專(zhuān)利名稱：電子設(shè)備的冷卻裝置和配備有該冷卻裝置的液晶投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被安裝于電子設(shè)備比如液晶投影儀中的冷卻裝置，并且更加具體 地涉及一種用于冷卻產(chǎn)生熱量的部件的表面的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
液晶投影儀包括多個(gè)二向色鏡，所述多個(gè)二向色鏡用于將來(lái)自光源的光通量的 光線分離成顏色紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)中的每一種顏色的光通量；三個(gè)液晶面板， 被顏色分離的每一種顏色的光通量照射在所述三個(gè)液晶面板上；顏色合成棱鏡，所述顏色 合成棱鏡用于在每一個(gè)液晶面板中利用空間布置而被調(diào)制的每一種顏色的圖像光線的顏 色合成；和投影光學(xué)系統(tǒng)，所述投影光學(xué)系統(tǒng)用于將已被顏色合成的圖像光線投影到屏幕 上。液晶面板設(shè)有以矩陣形式布置的多個(gè)液晶盒，并且進(jìn)一步設(shè)有被稱作黑矩陣的光 線阻斷區(qū)域，每一個(gè)液晶盒均被光線阻斷區(qū)域包圍。液晶盒是這樣一種構(gòu)造，其中在被布置 成形成透明電極的表面彼此相對(duì)的兩個(gè)玻璃基板之間的空間填充有液晶材料，并且通過(guò)向 透明電極供應(yīng)電壓以由此控制液晶分子的定向而能夠阻斷或者透射入射光線。當(dāng)光線被液 晶盒阻斷時(shí)，液晶分子吸收光線，由此液晶面板產(chǎn)生熱量。另外，液晶面板由于黑矩陣吸收 光線而產(chǎn)生熱量。液晶面板產(chǎn)生熱量在一些情形中對(duì)于液晶盒的配向膜引起損壞。另外，當(dāng)以TN(扭曲向列)模式操作的液晶面板被用作液晶面板時(shí)，偏光片設(shè)置在 液晶面板的入射表面?zhèn)群统錾浔砻鎮(zhèn)壬?。這些偏光片僅僅透射具有預(yù)定極性分量的光線 (例如，S極化光線)并且吸收其它光線。光線吸收在偏光片中引起進(jìn)一步的熱量產(chǎn)生。偏 光片產(chǎn)生熱量在一些情形中引起偏光片的偏振選擇性特性的顯著降低。作為響應(yīng)，已經(jīng)提出用于冷卻液晶面板和偏光片的冷卻裝置。作為與本發(fā)明有關(guān) 的技術(shù)，在下面描述結(jié)合這種冷卻裝置的各種液晶投影儀。作為相關(guān)技術(shù)的示例，圖IA是液晶投影儀的外部視圖，并且圖IB是示出圖IA所 示液晶投影儀的內(nèi)部構(gòu)造的透視圖。圖2是示出在這個(gè)液晶投影儀中結(jié)合的冷卻裝置的配 置的概略視圖。如在圖1A、1B和2中所示，液晶單元2、冷卻風(fēng)扇3、空氣冷卻管道4、光源5、反射 器6、燈冷卻風(fēng)扇7、燈冷卻管道8、排氣風(fēng)扇9、電源單元10和投影透鏡11設(shè)置在液晶投影 儀1的外殼中。來(lái)自光源5的光線被反射器6反射并且作為平行光通量照射到液晶單元2中。液 晶單元2設(shè)有三個(gè)液晶面板，每一個(gè)液晶面板均被已被多個(gè)二向色鏡顏色分離成紅色(R)、 綠色(G)和藍(lán)色(B)的每一種顏色的光通量照射，并且通過(guò)顏色合成棱鏡對(duì)已經(jīng)通過(guò)每一 個(gè)液晶面板的空間布置而得以調(diào)制的每一種顏色的圖像光線進(jìn)行顏色合成。偏光片設(shè)置在 每一個(gè)液晶面板的入射表面?zhèn)群统錾浔砻鎮(zhèn)壬稀Ｒ驯活伾铣衫忡R顏色合成的圖像光線被 投影透鏡11投影到屏幕上。燈冷卻風(fēng)扇7和燈冷卻管道8是用于冷卻光源5的裝置。由燈冷卻風(fēng)扇7產(chǎn)生的空氣流經(jīng)由燈冷卻管道8流動(dòng)以到達(dá)光源5。冷卻風(fēng)扇3和空氣冷卻管道4是用于冷卻液 晶單元2的裝置。由冷卻風(fēng)扇3產(chǎn)生的空氣流經(jīng)過(guò)空氣冷卻管道4流動(dòng)以到達(dá)液晶單元2。 排氣風(fēng)扇9將外罩內(nèi)側(cè)的空氣排出到外側(cè)。圖3A是示出冷卻液晶單元2的冷卻裝置的實(shí)際構(gòu)造的分解透視圖，并且圖3B是 用于解釋在圖3A所示的冷卻裝置中的冷卻操作的概略截面視圖。如在圖3A和3B中所示，冷卻裝置15包括空氣冷卻管道4和冷卻風(fēng)扇3?？諝饫?卻管道4設(shè)有用于使來(lái)自冷卻風(fēng)扇3的空氣流朝向液晶單元2的多個(gè)排氣端口 17。液晶單 元2布置在排氣端口 17上方。偏光片12布置在構(gòu)成液晶單元的每一個(gè)液晶面板13的入射表面?zhèn)壬希⑶移?片14布置在出射表面?zhèn)?顏色合成棱鏡側(cè))上。排氣端口 17設(shè)置在由液晶面板13和偏 光片12和13構(gòu)成的每一個(gè)點(diǎn)處。如在圖3B中所示，來(lái)自冷卻風(fēng)扇3的通風(fēng)空氣16在空氣冷卻管道4中流動(dòng)并且 從每一個(gè)排氣端口 17朝向液晶單元2。從排氣端口 17供應(yīng)的空氣流通過(guò)經(jīng)過(guò)液晶面板13 和偏光片12和14的每一個(gè)間隙而冷卻液晶面板13和偏光片12和14。JP-A-H11_295814(在下文中被稱作專(zhuān)利文獻(xiàn)1)公開(kāi)了用于冷卻液晶單元的另一 種形式的冷卻裝置。圖4是示出這個(gè)冷卻裝置的配置的概略視圖。參考圖4，來(lái)自冷卻風(fēng)扇3的通風(fēng)空氣16在偏光片12和液晶面板13之間并且在 液晶面板13和顏色合成棱鏡35之間流動(dòng)。流動(dòng)方向板39設(shè)置在用于保持顏色合成棱鏡 35的部件的冷卻風(fēng)扇3側(cè)的一個(gè)部分上。通過(guò)利用流動(dòng)方向板39改變通風(fēng)空氣16的方 向，使得來(lái)自冷卻風(fēng)扇3的通風(fēng)空氣16朝向液晶面板13的表面，液晶面板13的冷卻效率 的提高能夠得以實(shí)現(xiàn)。JP-A-2001-318361 (在下文中被稱作專(zhuān)利文獻(xiàn)2)公開(kāi)了用于冷卻液晶單元的又 一種形式的冷卻裝置。圖5是示出這個(gè)冷卻裝置的配置的概略視圖。參考圖5，沿著液晶面板13的保持框架40的相對(duì)邊沿設(shè)置兩個(gè)凸出部件41。每 一個(gè)凸出部件41均是板形部件并且受到控制使得從管道排氣端口 42供應(yīng)的空氣在固定的 方向上流動(dòng)，由此從管道排氣端口 42供應(yīng)的幾乎全部的空氣均沿著液晶面板13的表面流 動(dòng)，并且因此提高了冷卻效率。JP-A-2004_061894(在下文中被稱作專(zhuān)利文獻(xiàn)3)公開(kāi)了用于冷卻液晶單元的又 一種形式的冷卻裝置。圖6是示出這個(gè)冷卻裝置的配置的概略圖表。參考圖6，在面對(duì)在液晶面板13和偏光片14之間的空氣流流道的液晶面板13的 保持框架40的一個(gè)部分中形成狹槽43。設(shè)置狹槽43增加了空氣流流道的寬度(在圖6中 由X和Y示出的寬度)，由此空氣流的量增加。JP-A-2000_124649(在下文中被稱作專(zhuān)利文獻(xiàn)4)公開(kāi)了用于冷卻液晶單元的又 一種形式的冷卻裝置。圖7A和7B是用于解釋這個(gè)冷卻裝置的配置的圖，圖7A是上平面視 圖并且圖7B是側(cè)截面視圖。參考圖7A和7B，具有U形輪廓的空氣引導(dǎo)板44安裝在顏色合成棱鏡35和偏光片12之間，所述顏色合成棱鏡35和偏光片12被布置成彼此相對(duì)，液晶面板13置于其之間。 來(lái)自冷卻風(fēng)扇3的空氣流在顏色合成棱鏡35和液晶面板13之間經(jīng)過(guò)，并且然后被空氣引 導(dǎo)板44轉(zhuǎn)向。已被空氣引導(dǎo)板44轉(zhuǎn)向的空氣流在液晶面板13和偏光片12之間經(jīng)過(guò)。這種配置使得能夠抑制在液晶面板13的表面中產(chǎn)生的溫度發(fā)生變化。專(zhuān)利文獻(xiàn)4進(jìn)一步公開(kāi)了上述冷卻裝置的一種變型。圖8A和8B是用于描述該變 型的圖，圖8A是上平面視圖，并且圖8B是側(cè)截面視圖。在該變型中，冷卻風(fēng)扇3布置在液 晶面板13下方，并且冷卻風(fēng)扇3b布置在液晶面板13上方。來(lái)自冷卻風(fēng)扇3a的空氣流在 顏色合成棱鏡35和液晶面板13之間經(jīng)過(guò)。來(lái)自冷卻風(fēng)扇3b的空氣流在液晶面板13和偏 光片12之間經(jīng)過(guò)。該變型能夠抑制在液晶面板13的表面上形成的溫度發(fā)生變化。JP-A-2001_209126(在下文中被稱作專(zhuān)利文獻(xiàn)5)公開(kāi)了用于冷卻液 晶單元的又 一種形式的冷卻裝置。圖9是給出這個(gè)冷卻裝置的配置的概略表示的截面視圖。參考圖9，該冷卻裝置具有內(nèi)部循環(huán)部分，所述內(nèi)部循環(huán)部分設(shè)有循環(huán)管道45， 冷卻風(fēng)扇3a產(chǎn)生的空氣流在循環(huán)管道45中循環(huán)；和外部循環(huán)部分，所述外部循環(huán)部分設(shè)有 空氣循環(huán)管道46，冷卻風(fēng)扇3b產(chǎn)生的空氣流在空氣循環(huán)管道46中循環(huán)。外部空氣被冷卻 風(fēng)扇3b抽入外部循環(huán)部分中。被冷卻風(fēng)扇3b抽入的空氣通過(guò)沿著循環(huán)管道45的外表面 流動(dòng)而冷卻內(nèi)部循環(huán)部分。

