電子回路モジュール、プロジェクタ
【課題】発熱部品を備える電子回路モジュールにおける、放熱効率を向上させる技術を提供する。
【解決手段】 発熱部品を備え、風によって発熱部品を放熱させる電子回路モジュールであって、発熱部品に当接して配置され、発熱部品を放熱させる、平板状の放熱板と、放熱板の、発熱部品と当接する面と反対側の面と対向する、対向面と、放熱板と対向面との間に配置され、その間を通る風の流速を、その周辺部において速くする突起部と、を備える、電子回路モジュール。
【解決手段】 発熱部品を備え、風によって発熱部品を放熱させる電子回路モジュールであって、発熱部品に当接して配置され、発熱部品を放熱させる、平板状の放熱板と、放熱板の、発熱部品と当接する面と反対側の面と対向する、対向面と、放熱板と対向面との間に配置され、その間を通る風の流速を、その周辺部において速くする突起部と、を備える、電子回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱部品を備える電子回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源ユニットやバラストユニット等の電子回路モジュールにおいて、パワーＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の発熱量が多い発熱部品は、板状のヒートシンク（放熱板）に取り付けられる場合がある。従来より、冷却ファンによって、強制的に、電子回路モジュール外の空気を電子回路モジュール内に流入させて、その風によりヒートシンクの熱を奪って、ヒートシンクを介して、発熱部品を放熱させている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２８４０２号公報
【特許文献２】特開２００６−２１０５１６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、近年、このような電源ユニットやバラストユニットを備える装置（例えば、プロジェクタ）の小型化、軽量化の要請により、電源ユニットやバラストユニットの小型化、軽量化が望まれている。そのため、冷却ファンを小さくすることが検討されているが、冷却ファンを小さくすると、従来の冷却性能が得られないおそれがある。
【０００５】
なお、このような問題は、電源ユニットやバラストユニット等の、電力供給装置に限らず、冷却ファンを用いて強制的に空冷させる、発熱部品を備える電子回路モジュールに共通する問題であった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の従来技術の課題に鑑みて、発熱部品を備える電子回路モジュールにおける、放熱効率を向上させる技術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】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］ 発熱部品を備え、風によって前記発熱部品を放熱させる電子回路モジュールであって、
前記発熱部品に当接して配置され、前記発熱部品を放熱させる、平板状の放熱板と、
前記放熱板の、前記発熱部品と当接する面と反対側の面と対向する、対向面と、
前記放熱板と前記対向面との間に配置され、その間を通る風の流速を、その周辺部において速くする突起部と、
を備える、電子回路モジュール。
【０００９】
放熱板と前記対向面との間に生成される風の流速を速くすると、放熱板と周囲空気間の熱抵抗が低下して放熱板から空気への熱伝達がスムーズになる。ここで、熱抵抗とは、熱が移動している２点間の１Ｗ当たりの温度差をいい、熱の伝わり易さを表している。単位は、（℃／Ｗ）または、（Ｋ／Ｗ）である。
【００１０】
そのため、突起部を設けると、その周辺部において、放熱板と対向面との間を流れる空気の流速が部分的に上昇し、その部分の、放熱板と周囲空気間の熱抵抗が低下するため、電子回路モジュールの放熱効率を向上させることができる。したがって、発熱部品は、放熱板を介して放熱しやすくなり、電子回路モジュールにおける放熱効率を向上させることができる。
【００１１】
［適用例２］ 適用例１に記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、前記発熱部品の近傍に配置される、電子回路モジュール。
【００１２】
突起部が、発熱部品の近傍に配置されていると、放熱板と周囲空気間の熱抵抗は、発熱部品の近傍の領域において低下する。そのため、発熱部品を効率よく放熱させることができ、電子回路モジュールにおける放熱効率を向上させることができる。
【００１３】
［適用例３］ 適用例１または２に記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、前記対向面上に配置されることを特徴とする電子回路モジュール。
【００１４】
このようにすると、例えば、対向面を形成する際に、対向面と一体的に突起部を形成することにより、容易に突起部を形成することができる。
【００１５】
［適用例４］ 適用例１ないし３のいずれか１つに記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、略円錐台形状を成す、電子回路モジュール。
【００１６】
突起部の形状を略円錐台形状にすると、例えば、平板状（リブ状）、円柱状、四角柱状に形成する場合と比べると、圧力損失が小さくなるため、突起部を平板状等にする場合に比べて、放熱板と対向面との間を流れる風の流量（単位時間当たりの体積）の低下を抑制することができる。
【００１７】
なお、本発明は、上記した電子回路モジュールの態様に限ることなく、その電子回路モジュールで構成される電力供給装置、その電力供給装置を備えるプロジェクタなどの態様で実現することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて、以下の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ａ−１．実施例の構成：
Ａ−１−１．電源ユニットの構成：
Ａ−２．ケース内の風の流れ：
Ａ−３．ケース内の風の流速：
Ａ−４．実施例の効果
Ｂ．変形例：
【００１９】
Ａ．実施例：
Ａ−１．実施例の構成
図１は、本発明のプロジェクタ１０００の構成を示すブロック図である。図示するように、プロジェクタ１０００は、電源ユニット１００と、バラストユニット２００と、冷却部３００と、制御部４００と、光源ランプ５００と、液晶パネル６００と、投写レンズ７００と、を備える。本実施例における電源ユニット１００が、請求項における電子回路モジュールおよび電力供給装置に相当する。
【００２０】
電源ユニット１００は、ＡＣ１００Ｖ等の商用電源を入力して、プロジェクタ１０００の各種動作に必要な直流の電源電圧を生成する。バラストユニット２００は、光源ランプ５００を駆動させるための光源駆動電力を生成する。
【００２１】
冷却部３００は、冷却ファン３１０と、冷却ファン制御部３２０と、を備える。冷却ファン３１０は、後述するように、電源ユニット１００に当接して配置され、電源ユニット１００内に風を送り込み、電源ユニット１００を、強制的に冷却する。冷却ファン３１０は、電源ユニット１００によって生成されたファン駆動電力によって動作する。本実施例において、冷却ファン３１０として、軸流ファンを用いているが、その他、シロッコファン等を用いてもよい。冷却ファン制御部３２０は、図示せざる温度センサによって検出された、電源ユニット１００内の温度に基づいて、冷却ファン３１０の回転数を制御している。本実施例における冷却ファン３１０が、請求項における冷却ファンに相当する。
【００２２】
制御部４００は、ＣＰＵ４１０と、画像処理部４２０と、メモリ４３０と、を主に備える。ＣＰＵ４１０は、メモリ４３０に格納されたコンピュータプログラムに従って種々の処理や制御を行う。画像処理部４２０は、例えば、外部接続用コネクタ(図示しない)に接続されたＰＣ、ＤＶＤプレイヤー、外部メモリ等、外部から与えられた画像データに対して、画像処理を施して、処理済み画像データを、液晶パネル６００に供給する。制御部４００は、電源ユニット１００によって生成された動作電力によって動作する。本実施例における制御部４００が、請求項における制御部に相当する。
【００２３】
光源ランプ５００は、液晶パネル６００に光を照射するものであって、バラストユニット２００で生成された光源駆動電力により点灯動作を行なう。液晶パネル６００は、透過型の液晶パネルであって、画像処理部４２０から与えられる画像データを用いて、光源ランプ５００から射出された光を変調し、画像を表す光を射出する。投写レンズ７００は、液晶パネル６００から射出された光をスクリーン（図示しない）上に投写し、この結果、スクリーン上に画像が表示される。本実施例における光源ランプ５００が、請求項における光源に相当する。
【００２４】
Ａ−１−１．電源ユニットの構成：
