电气设备的制作方法

专利名称：电气设备的制作方法
技术领域：
0001本发明涉及使用离心风扇冷却被冷却部的电气设备。
背景技术：
0002为了减小尺寸并使驱动静音化， 一些电气设备使用离心风 扇如西罗科风扇(下文将称作"西罗科风扇")抽吸的空气来冷却被冷 却部(参见日本特开2002-122839号和2004-151648号公报)。西罗科 风扇是由于叶轮在壳体内的转动而抽吸空气的风扇，并且，在壳体内 形成从叶轮吹出空气的空气吹出通道，使得吹出通道可在叶轮的转动 方向上扩展。
0003不过，西罗科风扇因上述壳体的结构而在其抽吸面上具有 抽吸速度分布。当被冷却部与西罗科风扇的抽吸面之间维持足够大的 距离时，抽吸速度分布的影响较小，但随着电气设备的小型化，被冷
却部常要靠近抽吸面定位。
0004除非通过考虑上述抽吸速度分布，使西罗科风扇的抽吸面 针对^皮冷却部的必要冷却空气量加以适当地配置，否则对蜂皮冷却部的 冷却效率下降，而噪音也随着风扇转数的增加而增大。
0005可在抽吸面的附近增加气流控制部件，以使冷却风可有效 地流过被冷却部周围，但其因空间限制而配置困难且噪音会增大。此 外，在抽吸面附近配置比如散热器的大冷却辅助部件以便提高冷却效 率时，也出现类似的问题。

发明内容
0006本发明提供一种可有效地冷却被冷却部，且减小噪音的电 气设备，即便被冷却部位于离心风扇的抽吸面附近也是如此。0007根据本发明一个方面的电气i殳备，包括离心风扇，该离 心风扇包括壳体内的叶轮，并被构造成当叶轮在壳体内转动时抽吸空 气且具有从壳体内的叶轮吹出空气的空气吹出通道，空气吹出通道在 叶轮的转动方向上扩展；以及第一被冷却部和第二被冷却部，第二被 冷却部的必要冷却风量大于第 一被冷却部的必要冷却风量，第 一被冷 却部和第二被冷却部^皮离心风扇抽吸的空气冷却，其中离心风扇的抽 吸面具有第一抽吸区域和第二抽吸区域，当叶轮转动时，笫二抽吸区 域的抽吸速度大于第一抽吸区域的抽吸速度，其中所述抽吸面面向第 一和第二被冷却部，并且其中第二抽吸区域距离第二被冷却部比距离
第一被冷却部近。
0008本发明的其他特征将自下面参照附图的示范性实施例的说
明中显而易见。


0009图1是本发明一实施例的投影仪(图像投射设备)的分解 透视0010图2是示出本发明该实施例的投影仪的光学结构的平面图 和侧4见0011图3示出本发明第一实施例的配置；
0012图4示出本发明第一实施例的所述配置；
0013图5是示出本发明该实施例所使用的离心风扇的视0014图6示出本发明第二实施例的配置；
0015图7示出本发明第二实施例的所述配置；
0016图8示出本发明第三实施例的配置；
0017图9示出本发明第三实施例的所述配置。
具体实施例方式
0018现参见附图对本发明的一个实施例给出说明。
0019现参见图1、 3-9，对作为本发明一实施例的电气设备的液晶投影仪(图像投射设备)的结构作出说明。现对第一至第三实施 例中共有的投影仪部件作总的说明。
0020图1示出了投影仪的总体结构。图3和4示出了投影仪中 色分解合成光学系统周围的冷却结构。图5示出了用于投影仪的离心 风扇。图6示出了投影仪中基板部的结构。图7-9示出了投影仪中灯 周围的冷却结构。
0021在这些附图中，24表示光源灯(下文简称作"灯")，并且 该实施例使用高压水银放电灯。光源灯24可使用不同于高压水银放电 灯的放电灯，比如卣素灯、氤灯、金属卣化物灯。
002223表示构造成保持所述灯24的灯支架。22表示防爆玻璃。 21表示玻璃压板。35表示照明光学系统，其被构造成将灯24的光通 量转化成具有均匀亮度分布的平行光通量。28表示色分解合成光学系 统，其被构造成对来自照明光学系统35的光线进行色分解，将分解的 光线引导至下列三色RGB的各液晶面板以及对液晶面板的光线进行 色合成。
0023图3和4所示的59R、 59G和59B表示冷却辅助部件， 其4皮构造成对液晶面板进行补充冷却。
002433表示投影透镜镜筒，其被构造成将来自色分解合成光 学系统28的光线(图像)投射到屏幕(被投射面，未示出)上。下列 投射光学系统被容纳在投影透镜镜筒33中。
0025图4中的60表示其上固定有色分解合成光学系统28的固 定部件。固定部件60还用作限制色分解合成光学系统28周围的冷却 气道的元件。
