ側）の端部（１辺）に挿通された軸４６を中心にして回動可能になっている。ソレノイド７６は、商用電源が１００Ｖ系の場合にのみ通電するようになっており、通電するとプッシュロッド７６ｂが突出して流量調整板４５の上流側端部を＋Ｘ方向に移動させ、流量調整板４５の左側（−Ｘ側）の空間を吸気ファン７１に向かって大きく開口させる。また、コイルばね７７は、流量調整板４５の上流側端部を−Ｘ方向に付勢する。このような構成においても、商用電源が１００Ｖ系の場合に熱源Ｐ２の近傍を通過する空気の量を増やし、熱源Ｐ２の冷却効率を向上させることが可能となる。

前記第１及び第２実施形態では、１つの流量調整板４５を備え、冷却用の空気を２つに配分するようにしているが、複数の流量調整板４５を並列させ、流路を流れる空気を３つ以上に配分するようにしてもよい。

前記第１及び第２実施形態では、ソレノイド７６により流量調整板４５を回動させる構成を示しているが、流量調整板４５を回動させる手段は、ソレノイド７６に限られず、例えば、ステッピングモータ等、様々なアクチュエータを利用することが可能である。また、流量調整板４５を磁性体で構成するとともに、その近傍に電磁石を配置し、電磁石への通電によって生じる磁力により流量調整板４５を回動させるようにすることもできる。

また、前記第２実施形態では、ソレノイド７６に通電させるためのスイッチ８６を検出ピン８５により操作する構成を示したが、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、検出ピン８５により流量調整板４５を直接回動させたり、検出ピン８５の動作に連動して流量調整板４５が回動する機構を構築したりするようにしてもよい。

前記第１及び第２実施形態では、ソレノイド７６に通電がない場合に、コイルばね７７の付勢により流量調整板４５を所定の姿勢に復帰させているが、復帰用のアクチュエータを別途備えるようにしてもよい。或いは、復帰用のバネが内蔵されたソレノイドを用い、プランジャ７６ａ又はプッシュロッド７６ｂと流量調整板４５の下流側端部近傍とを係合させるようにしてもよい。また、流量調整板４５が、流路を上下に仕切る構成の場合には、ソレノイド７６に通電がない場合に、自重により所定の姿勢に復帰させることも可能である。

前記第１及び第２実施形態では、流量調整板４５を、その上流側端部に挿通された軸４６を中心に回動させることにより、流量調整板４５の姿勢を変化させているが、流量調整板４５の姿勢を変化させるためには、この態様に限定されない。例えば、流量調整板４５を板バネ等で構成し、その上流側端部を固定して片持ち梁にするとともに、下流側端部をソレノイド７６等により押圧して流量調整板４５をたわませるようにしてもよい。この構成によれば、ソレノイド７６に通電がない場合に、流量調整板４５の弾性により姿勢を復帰させることが可能であるため、姿勢を復帰させるための手段（コイルばね７７等）を用いる必要がなくなる。

前記第１及び第２実施形態では、熱源Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ１つの電子部品であるが、互いに近接して配置された複数の電子部品群を１つの熱源とみなすこともできる。また、電源部２０、バラスト部３０等のユニットをそれぞれ熱源とみなし、各ユニットを通過する流量を流量調整板４５によって制御するようにしてもよい。

図１２（ａ）、（ｂ）は、排気ファン７２の近傍に、隣接して配設された電源部２０とバラスト部３０とを示す側面図であり、（ａ）は、プロジェクタ１が２００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図、（ｂ）は、プロジェクタ１が１００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図である。

