JP2018105585A - 熱輸送装置、およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】姿勢が変更されても効率よく熱を移動させる熱輸送装置を提供する。【解決手段】作動液を有する熱輸送装置５であって、外部からの熱を受熱して作動液を気化させる蒸発部５１と、蒸発部５１で気化された気体を作動液に液化する凝縮部と、蒸発部５１と凝縮部とにそれぞれ接続され、蒸発部５１および凝縮部とで環状の流路を形成する第１流体管５３および第２流体管５４と、を備え、蒸発部５１は、毛細管力によって作動液が浸透する第１多孔質体７と、外部からの熱を受熱し、第１多孔質体７が第１方向に移動可能な収容領域５１ｅを有する容器５１０（受熱部）と、を備え、第１流体管５３は、収容領域５１ｅの第１方向における一方の端部側に接続され、第２流体管５４は、収容領域５１ｅの第１方向における他方の端部側に接続されている。【選択図】図４

Description

本発明は、熱輸送装置、およびプロジェクターに関する。

従来、光源装置および光変調装置を備え、机上等に載置された姿勢（据置姿勢）や、据置姿勢から上下反転された姿勢（天吊り姿勢）で天井等に設置され、スクリーン等の投写面に画像を投写するプロジェクターが知られている。近年、長期に亘ってより明るい画像を投写できるプロジェクターが求められ、半導体レーザー等の発光素子を用いた光源装置を備えたプロジェクターが知られている。この光源装置は、発光に伴って顕著に発熱するので、効率的な冷却が求められている。そこで、この光源装置を効率よく冷却するための装置として、作動液を利用した装置が考えられる（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の装置（ループ型ヒートパイプ）は、内部に作動流体が封入されたパイプがループ状に連結され、重力方向に、上から凝縮器、液だめパイプ、蒸発器の順に設置されている。凝縮器は熱交換フィンを備え、液だめパイプは凝縮器の熱交換フィンに埋め込まれている。そして、蒸発器は、作動流体流出口が液状作動流体流入口よりも上側に設置されている。

特開２００１−６６０８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、冷却対象を冷却する動作のために、各構成要素の上下方向における位置関係に制約がある。そのため、プロジェクターの据置姿勢および天吊り姿勢の一方の姿勢で効率的な冷却が可能な動作の位置関係に設定すると、他方の姿勢では効率的な冷却のための動作が難しく、光源装置を効率よく冷却できない恐れがある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る熱輸送装置は、作動液を有する熱輸送装置であって、外部からの熱を受熱して前記作動液を気化させる蒸発部と、前記蒸発部で気化された気体を前記作動液に液化する凝縮部と、前記蒸発部と前記凝縮部とにそれぞれ接続され、前記蒸発部および前記凝縮部とで環状の流路を形成する第１流体管および第２流体管と、を備え、前記蒸発部は、毛細管力によって前記作動液が浸透する第１多孔質体と、外部からの熱を受熱し、前記第１多孔質体が第１方向に移動可能な収容領域を有する受熱部と、を備え、前記第１流体管は、前記収容領域の前記第１方向における一方の端部側に接続され、前記第２流体管は、前記収容領域の前記第１方向における他方の端部側に接続されていることを特徴とする。

この構成によれば、蒸発部、第１流体管、凝縮部、および第２流体管で作動液を用いたループ型のヒートパイプシステムが構成される。これによって、このシステム内の作動液の気化および液化によって、受熱部に接続された発熱部材の熱を凝縮部に移動させ、発熱部材を冷却する循環システムを構成することができる。
また、蒸発部は、第１多孔質体が受熱部の収容領域内で第１方向に移動可能に構成され、第１流体管および第２流体管は、上述した位置で収容領域に接続されている。これによって、収容領域の第１方向における一方の端部側が他方の端部側より上側に位置する第１姿勢、および第１姿勢に対して上下が反転された第２姿勢において、受熱部に接続された発熱部材を冷却することが可能となる。すなわち、受熱部が受熱することによって第１多孔質体に熱が伝達され、この熱によって、第１多孔質体に浸透している作動液は、気化される。この気化された気体は、第１姿勢においては、収容領域の第１多孔質体の上側の空間（上空間）から第１流体管を介して凝縮部に流れ、第２姿勢においては、上空間から第２流体管を介して凝縮部に流れる。そして、凝縮部で液化された作動液は、第１姿勢においては、第２流体管を介して蒸発部に流れ、第２姿勢においては、第１流体管を介して蒸発部に流れる。第１流体管、第２流体管は、第１姿勢、第２姿勢に対応して、気体が流通する通気管、作動液が流通する液管として機能する。
したがって、第１姿勢および第２姿勢において、受熱部に接続された発熱部材の熱を凝縮部に移動させ、発熱部材を冷却する熱輸送装置の提供が可能となる。

