JP2021096027A - 冷却装置及びプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】正常に作動する傾きの許容範囲を拡大できる冷却装置及びプロジェクターを提供する。【解決手段】冷却装置は、冷却対象から伝達される熱によって液相から気相に作動流体を変化させる蒸発部と、気相から液相に作動流体を変化させる凝縮部と、気相の作動流体を凝縮部へ流通させる蒸気管と、液相の作動流体を蒸発部へ流通させる液管とを備え、蒸発部は、液管から液相の作動流体が流入されるリザーバーを有する筐体と、筐体内に設けられ、液相の作動流体を輸送するウィックと、液相から気相に変化した作動流体が流通する複数の流路を有するグルーブ部材と、を有し、ウィックは、リザーバーからグルーブ部材に向かう第１方向とは反対方向に位置する第１面を有し、リザーバーは、第１面に対して第１方向とは反対方向に位置する第１貯留部と、第１貯留部と連通し、第１面に対して第１方向に位置する第２貯留部と、を有する。【選択図】図５

Description

本開示は、冷却装置及びプロジェクターに関する。

従来、電子装置等の冷却に用いられる冷却装置として、内部に封入された作動流体の相変化を利用して、発熱体の熱を輸送することによって、発熱体を冷却するループ型ヒートパイプが知られている（例えば、特許文献１参照）。
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、発熱体の熱によって液相の作動流体を蒸発させる。蒸気管は、蒸発部にて液相から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。

なお、特許文献１に記載のループ型ヒートパイプでは、蒸発部は、平板型のウィックと、ウィックの下側に配置されて蒸気流路を形成する複数のグルーブと、ウィック及び複数のグルーブを収納する筐体とを有し、発熱体は、筐体に接続される。
ウィックは、多孔質の材料によって形成されている。ウィックの内部には、多数の細孔が設けられており、多数の細孔は、液溜め部側から蒸気流路側へ連通している。多数の細孔には、液相の作動流体が筐体内の液溜め部から毛細管現象によって浸み込む。多数の細孔に浸み込んだ液相の作動流体は、発熱体から伝達される熱によって蒸発して気相の作動流体に変化し、気相の作動流体は、複数のグルーブによって仕切られた蒸気流路を流通して、蒸気管内に流通する。

特開２０１２−８３０８２号公報

ここで、ウィックに液相の作動流体が保持されていない状態では、冷却対象の熱による液相から気相への作動流体の変化は生じないことから、ループ型ヒートパイプは、正常に作動しない。
しかしながら、特許文献１に記載の蒸発部では、ループ型ヒートパイプが設けられた電子装置の姿勢が変化し、蒸発部が傾いた場合、液溜め部に貯留された液相の作動流体がウィックから離れやすい。すなわち、特許文献１に記載の蒸発部では、ループ型ヒートパイプが正常に作動する許容範囲が狭いという問題がある。

本開示の第１態様に係る冷却装置は、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、液相の前記作動流体を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、気相の前記作動流体を液相の前記作動流体に変化させる凝縮部と、前記蒸発部にて液相から気相に変化した前記作動流体を前記凝縮部へ流通させる蒸気管と、前記凝縮部にて気相から液相に変化した前記作動流体を前記蒸発部へ流通させる液管と、を備え、前記蒸発部は、前記液管と接続され、内部に流入された液相の前記作動流体を貯留するリザーバーを有する筐体と、前記筐体内に設けられ、液相の前記作動流体が浸み込み、液相の前記作動流体を輸送するウィックと、液相から気相に変化した前記作動流体が流通する複数の流路を有するグルーブ部材と、を有し、前記ウィックは、前記リザーバーから前記グルーブ部材に向かう第１方向とは反対方向に位置する第１面を有し、前記リザーバーは、前記第１面に対して前記第１方向とは反対方向に位置する第１貯留部と、前記第１貯留部と連通し、前記第１面に対して前記第１方向に位置する第２貯留部と、を有することを特徴とする。

本開示の第２態様に係るプロジェクターは、光を出射する光源と、前記光源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、上記冷却装置と、を備えることを特徴とする。

第１実施形態におけるプロジェクターの外観を示す斜視図。 第１実施形態におけるプロジェクターの内部構成を示す模式図。 第１実施形態における光源装置の構成を示す模式図。 第１実施形態における蒸発部の外観を示す斜視図。 第１実施形態における蒸発部の内部構造を模式的に示す断面図。 第１実施形態における蒸発部の内部構造を模式的に示す断面図。 第１実施形態における回動された蒸発部を模式的に示す断面図。 第１実施形態における回動された蒸発部を模式的に示す断面図。 比較例としての蒸発部を模式的に示す断面図。 回動された比較例としての蒸発部を模式的に示す断面図。 第２実施形態におけるプロジェクターの冷却装置が備える蒸発部の内部構造を模式的に示す断面図。 第２実施形態における回動された蒸発部を模式的に示す断面図。

［第１実施形態］
以下、本開示の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
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４１１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。

［外装筐体の構成］
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。

［プロジェクターの内部構成］
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、画像投射装置３及び冷却装置５を外装筐体２内に備える。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。

［画像投射装置の構成］
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し、形成された画像を投射する。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。

均一化装置３１は、光源装置４から出射された照明光を均一化する。この均一化された照明光は、色分離装置３２及びリレー装置３３を経て、画像形成装置３４の後述する光変調装置３４３の変調領域を照明する。均一化装置３１は、２つのレンズアレイ３１１，３１２、偏光変換素子３１３及び重畳レンズ３１４を備える。
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。

リレー装置３３は、他の色光の光路より長い赤色光の光路に設けられ、赤色光の損失を抑制する。リレー装置３３は、入射側レンズ３３１、リレーレンズ３３３及び反射ミラー３３２，３３４を備える。なお、本実施形態では、他の色光より光路が長い色光を赤色光とし、赤色光の光路上にリレー装置３３を設けることとした。しかしながら、これに限らず、例えば他の色光より光路が長い色光を青色光とし、青色光の光路上にリレー装置３３を設ける構成としてもよい。

画像形成装置３４は、入射される赤、緑及び青の各色光を変調し、変調された各色光を合成する。画像形成装置３４は、３つのフィールドレンズ３４１、３つの入射側偏光板３４２、３つの光変調装置３４３、３つの視野角補償板３４４及び３つの出射側偏光板３４５と、１つの色合成装置３４６と、を備える。フィールドレンズ３４１、入射側偏光板３４２、光変調装置３４３、視野角補償板３４４及び出射側偏光板３４５の組は、入射される色光に応じて設けられる。
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。

光学部品用筐体３５は、上記した各装置３１〜３４を内部に収容する。なお、画像投射装置３には、設計上の光軸である照明光軸Ａｘが設定されており、光学部品用筐体３５は、照明光軸Ａｘにおける所定位置に各装置３１〜３４を保持する。なお、光源装置４及び投射光学装置３６は、照明光軸Ａｘにおける所定位置に配置される。
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。

［光源装置の構成］
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、光源用筐体ＣＡと、光源用筐体ＣＡ内にそれぞれ収容される光源部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、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。

