JP2020029967A - 冷却装置及びプロジェクター - Google Patents
冷却装置及びプロジェクター Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020029967A JP2020029967A JP2018154484A JP2018154484A JP2020029967A JP 2020029967 A JP2020029967 A JP 2020029967A JP 2018154484 A JP2018154484 A JP 2018154484A JP 2018154484 A JP2018154484 A JP 2018154484A JP 2020029967 A JP2020029967 A JP 2020029967A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- working fluid
- phase
- flow path
- light
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/16—Cooling; Preventing overheating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
- H05K7/20272—Accessories for moving fluid, for expanding fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid, for removing gas or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
- H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20954—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for display panels
- H05K7/2099—Liquid coolant with phase change
Abstract
Description
特許文献1に記載のループ型ヒートパイプは、蒸発部、凝縮部、蒸気管及び液管を備える。蒸発部は、発熱体から受熱して液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる。蒸気管は、蒸発部にて気相に変化した作動流体を凝縮部に流通させる。凝縮部は、気相の作動流体を放熱により凝縮させて液相の作動流体に相変化させる。液管は、凝縮部にて液相に変化した作動流体を蒸発部へ流通させる。
このように、作動流体がループ型ヒートパイプ内を循環し、発熱体の熱が、蒸発部から凝縮部に輸送されて凝縮部にて放出されることによって、発熱体が冷却される。
このため、体積が大きい気相の作動流体が凝縮部の流路を流通する過程にて、体積が小さい液相の作動流体に相変化された際に圧力損失が発生して、液相の作動流体を凝縮部から液管に速やかに排出しづらいという問題がある。このような問題は、ループ型ヒートパイプによる発熱体の冷却効率を低下させる要因となる。
以下、本発明の第1実施形態について、図面に基づいて説明する。
[プロジェクターの構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の外観を示す斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、後述する光源装置4から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する画像表示装置である。プロジェクター1は、図1に示すように、プロジェクター1の外装を構成する外装筐体2を備える。
外装筐体2は、天面部21、底面部22、正面部23、背面部24、左側面部25及び右側面部26を有し、略直方体形状に形成されている。
底面部22は、プロジェクター1が載置される設置面と接する複数の脚部221を有する。
正面部23は、外装筐体2において画像の投射側に位置する。正面部23は、後述する投射光学装置36の一部を露出させる開口部231を有し、投射光学装置36によって投射される画像は、開口部231を通過する。また、正面部23は、プロジェクター1内の冷却対象を冷却した冷却気体が外装筐体2の外部に排出される排気口232を有する。
右側面部26は、外装筐体2外の空気等の気体を冷却気体として内部に導入する導入口261を有する。
図2は、プロジェクター1の内部構成を示す模式図である。
プロジェクター1は、図2に示すように、外装筐体2内にそれぞれ収容される画像投射装置3及び冷却装置5を更に備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター1は、プロジェクター1の動作を制御する制御装置、及び、プロジェクター1の電子部品に電力を供給する電源装置を備える。
画像投射装置3は、制御装置から入力される画像情報に応じた画像を形成及び投射する。画像投射装置3は、光源装置4、均一化装置31、色分離装置32、リレー装置33、画像形成装置34、光学部品用筐体35及び投射光学装置36を備える。
光源装置4は、照明光を出射する。光源装置4の構成については、後に詳述する。