發(fā)明內(nèi)容
通常，當(dāng)流體沿著平坦板的表面在固定方向上流動(dòng)時(shí)，由于比如流動(dòng)速度或者粘 度條件產(chǎn)生的兩種流動(dòng)狀態(tài)即層流和湍流在形成于平坦板表面上的流動(dòng)位置中的分界層 中發(fā)生，但是在任一情形中，當(dāng)分界層厚時(shí)熱傳遞系數(shù)下降，并且來(lái)自平坦板表面的熱量的 輻射不能得以有效率地實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，為了以高的效率釋放來(lái)自平坦板表面的熱量，薄化分界 層(減小其膜厚度)以提高熱傳遞系數(shù)是重要的。然而，在圖3所示的冷卻裝置中或者在于專(zhuān)利文獻(xiàn)1到5中公開(kāi)的任何一種冷卻 裝置中均未公開(kāi)能夠減小分界層的膜厚度的構(gòu)造，并且以充分程度地提高熱傳遞系數(shù)因此 是難以實(shí)現(xiàn)的。分界層的厚度與沿著平坦板表面流動(dòng)的流體的流動(dòng)速度(風(fēng)速)的平方根成反 比，并且應(yīng)該因此顯著地增加流動(dòng)速度(風(fēng)速)以獲得充分地提高熱傳遞系數(shù)的效果。雖 然能夠通過(guò)增加冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速率而提高風(fēng)速，但是增加冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速率產(chǎn)生大的 冷卻風(fēng)扇噪音的缺點(diǎn)。另外，能夠通過(guò)使用大的冷卻風(fēng)扇提高風(fēng)速。然而，近年來(lái)在液晶投影儀的小型化 方面已經(jīng)取得了重大進(jìn)展，并且根據(jù)小型化的觀點(diǎn)，使用大的冷卻風(fēng)扇是不理想的。能夠利用冷卻風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)的冷卻具有局限(空氣冷卻的局限)，并且不能預(yù)期超過(guò) 這些局限的冷卻效果。進(jìn)而，即使當(dāng)利用冷卻風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)的風(fēng)速增加時(shí)，熱傳遞系數(shù)固定的狀態(tài)也對(duì)于降 低平坦板的溫度施加限制。因此，提高熱傳遞系數(shù)是重要的。在具有用于沿著待被冷卻的部件的表面在固定方向上傳送空氣流的構(gòu)造的冷卻 裝置中，尚未提出一種實(shí)現(xiàn)熱傳遞系數(shù)足夠提高的構(gòu)造。與沿著例如液晶面板的表面形成的空氣流的情形相比，能夠通過(guò)使空氣流朝向例 如垂直于該表面的方向而獲得更高的冷卻效果。然而，在液晶面板和偏光片之間具有小的 間隙的構(gòu)造中，比如在液晶單元中，實(shí)際上不能使空氣流朝向垂直方向。本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供能夠解決上述問(wèn)題、能夠薄化分界層、并且能夠獲得充分地提高熱傳遞系數(shù)的效果的一種電子設(shè)備的冷卻裝置和一種采用該冷卻裝置的投影儀裝置。用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻裝置為一種電子設(shè)備的冷卻裝 置，所述電子設(shè)備包括多個(gè)構(gòu)件，所述多個(gè)構(gòu)件被并置從而它們的表面彼此相對(duì)，這些構(gòu)件 中的至少一個(gè)構(gòu)件的表面具有從其釋放熱量的熱量釋放表面，所述冷卻裝置包括第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件配備有與由所述多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的單元 的第一側(cè)表面相對(duì)設(shè)置的第一開(kāi)口，所述第一側(cè)表面與包括所述熱量釋放表面的平面相交 叉，其中從所述第一開(kāi)口冒出的空氣流在第一方向上朝向設(shè)于所述熱量釋放表面上的參考 點(diǎn)流動(dòng)；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件配備有與所述單元的第二側(cè)表面相對(duì) 設(shè)置的第二開(kāi)口，所述第二側(cè)表面鄰接所述第一側(cè)表面并且與包含所述熱量釋放表面的平 面相交叉，其中從所述第二開(kāi)口冒出的空氣流在與所述第一方向相交叉的第二方向上朝向 所述參考點(diǎn)流動(dòng)；其中，采取第二線作為分界線，所述第二線經(jīng)過(guò)所述參考點(diǎn)并且與第一線以直角 相交，所述第一線聯(lián)結(jié)所述參考點(diǎn)和所述第一開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的 開(kāi)口寬度的中心，所述第二開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位 于與設(shè)置所述第一開(kāi)口的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。本發(fā)明的液晶投影儀包括液晶面板；第一光學(xué)元件，所述第一光學(xué)元件布置在所述液晶面板的入射表面?zhèn)壬?；第二光學(xué)元件，所述第二光學(xué)元件布置在所述液晶面板的出射表面?zhèn)壬希坏谝豢諝饫鋮s部件，所述第一空氣冷卻部件配備有與所述液晶面板的第一側(cè)表面 相對(duì)設(shè)置的第一開(kāi)口，其中從所述第一開(kāi)口冒出的空氣流在第一方向上朝向設(shè)于所述液晶 面板的入射表面或者出射表面上的參考點(diǎn)流動(dòng)；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件配備有與鄰接所述液晶面板的所述第 一側(cè)表面的第二側(cè)表面相對(duì)設(shè)置的第二開(kāi)口，其中從所述第二開(kāi)口冒出的空氣流在與所述 第一方向相交叉的第二方向上朝向所述參考點(diǎn)流動(dòng)；其中，采取第二線作為分界線，所述第二線經(jīng)過(guò)所述參考點(diǎn)并且與第一線以直角 相交，所述第一線聯(lián)結(jié)所述參考點(diǎn)和所述第一開(kāi)口在平行于所述液晶面板的入射表面或者 出射表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心，所述第二開(kāi)口在所述平行于液晶面板的入射表面或 者出射表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位于與設(shè)置所述第一開(kāi)口的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。根據(jù)本發(fā)明，第一空氣流的流動(dòng)方向(第一方向)和第二空氣流的流動(dòng)方向(第 二方向)在從其釋放熱量的熱量釋放表面之上相交叉，并且結(jié)果，來(lái)自第一開(kāi)口的第一空 氣流與來(lái)自第二開(kāi)口的第二空氣流在熱量釋放表面之上碰撞。這些第一空氣流和第二空氣 流的碰撞產(chǎn)生包括在垂直于熱量釋放表面的方向上的旋流(渦流)的碰撞射流。這個(gè)碰撞 射流引起在熱量釋放表面上形成的分界層分離(變成薄膜)并且因此能夠獲得充分地提高 熱傳遞系數(shù)的效果。另外，因?yàn)楸景l(fā)明被配置成當(dāng)從垂直于熱量釋放表面的方向上觀察時(shí)并且當(dāng)采 取第二線作為分界線時(shí)，所述第二線經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)并且與第一線以直角相交，所述第一線聯(lián)結(jié)參考點(diǎn)和第一開(kāi)口在平行于熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心，第二開(kāi)口在平行 于熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位于與設(shè)置第一開(kāi)口的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上，所 以能夠使得來(lái)自第一開(kāi)口的第一空氣流和來(lái)自第二開(kāi)口的第二空氣流以例如120°的角度 碰撞。在此情形中，所產(chǎn)生的碰撞射流在熱量釋放表面之上在預(yù)定方向上移動(dòng)。在碰撞射 流以此方式移動(dòng)的情形中提高熱傳遞系數(shù)的效果大于在固定位置中保持碰撞射流的情形 并且因此能夠獲得更高的冷卻效果。


