专利名称：传感器的安装结构及具备其的投影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及传感器的安装结构以及具备该传感器的安装结构的投影装置，尤其是
涉及通过检测基于压差被吸引的空气的流动而检测风量及风速的传感器的安装结构和应 用这种传感器的安装结构的投影装置。
背景技术：
在投影装置中，从光源发出的光被导入光学系统而生成影像。生成的影像向前方 的屏幕扩大投射。对这种投影装置的一例进行说明。如图7所示，在投影装置101的壳体 102内配设有生成影像的光学系统单元105、作为光源的第一灯单元107及第二灯单元 108、控制光学系统105等一系列动作的控制电路基板单元106等。第一灯单元107及第二 灯单元108的其中一个灯单元为备用灯单元。 投影装置101动作时，光学系统单元105及控制电路基板单元106发热。另外，安 装于第一 (二)灯单元107、108上的灯发热，故第一 (二)灯单元107、108也发热。从光 学系统单元105及第一 (二)灯单元107、 108等散发的热导致壳体102内的温度上升时， 往往导致控制电路基板单元106动作的故障。另外，安装于第一 (二)灯单元107、108上 的灯的寿命縮短。 为了抑制这种不良现象，在投影装置101上设有对壳体102内进行冷却的冷却机 构。即，在壳体102内配设有将外气(空气)导入壳体102内以对壳体102内进行空冷的第 一风扇109和第二风扇110、以及将空气送入第一 (二)灯单元107、108的第三风扇111。
在相对于壳体102的外侧使壳体102内形成阴压(负压)的状态下，通过旋转第 一风扇109及第二风扇110，外气(空气)从配设于壳体102的侧方的吸入口 103经过过滤 器114被取入壳体102内。取入壳体102内的空气在管道104中流动(箭头131)，首先对 光学系统单元105及控制电路基板单元106进行冷却。 冷却了光学系统单元105等后的空气其后对配设于光学系统单元105等后方的第 一灯单元107及第二灯单元108进行冷却，从壳体102的后面排向壳体102之外。这样，壳 体102的内部被空冷。 在这一系列的空冷动作中，可取入壳体102内的空气的量通过风量传感器121进 行检测。如图8所示，该风量传感器121安装在管道104的外表面的规定的位置。如图9所 示，在风量传感器121中形成贯通孔122，在该贯通孔122内配设有加热器等的检测部123。 另一方面，为了调整向风量传感器121的空气的流入量，在管道104中形成有开口径(lmm 大小)比较小的开口部125。 通过空气在管道104内流动，管道104的内侧的气压相对于管道104的外侧的气 压成为阴压(负压)，从管道104的外侧经过传感器121的贯通孔122及开口部125向管 道104内侧产生空气的流动。通过在风量传感器121的贯通孔122中流动的空气，根据在 检测部123产生的温度差等引起的输出压力来求出风量。另外，作为公开了具备冷却机构 的投影装置的文献之一，有专利文献1。
专利文献1 :(日本)特开2007-304481号公报。 但是，目前的投影装置的冷却机构存在如下的问题点。为了防止含于空气中的灰尘等异物对光学系统单元造成不良影响，在管道104的吸入口 103配设有过滤器114(参照图7)。如图IO所示，最初，在过滤器114不发生堵塞的状态下，从过滤器114将规定量的空气(箭头131)取入壳体102内。 此时，在管道104的外侧的空间和内侧的空间，产生基于其规定量的空气流动的压差(Pl-P2)，从管道104的外侧经过风量传感器121的贯通孔122及开口部125向管道104的内侧产生空气的流动(箭头141)(正常状态)。 另一方面，如图11所示，当过滤器114捕获异物而开始引起过滤器114堵塞时，从过滤器114取入的空气的量逐渐减少(箭头132)。于是，管道104的内侧的气压与正常状态时的气压相比下降，在管道104的外侧的空间和内侧的空间，其压差(Pl-P2)更大。