JP4552845B2

JP4552845B2 - 熱交換器、光源装置、プロジェクタ、電子機器

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Publication number: JP4552845B2
Application number: JP2005364077A
Authority: JP
Inventors: 邦彦高城
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2025-12-16
Also published as: JP2007165808A

Description

本発明は、熱交換器、光源装置、プロジェクタ、電子機器に関する。

画像投射装置としてプロジェクタが知られている。プロジェクタは、光源と、光源からの光を画素ごとに変調する光変調パネルと、を備え、光変調パネルによって変調された光をスクリーンに投射して画像を表示させる。
ここで、近年では、プロジェクタの光源として、即時点灯や長寿命といった特徴を有するＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザーダイオード）を利用することが検討されている。
しかしながら、このようなＬＥＤやＬＤにあっては、発熱量が非常に大きいうえに、従来の光源に比べて発熱する部分の面積が非常に小さいため、微小な面積から大きな熱量を吸熱する熱交換器が必要となる。

熱交換器としては、例えば、特許文献１に開示される構成が知られている。
特許文献１の図５においては、所定の間隔で長手方向に延びる複数のリブが形成された一対の冷却ブロックを備え、互いのリブ同士が対向して組み合わされることで複数の冷却通路が形成されている。そして、各冷却通路に冷却液を循環させることで、冷却ブロックの外壁面に接触して取り付けられた発熱体の冷却が行われる。また、特許文献１の図１においては、内側に複数のリブが形成された二つの冷却ブロックを用意し、冷却ブロックを互いの内側の面を向かい合わせて組み合わした際にリブが一定の間隔で交互に配置されることにより複数の冷却通路が形成されている。

特開平７−３８０２５号公報

特許文献１のごとく、内部に複数のフィンを立設してフィン間に通路を形成し、この通路に冷却液を流通させることにより、発熱体の熱を吸熱できる。
しかしながら、ＬＥＤやＬＤといった非常に発熱量が大きくかつ発熱する部分の面積が小さい発熱体から熱を効果的に吸熱するには、狭い面積に多数のフィンを立設しなければならいという問題がある。この場合、熱交換器の内部に幅が数１００μｍのフィンを数１００μｍの間隔で数１０本形成することが例として挙げられる。

このように薄いフィンを多数形成するとなると、フィン一本一本の長さを精密に揃えることは困難であるので、熱交換器の製造工程において、特許文献１の図５に示されるように、フィンの先端同士を当接させることは到底不可能である。また、フィンの長さが揃っていない状態で特許文献１の図５に示されるごとくフィンの先端同士を当接させると、フィンが曲がってしまって冷却液を流通させる通路を適切に形成できないという問題が生じる。

同様に、フィンの長さを精密に揃えることが困難である以上、特許文献１の図１に示されるごとく、フィンが交互に配置されるように冷却ブロックを組み合わせても、フィンの先端と冷却ブロックの内面とを精密に当接させることは困難であり、無理に当接させるとフィンが曲がってしまう。

また、フィンの曲がりを避けるため、フィンと冷却ブロックの内面とを当接させずに隙間を設けるという考え方もある。
しかしながら、熱交換器の内部において、隙間の部分の流体抵抗が最も小さくなるため、冷却液がフィン間の通路ではなくフィンの先端と冷却ブロックの内面との間の隙間を通ることになり、フィンと冷却液との間で十分な熱交換が行われなくなる。そのため、熱交換性能が著しく低減するという問題が生じる。
したがって、ＬＥＤやＬＤのように微小な面積から大量の熱を発する熱体から効率よく吸熱できる熱交換器を得ることは非常に困難であった。