色分離装置32は、均一化装置31から入射される光を赤、緑及び青の各色光に分離する。色分離装置32は、2つのダイクロイックミラー321,322と、ダイクロイックミラー321によって分離された青色光を反射させる反射ミラー323と、を備える。
光変調装置343は、光源装置4から出射された光を画像情報に応じて変調する。光変調装置343は、赤色光用の光変調装置343R、緑色光用の光変調装置343G及び青色光用の光変調装置343Bを含む。本実施形態では、光変調装置343は、透過型の液晶パネルによって構成されており、入射側偏光板342、光変調装置343、出射側偏光板345によって液晶ライトバルブが構成される。
色合成装置346は、光変調装置343B,343G,343Rによって変調された各色光を合成して画像を形成する。本実施形態では、色合成装置346は、クロスダイクロイックプリズムによって構成されているが、これに限らず、例えば複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
投射光学装置36は、画像形成装置34から入射される画像を被投射面上に拡大投射する。すなわち、投射光学装置36は、光変調装置343B,343G,343Rによって変調された光を投射する。投射光学装置36は、例えば筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成される。
図3は、光源装置4の構成を示す模式図である。
光源装置4は、照明光を均一化装置31に出射する。光源装置4は、図3に示すように、光源部41、アフォーカル光学素子42、ホモジナイザー光学素子43、偏光分離素子44、第1集光素子45、波長変換素子46、第1位相差素子47、第2集光素子48、拡散反射装置49及び第2位相差素子RPと、これらを内部に収容する光源用筐体CAと、を備える。
光源用筐体CAは、塵埃等が内部に侵入しづらい密閉筐体として構成されている。
波長変換素子46、第1集光素子45、偏光分離素子44及び第2位相差素子RPは、光源装置4に設定され、かつ、照明光軸Ax1に直交する照明光軸Ax2上に配置されている。
光源部41は、光を出射する光源411及びコリメーターレンズ415を備える。
光源411は、複数の第1半導体レーザー412及び複数の第2半導体レーザー413と、支持部材414と、を備える。
第1半導体レーザー412は、励起光であるs偏光の青色光L1sを出射する。青色光L1sは、例えば、ピーク波長が440nmのレーザー光である。第1半導体レーザー412から出射された青色光L1sは、波長変換素子46に入射される。
第2半導体レーザー413は、p偏光の青色光L2pを出射する。青色光L2pは、例えば、ピーク波長が460nmのレーザー光である。第2半導体レーザー413から出射された青色光L2pは、拡散反射装置49に入射される。
なお、本実施形態では、光源411は、s偏光の青色光L1sと、p偏光の青色光L2pとを出射する構成である。しかしながら、これに限らず、光源411は、偏光方向が同じ直線偏光光である青色光を出射する構成としてもよい。この場合、入射された1種類の直線偏光をs偏光及びp偏光が含まれる光とする位相差素子を、光源部41と偏光分離素子44との間に配置すればよい。
アフォーカル光学素子42は、光源部41から入射される青色光L1s,L2pの光束径を調整して、ホモジナイザー光学素子43に入射させる。アフォーカル光学素子42は、入射される光を集光するレンズ421と、レンズ421によって集光された光束を平行化するレンズ422とにより構成されている。
ホモジナイザー光学素子43は、青色光L1s,L2pの照度分布を均一化する。ホモジナイザー光学素子43は、一対のマルチレンズアレイ431,432により構成されている。
ホモジナイザー光学素子43を通過した青色光L1s,L2pは、偏光分離素子44に入射する。
偏光分離素子44は、プリズム型の偏光ビームスプリッターであり、入射される光に含まれるs偏光成分とp偏光成分とを分離する。具体的に、偏光分離素子44は、s偏光成分を反射させ、p偏光成分を透過させる。また、偏光分離素子44は、s偏光成分及びp偏光成分のいずれの偏光成分であっても、所定波長以上の光を透過させる色分離特性を有する。従って、s偏光の青色光L1sは、偏光分離素子44にて反射され、第1集光素子45に入射する。一方、p偏光の青色光L2pは、偏光分離素子44を透過して、第1位相差素子47に入射する。
第1集光素子45は、偏光分離素子44にて反射された青色光L1sを波長変換素子46に集光する。また、第1集光素子45は、波長変換素子46から入射される蛍光光YLを平行化する。図3の例では、第1集光素子45は、2つのレンズ451,452によって構成されているが、第1集光素子45を構成するレンズの数は問わない。
波長変換素子46は、入射された光によって励起されて、入射された光より波長が長い蛍光光YLを生成し、蛍光光YLを第1集光素子45に出射する。換言すると、波長変換素子46は、入射された光の波長を変換し、変換された光を出射する。波長変換素子46によって生成された蛍光光YLは、例えば、ピーク波長が500〜700nmの光である。波長変換素子46は、波長変換部461及び放熱部462を備える。
波長変換部461は、図示を省略するが、波長変換層及び反射層を有する。波長変換層は、入射される青色光L1sを波長変換した非偏光光である蛍光光YLを拡散出射する蛍光体を含む。反射層は、波長変換層から入射される蛍光光YLを第1集光素子45側に反射させる。
