(57)【要約】【課題】ファンの圧力損失（送風抵抗）による風量低下を極力防止し、効率よく電子部品を冷却し、且つ小型化、低騒音化を実現する電源の冷却構造の提供。【解決手段】プロジェクターのランプ点灯用の電源の冷却構造１は、軸流型ファンからなるファン２０を有する。ファン２０は、メイン基板１０の略中央の位置であってメイン基板１０から離間した位置に固定される。ファン２０は、電子部品３２の外周面と第１板部材１１とメイン基板１０とにより囲まれてなる冷却空間１ａ内に位置し、冷却空間１ａ内であってメイン基板１０の略中央の位置にある最も温度上昇の激しい部品に向けて風を送る。また、冷却空間１ａに形成された開口部から流出した風は、放熱板をなす第１板部材１２、１３により、メイン基板１０に沿ってメイン基板１０上の広範囲に送られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源を構成し、温度上昇する複数の電子部品の立設されたメイン基板と、
該電子部品を冷却するためのファンとを備えた電源の冷却構造において、
該ファンは軸流型ファンからなり、
該メイン基板上には第１板部材が立設され、
該ファンは、該ファンからの風が該メイン基板へ向かうように回転軸が該メイン基板に垂直の方向に指向すると共に、該メイン基板から離間した位置に固定され、該電子部品の外周面若しくは該第１板部材若しくは該メイン基板、又はこれらの組合せにより囲まれる冷却空間内に位置し、
該冷却空間には、該ファンからの風を該冷却空間外かつ該メイン基板に沿った方向に向けて流すための開口部が形成されていることを特徴とする電源の冷却構造。
【請求項２】
該冷却空間内の該ファンに直接対向する位置には、最も温度上昇の激しい電子部品が配置されることを特徴とする請求項１記載の電源の冷却構造。
【請求項３】
該第１板部材は熱伝導性の高い材料からなり放熱板をなし、
該複数の電子部品のうちのいずれかは、該第１板部材に付着して設けられていることを特徴とする請求項１記載の電源の冷却構造。
【請求項４】
該第１板部材は熱伝導性の高い材料からなり放熱板をなし、
該第１板部材の一部は、該冷却空間の該開口部から流れ出る風の下流の位置に、該風の流れの方向に平行に配置され、該電子部品が付着して設けられていることを特徴とする請求項１記載の電源の冷却構造。
【請求項５】
該風の流れの方向に平行に配置された該第１板部材の一部は複数枚設けられ、該第１板部材の該メイン基板に接続されている基端部に対する自由端部は、互いに熱伝導性の高い材料により構成される第２板部材により互いに連結され、該メイン基板と該第１板部材と該第２板部材とにより通風路が形成されることを特徴とする請求項４記載の電源の冷却構造。
【請求項６】
該ファンは、該第１板部材に固定されていることを特徴とする請求項１記載の電源の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源の冷却構造に関し、特に、プロジェクターのランプを点灯させるための電源の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器は電源を備えており、電源には多数の発熱する電子部品が設けられている。従来より電子機器には、当該発熱する電子部品を冷却するための電源の冷却構造が設けられている。
【０００３】
特開２００２−５１５５９号公報には、電子レンジ等の電子機器に設けられ、発熱する部品を有するインバータ電源を冷却するための電源の冷却構造が記載されている。電源の冷却構造は、遠心型ファンと、インバータ電源とを備えており、インバータ電源には、複数の発熱する電子部品が設けられている。また、インバータ電源を備える電子機器内には、マグネトロンが設けられている。マグネトロンは、インバータ電源から供給される電力によって駆動される。遠心型ファンは、発熱するマグネトロンとインバータ電源に設けられた電子部品とに風を送り、これらを強制冷却する。
【０００４】
