説明

冷凍ユニットを備えた装置及び冷凍ユニットを備えたプロジェクタ

【課題】本体が回転する場合であっても、冷凍ユニットを支障なく運転することができる冷凍ユニットを備えた装置を提供する。
【解決手段】圧縮機12、放熱器14、キャピラリチューブ16(減圧装置)及び蒸発器18等から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニット10を備えた液晶プロジェクタP(装置)において、本体1の姿勢変化に応じて、少なくとも圧縮機12の潤滑性能を維持する基本姿勢に調整するための姿勢調整手段としての回転体40を備える。回転体40は、回転して冷凍ユニット10全体の基本姿勢を調整すると共に、この回転体40の回転軸Bを、光源2の光軸Aと同一平面上で平行に配置した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器等から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニットを本体に備えた装置及びその冷凍ユニットを備えたプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器等から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニットは、冷蔵庫、冷凍庫、空気調和機等、種々の装置に搭載されている。このような装置は通常、固定されているため、冷凍ユニットの圧縮機の容器内下部にオイル溜めを形成して、重力によりオイルを貯留し、オイル溜めからオイルを汲み上げて磨耗部(摺動部)に供給するものとされていた(特許文献1)。
【0003】
また、冷凍ユニットを車内の空調を行うカーエアコンとして用いる場合には、当該冷凍ユニットを車に搭載するため、冷凍ユニットの設置位置が車の姿勢により傾斜することとなるため、圧縮機の内外に格別な給油機構を取り付けて、オイルを汲み上げる工夫がなされていた(特許文献2)。
【特許文献1】特開2003−129977号公報
【特許文献2】特開2005−256709号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、出願人は先にこの冷凍ユニットをプロジェクタに搭載して、当該プロジェクタの光学素子を蒸発器で冷却された空気で冷却する冷凍ユニットを備えたプロジェクタを開発した。このようにプロジェクタの光学素子を冷凍ユニットにて冷却することで、光学素子の温度を、それに適した温度に保持することが可能となると共に、ファンの風量の低減やエネルギー効率の改善、設置スペースの縮小など種々の効果を得ることができる。
【0005】
しかしながら、係るプロジェクタは、光源ランプのバーナー軸(光軸)に対して回転可能に設けられるため、冷凍ユニットもこれに対応させる必要があった。即ち、冷凍ユニットを本体内に固定して設置した場合には、プロジェクタの回転により冷凍ユニットも回転することとなるため、特に、圧縮機のオイル溜めからのオイルの吸い上げが困難となり、摩擦部(摺動部)への給油を円滑に行うことが出来ないと云う問題が生じていた。
【0006】
特に、上述したように車に搭載する場合には、傾斜角度がある程度予測可能であるため、上述した給油機構によりオイルの問題を解消することが可能であるが、プロジェクタの場合にはバーナー軸を回転中心として、上下(天地)が反転するような場合も想定して冷凍ユニットを取り付ける必要がある。即ち、プロジェクタに冷凍ユニットを搭載する場合には、如何なる回転角度であっても冷凍ユニットを支障なく運転させることが必須条件となるが、従来の構成ではこれに対応することができなかった。
【0007】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、本体が回転する場合であっても、冷凍ユニットを支障なく運転することができる冷凍ユニットを備えた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】
【0008】
請求項1の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、少なくとも圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器から構成された冷媒回路を有するものであって、本体の姿勢変化に応じて、少なくとも圧縮機の潤滑性能を維持する基本姿勢に調整するための姿勢調整手段を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項2の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、請求項1に記載の発明において姿勢調整手段は、冷媒回路内の冷媒の流れを維持する基本姿勢を調整可能とされていることを特徴とする。
【0010】