図２は、電源ユニット１００の構成を概略的に示す平面図、図３は、電源ユニットの構成を概略的に示す立面図、図４は、発熱部品および突起部の配置を示す説明図である。図２は、電源ユニット１００を、後述する上面１９３側から見て、各部品の配置を示している。図３は、電源ユニット１００を冷却ファン３１０から見て示している。電源ユニット１００は、図２、３に示すように、プリント回路板１１０と、放熱板１２０と、ケース１９０と、突起部１９２ａ〜１９２ｈと、を備える。そして、図２に示すように、電源ユニット１００の吸気口側に、冷却ファン３１０が配置されている。
【００２５】
プリント回路板１１０は、図２〜４に示すように、プリント配線板１１１の第１の面１１１ｆに、トランス１１２、コンデンサ１１４、コイル１１５、およびコイル１１３が配置され、プリント配線板１１１の第２の面１１１ｓに、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９が配置されている。ＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９は、第１の面１１１ｆに配置されている部品に対して、発熱量が多い。
【００２６】
そこで、本実施例では、ＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９を、第２の面１１１ｓに集めて配置し、かつ、ＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９に当接させて放熱板１２０を、配置している。本実施例におけるＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９が、請求項における発熱部品に相当する。ＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９（以下、まとめて発熱部品１１６〜１１９ともいう。）は、放熱板１２０にねじ留めされた後、プリント配線板１１１に実装される。
【００２７】
放熱板１２０は、熱伝導率の高いアルミニウム製の平板である。上記したように、発熱部品１１６〜１１９は、放熱板１２０にねじ留めされているため、発熱部品１１６〜１１９の熱の一部は、放熱板１２０を介して放熱される。詳しくは、発熱部品１１６〜１１９の熱は、放熱板１２０と接触している面から、放熱板１２０に伝導によって伝わり、さらに、放熱板１２０の表面から空気に、放射（輻射）と対流（伝達）によって伝わる。
【００２８】
本実施例において、図２に示すように、電源ユニット１００の吸気口側には、冷却ファン３１０が配置されており、電源ユニット１００内に、空気を送り込んで風を流す。放熱板１２０に伝わった熱は、放熱板１２０とケース１９０との間を流れる風によって、放熱される。なお、本実施例において、放熱板１２０の材料として、アルミニウムを用いているが、その他、例えば、銅等の熱伝導率の高い材料を用いてもよい。
【００２９】
ケース１９０は、図３に示すように、放熱板１２０と対向する底面１９１と、プリント配線板１１１と対向する上面１９３と、プリント配線板１１１および放熱板１２０に対して垂直に配置される側面１９４、１９５と、を備え、開口形状が略長方形の筒状を成す。図２に示すように、筒状を成すケース１９０の一方の開口が吸気口、他方の開口が排気口として、機能している。本実施例における底面１９１が、請求項における対向面に相当する。
【００３０】
そして、図示するように、底面１９１には、複数の略円錐台状を成す突起部１９２ａ〜１９２ｈが形成されている（突起部１９２ｆ〜１９２ｈは、突起部１９２ａ〜１９２ｃに隠れて見えない）。図４に、破線で示すように、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、発熱部品１１６〜１１９の近傍に設けられている。
【００３１】
詳しくは、発熱部品１１６の近傍に、突起部１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃが、ｘ軸に平行に１列に、底面１９１のｘ軸方向の長さを４等分するように、均等に配置されている。そして、発熱部品１１８の近傍に、突起部１９２ｄ、１９２ｅが、ｘ軸に平行に１列に配置されている。突起部１９２ｄは、そのｘ軸方向の位置が、突起部１９２ａと突起部１９２ｂとの間になるように配置され、突起部１９２ｅは、そのｘ軸方向の位置が、突起部１９２ｂと突起部１９２ｃとの間になるように配置されている。また、発熱部品１１９の近傍に、突起部１９２ｆ、１９２ｇ、１９２ｈが、ｘ軸に平行に１列に、底面１９１のｘ軸方向の長さを４等分するように、均等に配置されている。すなわち、突起部１９２ｆ、１９２ｇ、１９２ｈのｘ軸方向の位置は、突起部１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃと、それぞれ一致する。このように、突起部１９２ａ〜１９２ｆは、互い違いに配置されているといえる。
【００３２】
本実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、ケース１９０を成形する際に、底面１９１に一体的に形成されている。なお、本実施例において、ケース１９０の材料としては、ポリスチレン変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ＋ＰＳ）を用いているが、その他の耐熱性の高い樹脂を用いてもよい。
【００３３】
Ａ−２．ケース内の風の流れ：
図２に示すように、筒状を成すケース１９０の吸気口側には、冷却ファン３１０が配置されている。冷却ファン３１０によって、ケース１９０内に空気が送り込まれると、ケース１９０内に、図２に矢印で示すように、一定の方向に、すなわち、吸気口から排気口に向かって、風が流れる。プリント配線板１１１と上面１９３との間、プリント配線板１１１と放熱板１２０との間、放熱板１２０と底面１９１との間には、それぞれに、全体として、図２に矢印で示すように、吸気口から排気口に向かう流れの風が生じる。なお、本実施例において、冷却ファン３１０を吸気口側に配置して、風を送り込む構成を採用しているが、冷却ファン３１０を排気口側に配置して、風を吸い出す構成にしてもよい。さらに、冷却ファン３１０を吸気口側と排気口側の両方に配置する構成にしてもよい。
【００３４】
本実施例の電源ユニット１００における、放熱板１２０と底面１９１との間を流れる風の流れについて、従来の電源ユニット１００Ｐと比較して説明する。従来の電源ユニット１００Ｐは、ケース１９０Ｐの形状が異なる以外は、本実施例の電源ユニット１００と同一であるため、電源ユニット１００Ｐのケース１９０Ｐの構成について、以下に説明し、その他の構成の説明は、省略する。
【００３５】
図５は、電源ユニットの構成を示す斜視図である。図５（ａ）は、本実施例の電源ユニット１００、図５（ｂ）は、従来の電源ユニット１００Ｐを示す。図５では、プリント配線板１１１と、プリント配線板１１１の第１の面１１１ｆに配置されている部品を表示していない。図示するように、電源ユニット１００Ｐにおけるケース１９０Ｐは、本実施例の電源ユニット１００と同様に、放熱板１２０と対向する底面１９１Ｐを備え、断面略長方形状の筒状を成すケース１９０Ｐを備える。
【００３６】
図６は、電源ユニットのケースの構成を示す斜視図である。図６（ａ）は、本実施例の電源ユニット１００のケース１９０、図６（ｂ）は、従来の電源ユニット１００Ｐのケース１９０Ｐを示す。図示するように、従来の電源ユニット１００Ｐのケース１９０Ｐが、本実施例のケース１９０と異なる点は、ケース１９０Ｐの、放熱板１２０と対向する底面１９１Ｐが、平滑面であり、突起部１９２ａ〜１９２ｈが設けられていない点である。
【００３７】
図７は、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流れを示す説明図である。図７（ａ）は、本実施例の電源ユニット１００、図７（ｂ）は、従来の電源ユニット１００Ｐにおける風の流れを示す。図７（ａ）は、図４におけるＡ−Ａ切断面を示しており、図７（ｂ）は、図７（ａ）に対応する切断面を示している。
【００３８】
図７（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、上記したように、底面１９１Ｐは平滑面であるため、放熱板１２０とケース１９０Ｐとの間には、一定の方向に（吸気口から排気口に向かって）、底面１９１Ｐと平行に風が流れる。一方、図７（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００において、底面１９１には、突起部１９２ａ〜１９２ｈが形成されているため、風は、突起部１９２ａ等を乗り越えるように流れる。したがって、突起部１９２ａ等の風上側では、放熱板１２０に対して風が直接当たるような流れになる。
【００３９】
本実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、上記したように、発熱部品１１６〜１１９の近傍に設けられるため、放熱板１２０において、発熱部品１１６〜１１９が配置されている領域の近傍では、図示するように、放熱板１２０に、直接風が当たる。そのため、直接当たった風によって、放熱板１２０の熱が奪われる。したがって、発熱部品１１６〜１１９の熱を、効率よく放熱させることができる。