［適用例２］上記適用例に係る熱輸送装置において、前記受熱部は、前記収容領域を形成するための壁部を有し、前記壁部は、前記第１多孔質体と接し、前記第１方向に沿う内面を有していることが好ましい。

この構成によれば、熱輸送装置は、第１姿勢から第２姿勢、または第２姿勢から第１姿勢に姿勢が変わっても、第１多孔質体が壁部の内面に沿って移動する。これによって、第１多孔質体は、第１姿勢および第２姿勢において、壁部に接続された発熱部材の熱を、壁部を介して同様に受熱することができる。よって、熱輸送装置は、第１姿勢および第２姿勢において、第１多孔質体に浸透している作動液が同様に蒸発するので、壁部に接続された発熱部材の熱を同様に凝縮部に移動させ、発熱部材を冷却することが可能となる。

［適用例３］上記適用例に係る熱輸送装置において、前記第１多孔質体は、前記壁部の前記内面に対向する側を形成する対向部を有し、前記内面および前記対向部の少なくともいずれか一方には、前記第１方向に沿って延びる溝が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、第１姿勢および第２姿勢において、第１多孔質体に浸透している作動液の蒸発により気化された気体は、上記溝を通るので、システム内の熱の移動を効率よく行うことが可能となる。

［適用例４］上記適用例に係る熱輸送装置において、前記第１流体管および前記第２流体管の内面には、毛細管力によって前記作動液が浸透する第２多孔質体が設けられていることが好ましい。

熱輸送装置が第１姿勢から第２姿勢、あるいは第２姿勢から第１姿勢に変更されて、第１流体管および第２流体管の一方が、液管として機能する状態から通気管として機能する状態に変更された場合、作動液がこの通気管に残る恐れがある。
この構成によれば、第１流体管および第２流体管の内面には、第２多孔質体が設けられているので、管内に作動液が残ったとしても、この作動液は、第２多孔質体に浸透する。よって、通気管の内部が作動液によって塞がれることを防止し、気体が流通する空間を確保することが可能となる。よって、姿勢が変更された場合であっても、速やかに熱の移動を行う熱輸送装置の提供が可能となる。

［適用例５］上記適用例に係る熱輸送装置において、前記蒸発部は、前記作動液を貯留するタンク部を備え、前記タンク部は、前記収容領域と前記第１流体管との間に配置された第１タンク部と、前記収容領域と前記第２流体管との間に配置された第２タンク部と、を有し、前記第２タンク部は、前記一方の端部側が前記他方の端部側より上側となる第１姿勢において、前記作動液を貯留し、前記第１タンク部は、前記他方の端部側が前記一方の端部側より上側となる第２姿勢において、前記作動液を貯留することが好ましい。

この構成によれば、熱輸送装置は、タンク部を備えているので、作動液の量を厳密に調整しなくても、熱移動に寄与する作動液を流路内に封入させることが可能となる。よって、熱輸送装置の製造の簡素化が可能となる。
また、熱輸送装置内で熱移動に寄与する作動液の量が減少しても、第１姿勢においては第２タンク部から、第２姿勢においては第１タンク部から作動液が補充されるので、第１姿勢および第２姿勢において、システム内の熱移動が確実に行われる熱輸送装置の提供が可能となる。

［適用例６］本適用例に係るプロジェクターは、光源装置と、前記光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された光を投写する投写光学装置と、上記のいずれか一項に記載の熱輸送装置と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、プロジェクターは上述した熱輸送装置を備えているので、第１姿勢および第２姿勢において、例えば、光源装置の熱を熱輸送装置によって効率よく移動させて光源装置を冷却することが可能となる。よって、第１姿勢および第２姿勢において、長期に亘って明るい画像を安定して投写するプロジェクターの提供が可能となる。

第１実施形態のプロジェクターの主な構成を示す模式図。 第１実施形態の光源装置および蒸発部を模式的に示す断面図。 第１実施形態の蒸発部を模式的に示す断面図。 第１実施形態の熱輸送装置の動作を説明するための模式図。 第１実施形態の熱輸送装置の動作を説明するための模式図。 第２実施形態の第１流体管および第２流体管を模式的に示す断面図。 第２実施形態の構成を説明するための比較図。 第３実施形態の据置姿勢における蒸発部を模式的に示す断面図。 変形例１の蒸発部を模式的に示す断面図。 変形例２の蒸発部を示す模式図。

（第１実施形態）
以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光をスクリーン等の投写面に拡大投写する。また、本実施形態のプロジェクターは、机上等に据え置かれる据置姿勢（第１姿勢）、および据置姿勢に対して上下が反転され、天井等に設置される天吊り姿勢（第２姿勢）で投写可能に構成されている。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜異ならせてある。

〔プロジェクターの主な構成〕
図１は、本実施形態のプロジェクター１の主な構成を示す模式図である。
プロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２、光源装置１０を有する光学ユニット３、冷却装置４、および図示しない制御部や、電源装置等を備えている。