002631表示容纳灯24、照明光学系统35以及色分解合成光学 系统28的光学盒，且投影透镜镜筒33固定到光学盒31上。光学盒 31具有围住灯24周围的灯罩部。光学盒31的顶部开口被光学盒盖27 覆盖，而光学盒31容纳照明光学系统35和色分解合成光学系统28。
0027图8和9中所示的61表示对灯24进行冷却的第二灯冷却 风扇。002817表示覆盖电源单元(未示出)和光源驱动单元(未示 出)的电源覆盖部件。20表示构成电源覆盖部件17 —部分的金属部 件，其与电源的接地端子电连接。
0029在图6中，26表示利用来自电源单元的电力控制投影仪 中各部件的控制基板。29表示面板驱动基板(调制元件驱动基板)， 其被构造成根据视频信号驱动液晶面板，并使液晶面板对应于视频信 号形成图像。19表示信号接收基板，其具有自投影仪外部接收信号的 连接器。这些电路基板26、 29以及19被电路基板覆盖部件30覆盖。 电路基板覆盖部件30包括三个部件，即第一至第三覆盖部件30a、 30b 以及30c,如图6和7所示。
0030在图7中，36表示与第二覆盖部件30b成为一体且^皮构 造成将冷却风有效引导至下述第一灯冷却风扇15的气道部。
00315表示面板冷却风扇，其靠近投影仪中的中央部并通过采 用抽吸的风冷却光学元件比如色分解合成光学系统28中的液晶面板， 并通过釆用吹出的风冷却电源单元和光源驱动单元。面板冷却风扇5 是属于离心风扇这一类的西罗科风扇。58表示将吹出的风自面板冷却 风扇5引导至电源单元和光源驱动单元的气道。
003214表示第一灯道，其构造成保持第一灯冷却风扇15并自 第一灯冷却风扇15将冷却风供给到灯24。 16表示第二灯道，其保持 笫一灯冷却风扇15并与第一灯道14 一起形成管道。
003310表示电源冷却风扇，其自设置于壳体的底部面板7(将 在后面描述)中的进入口抽吸空气，以使风在电源单元和光源驱动单 元中循环并冷却这些部件。9表示排出风扇，其将通过第一灯冷却风 扇15吹到灯24上并经过灯24的热风排出到投影仪的外部。
003434表示灯排出百叶窗，其具有防止灯24的光线泄漏至投 影仪外部的遮光功能。图8和9中所示的18表示构成灯24的放电发 光管。图7-9中所示的6表示自灯24延伸并给放电发光管18供给点 亮电力的线缆。
00357表示壳体的底部面板，其容纳灯24、光学盒31、电源单元、光源驱动单元、电路基板覆盖部件30、冷却风扇5、 15、 61以 及排出风扇9。 25是壳体的顶部面板，其在底部面板7容纳光学盒31 的同时覆盖底部面板7。 l表示第一侧板，而12表示第二侧板。这些 侧板1和12封闭在底部面板7和顶部面板25的两侧面形成的开口 。 第二侧板12具有与排出风扇9相对的排出口 。
0036底部面板7、顶部面板25、第一侧板1以及第二侧板12 形成投影仪的外壳。
00378表示排出盒，其被构造成将已冷却灯24的热风引导至 排出风扇9并防止热风在外壳内扩散。
00383表示灯盖帽，其可拆卸地附接在底部面板7的底面上， 并在通过螺钉附接期间固定到底部面板7上。4表示设定调整脚。设 定调整脚4固定到底部面板7上，且其腿部高度是可调整的。投影仪 的倾斜角可通过腿部的高度调整得到调整。
00392表示RGB吸气板，其^皮构造成保持覆盖底部面板7的 进入口的过滤器(未示出)。13表示构造用于保持色分解合成光学系 统28的棱镜基座。
004011表示外部电力插座，诸如商用电源一类的外部电源与 之连接。32表示远程控制器传感器基板，其通过远程控制提供投影仪 的操作。
0041现参照图2对投影仪的光学结构作出说明。图3和4还示 出了图2所示的一些部件。图2中的左侧为水平断面，而右侧为垂直 断面。
0042在这些附图中，24表示构造成发出连续光谱的白光的灯， 该灯通过反射器37将来自图8和9中所示的放电发光管18的光线聚 光到预定方向上并射出光线。
004338a表示第一镜筒阵列，其配置各自具有水平方向折射率 的多个柱面透镜元件。38b表示第二镜筒阵列，其对应于第一镜筒阵 列38a中的各个透镜元件配置多个柱面透镜元件。
004439表示紫外线吸收滤光器，40表示构造成将非偏振光转。
004541表示前部压缩器，其包括具有垂直方向折射率的柱面 透镜。42表示反射镜，其构造成使光轴相对于灯24偏转约90°(更具 体地为88°)。
004638c为第三镜筒阵列，其配置各自具有垂直方向折射率的 多个柱面透镜元件。38d为第四镜筒阵列，其具有对应于第三镜筒阵 列38c中的各个透镜元件的多个柱面透镜元件。