放熱部462は、波長変換部461における光入射側とは反対側の面に設けられ、波長変換部461にて生じた熱を放出する。
なお、波長変換素子46は、モーター等の回転装置によって、照明光軸Ax2と平行な回転軸を中心として回転される構成であってもよい。
第1位相差素子47は、偏光分離素子44と第2集光素子48との間に配置されている。第1位相差素子47は、偏光分離素子44を通過した青色光L2pを円偏光の青色光L2cに変換する。青色光L2cは、第2集光素子48に入射される。
第2集光素子48は、第1位相差素子47から入射される青色光L2cを拡散反射装置49に集光する。また、第2集光素子48は、拡散反射装置49から入射される青色光L2cを平行化する。なお、第2集光素子48を構成するレンズの数は、適宜変更可能である。
拡散反射装置49は、波長変換素子46にて生成及び出射される蛍光光YLと同様の拡散角で、入射された青色光L2cを拡散反射させる。拡散反射装置49の構成として、入射された青色光L2cをランバート反射させる反射板と、反射板を照明光軸Ax1と平行な回転軸を中心として回転させる回転装置とを備える構成を例示できる。
拡散反射装置49にて拡散反射された青色光L2cは、第2集光素子48を通過した後、第1位相差素子47に入射される。青色光L2cは、拡散反射装置49にて反射される際に、回転方向が反対方向の円偏光に変換される。このため、第2集光素子48を介して第1位相差素子47に入射された青色光L2cは、偏光分離素子44から第1位相差素子47に入射された際のp偏光の青色光L2cではなく、s偏光の青色光L2sに変換される。そして、青色光L2sは、偏光分離素子44にて反射されて、第2位相差素子RPに入射される。すなわち、偏光分離素子44から第2位相差素子RPに入射される光は、青色光L2s及び蛍光光YLが混在した白色光である。
第2位相差素子RPは、偏光分離素子44から入射される白色光をs偏光及びp偏光が混在する光に変換する。このように変換された白色の照明光WLは、上記した均一化装置31に入射される。
冷却装置5は、プロジェクター1を構成する冷却対象を冷却する。本実施形態において、冷却対象は、光源装置4の光源411である。冷却装置5は、図2に示すように、ループ型ヒートパイプ51A及び冷却ファン55を備える。
冷却ファン55は、外装筐体2内の空間において排気口232とループ型ヒートパイプ51Aの後述する凝縮部6Aとの間に設けられている。冷却ファン55は、外装筐体2内の冷却気体を吸引して排気口232から排出する過程にて、凝縮部6Aに冷却気体を流通させ、これにより、凝縮部6Aを冷却する。なお、冷却ファン55は、例えば、外装筐体2内の空間において導入口261と後述する凝縮部6Aとの間に設けられ、外装筐体2外の冷却気体を吸引して凝縮部6Aに冷却気体を送出する構成であってもよい。
このようなループ型ヒートパイプ51Aは、蒸発部52、蒸気管53、凝縮部6A及び液管54を備える。
先に、蒸気管53及び液管54について説明する。
蒸気管53は、作動流体の循環流路において、気相の作動流体が流通可能に蒸発部52と凝縮部6Aとを接続する管状部材である。蒸気管53は、蒸発部52において気相に変化して蒸発部52から蒸気管53に流入される作動流体を、凝縮部6Aに流通させる。
液管54は、作動流体の循環流路において、液相の作動流体が流通可能に凝縮部6Aと蒸発部52とを接続する管状部材である。液管54は、凝縮部6Aにおいて液相に変化した作動流体を、蒸発部52に流通させる。
図4は、蒸発部52の内部構成を示す断面図である。
蒸発部52は、図2に示されるように、冷却対象としての光源411と接続され、光源411から伝達される熱によって内部に流通する液相の作動流体を蒸発させて、気相の作動流体に変化させる蒸発器である。具体的に、蒸発部52は、光源411の支持部材414に接続され、支持部材414を介して伝達される半導体レーザー412,413の熱によって液相の作動流体を蒸発させることにより、光源411を構成する半導体レーザー412,413を冷却する。
蒸発部52は、図4に示すように、筐体521と、筐体521内に設けられるリザーバー522、ウィック523、グルーブ524及び受熱部材525と、を備える。
リザーバー522は、筐体521内に設けられ、液管54を介して筐体521内に流入される液相の作動流体を貯留する。換言すると、リザーバー522は、筐体521内において、ウィック523によって吸引されなかった液相の作動流体が貯留される部位である。
なお、図4では詳しい図を省略しているが、複数の蒸気流路5241は、図4の紙面に垂直な方向に延出しており、各蒸気流路5241の一端と蒸気管53とが連通している。このため、液相から気相に変化された作動流体は、複数の蒸気流路5241を通って蒸気管53に流出される。
一方、ウィック523の熱伝導率が比較的小さい場合には、グルーブ524に伝達された熱は、ウィック523に伝達されにくい。これにより、ウィック523によって輸送された液相の作動流体は、グルーブ524へ流通し、グルーブ524の表面にて蒸発する。
このように、冷却対象から伝達される熱によって、作動流体は、ウィック523の内部及びグルーブ524の表面のうち少なくともいずれかの部位にて、液相から気相に相状態が変化する。気相に変化した作動流体は、複数の蒸気流路5241を流通して蒸気管53内に流入し、圧力によって蒸気管53を介して凝縮部6Aに到達する。
