JP4462904B2 - COOLING MECHANISM, ELECTRONIC DEVICE, PROJECTOR, AND COOLING METHOD IN CASE - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器の筐体内を冷却するための冷却機構、および電子機器、スクリーン等の投射面上に映像を投射するためのプロジェクタ、ならびに筐体内の冷却方法に関する。 The present invention relates to a cooling mechanism for cooling the inside of a housing of an electronic device, a projector for projecting an image on a projection surface such as an electronic device, a screen, and a cooling method in the housing.
従来のプロジェクタは、投射光を出射するためのランプを有する光源部を備えている。このようなランプの発熱を伴う光源部を備える従来のプロジェクタは、筐体内に、熱を外方に排出するための排気ファンよる冷却機構を備えている。この冷却機構によれば、電源、電子部品、液晶表示部やDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)に挙げられるライトバルブ等の、熱に比較的弱い部品が、熱によって破損することが防止されている。 A conventional projector includes a light source unit having a lamp for emitting projection light. A conventional projector provided with such a light source unit that generates heat from a lamp includes a cooling mechanism using an exhaust fan for exhausting heat to the outside. According to this cooling mechanism, heat-sensitive parts such as power valves, electronic parts, liquid crystal display units, and light valves listed in DMD (digital micromirror devices) are prevented from being damaged by heat. Yes.
特に、投射映像の高輝度化が図られたプロジェクタでは、光源部による発熱が大きいため、冷却機構によって光源部や、液晶表示部を有する光学系等を冷却することが必須とされている。 In particular, in a projector in which the brightness of a projected image is increased, heat generated by the light source unit is large. Therefore, it is essential to cool the light source unit, the optical system including the liquid crystal display unit, and the like by a cooling mechanism.
この種の冷却機構を備える従来のプロジェクタとしては、液晶表示部を密閉部内に収容し、この密閉部内の空気を循環させることで、液晶表示部を効率的に冷却する構成が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、近年、プロジェクタは、さまざまな利用形態が模索され、例えば屋外や水中等に設置することが考えられている。このようにプロジェクタを屋外や水中等の外部環境に設置する場合には、筐体内の気密性を確保する一方で、筐体内を冷却する必要がある。 By the way, in recent years, projectors have been sought for various forms of use. For example, it is considered to install the projector outdoors or in water. Thus, when the projector is installed in an external environment such as outdoors or underwater, it is necessary to cool the inside of the housing while ensuring airtightness in the housing.
従来のプロジェクタが備える冷却機構では、排気ファンによって筐体内の熱風を筐体の外方に排気する構成であるため、筐体内の気密性を確保することが困難である問題がある。 The cooling mechanism provided in the conventional projector has a configuration in which the hot air in the casing is exhausted to the outside of the casing by the exhaust fan, and thus there is a problem that it is difficult to ensure the airtightness in the casing.
そこで、本発明は、筐体内の気密性を確保するとともに筐体内を良好に冷却することができる冷却機構、電子機器、プロジェクタ、および筐体内の冷却方法を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a cooling mechanism, an electronic device, a projector, and a cooling method for the inside of the housing that can ensure airtightness inside the housing and can cool the inside of the housing satisfactorily.
上述した目的を達成するため、本発明に係る冷却機構は、気密に閉じられた、電子機器の筐体と、筐体内の空気を吸引して圧縮するためのコンプレッサと、筐体内に配置されコンプレッサによって圧縮された空気が収容されるエアタンクと、エアタンク内の空気から熱を筐体の外方に放出するための放熱手段と、エアタンク内から圧縮された空気を筐体内に放出させる空気放出手段とを備える。放熱手段によって熱が放出された空気が、エアタンクから筐体内に放出されるときに、この空気の圧力が下がってこの空気の温度が低下することで、筐体内を冷却することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a cooling mechanism according to the present invention includes an airtightly closed casing of an electronic device, a compressor for sucking and compressing air in the casing, and a compressor disposed in the casing. and air tank air compressed is accommodated by a radiation means for releasing the air in the air tank heat to the outside of the housing, air release Ru to release air compressed from the air tank in the housing Means. When the air from which heat has been released by the heat radiating means is released from the air tank into the housing, the inside of the housing is cooled by reducing the pressure of the air and lowering the temperature of the air.