004745表示滤色器，其使具有特定波长区域的光线返回至灯 24，从而将色座标调整到预定值。43表示聚光透镜。44表示后部压缩 器，其包括具有垂直方向折射率的柱面透镜。上述部件构成照明光学 系统35。
004846表示分色镜，其被构造成反射具有蓝色波长区域(B: 例如430-495nm)和红色波长区域(R:例如590-650nm )的光线，并 使具有绿色波长区域(G:例如505-580nm)的光线透过。47表示绿色 用入射侧偏振板，其是通过将偏振元件粘附到透明基板上而制成的， 仅透过P偏振光。48表示第一偏振分束器，其被构造成通过由多层薄 膜制成的偏振分离面透过P偏振光且反射S偏振光。
004950R、 50G以及50B是红色用反射液晶面板、绿色用反射 液晶面板、蓝色用反射液晶面板，各自被构造成反射入射光并用作图 像调制的光调制元件(或成像元件)。
005049R、 49G以及49B是红色用四分之一波片、绿色用四分 之一波片以及蓝色用四分之一波片。
005151表示补偿滤色片(trimming filter),其净皮构造成寸吏橙 色光返回到灯24,由此提高红色光线的色纯度。52表示红蓝用入射侧 偏振板，其是通过将偏振元件粘附到透明基板上而制成的。红蓝用入 射侧偏振板52仅透过P偏振光。
005253表示色选择性相差板，其将红色光线的偏振方向转换 卯。并维持蓝色光线的偏振方向。57表示第二偏振分束器，其被构造 成在偏振分离面上透过P偏振光并将S偏振光反射。
9005354表示蓝色用出射侧偏振板(偏振元件)，其被构造成仅 矫正蓝色光线中的S偏振光分量。56表示绿色用出射侧偏振板，其被 构造成仅透过绿色光线中的S偏振光分量。55表示分色棱镜，其被构 造成透过红色光和蓝色光并反射绿色光。
0054包括分色镜46至分色棱镜55的上述部件构成色分解合成 光学系统28。
0055在本实施例中，偏振转换元件40将P偏振光转换成S偏 振光，但正如在此使用的，"P偏振光"和"S偏振光"是基于偏振转换 元件40中的光偏振方向定义的。另一方面，通过将第一和第二偏振分 束器48和57的偏振方向考虑为基准，假定入射在分色镜46上的光线 为P偏振光。换句话说，本实施例将自偏振转换元件40射出的光线 限定为S偏振光，但当光线入射在分射镜46上时将相同的S偏振光 限定为P偏振光。
0056接下来对光学操作作出说明。
0057自放电发光管18射出的光线被反射器37聚光到预定方向 上。反射器37具有抛物面的凹面镜，且来自抛物面的焦点位置的光线 变成平行于抛物面对称轴线的光通量。由于来自放电发光管18的光源 不是理想的点光源而是具有有限的尺寸，则会聚的光通量含有许多不 与抛物面的对称轴线平行的光分量。光通量入射在第一镜筒阵列38a 上。入射在第一镜筒阵列38a上的光通量分成多个对应于柱面透镜元 件数量的光通量、聚光并且变成排列在垂直方向上的多个带状光通量。 该多个分离光通量经由紫外线吸收滤光器39和第二镜筒阵列38b形成 多个靠近偏振转换元件40的光源图像。
0058偏振转换元件40具有偏振分离面、反射面以及半波片。 多个光通量入射在与光通量列对应的偏振分离面上并分成透射的P偏 振光分量和反射的S偏振光分量。反射的S偏振光分量在反射面上被 反射，并在与P偏振光分量的相同方向上出射。另一方面，已透过偏 振分离面的P偏振光分量透过半波片，并转换成与S偏振光分量相同 的偏振光分量。因此，多个具有相同偏振方向的光通量出射。0059多个经偏振转换的光通量射出偏振转换元件40，接着被 前部压缩器41压缩、以88。的角度在反射镜42上反射、然后入射在 第三镜筒阵列38c上。
0060入射在第三镜筒阵列38c上的光通量分成多个对应于柱面 透镜元件数量的光通量、聚光以及转换成排列在水平方向上的多个带 状光通量。该多个分离的光通量经由第四镜筒阵列38d和聚光透镜43 入射在后部压缩器44上。
0061由于前部压缩器41、聚光透镜43以及后部压缩器44的 光学操作，由所述多个光通量形成的矩形图像彼此叠加并形成具有均 匀亮度的矩形照明区域。反射液晶面板50R、 50G以及50B配置在该 照明区域中。
0062已经通过偏振转换元件40转换成S偏振光的光线入射在 分色镜46上。现对已通过分色镜46的绿色光的光路作出说明。
