JP5565517B1 - Cooling device, cooling structure, image projection device, electronic equipment - Google Patents

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Abstract

【課題】放熱部の冷却能力を高めると同時に、放熱部よりも下流側に位置する冷却対象に関しても、放熱部を冷却した後の空気を利用して冷却する。
【解決手段】複数のフィンを有し、第1冷却対象と接触することで放熱を行う放熱部と、前記放熱部に対して空気を送風する送風部と、を備える冷却装置であって、前記放熱部は、第1領域と、前記第1領域よりフィンの間隔が小さい第2領域と、を含み、前記空気の流路の当該第1領域よりも下流側に、前記第1冷却対象と異なる別の第2冷却対象が位置し、前記第1領域を通過した前記空気が前記第2冷却対象へと当たる。
【選択図】図11
At the same time as increasing the cooling capacity of the heat dissipating part, the object to be cooled located downstream of the heat dissipating part is also cooled using the air after cooling the heat dissipating part.
A cooling device including a plurality of fins and a heat radiating unit that radiates heat by contacting a first cooling target, and a blower unit that blows air to the heat radiating unit, The heat radiating portion includes a first region and a second region having a smaller fin interval than the first region, and is different from the first cooling target on the downstream side of the first region of the air flow path. Another second cooling target is located, and the air that has passed through the first region hits the second cooling target.
[Selection] Figure 11

Description

本発明は、ヒートシンク、冷却装置、冷却構造、画像投射装置、電子機器に関する。   The present invention relates to a heat sink, a cooling device, a cooling structure, an image projection device, and an electronic apparatus.

発熱源を冷却する手法として、発熱源に放熱板を押し付け放熱面積を拡大し、放熱部に冷却空気を吹き付ける方法が既に知られている。さらに冷却効率を高める手法として、例えば熱伝導率の高い素材で放熱板を成形するといったことが実施されている。熱伝導率の高い素材で放熱板を成形することで、発熱源との接触部から伝わってきた熱を放熱板全体に均一に広げることが可能となる。その結果、放熱面積を大きくすることができるため、効率良く発熱源を冷却することが可能となるのである。   As a method for cooling the heat generating source, a method is known in which a heat radiating plate is pressed against the heat generating source to increase the heat radiating area and cooling air is blown to the heat radiating portion. Further, as a method for increasing the cooling efficiency, for example, a heat sink is formed of a material having high thermal conductivity. By molding the heat sink with a material having high thermal conductivity, it is possible to spread the heat transmitted from the contact portion with the heat source uniformly over the entire heat sink. As a result, since the heat radiation area can be increased, the heat generation source can be efficiently cooled.

また、冷却空気と放熱板との接触面積を大きくすることも有効である。発熱源から熱を受け取ることで熱せられた放熱板は、冷却空気との接触箇所において冷却される。そのため、冷却空気との接触面積を拡大することによって、冷却効率を高めることが可能となるのである。なお、接触面積を拡大する方法として、放熱板にフィンを立てる方法が既に知られている。細かいピッチでフィンを立て、各ピッチ間に冷却空気を吹き付けることにより、冷却空気との接触面積が拡大し、冷却効率が高められる。   It is also effective to increase the contact area between the cooling air and the heat sink. The heat radiating plate heated by receiving heat from the heat generation source is cooled at the contact point with the cooling air. Therefore, it is possible to increase the cooling efficiency by expanding the contact area with the cooling air. As a method of expanding the contact area, a method of standing fins on the heat sink is already known. By raising the fins with fine pitches and blowing cooling air between the pitches, the contact area with the cooling air is expanded and the cooling efficiency is increased.

さらには、ファンを用いて放熱板を冷却する強制空冷方式も採用されている。冷却能力はフィンのピッチ間を通過する空気の風速に依存している。そのため、冷却能力を高めるためには、ピッチ間を通過する風速を高める必要があり、自然空冷ではなく強制空冷の方がより高い冷却効果を得ることができる。なお、強制空冷としてはファンを用いる方法が一般的であり、特に静圧の高いシロッコファンの吐き出し口を放熱板のフィンに対向するように配置し、シロッコファンから吐き出された空気を直接フィンに吹き付ける冷却構造が一般的であると言える。   Furthermore, a forced air cooling method is used in which a heat sink is cooled using a fan. The cooling capacity depends on the wind speed of the air passing between the pitches of the fins. Therefore, in order to increase the cooling capacity, it is necessary to increase the wind speed that passes between the pitches, and forced air cooling rather than natural air cooling can provide a higher cooling effect. In addition, a method using a fan is generally used for forced air cooling, and the discharge port of a sirocco fan with a high static pressure is arranged so as to face the fin of the heat sink, and the air discharged from the sirocco fan is directly applied to the fin. It can be said that a cooling structure for spraying is common.

しかしながら、上記従来の冷却方法では、構造的に冷却効率を高めようとした場合に、冷却効率向上には放熱板の表面積を大きくしたり、より強力な大型のファンが求められたりと、構造が大型化するという問題があった。そのため、いずれの場合も構造が大型かつ重量化してしまい、小型軽量な電気装置内に収納することが困難になるという問題があった。   However, in the conventional cooling method, when the cooling efficiency is structurally increased, the surface area of the heat sink is increased to improve the cooling efficiency, or a more powerful large fan is required. There was a problem of increasing the size. Therefore, in any case, the structure becomes large and heavy, and there is a problem that it is difficult to store the structure in a small and light electric device.

