JP6981250B2 - 冷却装置およびプロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、冷却装置およびプロジェクターに関する。

液晶プロジェクターには、光源（例えば、ランプ、レーザーなど）や液晶パネルのように熱を発生すると共に、熱に弱い部品が数多く用いられている。これらの部品を適切に冷却することが、プロジェクターの機能を維持するために重要である。そのため、プロジェクターの筐体内には、構成部品の冷却を担う冷却装置が設けられている。

例えば特許文献１には、フレオンや水を用いて偏光板を冷却する冷却装置が記載されている。この冷却装置は、フレオンや水などの流体が循環し、光を透過させる窓部を備えた循環流路を有し、窓部において偏光板を冷却する。

特開平１−３１４２８７号公報

ここで、冷却装置として、潜熱を利用した冷却装置が知られている。このような冷却装置では、冷却用の流体が循環する循環流路に、流体の気液界面（気相と液相との界面）が存在する。

上記のように窓部を有する冷却装置において、流体の流量の変動により、流体の気液界面が窓部近傍に移動し、気液界面近傍で生じた気泡によって光が散乱する場合がある。その結果、プロジェクターの映像が乱れる場合がある。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、窓部を透過する光が気泡から受ける影響を低減することができる冷却装置を提供することにある。あるいは、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記冷却装置を有するプロジェクターを提供することにある。

本発明に係る冷却装置は、
光学素子を冷却するための冷却装置であって、
流体が循環する循環流路を有し、
前記循環流路は、
前記光学素子の入射側または出射側に設けられ、光を透過させる窓部と、
前記窓部に接続され、複数のチャネル部を有する蒸発部と、
前記流体の熱が放熱される放熱部と、
を有し、
前記窓部、前記蒸発部、および前記放熱部は、前記流体の循環方向に、前記窓部、前記蒸発部、前記放熱部の順で設けられ、
前記流体は、液体状態において前記光を透過させ、
前記窓部において、前記流体は、液体であり、
複数の前記チャネル部において、液体である前記流体は、蒸発して気体となり、
前記放熱部において、気体である前記流体は、凝縮して液体となり、
前記チャネル部の断面積は、前記窓部と前記蒸発部との境界の断面積よりも小さい。

このような冷却装置では、窓部と蒸発部との境界における流体の圧力損失が大きくなり、流体の気液界面を、チャネル部に維持させることができる。さらに、チャネル部が複数設けられているため、蒸発部におけて、蒸発部を規定する積層体と、流体の液体の部分と、の接触面積を大きくすることができる。そのため、蒸発部を規定する積層体と、流体の液体の部分と、の界面における界面張力によって、気液界面をチャネル部に維持させることができる。したがって、このような冷却装置では、気液界面は、窓部側に移動し難く、窓部を透過する光が、気液界面近傍で生じる気泡から受ける影響を低減することができる。

本発明に係る冷却装置において、
前記チャネル部の断面積は、０．００８ｍｍ^２以上０．１ｍｍ^２以下であり、
前記窓部と前記蒸発部との境界の断面積は、１．２ｍｍ^２以上５５ｍｍ^２以下であってもよい。

このような冷却装置では、より確実に、気液界面をチャネル部に維持させることができる。

本発明に係る冷却装置において、
前記循環流路の前記放熱部と前記窓部とを接続する部分に、前記流体を前記窓部に送るポンプが設けられていてもよい。

このような冷却装置では、ポンプが設けられているため、冷却装置の姿勢が変わっても、気液界面が移動し難い。

本発明に係る冷却装置において、
前記循環流路の前記放熱部と前記窓部とを接続する部分に、前記流体の流量を制御するオリフィスが設けられていてもよい。

このような冷却装置では、オリフィスによって、チャネル部および放熱部に気液界面が位置するように、流体の流量を制御することができる。

本発明に係る冷却装置において、
前記循環流路は、前記ポンプが設けられた送液部を有し、
前記オリフィスは、前記循環流路の前記放熱部と前記送液部とを接続する部分に設けられていてもよい。

このような冷却装置では、放熱部に気液界面が位置するように、流体の流量を制御することができる。

本発明に係る冷却装置において、
前記オリフィスを制御する制御部と、
前記流体の流量を計る流量計と、
を有し、
前記制御部は、前記流量計の出力に応じて、前記オリフィスを制御してもよい。

このような冷却装置では、制御部によって、例えば、流量計で計られた流量が一定となるように、オリフィスの開口を制御することができる。

本発明に係る冷却装置において、
前記オリフィスを制御する制御部と、
前記放熱部における前記流体の液面の高さを計る液位計と、
を有し、
前記制御部は、前記液位計の出力に応じて、前記オリフィスを制御してもよい。

このような冷却装置では、制御部によって、例えば、液位計で計られた気液界面の高さが変化しないように、オリフィスの開口を制御することができる。

本発明に係る冷却装置において、
複数の基板が積層された積層体を有し、
前記積層体には、前記循環流路が設けられ、
前記窓部、前記蒸発部、および前記放熱部は、前記積層体の内部に設けられていてもよい。

このような冷却装置では、窓部、蒸発部、および放熱部を一体的に形成することができる。これにより、このような冷却装置では、窓部、蒸発部、および放熱部を一体的に形成しない場合に比べて、循環流路を形成するための部品数を減らすことができる。したがって、このような冷却装置では、小型化を図ることができる。

本発明に係る冷却装置において、
複数の前記基板のうちの第１基板には、前記循環流路を構成している第１溝部が設けられていてもよい。

このような冷却装置では、第１基板を加工するだけで、容易に循環流路を形成することができる。

本発明に係る冷却装置において、
複数の前記基板のうちの第２基板には、前記循環流路を構成している第２溝部が設けられ、
複数の前記基板の積層方向からの平面視において、前記第１溝部と前記第２溝部とは、重なっていてもよい。

このような冷却装置では、第１溝部を深くしなくても、所望の断面積を有する循環流路を形成することができる。したがって、このような冷却装置では、例えば、堅牢な第１基板を有することができる。

本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る冷却装置を有する。

このようなプロジェクターでは、本発明に係る冷却装置を有することができる。

本発明に係るプロジェクターにおいて、
前記光学素子は、液晶パネルであってもよい。

このようなプロジェクターでは、本発明に係る冷却装置によって、液晶パネルを冷却することができる。

本発明に係るプロジェクターにおいて、
前記光学素子は、３つ設けられ、
前記冷却装置は、３つの前記光学素子に対応して、３つ設けられていてもよい。

このようなプロジェクターでは、本発明に係る冷却装置によって、液晶パネルを冷却することができる。

本発明に係るプロジェクターにおいて、
３つの前記冷却装置の前記循環流路には、前記窓部に前記流体を送る共通のポンプが設けられ、
３つの前記冷却装置の前記循環流路の各々には、前記流体の流量を制御するオリフィスが設けられていてもよい。

