(57)【要約】たとえば、投写型表示装置の映像素子、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー装置の半導体レーザー等を効率よく冷却することが困難であった。発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される受熱ケーシング１０８と、受熱ケーシング１０８の内部と連通されたホース１１６およびホース１１７を含む手段と、受熱ケーシング１０８の内部、およびホース１１６およびホース１１７を含む手段に充填された液状媒体１１０と、充填された液状媒体１１０を循環させる、受熱ケーシング１０８の内部に設けられた送液ポンプ１０７と、循環させられる液状媒体１１０を冷却する放熱器１１４および放熱ファン１１５を含む手段とを備えた冷却装置である。
2004107837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される受熱ケーシングと、
前記受熱ケーシングの内部と連通された循環経路と、
前記受熱ケーシングの内部、および前記循環経路に充填された液状媒体と、
前記充填された液状媒体を循環させる、前記受熱ケーシングの内部に設けられたポンプと、
前記循環させられる液状媒体を冷却する冷却手段とを備えた、冷却装置。
【請求項２】
前記循環させられる液状媒体が前記循環経路から前記受熱ケーシングに流入する流入口は、前記受熱ケーシングの、前記受熱ケーシングが前記発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される側に設けられている請求の範囲第１項記載の、冷却装置。
【請求項３】
前記ポンプは、回転されるブレードを有する遠心ポンプであって、
前記流入口は、前記回転されるブレードの回転中心の近傍に設けられている請求の範囲第２項記載の、冷却装置。
【請求項４】
前記受熱ケーシングは、前記発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される側に凹凸部が設けられた内壁を有する請求の範囲第１項記載の、冷却装置。
【請求項５】
前記発熱体を駆動するための駆動電気基板が、前記発熱体の、前記受熱ケーシングが直接的にまたは間接的に熱的接合される側に配置されている請求の範囲第１項から第４項の何れかに記載の、冷却装置。
【請求項６】
前記駆動電気基板を前記発熱体に対して押圧するための押圧ホルダーが、前記駆動電気基板の、前記受熱ケーシングが直接的にまたは間接的に熱的接合される側に配置されている請求の範囲第５項記載の、冷却装置。
【請求項７】
前記駆動電気基板は、駆動電気基板窓を有しており、
前記押圧ホルダーは、前記駆動電気基板窓と重なる位置に押圧ホルダー窓を有しており、
前記受熱ケーシングは、前記駆動電気基板窓と前記押圧ホルダー窓とを貫通して、前記発熱体に当接する受熱部を有する請求の範囲第６項記載の、冷却装置。
【請求項８】
前記発熱体と接合される受熱プレートをさらに備えた請求の範囲第１項から第４項の何れかに記載の、冷却装置。
【請求項９】
前記受熱ケーシングと接合された電子冷却素子と、
前記受熱プレートと前記電子冷却素子との面に密閉空間を形成する受熱フレームと、
前記密閉空間に充填された液状材料とをさらに備えた請求の範囲第８項記載の、冷却装置。
【請求項１０】
前記発熱体の温度を検出する検出手段と、
前記検出の結果に基づいて、前記ポンプ、および前記冷却手段の内の少なくとも一つを制御する制御手段とをさらに備えた請求の範囲第１項から第４項の何れかに記載の、冷却装置。
【請求項１１】
請求の範囲第１項記載の、冷却装置と、
前記発熱体としての反射型映像素子とを備えた投写型表示装置。
【請求項１２】
請求の範囲第１項記載の、冷却装置と、
前記発熱体としての、半導体、およびＣＰＵの内の少なくとも一つとを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、たとえば、画像を投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置、パーソナルコンピュータ、半導体レーザー装置等の電子機器に利用可能な、筐体内部に配設された半導体やＣＰＵなどの発熱電子部品を液状媒体を循環させて冷却または温度制御する冷却装置に関するものである。
【背景技術】  ノートタイプのパーソナルコンピュータや移動体通信機器に代表される携帯型の電子機器は、マルチメディア情報を処理するためのマイクロプロセッサを装備している。
この種のマイクロプロセッサは、演算速度の高速化や多機能化に伴い、動作中の発熱量が急速に増大する傾向がある。
そのため、マイクロプロセッサの動作を安定的に保証するためには、その発熱量に見合う冷却性を高める必要がある。
また、半導体レーザー光源装置に代表される電子機器は、高出力化やビームの波長安定性確保の観点から、発振源となる半導体を適当な温度に温度制御する必要がある。
また、近年の小型化の要望のため、その温度制御装置の小型化と高い温度制御性能が、要求されるようになってきている。
また、ライトバルブ上で映像信号に変調された画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリーン上にその画像を拡大投写する投写型表示装置に代表される表示装置においては、画像情報をより鮮明に投影するために高解像度のライトバルブからなる映像素子が用いられ、さらに投影画面の明るい高輝度化が促進されている。
また、高輝度が求められる投写型表示装置の映像素子は、原理的には入射される光量に対し、有効にスクリーンに投影されない成分等の光による熱量を吸収するため、映像素子の発熱が、輝度アップの制限となっている。
その対策として、映像素子は透過型液晶表示素子に代わって、液晶等による反射型映像素子が使用されるようになってきている。
反射型映像素子であっても僅かの光吸収が発生するために、この反射型映像素子を強制的に冷却する必要がある。
このため反射型映像素子を精度よく位置決めする調整機構と、この反射型映像素子を強制冷却するための冷却素子と、その冷却素子の放熱側を冷却するヒートシンクおよびそのヒートシンクを空冷する冷却ファンとが一体となった冷却装置が、利用されるようになってきている。
以下、電子機器や表示装置の熱対策に関する従来の技術について、より具体的に説明する。
ここでは、一般的な反射型映像素子を用いた投写型表示装置の冷却装置を例として説明する。
投写型表示装置の光学系は、基本的に、光源ランプユニットと、その光源ランプユニットの光源からの白色光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に色分解し、これらの光を画像情報に応じて変調する反射型液晶パネル等から構成された映像素子と、その変調された光を色合成する光学ユニットと、その色合成された光をスクリーン上に拡大投影する投写レンズユニットとで構成されている。
最近では、投写型表示装置においては、画像情報をより鮮明に投影するために高解像度の映像素子が用いられてきており、さらに投影画面の明るい高輝度化が促進されていることは、上述したとおりである。
従来のＲ、Ｇ、Ｂの各反射型映像素子を用いた３板式投写型表示装置とその冷却装置について、図１０と図１１を用いてその一例を説明する。
まず、図１０は、従来の投写型表示装置の概略構成を示す図である。
従来の投写型表示装置は、画像情報を光学的に拡大投影するための光源である光源ランプユニット１と、その光源ランプユニット１の光から赤外線や紫外線を除去し、可視光のみを透過するためのフィルター２と、そのフィルター２からの可視光を集光するための照射光学ユニット３と、前記照射光学ユニット３で集光された光が反射プリズムユニット６を通過した後、これを色分解して反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃに導くとともに、この反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃで光学的に画像情報に生成された光を色合成する色分離合成プリズムユニット５と、前記色分離合成プリズムユニット５で合成された画像情報が前記反射プリズムユニット６で反射されてこれを拡大投射するための投写レンズユニット７とで構成されている。
光源ランプユニット１は、一般的に発光効率が高いとされる超高圧水銀ランプ１ａと、光を効率よく集光するための凹面鏡１ｂで構成されている。
光源ランプユニット１からの光をＲ、Ｇ、Ｂに色分解および色合成する色分離合成プリズムユニット５は、例えば白色光を波長的に選択する青反射ダイクロイックミラーと、赤反射ダイクロイックミラーと、緑透過のダイクロイックミラーで構成される。
そして、各々の膜特性から白色光は、Ｒ、Ｇ、Ｂに色分解されて、各Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃへ導かれるとともに、その反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃで画像情報に変調された光は、再び色分離合成プリズムユニット５で合成される。
反射プリズムユニット６は、照射光学ユニット３からの光を透過するとともに色分離合成プリズムユニット５で色合成された光を投写レンズユニット７に導く、いわゆる、ハーフミラー構成の一体型プリズムである。
図１１は、従来の反射型映像素子の冷却装置を示す概略断面図である。
なお、この図１１では、反射型映像素子４ｃ部分のみを示しているが、反射型映像素子４ａと４ｂ部分についても同様の構成となっている。
反射型映像素子４ｃは、一方の面が、平面的位置調整やフォーカス調整が可能な位置調整機構８に接着剤等で接合固定されており、位置調整機構８は、色分離合成プリズムユニット５に対接あるいは接着剤等で正確に位置決め固定されている。
また、反射型映像素子４ｃの他方の面は、半導体で構成された電子冷却素子９に熱伝導としての役目も果たすホルダー１０を介して接合されている。
電子冷却素子９には、その放熱のためのヒートシンク１１が接合され、ヒートシンク１１には、これを冷却するための冷却ファン１２が接合されている。
そして、この冷却ファン１２とヒートシンク１１とホルダー１０は、ネジ等（図示なし）で一体的に組み立てられている。
しかしながら、上記のような従来の冷却装置では、より高輝度を目指した投写型表示装置の場合、反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃにより多くの光が集中するため、冷却性能を向上させる必要がある。
そのため、より大きな能力を有する電子冷却素子９、ヒートシンク１１、冷却ファン１２が必要となり、これは装置の大型化のみならず、重量増加を招くことになる。
