(57)【要約】【課題】本体が回転する場合であっても、冷凍ユニットを支障なく運転することができる冷凍ユニットを備えた装置を提供する。【解決手段】圧縮機１２、放熱器１４、キャピラリチューブ１６（減圧装置）及び蒸発器１８等から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニット１０を備えた液晶プロジェクタＰ（装置）において、本体１の姿勢変化に応じて、少なくとも圧縮機１２の潤滑性能を維持する基本姿勢に調整するための姿勢調整手段としての回転体４０を備える。回転体４０は、回転して冷凍ユニット１０全体の基本姿勢を調整すると共に、この回転体４０の回転軸Ｂを、光源２の光軸Ａと同一平面上で平行に配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニットを本体に備えた装置において、
前記本体の姿勢変化に応じて、少なくとも前記圧縮機の潤滑性能を維持する基本姿勢に調整するための姿勢調整手段を備えたことを特徴とする冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項２】
前記姿勢調整手段は、前記冷媒回路内の冷媒の流れを維持する基本姿勢を調整可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項３】
前記姿勢調整手段は、回転して前記冷凍ユニット全体の基本姿勢を調整すると共に、該姿勢調整手段の回転軸を中心として前記圧縮機、放熱器及び蒸発器を配置したことを特徴とする請求項２に記載の冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項４】
前記蒸発器の入口配管及び出口配管を、前記姿勢調整手段の回転軸に沿い、且つ、相互に離間した状態で配置したことを特徴とする請求項３に記載の冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項５】
前記姿勢調整手段は、前記圧縮機のみの基本姿勢を調整可能とされており、当該圧縮機の冷媒吐出配管及び冷媒吸込配管を、可撓性を有する配管にて構成したことを特徴とする請求項１に記載の冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の装置はプロジェクタであり、前記本体に光源と、該光源からの出射光を映像情報に応じて加工する光学素子と、加工後の投写光像をスクリーンに投写するための投写レンズとを備え、
前記姿勢調整手段は、回転して前記冷凍ユニット全体、又は、前記圧縮機のみの基本姿勢を調整すると共に、該姿勢調整手段の回転軸を、前記光源の光軸と同一平面上で平行に配置したことを特徴とする冷凍ユニットを備えたプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器等から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニットを本体に備えた装置及びその冷凍ユニットを備えたプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器等から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニットは、冷蔵庫、冷凍庫、空気調和機等、種々の装置に搭載されている。このような装置は通常、固定されているため、冷凍ユニットの圧縮機の容器内下部にオイル溜めを形成して、重力によりオイルを貯留し、オイル溜めからオイルを汲み上げて磨耗部（摺動部）に供給するものとされていた（特許文献１）。
【０００３】
また、冷凍ユニットを車内の空調を行うカーエアコンとして用いる場合には、当該冷凍ユニットを車に搭載するため、冷凍ユニットの設置位置が車の姿勢により傾斜することとなるため、圧縮機の内外に格別な給油機構を取り付けて、オイルを汲み上げる工夫がなされていた（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−１２９９７７号公報
【特許文献２】特開２００５−２５６７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、出願人は先にこの冷凍ユニットをプロジェクタに搭載して、当該プロジェクタの光学素子を蒸発器で冷却された空気で冷却する冷凍ユニットを備えたプロジェクタを開発した。このようにプロジェクタの光学素子を冷凍ユニットにて冷却することで、光学素子の温度を、それに適した温度に保持することが可能となると共に、ファンの風量の低減やエネルギー効率の改善、設置スペースの縮小など種々の効果を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、係るプロジェクタは、光源ランプのバーナー軸（光軸）に対して回転可能に設けられるため、冷凍ユニットもこれに対応させる必要があった。即ち、冷凍ユニットを本体内に固定して設置した場合には、プロジェクタの回転により冷凍ユニットも回転することとなるため、特に、圧縮機のオイル溜めからのオイルの吸い上げが困難となり、摩擦部（摺動部）への給油を円滑に行うことが出来ないと云う問題が生じていた。