また、フィンのピッチを細かくする方法の場合、冷却用の空気はフィンのピッチ間を通過するため、フィンのピッチを細かくした場合、通風抵抗が増大することになる。冷却能力は風量に依存しているため、通風抵抗が増大した場合、フィンを通過する空気の量が減るため、フィン通過後の空気をその他の部品の冷却に利用し難いという問題があった。すなわち、ファンと放熱部とその他の冷却対象を、上記の順番に直列に並べ、ファンから吐出された冷却空気を利用して放熱部のみならずその他の冷却対象も同時に冷却する構成を形成する場合、フィンのピッチを細かくすると、放熱部の冷却能力は高まるが、放熱部よりも下流側にある冷却対象に関しては冷却し難い構成となるのである。   Further, in the method of reducing the fin pitch, since the cooling air passes between the fin pitches, the ventilation resistance increases when the fin pitch is reduced. Since the cooling capacity depends on the air volume, when the ventilation resistance is increased, the amount of air passing through the fins is reduced, so that it is difficult to use the air after passing through the fins for cooling other parts. That is, when a fan, a heat radiating part, and other cooling objects are arranged in series in the above order, and the cooling air discharged from the fan is used to simultaneously cool not only the heat radiating part but also other cooling objects. If the pitch of the fins is made fine, the cooling capacity of the heat radiating portion is increased, but the cooling object on the downstream side of the heat radiating portion is difficult to cool.

そのため、従来のピッチを細かくすることによって冷却能力を高める方法では、ファンが冷却する対象は放熱部のみとする構成が一般的であり、仮に放熱部を冷却した後の空気を利用して他の部品を冷却する構成にしたとしても、その冷却能力に関してはあまり期待ができない構成であった。また、フィン形状に工夫を施し複雑な形状にした場合には、フィンのコストが高くなるという問題があった。そのため、理想としては、単純形状でありながら放熱部の表面積を拡大する方法が求められている。   Therefore, in the conventional method of increasing the cooling capacity by making the pitch finer, the fan is generally cooled only by the heat radiating part. If the air after cooling the heat radiating part is temporarily used, Even if the configuration is such that the parts are cooled, the cooling capacity cannot be expected so much. In addition, when the fin shape is devised to have a complicated shape, there is a problem that the cost of the fin increases. Therefore, ideally, there is a demand for a method of expanding the surface area of the heat radiating portion while having a simple shape.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、放熱部の冷却能力を高めると同時に、放熱部よりも下流側に位置する冷却対象に関しても、放熱部を冷却した後の空気を利用して冷却することが可能となるヒートシンクを提案することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and at the same time increases the cooling capacity of the heat dissipating part, and at the same time uses the air after cooling the heat dissipating part with respect to the cooling object located downstream of the heat dissipating part An object of the present invention is to propose a heat sink that can be cooled.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のフィンを備え、前記複数のフィンは、少なくとも第1領域と第2領域とを有し、前記第1領域よりも前記第2領域の方が、フィンピッチが小さいヒートシンクと、前記ヒートシンクに対し、前記第1領域よりも前記第2領域に、多くの空気が流れるように配置されたシロッコファンと、を備え、前記ヒートシンクのフィンは前記シロッコファンから生じた空気の流れの出口側の端部において、前記第1領域のフィンよりも前記第2領域のフィンの方が長いことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a plurality of fins, and the plurality of fins includes at least a first region and a second region, and the first region includes the first region and the second region. A heat sink having a smaller fin pitch in the second region, and a sirocco fan arranged so that more air flows in the second region than in the first region with respect to the heat sink; Fi down of the at the end of the outlet side of the air flow resulting from the sirocco fan, towards the fins of the second region than the fins of the first region and wherein the longer.

本発明によれば、放熱部の冷却能力を高めると同時に、放熱部よりも下流側に位置する冷却対象に関しても、放熱部を冷却した後の空気を利用して冷却することが可能となるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to increase the cooling capacity of the heat radiating unit and at the same time to cool the object to be cooled located downstream of the heat radiating unit by using the air after cooling the heat radiating unit. There is an effect.