電子レンジ等の家電は、動作時の騒音がより少ない方が好ましい。このため、同公報記載の電源の冷却構造では、上述のように、ファンとして遠心型ファンを用いて、動作時の低騒音化を図っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−５１５５９号公報（３頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電子レンジ等の電子機器の電源ではなくて、例えば、高輝度放電灯（ＨＩＤ）等の、プロジェクターのランプを点灯させるための電源では、発熱する電子部品が多い。より具体的には、当該電源の中の電力制御部や、インバータ部に点在する半導体素子や、チョークコイル等の主要発熱部品等の発熱が激しい。このため、電源の冷却構造に設けられるファンの圧力損失（送風抵抗）による風量低下を防止して、大量の風を送ることにより各部品を冷却する必要がある。また、プロジェクターのランプの用途によっては、電源の冷却構造をできだけ小型化し、且つ低騒音化を図る必要がある。
【０００７】
しかし、従来の電源の冷却構造に用いられているファンは遠心型ファンであるため、圧力損失が大きく低回転での送風に向いているが、風量を多くしようとして回転数を高くすると騒音も大きく、風送抵抗による風量差は少ない。また、遠心型ファン自体の小型化が困難であり、必然的に構造が大がかりになる。また、遠心型ファンから送り出されてくる風の方向は、ファンの半径方向外方向きであるため、遠心型ファンの軸方向の位置に風を送ることができず、当該位置に発熱する電子部品を配置させることができない。また静圧が高いため、局所冷却には適しているが、電源に設けられた多数の発熱部品を一度に効率よく冷却するのには不向きである。
【０００８】
また、従来の電源の冷却構造では、スクロール状の冷却板を用いて通風路を形成しているため、発熱する電子部品の配置に制約が多くなり、電子部品の配置の自由度が少なかった。
【０００９】
そこで本発明は、圧力損失（送風抵抗）による風量低下を極力防止し、効率よく電子部品を冷却し、且つ小型化、低騒音化を実現する電源の冷却構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、電源を構成し、温度上昇する複数の電子部品の立設されたメイン基板と、該電子部品を冷却するためのファンとを備えた電源の冷却構造において、該ファンは軸流型ファンからなり、該メイン基板上には第１板部材が立設され、該ファンは、該ファンからの風が該メイン基板へ向かうように回転軸が該メイン基板に垂直の方向に指向すると共に、該メイン基板から離間した位置に固定され、該電子部品の外周面若しくは該第１板部材若しくは該メイン基板、又はこれらの組合せにより囲まれる冷却空間内に位置し、該冷却空間には、該ファンからの風を該冷却空間外かつ該メイン基板に沿った方向に向けて流すための開口部が形成されている電源の冷却構造を提供している。
【００１１】
ここで、該冷却空間内の該ファンに直接対向する位置には、最も温度上昇の激しい電子部品が配置されることが好ましい。
【００１２】
また、該第１板部材は熱伝導性の高い材料からなり放熱板をなし、該複数の電子部品のうちのいずれかは、該第１板部材に付着して設けられていることが好ましい。
【００１３】
また、該第１板部材は熱伝導性の高い材料からなり放熱板をなし、該第１板部材の一部は、該冷却空間の該開口部から流れ出る風の下流の位置に、該風の流れの方向に平行に配置され、該電子部品が付着して設けられていることが好ましい。
【００１４】
また、該風の流れの方向に平行に配置された該第１板部材の一部は複数枚設けられ、該第１板部材の該メイン基板に接続されている基端部に対する自由端部は、互いに熱伝導性の高い材料により構成される第２板部材により互いに連結され、該メイン基板と該第１板部材と該第２板部材とにより通風路が形成されることが好ましい。また、該ファンは、該第１板部材に固定されていることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による電源の冷却構造について図１乃至図４に基づき説明する。図１に示されるように、電源の冷却構造１は、高輝度放電灯（ＨＩＤ）等の、プロジェクターのランプを点灯させるための電源を冷却するためのものであり、メイン基板１０とファン２０とを備える。メイン基板１０上には、入力回路３０と電力制御回路とインバータ回路と図示せぬイグナイタ回路と図示せぬコントロール回路とシステム電源回路６０とが設けられている。
