(57)【要約】【課題】作動流体の冷却効率を高めることが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の作動流体を蒸発させて、気相の作動流体に変化させる蒸発部と、気相の作動流体を凝縮させて、液相の作動流体に変化させる凝縮部と、蒸発部において気相に変化した作動流体を凝縮部に流通させる蒸気管と、凝縮部において液相に変化した作動流体を蒸発部に流通させる液管と、を備え、凝縮部は、蒸気管を介して気相の作動流体が流入し、気相から液相に相変化させた作動流体を液管に流出させる相変化流路を有し、相変化流路は、作動流体の上流から下流に向かって流路断面積が小さくなる縮径部を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項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、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、液相の前記作動流体に変化させる凝縮部と、
前記蒸発部において気相に変化した前記作動流体を前記凝縮部に流通させる蒸気管と、
前記凝縮部において液相に変化した前記作動流体を前記蒸発部に流通させる液管と、を備え、
前記凝縮部は、前記蒸気管を介して気相の前記作動流体が流入し、気相から液相に相変化させた前記作動流体を前記液管に流出させる相変化流路を有し、
前記相変化流路は、前記作動流体の上流から下流に向かって流路断面積が小さくなる縮径部を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記相変化流路は、
前記蒸気管を介して流入される気相の前記作動流体が流通する第１流路と、
前記第１流路から分岐する複数の第２流路と、を有し、
前記複数の第２流路のそれぞれの流路断面積は、前記第１流路の流路断面積より小さいことを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記凝縮部は、気相の前記作動流体が流入する複数の流入口を有し、
前記相変化流路は、
前記複数の流入口と連通する複数の流入路と、
前記複数の流入路が合流する合流路と、を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷却装置において、
前記相変化流路は、前記合流路に対して前記作動流体の下流に位置し、前記合流路から分岐する複数の分岐流路を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
光を出射する光源を有する光源装置と、
前記光源装置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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
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熱を輸送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、発熱体から受熱して液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる。蒸気管は、蒸発部にて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相変化させる。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８３０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のループ型ヒートパイプの凝縮部では、作動流体が流通する流路の断面積は、作動流体の上流側の端部から下流側の端部までの範囲で一定であると考えられる。また、気相の作動流体の体積は、液相の作動流体の体積に比べて大きく、ループ型ヒートパイプ内に減圧状態にて封入された作動流体においては顕著である。
このため、体積が大きい気相の作動流体が凝縮部の流路を流通する過程にて、体積が小さい液相の作動流体に相変化された際に圧力損失が発生して、液相の作動流体を凝縮部から液管に速やかに排出しづらいという問題がある。このような問題は、ループ型ヒートパイプによる発熱体の冷却効率を低下させる要因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第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、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、液相の前記作動流体に変化させる凝縮部と、前記蒸発部において気相に変化した前記作動流体を前記凝縮部に流通させる蒸気管と、前記凝縮部において液相に変化した前記作動流体を前記蒸発部に流通させる液管と、を備え、前記凝縮部は、前記蒸気管を介して気相の前記作動流体が流入し、気相から液相に相変化させた前記作動流体を前記液管に流出させる相変化流路を有し、前記相変化流路は、前記作動流体の上流から下流に向かって流路断面積が小さくなる縮径部を有することを特徴とする。
【０００６】
上記第１態様では、前記相変化流路は、前記蒸気管を介して流入される気相の前記作動流体が流通する第１流路と、前記第１流路から分岐する複数の第２流路と、を有し、前記複数の第２流路のそれぞれの流路断面積は、前記第１流路の流路断面積より小さいことが好ましい。
【０００７】
上記第１態様では、前記凝縮部は、気相の前記作動流体が流入する複数の流入口を有し、前記相変化流路は、前記複数の流入口と連通する複数の流入路と、前記複数の流入路が合流する合流路と、を有することが好ましい。
【０００８】