図1は、実施形態の画像投射装置の使用態様を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a usage mode of the image projection apparatus according to the embodiment. 図2は、実施形態の光学エンジン部、及び光源装置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating the optical engine unit and the light source device of the embodiment. 図3は、実施形態の光学エンジン部を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating an optical engine unit according to the embodiment. 図4は、実施形態の照明光学部と、画像処理部を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view illustrating the illumination optical unit and the image processing unit of the embodiment. 図5は、実施形態の画像処理部を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view illustrating an image processing unit according to the embodiment. 図6は、実施形態の投射光学部を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating a projection optical unit according to the embodiment. 図7は、実施形態の投射光学部を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the projection optical unit of the embodiment. 図8は、実施形態の投射光学部を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing the projection optical unit of the embodiment. 図9は、実施形態のヒートシンクの構成を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the heat sink of the embodiment. 図10は、実施形態のシロッコファンの構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the sirocco fan of the embodiment. 図11は、実施形態のシロッコファンの構成を示す底面図である。FIG. 11 is a bottom view showing the configuration of the sirocco fan of the embodiment. 図12は、実施形態のヒートシンクと光源装置の位置関係を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view illustrating a positional relationship between the heat sink and the light source device according to the embodiment. 図13は、実施形態のヒートシンクと光源装置の位置関係を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view illustrating a positional relationship between the heat sink and the light source device according to the embodiment. 図14は、実施形態の画像投射装置の底面図である。FIG. 14 is a bottom view of the image projection apparatus according to the embodiment. 図15は、実施形態の画像投射装置の側面図である。FIG. 15 is a side view of the image projection apparatus according to the embodiment. 図16は、従来の画像投射装置の側面図である。FIG. 16 is a side view of a conventional image projection apparatus.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本実施形態にかかる画像投射装置1を斜めから見て示した外観斜視図である。画像投射装置1は、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像を被投射面であるスクリーン2等に投影表示する。画像投射装置1として広く知られた液晶プロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源ランプの高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、DMD(Digital Micro-mirror Device)を利用した小型軽量な画像投射装置が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くこれら画像投射装置が利用されるようになってきている。特に、フロントタイプのプロジェクタは携帯性が向上し、数人規模の小会議にも使われるようになってきている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view showing an image projection apparatus 1 according to the present embodiment as viewed obliquely. The image projection apparatus 1 generates an image based on image data input from a personal computer, a video camera, or the like, and projects and displays the image on a screen 2 that is a projection surface. A liquid crystal projector widely known as the image projection apparatus 1 has recently been improved in the resolution, the price, and the like with an increase in the resolution of the liquid crystal panel and the efficiency of the light source lamp. In addition, compact and lightweight image projection devices using DMD (Digital Micro-mirror Device) have become widespread, and these image projection devices are widely used not only in offices and schools but also at home. In particular, front-type projectors have improved portability and have been used for small meetings of several people.

図2は、図1における画像投射装置1の外層カバー3を取りはずした状態を示す斜視図である。図2に示されるように、画像投射装置1は、大きく分けて光学エンジン部30と、光源装置20とを備えている。光源装置20は、例えば高圧水銀ランプなどの光源を制御して、画像の投射に必要な光を光学エンジン部30へと白色光を供給する。   FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the outer layer cover 3 of the image projection apparatus 1 in FIG. 1 is removed. As shown in FIG. 2, the image projection device 1 is roughly provided with an optical engine unit 30 and a light source device 20. The light source device 20 controls a light source such as a high-pressure mercury lamp, and supplies white light to the optical engine unit 30 for light necessary for image projection.

光源装置20は、光源21を保持する保持部材である光源ブラケット22を有しており、光源ブラケット22の上部にハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどの光源21が装着されている。   The light source device 20 includes a light source bracket 22 that is a holding member that holds the light source 21, and a light source 21 such as a halogen lamp, a metal halide lamp, or a high-pressure mercury lamp is mounted on the light source bracket 22.

また、光源ブラケット22の上部の光源21の光出射側には、不図示のリフレクタなどが保持されたホルダ24がネジ止めされている。ホルダ24の光源21配置側と反対側の面には、出射窓23(図3参照)が設けられている。光源21から出射した光は、ホルダ24に保持された不図示のリフレクタにより出射窓23に集光され、出射窓23から出射する。   A holder 24 holding a reflector (not shown) is screwed to the light emitting side of the light source 21 above the light source bracket 22. An exit window 23 (see FIG. 3) is provided on the surface of the holder 24 opposite to the light source 21 arrangement side. The light emitted from the light source 21 is collected on the emission window 23 by a reflector (not shown) held by the holder 24 and emitted from the emission window 23.

また、ホルダ24の側面には、光源21を冷却するための空気が流入する光源給気口が設けられており、ホルダ24の上面には、光源21の熱により加熱された空気が排気される光源排気口24Cが設けられている。   Further, a light source air inlet through which air for cooling the light source 21 flows is provided on the side surface of the holder 24, and air heated by the heat of the light source 21 is exhausted on the upper surface of the holder 24. A light source exhaust port 24C is provided.

光学エンジン部30は、光源装置20から供給された光を用いて、入力された画像データを処理して投射する制御を行う。図3は、光学エンジン部30の詳細な構成を示す斜視図である。光学エンジン部30は、照明光学部31、投射光学部33、及び画像処理部32を備えている。上述した光源装置20からの白色光は、まず照明光学部31に照射される。照明光学部31は、光源装置20からの白色光をRGBのそれぞれの成分へと分光し、画像処理部32へと導光する。画像処理部32は、変調信号に応じて画像形成を行い、入力された画像データから投影する画像を生成する。投射光学部33は、画像処理部32で生成された画像を被照射面に拡大投射する。   The optical engine unit 30 performs processing for processing and projecting input image data using light supplied from the light source device 20. FIG. 3 is a perspective view showing a detailed configuration of the optical engine unit 30. The optical engine unit 30 includes an illumination optical unit 31, a projection optical unit 33, and an image processing unit 32. The white light from the light source device 20 described above is first applied to the illumination optical unit 31. The illumination optical unit 31 splits the white light from the light source device 20 into RGB components and guides them to the image processing unit 32. The image processing unit 32 forms an image according to the modulation signal, and generates an image to be projected from the input image data. The projection optical unit 33 enlarges and projects the image generated by the image processing unit 32 on the irradiated surface.

