專利名稱：用于電子設(shè)備的冷卻器和液晶投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在電子設(shè)備比如液晶投影儀中使用的冷卻器，并且更加具體 地涉及一種用于冷卻發(fā)出熱量的部件表面的冷卻器。
背景技術(shù)：
包括用于強(qiáng)制空氣冷卻的風(fēng)扇的冷卻器因?yàn)榱畠r(jià)且結(jié)構(gòu)簡單，所以被廣泛地用作 用于電子設(shè)備的冷卻裝置。液晶投影儀也采用包括多個(gè)風(fēng)扇的冷卻器，所述風(fēng)扇用于對于 在液晶投影儀中發(fā)出熱量的光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)制空氣冷卻。在液晶投影儀中，來自光源的光束被施加到偏振光束分裂器。被偏振光束分裂器 偏振的光束被分離成相應(yīng)于三原色的紅色、綠色和藍(lán)色光束。紅色光束被施加到紅色液晶 面板，綠色光束被施加到綠色液晶面板，并且藍(lán)色光束被施加到藍(lán)色液晶面板。液晶面板利 用視頻信號以光學(xué)方式調(diào)制分別施加的光束。被以光學(xué)方式調(diào)制的光束被顏色組合棱鏡組 合成單一光束，該單一光束被投影透鏡投影到屏幕上。每一個(gè)液晶面板均包括液晶盒矩陣和圍繞每一個(gè)液晶盒的、被稱為“黑矩陣”的光 線屏蔽區(qū)域。當(dāng)黑矩陣吸收光線時(shí)，液晶面板產(chǎn)生熱量。如果液晶面板包括以TN(扭曲向列)模式操作的液晶面板，則偏振板分別地設(shè)置 在每一個(gè)液晶面板的入口側(cè)和出口側(cè)上。偏振板僅僅通過特定偏振光線例如S偏振光線， 并且阻擋其它光線。當(dāng)偏振板阻擋光線時(shí)，它們將光線轉(zhuǎn)換成熱量。因此，偏振板也生產(chǎn)熱量。液晶面板和偏振板經(jīng)常是由有機(jī)材料制成的。因此，如果液晶面板和偏振板被長 時(shí)間保持在高溫下，則液晶面板的配向膜可能被損壞并且偏振選擇性可能被降低。因此，液 晶投影儀結(jié)合有用于冷卻發(fā)出熱量的構(gòu)件比如液晶面板和偏振板的冷卻器。將在下面描述用于在液晶投影儀中使用的冷卻器。液晶面板和設(shè)置在液晶面板的 入口側(cè)和出口側(cè)上的偏振板在下文中將被稱作“液晶單元”。圖1A到1C是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的液晶投影儀的視圖。圖1A是液晶投影儀的透 視圖，圖1B是示出液晶投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的透視圖，并且圖1C是示出液晶投影儀的構(gòu) 件布局的視圖。如在圖1A到1C中所示，液晶投影儀1具有外殼，該外殼在其中容納液晶單元組件 2、冷卻風(fēng)扇3、空氣冷卻管道4、光源5、電源單元6、燈冷卻風(fēng)扇7、排氣風(fēng)扇8和投影透鏡 9。液晶單元組件2包括R、G、B液晶單元。每一個(gè)液晶單元均包括液晶面板和設(shè)置在 液晶面板的入口側(cè)和出口側(cè)上的偏振板。來自光源5的光束被多個(gè)二向色鏡分離成紅色、 綠色和藍(lán)色光束。已被分離的紅色、綠色和藍(lán)色光束被供應(yīng)到液晶單元組件2的相應(yīng)的液 晶單元。紅色、綠色和藍(lán)色光束在空間中被液晶單元調(diào)制成圖像光束，圖像光束被顏色組合 棱鏡組合。來自顏色組合棱鏡的已被組合的圖像光束被投影透鏡9投影到屏幕上。燈冷卻風(fēng)扇7用作用于冷卻光源5的裝置。由燈冷卻風(fēng)扇7產(chǎn)生的空氣流通過燈冷卻管道流動(dòng)到光源5。冷卻風(fēng)扇3和空氣冷卻管道4用作用于冷卻液晶單元組件2的裝 置。由空氣冷卻風(fēng)扇3產(chǎn)生的空氣流通過空氣冷卻管道4流動(dòng)到液晶單元組件2的液晶單 元。排氣風(fēng)扇8將外殼中的空氣排出外殼。圖2A和2B是示出用于冷卻液晶單元的冷卻器的具體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的視圖。圖2A是 冷卻器的分解透視圖，并且圖2B是示意冷卻器的冷卻作用的截面視圖。如在圖2A和2B中所示，液晶單元組件2包括三個(gè)液晶單元。每一個(gè)液晶單元均 包括液晶面板11和分別地設(shè)置在液晶面板11的入口側(cè)和出口側(cè)上的偏振板10、12。冷卻器13包括空氣冷卻風(fēng)扇3和空氣冷卻管道4?？諝饫鋮s管道4具有位于液晶 單元組件2下方并且具有用于朝向相應(yīng)的液晶單元噴射空氣流的三個(gè)出口端口 15的部分。 空氣流流動(dòng)通過空氣冷卻管道4并且方向從相應(yīng)的出口端口 15朝向相應(yīng)的液晶單元。來 自出口端口 15的空氣流向上通過在偏振板10和液晶面板11之間以及在液晶面板11和偏 振板12之間的空間(間隙)。流出出口端口 15的空氣流通過在液晶面板11和偏振板10、 12之間的間隙時(shí)，它們冷卻液晶面板11和偏振板10、12。JP-A No. 11-295814公開了用于冷卻液晶單元的另一種冷卻器。圖3是示出所公 開的冷卻器的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的視圖。如在圖3中所示，來自冷卻風(fēng)扇3的空氣流在偏振板10和液晶面板11之間并且 在液晶面板11和顏色組合棱鏡16之間流動(dòng)。在靠近冷卻風(fēng)扇3保持顏色組合棱鏡16的 部件的一個(gè)部分上安裝用于改變來自冷卻風(fēng)扇3的空氣流的方向的空氣偏轉(zhuǎn)板17。來自冷 卻風(fēng)扇3的空氣流使其方向被空氣偏轉(zhuǎn)板17改變，并且方向朝向液晶面板11的表面。因 此改變了空氣流的方向以提高液晶面板13的冷卻效率。JP-A No. 2001-318361公開了用于冷卻液晶單元的又一種冷卻器。圖4是示出所 公開的冷卻器的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的視圖。如在圖4中所示，利用沿其相對邊緣具有兩個(gè)凸起19的保持框架18保持液晶面 板11。凸起19具有板狀部件的形式，用于限制從管道出口端口 20供應(yīng)的空氣流沿著一個(gè) 方向流動(dòng)，由此保持沿著液晶面板11的表面流動(dòng)的空氣流的流量(空氣流量)。JP-A No. 2000-124649公開了用于冷卻液晶單元的再一種冷卻器。圖5A和5B是 示出所公開的冷卻器的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的視圖。圖5A是平面視圖，并且圖5B是截面?zhèn)纫晥D。如在圖5A和5B中所示，具有U形截面的空氣引導(dǎo)件21被安裝在顏色組合棱鏡16 和偏振板10上并且在它們之間延伸，顏色組合棱鏡16和偏振板10以彼此相對的關(guān)系設(shè) 置，液晶面板11置入其之間。來自冷卻風(fēng)扇3的空氣流在顏色組合棱鏡16和液晶面板11 之間經(jīng)過，并且此后空氣引導(dǎo)件21使其回流。利用空氣引導(dǎo)件21而使其回流的空氣流在 液晶面板11和偏振板10之間經(jīng)過。這種結(jié)構(gòu)對于防止在液晶面板11的表面上的溫度不 規(guī)律性而言是有效的。JP-A No. 2000-124649還公開了以上冷卻器的一種改進(jìn)。圖6A和6B是示出這種 改進(jìn)的視圖。圖6A是平面視圖，并且圖6B是截面?zhèn)纫晥D。根據(jù)所述改進(jìn)，下冷卻風(fēng)扇22 被設(shè)置在液晶面板11下方，并且上冷卻風(fēng)扇23被設(shè)置在液晶面板11上方。來自下冷卻風(fēng) 扇22的空氣流向上地在顏色組合棱鏡16和液晶面板11之間經(jīng)過。來自上冷卻風(fēng)扇23的 空氣流向下地在液晶面板11和偏振板10之間經(jīng)過。對于防止在液晶面板11的表面上的 溫度不規(guī)律性而言，所述改進(jìn)也是有效的。
