JP2010002094A - 熱交換器、光源装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換用チューブを用いて固体光源等の熱源で発生した熱を小型な構成かつ高い効率で放熱可能とするとともに、熱交換用チューブの潰れを防いで放熱効率の低下を抑制し、熱交換用チューブの積層においては、その工程を簡素化して歩留まりの向上を図ることのできる熱交換器、その熱交換器を用いる光源装置及びプロジェクタを提供すること。
【解決手段】熱交換器は、対向して配置された金属板１６，１８の周囲が密閉されて内部に冷媒を流すための扁平な内部空間２０を有する熱交換用チューブ６が積層された熱交換器であって、対向して配置された金属板の少なくともいずれか一方の内側面に、他方の内側面に接して支える支え部２８を備える。
【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、冷媒を用いて放熱を行う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、プロジェクタの光源装置に用いることでプロジェクタの小型化への寄与が期待されている。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。したがって、ＬＥＤの発光効率を高めるために、ＬＥＤで発生した熱の放熱効率を高めることが望まれる。

放熱効率を高めるために、ＬＥＤで発生した熱を冷媒で吸収し、冷媒が吸収した熱を熱交換器において外気に放熱することが行われている。熱交換器には、冷媒が吸収した熱を効率よく放熱させるために、複数のフィンが形成されている。そのため、熱交換器自体が大きくなってしまい、プロジェクタの小型化の妨げとなる場合がある。

そこで、特許文献１に開示のものは、熱交換器の放熱フィンを扁平なチューブ形状の熱交換用チューブとし、その内部に冷媒を流すことができるようにしている。放熱フィンとしての熱交換用チューブ全体に冷媒が直接接触することで、冷媒が吸収した熱を効率よく放熱させることができる。したがって、この熱交換用チューブを積層して熱交換器を構成することで、熱交換器を小型に構成した場合でも十分な放熱効率を発揮させることができる。

特開２００７−２６３４７２号公報

熱交換用チューブは、薄い金属材料で構成されており変形しやすい。金属材料が変形して熱交換用チューブが潰れると、その内部を冷媒が円滑に流れることができなくなり、熱交換器の放熱効率が低下してしまうという課題が生ずる。熱交換用チューブの内部は、例えば０．５ｍｍ以下の厚みで形成された僅かな空間となっており、熱交換用チューブが潰れることで放熱効率が低下しやすい。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、熱交換用チューブを用いて固体光源等の熱源で発生した熱を小型な構成かつ高い効率で放熱可能とするとともに、熱交換用チューブの潰れを防いで放熱効率の低下を抑制することのできる熱交換器、その熱交換器を用いる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、本発明に係る熱交換器は、対向して配置された金属板の周囲が密閉されて内部に冷媒を流すための扁平な内部空間が形成された熱交換用チューブが積層された熱交換器であって、対向して配置された金属板の少なくともいずれか一方の内側面に、他方の内側面に接して支える支え部を備えることを特徴とする。

熱交換用チューブの内部空間に冷媒が流れるので、熱交換器を小型に構成した場合であっても、熱交換器に高い効率で放熱させることができる。熱交換用チューブを構成する金属板の一方の内側面に、他方の内側面に接して支える支え部が形成されているので、熱交換用チューブが潰れるのを防ぐことができる。したがって、小型な構成かつ高い効率で放熱可能とするとともに、熱交換用チューブの潰れを防いで放熱効率の低下を抑制することができる。金属板が薄い金属材料で形成された場合には、金属板は変形しやすくなるが、このような場合であっても、支え部によって金属板の変形、すなわち熱交換用チューブの潰れを好適に防止することができる。なお、支え部は、対向して配置された金属板の一方の内側面にのみ備えられて他方の内側面に接して支えるように構成されてもよいし、対向して配置された金属板の両方の内側面に備えられて、支え部同士が接して支えるように構成されていてもよい。