【０００６】
特に、上述したように車に搭載する場合には、傾斜角度がある程度予測可能であるため、上述した給油機構によりオイルの問題を解消することが可能であるが、プロジェクタの場合にはバーナー軸を回転中心として、上下（天地）が反転するような場合も想定して冷凍ユニットを取り付ける必要がある。即ち、プロジェクタに冷凍ユニットを搭載する場合には、如何なる回転角度であっても冷凍ユニットを支障なく運転させることが必須条件となるが、従来の構成ではこれに対応することができなかった。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、本体が回転する場合であっても、冷凍ユニットを支障なく運転することができる冷凍ユニットを備えた装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、少なくとも圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器から構成された冷媒回路を有するものであって、本体の姿勢変化に応じて、少なくとも圧縮機の潤滑性能を維持する基本姿勢に調整するための姿勢調整手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、請求項１に記載の発明において姿勢調整手段は、冷媒回路内の冷媒の流れを維持する基本姿勢を調整可能とされていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、請求項２に記載の発明において姿勢調整手段は、回転して冷凍ユニット全体の基本姿勢を調整すると共に、この姿勢調整手段の回転軸を中心として圧縮機、放熱器及び蒸発器を配置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、請求項３に記載の発明において蒸発器の入口配管及び出口配管を、姿勢調整手段の回転軸に沿い、且つ、相互に離間した状態で配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、請求項１に記載の発明において姿勢調整手段は、圧縮機のみの基本姿勢を調整可能とされており、当該圧縮機の冷媒吐出配管及び冷媒吸込配管を、可撓性を有する配管にて構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明の冷凍ユニットを備えたプロジェクタは、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の装置はプロジェクタであり、本体に光源と、この光源からの出射光を映像情報に応じて加工する光学素子と、加工後の投写光像をスクリーンに投写するための投写レンズとを備え、姿勢調整手段は、回転して冷凍ユニット全体、又は、圧縮機のみの基本姿勢を調整すると共に、この姿勢調整手段の回転軸を、光源の光軸と同一平面上で平行に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、少なくとも圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニットを本体に備えた装置において、本体の姿勢変化に応じて、少なくとも圧縮機の潤滑性能を維持する基本姿勢に調整するための姿勢調整手段を備えたので、本体の姿勢が変化した場合であっても、冷凍ユニットを支障なく運転することができる。
【００１５】
特に、姿勢調整手段により、少なくとも圧縮機の基本姿勢を維持することができるようになるので、本体が如何なる姿勢に変化しても圧縮機の潤滑性能を維持することが可能となり、圧縮機が給油不足に陥る不都合を解消することができる。
【００１６】
これにより、圧縮機内に格別な給油機構を構成することなく、摩擦部（摺動部）への給油を円滑に行うことが可能となるので、圧縮機の大型化や製造コストの高騰を極力抑制することができる。
【００１７】
また、請求項２の発明の如く姿勢調整手段は、冷媒回路内の冷媒の流れを維持する基本姿勢を調整可能とされているものとすれば、冷媒回路内の冷媒の流れを維持する基本姿勢を姿勢調整手段にて調節することで、本体が如何なる姿勢に変化しても冷媒回路内の冷媒の流れを維持することが可能となる。
【００１８】
更に、請求項２に記載の発明において、請求項３の発明の如く姿勢調整手段は、回転して冷凍ユニット全体の基本姿勢を調整すると共に、この姿勢調整手段の回転軸を中心として圧縮機、放熱器及び蒸発器を配置することで、姿勢調整手段により冷凍ユニットを円滑に回転させることができるようになる。
【００１９】