【００４０】
また、本実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、上記したように、互い違いに、分散されて配置されているため、底面１９１と放熱板１２０との間を流れる風の、吸気口から排気口に向かう、大きな流れは変わらない。すなわち、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、底面１９１と放熱板１２０との間を流れる風の、吸気口から排気口に向かう流れを妨げないように配置されている。また、突起部１９２ａ〜１９２ｈが、上記のように配置されていると、吸気口と排気口との間の圧力損失の増加が抑制され、冷却ファン３１０により、放熱板１２０とケース１９０との間に送り込まれる風の流量は、突起部１９２ａ〜１９２ｈが配置されていない場合と比較して、ほとんど変わらない。すなわち、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、冷却ファン３１０により、放熱板１２０とケース１９０との間に送り込まれる風の流量が、減少しにくいように配置されている。
【００４１】
Ａ−３．ケース内の風の流速：
本実施例の電源ユニット１００における、放熱板１２０と底面１９１との間を流れる風の流速について、上記した従来の電源ユニット１００Ｐと比較して説明する。図８は、放熱板１２０とケースの底面との間の風の流速分布を示す図である。図８には、コンピュータシミュレーションによる流速シミュレーション結果を、図５に対応する斜視図で示している。図８(ａ) は、本実施例の電源ユニット１００における放熱板１２０と底面１９１との間の風、図８（ｂ）は、従来の電源ユニット１００Ｐにおける放熱板１２０と底面１９１Ｐとの間の風の流速分布を示す。
【００４２】
電源ユニット１００Ｐのケース１９０Ｐにおいて、上記したように、底面１９１Ｐは平滑面であるため、放熱板１２０と底面１９１Ｐとの間の風が通過する断面積は、一定である。そのため、図８（ｂ）に示すように、その風の流速は、一定である。一方、電源ユニット１００において、ケース１９０の底面１９１には突起部１９２ａ〜１９２ｈが設けられている。そのため、突起部１９２ａ〜１９２ｈが設けられている領域では、風が通過する断面積が小さくなる。風が通過する断面積が小さくなると、風の流速は大きくなる。そのため、図８（ａ）に示すように、突起部１９２ａ〜１９２ｈの上面と放熱板１２０との間や、隣接する突起部１９２ａ〜１９２ｈの間では、風の流速が速くなる。
【００４３】
本実施例の電源ユニット１００において、突起部１９２ａ〜１９２ｈが、発熱部品１１６〜１１９の近傍に設けられている。そのため、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流速は、発熱部品１１６〜１１９の近傍で、他よりも高速になる領域ができる。放熱板１２０に接する風の流速が速くなると、放熱板１２０と周囲空気間の熱抵抗が低下する。すなわち、放熱板１２０と周囲空気間の熱抵抗は、発熱部品１１６〜１１９が配置されている領域の近傍において低下するため、発熱部品１１６〜１１９は、放熱板１２０を介して放熱しやすくなる。
【００４４】
Ａ−４．実施例の効果：
本実施例のプロジェクタ１０００の効果を、従来のプロジェクタと比較して説明する。従来のプロジェクタは、本実施例のプロジェクタ１０００に代えて、上記した電源ユニット１００Ｐを用いており、その他の構成は、本発明のプロジェクタ１０００と、同様である。
【００４５】
図９は、放熱板１２０および発熱部品１１６〜１１９の温度分布を示す図である。図９では、電源ユニットを駆動して、冷却ファン３１０による強制冷却を行い、所定の時間が経過して、温度分布が安定した状態を、コンピュータシミュレーションにてシミュレートした結果を示している。図９(ａ)は 、本実施例のプロジェクタ１０００が備える電源ユニット１００における放熱板１２０および発熱部品１１６〜１１９、図９（ｂ）は、従来のプロジェクタが備える電源ユニット１００Ｐにおける放熱板１２０および発熱部品１１６〜１１９の温度分布を示す。なお、図９は、図５に対応する斜視図で示している。
【００４６】
図９(ａ)と（ｂ）とを比較すると、本実施例の電源ユニット１００における、放熱板１２０と、発熱部品１１６〜１１９は、従来の電源ユニット１００Ｐに比べて、全体的に、３〜５℃程度、温度が低下されている。
【００４７】
例えば、発熱部品１１６について見ると、図９（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、最も高温な部分は、温度範囲が７２．８６〜７４．６３℃であったのに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では、６９．２９〜７１．０７℃に低下されている。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、発熱部品１１６の温度を、最大で約５℃程度低下させることができる。
【００４８】
発熱部品１１７について見ると、図９（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、最も高温な部分は、温度範囲が７８．２１〜８０．００℃であったのに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では７６．４３〜７８．２１℃に低下されている。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、発熱部品１１７の温度を、最大で約３℃程度低下させることができる。
【００４９】
発熱部品１１８について見ると、図９（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、最も高温な部分は、温度範囲が７８．２１〜８０．００℃であったのに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では７６．４３〜７８．２１℃に低下されている。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、発熱部品１１８の温度を、最大で約３℃程度低下させることができる。
【００５０】
ブリッジダイオード１１９について見ると、図９（ｂ）に示した従来の電源ユニット１００Ｐに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では温度範囲が６９．２９〜７１．０７℃である最も高温な部分の領域が、大幅に縮小している。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、ブリッジダイオード１１９の温度を、効率よく低下させることができる。
【００５１】
放熱板１２０について見ると、図９（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、最も高温な部分（発熱部品１１８の近傍）は、温度範囲が６３．９３〜６５．７１℃であったのに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では６２．１４〜６３．９３℃に低下されている。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、ブリッジダイオード１１９の温度を、最大で約３℃程度低下させることができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施例のプロジェクタ１０００では、電源ユニット１００のケース１９０の底面１９１が突起部１９２ａ〜１９２ｈを備えることによって、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流れが、発熱部品１１６〜１１９の近傍において変化して、放熱板１２０に直接当たる共に、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流速が、発熱部品１１６〜１１９の近傍で速くなる。したがって、発熱部品１１６〜１１９は、放熱板１２０を介して放熱し易くなる。すなわち、本実施例のプロジェクタ１０００では、電源ユニット１００における放熱効率が向上される。
【００５３】
そのため、例えば、本実施例の電源ユニット１００における発熱量が、従来の電源ユニット１００における発熱量と同じであれば、電源ユニット１００における放熱効率が向上されているため、風の流量を少なくすることができる。そこで、例えば、冷却ファン３１０を、従来の冷却ファンよりも小型化することができる。したがって、従来のプロジェクタよりも、プロジェクタ１０００を小型化することができる。また、冷却ファンによる風の流量を減らすことにより、冷却ファンに供給される駆動電力を低減することができ、プロジェクタ１０００の省エネルギー化に資することができる。
【００５４】
また、本実施例における電源ユニット１００によれば、ケース１９０の底面１９１に突起部１９２ａ〜１９２ｈを設けるという、簡単な構成で、容易に放熱効率を向上させることができる。
【００５５】