また、本発明の好ましい態様としては、支え部は、金属板を内側面側に凹ませて形成されることが好ましい。金属板を内側面側に凹ませて支え部が形成されているので、加工が簡素化され製造コストの抑制に寄与することができる。例えば、プレス加工等により、一工程で複数の支え部を構成することもできる。また、支え部が金属板と一体に形成されるため、部品点数の削減を図ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、熱交換用チューブは、金属板の互いに向き合う位置に形成された第１の貫通孔と、第１の貫通孔と離れた位置であって金属板の互いに向き合う位置に形成された第２の貫通孔とを備え、支え部は、第１の貫通孔又は第２の貫通孔のうち少なくともいずれか一方の近傍に備えられていることが好ましい。貫通孔部分を介して隣接する熱交換用チューブ同士を繋げる構造においては、熱交換用チューブの積層方向に圧縮力が加われば、その力は貫通孔近傍に集中する。したがって、熱交換用チューブの貫通孔近傍が、他の部分と比べて潰れやすい状態にある。本願の熱交換器は、貫通孔の近傍に支え部が備えられているので、貫通孔の近傍での熱交換用チューブの潰れを防ぐことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、支え部は、第１の貫通孔又は第２の貫通孔の少なくともいずれか一方に対して同心円状に配置されていることが好ましい。支え部が、貫通孔に対して同心円状に配置されていることで、貫通孔の近傍に加わる圧縮力等がそれぞれの支え部に分散されるので、熱交換用チューブの潰れを効果的に防ぐことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、内部空間において、第１の貫通孔から第２の貫通孔に向けた冷媒の流れが形成され、支え部は、冷媒の流れに沿って延びる形状を呈することが好ましい。支え部は、金属板の内側面に備えられており、内部空間を流れる冷媒と衝突する。しかし、支え部が、内部空間における冷媒の流れに沿って延びる形状を呈するので、支え部が冷媒の流れに与える影響を小さくすることができ、内部空間における冷媒の圧力損失を抑えることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、熱交換用チューブは、金属板の互いに向き合う位置に形成された第１の貫通孔と、第１の貫通孔と離れた位置であって金属板の互いに向き合う位置に形成された第２の貫通孔とを備え、支え部は、熱交換用チューブにおいて互いに対向する第１の貫通孔の開口縁部間又は第２の貫通孔の開口縁部間のうち少なくともいずれか一方に備えられていることが好ましい。貫通孔は開口であり、開口縁部は他の部分よりも変形しやすい。また、貫通孔が連通して接続流路が形成される構造においては、圧縮力が開口縁部に直接的に加わりやすい。本願の熱交換器は、支え部が貫通孔の開口縁部間に備えられているので、開口縁部に加わる圧縮力に直接的に抗して、開口縁部の潰れを防ぐことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、支え部は、第１の貫通孔又は第２の貫通孔のうち少なくともいずれか一方から延びる切片を内部空間側に折り曲げて形成されることが好ましい。支え部が、貫通孔から延びる切片によって形成されているので、支え部として新たな部材を設ける必要がなく、部品点数の削減を図ることができる。また、切片を残した状態で貫通孔を形成するので、打ち抜き加工等で貫通孔を形成する場合には、スクラップとなる部分を減らして材料の有効活用を図ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、積層された熱交換用チューブの第１の貫通孔同士及び第２の貫通孔同士が連通して熱交換用チューブ間の冷媒の移動を可能とする接続流路が形成され、積層された熱交換用チューブ同士の第１の貫通孔間又は第２の貫通孔間のうち少なくともいずれか一方に配置されて接続流路からの冷媒の漏れを防ぐシール材をさらに有することが好ましい。シール材によって冷媒の漏れを防ぐので、ロウ付けの工程を不要とすることができ、製造コストの抑制を図ることができる。例えば、積層された熱交換用チューブの貫通孔の間にシール材を挟みこんで、熱交換チューブ同士を積層方向に圧縮させるといった比較的簡単な工程で、接続流路を構成でき、さらに冷媒の漏れを防ぐこともできる。また、シール不良によって冷媒の漏れが発生した場合であっても、ロウ付けの場合とは異なり、やり直しが可能なため、熱交換用チューブが無駄にならず歩留まりを向上させることができる。