圖IA示出作為相關(guān)技術(shù)的一個(gè)實(shí)例的液晶投影儀的外觀；圖IB是示出圖IA所示液晶投影儀的內(nèi)部構(gòu)造的透視圖；圖2是示出安裝于圖1所示液晶投影儀中的冷卻裝置的配置的概略視圖；圖3A是示出用于冷卻安裝于圖IA所示的液晶投影儀中的液晶單元的冷卻裝置的 實(shí)際構(gòu)造的分解透視圖；圖3B是用于解釋圖3A所示冷卻操作的概略截面視圖；圖4是示出在JP-A-Hl 1-295814中描述的冷卻裝置的配置的概略視圖；圖5是示出在JP-A-2001-318361中描述的冷卻裝置的配置的概略視圖；圖6是示出在JP-A-2004-061894中描述的冷卻裝置的配置的概略視圖；圖7A是當(dāng)從上方觀察時(shí)在JP-A-2000-124649中描述的冷卻裝置的概略視圖；圖7B是當(dāng)從側(cè)面觀察時(shí)圖7A所示冷卻裝置的概略視圖；圖8A是當(dāng)從上方觀察時(shí)在JP-A-2000-124649中描述的另一冷卻裝置的概略視 圖；圖8B是當(dāng)從側(cè)面觀察時(shí)圖8A所示冷卻裝置的概略視圖；圖9是示出在JP-A-2001-209126中描述的另一冷卻裝置的配置的概略視圖；圖10是示出是本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的冷卻裝置的配置的概略視圖；圖11是給出配備有能夠在本發(fā)明中應(yīng)用的湍流產(chǎn)生構(gòu)造的冷卻裝置的配置的概 略表示的分解透視圖；圖12是用于解釋由圖11所示湍流產(chǎn)生構(gòu)造產(chǎn)生的空氣流的概略視圖；圖13是用于解釋在圖11所示湍流產(chǎn)生構(gòu)造中的湍流產(chǎn)生原理的概略視圖；圖14是示出圖10所示冷卻裝置的上管道的端部的構(gòu)造的概略視圖；圖15是示出圖10所示冷卻裝置的上管道的端部的另一構(gòu)造的概略視圖；圖16是示出是本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的冷卻裝置的配置的概略視圖；圖17是示出結(jié)合本發(fā)明的冷卻裝置的液晶投影儀的內(nèi)部的配置的透視圖；圖18是示出圖17所示冷卻裝置的每一個(gè)部件的配置的透視圖；圖19是示出在圖17所示液晶投影儀中在上管道、下管道和液晶面板之間的位置 關(guān)系的概略視圖；圖20是示出冷卻裝置的配置的概略視圖，其中上管道設(shè)置在用于綠色(G)的液晶 面板上，這是本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用；圖21是示出冷卻裝置的配置的概略視圖，其中上管道設(shè)置在用于綠色的液晶面 板和用于藍(lán)色的液晶面板這兩者上，這是本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例；
圖22k是示出具有隔板的上管道的配置的概略視圖；以及圖22B是圖22A所示上管道的側(cè)視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明100、101 管道IOOaUOla 開(kāi)口200液晶面板
具體實(shí)施例方式下面參考附圖關(guān)于本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行解釋。本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備的冷卻裝置，所述電子設(shè)備包括多個(gè)構(gòu)件，所述多個(gè)構(gòu) 件被并置從而它們的表面彼此相對(duì)，這些構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件的表面具有從其釋放熱量 的熱量釋放表面；所述冷卻裝置具有以下配置產(chǎn)生在熱量釋放表面之上在第一方向上朝 向設(shè)于熱量釋放表面上的參考點(diǎn)流動(dòng)的第一空氣流和在熱量釋放表面之上在與第一方向 相交叉的第二方向上朝向參考點(diǎn)流動(dòng)的第二空氣流；通過(guò)使這些第一空氣流和第二空氣流 在熱量釋放表面之上碰撞，所述第一空氣流和第二空氣流產(chǎn)生湍流(碰撞射流)；并且，通 過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置第一方向和第二方向相交叉的角度，使得湍流(碰撞射流)朝向預(yù)定方向移 動(dòng)。參考點(diǎn)是空氣流碰撞位置的目標(biāo)點(diǎn)，并且能夠被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。例如，當(dāng)配備有熱量釋放 表面的構(gòu)件是液晶面板時(shí)，液晶面板的中心點(diǎn)能夠被取作參考點(diǎn)，并且能夠使得第一空氣 流和第二空氣流在液晶面板的中心碰撞。將首先描述能夠在本發(fā)明的冷卻裝置中應(yīng)用的湍流產(chǎn)生構(gòu)造及其原理的細(xì)節(jié)。圖11是給出具有能夠在本發(fā)明中應(yīng)用的湍流產(chǎn)生構(gòu)造的冷卻裝置的配置的概略 表示的分解透視圖。圖12是用于解釋由這個(gè)湍流產(chǎn)生構(gòu)造產(chǎn)生的空氣流的概略視圖，并且 圖13是用于解釋在這個(gè)湍流產(chǎn)生構(gòu)造中的湍流產(chǎn)生原理的概略視圖。參考圖11和圖12，液晶單元2配備有為顏色紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色⑶中的 每一種顏色設(shè)置的三個(gè)液晶面板13。偏光片12布置在每一個(gè)液晶面板13的入射表面?zhèn)?上，并且偏光片14布置在出射表面?zhèn)壬稀＿@個(gè)液晶單元2等價(jià)于在現(xiàn)有液晶投影儀中結(jié)合 的液晶單元。冷卻裝置由分別地在液晶單元1下方和上方布置的空氣冷卻單元29a和33a構(gòu) 成?？諝饫鋮s單元29a由冷卻風(fēng)扇27a和冷卻管道28a構(gòu)成?？諝饫鋮s單元33a由冷卻風(fēng) 扇31a和冷卻管道32a構(gòu)成。空氣冷卻管道28a延伸到每一個(gè)液晶面板13的下端，并且在位于每一個(gè)下端處的 部分中設(shè)有用于朝向每一個(gè)液晶面板13吹送空氣的三個(gè)開(kāi)口。由冷卻風(fēng)扇27a產(chǎn)生的第 一通風(fēng)空氣(空氣流)30a經(jīng)過(guò)冷卻管道28a并且從每一個(gè)開(kāi)口朝向每一種顏色的液晶面 板13。冷卻管道32a延伸到每一個(gè)液晶面板13的上端，并且在位于每一個(gè)上端處的部分 中設(shè)有用于朝向每一個(gè)液晶面板13吹送空氣的三個(gè)開(kāi)口。由冷卻風(fēng)扇31a產(chǎn)生的第二通 風(fēng)空氣(空氣流)34a經(jīng)過(guò)冷卻管道32a并且從每一個(gè)開(kāi)口朝向每一種顏色的液晶面板13。如在圖13中所示，空氣冷卻管道28a的每一個(gè)開(kāi)口均具有被隔板分離的第一開(kāi)口 和第二開(kāi)口。隔板被設(shè)置成與液晶面板13的下端相對(duì)地定位。從第一開(kāi)口吹送的第一空氣流從下方在向上的方向上在液晶面板13和入射側(cè)的偏光片12之間經(jīng)過(guò)。從第二開(kāi)口吹 送的第二空氣流從下方在向上方向上在液晶面板13和出射側(cè)的偏光片14之間經(jīng)過(guò)。如在圖13中所示，冷卻管道32a的每一個(gè)開(kāi)口也包括被隔板分離的第一開(kāi)口和第 二開(kāi)口。隔板被設(shè)置成與液晶面板13的上端相對(duì)地定位。從第一開(kāi)口吹送的第三空氣流 從上方在向下方向上在液晶面板13和入射側(cè)上的偏光片12之間經(jīng)過(guò)。從第二開(kāi)口吹送的 第四空氣流從上方在向下方向上在液晶面板13和出射側(cè)上的偏光片14之間經(jīng)過(guò)。在液晶面板13和入射側(cè)的偏光片12之間的第一空氣流道中，從上方向下的第三 空氣流與從下方向上的第一空氣流碰撞。類(lèi)似地，在液晶面板13和出射側(cè)的偏光片14之 間的第二空氣流道中，從上方向下的第四空氣流與從下方向上的第二空氣流碰撞。