本発明の目的は、低コストでの製造が可能であり、かつ、性能が高い熱交換器、光源装置、プロジェクタ、電子機器を提供することにある。

本発明の熱交換器は、流体を導入する入口流路と前記流体を排出する出口流路とを有するとともに内部に前記流体を前記入口流路から前記出口流路に流通させる流通空間を画成するハウジングを備え、前記ハウジングの外面に取り付けられた熱体と前記流体との熱交換を行う熱交換器であって、前記ハウジングは、前記流通空間を間にして互いに対向したトッププレートとボトムプレートとを備え、前記トッププレートは、前記流通空間に突出しており先端が前記ボトムプレートに近接する複数のフィンを有し、前記フィンの先端と前記ボトムプレートとの間において、前記フィンの先端が当接すると前記フィンの形状に応じて変形する柔軟部材が配設されており、前記柔軟部材は、繊維質材料で形成されていることを特徴とする。

このような構成において、内部に流通空間を構成するハウジングの互いに対向する面はトッププレートとボトムプレートとによって構成される。ハウジングを組み立てるにあたって、トッププレートとボトムプレートとを所定の間隔を保つ状態で対向させ、流通空間の内部にトッププレートのフィンが突出するようにする。このとき、トッププレートとボトムプレートとを所定間隔で対向させたとき、トッププレートに設けられたフィンは、その先端がボトムプレートに近接する。
ここで、フィンの先端とボトムプレートとの間には柔軟部材が配設されており、フィンの先端は柔軟部材に当接する。すると、柔軟部材はフィンの当接に応じて変形する。このようにハウジングが組み合わされて流通空間が画成されるとともに、流通空間に突出したフィンとフィンとの間には微小流路が形成される。

このように組み立てられた熱交換器の外面、望ましくはトッププレートの外面に熱体を取り付ける。ここで、熱体は、高温の熱を発する発熱体でもよく、熱を吸収する吸熱体であってもよい。熱体からの熱は熱交換器の外面に伝熱されて、さらに、トッププレートの各フィンに伝熱されていく。この状態で流体を入口流路から流通空間に導入すると、流体はフィンとフィンとの間の微小流路を通って出口流路に向かう。このとき、フィンを流体とのコンタクトによってフィンと流体との間で熱交換が行われる。

このような構成によれば、流体が流通する流通空間に複数のフィンが突出しているので、これらのフィンと流体との接触面積が大きくなり、熱交換の効率を向上させることができる。
ここで、フィンの先端とボトムプレートとの間に大きな隙間があると、流体が流れるときの流体抵抗はこの隙間で局所的に小さくなってしまうため、流体がこの隙間を多く流れるようになる。
このような偏流が生じると、フィンと流体との熱交換が効率よく行われないという問題が生じる。

この点、本発明では、フィンの先端は柔軟部材に当接しているので、フィンの先端とボトムプレートとの間に大きな隙間が生じることがない。よって、フィンとフィンとの間の微小流路において流体抵抗に偏りがなく、流体がフィンとフィンとの間を偏りなく流通する。その結果、フィンと流体との熱交換効率を向上させることができる。

ここで、柔軟部材を設けなくとも、フィンの先端とボトムプレートとの間に大きな隙間を生じないようにするには、フィンの先端とボトムプレートとを極めて接近させるか、あるいは、フィンの先端とボトムプレートとを当接させて隙間を無くしてしまえばよいとも考えられる。
しかしながら、熱交換性能を向上させるためにフィンの本数を多くすることが望ましく、例えばフィンの数を数１０本とした場合には、各フィンの長さを数１０μｍレベルで公差管理することには莫大なコストが必要となる。
また、フィンの先端とボトムプレートとを極めて接近させる工程が組立工程にあると、組立て作業に莫大な時間とコストが必要となる。そして、フィンの長さ管理が不完全なままでフィンの先端とボトムプレートとを当接させてしまうと、他よりも長いフィンは大きく曲がってしまうことになり、微小流路が適切に形成されないことになる。特に、小型化および熱交換効率を向上させるためにフィンの厚みを１００μｍ程度に薄くするとわずかな応力でも簡単に大きく曲がってしまう。