上記第１態様では、前記相変化流路は、前記合流路に対して前記作動流体の下流に位置し、前記合流路から分岐する複数の分岐流路を有することが好ましい。
【０００９】
本発明の第２態様に係るプロジェクターは、光を出射する光源を有する光源装置と、前記光源装置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。
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの外観を示す斜視図。
【図２】上記第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。
【図３】上記第１実施形態における光源装置の構成を示す模式図。
【図４】上記第１実施形態における蒸発部の内部構成を示す断面図。
【図５】上記第１実施形態における凝縮部の内部構成を示す断面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置の凝縮部の内部構成を示す断面図。
【図７】本発明の第３実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置の凝縮部の内部構成を示す断面図。
【図８】本発明の第４実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置の凝縮部の内部構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
以下、本発明の第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、後述する光源装置４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。
【００１３】
［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。
【００１４】
［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、外装筐体２内にそれぞれ収容される画像投射装置３及び冷却装置５を更に備える。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。
【００１５】
［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及び投射する。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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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して、画像を形成する。画像形成装置３４は、それぞれ入射される色光に応じて設けられる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。
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して画像を形成する。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。
【００１９】
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上に拡大投射する。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。
【００２０】
［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、これらを内部に収容する光源用筐体ＣＡ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。
【００２１】
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と、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。
【００２２】
［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。
第１半導体レーザー４１２は、励起光であるｓ偏光の青色光Ｌ１ｓを出射する。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。
第２半導体レーザー４１３は、ｐ偏光の青色光Ｌ２ｐを出射する。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。
【００２３】
支持部材４１４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た複数の第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５２に接続され、熱源である各半導体レーザー４１２，４１３、すなわち、光源４１１の熱は、蒸発部５２に伝達される。
【００２４】
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。
【００２５】
［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。
【００２６】
［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。
【００２７】
［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。
【００２８】
［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光ＹＬを生成し、蛍光光ＹＬを第１集光素子４５に出射する。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。