當(dāng)冷卻 風(fēng)扇27a和31a中的每一個(gè)冷卻風(fēng)扇的通風(fēng)空氣的量相同并且對(duì)于在冷卻管道28a和32a 中的每一個(gè)冷卻管道的內(nèi)表面上的流體的阻力相等時(shí)，第一空氣流和第三空氣流的碰撞位 置是第一空氣流道的中間點(diǎn)(在圖13中的碰撞平面a)，并且第二空氣流和第四空氣流的碰 撞位置是第二空氣流道的中間點(diǎn)(在圖13中的碰撞平面a)。在第一空氣流道中，第一空氣流和第三空氣流沿著液晶面板13和偏光片12的表 面中每一個(gè)行進(jìn)直至碰撞位置。當(dāng)?shù)谝豢諝饬骱偷谌諝饬髋鲎矔r(shí)，產(chǎn)生碰撞射流。類(lèi)似 地，在第二空氣流道中，第二空氣流和第四空氣流沿著液晶面板13和偏光片14的表面中的 每一個(gè)行進(jìn)直至碰撞位置。當(dāng)?shù)诙諝饬骱偷谒目諝饬髋鲎矔r(shí)，在該點(diǎn)處產(chǎn)生碰撞射流。這 些碰撞射流是伴隨不穩(wěn)定渦流的產(chǎn)生和損失的湍流，并且如在圖13中作為放大圖所示出 的，包括沿著碰撞平面a朝向液晶面板13和偏光片14的表面中的每一個(gè)的旋流(渦流)。 這些旋流(渦流)是基本上垂直地撞擊液晶面板13和偏光片14的表面中的每一個(gè)的空氣 流，并且這些旋流的冷卻效果大于沿著表面流動(dòng)的空氣流的冷卻效果。利用在旋流(渦流)中包含的碰撞射流的冷卻經(jīng)過(guò)以下三個(gè)過(guò)程1)在表面上形成的分界層的破壞(分離)；2)利用在碰撞部分處產(chǎn)生的旋流實(shí)現(xiàn)的流體交換(溫度更替)；和3)由于科恩達(dá)效應(yīng)(Coanda effect)而引起的射流的壁表面滑動(dòng)。這里，流體交 換(溫度更替)意味著在稍微地與表面分離的點(diǎn)處的特定流體與靠近表面的流體的交換 (溫度更替)。科恩達(dá)效應(yīng)指的是這樣的流體性質(zhì)當(dāng)物體被置于流體流內(nèi)時(shí)，在流體和固 體壁之間的壓力下降，所述流體流被拉向壁表面，并且由于在流體流內(nèi)存在物體而使得流 動(dòng)方向改變。利用上述三個(gè)過(guò)程，與流體只是沿著平坦板流動(dòng)的情形相比，圖11所示的冷 卻裝置能夠獲得五到十倍的冷卻能力。如在上文中所描述的，在第一空氣流道和第二空氣流道中產(chǎn)生的碰撞射流的作用 是加速?gòu)囊壕姘?3、偏光片12和偏光片14中的每一個(gè)的表面的熱量輻射。換言之，由于 從表面釋放的熱能，已經(jīng)作為碰撞射流出現(xiàn)的流體的溫度升高。結(jié)果，當(dāng)已經(jīng)作為碰撞射流 出現(xiàn)的流體保留在表面處時(shí)，在從表面輻射熱量的過(guò)程中，熱傳遞系數(shù)在一些情形中下降。 移動(dòng)在表面之上已經(jīng)作為碰撞射流出現(xiàn)的流體能夠抑制熱傳遞系數(shù)的降低。本發(fā)明的冷卻裝置具有沿著適當(dāng)?shù)姆较蛞苿?dòng)已經(jīng)作為碰撞射流出現(xiàn)的流體的配 置。圖10是示出是本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的冷卻裝置的配置的概略視圖。參考圖10，冷卻裝置包括構(gòu)成第一冷卻單元的下管道100和構(gòu)成第二冷卻單元的上管道101。圖10所示液晶面板200的表面是光線入射的表面(入射表面)。雖然在圖10 中未示出，但是當(dāng)向圖里側(cè)觀察時(shí)，偏光片布置在液晶面板的近側(cè)(入射表面?zhèn)?和內(nèi)部側(cè) (出射表面?zhèn)?上。下管道100設(shè)有開(kāi)口 100a。開(kāi)口 IOOa被設(shè)置成朝向與包含液晶單元的液晶面板 200的入射表面或者出射表面的平面相交叉的第一側(cè)表面。開(kāi)口 IOOa這里位于液晶面板 200下方，并且來(lái)自這個(gè)開(kāi)口 IOOa的空氣流(第一空氣流)在液晶面板200的表面之上在 沿著經(jīng)過(guò)該表面的中心200a的線200b的第一方向上流動(dòng)。液晶面板200的表面的中心 200a在這里意味著液晶面板的顯示區(qū)域(具有像素的區(qū)域)的中心，并且更加具體地，矩 形顯示區(qū)域的對(duì)角線的交叉點(diǎn)。當(dāng)從液晶面板200的表面?zhèn)扔^察時(shí)，線200b是聯(lián)結(jié)是參考 點(diǎn)的中心200a和開(kāi)口 IOOa在平行于液晶面板200的表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心的線 (第一線)。上管道101設(shè)有開(kāi)口 101a。開(kāi)口 IOla被設(shè)置成朝向液晶單元鄰接上述第一側(cè)表 面的第二側(cè)表面，這個(gè)第二側(cè)表面與包括液晶面板200的入射表面或者出射表面的平面相 交叉。當(dāng)從液晶面板200的入射表面?zhèn)扔^察時(shí)開(kāi)口 IOla在這里位于液晶面板200的左上 側(cè)上，并且從開(kāi)口 IOla冒出的空氣流(第二空氣流)在液晶面板200的表面之上在與第一 方向相交叉的第二方向上朝向表面的中心200a流動(dòng)。當(dāng)從液晶面板200的入射表面?zhèn)扔^ 察時(shí)，開(kāi)口 IOla在平行于液晶面板200的表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位于經(jīng)過(guò)液晶面 板200的表面的中心200a并且與線200b以直角相交的線200c (第二線)上方。換言之， 采取線200c作為分界線，開(kāi)口 IOla的中心位于與形成開(kāi)口 IOOa的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。在本實(shí)施例的冷卻裝置中，為了移動(dòng)已經(jīng)作為碰撞射流出現(xiàn)的流體，由第一空氣 流的方向和第二空氣流的方向形成的角度θ 2被設(shè)為大于90°的角度，例如120°。結(jié)果， 當(dāng)從液晶面板200的入射表面?zhèn)扔^察時(shí)，已經(jīng)作為碰撞射流出現(xiàn)的流體在液晶面板200的 表面之上在對(duì)角線方向上朝向右上側(cè)移動(dòng)。在圖10中由虛線表示的箭頭示意碰撞射流的 移動(dòng)方向。當(dāng)角度θ 2增加時(shí)，由碰撞射流產(chǎn)生的冷卻效果增加，而當(dāng)角度Θ 2降低時(shí)，碰撞 射流的冷卻效果降低。另外，碰撞射流的移動(dòng)方向是由第一空氣流和第二空氣流的流動(dòng)速 度(風(fēng)速)和流量(空氣量)和由第一空氣流的方向和第二空氣流的方向形成的角度θ 2 確定的。在本實(shí)施例中，假設(shè)第一空氣流和第二空氣流的流動(dòng)速度和流量(空氣量)是相 同的，因此碰撞射流的移動(dòng)方向是由角度θ 2確定的。因?yàn)榕鲎采淞鞯囊苿?dòng)方向基本符合 釋放熱量的方向，所以釋放熱量的方向能夠由角度θ 2確定。根據(jù)本實(shí)施例的冷卻裝置，產(chǎn)生碰撞射流使得分界層能夠被破壞(轉(zhuǎn)換成薄膜)。 移動(dòng)已經(jīng)作為碰撞射流出現(xiàn)的流體進(jìn)一步能夠?qū)τ谟勺鳛榕鲎采淞鞯牧黧w捕集的熱量進(jìn) 行有效率地?zé)崃酷尫?，并且在這個(gè)程度上，由碰撞射流實(shí)現(xiàn)的冷卻效果能夠得以增大。當(dāng)碰 撞射流移動(dòng)時(shí)提高熱傳遞系數(shù)的效果大于碰撞射流保持在固定位置中的情形，并且能夠因 此獲得更高的冷卻效果。換言之，導(dǎo)熱性能夠得以改進(jìn)。如在圖14中所示，上管道101由線性地延伸的管道部分IOlb和設(shè)于管道部分 IOlb的端部上的管道部分IOlC構(gòu)成，管道部分IOlc相對(duì)于管道部分IOlb的延伸方向被以 角度Θ1設(shè)置。然而，上管道101不限于圖14所示的這個(gè)構(gòu)造，只要從開(kāi)口 IOla冒出的空 氣流能夠朝向液晶面板200的中心200a，任何構(gòu)造都是可能的。