この点、本発明においては、フィンの先端とボトムプレートの間において柔軟部材を設けている。
したがって、フィンの長さ管理が厳密でなくフィンの長さが異なっていても、フィンの先端が柔軟部材に当接した際には柔軟部材の方が変形するのでフィンに余計な応力がかかることはなく、フィンに曲がりが生じることがない。そして、フィンの先端が柔軟部材に当接することによってフィンの先端に隙間を生じることはない。したがって、フィンの長さ管理についての厳密さが要求されないので、加工精度を少し低くしてコストを低減させることができ、かつ、このように低コストであっても流体を微小流路の間に適切に流通させて熱交換効率は高性能に維持することができる。そして、フィンの長さ管理については厳密でなくてもよいので、フィン間隔やフィンの幅等の公差管理に注力し、非常に多くのフィンを高密度に設けることができる。その結果、微小な面積から大量を熱交換可能な熱交換器とすることができる。そして、この場合でも、多くのフィンの長さ管理を厳密に行うことに比べれば低コストに抑えることができる。
また、フィンの先端は柔軟部材に当接させればよいので、組立てに際して厳密な取付精度が要求されず、組立て効率を向上させ、かつ、組立てコストを低減することができる。

なお、フィンの厚みは１００μｍ程度であり、フィンの間隔は１００μｍであり、フィンの本数は５０本程度とすることが例として挙げられる。また、フィンの先端とボトムプレートとの隙間は１００μｍ程度にすることが例として挙げられる。

本発明では、前記柔軟部材は、繊維質材料で形成されている。
このような構成において、隙間を多く含むように繊維質材料を組み合わせることにより、柔軟性を有する柔軟部材を形成することができる。
繊維質材料としてはガラス繊維が例として挙げられる。

本発明では、前記ハウジングは金属性材料で形成され、前記柔軟部材は、絶縁体であり、前記ハウジングの少なくとも一部が通電加熱拡散接合によって接合されていることが好ましい。

このような構成において、トッププレートとボトムプレートとを所定の間隔を保つ状態で対向させかつフィンの先端を柔軟部材に当接させて、ハウジングを組み合わせる。そして、この状態で全体を加圧しながら高電圧をかける。すると、接合部が発熱するとともに接合される。このように通電加熱接合によれば、接合部に例えばろう材や接着剤を用いないので熱伝導率が下がらず、熱交換性能が高い熱交換器とすることができる。
ここで、柔軟部材に導電性があると、フィンの先端とボトムプレートとの間で通電して、フィンの先端がジュール熱によって軟化し曲がってしまう恐れも生じる。
この点、本発明では、柔軟部材は絶縁性を有しているので、フィン先端にジュール熱が生じることはなく、通電加熱接合を用いた場合でもフィンの曲がりが生じることはない。よって、フィンとフィンとの間の微小流路において流体が偏りなく流通し、その結果、フィンと流体との熱交換効率を向上させることができる。

なお、柔軟部材は、８００℃程度の高温に耐え得る部材であることが好ましい。
通電加熱接合では８００℃程度の高温になるので、柔軟部材には耐熱性が必要である。耐熱性と絶縁性とを備えた柔軟部材を構成するにあたってはガラス繊維を利用することが例として挙げられる。

本発明の熱交換器は、流体を導入する入口流路と前記流体を排出する出口流路とを有するとともに内部に前記流体を前記入口流路から前記出口流路に流通させる流通空間を画成するハウジングを備え、前記ハウジングの外面に取り付けられた熱体と前記流体との熱交換を行う熱交換器であって、前記ハウジングは、前記流通空間を間にして互いに対向したトッププレートとボトムプレートとを備え、前記トッププレートは、前記流通空間に突出しており先端が前記ボトムプレートに近接する複数のフィンを有し、前記フィンの先端と前記ボトムプレートとの間において、前記フィンの先端が当接すると前記フィンの形状に応じて変形する柔軟部材が配設されており、前記ハウジングは金属性材料で形成され、前記柔軟部材は、絶縁体であり、前記ハウジングの少なくとも一部が通電加熱拡散接合によって接合されていることが好ましい。
このような構成では、前記熱交換器と同様の作用及び効果を享受し得る。
本発明の光源装置は、前記熱交換器と、前記熱交換器に取り付けられた光源と、を備えることを特徴とする。