凝縮部6Aは、蒸気管53を介して流通する気相の作動流体の熱を奪って放熱し、作動流体を気相から液相に相変化させ、液相の作動流体を液管54に流出させる。すなわち、凝縮部6Aは、気相の作動流体を凝縮させて、液相の作動流体に変化させる。凝縮部6Aは、蒸気管53及び液管54が接続される本体部61Aと、本体部61Aに接続される図示しない放熱部と、を有する。
なお、放熱部は、本体部61Aに伝達された作動流体の熱を放出する部材であり、いわゆるヒートシンクである。放熱部には、冷却ファン55の駆動によって冷却気体が流通し、これにより、放熱部、ひいては、凝縮部6Aが冷却される。
本体部61Aは、図5に示すように、一方の端部611に設けられ、蒸気管53が接続される蒸気管接続部613と、一方の端部611に対して反対側に位置する他方の端部612に設けられ、液管54が接続される液管接続部614と、を有する。この他、本体部61Aは、蒸気管接続部613を介して蒸気管53と連通し、また、液管接続部614を介して液管54と連通し、作動流体が流通する1つの相変化流路7Aを内部に有する。
相変化流路7Aは、作動流体の流通方向における上流側の部位の流路断面積が相対的に大きく、下流側の部位の流路断面積が相対的に小さい縮径部71を有する。すなわち、縮径部71は、作動流体の上流から下流に向かって流路断面積が小さくなる。縮径部71は、体積が大きい気相から体積が小さい液相への作動流体の相状態の変化に応じて、相変化流路7Aの流路断面積を小さくする部位である。本実施形態では、相変化流路7Aの全体が縮径部71となっており、相変化流路7Aにおいて作動流体の流通方向の上流側である端部611側の部位から、下流側である端部612側の部位に亘って、下流側に向かうに従って流路断面積が小さくなるように、相変化流路7Aは形成されている。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1は、以下の効果がある。
冷却装置5は、ループ型ヒートパイプ51Aを備える。ループ型ヒートパイプ51Aは、冷却対象である光源411から伝達される熱によって液相の作動流体を蒸発させて、気相の作動流体に変化させる蒸発部52と、気相の作動流体を凝縮させて、液相の作動流体に変化させる凝縮部6Aと、蒸発部52において気相に変化した作動流体を凝縮部6Aに流通させる蒸気管53と、凝縮部6Aにおいて液相に変化した作動流体を蒸発部52に流通させる液管54と、を備える。そして、凝縮部6Aは、蒸気管53を介して気相の作動流体が流入し、気相から液相に相変化させた作動流体を液管54に流出させる相変化流路7Aを有し、相変化流路7Aは、作動流体の上流から下流に向かって流路断面積が小さくなる縮径部71を有する。
このように、相変化流路7Aに折返部が無いことから、相変化流路7Aへの作動流体の流入部位にて本体部61Aに伝達された熱が、折返部にて折り返されて流通する作動流体に再び伝達されて作動流体が加熱され、相変化流路7A内の圧力が局所的に高まることを抑制できる。換言すると、相変化流路7Aに折返部が無く、相変化流路7Aが蒸気管接続部613から液管接続部614に向かって一方向に延出していることから、端部611から端部612に向かうに従って温度及び圧力を低くすることができる。従って、相変化流路7A内にて圧力損失が生じることを抑制でき、作動流体を効率よく冷却できる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態にて示したプロジェクター1と同様の構成を有するが、凝縮部の相変化流路の構成が異なる点で、プロジェクター1と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るプロジェクターは、ループ型ヒートパイプ51Aに代えてループ型ヒートパイプ51Bを有する他は、プロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置5は、ループ型ヒートパイプ51B及び冷却ファン55を備える。ループ型ヒートパイプ51Bは、蒸発部52、蒸気管53、凝縮部6B及び液管54を有し、ループ型ヒートパイプ51Aと同様に機能する。
凝縮部6Bは、図6に示すように、蒸気管53及び液管54と接続される本体部61Bと、図示しない放熱部とを備える。
相変化流路7Bは、蒸気管接続部613を介して蒸気管53と連通し、液管接続部614を介して液管54と連通しており、相変化流路7Aと同様に機能する。相変化流路7Bは、相変化流路7Bにおける上流側の領域であり、蒸気管53から流入された気相の作動流体が流通する第1流路7B1と、第1流路7B1からそれぞれ分岐する複数の第2流路7B2と、複数の第2流路7B2が合流する第3流路7B3と、を有する。
複数の第2流路7B2のそれぞれの流路断面積は、第1流路7B1の流路断面積より小さい。複数の第2流路7B2は、それぞれ第1流路7B1から端部612側に延出している。各第2流路7B2の流路断面積は、液相の作動流体を第3流路7B3に輸送可能な毛管力が生じる大きさに設定されている。そして、各第2流路7B2は、第3流路7B3と接続されている。このような第2流路7B2は、液相の作動流体と本体部61Bとの接触面積を拡大して、液相の作動流体の冷却効果を高める流路である。
なお、図6に一例を示す相変化流路7Bは、それぞれ第1流路7B1から分岐する8つの第2流路7B2を有するものとした。しかしながら、これに限らず、第2流路7B2の数は、2以上であれば適宜変更可能である。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、上記したプロジェクター1と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