以上のように構成された本発明に係る冷却機構は、コンプレッサによって圧縮されて収容されたエアタンク内の空気から、放熱手段によって熱が筐体の外方に放出され、熱が放出されたエアタンク内の空気を、空気放出手段によって放出させることで、気密に閉じられた筐体内が冷却される。また、エアタンク内の圧縮空気は、空気放出手段から放出される際に、圧力が低下することに伴って温度も低下するため、筐体内が効率的に冷却される。 The cooling mechanism according to the present invention configured as described above is configured such that heat is released from the air in the air tank compressed and accommodated by the compressor to the outside of the housing by the heat radiating means, and the heat is released in the air tank. The inside of the airtightly closed casing is cooled by discharging the air by the air discharging means. Further, when the compressed air in the air tank is discharged from the air discharge means, the temperature also decreases as the pressure decreases, so that the inside of the housing is efficiently cooled.
また、本発明に係る電子機器は、上述した本発明の冷却機構を備える。 An electronic device according to the present invention includes the above-described cooling mechanism of the present invention.
また、本発明に係るプロジェクタは、上述した本発明の冷却機構と、筐体内に設けられ、投射面上に映像を投射するための投射部とを備える。 In addition, a projector according to the present invention includes the above-described cooling mechanism of the present invention and a projection unit that is provided in the housing and projects an image on a projection surface.
また、本発明に係るプロジェクタが備える空気放出手段は、映像を投射するための投射光を出射する光源部を冷却するための冷却ノズルを有することが好ましい。これによって、筐体内の主な発熱箇所が集中的に冷却される。 Moreover, it is preferable that the air discharge | release means with which the projector which concerns on this invention is provided has a cooling nozzle for cooling the light source part which radiate | emits the projection light for projecting an image | video. As a result, the main heat generation points in the housing are intensively cooled.
また、本発明に係るプロジェクタが備える空気放出手段は、投射部の光路をなす光学系を冷却するための他の冷却ノズルを有することが好ましい。これによって、筐体内の主な発熱箇所が集中的に冷却される。 Moreover, it is preferable that the air discharge | release means with which the projector which concerns on this invention is provided has another cooling nozzle for cooling the optical system which makes the optical path of a projection part. As a result, the main heat generation points in the housing are intensively cooled.
また、本発明に係るプロジェクタが備える空気放出手段は、電気回路部を冷却するための更に他の冷却ノズルを有することが好ましい。これによって、筐体内の主な発熱箇所が集中的に冷却される。 Moreover, it is preferable that the air discharge | release means with which the projector based on this invention is provided has another cooling nozzle for cooling an electric circuit part. As a result, the main heat generation points in the housing are intensively cooled.
また、本発明に係るプロジェクタが備えるコンプレッサは、空気を吸引するための吸引ノズルを有し、光源部、光学系、および電気回路部の少なくとも1つの近傍に、吸引ノズルの先端が位置されることが好ましい。これによって、筐体内の主な発熱箇所から熱風が、吸引ノズルを介してコンプレッサ内に効率的に吸引される。 In addition, the compressor included in the projector according to the present invention has a suction nozzle for sucking air, and the tip of the suction nozzle is located in the vicinity of at least one of the light source unit, the optical system, and the electric circuit unit. Is preferred. As a result, hot air is efficiently sucked into the compressor through the suction nozzles from the main heat generation points in the housing.