このような構成において、光源が発光すると発熱するが、この熱は熱交換器によって流体に伝熱され、光源の熱が吸熱される。
このような構成によれば、光源からの熱が熱交換器によって効率よく吸熱されるので、光源の温度上昇を抑えて、光源の発光を安定させまた長寿命とすることができる。また、熱交換器によって効率よく光源の熱を吸熱できるので、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザーダイオード）のように微小な面積から大量の熱を発熱する光源を利用した光源装置とすることができる。

本発明のプロジェクタは、前記光源装置と、前記光源装置から発射される光を画像データに応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光を投射する投射手段と、を備えていることを特徴とする。

このような構成において、光源からの光が光変調装置によって変調される。
そして、変調された光が投射手段によって投射され、例えばスクリーンに画像が投影される。
このような構成によれば、光源からの熱が熱交換器によって効率よく吸熱されるので、光源の温度上昇を抑えて光源の発光を安定させることができ、また、光源を長寿命とすることができる。よって、プロジェクタの性能を向上させることができる。また、熱交換器によって効率よく光源の熱を吸熱できるので、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザーダイオード）のように微小な面積から大量の熱を発熱する光源を利用した光源装置とすることができる。
その結果、プロジェクタによる画像の輝度を高くすることができる。

本発明の電子機器は、前記熱交換器と、前記熱交換器に取り付けられ動作状態において発熱する電子デバイスと、を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、電子デバイスからの熱を熱交換器によって効率よく吸熱することができる。その結果、電子デバイスの温度上昇を抑えて電子デバイスの動作を安定させかつ長寿命とすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、プロジェクションシステム１００の外観図である。
プロジェクションシステム１００は、映像ソースの画像に基づいて画像データ信号を出力するパソコン（情報処理装置）１１０と、パソコン１１０からの画像データ信号に基づいて現画像フレームを生成してスクリーン１８０に向けて投射するプロジェクタ（画像表示装置）１２０と、プロジェクタ１２０とパソコン１１０とを接続するＵＳＢケーブル（信号伝送手段）１７０と、を備えている。

図２は、プロジェクタ１２０の内部構造を示す図である。
プロジェクタ１２０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色をそれぞれ発光するＬＥＤ（光源、熱体）１３１〜１３３と、各ＬＥＤ１３１、１３２、１３３からの光を変調する液晶パネル（光変調装置）１４１〜１４３と、液晶パネル１４１〜１４３で変調された光を合成するプリズム１５０と、合成された光をスクリーン１８０に向けて投射する投射光学系（投射手段）１６０と、ＬＥＤ１３１〜１３３からの熱を吸熱する吸熱機構２００と、を備えている。

ＬＥＤ１３１〜１３３は、色ごとに設けられている。すなわち、赤色ＬＥＤ１３１、緑色ＬＥＤ１３２、青色ＬＥＤ１３３が設けられている。
ここで、ＬＥＤ１３１〜１３３は、小さな面積から大きな熱量を放出する発熱体であり、ＬＥＤ１３１〜１３３から発光される光の色を安定させたり、ＬＥＤ１３１〜１３３の損傷を防止するためにＬＥＤ１３１〜１３３の熱を吸熱することが必要となる。