光学ユニット３は、図１に示すように、照明装置１００、色分離光学系２００、光変調装置としての液晶ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム５００、および投写光学装置６００を備える。

照明装置１００は、光源装置１０、集光光学系２０、蛍光体４２を有する波長変換装置４０、コリメート光学系６０、レンズアレイ１２０，１３０、偏光変換素子１４０、および重畳レンズ１５０を備えている。

光源装置１０は、基材１１、基材１１に配置された複数の発光素子１２を備える。
基材１１は、銅やコバール等の材料で形成されている。
発光素子１２は、半導体レーザーであり、蛍光体４２を励起させる青色光（例えば、発光強度のピークが約４４５ｎｍの光）を射出する。

集光光学系２０は、各発光素子１２の光射出側にそれぞれ配置された複数の第１レンズ２２、および複数の第１レンズ２２を介した光が入射する第２レンズ２４を備えている。集光光学系２０は、光源装置１０から射出された光を蛍光体４２に集光する。

波長変換装置４０は、円板４１、円板４１上の円周方向に設けられた蛍光体４２、および円板４１を回転させるモーター４３を備える。
円板４１は、発光素子１２から射出された光を透過する部材、例えば、石英ガラス、水晶や、サファイア等により形成されている。
蛍光体４２は、円板４１の集光光学系２０とは反対側に設けられ、集光光学系２０により集光された光の焦点位置に設けられている。蛍光体４２は、光源装置１０から射出された光（青色光）の一部を透過させるとともに、残部を吸収し黄色光（例えば、発光強度のピークが約５５０ｎｍの光）を発する。蛍光体４２から発せられる光は、青色光と黄色光とが合成された白色光を成している。

モーター４３は、円板４１を回転させ、光源装置１０から射出された光が蛍光体４２上の同一か所に連続して照射されないように構成されている。これによって、蛍光体４２および円板４１の劣化が抑制されている。

コリメート光学系６０は、蛍光体４２から発せられる光の広がりを抑える第１レンズ６２と、第１レンズ６２から入射される光を平行化する第２レンズ６４とを備え、全体として蛍光体４２から射出された光を平行化する。

レンズアレイ１２０は、小レンズ１２２がマトリクス状に配列された構成を有しており、コリメート光学系６０から射出された光を複数の部分光に分割する。レンズアレイ１３０は、レンズアレイ１２０と略同様の構成の小レンズ１３２を有しており、重畳レンズ１５０とともに、複数の部分光を液晶ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに略重畳させる。偏光変換素子１４０は、レンズアレイ１３０から射出された非偏光を液晶ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで利用可能な直線偏光に変換する。

色分離光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、ミラー２３０，２４０，２５０、フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ、リレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離光学系２００は、照明装置１００から射出された光Ｌを赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）、青色光（Ｂ光）に分離し、各色光用の液晶ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く。

液晶ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、例えば透過型液晶ライトバルブであり、図示しないケーブルを介して制御部に接続されている。液晶ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、供給された画像信号に基づいて、色分離光学系２００から射出された各色光を変調し、各色の画像光を形成する。

クロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム５００は、液晶ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｂそれぞれにて変調されたＲ光およびＢ光を反射し、液晶ライトバルブ４００Ｇにて変調されたＧ光を透過して、３色の画像光を合成する。

投写光学装置６００は、複数のレンズ（図示省略）を有して構成され、クロスダイクロイックプリズム５００にて合成された光を投写面ＳＣＲ上に拡大投写する。
本実施形態の光学ユニット３は、光源装置１０が射出する光の方向と、投写光学装置６００が射出する光の方向とが同一側となるように構成されている。なお、以下では説明の便宜上、投写光学装置６００が射出する光の方向を＋Ｙ方向（前方）、据置姿勢において、プロジェクター１の上側を＋Ｚ方向、後方から見たプロジェクター１の右側を＋Ｘ方向として記載する。

冷却装置４は、図１に示すように、作動液を有する熱輸送装置５、および送風ファン５Ｆを備え、光源装置１０を冷却する。
熱輸送装置５は、蒸発部５１、凝縮部５２、および蒸発部５１と凝縮部５２とにそれぞれ接続され、蒸発部５１および凝縮部５２とで環状の流路を形成する第１流体管５３および第２流体管５４を備え、いわゆるループ型のヒートパイプシステムを構成する。
熱輸送装置５は、蒸発部５１が光源装置１０に接続され、光源装置１０の熱を凝縮部５２に移動させる。後で詳細に説明するが、蒸発部５１は、受熱部としての容器５１０、および容器５１０内で移動可能な第１多孔質体７（いずれも図２参照）を備え、プロジェクター１の据置姿勢および天吊り姿勢において、光源装置１０の熱を効率よく凝縮部５２に移動させるように構成されている。
送風ファン５Ｆは、凝縮部５２に冷却空気を送風し、蒸発部５１から凝縮部５２に伝わった熱の放熱を促進させる。

