JP6427775B2 - カラーホイール防塵放熱モジュール及び光源システム - Google Patents

Description

本発明は放熱技術分野に関し、特にカラーホイール防塵放熱モジュール及びそれを採用した光源システムに関する。

図１に示すように、従来技術における光源モジュールは、カラーホイール０１、カラーホイールケーシング０２、ファン０３、光源０４及び光源ラジエータ（図示せず）を備え、その動作原理は、まず、前記光源０４によりレーザーが生成され、カラーホイール０１に照射された後、カラーホイール０１上の波長変換材料によりレーザーが被励起光に変換されて出射される。従来技術では、光源モジュールの放熱方法は、主にカラーホイールケーシング０２を開放してカラーホイール０１と周囲空気との熱交換を高めることにより、放熱の目的を達成する。

しかしながら、カラーホイールを空気に露出させるような放熱方法では、空気中の粉塵が容易にカラーホイールの表面に付着し、粉塵がレーザーを吸収し、カラーホイールの表面上の波長変換材料によるレーザーの吸収を妨げるため、カラーホイールの効率と寿命に影響する。特に、カラーホイールが過酷な環境にある場合、カラーホイールの表面に付着された粉塵量は顕著に増加するため、カラーホイールの効率及び寿命を顕著に低下させ、さらに前記光源モジュールの発光効率と寿命を低下させた。

上記課題を解決するために、本発明の実施例では、カラーホイール防塵放熱モジュール及びそれを採用した光源システムを提供している。これにより、カラーホイールの効率及び使用寿命を高め、さらに、光源モジュールとともに光源システムを構成する場合、前記光源システムの発光効率を向上させ、前記光源システムの使用寿命を延ばすことができる。

本発明の技術案は、カラーホイール防塵放熱モジュールであって、前記カラーホイールはカラーホイールケーシング内に密封されており、前記カラーホイールケーシングは空気出口と空気入口を有し、前記カラーホイール防塵放熱モジュールは、
前記カラーホイールケーシングの空気入口と繋がる空気導入通路と、
前記カラーホイールケーシングの空気出口と繋がる空気導出通路と、
前記空気導入通路の空気入口と前記空気導出通路の空気出口との間に配置されるフィルター装置と、
空気導入通路から空気を導入して空気導出通路から空気を導出するファンとを備える。

好ましくは、前記フィルター装置は、前記空気導入通路の空気入口に配置される第１のフィルター装置と、前記空気導出通路の空気出口に配置される第２のフィルター装置とを備える。

好ましくは、前記ファンは、前記第１のフィルター装置と前記空気導入通路の空気入口との間に設置される送風機、又は、前記第２のフィルター領域と前記空気導出通路の空気出口との間に配置される排気ファンである。

好ましくは、前記空気導入通路の空気入口と前記空気導出通路の空気出口とは同一フィルター装置を共用しており、前記フィルター装置は前記空気入口に対応する第１のフィルター領域と、前記空気出口に対応する第２のフィルター領域とを備える。

好ましくは、前記カラーホイール防塵放熱モジュールはさらに防塵ボックスを備え、前記防塵ボックスは、互いに隔離される第１のキャビティと第２のキャビティとを有し、前記空気導入通路が第１のキャビティと繋がり、前記空気導出通路が第２のキャビティと繋がり、前記ファンが前記第１のキャビティ又は第２のキャビティの内部に配置され、前記フィルター装置が前記防塵ボックスに配置され、且つ前記第１のキャビティが前記第１のフィルター領域と適応し配置され、前記第２のキャビティが前記第２のフィルター領域と適応し配置される。

好ましくは、前記フィルター装置は、通常効率フィルター又は高効率フィルターであり、第１のフィルターを備える。

好ましくは、前記フィルター装置は、通常効率フィルター又は高効率フィルターである第１層のフィルター及び第２層のフィルターを備える２層フィルターである。

好ましくは、前記第１層のフィルターと前記第２層のフィルターとの間にカバーが配置されており、且つ前記第２層のフィルターのメッシュ数が前記第１層のフィルターのメッシュ数よりも大きい。

本発明のもう１つの技術案は、上記の何れか１つに記載のカラーホイール防塵放熱モジュールと、前記カラーホイール防塵放熱モジュールと固定接続され、光源、前記光源と固定接続されるカラーホイールケーシング及び前記カラーホイールケーシング内に密封されているカラーホイールを有する光源モジュールとを備える光源システムを提供する。