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位相差素子４７、第２集光素子４８及び拡散反射装置４９は、光源装置４に設定された照明光軸Ａｘ１上に配置されている。
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。照明光軸Ａｘ２は、レンズアレイ３１１の位置にて、照明光軸Ａｘと一致する。換言すると、照明光軸Ａｘ２は、照明光軸Ａｘの延長線上に設定されている。

［光源部の構成］
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。
複数の第１半導体レーザー４１２は、照明光軸Ａｘ１と直交する平面にそれぞれアレイ状に配置されている。第１半導体レーザー４１２は、偏光分離素子４４に対してｓ偏光の青色光Ｌ１ｓを励起光として出射するＬＤ（Laser Diode）である。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。
複数の第２半導体レーザー４１３は、照明光軸Ａｘ１と直交する平面にそれぞれアレイ状に配置されている。第２半導体レーザー４１３は、偏光分離素子４４に対してｐ偏光の青色光Ｌ２ｐを出射するＬＤ（Laser Diode）である。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、光源装置４において、ｓ偏光の光とは、偏光分離素子４４に対してｓ偏光である光を示し、ｐ偏光の光とは、偏光分離素子４４に対してｐ偏光である光を示す。

支持部材４１４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を支持する。支持部材４１４は、熱伝導性を有する金属製部材であり、後述する蒸発部６Ａに受熱部材ＲＭ（図５及び図６参照）を介して接続される。そして、熱源である各半導体レーザー４１２，４１３の熱、すなわち、光源４１１の熱は、蒸発部６Ａに伝達される。

第１半導体レーザー４１２から出射された青色光Ｌ１ｓ及び第２半導体レーザー４１３から出射された青色光Ｌ２ｐは、コリメーターレンズ４１５によって平行光束に変換され、アフォーカル光学素子４２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及びホモジナイザー光学素子の構成］
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。

［偏光分離素子の構成］
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集光素子の構成］
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。

［波長変換素子の構成］
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ＹＬを出射する。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。

波長変換素子４６から出射された蛍光ＹＬは、照明光軸Ａｘ２に沿って第１集光素子４５を通過した後、上記色分離特性を有する偏光分離素子４４に入射される。蛍光ＹＬは、偏光分離素子４４を照明光軸Ａｘ２に沿って通過し、第２位相差素子ＲＰに入射する。
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位相差素子及び第２集光素子の構成］
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。

［拡散反射装置の構成］
拡散反射装置４９は、波長変換素子４６から出射される蛍光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Ｌ２ｐ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ＹＬが混在した白色光である。

［第２位相差素子の構成］
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。

［冷却装置の構成］
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５１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５１の後述する凝縮部５３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５３に冷却気体を流通させ、これにより、凝縮部５３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と凝縮部５３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５３に冷却気体を送出する構成であってもよい。

ループ型ヒートパイプ５１は、減圧状態で封入されることによって比較的低温で相状態が変化する作動流体が循環する循環流路を有する。詳述すると、ループ型ヒートパイプ５１は、冷却対象から伝達される熱によって、作動流体の相状態を液相から気相に相変化させ、作動流体が液相から気相へ相変化する部位以外の部位にて気相の作動流体の熱を放出することによって、冷却対象を冷却する。また、ループ型ヒートパイプ５１は、気相の作動流体から熱を奪うことによって作動流体の相状態を気相から液相に変化させ、液相に変化した作動流体を、冷却対象からの熱が伝達される部位に流通させる。
このようなループ型ヒートパイプ５１は、蒸発部６Ａ、蒸気管５２、凝縮部５３及び液管５４を備える。なお、蒸発部６Ａの構成は、後に詳述する。

［蒸気管の構成］
蒸気管５２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６Ａと凝縮部５３とを接続する管状部材である。蒸気管５２は、蒸発部６Ａにて液相から気相に変化して蒸発部６Ａから流入される作動流体を、凝縮部５３に流通させる。

［凝縮部の構成］
凝縮部５３は、気相の作動流体の熱を奪って作動流体を冷却し、冷却によって気相から液相に相変化した作動流体を液管５４に流出させるとともに、気相の作動流体から奪った熱を放出する。すなわち、凝縮部５３は、気相の作動流体を凝縮させることによって、気相の作動流体を液相の作動流体に変化させる。凝縮部５３は、図示を省略するが、蒸気管５２及び液管５４が接続される本体部と、本体部に接続される放熱部と、を有する。
本体部は、蒸気管５２から流入される気相の作動流体が流通し、液管５４と連通する相変化流路を、循環流路の一部として、内部に有する。気相の作動流体は、相変化流路を流通する過程にて本体部に受熱されて冷却され、これにより液相の作動流体に変化される。そして、気相から液相に変化された作動流体は、相変化流路内を更に流通して、本体部に受熱されて冷却された後、液管５４に流出される。
放熱部は、本体部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、凝縮部５３が冷却される。

［液管の構成］
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５３と蒸発部６Ａとを接続する管状部材である。液管５４は、凝縮部５３において気相から液相に変化した作動流体を、蒸発部６Ａに流通させる。

［蒸発部の構成］
蒸発部６Ａは、冷却対象としての光源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、液相の作動流体を気相の作動流体に変化させる。具体的に、蒸発部６Ａは、光源４１１の支持部材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、半導体レーザー４１２，４１３を冷却する。

［筐体の構成］
図４は、蒸発部６Ａの外観を示す斜視図である。
蒸発部６Ａは、図４に示すように、筐体６１を備える。
筐体６１は、略円柱状に形成されている。筐体６１は、天面部６１Ａ、底面部６１Ｂ及び側面部６１Ｃを有する。
天面部６１Ａ及び底面部６１Ｂは、筐体６１において互いに反対側となる部位である。天面部６１Ａ及び底面部６１Ｂのそれぞれは、略円形状の平面である。
底面部６１Ｂは、ループ型ヒートパイプ５１の冷却対象である光源４１１と、受熱部材ＲＭ（図５及び図６参照）を介して熱伝達可能に接続される。光源４１１の熱は、底面部６１Ｂに伝達される。なお、受熱部材ＲＭは無くてもよく、底面部６１Ｂと光源４１１とが直接接続されていてもよい。
側面部６１Ｃは、天面部６１Ａと底面部６１Ｂとを接続する。

以下の説明では、互いに直交する３つの方向を＋Ｘ方向、＋Ｙ方向及び＋Ｚ方向とする。図示を省略するが、説明の便宜上、＋Ｘ方向の反対方向を−Ｘ方向とし、＋Ｙ方向の反対方向を−Ｙ方向とし、＋Ｚ方向の反対方向を−Ｚ方向とする。＋Ｙ方向は、天面部６１Ａから底面部６１Ｂに向かう方向である。

筐体６１は、液管接続部６１１及び蒸気管接続部６１２を有する。
液管接続部６１１は、天面部６１Ａの略中央から−Ｙ方向に起立している。液管接続部６１１は、筐体６１の内部と連通しており、液管５４と接続される。液管５４を流通する液相の作動流体は、液管接続部６１１を介して、筐体６１内に設けられたリザーバー６２（図５及び図６参照）に流入する。
蒸気管接続部６１２は、蒸気管５２と接続される部位であり、側面部６１Ｃから筐体６１の外径方向に突出している。具体的に、蒸気管接続部６１２は、側面部６１Ｃから＋Ｘ方向に突出している。詳しくは後述するが、筐体６１内に設けられたグルーブ部材６５から排出された気相の作動流体は、蒸気管接続部６１２を介して蒸気管５２内に流入する。

