JP2008292743A - 冷却装置、冷却装置を備えた電子機器及び投写型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子機器内の発熱部を空冷する冷却装置であって、冷却風を発生させる冷却ファン3と、冷却ファン3が発生させた冷却風に脈動成分を付与する手段としての共鳴ノズル19bとを有する。共鳴ノズル19bは、冷却風を発熱部に導く空冷ダクト4内に対向配置された第1のオリフィスプレート20b及び第2のオリフィスプレート21bと、それらプレートの間に形成された共鳴室22bとから構成されている。
【選択図】図8
Description
次に本発明の冷却装置の実施形態の一例について説明する。本実施形態の冷却装置は、冷却風を発生させるファンと、ファンによって生み出された冷却風を電子機器内の発熱部またはその近傍に導くダクトとを少なくとも有する。そして、上記ダクトに、該ダクト内を通過する冷却風(以下「ファン送風」と呼ぶ場合もある。)に脈動を与えて脈動噴流(Pulsed Jet flow)とする手段が設けられていることを特徴とする。
(実施形態2)
以下、本発明の冷却装置の実施形態の他例について説明する。本実施形態の冷却装置も、冷却風を発生させるファンと、ファンによって生み出された冷却風を電子機器内の発熱部またはその近傍に導くダクトとを少なくとも有する。そして、上記ダクトに、該ダクト内を通過する冷却風(ファン送風)に脈動成分を付与して脈動噴流とする手段が設けられていることを特徴とする。
(1)ダクト排気口25aから流出した噴流(ファン送風15)は、コアンダ効果によって、吐出ノズル27aの傾斜した内壁の一方に沿って屈曲する(図4(a))。ここで、コアンダ効果とは、流れの中に物体を置くと、流体と物体の壁面との間の圧力が低下し、流体が壁面に吸い寄せられ、その物体に沿って流れの向きが変わる流体の性質をいう。
(2)このときファン送風15が屈曲した側に、エントレインメント(巻き込み)が発生し、ファン送風15の屈曲起点(制御口28a)に近い連結ダクト26aの左半分の圧力が低下する(図4(b))。以下の説明では、図4に示す連結ダクト26aの左半分を「左側領域A」、右半分を「右側領域B」と呼ぶ。
(3)連結ダクト26aの左右で圧力差が発生すると、連結ダクト26a内の空気は、正圧側(右側領域B)から負圧側(左側領域A)へ流れ込む(図4(c))。
(4)空気が右側領域Bから左側領域Aへ流入すると、これまで負圧であった左側領域Aが正圧となる。すると、コアンダ効果により屈曲していたファン送風15の流れが吐出ノズル27aの内壁から引き剥がされる(図4(d))。
(5)次に、連結ダクト26aの右側領域Bが低圧になっているので、ファン送風15が吸引され、同じくコアンダ効果により、ファン送風15が吐出ノズル27aの反対側の内壁に沿って屈曲する(図4(e))。
(6)以後、上記現象の繰り返しにより、ファン送風15は振り子のように揺動し、ファン送風15の供給が継続する限り自励振動が持続される(図4(f))。
(実施形態3)
以下、本発明の冷却装置の実施形態の他例について説明する。本実施形態の冷却装置も、冷却風を発生させるファンと、ファンによって生み出された冷却風を電子機器内の発熱部またはその近傍に導くダクトとを少なくとも有する。そして、上記ダクトに、該ダクト内を通過する冷却風(ファン送風)に脈動成分を付与して脈動噴流とする手段が設けられていることを特徴とする。
(1)ダクト31cの開口面から、噴流として射出されたファン送風15は、ブロック30aの頂点に衝突する(図7(a))。
(2)ファン送風15がブロック30aの頂点に衝突すると、擾乱(圧力変動)が発生し、それが距離Lを上流側へ伝播していく(図7(b))。
(3)上記擾乱の伝播が、ブロック30aとダクト31cとの間の離間した空間内において、局所的な渦変動を励起/増幅させる(図7(c))。
(4)このようにして、ブロック30aとダクト31との間の衝突領域間において、周期的な擾乱が形成されるため、ダクト31cから出射されるファン送風15(噴流)は、ダクト31cの開口面を節とし、ブロック30aを間に挟んで、うねくるように発振する(図7(d))。
(実施形態4)
以下、本発明の電子機器の実施形態の一例について説明する。本実施形態における電子機器は、液晶プロジェクタであって、上記実施形態1〜3のいずれかに係る冷却装置を備えていることを特徴とする。
2 液晶ユニット
3 冷却ファン