【００２９】
波長変換素子４６から出射された蛍光光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。そして、蛍光光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。
【００３０】
［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。
【００３１】
［拡散反射装置の構成］
拡散反射装置４９は、波長変換素子４６にて生成及び出射される蛍光光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Ｌ２ｃ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及び蛍光光ＹＬが混在した白色光である。
【００３２】
［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。
【００３３】
［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５１Ａ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５１Ａの後述する凝縮部６Ａ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６Ａに冷却気体を流通させ、これにより、凝縮部６Ａ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と後述する凝縮部６Ａ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６Ａに冷却気体を送出する構成であってもよい。
【００３４】
ループ型ヒートパイプ５１Ａ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５１Ａは、冷却対象から伝達される熱によって、減圧状態で内部に封入された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した部位以外の部位にて気相の作動流体から熱を奪って、作動流体の相状態を気相から液相に変化させるとともに、奪った熱を放出することによって、冷却対象を冷却する。
このようなループ型ヒートパイプ５１Ａは、蒸発部５２、蒸気管５３、凝縮部６Ａ及び液管５４を備える。
【００３５】
［蒸気管及び液管の構成］
先に、蒸気管５３及び液管５４について説明する。
蒸気管５３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５２と凝縮部６Ａとを接続する管状部材である。蒸気管５３は、蒸発部５２において気相に変化して蒸発部５２から蒸気管５３に流入される作動流体を、凝縮部６Ａに流通させる。
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６Ａと蒸発部５２とを接続する管状部材である。液管５４は、凝縮部６Ａにおいて液相に変化した作動流体を、蒸発部５２に流通させる。
【００３６】
［蒸発部の構成］
図４は、蒸発部５２の内部構成を示す断面図である。
蒸発部５２は、図２に示されるように、冷却対象としての光源４１１と接続され、光源４１１から伝達される熱によって内部に流通する液相の作動流体を蒸発させて、気相の作動流体に変化させる蒸発器である。具体的に、蒸発部５２は、光源４１１の支持部材４１４に接続され、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、光源４１１を構成する半導体レーザー４１２，４１３を冷却する。
蒸発部５２は、図４に示すように、筐体５２１と、筐体５２１内に設けられるリザーバー５２２、ウィック５２３、グルーブ５２４及び受熱部材５２５と、を備える。
【００３７】
筐体５２１は、金属製の筐体であり、蒸気管５３が接続される接続部５２１１と、接続部５２１１とは反対側に位置し、液管５４が接続される接続部５２１２と、を有する。この他、筐体５２１は、グルーブ５２４と組み合わされることによって内部に形成された空間を有する。この空間は、接続部５２１１を介して蒸気管５３と連通し、また、接続部５２１２を介して液管５４と連通しており、液相の作動流体を貯留するリザーバー５２２を構成する。液相の作動流体が、液管５４からリザーバー５２２に流入する。
リザーバー５２２は、筐体５２１内に設けられ、液管５４を介して筐体５２１内に流入される液相の作動流体を貯留する。換言すると、リザーバー５２２は、筐体５２１内において、ウィック５２３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。
【００３８】
ウィック５２３は、筐体５２１内に設けられ、液相の作動流体が浸み込む平板状の多孔質体である。ウィック５２３は、リザーバー５２２に貯留されている液相の作動流体を、毛管力によってグルーブ５２４側に輸送する。ウィック５２３は、例えば、銅やステンレス等の金属繊維、或いは、ガラス等の材料によって形成される。
【００３９】
グルーブ５２４は、熱伝導性を有する金属によって構成されている。グルーブ５２４は、筐体５２１に設けられ、ウィック５２３と接続されている。グルーブ５２４は、受熱部材５２５を介して冷却対象から伝達される熱により、すなわち、支持部材４１４及び受熱部材５２５を介して光源４１１から伝熱される熱により、ウィック５２３によって輸送された液相の作動流体を蒸発させる。グルーブ５２４は、液相から気相に変化された作動流体が流通する複数の蒸気流路５２４１を有する。
なお、図４では詳しい図を省略しているが、複数の蒸気流路５２４１は、図４の紙面に垂直な方向に延出しており、各蒸気流路５２４１の一端と蒸気管５３とが連通している。このため、液相から気相に変化された作動流体は、複数の蒸気流路５２４１を通って蒸気管５３に流出される。