図５及び図６は、蒸発部６Ａの内部構造を模式的に示す断面図である。換言すると、図５及び図６は、筐体６１の内部を模式的に示す断面図である。図５に示される蒸発部６Ａの断面と、図６に示される蒸発部６Ａの断面とは、−Ｙ方向から見た場合の筐体６１の中央にて直交している。なお、図５においては、見易さを考慮して、ウィック６４の貫通孔６４１と、グルーブ部材６５の接続部６５２及び流路６５３とを、実際の構成よりも少なく図示している。
筐体６１は、図５及び図６に示すように、液管接続部６１１を介して液管５４から内部に流入された液相の作動流体を貯留するリザーバー６２を有する。換言すると、リザーバー６２は、筐体６１内において、後述するウィック６４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、リザーバー６２の構成については、後に詳述する。

［熱交換部の構成］
蒸発部６Ａは、筐体６１に設けられる熱交換部６３を備える。
熱交換部６３は、冷却対象である光源４１１から伝達される熱によって、リザーバー６２から供給された液相の作動流体を蒸発させて、液相から気相に変化した作動流体である蒸気を生成し、生成した蒸気を、蒸気管接続部６１２を介して蒸気管５２に排出する。
熱交換部６３は、流体輸送層であるウィック６４と、流路形成層であるグルーブ部材６５と、を有する。すなわち、蒸発部６Ａは、熱交換部６３を構成するウィック６４及びグルーブ部材６５を有する。詳述すると、熱交換部６３は、リザーバー６２から＋Ｙ方向に向かって順に設けられるウィック６４及びグルーブ部材６５を有する。ここで、＋Ｙ方向は、換言すると、リザーバー６２からグルーブ部材６５に向かう第１方向である。

［ウィックの構成］
ウィック６４は、＋Ｙ方向に位置する面６４Ｂと、＋Ｙ方向とは反対の−Ｙ方向に位置する第１面としての面６４Ａと、を有し、面６４Ａがリザーバー６２に貯留された液相の作動流体と接触可能に設けられる。すなわち、ウィック６４は、筐体６１内に設けられる。ウィック６４は、リザーバー６２に貯留された液相の作動流体が浸み込み、浸み込んだ液相の作動流体を、グルーブ部材６５側である＋Ｙ方向に輸送する。ウィック６４は、図５に示すように、＋Ｙ方向に沿ってウィック６４を貫通する複数の貫通孔６４１を有する。
複数の貫通孔６４１は、ウィック６４においてリザーバー６２側である−Ｙ方向に開口し、かつ、ウィック６４においてグルーブ部材６５側である＋Ｙ方向に開口している。複数の貫通孔６４１のそれぞれには、リザーバー６２に貯留された液相の作動流体が浸み込み、複数の貫通孔６４１に浸み込んだ液相の作動流体は、毛管力によって＋Ｙ方向に輸送される。

詳しい図示を省略するが、貫通孔６４１は、＋Ｘ方向に複数配列されているとともに、＋Ｚ方向に複数配列されている。具体的に、＋Ｘ方向に沿って配列された複数の貫通孔６４１を一列の貫通孔６４１とすると、複数列の貫通孔６４１がウィック６４全体において＋Ｚ方向に沿って設けられている。
本実施形態では、−Ｙ方向から見た貫通孔６４１の形状は、円形状であるが、多角形状であってもよい。貫通孔６４１の形状が円形状であると、多角形状である場合に比べて、貫通孔６４１内の流通抵抗を小さくできる。
このようなウィック６４において複数の貫通孔６４１以外の部位は、例えば銅やステンレス鋼（ＳＵＳ：Steel Use Stainless）等の金属材料によって中実に形成されている。
なお、＋Ｚ方向に沿って複数配列された貫通孔６４１の列は、一列毎に貫通孔６４１を＋Ｘ方向にずらして互い違いに並べられていてもよい。

このようなウィック６４の側面と筐体６１の内面との間は、環状の封止部材ＳＭによって封止されている。封止部材ＳＭによって、液相の作動流体がウィック６４の側面と筐体６１の内面との間を＋Ｙ方向に流通することが抑制されるとともに、気相の作動流体がウィック６４の側面と筐体６１の内面との間を−Ｙ方向に流通することが抑制される。

［グルーブ部材の構成］
グルーブ部材６５は、ウィック６４と接続されている。グルーブ部材６５は、受熱部材ＲＭ及び筐体６１を介して冷却対象である光源４１１から伝達される熱によって、ウィック６４によって輸送された液相の作動流体を蒸発させて、液相の作動流体を気相の作動流体に変化させる。グルーブ部材６５にて気相に変化した作動流体は、蒸気管接続部６１２を介して、蒸気管５２に流通する。グルーブ部材６５は、図５に示すように、基部６５１、複数の接続部６５２及び複数の流路６５３を有する。
本実施形態では、グルーブ部材６５は、筐体６１とは別体として構成されている。しかしながら、これに限らず、グルーブ部材６５は、筐体６１の一部であってもよい。換言すると、グルーブ部材６５は、筐体６１と一体化されていてもよい。この場合、基部６５１及び複数の接続部６５２は、筐体６１の一部を構成する。

［基部の構成］
基部６５１は、筐体６１の内面のうち、筐体６１の略中央に位置して−Ｙ方向を向く内面と熱伝達可能に接続される。基部６５１には、筐体６１を介して光源４１１の熱が伝達される。基部６５１は、平板状に形成されている。

［接続部の構成］
複数の接続部６５２は、基部６５１からリザーバー６２側である−Ｙ方向に突出し、＋Ｘ方向に沿って延出する突出部である。具体的に、各接続部６５２は、基部６５１から−Ｙ方向に四角柱状に突出しており、＋Ｚ方向に沿って並んで設けられている。
複数の接続部６５２における−Ｙ方向の面は、ウィック６４における＋Ｙ方向の面６４Ｂと接続されている。

［流路の構成］
複数の流路６５３は、基部６５１、接続部６５２又はウィック６４にて液相から気相に変化した作動流体が流通する流路である。複数の流路６５３のそれぞれは、隣り合う２つの接続部６５２の間に設けられている。具体的に、複数の流路６５３は、基部６５１、複数の接続部６５２、及び、ウィック６４によって囲まれる空間である。複数の流路６５３は、接続部６５２とともに、第３方向である＋Ｘ方向に沿って延出しており、蒸気管接続部６１２と連通している。