凝縮部6Bが有する相変化流路7Bは、蒸気管53を介して流入される気相の作動流体が流通する第1流路7B1と、第1流路7B1から分岐する複数の第2流路7B2と、を有し、複数の第2流路7B2のそれぞれの流路断面積は、第1流路7B1の流路断面積より小さい。これによれば、液相の作動流体と凝縮部6Bの本体部61Bとの接触面積を拡大できる。従って、作動流体の冷却効率を一層高めることができ、ひいては、冷却対象である光源411の冷却効率を一層高めることができる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態にて示したプロジェクター1と同様の構成を有するが、蒸気管から気相の作動流体がそれぞれ流入する2つの流入口を凝縮部が有する点で、プロジェクター1と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るプロジェクターは、ループ型ヒートパイプ51Aに代えてループ型ヒートパイプ51Cを有する他は、プロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置5は、ループ型ヒートパイプ51C及び冷却ファン55を備える。ループ型ヒートパイプ51Cは、蒸発部52、蒸気管53C、凝縮部6C及び液管54を有し、ループ型ヒートパイプ51Aと同様に機能する。
本体部61Cは、蒸気管接続部613及び相変化流路7Aに代えて蒸気管接続部613C及び相変化流路7Cを有する他は、本体部61Aと同様の構成及び機能を有する。
蒸気管接続部613Cは、端部611に位置しており、蒸気管53Cと接続される。蒸気管接続部613Cは、蒸気管53Cの接続部53C1と接続されて気相の作動流体が流入する流入口613C1と、蒸気管53Cの接続部53C2と接続されて気相の作動流体が流入する流入口613C2と、を有する。すなわち、凝縮部6Cは、気相の作動流体が流入する複数の流入口613C1,613C2を有する。
合流路7C3は、流入路7C1,7C2の下流に位置し、流入路7C1,7C2と連通している。合流路7C3は、流入路7C1,7C2を流通して気相から液相に変化した作動流体が流通し、液管接続部614を介して液管54に液相の作動流体を流出させる。なお、本実施形態では、流入路7C1,7C2が合流した後の部位から液管54までの流路断面積は略一定となっている。しかしながら、これに限らず、液管54に向かうに従って流路断面積が小さくなる縮径部を、合流路7C3に設けてもよい。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、上記したプロジェクター1と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
凝縮部6Cは、気相の作動流体がそれぞれ流入する複数の流入口613C1,613C2を有する。凝縮部6C内の相変化流路7Cは、流入口613C1,613C2と連通する複数の流入路7C1,7C2と、複数の流入路7C1,7C2が合流する合流路7C3と、を有する。これによれば、気相の作動流体と凝縮部6Cの本体部61Cとの接触面積を拡大できる。従って、作動流体の冷却効率を一層高めることができ、ひいては、冷却対象である光源411の冷却効率を一層高めることができる。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第3実施形態にて示したプロジェクターと同様の構成を有するが、凝縮部の相変化流路が合流路の下流に分岐流路を更に有する点で、第3実施形態にて示したプロジェクターと相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るプロジェクターは、ループ型ヒートパイプ51Cに代えてループ型ヒートパイプ51Dを有する他は、第3実施形態にて示したプロジェクターと同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置5は、ループ型ヒートパイプ51D及び冷却ファン55を備える。ループ型ヒートパイプ51Dは、蒸発部52、蒸気管53C、凝縮部6D及び液管54を備え、ループ型ヒートパイプ51Aと同様に機能する。
凝縮部6Dは、図8に示すように、蒸気管53C及び液管54が接続される本体部61Dと、図示しない放熱部とを備える。
相変化流路7Dは、上記した2つの流入路7C1,7C2と、2つの流入路7C1,7C2と連通して各流入路7C1,7C2を流通した作動流体が合流する合流路7C3と、合流路7C3に対して作動流体の下流に位置する複数の分岐流路7D4と、を有する。
なお、本実施形態では、複数の分岐流路7D4は、3つの分岐流路7D41,7D42,7D43を含むが、分岐流路7D4の数は2以上であれば適宜変更可能である。
また、図8に示した例では、分岐流路7D4のうち、分岐流路7D41は、図8における上方向に延出した後に液管54側に延出し、分岐流路7D42は、合流路7C3から液管54側に延出し、分岐流路7D43は、図8における下方向に延出した後に液管54側に延出している。しかしながら、それぞれの分岐流路7D4の延出方向は、適宜変更可能である。