0063已透过分色镜46的绿色光入射在入射侧偏振板47上。绿 色光已变成P偏振光(或将偏振转换元件40用作基准时的S偏振光)， 即便在通过分色镜46分解之后也是如此。绿色光自入射侧偏振板47 出射，随后作为P偏振光入射在第一偏振分束器48上、透过偏振分 离面并且通往绿色用反射液晶面板50G。
0064比如个人计算机、DVD播放器以及电视调谐器的图像供 给设备(未示出)与投影仪连接。面板驱动基板29基于自图像供给设 备输入的图像信息驱动反射液晶面板50R、 50G以及50B并使其分别 对应于各自的颜色形成原始图像。因此，入射在每个反射液晶面板上 的光通量被反射并且根据原始图像进行(图像)调制。图像供给设备 和投影仪构成图像显示系统。
0065绿色用反射液晶面板50G对绿色光进行图像调制和反射。 图像调制后的绿色光中的P偏振光分量再次透过第一偏振分束器48 的偏振分离面、返回至光源测并且被从投射光中除去。另一方面，图 像调制后的绿色光中的S偏振光分量在第一偏振分束器48的偏振分离 面上被反射，并作为投射光通向分色棱镜55。0066在这种情况下，当所有的偏振光分量转换成P偏振光分 量(或处于黑色显示状态下)，四分之一波片49G的慢轴调整至设置 在第一偏振分束器48与绿色用反射液晶面板50G之间的预定方向。 这一结构可减小出现在第一偏振分束器48和绿色用反射液晶面板 50G中的偏振状态的干扰影响。0067自第一偏振分束器48出射的绿色光作为S偏振光入射在 分色棱镜55上、在分色棱镜55的分色膜面上被反射，并且通往投影 透镜镜筒33 (投射光学系统)。0068另一方面，在分色镜46上反射的红色光和蓝色光入射在 补偿滤色片51上。红色光和蓝色光均为P偏振光，即便在通过分色 镜46分解之后也是如此。在各红色光和蓝色光的橙色光分量通过补偿 滤色片切割之后，红色光和蓝色光透过入射侧偏振板52且入射在色选 择性相差板53上。0069色选择性相差板53用于4叉将红色光的偏振方向转动90°, 由此红色光作为S偏振光而蓝色光作为P偏振光入射在第二偏振分束 器57上。0070作为S偏振光入射在第二偏振分束器57上的红色光在第 二偏振分束器57的偏振分离面上被反射，并通往红色用反射液晶面板 50R。此外，作为P偏振光入射在第二偏振分束器57上的蓝色光透过 第二偏振分束器57的偏振分离面，并通往蓝色用反射液晶面板50B。0071入射在红色用反射液晶面板50R上的红色光被图像调制 和反射。图像调制后的红色光中的S偏振光分量在第二偏振分束器57 的偏振分离面上被再次反射，返回至光源侧，并且被从投射光中除去。 另一方面，图像调制后的红色光中的P偏振光分量透过第二偏振分束 器57的偏振分离面并作为投射光通往分色棱镜55。0072此外，入射在蓝色用反射液晶面板50B上的蓝色光受到 图像调制和反射。图像调制后的蓝色光中的P偏振光分量再次透过第 二偏振分束器57的偏振分离面，返回至光源侧，并且被从投射光中除 去。另一方面，图像调制后的蓝色光中的S偏振光在第二偏振分束器57的偏振分离面上被反射，并且作为投射光通往分色棱镜55。0073此时，通过调整设置在第二偏振分束器57与红色用和蓝 色用反射液晶面板50R和50B之间的四分之一波片49R和49B的慢 轴，红色光和蓝色光的黑色显示状态可类似于绿色光得到调整。0074因此，合成为一个光通量且自第二偏振分束器57出射的 红色光和蓝色光中的蓝色光由出射侧偏振板54检测并入射在分色棱 镜55上。另外，红色光作为P偏振光透过出射侧偏振板54并入射在 分色棱镜55上。0075通过在出射侧偏振板54处进行检测，蓝色光变成去掉无 效分量的光线，其是在蓝色光通过第二偏振分束器57、蓝色用反射液 晶面板50B以及四分之一波片49B时产生的。0076入射在分色棱镜55上的红色光和蓝色光透过分色膜面， 与在分色膜面上反射的绿色光合成，并且通往投影透镜镜筒33。0077合成的红色光、绿色光以及蓝色光通过投影透镜镜筒33 中的投射光学系统放大并投射在比如屏幕的被投射面上。0078上述光路是反射液晶面板处于白色显示状态下的光路。接 下来对反射液晶面板处于黑色显示状态下时的情况作出说明。0079现对绿色光光路作出说明。已透过分色镜46的绿色光的 P偏振光入射在入射侧偏振板47上，随后入射在第一偏振分束器48 上，透过其偏振分离面，并通往绿色用反射液晶面板50G。不过，反 射液晶面板50G处于黑色显示状态下，由此绿色光被反射而不经受图 像调制。因此，即便在反射液晶面板50G上被反射之后，绿色光仍会 是P偏振。