図4は照明光学部31と画像処理部32の配置構成図である。照明光学部31は、カラーホイル38、ライトトンネル37、リレーレンズ36、シリンダミラー35、凹面ミラー34を備えている。カラーホイル38は、円盤状のカラーフィルタにより上記光源装置20から出射した白色光を単位時間毎にRGBの各色が繰り返す光に変換して出射する。ライトトンネル37は、板ガラスを張り合わせて筒状に構成されており、カラーホイル38から出射する光を導く。リレーレンズ36は、2枚のレンズを組み合わせて構成されており、ライトトンネル37より出射される光の軸上色収差を補正しつつ集光する。   FIG. 4 is an arrangement configuration diagram of the illumination optical unit 31 and the image processing unit 32. The illumination optical unit 31 includes a color foil 38, a light tunnel 37, a relay lens 36, a cylinder mirror 35, and a concave mirror 34. The color foil 38 converts the white light emitted from the light source device 20 into light that repeats each color of RGB every unit time by a disk-shaped color filter and emits the light. The light tunnel 37 is formed in a cylindrical shape by laminating plate glasses, and guides light emitted from the color foil 38. The relay lens 36 is configured by combining two lenses, and collects light while correcting axial chromatic aberration of light emitted from the light tunnel 37.

シリンダミラー35、および凹面ミラー34は、リレーレンズ36より出射される光を反射する。反射された光は、画像処理部32へと入光され、画像処理部32は、複数のマイクロミラーからなる略矩形のミラー面を有し、映像や画像のデータに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の映像を形成するように投射光を加工して反射するDMD素子を備えている。そして、画像処理部32において、DMD素子により時分割で映像データに基づいて複数のマイクロミラーが使用する光は図中で矢印Bで示される投射レンズ51の方向へ反射し、捨てる光は矢印Cで示されるOFF光板へと反射される。   The cylinder mirror 35 and the concave mirror 34 reflect the light emitted from the relay lens 36. The reflected light enters the image processing unit 32. The image processing unit 32 has a substantially rectangular mirror surface composed of a plurality of micromirrors, and each micromirror is based on video or image data. A DMD element that processes and reflects the projection light so as to form a predetermined image by being dividedly driven is provided. In the image processing unit 32, the light used by the plurality of micromirrors is reflected in the direction of the projection lens 51 indicated by the arrow B in the drawing, and the light to be discarded is the arrow C. It is reflected to the OFF light plate indicated by.

図5は画像処理部32の構成を示す斜視図である。画像処理部32はDMD素子41とDMD素子41を制御するDMDプリント基板42とDMD素子41を冷却するヒートシンク43とヒートシンク43をDMD素子41に押し付ける固定板44とを備える。本実施形態において、ヒートシンク43が放熱部に相当する。ヒートシンク43は、第1冷却対象のDMD素子41と接触することで、DMD素子41の熱を放熱する。また、図6は、投射光学部33の詳細な構成を示す斜視図である。画像処理部32を通過した光は図6の投射レンズ51へ反射され、捨てられる光は図6のOff光板53へと反射される。   FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the image processing unit 32. The image processing unit 32 includes a DMD element 41, a DMD printed circuit board 42 that controls the DMD element 41, a heat sink 43 that cools the DMD element 41, and a fixing plate 44 that presses the heat sink 43 against the DMD element 41. In the present embodiment, the heat sink 43 corresponds to a heat radiating portion. The heat sink 43 dissipates heat from the DMD element 41 by coming into contact with the DMD element 41 to be cooled first. FIG. 6 is a perspective view showing a detailed configuration of the projection optical unit 33. The light that has passed through the image processing unit 32 is reflected to the projection lens 51 in FIG. 6, and the light that is discarded is reflected to the off-light plate 53 in FIG.

図7と、図8は、投射光学部33の構成を示す斜視図、および側面図である。投射レンズ51を通過し、拡大された映像光は折り返しミラー54によって光路が折り返され、自由曲面ミラー55によってスクリーン2上へ拡大投影される。以上の構成によって、光学エンジン部30はスクリーン2に近接して配置でき、光軸路が垂直方向である縦型で設置面積が小さく、立体的にコンパクトに設計することができる。   7 and 8 are a perspective view and a side view showing the configuration of the projection optical unit 33. FIG. The image light that has passed through the projection lens 51 and has been magnified has its optical path folded back by a folding mirror 54 and magnified and projected onto the screen 2 by a free-form curved mirror 55. With the above configuration, the optical engine unit 30 can be arranged close to the screen 2 and can be designed to be three-dimensionally compact because it is a vertical type whose optical axis path is vertical and has a small installation area.