〔熱輸送装置の構成〕
ここで、熱輸送装置５について詳細に説明する。
熱輸送装置５は、前述したように、作動液、蒸発部５１、凝縮部５２、第１流体管５３および第２流体管５４を備えている（図１参照）。
作動液として水等が用いられ、この作動液は、熱輸送装置５における環状の流路内が脱気された後、この流路内に封入されている。

蒸発部５１は、外部からの熱、すなわち光源装置１０の熱を受熱して作動液を気化させる。
図２は、光源装置１０および蒸発部５１を模式的に示す断面図であり、上方（＋Ｚ側）から見た図である。図３は、蒸発部５１を模式的に示す断面図であり、後方（−Ｙ側）から見た図である。

蒸発部５１は、図２、図３に示すように、容器５１０および容器５１０に収容された第１多孔質体７を備えている。
容器５１０は、例えば、銅やアルミニウム、あるいはこれらの材料を含む合金等で形成されている。容器５１０は、直方体状の本体部５１１、および本体部５１１の左右両側から突出する管状の第１接続部５１２、第２接続部５１３を有している。
本体部５１１は、図２に示すように、光源装置１０の基材１１に接続された壁部５１１ａを有し、この壁部５１１ａの内側には、第１多孔質体７が移動可能な収容領域５１ｅが設けられている。また、壁部５１１ａは、図３に示すように、後述する第１方向５１Ｈに沿う内面５１１ｆを有し、この内面５１１ｆには、第１方向５１Ｈに沿って延びる複数の溝５１１ｇが形成されている。

収容領域５１ｅは、図３に示すように、平面視において、−Ｙ側から見て上下方向（Ｚ方向）に対して＋Ｘ側に傾斜する方向（第１方向５１Ｈ）の両側に円弧形状を有するトラック状に形成されている。
すなわち、収容領域５１ｅは、据置姿勢において、第１方向５１Ｈにおける一方の端部側（＋Ｚ側の端部側、「第１端部側」とする）が他方の端部側（−Ｚ側の端部側、「第２端部側」とする）より上側となり、天吊り姿勢において、第２端部側が第１端部側より上側となる。

第１接続部５１２は、内部が収容領域５１ｅの第１端部側に連通するように形成されており、第１流体管５３（図１参照）が接続されている。すなわち、第１流体管５３は、第１接続部５１２を介して、収容領域５１ｅの第１端部側に接続されている。

第２接続部５１３は、内部が収容領域５１ｅの第２端部側に連通するように形成されており、第２流体管５４（図１参照）が接続されている。すなわち、第２流体管５４は、第２接続部５１３を介して、収容領域５１ｅの第２端部側に接続されている。
このように、据置姿勢において、第１接続部５１２は、第２接続部５１３に対し、鉛直方向上方に形成されている。そして、天吊り姿勢においては、第２接続部５１３が第１接続部５１２の鉛直方向上方に位置することとなる。

第１多孔質体７は、セラミックや焼結金属等を原料とした材料、あるいはポリエチレン樹脂などの高分子材料を原料とした材料で形成され、毛細管力によって作動液が浸透する微小な孔を複数有している。
第１多孔質体７は、図３に示すように、平面視円形に形成され、収容領域５１ｅ内に収納されている。第１多孔質体７は、収容領域５１ｅの一方の円弧側を塞ぎ、他方の円弧側と離間するように形成されている。また、第１多孔質体７は、内面５１１ｆと接し、溝５１１ｇの底面と離間して配置され、収容領域５１ｅ内で第１方向５１Ｈに移動可能に形成されている。また、第１多孔質体７は、平面視円形に形成されているので、収容領域５１ｅ内での回動も可能となっている。

第１流体管５３および第２流体管５４は、銅やステンレス等の金属で形成されている。
第１流体管５３は、据置姿勢において、蒸発部５１で気化された気体が流通する。第２流体管５４は、天吊り姿勢において、蒸発部５１で気化された気体が流通する。熱輸送装置５の動作については後で説明する。

凝縮部５２は、第１流体管５３または第２流体管５４から流入した気体を作動液に液化する。凝縮部５２は、気体および作動液が流通する流体管５２１および流体管５２１の外側に設けられたフィン部５２２（いずれも図１参照）を備えている。流体管５２１およびフィン部５２２は、アルミニウムや銅等の金属材で形成されている。
凝縮部５２で液化された作動液は、据置姿勢においては第２流体管５４を、天吊り姿勢においては第１流体管５３を介して蒸発部５１に運ばれる。