绿色光再次透过第一偏振分束器48的偏振分离面，透过 入射侧偏振板47,返回至光源侧，然后被从投射光中除去。0080接下来说明红色光和蓝色光的光路。在分色镜46上反射 的红色光和蓝色光的P偏振光通过补偿滤色片51入射在入射侧偏振 板52上。在自入射側偏振板52出射之后，绿色光入射在色选择性相 差板53上。由于色选择性相差板53用于仅将红色光的偏振方向转动 90。，红色光作为S偏振光而蓝色光作为P偏振光入射在第二偏振分束器57上。0081作为S偏振光入射在第二偏振分束器57上的红色光在第 二偏振分束器57的偏振分离面上被反射，并通往红色用反射液晶面板 50R。此外，作为P偏振光入射在第二偏振分束器57上的蓝色光透过 第二偏振分束器57的偏振分离面，并通往蓝色用反射液晶面板50B。0082由于红色用反射液晶面板50R处于黑色显示状态下，则 入射在红色用反射液晶面板50R上的红色光被反射而不经受图像调 制。因此，在红色用反射液晶面板50R上被反射之后，红色光仍会是 S偏振光。因此，红色光在第二偏振分束器57的偏振分离面上被再次 反射，透过入射侧偏振板52,返回至光源侧，被从投射光中除去。因 此，进行黑色显示。0083另一方面，入射在蓝色用反射液晶面板50B上的蓝色光 被反射而不经受图像调制，这是因为蓝色用反射液晶面板50B处于黑 色显示状态下。因此，在蓝色用反射液晶面板50B上被反射之后，蓝 色光仍是P偏振光。由此，蓝色光再次透过第二偏振分束器57的偏 振分离面，通过色选择性相差板53转换成P偏振光，透过入射侧偏 振板52，返回至光源侧，然后被从投射光中除去。0084图5示出了面板冷却风扇(西罗科风扇)5。在面板冷却 风扇5中，由图5中交替的长短虛线示意性示出的叶轮5d沿逆时针方 向(或虛箭头方向)在壳体5c中转动，空气自抽吸面(进入口 ) 5a 抽吸并自吹出口 5b吹出。来自叶轮5d的空气的吹出通道形成在壳体 5c中，从而该吹出通道可在叶轮5d的转动方向上扩展。空气吹出通 道的扩展意味着通道在风扇5径向上横截面积的增加。0085这一壳体5c的结构在叶轮转动时引起抽吸面5a中空气的 抽吸速度分布。具体而言，B所示区域(第二抽吸区域)中的抽吸速 度高于A所示区域(第一抽吸区域)中的抽吸速度。本实施例的B区 域是邻近或靠近具有最大吹出通道横截面积的部分的区域，也是在抽 吸面5a中具有最高速度的抽吸区域。0086不过，第二抽吸区域也可以不是具有最高速度的抽吸区域，14并且假定在抽吸面的任意两个区域中，第一抽吸区域是抽吸速度较 小的区域，而第二抽吸区域是抽吸速度较大的区域。0087第一灯冷却风扇15和第二灯冷却风扇61也是西罗科风扇， 并且随着叶轮的转动，类似于面板冷却风扇5，抽吸面具有A区域和 抽气速度高于A区域的B区域。0088现参见图3-9，对本发明的第一至第三实施例作出说明。 在图3至9中，实线箭头表示空气流。0089第一实施例0090现参见图3和4，将对第一实施例作出说明。这些附图表 示了液晶面板50R、 50G和50B、色分解合成光学系统28以及面板冷 却风扇5。0091色分解合成光学系统28包括分色镜46、绿色用入射侧偏 振板47、第一偏振分束器48、四分之一波片49R、 49G和49B、补偿 滤色片51、红蓝用入射侧偏振板52、色选择性相差板53、蓝色用出 射侧偏振板54、分色棱镜55、绿色用出射侧偏振板56以及第二偏振 分束器57，如图2所示。冷却辅助部件59R、 59G和59B位于液晶面 氺反50R、 50G和50B的背面上。0092通过将色分解合成光学系统28固定在图l所示的棱镜基 座13上，将棱镜基座13容纳在光学盒31中以及将光学盒盖27附接 在光学盒31上，冷却气道在光学盒31中形成于所述色分解合成光学 系统28的外部。0093图4是改进的图3结构的视图。棱镜基座13和色分解合 成光学系统28中的光学元件固定在固定部件60上。0094此夕卜，固定部件60相对于液晶面板50R、 50G和50B及 色分解合成光学系统28与面板冷却风扇5相对布置。因此，固定部件 60用作气道限制部件，其被构造成限制冷却该色分解合成光学系统28 中的液晶面板50R、 50G和50B的气道。固定部件60封闭对冷却色 分解合成光学系统28中的液晶面板50R、 50G和50B贡献^艮少的气 道C，限制用于冷却各液晶面板的气道，改进各液晶面板的冷却效率。