請求項3の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、請求項2に記載の発明において姿勢調整手段は、回転して冷凍ユニット全体の基本姿勢を調整すると共に、この姿勢調整手段の回転軸を中心として圧縮機、放熱器及び蒸発器を配置したことを特徴とする。
【0011】
請求項4の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、請求項3に記載の発明において蒸発器の入口配管及び出口配管を、姿勢調整手段の回転軸に沿い、且つ、相互に離間した状態で配置したことを特徴とする。
【0012】
請求項5の発明の冷凍ユニットを備えた装置は、請求項1に記載の発明において姿勢調整手段は、圧縮機のみの基本姿勢を調整可能とされており、当該圧縮機の冷媒吐出配管及び冷媒吸込配管を、可撓性を有する配管にて構成したことを特徴とする。
【0013】
請求項6の発明の冷凍ユニットを備えたプロジェクタは、請求項1乃至請求項5の何れかに記載の装置はプロジェクタであり、本体に光源と、この光源からの出射光を映像情報に応じて加工する光学素子と、加工後の投写光像をスクリーンに投写するための投写レンズとを備え、姿勢調整手段は、回転して冷凍ユニット全体、又は、圧縮機のみの基本姿勢を調整すると共に、この姿勢調整手段の回転軸を、光源の光軸と同一平面上で平行に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、少なくとも圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニットを本体に備えた装置において、本体の姿勢変化に応じて、少なくとも圧縮機の潤滑性能を維持する基本姿勢に調整するための姿勢調整手段を備えたので、本体の姿勢が変化した場合であっても、冷凍ユニットを支障なく運転することができる。
【0015】
特に、姿勢調整手段により、少なくとも圧縮機の基本姿勢を維持することができるようになるので、本体が如何なる姿勢に変化しても圧縮機の潤滑性能を維持することが可能となり、圧縮機が給油不足に陥る不都合を解消することができる。
【0016】
これにより、圧縮機内に格別な給油機構を構成することなく、摩擦部(摺動部)への給油を円滑に行うことが可能となるので、圧縮機の大型化や製造コストの高騰を極力抑制することができる。
【0017】
また、請求項2の発明の如く姿勢調整手段は、冷媒回路内の冷媒の流れを維持する基本姿勢を調整可能とされているものとすれば、冷媒回路内の冷媒の流れを維持する基本姿勢を姿勢調整手段にて調節することで、本体が如何なる姿勢に変化しても冷媒回路内の冷媒の流れを維持することが可能となる。
【0018】
更に、請求項2に記載の発明において、請求項3の発明の如く姿勢調整手段は、回転して冷凍ユニット全体の基本姿勢を調整すると共に、この姿勢調整手段の回転軸を中心として圧縮機、放熱器及び蒸発器を配置することで、姿勢調整手段により冷凍ユニットを円滑に回転させることができるようになる。
【0019】
更にまた、請求項3に記載の発明において、請求項4の発明の如く蒸発器の入口配管及び出口配管を、姿勢調整手段の回転軸に沿い、且つ、相互に離間した状態で配置することで、姿勢調整手段による蒸発器の回転も円滑に行いながら、入口配管と出口配管との間で各配管を流れる冷媒が熱交換して、蒸発器における吸熱作用が低下する不都合を解消することが可能となる。
【0020】
請求項5の発明によれば、請求項1に記載の発明において姿勢調整手段は、圧縮機のみの基本姿勢を調整可能とされており、当該圧縮機の冷媒吐出配管及び冷媒吸込配管を、可撓性を有する配管にて構成したので、例えば、本体の上下(天地)が反転した場合であっても冷媒吐出配管及び冷媒吸込配管との接続状態を確保し、冷媒回路内における冷媒の円滑な流れを維持することが可能となる。これにより、本体が如何なる姿勢に回転した場合であっても、圧縮機の基本姿勢を維持して、円滑な給油を実現しながら、冷凍ユニットを支障なく運転することができる。
【0021】
従って、請求項6の発明の如く請求項1乃至請求項5の何れかに記載の装置をプロジェクタとし、当該プロジェクタに上記各発明を適用し、姿勢調整手段は、回転して冷凍ユニット全体、又は、圧縮機のみの基本姿勢を調整すると共に、この姿勢調整手段の回転軸を、光源の光軸と同一平面上で平行に配置するものとすれば、プロジェクタに冷凍ユニットを搭載した場合であっても、冷凍ユニットを支障なく運転することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。
【実施例1】
【0023】
図1は、本発明の冷凍ユニットを備えた装置の一実施例としてのプロジェクタを示す概略斜視図である。本実施例のプロジェクタは、本体1の内部に光源2と、光路変更部材3と、均一照明光学系86と、色分離光学系87と、光学素子5と、投写レンズ9と、光学素子5の冷凍ユニット10とを設けて成る液晶プロジェクタPである。本体1は、放熱性に優れた素材、例えば、マグネシウムを素材として構成された扁平の筐体である。尚、図1では本体1内部に設けられた各機器の説明のため、当該本体1は上方を切断した平断面で示している。