〔熱輸送装置の動作〕
ここで、熱輸送装置５の動作について説明する。
図４、図５は、熱輸送装置５の動作を説明するための模式図である。具体的に、図４は、据置姿勢における蒸発部５１、および第１流体管５３、第２流体管５４の一部を後方（−Ｙ側）から見た断面図である。図５は、天吊り姿勢における蒸発部５１、および第１流体管５３、第２流体管５４の一部を後方（−Ｙ側）から見た断面図である。なお、図４、図５は、溝５１１ｇ（図３参照）を省略した図である。

図４に示すように、据置姿勢において、第１多孔質体７は、収容領域５１ｅ内の下側（−Ｚ側）、すなわち、第２流体管５４側に位置している。そして、第２接続部５１３内には作動液が満たされ、収容領域５１ｅ内の第１多孔質体７の上側（＋Ｚ側）には空間５１Ａｒが設けられている。また、第１多孔質体７には、毛細管力によって内部に作動液が浸透している。

プロジェクター１が起動されて光源装置１０が駆動されると、発光素子１２の発光に伴う熱は、基材１１および壁部５１１ａ（図２参照）を介して第１多孔質体７に伝わる。その結果、第１多孔質体７に浸透している作動液は、加熱されて気化する。この気化された気体は、主に第１多孔質体７に対向している溝５１１ｇ（図３参照）を通って空間５１Ａｒに流れる。空間５１Ａｒに流れた気体は、第１流体管５３を介して凝縮部５２に流れ、フィン部５２２および送風ファン５Ｆから送風される空気で冷却され、作動液に液化される。

凝縮部５２で液化された作動液は、第２流体管５４を通って蒸発部５１に流れる。すなわち、据置姿勢において、第１流体管５３は、気体が流通する通気管として機能し、第２流体管５４は、作動液が流通する液管として機能する。
このように、熱輸送装置５は、環状の流路内を作動液が気化、液化されて循環することで蒸発部５１から凝縮部５２に熱が輸送され、蒸発部５１に接続された光源装置１０を冷却する。

一方、熱輸送装置５は、据置姿勢から天吊り姿勢に変更されると、図５に示すように、第１多孔質体７は、収容領域５１ｅ内の＋Ｚ側、すなわち、第１流体管５３側に移動する。また、据置姿勢から天吊り姿勢に変更された直後、作動液は、環状の流路内の下側となる位置に移動するが、光源装置１０の駆動に伴う第１多孔質体７内の作動液の気化によって、第１接続部５１２内に移動する。そして、収容領域５１ｅ内には、第１多孔質体７の−Ｚ側に空間５１Ａｒが設けられる。また、第１多孔質体７には、毛細管力によって内部に作動液が浸透する。

熱輸送装置５は、天吊り姿勢において、据置姿勢で述べた方向とは反対方向に熱の輸送を行なう。すなわち、光源装置１０の駆動によって、蒸発部５１で気化された気体は、図５に示すように、収容領域５１ｅ内の第１多孔質体７の−Ｚ側の空間５１Ａｒから第２流体管５４に流れる。そして、第２流体管５４に流れた気体は、凝縮部５２で作動液に液化され、第１流体管５３を介して蒸発部５１に流れる。すなわち、天吊り姿勢において、第２流体管５４は、気体が流通する通気管として機能し、第１流体管５３は、作動液が流通する液管として機能する。
このように、熱輸送装置５は、天吊り姿勢においても、環状の流路内を作動液が気化、液化されて循環することで蒸発部５１から凝縮部５２に熱が輸送され、蒸発部５１に接続された光源装置１０を冷却する。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）蒸発部５１は、第１多孔質体７が収容領域５１ｅ内で第１方向５１Ｈに移動可能に構成され、第１流体管５３および第２流体管５４は、前述した位置で収容領域５１ｅに接続されている。これによって、据置姿勢および天吊り姿勢において、容器５１０（壁部５１１ａ）に接続された光源装置１０の熱を凝縮部５２に移動させ、光源装置１０を冷却する熱輸送装置５の提供が可能となる。

（２）熱輸送装置５は、据置姿勢から天吊り姿勢、または天吊り姿勢から据置姿勢に姿勢が変わっても、第１多孔質体７が壁部５１１ａの内面５１１ｆに沿って移動する。これによって、第１多孔質体７は、据置姿勢および天吊り姿勢において、壁部５１１ａに接続された光源装置１０の熱を、壁部５１１ａを介して同様に受熱することができる。よって、熱輸送装置５は、据置姿勢および天吊り姿勢において、第１多孔質体７に浸透している作動液が同様に蒸発するので、光源装置１０の熱を同様に凝縮部５２に移動させ、光源装置１０を冷却することが可能となる。

（３）壁部５１１ａの内面５１１ｆには、第１方向５１Ｈに沿って延びる溝５１１ｇが形成されている。これによって、据置姿勢および天吊り姿勢において、第１多孔質体７に浸透している作動液の蒸発により気化された気体が通りやすくなるので、熱輸送装置５内の熱の移動を効率よく行うことが可能となる。