ここで、接続流路は積層された熱交換用チューブの貫通孔同士が連通して構成されている。この接続流路は、例えば、貫通孔自体が熱交換用チューブの外側に向けて突出して形成されて、その突出した貫通孔同士が嵌めあわされて構成されてもよいし、貫通孔と貫通孔との間に筒状の別部材が挟み込まれて構成されるようなものであってもよい。すなわち、隣接する熱交換チューブ間の冷媒の移動が貫通孔を通して行われるように接続流路が構成されていればよい。

また、本発明の好ましい態様としては、熱交換用チューブを積層方向両端から挟み込む端板と、端板同士を引っ張り、熱交換用チューブ同士を積層方向に圧縮させる弾性部材と、をさらに有することが好ましい。弾性部材によって端板同士を引っ張って熱交換用チューブ同士をその積層方向に圧縮させるので、端板と弾性部材という簡単な構成によって、冷媒の漏れを防止する機能をシール材に発揮させることができる。

さらに、本発明に係る光源装置は、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。光源装置が上記の熱交換器を用いて光源部の放熱を行うので、光源部で発生した熱を効率よく放熱することができる。また、熱交換器を構成する熱交換用チューブには、支え部による潰れ防止が施されているため、熱交換用チューブの潰れに基づく放熱効率の低下を抑制できる。したがって、熱交換器の放熱効率が低下して光源部の温度が上昇し、光源部の発光効率が低下するのを防ぐことができる。これにより、発光効率の低下による光源部からの光量の低下を防ぐことができる。上記の熱交換器を用いることで、小型な光源装置とすることができる。

さらに、本発明に係るプロジェクタは、上記の光源装置を有し、光源装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とする。プロジェクタが上記の光源装置を有しているので、小型であって安定的に明るい画像を投射できるプロジェクタとすることができる。

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に係る熱交換装置の概略構成を示す。熱交換装置１は、熱交換器２とファン（図示せず）とを備える。

熱交換器２は、熱交換用チューブ６、端板８、バネ部材（弾性部材）１０を有して大略構成される。熱交換器２には、複数の熱交換用チューブ６が積層されている。本実施例１では、簡略のため熱交換用チューブ６を５層に積層したものを図示して説明するが、これに限られない。例えば、熱交換用チューブ６を数十層に積層して熱交換器２を構成してもよい。

図２は、熱交換用チューブ６の平面図を示す。図３は、熱交換用チューブ６の正面図を示す。図４は、熱交換用チューブの正面断面図を示す。熱交換用チューブ６は、平面視において長方形形状を呈する上側金属板１６と下側金属板１８の２枚の金属板が対向するように配置されて構成されており、熱交換用チューブ６の内側全体に扁平な内部空間２０が形成されている。金属板１６，１８としては例えばアルミニウムが用いられ、その厚みは本実施例１においては１００μｍである。また、内部空間２０の厚みも１００μｍとなっている。熱交換用チューブ６の内部空間２０には、冷媒が流れる。熱交換用チューブ６の内部を流れる冷媒は、その過程で外気との間で熱交換を行って冷却される。つまり、熱交換用チューブ６は冷媒の熱を外気（空気）に放熱する放熱フィンとして機能する。

対向して配置された上側金属板１６と下側金属板１８とは、その周囲部分で密閉されており、内部空間２０を流れる冷媒が周囲部分から漏れるのを防いでいる。本実施例１では、ロウ付けによって周囲部分を密閉しているが、これに限られず、周囲部分からの冷媒の漏れを防げる方法であればよく、例えばカシメにより密閉してもよい。