【００１６】
ここで電力制御回路とは、具体的にはＤＣ−ＤＣコンバータであり、例えば本実施の形態では、降圧チョッパー４０が用いられる。また、インバータ回路としてはフルブリッジ回路５０が用いられる。
【００１７】
入力回路３０は商用交流電圧を直流電圧に変換する。入力回路３０においては、力率改善のためにインダクタンス値の大きなチョークコイル３１が用いられている。降圧チョッパー４０は、図示せぬダイオードとＦＥＴ４１とチョークコイル４２（図２〜図４）とにより構成されており、電力を制御する。フルブリッジ回路５０は直流電圧を交流電圧に変換する。図示せぬイグナイタ回路は、ランプを点灯させる際に最初に高圧を発生させるための高圧発生回路である。なお、図２〜図４では、説明の便宜のためにメイン基板１０が省略して図示されている。
【００１８】
図示せぬコントロール回路は、主として降圧チョッパー４０、フルブリッジ回路５０のコントロールを行う。図示せぬコントロール回路は電力演算を行い、演算結果を降圧チョッパー４０に出力し、降圧チョッパー４０において電力が一定に制御されるようにする。また、演算結果をフルブリッジ回路５０に出力することにより、フルブリッジ回路５０において直流から交流への変換が行われる。システム電源回路６０は、冷却構造１を構成する電源で使用される電力や、当該電源と接続される他のアッセイで使用される電力や、プロジェクターの中に設けられた制御回路で使用される電力を供給する。入力回路３０に入力した商用交流電流は、降圧チョッパー４０、フルブリッジ回路５０、図示せぬイグナイタ回路の順に送られる。
【００１９】
降圧チョッパー４０を構成するチョークコイル４２（図２）は、他の部品と比較して最も温度上昇が激しく、図１と図２又は図３とを対比して見ると分かるように、メイン基板１０の略中央の位置に配置されている。チョークコイル４２は略円盤形状をしており、チョークコイル４２に直接対向する位置であって、メイン基板１０から離間した位置にはファン２０（図１）が設けられている。従って、チョークコイル４２はファン２０とメイン基板１０との間に位置しており、図１に示される位置関係で電源の冷却構造１が配置されるときには、チョークコイル４２はファン２０の直下に位置する。ファン２０の回転軸は、メイン基板１０に対して垂直の方向に指向する。ファン２０は、周囲が略正方形状をした軸流型ファンにより構成されており、ファン２０が回転すると、ファン２０からの風は、チョークコイル４２及びチョークコイル４２の設けられているメイン基板１０の位置に向けて流れるように構成されている。
【００２０】
メイン基板１０上には、ファン２０の周囲をなす四方のうちの三方からファン２０及びチョークコイル４２を取り囲むようにして３枚の第１板部材１１、１１、１１が、互いに一体に接続されて立設されている。３枚の第１板部材１１、１１、１１には、ネジ孔の形成されたネジ受け１１Ａ（図２）が設けられている。一方、周囲が略正方形状をしたファン２０の４隅には、ネジ孔の形成されたネジの座２０Ａ（図１）が設けられている。これらのネジ孔にネジが螺合することによりファン２０が３枚の第１板部材１１、１１、１１に固定されるように構成されている。
【００２１】
第１板部材１１は放熱板をなすが、ファン２０を固定する部材である第１板部材１１を放熱板と兼用して用いたため、冷却機構の構造を簡単にすることができ、小型化を図ることができる。
【００２２】
ファン２０の周囲をなす四方のうちの残りの一方であってファン２０から離間した位置には、当該一方をなす仮想平面に平行な位置関係でシステム電源回路６０をなす基板６１が、メイン基板１０上に立設されている。従って、ファン２０の四方は、第１板部材１１、１１、１１とシステム電源回路６０をなす基板６１とによって囲まれている。
【００２３】
第１板部材１１には開口部１１ａ、１１ｂが複数形成されており、第１の開口部１１ａは入力回路３０を構成する電解コンデンサ３２の外周面（側面）によっても画成される。従って、ファン２０及びチョークコイル４２は、電解コンデンサ３２の外周面と、第１板部材１１と、メイン基板１０と、システム電源回路６０をなす基板６１とにより囲まれて形成される冷却空間１ａ（図２、図３）内に位置している。