（４）プロジェクター１は、光源装置１０が熱輸送装置５によって効率よく冷却されるので、据置姿勢および天吊り姿勢において、長期に亘って明るい画像を安定して投写することが可能となる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態に係る熱輸送装置について、図面を参照して説明する。以下の説明では、第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態の熱輸送装置は、第１実施形態の熱輸送装置５が備える第１流体管５３および第２流体管５４とは異なる第１流体管８１および第２流体管８２を備えている。

図６は、本実施形態の第１流体管８１および第２流体管８２を模式的に示す断面図である。

第１流体管８１および第２流体管８２は、図６に示すように、第２多孔質体８０を有している。第２多孔質体８０は、第１流体管８１、第２流体管８２それぞれの内面に設けられ、第１流体管８１、第２流体管８２それぞれの内部中央に気体が通過可能な空間８Ａｒを有するように設けられている。第２多孔質体８０は、第１実施形態の第１多孔質体７より荒い密度、すなわち孔の大きさが第１多孔質体７の孔より大きな孔で、毛細管力によって作動液が浸透する機能を有している。なお、第２多孔質体８０は、第１流体管８１、第２流体管８２それぞれの内面において、全ての領域に設けられていても、一部に設けられていてもよい。

第１流体管８１および第２流体管８２は、第２多孔質体８０を有しているので、例えば、液管として機能する姿勢から通気管として機能する姿勢に変更された場合等に、作動液が管内を塞ぐように残ることを防止することが可能となる。

図７は、本実施形態の構成を説明するための比較図であり、第２多孔質体８０を有さない流体管Ｔｕを模式的に示す断面図である。
多孔質体を有さない流体管Ｔｕにおいては、液管として機能する姿勢から通気管として機能する姿勢に変更された場合等、図７に示すように、作動液の表面張力によって、作動液が管内を閉塞するように残る恐れがある（残った作動液を「閉塞液Ｗａ」とする）。通気管として機能する管内に閉塞液Ｗａが発生すると、この閉塞液Ｗａを開口させるために蒸発部５１で気化された気体が使われるため、熱の移動を循環させるシステムの動作開始が遅くなる。

一方、第１流体管８１および第２流体管８２は、第２多孔質体８０を有しているので、作動液が内部に残ったとしても、この作動液は、第２多孔質体８０の毛細管力によって、第２多孔質体８０内に浸透するので、閉塞液Ｗが発生せずに管内の中央部の空間８Ａｒが確保される。

以上述べたように、本実施形態の熱輸送装置によれば、以下の効果を得ることができる。
姿勢が変更された場合であっても、閉塞液Ｗが発生せずに管内の中央部の空間８Ａｒが確保される。よって、据置姿勢から天吊り姿勢、あるいは天吊り姿勢から据置姿勢に変更された場合であっても、速やかに光源装置１０を冷却可能な熱輸送装置５の提供が可能となる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態に係る熱輸送装置９について、図面を参照して説明する。以下の説明では、第１実施形態と同様の構成要素には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態の熱輸送装置９は、第１実施形態の熱輸送装置５が備える蒸発部５１とは異なる蒸発部９１を備えている。

図８は、据置姿勢における蒸発部９１を模式的に示す断面図であり、後方（−Ｙ側）から見た図である。
蒸発部９１は、図８に示すように、蒸発本体部９１Ａおよびタンク部９２を備えている。
蒸発本体部９１Ａは、第１実施形態の蒸発部５１と同様に構成され、蒸発部５１における第１接続部５１２、第２接続部５１３（図３参照）と略同形状のタンク接続部５１２ｔ，５１３ｔを有している。

タンク部９２は、タンク接続部５１２ｔに接続された第１タンク部９２１、およびタンク接続部５１３ｔに接続された第２タンク部９２２を有している。
第１タンク部９２１は、図８に示すように、タンク本体部９２１ａ、および第１流体管５３が接続される第１接続部９２１ｂを有している。
タンク本体部９２１ａは、タンク接続部５１２ｔと第１接続部９２１ｂとの間に設けられ、タンク接続部５１２ｔおよび第１接続部９２１ｂ対して上下に突出し、内部に作動液を貯留可能に形成されている。

第２タンク部９２２は、図８に示すように、タンク本体部９２２ａ、および第２流体管５４が接続される第２接続部９２２ｂを有している。
タンク本体部９２２ａは、タンク接続部５１３ｔと第２接続部９２２ｂとの間に設けられ、タンク接続部５１３ｔおよび第２接続部９２２ｂ対して上下に突出し、内部に作動液を貯留可能に形成されている。
このように、第１タンク部９２１は、収容領域５１ｅと第１流体管５３との間に配置され、第２タンク部９２２は、収容領域５１ｅと第２流体管５４との間に配置されている。また、第１タンク部９２１は、収容領域５１ｅの上側（＋Ｚ側、第１端部側）に連通するように形成され、第２タンク部９２２は、収容領域５１ｅの下側（−Ｚ側、第２端部側）に連通するように形成されている。