また、従来、冷却ファンからの風の流量を上げずに、冷却性能を上げるためには、電源ユニットの放熱効率を上げるために、放熱部材の表面積を拡大したり、材料をアルミニウムから銅（アルミニウムよりも熱伝導率が高い）に変更することが考慮されていた。しかしながら、そのようにすると、電源ユニットのサイズが大きくなったり、重くなるという問題があった。本実施例の電源ユニット１００では、上記したように、ケース１９０の底面１９１の形状を変更しているだけなので、電源ユニットのサイズや重量の増加を伴わず、放熱効率を向上させることができる。
【００５６】
また、本実施例における電源ユニット１００において、突起部１９２ａ〜１９２ｆは、略円錐台形状を成すため、吸気口と排気口との間の圧力損失の増加を抑制することができる。さらに、突起部１９２ａ〜１９２ｆは、互い違いに分散して配置されているため、吸気口から排気口に向かう流れをほとんど妨げない。そのため、放熱板１２０とケース１９０Ｐとの間に送り込まれる風の流量は、突起部１９２ａ〜１９２ｈが配置されていない場合と比較して、ほとんど減少しないため、充分な放熱効率を得ることができる。
【００５７】
Ｂ．変形例：
なお、本発明は上記した実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【００５８】
（１）上記した実施例において、プロジェクタ１０００は、透過型の液晶パネル６００を用いて、光源ランプ５００からの光を変調しているが、透過型の液晶パネル６００に限定されず、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）や、反射型の液晶パネル（ＬＣＯＳ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）等を用いて、光源ランプからの光を変調する構成にしてもよい。
【００５９】
（２）上記した実施例において、電力供給装置として、電源ユニット１００を例に挙げて説明したが、例えば、バラストユニット等の電力供給装置であってもよい。また、発熱部品を備える種々の電子回路モジュールに、本発明を適用すると、発熱部品を効率よく冷却することができる。
【００６０】
（３）上記した実施例において、電源ユニット１００のケース１９０の底面１９１に複数の突起部１９２ａ〜１９２ｈを備えるものを示したが、放熱板１２０の発熱部品１１６〜１１９が配置されている面と反対側の面に備えるようにしてもよい。また、底面１９１と、放熱板１２０との両方に備えるようにしてもよい。このようにしても、突起部を備えない場合と比べると、部分的に流速が速くなり、放熱効率が向上される。
【００６１】
（４）上記した実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈとして、円錐台形状のものを示したが、突起部１９２ａ〜１９２ｈの形状は、円錐台形状に限定されず、例えば、薄い平板状（リブ構造のリブ状）、円柱状等、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流速を、速くするような形状であればよい。突起部の形状、数、および配置については、熱伝達率と圧力損失とのバランスを考慮して、所望の放熱性能が得られる最適な形状、数、および配置にて突起部を形成することが好ましい。
【００６２】
（５） 上記した実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、ケース１９０の底面１９１に形成されているが、底面１９１に限定されず、放熱板１２０の発熱部品１１６と当接する面と反対側の面に対向する面に突起部１９２ａ〜１９２ｈを設ければよい。例えば、放熱板１２０が、プリント配線板１１１に対して略垂直に配置され、側面１９４が、放熱板１２０の発熱部品１１６と当接する面と反対側の面と対向する場合には、側面１９４に、突起部１９２ａ〜１９２ｈを形成すればよい。
【００６３】
（６）上記した実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、発熱部品１１６〜１１９の近傍に配置されているが、底面１９１上に配置されていれば、発熱部品１１６〜１１９の近傍でなくてもよい。また、上記した実施例において、複数の突起部１９２ａ〜１９２ｈを備える構成を示したが、少なくとも１つの突起部を備えればよい。例えば、発熱部品１１６と、吸気口との間に１つの突起部１９２が配置されてもよい。突起部１９２が底面１９１上に配置されていれば、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流速が突起部１９２付近で速くなるため、放熱板１２０と周囲空気間の熱抵抗を低下させることができ、電源ユニット１００の放熱効率を向上させることができる。
【００６４】
（７）上記した実施例において、電源ユニット１００は、ケース１９０を備えるものを例示したが、少なくとも、放熱板１２０の発熱部品と当接する面と反対側の面と対向する対向面を備えればよい。図１０は、上記した実施例の電源ユニット１００の変形例の電源ユニット１００Ａを示す立面図である。例えば、電源ユニット１００Ａは、プリント回路板１１０と放熱板１２０とを、台座１９１Ａ（請求項における対向面に相当）に固定する構成である。すなわち、電源ユニット１００Ａは、上記した実施例におけるケース１９０に代えて、台座１９１Ａを備える。電源ユニット１００Ａでは、１９２ａ〜１９２ｈは、台座１９１Ａ上に設けられている。このような場合には、電源ユニット１００Ａの両側（上記した実施例におけるケース１９０の側面１９４、１９５に相当する位置）に、他の部品Ａ、Ｂを配置することによって、上記した実施例と同様に、台座１９１Ａと放熱板１２０との間を流れる風が生成されるため、上記した実施例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のプロジェクタ１０００の構成を示すブロック図である。
【図２】電源ユニット１００の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】電源ユニットの構成を概略的に示す立面図である。
【図４】発熱部品および突起部の配置を示す説明図である。
【図５】電源ユニットの構成を示す斜視図である。
【図６】電源ユニットのケースの構成を示す斜視図である。
【図７】放熱板１２０と底面１９１との間の風の流れを示す説明図である。
【図８】放熱板１２０とケースの底面との間の風の流速分布を示す図である。
【図９】放熱板１２０および発熱部品１１６〜１１９の温度分布を示す図である。
【図１０】上記した実施例の電源ユニット１００の変形例の電源ユニット１００Ａを示す立面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００、１００Ａ、１００Ｐ…電源ユニット
１１０…プリント回路板
１１１…プリント配線板
１１１ｆ…第１の面
１１１ｓ…第２の面
１１２…トランス
１１３…コイル
１１４…コンデンサ
１１５…コイル
１１６、１１７、１１８…ＭＯＳＦＥＴ
１１９…ブリッジダイオード
１２０…放熱板
１９０、１９０Ｐ…ケース
１９１、１９１Ｐ…底面
１９１Ａ…台座
１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９２ｄ、１９２ｅ、１９２ｆ…突起部
１９３…上面
１９４…側面
２００…バラストユニット
３００…冷却部
３１０…冷却ファン
３２０…冷却ファン制御部
４００…制御部
４１０…ＣＰＵ
４２０…画像処理部
４３０…メモリ
５００…光源ランプ
６００…液晶パネル
７００…投写レンズ
１０００…プロジェクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱部品を備える電子回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源ユニットやバラストユニット等の電子回路モジュールにおいて、パワーＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の発熱量が多い発熱部品は、板状のヒートシンク（放熱板）に取り付けられる場合がある。従来より、冷却ファンによって、強制的に、電子回路モジュール外の空気を電子回路モジュール内に流入させて、その風によりヒートシンクの熱を奪って、ヒートシンクを介して、発熱部品を放熱させている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２８４０２号公報
【特許文献２】特開２００６−２１０５１６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、近年、このような電源ユニットやバラストユニットを備える装置（例えば、プロジェクタ）の小型化、軽量化の要請により、電源ユニットやバラストユニットの小型化、軽量化が望まれている。そのため、冷却ファンを小さくすることが検討されているが、冷却ファンを小さくすると、従来の冷却性能が得られないおそれがある。
【０００５】