0095因此，当面板冷却风扇5抽吸的空气流动于色分解合成光 学系统28中的光学元件之间以及在光学盒31内沿着冷却辅助部件 59R、 59G和59B形成的冷却气道中时，冷却色分解合成光学系统28。0096液晶面板50R、 50G和50B是色分解合成光学系统28中 主要的被冷却对象。色分解合成光学系统28中的光学元件包括可能因 受热而劣化的部件。光学元件的劣化导致光学元件的光学特性变化和 投射图像的劣化。因此，温度控制对可能因受热而劣化的光学元件是 必要的，从而使温度等于或小于光学元件的容许温度。在光学元件当 中，液晶面板尤其具有低容许温度比如50°,并且温度需维持成等于 或小于确保良好驱动的容许温度。0097因此，本实施例将包括散热片的冷却辅助部件59R、 59G 和59B与液晶面板50R、 50G和50B的背面附接。液晶面板50R、 50G 和50B可通过使冷却风沿着形成在冷却辅助部件59R、 59G和59B上 的散热片流动而冷却。0098面板冷却风扇5的抽吸面5a^皮这样配置，使得它面向色 分解合成光学系统28、液晶面^反50R、 50G和50B以及冷却辅助部件 59R、 59G和59B。此夕卜，上述面氺反冷却风扇5的抽吸面5a中的B区 域距离冷却其他液晶面板50R和50B的冷却辅助部件59R和59B比 距离冷却绿色用液晶面板50G的冷却辅助部件59G近。0099绿色用液晶面才反50G和冷却辅助部件59G对应于第二械^ 冷却部，而其他液晶面板50R和50B及冷却辅助部件59R和59B对 应于第一被冷却部。0100在三个液晶面板50R、 50G和50B中，因照明光线的光 学特性，绿色用液晶面板50G的发热值一般大于其他液晶面板50R和 50B中的每一个的发热值。不过，液晶面板50R、 50G和50B具有彼 此相等的容许温度。因此，绿色用液晶面板50G(冷却辅助部件59G) 所需的冷却风量(必要冷却风量)大于其他液晶面板50R和50B (冷 却辅助部件59R和59B)中的每一个的必要冷却风量。0101按常规，在利用由一个冷却风扇抽吸的空气冷却多个被冷却部时，采用以下结构或对策，从而将不同的冷却风量在多个被冷却 部当中分配。
0102(1 )在冷却风扇的抽吸面与多个^皮冷却部之间设置分配冷 却风量的部件。
0103(2 )根据必要冷却风量将用于冷却各被冷却部的气道横截 面形状制成不同形状。
0104(3)根据具有最大必要冷却风量的被冷却部选择风扇或设 定风扇驱动条件。
0105(4)通过制造冷却辅助部件的不同形状，根据发热值调整 冷却风量。
0106不过，上述结构(1)将风量分配部件靠近风扇配置，由 此降低了风扇效率并增大了噪音。上述结构(2)主要因光学原因常难 于随意设定冷却气道形状，且不利于投影仪的小型化。上述结构(3) 过度冷却必要冷却风量小的被冷却部，并导致总体上冷却效率低。此 外，当风扇转数增加时，噪音增大。上述结构(4)需制备对于各被冷 却部而言形状不同的冷却辅助部件，导致成本增大。另外，冷却辅助 部件的形状靠近风扇的抽吸面受到限制，从而屏蔽不了冷却气道。
0107因此，通过将上述面板冷却风扇5的抽吸面5a中抽吸速 度大于A区域的B区域布置成靠近绿色用液晶面板50G的冷却辅助 部件59G,本实施例解决了上述问题，并获得以下效果
0108[ll冷却风量可适当地分配在三个冷却辅助部件当中，不 用在抽吸面5a与冷却辅助部件59R、 59G和59B之间设置风量分配 部件。因此，三个液晶面板50R、 50G和50B可被适当地冷却，不会 降低风扇效率。这一结构会减小产生自面板冷却风扇5的噪音，并减 少待使用的冷却风扇的数量。
0109[2仅通过根据冷却辅助部件59R、 59G和59B的必要冷 却风量配置抽吸面5a，可确保足够大的必要冷却风量。因此，即便在 冷却气道的成形自由度因光学原因而降低时，冷却辅助部件59R、 59G 和59B也可被适当地冷却。尤其是，即便在试图限制气道时，仅沿抽吸方向在冷却辅助部件59R、 59G和59B的上游侧配置气道限制部件 (固定部件60)即可，如图4所示。此外，即便光学元件高密度配置， 三个冷却辅助部件59R、 59G和59B也可被冷却而不会增大冷却气道 的横截面积。
0110[3由于无需根据最大必要冷却风量选择面板冷却风扇5 或设定风扇驱动条件，噪音可通过选择小风扇而降低，且投影仪可做 得小一些。