更にまた、請求項３に記載の発明において、請求項４の発明の如く蒸発器の入口配管及び出口配管を、姿勢調整手段の回転軸に沿い、且つ、相互に離間した状態で配置することで、姿勢調整手段による蒸発器の回転も円滑に行いながら、入口配管と出口配管との間で各配管を流れる冷媒が熱交換して、蒸発器における吸熱作用が低下する不都合を解消することが可能となる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、請求項１に記載の発明において姿勢調整手段は、圧縮機のみの基本姿勢を調整可能とされており、当該圧縮機の冷媒吐出配管及び冷媒吸込配管を、可撓性を有する配管にて構成したので、例えば、本体の上下（天地）が反転した場合であっても冷媒吐出配管及び冷媒吸込配管との接続状態を確保し、冷媒回路内における冷媒の円滑な流れを維持することが可能となる。これにより、本体が如何なる姿勢に回転した場合であっても、圧縮機の基本姿勢を維持して、円滑な給油を実現しながら、冷凍ユニットを支障なく運転することができる。
【００２１】
従って、請求項６の発明の如く請求項１乃至請求項５の何れかに記載の装置をプロジェクタとし、当該プロジェクタに上記各発明を適用し、姿勢調整手段は、回転して冷凍ユニット全体、又は、圧縮機のみの基本姿勢を調整すると共に、この姿勢調整手段の回転軸を、光源の光軸と同一平面上で平行に配置するものとすれば、プロジェクタに冷凍ユニットを搭載した場合であっても、冷凍ユニットを支障なく運転することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の冷凍ユニットを備えた装置の一実施例としてのプロジェクタを示す概略斜視図である。本実施例のプロジェクタは、本体１の内部に光源２と、光路変更部材３と、均一照明光学系８６と、色分離光学系８７と、光学素子５と、投写レンズ９と、光学素子５の冷凍ユニット１０とを設けて成る液晶プロジェクタＰである。本体１は、放熱性に優れた素材、例えば、マグネシウムを素材として構成された扁平の筐体である。尚、図１では本体１内部に設けられた各機器の説明のため、当該本体１は上方を切断した平断面で示している。
【００２４】
光源２は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどのランプ２０と、ランプ２０から発散される光（発散光）を前方に出射するためのリフレクタ（パラボラリフレクタ）２１から構成されている。実施例の光源２は、複数（４つ）のランプ２０にそれぞれリフレクタ２１を取り付けて成るもので、本体１内に設けられたランプボックス２２内に収容されている。
【００２５】
前記均一照明光学系８６は、光源２からの出射光を均一な輝度分布の平行光束とするものであり、インテグレータレンズ８０、偏光変換装置８１、集光レンズ８２等から構成されている。また、前記色分離光学系８７は、均一照明光学系８６からの光束を各色Ｒ、Ｇ、Ｂの色光に分離するものであり、均一照明光学系８６からの光束を各色に分離するための第１、第２のダイクロイックミラー８３Ａ、８３Ｂや反射用ミラー４（４Ａ〜４Ｃ）等により構成されている（図１では図示せず、図４、主に図９に示す）。
【００２６】
前記光源２の照射光は、リフレクタ２１によって平行光となって出射され、前記インテグレータレンズ８０へと導かれる。このインテグレータレンズ８０は一対のレンズ群（フライアイレンズ）８０Ａ、８０Ｂから構成されており、個々のレンズ部分が光源２から出射された光を後述する液晶パネル６の入射側の偏光板８Ａの全面に導くように構成され、光源２において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ８０を経た光は、前記偏光変換装置８１及び集光レンズ８２を経た後、前記第１のダイクロイックミラー８３Ａに導かれる。
【００２７】
この第１のダイクロイックミラー８３Ａは、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１のダイクロイックミラー８３Ａを透過した赤色波長帯域の光は、反射用ミラー４Ａにて反射されて光路を変更される。反射用ミラー４Ａにて反射された赤色光は、レンズ８４を経て赤色光用の透過型の表示デバイスとしての後述する液晶パネル６を通過することによって光変調される。また、第１のダイクロイックミラー８３Ａにて反射したシアンの波長帯域の光は、第２のダイクロイックミラー８３Ｂに導かれる。
【００２８】
前記第２のダイクロイックミラー８３Ｂは、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２のダイクロイックミラー８３Ｂにて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ８４を経て緑色光用の透過型の表示デバイスとしての後述する液晶パネル６を通過することによって光変調される。また、第２のダイクロイックミラー８３Ｂを透過した青色波長帯域の光は、全反射用ミラー４Ｂ、４Ｃ、レンズ８４を経て青色光用の透過型の表示デバイスとしての後述する液晶パネル６に導かれ、これを通過することによって光変調される。
【００２９】