因此，空气更快地流过风量传感器121的贯通孔122 (箭头142)。 但是，由于与贯通孔122连通的开口部125的开口径设定为与贯通孔122的开口径相比更小，所以当空气的流速加快时，空气不能流畅地流过开口部125，在位于开口部125这边(上游侧)的贯通孔122内，空气的流动容易发生紊乱(箭头143)。其结果是，通过风量传感器121的检测部123检测的流量产生不均衡，有时不能够很好地对壳体102内进行冷却。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种可靠地检测流量的传感器
的安装结构，另一个目的在于提供一种应用这种传感器的安装结构的投影装置。 本发明的传感器的安装结构为检测空气的流量或流速的传感器结构，具备空气流
动的流路、传感器以及缓冲部。传感器具有贯通孔，通过检测基于流路的压力和流路以外的
压力的压差而被从贯通孔向流路吸引的空气，检测在流路流动的空气的流量及流速的至少
任一个。缓冲部以与传感器的贯通孔连通的方式设于被从贯通孔吸引的空气流的下游侧。 更具体地说，传感器的安装结构具备形成流路的管道和作为缓冲部以从管道的外
侧朝向内侧的流路侧突出的样态设于管道的凹部。传感器以覆盖凹部的方式设于管道，贯
通孔与由凹部和传感器形成的空间连通，在凹部设有将导向空间的空气导向流路的开口部。 本发明的投影装置为具备所述传感器的安装结构的投影装置，其具备壳体、光源部、光学部、管道和传感器的安装结构。光源部配设于壳体内；光学部配设于壳体内，基于规定的输入影像信号调制从光源部发出的光，并经由投射透镜沿投射方向投射影像；管道配设于壳体内，将壳体外的空气送入光源部及光学部；传感器的安装结构设于管道中。
优选在所述投影装置的管道的上游侧配设有用于除去含于空气中的异物的过滤器。 根据本发明的传感器的安装结构，以与传感器的贯通孔连通的方式在从贯通孔吸引的空气的流动的下游侧设有缓冲部，由此，即使通过贯通孔后的空气的流动发生紊乱，该紊乱也在缓冲部内发生。由此，能够抑制空气的紊乱波及到贯通孔内，从而能够可靠地检测空气的流量或流速。
图1是表示应用本发明实施方式的传感器安装结构的投影装置的内部结构的立体图； 图2是表示该实施方式中传感器的安装结构的局部放大立体图； 图3是表示该实施方式中图2所示的剖面线III-III的局部剖面图； 图4是用于说明该实施方式中投影装置的冷却机构的立体图； 图5是表示用于说明该实施方式中通过风量传感器的空气流动的风量传感器的
安装部分及其附近的第一局部剖面图； 图6是表示用于说明该实施方式中通过风量传感器的空气流动的风量传感器的安装部分及其附近的第二局部剖面图； 图7是用于说明现有投影装置的冷却机构的立体图； 图8是表示现有投影装置的传感器的安装结构的局部放大立体图； 图9是图8所示的剖面线IX-IX的局部剖面图； 图10是表示用于说明现有投影装置中通过风量传感器的空气流动的风量传感器的安装部分及其附近的第一局部剖面图； 图11是表示用于说明现有投影装置中通过风量传感器的空气流动的风量传感器的安装部分及其附近的第二局部剖面图。
1投影装置2壳体3吸气口4管道5光学系统单元6控制电路基板单元7第一灯单元8第二灯单元9第一风扇10第二风扇11第三风扇12投射透镜13扩音器14过滤器21风量传感器22贯通孔23检测部24凹部25开口部31對s
32箭头 41箭头 42箭头 43箭头
具体实施例方式
