(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な内部構造を有する筐体の冷却効果を高めることができ、かつ、筐体の外側へ突出する部分を小さくすることができる、遠心送風装置を提供する。【解決手段】遠心送風装置は、複数の羽根５が円周方向に設けられた円板３ａを備え、円板３ａが回転することで、回転軸方向に吸気が行われ、遠心方向に排気が行われる羽根車３と、羽根車３が固定される下ケーシング９と、下ケーシング９に固定された羽根車３を収容する上ケーシング８と、を有する。上ケーシング８は、回転軸６方向と交差する部分に吸気口１２を備える。下ケーシング９の外周端部と上ケーシング８の外周端部とで環状の排気口が形成され、遠心方向に排気された空気が排気口より排出される。【選択図】図２
2017137839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の羽根が円周方向に設けられた円板を備え、該円板が回転することで、回転軸方向に吸気が行われ、遠心方向に排気が行われる羽根車と、
前記羽根車が固定された第１のケーシングと、
前記第１のケーシングに固定された前記羽根車を収容する第２のケーシングと、を有し、
前記第２のケーシングは、前記回転軸方向と交差する部分に前記吸気を行うための第１の開口を備え、
前記第１のケーシングの外周端部と前記第２のケーシングの外周端部とが、前記排気を行うための環状の第２の開口を形成する、遠心送風装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遠心送風装置において、
前記第１のケーシングの前記羽根車が固定された面とは反対側の面である第１の面と、前記第２のケーシングの外周端部により形成される開口面である第２の面とが平行であり、前記第１の面の前記回転軸方向における前記第１の開口からの高さが、前記第２の面の前記回転軸方向における前記第１の開口からの高さ以下である、遠心送風装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の遠心送風装置において、
前記第２のケーシングは、前記羽根車の外周を囲む筒状の傾斜壁を有し、該傾斜壁の内径が、前記回転軸方向における前記第１の開口側からの距離が長いほど大きくなるように構成されている、遠心送風装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の遠心送風装置において、
前記第１および第２のケーシングの間に支持された、前記羽根車の外周を囲む少なくとも一つの環状のプレートを、さらに有する、遠心送風装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の遠心送風装置において、
前記複数の羽根はそれぞれ、前記円板の面に垂直に設けられ、前記回転方向に対して、前記円板の中心から遠い方の端部が、前記円板の中心に近い方の端部よりも前側に位置するように角度が設定されている、遠心送風装置。
【請求項６】
光源と、前記光源からの光を空間的に変調して画像を形成する画像形成部と、前記画像を投射する投射光学系と、を収容した筐体と、
請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心送風装置と、を有し、
前記筐体は取り付け穴を備え、
前記遠心送風装置は、前記第２のケーシングが前記取り付け穴に嵌め込まれた状態で前記筐体に固定される、投射型表示装置。
【請求項７】
熱源を収容した筐体と、
請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心送風装置と、を有し、
前記筐体は取り付け穴を備え、
前記遠心送風装置は、前記第２のケーシングが前記取り付け穴に嵌め込まれた状態で前記筐体に固定される、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心方向への排気が可能な遠心送風装置およびその遠心送風装置を備えた投射型表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の投射型表示装置においては、小型化および高出力化が図られ、それに伴って筐体の内部構造が複雑化している。一方、送風装置を用いて筐体内の空気を排気することで、内部の構造物の温度上昇を抑制しているが、この排気冷却については、内部構造の複雑化に対応しておらず、十分な冷却効果を得られていない。このようなことから、内部構造が複雑であっても、十分な排気冷却効果を得ることができる送風装置の実現が求められている。