また、この冷却装置は、電子冷却素子９の吸熱量に見合った消費電力による発熱量と反射型映像素子の発熱量との合計発熱量を放熱する必要があるため、冷却ファン１２が想像以上に大型化する。
また、冷却ファン１２は、ヒートシンク１１に接合しているために、通風抵抗が過大となって送風騒音が大きくなることもある。
さらに、電子冷却素子９の吸熱量を大きくした場合、熱伝導部材として機能するホルダー１０は、電子冷却素子９の接合部側が雰囲気温度よりも大きく低温側となり、このため結露が発生することもある。
また、冷却ファン１２の構造上、その中央部は、冷却ファン１２のモータ駆動部のためにヒートシンク１１の外周部のみ図面の矢印のように通風冷却され、ヒートシンク１１の冷却効率を悪化させやすい。
一方、放熱経路で見ると、反射型映像素子４ｃとホルダー１０との間、ホルダー１０と電子冷却素子９との間、および電子冷却素子９とヒートシンク１１との間で、３カ所の部材接合部が存在する。
このため、熱移動のインピーダンス、すなわち熱抵抗が非常に大きくなり、放熱能力を非常に大きく設計しなければならないことが普通であった。
さらに、近年の投写型表示装置の高輝度化に伴い、光源ランプユニットの駆動電力も大きくなってきている。
電子冷却素子９の吸熱能力は、一般的に５０％未満である。
このため、電子冷却素子９は、反射型映像素子４ｃの発熱量の２倍から６倍の電力を要し、消費電力が、極めて大きなものとなっている。
【発明の開示】
本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、たとえば、投写型表示装置の映像素子、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー装置の半導体レーザー等をより効率よく冷却することができる冷却装置を提供することを目的とする。
第１の本発明は、発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される受熱ケーシングと、
前記受熱ケーシングの内部と連通された循環経路と、
前記受熱ケーシングの内部、および前記循環経路に充填された液状媒体と、
前記充填された液状媒体を循環させる、前記受熱ケーシングの内部に設けられたポンプと、
前記循環させられる液状媒体を冷却する冷却手段とを備えた、冷却装置である。
第２の本発明は、前記循環させられる液状媒体が前記循環経路から前記受熱ケーシングに流入する流入口は、前記受熱ケーシングの、前記受熱ケーシングが前記発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される側に設けられている第１の本発明の、冷却装置である。
第３の本発明は、前記ポンプは、回転されるブレードを有する遠心ポンプであって、
前記流入口は、前記回転されるブレードの回転中心の近傍に設けられている第２の本発明の、冷却装置である。
第４の本発明は、前記受熱ケーシングは、前記発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される側に凹凸部が設けられた内壁を有する第１の本発明の、冷却装置である。
第５の本発明は、前記発熱体を駆動するための駆動電気基板が、前記発熱体の、前記受熱ケーシングが直接的にまたは間接的に熱的接合される側に配置されている第１から第４の何れかの本発明の、冷却装置である。
第６の本発明は、前記駆動電気基板を前記発熱体に対して押圧するための押圧ホルダーが、前記駆動電気基板の、前記受熱ケーシングが直接的にまたは間接的に熱的接合される側に配置されている第５の本発明の、冷却装置である。
第７の本発明は、前記駆動電気基板は、駆動電気基板窓を有しており、
前記押圧ホルダーは、前記駆動電気基板窓と重なる位置に押圧ホルダー窓を有しており、
前記受熱ケーシングは、前記駆動電気基板窓と前記押圧ホルダー窓とを貫通して、前記発熱体に当接する受熱部を有する請求の範囲第６項記載の、冷却装置である。
第８の本発明は、前記発熱体と接合される受熱プレートをさらに備えた第１から第４の何れかの本発明の、冷却装置である。
第９の本発明は、前記受熱ケーシングと接合された電子冷却素子と、
前記受熱プレートと前記電子冷却素子との間に密閉空間を形成する受熱フレームと、
前記密閉空間に充填された液状材料とをさらに備えた第８の本発明の、冷却装置である。
第１０の本発明は、前記発熱体の温度を検出する検出手段と、
前記検出の結果に基づいて、前記ポンプ、および前記冷却手段の内の少なくとも一つを制御する制御手段とをさらに備えた第１から第４の何れかの本発明の、冷却装置である。
第１１の本発明は、第１の本発明の、冷却装置と、
前記発熱体としての反射型映像素子とを備えた投写型表示装置である。
第１２の本発明は、第１の本発明の、冷却装置と、
前記発熱体としての、半導体、およびＣＰＵの内の少なくとも一つとを備えた電子機器である。
第１３の本発明は、反射型映像素子、半導体、およびＣＰＵの内の少なくとも一つと直接的にまたは間接的に熱的接合される受熱ケーシングと、
前記受熱ケーシングの内部と連通された循環経路と、
前記受熱ケーシングの内部、および前記循環経路に充填された液状媒体と、
前記充填された液状媒体を循環させるポンプと、
前記循環させられる液状媒体を冷却する冷却手段とを備えた冷却装置である。
第１４の本発明は、発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される受熱ケーシングの内部、および前記受熱ケーシングの内部と連通された循環経路に充填された液状媒体を、前記受熱ケーシングの内部に設けられたポンプを利用して循環させる循環ステップと、
前記循環させられる液状媒体を冷却する冷却ステップとを備えた冷却方法である。
本発明は、投写型表示装置の映像素子、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー装置等の電子機器をより効率よく冷却することができるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態１の冷却装置が利用された投写型表示装置の概略構成図である。
図２は、本発明の実施の形態１の冷却装置の概略断面図である。
図３は、本発明の実施の形態２の冷却装置の概略断面図である。
図４は、本発明の実施の形態３の冷却装置の概略断面図である。
図５は、本発明の実施の形態４の冷却装置の概略断面図である。
図６は、本発明の実施の形態５の冷却装置の概略断面図である。
図７は、本発明の実施の形態１の送液ポンプ１０７の概略平面図である。
図８は、本発明の実施の形態の冷却装置１００が利用されたパーソナルコンピュータの概略構成図である。
図９は、本発明の実施の形態の冷却装置２００が利用されたパーソナルコンピュータの概略構成図である。
図１０は、従来の投写型表示装置の概略構成図である。
図１１は、従来の冷却装置の概略断面図である。
【符号の説明】
４ａ、４ｂ、４ｃ  反射型映像素子
１００  冷却装置
１０２  受熱プレート
１０３  受熱フレーム
１０５  電子冷却素子
１０６  液状材料
１０７  送液ポンプ
１０８、１１０８、２１０８、３１０８  受熱ケーシング
２１０８ａ  受熱部
１１０  液状媒体
１１１  開口部
１１２  入り口側の循環経路
１１２ａ  通路
１１４  放熱器
２０１  温度検出手段
２０２  温度制御手段
４０１  保持部材
４０３  駆動電気基板
４０４  押圧ホルダー
５０２、６０２  ＣＰＵ
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
はじめに、図１〜２を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成を説明する。
図１は、本発明の実施の形態１の冷却装置が利用された投写型表示装置の概略構成図であり、図２は、本発明の実施の形態１の冷却装置の概略断面図である。
図１と図２において、図１０と図１１を用いて説明した従来の装置と同一構成部分には同一符号が附してあり、その部分は同様の機能であるため詳しい説明は省略する。
図２に示されているのは、発熱素子である反射型映像素子４ｃ用の冷却装置であり、反射型映像素子４ａ、４ｂに対応する冷却装置も同一の機能を有する。
４ａ、４ｂ、４ｃは、従来例と同様に色分離合成プリズムユニット５によって色分解された光である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応する反射型映像素子である。
反射型映像素子４ｃ部について説明すると、その反射型映像素子４ｃの受光面とは反対側の背面には、高熱伝導率を有する金属材料、例えば銅合金あるいは純アルミニューム等で形成された受熱プレート１０２が密着接合され、両者は熱的に面接合されている。
反射型映像素子４ｃの受光面側には、受光を妨げないように窓が設けられた、反射型映像素子４ｃへの駆動電力および駆動信号を供給するために駆動電気基板５０３が面接合されている。
１０３は、合成樹脂成形等から形成された方形枠状の受熱フレームであり、熱伝導率が受熱プレート１０２よりも小さい材料からなっている。
受熱プレート１０２と受熱フレーム１０３とは、受熱プレート１０２の外周縁が密閉（水密）接合されて一体的に組み付けられている。
この密閉接合は、例えばゴム製のＯリング（図示せず）等を使用して行うことができる。
受熱プレート１０２と受熱フレーム１０３との組み付けにより、反射型映像素子４ｃの背面方向には、内容積を持つ容器形状が形成されている。
反射型映像素子４ｃ側の外周縁には、枠状の位置決め部１０４が形成され、反射型映像素子４ｃの外周部が、位置決め部１０４によって概ね位置決めされている。
１０５は、一般的にペルチェ素子と呼ばれる電子冷却素子であり、受熱プレート１０２とは反対側で、その外周縁が受熱フレーム１０３に密閉（水密）的に接合固定されている。
この密閉的接合固定も、例えばゴム製のＯリング（図示せず）等を使用して行うことができる。
１０６は、前記受熱プレート１０２と受熱フレーム１０３および電子冷却素子１０５によって密閉された空間内に充填された液状材料であり、例えばプロプレングリコール等のアルコール水溶液からなる。
従って、液状材料１０６と受熱プレート１０２とは、直接平面接触し、液状材料１０６と電子冷却素子１０５とも、直接平面接触して熱的接合されている。
１０７は、扁平形状の遠心ポンプからなる送液ポンプ（送液手段）であり、１０８は、送液ポンプ１０７のケーシングを兼ねる受熱ケーシングである。
受熱ケーシング１０８は、高熱伝導率の金属材料、例えばアルミニューム合金等で形成されており、その一方の扁平面は電子冷却素子１０５と平面でもって熱的に接合するように密着されている。