このような複数の分岐流路7D4を相変化流路7Dが有することにより、液相の作動流体と本体部61Dとの接触面積を更に拡大でき、液相の作動流体のより効率のよい冷却を実施できる。
なお、本実施形態では、液管接続部614Dの少なくとも一部は、本体部61Dの外部に位置している。しかしながら、これに限らず、液管接続部614Dは、本体部61Dの内部に位置して相変化流路7Dの一部を構成してもよい。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、第3実施形態に係るプロジェクターと同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
相変化流路7Dは、流入路7C1,7C2及び合流路7C3に加えて、合流路7C3に対して作動流体の下流に位置し、合流路7C3から分岐して液管54側に延出する複数の分岐流路7D4を有する。これによれば、液相の作動流体と凝縮部6Dの本体部61Dとの接触面積を更に拡大できる。従って、作動流体の冷却効率をより一層高めることができ、冷却対象である光源411の冷却効率をより一層高めることができる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記第1実施形態では、相変化流路7A全体が、下流側に向かうに従って流路断面積が小さくなる縮径部71であるとした。また、上記第2実施形態では、第1流路7B1全体が縮径部71であり、上記第3及び第4実施形態では、流入路7C1,7C2全体が縮径部71であるとした。しかしながら、これに限らず、相変化流路7Aの一部、第1流路7B1の一部、及び、流入路7C1,7C2の一部が、縮径部71であってもよい。例えば、相変化流路7A、第1流路7B1及び流入路7C1,7C2において、作動流体の相状態が気相から液相に変化する予定部位に、作動流体の体積変化に応じた縮径部71が設けられていてもよい。
例えば、上記第2実施形態における凝縮部6Bの構成と、上記第3実施形態における凝縮部6Cとを組み合わせた場合、凝縮部は、気相の作動流体が流入する複数の流入口を有する。そして、相変化流路は、複数の流入口とそれぞれ連通し、蒸気管から流入された気相の作動流体が流通する複数の第1流路と、複数の第1流路が合流する合流路と、合流路から分岐し、各第1流路の流路断面積よりも小さい流路断面積をそれぞれ有する複数の第2流路と、複数の第2流路が合流する第3流路と、を有する。また、複数の第2流路及び第3流路は、複数の第1流路のうち少なくとも1つの第1流路と合流路との間に設けられてもよい。
また、冷却装置5は、ループ型ヒートパイプ51A〜51Dの他に、凝縮部6A〜6Dに冷却気体を流通させる冷却ファン55を備えるとした。しかしながら、これに限らず、冷却ファン55は無くてもよい。なお、冷却ファン55を設ける場合には、冷却ファン55は、軸流ファンでもよく、シロッコファン及びターボファン等の遠心力ファンでもよい。更に、冷却ファン55は、凝縮部6A〜6Dに冷却気体を吹き付ける位置に設けられていてもよい。
上記各実施形態では、光変調装置343は、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルであるとした。しかしながら、これに限らず、光変調装置として、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
Claims (6)
- 冷却対象から伝達される熱によって液相の作動流体を蒸発させて、気相の前記作動流体に変化させる蒸発部と、
気相の前記作動流体を凝縮させて、液相の前記作動流体に変化させる凝縮部と、
前記蒸発部において気相に変化した前記作動流体を前記凝縮部に流通させる蒸気管と、
前記凝縮部において液相に変化した前記作動流体を前記蒸発部に流通させる液管と、を備え、
前記凝縮部は、前記蒸気管を介して気相の前記作動流体が流入し、気相から液相に相変化させた前記作動流体を前記液管に流出させる相変化流路を有し、
前記相変化流路は、前記作動流体の上流から下流に向かって流路断面積が小さくなる縮径部を有することを特徴とする冷却装置。 - 請求項1に記載の冷却装置において、
前記相変化流路は、
前記蒸気管を介して流入される気相の前記作動流体が流通する第1流路と、
前記第1流路から分岐する複数の第2流路と、を有し、
前記複数の第2流路のそれぞれの流路断面積は、前記第1流路の流路断面積より小さいことを特徴とする冷却装置。 - 請求項1に記載の冷却装置において、
前記凝縮部は、気相の前記作動流体が流入する複数の流入口を有し、
前記相変化流路は、
前記複数の流入口と連通する複数の流入路と、
前記複数の流入路が合流する合流路と、を有することを特徴とする冷却装置。 - 請求項3に記載の冷却装置において、
前記相変化流路は、前記合流路に対して前記作動流体の下流に位置し、前記合流路から分岐する複数の分岐流路を有することを特徴とする冷却装置。 - 光を出射する光源を有する光源装置と、
前記光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって変調された光を投射する投射光学装置と、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の冷却装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項5に記載のプロジェクターにおいて、