圖15示出上管道101的另一種構(gòu)造。圖15所示的上管道101具有線性地延伸的形式，端部具有壁部分loid，所述壁部分IOld設(shè)有基本垂直于流動(dòng)通過(guò)管道的空氣流的行 進(jìn)方向的表面。開(kāi)口 IOla被設(shè)置成鄰接端部的壁部分101d。開(kāi)口 IOla的開(kāi)口平面垂直于 端部的壁部分IOld的表面。在圖15所示的上管道101中，流動(dòng)通過(guò)管道的空氣流撞擊端部的壁部分IOld的 表面并且從開(kāi)口 IOla流動(dòng)到管道外部。此時(shí)，在端部的壁部分IOld的表面上產(chǎn)生空氣流 停滯。發(fā)生停滯的這個(gè)區(qū)域(在圖15中由虛線示意的區(qū)域)的高度從端部的壁部分IOld 的表面隨著接近于開(kāi)口 IOla側(cè)而降低。換言之，發(fā)生停滯的區(qū)域具有斜度。發(fā)生停滯的區(qū)域相對(duì)于空氣流正像壁那樣起作用。據(jù)此，流動(dòng)通過(guò)管道的空氣流 沿著發(fā)生停滯的這個(gè)區(qū)域的傾斜表面朝向開(kāi)口 IOla流動(dòng)并且從那里流動(dòng)到管道外部。由 從這個(gè)開(kāi)口 IOla流動(dòng)的空氣流(第二空氣流)的方向和開(kāi)口平面形成的角度與由發(fā)生停 滯的區(qū)域的傾斜平面和端部的壁部分的平面形成的角度相一致。利用上述上管道101的構(gòu)造，從開(kāi)口 IOla冒出的空氣流也能夠朝向液晶面板200 的中心200a的方向。在圖14所示構(gòu)造中，管道端部部分朝向液晶面板200凸出。相反，在 圖15所示的構(gòu)造中，不存在管道端部部分的凸出部分。管道端部部分的尺寸能夠被降低至 沒(méi)有凸出部分的程度，由此能夠更加鄰近地布置管道和液晶面板。在圖10所示實(shí)例中，上管道的數(shù)目?jī)H為一個(gè)，但是只要能夠產(chǎn)生和移動(dòng)碰撞射 流，還能夠設(shè)置多個(gè)上管道。圖16示出作為本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的設(shè)有兩個(gè)上管道 的冷卻裝置。參考圖16，除了圖10所示的配置之外，該冷卻裝置在液晶面板的右上側(cè)包括上管 道102。上管道102具有以下構(gòu)造以線202b作為中心與上管道101具有線對(duì)稱性。上管道102設(shè)有開(kāi)口 102a。開(kāi)口 102a被設(shè)置成朝向液晶單元與上述第二側(cè)表面 相對(duì)的第三側(cè)表面，這個(gè)第三側(cè)表面與包括液晶面板200的入射表面或者出射表面的平面 相交叉。這里，當(dāng)從液晶面板200的表面一側(cè)觀察時(shí)開(kāi)口 102a位于液晶面板的右上側(cè)，并 且從開(kāi)口 102a冒出的空氣流(第三空氣流)在液晶面板200的表面之上在與第一方向相 交叉的第三方向上朝向表面的中心200a流動(dòng)。當(dāng)從液晶面板200的表面一側(cè)觀察時(shí)，開(kāi)口 102a的中心位于線200c上方。換言之，采取線200c作為分界線，開(kāi)口 102a在平行于液晶 面板200的表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位于與形成開(kāi)口 IOOa的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，來(lái)自開(kāi)口 IOOa的第一空氣流、來(lái)自開(kāi)口 IOla的第二空氣流和來(lái) 自開(kāi)口 102a的第三空氣流在液晶面板200的表面上相互碰撞以產(chǎn)生碰撞射流。這個(gè)碰撞 射流包括朝向液晶面板200和偏光片(未示出)的表面的旋流。當(dāng)從液晶面板200的表 面一側(cè)觀察時(shí)，已經(jīng)作為碰撞射流出現(xiàn)的流體在液晶面板200的表面之上在三個(gè)方向上移 動(dòng)向上、沿對(duì)角線方向向左下和沿對(duì)角線方向向右下。在圖16中由虛線示意的箭頭示出 碰撞射流的移動(dòng)方向。移動(dòng)已經(jīng)如此作為碰撞射流出現(xiàn)的流體能夠有效地釋放在碰撞射流中被流體捕 集的熱量，并且在這個(gè)程度上，能夠增加由碰撞射流實(shí)現(xiàn)的冷卻效果。換言之，導(dǎo)熱性能夠 得以改進(jìn)。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，一種電子設(shè)備的冷卻裝置，所述電子設(shè)備包括 多個(gè)構(gòu)件，所述多個(gè)構(gòu)件被并置從而它們的表面彼此相對(duì)，這些構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件的表面具有從其釋放熱量的熱量釋放表面，所述冷卻裝置包括的配置包括
第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件配備有與由所述多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的單元 的第一側(cè)表面相對(duì)設(shè)置的第一開(kāi)口，該第一側(cè)表面與包括所述熱量釋放表面的平面相交 叉，其中從所述第一開(kāi)口冒出的空氣流在第一方向上朝向設(shè)于所述熱量釋放表面上的參考 點(diǎn)流動(dòng)；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件配備有與所述單元的第二側(cè)表面相對(duì) 設(shè)置的第二開(kāi)口，所述第二側(cè)表面鄰接所述第一側(cè)表面并且與包含所述熱量釋放表面的平 面相交叉，其中從所述第二開(kāi)口冒出的空氣流在與所述第一方向相交叉的第二方向上朝向 所述參考點(diǎn)流動(dòng)；其中，采取第二線作為分界線，所述第二線經(jīng)過(guò)所述參考點(diǎn)并且與第一線以直角 相交，所述第一線聯(lián)結(jié)所述參考點(diǎn)和所述第一開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的 開(kāi)口寬度的中心，所述第二開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位 于與設(shè)置所述第一開(kāi)口的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。也在此情形中，移動(dòng)已經(jīng)作為碰撞射流出現(xiàn) 的流體能夠有效地釋放被作為碰撞射流的流體捕集的熱量，并且在這個(gè)程度上，能夠增加 由碰撞射流實(shí)現(xiàn)的冷卻效果。換言之，導(dǎo)熱性能夠得以改進(jìn)。上述情形可以被配置為包括第三空氣冷卻部件，所述第三空氣冷卻部件配備有與 所述單元的第三側(cè)表面相對(duì)設(shè)置的第三開(kāi)口，該第三側(cè)表面與所述第二側(cè)表面相對(duì)并且與 包含所述熱量釋放表面的平面相交叉，其中從所述第三開(kāi)口冒出的空氣流在與所述第一方 向相交叉的第三方向上朝向所述參考點(diǎn)流動(dòng)；其中，采取所述第二線作為分界線，所述第 三開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位于與設(shè)置所述第一開(kāi)口 的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。也在此情形中，移動(dòng)已經(jīng)作為碰撞射流出現(xiàn)的流體使得能夠有效率 地釋放已被作為碰撞射流的流體捕集的熱量，并且因此能夠增加由碰撞射流實(shí)現(xiàn)的冷卻效 果。換言之，導(dǎo)熱性能夠得以改進(jìn)。另外，所述冷卻裝置還可以包括公共冷卻風(fēng)扇，所述公共冷卻風(fēng)扇用于將空氣供 應(yīng)到所述第一空氣冷卻部件和所述第二空氣冷卻部件。共用所述冷卻風(fēng)扇使得能夠降低成 本。與所述第一開(kāi)口連通的第一管道和與所述第二開(kāi)口連通的第二管道可以與公共 進(jìn)入端口連通。所述第一開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度可以比所述第一 側(cè)表面在平行于熱量釋放表面的截面中的寬度更窄。 再進(jìn)一步地，所述第二開(kāi)口在平行于熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度可以比第 二側(cè)表面在平行于熱量釋放表面的截面中的寬度更窄。在與所述第一開(kāi)口連通的第一管道、與所述第二開(kāi)口連通的第二管道和與所述第 三開(kāi)口連通的第三管道中的至少兩個(gè)管道可以與公共進(jìn)入端口連通。所述第三開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度可以比第三側(cè)表 面在平行于熱量釋放表面的截面中的寬度更窄。根據(jù)在上文描述的每一個(gè)實(shí)施例的冷卻裝置，除了由于碰撞射流的移動(dòng)而抑制熱 傳遞系數(shù)的降低，還具有以下效果通常，在液晶面板的上部中設(shè)置用于向液晶面板供應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的柔性纜線。如在圖11中所示，在上管道的開(kāi)口位于液晶面板正上方的冷卻裝置中，出現(xiàn)上管道的開(kāi)口干擾 柔性纜線的問(wèn)題。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的每一個(gè)實(shí)施例，上管道的開(kāi)口被布置成朝向液 晶面板的右端和左端，由此在上管道的開(kāi)口和柔性纜線之間的干擾能夠得以避免。下面將描述結(jié)合上述本發(fā)明的冷卻裝置的液晶投影儀。