【００４０】
受熱部材５２５は、ループ型ヒートパイプ５１Ａの冷却対象である光源４１１の支持部材４１４と接続され、半導体レーザー４１２，４１３にて生じた熱を、グルーブ５２４に伝達する。すなわち、蒸発部５２において、熱源である冷却対象の熱は、受熱部材５２５を介してグルーブ５２４に伝達される。
【００４１】
ここで、ウィック５２３の熱伝導率が比較的大きい場合には、グルーブ５２４に伝達された熱はウィック５２３に伝達される。このため、ウィック５２３の内部にて、輸送された液相の作動流体が蒸発する。
一方、ウィック５２３の熱伝導率が比較的小さい場合には、グルーブ５２４に伝達された熱は、ウィック５２３に伝達されにくい。これにより、ウィック５２３によって輸送された液相の作動流体は、グルーブ５２４へ流通し、グルーブ５２４の表面にて蒸発する。
このように、冷却対象から伝達される熱によって、作動流体は、ウィック５２３の内部及びグルーブ５２４の表面のうち少なくともいずれかの部位にて、液相から気相に相状態が変化する。気相に変化した作動流体は、複数の蒸気流路５２４１を流通して蒸気管５３内に流入し、圧力によって蒸気管５３を介して凝縮部６Ａに到達する。
【００４２】
［凝縮部の構成］
凝縮部６Ａは、蒸気管５３を介して流通する気相の作動流体の熱を奪って放熱し、作動流体を気相から液相に相変化させ、液相の作動流体を液管５４に流出させる。すなわち、凝縮部６Ａは、気相の作動流体を凝縮させて、液相の作動流体に変化させる。凝縮部６Ａは、蒸気管５３及び液管５４が接続される本体部６１Ａと、本体部６１Ａに接続される図示しない放熱部と、を有する。
なお、放熱部は、本体部６１Ａ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、放熱部、ひいては、凝縮部６Ａが冷却される。
【００４３】
図５は、凝縮部６Ａの内部構成を示す断面図である。
本体部６１Ａは、図５に示すように、一方の端部６１１に設けられ、蒸気管５３が接続される蒸気管接続部６１３と、一方の端部６１１に対して反対側に位置する他方の端部６１２に設けられ、液管５４が接続される液管接続部６１４と、を有する。この他、本体部６１Ａは、蒸気管接続部６１３を介して蒸気管５３と連通し、また、液管接続部６１４を介して液管５４と連通し、作動流体が流通する１つの相変化流路７Ａを内部に有する。
【００４４】
相変化流路７Ａは、蒸気管接続部６１３から液管接続部６１４に向かって一方向に延出している。相変化流路７Ａは、蒸気管５３から流入される気相の作動流体が液管５４に向かって流通する過程にて、気相の作動流体から熱を奪って、気相の作動流体から液相の作動流体に作動流体を相変化させる。すなわち、相変化流路７Ａは、蒸気管５３を介して気相の作動流体が流入し、気相から液相に相変化させた作動流体を液管５４に流出させる。
相変化流路７Ａは、作動流体の流通方向における上流側の部位の流路断面積が相対的に大きく、下流側の部位の流路断面積が相対的に小さい縮径部７１を有する。すなわち、縮径部７１は、作動流体の上流から下流に向かって流路断面積が小さくなる。縮径部７１は、体積が大きい気相から体積が小さい液相への作動流体の相状態の変化に応じて、相変化流路７Ａの流路断面積を小さくする部位である。本実施形態では、相変化流路７Ａの全体が縮径部７１となっており、相変化流路７Ａにおいて作動流体の流通方向の上流側である端部６１１側の部位から、下流側である端部６１２側の部位に亘って、下流側に向かうに従って流路断面積が小さくなるように、相変化流路７Ａは形成されている。
【００４５】
このような縮径部７１が相変化流路７Ａに設けられていることにより、気相の作動流体が液相の作動流体に変化した際の体積変化によって、相変化流路７Ａ内、ひいては、ループ型ヒートパイプ５１Ａ内に圧力損失が生じることを抑制できる。そして、凝縮部６Ａ内にて凝縮されて気相から液相に相変化した作動流体が、流路断面積が小さい縮径部７１を下流側に流通する際に、液相に相変化した作動流体には液管５４側への毛管力が作用する。このため、液相の作動流体を液管５４に速やかに排出でき、液管５４を介して蒸発部５２に液相の作動流体を速やかに流通させることができる。
【００４６】
［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、以下の効果がある。
冷却装置５は、ループ型ヒートパイプ５１Ａを備える。ループ型ヒートパイプ５１Ａ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、気相の作動流体に変化させる蒸発部５２と、気相の作動流体を凝縮させて、液相の作動流体に変化させる凝縮部６Ａと、蒸発部５２において気相に変化した作動流体を凝縮部６Ａに流通させる蒸気管５３と、凝縮部６Ａにおいて液相に変化した作動流体を蒸発部５２に流通させる液管５４と、を備える。そして、凝縮部６Ａは、蒸気管５３を介して気相の作動流体が流入し、気相から液相に相変化させた作動流体を液管５４に流出させる相変化流路７Ａを有し、相変化流路７Ａは、作動流体の上流から下流に向かって流路断面積が小さくなる縮径部７１を有する。
【００４７】
これによれば、相変化流路７Ａが有する縮径部７１によって、凝縮部６Ａに流入される作動流体の相状態の変化に伴う体積変化に応じて、流路断面積を小さくすることができるので、相変化流路７Ａ内にて圧力損失が生じることを抑制できる。このため、気相から液相に相変化した作動流体を速やかに凝縮部６Ａから液管５４に排出できるので、作動流体から本体部６１Ａへの熱交換を効率よく行うことができる。従って、作動流体の冷却効率を高めることができ、ひいては、蒸発部５２に熱を伝達する冷却対象である光源４１１の冷却効率を高めることができる。
【００４８】