对采用了本发明的实施方式的传感器的安装结构的投影装置进行说明。如图1所示，在投影装置1的壳体2内配设有用于生成彩色影像光的光学系统单元5、投影图像的投影透镜12、发声的扩音器13、成为光学系统单元5的光源的第一灯单元7及第二灯单元8、控制光学系统单元5等的一系列动作的控制电路基板单元6等。另外，第一灯单元7及第二灯单元8其中一个灯单元为备用灯单元。 另外，在壳体2内，作为冷却壳体2内的冷却机构，配设有将外气(空气)导入壳体2内且将壳体2内进行空冷的第一风扇9及第二风扇10、和将壳体2内的空气积极地送入第一 (第二)灯单元7、8的第三风扇11。 在壳体2的侧方设有取入外气的吸气口 3。在吸气口 3设有捕获含于外气中的灰尘等异物的过滤器14。而且，在壳体2内配设有将从吸气口 3取入的外气导向光学系统单元5等的管道4。在该管道4的外表面的规定位置安装有安装在壳体2内的检测外气(空气)的量或流速的风量传感器21。 如图2及图3所示，在风量传感器21上形成贯通孔22，在该贯通孔22内配设有加热器等的检测部23。通过在贯通孔22中流动的空气，基于检测部23产生的温度差等引起的输出电压求出风量。 另一方面，在管道4内，作为缓冲部以从管道4的外侧朝向内侧突出的方式形成有凹部24。风量传感器21以覆盖该凹部24的方式配设于管道4，贯通孔22与凹部24的空间连通。在凹部24的底部形成有将凹部24内的空间和空气流动的空间连通的规定直径(约lmm左右)的开口部25。 接着，对上述的投影装置1的一系列的冷却动作进行说明。在相对于壳体2的外侧使壳体2内形成阴压(负压)的状态下，旋转第一风扇9及第二风扇10，由此，如图4所示，外气(空气)被从吸气口 3取入壳体2内(箭头31)。从吸入口 3取入的空气通过过滤器14。此时，含于外气中的灰尘等异物被过滤器14捕获。除去了异物的空气在管道4内流动，首先冷却光学系统单元5及控制电路基板单元6。 冷却光学系统单元5等后的空气的一部分，接着通过配设于光学系统单元5等后方的第三风扇，被送向第一灯单元7及第二灯单元8，冷却第一灯单元7及第二灯单元8的灯(未图示)的一部分。冷却光学系统单元5等后的空气的剩余部分冷却第一灯单元7及第二灯单元8的灯之外的部分。冷却第一灯单元7及第二灯单元8的各部分后的空气在其后经过第一风扇9及第二风扇10，从壳体2的背面的排气口 (未图示)排向壳体2之外。这样，壳体102的内部被空冷。 在这一系列的冷却动作中，可取入壳体2内的空气的量通过风量传感器21进行检测。此时，空气在管道4内流动，由此管道4的内侧的气压相对于管道4的外侧的气压成为阴压(负压)，因此从管道4的外侧经过传感器21的贯通孔22朝向管道4的内侧产生空气的流动。如上所述，通过在传感器21的贯通孔22中流动的空气，基于检测部23产生的温度差等引起的输出电压求出风量。 如上所述的投影装置1的冷却机构在贯通孔22的下游侧作为缓冲部形成有凹部24的空间。由此，在通过贯通孔22后的空气从开口部25流入管道4内时，在开口部25这边的区域，即使空气的流动发生紊乱，该流动的紊乱也在凹部24内发生，抑制空气的紊乱波及到通过贯通孔22的空气的流动。其结果是，通过贯通孔22的空气的流动稳定，且能够更高精度地检测风量。对此进一步详细说明。 首先，如图5所示，在过滤器14不发生堵塞的状态(正常状态)下，经由过滤器14，将规定量的空气(箭头31)取入壳体2内，管道4外侧的压力Pl和管道4内侧的压力P2的压差成为某规定的值。此时，管道4的外侧的空气基于该压差，如箭头41所示，从开口部25流向管道4的内侧。此时，尤其在开口部25的上游侧，流动不会紊乱。
另一方面，如图6所示，当异物被过滤器14捕获、过滤器14开始发生堵塞时，经由过滤器14取入的空气的量逐渐减少。于是，管道4的内侧的气压P2比正常状态时的气压低，管道4的外侧的空间和内侧的空间的压差更大。因此，管道4的外侧的空气，如箭头42所示，以更快的速度从开口部25流向管道4的内侧。于是，空气不能顺畅地流过开口部25，通过贯通孔22后的空气在开口部25这边(上游侧)的地方，其流动容易发生紊乱(箭头43)。 该投影装置1在传感器21和开口部25之间形成有凹部24的空间，在该空间内发
生上述空气流动的紊乱(箭头43)。由此，抑制在开口部25这边发生的紊乱波及到通过贯
通孔22的空气，且通过贯通孔22内的检测部23能够稳定地进行风量的检测。 发明者们对构成空间的凹部24分成尺寸L和开口部25的开口径小(参照图3)