そして、受熱ケーシング１０８と受熱フレーム１０３とは、受熱フレーム１０３の外周縁に形成された位置決め部１０９によって位置決めされて、一体的に固定されている。
１１０は、送液ポンプ１０７によって循環され、熱量を移送する液状媒体であり、例えばプロプレングリコールのようなアルコール水溶液からなる。
送液ポンプ１０７の他方の扁平部には、モータ１０７ａが設けられており、モータ軸１０７ｂには、ブレード１０７ｃが一体に固定されている。
１１２は、送液ポンプ１０７への液状媒体１１０の入口側の循環経路であり、１１３は、送液ポンプ１０７から液状媒体１１０が送出される出口側の循環経路である。
送液ポンプ１０７の入り口側の循環経路１１２は、送液ポンプ１０７のケーシングを兼ねる受熱ケーシング１０８の一方の扁平面側、すなわち電子冷却素子１０５側に配置されている。
そして、循環経路１１２には、受熱ケーシング１０８内を通るパイプ状の通路１１２ａが形成され、その通路１１２ａの開口端は、モータ１０７ａにより回転されるブレード１０７ｃの回転中心に向けられている。
一方、送液ポンプ１０７から液状媒体１１０が送出される出口側循環経路１１３は、入り口側の循環経路１１２よりもモータ１０７ａが配置された受熱ケーシング１０８の他方の扁平面側で、かつブレード１０７ｃの回転外周部と対向する位置に配置されている。
１１４は、放熱器であり、放熱器１１４の近傍には、放熱ファン１１５が設置されている。
送液ポンプ１０７の入り口側循環経路１１２と放熱器１１４および出口側循環経路１１３と放熱器１１４とは、それぞれ可撓性のホース１１６、１１７で接続されている。
液状媒体１１０は、送液ポンプ１０７、ホース１１６、１１７、放熱器１１４の内部に充満されており、モータ１０７ａの駆動による送液ポンプ１０７のブレード１０７ｃの回転によって、受熱ケーシング１０８の入り口側循環経路１１２から吸引されて円周方向へと導かれ、出口側循環経路１１３を経て循環させられる。
つぎに、本実施の形態の冷却装置の動作を、本実施の形態の冷却装置が利用された投写型表示装置の冷却動作として説明する。
なお、本実施の形態の冷却装置の動作について説明しながら、本発明の冷却方法の一実施の形態についても説明する（その他の実施の形態についても、同様である）。
発熱体である反射型映像素子４ｃは、矢印方向（図２参照）から光を受け、有効に反射されない部分の存在によって発熱する。
反射型映像素子４ｃの光を受ける面とは反対側、すなわち背面側には、受熱プレート１０２が密着されており、この受熱プレート１０２が反射型映像素子４ｃの背面からその発熱を受熱する。
受熱プレート１０２は、液状材料１０６と接触しており、従って受熱プレート１０２からの熱量は液状材料１０６に伝達されることになる。
そして、電力が投入された電子冷却素子１０５は、液状材料１０６と接触する面を吸熱側とすることにより、液状材料１０６の熱量を直接吸熱して受熱プレート１０２を冷却する。
そして、受熱プレート１０２は、反射型映像素子４ｃを冷却する。
電子冷却素子１０５は、吸熱側とは反対側（図２上では右側）の面を放熱面とし、この放熱面からは、反射型映像素子４ｃからの熱量と電子冷却素子１０５自身の駆動電力により発生する熱量との合算の熱量が放熱されることになる。
電子冷却素子１０５の放熱面側には、送液ポンプ１０７のケーシングを兼ねる受熱ケーシング１０８が密着されているために、電子冷却素子１０５の放熱は、この受熱ケーシング１０８に伝達される。
そして、ブレード１０７ｃが、送液ポンプ１０７のモータ１０７ａの駆動によって回転されるため、入り口側循環経路１１２から入り込んだ液状媒体１１０は、遠心方向に圧力がかかり、出口側循環経路１１３から送出されることになる。
受熱プレート１０２と電子冷却素子１０５との熱伝導にプロプレングリコールのようなアルコール水溶液等の液状材料１０６を介するようにしたため、境界部の低熱伝導性の欠点がなくなり、冷却効率が高められる。
一般的に、固体同士の接合部は、熱抵抗が大きく、熱伝導性が非常に悪いが、このような冷却装置においては、熱伝導が悪いと冷却効果が十分に得られない。
しかしながら、本実施の形態においては、液状媒体１０６が受熱プレート１０２および電子冷却素子１０５に直接接触して熱伝導がなされるため、固体同士の接合部にみられるような熱抵抗の増大がない。
従って、受熱プレート１０２から電子冷却素子１０５への熱伝導が極めて良好となり、冷却効率が向上するものである。
また、受熱ケーシング１０８においては、液状媒体１１０の入り口側の循環経路１１２が、電子冷却素子１０５と熱的に接合された一方の扁平面側に設けられている。
このため、放熱器１１４によって冷却された液状媒体１１０が、電子冷却素子１０５側から通路１１２ａを通して送液ポンプ１０７に流入される。
かくして、冷却効率が向上する。
循環される液状媒体１１０は、放熱ファン１１５により冷却される放熱器１１４によって外部へ放熱、温度が低下して再び受熱ケーシング１０８内へ戻される。
これを繰り返すことによって、発熱体である反射型映像素子４ｃの熱量は、格段に高効率に放熱される。
もちろん、冷却装置は、反射型映像素子４ａ、４ｂ側においても同様に構成されており、投写型表示装置全体の映像素子の高効率な冷却が、実現できるものである（その他の実施の形態においても、同様である）。
なお、受熱ケーシング１０８は本発明の受熱ケーシングに対応し、ホース１１６およびホース１１７を含む手段は本発明の循環経路に対応し、液状媒体１１０は本発明の液状媒体に対応し、送液ポンプ１０７は本発明のポンプに対応し、放熱器１１４および放熱ファン１１５を含む手段は本発明の冷却手段に対応する。
また、受熱プレート１０２は、本発明の受熱プレートに対応する。
また、電子冷却素子１０５は本発明の電子冷却素子に対応し、受熱フレーム１０３は本発明の受熱フレームに対応し、液状材料１０６は本発明の液状材料に対応する。
また、反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃは、本発明の反射型映像素子に対応する。
（実施の形態２）
はじめに、図３を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成および動作について説明を行う。
図３は、本発明の実施の形態２の冷却装置の概略断面図である。
本実施の形態の冷却装置は、前述した実施の形態１の冷却装置に類似しているため、主としてこれらの相違点について説明する。
本実施の形態の冷却装置においては、電子冷却素子１０５と熱的接合している受熱ケーシング１１０８の接合ケース面（一方の扁平面）に複数個の開口部１１１が設けられている。
そして、開口部１１１を通して受熱ケーシング１１０８の内部を循環させられる液状媒体１１０が、電子冷却素子１０５に直接接触する。
複数個の開口部１１１は、それぞれ例えば円形状からなり、通路１１２ａが位置する部分を除いてマトリクス状に配列されている。
そして、複数個の開口部１１１は、電子冷却素子１０５から液状媒体１１０への熱伝導を良好ならしめるために、電子冷却素子１０５と受熱ケーシング１１０８との接触面の面積に対して少なくとも１／３以上の総面積を有するように形成されている。
受熱ケーシング１１０８に複数個の開口部１１１を設けることにより、液状媒体１１０が電子冷却素子１０５に直接接触する。
そして、開口部１１１により受熱ケーシング１１０８の内面が複数の凹凸形状となるために、受熱ケーシング１１０８の内部、すなわち送液ポンプ１０７の内部で液状媒体１１０の循環流れに乱れが生じる。
熱伝導による温度境界層が、このような循環流れの乱れにより乱れて、電子冷却素子１０５から液状媒体１１０への熱伝達率、いわゆる熱の伝わり方が、格段に良くなり、冷却効率は、大幅に向上するものである。
なお、受熱ケーシング１１０８は、本発明の受熱ケーシングに対応する。
（実施の形態３）
はじめに、図４を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成および動作について説明を行う。
図４は、本発明の実施の形態３の冷却装置の概略断面図である。
本実施の形態の冷却装置は、前述した実施の形態２の冷却装置に類似しているため、主としてこれらの相違点について説明する。
本実施の形態の冷却装置においては、温度制御が可能である。
具体的には、発熱体である反射型映像素子４ｃの温度を検出し、電気信号に変換するための温度検出手段２０１が、受熱プレート１０２に一体的に組込まれている。
そして、（ａ）温度検出手段２０１からの温度情報に応じて反射型映像素子４ｃを所望の温度に調整するために、電子冷却素子１０５の吸熱量と対応する駆動電力を調整するとともに、（ｂ）送液ポンプ１０７によって循環される液状媒体１１０の送液量の調整のために、送液ポンプ１０７の駆動および放熱器１１４に対する放熱ファン１１５の駆動を最適状態に制御する温度制御手段２０２が、設けられている。
より具体的には、温度検出手段２０１によって検出される反射型映像素子４ｃの温度情報が温度制御手段２０２に入力され、送液ポンプ１０７の駆動力および放熱ファン１１５の駆動力が制御目標値に応じて制御され、電子冷却素子１０５の入力電力が調整される。
これにより、非常にきめ細かな温度制御が可能となり、過度の冷却による消費電力の増大を抑制することができる。
なお、温度検出手段２０１は本発明の検出手段に対応し、温度制御手段２０２は本発明の制御手段に対応する。
（実施の形態４）
はじめに、図５を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成および動作について説明を行う。
図５は、本発明の実施の形態４の冷却装置の概略断面図である。
本実施の形態の冷却装置は、前述した実施の形態２の冷却装置に類似しているため、主としてこれらの相違点について説明する。
本実施の形態においては、反射型映像素子４ｃに接合された受熱プレート１０２に複数個の開口部１１１が設けられた受熱ケーシング３１０８が直接密着され、熱的接合させられている。
もちろん、受熱ケーシング３１０８の開口部１１１は、受熱プレート１０２により水密に構成されている。
なお、受熱プレート１０２と受熱ケーシング３１０８とは、受熱ケーシング３１０８に形成された位置決め部３１０８ｂにより相互に位置決めされている。
このような構成により、実施の形態２と同様に、複数個の開口部１１１によって、液状媒体１１０の循環流れに乱れが生じる。
そして、液状媒体１１０が直接受熱プレート１０２に接触するため、反射型映像素子４ｃの冷却効率が大幅に向上するものである。
なお、受熱ケーシング３１０８は、本発明の受熱ケーシングに対応する。
（実施の形態５）
はじめに、図６を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成を説明する。
図６は、本発明の実施の形態５の冷却装置の概略断面図である。