0111[4可对冷却辅助部件59R、 59G和59B采用共同形状来 降低成本。此外，由于冷却辅助部件59R、 59G和59B无需^f故得大， 因此冷却气道不被屏蔽且冷却效率得以提高。
0112第二实施例
0113现参见图6和7，对第二实施例作出说明。图6示出了基 板部的冷却结构，而图7示出了基板部和灯24的冷却结构。
0114在图6中，基板部包括控制基板26、面板驱动基板29以 及信号接收基板19，它们平行布置在电路基板覆盖部件30(30a、 30b、 30c)中。由于安装在基板26、 29以及19上的电子部件具有高发热值， 则需强制冷却各基板。
0115因此，冷却风道沿着电路基板覆盖部件30中的控制基板 26、面板驱动基板29以及信号接收基板19形成，并且基板26、 29 和19在第一灯冷却风扇15抽吸的空气在这些冷却气道中流动时得到 冷却。
0116由于各基板上的电子元件的发热值不同，这三个基板26、 29和19不具有相同的必要冷却风量，且面板驱动基板29具有最大必 要冷却风量。
0117本实施例这样配置第一灯冷却风扇15的抽吸面15a,使 得它面向基板26、 29和19。此外，本实施例将抽吸面15a上的B区 域配置成距离面板驱动基板(第二被冷却部)29比距离其他基板26 和19 (第一被冷却部)近。
0118由此风量较之沿着基板26和19流动的风量要大的冷却风可沿着面板驱动基板29流动。因此，通过避免因为设置风量分配部件 引发的风扇效率下降和噪音增大，这三个基板26、 29和19 (包括具 有最大必要冷却风量的面板驱动基板29)可被适当冷却。
0119此外，自第一灯冷却风扇15吹出的风经由灯道14和16 形成的气道冷却如图2所示的灯24和偏振转换元件40。
0120在诸如超高压水银灯的灯24中，需升高放电发光管18 的温度，以便增大放电发光管18的操作压力并使放电发光管18具有 高发光特性。不过，放电发光管18的过高温度不能确保灯24的长期 运行。换句话说，除非放电发光管18的温度维持在适当范围内，否则 诸如黑化和白化一类的失透现象就会发生，运行也变得不稳定。因此， 适当冷却放电发光管18是必要的。
0121当在风扇的吹出方向和另外的方向上配置两个以上的^皮冷 却部时，现有技术中采用的是根据必要冷却风量来进行冷却的以下结 构
0122(1)给每个被冷却部设置专用的冷却风扇。0123(2)冷却风通过风道引导至每个被冷却部。0124不过，上述结构(1)使得设备变大且增加了成本。上述
结构(2)将风道配置在不同于风扇吹出方向的方向上，由此使得产品变大。
0125另一方面，本实施例解决了上述问题并实现了以下效果0126[ll基板部和灯24可被冷却而不用给它们每个设置专用的
冷却风扇。因此，待用的风扇数量可减小且投影仪可做得小一些或便
宜一些。
0127[2I由于风道结构简单，投影仪可做得小一些。
部的结构需提高冷却效率，从而处理设备中部件的高密度配置和增大 的发热值。本实施例才艮据要由抽吸风冷却的被冷却部的必要冷却风量 配置第一灯冷却风扇15 (离心风扇)的抽吸面，并可提高抽吸风的冷 却效率。0129第三实施例
0130现参照图8和9，将对第三实施例作出说明。这些附图示 出了灯周围的冷却结构。
0131图2所示的灯24、灯线缆6、灯道14和16、灯支架23 以及偏振转换元件40设置在灯的周围。来自第一灯冷却风扇15的吹 出风经由灯道14和16冷却灯24(尤其是放电发光管18)和偏振转换 元件40。第二冷却风扇61的抽吸风冷却灯线缆6和放电发光管18。
0132灯24具有很大的发热值，灯线缆6受其影响温度变高。 灯线缆6需强制冷却以便满足线缆的抗热温度。不过，正如在第二实 施例中描述的，放电发光管18的冷却也是必要的，且放电发光管18 的必要冷却风量大于灯线缆6的必要冷却风量。
0133随着投影仪的小型化和复杂化，外壳中的发热值增大。因 此，排到外壳外部的排出风变得高温，且需考虑排出风的排出方向以 不致于让用户在投影仪周围感觉不舒服。
0134另一方面，因外壳内的空间限制，冷却风扇的配置自由度 低，可设想的是，例如通过将排气从配置在部件密集部的冷却风扇排 出到外壳外部，给冷却风扇施加了高负载。在这种情况下，适于使用 离心风扇，其排气指向性强且风扇效率即便在高负载下也很少降低。
0135此外，在发热值大的部件附近，别的部件因受热影响而需 要强制冷却。在这种情况下，风扇被有效用于冷却发热值大的部件和 需要强制冷却的近旁部件。