排気用の送風装置として、シロッコファンやターボファンなどの遠心ファンや、軸流ファンを用いることができる。
【０００３】
軸流ファンは、遠心ファンに比べて風量が多いものの、静圧は低いという特徴を有する。一方、遠心ファンは、軸流ファンに比べて静圧が高いものの、風量は少ないという特徴を有する。ここで、静圧とは、流体が実際に外界に及ぼす圧力のことを言い、例えば、筐体内の空気を排気する場合は、筐体の内面や内部の構造物などの抵抗（通風抵抗）に対して空気を送り出すのに必要な力のことを言う。風量は、単位時間あたりに排出される空気の体積を意味する。
軸流ファンは、静圧が低いため、筐体内の構造物等の抵抗の影響を受け易い。このため、軸流ファンを用いて複雑な内部構造を有する筐体内の空気を排気する場合は、構造物等の抵抗の影響を大きく受けるために、空気を効率よく排気することは困難である。
一方、遠心ファンは、静圧が高いため、筐体内の構造物等の抵抗の影響を受け難い。このため、遠心ファンを用いて複雑な内部構造を有する筐体内の空気を排気すれば、効率よく空気を排気することができる。しかし、一般的に遠心ファンの風量は低いため、十分な冷却効果を得ることは困難である。
【０００４】
そこで、風量の増大が可能な遠心ファンが提案されている。例えば、特許文献１や特許文献２には、全周（３６０°）に渡って空気が吹き出すようにケーシングが構成された遠心式ファンが記載されている。この遠心式ファンは、吸い込み口を備えた上ケーシングと、上ケーシングに対向するように設けられた下ケーシングと、これら上下のケーシングを平行に支持する複数の支柱と、上ケーシングと下ケーシングの間に収容された羽根車とを有する。
羽根車は、複数の羽根が遠心方向に配置されたものである。羽根車が回転すると、上ケーシングの吸い込み口から空気が取り込まれて、遠心方向に排気される。上ケーシングの外周端部と下ケーシングの外周端部との間の空隙が、遠心方向に排気された空気の吹き出し口である。
上記の遠心式ファンは、一方向に空気が吹き出すようにケーシングが構成された遠心ファンと比較して、排気側の抵抗が少ないため、風量を増大させることが可能である。よって、上記の遠心式ファンを用いて複雑な内部構造を有する筐体内の空気を排気すれば、高い冷却効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０２３６８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０７６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の遠心式ファンには、以下のような問題がある。
遠心式ファンを筐体に取り付ける場合は、上ケーシングの吸い込み口と筐体に設けられた排気口との位置を合わせた状態で、上ケーシングを筐体の面に固定する。この場合、遠心式ファンは、筐体の面から外側に突出した状態で取り付けられることになる。この突出した遠心式ファンの部分（突出部）は、外観を損ねるだけでなく、持ち運ぶ際に突出部が他の構造物と接触して破損する場合がある。
本発明の目的は、複雑な内部構造を有する筐体の排気冷却効果を高めることができ、かつ、筐体の外側へ突出する部分を小さくすることができる遠心送風装置およびその遠心送風装置を備えた投射型表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
複数の羽根が円周方向に設けられた円板を備え、該円板が回転することで、回転軸方向に吸気が行われ、遠心方向に排気が行われる羽根車と、
前記羽根車が固定された第１のケーシングと、
前記第１のケーシングに固定された前記羽根車を収容する第２のケーシングと、を有し、
前記第２のケーシングは、前記回転軸方向と交差する部分に前記吸気を行うための第１の開口を備え、
前記第１のケーシングの外周端部と前記第２のケーシングの外周端部とが、前記排気を行うための環状の第２の開口を形成する、遠心送風装置が提供される。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、
光源と、前記光源からの光を空間的に変調して画像を形成する画像形成部と、前記画像を投射する投射光学系と、を収容した筐体と、
