(57)【要約】【課題】熱風を低い温度で熱排気することができる熱排気機構を提供する。【解決手段】冷却用の空気Ａを流入させる流入孔２ｅ１と、空冷して熱風となった空気Ｂを流出させる流出孔２ｅ２とをリフレクタ２に有するランプ３を備える投射型映像表示装置１において、流入孔２ｅ１及び流出孔２ｅ２にそれぞれ対向する開口部６ｆ１及び開口部６ｅ１を有し、ランプ３を収容するランプハウス６を備えており、排気ルーバ８の周縁に排気ファン１０が密接し、排気ファン１０にランプハウス６が近接して設けられており、ランプハウス６は、開口部６ｅ１に覆設された送風管７を有し、ランプハウス６の周囲を流れる空気と混合させて熱風を分散して低い温度で、排気ファン１０により排気口に嵌入している排気ルーバ８から熱排気する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に備える排気口に対向して該筐体の内側に設けられた排気ファンと、
熱源を冷却した空気を流出させる開口部が形成された熱源収容体と
を収納する前記筐体から熱排気する熱排気機構において、
前記開口部に連通する送風管を備え、
該送風管の一端縁の一部を延出して前記排気ファンと対向する風向板を備えていることを特徴とする熱排気機構。
【請求項２】
前記風向板は、複数の孔又はスリットを有することを特徴とする請求項１に記載の熱排気機構。
【請求項３】
前記熱源は、バルブにリフレクタを取り付けたランプであり、
前記リフレクタは、該リフレクタと前記バルブとの間に冷却用の空気を流入させる流入孔と、空気を流出させる流出孔とを有し、
該流出孔は前記開口部と対向しており、
請求項１又は２に記載の熱排気機構により熱排気するようにしてあることを特徴とする投射型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱風を分散させる熱排気機構及び該熱排気機構を備える投射型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタの光源には、メタルハライドランプ及び高圧水銀ランプ等の高輝度ランプが用いられており、高輝度ランプは、発光に伴い高温になるので、ブロアファン又は軸流ファン等で強制空冷されている。プロジェクタ内の熱は、吸気口から空気を吸引して排気ルーバが嵌入された排気口から排気ファンによって空気とともに排出されているが、高輝度ランプを冷却した空気は、高温となっている。
【０００３】
高輝度ランプが排気ファン及び排気口の近くにある場合、高温の空気が排気口から排気され、排気口の排気ルーバの温度が高温になる。特に、バルブにリフレクタを取り付けた高輝度ランプには、リフレクタに空気の流入孔及び流出孔を設け、リフレクタ内を直接冷却しているものがある。リフレクタ内に流入孔から空気を流入させ、流出孔から空気を流出させて冷却する方式の場合、リフレクタ内を冷却した空気が熱風となって流出孔から流出し、流出孔に近い側の排気ファン及び排気口の排気ルーバが、局所的に高温になる。
【０００４】
高温になった空気を低温化するために、排気風温度低減装置が提案されており（特許文献１）、特許文献１の例では、プロジェクタの排気口に外側から覆設するダクト及びファンを備え、ダクトに形成されている外気取入口から外気をファンにより吸引して、吸引した外気と排気口から排気された空気とを混合させて排気することにより排気温度を低くしている。
【特許文献１】特開平１１−８７９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、プロジェクタの排気口に外側からファンを備える排気温度低減装置を設けており、排気温度を低減させる機構をコンパクトにするには、改善の余地がある。
【０００６】
ところで、排気ファンは、予め排気ルーバの最高温度箇所に対応して回転数を設定して吸排気しており、低騒音化のために、排気ファンは可能な限り低回転にされている。
したがって、排気ファンの回転数を低くするためには、排気する空気の温度分布を極力均一にして最高温度を低くすることが求められている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、熱源を収容する熱源収容体に熱源を冷却した熱風を分散させる送風管を備えることにより、熱風を低い温度で熱排気することができる熱排気機構及び投射型映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の熱排気機構は、筐体に備える排気口に対向して該筐体の内側に設けられた排気ファンと、熱源を冷却した空気を流出させる開口部が形成された熱源収容体とを収納する前記筐体から熱排気する熱排気機構において、前記開口部に連通する送風管を備え、該送風管の一端縁の一部を延出して前記排気ファンと対向する風向板を備えていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成の本発明の熱排気機構では、排気ファンの排気により熱源収容体の周囲を空気が流れて空冷しており、熱源を冷却した空気は、熱風となって熱源収容体の開口部から送風管に流入し、送風管から熱風が流出する。送風管から流出した熱風は、風向板により排気ファン側への流れが妨げられて直ぐに排気ファンに向かわず、風向板に沿って流出して熱風が分散し、排気ファンに向かって流れる。