好ましくは、前記カラーホイールケーシングの空気入口は前記カラーホイールケーシングにおける熱の最も高い箇所に向いている。

従来技術と比べて、本発明の技術案は以下の利点を有する。
本発明に係るカラーホイール防塵放熱モジュールはカラーホイールケーシング内に密封されているカラーホイールに用いられ、前記ファンは空気導入通路及び空気導出通路における空気を流させることで、カラーホイールの放熱を実現することができる。前記フィルター装置はカラーホイールケーシングを通過する空気に対してフィルターリングすることにより、外部環境における粉塵が前記空気導入通路と空気導出通路を通過して前記カラーホイールケーシングに入ることを阻止する。よって、前記カラーホイールの表面の粉塵付着量を減少させ、前記カラーホイールの効率を向上させ、カラーホイールの使用寿命を延ばすことができる。さらに、カラーホイール防塵放熱モジュールが光源システムに用いられる場合、前記光源システムの発光効率を向上させ、前記光源システムの使用寿命を延ばすことができる。

従来技術における一般的な光源モジュールの構造模式図である。 本発明に係るカラーホイール防塵放熱モジュールの実施例１の構造模式図である。 本発明に係るカラーホイール防塵放熱モジュールの実施例２の構造模式図である。 図２における第２層のフィルターの構造模式図である。 本発明に係る前記光源システムの１つの実施例の構造模式図である。

本発明の上記の目的、特徴及びメリットをより理解し易くするために、以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態を詳しく説明する。

本発明に係るカラーホイール防塵放熱モジュールの実施例１としては、図２に示すように、前記カラーホイール２１は前記カラーホイールケーシング２２内に密封されており、前記カラーホイールケーシング２２は空気入口と空気出口を有する。前記カラーホイール防塵放熱モジュールは、前記カラーホイールケーシング２２の空気入口と繋がる空気導入通路１１と、前記カラーホイールケーシング２２の空気出口と繋がる空気導出通路１２と、前記空気導入通路１１の空気入口と前記空気導出通路１２の空気出口との間に配置されるフィルター装置１３と、空気導入通路１１から空気を導入して空気導出通路１２から導出するファン１４とを備える。

本発明に係るカラーホイール防塵放熱モジュールはカラーホイールケーシング２２内に密封されているカラーホイール２１に用いられる。前記ファン１４は空気導入通路１１と空気導出通路１２における空気を流させることで、カラーホイール２１の放熱を実現することができる。前記フィルター装置１３はカラーホイールケーシング２２を通過する空気に対してフィルターリングすることにより、外部環境における粉塵が前記空気導入通路１１と空気導出通路１２を通過して前記カラーホイールケーシング２２に入ることを阻止する。よって、カラーホイール２１の表面の粉塵付着量を減少させ、前記カラーホイール２１の効率を向上させ、カラーホイール２１の使用寿命を延ばすことができる。

本実施例では、前記空気導入通路１１の空気入口と前記空気導出通路１２の空気出口とは同一フィルター装置を共用している。前記フィルター装置１３は前記空気入口に対応する第１のフィルター領域と、前記空気出口に対応する第２のフィルター領域とを備える。前記第１のフィルター領域は、前記空気入口を覆い、前記第２のフィルター領域は、前記空気出口を覆うことで、粉塵が空気導入通路１１と空気導出通路１２に入ることを阻止し、カラーホイール２１の汚染を防止することができる。同一フィルター装置を共用するメリットは、前記カラーホイール防塵放熱モジュールのサイズを小さくすることができ、前記カラーホイール防塵放熱モジュールのモジュール化を実現しやすい。

本実施例では、前記ファン１４は、前記第１のフィルター領域と前記空気導入通路１１の空気入口との間に設置される送風機である。前記送風機により、外部の空気が前記導入通路１１を通過して前記カラーホイールケーシング２２内に導入され、且つ、前記カラーホイールケーシング２２の内部の圧力が外側の圧力よりも大きいことで、前記カラーホイールケーシング２２の内部の空気が前記導出通路１２を通過して前記カラーホイールケーシング２２から導出され、前記カラーホイール２１の放熱を実現する。

本実施例では、前記カラーホイール防塵放熱モジュールはさらに防塵ボックス１４１を備える。前記防塵ボックス１４１は、互いに隔離される第１のキャビティと第２のキャビティとを有する。前記空気導入通路１１が前記第１のキャビティと繋がり、前記導出通路１２が前記第２のキャビティと繋がり、前記ファン１４が前記第１のキャビティに配置され、前記フィルター装置１３が前記防塵ボックス１４１に配置され、且つ前記第１のキャビティが前記第１のフィルター領域と適応し配置され、前記第２のキャビティが前記第２のフィルター領域と適応し配置される。