通常，為了在用于已加熱平坦板的強(qiáng)制空氣冷卻中促進(jìn)熱傳遞而提高熱傳遞系數(shù) 的嘗試包括兩種方案“薄化層方法”和“置換方法”。前面的“薄化層方法”是通過薄化在已加熱體的表面上的熱邊界層(薄化層)而 促進(jìn)從已加熱體到冷卻劑(空氣)的熱傳遞的方法。因?yàn)闊徇吔鐚拥暮穸扰c在主要流動(dòng)方 向的速率(沿著平坦板的表面的流動(dòng)速率)的平方根成反比，所以可以增加流動(dòng)速率以降 低已加熱體的溫度。然而，如果為了提高冷卻能力的目的而增加從風(fēng)扇的流動(dòng)速率，則風(fēng)扇的工作噪 音變得更嚴(yán)重并且風(fēng)扇的體積增加。進(jìn)而，因?yàn)闊醾鬟f系數(shù)與流動(dòng)速率的平方根成正比 (=熱邊界層的厚度與流動(dòng)速率的平方根成反比)(層流)，所以薄化層方法是有問題的， 這在于，如果溫度被降低到特定水平，無論流動(dòng)速率增加多少，則溫度將不被顯著地進(jìn)一 步降低，(空氣冷卻限制)。圖2A和2B所示的冷卻器和在JP-ANo. 2001-318361和JP-A No. 2000-124649中公開的冷卻器被分類成根據(jù)基于“薄化層”方法冷卻已加熱平坦板的方 法的冷卻器。因?yàn)樾枰壕队皟x具有更小的尺寸、更高的亮度和更長的產(chǎn)品壽命周期，這 些冷卻器存在以上問題。后面的“置換方法”是通過形成空氣湍流以加速非穩(wěn)態(tài)渦流的產(chǎn)生/消除從而由 此以強(qiáng)制方式交換靠近已加熱體的表面的流體(高溫)和被與已加熱體的表面隔開一點(diǎn)的 流體(低溫)而促進(jìn)熱傳遞的方法?！爸脫Q方法”的一個(gè)典型示例是撞擊射流冷卻。撞擊射流冷卻指的是一種用于使得 來自噴嘴的射流(冷卻劑比如水或者空氣)在已加熱平坦板上垂直地撞擊以從那里散熱的 冷卻方法。根據(jù)撞擊射流冷卻，利用以下三個(gè)過程有效地冷卻了已加熱表面1)由于射流的撞擊而引起在已加熱體的表面上的熱邊界層脫離(剝離)；2)由于在撞擊表面上產(chǎn)生的漩渦而引起的流體交換(溫度置換)；和3)由于柯恩達(dá)效應(yīng)(Coanda effect)而引起的射流在壁表面上滑移?？露鬟_(dá)效應(yīng)指的是以下流體性質(zhì)當(dāng)物體被置于流體流中時(shí)，在流體和物體的固 體壁表面之間的壓力下降以將流體流吸引到壁表面，從而使得流體沿著物體的固體壁表面 流動(dòng)。如果撞擊射流冷卻被應(yīng)用于冷卻液晶投影儀的液晶單元的過程，則用于產(chǎn)生射流 的噴嘴的位置是重要的。具體地，因?yàn)橐壕姘搴推癜逶谖胀ㄟ^其的光線時(shí)發(fā)出熱量， 發(fā)出熱量的表面和光線通過的表面基本上相互一致。因此，垂直于已加熱表面產(chǎn)生空氣的 空氣流(撞擊射流)從而不阻擋在液晶面板和偏振板之間的小間隙中的光線傳輸是重要 的。根據(jù)在JP-A No. 11-295814中公開的冷卻器，在管道出口處的空氣偏轉(zhuǎn)板控制被 施加到液晶面板的空氣的量和方向以提高冷卻能力。所公開的冷卻器被分類成大致在“薄 化層方法”和“置換方法”之間的器件。因?yàn)楸皇┘拥脚c液晶面板相對地定位的偏振板的空 氣量降低，所以對于偏振板的冷卻能力降低。為了利用在管道出口處的空氣偏轉(zhuǎn)板使在液 晶面板和偏振板之間的空氣流動(dòng)傾斜，液晶面板和偏振板需要被充分地相互隔開。除非它 們被充分地相互隔開，其之間的空氣流動(dòng)不能被有效地傾斜，而是流動(dòng)路徑被關(guān)閉，從而導(dǎo) 致冷卻能力降低。進(jìn)而，即便空氣被傾斜地給付到液晶面板，它的冷卻能力也遠(yuǎn)未達(dá)到利用撞擊射流可以實(shí)現(xiàn)的冷卻能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)示例性目的在于提供一種用于在電子設(shè)備中使用的冷卻器，該冷卻 器能夠在窄流動(dòng)路徑中利用有效的置換方法而實(shí)現(xiàn)充分的冷卻能力；和一種結(jié)合這種冷卻 器的投影儀。根據(jù)本發(fā)明，一種用于電子設(shè)備的冷卻器，所述電子設(shè)備包括多個(gè)部件，所述多個(gè) 部件被并置從而其表面彼此相對，所述部件中的至少一個(gè)部件包括散熱表面，所述冷卻器 包括第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件包括第一出口端口，所述第一出口端 口產(chǎn)生沿著所述散熱表面流動(dòng)的第一空氣流；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件包括第二出口端口，所述第二出口端 口產(chǎn)生在不同于所述第一空氣流的方向沿著所述散熱表面流動(dòng)的第二空氣流，其中所述第一出口端口和所述第二出口端口在平行于所述散熱表面的截面中具 有不同的開口寬度。根據(jù)本發(fā)明，一種液體投影儀包括液晶面板；第一光學(xué)器件，所述第一光學(xué)器件設(shè)置在所述液晶面板的入口側(cè)上；第二光學(xué)器件，所述第二光學(xué)器件設(shè)置在所述液晶面板的出口側(cè)上；第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件包括第一出口端口，所述第一出口端 口產(chǎn)生沿著所述液晶面板與所述第一光學(xué)器件和第二光學(xué)器件的相對表面流動(dòng)的第一空 氣流；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件包括第二出口端口，所述第二出口端 口產(chǎn)生在不同于所述第一空氣流的方向沿著所述相對表面流動(dòng)的第二空氣流，所述第一出口端口和所述第二出口端口在平行于所述液晶面板的表面的截面中 具有不同的開口寬度。參考示意本發(fā)明的示例的附圖，根據(jù)以下說明，將會(huì)清楚本發(fā)明的以上和其它目 的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明相關(guān)技術(shù)的液晶投影儀1的透視圖；圖IB是示出圖IA所示的液晶投影儀1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的透視圖；圖IC是示出圖IA所示的液晶投影儀1的構(gòu)件布局的視圖；圖2A是用于冷卻圖IA所示的液晶投影儀的液晶單元的冷卻器13的分解透視圖；圖2B是示意圖2A所示的冷卻器13的冷卻作用的截面視圖；圖3是示出在JP-A No. 11-295814中公開的冷卻器的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的視圖；圖4是示出在JP-A No. 2001-318361中公開的冷卻器的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的視圖；圖5A是在JP-A No. 2000-124649中公開的冷卻器的平面視圖；圖5B是在JP-A No. 2000-124649中公開的冷卻器的側(cè)視 圖6A是在JP-A No. 2000-124649中公開的另一冷卻器的平面視圖；圖6B是在JP-A No. 2000-124649中公開的另一冷卻器的側(cè)視圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的冷卻器的總體結(jié)構(gòu)的截面視圖；圖7B是局部放大視圖，示出當(dāng)在光線被施加到液晶面板的方向觀察時(shí)，在圖7A所 示的冷卻器中空氣在液晶單元的液晶面板11的表面上流動(dòng)的方式；圖7C是示出當(dāng)在側(cè)視圖中觀察時(shí)，空氣在圖7B所示的液晶單元的液晶面板11上 