进行了评价，发现在尺寸L为约13mm左右、开口部25的开口径小约lmm左右的情况下，能
够进行风量稳定的检测。 另一方面，在凹部24的尺寸L为约6 7mm左右时，确认开口部25这边的流动紊乱波及到贯通孔22，不能够进行风量稳定的检测。另外，如果减小开口径(K则需要进一步加长尺寸L，如果增大开口径(K则可以縮短尺寸L。 另外，通过将形成上述空气紊乱的空间作为凹部24设于管道4，能够通过成形来容易地制造该凹部。 如以上说明所述，根据本发明的传感器的安装结构，由于以与传感器的贯通孔连通的方式在被从贯通孔吸引的空气流动的下游侧设有缓冲部，所以即使通过贯通孔后的空气的流动发生紊乱，该紊乱也在缓冲部内发生。由此，能够抑制空气的紊乱波及到贯通孔内，从而能够可靠地检测空气的流量或流速。 另外，作为这样的缓冲部，设置从管道外侧朝向内侧的流路侧突出的凹部，由此能够通过成形容易一体作成。 而且，根据本发明的投影装置，由于具备上述的传感器的安装结构，所以能够可靠地检测空气的流量或流速。由此，更能够适当地对投影装置内进行冷却，从而使影像稳定地投射到屏幕。另外，也能够延长光源部的光源主体的寿命。另外，即使过滤器发生堵塞，也能够可靠地检测空气的流量或流速。 另外，在上述实施方式中，举例说明了将风量传感器的安装结构应用于投影装置l
7的情况，但该风量传感器的安装结构只要是采用通过将外气导入壳体内而对壳体内进行空冷的冷却机构的装置，就不仅限于投影装置，也能够应用于其它的装置。 本次公开的实施方式仅为例示，本发明并不限于此。本发明不是上述说明的范围，而是通过专利要求的范围表示，包含与权利要求的范围等同的含义及在范围内的所有变更。
权利要求
一种传感器的安装结构，该传感器检测空气的流量或流速，所述传感器的安装结构的特征在于，具备空气流动的流路；传感器其具有贯通孔，通过检测基于所述流路的压力和所述流路以外的压力的压差而被从所述贯通孔向所述流路吸引的空气，检测在所述流路流动的空气的流量及流速的至少任一个；缓冲部，其以与所述传感器的所述贯通孔连通的方式设于被从所述贯通孔吸引的空气流的下游侧。
2. 如权利要求1所述的传感器的安装结构，其中，具备 管道，其形成所述流路；凹部，其作为所述缓冲部，以从所述管道的外侧朝向内侧的所述流路侧突出的样态设 于所述管道，所述传感器以覆盖所述凹部的方式设于所述管道，所述贯通孔与由所述凹部和所述传感器形成的空间连通，在所述凹部设有将导向所述空间的空气导向所述流路的开口部。
3. —种投影装置，其具备权利要求1或2所述的传感器的安装结构，其中，具备 壳体；光源部，其配设于所述壳体内；光学部，其配设于所述壳体内，基于规定的输入影像信号调制从所述光源部发出的光， 并经由投射透镜沿投射方向投射影像；管道，其配设于所述壳体内，将所述壳体外的空气送入所述光源部及所述光学部； 所述传感器的安装结构，其设于所述管道。
4. 如权利要求3所述的投影装置，其中，在所述管道的上游侧配设有用于除去含于空 气中的异物的过滤器。
全文摘要
本发明提供一种能够可靠地检测流量的传感器的安装结构和应用其的投影装置。其中，在传感器的安装结构的风量传感器(21)上形成贯通孔(22)，且在该贯通孔(22)内配设有检测部。通过在贯通孔(22)中流动的空气，基于检测部产生的温度差等引起的输出电压求出风量。在管道(4)中以从管道(4)的外侧朝向内侧突出的样态形成有凹部(24)。风量传感器(21)以覆盖凹部(24)的方式配设于管道(4)，贯通孔(22)与凹部(24)的空间连通。在凹部(24)的底部形成有开口部(25)。
文档编号G01P5/14GK101750130SQ20091025411
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月7日 优先权日2008年12月5日
发明者吉村太一, 神原稔昌 申请人:三洋电机株式会社