本実施の形態の冷却装置は、前述した実施の形態４の冷却装置に類似しているため、主としてこれらの相違点について説明する。
４０１は、係止部４０１ａを有し、係止部４０１ａにより反射型映像素子４ｃを保持する枠状の保持部材である。
保持部材４０１の背面側には、反射型映像素子４ｃへの駆動電力および駆動信号を供給するために駆動電気基板４０３が面接合されている。
４０４は、駆動電気基板４０３の反射型映像素子４ｃの接合面とは反対側の面に面接合された剛性の高いアルミニューム合金等からなる押圧ホルダーである。
反射型映像素子４ｃと、駆動電気基板４０３と、押圧ホルダー４０４とは、保持部材４０１の端部に螺合された固定ネジ４０５によって固定され、一体化されている。
そして、反射型映像素子４ｃの端子と駆動電気基板４０３の端子とは、電気的に接続されている。
高熱伝導率の金属材料、例えばアルミニューム合金等で形成された送液ポンプ１０７のケーシングを兼ねる受熱ケーシング２１０８の反射型映像素子４ｃと対向する一方の扁平面側には、突台状の受熱部２１０８ａが形成されている。
受熱部２１０８ａは、押圧ホルダー４０４および駆動電気基板４０３の中央部にそれぞれ設けられた矩形状の孔（図示せず）に嵌合されて、位置決めされている。
そして、受熱ケーシング２１０８の受熱部２１０８ａの先端扁平面は、反射型映像素子４ｃの背面に密着され、熱的接合されている。
つぎに、本実施の形態の冷却装置の動作を説明する。
反射型映像素子４ｃは、矢印方向から光を受け、有効に利用されない光のエネルギー成分によって発熱する。
反射型映像素子４ｃの発熱は、その背面に密着された受熱ケーシング２１０８の受熱部２１０８ａに直接熱伝導される。
受熱ケーシング２１０８の内部には、液状媒体１１０が充填されており、熱伝導された受熱ケーシング２１０８の熱は、その内部の液状媒体１１０に伝達される。
送液ポンプ１０７によって液状媒体１１０が放熱器１１４との間で循環され、所望の冷却がなされることは、前述した実施の形態と同様である。
本実施の形態５においては、押圧ホルダー４０４および駆動電気基板４０３の中央部に窓を設け、これらの窓から受熱ケーシング２１０８の受熱部２１０８ａを嵌合して反射型映像素子４ｃの背面と受熱ケーシング２１０８を直接面接触させるようにした。
このため、反射型映像素子４ｃに対する受熱ケーシング２１０８の位置決めが、前述の窓を基準として簡単に行えるものである。
なお、受熱ケーシング２１０８は、本発明の受熱ケーシングに対応する。
以上においては、実施の形態１〜５について詳細に説明を行った。
（１）なお、開口部１１１を設けた受熱ケーシング１０８は、送液ポンプ１０７のケーシングとは必ずしも兼ねる必要はなく、送液ポンプ１０７のケーシングは、ホース１１６またはホース１１７の途中に設けられていてもよい。
（２）また、液状媒体は、水であってもアルコールの水溶液であってもよい。
（３）また、媒体循環路はいわゆるホースであったが、ブチルゴムのような可撓性のあるゴムホースであればよりよい。
（４）また、ポンプ（送液手段）は、中央から吸引して円周方向に吐き出す遠心ポンプであったが、ダイヤフラムまたはピストンの往復運動で容積を変化させて一定量の液体を繰り返し押し出す容積ポンプであっても差し支えない。
なお、本発明の実施の形態１の送液ポンプ１０７の概略平面図である図７に示されているように、遠心ポンプが利用される場合には、紙面に関して垂直下向き（矢羽根の向き）に入り込んだ液状媒体１１０は、ブレード１０７ｃが回転されるため遠心方向に圧力がかかり、出口側循環経路１１３から送出されることになる。
（５）また、反射型映像素子、すなわち発熱体自身が熱伝導性のよいプレートを備えている場合は、別体としての受熱プレート１０２は、必ずしも必要ではない。
（６）また、受熱ケーシングの熱が導入される側の壁部には、複数個の開口部を設けた。しかし、これに限らず、大きい１つの開口部を設けてもよい。
もちろん、開口部の形状は、円形に限られるものではなく、方形状等その他の形状であってもよい。
また、複数個の開口部を設ける場合には、その配列は任意であってよい。
要するに、受熱ケーシングの熱が導入される側の内壁には、乱流を発生させるための凹凸部が設けられていてもよい。
（７）また、発熱体である反射型映像素子４ｃと受熱プレート１０２とは、直接接触させられていた。しかし、これに限らず、より熱伝導を向上させるためには、その接合部に熱伝導性グリース等が塗布された補助熱伝導部材を介在させてもよい。
もちろん、熱伝導性グリース等の補助熱伝導部材が、反射型映像素子４ｃと受熱ケーシング２１０８の受熱部２１０８ａとの密着面に介在していてもよい。
（８）また、上述した実施の形態３においては、温度制御手段２０２により、送液ポンプ１０７による送液駆動条件と、放熱器１１４のための放熱ファン１１５の空冷駆動条件と、電子冷却素子１０５の吸熱量に応じた駆動条件とを制御するようにした。しかし、これに限らず、温度制御手段２０２により、送液ポンプ１０７の送液駆動条件、電子冷却素子１０５の駆動条件、放熱ファン１１５の空冷駆動条件の三つの条件の内の少なくとも一つが制御されればよい。
もちろん、反射型映像素子４ｃの温度状況に応じて、三つの条件の内の何れを制御するかが決定されてもよい。
また、このような制御は、上述した実施の形態の何れにおいても有効である。
（９）また、上述した実施の形態の冷却装置は、３板式の投写型表示装置において各反射型映像素子に対して備えることにより、同投写型表示装置の発熱体を高効率に冷却することができるものである。
もちろん、Ｒ、Ｇ、Ｂ用に３枚の反射型映像素子を使用する３板式投写型表示装置に限らず、モバイル装置等として市販されている、１枚の反射型映像素子を使用して時系列的にＲ、Ｇ、Ｂの色情報を作り出す単板式の投写型表示装置に、このような冷却装置を利用することも当然可能である。
さらに、上述した実施の形態の冷却装置は、投写型映像表示装置に限らず、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー等の熱制御が必要な電子機器の冷却装置として搭載することができるものである。
（９ａ）より具体的には、本発明の実施の形態の冷却装置１００が利用されたパーソナルコンピュータの概略構成図である図８に示されているように、パーソナルコンピュータ等の電子機器のＣＰＵを冷却することができる。
冷却装置１００は、上述した本発明の実施の形態２の冷却装置と同様の構成を有している。
筐体５００内の駆動電気基板５０１に取付けられた発熱体であるＣＰＵ５０２の表面には、冷却装置１００が備えられており、受熱プレート１０２が、ＣＰＵ５０２の放熱表面に熱的に接合されたものである。
放熱器１１４等は、上述した実施の形態２と同様である。
これによれば、反射型映像素子に代えてＣＰＵ５０２の発熱冷却を効率よく行えるものである。
なお、ＣＰＵ５０２は、本発明のＣＰＵに対応する。
（９ｂ）また、本発明の実施の形態の冷却装置２００が利用されたパーソナルコンピュータの概略構成図である図９に示されているように、パーソナルコンピュータ等の電子機器のＣＰＵを冷却することができる。
冷却装置２００は、上述した本発明の実施の形態３の冷却装置と同様の構成を有している。
筐体６００内の駆動電気基板６０１に取付けられた発熱体であるＣＰＵ６０２の表面には、温度制御が可能な冷却装置２００が備えられている。
すなわち、温度検出手段２０１を組み込んだ受熱プレート１０２が、ＣＰＵ６０２の放熱表面に熱的に接合されたものである。
温度制御手段２０２や放熱器１１４等は、実施の形態３と同様である。
これによれば、温度制御手段２０２が、温度検出手段２０１によって検出されるＣＰＵ６０２の温度情報をもとに、送液ポンプ１０７、電子冷却素子１０５、放熱ファン（図示せず）を制御でき、制御目標値に沿った最適な冷却が行えるものである。
発熱体とその受熱部を放熱器１１４と離れて配置することにより、機器の筐体サイズを極めて薄くできるものである。
なお、ＣＰＵ６０２は、本発明のＣＰＵに対応する。
また、冷却が必要な発熱体は、パーソナルコンピュータＣＰＵに限られるものではなく、その他の電子機器における半導体レーザー等の高出力な発熱量を有するレーザーダイオードやその他の発熱体であってもよい。
もちろん、放熱器１１４は、筐体中央部に設置される必要はなく、外部空気による放熱を利用してより良好な冷却を行うために、筐体の外部に近い部分に設置されてもよい。
【産業上の利用可能性】  本発明の冷却装置は、たとえば、投写型表示装置の映像素子、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー装置の半導体レーザー等をより効率よく冷却することができ、有用である。
【図１】
2004107837.tif 000003
【図２】
2004107837.tif 000004
【図３】
2004107837.tif 000005
【図４】
2004107837.tif 000006
【図５】
2004107837.tif 000007
【図６】
2004107837.tif 000008
【図７】
2004107837.tif 000009
【図８】
2004107837.tif 000010
【図９】
2004107837.tif 000011
【図１０】
2004107837.tif 000012
【図１１】
2004107837.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月12日(2005.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される受熱ケーシングと、
前記受熱ケーシングの内部と連通された循環経路と、
前記受熱ケーシングの内部、および前記循環経路に充填された液状媒体と、
前記充填された液状媒体を循環させる、前記受熱ケーシングの内部に設けられたポンプと、
前記循環させられる液状媒体を冷却する冷却手段とを備えた、冷却装置。
【請求項２】
前記循環させられる液状媒体が前記循環経路から前記受熱ケーシングに流入する流入口は、前記受熱ケーシングの、前記受熱ケーシングが前記発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される側に設けられている請求項１記載の、冷却装置。
【請求項３】
前記ポンプは、回転されるブレードを有する遠心ポンプであって、
前記流入口は、前記回転されるブレードの回転中心の近傍に設けられている請求項２記載の、冷却装置。
【請求項４】
前記受熱ケーシングは、前記発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される側に凹凸部が設けられた内壁を有する請求項１記載の、冷却装置。
【請求項５】