図４、図５、図９に示すように、光学素子５は３枚の前記液晶パネル（ＬＣＤパネル）６と、各液晶パネル６の入射側に間隔を存して設けられた前記偏光板８Ａと、各液晶パネル６の出射側に間隔を存して設けられた偏光板８Ｂと、プリズム２５等から構成されている。液晶パネル６は、上記色分離光学系８７により分離されて当該各液晶パネル６に導かれた光を映像情報に応じて加工（変調）するものである。また、プリズム２５は、各色の光を合成して投写光像を形成するものである。このプリズム２５は、Ｘ状の誘電体多層膜から成る反射面を備えており、当該反射面を介して、各液晶パネル６からの光が単一の光束とされる。尚、前記投写レンズ９は、プリズム２５からの投写光像をスクリーンに拡大投写するものであり、本体１の壁面に形成された図示しない孔内に着脱可能に配設されている。また、図１において、２７は光源２からの出射光を各液晶パネル６及び偏光板８Ａ、８Ｂ等に導くための光路を被覆する箱体、１Ｔは本体１の底部に設けられた足部、１８Ｍは後述するファン１８Ｆのモータをそれぞれ示している。即ち、光源２から各液晶パネル６の入射側の偏光板８Ａに至るまでに光が通過する経路（光路）は当該箱体２７内に形成されている。
【００３０】
以上の構成で動作を説明すると、光源２からの出射光は、均一照明光学系８６を介して均一な輝度分布の平行光束とされ、色分離光学系８７において各色Ｒ、Ｇ、Ｂの各光に分離されて、それぞれ対応するライトバルブとして機能する液晶パネル６に入射側の偏光板８Ａを介して導かれる。各液晶パネル６に導かれた各光束はそこで映像情報に応じて変調され、出射側の偏光板８Ｂを経てプリズム２５で単一の光束の投写映像とされた後、投写レンズ９によりスクリーンに拡大投写される。
【００３１】
次に、図２乃至図４を用いて本発明の冷凍ユニット１０について説明する。図２乃至図４は本発明の冷凍ユニット１０を正面（投写レンズ９側）、側面、平面から見た配置を示す図である。本発明の液晶プロジェクタＰは、本体１内に冷凍ユニット１０を備える。この冷凍ユニット１０は、前記液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５等から成る光学素子５を冷却するためのものであり、図２乃至図４に示すように圧縮機１２、放熱器１４、キャピラリチューブ１６（本発明の減圧装置）及び蒸発器１８から冷媒回路が構成されている。即ち、圧縮機１２の冷媒吐出管１３は放熱器１４の入口に接続され、放熱器１４の出口にはキャピラリチューブ１６に至る冷媒配管１５が接続されている。また、キャピラリチューブ１６の出口は冷媒配管１７（蒸発器１８の入口配管）を介して蒸発器１８の入口に接続され、当該蒸発器１８の出口には圧縮機１２の冷媒吸込管１１（蒸発器１８の出口配管）が接続されて環状の冷媒回路が構成されている。
【００３２】
実施例の圧縮機１２は縦長円筒状の密閉容器１２Ａ内に圧縮要素と、この圧縮要素を駆動するための電動要素（駆動要素）とを備えてなるものである。また、実施例で使用する放熱器１４は空冷式の熱交換器であるため、放熱器１４の近傍（側方）には送風手段としてのファン１４Ｆが設置されている。尚、本実施例では冷媒を減圧する装置としてキャピラリチューブ１６を用いるものとしたが、減圧装置は当該キャピラリチューブに限定されるものでなく、冷媒を所定の圧力に減圧することができるものであれば、どのようなものであっても良く、例えば、膨張弁を用いるものとしても構わない。
【００３３】
本実施例の冷凍ユニット１０は、姿勢調整手段により液晶プロジェクタＰの本体１の姿勢変化に応じて基本姿勢を維持可能に構成されている。本実施例において基本姿勢とは、少なくとも圧縮機１２の摩擦部（摺動部）への給油を円滑に行うことが可能（潤滑性能を維持可能）で、冷媒回路内の冷媒の流れを維持できる信頼性が良好な冷凍ユニット１０の姿勢のことである。本実施例の姿勢調整手段は、籠状の回転体４０から成り、前記光源２のバーナー軸Ａ（光軸）と同一平面上で平行に配置された回転軸Ｂを中心として冷凍ユニット１０が回転可能に設置されている。具体的に、この回転体４０内に圧縮機１２、放熱器１４及び放熱器１４のファン１４Ｆが収納され、蒸発器１８は後述するダクト５０内に配置されている。また、キャピラリチューブ１６は、回転体４０とダクト５０との間の空間に配置されている。
【００３４】
回転体４０の外側面は、円盤状のパネル４２とされ、このパネルが液晶プロジェクタＰの本体１の側壁１Ａに形成された円形の孔４３内に回転自在に配置されている。即ち、本実施例の回転体４０は、本体１の前記孔４３により本体１の側壁１Ａに回転自在に支持されている。また、本体１の外面に露出するパネル面４２には、当該回転体４０の位置を調節するためのダイヤル４５が設けられている。即ち、本実施例の回転体４０は当該ダイヤル４５を操作することで回転体４０の姿勢を調節可能に構成されている。
【００３５】
そして、回転体４０内の圧縮機１２、放熱器１４及びファン１４Ｆは当該回転体４０の回転軸Ｂを中心として配置されている。具体的に、圧縮機１２、ファン１４Ｆ及び放熱器１４Ｆは、回転軸Ｂの軸心方向と直交する回転体４０の径方向において圧縮機１２、ファン１４Ｆ及び放熱器１４の順であって、且つ、これらが同一平面上で平行に沿うように配置される。即ち、図３に示すように圧縮機１２はファン１４Ｆの一端側の面に沿って配置されると共に、放熱器１４はファン１４Ｆの他端側の面に沿って配置されている。特に、本実施例では、圧縮機１２は回転体４０の回転中心となる位置において、圧縮機１２の縦長円筒状の軸（鉛直方向の軸）と回転体４０の回転軸Ｂとが直交する位置を基本姿勢として回転体４０内に配置されている。但し、圧縮機１２の潤滑性能が維持されていれば、基本姿勢は必ずしも直交する位置に限定されるものではない。