なお、このような問題は、電源ユニットやバラストユニット等の、電力供給装置に限らず、冷却ファンを用いて強制的に空冷させる、発熱部品を備える電子回路モジュールに共通する問題であった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の従来技術の課題に鑑みて、発熱部品を備える電子回路モジュールにおける、放熱効率を向上させる技術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】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］ 発熱部品を備え、風によって前記発熱部品を放熱させる電子回路モジュールであって、
前記発熱部品に当接して配置され、前記発熱部品を放熱させる、平板状の放熱板と、
前記放熱板の、前記発熱部品と当接する面と反対側の面と対向する、対向面と、
前記放熱板と前記対向面との間に配置され、その間を通る風の流速を、その周辺部において速くする突起部と、
を備える、電子回路モジュール。
【０００９】
放熱板と前記対向面との間に生成される風の流速を速くすると、放熱板と周囲空気間の熱抵抗が低下して放熱板から空気への熱伝達がスムーズになる。ここで、熱抵抗とは、熱が移動している２点間の１Ｗ当たりの温度差をいい、熱の伝わり易さを表している。単位は、（℃／Ｗ）または、（Ｋ／Ｗ）である。
【００１０】
そのため、突起部を設けると、その周辺部において、放熱板と対向面との間を流れる空気の流速が部分的に上昇し、その部分の、放熱板と周囲空気間の熱抵抗が低下するため、電子回路モジュールの放熱効率を向上させることができる。したがって、発熱部品は、放熱板を介して放熱しやすくなり、電子回路モジュールにおける放熱効率を向上させることができる。
【００１１】
［適用例２］ 適用例１に記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、前記発熱部品の近傍に配置される、電子回路モジュール。
【００１２】
突起部が、発熱部品の近傍に配置されていると、放熱板と周囲空気間の熱抵抗は、発熱部品の近傍の領域において低下する。そのため、発熱部品を効率よく放熱させることができ、電子回路モジュールにおける放熱効率を向上させることができる。
【００１３】
［適用例３］ 適用例１または２に記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、前記対向面上に配置されることを特徴とする電子回路モジュール。
【００１４】
このようにすると、例えば、対向面を形成する際に、対向面と一体的に突起部を形成することにより、容易に突起部を形成することができる。
【００１５】
［適用例４］ 適用例１ないし３のいずれか１つに記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、略円錐台形状を成す、電子回路モジュール。
【００１６】
突起部の形状を略円錐台形状にすると、例えば、平板状（リブ状）、円柱状、四角柱状に形成する場合と比べると、圧力損失が小さくなるため、突起部を平板状等にする場合に比べて、放熱板と対向面との間を流れる風の流量（単位時間当たりの体積）の低下を抑制することができる。
【００１７】
なお、本発明は、上記した電子回路モジュールの態様に限ることなく、その電子回路モジュールで構成される電力供給装置、その電力供給装置を備えるプロジェクタなどの態様で実現することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて、以下の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ａ−１．実施例の構成：
Ａ−１−１．電源ユニットの構成：
Ａ−２．ケース内の風の流れ：
Ａ−３．ケース内の風の流速：
Ａ−４．実施例の効果
Ｂ．変形例：
【００１９】
Ａ．実施例：
Ａ−１．実施例の構成
図１は、本発明のプロジェクタ１０００の構成を示すブロック図である。図示するように、プロジェクタ１０００は、電源ユニット１００と、バラストユニット２００と、冷却部３００と、制御部４００と、光源ランプ５００と、液晶パネル６００と、投写レンズ７００と、を備える。本実施例における電源ユニット１００が、請求項における電子回路モジュールおよび電力供給装置に相当する。
【００２０】
電源ユニット１００は、ＡＣ１００Ｖ等の商用電源を入力して、プロジェクタ１０００の各種動作に必要な直流の電源電圧を生成する。バラストユニット２００は、光源ランプ５００を駆動させるための光源駆動電力を生成する。
【００２１】
冷却部３００は、冷却ファン３１０と、冷却ファン制御部３２０と、を備える。冷却ファン３１０は、後述するように、電源ユニット１００に当接して配置され、電源ユニット１００内に風を送り込み、電源ユニット１００を、強制的に冷却する。冷却ファン３１０は、電源ユニット１００によって生成されたファン駆動電力によって動作する。本実施例において、冷却ファン３１０として、軸流ファンを用いているが、その他、シロッコファン等を用いてもよい。冷却ファン制御部３２０は、図示せざる温度センサによって検出された、電源ユニット１００内の温度に基づいて、冷却ファン３１０の回転数を制御している。本実施例における冷却ファン３１０が、請求項における冷却ファンに相当する。
【００２２】
制御部４００は、ＣＰＵ４１０と、画像処理部４２０と、メモリ４３０と、を主に備える。ＣＰＵ４１０は、メモリ４３０に格納されたコンピュータプログラムに従って種々の処理や制御を行う。画像処理部４２０は、例えば、外部接続用コネクタ(図示しない)に接続されたＰＣ、ＤＶＤプレイヤー、外部メモリ等、外部から与えられた画像データに対して、画像処理を施して、処理済み画像データを、液晶パネル６００に供給する。制御部４００は、電源ユニット１００によって生成された動作電力によって動作する。本実施例における制御部４００が、請求項における制御部に相当する。
【００２３】
光源ランプ５００は、液晶パネル６００に光を照射するものであって、バラストユニット２００で生成された光源駆動電力により点灯動作を行なう。液晶パネル６００は、透過型の液晶パネルであって、画像処理部４２０から与えられる画像データを用いて、光源ランプ５００から射出された光を変調し、画像を表す光を射出する。投写レンズ７００は、液晶パネル６００から射出された光をスクリーン（図示しない）上に投写し、この結果、スクリーン上に画像が表示される。本実施例における光源ランプ５００が、請求項における光源に相当する。
【００２４】
Ａ−１−１．電源ユニットの構成：
図２は、電源ユニット１００の構成を概略的に示す平面図、図３は、電源ユニットの構成を概略的に示す立面図、図４は、発熱部品および突起部の配置を示す説明図である。図２は、電源ユニット１００を、後述する上面１９３側から見て、各部品の配置を示している。図３は、電源ユニット１００を冷却ファン３１０から見て示している。電源ユニット１００は、図２、３に示すように、プリント回路板１１０と、放熱板１２０と、ケース１９０と、突起部１９２ａ〜１９２ｈと、を備える。そして、図２に示すように、電源ユニット１００の吸気口側に、冷却ファン３１０が配置されている。
【００２５】
プリント回路板１１０は、図２〜４に示すように、プリント配線板１１１の第１の面１１１ｆに、トランス１１２、コンデンサ１１４、コイル１１５、およびコイル１１３が配置され、プリント配線板１１１の第２の面１１１ｓに、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９が配置されている。ＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９は、第１の面１１１ｆに配置されている部品に対して、発熱量が多い。
【００２６】
そこで、本実施例では、ＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９を、第２の面１１１ｓに集めて配置し、かつ、ＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９に当接させて放熱板１２０を、配置している。本実施例におけるＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９が、請求項における発熱部品に相当する。ＭＯＳＦＥＴ１１６、１１７、１１８、およびブリッジダイオード１１９（以下、まとめて発熱部品１１６〜１１９ともいう。）は、放熱板１２０にねじ留めされた後、プリント配線板１１１に実装される。
【００２７】
放熱板１２０は、熱伝導率の高いアルミニウム製の平板である。上記したように、発熱部品１１６〜１１９は、放熱板１２０にねじ留めされているため、発熱部品１１６〜１１９の熱の一部は、放熱板１２０を介して放熱される。詳しくは、発熱部品１１６〜１１９の熱は、放熱板１２０と接触している面から、放熱板１２０に伝導によって伝わり、さらに、放熱板１２０の表面から空気に、放射（輻射）と対流（伝達）によって伝わる。
【００２８】