流動(dòng)的方式的視圖；圖8A是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的冷卻器的總體結(jié)構(gòu)的截面視圖；圖8B是局部放大視圖，示出當(dāng)在光線被施加到液晶面板的方向觀察時(shí)，在圖8A所 示的冷卻器中空氣在液晶單元的液晶面板11的表面上流動(dòng)的方式；圖8C是示出當(dāng)在側(cè)視圖中觀察時(shí)，空氣在圖8B所示的液晶單元的液晶面板11上 流動(dòng)的方式的視圖；圖9A是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的冷卻器的總體結(jié)構(gòu)的截面視圖；圖9B是局部放大視圖，示出當(dāng)在光線被施加到液晶面板的方向觀察時(shí)，在圖9A所 示的冷卻器中空氣在液晶單元的液晶面板11的表面上流動(dòng)的方式；圖9C是示出當(dāng)在側(cè)視圖中觀察時(shí)，空氣在圖9B所示的液晶單元的液晶面板11上 流動(dòng)的方式的視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的冷卻器的局部放大視圖；以及圖11是根據(jù)本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的冷卻器的局部放大視圖。
具體實(shí)施例方式將在下面參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。(第一示例性實(shí)施例)圖7A到7C是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的冷卻器的視圖。圖7A是冷卻 器的總體結(jié)構(gòu)的截面視圖，圖7B是局部放大視圖，示出當(dāng)在光線被施加到液晶面板的方向 觀察時(shí)，空氣在液晶單元的液晶面板11的表面上流動(dòng)的方式，并且圖7C是示出當(dāng)在側(cè)視圖 中觀察時(shí)，空氣在液晶單元的液晶面板11上流動(dòng)的方式的視圖。圖7A到7C所示的冷卻器用于冷卻液晶投影儀的液晶單元組件2，并且具有兩個(gè)空 氣冷卻單元30a、33a。在圖7A到7C中，為了說明的目的，僅僅示出液晶單元組件2的三個(gè) 液晶單元中的一個(gè)。如在圖7C中所示，液晶單元包括液晶面板11和分別地位于液晶面板 11的入口側(cè)和出口側(cè)上的偏振板10、12。為了說明的目的，定義上側(cè)和下側(cè)，從而液晶面板 11設(shè)置柔性纜線Ila的一側(cè)將被稱作“上側(cè)”并且相對的一側(cè)將被稱作“下側(cè)”?？諝饫鋮s單元30a包括冷卻風(fēng)扇28a和用于將由冷卻風(fēng)扇28a產(chǎn)生的空氣流引導(dǎo) 到液晶單元的空氣冷卻管道29a?？諝饫鋮s管道29a具有位于液晶單元下方并且在其上形 成出口端口 34a的末端?？諝饫鋮s管道29a的另一末端在其中容納冷卻風(fēng)扇28a。由冷卻 風(fēng)扇28a產(chǎn)生的空氣流流動(dòng)通過空氣冷卻管道29a并且被從出口端口 34a排出該管道。被 從出口端口 34a排出的空氣流36a朝向液晶面板11的中心從下方通過在液晶面板11和偏 振板10、12之間的空間流動(dòng)?？諝饫鋮s單元33a包括冷卻風(fēng)扇31a和用于將由冷卻風(fēng)扇31a產(chǎn)生的空氣流引導(dǎo)到液晶單元的空氣冷卻管道32a。空氣冷卻管道32a具有位于液晶單元上方并且在其上形 成出口端口 35a的末端。空氣冷卻管道32a的另一末端在其中容納冷卻風(fēng)扇31a。由冷卻 風(fēng)扇31a產(chǎn)生的空氣流流動(dòng)通過空氣冷卻管道32a并且被從出口端口 35a排出該管道。被 從出口端口 35a排出的空氣流37a朝向液晶面板11的中心從上方通過在液晶面板11和偏 振板10、12之間的空間流動(dòng)。如在圖7B中所示，出口端口 34a、35a被設(shè)置成使得它們的開口彼此相對。出口端 口 34a、35a的開口例如具有正方形形狀。出口端口 34a、35a在平行于液晶面板11的表面 的截面中具有開口寬度Wl、W2。出口端口 35a的開口寬度W2小于出口端口 34a的開口寬 度W1。應(yīng)該理想地根據(jù)空氣流36a、37a的流動(dòng)速率(空氣速率)和流量(空氣流量)而適 當(dāng)?shù)卦O(shè)定開口寬度Wl、W2的尺寸。開口寬度Wl和開口寬度W2的比率例如是3 1。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)，出口端口 34a、35a的開口沿著截面 的中心位于經(jīng)過液晶面板11的中心的中央軸線A上。理想地，當(dāng)在垂直于液晶面板11的 表面的方向觀察時(shí)，垂直于出口端口 34a的開口延伸、并且經(jīng)過在出口端口 34a的開口中沿 著截面的線上的中間點(diǎn)的第一中央軸線與垂直于出口端口 35a的開口延伸、并且經(jīng)過在出 口端口 35a的開口中沿著截面的線上的中間點(diǎn)的第二中央軸線對準(zhǔn)。換言之，出口端口 34a 的開口和出口端口 35a的開口使得它們的中心相互對準(zhǔn)。將在下面描述根據(jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器的液晶單元組件2的冷卻作用。從出口端口 34a排出的空氣流36a在偏振板10和液晶面板11之間的空間以及液 晶面板11和偏振板12之間的空間中向上地流動(dòng)。從出口端口 35a排出的空氣流37a在偏 振板10和液晶面板11之間的空間以及液晶面板11和偏振器12之間的空間中向下地流動(dòng)。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)，空氣流36a和空氣流37a在液晶面 板11和偏振器10、12之間的空間的中央?yún)^(qū)域中相互撞擊，從而產(chǎn)生撞擊射流。該撞擊射流 包括伴隨非穩(wěn)態(tài)渦流的產(chǎn)生/消除的湍流。如在圖7C中所示，該撞擊射流包括方向基本垂 直地朝向液晶面板11和偏振器10、12的表面的旋流(渦流)。因?yàn)榛旧洗怪庇谝壕姘?11和偏振器10、12的表面施加旋流(渦流)，所以它們的冷卻效果比當(dāng)空氣流沿著表面流 動(dòng)(層流)時(shí)更強(qiáng)?；诎ㄐ?渦流)的撞擊射流的冷卻經(jīng)歷三個(gè)過程1)在表面上的熱邊界層脫離(剝離)；2)由于非穩(wěn)態(tài)渦流的產(chǎn)生/消除而引起的強(qiáng)制流體交換(溫度置換)；和3)由于柯恩達(dá)效應(yīng)而引起的射流在壁表面上滑移。流體交換(溫度置換)指在靠近已加熱體的表面的流體(高溫)和被與已加熱體 的表面隔開一點(diǎn)的流體(低溫)之間的交換(溫度置換)。柯恩達(dá)效應(yīng)指的是以下種流體 性質(zhì)當(dāng)物體被置于流體流中時(shí)，在流體和物體的固體壁表面之間的壓力下降以將流體流 吸引到壁表面，從而使得流體沿著物體的固體壁表面流動(dòng)。基于以上三個(gè)過程的冷卻提供的冷卻能力是當(dāng)流體只是沿著平坦板流動(dòng)(層流) 時(shí)實(shí)現(xiàn)的冷卻能力的五到十倍。根據(jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器利用以上三個(gè)過程來產(chǎn)生方 向垂直朝向偏振板10、12和液晶面板11的光線傳輸表面的旋流，從而由此形成垂直于已加 熱表面(光線傳輸表面)的射流而不阻斷色光傳輸。因此與其中流體沿著平行的平坦板流 動(dòng)的結(jié)構(gòu)相比，可以大大地增加熱傳遞系數(shù)，結(jié)果能夠在冷卻液晶單元中提高熱輻射效率。