光変調装置としての液晶パネルは、赤色用液晶パネル１４１、緑色用液晶パネル１４２、青色用液晶パネル１４３が各色のＬＥＤ１３１〜１３３に対向して設けられている。各液晶パネル１４１〜１４３は、画像情報に応じた所定の駆動信号によって駆動され、ＬＥＤ１３１〜１３３からの光を画素ごとに変調する。そして、各液晶パネル１４１〜１４３からの光がプリズム１５０で合成されて画像が形成され、合成された画像は投射光学系（例えば、投射レンズ）１６０から射出されてスクリーン１８０上に拡大投写される。

吸熱機構２００は、ＬＥＤ１３１〜１３３の裏面に貼設されてＬＥＤ１３１〜１３３からの熱を吸熱する熱交換器３００と、熱交換器３００に冷媒を供給するためのポンプ２１０と、冷媒の熱を放熱するラジエータ２２０、熱交換器３００、ポンプ２１０およびラジエータ２２０を連結する配管２３０と、を備えている。

熱交換器３００は、赤色ＬＥＤ１３１、緑色ＬＥＤ１３２および青色ＬＥＤ１３３の各ＬＥＤそれぞれの裏面に貼設されている。
ここで、図３は、ＬＥＤ１３１〜１３３が貼設された熱交換器３００の外観を示す図である。
図４は、熱交換器３００のエンドプレート３５１を外して、内部構造を示す図である。
図５は、熱交換器３００の内部においてフィン３２１の先端部分を拡大した図である。

熱交換器３００は、上下、左右、前後の６枚の板を組み合わせたハウジング３６０の内部に流通空間３１０を画成することによって構成されている。
そして、熱交換器３００は、上および下の面をそれぞれ形成するトッププレート３２０およびボトムプレート３３０と、右および左の面を形成する２枚のサイドプレート３４０、３４０と、前および後の面をそれぞれ形成する２枚のエンドプレート３５１、３５２と、ボトムプレート３３０とフィン３２１の先端との間に挟持される柔軟部材３７０と、を備えている。
熱交換器３００は、熱伝導率の高い金属、例えば銅、アルミニウム、または銅やアルミニウムの合金によって形成されている。

トッププレート３２０は、矩形の扁平薄板状であって、トッププレート３２０の上面には、ＬＥＤ１３１〜１３３が貼設される。そして、トッププレート３２０の下面には複数のフィン３２１が一体的に立設されている。フィン３２１は前後方向に平行に設けられている。フィン３２１は、縦の長さが３ｍｍ程度であり、幅が１００μｍであり、フィン３２１同士の間隔が１２０μｍであって、５０枚のフィン３２１が立設されている。

トッププレート３２０を形成するにあたっては、ワイヤー放電加工によることが例として挙げられる。ここで、フィン３２１を形成するにあたり、フィン３２１の間隔については精密に公差管理を行う一方、フィン３２１の長さについての公差管理はそれほど厳密でなくてもよい。

ボトムプレート３３０は、トッププレート３２０と略同形状であって、矩形の扁平薄板状である。

２枚のサイドプレート３４０、３４０は、矩形の扁平薄板状であって、トッププレート３２０とボトムプレート３３０との左右の端部においてトッププレート３２０とボトムプレート３３０との間に挟持される。
ここで、熱交換器３００の厚みとなるサイドプレート３４０、３４０の上下方向の長さは、トッププレート３２０のフィン３２１の長さよりも若干長く形成されている。すなわち、トッププレート３２０とボトムプレート３３０との間にサイドプレート３４０、３４０を挟持した際に、トッププレート３２０のフィン３２１の先端とボトムプレート３３０との間に１００μｍ〜５００μｍの隙間が形成される。

２枚のエンドプレート３５１、３５２は、矩形の扁平薄板状であって、エンドプレート３５１、３５２には、配管２３０を接続するためのノズルが設けられている。
ここで、前側のエンドプレート３５１に設けられたノズルを入口ノズル３５１Ａとし、後側のエンドプレート３５２に設けられたノズルを出口ノズル３５２Ａとする。