図9は、本実施形態で用いられるヒートシンク43の構成を示す図である。本実施形態にあっては、このヒートシンク43が画像処理部32と、光源装置20の2つの装置を冷却するための冷却構造を実現している。ヒートシンク43には、その内側(装置の底面側)にシロッコファン61が設けられている。シロッコファン61は、ヒートシンク43に対して、外気を取り込み送風する送風部に相当する。シロッコファン61は、多数の小型の前向き羽根をもった筒と整風器をくみ合わせた構造であり、静圧効率が60%程度の一般的なものが用いられる。   FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the heat sink 43 used in the present embodiment. In the present embodiment, the heat sink 43 realizes a cooling structure for cooling the two devices of the image processing unit 32 and the light source device 20. The heat sink 43 is provided with a sirocco fan 61 inside (on the bottom side of the apparatus). The sirocco fan 61 corresponds to a blowing unit that takes in outside air to the heat sink 43 and blows air. The sirocco fan 61 has a structure in which a large number of small cylinders having forward-facing blades are combined with an air conditioner, and a general fan having a static pressure efficiency of about 60% is used.

また、シロッコファン61は、図10に示すように第1吸い込み口71、第2吸い込み口72、及び吐き出し口73を有している。第2吸い込み口72は、第1吸い込み口71の反対面側に設けてられており、シロッコファン61は、両面吸い込み式のファンとなっている。すなわち、本実施形態では、第1吸い込み口71は、シロッコファン61の上面側、第2吸い込み口72はシロッコファン61の底面側に設けられている。また、本構成では吐き出し口73が幅広、すなわち厚みよりも横幅のほうが大きい吐き出し口73を有するシロッコファン61を使用しているが、これは冷却効率をさらに高めるためである。吐き出し口73が幅広なシロッコファン61の方が冷却空気の吐出される面積を大きくすることが可能となり、冷却空気とヒートシンク43との接触面積を大きくすることが可能となるのである。そして、冷却用の空気とヒートシンク43との接触面積を増大させることにより冷却効率を向上させることができるようになる。   Moreover, the sirocco fan 61 has the 1st suction inlet 71, the 2nd suction inlet 72, and the discharge outlet 73, as shown in FIG. The second suction port 72 is provided on the opposite side of the first suction port 71, and the sirocco fan 61 is a double-sided suction fan. That is, in the present embodiment, the first suction port 71 is provided on the upper surface side of the sirocco fan 61, and the second suction port 72 is provided on the bottom surface side of the sirocco fan 61. Further, in this configuration, the sirocco fan 61 having the discharge port 73 having a wide discharge port 73, that is, a lateral width larger than the thickness is used, but this is for further improving the cooling efficiency. The sirocco fan 61 having a wider discharge port 73 can increase the area where the cooling air is discharged, and the contact area between the cooling air and the heat sink 43 can be increased. The cooling efficiency can be improved by increasing the contact area between the cooling air and the heat sink 43.

図11は、シロッコファン61が吐出する空気の流れをシロッコファン61の底面側から見た図である。図11に示すように、シロッコファン61には吐き出し口73のうち、矢印で示した端部側に大きな風量が集中する構成となっている。そのため、吐出される冷却空気の流量は均一ではなく、所定の第1流量の空気が流れて流量が少ない第1部位と、第1流量よりも多い第2流量で空気が流れる第2部位と、に区分することが可能である。   FIG. 11 is a view of the flow of air discharged from the sirocco fan 61 as viewed from the bottom surface side of the sirocco fan 61. As shown in FIG. 11, the sirocco fan 61 is configured such that a large amount of air is concentrated on the end side indicated by the arrow in the outlet 73. Therefore, the flow rate of the cooling air to be discharged is not uniform, the first part where the air of the predetermined first flow rate flows and the flow rate is small, the second part where the air flows at the second flow rate higher than the first flow rate, It is possible to classify

そして、シロッコファン61が生成する冷却空気のうち、流量の大きい第2領域43bに関しては、ヒートシンク43のフィンの長さを長くしてフィンの表面積を拡大している。また、フィンのピッチに関しても、流量の多い冷却用の空気が通過する第2領域43bに関してはそのピッチを細かくし、流量の少ない冷却用の空気が通過する第1領域43aに関してはピッチを粗くする。ピッチとは各フィン間の間隔である。   Of the cooling air generated by the sirocco fan 61, in the second region 43b having a high flow rate, the fin length of the heat sink 43 is increased to increase the surface area of the fin. Further, regarding the pitch of the fins, the pitch is made fine for the second region 43b through which the cooling air having a high flow rate passes, and the pitch is made coarse for the first region 43a through which the cooling air having a low flow rate passes. . The pitch is an interval between the fins.

