(57)【要約】【課題】放熱性能に優れるとともに、小型化が可能な光源冷却装置を提供する。【解決手段】光源冷却装置は、ランプ２およびランプ２から発せられた光を反射するリフレクタ３からなる光源１を冷却する装置である。光源冷却装置は、リフレクタ３の外側に着脱自在に被せられ、かつリフレクタ３の外周面に面接触する受熱面4aを有する高熱伝導材料製受熱カバー４と、受熱カバー４の外周面に巻き付けられた高熱伝導材料製冷却流体循環管５とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプおよびランプから発せられた光を反射するリフレクタからなる光源を冷却する装置であって、リフレクタの外側に被せられ、かつリフレクタの外周面に面接触する受熱面を有する高熱伝導材料製受熱部材と、受熱部材の外周面に巻き付けられた高熱伝導材料製冷却流体循環管とを備えている光源冷却装置。
【請求項２】
受熱部材がリフレクタの外周面を覆うようになっており、リフレクタの外側に着脱自在に被せられている請求項１記載の光源冷却装置。
【請求項３】
冷却流体循環管が円管からなる請求項１または２記載の光源冷却装置。
【請求項４】
冷却流体循環管が、互いに対向する１対の平坦壁部と、両平坦壁部の両側縁どうしを連結する１対の連結壁部とからなる偏平管よりなる請求項１または２記載の光源冷却装置。
【請求項５】
受熱部材の外周面に、径方向外側を向いた平坦なスパイラル面が形成されており、冷却流体循環管が、その一方の平坦壁部外面がスパイラル面に面接触するように、受熱部材の外周面にスパイラル状に巻き付けられている請求項４記載の光源冷却装置。
【請求項６】
受熱部材の外周面に、径方向外側を向いた平坦なスパイラル面が形成されており、冷却流体循環管が、その一方の連結壁部外面がスパイラル面に接触するように、受熱部材の外周面にスパイラル状に巻き付けられている請求項４記載の光源冷却装置。
【請求項７】
複数の冷却流体循環管が、受熱部材の外周面にスパイラル状に巻き付けられている請求項６記載の光源冷却装置。
【請求項８】
受熱部材の外周面に、径方向外側を向いた平坦なスパイラル面が形成されており、冷却流体循環管が、受熱部材のスパイラル面に面接触する平坦壁部を有している請求項１または２記載の光源冷却装置。
【請求項９】
受熱部材が金属からなる請求項１〜８のうちのいずれかに記載の光源冷却装置。
【請求項１０】
受熱部材がアルミニウムからなる請求項９記載の光源冷却装置。
【請求項１１】
冷却流体循環管が金属からなる請求項１〜１０のうちのいずれかに記載の光源冷却装置。
【請求項１２】
冷却流体循環管がアルミニウムからなる請求項１１記載の光源冷却装置。
【請求項１３】
冷却流体循環管が受熱部材にろう付されている請求項９〜１２のうちのいずれかに記載の光源冷却装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のうちのいずれかに記載の光源冷却装置を備えているプロジェクタ。
【請求項１５】
請求項１〜１３のうちのいずれかに記載の光源冷却装置を備えているリアプロジェクションテレビ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえばプロジェクタ、リアプロジェクションテレビなどの光学装置に用いられる光源冷却装置に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【背景技術】
【０００３】
プロジェクタ、リアプロジェクションテレビなどの光学装置においては、キセノンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどのランプと、ランプから発せられた光を反射するリフレクタからなる光源が用いられている。
【０００４】
この種の光源においては、ランプおよびリフレクタの温度が上昇するので、従来、強制冷却用ファンによりリフレクタを冷却し、光源周辺の温度上昇を抑制するようになっていた。
【０００５】
しかしながら、強制冷却用ファンによる騒音が大きくなり、ホームシアター用プロジェクタやリアプロジェクションテレビのように静粛性が求められる光学装置においては、適していない。
【０００６】