前記防塵ボックス１４１における第１のキャビティと第２のキャビティとが互いに隔離され、前記第１のキャビティが前記第１のフィルター領域と適応し配置され、前記第２のキャビティが前記第２のフィルター領域と適応し配置される目的は、空気導入通路１１の空気入口と前記空気導出通路１２の空気出口を分離させ、空気が混合して放熱効果に影響を与えることを防止するためである。

本実施例において、前記カラーホイール防塵放熱モジュールはさらに、前記フィルター装置１３における前記空気導入通路１１と空気導出通路１２から離れる側に配置された保護カバー１５を備えることで、前記フィルター装置１３を保護すると共に固定して、前記フィルター装置１３の外部による損害を回避する。

本実施例では、前記フィルター装置１３は、通常効率フィルターであってもよく、高効率フィルターであってもよく、前記カラーホイールケーシング２２に入った空気をフィルターリングして所望の防塵効果を達成できれば良い。

上記の実施例では、前記ファンは前記第２のフィルター領域と前記空気導出通路の空気出口との間に配置される排気ファンであっても良く、前記第１のフィルター領域と前記空気導入通路の空気入口との間に送風機を配置し、前記第２のフィルター領域と前記空気導出通路の空気出口との間に排気ファンを配置しても良く、いずれの場合も、空気循環を実現して放熱の目的を達成することができる。

上記の実施例では、前記フィルター装置は、前記空気導入通路の空気入口に配置される第１のフィルター装置と、前記空気導出通路の空気出口に配置される第２のフィルター装置とを備えても良い。即ち、フィルター装置が一体式でなくても、粉塵をフィルターリングする機能は同様に実現することができる。

上記の実施例では、前記第１のキャビティの面積は前記第２のキャビティの面積より大きく、これに対応して、第１のフィルター領域の面積が第２のフィルター領域の面積より大きいことが好ましい。その理由としては、第１のフィルター領域が導入空気のフィルター領域であり、主要なフィルター領域であり、防塵する点において決定的な役割を発揮し、同じ空気量である場合、第１のフィルター領域の面積が大きければ大きいほど、必要な空気圧力が小さく、フィルターリング効果が良く、フィルター装置の洗浄サイクルが長くなる。

図３及び図４に示すように、本発明に係るカラーホイール防塵放熱モジュールの実施例２と実施例１の相違点は、実施例２において、前記フィルター装置１３が第１層のフィルター１３１と第２層のフィルター１３２とを備える二層のフィルターであるところにある。ここで、前記第２層のフィルター１３２は前記第１層のフィルター１３１における前記カラーホイール２１に向く側に設置されているため、第１層のフィルター１３１により、前記カラーホイールケーシング２２に入った空気を初歩的にフィルターリングして、そして、前記第２層のフィルター１３２により、前記カラーホイールケーシング２２に入った空気をさらにフィルターリングすることで、前記カラーホイールケーシング２２に入った粉塵量をさらに減少させ、前記カラーホイール２１の効率を向上させ、前記カラーホイール２１の使用寿命を延ばす。

本実施形態では、前記第１層のフィルター１３１と前記第２層のフィルター１３２との間には、第１層のフィルター１３１と第２層のフィルター１３２を互いに固定するためのカバー１５が配置されている。なお、前記第１層のフィルター１３１及び前記第２層のフィルター１３２は通常効率フィルター又は高効率フィルターであってもよく、即ち、前記第１層のフィルター１３１と前記第２層のフィルター１３２は何れも通常効率フィルターであってもよく、高効率フィルターであっても良い。また、前記第１層のフィルター１３１が通常効率フィルターであり、前記第２層のフィルター１３２が高効率フィルターであってもよい。当然ながら、前記第２層のフィルター１３２のメッシュ数が前記第１層のフィルター１３１のメッシュ数より大きい場合、空気のフィルターリング効果はより良い。

図４に示すように、前記第２層のフィルター１３２は第１のフィルター領域１３２２と第２のフィルター領域１３２１を備え、前記第１のフィルター領域１３２２の面積は前記第２のフィルター領域１３２１の面積より大きい。