上記遠心送風装置と、を有し、
前記筐体は取り付け穴を備え、
前記遠心送風装置は、前記第２のケーシングが前記取り付け穴に嵌め込まれた状態で前記筐体に固定される、投射型表示装置が提供される。
【０００９】
また、本発明のさらに別の態様によれば、
熱源を収容した筐体と、
上記遠心送風装置と、を有し、
前記筐体は取り付け穴を備え、
前記遠心送風装置は、前記第２のケーシングが前記取り付け穴に嵌め込まれた状態で前記筐体に固定される、電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複雑な内部構造を有する筐体の排気冷却効果を高めることができ、かつ、筐体の外側へ突出する部分を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による遠心送風装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す遠心送風装置の各構成部品を模式的に示す分解図である。
【図３】図１及び図２に示す遠心送風装置を備えた装置の筐体内部を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態による遠心送風装置の構成を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す遠心送風装置の各構成部品を模式的に示す分解図である。
図１及び図２に示すように、遠心送風装置は、複数の羽根５が円周方向に設けられた円板３ａを備え、この円板３ａが回転することで、回転軸６方向に吸気が行われ、遠心方向に排気が行われる羽根車３を有する。
【００１３】
羽根車３は、円板３ａを回転させるためのモータ４を内蔵している。モータ４は、円板３ａの中央部を支持する軸を備え、この軸を回転することで、円板３ａを回転させる。モータ４の軸の中心を通る直線が回転軸６である。内蔵したモータ４の構造は、よく知られているので、ここではその説明は省略する（例えば、特許文献１や特許文献２にも、同様のモータの構造が記載されている。）。
羽根車３には、シロッコファンやターボファンに代表される遠心ファンの羽根車の構成を適用することができる。ここでは、シロッコファンの羽根車の構成を適用している。具体的には、複数の羽根５はそれぞれ、円板３ａの面に垂直に設けられ、回転方向に対して、円板３ａの中心から遠い方の端部が、円板３ａの中心に近い方の端部よりも前側に位置するように角度が設定されている。
【００１４】
羽根車３は、ケーシング７に収容されている。ケーシング７は、羽根車３が固定される下ケーシング９と、下ケーシング９に固定された羽根車３を収容するカップ状の上ケーシング８を有する。上ケーシング８は、回転軸６方向と交差する部分に吸気口１２を備える。この吸気口１２を介して、空気が回転軸６方向に沿って羽根車３内に流入する。
上ケーシング８は、羽根車３の外周を囲む複数の面からなる筒状の傾斜壁８ａを有する。傾斜壁８ａは、回転軸６方向における吸気口１２からの距離が長くなるほど内径が大きくなるように構成されている。回転軸６に対する傾斜壁８ａの各面の傾斜角度は適宜に設定可能である。なお、傾斜壁８ａの面の数は、適宜に設定可能である。
また、傾斜壁８ａは円筒状であってもよい。この場合も、傾斜壁８ａの内径は、回転軸６方向における吸気口１２からの距離が長くなるほど大きくなる。
【００１５】
下ケーシング９の外周端部と上ケーシング８の外周端部とで環状の排気口１３が形成されている。羽根車３が遠心方向に排気した空気は、傾斜壁８ａに沿って流れ、その後、排気口１３よりケーシング７の外へ排出される。羽根車３は全周（３６０°）に渡って空気を排気することができるので、排気側の抵抗は、一方向に空気が吹き出すようにケーシングが構成された遠心ファンよりも小さい。
なお、排気側の抵抗は、傾斜壁８ａの傾斜角度に応じて変化する。傾斜角度が大きいほど、排気側の抵抗が小さくなり、その結果、風量が増大する。ただし、傾斜角度が大きいほど、装置が大きくなる。
【００１６】
下ケーシング９は、複数のスタッド（鋲）１１と複数の環状のプレート１０を介して上ケーシング８の吸気口１２が形成された部分に固定されている。各プレート１０の外形と下ケーシング９の外形は略一致しており、これら下ケーシング９および２枚のプレート１０とからなる部分は円筒状になっている。この円筒状の部分に、羽根車３が収容されており、２枚のプレート１０が、指等の構造物が羽根車３の回転部分（羽根５の部分）に接触することを防止する構造になっている。