このようなプロジェクターでは、ポンプを３つ設ける場合に比べてポンプの数を減らすことができ、かつ、３つのオリフィスによって、３つの窓部を流れる流体の流量を制御することができる。

本発明に係るプロジェクターにおいて、
前記光学素子は、偏光板であってもよい。

このようなプロジェクターでは、本発明に係る冷却装置によって、偏光板を冷却することができる。

本発明に係るプロジェクターにおいて、
前記光学素子は、複数設けられ、
複数の前記光学素子のうちの第１光学素子は、液晶パネルであり、
複数の前記光学素子のうちの第２光学素子は、偏光板であり、
前記第１光学素子と前記第２光学素子との間に、前記窓部が設けられていてもよい。

このようなプロジェクターでは、本発明に係る冷却装置によって、液晶パネルおよび偏光板を冷却することができる。

第１実施形態に係る冷却装置を模式的に示す断面図。 第１実施形態に係る冷却装置を模式的に示す断面図。 第１実施形態の第１変形例に係る冷却装置を模式的に示す図。 第１実施形態の第２変形例に係る冷却装置を模式的に示す図。 第１実施形態の第３変形例に係る冷却装置を模式的に示す断面図。 第２実施形態に係る冷却装置を模式的に示す断面図。 第２実施形態に係る冷却装置を模式的に示す断面図。 第２実施形態の第１変形例に係る冷却装置を模式的に示す断面図。 第２実施形態の第２変形例に係る冷却装置を模式的に示す断面図。 第３本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。 第３本実施形態の変形例に係るプロジェクターを模式的に示す図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 第１実施形態
１．１． 冷却装置
まず、第１実施形態に係る冷却装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る冷却装置１００を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る冷却装置１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図１，２および後述する図５〜図９では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。

冷却装置１００は、光学素子（図１および図２では図示せず）を冷却するための冷却装置である。冷却装置１００は、図１および図２に示すように、例えば、積層体１０を有している。

積層体１０は、複数の基板が積層されたものである。図示の例では、積層体１０は、第１基板１１ａと、第２基板１１ｂと、を有し、第１基板１１ａおよび第２基板１１ｂが積層されたものである。第１基板１１ａは、複数の基板１１のうちの第１基板であり、第２基板１１ｂは、複数の基板１１のうちの第２基板である。第１基板１１ａおよび第２基板１１ｂは、Ｚ軸方向に積層されている。第１基板１１ａおよび第２基板１１ｂは、例えば接着剤などによって、互いに接合されている。第１基板１１ａおよび第２基板１１ｂは、例えば、ガラス基板などである。第１基板１１ａおよび第２基板１１ｂは、光Ｌを透過させる。光Ｌは、例えば、冷却装置１００をプロジェクターに用いる場合、プロジェクターの光源から出射される光である。

積層体１０には、光Ｌを透過させる流体２が循環する循環流路２０が設けられている。冷却装置１００は、循環流路２０を有している。図示の例では、積層体１０には、循環流路２０の一部が設けられている。第１基板１１ａには、例えば、循環流路２０の一部を構成している第１溝部１３が設けられている。第１溝部１３は、第１基板１１ａの第１面１２に設けられている。第２基板１１ｂは、第２面１４を有し、第２面１４は、第１面１２に接合されている。

循環流路２０では、流体２が図１に示す矢印の方向（時計回りの方向）に循環している。流体２は、光Ｌを透過し、かつ光学素子を冷却することができれば特に限定されないが、例えば、水などである。流体２は、液体状態において光Ｌを透過させる。流体２は、例えば、潜熱によって光学素子を冷却する。流体２は、光Ｌの一部のみを透過させてもよいし、光Ｌの全部を透過させてもよい。なお、流体２としては水に限らず、メタノールやエタノールなどのアルコール類、Ｒ１２３４ｙｆなどのＨＦＯ系冷媒、Ｒ３２やＲ１３４ａなどのＨＦＣ系冷媒、フレオン、フロリナート、プロパンやイソブタンなどの炭化水素、あるいは二酸化炭素などを用いてもよいし、これらのうち２種以上を混合して用いてもよい。

循環流路２０のＺ軸方向の大きさ（図示の例では、第１溝部１３の深さ）は、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、好ましくは０．２ｍｍである。循環流路２０のＺ軸方向の大きさが１ｍｍ以下であれば、流体２の温度分布に起因する対流を抑制することができる。

循環流路２０は、例えば、窓部２２と、蒸発部２４と、放熱部２６と、送液部２８と、第１接続部３０と、第２接続部３２と、第３接続部３４と、を有している。窓部２２、蒸発部２４、第１接続部３０、放熱部２６、第２接続部３２、送液部２８、および第３接続部３４は、流体２の循環方向に、窓部２２、蒸発部２４、第１接続部３０、放熱部２６、第２接続部３２、送液部２８、および第３接続部３４の順で設けられている。

窓部２２は、光学素子の入射側または出射側に設けられ、光Ｌを透過させる。窓部２２が光学素子の光Ｌの入射側に設けられている場合、光Ｌは、窓部２２を透過した後に、光
学素子に入射する。窓部２２が光学素子の光Ｌの出射側に設けられている場合、光Ｌは、光学素子を通過した後に、窓部２２に入射する。窓部２２は、光Ｌの一部のみを透過させてもよいし、光Ｌの全部を透過させてもよい。

窓部２２の断面積は、例えば、接続部３０，３２，３４の断面積よりも大きい。ここで、「断面積」とは、流体２の循環方向と直交する面で切断した場合の断面積である。窓部２２の断面積の形状は、特に限定されないが、例えば、長方形である。図示の例では、窓部２２は、第３接続部３４に接続され、流体２が流れる方向に従って、徐々に断面積が大きくなる第１部分２２ａと、第１部分２２ａおよび蒸発部２４に接続され断面積が一定である第２部分２２ｂと、を有している。図示の例では、流体２の窓部２２および蒸発部２４における循環方向は、＋Ｙ軸方向である。

窓部２２は、光Ｌが照射される光照射部２３を有している。図示の例では、第２部分２２ｂは、光照射部２３を有している。光照射部２３は、例えば、複数の基板１１の積層方向（図示の例ではＺ軸方向）からの平面視において、光学素子と重なる部分である。

窓部２２の光照射部２３の形状は、例えば、直方体である。光照射部２３のＸ軸方向の最大の大きさは、例えば、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、好ましくは３２ｍｍである。光照射部２３のＹ軸方向の最大の大きさは、例えば、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、好ましくは１５ｍｍ以下である。光照射部２３のＺ軸方向の最大の大きさは、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、好ましくは０．２ｍｍである。光照射部２３の最大の断面積は、例えば、１ｍｍ^２以上５０ｍｍ^２以下であり、好ましくは、６．４ｍｍ^２である。