柔軟部材３７０は、ガラス繊維等の無機材料で形成されており、内部に多くの隙間を有し、容易に変形可能である。また、柔軟部材３７０は、ガラス繊維で形成されているので、絶縁体であって、かつ、約８００℃の温度に耐えることができる。そして、６枚のプレートが組み合わせられる際に、柔軟部材３７０は、ボトムプレート３３０の一面に配設される。さらに、図５に示されるように、トッププレート３２０のフィン３２１の先端が柔軟部材３７０に当接した際には、柔軟部材３７０はフィン３２１からの応力に応じて容易に凹状に変形する。

熱交換器３００を組み立てるにあたっては、２枚のサイドプレート３４０、３４０をトッププレート３２０とボトムプレート３３０の両端にそれぞれ挟む。
このとき、ボトムプレート３３０の一面に柔軟部材３７０を配置し、フィン３２１の先端を柔軟部材３７０に当接させる。すると、柔軟部材３７０はフィン３２１の先端の応力によって柔軟に変形する。トッププレート３２０、ボトムプレート３３０、２枚のサイドプレート３４０、３４０を組み合わせて接合するにあたっては、各プレートを組み合わせた状態で高電圧を印加する通電加熱拡散接合による。そして、２枚のエンドプレート３５１、３５２を前後に溶接で取り付ける。なお、組み合わせ方法はこれに限らない。

組み立てられた熱交換器の構造について説明する。
６枚のプレートが組み合わせられた熱交換器３００の内部において、前後方向に平行に設けられた複数のフィン３２１によって、前後方向の微小流路が複数形成される。そして、入口ノズル３５１Ａから冷媒が流入されると、冷媒はフィン３２１とフィン３２１との間の微小流路を通って出口ノズル３５２Ａに向かい、出口ノズル３５２Ａから熱交換器３００の外部に排出される。

図２に示されるように、三つの熱交換器３００にはそれぞれＬＥＤ１３１〜１３３が貼設され、さらに、３つの熱交換器３００とポンプ２１０とは配管２３０によって直列に接続されている。そして、配管２３０の途中にラジエータ２２０が設けられ、冷媒の熱がラジエータ２２０によって放熱される。

このような構成を備えるプロジェクションシステム１００の動作について説明する。
まず、プロジェクタ１２０の電源をＯＮすると、各ＬＥＤ１３１〜１３３に電圧が印加されてＬＥＤ１３１〜１３３が点灯される。すると、各ＬＥＤ１３１〜１３３から各色の光が発射されると同時に、ＬＥＤ１３１〜１３３が発熱する。
また、プロジェクタ１２０の電源をＯＮにすると、ポンプ２１０が作動される。
すると、ポンプ２１０から配管２３０を通って３つの熱交換器３００に冷媒が供給される。ＬＥＤ１３１〜１３３からの熱は、熱交換器３００のトッププレート３２０の上面に伝熱して、さらに、トッププレート３２０の各フィン３２１に伝熱されていく。入口ノズル３５１Ａから流入する冷媒は、フィン３２１の間の微小流路を流通して出口ノズル３５２Ａに向かう。
このとき、フィン３２１と冷媒とのコンタクトによってフィン３２１の熱が冷媒に伝熱される。
熱をもった冷媒は出口ノズル３５２Ａから排出され、配管２３０を流れてラジエータ２２０に導入される。そして、ラジエータ２２０において冷媒の熱が放熱される。このようなサイクルによってＬＥＤ１３１〜１３３の熱が吸熱され、ＬＥＤ１３１〜１３３の温度上昇が抑制された状態でＬＥＤ１３１〜１３３の点灯が良好に継続される。