本実施例において、図２に示すように、電源ユニット１００の吸気口側には、冷却ファン３１０が配置されており、電源ユニット１００内に、空気を送り込んで風を流す。放熱板１２０に伝わった熱は、放熱板１２０とケース１９０との間を流れる風によって、放熱される。なお、本実施例において、放熱板１２０の材料として、アルミニウムを用いているが、その他、例えば、銅等の熱伝導率の高い材料を用いてもよい。
【００２９】
ケース１９０は、図３に示すように、放熱板１２０と対向する底面１９１と、プリント配線板１１１と対向する上面１９３と、プリント配線板１１１および放熱板１２０に対して垂直に配置される側面１９４、１９５と、を備え、開口形状が略長方形の筒状を成す。図２に示すように、筒状を成すケース１９０の一方の開口が吸気口、他方の開口が排気口として、機能している。本実施例における底面１９１が、請求項における対向面に相当する。
【００３０】
そして、図示するように、底面１９１には、複数の略円錐台状を成す突起部１９２ａ〜１９２ｈが形成されている（突起部１９２ｆ〜１９２ｈは、突起部１９２ａ〜１９２ｃに隠れて見えない）。図４に、破線で示すように、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、発熱部品１１６〜１１９の近傍に設けられている。
【００３１】
詳しくは、発熱部品１１６の近傍に、突起部１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃが、ｘ軸に平行に１列に、底面１９１のｘ軸方向の長さを４等分するように、均等に配置されている。そして、発熱部品１１８の近傍に、突起部１９２ｄ、１９２ｅが、ｘ軸に平行に１列に配置されている。突起部１９２ｄは、そのｘ軸方向の位置が、突起部１９２ａと突起部１９２ｂとの間になるように配置され、突起部１９２ｅは、そのｘ軸方向の位置が、突起部１９２ｂと突起部１９２ｃとの間になるように配置されている。また、発熱部品１１９の近傍に、突起部１９２ｆ、１９２ｇ、１９２ｈが、ｘ軸に平行に１列に、底面１９１のｘ軸方向の長さを４等分するように、均等に配置されている。すなわち、突起部１９２ｆ、１９２ｇ、１９２ｈのｘ軸方向の位置は、突起部１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃと、それぞれ一致する。このように、突起部１９２ａ〜１９２ｆは、互い違いに配置されているといえる。
【００３２】
本実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、ケース１９０を成形する際に、底面１９１に一体的に形成されている。なお、本実施例において、ケース１９０の材料としては、ポリスチレン変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ＋ＰＳ）を用いているが、その他の耐熱性の高い樹脂を用いてもよい。
【００３３】
Ａ−２．ケース内の風の流れ：
図２に示すように、筒状を成すケース１９０の吸気口側には、冷却ファン３１０が配置されている。冷却ファン３１０によって、ケース１９０内に空気が送り込まれると、ケース１９０内に、図２に矢印で示すように、一定の方向に、すなわち、吸気口から排気口に向かって、風が流れる。プリント配線板１１１と上面１９３との間、プリント配線板１１１と放熱板１２０との間、放熱板１２０と底面１９１との間には、それぞれに、全体として、図２に矢印で示すように、吸気口から排気口に向かう流れの風が生じる。なお、本実施例において、冷却ファン３１０を吸気口側に配置して、風を送り込む構成を採用しているが、冷却ファン３１０を排気口側に配置して、風を吸い出す構成にしてもよい。さらに、冷却ファン３１０を吸気口側と排気口側の両方に配置する構成にしてもよい。
【００３４】
本実施例の電源ユニット１００における、放熱板１２０と底面１９１との間を流れる風の流れについて、従来の電源ユニット１００Ｐと比較して説明する。従来の電源ユニット１００Ｐは、ケース１９０Ｐの形状が異なる以外は、本実施例の電源ユニット１００と同一であるため、電源ユニット１００Ｐのケース１９０Ｐの構成について、以下に説明し、その他の構成の説明は、省略する。
【００３５】
図５は、電源ユニットの構成を示す斜視図である。図５（ａ）は、本実施例の電源ユニット１００、図５（ｂ）は、従来の電源ユニット１００Ｐを示す。図５では、プリント配線板１１１と、プリント配線板１１１の第１の面１１１ｆに配置されている部品を表示していない。図示するように、電源ユニット１００Ｐにおけるケース１９０Ｐは、本実施例の電源ユニット１００と同様に、放熱板１２０と対向する底面１９１Ｐを備え、断面略長方形状の筒状を成すケース１９０Ｐを備える。
【００３６】
図６は、電源ユニットのケースの構成を示す斜視図である。図６（ａ）は、本実施例の電源ユニット１００のケース１９０、図６（ｂ）は、従来の電源ユニット１００Ｐのケース１９０Ｐを示す。図示するように、従来の電源ユニット１００Ｐのケース１９０Ｐが、本実施例のケース１９０と異なる点は、ケース１９０Ｐの、放熱板１２０と対向する底面１９１Ｐが、平滑面であり、突起部１９２ａ〜１９２ｈが設けられていない点である。
【００３７】
図７は、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流れを示す説明図である。図７（ａ）は、本実施例の電源ユニット１００、図７（ｂ）は、従来の電源ユニット１００Ｐにおける風の流れを示す。図７（ａ）は、図４におけるＡ−Ａ切断面を示しており、図７（ｂ）は、図７（ａ）に対応する切断面を示している。
【００３８】
図７（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、上記したように、底面１９１Ｐは平滑面であるため、放熱板１２０とケース１９０Ｐとの間には、一定の方向に（吸気口から排気口に向かって）、底面１９１Ｐと平行に風が流れる。一方、図７（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００において、底面１９１には、突起部１９２ａ〜１９２ｈが形成されているため、風は、突起部１９２ａ等を乗り越えるように流れる。したがって、突起部１９２ａ等の風上側では、放熱板１２０に対して風が直接当たるような流れになる。
【００３９】
本実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、上記したように、発熱部品１１６〜１１９の近傍に設けられるため、放熱板１２０において、発熱部品１１６〜１１９が配置されている領域の近傍では、図示するように、放熱板１２０に、直接風が当たる。そのため、直接当たった風によって、放熱板１２０の熱が奪われる。したがって、発熱部品１１６〜１１９の熱を、効率よく放熱させることができる。
【００４０】
また、本実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、上記したように、互い違いに、分散されて配置されているため、底面１９１と放熱板１２０との間を流れる風の、吸気口から排気口に向かう、大きな流れは変わらない。すなわち、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、底面１９１と放熱板１２０との間を流れる風の、吸気口から排気口に向かう流れを妨げないように配置されている。また、突起部１９２ａ〜１９２ｈが、上記のように配置されていると、吸気口と排気口との間の圧力損失の増加が抑制され、冷却ファン３１０により、放熱板１２０とケース１９０との間に送り込まれる風の流量は、突起部１９２ａ〜１９２ｈが配置されていない場合と比較して、ほとんど変わらない。すなわち、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、冷却ファン３１０により、放熱板１２０とケース１９０との間に送り込まれる風の流量が、減少しにくいように配置されている。
【００４１】
Ａ−３．ケース内の風の流速：
本実施例の電源ユニット１００における、放熱板１２０と底面１９１との間を流れる風の流速について、上記した従来の電源ユニット１００Ｐと比較して説明する。図８は、放熱板１２０とケースの底面との間の風の流速分布を示す図である。図８には、コンピュータシミュレーションによる流速シミュレーション結果を、図５に対応する斜視図で示している。図８(ａ) は、本実施例の電源ユニット１００における放熱板１２０と底面１９１との間の風、図８（ｂ）は、従来の電源ユニット１００Ｐにおける放熱板１２０と底面１９１Ｐとの間の風の流速分布を示す。
【００４２】
電源ユニット１００Ｐのケース１９０Ｐにおいて、上記したように、底面１９１Ｐは平滑面であるため、放熱板１２０と底面１９１Ｐとの間の風が通過する断面積は、一定である。そのため、図８（ｂ）に示すように、その風の流速は、一定である。一方、電源ユニット１００において、ケース１９０の底面１９１には突起部１９２ａ〜１９２ｈが設けられている。そのため、突起部１９２ａ〜１９２ｈが設けられている領域では、風が通過する断面積が小さくなる。風が通過する断面積が小さくなると、風の流速は大きくなる。そのため、図８（ａ）に示すように、突起部１９２ａ〜１９２ｈの上面と放熱板１２０との間や、隣接する突起部１９２ａ〜１９２ｈの間では、風の流速が速くなる。