前記冷却対象は、前記光源であることを特徴とするプロジェクター。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018154484A JP2020029967A (ja) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 冷却装置及びプロジェクター |
US16/545,026 US10877361B2 (en) | 2018-08-21 | 2019-08-20 | Cooling device and projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018154484A JP2020029967A (ja) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 冷却装置及びプロジェクター |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020029967A true JP2020029967A (ja) | 2020-02-27 |
Family
ID=69586077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018154484A Withdrawn JP2020029967A (ja) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 冷却装置及びプロジェクター |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10877361B2 (ja) |
JP (1) | JP2020029967A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020148410A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | セイコーエプソン株式会社 | 冷却装置およびプロジェクター |
CN114845527B (zh) * | 2022-04-29 | 2024-01-26 | 北京微焓科技有限公司 | 相变冷却型机箱及其系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10156533A (ja) * | 1996-11-22 | 1998-06-16 | Yokoe Tadahiko | 金属板と金属パイプの溶接方法及びその溶接装置 |
JPH10205919A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-04 | Samsung Electron Co Ltd | 冷気装置の凝縮器 |
JP2013217552A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Fujikura Ltd | ループサーモサイホン式緊急冷却装置 |
JP2018109718A (ja) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | セイコーエプソン株式会社 | 熱輸送装置及びプロジェクター |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6126781Y2 (ja) | 1980-01-31 | 1986-08-11 | ||
JPS61161558U (ja) | 1985-03-19 | 1986-10-06 | ||
JPS63183385A (ja) | 1987-01-26 | 1988-07-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ヒ−トパイプ装置 |
US5195577A (en) * | 1989-10-26 | 1993-03-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Cooling device for power semiconductor switching elements |
US6038875A (en) * | 1994-12-23 | 2000-03-21 | Btg International Inc. | Vapor compression system |
US8093547B2 (en) * | 2008-08-21 | 2012-01-10 | Seiko Epson Corporation | Projector and light source apparatus having a second reflector for reflecting light in infrared region |
WO2011122332A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | 日本電気株式会社 | 相変化冷却器及びこれを備えた電子機器 |
JP5664107B2 (ja) | 2010-10-14 | 2015-02-04 | 富士通株式会社 | ループ型ヒートパイプ及びそのようなループ型ヒートパイプを備えた電子機器 |
JP6091194B2 (ja) | 2012-12-06 | 2017-03-08 | 三菱電機株式会社 | 宇宙用ループ形ヒートパイプおよび宇宙用ループ形ヒートパイプ用蒸発器 |