複数の流路６５３のそれぞれは、複数の貫通孔６４１のうち少なくとも１つの貫通孔６４１に対応して設けられている。具体的に、複数の流路６５３のそれぞれは、複数の貫通孔６４１のうち、＋Ｘ方向に沿って配列された一列の貫通孔６４１に応じて設けられている。このため、一列の貫通孔６４１は、１つの流路６５３に対応して開口している。
なお、本実施形態では、複数の流路６５３のそれぞれは、ウィック６４に設けられた複数列の貫通孔６４１に応じて設けられている。すなわち、ウィック６４に設けられた複数の貫通孔６４１のそれぞれは、複数の流路６５３のいずれかに開口している。しかしながら、これに限らず、複数の貫通孔６４１の一部は、ウィック６４と接続される複数の接続部６５２のうち少なくとも１つの接続部６５２によって閉塞されていてもよい。この場合でも、１つの流路６５３が、少なくとも１つの貫通孔６４１に対応して設けられ、少なくとも１つの貫通孔６４１が、１つの流路６５３に開口していればよい。

［リザーバーの構成］
リザーバー６２は、上記のように、筐体６１内に設けられた空間であって、液管５４から筐体６１内に流入した液相の作動流体を貯留する空間である。リザーバー６２は、図５及び図６に示すように、第１貯留部６２１及び第２貯留部６２２を有し、第１貯留部６２１と第２貯留部６２２とは、互いに連通している。リザーバー６２は、第１方向である＋Ｙ方向に沿う中心軸ＣＬを中心として略軸対称に形成されている。

［第１貯留部の構成］
第１貯留部６２１は、筐体６１内において、ウィック６４の面６４Ａに対して−Ｙ方向に位置する空間である。すなわち、第１貯留部６２１は、ウィック６４における第１面である−Ｙ方向の面６４Ａよりも−Ｙ方向に位置する部位である。第１貯留部６２１は、第１貯留部６２１において＋Ｙ方向に位置する第１部分６２１１と、第１部分６２１１に対して−Ｙ方向に位置する第２部分６２１２と、を有する。第１部分６２１１と第２部分６２１２とは、互いに連通している。

第１部分６２１１は、第１貯留部６２１において＋Ｙ方向に位置する空間であり、中心軸ＣＬを中心とする円柱状の空間である。中心軸ＣＬを中心とする第１部分６２１１の内径は、中心軸ＣＬを中心とするウィック６４の直径よりも大きい。換言すると、第１部分６２１１における＋Ｙ方向に直交する断面の面積は、ウィック６４における＋Ｙ方向に直交する断面の面積よりも大きい。このように、第１部分６２１１は、−Ｙ方向から見て、ウィック６４と重なるとともに、ウィック６４の外側に略円形状に拡がる空間である。
第１貯留部６２１において、第１部分６２１１は、ウィック６４と対向する。ウィック６４には、第１部分６２１１内の液相の作動流体が浸み込む。

第２部分６２１２は、第１部分６２１１より−Ｙ方向に位置する空間であり、液管接続部６１１と連通している。すなわち、第２部分６２１２は、リザーバー６２において液管接続部６１１を介して液管５４から液相の作動流体が最初に流入する部位である。
第２部分６２１２は、第１部分６２１１と同様に、中心軸ＣＬを中心とする円柱状の空間である。中心軸ＣＬを中心とする第２部分６２１２の内径は、中心軸ＣＬを中心とする第１部分６２１１の内径よりも小さく、更にはウィック６４の直径よりも小さい。換言すると、第２部分６２１２における＋Ｙ方向に直交する断面の面積は、第１部分６２１１における＋Ｙ方向に直交する断面の面積よりも小さく、更に、ウィック６４における＋Ｙ方向に直交する断面の面積よりも小さい。このため、第１貯留部６２１の形状は、−Ｙ方向に向かうに従って、＋Ｙ方向に直交する断面の面積が段階的に小さくなる形状である。

［第２貯留部の構成］
第２貯留部６２２は、第１貯留部６２１における外縁側の部位から＋Ｙ方向に延出した空間である。詳述すると、第２貯留部６２２は、第１部分６２１１において、＋Ｙ方向から見てウィック６４よりも外側の部位から＋Ｙ方向に延出した空間である。すなわち、第２貯留部６２２は、ウィック６４の面６４Ａに対して＋Ｙ方向に位置する。
第２貯留部６２２は、第１部分６２１１、ひいては、第１貯留部６２１と連通しており、第２貯留部６２２には、第１貯留部６２１に流入した液相の作動流体の一部が流入する。第２貯留部６２２に流入した液相の作動流体は、第２貯留部６２２に貯留される。詳しくは後述するが、蒸発部６Ａが傾けられたときに、第２貯留部６２２に貯留された液相の作動流体の一部は、第１貯留部６２１に流入する。
本実施形態では、第２貯留部６２２における＋Ｙ方向の端面６２２１の延長面は、ウィック６４における＋Ｙ方向の面６４Ｂと略一致する。換言すると、端面６２２１は、面６４Ｂの延長面上に位置する。しかしながら、これに限らず、端面６２２１は、面６４Ａより＋Ｙ方向に位置し、かつ、底面部６１Ｂより−Ｙ方向に位置していればよい。

［蒸発部の姿勢が通常姿勢であるときの液面の位置］
図５及び図６に示すように、底面部６１Ｂが鉛直方向Ｅを向き、かつ、底面部６１Ｂに対する垂線が鉛直方向と平行になるように配置されたときの蒸発部６Ａの姿勢を通常姿勢とする。蒸発部６Ａの姿勢が通常姿勢である場合、＋Ｙ方向は、鉛直方向Ｅと一致する。なお、鉛直方向Ｅは、換言すると、重力方向である。
蒸発部６Ａの姿勢が通常姿勢である場合、図５及び図６に示すように、リザーバー６２内の液相の作動流体の一部は、第２貯留部６２２に貯留されて第２貯留部６２２を満たすとともに、第１貯留部６２１に貯留される。すなわち、蒸発部６Ａの姿勢が通常姿勢である場合、液管５４からリザーバー６２内に流入した液相の作動流体は、第１貯留部６２１から第２貯留部６２２に流入して第２貯留部６２２を満たし、第２貯留部６２２の余剰分が第１貯留部６２１に貯留される。
蒸発部６Ａの姿勢が通常姿勢であるときのリザーバー６２内における液相の作動流体の液面ＬＳは、ウィック６４の面６４Ａよりも−Ｙ方向に位置し、面６４Ａの全面が、液相の作動流体と接触する。

本実施形態では、蒸発部６Ａの姿勢が通常姿勢である場合、液面ＬＳは、第１部分６２１１に位置する。しかしながら、蒸発部６Ａの姿勢が通常姿勢である場合の液面ＬＳの位置は、第２部分６２１２に位置していてもよい。
但し、ループ型ヒートパイプ５１が作動するには、ウィック６４と液相の作動流体とが接触している等して、ウィック６４が液相の作動流体を＋Ｙ方向に輸送可能であることが挙げられる他、ループ型ヒートパイプ５１が作動していない状態において、リザーバー６２が液相の作動流体によって満たされないことが挙げられる。
このため、蒸発部６Ａの姿勢が通常姿勢である場合に、液相の作動流体によって、少なくとも第１貯留部６２１が満たされないように、ループ型ヒートパイプ５１は構成されている。