【００４３】
本実施例の電源ユニット１００において、突起部１９２ａ〜１９２ｈが、発熱部品１１６〜１１９の近傍に設けられている。そのため、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流速は、発熱部品１１６〜１１９の近傍で、他よりも高速になる領域ができる。放熱板１２０に接する風の流速が速くなると、放熱板１２０と周囲空気間の熱抵抗が低下する。すなわち、放熱板１２０と周囲空気間の熱抵抗は、発熱部品１１６〜１１９が配置されている領域の近傍において低下するため、発熱部品１１６〜１１９は、放熱板１２０を介して放熱しやすくなる。
【００４４】
Ａ−４．実施例の効果：
本実施例のプロジェクタ１０００の効果を、従来のプロジェクタと比較して説明する。従来のプロジェクタは、本実施例のプロジェクタ１０００に代えて、上記した電源ユニット１００Ｐを用いており、その他の構成は、本発明のプロジェクタ１０００と、同様である。
【００４５】
図９は、放熱板１２０および発熱部品１１６〜１１９の温度分布を示す図である。図９では、電源ユニットを駆動して、冷却ファン３１０による強制冷却を行い、所定の時間が経過して、温度分布が安定した状態を、コンピュータシミュレーションにてシミュレートした結果を示している。図９(ａ)は 、本実施例のプロジェクタ１０００が備える電源ユニット１００における放熱板１２０および発熱部品１１６〜１１９、図９（ｂ）は、従来のプロジェクタが備える電源ユニット１００Ｐにおける放熱板１２０および発熱部品１１６〜１１９の温度分布を示す。なお、図９は、図５に対応する斜視図で示している。
【００４６】
図９(ａ)と（ｂ）とを比較すると、本実施例の電源ユニット１００における、放熱板１２０と、発熱部品１１６〜１１９は、従来の電源ユニット１００Ｐに比べて、全体的に、３〜５℃程度、温度が低下されている。
【００４７】
例えば、発熱部品１１６について見ると、図９（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、最も高温な部分は、温度範囲が７２．８６〜７４．６３℃であったのに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では、６９．２９〜７１．０７℃に低下されている。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、発熱部品１１６の温度を、最大で約５℃程度低下させることができる。
【００４８】
発熱部品１１７について見ると、図９（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、最も高温な部分は、温度範囲が７８．２１〜８０．００℃であったのに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では７６．４３〜７８．２１℃に低下されている。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、発熱部品１１７の温度を、最大で約３℃程度低下させることができる。
【００４９】
発熱部品１１８について見ると、図９（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、最も高温な部分は、温度範囲が７８．２１〜８０．００℃であったのに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では７６．４３〜７８．２１℃に低下されている。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、発熱部品１１８の温度を、最大で約３℃程度低下させることができる。
【００５０】
ブリッジダイオード１１９について見ると、図９（ｂ）に示した従来の電源ユニット１００Ｐに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では温度範囲が６９．２９〜７１．０７℃である最も高温な部分の領域が、大幅に縮小している。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、ブリッジダイオード１１９の温度を、効率よく低下させることができる。
【００５１】
放熱板１２０について見ると、図９（ｂ）に示すように、従来の電源ユニット１００Ｐにおいて、最も高温な部分（発熱部品１１８の近傍）は、温度範囲が６３．９３〜６５．７１℃であったのに対して、図９（ａ）に示すように、本実施例の電源ユニット１００では６２．１４〜６３．９３℃に低下されている。すなわち、本実施例の電源ユニット１００では、従来の電源ユニット１００Ｐに対して、ブリッジダイオード１１９の温度を、最大で約３℃程度低下させることができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施例のプロジェクタ１０００では、電源ユニット１００のケース１９０の底面１９１が突起部１９２ａ〜１９２ｈを備えることによって、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流れが、発熱部品１１６〜１１９の近傍において変化して、放熱板１２０に直接当たる共に、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流速が、発熱部品１１６〜１１９の近傍で速くなる。したがって、発熱部品１１６〜１１９は、放熱板１２０を介して放熱し易くなる。すなわち、本実施例のプロジェクタ１０００では、電源ユニット１００における放熱効率が向上される。
【００５３】
そのため、例えば、本実施例の電源ユニット１００における発熱量が、従来の電源ユニット１００における発熱量と同じであれば、電源ユニット１００における放熱効率が向上されているため、風の流量を少なくすることができる。そこで、例えば、冷却ファン３１０を、従来の冷却ファンよりも小型化することができる。したがって、従来のプロジェクタよりも、プロジェクタ１０００を小型化することができる。また、冷却ファンによる風の流量を減らすことにより、冷却ファンに供給される駆動電力を低減することができ、プロジェクタ１０００の省エネルギー化に資することができる。
【００５４】
また、本実施例における電源ユニット１００によれば、ケース１９０の底面１９１に突起部１９２ａ〜１９２ｈを設けるという、簡単な構成で、容易に放熱効率を向上させることができる。
【００５５】
また、従来、冷却ファンからの風の流量を上げずに、冷却性能を上げるためには、電源ユニットの放熱効率を上げるために、放熱部材の表面積を拡大したり、材料をアルミニウムから銅（アルミニウムよりも熱伝導率が高い）に変更することが考慮されていた。しかしながら、そのようにすると、電源ユニットのサイズが大きくなったり、重くなるという問題があった。本実施例の電源ユニット１００では、上記したように、ケース１９０の底面１９１の形状を変更しているだけなので、電源ユニットのサイズや重量の増加を伴わず、放熱効率を向上させることができる。
【００５６】
また、本実施例における電源ユニット１００において、突起部１９２ａ〜１９２ｆは、略円錐台形状を成すため、吸気口と排気口との間の圧力損失の増加を抑制することができる。さらに、突起部１９２ａ〜１９２ｆは、互い違いに分散して配置されているため、吸気口から排気口に向かう流れをほとんど妨げない。そのため、放熱板１２０とケース１９０Ｐとの間に送り込まれる風の流量は、突起部１９２ａ〜１９２ｈが配置されていない場合と比較して、ほとんど減少しないため、充分な放熱効率を得ることができる。
【００５７】
Ｂ．変形例：
なお、本発明は上記した実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【００５８】
（１）上記した実施例において、プロジェクタ１０００は、透過型の液晶パネル６００を用いて、光源ランプ５００からの光を変調しているが、透過型の液晶パネル６００に限定されず、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）や、反射型の液晶パネル（ＬＣＯＳ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）等を用いて、光源ランプからの光を変調する構成にしてもよい。
【００５９】
（２）上記した実施例において、電力供給装置として、電源ユニット１００を例に挙げて説明したが、例えば、バラストユニット等の電力供給装置であってもよい。また、発熱部品を備える種々の電子回路モジュールに、本発明を適用すると、発熱部品を効率よく冷却することができる。
【００６０】
（３）上記した実施例において、電源ユニット１００のケース１９０の底面１９１に複数の突起部１９２ａ〜１９２ｈを備えるものを示したが、放熱板１２０の発熱部品１１６〜１１９が配置されている面と反対側の面に備えるようにしてもよい。また、底面１９１と、放熱板１２０との両方に備えるようにしてもよい。このようにしても、突起部を備えない場合と比べると、部分的に流速が速くなり、放熱効率が向上される。