熱輸送装置９は、第１実施形態の熱輸送装置５の熱移動の方向と同様の方向の熱移動によって、蒸発本体部９１Ａに接続された光源装置１０の熱を凝縮部５２に移動させる。
具体的に、据置姿勢においては、第２タンク部９２２に作動液が貯留されている。そして、光源装置１０の熱によって気化された気体は、第１多孔質体７の上側（＋Ｚ側）の空間５１Ａｒから第１タンク部９２１および第１流体管５３（図８参照）を介して凝縮部５２に流れ、凝縮部５２で作動液に液化される。凝縮部５２で液化された作動液は、第２流体管５４および第２タンク部９２２を通って蒸発本体部９１Ａに流れる。また、凝縮部５２で液化された作動液の一部は、第２タンク部９２２に貯留される。

一方、図示は省略するが、天吊り姿勢においては、第１タンク部９２１に作動液が貯留されている。そして、光源装置１０の熱によって気化された気体は、第１多孔質体７の−Ｚ側の空間５１Ａｒから第２タンク部９２２および第２流体管５４を介して凝縮部５２に流れ、凝縮部５２で作動液に液化される。凝縮部５２で液化された作動液は、第１流体管５３および第１タンク部９２１を通って蒸発本体部９１Ａに流れる。また、凝縮部５２で液化された作動液の一部は、第１タンク部９２１に貯留される。

以上述べたように、本実施形態の熱輸送装置９によれば、以下の効果を得ることができる。
熱輸送装置９は、タンク部９２を備えているので、作動液の量を厳密に調整しなくても、熱移動に寄与する作動液を流路内に封入させることが可能となる。よって、熱輸送装置９の製造の簡素化が可能となる。
また、熱輸送装置９内で熱移動に寄与する作動液の量が減少しても、据置姿勢においては第２タンク部９２２から、天吊り姿勢においては第１タンク部９２１から作動液が補充されるので、据置姿勢および天吊り姿勢において、システム内の熱移動が確実に行われる熱輸送装置９の提供が可能となる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
前記実施形態の蒸発部５１は、第１流体管５３および第２流体管５４が蒸発部５１の左右両側に接続されているが、第１流体管５３が収容領域５１ｅの第１端部側に接続され、第２流体管５４が収容領域５１ｅの第２端部側に接続されていれば、他の位置で接続された構成であってもよい。

図９は、この変形例の蒸発部３５１を模式的に示す断面図である。図９に示すように、蒸発部３５１は、受熱部としての容器３５１０を備えている。容器３５１０は、第１流体管５３が接続される第１接続部３５１２、および第２流体管５４が接続される第２接続部３５１３が光源装置１０とは反対側に設けられている。そして、第１流体管５３および第２流体管５４は、蒸発部３５１の後側（−Ｙ側）に接続されている。
このように、光源装置１０とは反対側に第１流体管５３および第２流体管５４が接続される構成によって、蒸発部５１の左右方向の小型化が可能となる。

（変形例２）
前記実施形態の熱輸送装置５，９は、第１多孔質体７に浸透している作動液が気化された気体が通る溝５１１ｇが容器５１０（壁部５１１ａ）に設けられているが、気体が通る溝が第１多孔質体に設けられた構成であってもよい。
図１０は、この変形例の蒸発部４５０を示す模式図である。また、図１０は、第１方向５１Ｈに沿う方向から見た図である。
図１０に示すように、蒸発部４５０は、受熱部としての容器４５０１、および容器４５０１に収容された第１多孔質体１７を備えている。
容器４５０１は、光源装置１０の基材１１に接続された壁部４５０１ａを有し、内部には、平面視の形状が前記実施形態の収容領域５１ｅと同形状の収容領域４５０１ｅが設けられている。また、壁部４５０１ａの内面４５０１ｆは、溝５１１ｇ（図３参照）を有さず、平坦に形成されている。

第１多孔質体１７は、トラック状の収容領域４５０１ｅに対し、長手方向（第１方向５１Ｈ、図３参照）における大きさが収容領域４５０１ｅの大きさより小さい平面視トラック状に形成されている。すなわち、第１多孔質体１７は、収容領域４５０１ｅ内で回動せずに、第１方向５１Ｈに移動可能に形成されている。そして、第１多孔質体１７は、図１０に示すように、壁部４５０１ａの内面４５０１ｆに対向する側を形成する対向部１７１を有し、この対向部１７１には、第１方向５１Ｈに沿って延びる溝１７１ｇが形成されている。
この構成によれば、第１多孔質体１７に浸透している作動液が蒸発して気化した気体は、この溝１７１ｇを通って、前記実施形態と同様に、第１流体管５３あるいは第２流体管５４に流れる。