［蒸発部が傾いた場合の液面の位置］
図７は、通常姿勢から回動方向Ｄ１に沿って９０°回動された蒸発部６Ａを示す断面図である。
図５に示した通常姿勢の蒸発部６Ａが＋Ｘ方向に沿う回動軸Ｒｘを中心として回動方向Ｄ１に沿って９０°回動されると、図７に示すように、鉛直方向Ｅは−Ｚ方向と一致する。
このような蒸発部６Ａの姿勢では、リザーバー６２内の液面ＬＳは、ウィック６４の面６４Ａにおける−Ｚ方向の部位と交差する。具体的に、図７に示す蒸発部６Ａの姿勢では、面６４Ａにおける＋Ｚ方向の部位は、液相の作動流体と接触しないものの、面６４Ａにおける−Ｚ方向の部位は、液相の作動流体と接触する。このため、液相の作動流体は、ウィック６４に浸み込み、ウィック６４が液相の作動流体を輸送可能であることから、ループ型ヒートパイプ５１は、作動可能である。

図８は、通常姿勢から回動方向Ｄ１に沿って１５０°回動された蒸発部６Ａを示す断面図である。
蒸発部６Ａが回動方向Ｄ１に更に回動され、通常姿勢の蒸発部６Ａを回動軸Ｒｘを中心として回動方向Ｄ１に沿って、例えば１５０°回動された場合、図８に示すように、面６４Ａにおける＋Ｚ方向の部位は、液相の作動流体と接触しない。しかしながら、この姿勢でも、面６４Ａにおける−Ｚ方向の部位は、液相の作動流体と接触する。このような姿勢の蒸発部６Ａにおいても、ループ型ヒートパイプ５１は、作動可能である。

ここで、リザーバー６２は、上記のように、＋Ｙ方向と平行な中心軸ＣＬを中心とする略軸対称に形成されている。このため、蒸発部６Ａが＋Ｙ方向と直交する回動軸Ｒｘを中心として回動された場合でも、通常姿勢からの回動角が０°以上であり、かつ、少なくとも１５０°以下の範囲内であれば、ループ型ヒートパイプ５１を作動させることができる。すなわち、通常姿勢からの回動角が０°以上であり、かつ、少なくとも１５０°以下の範囲内であれば、蒸発部６Ａがどの方向に傾いた場合でも、ループ型ヒートパイプ５１を作動させることができる。
なお、蒸発部６Ａの回動軸は、＋Ｙ方向と直交する軸であればよい。

［従来の蒸発部との比較］
図９は、蒸発部６Ａに対する比較例としての従来の蒸発部ＥＶの構成を模式的に示す断面図である。換言すると、図９は、通常姿勢に配置された蒸発部ＥＶを示す図である。
ここで、従来の蒸発部の一例である蒸発部ＥＶについて説明する。
蒸発部ＥＶは、図９に示すように、筐体ＥＶ１と、筐体ＥＶ１内に設けられる熱交換部ＥＶ２と、を備える。熱交換部ＥＶ２は、ウィック６４と同様のウィックＥＶ３、及び、グルーブ部材６５と同様のグルーブ部材ＥＶ４を有する。蒸発部ＥＶは、蒸発部６Ａと同様に、筐体ＥＶ１内に流入する液相の作動流体を、冷却対象から伝達される熱によって蒸発させ、冷却対象の熱を消費するとともに、気相の作動流体を排出する。
なお、蒸発部ＥＶにおいて、ウィックＥＶ３と筐体ＥＶ１の内面との間を封止する封止部材ＳＭは、ウィックＥＶ３においてグルーブ部材ＥＶ４とは反対側の面ＥＶ３Ａと接触するように設けられている。

筐体ＥＶ１は、筐体６１と同様に、天面部ＥＶ１１、底面部ＥＶ１２及び側面部ＥＶ１３を有する略円柱状に構成されている。筐体ＥＶ１は、天面部ＥＶ１１に設けられた液管接続部ＥＶ１４と、側面部ＥＶ１３に設けられた蒸気管接続部（図示省略）と、筐体ＥＶ１内に設けられたリザーバーＥＶ１５と、を有する。
リザーバーＥＶ１５は、リザーバー６２と同様に、液管接続部ＥＶ１４を介して液管５４から筐体ＥＶ１内に流入する液相の作動流体を貯留する。リザーバーＥＶ１５は、天面部ＥＶ１１側から見てウィックＥＶ３の外側に位置する第２貯留部６２２に相当する構成を有しない。更に言えば、リザーバーＥＶ１５からグルーブ部材ＥＶ４に向かう第１方向を＋Ｙ方向とすると、リザーバーＥＶ１５における＋Ｙ方向に直交する断面の面積は、ウィックＥＶ３における＋Ｙ方向に直交する断面の面積よりも僅かに小さい。

底面部ＥＶ１２が鉛直方向Ｅを向き、かつ、底面部ＥＶ１２に対する垂線が鉛直方向Ｅと平行になるように配置されたときの蒸発部ＥＶの姿勢を通常姿勢とする。そして、蒸発部ＥＶの姿勢が通常姿勢である場合、ウィックＥＶ３の面ＥＶ３Ａは、リザーバーＥＶ１５に貯留された液相の作動流体と接触し、ウィックＥＶ３には液相の作動流体が浸み込む。このため、ウィックＥＶ３は、液相の作動流体をグルーブ部材ＥＶ４側に輸送でき、蒸発部ＥＶを有するループ型ヒートパイプは、作動可能である。

図１０は、通常姿勢から＋Ｘ方向に沿う回動軸ＲｘＡを中心として回動方向ＤＡに沿って１５０°回動された蒸発部ＥＶを示す図である。
しかしながら、＋Ｘ方向に沿う回動軸ＲｘＡを中心として蒸発部ＥＶが回動方向ＤＡに沿って１５０°回動された場合、図１０に示すように、リザーバーＥＶ１５に貯留された液相の作動流体は、ウィックＥＶ３の面ＥＶ３Ａから離れる。すなわち、図１０に示した蒸発部ＥＶの姿勢では、ウィックＥＶ３は、液相の作動流体と接触しない。このため、ウィックＥＶ３に液相の作動流体が浸み込まず、ウィックＥＶ３が液相の作動流体をグルーブ部材ＥＶ４側に輸送できないことから、蒸発部ＥＶを有するループ型ヒートパイプが作動できない。

これに対し、上記のように、蒸発部６Ａが通常姿勢から回動方向Ｄ１に沿って１５０°回動された場合では、第２貯留部６２２に貯留されていた液相の作動流体が第１貯留部６２１に流入する。このため、第１貯留部６２１には、蒸発部６Ａが通常姿勢に配置されていたときに、第１貯留部６２１に貯留されていた液相の作動流体が存在するだけでなく、第２貯留部６２２に貯留されていた液相の作動流体が流入する。すなわち、通常姿勢から１５０°回動された蒸発部６Ａでは、第１貯留部６２１内の液相の作動流体の液量は、通常姿勢での第１貯留部６２１内の液相の作動流体の液量よりも大きくなる。
このことから、リザーバー６２内の液面ＬＳをウィック６４に近付けることができ、ウィック６４の面６４Ａと液相の作動流体との接触状態を維持できる。すなわち、ウィック６４が液相の作動流体をグルーブ部材６５側に輸送でき、ループ型ヒートパイプ５１を作動できる。
従って、蒸発部６Ａでは、ウィック６４と液相の作動流体とが接触可能な回動角の範囲を、蒸発部ＥＶでの範囲に比べて拡大できる。換言すると、上記構成により、ループ型ヒートパイプ５１を作動可能な蒸発部６Ａの傾きの許容範囲を、蒸発部ＥＶの傾きの許容範囲に比べて拡大できる。