前記発熱体を駆動するための駆動電気基板が、前記発熱体の、前記受熱ケーシングが直接的にまたは間接的に熱的接合される側に配置されている請求項１項から第４項の何れかに記載の、冷却装置。
【請求項６】
前記駆動電気基板を前記発熱体に対して押圧するための押圧ホルダーが、前記駆動電気基板の、前記受熱ケーシングが直接的にまたは間接的に熱的接合される側に配置されている請求項５記載の、冷却装置。
【請求項７】
前記駆動電気基板は、駆動電気基板窓を有しており、
前記押圧ホルダーは、前記駆動電気基板窓と重なる位置に押圧ホルダー窓を有しており、
前記受熱ケーシングは、前記駆動電気基板窓と前記押圧ホルダー窓とを貫通して、前記発熱体に当接する受熱部を有する請求項６記載の、冷却装置。
【請求項８】
前記発熱体と接合される受熱プレートをさらに備えた請求項１項から第４項の何れかに記載の、冷却装置。
【請求項９】
前記受熱ケーシングと接合された電子冷却素子と、
前記受熱プレートと前記電子冷却素子との間に密閉空間を形成する受熱フレームと、
前記密閉空間に充填された液状材料とをさらに備えた請求項８記載の、冷却装置。
【請求項１０】
前記発熱体の温度を検出する検出手段と、
前記検出の結果に基づいて、前記ポンプ、および前記冷却手段の内の少なくとも一つを制御する制御手段とをさらに備えた請求項１項から第４項の何れかに記載の、冷却装置。
【請求項１１】
請求項１記載の、冷却装置と、
前記発熱体としての反射型映像素子とを備えた投写型表示装置。
【請求項１２】
請求項１記載の、冷却装置と、
前記発熱体としての、半導体、およびＣＰＵの内の少なくとも一つとを備えた電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、画像を投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置、パーソナルコンピュータ、半導体レーザー装置等の電子機器に利用可能な、筐体内部に配設された半導体やＣＰＵなどの発熱電子部品を液状媒体を循環させて冷却または温度制御する冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノートタイプのパーソナルコンピュータや移動体通信機器に代表される携帯型の電子機器は、マルチメディア情報を処理するためのマイクロプロセッサを装備している。
【０００３】
この種のマイクロプロセッサは、演算速度の高速化や多機能化に伴い、動作中の発熱量が急速に増大する傾向がある。
【０００４】
そのため、マイクロプロセッサの動作を安定的に保証するためには、その発熱量に見合う冷却性を高める必要がある。
【０００５】
また、半導体レーザー光源装置に代表される電子機器は、高出力化やビームの波長安定性確保の観点から、発振源となる半導体を適当な温度に温度制御する必要がある。
【０００６】
また、近年の小型化の要望のため、その温度制御装置の小型化と高い温度制御性能が、要求されるようになってきている。
【０００７】
また、ライトバルブ上で映像信号に変調された画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリーン上にその画像を拡大投写する投写型表示装置に代表される表示装置においては、画像情報をより鮮明に投影するために高解像度のライトバルブからなる映像素子が用いられ、さらに投影画面の明るい高輝度化が促進されている。
【０００８】
また、高輝度が求められる投写型表示装置の映像素子は、原理的には入射される光量に対し、有効にスクリーンに投影されない成分等の光による熱量を吸収するため、映像素子の発熱が、輝度アップの制限となっている。
【０００９】
その対策として、映像素子は透過型液晶表示素子に代わって、液晶等による反射型映像素子が使用されるようになってきている。
【００１０】
反射型映像素子であっても僅かの光吸収が発生するために、この反射型映像素子を強制的に冷却する必要がある。
【００１１】
このため反射型映像素子を精度よく位置決めする調整機構と、この反射型映像素子を強制冷却するための冷却素子と、その冷却素子の放熱側を冷却するヒートシンクおよびそのヒートシンクを空冷する冷却ファンとが一体となった冷却装置が、利用されるようになってきている。
【００１２】
以下、電子機器や表示装置の熱対策に関する従来の技術について、より具体的に説明する。
【００１３】
ここでは、一般的な反射型映像素子を用いた投写型表示装置の冷却装置を例として説明する。
【００１４】
投写型表示装置の光学系は、基本的に、光源ランプユニットと、その光源ランプユニットの光源からの白色光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に色分解し、これらの光を画像情報に応じて変調する反射型液晶パネル等から構成された映像素子と、その変調された光を色合成する光学ユニットと、その色合成された光をスクリーン上に拡大投影する投写レンズユニットとで構成されている。
【００１５】
最近では、投写型表示装置においては、画像情報をより鮮明に投影するために高解像度の映像素子が用いられてきており、さらに投影画面の明るい高輝度化が促進されていることは、上述したとおりである。
【００１６】
従来のＲ、Ｇ、Ｂの各反射型映像素子を用いた３板式投写型表示装置とその冷却装置について、図１０と図１１を用いてその一例を説明する。
【００１７】
まず、図１０は、従来の投写型表示装置の概略構成を示す図である。
【００１８】
従来の投写型表示装置は、画像情報を光学的に拡大投影するための光源である光源ランプユニット１と、その光源ランプユニット１の光から赤外線や紫外線を除去し、可視光のみを透過するためのフィルター２と、そのフィルター２からの可視光を集光するための照射光学ユニット３と、前記照射光学ユニット３で集光された光が反射プリズムユニット６を通過した後、これを色分解して反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃに導くとともに、この反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃで光学的に画像情報に生成された光を色合成する色分離合成プリズムユニット５と、前記色分離合成プリズムユニット５で合成された画像情報が前記反射プリズムユニット６で反射されてこれを拡大投射するための投写レンズユニット７とで構成されている。
【００１９】
光源ランプユニット１は、一般的に発光効率が高いとされる超高圧水銀ランプ１ａと、光を効率よく集光するための凹面鏡１ｂで構成されている。
【００２０】
光源ランプユニット１からの光をＲ、Ｇ、Ｂに色分解および色合成する色分離合成プリズムユニット５は、例えば白色光を波長的に選択する青反射ダイクロイックミラーと、赤反射ダイクロイックミラーと、緑透過のダイクロイックミラーで構成される。
【００２１】
そして、各々の膜特性から白色光は、Ｒ、Ｇ、Ｂに色分解されて、各Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃへ導かれるとともに、その反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃで画像情報に変調された光は、再び色分離合成プリズムユニット５で合成される。
【００２２】
反射プリズムユニット６は、照射光学ユニット３からの光を透過するとともに色分離合成プリズムユニット５で色合成された光を投写レンズユニット７に導く、いわゆる、ハーフミラー構成の一体型プリズムである。
【００２３】
図１１は、従来の反射型映像素子の冷却装置を示す概略断面図である。
【００２４】
なお、この図１１では、反射型映像素子４ｃ部分のみを示しているが、反射型映像素子４ａと４ｂ部分についても同様の構成となっている。
【００２５】
反射型映像素子４ｃは、一方の面が、平面的位置調整やフォーカス調整が可能な位置調整機構８に接着剤等で接合固定されており、位置調整機構８は、色分離合成プリズムユニット５に対接あるいは接着剤等で正確に位置決め固定されている。
【００２６】
また、反射型映像素子４ｃの他方の面は、半導体で構成された電子冷却素子９に熱伝導としての役目も果たすホルダー１０を介して接合されている。
【００２７】
電子冷却素子９には、その放熱のためのヒートシンク１１が接合され、ヒートシンク１１には、これを冷却するための冷却ファン１２が接合されている。
【００２８】
そして、この冷却ファン１２とヒートシンク１１とホルダー１０は、ネジ等（図示なし）で一体的に組み立てられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
しかしながら、上記のような従来の冷却装置では、より高輝度を目指した投写型表示装置の場合、反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃにより多くの光が集中するため、冷却性能を向上させる必要がある。
【００３０】
そのため、より大きな能力を有する電子冷却素子９、ヒートシンク１１、冷却ファン１２が必要となり、これは装置の大型化のみならず、重量増加を招くことになる。
【００３１】
また、この冷却装置は、電子冷却素子９の吸熱量に見合った消費電力による発熱量と反射型映像素子の発熱量との合計発熱量を放熱する必要があるため、冷却ファン１２が想像以上に大型化する。
【００３２】
また、冷却ファン１２は、ヒートシンク１１に接合しているために、通風抵抗が過大となって送風騒音が大きくなることもある。
【００３３】
さらに、電子冷却素子９の吸熱量を大きくした場合、熱伝導部材として機能するホルダー１０は、電子冷却素子９の接合部側が雰囲気温度よりも大きく低温側となり、このため結露が発生することもある。
【００３４】
また、冷却ファン１２の構造上、その中央部は、冷却ファン１２のモータ駆動部のためにヒートシンク１１の外周部のみ図面の矢印のように通風冷却され、ヒートシンク１１の冷却効率を悪化させやすい。
【００３５】
一方、放熱経路で見ると、反射型映像素子４ｃとホルダー１０との間、ホルダー１０と電子冷却素子９との間、および電子冷却素子９とヒートシンク１１との間で、３カ所の部材接合部が存在する。
【００３６】
このため、熱移動のインピーダンス、すなわち熱抵抗が非常に大きくなり、放熱能力を非常に大きく設計しなければならないことが普通であった。
【００３７】
さらに、近年の投写型表示装置の高輝度化に伴い、光源ランプユニットの駆動電力も大きくなってきている。
【００３８】
電子冷却素子９の吸熱能力は、一般的に５０％未満である。
【００３９】
このため、電子冷却素子９は、反射型映像素子４ｃの発熱量の２倍から６倍の電力を要し、消費電力が、極めて大きなものとなっている。
【００４０】