画像をスクリーン１８０に投影するにあたっては、まず、パソコン１１０に映像ソースが入力される。すると、映像ソースに所定の画像処理が行われて画像データ信号が生成される。
画像データ信号がパソコン１１０からプロジェクタ１２０に伝送される。そして、プロジェクタ１２０内において画像データ信号から現画像データが生成されて、この現画像データを表示するように各液晶パネル１４１〜１４３に駆動信号が印加される。各ＬＥＤ１３１〜１３３からの光が各液晶パネル１４１〜１４３によって画素ごとに変調され、変調された光がプリズム１５０によって合成される。これにより画像が生成される。生成された画像は、投射光学系１６０からスクリーン１８０に向けた投射され、スクリーン１８０に画像が映写される。

このような構成を備える第１実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）冷媒が流通する流通空間３１０に複数のフィン３２１が突出しているので、これらのフィン３２１と冷媒との接触により、熱交換を効率よく行うことができる。

（２）フィン３２１の先端は柔軟部材３７０に当接しているので、フィン３２１の先端とボトムプレート３３０との間に大きな隙間が生じることがない。よって、フィン３２１とフィン３２１との間の微小流路において流体抵抗に偏りがなく、冷媒がフィン３２１とフィン３２１との間を偏りなく流通する。その結果、フィン３２１と冷媒との熱交換効率を向上させることができる。

（３）フィン３２１の先端とボトムプレート３３０の間において柔軟部材３７０を設けているので、フィン３２１の長さが異なっていても、フィン３２１の先端が柔軟部材３７０に当接した際には柔軟部材３７０の方が変形する。よって、フィン３２１に余計な応力がかかることはなく、フィン３２１に曲がりが生じることがない。したがって、フィン３２１の長さ管理についての厳密さが要求されないので、加工精度を少し低くしてコストを低減させることができ、かつ、このように低コストであっても流体を微小流路の間に適切に流通させて熱交換効率は高性能に維持することができる。

（４）フィン３２１の先端は柔軟部材３７０に当接させればよいので、組立てに際して厳密な取付精度が要求されず、組立て効率を向上させ、かつ、組立てコストを低減することができる。

（５）柔軟部材３７０は、ガラス繊維で構成されているので、絶縁性と耐熱性とを備えている。したがって、通電加熱接合をした場合でもフィン３２１に通電することがなくフィン先端にジュール熱が生じないので、ジュール熱によってフィン３２１に曲がりが生じることはない。よって、フィン３２１とフィン３２１との間の微小流路において流体が偏りなく流通し、その結果、フィン３２１と流体との熱交換効率を向上させることができる。

（６）ＬＥＤ１３１〜１３３からの熱が熱交換器３００によって効率よく吸熱されるので、ＬＥＤ１３１〜１３３の温度上昇を抑えて、ＬＥＤ１３１〜１３３の発光を安定させまた長寿命とすることができる。
また、熱交換器３００によって効率よく光源の熱を吸熱できるので、ＬＥＤ（発光ダイオード）１３１〜１３３のように微小な面積から大量の熱を発熱する光源を利用することができる。

（変形例１）
次に、本発明の変形例１について図６を参照して説明する。
上記第１実施形態においては、吸熱機構２００の配管２３０は三つの熱交換器３００を直列に接続していたが、この図６に示される変形例１のように三つの熱交換器３００を並列に接続してもよい。

（変形例２）
次に、本発明の変形例２について図７を参照して説明する。
上記第１実施形態において、光源からの熱を吸熱する場合を例にして説明したが、図７に示されるようにパソコン１１０の電子デバイス、例えばＣＰＵ１１１からの熱を吸熱してもよい。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、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。
光源の種類としては、ＬＥＤ１３１〜１３３に限定されず、たとえばレーザーダイオード（ＬＤ）などでもよいことはもちろんである。
熱交換器３００のハウジング３６０を構成するにあたっては、トッププレート３２０、ボトムプレート３３０、２枚のサイドプレート３４０、３４０および２枚のエンドプレート３５１、３５２の６枚を組み合わせるとしたが、例えば、２枚のサイドプレートはボトムプレート３３０に一体的に形成するなど、ハウジング３６０の構成の仕方は種々変更可能である。
柔軟部材３７０は、繊維質材料で構成される他、例えば、スポンジ状であってもよいことはもちろんである。