熱交換用チューブ６の長手方向における一端側であって上側金属板１６と下側金属板１８の互いに向き合う位置に流入側貫通孔（第１の貫通孔）２２が形成されている。また、熱交換用チューブ６の長手方向における他端側（流入側貫通孔２２と離れた位置）であって上側金属板１６と下側金属板１８の互いに向き合う位置には、流出側貫通孔（第２の貫通孔）２４が形成されている。流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４は、金属板１６，１８に形成された開口の開口縁部１９と、開口縁部１９から外側に向けて突出する筒部２５の内面とで構成されている。

上側金属板１６に形成された筒部２５の外径Ｄ１は、下側金属板１８に形成された筒部２５の内径Ｄ２よりもわずかに小さくなるように形成されている。熱交換用チューブ６が積層されると、隣接する熱交換用チューブ６の筒部２５同士が嵌まり合い、流入側貫通孔２２同士及び流出側貫通孔２４同士が連通して、熱交換用チューブ６間の冷媒の移動を可能にする接続流路２６（図５も参照）が形成される。筒部２５同士が嵌まり合うことで、熱交換用チューブ６間を移動する冷媒が漏れにくくなる。

上側金属板１６、下側金属板１８の内側面には、支え部２８が形成されている。支え部２８は、上側金属板１６及び下側金属板１８を内側面側に向けて凹ませて形成されている。上側金属板１６に形成された支え部２８と下側金属板１８に形成された支え部２８とが内部空間２０において接して支えあう。これにより、熱交換用チューブ６が潰れて内部空間２０が狭まるのを防ぐことができる。

支え部２８は、流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４の近傍に形成され、流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４に対して同心円状に配置されている。上側金属板１６の内側面にも、下側金属板１８の支え部２８に対応する位置に支え部２８が形成されている。熱交換用チューブ６は、後に詳説するが、流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４の周辺に対して圧縮力が加わりやすく、流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４の周辺が潰れやすくなっている。しかし、支え部２８が流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４の近傍に形成されているので、熱交換用チューブ６の流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４の周辺が潰れるのを効果的に防止することができる。また、支え部２８が流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４に対して同心円状に配置されているので、流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４に加わる圧縮力が、複数の支え部２８に略均等に分散され、熱交換用チューブ６の潰れをより一層効果的に防止することができる。

図５は、熱交換用チューブ６が積層された状態における熱交換器２の正面断面図を示す。端板８は、熱交換用チューブ６をその積層方向両端から挟み込むように配置される。端板８は、流入側貫通孔２２が連通して形成された接続流路２６の延長線上と、流出側貫通孔２４が連通して形成された接続流路２６の延長線上とに設けられている。端板８は、接続流路２６と連通する冷媒用流路２７が形成された出入り口用端板８ａと、積層された熱交換用チューブ６を挟んで出入り口用端板８ａの反対側に配置される末端用端板８ｂとを有して構成される。流入側貫通孔２２が連通して形成された接続流路２６の延長線上に配置された出入り口用端板８ａにおいて、冷媒用流路２７の端部が熱交換器２への冷媒の流入口１２となる。一方、流出側貫通孔２４が連通して形成された接続流路２６の延長線上に配置された出入り口用端板８ａにおいて、冷媒用流路２７の端部が熱交換器２からの冷媒の流出口１４となる。末端用端板８ｂは、隣接する熱交換用チューブ６の流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４を塞ぐ。

バネ部材１０は、出入り口用端板８ａと末端用端板８ｂとを連結するとともに、互いを引っ張る方向に付勢して、熱交換用チューブ６を積層方向に圧縮する（図１も参照）。これにより、熱交換用チューブ６の筒部２５同士がより緊密に嵌まり合う。バネ部材１０による圧縮によって、流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４の周辺に圧縮力が加わる。しかし、上述したように流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４の近傍に支え部２８が形成されているので、圧縮力によって熱交換用チューブ６が潰れるのを防ぐことができる。したがって、熱交換用チューブ６の潰れによって、内部空間２０が狭まり、冷媒の流れが阻害されることを防止することができる。