0136因此，本实施例将第二灯冷却风扇61的抽吸面61a配置 成面向灯24和灯线缆6，如图8所示。此外，本实施例将抽吸面61a 的B区域配置成距离灯24 (第二被冷却部)比距离灯线缆6 (第一被 冷却部)近。具体而言，B区域被配置成与已冷却了灯24中的放电发 光管18的空气的排出面相对布置。此外，A区域配置在灯线缆6的侧 面。
0137由此必要冷却风量最大的放电发光管18可被适当冷却， 灯线缆6也可被充分冷却，同时防止了风扇效率的降低和噪音的增大，因为没有设置风量分配部件。
0138来自第二灯冷却风扇61的指向性强的排气(吹出风)可 通过使用管道等而在投影仪的任意方向排出。0139第四实施例
0140虽然上述各实施例讨论的是将使用离心风扇的冷却结构应 用于投影仪的情况，但相似的冷却结构同样可应用于别的电气设备。
0141例如，在图像拾取设备如摄像机中，本发明适用于冷却诸
如操作处理元件(如CPU)和图像传感器(如CCD传感器) 一类的
电子部件或安装有电子部件的电路基板。此外，本发明适用于冷却个 人计算机中的各种电子部件和电路基板。
0142虽然已经参照示范性实施例描述了本发明，但应该理解， 本发明不局限于所披露的示范性实施例。下列权利要求的范围应给予 最宽泛的解释，从而涵盖所有此类改变和等同的结构及功能。
权利要求
1. 一种电气设备，包括离心风扇，该离心风扇包括壳体内的叶轮，并被构造成当叶轮在壳体内转动时抽吸空气且具有从壳体内的叶轮吹出空气的空气吹出通道，空气吹出通道在叶轮的转动方向上扩展；以及第一被冷却部和第二被冷却部，第二被冷却部的必要冷却风量大于第一被冷却部的必要冷却风量，第一被冷却部和第二被冷却部被离心风扇抽吸的空气冷却，其中离心风扇的抽吸面具有第一抽吸区域和第二抽吸区域，当叶轮转动时，第二抽吸区域的抽吸速度大于第一抽吸区域的抽吸速度，其中所述抽吸面面向第一和第二被冷却部，并且，其中第二抽吸区域距离第二被冷却部比距离第一被冷却部近。
2. 如权利要求1所述的电气设备，其中，第二抽吸区域是在所述 抽吸面内具有最高抽吸速度的区域。
3. 如权利要求1或2所述的电气设备，其中，所述电气设备是图 像投射设备，该图像投射设备被构造成将光线自多个图像调制元件投 射到 一被投射面上，所述多个图像调制元件被构造成调制具有不同波 长区域的光通量；并且其中，所述第二抽吸区域距离所述多个图像调制元件中具有最大 必要冷却风量的那一个图像调制元件比距离所述多个图像调制元件中 的其他图像调制元件近。
4. 如权利要求3所述的电气设备，还包括 色分解合成光学系统，其被构造成将来自光源的光线分解成具有不同波长区域的光通量，并合成来自所述多个图像调制元件的光通量； 以及气道限制部件，其被构造成限制气道，气道被构造用于冷却所述 色分解合成光学系统中的所述多个图像调制元件，其中，气道限制部件被配置成相对于所述多个图像调制元件和色分解合成光学系统与所述离心风扇相对布置。
5. 如权利要求1或2所述的电气设备，其中，所述电气设备是图 像投射设备，该图像投射设备被构造成通过所述多个图像调制元件调 制来自光源的光线，并将光线投射到一被投射面上，所述电气设备还 包括多个电路基板，所述多个电路基板包括用于驱动所述多个图像调 制元件的调制元件驱动基板，并且，第二抽吸区域距离所述调制元件驱动基板比距离其他电路基板近。
6. 如权利要求1或2所述的电气设备，其中，所述电气设备是图 像投射设备，该图像投射设备被构造成使用图像调制元件调制来自光 源的光线，并将光线投射到一被投射面上，所述光源是通过线缆供给 电力的，其中所述第二抽吸区域距离所述光源比距离所述线缆近。
全文摘要
本发明公开了一种电气设备，包括离心风扇，该离心风扇包括壳体内的叶轮，并被构造成当叶轮在壳体内转动时抽吸空气且具有从壳体内的叶轮吹出空气的空气吹出通道，空气吹出通道在叶轮的转动方向上扩展；以及第一被冷却部和第二被冷却部，第二被冷却部的必要冷却风量大于第一被冷却部的必要冷却风量，第一被冷却部和第二被冷却部被离心风扇抽吸的空气冷却，其中离心风扇的抽吸面具有第一抽吸区域和第二抽吸区域，当叶轮转动时，第二抽吸区域的抽吸速度大于第一抽吸区域的抽吸速度。
文档编号G03B21/16GK101505580SQ20091000573
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年2月7日
发明者田中纯一 申请人:佳能株式会社