風向板に沿って流出した熱風は、熱源収容体の周囲を流れる空気と混合され、熱風の温度が低くなって排気口から熱排気される。
【００１０】
本発明の熱排気機構は、前記風向板は、複数の孔又はスリットを有することを特徴とする。
【００１１】
このような構成の本発明の熱排気機構では、熱源を冷却した空気は、熱風となって送風管から流出し、風向板により排気ファン側への流れが妨げられて直ぐに排気ファンに向かわず、風向板に沿って流出し、熱風が分散して排気ファンに向かって流れる。一部の熱風は、風向板の孔又はスリットを通って直ぐに排気ファンに向かって流れ、熱源収容体の周囲を流れる空気との混合がより一層進み、熱風がさらに混合されて分散し、熱風の温度が低くなって排気口から熱排気される。
【００１２】
本発明の投射型映像表示装置は、前記熱源は、バルブにリフレクタを取り付けたランプであり、前記リフレクタは、該リフレクタと前記バルブとの間に冷却用の空気を流入させる流入孔と、空気を流出させる流出孔とを有し、該流出孔は前記開口部と対向しており、前述の熱排気機構により熱排気するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
このような構成の本発明の投射型映像表示装置では、排気ファンの排気により熱源収容体及びランプの周囲を空気が流れて空冷しており、リフレクタの流入孔から流入した空気は、リフレクタ内及びバルブを冷却し、流出孔から熱風となって熱源収容体の開口部から送風管に流入し、送風管から熱風が流出する。送風管から流出した熱風は、風向板により排気ファン側への流れが妨げられて直ぐに排気ファンに向かわず、風向板に沿って流出して熱風が分散し、排気ファンに向かって流れる。
風向板に沿って流出した熱風は、熱源収容体の周囲を流れる空気と混合され、熱風の温度が低くなって排気口から熱排気される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の熱排気機構は、送風管が熱源を収容する熱源収容体に熱源を冷却した熱風を分散させる風向板を備えているので、熱風を分散させて低い温度で熱排気することができるという効果を有する。
したがって、本発明の熱排気機構は、熱排気温度を均一に低くして最高温度を下げることができるので、排気ファンの回転数を下げることができ、騒音を低減することができる。
さらに本発明の熱排気機構は、筐体内の熱源を収容する熱源収容体に送風管として設けているので、コンパクトにすることができる。
【００１５】
また本発明の投射型映像表示装置は、前述の熱排気機構を備えているので、ランプ内を冷却した熱風を送風管から直ぐに排気ファンに向かわせず、風向板に沿って流出させて熱風を分散させ、低い温度で熱排気することができるという効果を有する。
したがって、本発明の投射型映像表示装置は、熱風の温度を均一に低くして最高温度を下げることができるので、排気ファンの回転数を下げて騒音を低減することができ、静音化ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき、ランプを備える投射型映像表示装置を例に挙げて本発明による熱排気機構の好適な実施の形態を説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る熱排気機構の部分平断面図、図２はランプハウスの斜視図、図３は送風管の外面斜視図、図４は送風管の内面斜視図、図５はランプハウス側から視た送風管及び排気ファンの配置関係図である。
投射型映像表示装置１の前面には、一方の側部側に矩形状の排気口が備えられており、他方の側部側に投射レンズ（図示せず）が備えられている。投射レンズは、レンズユニットとして光軸方向を前後に配置されている。投射型映像表示装置１の熱排気をする排気ファン１０は、排気ルーバ８が嵌入された排気口の縦横と略同寸であり、投射型映像表示装置１の内側から排気ルーバ８に対向して排気ルーバ８の周縁に密接して配設されている。排気ファン１０は、軸流ファンでなり、矩形筒状のファンケーシング１０ａに羽根車１０ｂを備えている。