更に、相変化流路７Ａは、端部６１１に設けられた蒸気管接続部６１３から、端部６１１とは反対側の端部６１２に設けられた液管接続部６１４に向かって一方向に延出している。これにより、相変化流路７Ａは、折返部が無い流路となる。なお、折返部とは、相変化流路において、凝縮部内の蒸気管接続部と液管接続部との間で相変化流路が延出する方向が反転する部位である。例えば、折返部としては、折返部からの作動流体の流通方向を、折返部までの作動流体の流通方向とは反対方向に変換させる略Ｕ字状部分が挙げられる。そして、折返部を有する相変化流路は、例えば、蛇行流路である。
このように、相変化流路７Ａに折返部が無いことから、相変化流路７Ａへの作動流体の流入部位にて本体部６１Ａに伝達された熱が、折返部にて折り返されて流通する作動流体に再び伝達されて作動流体が加熱され、相変化流路７Ａ内の圧力が局所的に高まることを抑制できる。換言すると、相変化流路７Ａに折返部が無く、相変化流路７Ａが蒸気管接続部６１３から液管接続部６１４に向かって一方向に延出していることから、端部６１１から端部６１２に向かうに従って温度及び圧力を低くすることができる。従って、相変化流路７Ａ内にて圧力損失が生じることを抑制でき、作動流体を効率よく冷却できる。
【００４９】
プロジェクター１は、光源４１１を有する光源装置４、光変調装置３４３及び投射光学装置３６と、上記した冷却装置５とを備える。そして、光源４１１を構成する支持部材４１４は、蒸発部５２の受熱部材５２５と接続されており、同じく光源４１１を構成する半導体レーザー４１２，４１３の熱は、支持部材４１４を介して、受熱部材５２５に伝達される。すなわち、冷却装置５の冷却対象は、光源４１１である。これによれば、光源４１１の熱を凝縮部６Ａにて放出できる。従って、光源４１１を効率よく冷却できる。
【００５０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第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、第１実施形態にて示したプロジェクター１と同様の構成を有するが、凝縮部の相変化流路の構成が異なる点で、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。
【００５１】
図６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凝縮部６Ｂの内部構成を示す断面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、ループ型ヒートパイプ５１Ａに代えてループ型ヒートパイプ５１Ｂを有する他は、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、本実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置５は、ループ型ヒートパイプ５１Ｂ及び冷却ファン５５を備える。ループ型ヒートパイプ５１Ｂは、蒸発部５２、蒸気管５３、凝縮部６Ｂ及び液管５４を有し、ループ型ヒートパイプ５１Ａと同様に機能する。
凝縮部６Ｂは、図６に示すように、蒸気管５３及び液管５４と接続される本体部６１Ｂと、図示しない放熱部とを備える。
【００５２】
本体部６１Ｂは、本体部６１Ａと同様に、一方の端部６１１及び他方の端部６１２と、蒸気管接続部６１３及び液管接続部６１４と、内部に形成された１つの相変化流路７Ｂと、を有する。
相変化流路７Ｂは、蒸気管接続部６１３を介して蒸気管５３と連通し、液管接続部６１４を介して液管５４と連通しており、相変化流路７Ａと同様に機能する。相変化流路７Ｂは、相変化流路７Ｂにおける上流側の領域であり、蒸気管５３から流入された気相の作動流体が流通する第１流路７Ｂ１と、第１流路７Ｂ１からそれぞれ分岐する複数の第２流路７Ｂ２と、複数の第２流路７Ｂ２が合流する第３流路７Ｂ３と、を有する。
【００５３】
第１流路７Ｂ１は、相変化流路７Ｂにおいて上流側に位置しており、蒸気管接続部６１３側の端部６１１から、気相の作動流体が液相の作動流体に相変化し終える範囲内に形成された流路である。第１流路７Ｂ１は、作動流体の上流側から下流側に向かうに従って流路断面積が小さくなる縮径部７１を有する。本実施形態では、相変化流路７Ａと同様に、第１流路７Ｂ１全体が、縮径部７１となっている。
【００５４】
複数の第２流路７Ｂ２は、第１流路７Ｂ１からそれぞれ分岐し、第１流路７Ｂ１にて気相から液相に変化された作動流体が流通する。すなわち、第２流路７Ｂ２は、液相の作動流体が流通するように、第１流路７Ｂ１の下流に位置する。
複数の第２流路７Ｂ２のそれぞれの流路断面積は、第１流路７Ｂ１の流路断面積より小さい。複数の第２流路７Ｂ２は、それぞれ第１流路７Ｂ１から端部６１２側に延出している。各第２流路７Ｂ２の流路断面積は、液相の作動流体を第３流路７Ｂ３に輸送可能な毛管力が生じる大きさに設定されている。そして、各第２流路７Ｂ２は、第３流路７Ｂ３と接続されている。このような第２流路７Ｂ２は、液相の作動流体と本体部６１Ｂとの接触面積を拡大して、液相の作動流体の冷却効果を高める流路である。
なお、図６に一例を示す相変化流路７Ｂは、それぞれ第１流路７Ｂ１から分岐する８つの第２流路７Ｂ２を有するものとした。しかしながら、これに限らず、第２流路７Ｂ２の数は、２以上であれば適宜変更可能である。
【００５５】
第３流路７Ｂ３は、一端が各第２流路７Ｂ２と連通し、他端が液管接続部６１４と連通している。第３流路７Ｂ３は、各第２流路７Ｂ２を流通した液相の作動流体を合流させて、液管接続部６１４を介して液管５４に流出させる。
【００５６】
このような凝縮部６Ｂでは、相変化流路７Ｂ内に流入した気相の作動流体は、第１流路７Ｂ１を流通する過程にて熱を奪われて液相の作動流体に変化する。そして、液相の作動流体は、第１流路７Ｂ１から複数の第２流路７Ｂ２に分岐して流通することによって、液相の作動流体の熱は更に本体部６１Ａに伝達されて、液相の作動流体は冷却される。各第２流路７Ｂ２を流通した液相の作動流体は、第３流路７Ｂ３を流通し、液管接続部６１４を介して液管５４に流出される。