窓部２２において、流体２は液体である。窓部２２において、流体２は、光学素子を冷却し、温度が上昇する。

蒸発部２４は、窓部２２に接続されている。蒸発部２４では、流体２が蒸発する。蒸発部２４は、例えば、複数のチャネル部２４ａと、複数のチャネル部２４ａを連結する連結部２４ｂと、を有している。チャネル部２４ａは、隔壁部２４ｃによって形成されている。隔壁部２４ｃは、例えば、積層体１０の面である。

チャネル部２４ａの断面積Ｓ１は、窓部２２と蒸発部２４との境界Ｅの断面積Ｓ２よりも小さい。図示の例では、断面積Ｓ１は、チャネル部２４ａのＸＺ平面と平行な面における断面積である。断面積Ｓ２は、境界ＥのＸＺ平面と平行な面における断面積である。断面積Ｓ１は、例えば、チャネル部２４ａの最小の断面積である。チャネル部２４ａの最大の断面積は、断面積Ｓ２よりも小さい。チャネル部２４ａの断面積の形状は、例えば、長方形、正方形などの多角形である。断面積Ｓ１は、例えば、接続部３０，３２，３４の断面積よりも小さい。チャネル部２４ａの断面積の形状は、特に限定されず、円、楕円などであってもよい。

図示の例では、窓部２２と蒸発部２４との境界Ｅは、ＸＺ平面と平行な面における平面視において、隔壁部２４ｃの窓部２２側の最端部を含む蒸発部２４の断面である。窓部２２と蒸発部２４との境界ＥのＸ軸方向の大きさは、例えば、１２ｍｍ以上５５ｍｍ以下であり、好ましくは３５ｍｍである。境界ＥのＺ軸方向の大きさは、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、好ましくは０．２ｍｍである。境界Ｅの断面積は、例えば、１．２ｍｍ^２以上５５ｍｍ^２以下であり、好ましくは、７ｍｍ^２である。図示の例では、境界Ｅと窓部２２の断面形状および断面積は同じであるが、本発明はこれに限らず、境界Ｅと窓部２２の断面形状および断面積が異なっていてもよい。

チャネル部２４ａのＹ軸方向の最小の大きさは、チャネル部２４ａのＸ軸方向の最小の大きさおよびＺ軸方向の最小の大きさよりも大きい。チャネル部２４ａのＸ軸方向の最小の大きさは、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、好ましくは０．２ｍｍである。チャネル部２４ａの断面積Ｓ１は、例えば、０．００８ｍｍ^２以上０．１ｍｍ^２以下である。具体的には、チャネル部２４ａの断面積Ｓ１は、例えば、形状が円の場合、０．００８ｍｍ^２以上０．７８５ｍｍ^２以下であり、正方形の場合、０．０１ｍｍ^２以上０．１ｍｍ^２以下である。チャネル部２４ａのＹ軸方向の最小の大きさは、例えば、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍ以下である。チャネル部２４ａの数は、複数であれば限定されず、例えば、２個以上５０個以下であり、好ましくは３０個である。流体２は、例えば、チャネル部２４ａにおいて、＋Ｙ軸方向に向かって流れる。

チャネル部２４ａにおいて、液体である流体２は、光学素子からの熱（光学素子から伝わる伝導熱）を窓部２２およびチャネル部２４ａで受け、蒸発して気体となる。そのため、チャネル部２４ａには、流体２の気液界面（気相と液相との界面、液面）Ｐ１が位置し、窓部２２は、水封される。これにより、窓部２２における流体２の温度は、循環流路２０の内部圧力に対応した気液平衡温度近傍に保たれる。

連結部２４ｂの断面積は、チャネル部２４ａの断面積よりも大きい。連結部２４ｂの断面積は、例えば、接続部３０，３２，３４の断面積よりも大きい。連結部２４ｂでは、流体２は気体である。蒸発部２４は、例えば、マイクロチャネル熱交換器である。

放熱部２６の断面積は、例えば、接続部３０，３２，３４の断面積よりも大きい。第１接続部３０は、蒸発部２４と放熱部２６とを接続している。放熱部２６では、流体２の熱が放熱される。放熱部２６の近傍には、熱交換器４０が設けられている。図示の例では、熱交換器４０は、放熱部２６の＋Ｘ軸方向側に設けられている。熱交換器４０は、放熱部２６の流体２の熱を放熱させる。熱交換器４０は、例えば、二重になった管の内外で熱交換を行う二重管式熱交換器、シェル（胴体）に多数のチューブ（伝熱管）を収めたシェルアンドチューブ式熱交換機、ヒートシンクなどである。熱交換器４０がヒートシンクの場合には、熱交換器４０に風を送るフィン（図示せず）が設けられていてもよい。

放熱部２６では、熱交換器４０により流体２の潜熱が放熱されるため、気体である流体２は、凝縮して液体となる。そのため、放熱部２６には、流体２の気液界面Ｐ２が位置し、第２接続部３２は、水封される。さらに、オリフィス６０およびポンプ５０によって、気液界面Ｐ２は、放熱部２６に保たれる。

放熱部２６と窓部２２との間には、断熱部４２が設けられている。断熱部４２は、放熱部２６から放熱された熱が、窓部２２に伝わり難くすることができる。断熱部４２の材質は、例えば、公知の断熱材である。なお、断熱部４２は、積層体１０をＺ軸方向に貫通する貫通孔であってもよい。

送液部２８は、流体２を窓部２２へ送るための力が、流体２に加わる部分である。第２接続部３２は、放熱部２６と送液部２８とを接続している。第３接続部３４は、送液部２８と窓部２２とを接続している。送液部２８および接続部３２，３４は、循環流路２０の放熱部２６と窓部２２を接続する部分３５を構成している。送液部２８の断面積は、例えば、接続部３０，３２，３４の断面積よりも大きい。

送液部２８では、流体２は液体である。送液部２８には、ポンプ５０が設けられている。冷却装置１００は、ポンプ５０を有している。ポンプ５０は、流体２を窓部２２に送る。ポンプ５０は、例えば、圧電効果を利用したダイヤフラムポンプである。

オリフィス６０は、循環流路２０の放熱部２６と窓部２２を接続する部分３５に設けられている。具体的には、オリフィス６０は、第２接続部３２に設けられている。オリフィス６０は、循環流路２０を流れる流体２の流量（単位時間当たりに移動する量）を制御する。冷却装置１００は、例えば、オリフィス６０を有している。オリフィス６０によって、第２接続部３２は、狭窄部３３を有している。オリフィス６０は、狭窄部３３を形成することができれば、その構造は特に限定されないが、例えば、板状の部材に貫通孔を設けたものである。

オリフィス６０によって形成される狭窄部３３の断面積は、第２接続部３２の狭窄部３３以外の部分（第２接続部３２の他の部分）の断面積よりも小さい。第２接続部３２のＸＺ平面に平行な面における断面は、円であってもよいし、多角形であってもよい。狭窄部３３の径は、例えば、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、好ましくは０．２ｍｍである。オリフィス６０の絞り比（オリフィス６０の断面積／第２接続部３２の他の部分の断面積）は、０．０２以上０．３以下であり、好ましくは０．０４である。第２接続部３２の他の部分の径は、例えば、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍである。