【００１７】
排気ファン１０の吸込口１０ｄの後部側に隣接して、ランプ３を収容する有蓋無底箱状のランプハウス６が配設されている。ランプ３の光出射方向は、投射型映像表示装置１の他方の側部側に備えられている投射レンズの側部に向いており、ミラー（図示せず）により方向を変えた光が投射レンズに入射している。
【００１８】
ランプ３は光を反射するリフレクタ２を備え、リフレクタ２は、半球殻状のリフレクタ本体２ａと、リフレクタ本体２ａの周縁部に大径側を接合された円錐台形の保護筒２ｃとを備えている。
円柱状のバルブ２ｂはリフレクタ本体２ａ内に収容されており、一端がリフレクタ本体２ａの最深部に固定され、他端が光反射方向側に向いて自由端になっている。保護筒２ｃの先端部に、円板状の防爆ガラス２ｄが嵌めこまれている。
保護筒２ｃの周面の水平に対向する二箇所には、ランプ３を空冷するため、空気の流入孔２ｅ１と、流出孔２ｅ２とが形成されており、流出孔２ｅ２が排気ファン１０側にある。
【００１９】
ランプハウス６は、図２に示すように、ランプ３の上部及び三側部を囲うそれぞれ天井板６ａ、光出射側の反対側に位置する矩形状の側板６ｂ、矩形枠状の側板６ｃ、６ｄを有している。
天井板６ａは、正方形の一辺から等脚台形が先幅狭に光出射側に延出した形状になっている。
天井板６ａの先幅狭に延出する形状に対応して、側板６ｃから内向き斜めに矩形状の側斜板６ｅが延出されており、側板６ｄから内向き斜めに矩形状の側斜板６ｆが延出されており、ランプハウス６の光出射側の側部６ｈが矩形孔状に開放されている。
側板６ｃは排気ファン１０の吸込口１０ｄに対向しており、側板６ｄは投射型映像表示装置１の背面側を向いている。
ランプハウス６の開放されている底部６ｇからランプ３が、ランプハウス６内に装着される。
【００２０】
ランプハウス６の側板６ｃ及び側板６ｄには、ランプ３の外面を空冷する空気の通路となるように矩形状の開口部６ｃ１、６ｄ１が形成されている。
リフレクタ２の流入孔２ｅ１に対向して、側斜板６ｆに矩形状の開口部６ｆ１が穿設されており、流出孔２ｅ２に対向して、側斜板６ｅに矩形状の開口部６ｅ１が穿設されている。開口部６ｆ１の斜め後方側にランプ３冷却用の軸流ファン（図示せず）が設けられており、図１の矢印Ａで示す冷却用の空気が、軸流ファンによって流入孔２ｅ１から斜め方向にリフレクタ２内に流入し、流出孔２ｅ２から流出する。
【００２１】
実施の形態１に係る送風管７は、ランプハウス６の開口部６ｅ１に連通して設けられており、側板６ｃの開口部６ｃ１に沿って光出射方向と反対方向に延びている。断面縦長の矩形管状の送風管７には開口部６ｅ１に対向して空気取込孔７ａ１が長辺側に形成されている。
送風管７の基部７ａの一端は密閉端であり、他端が開口端になっており、開口端は排気ファン１０の吸込口１０ｄの端部に近接している。開口端の排気ファン１０側で長辺側の長辺部７ｂ１から熱風の流れの向きを規制する舌状の風向板７ｂが延出されており、風向板７ｂが排気ファン１０と対向している。
【００２２】
図５に示すように、送風管７は、排気ファン１０の中央にある羽根車ハブ１０ｃの高さ位置と整合させてランプハウス６に配設されており、風向板７ｂは、排気ファン１０の羽根車ハブ１０ｃに対向する位置にまで至っている。送風管７の幅は、排気ファン１０の幅の１／２程度にしている。
【００２３】
排気ファン１０はランプハウス６の側板６ｃの開口部６ｃ１に対向しているが、送風管７は排気ファン１０とわずかの隙間を有して配置されている。
【００２４】
次に実施の形態１に係る熱排気機構の作用について説明する。
図６は排気ファン近傍の空気の流れを示す模式図である。なお、図６中、ランプハウスは省略した。
図６に示すように、リフレクタ２内及びバルブ２ｂを冷却した熱風Ｂは、排気ファン１０から局所的に流出して、排気ルーバ８が局所的に高温になるが、本実施の形態１では、図１に示すように、開口部６ｆ１の斜め後方側に配設されている軸流ファン（図示せず）による冷却用の空気Ａが、流入孔２ｅ１からリフレクタ２内に流入して、リフレクタ２及びバルブ２ｂから熱を奪って熱風Ｂとなって流出孔２ｅ２から流出し、流出孔２ｅ２から流出する熱風Ｂは、開口部６ｅ１から空気取込孔７ａ１を通って送風管７に流入し、送風管７から流出した熱風Ｂは、風向板７ｂによりランプハウス６の後方側へ流れる。
【００２５】
熱風Ｂは、風向板７ｂにより排気ファン１０側への流れが妨げられて排気ファン１０の端から羽根車ハブ１０ｃまで流れ、熱風Ｂの一部は風向板７ｂを超えて排気ファン１０に向かって流れる。熱風Ｂとランプ３の周囲を流れる空気Ｃとが混合して熱風Ｂが分散し、熱風Ｂの温度が下がる。