【0024】
光源2は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどのランプ20と、ランプ20から発散される光(発散光)を前方に出射するためのリフレクタ(パラボラリフレクタ)21から構成されている。実施例の光源2は、複数(4つ)のランプ20にそれぞれリフレクタ21を取り付けて成るもので、本体1内に設けられたランプボックス22内に収容されている。
【0025】
前記均一照明光学系86は、光源2からの出射光を均一な輝度分布の平行光束とするものであり、インテグレータレンズ80、偏光変換装置81、集光レンズ82等から構成されている。また、前記色分離光学系87は、均一照明光学系86からの光束を各色R、G、Bの色光に分離するものであり、均一照明光学系86からの光束を各色に分離するための第1、第2のダイクロイックミラー83A、83Bや反射用ミラー4(4A〜4C)等により構成されている(図1では図示せず、図4、主に図9に示す)。
【0026】
前記光源2の照射光は、リフレクタ21によって平行光となって出射され、前記インテグレータレンズ80へと導かれる。このインテグレータレンズ80は一対のレンズ群(フライアイレンズ)80A、80Bから構成されており、個々のレンズ部分が光源2から出射された光を後述する液晶パネル6の入射側の偏光板8Aの全面に導くように構成され、光源2において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ80を経た光は、前記偏光変換装置81及び集光レンズ82を経た後、前記第1のダイクロイックミラー83Aに導かれる。
【0027】
この第1のダイクロイックミラー83Aは、赤色波長帯域の光を透過し、シアン(緑+青)の波長帯域の光を反射する。第1のダイクロイックミラー83Aを透過した赤色波長帯域の光は、反射用ミラー4Aにて反射されて光路を変更される。反射用ミラー4Aにて反射された赤色光は、レンズ84を経て赤色光用の透過型の表示デバイスとしての後述する液晶パネル6を通過することによって光変調される。また、第1のダイクロイックミラー83Aにて反射したシアンの波長帯域の光は、第2のダイクロイックミラー83Bに導かれる。
【0028】
前記第2のダイクロイックミラー83Bは、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第2のダイクロイックミラー83Bにて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ84を経て緑色光用の透過型の表示デバイスとしての後述する液晶パネル6を通過することによって光変調される。また、第2のダイクロイックミラー83Bを透過した青色波長帯域の光は、全反射用ミラー4B、4C、レンズ84を経て青色光用の透過型の表示デバイスとしての後述する液晶パネル6に導かれ、これを通過することによって光変調される。
【0029】
図4、図5、図9に示すように、光学素子5は3枚の前記液晶パネル(LCDパネル)6と、各液晶パネル6の入射側に間隔を存して設けられた前記偏光板8Aと、各液晶パネル6の出射側に間隔を存して設けられた偏光板8Bと、プリズム25等から構成されている。液晶パネル6は、上記色分離光学系87により分離されて当該各液晶パネル6に導かれた光を映像情報に応じて加工(変調)するものである。また、プリズム25は、各色の光を合成して投写光像を形成するものである。このプリズム25は、X状の誘電体多層膜から成る反射面を備えており、当該反射面を介して、各液晶パネル6からの光が単一の光束とされる。尚、前記投写レンズ9は、プリズム25からの投写光像をスクリーンに拡大投写するものであり、本体1の壁面に形成された図示しない孔内に着脱可能に配設されている。また、図1において、27は光源2からの出射光を各液晶パネル6及び偏光板8A、8B等に導くための光路を被覆する箱体、1Tは本体1の底部に設けられた足部、18Mは後述するファン18Fのモータをそれぞれ示している。即ち、光源2から各液晶パネル6の入射側の偏光板8Aに至るまでに光が通過する経路(光路)は当該箱体27内に形成されている。
【0030】
以上の構成で動作を説明すると、光源2からの出射光は、均一照明光学系86を介して均一な輝度分布の平行光束とされ、色分離光学系87において各色R、G、Bの各光に分離されて、それぞれ対応するライトバルブとして機能する液晶パネル6に入射側の偏光板8Aを介して導かれる。各液晶パネル6に導かれた各光束はそこで映像情報に応じて変調され、出射側の偏光板8Bを経てプリズム25で単一の光束の投写映像とされた後、投写レンズ9によりスクリーンに拡大投写される。