進(jìn)而，因?yàn)樽矒羯淞髯饔糜诖龠M(jìn)從液晶面板11和偏振板10、12的表面的熱輻射， 所以被轉(zhuǎn)換成撞擊射流的流體的溫度由于從該表面排出的熱能而升高。因此，如果例如流 體停留在液晶面板10和偏振板11之間，則因?yàn)樵谝鸭訜岜砻婧屠鋮s空氣之間的溫差下降， 所以有可能導(dǎo)致熱傳遞系數(shù)降低。通過有效率地排出具有撞擊射流的熱量保持流體，根據(jù) 該示例性實(shí)施例的冷卻器能夠減小熱傳遞系數(shù)的降低。 將在下面具體地描述具有撞擊射流的熱量保持流體的運(yùn)動(dòng)原理和優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)槌隹诙丝?34a的開口寬度Wl大于出口端口 35a的開口寬度W2，所以向上空氣 流36a的寬度大于向下空氣流37a的寬度。因此，如在圖7B中所示，部分空氣流36a產(chǎn)生 沿著在撞擊空氣流37a以形成壓力升高的區(qū)域(即，系統(tǒng)阻抗高的區(qū)域)的兩側(cè)流動(dòng)的旁 通流38。如果空氣流36a和空氣流37a在已加熱表面的中心之上相互撞擊，則通過被旋流 促進(jìn)的熱傳遞而被加熱至高溫的排出空氣(流體)39被攜帶于在撞擊區(qū)域的兩側(cè)上的旁 通流38上，并且在液晶面板11和偏振板10、12之間的空間中被向上地輸送。因?yàn)榕懦隹?氣39被旁通流38輸送，所以排出空氣39不回流到初始冷卻流(流入撞擊區(qū)域中的空氣流 36a、37a)，而是被排出液晶單元。以此方式，冷卻能力得以進(jìn)一步增加。(第二示例性實(shí)施例)圖8A到8C是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的冷卻器的視圖。圖8A是冷卻 器的總體結(jié)構(gòu)的截面視圖，圖8B是局部放大視圖，示出當(dāng)在光線被施加到液晶面板的方向 觀察時(shí)，空氣在液晶單元的液晶面板11的表面上流動(dòng)的方式，并且圖8C是示出當(dāng)在側(cè)視圖 中觀察時(shí)，空氣在液晶單元的液晶面板上流動(dòng)的方式的視圖。如在圖8A到8C中所示，冷卻器具有兩個(gè)空氣冷卻單元30b、33b和空氣擋板41a。 空氣冷卻單元30b包括冷卻風(fēng)扇28b和具有出口端口 34b的空氣冷卻管道29b?？諝饫鋮s單 元33b包括冷卻風(fēng)扇31b和具有出口端口 35b的空氣冷卻管道32b。除了在出口端口 34b、 35b之間的位置關(guān)系，冷卻風(fēng)扇28b、31b和空氣冷卻管道29b、32b與圖7A到7C所示的那些 基本上相同。如在圖8B中所示，出口端口 34b、35b被設(shè)置成使得它們的開口彼此相對。出口端 口 34b、35b的開口例如具有正方形形狀。出口端口 35b的開口寬度W2小于出口端口 34b 的開口寬度W1。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)，出口端口 34b的開口的中心 位于經(jīng)過液晶面板11的中心的中央軸線A上，而出口端口 35b的開口的中心位于中央軸線 A的右側(cè)(與冷卻風(fēng)扇所位于的一側(cè)相對的一側(cè))上。具體地，當(dāng)在垂直于液晶面板11的 表面的方向觀察時(shí)，出口端口 35b的中央軸線的位置從出口端口 34b的中央軸線(或者液 晶面板11的中央軸線A)向右移位。換言之，出口端口 34b的開口和出口端口 35b的開口 不沿著開口的寬度相互對準(zhǔn)?？諝鈸醢?1a被與保持器40 —體地組合，利用保持器40，液晶單元(偏振板10、 液晶面板11和偏振板12)被緊固到合適的位置。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀 察時(shí)，空氣擋板41a以與偏振板10、液晶面板11和偏振板12的側(cè)邊緣相對的關(guān)系而被設(shè)置 在出口端口 35b的中央軸線向其移位的一側(cè)上。在偏振板10、液晶面板11和偏振板12的 末端與空氣擋板41a之間的間隙所具有的尺寸防止流體從在液晶面板11和偏振板10、12 之間的空間泄漏。
空氣冷卻管道29b中的流動(dòng)路徑設(shè)置出口端口 34b的末端以直角彎曲，并且彎曲 流動(dòng)路徑的遠(yuǎn)端用作出口端口 34b。根據(jù)這個(gè)流動(dòng)路徑結(jié)構(gòu)，來自冷卻風(fēng)扇28b的空氣流在 行進(jìn)通過彎曲流動(dòng)路徑時(shí)流動(dòng)速率(空氣速率)在外周區(qū)域中比在內(nèi)周區(qū)域中更高。換言 之，在出口端口 34b的開口中空氣流36b的流動(dòng)速率在沿著平行于液晶面板11的表面的截 面的方向具有以下分布從一側(cè)到另一側(cè)，流動(dòng)速率逐漸地更高。因此，從出口端口 34b排 出的空氣流36b具有以下流動(dòng)速率(空氣速率)分布速率在外周區(qū)域中比在內(nèi)周區(qū)域中 更高。根據(jù)本示例性實(shí)施例，基于流動(dòng)速率(空氣速率)分布，空氣流36b被劃分成位于外 周區(qū)域中的空氣流42a和位于內(nèi)周區(qū)域中的空氣流43a。空氣流42a的流動(dòng)速率(空氣速 率)大于空氣流43a的流動(dòng)速率(空氣速率)。將在下面描述根據(jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器的液晶單元組件2的冷卻作用。從出口端口 34b排出的空氣流42a、43a在偏振板10和液晶面板11 之間的空間以 及液晶面板11和偏振器12之間的空間中向上地流動(dòng)。從出口端口 35b排出的空氣流37b 在偏振板10和液晶面板11之間的空間以及液晶面板11和偏振器12之間的空間中向下地流動(dòng)。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)，從出口端口 34b排出的、在外周區(qū) 域中的空氣流42a和從出口端口 35b排出的空氣流37b在從出口端口 34b的中央軸線向外 定位的外周區(qū)域(設(shè)置空氣擋板41a的區(qū)域)中行進(jìn)，并且在液晶面板11和偏振器10、12 之間的空間的中央?yún)^(qū)域中相互撞擊，從而產(chǎn)生撞擊射流。因?yàn)槿缟衔年P(guān)于第一示例性實(shí)施 例所述的，撞擊射流包含旋流(渦流)，所以它提供基于上文指出的三個(gè)過程的冷卻能力。 空氣流動(dòng)37b、42a的動(dòng)量理想地應(yīng)該彼此相等。在空氣流37b、42a已經(jīng)相互撞擊之后，方向朝向在液晶面板11和偏振器10、12的 平面內(nèi)的外周區(qū)域的流動(dòng)受到空氣擋板41a限制。因此，主要流動(dòng)包括方向從空氣擋板41a 遠(yuǎn)離的流動(dòng)(方向朝向液晶面板的中心的流動(dòng))。這個(gè)流動(dòng)被稱作“撞擊組合流動(dòng)44a”。在從出口端口 34b的中央軸線(或者液晶面板的中央軸線A)向內(nèi)定位的、液晶單 元組件2的已加熱表面之上的內(nèi)周區(qū)域中，撞擊組合流動(dòng)44a撞擊從出口端口 34b排出的、 在內(nèi)周區(qū)域中的空氣流43a，從而產(chǎn)生撞擊射流。因?yàn)槿缟衔年P(guān)于第一示例性實(shí)施例所述 的，撞擊射流包含旋流(渦流)，所以它提供基于上文指出的三個(gè)過程的冷卻能力。撞擊組合流動(dòng)44a基本以直角撞擊空氣流43a。因此，當(dāng)撞擊組合流動(dòng)44a撞擊空 氣流43a時(shí)，在液晶面板11和偏振器10、12的平面內(nèi)產(chǎn)生在圖8B紙面上方向朝左上的流 動(dòng)(撞擊組合流動(dòng)45a)。