なお、図１及び図２の例では、２枚のプレート１０が用いられているが、これに限定されない。１枚または複数枚のプレート１０を用いることができる。プレート１０の枚数が多いほど、隙間が狭くなるので、指等の構造物の羽根車３の回転部分への接触をより確実に防止することができる。しかし、プレート１０は排気側の抵抗になるため、風量の低下を考慮してプレート１０の数を決定することが望ましい。
下ケーシング９の羽根車３が固定された面とは反対側の面である第１の面と、上ケーシング８の外周端部により形成される開口面（筒状の傾斜壁８ａの開口面）である第２の面とは平行であることが望ましい。この場合、第１の面の回転軸６方向における吸気口１２からの高さが、第２の面の回転軸６方向における吸気口１２からの高さ以下であることが望ましい。
【００１７】
上述した本実施形態の遠心送風装置によれば、一般の遠心ファンと同様、静圧が高いという特徴を有するので、筐体の内部構造が複雑であっても、筐体内の空気を効率よく排気することができる。また、一方向に空気が吹き出すようにケーシングが構成された一般的な遠心ファンと比較して、排気側の抵抗が小さいため、風量を増大することが可能である。よって、内部構造が複雑な筐体においても、高い排気冷却効果を得ることができる。
また、本実施形態の遠心送風装置では、吸気側の上ケーシング８をカップ状の構造とし、羽根車３を上ケーシング８内に収容している。この構造によれば、遠心送風装置を筐体に取り付ける場合に、羽根車３を収容した上ケーシング８を筐体の取り付け穴に嵌め込むことができるので、遠心送風装置が筐体の外側に突出する部分を小さくすることができる、または、完全に突出部分をなくすことができる。
【００１８】
図３は、図１及び図２に示す遠心送風装置を備えた装置の筐体内部を模式的に示す斜視図である。
図３を参照すると、装置１は、電子機器または投射型表示装置であって、筐体１ａと遠心送風装置２を有する。遠心送風装置２は、図１及び図２に示した構造を有する。
筐体１ａは、取り付け穴１ｂを備える。取り付け穴１ｂは、上ケーシング８全体を嵌め込むことができるように構成されている。遠心送風装置２は、ケーシング８が取り付け穴１ｂに嵌め込まれた状態で筐体１ａに固定される。
【００１９】
羽根車３は、吸気口１２を介して筐体１ａ内の空気を吸い込み、吸い込んだ空気を筐体１ａ外に排気する。図３において、実線で示した矢印Ａが、吸気口１２を介して羽根車３に吸い込まれる空気の流れを示し、破線で示した矢印Ｂが、羽根車３から排気された空気の流れを示す。便宜上、４つの矢印Ｂで示した排気の方向は１８０°程度になっているが、実際は、３６０°である。
下ケーシング９の羽根車３が固定された面とは反対側の面である第１の面は、上ケーシング８の外周端部により形成される開口面（傾斜壁８ａの開口面）である第２の面とは平行である。第１の面の回転軸６方向における吸気口１２からの高さは、第２の面の回転軸６方向における吸気口１２からの高さ以下である。筐体１ａの取り付け穴１ｂが形成された面の回転軸６方向における吸気口１２からの高さが、第２の面のそれと同じである場合、遠心送風装置が筐体１ａの外側に突出することはない。
【００２０】
装置１が電子機器である場合、筐体１ａは、電子機器を構成する複数の部品を収容する。これら部品の少なくとも１は熱源である。
装置１が投射型表示装置である場合は、筐体１ａは、投射型表示装置を構成する複数の部品を収容する。例えば、筐体１ａは、光源と、光源からの光を空間的に変調して画像を形成する画像形成部と、画像を投射する投射光学系とを収容する。
なお、図３の例では、遠心送風装置２は筐体１ａの底面に設けられているが、本発明は、これに限定されない。遠心送風装置２は、筐体１ａのどの面に取り付けられても良い。
【符号の説明】
【００２１】
１  装置
１ａ  筐体
１ｂ  取り付け穴
２  遠心送風装置
３  羽根車
３ａ  円板
４  モータ
５  羽根
６  回転軸
７  ケーシング
８  上ケーシング
８ａ  傾斜壁
９  下ケーシング
１０  プレート
１１  スタッド
１２  吸気口
１３  排気口
【図１】
2017137839.tif 000003
【図２】
2017137839.tif 000004
【図３】
2017137839.tif 000005