【００６１】
（４）上記した実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈとして、円錐台形状のものを示したが、突起部１９２ａ〜１９２ｈの形状は、円錐台形状に限定されず、例えば、薄い平板状（リブ構造のリブ状）、円柱状等、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流速を、速くするような形状であればよい。突起部の形状、数、および配置については、熱伝達率と圧力損失とのバランスを考慮して、所望の放熱性能が得られる最適な形状、数、および配置にて突起部を形成することが好ましい。
【００６２】
（５） 上記した実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、ケース１９０の底面１９１に形成されているが、底面１９１に限定されず、放熱板１２０の発熱部品１１６と当接する面と反対側の面に対向する面に突起部１９２ａ〜１９２ｈを設ければよい。例えば、放熱板１２０が、プリント配線板１１１に対して略垂直に配置され、側面１９４が、放熱板１２０の発熱部品１１６と当接する面と反対側の面と対向する場合には、側面１９４に、突起部１９２ａ〜１９２ｈを形成すればよい。
【００６３】
（６）上記した実施例において、突起部１９２ａ〜１９２ｈは、発熱部品１１６〜１１９の近傍に配置されているが、底面１９１上に配置されていれば、発熱部品１１６〜１１９の近傍でなくてもよい。また、上記した実施例において、複数の突起部１９２ａ〜１９２ｈを備える構成を示したが、少なくとも１つの突起部を備えればよい。例えば、発熱部品１１６と、吸気口との間に１つの突起部１９２が配置されてもよい。突起部１９２が底面１９１上に配置されていれば、放熱板１２０と底面１９１との間の風の流速が突起部１９２付近で速くなるため、放熱板１２０と周囲空気間の熱抵抗を低下させることができ、電源ユニット１００の放熱効率を向上させることができる。
【００６４】
（７）上記した実施例において、電源ユニット１００は、ケース１９０を備えるものを例示したが、少なくとも、放熱板１２０の発熱部品と当接する面と反対側の面と対向する対向面を備えればよい。図１０は、上記した実施例の電源ユニット１００の変形例の電源ユニット１００Ａを示す立面図である。例えば、電源ユニット１００Ａは、プリント回路板１１０と放熱板１２０とを、台座１９１Ａ（請求項における対向面に相当）に固定する構成である。すなわち、電源ユニット１００Ａは、上記した実施例におけるケース１９０に代えて、台座１９１Ａを備える。電源ユニット１００Ａでは、１９２ａ〜１９２ｈは、台座１９１Ａ上に設けられている。このような場合には、電源ユニット１００Ａの両側（上記した実施例におけるケース１９０の側面１９４、１９５に相当する位置）に、他の部品Ａ、Ｂを配置することによって、上記した実施例と同様に、台座１９１Ａと放熱板１２０との間を流れる風が生成されるため、上記した実施例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のプロジェクタ１０００の構成を示すブロック図である。
【図２】電源ユニット１００の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】電源ユニットの構成を概略的に示す立面図である。
【図４】発熱部品および突起部の配置を示す説明図である。
【図５】電源ユニットの構成を示す斜視図である。
【図６】電源ユニットのケースの構成を示す斜視図である。
【図７】放熱板１２０と底面１９１との間の風の流れを示す説明図である。
【図８】放熱板１２０とケースの底面との間の風の流速分布を示す図である。
【図９】放熱板１２０および発熱部品１１６〜１１９の温度分布を示す図である。
【図１０】上記した実施例の電源ユニット１００の変形例の電源ユニット１００Ａを示す立面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００、１００Ａ、１００Ｐ…電源ユニット
１１０…プリント回路板
１１１…プリント配線板
１１１ｆ…第１の面
１１１ｓ…第２の面
１１２…トランス
１１３…コイル
１１４…コンデンサ
１１５…コイル
１１６、１１７、１１８…ＭＯＳＦＥＴ
１１９…ブリッジダイオード
１２０…放熱板
１９０、１９０Ｐ…ケース
１９１、１９１Ｐ…底面
１９１Ａ…台座
１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９２ｄ、１９２ｅ、１９２ｆ…突起部
１９３…上面
１９４…側面
２００…バラストユニット
３００…冷却部
３１０…冷却ファン
３２０…冷却ファン制御部
４００…制御部
４１０…ＣＰＵ
４２０…画像処理部
４３０…メモリ
５００…光源ランプ
６００…液晶パネル
７００…投写レンズ
１０００…プロジェクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品を備え、風によって前記発熱部品を放熱させる電子回路モジュールであって、
前記発熱部品に当接して配置され、前記発熱部品を放熱させる、平板状の放熱板と、
前記放熱板の、前記発熱部品と当接する面と反対側の面と対向する、対向面と、
前記放熱板と前記対向面との間に配置され、その間を通る風の流速を、その周辺部において速くする突起部と、
を備える、電子回路モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、前記発熱部品の近傍に配置される、電子回路モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、前記対向面上に配置される、電子回路モジュール。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、略円錐台形状を成す、電子回路モジュール。
【請求項５】
所定の電力を供給する電力供給装置であって、
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電子回路モジュールで構成される、電力供給装置。
【請求項６】
プロジェクタであって、
所定の電力を供給する電力供給装置と、
前記電力供給装置の近傍に配置される冷却ファンと、
前記電力供給装置から電力が供給される光源と、
前記電力供給装置から電力が供給され、画像データに基づいて、前記光源からの光を変調させるための制御部と、
備え、
前記電力供給装置は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電子回路モジュールで構成され、
前記冷却ファンは、前記放熱板と前記対向面との間に、前記風を導入する、プロジェクタ。
【請求項１】
発熱部品を備え、風によって前記発熱部品を放熱させる電子回路モジュールであって、
前記発熱部品に当接して配置され、前記発熱部品を放熱させる、平板状の放熱板と、
前記放熱板の、前記発熱部品と当接する面と反対側の面と対向する、対向面と、
前記放熱板と前記対向面との間に配置され、その間を通る風の流速を、その周辺部において速くする突起部と、
を備える、電子回路モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、前記発熱部品の近傍に配置される、電子回路モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、前記対向面上に配置される、電子回路モジュール。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子回路モジュールにおいて、
前記突起部は、略円錐台形状を成す、電子回路モジュール。
【請求項５】
所定の電力を供給する電力供給装置であって、
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電子回路モジュールで構成される、電力供給装置。
【請求項６】
プロジェクタであって、
所定の電力を供給する電力供給装置と、
前記電力供給装置の近傍に配置される冷却ファンと、
前記電力供給装置から電力が供給される光源と、
前記電力供給装置から電力が供給され、画像データに基づいて、前記光源からの光を変調させるための制御部と、
備え、
前記電力供給装置は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電子回路モジュールで構成され、
前記冷却ファンは、前記放熱板と前記対向面との間に、前記風を導入する、プロジェクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２３８７８５（Ｐ２００９−２３８７８５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７９１７０（Ｐ２００８−７９１７０）
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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