被反復(fù)地加熱至高溫的空氣不回流到冷卻系統(tǒng)，而是被排出液晶 單元組件。根據(jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器，因?yàn)榫哂胁煌鲃?dòng)速率(空氣速率)矢量的空氣 流(空氣流動(dòng))在液晶單元組件的構(gòu)件(偏振板10、液晶面板11和偏振板12)的光線傳輸 表面上的外周區(qū)域和內(nèi)周區(qū)域兩個(gè)區(qū)域中相互撞擊，所以在已加熱表面之上的大范圍中形 成高度湍流場。因此，能夠更加有效地冷卻液晶單元。因?yàn)橐壕姘寰哂杏糜谡{(diào)制輸入信號的、高度依賴于溫度的光學(xué)調(diào)制能力，所以 如果面板表面的溫度分布不規(guī)則，則液晶面板趨向于引起亮度不規(guī)則性和顏色不規(guī)則性， 從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量降低。然而，因?yàn)楦鶕?jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器能夠在已加熱表面之上 的大范圍中形成高度湍流場，所以使得液晶面板的平面內(nèi)溫度分布是均勻的，因此解決了亮度不規(guī)則性和顏色不規(guī)則性的問題。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)，在內(nèi)周區(qū)域中利用第二撞擊形成 的撞擊組合流動(dòng)45a從與設(shè)置空氣擋板41a的一側(cè)相對的一側(cè)(內(nèi)周側(cè))被(在圖8B中 朝左上)排出液晶單元組件2。當(dāng)撞擊組合流動(dòng)45a被排出時(shí)，它經(jīng)過需被冷卻的區(qū)域的最 小需求區(qū)域(光線透射表面)，而且不回流到冷卻系統(tǒng)。因此，具有高溫的排出空氣不回流 到冷卻系統(tǒng)，而是被有效地移除。(第三示例性實(shí)施例)圖9A到9C是示出根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的冷卻器的視圖。圖9A是冷卻器的總體結(jié)構(gòu)的截面視圖，圖9B是局部放大視圖，示出當(dāng)在光線被施加到液晶面板的方向 觀察時(shí)，空氣在液晶單元的液晶面板11的表面上流動(dòng)的方式，并且圖9C是示出當(dāng)在側(cè)視圖 中觀察時(shí)，空氣在液晶單元的液晶面板上流動(dòng)的方式的視圖。如在圖9A到9C中所示，冷卻器具有兩個(gè)空氣冷卻單元30c、33c和兩個(gè)空氣擋板 41b、41c?？諝饫鋮s單元30c包括冷卻風(fēng)扇28c和具有出口端口 34c的空氣冷卻管道29c。 空氣冷卻單元33c包括冷卻風(fēng)扇31c和具有出口端口 35c的空氣冷卻管道32c。除了在出 口端口 34c、35c之間的位置關(guān)系，冷卻風(fēng)扇28c、31c和空氣冷卻管道29c、32c與圖7A到7C 所示的那些基本上相同。如在圖9B中所示，出口端口 34c、35c被設(shè)置成使得它們的開口彼此相對。出口端 口 34c、35c的開口例如具有正方形形狀。出口端口 35c的開口寬度W2小于出口端口 34c 的開口寬度W1。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)，出口端口 34c的開口的中心 位于經(jīng)過液晶面板11的中心的中央軸線A上，而出口端口 35c的開口的中心位于中央軸線 A的左側(cè)(冷卻風(fēng)扇所位于的一側(cè))上。具體地，當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀 察時(shí)，出口端口 35c的中央軸線的位置從出口端口 34c的中央軸線(或者液晶面板11的中 央軸線A)向左移位。空氣擋板41b、41c被與保持器一體地組合，利用所述保持器，液晶單元(偏振板 10、液晶面板11和偏振板12)被緊固到合適的位置。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方 向觀察時(shí)，空氣擋板41b被設(shè)置在出口端口 35c的中央軸線向其移位的一側(cè)上，并且空氣擋 板41c被與空氣擋板41b相對地設(shè)置。以彼此相對的關(guān)系設(shè)置空氣擋板41b、41c?？諝鈸?板41b、41c的表面的平面橫向于(或者垂直于)偏振板10、液晶面板11和偏振板12的表 面的平面延伸。在偏振板10、液晶面板11以及偏振板12的末端與空氣擋板41b、41c之間 的間隙所具有的尺寸防止流體從在液晶面板11和偏振板10、12之間的空間泄漏?？諝饫鋮s管道29c具有與根據(jù)第二示例性實(shí)施例相同的彎曲結(jié)構(gòu)。因此，從出口 端口 34c排出的空氣流36c具有以下流動(dòng)速率(空氣速率)分布當(dāng)在垂直于液晶面板11 的表面的方向觀察時(shí)，速率在外周區(qū)域中比在內(nèi)周區(qū)域中更高。根據(jù)本示例性實(shí)施例，基于 流動(dòng)速率(空氣速率)分布，空氣流36c被劃分成位于最外周區(qū)域中的空氣流42b、位于最 內(nèi)周區(qū)域中的空氣流43b和在空氣流42b、43b之間位于中間的空氣流46a?？諝饬?2b的 流動(dòng)速率(空氣速率)大于空氣流46a的流動(dòng)速率(空氣速率)。空氣流46a的流動(dòng)速率 (空氣速率)大于空氣流43b的流動(dòng)速率(空氣速率)。將在下面描述根據(jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器的液晶單元組件2的冷卻作用。從出口端口 34c排出的空氣流42b、43b、46a在偏振板10和液晶面板11之間的空間以及液晶面板11和偏振器12之間的空間中向上地流動(dòng)。從出口端口 35c排出的空氣流 37c在偏振板10和液晶面板11之間的空間以及液晶面板11和偏振器12之間的空間中向 下地流動(dòng)。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)，從出口端口 34c排出的、在最內(nèi)周區(qū)域中的空氣流43b和從出口端口 35c排出的空氣流37c在從出口端口 34c的中央軸線向 內(nèi)定位的內(nèi)周區(qū)域(設(shè)置空氣擋板41b的區(qū)域)中經(jīng)過，并且相互撞擊，從而產(chǎn)生撞擊射 流。因?yàn)槿缟衔年P(guān)于第一示例性實(shí)施例所述的，撞擊射流包含旋流(渦流)，所以它提供基 于上文指出的三個(gè)過程的冷卻能力?？諝饬?7c的動(dòng)量大于空氣流動(dòng)43b的動(dòng)量，空氣流 37c和空氣流43b相互撞擊的位置靠近設(shè)置出口端口 34c的、在液晶單元組件2的已加熱表 面之上的區(qū)域。在空氣流37c、43b已經(jīng)相互撞擊之后，方向朝向在已加熱表面的平面內(nèi)的內(nèi)周區(qū) 域的流動(dòng)受到空氣擋板41b限制。因此，主要流動(dòng)包括方向從空氣擋板41b遠(yuǎn)離的流動(dòng)(方 向朝向液晶面板的中心的流動(dòng))。這個(gè)流動(dòng)被稱作“撞擊組合流動(dòng)44b”。在液晶單元組件2的已加熱表面之上的中央?yún)^(qū)域附近，撞擊組合流動(dòng)44b撞擊從 出口端口 34c排出的空氣流46a，從而產(chǎn)生撞擊射流。因?yàn)槿缟衔年P(guān)于第一示例性實(shí)施例所 述的，撞擊射流包含旋流(渦流)，所以它提供基于上文指出的三個(gè)過程的冷卻能力。撞擊組合流動(dòng)44b基本以直角撞擊空氣流46a。