また、本発明に係る冷却方法によれば、気密に閉じられた電子機器の筐体内の空気をコンプレッサによって吸引して圧縮するステップと、コンプレッサによって圧縮された空気を筐体内に配置されたエアタンク内に収容するステップと、エアタンク内の空気から熱を放熱手段によって筐体の外方に放出するステップと、エアタンク内から圧縮された空気を筐体内に放出させるステップとを有する。放熱手段によって熱が放出された空気が、エアタンクから筐体内に放出されるときに、この空気の圧力が下がってこの空気の温度が低下することで、筐体内を冷却することを特徴とする。 In addition, according to the cooling method of the present invention, the step of sucking and compressing the air in the casing of the electronic device that is hermetically closed by the compressor and the air compressed by the compressor in the casing has a step of receiving, the step of releasing to the outside of the housing by the radiation means heat from the air in the air tank, and answering step to release air compressed from the air tank in the housing to. When the air from which heat has been released by the heat radiating means is released from the air tank into the housing, the inside of the housing is cooled by reducing the pressure of the air and lowering the temperature of the air.
上述したように本発明によれば、気密に閉じられた筐体内の空気を吸引して圧縮するためのコンプレッサと、筐体内に配置されコンプレッサによって圧縮された空気が収容されるエアタンクと、このエアタンク内の空気から熱を筐体の外方に放出するための放熱手段と、エアタンク内から圧縮された空気を筐体内に放出させる空気放出手段とを備えることによって、気密に閉じられた筐体内を良好に冷却することができる。したがって、本発明によれば、電子機器であるプロジェクタを屋外や水中等に設置することが可能になる。
As described above, according to the present invention, a compressor for sucking and compressing air in a hermetically closed casing, an air tank disposed in the casing and containing air compressed by the compressor, and the air tank a heat dissipating means for releasing the air in the inner heat to the outside of the housing, by providing a air release means Ru to release air compressed from the air tank in the housing, it closed in an airtight enclosure The body can be cooled well. Therefore, according to the present invention, it is possible to install a projector as an electronic device outdoors or underwater.
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、プロジェクタ1は、スクリーン等の投射面上に映像を投射するための投射部5と、この投射部5等によって発生する熱を外方に排出するための冷却機構6と、これら投射部5および冷却機構6を制御するためのCPU(Central Processing Unit)(不図示)と、これら投射部5、冷却機構6、CPUを気密に覆う筐体8とを備えている。
As shown in FIG. 1, a projector 1 includes a projection unit 5 for projecting an image on a projection surface such as a screen, and a
投射部5は、投射面上に映像を投射するための投射レンズ11と、投射する映像を表示する液晶表示部12と、この液晶表示部12に表示する映像を制御する映像制御部13と、液晶表示部12に投射光を照射するランプ15を有する光源部14とを有している。なお、投射部5は、液晶表示部12の代わりに、光源部14からの入射光を映像として反射するDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)を有する構成にされてもよい。
The projection unit 5 includes a
冷却機構6は、筐体8内の空気を吸引して圧縮するためのコンプレッサ21と、このコンプレッサ21によって圧縮された圧縮空気が収容されるエアタンク22と、このエアタンク22内に収容された空気から熱を放出させるための放熱手段である熱交換器23とを有している。また、この冷却機構6は、光源部14のランプ15を冷却するための第1の冷却ノズル26と、投射部5の光学系をなす液晶表示部12の液晶表示板近傍の光学部材を冷却するための第2の冷却ノズル27と、映像制御部13の電気回路基板等を冷却するための第3の冷却ノズル28とを有している。これら第1〜第3の冷却ノズル26,27,28は、基端がエアタンク22に連通されている。
The
コンプレッサ21は、連通管29を介してエアタンク22と連通されている。
また、図示しないが、コンプレッサ21は、必要に応じて、筐体8内の熱風を局部的に吸引するための吸引ノズルを有する構成にされてもよい。この構成の場合には、比較的高温になる光源部14、液晶表示部12、映像制御部13の電気回路基板等の近傍に吸引ノズルの先端が位置される構成が、熱風が効率的に吸引されるので好ましい。
The compressor 21 is communicated with the air tank 22 through a communication pipe 29.