【００３６】
また、前記キャピラリチューブ１６及び蒸発器１８も、同様に回転体４０の回転軸Ｂを中心として配置されている。本実施例では、回転体４０内において軸心方向と直交する前記径方向において並設された各機器（圧縮機４０、ファン１４Ｆ及び放熱器１４）の一直線上にキャピラリチューブ１６及び蒸発器１８が位置するよう配置されている。
【００３７】
このように、回転軸Ｂを中心として、圧縮機１２、放熱器１４及び蒸発器１８を配置することで、回転体４０により冷凍ユニット１０を円滑に回転させることができる。特に、冷凍ユニット１０を構成する上記各機器（圧縮機１２、放熱器１４、ファン１４Ｆ、キャピラリチューブ１６及び蒸発器１８）を一直線上に配置し、回転体４０により回転される冷凍ユニット１０の径を回転体４０の径より小さくすることで、冷凍ユニット１０を回転体４０の径の範囲内に納めることができるので、冷凍ユニット１０の回転半径を小さくすることができるようになり、回転体４０によるより円滑な回転が可能となると共に、回転体４０の巨大化も防ぐことができる。
【００３８】
一方、前記液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５等の光学素子５の周囲には前述したダクト５０が設けられており、蒸発器１８と熱交換した冷気が、当該ダクト５０を介して液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５に供給されている。即ち、本実施例の液晶プロジェクタＰにおいて、光学素子５はダクト５０にて構成された冷却風路中に配置され、ダクト５０にて循環される冷気により局所的に冷却されるよう構成されている。
【００３９】
このダクト５０は、断熱材にて構成されている。当該断熱材としては硬質塩化ビニル、シリコン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂等の熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）乃至０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度のゴム・プラスチック系材料、或いは、石英ガラス、ガラスセラミック等の熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）乃至４Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度のガラス系材料、若しくは、グラスウール、ロックウール、炭化コルク等の熱伝導率が０．００４５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の繊維系断熱材、発泡スチロール、また、これらから構成される建築用断熱材や真空断熱材等を使用することができる。これ以外に、断熱材として熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の素材を用いることも可能である。
【００４０】
また、本実施例では前述したように冷凍ユニット１０の蒸発器１８がダクト５０の内に配置されており、この蒸発器１８と熱交換した冷気を循環可能に構成されている。当該ダクト５０は、図５に示すように液晶パネル６及びプリズム２５の周囲に形成され、略コ字状を呈する筒状の密閉経路５０Ａと、各液晶パネル６の上方に位置する密閉経路５０Ａの一端に形成された各吹出口５２と、液晶パネル６の下方に位置する密閉経路５０Ａの他端に形成された各吸込口５３とをそれぞれ連通する連通管５０Ｂにより構成されている。上記密閉経路５０Ａ内には蒸発器１８と、ファン１８Ｆが配置されている。
【００４１】
また、各連通管５０Ｂ内には、それぞれ液晶パネル６（１つの連通管５０Ｂ内に３つの液晶パネル６の内の何れか１つが設置される）と、偏光板８Ａ、８Ｂが設置されている。液晶パネル６と各偏光板８Ａ、８Ｂとはそれぞれ間隔を存して連通管５０Ｂ内に並設されている。また、偏光板８Ａは連通管５０Ｂの一方の壁面との間に間隔を存して配置され、同様に偏光板８Ｂも連通管５０Ｂの他方の壁面との間に間隔を存して配置されている。更に、この連通管５０Ｂは液晶パネル６偏光板８Ａ、８Ｂ及び照射される光、及び、液晶パネル６にて変調後にプリズム２５に送出される映像情報を阻害することのないよう配置され、且つ、蒸発器１８と熱交換した冷気が各液晶パネル６偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５に供給されるように構成されたものである。
【００４２】