【0031】
次に、図2乃至図4を用いて本発明の冷凍ユニット10について説明する。図2乃至図4は本発明の冷凍ユニット10を正面(投写レンズ9側)、側面、平面から見た配置を示す図である。本発明の液晶プロジェクタPは、本体1内に冷凍ユニット10を備える。この冷凍ユニット10は、前記液晶パネル6、偏光板8A、8B及びプリズム25等から成る光学素子5を冷却するためのものであり、図2乃至図4に示すように圧縮機12、放熱器14、キャピラリチューブ16(本発明の減圧装置)及び蒸発器18から冷媒回路が構成されている。即ち、圧縮機12の冷媒吐出管13は放熱器14の入口に接続され、放熱器14の出口にはキャピラリチューブ16に至る冷媒配管15が接続されている。また、キャピラリチューブ16の出口は冷媒配管17(蒸発器18の入口配管)を介して蒸発器18の入口に接続され、当該蒸発器18の出口には圧縮機12の冷媒吸込管11(蒸発器18の出口配管)が接続されて環状の冷媒回路が構成されている。
【0032】
実施例の圧縮機12は縦長円筒状の密閉容器12A内に圧縮要素と、この圧縮要素を駆動するための電動要素(駆動要素)とを備えてなるものである。また、実施例で使用する放熱器14は空冷式の熱交換器であるため、放熱器14の近傍(側方)には送風手段としてのファン14Fが設置されている。尚、本実施例では冷媒を減圧する装置としてキャピラリチューブ16を用いるものとしたが、減圧装置は当該キャピラリチューブに限定されるものでなく、冷媒を所定の圧力に減圧することができるものであれば、どのようなものであっても良く、例えば、膨張弁を用いるものとしても構わない。
【0033】
本実施例の冷凍ユニット10は、姿勢調整手段により液晶プロジェクタPの本体1の姿勢変化に応じて基本姿勢を維持可能に構成されている。本実施例において基本姿勢とは、少なくとも圧縮機12の摩擦部(摺動部)への給油を円滑に行うことが可能(潤滑性能を維持可能)で、冷媒回路内の冷媒の流れを維持できる信頼性が良好な冷凍ユニット10の姿勢のことである。本実施例の姿勢調整手段は、籠状の回転体40から成り、前記光源2のバーナー軸A(光軸)と同一平面上で平行に配置された回転軸Bを中心として冷凍ユニット10が回転可能に設置されている。具体的に、この回転体40内に圧縮機12、放熱器14及び放熱器14のファン14Fが収納され、蒸発器18は後述するダクト50内に配置されている。また、キャピラリチューブ16は、回転体40とダクト50との間の空間に配置されている。
【0034】
回転体40の外側面は、円盤状のパネル42とされ、このパネルが液晶プロジェクタPの本体1の側壁1Aに形成された円形の孔43内に回転自在に配置されている。即ち、本実施例の回転体40は、本体1の前記孔43により本体1の側壁1Aに回転自在に支持されている。また、本体1の外面に露出するパネル面42には、当該回転体40の位置を調節するためのダイヤル45が設けられている。即ち、本実施例の回転体40は当該ダイヤル45を操作することで回転体40の姿勢を調節可能に構成されている。
【0035】
そして、回転体40内の圧縮機12、放熱器14及びファン14Fは当該回転体40の回転軸Bを中心として配置されている。具体的に、圧縮機12、ファン14F及び放熱器14Fは、回転軸Bの軸心方向と直交する回転体40の径方向において圧縮機12、ファン14F及び放熱器14の順であって、且つ、これらが同一平面上で平行に沿うように配置される。即ち、図3に示すように圧縮機12はファン14Fの一端側の面に沿って配置されると共に、放熱器14はファン14Fの他端側の面に沿って配置されている。特に、本実施例では、圧縮機12は回転体40の回転中心となる位置において、圧縮機12の縦長円筒状の軸(鉛直方向の軸)と回転体40の回転軸Bとが直交する位置を基本姿勢として回転体40内に配置されている。但し、圧縮機12の潤滑性能が維持されていれば、基本姿勢は必ずしも直交する位置に限定されるものではない。
【0036】
また、前記キャピラリチューブ16及び蒸発器18も、同様に回転体40の回転軸Bを中心として配置されている。本実施例では、回転体40内において軸心方向と直交する前記径方向において並設された各機器(圧縮機40、ファン14F及び放熱器14)の一直線上にキャピラリチューブ16及び蒸発器18が位置するよう配置されている。
【0037】
このように、回転軸Bを中心として、圧縮機12、放熱器14及び蒸発器18を配置することで、回転体40により冷凍ユニット10を円滑に回転させることができる。特に、冷凍ユニット10を構成する上記各機器(圧縮機12、放熱器14、ファン14F、キャピラリチューブ16及び蒸発器18)を一直線上に配置し、回転体40により回転される冷凍ユニット10の径を回転体40の径より小さくすることで、冷凍ユニット10を回転体40の径の範囲内に納めることができるので、冷凍ユニット10の回転半径を小さくすることができるようになり、回転体40によるより円滑な回転が可能となると共に、回転体40の巨大化も防ぐことができる。