【００５７】
［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によれば、上記したプロジェクター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。
凝縮部６Ｂが有する相変化流路７Ｂは、蒸気管５３を介して流入される気相の作動流体が流通する第１流路７Ｂ１と、第１流路７Ｂ１から分岐する複数の第２流路７Ｂ２と、を有し、複数の第２流路７Ｂ２のそれぞれの流路断面積は、第１流路７Ｂ１の流路断面積より小さい。これによれば、液相の作動流体と凝縮部６Ｂの本体部６１Ｂとの接触面積を拡大できる。従って、作動流体の冷却効率を一層高めることができ、ひいては、冷却対象である光源４１１の冷却効率を一層高めることができる。
【００５８】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３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、第１実施形態にて示したプロジェクター１と同様の構成を有するが、蒸気管から気相の作動流体がそれぞれ流入する２つの流入口を凝縮部が有する点で、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。
【００５９】
図７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凝縮部６Ｃを示す断面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、ループ型ヒートパイプ５１Ａに代えてループ型ヒートパイプ５１Ｃを有する他は、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、本実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置５は、ループ型ヒートパイプ５１Ｃ及び冷却ファン５５を備える。ループ型ヒートパイプ５１Ｃは、蒸発部５２、蒸気管５３Ｃ、凝縮部６Ｃ及び液管５４を有し、ループ型ヒートパイプ５１Ａと同様に機能する。
【００６０】
蒸気管５３Ｃは、蒸気管５３と同様に、蒸発部５２と凝縮部６Ｃとを接続し、蒸発部５２にて生じた気相の作動流体を凝縮部６Ｃに輸送する管状部材である。蒸気管５３Ｃは、図７に示すように、凝縮部６Ｃ側の端部が二股に分かれている。すなわち、蒸気管５３Ｃは、凝縮部６Ｃ側の端部に２つの接続部５３Ｃ１，５３Ｃ２を有する。接続部５３Ｃ１は、凝縮部６Ｃの後述する流入路７Ｃ１と連通し、接続部５３Ｃ２は、凝縮部６Ｃの後述する流入路７Ｃ２と連通する。
【００６１】
凝縮部６Ｃは、凝縮部６Ａと同様に、蒸気管５３Ｃ及び液管５４が接続される本体部６１Ｃと、図示しない放熱部とを備える。
本体部６１Ｃは、蒸気管接続部６１３及び相変化流路７Ａに代えて蒸気管接続部６１３Ｃ及び相変化流路７Ｃを有する他は、本体部６１Ａと同様の構成及び機能を有する。
蒸気管接続部６１３Ｃは、端部６１１に位置しており、蒸気管５３Ｃと接続される。蒸気管接続部６１３Ｃは、蒸気管５３Ｃの接続部５３Ｃ１と接続されて気相の作動流体が流入する流入口６１３Ｃ１と、蒸気管５３Ｃの接続部５３Ｃ２と接続されて気相の作動流体が流入する流入口６１３Ｃ２と、を有する。すなわち、凝縮部６Ｃは、気相の作動流体が流入する複数の流入口６１３Ｃ１，６１３Ｃ２を有する。
【００６２】
相変化流路７Ｃは、相変化流路７Ａと同様に、蒸気管５３Ｃから流入される気相の作動流体が液管５４に向かって流通する過程にて、気相の作動流体から熱を奪って液相の作動流体に作動流体を相変化させる。相変化流路７Ｃは、２つの流入路７Ｃ１，７Ｃ２と、２つの流入路７Ｃ１，７Ｃ２が合流する合流路７Ｃ３とから構成されている。すなわち、相変化流路７Ｃは、複数の流入路７Ｃ１，７Ｃ２と、複数の流入路７Ｃ１，７Ｃ２が合流する合流路７Ｃ３と、を有する。
【００６３】
流入路７Ｃ１は、流入口６１３Ｃ１を介して接続部５３Ｃ１と連通しており、流入路７Ｃ２は、流入口６１３Ｃ２を介して接続部５３Ｃ２と連通している。流入路７Ｃ１，７Ｃ２は、上記した第１流路７Ｂ１と同様に、流入口６１３Ｃ１，６１３Ｃ２から気相の作動流体が液相の作動流体に相変化し終える範囲内に形成された流路である。そして、各流入路７Ｃ１，７Ｃ２全体は、下流側に向かうに従って流路断面積が小さくなる縮径部７１となっている。
合流路７Ｃ３は、流入路７Ｃ１，７Ｃ２の下流に位置し、流入路７Ｃ１，７Ｃ２と連通している。合流路７Ｃ３は、流入路７Ｃ１，７Ｃ２を流通して気相から液相に変化した作動流体が流通し、液管接続部６１４を介して液管５４に液相の作動流体を流出させる。なお、本実施形態では、流入路７Ｃ１，７Ｃ２が合流した後の部位から液管５４までの流路断面積は略一定となっている。しかしながら、これに限らず、液管５４に向かうに従って流路断面積が小さくなる縮径部を、合流路７Ｃ３に設けてもよい。
【００６４】
［第３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によれば、上記したプロジェクター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。
凝縮部６Ｃは、気相の作動流体がそれぞれ流入する複数の流入口６１３Ｃ１，６１３Ｃ２を有する。凝縮部６Ｃ内の相変化流路７Ｃは、流入口６１３Ｃ１，６１３Ｃ２と連通する複数の流入路７Ｃ１，７Ｃ２と、複数の流入路７Ｃ１，７Ｃ２が合流する合流路７Ｃ３と、を有する。これによれば、気相の作動流体と凝縮部６Ｃの本体部６１Ｃとの接触面積を拡大できる。従って、作動流体の冷却効率を一層高めることができ、ひいては、冷却対象である光源４１１の冷却効率を一層高めることができる。