（変形例３）
前述した第１多孔質体７、１７は、平面視において円形やトラック状に形成されているが、この形状に限定されるものではなく、例えば、平面視矩形状や、平面視矩形状から角部がカットされたような形状であってもよい。また、収容領域の形状は、第１多孔質体の形状に対応した形状となる。

（変形例４）
前記実施形態の第１方向５１Ｈは、−Ｙ側から見てＺ方向に対して傾斜した方向であるが、Ｚ方向に沿う方向であってもよい。すなわち、据置姿勢および天吊り姿勢において、第１方向が鉛直方向に沿う方向であってもよい。

（変形例５）
前記実施形態のプロジェクター１は、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いているが、反射型の液晶ライトバルブを用いたものであってもよい。また、光変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものであってもよい。

（変形例６）
前記実施形態の光変調装置は、Ｒ光、Ｇ光、およびＢ光に対応する３つの光変調装置を用いるいわゆる３板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用してもよく、あるいは、２つまたは４つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも適用できる。

（変形例７）
前記実施形態のプロジェクター１は、青色光を射出する光源装置１０を備えているが、青色光に限らず、他の波長帯の光を発する光源装置を備えた構成であってもよい。そして、この光源装置の熱を移動させる熱輸送装置を構成してもよい。

（変形例８）
前記実施形態の光学ユニット３は、光源装置１０が射出する光の方向と、投写光学装置６００が射出する光の方向とが同一側となるように構成されているが、光源装置１０が射出する光の方向と、投写光学装置６００が射出する光の方向とが異なる光学ユニットを構成してもよい。

（変形例９）
前述した熱輸送装置５，９は、光源装置１０を冷却するように構成されているが、この技術は、光源装置１０とは異なる発熱部材（例えば、電源装置や光変調装置などの光学部品等）を冷却する熱輸送装置にも適用可能である。

１…プロジェクター、５，９…熱輸送装置、５Ｆ…送風ファン、７，１７…第１多孔質体、１０…光源装置、１１…基材、１２…発光素子、５１，９１，３５１，４５０…蒸発部、５１Ｈ…第１方向、５１ｅ，４５０１ｅ…収容領域、５２…凝縮部、５３，８１…第１流体管、５４，８２…第２流体管、８０…第２多孔質体、９２…タンク部、１７１…対向部、１７１ｇ，５１１ｇ…溝、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶ライトバルブ（光変調装置）、５１０，３５１０，４５０１…容器（受熱部）、５１１ａ，４５０１ａ…壁部、５１１ｆ，４５０１ｆ…内面、６００…投写光学装置、９２１…第１タンク部、９２２…第２タンク部。

Claims (6)

1. 作動液を有する熱輸送装置であって、
   外部からの熱を受熱して前記作動液を気化させる蒸発部と、
   前記蒸発部で気化された気体を前記作動液に液化する凝縮部と、
   前記蒸発部と前記凝縮部とにそれぞれ接続され、前記蒸発部および前記凝縮部とで環状の流路を形成する第１流体管および第２流体管と、
   を備え、
   前記蒸発部は、
   毛細管力によって前記作動液が浸透する第１多孔質体と、
   外部からの熱を受熱し、前記第１多孔質体が第１方向に移動可能な収容領域を有する受熱部と、
   を備え、
   前記第１流体管は、前記収容領域の前記第１方向における一方の端部側に接続され、
   前記第２流体管は、前記収容領域の前記第１方向における他方の端部側に接続されていることを特徴とする熱輸送装置。
2. 請求項１に記載の熱輸送装置であって、
   前記受熱部は、前記収容領域を形成するための壁部を有し、
   前記壁部は、前記第１多孔質体と接し、前記第１方向に沿う内面を有していることを特徴とする熱輸送装置。
3. 請求項２に記載の熱輸送装置であって、
   前記第１多孔質体は、前記壁部の前記内面に対向する側を形成する対向部を有し、
   前記内面および前記対向部の少なくともいずれか一方には、前記第１方向に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とする熱輸送装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱輸送装置であって、
   前記第１流体管および前記第２流体管の内面には、毛細管力によって前記作動液が浸透する第２多孔質体が設けられていることを特徴とする熱輸送装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の熱輸送装置であって、
   前記蒸発部は、前記作動液を貯留するタンク部を備え、
   前記タンク部は、
   前記収容領域と前記第１流体管との間に配置された第１タンク部と、
   前記収容領域と前記第２流体管との間に配置された第２タンク部と、
   を有し、
   前記第２タンク部は、前記一方の端部側が前記他方の端部側より上側となる第１姿勢において、前記作動液を貯留し、
   前記第１タンク部は、前記他方の端部側が前記一方の端部側より上側となる第２姿勢において、前記作動液を貯留することを特徴とする熱輸送装置。
6. 光源装置と、
   前記光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、
   前記光変調装置で変調された光を投写する投写光学装置と、
   請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の熱輸送装置と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。

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