【0038】
一方、前記液晶パネル6、偏光板8A、8B及びプリズム25等の光学素子5の周囲には前述したダクト50が設けられており、蒸発器18と熱交換した冷気が、当該ダクト50を介して液晶パネル6、偏光板8A、8B及びプリズム25に供給されている。即ち、本実施例の液晶プロジェクタPにおいて、光学素子5はダクト50にて構成された冷却風路中に配置され、ダクト50にて循環される冷気により局所的に冷却されるよう構成されている。
【0039】
このダクト50は、断熱材にて構成されている。当該断熱材としては硬質塩化ビニル、シリコン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂等の熱伝導率が0.1W/(m・K)乃至0.3W/(m・K)程度のゴム・プラスチック系材料、或いは、石英ガラス、ガラスセラミック等の熱伝導率が1W/(m・K)乃至4W/(m・K)程度のガラス系材料、若しくは、グラスウール、ロックウール、炭化コルク等の熱伝導率が0.0045W/(m・K)以下の繊維系断熱材、発泡スチロール、また、これらから構成される建築用断熱材や真空断熱材等を使用することができる。これ以外に、断熱材として熱伝導率が1W/(m・K)以下の素材を用いることも可能である。
【0040】
また、本実施例では前述したように冷凍ユニット10の蒸発器18がダクト50の内に配置されており、この蒸発器18と熱交換した冷気を循環可能に構成されている。当該ダクト50は、図5に示すように液晶パネル6及びプリズム25の周囲に形成され、略コ字状を呈する筒状の密閉経路50Aと、各液晶パネル6の上方に位置する密閉経路50Aの一端に形成された各吹出口52と、液晶パネル6の下方に位置する密閉経路50Aの他端に形成された各吸込口53とをそれぞれ連通する連通管50Bにより構成されている。上記密閉経路50A内には蒸発器18と、ファン18Fが配置されている。
【0041】
また、各連通管50B内には、それぞれ液晶パネル6(1つの連通管50B内に3つの液晶パネル6の内の何れか1つが設置される)と、偏光板8A、8Bが設置されている。液晶パネル6と各偏光板8A、8Bとはそれぞれ間隔を存して連通管50B内に並設されている。また、偏光板8Aは連通管50Bの一方の壁面との間に間隔を存して配置され、同様に偏光板8Bも連通管50Bの他方の壁面との間に間隔を存して配置されている。更に、この連通管50Bは液晶パネル6偏光板8A、8B及び照射される光、及び、液晶パネル6にて変調後にプリズム25に送出される映像情報を阻害することのないよう配置され、且つ、蒸発器18と熱交換した冷気が各液晶パネル6偏光板8A、8B及びプリズム25に供給されるように構成されたものである。
【0042】
このダクト50内に配置された上記蒸発器18には入口側にキャピラリチューブ16からの冷媒配管(入口配管)17が接続され、出口側には圧縮機12の冷媒吸込管(出口配管)11が接続されている。本実施例では、蒸発器18がダクト50内にて前記回転体40により回転可能に配置されている。即ち、回転体40の回転軸Bに対応するダクト50の密閉経路50Aの側壁に当該ダクト50内外を貫通する孔19が形成され、その孔19内に冷媒配管17と冷媒吸込管11とが回転体40の回転軸Bに沿い、且つ、相互に離間した状態で断熱的に配置されている。また、両配管11、17に断熱材を巻くことで、雰囲気空気との熱交換量が減少し、より効果的な冷凍ユニット10とすることができる。
【0043】
このように、蒸発器18の入口側に接続された冷媒配管17と蒸発器18の出口側に接続された冷媒吸込管11とを回転体40の回転軸Bに沿って配置することで、回転体40により、蒸発器18をダクト50内で回転可能に設けることが可能となる。更に、冷媒配管17と冷媒吸込管11とを相互に離間した状態で断熱的に配置することで、キャピラリチューブ16から出て蒸発器18に至る冷媒配管17を流れる冷媒と、蒸発器18から出て圧縮機12に向かう冷媒吸込管11を流れる冷媒とが熱交換される不都合を防ぐことができる。即ち、キャピラリチューブ16で減圧された冷媒が冷媒吸込管11を流れる冷媒から吸熱して、蒸発することにより、蒸発器18内における吸熱作用が低下して、蒸発器18に通風される循環空気の冷却に支障を来す不都合を解消することができるようになる。
【0044】
以上の構成で、本実施例の液晶パネル6の冷却動作を説明する。回転体40内の圧縮機12が駆動されると、冷媒吸込管11から図示しない圧縮要素内に低温低圧の冷媒が吸い込まれて、そこで圧縮される。圧縮されて高温高圧となった冷媒は、冷媒吐出管13に吐出され、放熱器14に流入する。放熱器14に流入した冷媒は、そこでファン14Fにより送風される空気と熱交換して放熱する。放熱器14にて放熱した冷媒は、冷媒配管15を経て回転体40とダクト50との間に配置されたキャピラリチューブ16に入り、当該キャピラリチューブ16を通過する過程で減圧され、この状態で冷媒配管17を経てダクト50内の蒸発器18に流入する。尚、当該冷媒配管17は、前述した如く蒸発器18の出口側に接続された冷媒吸込管11と相互に離間した状態で断熱的に配置されているため、冷媒吸込管11を流れる冷媒に影響されることなく、即ち、前述したように冷媒配管17を流れる冷媒が、冷媒吸込管11を流れる冷媒から吸熱して、蒸発することなく、蒸発器18に流入する。