【００６５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４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、第３実施形態にて示したプロジェクターと同様の構成を有するが、凝縮部の相変化流路が合流路の下流に分岐流路を更に有する点で、第３実施形態にて示したプロジェクターと相違する。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。
【００６６】
図８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凝縮部６Ｄを示す断面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、ループ型ヒートパイプ５１Ｃに代えてループ型ヒートパイプ５１Ｄを有する他は、第３実施形態にて示したプロジェクターと同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係るプロジェクターが備える冷却装置５は、ループ型ヒートパイプ５１Ｄ及び冷却ファン５５を備える。ループ型ヒートパイプ５１Ｄは、蒸発部５２、蒸気管５３Ｃ、凝縮部６Ｄ及び液管５４を備え、ループ型ヒートパイプ５１Ａと同様に機能する。
凝縮部６Ｄは、図８に示すように、蒸気管５３Ｃ及び液管５４が接続される本体部６１Ｄと、図示しない放熱部とを備える。
【００６７】
本体部６１Ｄは、液管接続部６１４及び相変化流路７Ｃに代えて液管接続部６１４Ｄ及び相変化流路７Ｄを有する他は、本体部６１Ｃと同様の構成及び機能を有する。
相変化流路７Ｄは、上記した２つの流入路７Ｃ１，７Ｃ２と、２つの流入路７Ｃ１，７Ｃ２と連通して各流入路７Ｃ１，７Ｃ２を流通した作動流体が合流する合流路７Ｃ３と、合流路７Ｃ３に対して作動流体の下流に位置する複数の分岐流路７Ｄ４と、を有する。
【００６８】
複数の分岐流路７Ｄ４は、合流路７Ｃ３からそれぞれ分岐し、液管５４側に延出している。複数の分岐流路７Ｄ４は、合流路７Ｃ３にて合流された液相の作動流体が、それぞれ流通可能に形成されている。そして、各分岐流路７Ｄ４の流路断面積は、液相の作動流体を液管５４側に輸送可能な毛管力が生じる大きさに設定されている。
なお、本実施形態では、複数の分岐流路７Ｄ４は、３つの分岐流路７Ｄ４１，７Ｄ４２，７Ｄ４３を含むが、分岐流路７Ｄ４の数は２以上であれば適宜変更可能である。
また、図８に示した例では、分岐流路７Ｄ４のうち、分岐流路７Ｄ４１は、図８における上方向に延出した後に液管５４側に延出し、分岐流路７Ｄ４２は、合流路７Ｃ３から液管５４側に延出し、分岐流路７Ｄ４３は、図８における下方向に延出した後に液管５４側に延出している。しかしながら、それぞれの分岐流路７Ｄ４の延出方向は、適宜変更可能である。
このような複数の分岐流路７Ｄ４を相変化流路７Ｄが有することにより、液相の作動流体と本体部６１Ｄとの接触面積を更に拡大でき、液相の作動流体のより効率のよい冷却を実施できる。
【００６９】
液管接続部６１４Ｄは、端部６１２に位置しており、各分岐流路７Ｄ４を１つにまとめるとともに、液管５４と接続される。液管接続部６１４Ｄは、分岐流路７Ｄ４１と接続されて液相の作動流体が流出する流出口６１４Ｄ１と、分岐流路７Ｄ４２と接続されて液相の作動流体が流出する流出口６１４Ｄ２と、分岐流路７Ｄ４３と接続されて液相の作動流体が流出する流出口６１４Ｄ３と、を有する。すなわち、凝縮部６Ｄは、液相の作動流体が流出する複数の流出口６１４Ｄ１，６１４Ｄ２，６１４Ｄ３を有する。このため、各分岐流路７Ｄ４を流通した液相の作動流体は、液管接続部６１４Ｄを介して液管５４に流通する。
なお、本実施形態では、液管接続部６１４Ｄの少なくとも一部は、本体部６１Ｄの外部に位置している。しかしながら、これに限らず、液管接続部６１４Ｄは、本体部６１Ｄの内部に位置して相変化流路７Ｄの一部を構成してもよい。
【００７０】
［第４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によれば、第３実施形態に係るプロジェクター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。
相変化流路７Ｄは、流入路７Ｃ１，７Ｃ２及び合流路７Ｃ３に加えて、合流路７Ｃ３に対して作動流体の下流に位置し、合流路７Ｃ３から分岐して液管５４側に延出する複数の分岐流路７Ｄ４を有する。これによれば、液相の作動流体と凝縮部６Ｄの本体部６１Ｄとの接触面積を更に拡大できる。従って、作動流体の冷却効率をより一層高めることができ、冷却対象である光源４１１の冷却効率をより一層高めることができる。
【００７１】
［実施形態の変形］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、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ものである。
上記第１実施形態では、相変化流路７Ａ全体が、下流側に向かうに従って流路断面積が小さくなる縮径部７１であるとした。また、上記第２実施形態では、第１流路７Ｂ１全体が縮径部７１であり、上記第３及び第４実施形態では、流入路７Ｃ１，７Ｃ２全体が縮径部７１であるとした。しかしながら、これに限らず、相変化流路７Ａの一部、第１流路７Ｂ１の一部、及び、流入路７Ｃ１，７Ｃ２の一部が、縮径部７１であってもよい。例えば、相変化流路７Ａ、第１流路７Ｂ１及び流入路７Ｃ１，７Ｃ２において、作動流体の相状態が気相から液相に変化する予定部位に、作動流体の体積変化に応じた縮径部７１が設けられていてもよい。
【００７２】