本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、たとえば、投写型表示装置の映像素子、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー装置の半導体レーザー等をより効率よく冷却することができる冷却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】
【００４１】
第１の本発明は、発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される受熱ケーシングと、
前記受熱ケーシングの内部と連通された循環経路と、
前記受熱ケーシングの内部、および前記循環経路に充填された液状媒体と、
前記充填された液状媒体を循環させる、前記受熱ケーシングの内部に設けられたポンプと、
前記循環させられる液状媒体を冷却する冷却手段とを備えた、冷却装置である。
【００４２】
第２の本発明は、前記循環させられる液状媒体が前記循環経路から前記受熱ケーシングに流入する流入口は、前記受熱ケーシングの、前記受熱ケーシングが前記発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される側に設けられている第１の本発明の、冷却装置である。
【００４３】
第３の本発明は、前記ポンプは、回転されるブレードを有する遠心ポンプであって、
前記流入口は、前記回転されるブレードの回転中心の近傍に設けられている第２の本発明の、冷却装置である。
【００４４】
第４の本発明は、前記受熱ケーシングは、前記発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される側に凹凸部が設けられた内壁を有する第１の本発明の、冷却装置である。
【００４５】
第５の本発明は、前記発熱体を駆動するための駆動電気基板が、前記発熱体の、前記受熱ケーシングが直接的にまたは間接的に熱的接合される側に配置されている第１から第４の何れかの本発明の、冷却装置である。
【００４６】
第６の本発明は、前記駆動電気基板を前記発熱体に対して押圧するための押圧ホルダーが、前記駆動電気基板の、前記受熱ケーシングが直接的にまたは間接的に熱的接合される側に配置されている第５の本発明の、冷却装置である。
【００４７】
第７の本発明は、前記駆動電気基板は、駆動電気基板窓を有しており、
前記押圧ホルダーは、前記駆動電気基板窓と重なる位置に押圧ホルダー窓を有しており、
前記受熱ケーシングは、前記駆動電気基板窓と前記押圧ホルダー窓とを貫通して、前記発熱体に当接する受熱部を有する請求項６記載の、冷却装置である。
【００４８】
第８の本発明は、前記発熱体と接合される受熱プレートをさらに備えた第１から第４の何れかの本発明の、冷却装置である。
【００４９】
第９の本発明は、前記受熱ケーシングと接合された電子冷却素子と、
前記受熱プレートと前記電子冷却素子との間に密閉空間を形成する受熱フレームと、
前記密閉空間に充填された液状材料とをさらに備えた第８の本発明の、冷却装置である。
【００５０】
第１０の本発明は、前記発熱体の温度を検出する検出手段と、
前記検出の結果に基づいて、前記ポンプ、および前記冷却手段の内の少なくとも一つを制御する制御手段とをさらに備えた第１から第４の何れかの本発明の、冷却装置である。
【００５１】
第１１の本発明は、第１の本発明の、冷却装置と、
前記発熱体としての反射型映像素子とを備えた投写型表示装置である。
【００５２】
第１２の本発明は、第１の本発明の、冷却装置と、
前記発熱体としての、半導体、およびＣＰＵの内の少なくとも一つとを備えた電子機器である。
【００５３】
第１３の本発明は、反射型映像素子、半導体、およびＣＰＵの内の少なくとも一つと直接的にまたは間接的に熱的接合される受熱ケーシングと、
前記受熱ケーシングの内部と連通された循環経路と、
前記受熱ケーシングの内部、および前記循環経路に充填された液状媒体と、
前記充填された液状媒体を循環させるポンプと、
前記循環させられる液状媒体を冷却する冷却手段とを備えた冷却装置である。
【００５４】
第１４の本発明は、発熱体と直接的にまたは間接的に熱的接合される受熱ケーシングの内部、および前記受熱ケーシングの内部と連通された循環経路に充填された液状媒体を、前記受熱ケーシングの内部に設けられたポンプを利用して循環させる循環ステップと、
前記循環させられる液状媒体を冷却する冷却ステップとを備えた冷却方法である。
【００５５】
本発明は、投写型表示装置の映像素子、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー装置等の電子機器をより効率よく冷却することができるという長所を有する。
【発明の効果】
【００５６】
本発明の冷却装置は、たとえば、投写型表示装置の映像素子、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー装置の半導体レーザー等をより効率よく冷却することができ、有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００５８】
（実施の形態１）
はじめに、図１〜２を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成を説明する。
【００５９】
図１は、本発明の実施の形態１の冷却装置が利用された投写型表示装置の概略構成図であり、図２は、本発明の実施の形態１の冷却装置の概略断面図である。
【００６０】
図１と図２において、図１０と図１１を用いて説明した従来の装置と同一構成部分には同一符号が附してあり、その部分は同様の機能であるため詳しい説明は省略する。
【００６１】
図２に示されているのは、発熱素子である反射型映像素子４ｃ用の冷却装置であり、反射型映像素子４ａ、４ｂに対応する冷却装置も同一の機能を有する。
【００６２】
４ａ、４ｂ、４ｃは、従来例と同様に色分離合成プリズムユニット５によって色分解された光である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応する反射型映像素子である。
【００６３】
反射型映像素子４ｃ部について説明すると、その反射型映像素子４ｃの受光面とは反対側の背面には、高熱伝導率を有する金属材料、例えば銅合金あるいは純アルミニューム等で形成された受熱プレート１０２が密着接合され、両者は熱的に面接合されている。
【００６４】
反射型映像素子４ｃの受光面側には、受光を妨げないように窓が設けられた、反射型映像素子４ｃへの駆動電力および駆動信号を供給するために駆動電気基板５０３が面接合されている。
【００６５】
１０３は、合成樹脂成形等から形成された方形枠状の受熱フレームであり、熱伝導率が受熱プレート１０２よりも小さい材料からなっている。
【００６６】
受熱プレート１０２と受熱フレーム１０３とは、受熱プレート１０２の外周縁が密閉（水密）接合されて一体的に組み付けられている。
【００６７】
この密閉接合は、例えばゴム製のＯリング（図示せず）等
を使用して行うことができる。
【００６８】
受熱プレート１０２と受熱フレーム１０３との組み付けにより、反射型映像素子４ｃの背面方向には、内容積を持つ容器形状が形成されている。
【００６９】
反射型映像素子４ｃ側の外周縁には、枠状の位置決め部１０４が形成され、反射型映像素子４ｃの外周部が、位置決め部１０４によって概ね位置決めされている。
【００７０】
１０５は、一般的にペルチェ素子と呼ばれる電子冷却素子であり、受熱プレート１０２とは反対側で、その外周縁が受熱フレーム１０３に密閉（水密）的に接合固定されている。
【００７１】
この密閉的接合固定も、例えばゴム製のＯリング（図示せず）等を使用して行うことができる。
【００７２】
１０６は、前記受熱プレート１０２と受熱フレーム１０３および電子冷却素子１０５によって密閉された空間内に充填された液状材料であり、例えばプロプレングリコール等のアルコール水溶液からなる。
【００７３】
従って、液状材料１０６と受熱プレート１０２とは、直接平面接触し、液状材料１０６と電子冷却素子１０５とも、直接平面接触して熱的接合されている。
【００７４】
１０７は、扁平形状の遠心ポンプからなる送液ポンプ（送液手段）であり、１０８は、送液ポンプ１０７のケーシングを兼ねる受熱ケーシングである。
【００７５】
受熱ケーシング１０８は、高熱伝導率の金属材料、例えばアルミニューム合金等で形成されており、その一方の扁平面は電子冷却素子１０５と平面でもって熱的に接合するように密着されている。
【００７６】
そして、受熱ケーシング１０８と受熱フレーム１０３とは、受熱フレーム１０３の外周縁に形成された位置決め部１０９によって位置決めされて、一体的に固定されている。
【００７７】
１１０は、送液ポンプ１０７によって循環され、熱量を移送する液状媒体であり、例えばプロプレングリコールのようなアルコール水溶液からなる。
【００７８】
送液ポンプ１０７の他方の扁平部には、モータ１０７ａが設けられており、モータ軸１０７ｂには、ブレード１０７ｃが一体に固定されている。
【００７９】
１１２は、送液ポンプ１０７への液状媒体１１０の入口側の循環経路であり、１１３は、送液ポンプ１０７から液状媒体１１０が送出される出口側の循環経路である。
【００８０】
送液ポンプ１０７の入り口側の循環経路１１２は、送液ポンプ１０７のケーシングを兼ねる受熱ケーシング１０８の一方の扁平面側、すなわち電子冷却素子１０５側に配置されている。
【００８１】
そして、循環経路１１２には、受熱ケーシング１０８内を通るパイプ状の通路１１２ａが形成され、その通路１１２ａの開口端は、モータ１０７ａにより回転されるブレード１０７ｃの回転中心に向けられている。
【００８２】
一方、送液ポンプ１０７から液状媒体１１０が送出される出口側循環経路１１３は、入り口側の循環経路１１２よりもモータ１０７ａが配置された受熱ケーシング１０８の他方の扁平面側で、かつブレード１０７ｃの回転外周部と対向する位置に配置されている。
【００８３】
１１４は、放熱器であり、放熱器１１４の近傍には、放熱ファン１１５が設置されている。
【００８４】
送液ポンプ１０７の入り口側循環経路１１２と放熱器１１４および出口側循環経路１１３と放熱器１１４とは、それぞれ可撓性のホース１１６、１１７で接続されている。
【００８５】
液状媒体１１０は、送液ポンプ１０７、ホース１１６、１１７、放熱器１１４の内部に充満されており、モータ１０７ａの駆動による送液ポンプ１０７のブレード１０７ｃの回転によって、受熱ケーシング１０８の入り口側循環経路１１２から吸引されて円周方向へと導かれ、出口側循環経路１１３を経て循環させられる。
【００８６】
つぎに、本実施の形態の冷却装置の動作を、本実施の形態の冷却装置が利用された投写型表示装置の冷却動作として説明する。