このような構造とすることで、第2領域43bにおけるヒートシンク43の表面積を拡大することが可能となり、流量の多い冷却用の空気が通過する第2領域43bにおいて、ヒートシンク43の冷却効率を高めることが可能となるのである。一方、流量の少ない冷却用の空気が通過する第1領域43aに関しては、フィンのピッチを粗くすることにより通風抵抗を低減することとし、この第1領域43aを通過した冷却空気は下流側の部品の冷却に利用するものとする。すなわち、ピッチが細かく、フィンの長さも長い第2領域43bにおいてヒートシンク43の冷却を行い、ピッチが粗い第1領域43aにおいて下流側の部品の冷却を実施する。   With such a structure, the surface area of the heat sink 43 in the second region 43b can be increased, and the cooling efficiency of the heat sink 43 is increased in the second region 43b through which a large amount of cooling air passes. Is possible. On the other hand, with respect to the first region 43a through which cooling air with a low flow rate passes, the ventilation resistance is reduced by roughening the pitch of the fins, and the cooling air that has passed through the first region 43a is downstream components. It shall be used for cooling. That is, the heat sink 43 is cooled in the second region 43b having a fine pitch and a long fin, and the downstream part is cooled in the first region 43a having a coarse pitch.

続いて、以下にヒートシンク43における空気の流路の下流側に位置する第2冷却対象の光源装置20と、シロッコファン61、及びヒートシンク43の位置関係を図12を用いて説明する。図12に示されるように、フィンのピッチの粗い第1領域43aの直線状に光源装置20の冷却用のダクト25を連結する構成とする。このような構成とすることで、風量を損なうことなく第1領域43aを通過した冷却空気が上記ダクト25内に入り、光源装置20を冷却することができる。このように、強制空冷用の冷却源であるシロッコファン61とヒートシンク43と、ヒートシンク43を通過した空気による冷却対象である光源装置20を順番に直線状に並べる。そして、ピッチを粗くした第1領域43aと対向する位置に光源装置20の冷却用のダクト25を設ける構成とすることで、フィンのピッチの粗い第1領域43aでは光源装置20の冷却を効率的に行うことができる。一方で、フィンのピッチの細かい第2領域43bではヒートシンク43の冷却が効率的に行われる。よって、ヒートシンク43と光源装置20の2つの部品の冷却を、1つのシロッコファン61で効率的に行うことができるようになる。なお、より損失なく第1領域43aを通過した後の冷却空気を光源装置20の冷却用のダクト25へ導く方法として、以下の図13に示すような連結用ダクト62を新たに設けることが望ましい。   Next, the positional relationship among the second cooling target light source device 20, the sirocco fan 61, and the heat sink 43 located on the downstream side of the air flow path in the heat sink 43 will be described with reference to FIG. 12. As shown in FIG. 12, the cooling duct 25 of the light source device 20 is connected in a straight line in the first region 43a having a large fin pitch. With such a configuration, the cooling air that has passed through the first region 43a enters the duct 25 without impairing the air volume, and the light source device 20 can be cooled. In this manner, the sirocco fan 61 and the heat sink 43 that are cooling sources for forced air cooling, and the light source device 20 that is the cooling target by the air that has passed through the heat sink 43 are arranged in a straight line in order. Further, by providing the cooling duct 25 for cooling the light source device 20 at a position facing the first region 43a having a rough pitch, the light source device 20 can be efficiently cooled in the first region 43a having a rough fin pitch. Can be done. On the other hand, the heat sink 43 is efficiently cooled in the second region 43b where the fin pitch is fine. Therefore, the two components of the heat sink 43 and the light source device 20 can be efficiently cooled by the single sirocco fan 61. As a method of guiding the cooling air after passing through the first region 43a without loss to the cooling duct 25 of the light source device 20, it is desirable to newly provide a connecting duct 62 as shown in FIG. .

次いで、こうした冷却用の空気を取り入れる画像投射装置1自体の構成について説明する。図14は、画像投射装置1の設置面側を見た斜視図である。図14に示すように、画像投射装置1の底面を構成するベース部83には、開閉カバー84が設けられている。開閉カバー84には、回転操作部84aが設けられている。回転操作部84aを回転すると、開閉カバー84と装置本体との固定が解除され、開閉カバー84が、装置本体から取り外し可能となる。また、画像投射装置1のベース部83の底面には、吸気開口部F2が設けられている。   Next, the configuration of the image projection apparatus 1 that takes in such cooling air will be described. FIG. 14 is a perspective view of the image projection apparatus 1 as viewed from the installation surface side. As shown in FIG. 14, an opening / closing cover 84 is provided on the base 83 that forms the bottom surface of the image projection apparatus 1. The opening / closing cover 84 is provided with a rotation operation portion 84a. When the rotation operation unit 84a is rotated, the fixing of the opening / closing cover 84 and the apparatus main body is released, and the opening / closing cover 84 can be detached from the apparatus main body. An intake opening F2 is provided on the bottom surface of the base portion 83 of the image projection apparatus 1.

図15は、本実施形態の画像投射装置1内の空気の流れを説明する説明図である。この図は、画像投射装置1をスクリーン2に対して直交する方向(X方向)から見た図である。図15において、図中の矢印は空気の流れる方向を示している。図15に示すように、画像投射装置1の底面の一方(図中左側下部)に画像投射装置1内に外気を取り込むため開口した吸気開口部F2が設けられており、画像投射装置1の側面の他方(図中右側上部)に画像投射装置1内の空気を排気するために開口した排気開口部85が設けられている。また、吸気開口部F2と対向するように、吸気ファンF1が設けられている。排気開口部85と対向するように、排気ファン86が設けられている。   FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the flow of air in the image projection apparatus 1 of the present embodiment. This figure is the figure which looked at the image projector 1 from the direction (X direction) orthogonal to the screen 2. As shown in FIG. In FIG. 15, the arrows in the figure indicate the direction of air flow. As shown in FIG. 15, an intake opening F <b> 2 that is opened to take in outside air into the image projection apparatus 1 is provided on one of the bottom surfaces of the image projection apparatus 1 (lower left portion in the figure). On the other side (upper right side in the figure), an exhaust opening 85 opened to exhaust the air in the image projection apparatus 1 is provided. An intake fan F1 is provided so as to face the intake opening F2. An exhaust fan 86 is provided so as to face the exhaust opening 85.