なお、第１貯留部６２１は、＋Ｙ方向に直交する断面の面積がウィック６４における＋Ｙ方向に直交する断面の面積よりも大きい第１部分６２１１と、第１部分６２１１に対して−Ｙ方向に位置し、＋Ｙ方向に直交する断面の面積がウィック６４における＋Ｙ方向に直交する断面の面積よりも小さい第２部分６２１２と、を有する。このため、＋Ｙ方向が鉛直方向Ｅとは反対方向を向くように、蒸発部６Ａが傾けられた場合に、第１部分６２１１に対して鉛直方向Ｅには、第２部分６２１２が位置する。
これによれば、第２部分６２１２における断面積が、第１部分６２１１における断面積と同じである場合や、ウィック６４における断面積と同じである場合に比べて、リザーバー６２内での液相の作動流体の水位を高くすることができる。従って、ウィック６４と液相の作動流体とを接触させやすくすることができる。

［第１実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１は、以下の効果を有する。
プロジェクター１は、光を出射する光源４１１と、光源４１１から出射された光を変調する光変調装置３４３と、光変調装置３４３によって変調された光を投射する投射光学装置３６と、冷却装置５と、を備える。
冷却装置５は、蒸発部６Ａ、蒸気管５２、凝縮部５３及び液管５４を備える。蒸発部６Ａ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、液相の作動流体を気相の作動流体に変化させる。蒸気管５２は、蒸発部６Ａにて液相から気相に変化した作動流体を凝縮部５３へ流通させる。凝縮部５３は、気相の作動流体を凝縮させて、気相の作動流体を液相の作動流体に変化させる。液管５４は、凝縮部５３にて気相から液相に変化した作動流体を蒸発部６Ａへ流通させる。

蒸発部６Ａは、筐体６１、ウィック６４及びグルーブ部材６５を有する。筐体６１は、液管５４と接続される。筐体６１は、内部に流入された液相の作動流体を貯留するリザーバー６２を有する。ウィック６４は、筐体６１内に設けられる。ウィック６４には、液相の作動流体が浸み込み、ウィック６４は、浸み込んだ液相の作動流体を輸送する。グルーブ部材６５は、液相から気相に変化した作動流体が流通する複数の流路６５３を有する。
ウィック６４は、−Ｙ方向に位置する第１面である面６４Ａを有する。−Ｙ方向は、リザーバー６２からグルーブ部材６５に向かう第１方向である＋Ｙ方向とは反対方向である。
リザーバー６２は、第１貯留部６２１及び第２貯留部６２２を有する。第１貯留部６２１は、面６４Ａに対して−Ｙ方向に位置する。第２貯留部６２２は、第１貯留部６２１と連通し、面６４Ａに対して＋Ｙ方向に位置する。

このような構成によれば、＋Ｙ方向が鉛直方向Ｅとは反対方向を向くように、蒸発部６Ａが、＋Ｙ方向に対して直交する回動軸を中心として傾けられた場合に、第２貯留部６２２に貯留されていた液相の作動流体が第１貯留部６２１に流入する。このため、蒸発部６Ａが傾けられた場合に、第２貯留部６２２が無い従来の蒸発部、例えば、蒸発部ＥＶに比べて、リザーバー６２内の液相の作動流体の水位を高くすることができ、液相の作動流体をウィック６４に接触させやすくすることができる。従って、第２貯留部６２２が無い従来の蒸発部に比べて、ウィック６４と液相の作動流体との接触状態が維持される蒸発部６Ａの回動角を大きくでき、蒸発部６Ａの傾きについての許容範囲であって、冷却装置５が正常に作動する許容範囲を拡大できる。

第１貯留部６２１は、第１貯留部６２１における＋Ｙ方向に位置する第１部分６２１１と、第１部分６２１１に対して−Ｙ方向に位置する第２部分６２１２と、を有する。第２部分６２１２における＋Ｙ方向に直交する断面の面積は、第１部分６２１１における＋Ｙ方向に直交する断面の面積よりも小さい。
このような構成によれば、第１貯留部６２１において＋Ｙ方向に直交する断面の面積は、−Ｙ方向に向かって小さくなる。このため、＋Ｙ方向が鉛直方向Ｅとは反対方向を向くように、蒸発部６Ａが傾けられた場合、すなわち、第２部分６２１２が第１部分６２１１に対して鉛直方向Ｅに位置するように、蒸発部６Ａが傾けられた場合に、リザーバー６２における水位をより高くすることができる。従って、ウィック６４と液相の作動流体との接触状態が維持される蒸発部６Ａの回動角を大きくでき、上記許容範囲を拡大できる。

リザーバー６２は、＋Ｙ方向に沿う中心軸ＣＬを中心として略軸対称である。すなわち、第１貯留部６２１及び第２貯留部６２２は、中心軸ＣＬを中心として略軸対称である。
このような構成によれば、蒸発部６Ａがどの方向に傾いた場合であっても、ウィック６４に液相の作動流体を接触させやすくすることができ、ウィック６４と液相の作動流体との接触状態を維持しやすくすることができる。

［第２実施形態］
次に、本開示の第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、蒸発部に設けられたリザーバー内に可動体が設けられている点で、第１実施形態に係るプロジェクター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。

図１１は、本実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置の蒸発部６Ｂを示す断面図である。詳述すると、図１１は、通常姿勢の蒸発部６ＢにおけるＹＺ平面に沿う断面を示す図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、蒸発部６Ａに代えて蒸発部６Ｂを有する他は、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態における冷却装置は、蒸発部６Ａに代えて蒸発部６Ｂを有する他は、第１実施形態にて示した冷却装置５と同様の構成を有し、冷却対象としての光源４１１を冷却する。
蒸発部６Ｂは、図１１に示すように、可動体６６を更に有する他は、蒸発部６Ａと同様の構成及び機能を有する。すなわち、蒸発部６Ｂは、リザーバー６２を有する筐体６１と、ウィック６４及びグルーブ部材６５を有する熱交換部６３と、複数の可動体６６と、を備える。そして、蒸発部６Ｂにおけるリザーバー６２の容積は、第１実施形態に係る蒸発部６Ａにおけるリザーバー６２の容積と同じである。また、蒸発部６Ｂのリザーバー６２に貯留されている液相の作動流体の液量は、蒸発部６Ａのリザーバー６２に貯留されている液相の作動流体の液量と同じである。