因此，當(dāng)撞擊組合流動(dòng)44b撞擊空 氣流46a時(shí)，在液晶面板11和偏振器10、12的平面內(nèi)產(chǎn)生方向朝向外周區(qū)域的流動(dòng)(撞擊 組合流動(dòng)45b)。湍流分量被添加到撞擊組合流動(dòng)45b以促進(jìn)熱傳遞。在液晶單元組件2的已加熱表面之上在從出口端口 34c的中央軸線(或者液晶面 板的中央軸線A)向外的區(qū)域中，撞擊組合流動(dòng)45b以銳角撞擊從出口端口 34c排出的、在 最外周區(qū)域中的空氣流42b，從而產(chǎn)生撞擊射流。因?yàn)樽矒羯淞鬟€包含如上文關(guān)于第一示例 性實(shí)施例所述的旋流(渦流)，所以它提供基于上文指出的三個(gè)過程的冷卻能力。當(dāng)撞擊組合流動(dòng)45b和空氣流42b相互撞擊時(shí)，它們產(chǎn)生方向朝外的平面內(nèi)流動(dòng)。 方向朝外的平面內(nèi)流動(dòng)的方向受到設(shè)置在外周區(qū)域中的空氣擋板41c限制，并且作為空氣 流47a而被排出液晶單元組件2，空氣流47a方向朝向鄰近于空氣冷卻管道32c的、在液晶 單元組件2上方的空間中。根據(jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器，因?yàn)榫哂胁煌鲃?dòng)速率(空氣速率)矢量的空氣 流(空氣流動(dòng))在液晶單元組件的構(gòu)件(偏振板10、液晶面板11和偏振板12)的光線傳輸 表面上的外周區(qū)域和內(nèi)周區(qū)域以及中間區(qū)域三個(gè)區(qū)域中相互撞擊，所以在已加熱表面之上 的大范圍中形成高度湍流場。因此，能夠更加有效地冷卻液晶單元。因?yàn)楦鶕?jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器能夠在已加熱表面之上的大范圍中形成高度 湍流場，所以使得液晶面板的平面內(nèi)溫度分布是均勻的，因此解決了亮度不規(guī)則性和顏色 不規(guī)則性的問題。由第三撞擊形成的撞擊組合流動(dòng)47a經(jīng)過需被冷卻的區(qū)域的最小需求區(qū)域(光線 透射表面)，而且不回流到冷卻系統(tǒng)。因此，具有高溫的排出空氣不回流到冷卻系統(tǒng)，而是被 有效地移除。在本示例性實(shí)施例中，空氣流36c被劃分成三個(gè)空氣流42b、43b、46a，并且利用第 一、第二和第三離散的空氣流撞擊實(shí)現(xiàn)冷卻作用。實(shí)際上，在已加熱表面之上，空氣流相互撞擊的角度根據(jù)空氣流36c的流動(dòng)速率(空氣速率)分布而逐漸地改變，從而使得空氣流 連續(xù)地相互撞擊(線性撞擊)。線性撞擊能夠在光線傳輸表面(已加熱表面)之上的大范 圍中形成高度湍流場。(第四示例性實(shí)施例)圖10是根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的冷卻器的局部放大視圖。圖10示出當(dāng) 在光線被施加到液晶面板的方向觀察時(shí)，空氣在液晶單元的液晶面板的表面之上流動(dòng)的方 式。如在圖10中所示，除了肋條48設(shè)置在空氣冷卻管道29b的出口端口 34b中以調(diào)節(jié) 在外周區(qū)域中的空氣流和在內(nèi)周區(qū)域中的空氣流的流量(空氣流量)比率和排出方向(空 氣流動(dòng)方向)之外，該冷卻器類似于圖8A到8C所示的冷卻器。與圖8A到8C所示的那些 部分相同的、圖10所示的部分由相同的附圖標(biāo)記表示，并且將不在下文予以描述以避免多 于的說明。肋條48是板狀部件并且垂直于出口端口 34b的開口地設(shè)置在該端口 34b。當(dāng)在垂 直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)，肋條48沿著出口端口 34b的中央軸線延伸，并且將 在空氣冷卻管道29b中流動(dòng)的空氣流36b劃分成在外周區(qū)域中的空氣流42c和在內(nèi)周區(qū)域 中的空氣流43c?？諝饬?2c和空氣流43c的流量(空氣流量)比率是由通過其排出空氣 流42c的開口的面積和通過其排出空氣流43c的開口的面積的比率確定的?？諝饬?2c和 空氣流43c的排出方向(空氣流動(dòng)方向)是由肋條48相對于開口的角度確定的。當(dāng)肋條48改變在外周區(qū)域中的空氣流42c和在內(nèi)周區(qū)域中的空氣流43c的空氣 流量比率和空氣流動(dòng)方向時(shí)，在外周區(qū)域中的空氣流42c和在內(nèi)周區(qū)域中的空氣流43c相 互撞擊的位置和通過撞擊產(chǎn)生的湍流的強(qiáng)度(流動(dòng)速率、流量或者空氣作用力)得以調(diào)節(jié)。 進(jìn)而，通過空氣流42c和空氣流37b的撞擊而產(chǎn)生的撞擊組合流動(dòng)44c與在內(nèi)周區(qū)域中的 空氣流43c相互撞擊的位置、它們相互撞擊的角度和通過撞擊產(chǎn)生的湍流的強(qiáng)度也得以調(diào) 節(jié)。除了在上文關(guān)于第二示例性實(shí)施例描述的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器由 于肋條48而提供了以下優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)楫?dāng)肋條48改變在外周區(qū)域中的空氣流42c和在內(nèi)周區(qū)域中的空氣流43c的 空氣流量比率和空氣流動(dòng)方向時(shí)，撞擊位置和湍流強(qiáng)度能夠得以調(diào)節(jié)，所以能夠根據(jù)液晶 面板和偏振板的加熱特性而控制冷卻能力和散熱區(qū)域。(第五示例性實(shí)施例)圖11是根據(jù)本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的冷卻器的局部放大視圖。圖11示出當(dāng) 在光線被施加到液晶面板的方向觀察時(shí)，空氣在液晶單元的液晶面板的表面之上流動(dòng)的方 式。如在圖11中所示，除了替代空氣擋板41c設(shè)置空氣擋板41d之外，該冷卻器類似 于圖9A到9C所示的冷卻器。與圖9A到9C所示的那些部分相同的、圖11所示的部分由相 同的附圖標(biāo)記表示，并且將不在下文予以描述以避免多余的說明。以與空氣擋板41b相對的關(guān)系設(shè)置在外周區(qū)域中的空氣擋板41d比空氣擋板41b 更短。當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)(如在圖11中所示)，在從液晶面板 11的下端延伸到中心的范圍中，液晶面板11的外端與空氣擋板41d相對。具體地，在液晶面板11的外端上方(設(shè)置柔性纜線11a)的區(qū)域是開放空間，因?yàn)樵谄渲胁淮嬖诳諝鈸醢?。利用根?jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器，在已加熱表面之上發(fā)生類似于根據(jù)第三示例 性實(shí)施例的線性撞擊的線性撞擊。由線性撞擊產(chǎn)生的撞擊組合流動(dòng)47b (對應(yīng)于圖9B所示 的撞擊組合流動(dòng)47a)被排出到鄰近于空氣冷卻管道32c的、液晶單元組件2上方的空間 中。因?yàn)榭諝鈸醢?1d的長度降低，所以撞擊組合流動(dòng)47b不受由空氣擋板41d控制的流 動(dòng)限制。因此，當(dāng)在垂直于液晶面板11的表面的方向觀察時(shí)，撞擊組合流動(dòng)47b被傾斜地 向右上排出。除了在上文關(guān)于第三示例性實(shí)施例描述的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本示例性實(shí)施例的冷卻器由 于在外周區(qū)域和內(nèi)周區(qū)域中的該對空氣擋板的非對稱結(jié)構(gòu)(具有不同長度的結(jié)構(gòu))而提供 了以下優(yōu)點(diǎn)。