図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、電源部２０とバラスト部３０は、それぞれの回路基板４１Ａ，４１Ｂが互いに平行で、且つバラスト部３０の回路基板４１Ｂが電源部２０との境界近傍に位置するように並列に配設され、流路として機能するシールドカバー４２Ａ，４２Ｂでそれぞれ覆われている。バラスト部３０の回路基板４１Ｂ上では、バラスト部３０の中で最も温度変化が大きい電子部品Ｐ３が、温度センサ７４とともに放熱板４７に接続されており、電源部２０の回路基板４１Ａ上では、電源部２０を構成する電子部品Ｐ４が放熱板４４に接続されている。これらの電子部品Ｐ３，Ｐ４の下流側（＋Ｙ側）には、電源部２０とバラスト部３０とを仕切るように平板状の流量調整板４５が備えられている。流量調整板４５の上流側（−Ｙ側）の端部（１辺）には、Ｘ方向に沿って軸４６が挿通されており、流量調整板４５は、この軸４６を中心にして回動可能になっている。流量調整板４５の下流側端部近傍の下側には、シールドカバー４２Ａの側壁にソレノイド７６が固定されている。このソレノイド７６は、商用電源が１００Ｖ系の場合に通電して、プッシュロッド７６ｂを上向きに突出させるようになっており、プッシュロッド７６ｂが突出すると、図１２（ｂ）に示すように、流量調整板４５の下流側端部が上方向（＋Ｚ方向）に移動する。この結果、電源部２０が排気ファン７２に向かって大きく開口し、電源部２０に備わる力率改善回路２２の冷却効率が向上する。なお、ソレノイド７６に通電がない場合には、流量調整板４５は自重によってＹ方向と略平行な姿勢となる。

第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図。 第１実施形態に係るプロジェクタの電源部を示す図であり、（ａ）、（ｃ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）の正面図。 電圧検出部及び流量制御部の詳細構成の一例を示す回路構成図。 電圧検出部及び流量制御部の詳細構成の他の例を示す回路構成図。 第２実施形態に係るプロジェクタのインレット部を示す図であり、（ａ）は、プロジェクタを背面側から見た斜視図、（ｂ）は、インレット部の拡大正面図、（ｃ）は、（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図。 ２００Ｖ系の電源を供給するための電源ケーブルを示す図であり、（ａ）は、全体斜視図、（ｂ）は、コネクタの正面図。 １００Ｖ系の電源を供給するための電源ケーブルを示す図であり、（ａ）は、全体斜視図、（ｂ）は、コネクタの正面図。 インレット部の側断面図であり、（ａ）は、２００Ｖ系用の電源ケーブルが接続された状態を示す図、（ｂ）は、１００Ｖ系用の電源ケーブルが接続された状態を示す図。 第２実施形態に係るプロジェクタの電源部を示す図であり、（ａ）は、プロジェクタが１００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図、（ｂ）は、プロジェクタが２００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図。 吸気ファンの近傍に配設された電源部を示す平面図であり、（ａ）は、プロジェクタが２００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図、（ｂ）は、プロジェクタが１００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図。 検出ピンにより流量調整板を直接回動させる様子を示す説明図であり、（ａ）は、１００Ｖ系用の電源ケーブルが接続された状態を示す図、（ｂ）は、２００Ｖ系用の電源ケーブルが接続された状態を示す図。 排気ファンの近傍に隣接して配設された電源部とバラスト部とを示す側面図であり、（ａ）は、プロジェクタが２００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図、（ｂ）は、プロジェクタが１００Ｖ系の商用電源で動作している状態を示す図。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…筐体、１０…電源装置、２０…電源部、２１…整流回路、２２…力率改善（ＰＦＣ）回路、２３…ＤＣ−ＤＣ変換回路、２４…電圧検出部、３０…バラスト部、３１…降圧チョッパ、３２…インバータ、４１…回路基板、４２…シールドカバー、４２ｉ，４２ｏ…開口部、４３，４４…放熱板、４５…流量調整板、４６…軸、５０…光学ユニット、５１…光源、５２…液晶ライトバルブ、５３…投写レンズ、６０…制御部、６１…主制御部、６２…画像制御部、６３…操作部、７０…冷却部、７１…吸気ファン、７２…排気ファン、７３…ファン制御回路、７４…温度センサ、７５…流量制御部、７６…ソレノイド、７６ａ…プランジャ、７６ｂ…プッシュロッド、７７…コイルばね、７８…リレー、７８ａ…コイル、７８ｂ…スイッチ、８０…インレット部、８１…凹部、８１ａ…矩形部、８１ｂ…台形部、８１ｃ…仮想線、８２…底面、８３ａ，８３ｂ…電源端子、８４…アース端子、８５…検出ピン、８６…スイッチ、８６ａ…ボタン、９１，９４…電源ケーブル、９２，９５…プラグ、９３，９６…コネクタ、１０１…トランス、１０２…整流回路、１０３…コンパレータ、１１１…分圧回路、１１２…コンパレータ、Ｐ１，Ｐ２…熱源、ＳＣ…スクリーン。