【００２４】
第２の開口部１１ｂ（図２〜図４）は、冷却空間１ａ外方で且つメイン基板１０及びシステム電源回路６０に沿った方向へ開口している。第１板部材１１の第２の開口部１１ｂ近傍の位置には、ファン２０を囲む第１板部材１１とは別の第１板部材１２がメイン基板１０から延出して設けられている。第１板部材１２は、システム電源回路６０をなす基板６１と平行に配置されており、第１板部材１１の第２の開口部１１ｂ近傍の位置において、ファン２０を囲む第１板部材１１と接続されている。第１板部材１２とシステム電源回路６０をなす基板６１との間の空間は、ファン２０から流れてくる風の下流側に位置する通風路１ｂをなし、ファン２０からの風は、冷却空間１ａから開口部を通って通風路１ｂ内に流れ出て、メイン基板１０に沿って通風路１ｂ内をファン２０から離間する方向へ流れてゆくように構成されている。
【００２５】
通風路１ｂ内には、上述の第１板部材１１、１２とは異なる第１板部材１３（図１）が、メイン基板１０上に延出して設けられている。第１板部材１３は、第１板部材１２及びシステム電源回路６０をなす基板６１と平行の位置関係をなし、システム電源回路６０をなす基板６１と第１板部材１２とから所定の距離を隔てて離間して配置されている。
【００２６】
メイン基板１０上の第１板部材１２、１３の設けられている位置には、フルブリッジ回路５０を構成する複数のＦＥＴ６２が設けられている。ＦＥＴ６２は、それぞれ第１板部材１２、１３に付着している。また、メイン基板１０上のファン２０を囲む第１板部材１１の設けられている位置にも、降圧チョッパー４０を構成するＦＥＴ４１が設けられており、これらも第１板部材１１に付着している。
【００２７】
第１板部材１１、１２、１３は、熱伝導性の高いアルミニウム合金からなり放熱板をなす。第１板部材１１、１２、１３に沿ってファン２０からの風が流れることによってＦＥＴ４１、６２が風によって直接冷却され、また、第１板部材１１、１２、１３が風によって冷却されることにより、第１板部材１１、１２、１３に付着しているＦＥＴ４１、６２が間接的に冷却されるように構成されている。また、通風路１ｂ内であってシステム電源回路６０を構成する基板６１上にも、発熱する電子部品６３が同基板から延出して設けられており、これらも、通風路１ｂ内に流れるファン２０からの風によって冷却される。
【００２８】
第１板部材１２、１３のメイン基板１０に接続されている基端部に対する自由端部は、第２板部材１４によって連結されている。第２板部材１４は、第１板部材１１、１２、１３と同一材質のアルミニウム合金からなり、放熱板をなし、第１板部材１２と一体に形成されて構成されている。また第２板部材１４は、第１板部材１３に対して固定されて接続されている。このため、通風路１ｂの一部は、メイン基板１０と第１板部材１２と第２板部材１４とにより構成される略筒状の通路となっている。
【００２９】
電源の冷却構造１において軸流型ファンを備えるようにしたため、圧力損失（送風抵抗）による風量低下を防止して、低騒音化を実現して大量の風を送ることができる。このため、例えば、高輝度放電灯（ＨＩＤ）等の、プロジェクターのランプを点灯させるための発熱する電子部品が多い電源の冷却構造として用いることができる。また、電源の冷却構造１の小型化を図ることができる。
【００３０】
また、軸流型ファン２０から送り出されてくる風の方向は、ファン２０の軸方向であるため、ファン２０の軸方向の位置にも発熱する電子部品を配置させることができる。また、遠心型ファンと比較して、ファンの占有面積を小さくすることができるため、電源の冷却構造１の小型化を図ることができる。
【００３１】
また、ファン２０がメイン基板１０の略中央の位置に配置されているため、ファン２０からの風によってメイン基板１０の広い範囲を冷却することができる。このため、電子部品の配置の設計の自由度を高めることができる。更に、ファン２０に直接対向するメイン基板１０上の位置に、最も温度上昇の激しいチョークコイル４２を配置させ、比較的温度上昇の激しいＦＥＴ４１、６２をファン２０の近傍に配置させたため、冷却効果（Δｔ）を高めることができる。
【００３２】