なお、「狭窄部３３の径」とは、狭窄部３３の断面形状が円の場合は、直径であり、狭窄部３３の断面形状が多角形の場合は、下記式（１）により求めることができる。下記式（１）において、「濡れ辺長」とは、流体に接する流路壁面の周囲長を示す。例えば、流路が、長辺の長さＬ１、短辺の長さＬ２の長方形の断面形状であるの場合、濡れ辺長は「２×Ｌ１＋２×Ｌ２」となる。なお、「第２接続部３２の他の部分の径」についても同様である。

（狭窄部３３の径）＝４×（狭窄部３３の断面積）／（狭窄部３３の濡れ辺長） ・・・ （１）

オリフィス６０の開口の面積（狭窄部３３の断面積）の大きさ、およびポンプ５０の出力は、気液界面Ｐ１がチャネル部２４ａに位置し、かつ気液界面Ｐ２が放熱部２６に位置するように決定される。

冷却装置１００は、ポンプ５０を制御するポンプ制御部（図示せず）と、冷却装置１００の姿勢に関する情報を検出する姿勢検出部（図示せず）と、を有していてもよい。ポンプ制御部は、姿勢検出部の出力に応じて、気液界面Ｐ１がチャネル部２４ａに位置し、気液界面Ｐ２が放熱部２６に位置するように、ポンプ５０の出力を制御してもよい。これにより、冷却装置１００の姿勢によって、冷却装置１００の冷却効率が変化することを抑制することができる。なお、「冷却装置１００の姿勢」とは、例えば、重力方向と、窓部２２を透過する光Ｌが進行する方向と、の角度である。

循環流路２０の窓部２２および蒸発部２４は、例えば、第１基板１１ａを加工する（例えばエッチングする）ことによって形成される。窓部２２および蒸発部２４は、積層体１０の内部に設けられている。循環流路２０の放熱部２６、送液部２８、および接続部３０，３２，３４は、放熱部２６、送液部２８、および接続部３０，３２，３４が形成された基板（図示せず）を積層体１０に接続させることにより形成してもよいし、管を積層体１０に接続させることにより形成してもよい。

冷却装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

冷却装置１００では、チャネル部２４ａの断面積Ｓ１は、窓部２２と蒸発部２４との境界Ｅの断面積Ｓ２よりも小さい。そのため、冷却装置１００では、断面積Ｓ１が断面積Ｓ
２以上の場合に比べて、境界Ｅにおける流体２の圧力損失が大きくなり、流体２の気液界面Ｐ１を、チャネル部２４ａに維持させることができる。さらに、チャネル部２４ａが複数設けられているため、蒸発部２４において、蒸発部２４を規定する積層体１０と、流体２の液体の部分と、の接触面積を大きくすることができる。そのため、蒸発部２４を規定する積層体１０と、流体２の液体の部分と、界面における界面張力によって、気液界面Ｐ１をチャネル部２４ａに維持させることができる。したがって、冷却装置１００では、気液界面Ｐ１は、窓部２２側に移動し難く、窓部２２を透過する光Ｌが、気液界面Ｐ１近傍で生じる気泡から受ける影響を低減することができる。

冷却装置１００では、チャネル部２４ａの断面積は、０．００８ｍｍ^２以上０．１ｍｍ^２以下であり、窓部２２と蒸発部２４との境界Ｅの断面積は、１．２ｍｍ^２以上５５ｍｍ^２以下である。そのため、冷却装置１００では、より確実に、気液界面Ｐ１をチャネル部２４ａに維持させることができる。

冷却装置１００では、循環流路２０の放熱部２６と窓部２２とを接続する部分３５に、流体２を窓部２２に送るポンプ５０が設けられている。そのため、冷却装置１００では、冷却装置１００の姿勢が変わっても、気液界面Ｐ１，Ｐ２が移動し難い。

冷却装置１００では、循環流路２０の放熱部２６と窓部２２とを接続する部分３５に、流体２の流量を制御するオリフィス６０が設けられている。そのため、冷却装置１００では、オリフィス６０によって、チャネル部２４ａに気液界面Ｐ１が位置し、放熱部２６に気液界面Ｐ２が位置するように、流体２の流量を制御することができる。

冷却装置１００では、オリフィス６０は、循環流路２０の放熱部２６と送液部２８とを接続する部分（第２接続部３２）に設けられている。そのため、冷却装置１００では、放熱部２６に気液界面Ｐ２が位置するように、流体２の流量を制御することができる。

１．２． 変形例
１．２．１． 第１変形例
次に、第１実施形態の第１変形例に係る冷却装置について、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態の第１変形例に係る冷却装置１１０を模式的に示す図である。

以下、第１実施形態の第１変形例に係る冷却装置１１０において、上述した第１実施形態に係る冷却装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す第１実施形態の第２，第３変形例に係る冷却装置において、同様である。

冷却装置１１０では、図３に示すように、流量計６２と、オリフィス６０を制御するオリフィス制御部６６と、を有する点において、上述した冷却装置１００と異なる。

流量計６２は、流体２の流量を計る。図示の例では、流量計６２は、第１圧力計測部６２ａと、第２圧力計測部６２ｂと、を有し、第１圧力計測部６２ａで測定された圧力と、第２圧力計測部６２ｂで測定された圧力と、の差によって、流体２の流量を計る。圧力計測部６２ａ，６２ｂは、例えば、公知の圧力計である。第１圧力計測部６２ａは、第２接続部３２の放熱部２６と狭窄部３３との間に設けられている。第２圧力計測部６２ｂは、第２接続部３２の狭窄部３３と送液部２８との間に設けられている。

オリフィス制御部６６は、流量計６２の出力に応じて、オリフィスを制御する。具体的には、オリフィス制御部６６は、流量計６２で計られた流量が一定となるように、オリフィス６０の開口（狭窄部３３の断面積）を制御する。オリフィス制御部６６は、例えば、
ＩＣ（Integrated Circuit）などによって実現される。

冷却装置１１０では、オリフィス制御部６６は、流量計６２の出力に応じて、オリフィス６０を制御する。そのため、冷却装置１１０では、オリフィス制御部６６によって、自動的に、例えば、流量計６２で計られた流量が一定となるように、オリフィス６０の開口を制御することができる。

１．２．２． 第２変形例
次に、第１実施形態の第２変形例に係る冷却装置について、図面を参照しながら説明する。図４は、第１実施形態の第２変形例に係る冷却装置１２０を模式的に示す図である。