図５に示すように、上側金属板１６に形成された筒部２５の根元にはその周囲を囲むようにシール材３２が配置されている。シール材３２はゴム製の弾性材料が用いられているが、合成樹脂製の弾性材料等を用いても良い。熱交換用チューブ６が端板８に挟み込まれて圧縮されることで、下側金属板１８に形成された筒部２５の端部がシール材３２を押し潰す。シール材３２が筒部２５の端部に押し潰されることで、筒部２５の端部と上側金属板１６との隙間がなくなり、接続流路２６からの冷媒の漏れをより確実に防止することができる。端板８が接続流路２６の延長線上に配置されているため、バネ部材１０によって生じる圧縮力がシール材３２に加わりやすい。

本実施例１の熱交換器２は、熱交換用チューブ６を積層し、その両端を端板８で挟み込み、バネ部材１０によって圧縮力を加えるという簡単な工程で組み立てることができる。従来は筒部２５同士が嵌まり合う部分をすべてロウ付けしていたが、これに比べて簡単かつ少ない工数で熱交換用チューブ６を組み立てることができる。

また、従来のように、筒部２５同士が嵌まり合う部分をすべてロウ付けする場合には、ロウ付け箇所が多く、熱交換器の製造が非常に手間のかかるものとなる。しかも、ロウ付け不良が１ヶ所でもあれば、そこから冷媒が漏れてしまう。ロウ付けは、やり直しをすることが困難であるため、熱交換器そのものが不良品となってしまい、熱交換器の製造における歩留まりも悪い。

本実施例１の熱交換器２は、組み立て工程においてシール材３２の配置不良や圧縮不良等により接続流路２６からの冷媒の漏れが発生した場合であっても、端板８による圧縮を開放することで、熱交換器２の組み立てをやり直すことができる。したがって、熱交換用チューブ６等を無駄にすることがない。これにより、熱交換器２の製造における歩留まりを向上させることができる。なお、積層された熱交換用チューブ６の隙間には、ファンから送り込まれた空気が通過する。

流入口１２には図示しない冷媒管が接続されている。その冷媒管を流れてきた冷媒が流入口１２から流入する。流入口１２から流入した冷媒は、流入側貫通孔２２によって構成された接続流路２６を介して熱交換用チューブ６の内部空間２０に流れる。流入口１２には、例えば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体光源で発生した熱を吸収した冷媒が流れてくる。

接続流路２６に流入した冷媒は、積層された熱交換用チューブ６のそれぞれの内部空間２０に分岐して、流入側貫通孔２２から流出側貫通孔２４に向けて流れる。積層された熱交換用チューブ６の隙間には、ファンから送り込まれた空気が通過しており、その空気と冷媒との間で金属板１６，１８を介して熱交換が行われる。冷媒は内部空間２０を通過する過程で上記熱交換により冷却される。熱交換用チューブ６の内側全体に形成された内部空間２０に冷媒が流れるので、熱交換器２を小型に構成した場合であっても、熱交換器２に十分に高い放熱効率を発揮させることができる。熱交換器２を小型にすることで、熱交換装置１自体を小型に構成することができる。なお、内部空間２０を流れた冷媒は、流出側貫通孔２４によって構成された接続流路２６を介して流出口１４から熱交換器２の外部に向けて流れる。

本実施例１では、熱交換用チューブ６を２枚の金属板を対向させて構成したが、これに限られず、１枚の金属板を折り曲げて内部空間２０が形成された熱交換用チューブ６としてもよい。

また、支え部２８は、上側金属板１６の内側面と下側金属板１８の内側面の両方に形成されているが、上側金属板１６又は下側金属板１８のいずれか一方に支え部２８が形成され、その支え部２８が他方の金属板の内側面に接して支えるように構成されていてもよい。

また、支え部２８は流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４の近傍に形成されているが、これに限られず、流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４から離れた位置に形成されていてもよい。例えば、積層された熱交換用チューブ６の間に、その間隔を保持するためのスペーサ等が配置される場合には、スペーサを介して熱交換用チューブ６に圧縮力が加わり、その部分が潰れやすくなる。この場合であっても、スペーサが配置される位置に対応する金属板１６，１８の内側面に支え部２８を形成することで、熱交換用チューブ６の潰れを効果的に防止することができる。