なお、本発明の実施例はさらに光源システムを提供している。前記光源システムの実施例としては、図５に示すように、上記の何れかの実施例に係るカラーホイール防塵放熱モジュール１と、前記カラーホイール防塵放熱モジュール１と固定接続される光源モジュール２とを備える。ここで、前記光源モジュール２は光源と、前記光源と固定接続されるカラーホイールケーシングと、前記カラーホイールケーシング内に密封されているカラーホイールとを備え、前記カラーホイールケーシングは空気入口と空気出口を有する。前記空気導入通路は前記カラーホイールケーシングの空気入口と繋がり、前記空気導出通路は前記カラーホイールケーシングの空気出口と繋がることで、カラーホイールの密封放熱を実現でき、しかも、カラーホイールの放熱を実現するプロセスにおいて、前記フィルター装置により、カラーホイールケーシングを通過する空気に対してフィルターリングすることができる。よって、外部環境における粉塵が前記空気導入通路と空気導出通路を通過して前記カラーホイールケーシングに入ることを防止し、カラーホイールの表面の粉塵付着量を減少させ、前記カラーホイールの効率を向上させ、カラーホイールの使用寿命を延ばすことができる。さらに、前記光源モジュール２とともに光源システムを構成する場合、前記光源システムの発光効率を向上させ、前記光源システムの使用寿命を延ばすことができる。

本実施例では、前記カラーホイールケーシングの空気入口は前記カラーホイールケーシングにおける熱の最も高い箇所に向いているため、前記カラーホイールの放熱速度を速め、前記カラーホイールの放熱効果を向上させ、前記カラーホイールの使用寿命を延ばし、さらに前記光源システムの使用寿命を延ばすことができる。

当業者は、開示された実施例に関する上述した説明に基づいて本発明を実現又は使用することができ、これらの実施例に対する様々な変更を容易に行うことができる。本発明の精神又は範囲から逸脱しなければ、他の実施例においても、本明細書に定義された一般的な原理を実現することができる。本発明は本明細書に記載の実施例に限ることがなく、記載された原理及び新規性と一致する最も広い範囲を含む。

Claims (8)

1. カラーホイールが空気出口及び空気入口を有するカラーホイールケーシング内に密封されるカラーホイール防塵放熱モジュールであって、
   前記カラーホイールケーシングの空気入口と繋がる空気導入通路と、
   前記カラーホイールケーシングの空気出口と繋がる空気導出通路と、
   前記空気導入通路の空気入口と前記空気導出通路の空気出口とに配置されるフィルター装置と、
   空気導入通路から空気を導入して導出通路から空気を導出するファンとを備え、
   前記ファンは、前記空気導入通路の空気入口に配置される送風機、又は、前記空気導出通路の空気出口に配置される排気ファンであることを特徴とするカラーホイール防塵放熱モジュール。
2. 前記フィルター装置は、前記空気導入通路の空気入口に配置される第１のフィルター装置と、前記空気導出通路の空気出口に配置される第２のフィルター装置とを備えることを特徴とする請求項１に記載のカラーホイール防塵放熱モジュール。
3. 前記ファンは、前記第１のフィルター装置と前記空気導入通路の空気入口との間に設置される送風機、又は、前記第２のフィルター装置と前記空気導出通路の空気出口との間に配置される排気ファンであることを特徴とする請求項２に記載のカラーホイール防塵放熱モジュール。
4. 前記空気導入通路の空気入口と前記空気導出通路の空気出口は、同一フィルター装置を共用しており、前記フィルター装置は前記空気入口に対応する第１のフィルター領域と、前記空気出口に対応する第２のフィルター領域とを備えることを特徴とする請求項１に記載のカラーホイール防塵放熱モジュール。
5. 互いに隔離される第１のキャビティ及び第２のキャビティを有する防塵ボックスを更に備え、前記空気導入通路が第１のキャビティと繋がり、前記空気導出通路が第２のキャビティと繋がり、前記ファンが第１のキャビティ又は第２のキャビティ内に配置され、前記フィルター装置が前記防塵ボックスに配置され、且つ前記第１のキャビティが前記第１のフィルター領域と適応し配置され、前記第２のキャビティが前記第２のフィルター領域と適応し配置されることを特徴とする請求項４に記載のカラーホイール防塵放熱モジュール。
6. 前記フィルター装置は、第１層のフィルターと第２層のフィルターとを備える二層のフィルターであり、前記第１層のフィルターと前記第２層のフィルターとの間にカバーが配置されており、且つ前記第２層のフィルターのメッシュ数が前記第１層のフィルターのメッシュ数より大きいことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のカラーホイール防塵放熱モジュール。
7. 請求項１〜６の何れか１つに記載のカラーホイール防塵放熱モジュールと、
   前記カラーホイール防塵放熱モジュールと固定接続され、光源、前記光源と固定接続されるカラーホイールケーシング及び前記カラーホイールケーシング内に密封されているカラーホイールを備える光源モジュールとを備えることを特徴とする光源システム。
8. 前記カラーホイールケーシングの空気入口は、前記カラーホイールケーシングにおける熱の最も高い箇所に向いていることを特徴とする請求項７に記載の光源システム。

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