冷却装置１２０では、図４に示すように、液位計６４と、オリフィス６０を制御するオリフィス制御部６６と、を有する点において、上述した冷却装置１００と異なる。

液位計６４は、放熱部２６における流体２の気液界面（液面）Ｐ２の高さ（位置）を計る。図示の例では、液位計６４は、発光部６４ａおよび受光部６４ｂを有し、発光部６４ａから出射された光が気液界面Ｐ２の反射し、この反射された光を受光部６４ｂで検出して気液界面Ｐ２の高さを計る。なお、液位計６４の構成は、特に限定されず、例えば、フロート式の液位計であってもよいし、ダイアフラムが受けた圧力（液圧）を検出して気液界面Ｐ２の高さを計る液位計であってもよい。

オリフィス制御部６６は、液位計６４の出力に応じて、オリフィスを制御する。具体的には、オリフィス制御部６６は、液位計６４で計られた気液界面Ｐ２の高さが変化しないように（一定となるように）、オリフィス６０の開口（狭窄部３３の断面積）を制御する。オリフィス制御部６６は、例えば、ＩＣなどによって実現される。

冷却装置１２０では、オリフィス制御部６６は、液位計６４の出力に応じて、オリフィス６０を制御する。そのため、冷却装置１２０では、オリフィス制御部６６によって、自動的に、例えば、液位計６４で計られた気液界面Ｐ２の高さが変化しないように、オリフィス６０の開口を制御することができる。

１．２．３． 第３変形例
次に、第１実施形態の第３変形例に係る冷却装置について、図面を参照しながら説明する。図５は、第１実施形態の第３変形例に係る冷却装置１３０を模式的に示す断面図である。

冷却装置１３０では、図５に示すように、チャネル部２４ａが、Ｙ軸方向において、幅広部２５ａと、幅狭部２５ｂと、を繰り返した構造を有している点において、上述した冷却装置１００と異なる。幅広部２５ａおよび幅狭部２５ｂは、流体２が流れる方向において、交互に設けられている。

幅狭部２５ｂの断面積は、幅広部２５ａの断面積よりも小さい。幅広部２５ａおよび幅狭部２５ｂの断面積は、境界Ｅの断面積よりも小さい。幅広部２５ａの数および幅狭部２５ｂの数は、特に限定されない。図示の例では、気液界面Ｐ１は、幅狭部２５ｂに位置している。

冷却装置１３０では、チャネル部２４ａの幅広部２５ａおよび幅狭部２５ｂは、流体２が流れる方向において、交互に設けられている。そのため、冷却装置１３０では、幅広部２５ａおよび幅狭部２５ｂが設けられていない場合に比べて、蒸発部２４において、蒸発部２４を規定する積層体１０と、流体２の液体の部分と、の接触面積を大きくすることが
できる。そのため、冷却装置１３０では、蒸発部２４を規定する積層体１０と、流体２の液体の部分と、界面における界面張力によって、気液界面Ｐ１は、より窓部２２側に移動し難い。

２． 第２実施形態
２．１． 冷却装置
次に、第２実施形態に係る冷却装置について、図面を参照しながら説明する。図６は、第２実施形態に係る冷却装置２００を模式的に示す断面図である。図７は、第２実施形態に係る冷却装置２００を模式的に示す図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

以下、第２実施形態に係る冷却装置２００において、上述した第１実施形態に係る冷却装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上述した冷却装置１００では、図１に示すように、放熱部２６および送液部２８は、積層体１０の内部に設けられていなかった。これに対し、冷却装置２００では、図６および図７に示すように、窓部２２、蒸発部２４、放熱部２６、送液部２８、および接続部３０，３２，３４は、積層体１０の内部に設けられている。

図示の例では、第１基板１１ａには、循環流路２０を構成している第１溝部１３が設けられている。第２基板１１ｂには、溝部は設けられていない。

冷却装置２００は、例えば、以下の特徴を有する。

冷却装置２００では、窓部２２、蒸発部２４、および放熱部２６は、積層体１０の内部に設けられている。そのため、冷却装置２００では、窓部２２、蒸発部２４、および放熱部２６を一体的に形成することができる。これにより、冷却装置２００では、例えば、窓部２２および蒸発部２４をガラス基板で形成し、放熱部２６を別の基板や管で形成するなど、窓部２２、蒸発部２４、および放熱部２６を一体的に形成しない場合に比べて、循環流路２０を形成するための部品数を減らすことができる。したがって、冷却装置２００では、小型化を図ることができる。

冷却装置２００では、第１基板１１ａには、循環流路２０を構成している第１溝部１３が設けられている。そのため、冷却装置２００では、第１基板１１ａを加工するだけで、容易に循環流路２０を形成することができる。

なお、図示はしないが、上述した冷却装置１１０，１２０，１３０において、冷却装置２００のように、窓部２２、蒸発部２４、および放熱部２６は、積層体１０の内部に設けられていてもよい。

２．２． 変形例
２．２．１． 第１変形例
次に、第２実施形態の第１変形例に係る冷却装置について、図面を参照しながら説明する。図８は、第２実施形態の第１変形例に係る冷却装置２１０を模式的に示す断面図である。

以下、第２実施形態の第１変形例に係る冷却装置２１０において、上述した第２実施形態に係る冷却装置２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す第２実施形態の第２変形例に係る冷却装置において、同様である。

上述した冷却装置２００では、図７に示すように、第１基板１１ａには、循環流路２０を構成している第１溝部１３が設けられ、第２基板１１ｂには、溝部は設けられていなかった。これに対し、冷却装置２１０では、図８に示すように、第１基板１１ａには、循環流路２０を構成している第１溝部１３が設けられ、第２基板１１ｂには、循環流路２０を構成している第２溝部１５が設けられている。

第２溝部１５は、第２基板１１ｂの第２面１４に設けられている。複数の基板１１の積層方向からの平面視において、第１溝部１３と第２溝部１５とは、重なっている。第１溝部１３および第２溝部１５は、互いに連通している。

冷却装置２１０では、第２基板１１ｂには、循環流路２０を構成している第２溝部１５が設けられている。そのため、冷却装置２１０では、第１溝部１３を深くしなくても（第１溝部１３のＺ軸方向の大きさを大きくしなくても）、所望の断面積を有する循環流路２０を形成することができる。したがって、冷却装置２１０では、例えば、堅牢な第１基板１１ａを有することができる。

２．２．２． 第２変形例
次に、第２実施形態の第２変形例に係る冷却装置について、図面を参照しながら説明する。図９は、第２実施形態の第２変形例に係る冷却装置２２０を模式的に示す断面図である。

上述した冷却装置２００では、図７に示すように、積層体１０は、第１基板１１ａおよび第２基板１１ｂを有していた。これに対し、冷却装置２２０では、図９に示すように、積層体１０は、第１基板１１ａ、第２基板１１ｂ、および第３基板１１ｃを有している。第３基板１１ｃは、複数の基板１１のうちの第３基板である。

第３基板１１ｃは、第１基板１１ａと第２基板１１ｂとの間に設けられている。第３基板１１ｃは、例えば接着剤などによって、第１基板１１ａおよび第２基板１１ｂに接合されている。第３基板１１ｃには、循環流路２０を構成している貫通孔１６が設けられている。貫通孔１６は、第３基板１１ｃをＺ軸方向に貫通している。図示の例では、第１基板１１ａおよび第２基板１１ｂには、溝部は設けられていない。