【0045】
蒸発器18に流入した冷媒は、そこで、ダクト50内の循環空気から熱を奪って、蒸発する。そして、蒸発器18にてダクト50内を循環する空気の熱(即ち、光学素子5の熱)を受け取った冷媒は、冷媒吸込管11に入り、孔19からダクト50外に出て回転体40内に配置された圧縮機21に吸い込まれて圧縮され、放熱器14に流入し、当該放熱器14にて通風される空気に熱を放出するサイクルを繰り返す。
【0046】
一方、蒸発器18にて冷媒に熱を奪われて冷却された空気はダクト50の密閉経路50A内に設置されたファン18Fにより液晶パネル6及び偏光板8A、8Bの直上に形成された各吹出口52から連通管50B内に吐出され、液晶パネル6、偏光板8A、8B、プリズム25に供給される。即ち、各吹出口52から連通管50B内に流入した空気は、この連通管50B内に設けられた各液晶パネル6と偏光板8Aの間、各液晶パネル6と偏光板8Bの間、偏光板8Aと連通管50Bの一方の壁面(即ち、前記箱体27の開口と接続された孔)との間、偏光板8Bと連通管50Bの他方の壁面(即ち、プリズム25)との間に形成された隙間を通過する。これにより、液晶パネル6、偏光板8A、8B及びプリズム25は空気(冷気)に熱を放出して、冷却される。
【0047】
そして、液晶パネル6、偏光板8A、8B及びプリズム25により熱を受け取って加熱された空気は、液晶パネル6及び偏光板8A、8Bの直下にそれぞれ形成された吸込口53から密閉経路50A内に吸い込まれて、蒸発器18に至る。そこで、蒸発器18内を流れる冷媒と熱交換して冷却され、再びファン18Fを経て吹出口52から各液晶パネル6、偏光板8A、8B、プリズム25に供給されるサイクルを繰り返す。
【0048】
このように、液晶パネル6、偏光板8A、8B、プリズム25の周囲に冷凍ユニット10の蒸発器18と熱交換した冷気を各液晶パネル6、偏光板8A、8B、プリズム25に供給するダクト50を形成することで、冷凍ユニット10の蒸発器18と熱交換した空気をファン18Fにより液晶パネル6、偏光板8A、8B及びプリズム25等に供給して、冷却することができる。これにより、外気温度に影響されること無く液晶パネル6や偏光板8A、8B及びプリズム25等を冷却することが可能となり、液晶パネル6や各偏光板8A、8B及びプリズム25等の光学素子5を常に最適な一定温度に維持することができる。
【0049】
特に、上述の如く液晶パネル6、偏光板8A、8B及びプリズム25には蒸発器18と熱交換した冷気を常に供給することが可能となるので、従来の外気を液晶パネルに供給するものと比較して放熱量が著しく改善されるため、ファンの小型化して設置スペースの縮小を図ると共に、ファンの風量を減らして騒音の低減を図ることができる。更に、従来の電子冷却と比べてエネルギー効率も著しく改善することができる。
【0050】
更に、液晶パネル6の発熱により加熱された空気と冷凍ユニット10の蒸発器18を流れる冷媒とを熱交換させることで、液晶パネル6の熱を冷媒により搬送して、放熱器14にて送風される外気に放出することができるので、電子冷却により光学素子を冷却するものと異なり、空間的な(本体1内の)レイアウト設計の自由度が向上する。
【0051】
他方、前述の如く液晶プロジェクタPが光源2のバーナー軸Aを中心として回転された場合には、回転体40の外面側のパネル42に取り付けられたダイヤル45を操作することで、図6に示すように、冷凍ユニット10が基本姿勢を維持することができる。
【0052】
このように、本体1が回転した場合にはダイヤル45を操作して冷凍ユニット10の姿勢を調節することで、本体1が如何なる姿勢に回転した場合であっても、例えば、本体1が光源2のバーナー軸Aを中心として、上下(天地)反転した場合であっても、冷凍ユニット10の基本姿勢を維持することができるので、冷凍ユニット10を支障なく運転することができる。これにより、圧縮機12内に格別な給油機構を構成することなく、摩擦部への給油を円滑に行うことが可能となるので、圧縮機12の大型化や製造コストの高騰を極力抑制することができる。
【0053】
尚、本実施例では本体1の孔43により本体1の側壁1Aに回転自在に支持されているものとしたが、これに限らず、回転体40の外面のパネル42とダクト50側の縁部をダクトに回転自在に支持させるものとしても差し支えない。この場合、キャピラリチューブ16は回転体40内に配置されることとなる。
【0054】