熱風Ｂが分散した空気Ｄ（図１参照）は、排気ファン１０により排気口の排気ルーバ８を通って排気される。排気ルーバ８へは熱風Ｂよりも温度が低い空気Ｄが流入するので、排気ルーバ８及び排気ファン１０は局所的に高温にならず均一な低い温度になる。設定した低い温度に合わせて排気ファン１０が低回転し、低騒音になる。
【００２６】
このような構成の実施の形態１では、ランプ３を冷却した熱風Ｂを空間的に分散させて温度を下げることができる。
したがって、実施の形態１では、ランプ３による熱風で排気口が局所的に高温にならず相対的に低くでき、低い温度に合わせて排気ファン１０を低回転させることができ、低騒音にすることができる。さらに実施の形態１に係る熱排気機構は、ランプ３のランプハウス６に送風管７を設けるだけであるので、コンパクトにできる。
【００２７】
（実施の形態２）
図７は実施の形態２に係る熱排気機構における送風管の外面斜視図である。
実施の形態２は、実施の形態１に係る送風管７の風向板７ｂに複数の円孔７ｃ１を等方的に設けたものであり、他の構成は同様であり、詳細な説明は省略する。
実施の形態２に係る送風管２０では、流出孔２ｅ２から流出する熱風Ｂは、開口部６ｅ１から送風管２０に流入し、基部７ａにより向きが変わり、風向板７ｂによりランプハウス６の後方側へ流れるが、一部の熱風は円孔７ｃ１から排気ファン１０へ流れ、熱風Ｂが広く空間的に分散して、熱風Ｂと空気Ｃとの混合及び熱の授受がより一層速く進行する。
したがって、実施の形態２では、ランプ３を冷却した熱風Ｂを空間的により一層分散させることができ、熱風Ｂの温度を速く下げることができる。
なお、実施の形態２では、円孔７ｃ１にしたが、孔の形態は問わず、例えば、矩形孔、縦長丸孔にしてもよい。
【００２８】
（実施の形態３）
図８は実施の形態３に係る熱排気機構における送風管の外面斜視図である。
実施の形態３は、実施の形態２に係る送風管２０の複数の円孔７ｃ１に代えて、複数の縦向きのスリット７ｃ２を横並びに設けたものであり、他の構成は実施の形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
実施の形態３に係る送風管３０では、流出孔２ｅ２から流出する熱風Ｂは、開口部６ｅ１から送風管３０に流入し、基部７ａにより向きが変わり、風向板７ｂによりランプハウス６の後方側へ流れるが、一部の熱風は、対流方向と一致するスリット７ｃ２から容易に排気ファン１０へ向かって流れ、熱風Ｂがより広く空間的に分散して、熱風Ｂと空気Ｃとの混合及び熱の授受がより一層速く進行する。
【００２９】
円孔７ｃ１に比べ、縦状のスリット７ｃ２では、スリットと対流方向とが一致するので、熱風Ｂがスリット７ｃ２を通って排気ファン１０側へ流れやすく、空気Ｃとの混合及び熱の授受がより速く進行する。
したがって、実施の形態３では、ランプ３を冷却した熱風を空間的により一層分散させることができ、熱風Ｂの温度を早く下げることができる。
なお、実施の形態３に係る風向板７ｂからランプ３の光漏れが発生する場合、縦状のスリット７ｃ２を形成したルーバ形状にするのが望ましい。
【００３０】
なお、実施の形態１に係る送風管７の基部７ａの一端は密閉しているが、開放していてもよい。また実施の形態２における円孔７ｃ１と実施の形態３におけるスリット７ｃ２とは、別途設けているが、同じ風向板７ｂに円孔７ｃ１とスリット７ｃ２とを交互に設けても良い。さらに実施の形態１乃至３は、風向板７ｂを板状にしているが、縦断面視コの字形にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施の形態１に係る熱排気機構の部分平断面図である。
【図２】ランプハウスの斜視図である。
【図３】送風管の外面斜視図である。
【図４】送風管の内面斜視図である。
【図５】ランプハウス側から視た送風管及び排気ファンの配置関係図である。
【図６】排気ファン近傍の空気の流れを示す模式図である。
【図７】実施の形態２に係る熱排気機構における送風管の外面斜視図である。
【図８】実施の形態３に係る熱排気機構における送風管の外面斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  投射型映像表示装置
２  リフレクタ
２ｂ  バルブ
２ｅ１  流入孔
２ｅ２  流出孔
３  ランプ（熱源）
６  ランプハウス（熱源収容体）
６ｅ１  開口部
７、２０、３０  送風管
７ａ１  空気取込孔
７ｂ  風向板
７ｃ１  円孔（孔）
７ｃ２  スリット
１０  排気ファン
【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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