4 空冷ダクト
11 入射側偏光板
12 液晶パネル
13 出射側偏光板
15 ファン送風
16 吐出口
19a、19b 共鳴ノズル
20a、20b、20c 第1のオリフィスプレート
21a、21b、21c 第2のオリフィスプレート
22a、22b、22c 共鳴室
23a、23b、23c 脈動噴流(共鳴噴流)
24a、24b、24c 流体素子振動器
25a、25b ダクト排気口
26a、26b、26c 連結ダクト
27a、27b、27c 吐出ノズル
28a、28b、28c 制御口
29 圧電素子
30a、30b ブロック
31 ダクト
32a、32b、32c、32d、32e、32f 冷却装置
Claims (14)
- 電子機器内の発熱部を空冷する冷却装置であって、
冷却風を発生させるファンと、前記ファンが発生させた前記冷却風に脈動成分を付与する手段とを有することを特徴とする冷却装置。 - 冷却風に脈動成分を付与する前記手段が、前記冷却風を共振させる共鳴ノズルであって、
前記共鳴ノズルは、前記冷却風を前記発熱部に導くダクト内に対向配置された第1のオリフィスプレート及び第2のオリフィスプレートと、それらプレートの間に形成された共鳴室と、から構成されていることを特徴とする請求項1記載の冷却装置。 - 前記共鳴ノズルが、前記冷却風を前記発熱部に導くダクトの吐出口に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の冷却装置。
- 冷却風に脈動成分を付与する前記手段が、前記ファンが発生させた前記冷却風を自励振動させる流体素子振動器であることを特徴とする請求項1記載の冷却装置。
- 流体素子振動器が、前記冷却風を前記発熱部に導くダクトの吐出口に設けられていることを特徴とする請求項4記載の冷却装置。
- 前記流体素子振動器は、前記冷却風を前記発熱部に導くダクトと、前記ダクトを取り囲むように設けられ、該ダクトに少なくとも2箇所で連通する連結ダクトと、前記ダクトと連結ダクトとの連通部から前記冷却風の下流側に向けて次第に径が拡大する吐出ノズルとから構成されていることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の冷却装置。
- 前記流体素子振動器は、前記冷却風を前記発熱部に導くダクトと、前記ダクトを取り囲むように設けられ、該ダクトに少なくとも1箇所で連通する連結ダクトと、前記連結ダクト内に設けられ、該連結ダクト内に圧力変動を生じさせる圧電素子と、前記ダクトと連結ダクトとの連通部から前記冷却風の下流側に向けて次第に径が拡大する吐出ノズルとから構成されていることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の冷却装置。
- 前記連結ダクトが、前記冷却風を前記発熱部に導くダクトの途中に設けられていることを特徴とする請求項6又は請求項7記載の冷却装置。
- 冷却風に脈動成分を付与する前記手段が、前記冷却風の流路上に設けられた断面形状楔形のブロックであって、
前記ブロックは、その頂点の少なくとも一つが前記冷却風の上流側を向くように前記流路上に配置され、該ブロックに当たった前記冷却風にエッジトーン現象を発生させて、前記冷却風に脈動成分を付与することを特徴とする請求項1記載の冷却装置。 - 前記ブッロクが、前記冷却風を前記発熱部に導くダクト内に設けられていることを特徴とする請求項9記載の冷却装置。
- 前記ブロックが、前記発熱部を挟んで、該発熱部に前記冷却風を導くダクトの吐出口と反対側に配置されることを特徴とする請求項9記載の冷却装置。
- 冷却風に脈動成分を付与する前記手段が複数の前記発熱部ごとに設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の冷却装置。
- 請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の冷却装置を備えた電子機器。
- 入射側偏光板、液晶パネル及び出射側偏光板から構成される液晶ユニットによって形成された画像を拡大投写する投写型表示装置であって、
請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の冷却装置を備え、該冷却装置によって前記液晶ユニットが冷却されることを特徴とする投写型表示装置。
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