可動体６６は、リザーバー６２内に移動可能に設けられている。可動体６６は、密度が液相の作動流体よりも大きい球体である。このため、リザーバー６２内では、可動体６６は、液相の作動流体中に沈んでいる。例えば、蒸発部６Ｂの姿勢が通常姿勢である場合には、可動体６６は、第２貯留部６２２内に位置しており、第２貯留部６２２内に貯留された液相の作動流体中に沈んでいる。
このような可動体６６が設けられていることにより、リザーバー６２内に貯留されている液相の作動流体の液量が、蒸発部６Ａと蒸発部６Ｂとの間で同じである場合には、蒸発部６Ｂにおけるリザーバー６２内の水位は、第１実施形態に係る蒸発部６Ａのリザーバー６２内の水位より高い。換言すると、蒸発部６Ｂにおけるリザーバー６２内の液面ＬＳは、蒸発部６Ａにおけるリザーバー６２内の液面ＬＳよりもウィック６４の面６４Ａから−Ｙ方向に離れる。
本実施形態では、可動体６６は、リザーバー６２内に複数設けられているが、少なくとも１つ設けられていればよい。また、可動体６６は、球形であるとしたが、リザーバー６２内を移動可能であれば、多面体であってもよい。

図１２は、通常姿勢から回動方向Ｄ１に沿って１５０°回動された蒸発部６ＢにおけるＹＺ平面に沿う断面を示す図である。
＋Ｘ方向に沿う回動軸Ｒｘを中心として蒸発部６Ｂが回動方向Ｄ１に沿って１５０°回動された場合では、図１２に示すように、ウィック６４の面６４Ａにおける−Ｚ方向の部位は、液相の作動流体と接触する。このため、蒸発部６Ａでの場合と同様に、蒸発部６Ｂが上記のように回動された場合でも、ループ型ヒートパイプ５１は、作動可能である。

この状態では、可動体６６がリザーバー６２内を鉛直方向Ｅに移動する。これにより、リザーバー６２内の液面ＬＳは、通常姿勢から同じ角度だけ回動された蒸発部６Ａにおけるリザーバー６２内の液面ＬＳよりも＋Ｙ方向に位置する。すなわち、液相の作動流体の液量が、蒸発部６Ａ，６Ｂで同じである場合、天面部６１Ａが鉛直方向Ｅを向くように回動された蒸発部６Ｂでの液面ＬＳは、蒸発部６Ｂと同じ角度だけ回動された蒸発部６Ａでの液面ＬＳよりも＋Ｙ方向に位置する。このため、蒸発部６Ｂにおけるウィック６４と液相の作動流体との接触面積は、蒸発部６Ａにおけるウィック６４と液相の作動流体との接触面積よりも大きい。

このことから、蒸発部６Ａではウィック６４と液相の作動流体とが接触しない角度だけ蒸発部６Ｂが回動された場合でも、ウィック６４と液相の作動流体とを接触させることができる。換言すると、蒸発部６Ｂでは、ウィック６４と液相の作動流体とが接触可能な回動角の範囲を、第１実施形態に係る蒸発部６Ａでの範囲に比べて拡大できる。すなわち、ループ型ヒートパイプ５１、ひいては、冷却装置５を作動可能な蒸発部６Ｂの傾きの許容範囲を、蒸発部６Ａの傾きの許容範囲に比べて拡大できる。

［第２実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクター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。
蒸発部６Ｂは、リザーバー６２内に設けられる可動体６６を有する。
このような構成によれば、可動体６６が設けられた蒸発部６Ｂにおけるリザーバー６２内の水位を、可動体６６が設けられていない蒸発部６Ａにおけるリザーバー６２内の水位よりも高くすることができる。これにより、蒸発部６Ｂが傾けられた場合でも、ウィック６４を液相の作動流体に接触させやすくすることができる。従って、蒸発部６Ａに比べて、ウィック６４と液相の作動流体との接触状態が維持される蒸発部６Ｂの回動角を更に大きくでき、蒸発部６Ｂの傾きについての許容範囲であって、冷却装置が正常に作動する許容範囲を更に拡大できる。

［実施形態の変形］
本開示は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれるものである。
上記各実施形態では、第１貯留部６２１は、第１部分６２１１及び第２部分６２１２を有するとした。しかしながら、これに限らず、第１貯留部６２１は、第２部分６２１２を有さない構成としてもよい。
また、第２部分６２１２における＋Ｙ方向に直交する断面の面積は、第１部分６２１１における＋Ｙ方向に直交する断面の面積よりも小さければよく、必ずしもウィック６４における＋Ｙ方向に直交する断面の面積よりも小さくなくてもよい。
なお、第１貯留部６２１における＋Ｙ方向に直交する断面の面積は、−Ｙ方向に向かうに従って小さくなればよく、断面の面積は、−Ｙ方向に向かって多段階的に小さくなってもよく、連続的に小さくなってもよい。

上記各実施形態では、第２貯留部６２２を有する蒸発部６Ａ，６Ｂが傾けられたとき、リザーバー６２内の液相の作動流体がウィック６４に接触することができる通常姿勢からの回動角を、０°以上であり、かつ、１５０°以下の範囲とした。しかしながら、これに限らず、第２貯留部を有する蒸発部において、例えば、リザーバー内に貯留する液相の作動流体の流量、リザーバーの容積、第１貯留部及び第２貯留部の各寸法等を適宜設定することで、上記回動角の範囲、すなわち、ループ型ヒートパイプ５１を作動可能な蒸発部６Ａの傾きの許容範囲を適宜設定することができる。

上記各実施形態では、リザーバー６２は、＋Ｙ方向に沿う中心軸ＣＬを中心とする略軸対称であるとした。しかしながら、これに限らず、リザーバー６２は、中心軸ＣＬを中心とする軸対称でなくてもよい。
例えば、側面部６１Ｃから＋Ｘ方向に突出する蒸気管接続部６１２の位置と、第２貯留部６２２の位置とが干渉する場合には、蒸気管接続部６１２における気相の作動流体の流路に応じて、第２貯留部６２２の形状を変更してもよい。この場合には、蒸気管接続部６１２から蒸気管５２に流通する気相の作動流体の流路が屈曲することを抑制できるので、気相の作動流体を凝縮部５３に速やかに流通させることができる。

上記各実施形態では、ウィック６４は、複数の貫通孔６４１を有するとした。しかしながら、これに限らず、本開示における蒸発部に採用されるウィックは、貫通孔を有しないものであってもよい。例えば、本開示における蒸発部に採用されるウィックは、内部に設けられた隙間に液相の作動流体が浸み込むことによって、液相の作動流体をグルーブ部材側に輸送するものであってもよい。

上記各実施形態では、光源装置４の光源４１１は、半導体レーザー４１２，４１３を有するものとした。しかしながら、これに限らず、光源装置は、超高圧水銀ランプ等の光源ランプや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の他の固体光源を、光源として有するものであってもよい。この場合、冷却装置５の冷却対象は、光源ランプや他の固体光源であってもよい。
また、冷却装置５の冷却対象は、光源４１１に限らず、他の構成であってもよい。例えば、冷却装置５は、光変調装置３４３及び偏光変換素子３１３等の光学部品を冷却するものでもよく、制御装置や電源装置に設けられた回路素子を冷却するものであってもよい。

上記各実施形態では、プロジェクターは、３つの光変調装置３４３を備えるとした。しかしながら、これに限らず、２つ以下、あるいは、４つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも、本開示を適用可能である。
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。
上記各実施形態では、画像投射装置３は、図２に示すレイアウト及び光学部品を有する構成を例示した。しかしながら、これに限らず、他のレイアウト及び光学部品を有する画像投射装置を採用してもよい。