このダクト５０内に配置された上記蒸発器１８には入口側にキャピラリチューブ１６からの冷媒配管（入口配管）１７が接続され、出口側には圧縮機１２の冷媒吸込管（出口配管）１１が接続されている。本実施例では、蒸発器１８がダクト５０内にて前記回転体４０により回転可能に配置されている。即ち、回転体４０の回転軸Ｂに対応するダクト５０の密閉経路５０Ａの側壁に当該ダクト５０内外を貫通する孔１９が形成され、その孔１９内に冷媒配管１７と冷媒吸込管１１とが回転体４０の回転軸Ｂに沿い、且つ、相互に離間した状態で断熱的に配置されている。また、両配管１１、１７に断熱材を巻くことで、雰囲気空気との熱交換量が減少し、より効果的な冷凍ユニット１０とすることができる。
【００４３】
このように、蒸発器１８の入口側に接続された冷媒配管１７と蒸発器１８の出口側に接続された冷媒吸込管１１とを回転体４０の回転軸Ｂに沿って配置することで、回転体４０により、蒸発器１８をダクト５０内で回転可能に設けることが可能となる。更に、冷媒配管１７と冷媒吸込管１１とを相互に離間した状態で断熱的に配置することで、キャピラリチューブ１６から出て蒸発器１８に至る冷媒配管１７を流れる冷媒と、蒸発器１８から出て圧縮機１２に向かう冷媒吸込管１１を流れる冷媒とが熱交換される不都合を防ぐことができる。即ち、キャピラリチューブ１６で減圧された冷媒が冷媒吸込管１１を流れる冷媒から吸熱して、蒸発することにより、蒸発器１８内における吸熱作用が低下して、蒸発器１８に通風される循環空気の冷却に支障を来す不都合を解消することができるようになる。
【００４４】
以上の構成で、本実施例の液晶パネル６の冷却動作を説明する。回転体４０内の圧縮機１２が駆動されると、冷媒吸込管１１から図示しない圧縮要素内に低温低圧の冷媒が吸い込まれて、そこで圧縮される。圧縮されて高温高圧となった冷媒は、冷媒吐出管１３に吐出され、放熱器１４に流入する。放熱器１４に流入した冷媒は、そこでファン１４Ｆにより送風される空気と熱交換して放熱する。放熱器１４にて放熱した冷媒は、冷媒配管１５を経て回転体４０とダクト５０との間に配置されたキャピラリチューブ１６に入り、当該キャピラリチューブ１６を通過する過程で減圧され、この状態で冷媒配管１７を経てダクト５０内の蒸発器１８に流入する。尚、当該冷媒配管１７は、前述した如く蒸発器１８の出口側に接続された冷媒吸込管１１と相互に離間した状態で断熱的に配置されているため、冷媒吸込管１１を流れる冷媒に影響されることなく、即ち、前述したように冷媒配管１７を流れる冷媒が、冷媒吸込管１１を流れる冷媒から吸熱して、蒸発することなく、蒸発器１８に流入する。
【００４５】
蒸発器１８に流入した冷媒は、そこで、ダクト５０内の循環空気から熱を奪って、蒸発する。そして、蒸発器１８にてダクト５０内を循環する空気の熱（即ち、光学素子５の熱）を受け取った冷媒は、冷媒吸込管１１に入り、孔１９からダクト５０外に出て回転体４０内に配置された圧縮機２１に吸い込まれて圧縮され、放熱器１４に流入し、当該放熱器１４にて通風される空気に熱を放出するサイクルを繰り返す。
【００４６】
一方、蒸発器１８にて冷媒に熱を奪われて冷却された空気はダクト５０の密閉経路５０Ａ内に設置されたファン１８Ｆにより液晶パネル６及び偏光板８Ａ、８Ｂの直上に形成された各吹出口５２から連通管５０Ｂ内に吐出され、液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ、プリズム２５に供給される。即ち、各吹出口５２から連通管５０Ｂ内に流入した空気は、この連通管５０Ｂ内に設けられた各液晶パネル６と偏光板８Ａの間、各液晶パネル６と偏光板８Ｂの間、偏光板８Ａと連通管５０Ｂの一方の壁面（即ち、前記箱体２７の開口と接続された孔）との間、偏光板８Ｂと連通管５０Ｂの他方の壁面（即ち、プリズム２５）との間に形成された隙間を通過する。これにより、液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５は空気（冷気）に熱を放出して、冷却される。
【００４７】
そして、液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５により熱を受け取って加熱された空気は、液晶パネル６及び偏光板８Ａ、８Ｂの直下にそれぞれ形成された吸込口５３から密閉経路５０Ａ内に吸い込まれて、蒸発器１８に至る。そこで、蒸発器１８内を流れる冷媒と熱交換して冷却され、再びファン１８Ｆを経て吹出口５２から各液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ、プリズム２５に供給されるサイクルを繰り返す。
【００４８】
このように、液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ、プリズム２５の周囲に冷凍ユニット１０の蒸発器１８と熱交換した冷気を各液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ、プリズム２５に供給するダクト５０を形成することで、冷凍ユニット１０の蒸発器１８と熱交換した空気をファン１８Ｆにより液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５等に供給して、冷却することができる。これにより、外気温度に影響されること無く液晶パネル６や偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５等を冷却することが可能となり、液晶パネル６や各偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５等の光学素子５を常に最適な一定温度に維持することができる。