如果根據(jù)第三示例性實(shí)施例的空氣冷卻單元33c不能產(chǎn)生足夠的空氣流量，則有 必要增加出口端口 35c的開口寬度W2。如在圖9A到9C中所示，利用具有對稱結(jié)構(gòu)的在外 周區(qū)域和內(nèi)周區(qū)域中的該對空氣擋板41b、41c，如果出口端口 35c的開口寬度W2增加，則 在液晶單元組件2上方在外周區(qū)域中在出口端口 35c和空氣擋板41c之間的空間(開放空 間)變窄。據(jù)此，在已加熱表面之上利用線性撞擊產(chǎn)生的撞擊組合流動(dòng)以降低的效率被排 出到液晶單元組件2上方的空間中。在平行于液晶面板11的平面的截面中，空氣擋板41d的長度小于空氣擋板41b的 長度。換言之，空氣擋板41d限制組合流動(dòng)的方向的范圍從液晶面板11的下部延伸到中 心。因?yàn)樵谝壕卧M件2上方在出口端口 35c和在外周區(qū)域中的空氣擋板41c之間的空 間(開放空間)大于利用圖9A到9C所示的結(jié)構(gòu)的空間，所以在出口端口 35c具有增加的 開口寬度W2的結(jié)構(gòu)中，能夠增加用于排出通過被旋流促進(jìn)的熱傳遞而被加熱至高溫的流 體的空間。根據(jù)上述示例性實(shí)施例的冷卻器是作為示例描述的，并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以 適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)它們的結(jié)構(gòu)。例如，在根據(jù)圖7A到7C所示的第一示例性實(shí)施例的冷卻器中，肋條可以設(shè)置在出 口端口 34a中，以將空氣流36c劃分成旁通流38和在其之間在中央處流動(dòng)的空氣流?？諝鈸醢蹇梢酝ㄟ^夾住液晶面板11的關(guān)系設(shè)置在液晶面板11的兩側(cè)上。當(dāng)能夠產(chǎn)生旁通流時(shí)，經(jīng)過出口端口 34a的中心的中央軸線可以在位置上不同于 經(jīng)過出口端口 35a的中心的中央軸線。雖然出口端口 34a、35a分別地位于液晶單元的下端和上端處，但是它們不限于這 種布局。只要以彼此相對的關(guān)系設(shè)置，出口端口 34a、35a便可以通過夾住液晶單元的關(guān)系 而彼此相對。本發(fā)明通常能夠應(yīng)用于具有液晶單元的液晶投影儀，并且還能夠應(yīng)用于具有被并 置的部件從而包括至少一個(gè)散熱表面的所述部件的多個(gè)表面以彼此相對的關(guān)系設(shè)置的電 子設(shè)備。能夠應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備可以包括具有并置地安裝的多個(gè)印刷電路板的臺(tái)架單 元和具有被安裝于外殼中的IC芯片板的小型電子設(shè)備。根據(jù)第一示例性實(shí)施例到第五示例性實(shí)施例，一個(gè)液晶單元需被冷卻。然而，本發(fā) 明不限于這種應(yīng)用。相反，可以冷卻多個(gè)液晶單元。如果可以冷卻多個(gè)液晶單元，則一個(gè)空 氣冷卻管道的出口端口和另一個(gè)空氣冷卻管道的出口端口以夾住每一個(gè)液晶單元的關(guān)系彼此相對。一個(gè)空氣冷卻管道可以由液晶單元共享。類似地，另一個(gè)空氣冷卻管道可以由 液晶單元共享。液晶單元可以包括液晶面板和分別地設(shè)置在液晶面板的入口側(cè)和出口側(cè)上的光 學(xué)器件。每一個(gè)光學(xué)器件可以包括偏振板、光學(xué)補(bǔ)償板或其組合，或者除了偏振板和光學(xué)補(bǔ) 償板，可以包括另一個(gè)光學(xué)元件。包括能夠應(yīng)用本發(fā)明的多個(gè)液晶單元的液晶投影儀可以例如是圖1A到1C所示的 液晶投影儀。在液晶投影儀中，設(shè)置在液晶單元上方的管道的出口端口和設(shè)置在液晶單元 下方的管道的出口端口具有關(guān)于第一示例性實(shí)施例到第五示例性實(shí)施例中任一個(gè)示例性 實(shí)施例描述的結(jié)構(gòu)。如此構(gòu)造的液晶投影儀具有優(yōu)良的冷卻能力。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的冷卻器是一種用于電子設(shè)備的冷卻器，所述電子設(shè)備包括 多個(gè)部件，所述多個(gè)部件被并置從而其表面彼此相對，所述部件中的至少一個(gè)部件包括散 熱表面，所述冷卻器包括第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件包括第一出口端口， 所述第一出口端口產(chǎn)生沿著所述散熱表面流動(dòng)的第一空氣流；和第二空氣冷卻部件，所述 第二空氣冷卻部件包括第二出口端口，所述第二出口端口產(chǎn)生在不同于所述第一空氣流的 方向沿著所述散熱表面流動(dòng)的第二空氣流，所述第一出口端口和所述第二出口端口在平行 于所述散熱表面的截面中具有不同的開口寬度。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的一種液晶投影儀包括液晶面板；第一光學(xué)器件，所 述第一光學(xué)器件設(shè)置在所述液晶面板的入口側(cè)上；第二光學(xué)器件，所述第二光學(xué)器件設(shè)置 在所述液晶面板的出口側(cè)上；第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件包括第一出口端 口，所述第一出口端口產(chǎn)生沿著所述液晶面板與所述第一光學(xué)器件和第二光學(xué)器件的相對 表面流動(dòng)的第一空氣流；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件包括第二出口端口， 所述第二出口端口產(chǎn)生在不同于所述第一空氣流的方向沿著所述相對表面流動(dòng)的第二空 氣流，所述第一出口端口和所述第二出口端口在平行于所述液晶面板的表面的截面中具有 不同的開口寬度。根據(jù)以上方面，當(dāng)?shù)谝豢諝饬骱偷诙諝饬髟谏岜砻嬷舷嗷プ矒魰r(shí)，形成了 包括方向垂直于散熱表面的旋流(渦流)的撞擊射流。撞擊射流剝離在散熱表面上產(chǎn)生的 熱邊界層，從而為充分的冷卻能力而促進(jìn)流體溫度置換從而提高熱傳遞系數(shù)。因?yàn)樵谄叫杏谏岜砻娴慕孛嬷械谝怀隹诙丝诤偷诙隹诙丝诘拈_口寬度彼此 不同，所以來自具有更大開口寬度的出口端口的部分空氣流產(chǎn)生沿著形成撞擊射流的區(qū)域 的兩側(cè)流動(dòng)的旁通流。因此，被加熱至高溫的排出空氣不回流到冷卻系統(tǒng)，而是被有效地排 出液晶單元組件。因此能夠進(jìn)一步提高冷卻能力。根據(jù)另一裝置，設(shè)置在液晶單元組件的一側(cè)上的空氣擋板控制通過上下空氣流的 撞擊而產(chǎn)生的組合流動(dòng)的方向，從而垂直地撞擊未在第一撞擊中使用的、來自具有更大開 口寬度的出口端口的空氣流的其余空氣流。因此，形成撞擊射流的區(qū)域分布于全部已加熱 表面之上以實(shí)現(xiàn)更高的散熱效果，并且在面板平面中的溫度不規(guī)則性被消除以提高圖像質(zhì)量。本申請基于在2007年9月28日向日本專利局提交的日本專利申請 No. 2007-254432并且要求該申請的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容由此通過引用而被并入。雖然已經(jīng)使用特定術(shù)語描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是這種描述僅僅是為了說明的目的，并且應(yīng)該理解，在不偏離所附權(quán)利要求的精神或者范圍的前提下可以作出改 變和變化。