上記第２実施形態では、相変化流路７Ｂは、第１流路７Ｂ１と、第１流路７Ｂ１の下流側部分から分岐する複数の第２流路７Ｂ２と、複数の第２流路７Ｂ２を流通した作動流体を合流させる第３流路７Ｂ３と、を有するとした。しかしながら、これに限らず、第３流路７Ｂ３は無くてもよい。この場合、上記第４実施形態にて示した液管接続部６１４Ｄと同様に、本体部６１Ｂの外部にて、各第２流路７Ｂ２を流通した液相の作動流体を液管５４に流通させればよい。
【００７３】
上記第３及び第４実施形態では、相変化流路７Ｃ，７Ｄは、２つの流入路７Ｃ１，７Ｃ２をそれぞれ有するとした。しかしながら、これに限らず、本体部６１Ｃ，６１Ｄに設けられ、蒸気管５３から気相の作動流体が流入される流入路の数は、２以上であれば適宜変更可能である。
【００７４】
また、上記第２実施形態にて示した凝縮部６Ｂの構成と、上記第３及び第４実施形態にて示した凝縮部６Ｃ，６Ｄの構成とを組み合わせてもよい。
例えば、上記第２実施形態における凝縮部６Ｂの構成と、上記第３実施形態における凝縮部６Ｃとを組み合わせた場合、凝縮部は、気相の作動流体が流入する複数の流入口を有する。そして、相変化流路は、複数の流入口とそれぞれ連通し、蒸気管から流入された気相の作動流体が流通する複数の第１流路と、複数の第１流路が合流する合流路と、合流路から分岐し、各第１流路の流路断面積よりも小さい流路断面積をそれぞれ有する複数の第２流路と、複数の第２流路が合流する第３流路と、を有する。また、複数の第２流路及び第３流路は、複数の第１流路のうち少なくとも１つの第１流路と合流路との間に設けられてもよい。
【００７５】
また、例えば、上記第２実施形態における凝縮部６Ｂの構成と、上記第４実施形態における凝縮部６Ｄとを組み合わせた場合、凝縮部は、気相の作動流体が流入する複数の流入口を有する。そして、相変化流路は、複数の流入口とそれぞれ連通し、蒸気管から流入された気相の作動流体が流通する複数の第１流路と、複数の第１流路が合流する合流路と、合流路から分岐し、各第１流路の流路断面積よりも小さい流路断面積をそれぞれ有する複数の第２流路と、複数の第２流路が合流する第３流路と、第３流路に対して作動流体の下流に位置し、第３流路から分岐する複数の分岐流路と、を有する。この場合、第３流路は設けられず、複数の第２流路と複数の分岐流路とが直接接続されてもよい。また、上記と同様に、複数の第２流路及び第３流路は、複数の第１流路のうち少なくとも１つの第１流路と合流路との間に設けられてもよい。
【００７６】
上記各実施形態では、冷却装置５は、光源装置４を構成する光源４１１を冷却対象として冷却するものとして、ループ型ヒートパイプ５１Ａ〜５１Ｄ及び冷却ファン５５を備えるとした。しかしながら、これに限らず、ループ型ヒートパイプ５１Ａ〜５１Ｄによって冷却される冷却対象は、他の構成でもよい。例えば、光変調装置や光学素子を冷却対象として冷却するものとして、ループ型ヒートパイプ５１Ａ〜５１Ｄが用いられてもよい。
【００７７】
上記各実施形態では、凝縮部６Ａ〜６Ｄは、本体部６１Ａ〜６１Ｄの他、本体部６１Ａ〜６１Ｄの熱が伝達される図示しない放熱部を備えるとした。しかしながら、これに限らず、放熱部は無くてもよい。この場合、本体部６１Ａ〜６１Ｄの外面に、放熱フィン等の放熱部を一体的に設けてもよい。
また、冷却装置５は、ループ型ヒートパイプ５１Ａ〜５１Ｄの他に、凝縮部６Ａ〜６Ｄに冷却気体を流通させる冷却ファン５５を備えるとした。しかしながら、これに限らず、冷却ファン５５は無くてもよい。なお、冷却ファン５５を設ける場合には、冷却ファン５５は、軸流ファンでもよく、シロッコファン及びターボファン等の遠心力ファンでもよい。更に、冷却ファン５５は、凝縮部６Ａ〜６Ｄに冷却気体を吹き付ける位置に設けられていてもよい。
【００７８】
上記各実施形態では、冷却対象である光源４１１の支持部材４１４とグルーブ５２４との間に、光源４１１で発生した熱をグルーブ５２４へ伝達させやすくするための受熱部材５２５を配置するとした。しかしながら、これに限らず、受熱部材５２５を介さずに、支持部材４１４とグルーブ５２４とが、熱伝達可能に接続されていてもよい。
【００７９】
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、ループ型ヒートパイプ５１Ａ〜５１Ｄによる冷却対象は、光源ランプや他の固体光源であってもよい。
【００８０】
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（３４３Ｂ，３４３Ｇ，３４３Ｒ）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、本発明を適用可能である。
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。
【００８１】
上記各実施形態では、ループ型ヒートパイプ５１Ａ〜５１Ｄ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、本発明の冷却装置は、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、本発明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。
【符号の説明】
【００８２】
１…プロジェクター、３４３（３４３Ｂ，３４３Ｇ，３４３Ｒ）…光変調装置、３６…投射光学装置、４…光源装置、４１１…光源、５１Ａ〜５１Ｄ…ループ型ヒートパイプ、５２…蒸発部、５３，５３Ｃ…蒸気管、５４…液管、６Ａ〜６Ｄ…凝縮部、６１Ａ〜６１Ｄ…本体部、６１１，６１２…端部、６１３，６１３Ｃ…蒸気管接続部、６１３Ｃ１，６１３Ｃ２…流入口、６１４，６１４Ｄ…液管接続部、７Ａ〜７Ｄ…相変化流路、７１…縮径部、７Ｂ１…第１流路、７Ｂ２…第２流路、７Ｃ１，７Ｃ２…流入路、７Ｃ３…合流路、７Ｄ４（７Ｄ４１〜７Ｄ４３）…分岐流路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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