【００８７】
なお、本実施の形態の冷却装置の動作について説明しながら、本発明の冷却方法の一実施の形態についても説明する（その他の実施の形態についても、同様である）。
【００８８】
発熱体である反射型映像素子４ｃは、矢印方向（図２参照）から光を受け、有効に反射されない部分の存在によって発熱する。
【００８９】
反射型映像素子４ｃの光を受ける面とは反対側、すなわち背面側には、受熱プレート１０２が密着されており、この受熱プレート１０２が反射型映像素子４ｃの背面からその発熱を受熱する。
【００９０】
受熱プレート１０２は、液状材料１０６と接触しており、従って受熱プレート１０２からの熱量は液状材料１０６に伝達されることになる。
【００９１】
そして、電力が投入された電子冷却素子１０５は、液状材料１０６と接触する面を吸熱側とすることにより、液状材料１０６の熱量を直接吸熱して受熱プレート１０２を冷却する。
【００９２】
そして、受熱プレート１０２は、反射型映像素子４ｃを冷却する。
【００９３】
電子冷却素子１０５は、吸熱側とは反対側（図２上では右側）の面を放熱面とし、この放熱面からは、反射型映像素子４ｃからの熱量と電子冷却素子１０５自身の駆動電力により発生する熱量との合算の熱量が放熱されることになる。
【００９４】
電子冷却素子１０５の放熱面側には、送液ポンプ１０７のケーシングを兼ねる受熱ケーシング１０８が密着されているために、電子冷却素子１０５の放熱は、この受熱ケーシング１０８に伝達される。
【００９５】
そして、ブレード１０７ｃが、送液ポンプ１０７のモータ１０７ａの駆動によって回転されるため、入り口側循環経路１１２から入り込んだ液状媒体１１０は、遠心方向に圧力がかかり、出口側循環経路１１３から送出されることになる。
【００９６】
受熱プレート１０２と電子冷却素子１０５との熱伝導にプロプレングリコールのようなアルコール水溶液等の液状材料１０６を介するようにしたため、境界部の低熱伝導性の欠点がなくなり、冷却効率が高められる。
【００９７】
一般的に、固体同士の接合部は、熱抵抗が大きく、熱伝導性が非常に悪いが、このような冷却装置においては、熱伝導が悪いと冷却効果が十分に得られない。
【００９８】
しかしながら、本実施の形態においては、液状媒体１０６が受熱プレート１０２および電子冷却素子１０５に直接接触して熱伝導がなされるため、固体同士の接合部にみられるような熱抵抗の増大がない。
【００９９】
従って、受熱プレート１０２から電子冷却素子１０５への熱伝導が極めて良好となり、冷却効率が向上するものである。
【０１００】
また、受熱ケーシング１０８においては、液状媒体１１０の入り口側の循環経路１１２が、電子冷却素子１０５と熱的に接合された一方の扁平面側に設けられている。
【０１０１】
このため、放熱器１１４によって冷却された液状媒体１１０が、電子冷却素子１０５側から通路１１２ａを通して送液ポンプ１０７に流入される。
【０１０２】
かくして、冷却効率が向上する。
【０１０３】
循環される液状媒体１１０は、放熱ファン１１５により冷却される放熱器１１４によって外部へ放熱、温度が低下して再び受熱ケーシング１０８内へ戻される。
【０１０４】
これを繰り返すことによって、発熱体である反射型映像素子４ｃの熱量は、格段に高効率に放熱される。
【０１０５】
もちろん、冷却装置は、反射型映像素子４ａ、４ｂ側においても同様に構成されており、投写型表示装置全体の映像素子の高効率な冷却が、実現できるものである（その他の実施の形態においても、同様である）。
【０１０６】
なお、受熱ケーシング１０８は本発明の受熱ケーシングに対応し、ホース１１６およびホース１１７を含む手段は本発明の循環経路に対応し、液状媒体１１０は本発明の液状媒体に対応し、送液ポンプ１０７は本発明のポンプに対応し、放熱器１１４および放熱ファン１１５を含む手段は本発明の冷却手段に対応する。
【０１０７】
また、受熱プレート１０２は、本発明の受熱プレートに対応する。
【０１０８】
また、電子冷却素子１０５は本発明の電子冷却素子に対応し、受熱フレーム１０３は本発明の受熱フレームに対応し、液状材料１０６は本発明の液状材料に対応する。
【０１０９】
また、反射型映像素子４ａ、４ｂ、４ｃは、本発明の反射型映像素子に対応する。
【０１１０】
（実施の形態２）
はじめに、図３を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成および動作について説明を行う。
【０１１１】
図３は、本発明の実施の形態２の冷却装置の概略断面図である。
【０１１２】
本実施の形態の冷却装置は、前述した実施の形態１の冷却装置に類似しているため、主としてこれらの相違点について説明する。
【０１１３】
本実施の形態の冷却装置においては、電子冷却素子１０５と熱的接合している受熱ケーシング１１０８の接合ケース面（一方の扁平面）に複数個の開口部１１１が設けられている。
【０１１４】
そして、開口部１１１を通して受熱ケーシング１１０８の内部を循環させられる液状媒体１１０が、電子冷却素子１０５に直接接触する。
【０１１５】
複数個の開口部１１１は、それぞれ例えば円形状からなり、通路１１２ａが位置する部分を除いてマトリクス状に配列されている。
【０１１６】
そして、複数個の開口部１１１は、電子冷却素子１０５から液状媒体１１０への熱伝導を良好ならしめるために、電子冷却素子１０５と受熱ケーシング１１０８との接触面の面積に対して少なくとも１／３以上の総面積を有するように形成されている。
【０１１７】
受熱ケーシング１１０８に複数個の開口部１１１を設けることにより、液状媒体１１０が電子冷却素子１０５に直接接触する。
【０１１８】
そして、開口部１１１により受熱ケーシング１１０８の内面が複数の凹凸形状となるために、受熱ケーシング１１０８の内部、すなわち送液ポンプ１０７の内部で液状媒体１１０の循環流れに乱れが生じる。
【０１１９】
熱伝導による温度境界層が、このような循環流れの乱れにより乱れて、電子冷却素子１０５から液状媒体１１０への熱伝達率、いわゆる熱の伝わり方が、格段に良くなり、冷却効率は、大幅に向上するものである。
【０１２０】
なお、受熱ケーシング１１０８は、本発明の受熱ケーシングに対応する。
【０１２１】
（実施の形態３）
はじめに、図４を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成および動作について説明を行う。
【０１２２】
図４は、本発明の実施の形態３の冷却装置の概略断面図である。
【０１２３】
本実施の形態の冷却装置は、前述した実施の形態２の冷却装置に類似しているため、主としてこれらの相違点について説明する。
【０１２４】
本実施の形態の冷却装置においては、温度制御が可能である。
【０１２５】
具体的には、発熱体である反射型映像素子４ｃの温度を検出し、電気信号に変換するための温度検出手段２０１が、受熱プレート１０２に一体的に組込まれている。
【０１２６】
そして、（ａ）温度検出手段２０１からの温度情報に応じて反射型映像素子４ｃを所望の温度に調整するために、電子冷却素子１０５の吸熱量と対応する駆動電力を調整するとともに、（ｂ）送液ポンプ１０７によって循環される液状媒体１１０の送液量の調整のために、送液ポンプ１０７の駆動および放熱器１１４に対する放熱ファン１１５の駆動を最適状態に制御する温度制御手段２０２が、設けられている。
【０１２７】
より具体的には、温度検出手段２０１によって検出される反射型映像素子４ｃの温度情報が温度制御手段２０２に入力され、送液ポンプ１０７の駆動力および放熱ファン１１５の駆動力が制御目標値に応じて制御され、電子冷却素子１０５の入力電力が調整される。
【０１２８】
これにより、非常にきめ細かな温度制御が可能となり、過度の冷却による消費電力の増大を抑制することができる。
【０１２９】
なお、温度検出手段２０１は本発明の検出手段に対応し、温度制御手段２０２は本発明の制御手段に対応する。
【０１３０】
（実施の形態４）
はじめに、図５を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成および動作について説明を行う。
【０１３１】
図５は、本発明の実施の形態４の冷却装置の概略断面図である。
【０１３２】
本実施の形態の冷却装置は、前述した実施の形態２の冷却装置に類似しているため、主としてこれらの相違点について説明する。
【０１３３】
本実施の形態においては、反射型映像素子４ｃに接合された受熱プレート１０２に複数個の開口部１１１が設けられた受熱ケーシング３１０８が直接密着され、熱的接合させられている。
【０１３４】
もちろん、受熱ケーシング３１０８の開口部１１１は、受熱プレート１０２により水密に構成されている。
【０１３５】
なお、受熱プレート１０２と受熱ケーシング３１０８とは、受熱ケーシング３１０８に形成された位置決め部３１０８ｂにより相互に位置決めされている。
【０１３６】
このような構成により、実施の形態２と同様に、複数個の開口部１１１によって、液状媒体１１０の循環流れに乱れが生じる。
【０１３７】
そして、液状媒体１１０が直接受熱プレート１０２に接触するため、反射型映像素子４ｃの冷却効率が大幅に向上するものである。
【０１３８】
なお、受熱ケーシング３１０８は、本発明の受熱ケーシングに対応する。
【０１３９】
（実施の形態５）
はじめに、図６を主として参照しながら、本実施の形態の冷却装置の構成を説明する。
【０１４０】
図６は、本発明の実施の形態５の冷却装置の概略断面図である。
【０１４１】
本実施の形態の冷却装置は、前述した実施の形態４の冷却装置に類似しているため、主としてこれらの相違点について説明する。
【０１４２】
４０１は、係止部４０１ａを有し、係止部４０１ａにより反射型映像素子４ｃを保持する枠状の保持部材である。
【０１４３】
保持部材４０１の背面側には、反射型映像素子４ｃへの駆動電力および駆動信号を供給するために駆動電気基板４０３が面接合されている。
【０１４４】
４０４は、駆動電気基板４０３の反射型映像素子４ｃの接合面とは反対側の面に面接合された剛性の高いアルミニューム合金等からなる押圧ホルダーである。
【０１４５】
反射型映像素子４ｃと、駆動電気基板４０３と、押圧ホルダー４０４とは、保持部材４０１の端部に螺合された固定ネジ４０５によって固定され、一体化されている。
【０１４６】
そして、反射型映像素子４ｃの端子と駆動電気基板４０３の端子とは、電気的に接続されている。
【０１４７】
高熱伝導率の金属材料、例えばアルミニューム合金等で形成された送液ポンプ１０７のケーシングを兼ねる受熱ケーシング２１０８の反射型映像素子４ｃと対向する一方の扁平面側には、突台状の受熱部２１０８ａが形成されている。
【０１４８】
受熱部２１０８ａは、押圧ホルダー４０４および駆動電気基板４０３の中央部にそれぞれ設けられた矩形状の孔（図示せず）に嵌合されて、位置決めされている。
