JP2010048845A - プロジェクタの冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶プロジェクタやその他各種プロジェクタの冷却装置に係り、プロジェクタの筐体内のスペースに左右されることなく、冷却効率のよいプロジェクタの冷却装置を提供する。
【解決手段】建物Ａ内に設置されるプロジェクタ１を冷却するためのプロジェクタの冷却装置であって、プロジェクタ１は、電気光学パネル１０と、電気光学パネル１０に光を照射する光源と、光源に電力を供給する電源とを備え、建物Ａから供給される流体を、電気光学パネル１０、光源、電源の少なくとも１つに導入して冷却する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば液晶プロジェクタやその他各種プロジェクタの冷却装置に関する。

従来、各種の映像や動画等の画像を投写もしくは投影する装置として、ランプ等の光源からの光をライトバルブで変調してスクリーン上に投影する各種のプロジェクタが用いられている。特にライトバルブ用の電気光学パネルとして液晶パネルを用いた液晶プロジェクタは、近年、小型化、高輝度化が図られ、ホームシアターやプレゼンテーション用などとして一般家庭や各種事業所等において広く利用されている。

図５はライトバルブ用の電気光学パネルとして液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ、特にカラープロジェクタの概略構成を示すもので、該プロジェクタ１は、反射板３等を有するランプユニット４内に設けられたメタルハライドランプ等の光源５を、電源（電源装置）２から供給される電力で発光させて、その光を、３枚のミラー６と２枚のダイクイロックミラー７および光損失を防ぐ３つのレンズ８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けて、その各色に対応するライトバルブ用の電気光学パネルとしての液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂに導き、その各液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂによって色毎に変調された光成分をダイクロイックプリズム１１で合成したのち、投射レンズ１２を介してスクリーン１３に投射してカラー画像を得るものである。

ところで、上記のようなプロジェクタ１を構成する部品は、上記の電源２や光源５を含めて図に省略した筐体内に収容配置するのが一般的である。また上記のようなプロジェクタにおいては、光源５から高輝度の光を照射する必要があるため、電源２や光源５からの発熱量が多く、長時間使用すると、電源２や光源５の温度が上昇して、それらの機能が低下したり、比較的熱影響を受けやすい液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ等のライトバルブ用の電気光学パネルが変質もしくは劣化して耐久性が低下する等のおそれがある。

そこで、従来より種々の方法で上記電源や光源もしくは液晶パネル等のライトバルブ用の電気光学パネルを冷却することが提案されている。例えば下記特許文献１においては、プロジェクタの筐体を構成する外壁部もしくは外壁部内面に、ランプを冷却する水冷ジャケットや、そのランプで熱せらた水を冷却する放熱用の金属配管やポンプを設けることが提案されている。また下記特許文献２には冷却空気を供給するダイアフラム型空気圧縮機や、その空気圧縮機から供給された冷却空気を光源ランプの被冷却部位に直接噴射する噴射部等をプロジェクタの筐体内に設けることが提案されている。

特開２００５−１０６３０号公報 特開２００２−１０７８２５号公報

しかし、上記いずれの特許文献においても、冷却空気の噴射部や水冷ジャケット等の被冷却部材を冷却するための部材だけでなく、冷却空気や水等の流体（冷却媒体）の供給源であるポンプや空気圧縮機等をもプロジェクタの筐体内に収容配置するものであるから、プロジェクタの構成が煩雑かつ大型化し、効率よく冷却するのが困難である等の問題があった。また上記のポンプや空気圧縮機等の振動で画像にブレが生じたり、騒音が混入する等のおそれがあった。

本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、構造が簡単で効率よく冷却することのできるプロジェクタの冷却装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明によるプロジェクタの冷却装置は、以下の構成としたものである。すなわち、建物内に設置されるプロジェクタを冷却するためのプロジェクタの冷却装置であって、前記プロジェクタは、電気光学パネルと、前記電気光学パネルに光を照射する光源と、前記光源に電力を供給する電源とを備え、前記建物から供給される流体を、前記電気光学パネル、前記光源、前記電源の少なくとも１つに導入して冷却することを特徴とする。