圖17是示出結(jié)合本發(fā)明的冷卻裝置的液晶投影儀的內(nèi)部配置的透視圖。圖18是 示出圖17所示冷卻裝置的一個(gè)部件的配置的透視圖。參考圖17和圖18，該液晶投影儀包括西羅科風(fēng)扇(sirocco fan) 301a、301b、302 和303 ；燈304 ；偏振分束器(PBS) 305 ；液晶面板306-308 ；光學(xué)引擎309、投影透鏡310 ；上 管道311 ；進(jìn)入管道312 ；和下管道313。在從燈304出射的光通量的行進(jìn)方向上設(shè)置PBS 305。PBS 305調(diào)節(jié)來(lái)自燈304的 光線的偏振。在已經(jīng)通過(guò)PBS 305的光通量的行進(jìn)方向上布置由多個(gè)二向色鏡構(gòu)成的顏色 分離單元(未示出)。該顏色分離單元將入射光通量分離成紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B) 中的每一種顏色。偏光片設(shè)置在液晶面板306-308的入射表面?zhèn)群统錾浔砻鎮(zhèn)鹊拿恳粋€(gè)上。這些液 晶面板306-308和偏光片通過(guò)保持結(jié)構(gòu)而被緊固到光學(xué)引擎309上。在被顏色分離單元顏 色分離的光通量中，紅色(R)光通量照射到液晶面板306，綠色(G)光通量照射到液晶面板 307，并且藍(lán)色(B)光通量照射到液晶面板308。已經(jīng)通過(guò)液晶面板306-308的每一種顏色 的光通量在顏色合成棱鏡(未示出)中被顏色合成并且然后指向投影透鏡310中。西羅科風(fēng)扇303用于冷卻燈304。西羅科風(fēng)扇301a從設(shè)于外殼側(cè)表面上的進(jìn)入端 口抽入外部空氣。西羅科風(fēng)扇301b通過(guò)進(jìn)入管道312抽入外部空氣。西羅科風(fēng)扇301a和 301b的輸出端口與下管道313連通，并且由西羅科風(fēng)扇301a和301b產(chǎn)生的空氣流通過(guò)下 管道313而被供應(yīng)到液晶面板306-308。西羅科風(fēng)扇302的進(jìn)入端口與進(jìn)入管道312連通。西羅科風(fēng)扇302，類(lèi)似于西羅科 風(fēng)扇301b，通過(guò)進(jìn)入管道312抽入外部空氣。西羅科風(fēng)扇302的輸出端口與上管道311連 通，并且由西羅科風(fēng)扇302產(chǎn)生的空氣流通過(guò)上管道311而被供應(yīng)到液晶面板308。圖19給出當(dāng)從液晶面板308的光線入射側(cè)觀察時(shí)在上管道311、下管道313和液 晶面板308之間的位置關(guān)系的概略表示。如在圖19中所示，下管道313配備有開(kāi)口 313a。開(kāi)口 313a位于液晶面板308下 方。當(dāng)從液晶面板308的光線入射側(cè)觀察時(shí)，開(kāi)口 313a在平行于液晶面板308的表面的 截面中的開(kāi)口寬度的中心位于線308b左側(cè)，所述線308b經(jīng)過(guò)液晶面板308的表面的中心 308a。板部分313b設(shè)置在開(kāi)口 313a中，用于使從開(kāi)口 313a冒出的空氣流朝向液晶面板308 的表面的中心308a。這個(gè)板部分313b限制來(lái)自開(kāi)口 313a的空氣流的輸出方向。結(jié)果，從 開(kāi)口 313a冒出的空氣流(第一空氣流)在液晶面板308的表面之上在第一方向上朝向液 晶面板308的中心308a流動(dòng)。上管道311是類(lèi)似于圖15所示的管道結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，并且配備有開(kāi)口 311a。當(dāng)從 液晶面板308的光線入射側(cè)觀察時(shí)，開(kāi)口 311a位于液晶面板308的左上側(cè)上，并且從開(kāi)口 31 Ia冒出的空氣流(第二空氣流)在液晶面板308的表面之上在與第一方向相交叉的第二 方向上朝向中心308a流動(dòng)。當(dāng)從液晶面板308的光線入射側(cè)觀察時(shí)，開(kāi)口 311a在平行于 液晶面板308的表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位于線308c上方，所述線308c經(jīng)過(guò)液晶面板308的表面的中心308a并且與線308b以直角相交。來(lái)自開(kāi)口 313a的第一空氣流和來(lái)自開(kāi)口 31 Ia的第二空氣流在液晶面板308的表面上碰撞并且產(chǎn)生碰撞射流。這個(gè)碰撞射流包括朝向液晶面板308的表面和與所述表面相 對(duì)的偏光片的表面中的每一個(gè)表面的旋流。當(dāng)從液晶面板308的表面?zhèn)扔^察時(shí)，已經(jīng)作為 碰撞射流出現(xiàn)的流體在液晶面板308的表面之上沿著對(duì)角線方向朝向右上側(cè)移動(dòng)。因此能 夠有效率地釋放已經(jīng)被作為碰撞射流的流體從液晶面板308捕集的熱量，并且能夠在這個(gè) 程度上增加冷卻效果。換言之，導(dǎo)熱性能夠得以改進(jìn)。在圖17到19所示液晶投影儀中，僅僅在用于藍(lán)色的液晶面板308上形成上管道 311，并且這是因?yàn)橛捎谌肷涔饩€的光線能量的差異，在用于藍(lán)色的液晶面板308中釋放的 熱量的量大于在其它液晶面板306和307中釋放的熱量的量。還能夠?yàn)橛糜诰G色(G)的液晶面板307設(shè)置上管道。圖20示出上管道設(shè)置在用 于綠色(G)的液晶面板中的冷卻裝置的配置。參考圖20，除設(shè)置由上管道311a和西羅科風(fēng)扇302a構(gòu)成的冷卻單元來(lái)替代由上 管道311和西羅科風(fēng)扇302構(gòu)成的冷卻單元以外，該冷卻裝置等價(jià)于圖18所示配置。西羅科風(fēng)扇302a的進(jìn)入端口與進(jìn)入管道312連通。類(lèi)似于西羅科風(fēng)扇302，西羅 科風(fēng)扇302a也通過(guò)進(jìn)入管道312抽入外部空氣。西羅科風(fēng)扇302a的輸出端口與上管道 311a連通。由西羅科風(fēng)扇302a產(chǎn)生的空氣流通過(guò)上管道311a而被供應(yīng)到液晶面板307。 當(dāng)從液晶面板307的光線入射的一側(cè)觀察時(shí)，上管道311a、下管道313和液晶面板307的位 置關(guān)系基本上與圖19所示的位置關(guān)系相同。上管道311a位于液晶面板307的左上側(cè)上。來(lái)自下管道313的第一空氣流和來(lái)自上管道311a的第二空氣流在液晶面板307 的表面上碰撞并且產(chǎn)生碰撞射流。這個(gè)碰撞射流包含朝向液晶面板307的表面和與這個(gè)表 面相對(duì)的偏光片的表面中的每一個(gè)表面的旋流。當(dāng)從液晶面板307的表面?zhèn)扔^察時(shí)，已經(jīng) 作為碰撞射流出現(xiàn)的流體在液晶面板307的表面之上沿著對(duì)角線方向朝向右上側(cè)移動(dòng)。結(jié) 果，能夠有效地釋放被作為碰撞射流的流體從液晶面板307的表面捕集的熱量，并且能夠 在這個(gè)程度上增大冷卻效果。換言之，導(dǎo)熱性能夠得以改進(jìn)。另外，能夠?yàn)橛糜诰G色的液晶面板307和用于藍(lán)色的液晶面板308這兩者設(shè)置上 管道。圖21示出為用于綠色的液晶面板307和藍(lán)色的液晶面板308這兩者設(shè)置上管道的 冷卻裝置的配置。參考圖21，該冷卻裝置具有圖20所示的由上管道31 Ia和西羅科風(fēng)扇302a構(gòu)成的 冷卻單元被添加到圖18所示配置的配置。根據(jù)這個(gè)冷卻裝置，來(lái)自下管道313的第一空氣流和來(lái)自上管道311的第二空氣 流在液晶面板308的表面上碰撞并且產(chǎn)生碰撞射流。所產(chǎn)生的碰撞射流然后在液晶面板 308的表面之上在對(duì)角線方向上朝向右上側(cè)移動(dòng)。類(lèi)似地，來(lái)自下管道313的第一空氣流和 來(lái)自上管道311a的第二空氣流在液晶面板307的表面之上碰撞并且產(chǎn)生碰撞射流。這個(gè) 碰撞射流在液晶面板307的表面之上在對(duì)角線方向上朝向右上側(cè)移動(dòng)。結(jié)果，能夠有效地 釋放被作為碰撞射流的流體從液晶面板307和308的表面和偏光片的表面捕集的熱量，并 且能夠在這個(gè)程度上增加冷卻效果。換言之，導(dǎo)熱性能夠得以改進(jìn)。在圖17到21所示的實(shí)例中，為用于藍(lán)色的液晶面板、用于綠色的液晶面板或者為 這兩種液晶面板設(shè)置上管道，但是還可以為用于紅色的液晶面板設(shè)置上管道。