Although not shown, the compressor 21 may be configured to have a suction nozzle for locally sucking hot air in the housing 8 as necessary. In the case of this configuration, the configuration in which the tip of the suction nozzle is positioned in the vicinity of the electric circuit board or the like of the light source unit 14, the liquid crystal display unit 12, and the video control unit 13 that are relatively high in temperature, efficiently sucks hot air. This is preferable.
熱交換器23は、エアタンク22に取り付けられており、複数の放熱フィンと、これら放熱フィンを支持する支持基板とを有している。放熱フィンは、例えばアルミニウムや銅等によって形成されており、水中等の外部環境に対する耐食性や放熱性が考慮されている。 The heat exchanger 23 is attached to the air tank 22 and has a plurality of heat radiation fins and a support substrate that supports these heat radiation fins. The heat radiating fins are made of, for example, aluminum, copper, or the like, and corrosion resistance and heat radiating properties with respect to an external environment such as water are taken into consideration.
筐体8は、内部が気密に閉じられており、筐体8の外方に、熱交換器23の放熱フィンが露出されている。 The housing 8 is hermetically closed, and the heat radiating fins of the heat exchanger 23 are exposed outside the housing 8.
以上のように構成されたプロジェクタ1について、冷却機構6によって筐体8内が冷却される動作を説明する。
Regarding the projector 1 configured as described above, an operation of cooling the inside of the housing 8 by the
プロジェクタ1では、コンプレッサ21によって筐体8内部の空気が集められ、この空気が圧縮されて、連通管29を介してエアタンク22内に収容される。このとき、エアタンク22内に収容された圧縮空気は、断熱圧縮の原理によって比較的高温になる。熱交換器23は、エアタンク22内で高温になった圧縮空気の熱を、筐体8外方に露出された放熱フィンから放出する。このとき、エアタンク22内の圧縮空気と筐体8の外部環境との温度差が比較的大きいため、熱交換が効率的に行われる。 In the projector 1, the air inside the housing 8 is collected by the compressor 21, and the air is compressed and accommodated in the air tank 22 through the communication pipe 29. At this time, the compressed air stored in the air tank 22 becomes a relatively high temperature by the principle of adiabatic compression. The heat exchanger 23 releases the heat of the compressed air that has reached a high temperature in the air tank 22 from the radiation fins exposed to the outside of the housing 8. At this time, since the temperature difference between the compressed air in the air tank 22 and the external environment of the housing 8 is relatively large, heat exchange is performed efficiently.
エアタンク22内の圧縮空気が冷却された後、冷却機構6では、圧縮空気が第1〜第3のノズル26,27,28の先端からそれぞれ噴射されて、筐体8内の液晶表示部12、映像制御部13、光源部14が局部的に冷却される。また、圧縮空気が第1〜第3のノズル26,27,28から放出される際、圧縮空気の圧力が低下することに伴って温度も低下するため、液晶表示部12、映像制御部13、光源部14を効率的に冷却することが可能になる。
After the compressed air in the air tank 22 is cooled, in the
上述したように、プロジェクタ1は、気密に閉じられた筐体8内に、コンプレッサ21、エアタンク22、熱交換器23を有する冷却機構6が設けられたことによって、筐体8内の気密性を確保するとともに筐体8内を良好に冷却することができる。したがって、プロジェクタ1によれば、筐体8内に水や塵埃等が進入することが確実に防止されるので、天候によって外部環境が変化する屋外や、水中等に設置することができる。また、プロジェクタ1は、外方から筐体8内に進入する塵埃によって投射部5等が損傷することが防止されるので、動作信頼性を向上することができる。
As described above, the projector 1 is provided with the
なお、本発明に係るプロジェクタは、エアタンク内の圧縮空気を更に良好に冷却するために、熱交換器が冷媒の循環回路等を有する構成にされてもよい。 The projector according to the present invention may be configured such that the heat exchanger includes a refrigerant circulation circuit or the like in order to cool the compressed air in the air tank more satisfactorily.