図６は、本実施例１の変形例１に係る支え部２８を説明するための、下側金属板１８の平面図である。支え部２８は、下側金属板１８を内側面側に凹ませて形成されている。支え部２８は、流入側貫通孔２２から流出側貫通孔２４に向けて内部空間２０を流れる冷媒の流れに沿って延びる形状を呈する。これにより、支え部２８が内部空間２０における冷媒の流れに与える影響を小さくすることができ、内部空間２０における冷媒の圧力損失を抑えることができる。したがって、内部空間２０における冷媒の流れが阻害されて熱交換器２の放熱性能が低下してしまうことがない。

図７は、本実施例１の変形例２に係る支え部２８を説明するための、熱交換用チューブ６の断面図である。本変形例２に係る支え部２８は、流入側貫通孔２２の開口縁部１９間及び流出側貫通孔２４の開口縁部１９間に備えられている。熱交換用チューブ６に加わる圧縮力は流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４の周囲に加わるが、特にそれらの開口縁部１９に集中的に加わりやすい。しかし、本変形例２の支え部２８は、流入側貫通孔２２の開口縁部１９間及び流出側貫通孔２４の開口縁部１９間に備えられているため、開口縁部１９に加わる圧縮力によって熱交換用チューブ６が潰れてしまうのを直接的に防止することができる。

図８及び図９は、本変形例２に係る支え部２８を形成する工程を示すための図である。図８に示すように上側金属板１６に切片１６ａを残した形状の開口１６ｂを形成する。そして、図９に示すように開口１６ｂの周囲を折り曲げて筒部２５を形成する。この状態から切片１６ａを内側に折り曲げることで支え部２８を形成することができる。支え部２８が、流入側貫通孔２２及び流出側貫通孔２４から延びる切片１６ａによって形成されているので、支え部２８として新たな部材を設ける必要がなく、部品点数の削減を図ることができる。また、切片１６ａを残した状態で開口１６ｂを形成するので、打ち抜き加工等で開口１６ｂを形成する場合に、スクラップとなる部分を減らして材料の有効活用を図ることができる。

上側金属板１６の厚みと熱交換用チューブ６の内部空間２０の厚みは、ともに１００μｍである。切片１６ａを折り曲げて支え部２８を形成すれば、支え部２８の厚みと内部空間２０の厚みが等しくなり、支え部２８が上側金属板１６の内側面と下側金属板１８の内側面の両方に接する。したがって、上側金属板１６に切片１６ａを形成し、その切片１６ａによって支え部２８を形成すれば、特別の調整や加工をすることなく熱交換用チューブ６の潰れを防止することのできる支え部２８とすることができる。

なお、支え部２８を、実施例１に開示のものや、変形例１，変形例２に開示のものを組み合わせて構成しても構わない。

図１０は、本発明の実施例２に係るプロジェクタ５０の概略構成を示す。プロジェクタ５０は、スクリーン５５に光を供給し、スクリーン５５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５０は、赤色（Ｒ）光用光源部５１Ｒ、緑色（Ｇ）光用光源部５１Ｇ、及び青色（Ｂ）光用光源部５１Ｂを有する。Ｒ光用光源部５１Ｒは、Ｒ光を供給する光源部である。Ｇ光用光源部５１Ｇは、Ｇ光を供給する光源部である。Ｂ光用光源部５１Ｂは、Ｂ光を供給する光源部である。

Ｒ光用光源部５１Ｒは、固体光源であるＬＥＤを備える。Ｒ光用空間光変調装置５２Ｒは、Ｒ光用光源部５１ＲからのＲ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置５２Ｒ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５３へ入射する。Ｇ光用光源部５１Ｇは、固体光源であるＬＥＤを備える。Ｇ光用空間光変調装置５２Ｇは、Ｇ光用光源部５１ＧからのＧ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置５２Ｇで変調されたＧ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５３へ入射する。