Claims (4)

1. 入力される商用電源による動作に伴って発熱する第１の熱源、及び前記商用電源の電圧に応じて発熱量が変化する第２の熱源を備えた電子機器を冷却する冷却システムであって、
   空気を移動させるファンと、
   前記ファンによって移動する空気が前記第１及び第２の熱源を通過するように設けられた流路と、
   前記第１の熱源の温度を検出する温度センサと、
   前記温度センサの検出結果に基づいて、前記ファンの回転速度を制御するファン制御部と、
   前記流路中に備えられ、その姿勢により、前記第１の熱源を通過する空気の量と前記第２の熱源を通過する空気の量とを調整する流量調整板と、
   前記商用電源の電圧を識別するための検出を行う電圧検出部と、
   前記商用電源の電圧が、所定の電圧を超えない電圧であることを前記電圧検出部が検出した場合には、前記第２の熱源を通過する空気の量が増えるように前記流量調整板の姿勢を切り換え、前記商用電源の電圧が、前記所定の電圧以上の電圧であることを前記電圧検出部が検出した場合には、前記第２の熱源を通過する空気の量が減るように前記流量調整板の姿勢を切り換える流量制御部と、
   を備えたことを特徴とする冷却システム。
2. 請求項１に記載の冷却システムであって、前記流量制御部は、ソレノイドによって前記流量調整板の姿勢を切り換えることを特徴とする冷却システム。
3. 請求項１又は２のいずれか１項に記載の冷却システムであって、前記商用電源の電圧によってコネクタの形状が異なる電源ケーブルを備え、前記電圧検出部は、前記コネクタの形状の相違を検出することを特徴とする冷却システム。
4. 入力される商用電源による動作に伴って発熱する第１の熱源、及び前記商用電源の電圧に応じて発熱量が変化する第２の熱源、並びにこれらを冷却する冷却システムを備え、入力される画像信号に応じた画像を投写するプロジェクタであって、
   前記冷却システムは、
   空気を移動させるファンと、
   前記ファンによって移動する空気が前記第１及び第２の熱源を通過するように設けられた流路と、
   前記第１の熱源の温度を検出する温度センサと、
   前記温度センサの検出結果に基づいて、前記ファンの回転速度を制御するファン制御部と、
   前記流路中に備えられ、その姿勢により、前記第１の熱源を通過する空気の量と前記第２の熱源を通過する空気の量とを調整する流量調整板と、
   前記商用電源の電圧を識別するための検出を行う電圧検出部と、
   前記商用電源の電圧が、所定の電圧を超えない電圧であることを前記電圧検出部が検出した場合には、前記第２の熱源を通過する空気の量が増えるように前記流量調整板の姿勢を切り換え、前記商用電源の電圧が、前記所定の電圧以上の電圧であることを前記電圧検出部が検出した場合には、前記第２の熱源を通過する空気の量が減るように前記流量調整板の姿勢を切り換える流量制御部と、
   を備えたことを特徴とするプロジェクタ。

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