冷却装置２２０では、第１基板１１ａと第２基板１１ｂとの間に第３基板１１ｃが設けられ、第３基板１１ｃには、循環流路２０を構成している貫通孔１６が設けられている。そのため、冷却装置２２０では、第３基板１１ｃを加工するだけで、容易に循環流路２０を形成することができる。

なお、図示はしないが、第１基板１１ａには、循環流路２０を構成している第１溝部が設けられ、第１溝部および貫通孔１６は、互いに連通していてもよい。さらに、第２基板１１ｂには、循環流路２０を構成している第２溝部が設けられ、第１溝部、第２溝部、および貫通孔１６は、互いに連通していてもよい。

３． 第３実施形態
３．１． プロジェクター
次に、第３実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、第３実施形態に係るプロジェクター９００を模式的に示す断面図である。

本発明に係るプロジェクターは、本発明に係る冷却装置を有している。以下では、本発明に係る冷却装置として冷却装置１００を有するプロジェクター９００について説明する
。図示の例では、冷却装置１００は、３つ設けられている。なお、便宜上、図１０では、冷却装置１００を簡略化して図示している。

プロジェクター９００は、図１０に示すように、光源装置９１と、均一照明光学装置９２と、色分離光学装置９３と、リレー光学装置９４と、光学装置９５と、光学部品用筐体９６と、投射レンズ９７と、を有している。

光源装置９１は、光源ランプ９１１から放射された光束（光）を一定方向に揃えて出射し、光学装置９５を照明するものである。光源装置９１は、光学部品用筐体９６に収容されている。光源装置９１は、光学部品用筐体９６に対する所定位置（光源装置９１から出射される光束の中心軸と光学部品用筐体９６内に設定された照明光軸Ａとが一致する位置）に位置決めされる。光源装置９１は、光源ランプ９１１と、リフレクター９１２と、を有している。

光源ランプ９１１は、例えば、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である。リフレクター９１２としては、光源ランプ９１１から出射された光束を略平行化して反射させるパラボラリフレクターである。なお、リフレクター９１２としては、平行化レンズと組み合わせて、光源ランプ９１１から出射された光束を所定位置に収束するように反射させる楕円面リフレクターであってもよい。

均一照明光学装置９２は、光源装置９１から出射された光束を複数の部分光束に分割し、照明領域の面内照度を均一化する光学系である。均一照明光学装置９２は、第１レンズアレイ９２１と、第２レンズアレイ９２２と、偏光変換素子９２３と、反射ミラー９２４と、重畳レンズ９２５と、を有している。

第１レンズアレイ９２１は、光源装置９１から出射された光束を、複数の部分光束に分割する光束分割光学素子である。第１レンズアレイ９２１は、照明光軸Ａと直交する面内にマトリックス状に配列される複数の小レンズを有している。

第２レンズアレイ９２２は、第１レンズアレイ９２１により分割された複数の部分光束を、集光する光学素子である。第２レンズアレイ９２２は、第１レンズアレイ９２１と同様に、照明光軸Ａに直交する面内にマトリックス状に配列される複数の小レンズを有している。

偏光変換素子９２３は、第１レンズアレイ９２１により分割された各部分光束の偏光方向を、略一方向の直線偏光に揃える偏光変換素子である。偏光変換素子９２３は、具体的な図示は省略するが、平板状の偏光変換素子アレイと、光束出射側に設置された位相差板と、を有している。

偏光変換素子アレイは、偏光方向がランダムな入射光束を２種類の直線偏光光束に分離して出射する。より具体的に、偏光変換素子アレイは、入射光束に対して傾斜配置された複数の偏光分離膜と、各偏光分離膜の間に交互に並行配置された反射膜と、これらの偏光分離膜および反射膜の間に介在配置された板ガラスと、を有している。

偏光分離膜は、ブリュースター角が略４５°に設定された誘電体多層膜等で構成されている。そして、偏光分離膜は、入射光束において、偏光分離膜の入射面に対して平行な偏光方向を有する一方の直線偏光光束（Ｓ偏光光束）を反射し、このＳ偏光光束と直交する偏光方向を有する直線偏光光束（Ｐ偏光光束）を透過するものであり、入射光束を２種類の直線偏光光束に分離している。反射膜は、例えば、高反射性を有するＡｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の単一金属材料や、これら複数種類の金属を含む合金などで構成されてい
る。反射膜は、偏光分離膜で反射された直線偏光光束（Ｓ偏光光束）を反射させる。板ガラスは、光束が内部を通過するものである。板ガラスは、例えば、白板ガラスなどで構成されている。

位相差板は、偏光分離膜を透過する直線偏光光束（Ｐ偏光光束）の偏光方向を９０°回転させるものである。位相差板は、偏光変換素子アレイの光束出射側端面において、偏光分離膜に対応する位置に設けられている。

重畳レンズ９２５は、第１レンズアレイ９２１、第２レンズアレイ９２２、偏光変換素子９２３、および反射ミラー９２４を経た複数の部分光束を集光して光学装置９５の後述する３つの液晶パネルの画像形成領域上に重畳させる光学素子である。

色分離光学装置９３は、２枚のダイクロイックミラー９３１，９３２と、反射ミラー９３３と、を有している。色分離光学装置９３は、ダイクロイックミラー９３１，９３２により均一照明光学装置９２から出射された複数の部分光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する。

ダイクロイックミラー９３１，９３２は、基板上に所定の波長領域の光束を反射させ、他の波長領域の光束を透過させる波長選択膜が形成された光学素子である。光路前段側に配置されるダイクロイックミラー９３１は、青色光を反射させ、その他の色光を透過させるミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー９３２は、緑色光を反射させ、赤色光を透過させるミラーである。

リレー光学装置９４は、入射側レンズ９４１と、リレーレンズ９４３と、反射ミラー９４２，９４４と、を有している。リレー光学装置９４は、色分離光学装置９３のダイクロイックミラー９３１，９３２を透過した赤色光を光学装置９５まで導く。

なお、赤色光の光路にリレー光学装置９４が設けられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。本実施形態においては赤色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、青色光の光路の長さを長くしてリレー光学装置９４を青色光の光路に用いる構成としてもよい。

ダイクロイックミラー９３１により分離された青色光は、反射ミラー９３３により曲折された後、フィールドレンズ９２６を介して光学装置９５に供給される。ダイクロイックミラー９３２により分離された緑色光は、フィールドレンズ９２６を介して光学装置９５に供給される。赤色光は、リレー光学装置９４を構成するレンズ９４１，９４３および反射ミラー９４２，９４４により集光、曲折されてフィールドレンズ９２６を介して光学装置９５に供給される。