Ｂ光用光源部５１Ｂは、固体光源であるＬＥＤを備える。Ｂ光用空間光変調装置５２Ｂは、Ｂ光用光源部５１ＢからのＢ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置５２Ｂで変調されたＢ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５３へ入射する。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High Temperature Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いることができる。クロスダイクロイックプリズム５３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５４の方向へ出射させる。投写レンズ５４は、クロスダイクロイックプリズム５３からの光をスクリーン５５へ投写させる。

光源装置５７は、循環ポンプ５６、Ｒ光用光源部５１Ｒ、Ｇ光用光源部５１Ｇ、Ｂ光用光源部５１Ｂ、熱交換装置１を有して構成されている。熱交換装置１は実施例１に記載のものであり、熱交換器２、ファン（図示せず）を備える。循環ポンプ５６、Ｒ光用光源部５１Ｒ、Ｇ光用光源部５１Ｇ、Ｂ光用光源部５１Ｂ、熱交換器２は冷媒管５８を介して連結され、それらの間を冷媒が循環する。循環ポンプ５６は、冷媒を上記循環させるための動力源である。Ｒ光用光源部５１Ｒ、Ｇ光用光源部５１Ｇ、Ｂ光用光源部５１Ｂで発生した熱は、冷媒管５８を流れる冷媒によって吸収される。熱を吸収した冷媒は流入口１２から熱交換器２の内部に流入し、流出口１４から流出する。冷媒に吸収された熱は熱交換器２の内部を流れる過程で外気に放熱される。上記の熱交換器２を用いることにより、熱交換器２を小型に構成した場合であっても、高い放熱効率を発揮させることができる。したがって、熱交換装置１を用いることでプロジェクタ５０の小型化に寄与することができるとともに、そのプロジェクタ５０を安定的で明るい画像を投射できるプロジェクタとすることができる。

光源装置５７の構成や循環ポンプ５６、熱交換装置１の位置や個数は、図示するものに限られない。Ｒ光用光源部５１Ｒ、Ｇ光用光源部５１Ｇ、Ｂ光用光源部５１Ｂのそれぞれに循環ポンプ５６と熱交換装置１を備えて、別個独立の光源装置としてもよい。各色光用光源部５１Ｒ、５１Ｇ、５１Ｂは、ＬＥＤ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。さらに、プロジェクタ５０は、固体光源以外の光源、例えば超高圧水銀ランプ等のランプを用いる構成であっても良い。

プロジェクタ５０は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いても良い。空間光変調装置として反射型液晶表示装置を用いた場合には、反射型液晶表示装置の反射面の裏側に冷媒管５８を通して、反射型液晶表示装置で発生する熱を熱交換器２で放熱するように構成してもよい。

プロジェクタ５０は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ５０は、一の空間光変調装置により２つ又は３つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタ５０は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタ５０は、ガルバノミラー等の走査手段により光源部からのレーザ光を走査することで被投写面へ画像を投写する、レーザースキャン型のプロジェクタとしても良い。プロジェクタは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。

本発明の熱交換器２は、プロジェクタ５０に用いる場合に限られない。本発明の熱交換器２は、効果的な放熱が求められる電子機器、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、ネットワークルーター、ゲーム機等に対して適用することができる。

以上のように、本発明に係る熱交換器は、プロジェクタに用いる場合に適している。

本発明の実施例１に係る熱交換装置の概略構成を示す図。 熱交換用チューブの平面図。 熱交換用チューブの正面図。 熱交換用チューブの正面断面図。 熱交換用チューブが積層された状態における熱交換器の正面断面図。 変形例１に係る支え部を説明するための、下側金属板の平面図。 変形例２に係る支え部を説明するための、熱交換用チューブの断面図。 上側金属板に切片を残した形状の開口を形成した状態を示す平面図。 変形例２に係る支え部の形成工程を示す図であって、Ａ−Ａ線に沿った矢視断面図。 本発明の実施例２に係るプロジェクタの概略構成を示す図。