そこで、強制冷却用ファンを用いない光源冷却装置として、ランプおよびリフレクタからなる光源と、リフレクタの外面に一体に形成された放熱フィンとを備えており、リフレクタが熱伝導性を有するアルミニウムまたはグラファイトにより形成され、リフレクタの反射面にセラミックコーティングが施されるとともに、セラミックコーティングの表面に多重干渉膜が形成されたものが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１記載の光源冷却装置においては、リフレクタが光の可視光を反射するとともに放射赤外線を透過させることにより、リフレクタの発熱量を低減し、この熱を空気の自然対流により放熱フィンから放熱するようになされている。
【０００７】
しかしながら、最近では、光学装置の画像品質の向上のために、ランプのさらなる高輝度化が図られており、その結果発熱量も増加する傾向にあるので、特許文献１記載の光源冷却装置によっても十分な放熱性能が得られないという問題がある。また、特許文献１記載の光源冷却装置おいて十分な放熱性能を得るには、放熱フィンを大型化しなければならず、光源冷却装置全体が大型化するととともに、重量が大きくなるという問題がある。しかも、リフレクタに放熱フィンが一体に形成されているので、光源を交換する必要が生じた際には、交換品のコストが高くなるという問題がある。
【特許文献１】特開２００４−１７０８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、上記問題を解決し、放熱性能に優れるとともに、小型化が可能な光源冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【００１０】
1)ランプおよびランプから発せられた光を反射するリフレクタからなる光源を冷却する装置であって、リフレクタの外側に被せられ、かつリフレクタの外周面に面接触する受熱面を有する高熱伝導材料製受熱部材と、受熱部材の外周面に巻き付けられた高熱伝導材料製冷却流体循環管とを備えている光源冷却装置。
【００１１】
2)受熱部材がリフレクタの外周面を覆うようになっており、リフレクタの外側に着脱自在に被せられている上記1)記載の光源冷却装置。
【００１２】
3)冷却流体循環管が円管からなる上記1)または2)記載の光源冷却装置。
【００１３】
4)冷却流体循環管が、互いに対向する１対の平坦壁部と、両平坦壁部の両側縁どうしを連結する１対の連結壁部とからなる偏平管よりなる上記1)または2)記載の光源冷却装置。
【００１４】
5)受熱部材の外周面に、径方向外側を向いた平坦なスパイラル面が形成されており、冷却流体循環管が、その一方の平坦壁部外面がスパイラル面に面接触するように、受熱部材の外周面にスパイラル状に巻き付けられている上記4)記載の光源冷却装置。
【００１５】
6)受熱部材の外周面に、径方向外側を向いた平坦なスパイラル面が形成されており、冷却流体循環管が、その一方の連結壁部外面がスパイラル面に接触するように、受熱部材の外周面にスパイラル状に巻き付けられている上記4)記載の光源冷却装置。
【００１６】
7)複数の冷却流体循環管が、受熱部材の外周面にスパイラル状に巻き付けられている上記6)記載の光源冷却装置。
【００１７】
8)受熱部材の外周面に、径方向外側を向いた平坦なスパイラル面が形成されており、冷却流体循環管が、受熱部材のスパイラル面に面接触する平坦壁部を有している上記1)または2)記載の光源冷却装置。
【００１８】
9)受熱部材が金属からなる上記1)〜8)のうちのいずれかに記載の光源冷却装置。
【００１９】
10)受熱部材がアルミニウムからなる上記9)記載の光源冷却装置。
【００２０】
11)冷却流体循環管が金属からなる上記1)〜10)のうちのいずれかに記載の光源冷却装置。
【００２１】
12)冷却流体循環管がアルミニウムからなる上記11)記載の光源冷却装置。
【００２２】
13)冷却流体循環管が受熱部材にろう付されている上記9)〜12)のうちのいずれかに記載の光源冷却装置。
【００２３】
14)上記1)〜13)のうちのいずれかに記載の光源冷却装置を備えているプロジェクタ。
【００２４】
15)上記1)〜13)のうちのいずれかに記載の光源冷却装置を備えているリアプロジェクションテレビ。
【発明の効果】
【００２５】