本発明は熱交換器、光源装置、プロジェクタ、電子機器に利用できる。

第１実施形態において、プロジェクションシステムの外観図。第１実施形態において、プロジェクタの内部構造を示す図。第１実施形態において、ＬＥＤが貼設された熱交換器の外観を示す図。第１実施形態において、熱交換器のエンドプレートを外して、内部構造を示す図。第１実施形態において、フィンの先端が柔軟部材に当接している状態を示す図。変形例１において、熱交換器を並列に接続する配管構造を示す図。変形例２において、熱体が電子デバイスである場合を示す図。

符号の説明

１００…プロジェクションシステム、１１０…パソコン、１２０…プロジェクタ、１４１…赤色用液晶パネル、１４２…緑色用液晶パネル、１４３…青色用液晶パネル、１５０…プリズム、１６０…投射光学系、１８０…スクリーン、２００…吸熱機構、２１０…ポンプ、２２０…ラジエータ、２３０…配管、３００…熱交換器、３１０…流通空間、３２０…トッププレート、３２１…フィン、３３０…ボトムプレート、３４０…サイドプレート、３５１…エンドプレート、３５１Ａ…入口ノズル、３５２…エンドプレート、３５２Ａ…出口ノズル、３６０…ハウジング、３７０…柔軟部材。

Claims

流体を導入する入口流路と前記流体を排出する出口流路とを有するとともに内部に前記流体を前記入口流路から前記出口流路に流通させる流通空間を画成するハウジングを備え、前記ハウジングの外面に取り付けられた熱体と前記流体との熱交換を行う熱交換器であって、
前記ハウジングは、前記流通空間を間にして互いに対向したトッププレートとボトムプレートとを備え、
前記トッププレートは、前記流通空間に突出しており先端が前記ボトムプレートに近接する複数のフィンを有し、
前記フィンの先端と前記ボトムプレートとの間において、前記フィンの先端が当接すると前記フィンの形状に応じて変形する柔軟部材が配設されており、
前記柔軟部材は、繊維質材料で形成されている
ことを特徴とする熱交換器。
請求項１に記載の熱交換器において、
前記ハウジングは金属性材料で形成され、
前記柔軟部材は、絶縁体であり、
前記ハウジングの少なくとも一部が通電加熱拡散接合によって接合されている
ことを特徴とする熱交換器。
流体を導入する入口流路と前記流体を排出する出口流路とを有するとともに内部に前記流体を前記入口流路から前記出口流路に流通させる流通空間を画成するハウジングを備え、前記ハウジングの外面に取り付けられた熱体と前記流体との熱交換を行う熱交換器であって、
前記ハウジングは、前記流通空間を間にして互いに対向したトッププレートとボトムプレートとを備え、
前記トッププレートは、前記流通空間に突出しており先端が前記ボトムプレートに近接する複数のフィンを有し、
前記フィンの先端と前記ボトムプレートとの間において、前記フィンの先端が当接すると前記フィンの形状に応じて変形する柔軟部材が配設されており、
前記ハウジングは金属性材料で形成され、
前記柔軟部材は、絶縁体であり、
前記ハウジングの少なくとも一部が通電加熱拡散接合によって接合されている
ことを特徴とする熱交換器。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱交換器と、
前記熱交換器に取り付けられた光源と、を備える
ことを特徴とする光源装置。
請求項４に記載の光源装置と、
前記光源装置から発射される光を画像データに応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置にて変調された光を投射する投射手段と、を備えたプロジェクタ。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱交換器と、
前記熱交換器に取り付けられ動作状態において発熱する電子デバイスと、を備える
ことを特徴とする電子機器。