符号の説明

Ｄ１ 外径、Ｄ２ 内径、１ 熱交換装置、２ 熱交換器、６ 熱交換用チューブ、８ 端板、８ａ 出入り口用端板、８ｂ 末端用端板、１０ ばね部材（弾性部材）、１２ 流入口、１４ 流出口、１６ 上側金属板（金属板）、１６ａ 切片、１６ｂ 開口、１８ 下側金属板（金属板）、１９ 開口縁部、２０ 内部空間、２２ 流入側貫通孔（第１の貫通孔）、２４ 流出側貫通孔（第２の貫通孔）、２５ 筒部、２６ 接続流路、２７ 冷媒用流路、２８ 支え部、３０ 冷媒用流路、３２ シール材、５０ プロジェクタ、５１Ｒ 赤色（Ｒ）光用光源部、５１Ｇ 緑色（Ｇ）光用光源部、５１Ｂ 青色（Ｂ）光用光源部、５２Ｒ Ｒ光用空間光変調装置、５２Ｇ Ｇ光用空間光変調装置、５２Ｂ Ｂ光用空間光変調装置、５３ クロスダイクロイックプリズム、５４ 投写レンズ、５５ スクリーン、５６ 循環ポンプ、５７ 光源装置、５８ 冷媒管

Claims (11)

1. 対向して配置された金属板の周囲が密閉されて内部に冷媒を流すための扁平な内部空間が形成された熱交換用チューブが積層された熱交換器であって、
   対向して配置された前記金属板の少なくともいずれか一方の内側面に、他方の内側面に接して支える支え部を備えることを特徴とする熱交換器。
2. 前記支え部は、前記金属板を内側面側に凹ませて形成されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記熱交換用チューブは、前記金属板の互いに向き合う位置に形成された第１の貫通孔と、前記第１の貫通孔と離れた位置であって前記金属板の互いに向き合う位置に形成された第２の貫通孔とを備え、
   前記支え部は、前記第１の貫通孔又は前記第２の貫通孔のうち少なくともいずれか一方の近傍に備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記支え部は、前記第１の貫通孔又は前記第２の貫通孔の少なくともいずれか一方に対して同心円状に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
5. 前記内部空間において、前記第１の貫通孔から前記第２の貫通孔に向けた前記冷媒の流れが形成され、
   前記支え部は、前記冷媒の流れに沿って延びる形状を呈することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記熱交換用チューブは、前記金属板の互いに向き合う位置に形成された第１の貫通孔と、前記第１の貫通孔と離れた位置であって前記金属板の互いに向き合う位置に形成された第２の貫通孔とを備え、
   前記支え部は、前記熱交換用チューブにおいて互いに対向する前記第１の貫通孔の開口縁部間又は前記第２の貫通孔の開口縁部間のうち少なくともいずれか一方に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
7. 前記支え部は、前記第１の貫通孔又は前記第２の貫通孔のうち少なくともいずれか一方から延びる切片を内部空間側に折り曲げて形成されることを特徴とする請求項６に記載の熱交換器。
8. 積層された前記熱交換用チューブの前記第１の貫通孔同士及び前記第２の貫通孔同士が連通して前記熱交換用チューブ間の冷媒の移動を可能とする接続流路が形成され、
   積層された前記熱交換用チューブ同士の前記第１の貫通孔間又は前記第２の貫通孔間のうち少なくともいずれか一方に配置されて前記接続流路からの前記冷媒の漏れを防ぐシール材をさらに有することを特徴とする請求項３から請求項７のうちいずれか１項に記載の熱交換器。
9. 前記熱交換用チューブを積層方向両端から挟み込む端板と、
   前記端板同士を引っ張り、前記熱交換用チューブ同士を積層方向に圧縮させる弾性部材と、をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の熱交換器。
10. 光を供給する光源部を有し、
    請求項１から請求項９のうちいずれか１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。
11. 請求項１０に記載の光源装置を有し、
    前記光源装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とするプロジェクタ。

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