例えば、吸気ファンF1はシロッコファンであり、排気ファン86は軸流ファンである。また、吸気ファンF1と吸気開口部F2は、ヒートシンク43に近接して配置されている。図16に示す従来の画像投射装置内の空気の流れと比較すると、図16では、プロジェクタ側面に吸気開口部F2と吸気ファンF1があり、屈折したダクト経路を経て、光源21の後部に至る。一方、図15に示す本実施形態の画像投射装置1では、吸気開口部F2から吸気ファンF1によって吸気した空気は、直線状のダクト25を経て、従来技術よりも短い距離で光源21の後部に到達する。   For example, the intake fan F1 is a sirocco fan, and the exhaust fan 86 is an axial fan. Further, the intake fan F 1 and the intake opening F 2 are disposed in the vicinity of the heat sink 43. Compared with the air flow in the conventional image projection apparatus shown in FIG. 16, in FIG. 16, there is an intake opening F2 and an intake fan F1 on the side of the projector, and reaches the rear part of the light source 21 through the refracted duct path. On the other hand, in the image projection apparatus 1 of the present embodiment shown in FIG. 15, the air sucked by the intake fan F1 from the intake opening F2 passes through the linear duct 25 to the rear part of the light source 21 at a shorter distance than the prior art. To reach.

吸気開口部F2から冷却対象物である光源21の後部までの距離が短く、かつそのダクト25が直線状であることから、吸気ファンF1から冷却対象物までの経路上での圧力損失を少なくすることができる。また、吸気ファンF1を両面吸気のシロッコファンとすることで、ヒートシンク43の冷却フィン近辺には、底面の吸気開口部F2の反対面側のシロッコファンの吸気により強制気流が発生し、効率よく冷却することができる。   Since the distance from the intake opening F2 to the rear portion of the light source 21 that is the cooling target is short and the duct 25 is linear, the pressure loss on the path from the intake fan F1 to the cooling target is reduced. be able to. Further, by making the intake fan F1 a double-sided intake sirocco fan, a forced air flow is generated near the cooling fins of the heat sink 43 by the intake of the sirocco fan on the opposite side of the intake opening F2 on the bottom surface, thereby cooling efficiently. can do.

なお、本発明における実施形態であるピッチが異なるヒートシンク43は、押し出し成形でもダイキャストでも成形が可能である。そのため、一般的なピッチが一様なヒートシンクと同じ加工方法で成形できるため、本発明において示したヒートシンク43を加工することにおいて、特別なコストが必要になるということはないと言える。   The heat sink 43 having a different pitch, which is an embodiment of the present invention, can be molded by either extrusion molding or die casting. Therefore, since it can be formed by the same processing method as a heat sink having a uniform pitch, it can be said that there is no need for special cost in processing the heat sink 43 shown in the present invention.

以上に示したように、まず、ヒートシンク43の下流側にさらに冷却対象を配置する構成とすると同時にフィンのピッチを粗くすることにより、1つのファンで2つ以上の部品を同時に冷却することが可能となる。この結果、冷却効率が高まり、冷却装置をコンパクトに設計することが可能となる。   As shown above, it is possible to simultaneously cool two or more parts with a single fan by using a configuration in which a cooling target is further arranged downstream of the heat sink 43 and at the same time by increasing the pitch of the fins. It becomes. As a result, the cooling efficiency is increased and the cooling device can be designed in a compact manner.

また、ヒートシンク43が複雑な形状ではないため、コストアップをすることなく上記の冷却効果を得ることが可能となる。そのため、安価でありながら小型かつ高効率な冷却構造系の設計が可能となるのである。   Moreover, since the heat sink 43 is not a complicated shape, the above cooling effect can be obtained without increasing the cost. Therefore, it is possible to design a small and highly efficient cooling structure system while being inexpensive.

また、画像投射装置1にて、吸気開口部F2と吸気ファンF1を装置底面に配置することで、冷却対象物である光源装置20とヒートシンク43との配置が近接し、光源装置20への送風のためのダクト形状が直線的にできるため、ダクト内での圧力損失が低減し、光源装置20の冷却効率が向上する。その結果、吸気ファンF1の回転数を低減することができ、装置騒音の低減に繋がる。また、吸気開口部F2とその開口部に近接した吸気ファンF1を装置底面に配置することで、側面吸気より吸気ファンF1からの騒音がユーザーの耳に届くまでに減衰し易いことと音の伝播方向が発散し易いことから騒音低減にも繋がる。   Further, by arranging the intake opening F2 and the intake fan F1 on the bottom of the apparatus in the image projection apparatus 1, the arrangement of the light source device 20 and the heat sink 43 that are the objects to be cooled is close, and the air blows to the light source device 20 Therefore, the pressure loss in the duct is reduced, and the cooling efficiency of the light source device 20 is improved. As a result, the rotational speed of the intake fan F1 can be reduced, which leads to a reduction in apparatus noise. Further, by arranging the intake opening F2 and the intake fan F1 adjacent to the opening on the bottom of the apparatus, noise from the intake fan F1 is more easily attenuated from the side intake before reaching the user's ear, and sound propagation. Since the direction tends to diverge, it leads to noise reduction.