また、放熱板をなす第１板部材１３を通風路１ｂ内に、第１板部材１２及びシステム電源回路６０をなす基板６１と平行の位置関係で設けたため、圧力損失（送風抵抗）の上昇を防ぐことができる。
【００３３】
本発明による電源の冷却構造は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、第１板部材や第２板部材の数や形状は、本実施の形態のものに限定されない。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１記載の電源の冷却構造によれば、ファンは軸流型ファンからなるため、圧力損失（送風抵抗）による風量低下を防止して、低騒音化を実現して大量の風を送ることができる。このため、例えば、高輝度放電灯（ＨＩＤ）等の、プロジェクターのランプを点灯させるための発熱する電子部品が多い電源の冷却構造として用いることができる。また、電源の冷却構造の小型化を図ることができる。
【００３５】
また、軸流型ファンから送り出されてくる風は、ファンの軸方向に沿って流れるため、ファンの軸方向の位置にも発熱する電子部品を配置させることができる。また、遠心型ファンと比較して、ファンの占有面積を小さくすることができるため、電源の冷却構造の小型化を図ることができる。
【００３６】
また、ファンはメイン基板から離間した位置に固定され、冷却空間には、ファンからの風を冷却空間外かつメイン基板に沿った方向に向けて流すための開口部が形成されているため、ファンからの風によってメイン基板の広い範囲を冷却することができる。このため、電子部品の配置の設計の自由度を高めることができる。
【００３７】
請求項２記載の電源の冷却構造によれば、冷却空間内のファンに直接対向する位置には、最も温度上昇の激しい電子部品が配置されるため、冷却効果（Δｔ）を高めることができる。
【００３８】
請求項３記載の電源の冷却構造によれば、第１板部材は熱伝導性の高い材料からなり放熱板をなし、複数の電子部品のうちのいずれかは、第１板部材に付着して設けられているため、温度上昇した電子部品を第１部材を介して放熱することができる。
【００３９】
請求項４記載の電源の冷却構造によれば、第１板部材は熱伝導性の高い材料からなり放熱板をなし、第１板部材の一部は、冷却空間の開口部から流れ出る風の下流の位置に、風の流れの方向に平行に配置され、電子部品が付着して設けられているため、温度上昇した電子部品を第１部材を介して放熱すると共に、電子部品に直接風をあてることによって電子部品を冷却することができる。
【００４０】
請求項５記載の電源の冷却構造によれば、第１板部材のメイン基板に接続されている基端部に対する自由端部は、互いに熱伝導性の高い材料により構成される第２板部材により互いに連結され、メイン基板と第１板部材と第２板部材とにより通風路が形成されるため、通風路を通してファンから離れた位置に配置されている電子部品にまで風を効率的に送ることができる。
【００４１】
請求項６記載の電源の冷却構造によれば、ファンは、放熱板をなす第１板部材に固定されているため、ファンを固定するための余計な部材を設ける必要がなく、冷却機構の構造を簡単にすることができ、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による電源の冷却構造を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態による電源の冷却構造の、メイン基板を省略して示す上部斜視図。
【図３】本発明の実施の形態による電源の冷却構造の、メイン基板を省略して示す上部斜視図。
【図４】本発明の実施の形態による電源の冷却構造の、メイン基板を省略して示す下部斜視図。
【符号の説明】
１ａ    冷却空間
１ｂ    通風路
１０    メイン基板
１１、１２、１３    第１板部材
１１ａ、１１ｂ    開口部
２０    ファン
３１    チョークコイル
３２    電解コンデンサ
４１    ＦＥＴ
４２    チョークコイル
６２    ＦＥＴ
【図１】
2004296521.tif 000003
【図２】
2004296521.tif 000004
【図３】
2004296521.tif 000005
【図４】
2004296521.tif 000006