上記のように建物から供給される流体を、電気光学パネル、光源、電源の少なくとも１つに導入して冷却するようにしたことによって、前記従来のようにプロジェクタの筐体内に冷却媒体を供給するための手段を設けることなく、構造簡単で効率よく冷却することのできるプロジェクタの冷却装置を提供することが可能となる。また前記従来のようにプロジェクタの筐体内にポンプや空気圧縮機等の冷却媒体供給手段を設けた場合のように、それらの振動で画像にブレが生じたり、騒音が混入するのを防ぐことができる。

前記建物から供給される流体としては、例えば建物に付帯的に設けられた各種設備から供給される流体を使用することができる。具体的には、例えば一般家庭においては、上下水道から供給される水や、エアコン（エアコンディショナー）等から供給される冷却空気や冷媒を使用することができる。また例えば工場や事業所等にあっては、それらの建物の内外に備えられた設備、例えばコンプレッサー等から供給される圧縮空気やドライエア、貯留タンク等に蓄えられた各種のガスや液体等の流体を使用することもできる。

上記のような建物から供給される流体を使用することによって、プロジェクタを冷却するための専用の流体（冷却媒体）を別途確保したり、筐体内に収容配置する必要がなく、容易・安価に冷却することが可能となる。

前記建物から供給される流体を、前記電気光学パネル、前記光源、前記電源の少なくとも１つに導入する方法としては、例えば前記電気光学パネル、前記光源、前記電源の少なくともいずれか１つの表面に直接吹き付けて冷却することができる。このような冷却方法は、冷却後に大気中に放出しても何ら支障のない流体、例えば空気や圧縮空気、ドライエア等の気体を用いる場合に特に有効であり、電気光学パネルや光源または電源に直接吹き付けるだけで簡便に冷却することが可能となる。

また前記建物から供給される流体を、前記電気光学パネル、前記光源、前記電源の少なくとも１つに導入する他の方法として、例えば前記電気光学パネルのフレーム内もしくは前記光源または前記電源の周囲にウォータージャケット等の流体通路を設け、その流体通路内に上記の流体を順次導入して冷却することができる。このような冷却方法は、前記流体として例えば水等の液体を用いる場合に特に有効であり、電気光学パネルや光源または電源もしくはその近傍に設けた流体通路内に流通させることによって、それらを容易に冷却することが可能となる。

前記建物から供給される流体は、予めラジエータ等の熱交換器によって冷却してから前記電気光学パネル、前記光源、前記電源の少なくとも１つに導入するように構成することができる。このようなラジエータ等の熱交換器を用いると、冷却用の流体を順次冷却もしくは放熱しながら繰り返し使用することが可能となる。

また上記のようなラジエータ等の熱交換器は建物の屋外に設置するとよく、そのようにすると、上記の熱交換器を屋内に設置した場合のように室内の空間が狭められたり、騒音や振動が室内にこもるのを防ぐことが可能となる。

以下、本発明によるプロジェクタの冷却装置を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。

図１は本発明によるプロジェクタの冷却装置の一実施形態を示す説明図、図２は上記実施形態で用いた電気光学パネルとしての液晶パネルの斜視図であり、図５と同様の機能を有する部材には同一の符号を付して説明する。

本実施形態は、ライトバルブ用の電気光学パネルとして液晶パネル１０を用いた液晶プロジェクタ、特にカラープロジェクタ１に適用したもので、そのカラープロジェクタには前述のようにライトバルブ用の電気光学パネルとしてＲ、Ｇ、Ｂの三原色に対応して３つの液晶パネルが用いられているが、図１は簡略化して１つの液晶パネル１０として表したものである。上記プロジェクタ１の概略構成は、図５と同様に構成され、図には省略したが、光源５や、その光源５および上記液晶パネル１０に電力を供給するための電源（電源装置）２が上記プロジェクタ１の筐体内に収容されている。また上記プロジェクタ１は据付型のものが用いられ、建物Ａの室内の所定位置に据え付けられている。図中、Ｗは上記建物Ａの外壁をあらわす。