根據(jù)應(yīng)用上述本發(fā)明的冷卻裝置的液晶投影儀，在不受比如鄰接液晶面板設(shè)置的柔性纜線、凸緣和光學(xué)引擎阻礙的空間中布置上管道。另外，在液晶面板的表面上產(chǎn)生第一 空氣流和第二空氣流并且由這些空氣流產(chǎn)生的碰撞射流在不存在任何阻礙的方向上移動(dòng)。 結(jié)果，能夠避免已加熱的空氣作為冷卻空氣回流，以實(shí)現(xiàn)液晶面板冷卻效果增加。在已經(jīng)應(yīng)用本發(fā)明的冷卻裝置的液晶投影儀中，上管道的開(kāi)口可以設(shè)有用于將該 開(kāi)口劃分成多個(gè)開(kāi)口的至少一個(gè)隔板。圖22示出具有這種類(lèi)型的隔板的上管道的構(gòu)造。圖22A是當(dāng)從在設(shè)置上管道的開(kāi)口的表面?zhèn)扔^察時(shí)的概略視圖，并且圖22B是上 管道的側(cè)視圖。上管道400是圖10所示的上管道101或者圖16所示的上管道102，并且開(kāi) 口的部分(開(kāi)口 IOla或者開(kāi)口 102a)具有被隔板402分離的兩個(gè)開(kāi)口 401a和401b。在與 液晶面板13的端部相對(duì)的位置中設(shè)置隔板402。偏光片12和光學(xué)補(bǔ)償板12a布置在液晶面板13的入射表面?zhèn)壬?。分析?4a、 14b和14c布置在液晶面板13的出射表面?zhèn)壬稀Ｆ馄?2和光學(xué)補(bǔ)償板12a的間隔是 1. 5mm。光學(xué)補(bǔ)償板12a和液晶面板13的間隔是3. 3mm。液晶面板13和分析器14a的間隔 是3. 1mm。分析器14a和分析器14b的間隔是1. 5mm。分析器14b和分析器14c的間隔是 1. Omm0液晶面板13的厚度是5. 7mm。光學(xué)補(bǔ)償板12a的厚度是0. 7mm。分析器14a、14b 和14c的厚度分別地是1. 0mm、0. 5mm和1. 5mm。隔板402的寬度tl是2mm，并且厚度t2是 1. 5mm。開(kāi)口 401a的寬度是5. Imm,并且開(kāi)口 401b的寬度是8. 1mm。與沒(méi)有設(shè)置隔板的情形相比，在上管道400的開(kāi)口部分中設(shè)置隔板402增加了從 開(kāi)口 401a和401b冒出的空氣流的流動(dòng)速度(風(fēng)速)。因?yàn)橐壕姘?3具有5. 7mm的厚度，所以存在以下顧慮當(dāng)隔板402未設(shè)置在上 管道400的開(kāi)口部分中時(shí)，這個(gè)液晶面板13的端部將對(duì)于來(lái)自開(kāi)口的空氣流形成阻力并且 因此降低了冷卻效果。與沒(méi)有設(shè)置隔板402的情形相比，在上管道400的開(kāi)口部分中設(shè)置隔板402增加 了從開(kāi)口 401a和401b冒出的空氣流的流動(dòng)速度(風(fēng)速)。來(lái)自開(kāi)口 401a的空氣流在液晶 面板13和分析器14a、14b和14c中的每一個(gè)之間經(jīng)過(guò)。來(lái)自開(kāi)口 401b的空氣流在液晶面 板13、偏光片12和光學(xué)補(bǔ)償板12a中的每一個(gè)之間經(jīng)過(guò)。以此方式，能夠利用具有更高流 動(dòng)速度(風(fēng)速)的空氣流實(shí)現(xiàn)冷卻。另外，偏光片12、光學(xué)補(bǔ)償板12a、分析器14a、14b和 14c的厚度比液晶面板13的厚度充分地更薄，由此由偏光片12、光學(xué)補(bǔ)償板12a和分析器 14a、14b和14c的每一個(gè)的端部對(duì)于空氣流形成的阻力不成問(wèn)題。在上文中描述的本發(fā)明的冷卻裝置不限于液晶單元，并且能夠被應(yīng)用于具有帶有 彼此相對(duì)的表面的多個(gè)并置構(gòu)件的電子設(shè)備，這些構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件的表面具有從其 釋放熱量的熱量釋放表面。用于應(yīng)用的電子設(shè)備的實(shí)例包括多個(gè)印刷電路板被排列成行地 安裝的臺(tái)架單元和在外殼內(nèi)側(cè)包裝IC芯片基板的緊湊電子設(shè)備?？商娲兀趹?yīng)用本發(fā)明的冷卻裝置的液晶投影儀中，由偏光片、相移板或者光學(xué) 補(bǔ)償板中的一個(gè)或者任何組合構(gòu)成的光學(xué)元件可以設(shè)置在液晶面板的每一個(gè)入射表面?zhèn)?和每一個(gè)出射表面?zhèn)壬?。在此情形中，該液晶單元由液晶面板和光學(xué)元件構(gòu)成。雖然已經(jīng)在上文中參考實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。在 不偏離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將易于理解的，可以對(duì)于本發(fā)明的配置和操作進(jìn)行各種修改。 本申請(qǐng)要求基于在2007年10月5日提出申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2007-262206的優(yōu)先權(quán)，并且結(jié)合該申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容。
權(quán)利要求
一種電子設(shè)備的冷卻裝置，所述電子設(shè)備包括多個(gè)構(gòu)件，所述多個(gè)構(gòu)件被并置從而它們的表面彼此相對(duì)，這些構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件的表面具有釋放熱量的熱量釋放表面，所述冷卻裝置包括第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件配備有與由所述多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的單元的第一側(cè)表面相對(duì)設(shè)置的第一開(kāi)口，所述第一側(cè)表面與包含所述熱量釋放表面的平面相交叉，其中從所述第一開(kāi)口冒出的空氣流在第一方向上朝向設(shè)于所述熱量釋放表面上的參考點(diǎn)流動(dòng)；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件配備有與所述單元的第二側(cè)表面相對(duì)設(shè)置的第二開(kāi)口，所述第二側(cè)表面鄰接所述第一側(cè)表面并且與包含所述熱量釋放表面的平面相交叉，其中從所述第二開(kāi)口冒出的空氣流在與所述第一方向相交叉的第二方向上朝向所述參考點(diǎn)流動(dòng)；其中，采取第二線作為分界線，所述第二線經(jīng)過(guò)所述參考點(diǎn)并且與第一線以直角相交，所述第一線聯(lián)結(jié)所述參考點(diǎn)和所述第一開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心，所述第二開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位于與設(shè)置所述第一開(kāi)口的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電子設(shè)備的冷卻裝置，進(jìn)一步包括第三空氣冷卻部件，所述第三空氣冷卻部件配備有與所述單元的第三側(cè)表面相對(duì)設(shè)置 的第三開(kāi)口，所述第三側(cè)表面與所述第二側(cè)表面相對(duì)并且與包含所述熱量釋放表面的平面 相交叉，其中從所述第三開(kāi)口冒出的空氣流在與所述第一方向相交叉的第三方向上朝向所 述參考點(diǎn)流動(dòng)；其中，采取所述第二線作為分界線，所述第三開(kāi)口在平行于所述熱量釋放表面的截面 中的開(kāi)口寬度的中心位于與設(shè)置所述第一開(kāi)口的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電子設(shè)備的冷卻裝置，其中，采取所述第一線作為參考，所述第二 開(kāi)口和所述第三開(kāi)口布置在具有線對(duì)稱性的位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項(xiàng)的電子設(shè)備的冷卻裝置，進(jìn)一步包括至少一個(gè)隔板，所述至少一個(gè)隔板用于將所述第二開(kāi)口劃分成多個(gè)開(kāi)口 ；其中所述隔板設(shè)置在形成有所述第二開(kāi)口的表面中的一定位置處，所述位置與所述多 個(gè)構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件的端部相對(duì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)的電子設(shè)備的冷卻裝置，進(jìn)一步包括公共冷卻風(fēng)扇， 所述公共冷卻風(fēng)扇用于將空氣供應(yīng)到所述第一空氣冷卻部件和所述第二空氣冷卻部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任一項(xiàng)的電子設(shè)備的冷卻裝置，進(jìn)一步包括第一管道，所述第一管道與所述第一開(kāi)口連通；和第二管道，所述第二管道與所述第二開(kāi)口連通；其中所述第一管道和所述第二管道與公共進(jìn)入端口連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任一項(xiàng)的電子設(shè)備的冷卻裝置，其中所述第一開(kāi)口在平行 于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度比所述第一側(cè)表面在平行于所述熱量釋放表面 的截面中的寬度更窄。