また、本実施例では本体1の外面に露出するパネル面42に回転体40の位置を調節するためのダイヤル45を取り付けて当該ダイヤル45を操作することで、回転体40の姿勢を調節し、冷凍ユニット10の基本姿勢を維持するものとしたが、例えば、回転体40の姿勢を重力と重心位置により自動で調節可能に設けても良いし、姿勢センサやエンコーダなどで冷凍ユニット10の姿勢を自動調節するよう構成しても本発明は有効である。
【実施例2】
【0055】
更に、上記実施例1では、冷凍ユニット10全体を回転可能に設置するものとしたが、本発明は、姿勢調整手段により少なくとも圧縮機12の基本姿勢を維持できれば差し支えない。そこで、本実施例では、姿勢調整手段により圧縮機12のみを本体の姿勢変化に応じて基本姿勢を維持するよう構成した場合の一実施例について説明する。尚、本実施例では基本的な構成及び動作等は、前記実施例で詳述した液晶プロジェクタPと同様であるため、説明を省略し、相違する構成のみを説明する。
【0056】
本実施例の姿勢調整手段は、光源2のバーナー軸A(光軸)と同一平面上で平行に配置された回転軸60から成り、この回転軸60により圧縮機12が回転軸60を中心として回転可能に設置されている。具体的に、回転軸60が圧縮機12の密閉容器12Aを当該圧縮機12の軸心方向(上下方向)と直交する径方向(水平方向)に貫通接続されると共に、この回転軸60の側壁1Aに形成された図示しない孔内に回転自在に支持されている。本実施例では回転軸60は、圧縮機12の摩擦部(摺動部)への給油を円滑に行うことが可能(潤滑特性を維持可能)で、且つ、冷媒の流れの信頼性が良好である姿勢を基本姿勢として、圧縮機12の重心であって、長手方向の中心に近い位置に貫通接続されている。
【0057】
また、本体1の外面に露出する回転軸60の一端には回転軸60に接続された圧縮機12の姿勢を調整するためのダイヤル55が設けられている。即ち、本実施例では、ダイヤル55を操作することで、回転軸60が回転し、これに接続された圧縮機12も回転軸60の回転に応じて回転可能に形成されている。本実施例ではダイヤル55を操作することで、回転軸60を中心として、圧縮機12を時計回り及び反時計回りの方向にそれぞれ180度回転可能に構成されている。
【0058】
尚、本実施例では冷凍ユニット10を構成する圧縮機12以外の放熱器14、ファン14F、キャピラリチューブ16は、本体1上に固定され、蒸発器18は本体1上に設置されたダクト50の密閉経路50A内に固定されている。この場合、圧縮機12の冷媒吐出配管63及び冷媒吸込配管61は、それぞれ可撓性を有する配管、例えば、フレキシブルチューブにて構成されている。当該フレキシブルチューブは、配管系統における管の軸方向の伸縮、横方向の変位、曲げ変位などに適用してたわみが可能な金属管、或いは、ゴム管等から成るものである。
【0059】
そして、液晶プロジェクタPが光源2のバーナー軸Aを中心として回転された場合、例えば、本体の天地が反転した場合(180度回転された場合)であっても、回転軸60の一端に取り付けられたダイヤル55を操作することで、図8に示すように圧縮機12の基本姿勢を維持することができる。
【0060】
特に、圧縮機12を±180度の回転角とすることで、図8の如く本体1の天地が反転した場合(180度回転された場合)であっても、各配管61、63は交差するだけで、互いに捻れることなく、接続状態を確保し、冷媒回路内における冷媒の円滑な流れを維持することが可能となる。従って、本実施例の構成とした場合にも、前記実施例同様の効果を得ることができる。
【0061】
尚、本実施例では回転軸60を、圧縮機12の重心であって、長手方向の中心に近い位置に貫通接続するものとしたが、これに限らず、圧縮機12の長手方向における中心、又は、圧縮機12の重心より高い位置に取り付けるものとしても差し支えない。また、この重心位置が中心位置よりかなり離れている場合には、圧縮機12に重りを取り付けて、圧縮機12の重心と圧縮機12の長手方向における中心とを近づけることが好ましい。これにより、回転軸60により圧縮機12を円滑に回転させることが可能となる。尚、回転軸60は、圧縮機12の幾何学的中心に一致し、この圧縮機12の重心位置に近い位置であって、この重心より上方に接続することが最も望ましい。このように、回転軸60の取り付け位置が圧縮機12の幾何学的中心に近いほど、回転軸60の回転半径が小さくなり、圧縮機12の良好な回転を実現することが可能となる。
【0062】
更に、本実施例では回転軸60の位置を調節するためのダイヤル55を取り付けて当該ダイヤル55を操作することで、回転軸60の姿勢を調節し、圧縮機12の基本姿勢を維持するものとしたが、例えば、圧縮機12の姿勢を重力と重心位置により自動で調節可能に設けても良いし、姿勢センサやエンコーダなどにより圧縮機12の姿勢を自動調節するよう構成しても本発明は有効である。
【0063】