【００４９】
特に、上述の如く液晶パネル６、偏光板８Ａ、８Ｂ及びプリズム２５には蒸発器１８と熱交換した冷気を常に供給することが可能となるので、従来の外気を液晶パネルに供給するものと比較して放熱量が著しく改善されるため、ファンの小型化して設置スペースの縮小を図ると共に、ファンの風量を減らして騒音の低減を図ることができる。更に、従来の電子冷却と比べてエネルギー効率も著しく改善することができる。
【００５０】
更に、液晶パネル６の発熱により加熱された空気と冷凍ユニット１０の蒸発器１８を流れる冷媒とを熱交換させることで、液晶パネル６の熱を冷媒により搬送して、放熱器１４にて送風される外気に放出することができるので、電子冷却により光学素子を冷却するものと異なり、空間的な（本体１内の）レイアウト設計の自由度が向上する。
【００５１】
他方、前述の如く液晶プロジェクタＰが光源２のバーナー軸Ａを中心として回転された場合には、回転体４０の外面側のパネル４２に取り付けられたダイヤル４５を操作することで、図６に示すように、冷凍ユニット１０が基本姿勢を維持することができる。
【００５２】
このように、本体１が回転した場合にはダイヤル４５を操作して冷凍ユニット１０の姿勢を調節することで、本体１が如何なる姿勢に回転した場合であっても、例えば、本体１が光源２のバーナー軸Ａを中心として、上下（天地）反転した場合であっても、冷凍ユニット１０の基本姿勢を維持することができるので、冷凍ユニット１０を支障なく運転することができる。これにより、圧縮機１２内に格別な給油機構を構成することなく、摩擦部への給油を円滑に行うことが可能となるので、圧縮機１２の大型化や製造コストの高騰を極力抑制することができる。
【００５３】
尚、本実施例では本体１の孔４３により本体１の側壁１Ａに回転自在に支持されているものとしたが、これに限らず、回転体４０の外面のパネル４２とダクト５０側の縁部をダクトに回転自在に支持させるものとしても差し支えない。この場合、キャピラリチューブ１６は回転体４０内に配置されることとなる。
【００５４】
また、本実施例では本体１の外面に露出するパネル面４２に回転体４０の位置を調節するためのダイヤル４５を取り付けて当該ダイヤル４５を操作することで、回転体４０の姿勢を調節し、冷凍ユニット１０の基本姿勢を維持するものとしたが、例えば、回転体４０の姿勢を重力と重心位置により自動で調節可能に設けても良いし、姿勢センサやエンコーダなどで冷凍ユニット１０の姿勢を自動調節するよう構成しても本発明は有効である。
【実施例２】
【００５５】
更に、上記実施例１では、冷凍ユニット１０全体を回転可能に設置するものとしたが、本発明は、姿勢調整手段により少なくとも圧縮機１２の基本姿勢を維持できれば差し支えない。そこで、本実施例では、姿勢調整手段により圧縮機１２のみを本体の姿勢変化に応じて基本姿勢を維持するよう構成した場合の一実施例について説明する。尚、本実施例では基本的な構成及び動作等は、前記実施例で詳述した液晶プロジェクタＰと同様であるため、説明を省略し、相違する構成のみを説明する。
【００５６】
本実施例の姿勢調整手段は、光源２のバーナー軸Ａ（光軸）と同一平面上で平行に配置された回転軸６０から成り、この回転軸６０により圧縮機１２が回転軸６０を中心として回転可能に設置されている。具体的に、回転軸６０が圧縮機１２の密閉容器１２Ａを当該圧縮機１２の軸心方向（上下方向）と直交する径方向（水平方向）に貫通接続されると共に、この回転軸６０の側壁１Ａに形成された図示しない孔内に回転自在に支持されている。本実施例では回転軸６０は、圧縮機１２の摩擦部（摺動部）への給油を円滑に行うことが可能（潤滑特性を維持可能）で、且つ、冷媒の流れの信頼性が良好である姿勢を基本姿勢として、圧縮機１２の重心であって、長手方向の中心に近い位置に貫通接続されている。
【００５７】
また、本体１の外面に露出する回転軸６０の一端には回転軸６０に接続された圧縮機１２の姿勢を調整するためのダイヤル５５が設けられている。即ち、本実施例では、ダイヤル５５を操作することで、回転軸６０が回転し、これに接続された圧縮機１２も回転軸６０の回転に応じて回転可能に形成されている。本実施例ではダイヤル５５を操作することで、回転軸６０を中心として、圧縮機１２を時計回り及び反時計回りの方向にそれぞれ１８０度回転可能に構成されている。
【００５８】
尚、本実施例では冷凍ユニット１０を構成する圧縮機１２以外の放熱器１４、ファン１４Ｆ、キャピラリチューブ１６は、本体１上に固定され、蒸発器１８は本体１上に設置されたダクト５０の密閉経路５０Ａ内に固定されている。この場合、圧縮機１２の冷媒吐出配管６３及び冷媒吸込配管６１は、それぞれ可撓性を有する配管、例えば、フレキシブルチューブにて構成されている。当該フレキシブルチューブは、配管系統における管の軸方向の伸縮、横方向の変位、曲げ変位などに適用してたわみが可能な金属管、或いは、ゴム管等から成るものである。