上記1)の光源冷却装置によれば、ランプから発せられた熱は、主として熱放射および熱伝導によりリフレクタに伝わり、リフレクタから受熱面を経て受熱部材に伝わる。ついで、受熱部材に伝わった熱は、受熱部材全体に広がった後冷却流体循環管に伝わり、冷却流体循環管内を流れる冷却流体に伝わる。そして、受熱部材が、リフレクタの外面に面接触する受熱面を有するので、リフレクタから受熱部材への接触熱抵抗が低減され、しかも受熱部材および冷却流体循環管がそれぞれ高熱伝導材料により形成されているので、受熱部材から冷却流体循環管への伝熱効率が向上する。したがって、ランプからリフレクタに伝わった熱が速やかに冷却流体循環管内を流れる冷却流体に伝えられ、これによりランプから発せられる熱が効率よく放熱される。その結果、上記1)の光源冷却装置においては、空気の自然対流により放熱フィンから放熱するようになされている特許文献１記載の光源冷却装置に比べて、放熱性能が向上する。また、リフレクタには放熱フィンを一体に形成する必要がなく、ランプおよびリフレクタからなる光源の大型化を防止することができる。さらに、リフレクタに放熱フィンを一体に形成する必要がないので、リフレクタのコストが安くなり、光源を交換する必要が生じた際の交換品のコストダウンを図ることができる。
【００２６】
上記2)の光源冷却装置によれば、光源を交換する必要が生じた際には、リフレクタを受熱部材から簡単に取り外すことができる。
【００２７】
上記5)の光源冷却装置によれば、受熱部材に対する冷却流体循環管の接触面積が増大するので、受熱部材から冷却流体循環管への伝熱効率が向上する。
【００２８】
上記6)および7)の光源冷却装置によれば、限られたスペースに多くの冷却流体循環管を配することができるので、放熱性能が向上する。
【００２９】
上記8)の光源冷却装置によれば、受熱部材に対する冷却流体循環管の接触面積が増大するので、受熱部材から冷却流体循環管への伝熱効率が向上する。
【００３０】
上記9)および10)の光源冷却装置によれば、受熱部材の材料コストが比較的安くなる。
【００３１】
上記11)および12)の光源冷却装置によれば、冷却流体循環管の材料コストが比較的安くなる。
【００３２】
上記13)の光源冷却装置によれば、受熱部材から冷却流体循環管への接触熱熱抵抗が低減され、受熱部材から冷却流体循環管への伝熱効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３４】
実施形態１
この実施形態は図１および図２に示すものである。
【００３５】
図１および図２において、光源冷却装置は、ランプ(2)およびランプ(2)から発せられた光を反射するリフレクタ(3)からなる光源(1)を冷却する装置であって、リフレクタ(3)の外側に着脱自在に被せられ、かつリフレクタ(3)の外周面全体を覆う受熱カバー(4)（受熱部材）と、受熱カバー(4)の外周面に巻き付けられた冷却流体循環管(5)とを備えている。
【００３６】
光源(1)のランプ(2)は、キセノンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどからなる。リフレクタ(3)の内面に反射膜（図示略）がコーティングされている。リフレクタ(3)の先端部内にはレンズ(6)が嵌め止められている。
【００３７】
受熱カバー(4)は、金属などの高熱伝導材料、ここではアルミニウムにより形成されており、その内周面がリフレクタ(3)の外周面に面接触する受熱面(4a)となっている。
【００３８】
冷却流体循環管(5)は、金属などの高熱伝導材料、ここではアルミニウム製の円管からなり、受熱カバー(4)の外周面に、隙間が生じることなくスパイラル状に巻き付けられている。冷却流体循環管(5)は、受熱カバー(4)の外周面にろう付されていることが好ましい。冷却流体循環管(5)の両端には放熱機能を有する冷却流体循環装置（図示略）が接続され、冷却流体循環管(5)内および冷却流体循環装置内に、たとえば不凍液などのアルミニウムに対して非腐食性の冷却流体が密封されている。冷却流体循環装置の途中には冷却流体循環ポンプが設けられている。そして、冷却流体が、循環ポンプにより冷却流体循環管(5)内と冷却流体循環装置との間で循環させられるようになっている。
【００３９】