なお、以上で示したヒートシンク、冷却装置、冷却構造は、画像投射装置以外にも、通常のPCや電子回路など電子機器の冷却対象の装置に対しても用いることができる。   The heat sink, the cooling device, and the cooling structure described above can be used not only for an image projection device but also for a device to be cooled by an electronic device such as a normal PC or an electronic circuit.

1 画像投射装置
2 スクリーン
3 外層カバー
20 光源装置
21 光源
22 光源ブラケット
23 出射窓
24 ホルダ
25 ダクト
30 光学エンジン部
31 照明光学部
32 画像処理部
33 投射光学部
34 凹面ミラー
35 シリンダミラー
36 リレーレンズ
37 ライトトンネル
38 カラーホイル
41 DMD素子
42 DMDプリント基板
43 ヒートシンク
43a 第1領域
43b 第2領域
44 固定板
51 投射レンズ
53 Off光板
54 折り返しミラー
55 自由曲面ミラー
61 シロッコファン
62 連結用ダクト
71 第1吸い込み口
72 第2吸い込み口
73 吐き出し口
83 ベース部
84 開閉カバー
85 排気開口部
86 排気ファン
F1 吸気ファン
F2 吸気開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image projection apparatus 2 Screen 3 Outer layer cover 20 Light source apparatus 21 Light source 22 Light source bracket 23 Outgoing window 24 Holder 25 Duct 30 Optical engine part 31 Illumination optical part 32 Image processing part 33 Projection optical part 34 Concave mirror 35 Cylinder mirror 36 Relay lens 37 Light tunnel 38 Color foil 41 DMD element 42 DMD printed circuit board 43 Heat sink 43a First region 43b Second region 44 Fixed plate 51 Projection lens 53 Off light plate 54 Folding mirror 55 Free curved surface mirror 61 Sirocco fan 62 Connecting duct 71 First suction port 72 2nd inlet port 73 Outlet port 83 Base part 84 Opening / closing cover 85 Exhaust opening 86 Exhaust fan F1 Intake fan F2 Intake opening

特開2008−134432号公報JP 2008-134432 A 特許第4901595号公報Japanese Patent No. 4901595 特許第4927923号公報Japanese Patent No. 4927923

Claims (5)

複数のフィンを備え、前記複数のフィンは、少なくとも第1領域と第2領域とを有し、前記第1領域よりも前記第2領域の方が、フィンピッチが小さいヒートシンクと、
前記ヒートシンクに対し、前記第1領域よりも前記第2領域に、多くの空気が流れるように配置されたシロッコファンと、を備え、
前記ヒートシンクのフィンは前記シロッコファンから生じた空気の流れの出口側の端部において、前記第1領域のフィンよりも前記第2領域のフィンの方が長い
ことを特徴とする冷却装置。
A plurality of fins, the plurality of fins having at least a first region and a second region, wherein the second region has a smaller fin pitch than the first region;
A sirocco fan arranged so that more air flows in the second region than in the first region with respect to the heat sink;
Fi down of the heat sink, the at the end of the outlet side of the air flow resulting from the sirocco fan, a cooling device towards the fins of the second region than the fins of the first region and wherein the longer.
前記ヒートシンクのフィンは、前記シロッコファンから生じた空気の入り口側の端部が直線状に揃っていることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。  2. The cooling device according to claim 1, wherein the fins of the heat sink have linearly aligned end portions on the air inlet side generated from the sirocco fan. 請求項1または2に記載の冷却装置が第1冷却対象に対して固定され、前記シロッコファンから生じた空気の流れに対して前記第1領域の下流側に第2冷却対象が配置されている冷却構造。 The cooling device according to claim 1 or 2 is fixed to the first cooling object, and the second cooling object is arranged downstream of the first region with respect to the air flow generated from the sirocco fan. Cooling structure. 画像を表示するための画像表示素子と、前記画像表示素子に表示された前記画像を投射するための投射光学部と、請求項3に記載の冷却構造を備える画像投射装置であって、
前記第1冷却対象は、前記画像表示素子であり、
前記第2冷却対象は、前記画像表示素子に照明するための光源である画像投射装置。
An image projection device comprising: an image display element for displaying an image; a projection optical unit for projecting the image displayed on the image display element; and a cooling structure according to claim 3 .
The first cooling object is the image display element;
The second cooling object is an image projection device that is a light source for illuminating the image display element.
冷却対象と、前記冷却対象に設けられた請求項1または2に記載の冷却装置を備える電子機器。 An electronic device comprising a cooling target and the cooling device according to claim 1 or 2 provided on the cooling target.
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