本発明は上記のようなプロジェクタ１の電源２、光源５、液晶パネル１０等の電気光学パネルのうちの少なくとも１つを、建物から供給される流体によって冷却するようにしたもので、本実施形態においては上記建物Ａに付帯的に設けられた上下水道から供給された水によって、上記電気光学パネルとしての液晶パネル１０を冷却するようにしたものである。特に、図の場合は上記建物の上水道から供給された水を、ラジエータ等の放熱用の熱交換器１５で冷却して送水ポンプ１６により送水管１７を介して液晶パネル１０に送り、その液晶パネル１０のパネル本体１０ａを収容したフレーム１０ｂの周辺部に設けた流体通路１０ｃ内に、上記の冷却した水を導入することによって、上記液晶パネル１０、特にパネル本体１０ａを冷却するようにしたものである。

なお、上記液晶パネル１０を冷却した水は、返水管１８を介して熱交換器１５に送り返され、その熱交換器１５で放熱されて冷却されたのち再び液晶パネル１０に送られて冷却される。これを繰り返すことによって上記液晶パネル１０を常時所定の温度以下に保つものである。上記熱交換器１５には、建物から供給される水を適時追加供給したり、交換すればよく、その際、必要に応じて上記の水に不凍液を混入するようにしてもよい。また上記熱交換器１５には、必要に応じて強制冷却用のファンや、補充用の冷却水を貯留するリザーブタンク等を備えるようにしてもよい。

また上記図１は前述のように簡略化して１つの液晶パネル１０のみを表したが、実際にはＲ、Ｇ、Ｂの三原色に対応して上記液晶パネル１０と同様に構成した３つの液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂが用いられ、それらのパネルに上記の冷却水を導入して、それぞれのパネルを冷却するようにしたものである。その構成は適宜であるが、図３および図４はその一例を示すもので、図３は上記熱交換器１５から送水管１７を介して送られてきた冷却水を、３つの分配管１７ｒ、１７ｇ、１７ｂを介して上記３つの液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの各流体通路１０ｃ内に分配導入して、それらのパネルを冷却した後、３つの収集管１８ｒ、１８ｇ、１８ｂを介して返水管１８に合流させて熱交換器１５に戻すようにしたものである。また、図４は送水管１６から３つの液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの各流体通路１０ｃに連通管１９ａ、１９ｂを介して順に冷却水を導入した後、返水管１８を介して熱交換器１５に戻すようにしたものである。

上記実施形態は、建物から供給される流体を、比較的熱影響を受けやすい電気光学パネルとしての液晶パネル１０（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）に導入して冷却したが、プロジェクタの主たる熱の発生源である光源５や電源２に上記の流体を導入して冷却するようにしてもよく、上記電気光学パネルとしての液晶パネル１０（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）と光源５および電源２のうち少なくとも１つに上記の流体を導入して冷却すればよい。また上記光源５を冷却する場合にはランプユニット４ごと冷却するようにしてもよい。

上記のように本発明によるプロジェクタの冷却装置は、建物から供給される流体を、電気光学パネル、光源、電源の少なくとも１つに導入して冷却するようにしたから、従来のようにプロジェクタの筐体内にポンプや空気圧縮機等の冷却媒体を供給手段を備えることなく、上記の流体を利用して効率よく冷却することができる。その結果、従来のようにプロジェクタの筐体内にポンプや空気圧縮機等を設けた場合のように、それらの振動で画像にブレが生じたり、騒音が混入するのを防ぐことができる。また特に据付型のプロジェクタに適用した場合には、例えばポータブルタイプのプロジェクタのように設置場所を変更したり、設置や取外し作業を繰り返すことが少ないので、一度プロジェクタを所望の位置に据付けて本発明のような冷却装置を適用すれば、使用の度毎に冷却装置を設置したり、調整作業を行うことなく、繰り返し安定性よく冷却することが可能となる。

さらに上記実施形態のように建物から供給される流体として、建物に付帯的に設けられた上下水道から供給させる水を利用すると、簡便に且つ効率よく冷却することが可能となり、又その水をラジエータ等の放熱用の熱交換器１５で冷却して繰り返し使用すると、水の利用効率や冷却効率を更に向上させることができる。また上記熱交換器１５で冷却した水を、ウオータジャケット等の流体通路１０ｃを有する液晶パネル等の電気光学パネルに導入して該パネルを冷却することによって、比較的熱影響を受けやすい液晶パネル等の電気光学パネルにあっても熱影響を極力少なくして良好な表示性能を維持させることができると共に、耐久性を大幅に向上させることが可能となる。