權(quán)利要求
一種用于電子設(shè)備的冷卻器，所述電子設(shè)備包括多個(gè)部件，所述多個(gè)部件被并置從而其表面彼此相對，所述部件中的至少一個(gè)部件包括散熱表面，所述冷卻器包括第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件包括第一出口端口，所述第一出口端口產(chǎn)生沿著所述散熱表面流動(dòng)的第一空氣流；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件包括第二出口端口，所述第二出口端口產(chǎn)生在不同于所述第一空氣流的方向沿著所述散熱表面流動(dòng)的第二空氣流，其中所述第一出口端口和所述第二出口端口在平行于所述散熱表面的截面中具有不同的開口寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中所述第一出口端口和所述第二 出口端口以彼此相對的關(guān)系設(shè)置，所述部件置于其間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中當(dāng)在垂直于所述散熱表面的方 向觀察時(shí)，垂直于所述第一出口端口的開口延伸、并且經(jīng)過在所述第一出口端口的開口中 沿著所述截面的線上的中間點(diǎn)的第一中央軸線與垂直于所述第二出口端口的開口延伸、并 且經(jīng)過在所述第二出口端口的開口中沿著所述截面的線上的中間點(diǎn)的第二中央軸線對準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中當(dāng)在垂直于所述散熱表面的方 向觀察時(shí)，垂直于所述第一出口端口的開口延伸、并且經(jīng)過在所述第一出口端口的開口中 沿著所述截面的線上的中間點(diǎn)的第一中央軸線與垂直于所述第二出口端口的開口延伸、并 且經(jīng)過在所述第二出口端口的開口中沿著所述截面的線上的中間點(diǎn)的第二中央軸線在位 置上不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中所述第一出口端口的開口寬度 大于所述第二出口端口的開口寬度，并且在所述第一出口端口的開口中在沿著所述截面的 方向流動(dòng)的所述第一空氣流具有以下流動(dòng)速率分布從一側(cè)到另一側(cè)，所述流動(dòng)速率逐漸 地更高。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的所述用于電子設(shè)備的冷卻器，其中所述第一出口端口包括在沿著 所述截面的方向彼此鄰近地設(shè)置的多個(gè)開口，以產(chǎn)生具有不同流動(dòng)速率的空氣流。
7.據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，進(jìn)一步包括空氣擋板裝置，所述空氣擋板裝置用于調(diào)節(jié)所述第一空氣流和所述第二空氣流的組合 流動(dòng)的方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中所述空氣擋板裝置包括與橫 向于所述散熱表面的平面平行設(shè)置的空氣擋板，并且當(dāng)在垂直于所述散熱表面的方向觀察 時(shí)，所述空氣擋板在所述第二中央軸線所位于的一側(cè)在所述散熱表面的末端處沿著所述第 二中央軸線設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中所述空氣擋板裝置還包括與 所述空氣擋板以相對的關(guān)系設(shè)置的另一個(gè)空氣擋板，所述散熱表面置于這兩個(gè)空氣擋板之 間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中當(dāng)在垂直于所述散熱表面的 方向觀察時(shí)，在平行于所述散熱表面的截面中，所述另一個(gè)空氣擋板比所述空氣擋板更短。
11.根據(jù)權(quán)利要求7到10中的任一項(xiàng)所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中所述空氣擋 板裝置與保持器一體地組合，利用所述保持器，所述部件被固定到合適的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中的任一項(xiàng)所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中所述部件包括液晶面板；第一光學(xué)器件，所述第一光學(xué)器件設(shè)置在所述液晶面板的入口側(cè)上；和 第二光學(xué)器件，所述第二光學(xué)器件設(shè)置在所述液晶面板的出口側(cè)上， 所述第一出口端口和所述第二出口端口朝向所述液晶面板的相應(yīng)的相對末端。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中所述第一光學(xué)器件和所述第 二光學(xué)器件中的每一個(gè)包括偏振板和光學(xué)補(bǔ)償板中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的用于電子設(shè)備的冷卻器，其中所述液晶面板包括第一 末端，在所述第一末端上安裝用于供應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號的柔性纜線，所述第一出口端口朝向所述 液晶面板的與所述第一末端相對的第二末端，并且所述第二出口端口朝向所述液晶面板的 所述第一末端
15.一種液晶投影儀，包括 液晶面板；第一光學(xué)器件，所述第一光學(xué)器件設(shè)置在所述液晶面板的入口側(cè)上； 第二光學(xué)器件，所述第二光學(xué)器件設(shè)置在所述液晶面板的出口側(cè)上； 第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件包括第一出口端口，所述第一出口端口產(chǎn) 生沿著所述液晶面板與所述第一光學(xué)器件和第二光學(xué)器件的相對表面流動(dòng)的第一空氣流； 和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件包括第二出口端口，所述第二出口端口產(chǎn) 生在不同于所述第一空氣流的方向沿著所述相對表面流動(dòng)的第二空氣流，其中所述第一出口端口和所述第二出口端口在平行于所述液晶面板的表面的截面中 具有不同的開口寬度。
全文摘要
一種在電子設(shè)備中使用的冷卻器，能夠在窄流動(dòng)路徑中利用有效置換方法實(shí)現(xiàn)充分冷卻能力。所述電子設(shè)備包括多個(gè)部件，所述多個(gè)部件被并置從而其表面彼此相對，所述部件中的至少一個(gè)部件包括散熱表面，用于電子設(shè)備的所述冷卻器包括第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件包括第一出口端口，所述第一出口端口產(chǎn)生第一空氣流；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件包括第二出口端口，所述第二出口端口產(chǎn)生在不同于所述第一空氣流的方向流動(dòng)的第二空氣流。所述第一出口端口和所述第二出口端口分別具有不同的開口寬度。
文檔編號G03B21/16GK101809496SQ20088010911
公開日2010年8月18日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者宇都宮基恭 申請人:Nec顯示器解決方案株式會(huì)社