また、本発明に係る冷却機構を備える電子機器としては、上述したプロジェクタに限定されることなく、筐体内を冷却する必要がある例えばパーソナルコンピュータ等の他の電子機器に採用されて好適である。 Further, the electronic device provided with the cooling mechanism according to the present invention is not limited to the projector described above, and is suitably used for other electronic devices such as a personal computer that needs to cool the inside of the housing.
1 プロジェクタ
5 投射部
6 冷却機構
8 筐体
11 投射レンズ
12 液晶表示部
13 映像制御部
14 光源部
15 ランプ
21 コンプレッサ
22 エアタンク
23 熱交換器
26 第1の冷却ノズル
27 第2の冷却ノズル
28 第3の冷却ノズル
29 連通管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector 5
Claims (10)
前記筐体内の空気を吸引して圧縮するためのコンプレッサと、
前記筐体内に配置され、前記コンプレッサによって圧縮された前記空気が収容されるエアタンクと、
前記エアタンク内の前記空気から熱を前記筐体の外方に放出するための放熱手段と、
前記エアタンク内から圧縮された前記空気を前記筐体内に放出させる空気放出手段とを備え、
前記放熱手段によって熱が放出された前記空気が、前記エアタンクから前記筐体内に放出されるときに、該空気の圧力が下がって該空気の温度が低下することで、前記筐体内を冷却することを特徴とする冷却機構。 An electronically sealed housing of the electronic device,
A compressor for sucking and compressing air in the housing;
An air tank that is disposed in the housing and that stores the air compressed by the compressor;
And radiating means for radiating heat to the outside of the housing from the air in the air tank,
And a air release means Ru to release the air compressed from within the air tank in the housing,
When the air from which heat has been released by the heat dissipating means is released from the air tank into the housing, the pressure of the air decreases and the temperature of the air decreases, thereby cooling the inside of the housing. A cooling mechanism characterized by
前記筐体内に設けられ、投射面上に映像を投射するための投射部とを備えるプロジェクタ。 The cooling mechanism according to any one of claims 1 to 3,
A projector provided in the casing and including a projection unit for projecting an image on a projection surface.
前記光源部、前記光学系、および前記電気回路部の少なくとも1つの近傍に、前記吸引ノズルの先端が位置されている請求項6ないし8のいずれか1項に記載のプロジェクタ。 The compressor has a suction nozzle for sucking air;
The projector according to any one of claims 6 to 8, wherein a tip of the suction nozzle is positioned in the vicinity of at least one of the light source unit, the optical system, and the electric circuit unit.
前記コンプレッサによって圧縮された前記空気を、前記筐体内に配置されたエアタンク内に収容するステップと、
前記エアタンク内の前記空気から熱を放熱手段によって前記筐体の外方に放出するステップと、
前記エアタンク内から圧縮された前記空気を前記筐体内に放出させるステップとを有し、
前記放熱手段によって熱が放出された前記空気が、前記エアタンクから前記筐体内に放出されるときに、該空気の圧力が下がって該空気の温度が低下することで、前記筐体内を冷却することを特徴とする冷却方法。 A step of sucking and compressing air in an airtight electronic device casing by a compressor;
A step of accommodating the air compressed by the compressor, in the air tank disposed in the housing,
A step of releasing to the outside of the housing by the radiation means heat from the air in the air tank,
The air compressed from within the air tank possess the absence steps to release in the housing,
When the air from which heat has been released by the heat radiating means is released from the air tank into the casing, the pressure of the air decreases and the temperature of the air decreases, thereby cooling the casing. A cooling method characterized by the above .
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