また、上記各実施例では冷凍ユニット10を備えた装置の一実施例として、液晶プロジェクタを用いて説明したが、プロジェクタはこれに限定されるものでなく、本体に光源と、この光源からの出射光を映像情報に応じて加工する光学素子と、加工後の投写光像をスクリーンに投写するための投写レンズとを設けて成るプロジェクタであれば良く、例えば、DLPプロジェクタ(DLP(登録商標))に本発明を適用しても有効である。更に、請求項1乃至請求項5に記載の発明では、冷凍ユニット10を備えた装置は、プロジェクタに限らず、例えば、可搬式の冷蔵庫や冷凍庫、カーエアコン、パーソナルコンピュータ等の装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0064】
【図1】本発明を適用した冷凍ユニットを備えた装置の一実施例としての液晶プロジェクタの概略を示す斜視図である。(実施例1)
【図2】図1の液晶プロジェクタの冷凍ユニットの正面から見た配置図である。
【図3】図1の液晶プロジェクタの冷凍ユニットの一側面から見た配置図である。
【図4】図1の液晶プロジェクタの冷凍ユニットの平面から見た配置図である。
【図5】図1の液晶プロジェクタのダクト及びダクト内を流れる空気の流れを示す図である。
【図6】図1の液晶プロジェクタの本体が回転した場合の冷凍ユニットを示す図である。
【図7】本発明を適用した液晶プロジェクタの他の実施例の冷凍ユニットの一部を示す模式図である。
【図8】図7の液晶プロジェクタの本体が180度回転した場合における冷凍ユニットの一部を示す模式図である。
【図9】図1の液晶プロジェクタの光学系を示した構成図である。
【符号の説明】
【0065】
P 液晶プロジェクタ
1 本体
2 光源
3 光路変更部材
4 反射用ミラー
5 光学素子
6 液晶パネル
8A、8B 偏光板
9 投写レンズ
10 冷凍ユニット
11 冷媒吸込管(出口配管)
12 圧縮機
13 冷媒吐出管
14 放熱器
14F、18F ファン
15 冷媒配管
16 キャピラリチューブ(減圧装置)
17 冷媒配管(入口配管)
18 蒸発器
20 ランプ
21 リフレクタ
22 ランプボックス
25 プリズム
40 回転体(姿勢調整手段)
42 パネル
45、55 ダイヤル
60 回転軸
61 冷媒吸込配管
63 冷媒吐出配管
86 均一照明光学系
87 色分離光学系

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器から構成された冷媒回路を有する冷凍ユニットを本体に備えた装置において、
前記本体の姿勢変化に応じて、少なくとも前記圧縮機の潤滑性能を維持する基本姿勢に調整するための姿勢調整手段を備えたことを特徴とする冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項2】
前記姿勢調整手段は、前記冷媒回路内の冷媒の流れを維持する基本姿勢を調整可能とされていることを特徴とする請求項1に記載の冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項3】
前記姿勢調整手段は、回転して前記冷凍ユニット全体の基本姿勢を調整すると共に、該姿勢調整手段の回転軸を中心として前記圧縮機、放熱器及び蒸発器を配置したことを特徴とする請求項2に記載の冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項4】
前記蒸発器の入口配管及び出口配管を、前記姿勢調整手段の回転軸に沿い、且つ、相互に離間した状態で配置したことを特徴とする請求項3に記載の冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項5】
前記姿勢調整手段は、前記圧縮機のみの基本姿勢を調整可能とされており、当該圧縮機の冷媒吐出配管及び冷媒吸込配管を、可撓性を有する配管にて構成したことを特徴とする請求項1に記載の冷凍ユニットを備えた装置。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5の何れかに記載の装置はプロジェクタであり、前記本体に光源と、該光源からの出射光を映像情報に応じて加工する光学素子と、加工後の投写光像をスクリーンに投写するための投写レンズとを備え、
前記姿勢調整手段は、回転して前記冷凍ユニット全体、又は、前記圧縮機のみの基本姿勢を調整すると共に、該姿勢調整手段の回転軸を、前記光源の光軸と同一平面上で平行に配置したことを特徴とする冷凍ユニットを備えたプロジェクタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2008−267383(P2008−267383A)
【公開日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−81130(P2008−81130)
【出願日】平成20年3月26日(2008.3.26)
【出願人】(000001889)三洋電機株式会社 (18,308)
【Fターム(参考)】