JP6341664B2 (ja) * | 2014-01-10 | 2018-06-13 | 三菱電機株式会社 | 投写型映像表示装置 |
US20180270993A1 (en) * | 2017-03-17 | 2018-09-20 | Intel Corporation | Cooling using a wick with varied thickness |
JP6981250B2 (ja) * | 2017-12-28 | 2021-12-15 | セイコーエプソン株式会社 | 冷却装置およびプロジェクター |
-
2018
- 2018-08-21 JP JP2018154484A patent/JP2020029967A/ja not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-08-20 US US16/545,026 patent/US10877361B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10156533A (ja) * | 1996-11-22 | 1998-06-16 | Yokoe Tadahiko | 金属板と金属パイプの溶接方法及びその溶接装置 |
JPH10205919A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-04 | Samsung Electron Co Ltd | 冷気装置の凝縮器 |
JP2013217552A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Fujikura Ltd | ループサーモサイホン式緊急冷却装置 |
JP2018109718A (ja) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | セイコーエプソン株式会社 | 熱輸送装置及びプロジェクター |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10877361B2 (en) | 2020-12-29 |
US20200064718A1 (en) | 2020-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11382238B2 (en) | Cooling device and projector | |
CN112415839B (zh) | 投影仪 | |
CN111736412B (zh) | 波长转换装置、照明装置和投影仪 | |
JP2018054975A (ja) | 回転冷却装置、波長変換装置、光拡散装置、光源装置及びプロジェクター | |
CN110873998B (zh) | 冷却装置和投影仪 | |
US10877361B2 (en) | Cooling device and projector | |
CN111103747B (zh) | 冷却装置和投影仪 | |
JP2017151213A (ja) | 光学装置、照明装置及びプロジェクター | |
JP7322726B2 (ja) | プロジェクター | |
JP7302207B2 (ja) | 冷却装置及びプロジェクター | |
JP2020134897A (ja) | 冷却装置及びプロジェクター | |
JP2020026929A (ja) | 冷却装置及びプロジェクター | |
JP2018084777A (ja) | プロジェクター | |
US11460760B2 (en) | Projector | |
US11480858B2 (en) | Projector and cooling device | |
JP2020159599A (ja) | 冷却装置及びプロジェクター | |
JP2021085611A (ja) | 冷却装置及びプロジェクター | |
JP2020148375A (ja) | 冷却装置及びプロジェクター | |
JP2021067388A (ja) | 冷却装置及びプロジェクター | |
JP2021018002A (ja) | 冷却装置およびプロジェクター | |
JP2021081156A (ja) | 冷却装置及びプロジェクター | |
JP2021096027A (ja) | 冷却装置及びプロジェクター | |
JP2020153586A (ja) | 冷却装置及びプロジェクター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20180911 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181121 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191209 |
|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20200807 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200916 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200923 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20201124 |