なお、上記実施形態は、上水道を使用したが、使用済みの水や雨水もしくは下水道に一度排水した水等を用いてもよく、その場合には、それらによって液晶パネル等を冷却した後の水は、下水道等にそのまま排水するように構成してもよい。また上記実施形態は、電気光学パネルとしての液晶パネルに流体通路を設けたが、その代わりに若しくはそれと共に、電源２または光源５もしくはその両方の近傍に流体通路を設けて冷却するようにしてもよく、或いは上記のような流体通路の代わりに或いはそれらと共に、吸熱用の熱交換器を電源２や光源５または電気光学パネルもしくはその近傍に設けるようにしてもよい。

また建物から供給される流体としては、上記のような上下水道や雨水等に限らず、前述のように例えばエアコンから供給される冷却空気や冷媒を使用したり、或いは工場や事業所等の建物の内外に備えられた設備、例えばコンプレッサー等から供給される圧縮空気やドライエア、貯留タンク等に蓄えられた各種のガスや液体等の流体を使用することもできる。その場合、使用後に大気中に放出すると支障がある場合には、上記の熱交換器や流体通路を介して流通させたり、循環させるのが望ましく、また上記のような冷却空気や圧縮空気、ドライエアのように使用後に大気中に放出しても支障がない場合には、それらの空気等の流体を適宜の管等で冷却すべき電源や光源または電気光学パネルもしくはそれらの近傍に直接吹き付けて冷却するようにしてもよい。

さらに上記実施形態は、ライトバルブ用の電気光学パネルとして液晶パネルを用いた液晶カラープロジェクタに適用したが、モノクロの液晶プロジェクタでもよく、また液晶パネルに限らす、例えば有機ＥＬパネルやプラズマパネル、その他各種の電気光学パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。

本発明によるプロジェクタの冷却装置の一実施形態を示す説明図。 上記実施形態で用いた電気光学パネルとしての液晶パネルの斜視図。 三原色用の３つのパネルへの流体供給要領の一例を示す説明図。 三原色用の３つのパネルへの流体供給要領の他の例を示す説明図。 プロジェクタの概略構成を示す説明図。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…電源、３…反射板、４…ランプユニット、５…光源、６…ミラー、７…ダイクイロックミラー、８…レンズ、１０、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ…液晶パネル（電気光学パネル）、１０ａ…パネル本体、１０ｂ…フレーム、１０ｃ…流体通路、１１…ダイクロイックプリズム、１２…投射レンズ、１３…スクリーン、１５…熱交換器、１６…ポンプ、１７…送水管、１７ｒ、１７ｇ、１７ｂ…分配管、１８…返水管、１８ｒ、１８ｇ、１８ｂ…収集管、１９ａ、１９ｂ…連通管

Claims (5)

1. 建物内に設置されるプロジェクタを冷却するためのプロジェクタの冷却装置であって、
   前記プロジェクタは、電気光学パネルと、前記電気光学パネルに光を照射する光源と、前記光源に電力を供給する電源とを備え、
   前記建物から供給される流体を、前記電気光学パネル、前記光源、前記電源の少なくとも１つに導入して冷却することを特徴とするプロジェクタの冷却装置。
2. 前記建物から供給される流体を、前記電気光学パネル、前記光源、前記電源の少なくともいずれか１つの表面に直接吹き付けて冷却することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタの冷却装置。
3. 前記電気光学パネルのフレーム内もしくは前記光源または前記電源の周囲に流体通路を設け、前記流体通路内に前記建物から供給される流体を導入して冷却することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタの冷却装置。
4. 前記建物から供給される流体を、熱交換器によって冷却してから前記電気光学パネル、前記光源、前記電源の少なくとも１つに導入するように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタの冷却装置。
5. 前記熱交換器を建物の屋外に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタの冷却装置。

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