【００５９】
そして、液晶プロジェクタＰが光源２のバーナー軸Ａを中心として回転された場合、例えば、本体の天地が反転した場合（１８０度回転された場合）であっても、回転軸６０の一端に取り付けられたダイヤル５５を操作することで、図８に示すように圧縮機１２の基本姿勢を維持することができる。
【００６０】
特に、圧縮機１２を±１８０度の回転角とすることで、図８の如く本体１の天地が反転した場合（１８０度回転された場合）であっても、各配管６１、６３は交差するだけで、互いに捻れることなく、接続状態を確保し、冷媒回路内における冷媒の円滑な流れを維持することが可能となる。従って、本実施例の構成とした場合にも、前記実施例同様の効果を得ることができる。
【００６１】
尚、本実施例では回転軸６０を、圧縮機１２の重心であって、長手方向の中心に近い位置に貫通接続するものとしたが、これに限らず、圧縮機１２の長手方向における中心、又は、圧縮機１２の重心より高い位置に取り付けるものとしても差し支えない。また、この重心位置が中心位置よりかなり離れている場合には、圧縮機１２に重りを取り付けて、圧縮機１２の重心と圧縮機１２の長手方向における中心とを近づけることが好ましい。これにより、回転軸６０により圧縮機１２を円滑に回転させることが可能となる。尚、回転軸６０は、圧縮機１２の幾何学的中心に一致し、この圧縮機１２の重心位置に近い位置であって、この重心より上方に接続することが最も望ましい。このように、回転軸６０の取り付け位置が圧縮機１２の幾何学的中心に近いほど、回転軸６０の回転半径が小さくなり、圧縮機１２の良好な回転を実現することが可能となる。
【００６２】
更に、本実施例では回転軸６０の位置を調節するためのダイヤル５５を取り付けて当該ダイヤル５５を操作することで、回転軸６０の姿勢を調節し、圧縮機１２の基本姿勢を維持するものとしたが、例えば、圧縮機１２の姿勢を重力と重心位置により自動で調節可能に設けても良いし、姿勢センサやエンコーダなどにより圧縮機１２の姿勢を自動調節するよう構成しても本発明は有効である。
【００６３】
また、上記各実施例では冷凍ユニット１０を備えた装置の一実施例として、液晶プロジェクタを用いて説明したが、プロジェクタはこれに限定されるものでなく、本体に光源と、この光源からの出射光を映像情報に応じて加工する光学素子と、加工後の投写光像をスクリーンに投写するための投写レンズとを設けて成るプロジェクタであれば良く、例えば、ＤＬＰプロジェクタ（ＤＬＰ（登録商標））に本発明を適用しても有効である。更に、請求項１乃至請求項５に記載の発明では、冷凍ユニット１０を備えた装置は、プロジェクタに限らず、例えば、可搬式の冷蔵庫や冷凍庫、カーエアコン、パーソナルコンピュータ等の装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明を適用した冷凍ユニットを備えた装置の一実施例としての液晶プロジェクタの概略を示す斜視図である。（実施例１）
【図２】図１の液晶プロジェクタの冷凍ユニットの正面から見た配置図である。
【図３】図１の液晶プロジェクタの冷凍ユニットの一側面から見た配置図である。
【図４】図１の液晶プロジェクタの冷凍ユニットの平面から見た配置図である。
【図５】図１の液晶プロジェクタのダクト及びダクト内を流れる空気の流れを示す図である。
【図６】図１の液晶プロジェクタの本体が回転した場合の冷凍ユニットを示す図である。
【図７】本発明を適用した液晶プロジェクタの他の実施例の冷凍ユニットの一部を示す模式図である。
【図８】図７の液晶プロジェクタの本体が１８０度回転した場合における冷凍ユニットの一部を示す模式図である。
【図９】図１の液晶プロジェクタの光学系を示した構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｐ    液晶プロジェクタ
１    本体
２    光源
３    光路変更部材
４    反射用ミラー
５    光学素子
６    液晶パネル
８Ａ、８Ｂ  偏光板
９    投写レンズ
１０  冷凍ユニット
１１  冷媒吸込管（出口配管）
１２  圧縮機
１３  冷媒吐出管
１４  放熱器
１４Ｆ、１８Ｆ  ファン
１５  冷媒配管
１６  キャピラリチューブ（減圧装置）
１７  冷媒配管（入口配管）
１８  蒸発器
２０  ランプ
２１  リフレクタ
２２  ランプボックス
２５  プリズム
４０  回転体（姿勢調整手段）
４２  パネル
４５、５５  ダイヤル
６０  回転軸
６１  冷媒吸込配管
６３  冷媒吐出配管
８６  均一照明光学系
８７  色分離光学系
【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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【図９】
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