上記各実施形態では、ループ型ヒートパイプ５１を備える冷却装置５をプロジェクターに適用した例を挙げた。しかしながら、これに限らず、本開示の冷却装置は、プロジェクター以外の装置及び機器に適用可能である他、単体で利用することも可能である。すなわち、本開示の冷却装置の用途は、プロジェクターの構成部品を冷却するものに限定されない。

［本開示のまとめ］
以下に、本開示のまとめを付記する。
本開示の第１態様に係る冷却装置は、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、液相の前記作動流体を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、気相の前記作動流体を液相の前記作動流体に変化させる凝縮部と、前記蒸発部にて液相から気相に変化した前記作動流体を前記凝縮部へ流通させる蒸気管と、前記凝縮部にて気相から液相に変化した前記作動流体を前記蒸発部へ流通させる液管と、を備え、前記蒸発部は、前記液管と接続され、内部に流入された液相の前記作動流体を貯留するリザーバーを有する筐体と、前記筐体内に設けられ、液相の前記作動流体が浸み込み、液相の前記作動流体を輸送するウィックと、液相から気相に変化した前記作動流体が流通する複数の流路を有するグルーブ部材と、を有し、前記ウィックは、前記リザーバーから前記グルーブ部材に向かう第１方向とは反対方向に位置する第１面を有し、前記リザーバーは、前記第１面に対して前記第１方向とは反対方向に位置する第１貯留部と、前記第１貯留部と連通し、前記第１面に対して前記第１方向に位置する第２貯留部と、を有することを特徴とする。

このような構成によれば、第１方向が鉛直方向とは反対方向を向くように、蒸発部が、第１方向に対して直交する回動軸を中心として傾けられた場合に、第２貯留部に貯留されていた液相の作動流体が第１貯留部に流入する。このため、蒸発部が傾けられた場合に、第２貯留部が無い蒸発部に比べて、リザーバーにおける液相の作動流体の水位を高くすることができ、液相の作動流体をウィックに接触させやすくすることができる。従って、第２貯留部が無い蒸発部に比べて、液相の作動流体とウィックとの接触状態が維持される蒸発部の回動角を大きくでき、蒸発部の傾きについての許容範囲であって、冷却装置が正常に作動する許容範囲を拡大できる。

上記第１態様では、前記第１貯留部は、前記第１貯留部における前記第１方向に位置する第１部分と、前記第１部分に対して前記第１方向とは反対方向に位置する第２部分と、を有し、前記第２部分における前記第１方向に直交する断面の面積は、前記第１部分における前記第１方向に直交する断面の面積よりも小さいことが好ましい。
このような構成によれば、第１貯留部において第１方向に直交する断面の面積は、第１方向とは反対方向に向かって小さくなる。このため、第１方向が鉛直方向とは反対方向を向くように蒸発部が傾けられた場合、すなわち、第２部分が第１部分に対して鉛直方向に位置するように蒸発部が傾けられた場合に、リザーバーにおける液相の作動流体の水位をより高くすることができる。従って、第２貯留部が無い蒸発部に比べて、ウィックと液相の作動流体との接触状態が維持される回動角を大きくでき、上記許容範囲を拡大できる。

上記第１態様では、前記リザーバーは、前記第１方向に沿う中心軸を中心として略軸対称であることが好ましい。
すなわち、第１貯留部及び第２貯留部のそれぞれは、第１方向に沿う中心軸を中心として略軸対称に構成されている。
このような構成によれば、蒸発部がどの方向に傾いた場合であっても、ウィックに液相の作動流体を接触させやすくすることができる。従って、ウィックと液相の作動流体との接触状態を維持しやすくすることができる。

上記第１態様では、前記蒸発部は、前記リザーバー内に設けられる可動体を有することが好ましい。
このような構成によれば、可動体が設けられた蒸発部と可動体が設けられていない蒸発部とで、リザーバーの容積が同じで、かつ、液相の作動流体の液量が同じである場合に、可動体が設けられた蒸発部における水位を、可動体が設けられていない蒸発部における水位よりも高くすることができる。これにより、蒸発部が傾けられた場合でも、ウィックを液相の作動流体に接触させやすくすることができる。従って、可動体が設けられていない蒸発部に比べて、液相の作動流体とウィックとの接触状態が維持される蒸発部の回動角を更に大きくでき、上記許容範囲を更に拡大できる。

本開示の第２態様に係るプロジェクターは、光を出射する光源と、前記光源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、上記冷却装置と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、上記した冷却装置と同様の効果を奏することができる。

上記第２態様では、前記冷却対象は、前記光源であることが好ましい。
このような構成によれば、光源を効率よく冷却できる。

１…プロジェクター、３４３（３４３Ｂ，３４３Ｇ，３４３Ｒ）…光変調装置、３６…投射光学装置、４１１…光源（冷却対象）、５…冷却装置、５２…蒸気管、５３…凝縮部、５４…液管、６Ａ，６Ｂ…蒸発部、６１…筐体、６１Ａ…天面部、６１Ｂ…底面部、６１Ｃ…側面部、６１１１…液管接続部、６１１２…蒸気管接続部、６２…リザーバー、６２１…第１貯留部、６２１１…第１部分、６２１２…第２部分、６２２…第２貯留部、６３…熱交換部、６４…ウィック、６４１…貫通孔、６５…グルーブ部材、６５１…基部、６５２…接続部、６５３…流路。

Claims (6)

1. 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、液相の前記作動流体を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、気相の前記作動流体を液相の前記作動流体に変化させる凝縮部と、
   前記蒸発部にて液相から気相に変化した前記作動流体を前記凝縮部へ流通させる蒸気管と、
   前記凝縮部にて気相から液相に変化した前記作動流体を前記蒸発部へ流通させる液管と、を備え、
   前記蒸発部は、
   前記液管と接続され、内部に流入された液相の前記作動流体を貯留するリザーバーを有する筐体と、
   前記筐体内に設けられ、液相の前記作動流体が浸み込み、液相の前記作動流体を輸送するウィックと、
   液相から気相に変化した前記作動流体が流通する複数の流路を有するグルーブ部材と、を有し、
   前記ウィックは、前記リザーバーから前記グルーブ部材に向かう第１方向とは反対方向に位置する第１面を有し、
   前記リザーバーは、
   前記第１面に対して前記第１方向とは反対方向に位置する第１貯留部と、
   前記第１貯留部と連通し、前記第１面に対して前記第１方向に位置する第２貯留部と、を有することを特徴とする冷却装置。
2. 請求項１に記載の冷却装置において、
   前記第１貯留部は、
   前記第１貯留部における前記第１方向に位置する第１部分と、
   前記第１部分に対して前記第１方向とは反対方向に位置する第２部分と、を有し、
   前記第２部分における前記第１方向に直交する断面の面積は、前記第１部分における前記第１方向に直交する断面の面積よりも小さいことを特徴とする冷却装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の冷却装置において、
   前記リザーバーは、前記第１方向に沿う中心軸を中心として略軸対称であることを特徴とする冷却装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷却装置において、
   前記蒸発部は、前記リザーバー内に設けられる可動体を有することを特徴とする冷却装置。
5. 光を出射する光源と、
   前記光源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。
6. 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。

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