【０１４９】
そして、受熱ケーシング２１０８の受熱部２１０８ａの先端扁平面は、反射型映像素子４ｃの背面に密着され、熱的接合されている。
【０１５０】
つぎに、本実施の形態の冷却装置の動作を説明する。
【０１５１】
反射型映像素子４ｃは、矢印方向から光を受け、有効に利用されない光のエネルギー成分によって発熱する。
【０１５２】
反射型映像素子４ｃの発熱は、その背面に密着された受熱ケーシング２１０８の受熱部２１０８ａに直接熱伝導される。
【０１５３】
受熱ケーシング２１０８の内部には、液状媒体１１０が充填されており、熱伝導された受熱ケーシング２１０８の熱は、その内部の液状媒体１１０に伝達される。
【０１５４】
送液ポンプ１０７によって液状媒体１１０が放熱器１１４との間で循環され、所望の冷却がなされることは、前述した実施の形態と同様である。
【０１５５】
本実施の形態５においては、押圧ホルダー４０４および駆動電気基板４０３の中央部に窓を設け、これらの窓から受熱ケーシング２１０８の受熱部２１０８ａを嵌合して反射型映像素子４ｃの背面と受熱ケーシング２１０８を直接面接触させるようにした。
【０１５６】
このため、反射型映像素子４ｃに対する受熱ケーシング２１０８の位置決めが、前述の窓を基準として簡単に行えるものである。
【０１５７】
なお、受熱ケーシング２１０８は、本発明の受熱ケーシングに対応する。
【０１５８】
以上においては、実施の形態１〜５について詳細に説明を行った。
【０１５９】
（１）なお、開口部１１１を設けた受熱ケーシング１０８は、送液ポンプ１０７のケーシングとは必ずしも兼ねる必要はなく、送液ポンプ１０７のケーシングは、ホース１１６またはホース１１７の途中に設けられていてもよい。
【０１６０】
（２）また、液状媒体は、水であってもアルコールの水溶液であってもよい。
【０１６１】
（３）また、媒体循環路はいわゆるホースであったが、ブチルゴムのような可撓性のあるゴムホースであればよりよい。
【０１６２】
（４）また、ポンプ（送液手段）は、中央から吸引して円周方向に吐き出す遠心ポンプであったが、ダイヤフラムまたはピストンの往復運動で容積を変化させて一定量の液体を繰り返し押し出す容積ポンプであっても差し支えない。
【０１６３】
なお、本発明の実施の形態１の送液ポンプ１０７の概略平面図である図７に示されているように、遠心ポンプが利用される場合には、紙面に関して垂直下向き（矢羽根の向き）に入り込んだ液状媒体１１０は、ブレード１０７ｃが回転されるため遠心方向に圧力がかかり、出口側循環経路１１３から送出されることになる。
【０１６４】
（５）また、反射型映像素子、すなわち発熱体自身が熱伝導性のよいプレートを備えている場合は、別体としての受熱プレート１０２は、必ずしも必要ではない。
【０１６５】
（６）また、受熱ケーシングの熱が導入される側の壁部には、複数個の開口部を設けた。しかし、これに限らず、大きい１つの開口部を設けてもよい。
【０１６６】
もちろん、開口部の形状は、円形に限られるものではなく、方形状等その他の形状であってもよい。
【０１６７】
また、複数個の開口部を設ける場合には、その配列は任意であってよい。
【０１６８】
要するに、受熱ケーシングの熱が導入される側の内壁には、乱流を発生させるための凹凸部が設けられていてもよい。
【０１６９】
（７）また、発熱体である反射型映像素子４ｃと受熱プレート１０２とは、直接接触させられていた。しかし、これに限らず、より熱伝導を向上させるためには、その接合部に熱伝導性グリース等が塗布された補助熱伝導部材を介在させてもよい。
【０１７０】
もちろん、熱伝導性グリース等の補助熱伝導部材が、反射型映像素子４ｃと受熱ケーシング２１０８の受熱部２１０８ａとの密着面に介在していてもよい。
【０１７１】
（８）また、上述した実施の形態３においては、温度制御手段２０２により、送液ポンプ１０７による送液駆動条件と、放熱器１１４のための放熱ファン１１５の空冷駆動条件と、電子冷却素子１０５の吸熱量に応じた駆動条件とを制御するようにした。しかし、これに限らず、温度制御手段２０２により、送液ポンプ１０７の送液駆動条件、電子冷却素子１０５の駆動条件、放熱ファン１１５の空冷駆動条件の三つの条件の内の少なくとも一つが制御されればよい。
【０１７２】
もちろん、反射型映像素子４ｃの温度状況に応じて、三つの条件の内の何れを制御するかが決定されてもよい。
【０１７３】
また、このような制御は、上述した実施の形態の何れにおいても有効である。
【０１７４】
（９）また、上述した実施の形態の冷却装置は、３板式の投写型表示装置において各反射型映像素子に対して備えることにより、同投写型表示装置の発熱体を高効率に冷却することができるものである。
【０１７５】
もちろん、Ｒ、Ｇ、Ｂ用に３枚の反射型映像素子を使用する３板式投写型表示装置に限らず、モバイル装置等として市販されている、１枚の反射型映像素子を使用して時系列的にＲ、Ｇ、Ｂの色情報を作り出す単板式の投写型表示装置に、このような冷却装置を利用することも当然可能である。
【０１７６】
さらに、上述した実施の形態の冷却装置は、投写型映像表示装置に限らず、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー等の熱制御が必要な電子機器の冷却装置として搭載することができるものである。
【０１７７】
（９ａ）より具体的には、本発明の実施の形態の冷却装置１００が利用されたパーソナルコンピュータの概略構成図である図８に示されているように、パーソナルコンピュータ等の電子機器のＣＰＵを冷却することができる。
【０１７８】
冷却装置１００は、上述した本発明の実施の形態２の冷却装置と同様の構成を有している。
【０１７９】
筐体５００内の駆動電気基板５０１に取付けられた発熱体であるＣＰＵ５０２の表面には、冷却装置１００が備えられており、受熱プレート１０２が、ＣＰＵ５０２の放熱表面に熱的に接合されたものである。
【０１８０】
放熱器１１４等は、上述した実施の形態２と同様である。
【０１８１】
これによれば、反射型映像素子に代えてＣＰＵ５０２の発熱冷却を効率よく行えるものである。
【０１８２】
なお、ＣＰＵ５０２は、本発明のＣＰＵに対応する。
【０１８３】
（９ｂ）また、本発明の実施の形態の冷却装置２００が利用されたパーソナルコンピュータの概略構成図である図９に示されているように、パーソナルコンピュータ等の電子機器のＣＰＵを冷却することができる。
【０１８４】
冷却装置２００は、上述した本発明の実施の形態３の冷却装置と同様の構成を有している。
【０１８５】
筐体６００内の駆動電気基板６０１に取付けられた発熱体であるＣＰＵ６０２の表面には、温度制御が可能な冷却装置２００が備えられている。
【０１８６】
すなわち、温度検出手段２０１を組み込んだ受熱プレート１０２が、ＣＰＵ６０２の放熱表面に熱的に接合されたものである。
【０１８７】
温度制御手段２０２や放熱器１１４等は、実施の形態３と同様である。
【０１８８】
これによれば、温度制御手段２０２が、温度検出手段２０１によって検出されるＣＰＵ６０２の温度情報をもとに、送液ポンプ１０７、電子冷却素子１０５、放熱ファン（図示せず）を制御でき、制御目標値に沿った最適な冷却が行えるものである。
【０１８９】
発熱体とその受熱部を放熱器１１４と離れて配置することにより、機器の筐体サイズを極めて薄くできるものである。
【０１９０】
なお、ＣＰＵ６０２は、本発明のＣＰＵに対応する。
【０１９１】
また、冷却が必要な発熱体は、パーソナルコンピュータＣＰＵに限られるものではなく、その他の電子機器における半導体レーザー等の高出力な発熱量を有するレーザーダイオードやその他の発熱体であってもよい。
【０１９２】
もちろん、放熱器１１４は、筐体中央部に設置される必要はなく、外部空気による放熱を利用してより良好な冷却を行うために、筐体の外部に近い部分に設置されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９３】
本発明にかかる冷却装置は、たとえば、投写型表示装置の映像素子、パーソナルコンピュータのＣＰＵ、半導体レーザー装置の半導体レーザー等をより効率よく冷却することができるという効果を有し、画像を投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置、パーソナルコンピュータ、半導体レーザー装置等の電子機器に利用可能な、筐体内部に配設された半導体やＣＰＵなどの発熱電子部品を液状媒体を循環させて冷却または温度制御する冷却装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明の実施の形態１の冷却装置が利用された投写型表示装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１の冷却装置の概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２の冷却装置の概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３の冷却装置の概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４の冷却装置の概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態５の冷却装置の概略断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の送液ポンプ１０７の概略平面図である。
【図８】本発明の実施の形態の冷却装置１００が利用されたパーソナルコンピュータの概略構成図である。
【図９】本発明の実施の形態の冷却装置２００が利用されたパーソナルコンピュータの概略構成図である。
【図１０】従来の投写型表示装置の概略構成図である。
【図１１】従来の冷却装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１９５】
４ａ、４ｂ、４ｃ 反射型映像素子
１００  冷却装置
１０２  受熱プレート
１０３  受熱フレーム
１０５  電子冷却素子
１０６  液状材料
１０７  送液ポンプ
１０８、１１０８、２１０８、３１０８  受熱ケーシング
２１０８ａ  受熱部
１１０  液状媒体
１１１  開口部
１１２  入り口側の循環経路
１１２ａ  通路
１１４  放熱器
２０１  温度検出手段
２０２  温度制御手段
４０１  保持部材
４０３  駆動電気基板
４０４  押圧ホルダー
５０２、６０２  ＣＰＵ
【国際調査報告】
2004107837.tif 000014
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