なお、光学装置９５の各色光の光路前段に設けられるフィールドレンズ９２６は、第２レンズアレイ９２２から出射された各部分光束を、各部分光束の主光線に対して平行な光束に変換するために設けられている。

光学装置９５は、入射した光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものである。光学装置９５は、３つの液晶パネル（光変調装置）９５１と、各液晶パネル９５１の光路前段側に配置される入射側偏光板９５２と、各液晶パネル９５１の光路後段側に配置される出射側偏光板９５３と、クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）９５４と、を有している。図１０では、赤色光側の液晶パネルを９５１Ｒ、緑色光側の液晶パネルを９５１Ｇ、青色光側の液晶パネルを９５１Ｂとしている。

入射側偏光板９５２は、色分離光学装置９３で分離された各色光のうち、偏光変換素子９２３で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向を有する偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。入射側偏光板９５２は、例えば、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。

液晶パネル９５１は、具体的な図示は省略するが、ガラスなどからなる平面視矩形状の一対の基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有している。液晶パネルでは、液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板９５２から出射された偏光光束の偏光方向が変調される。

出射側偏光板９５３は、入射側偏光板９５２と略同様の機能を有し、液晶パネル９５１を介して出射された光束のうち、一定方向の偏光光を透過させ、その他の光束を吸収する。出射側偏光板９５３は、例えば、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。

クロスダイクロイックプリズム９５４は、出射側偏光板９５３から出射された色光毎に変調された各色光を合成してカラー画像を形成する。クロスダイクロイックプリズム９５４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル９５１Ｇから出射され出射側偏光板９５３を介した色光を透過させ、液晶パネル９５１Ｒ，９５１Ｂから出射され出射側偏光板９５３を介した各色光を反射させる。このようにして、各色光が合成されてカラー画像が形成される。そして、クロスダイクロイックプリズム９５４で形成されたカラー画像は、投射レンズ９７によりスクリーンへ拡大投射される。

光学部品用筐体９６は、光源装置９１、均一照明光学装置９２、色分離光学装置９３、リレー光学装置９４、光学装置９５、および光学部品用筐体９６を収容している。投射レンズ９７は、例えば、光学部品用筐体９６に取り付けられている。

冷却装置１００は、例えば、液晶パネル９５１と、出射側偏光板９５３と、を冷却する。すなわち、冷却装置１００によって冷却される光学素子は、複数設けられ、複数の光学素子のうちの第１光学素子は、液晶パネル９５１であり、複数の光学素子のうちの第２光学素子は、出射側偏光板９５３である。液晶パネル９５１と出射側偏光板９５３との間に、冷却装置１００の窓部２２が設けられている。窓部２２は、例えば、液晶パネル９５１および出射側偏光板９５３に接触している。冷却装置１００は、３つの液晶パネル９５１に対応して、３つ設けられている。

プロジェクター９００は、例えば、以下の特徴を有する。

プロジェクター９００は、窓部２２を透過する光Ｌが気泡から受ける影響を低減することができる冷却装置１００を有する。そのため、プロジェクター９００は、気泡によって映像が乱れることを抑制することができる。

プロジェクター９００では、液晶パネル９５１と出射側偏光板９５３との間に、冷却装置１００の窓部２２が設けられている。そのため、プロジェクター９００では、１つの冷却装置１００によって、液晶パネル９５１および出射側偏光板９５３を冷却することができる。これにより、プロジェクター９００では、液晶パネル９５１および出射側偏光板９５３の信頼性を高くすることができる。

ここで、入射側偏光板９５２と出射側偏光板９５３とでは、出射側偏光板９５３の方が
発熱しやすい。出射側偏光板９５３は、液晶パネル９５１での変調に応じて光を吸収するため、入射側偏光板９５２よりも光の吸収量が多くなりやすいためである。プロジェクター９００では、冷却装置１００は、出射側偏光板９５３を冷却するため、冷却装置１００が入射側偏光板９５２を冷却する場合よりも、熱による偏光特性の悪化を抑制することができる。

なお、図示はしないが、冷却装置１００は、液晶パネル９５１のみを冷却してもよいし、入射側偏光板９５２のみを冷却してもよいし、出射側偏光板９５３のみを冷却してもよいし、偏光板９５２，９５３のみを冷却してもよい。

また、図示はしないが、液晶パネル９５１の光路後段側に、液晶パネル９５１で生じる複屈折による常光と異常光との位相差を補償し、液晶パネル９５１の明視特性を改善する視野角補償板が設けられていてもよい。

また、上記では、光源装置９１は、光源ランプ９１１を含んで構成されている例について説明したが、光源装置９１は、例えば、ＬＤ（Laser Diode）、ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子を含んで構成されていてもよい。この場合、半導体発光素子は、３つ設けられ、３つの半導体発光素子は、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光を出射してもよい。

３．２． 変形例
次に、第３実施形態の変形例に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１１は、第３実施形態の変形例に係るプロジェクター９１０を模式的に示す図である。なお、便宜上、図１１では、冷却装置１００、液晶パネル９５１、クロスダイクロイックプリズム９５４、および投射レンズ９７以外の図示を省略している。また、図１１では、冷却装置１００を簡略化して図示している。また、図１１では、流体２の流れる方向を矢印で示している。

以下、第３実施形態の変形例に係るプロジェクター９１０において、上述した第３実施形態に係るプロジェクター９００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上述したプロジェクター９００では、３つの冷却装置１００の循環流路２０は、互いに分離していた。これに対し、プロジェクター９１０では、図１１に示すように、３つの冷却装置１００（冷却装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）の循環流路２０は、互いに連通して、連通流路１０２０を構成している。

連通流路１０２０には、３つの冷却装置１００の窓部２２に流体２（図１１では図示せず）を送る共通のポンプ５０が設けられている。連通流路１０２０は、１つの送液部２８と、３つの窓部２２と、を有している。

連通流路１０２０は、第４接続部３６と、第５接続部３７と、第６接続部３８と、を有している。第４接続部３６は、冷却装置１００ａの窓部２２と、送液部２８と、を接続している。第５接続部３７は、冷却装置１００ｂの窓部２２と、送液部２８と、を接続している。第６接続部３８は、冷却装置１００ｃの窓部２２と、送液部２８と、を接続している。接続部３６，３７，３８は、接続部３６，３７，３８のうちの少なくとも２つにおいて共通の部分となる共通部分３９を有している。

連通流路１０２０の接続部３６，３７，３８の各々には、オリフィス６０が設けられている。オリフィス６０は、共通部分３９を避けて設けられている。第４接続部３６に設け
られたオリフィス６０は、例えば、冷却装置１００ａの窓部２２を流れる流体２の流量を制御する。第５接続部３７に設けられたオリフィス６０は、例えば、冷却装置１００ｂの窓部２２を流れる流体２の流量を制御する。第６接続部３８に設けられたオリフィス６０は、例えば、冷却装置１００ｃの窓部２２を流れる流体２の流量を制御する。