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任一項(xiàng)的電子設(shè)備的冷卻裝置，其中所述第二開(kāi)口在平行 于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度比所述第二側(cè)表面在平行于所述熱量釋放表面的截面中的寬度更窄。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或者3的電子設(shè)備的冷卻裝置，進(jìn)一步包括至少一個(gè)隔板，所述至少一個(gè)隔板用于將所述第三開(kāi)口劃分成多個(gè)開(kāi)口 ；其中所述隔板設(shè)置在形成有所述第三開(kāi)口的表面中的一定位置處，所述位置與所述多 個(gè)構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件的端部相對(duì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3和9中的任一項(xiàng)的電子設(shè)備的冷卻裝置，進(jìn)一步包括公共冷卻風(fēng) 扇，所述公共冷卻風(fēng)扇用于將空氣發(fā)送到所述第一空氣冷卻部件到所述第三空氣冷卻部件 中的至少兩個(gè)空氣冷卻部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求2、3、9和10中的任一項(xiàng)的電子設(shè)備的冷卻裝置，進(jìn)一步包括 第一管道，所述第一管道與所述第一開(kāi)口連通；第二管道，所述第二管道與所述第二開(kāi)口連通；和 第三管道，所述第三管道與所述第三開(kāi)口連通；其中所述第一管道到所述第三管道中的至少兩個(gè)管道與公共進(jìn)入端口連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求2、3、9、10和11中的任一項(xiàng)的電子設(shè)備的冷卻裝置，其中所述第三開(kāi) 口在平行于所述熱量釋放表面的截面中的開(kāi)口寬度比所述第三側(cè)表面在平行于所述熱量 釋放表面的截面中的寬度更窄。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中的任一項(xiàng)的電子設(shè)備的冷卻裝置，其中所述多個(gè)構(gòu)件包括液晶面板以及布置在所述液晶面板的入射表面?zhèn)群统錾浔砻鎮(zhèn)戎?的每一個(gè)表面?zhèn)壬系牡谝还鈱W(xué)元件和第二光學(xué)元件；并且所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口被設(shè)置成朝向所述液晶面板的相鄰端部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的電子設(shè)備的冷卻裝置，其中所述液晶面板包括第一端部，在所述第一端部中設(shè)置柔性纜線，以供應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 所述第一開(kāi)口被設(shè)置成與第二端部相對(duì)，所述第二端部與所述液晶面板的所述第一端 部相對(duì)；并且所述第二開(kāi)口被設(shè)置成與第三端部相對(duì)，所述第三端部鄰近于所述液晶面板的所述第一端部。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或者權(quán)利要求14的電子設(shè)備的冷卻裝置，其中所述第一光學(xué)元件 或者所述第二光學(xué)元件或者這些光學(xué)元件是偏光片、相移板和光學(xué)補(bǔ)償板中的任何一種或 其組合。
16.一種液晶投影儀，包括 液晶面板；第一光學(xué)元件，所述第一光學(xué)元件布置在所述液晶面板的入射表面?zhèn)龋?第二光學(xué)元件，所述第二光學(xué)元件布置在所述液晶面板的出射表面?zhèn)龋?第一空氣冷卻部件，所述第一空氣冷卻部件配備有與所述液晶面板的第一側(cè)表面相對(duì) 設(shè)置的第一開(kāi)口，其中從所述第一開(kāi)口冒出的空氣流在第一方向上朝向設(shè)于所述液晶面板 的入射表面或者出射表面上的參考點(diǎn)流動(dòng)；和第二空氣冷卻部件，所述第二空氣冷卻部件配備有與鄰接所述液晶面板的所述第一側(cè) 表面的第二側(cè)表面相對(duì)設(shè)置的第二開(kāi)口，其中從所述第二開(kāi)口冒出的空氣流在與所述第一 方向相交叉的第二方向上朝向所述參考點(diǎn)流動(dòng)；其中，采取第二線作為分界線，所述第二線經(jīng)過(guò)所述參考點(diǎn)并且與第一線以直角相交， 所述第一線聯(lián)結(jié)所述參考點(diǎn)和所述第一開(kāi)口在平行于所述液晶面板的入射表面或者出射 表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心，所述第二開(kāi)口在所述平行于液晶面板的入射表面或者出 射表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位于與設(shè)置所述第一開(kāi)口的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的液晶投影儀，進(jìn)一步包括 第三空氣冷卻部件，所述第三空氣冷卻部件配備有與所述液晶面板的第三側(cè)表面相對(duì) 設(shè)置的第三開(kāi)口，所述第三側(cè)表面與所述第二側(cè)表面相對(duì)，其中從所述第三開(kāi)口冒出的空 氣流在與所述第一方向相交叉的第三方向上朝向所述參考點(diǎn)流動(dòng)；其中，采取所述第二線作為分界線，所述第三開(kāi)口在平行于所述液晶面板的入射表面 或者出射表面的截面中的開(kāi)口寬度的中心位于與設(shè)置所述第一開(kāi)口的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或者權(quán)利要求17的液晶投影儀，其中，采取所述第一線作為參考， 所述第二開(kāi)口和所述第三開(kāi)口布置在具有線對(duì)稱性的位置處。
19.根據(jù)權(quán)利要求16到18中的任一項(xiàng)的液晶投影儀，其中所述第一光學(xué)元件或者所述 第二光學(xué)元件或者這些光學(xué)元件是偏光片、相移板和光學(xué)補(bǔ)償板中的一種或其組合。
全文摘要
從第一管道(100)的開(kāi)口(101a)冒出的第一空氣流沿著液晶面板在液晶面板(200)和偏光片(未示出)之間的空間流動(dòng)。同樣，從第二管道(101)的開(kāi)口(101a)冒出的第二空氣流也沿著液晶面板流動(dòng)。第二管道的開(kāi)口的中心相對(duì)于第一管道的開(kāi)口的中心位于線(200c)的相對(duì)側(cè)，其中線(200c)是穿過(guò)液晶面板的中心(200a)的線。第一空氣流和第二空氣流在液晶面板的中心附近相互碰撞以產(chǎn)生渦流。通過(guò)碰撞變成渦流的空氣在圖中虛線箭頭的方向上移動(dòng)。因此，通過(guò)使空氣流相互碰撞以將其變成渦流并在碰撞之后移動(dòng)所述空氣，來(lái)提高冷卻效果。
文檔編號(hào)G03B21/16GK101815968SQ20088011020
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者山下榮介 申請(qǐng)人:Nec顯示器解決方案株式會(huì)社