上述した光源冷却装置において、ランプ(2)において発生した熱は、主として熱放射および熱伝導によりリフレクタ(3)に伝わり、リフレクタ(3)から受熱面(4a)を経て受熱カバー(4)に伝わる。ついで、受熱カバー(4)に伝わった熱は、受熱カバー(4)全体に広がった後冷却流体循環管(5)に伝わり、冷却流体循環管(5)内を流れる冷却流体に伝わる。そして、熱を受けて加熱された冷却流体が、冷却流体循環管(5)の出口側端部開口から出て冷却流体循環装置内を循環し、入口側端部開口を通って冷却流体循環管(5)内に戻る間に、冷却流体の有する熱が放熱される。このような動作を繰り返してランプ(2)から発せられる熱が放熱される。
【００４０】
実施形態２
この実施形態は図３に示すものである。
【００４１】
この実施形態の場合、受熱カバー(4)の外周面に、径方向外側を向いた平坦なスパイラル面(10)が形成されている。また、冷却流体循環管(11)は、互いに対向する１対の平坦壁部(11a)と、両平坦壁部(11a)の両側縁どうしを連結する１対の連結壁部(11b)とからなる偏平管よりなる。連結壁部(11b)の断面形状は外方に突出した円弧状となっている。偏平管は、金属などの高熱伝導材料、ここではアルミニウムからなる。
【００４２】
そして、冷却流体循環管(11)は、一方の平坦壁部(11a)外面が受熱カバー(4)のスパイラル面(10)に面接触するように、受熱カバー(4)のスパイラル面(10)に沿ってスパイラル状に巻き付けられている。冷却流体循環管(11)は、受熱カバー(4)の外周面にろう付されていることが好ましい。
【００４３】
その他の構成は実施形態１と同じであり、実施形態１の場合と同様にしてランプ(2)から発せられる熱が放熱される。
【００４４】
実施形態２においては、冷却流体循環管(11)は偏平管からなるが、これに限定されるものではなく、受熱カバー(4)のスパイラル面(10)に面接触する平坦壁部を有しているものであれば、どのような横断面形状の管からなるものであってもよい。
【００４５】
実施形態３
この実施形態は図４に示すものである。
【００４６】
この実施形態の場合、複数、ここでは２本の冷却流体循環管(11)が、平坦壁部(11a)の外面どうしが面接触するようにまとめられ、これらの冷却流体循環管(11)が、一方の連結壁部(11b)外面が受熱カバー(4)のスパイラル面(10)に接触するように、受熱カバー(4)のスパイラル面(10)に沿ってスパイラル状に巻き付けられている。冷却流体循環管(11)は、受熱カバー(4)の外周面にろう付されていることが好ましい。図示は省略したが、これらの冷却流体循環管(11)の両端部はヘッダ部材に接続されており、ヘッダ部材を介してこれらの冷却流体循環管(11)の両端開口が連通させられている。そして、両ヘッダ部材に、放熱機能を有する冷却流体循環装置が接続され、これらの冷却流体循環管(11)および冷却流体循環装置内に、たとえば不凍液などのアルミニウムに対して非腐食性の冷却流体が密封されている。冷却流体循環装置の途中には冷却流体循環ポンプが設けられている。そして、冷却流体が、循環ポンプにより冷却流体循環管(11)内と冷却流体循環装置との間で循環させられるようになっている。
【００４７】
その他の構成は実施形態２と同じであり、実施形態２の場合と同様にしてランプ(2)から発せられる熱が放熱される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の実施形態１の光源冷却装置を光源に装着した状態を示す縦断面図である。
【図２】実施形態１の光源冷却装置のみを示す斜視図である。
【図３】この発明の実施形態２の光源冷却装置を光源に装着した状態を示す縦断面図である。
【図４】この発明の実施形態３の光源冷却装置を光源に装着した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
(1)：光源
(2)：ランプ
(3)：リフレクタ
(4)：受熱カバー（受熱部材）
(4a)：受熱面
(5)：冷却流体循環管
(10)：スパイラル面
(11)：冷却流体循環管
(11a)：平坦壁部
(11b)：連結壁部
【図１】
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【図２】
2006236983.tif 000004
【図３】
2006236983.tif 000005
【図４】
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