連通流路１０２０の接続部３６，３７，３８の各々に設けられた放熱部２６の近傍には、熱交換器４０が設けられている。熱交換器４０は、３つの冷却装置１００の循環流路２０において、共通の熱交換機である。

プロジェクター９１０では、３つの冷却装置１００の循環流路２０には、窓部２２に流体２を送る共通のポンプ５０が設けられ、３つの冷却装置１００の循環流路２０の各々には、オリフィス６０が設けられている。そのため、プロジェクター９１０では、ポンプ５０を３つ設ける場合に比べてポンプ５０の数を減らすことができ、かつ、３つのオリフィス６０によって、３つの窓部２２を流れる流体２の流量を制御することができる。液晶パネル９５１は、通過する光の色によって発熱量が異なる。プロジェクター９１０では、３つのオリフィス６０によって、３つの窓部の流量の各々が液晶パネル９５１の発熱量に適した値となるように、個別に流体２の流量を制御することができる。

なお、図示はしないが、本発明に係る冷却装置は、プロジェクター以外の装置に含まれる光学素子を冷却してもよい。

本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

２…流体、１０…積層体、１１…基板、１１ａ…第１基板、１１ｂ…第２基板、１１ｃ…第３基板、１２…第１面、１３…第１溝部、１４…第２面、１５…第２溝部、１６…貫通孔、２０…循環流路、２２…窓部、２２ａ…第１部分、２２ｂ…第２部分、２３…光照射部、２４…蒸発部、２４ａ…チャネル部、２４ｂ…連結部、２４ｃ…隔壁部、２５ａ…幅広部、２５ｂ…幅狭部、２６…放熱部、２８…送液部、３０…第１接続部、３２…第２接続部、３３…狭窄部、３４…第３接続部、３５…接続する部分、３６…第４接続部、３７…第５接続部、３８…第６接続部、３９…共通部分、４０…熱交換器、４２…断熱部、５０…ポンプ、６０…オリフィス、６２…流量計、６２ａ…第１圧力計測部、６２ｂ…第２圧力計測部、６４…液位計、６４ａ…発光部、６４ｂ…受光部、６６…オリフィス制御部、９１…光源装置、９２…均一照明光学装置、９３…色分離光学装置、９４…リレー光学装置、９５…光学装置、９６…光学部品用筐体、９７…投射レンズ、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１１０，１２０，１３０，２００，２１０，２２０…冷却装置、９００，９１０…プロジェクター、９１１…光源ランプ、９１２…リフレクター、９２１…第１レンズアレイ、９２２…第２レンズアレイ、９２３…偏光変換素子、９２４…反射ミラー、９２５…重畳レンズ、９２６…フィールドレンズ、９３１，９３２…ダイクロイックミラー、９３３…反射ミラー、９４１…入射側レンズ、９４２…反射ミラー、９４３…リレーレンズ、９４４…反射ミラー、９５１，９５１Ｒ，９５１Ｇ，９５１Ｂ…液晶パネル、９５２…入射側偏光板、９５３…出射側偏光板、９５４…クロスダイクロイックプリ
ズム、１０２０…連通流路

Claims (16)

1. 光学素子を冷却するための冷却装置であって、
   流体が循環する循環流路を有し、
   前記循環流路は、
   前記光学素子の入射側または出射側に設けられ、光を透過させる窓部と、
   前記窓部に接続され、複数のチャネル部を有する蒸発部と、
   前記流体の熱が放熱される放熱部と、
   を有し、
   前記窓部、前記蒸発部、および前記放熱部は、前記流体の循環方向に、前記窓部、前記蒸発部、前記放熱部の順で設けられ、
   前記流体は、液体状態において前記光を透過させ、
   前記窓部において、前記流体は、液体であり、
   複数の前記チャネル部において、液体である前記流体は、蒸発して気体となり、
   前記放熱部において、気体である前記流体は、凝縮して液体となり、
   前記チャネル部の断面積は、前記窓部と前記蒸発部との境界の断面積よりも小さい、冷却装置。
2. 請求項１において、
   前記チャネル部の断面積は、０．００８ｍｍ^２以上０．１ｍｍ^２以下であり、
   前記窓部と前記蒸発部との境界の断面積は、１．２ｍｍ^２以上５５ｍｍ^２以下である、冷却装置。
3. 請求項１または２において、
   前記循環流路の前記放熱部と前記窓部とを接続する部分に、前記流体を前記窓部に送るポンプが設けられている、冷却装置。
4. 請求項３において、
   前記循環流路の前記放熱部と前記窓部とを接続する部分に、前記流体の流量を制御するオリフィスが設けられている、冷却装置。
5. 請求項４において、
   前記循環流路は、前記ポンプが設けられた送液部を有し、
   前記オリフィスは、前記循環流路の前記放熱部と前記送液部とを接続する部分に設けられている、冷却装置。
6. 請求項４または５において、
   前記オリフィスを制御する制御部と、
   前記流体の流量を計る流量計と、
   を有し、
   前記制御部は、前記流量計の出力に応じて、前記オリフィスを制御する、冷却装置。
7. 請求項４または５において、
   前記オリフィスを制御する制御部と、
   前記放熱部における前記流体の液面の高さを計る液位計と、
   を有し、
   前記制御部は、前記液位計の出力に応じて、前記オリフィスを制御する、冷却装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項において、
   複数の基板が積層された積層体を有し、
   前記積層体には、前記循環流路が設けられ、
   前記窓部、前記蒸発部、および前記放熱部は、前記積層体の内部に設けられている、冷却装置。
9. 請求項８において、
   複数の前記基板のうちの第１基板には、前記循環流路を構成している第１溝部が設けられている、冷却装置。
10. 請求項９において、
    複数の前記基板のうちの第２基板には、前記循環流路を構成している第２溝部が設けられ、
    複数の前記基板の積層方向からの平面視において、前記第１溝部と前記第２溝部とは、重なっている、冷却装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の冷却装置を有する、プロジェクター。
12. 請求項１１において、
    前記光学素子は、液晶パネルである、プロジェクター。
13. 請求項１２において、
    前記光学素子は、３つ設けられ、
    前記冷却装置は、３つの前記光学素子に対応して、３つ設けられている、プロジェクター。
14. 請求項１３において、
    ３つの前記冷却装置の前記循環流路には、前記窓部に前記流体を送る共通のポンプが設けられ、
    ３つの前記冷却装置の前記循環流路の各々には、前記流体の流量を制御するオリフィスが設けられている、プロジェクター。
15. 請求項１１において、
    前記光学素子は、偏光板である、プロジェクター。
16. 請求項１１において、
    前記光学素子は、複数設けられ、
    複数の前記光学素子のうちの第１光学素子は、液晶パネルであり、
    複数の前記光学素子のうちの第２光学素子は、偏光板であり、
    前記第１光学素子と前記第２光学素子との間に、前記窓部が設けられている、プロジェクター。

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