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公開番号2025128554
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025275
出願日2024-02-22
発明の名称熱交換器、冷却装置、プロジェクター及び電子機器
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H05K 7/20 20060101AFI20250827BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】熱交換効率を高められる熱交換器、冷却装置、プロジェクター及び電子機器を提供する。
【解決手段】熱交換器は、第1～第4側面によって囲まれた収容室を有する筐体と、収容室内を第3側面に沿って第2側面に向けて延在する第1本流路と、収容室内を第4側面に沿って第2側面に向けて延在する第2本流路と、収容室内にて第1本流路と第2本流路との間で第1側面に向けて延在する第3本流路と、第1本流路の複数箇所に設けられた第1支流路と、第2本流路の複数箇所に設けられた第2支流路と、第3本流路に複数設けられた第3支流路と、第3本流路に複数設けられた第4支流路と、第1側面において第1側面の中央から第3側面までの長さの半分から第3側面までの範囲に配置された第1流通口と、第1側面において第1側面の中央から第4側面までの長さの半分から第4側面までの範囲に配置された第2流通口と、第2側面に配置された第3流通口と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
互いに反対側に位置する第１側面及び第２側面と、前記第１側面及び前記第２側面のそれぞれに交差し互いに反対側に位置する第３側面及び第４側面と、前記第１側面、前記第２側面、前記第３側面及び前記第４側面によって囲まれた収容室と、を有する筐体と、
前記収容室内を前記第３側面に沿って前記第２側面に向けて延在する第１本流路と、
前記収容室内を前記第４側面に沿って前記第２側面に向けて延在する第２本流路と、
前記収容室内にて前記第１本流路と前記第２本流路との間に設けられ、前記第１側面に向けて延在する第３本流路と、
前記第１本流路の複数箇所に設けられ、前記第１本流路から分岐する複数の第１支流路と、
前記第２本流路の複数箇所に設けられ、前記第２本流路から分岐する複数の第２支流路と、
前記第３本流路において前記第１本流路側の部分に複数設けられ、前記複数の第１支流路のうち少なくとも１つの第１支流路と連通する第３支流路と、
前記第３本流路において前記第２本流路側の部分に複数設けられ、前記複数の第２支流路のうち少なくとも１つの第２支流路と連通する第４支流路と、
前記第１側面において、前記第１側面の中央から前記第３側面までの長さの半分から前記第３側面までの範囲に配置され、前記筐体の外部と前記第１本流路とを連通させ、冷媒が流通可能な第１流通口と、
前記第１側面において、前記第１側面の中央から前記第４側面までの長さの半分から前記第４側面までの範囲に配置され、前記筐体の外部と前記第２本流路とを連通させ、冷媒が流通可能な第２流通口と、
前記第２側面に配置され、前記筐体の外部と前記第３本流路とを連通させ、冷媒が流通可能な第３流通口と、を備える、
ことを特徴とする熱交換器。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記第１支流路の流路断面積は、前記第１本流路の流路断面積よりも小さく、
前記第２支流路の流路断面積は、前記第２本流路の流路断面積よりも小さく、
前記第３支流路の流路断面積及び前記第４支流路の流路断面積のそれぞれは、前記第３本流路の流路断面積よりも小さい、
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項２に記載の熱交換器において、
前記第１支流路の流路断面積及び前記第３支流路の流路断面積のそれぞれよりも小さい流路断面積を有する複数の第１細支流路と、
前記第２支流路の流路断面積及び前記第４支流路の流路断面積のそれぞれよりも小さい流路断面積を有する複数の第２細支流路と、を備え、
前記複数の第１細支流路のうち少なくとも１つの第１細支流路は、前記第１支流路と前記第３支流路とを連通させ、
前記複数の第２細支流路のうち少なくとも１つの第２細支流路は、前記第２支流路と前記第４支流路とを連通させる、
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記第１側面の中央に配置され、前記収容室と連通し、冷媒が流通可能な第４流通口と、
前記第３本流路における前記第３流通口側の流路断面積よりも小さい流路断面積を有し、前記第４流通口から前記第２側面に向けて延在して前記第３支流路及び前記第４支流路のそれぞれと連通する第４本流路と、を備える、
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱交換器において、
前記第３本流路は、
前記第３流通口と連通する第１部分流路と、
前記第１部分流路から前記第１本流路と前記第４本流路との間に延在する第２部分流路と、
前記第１部分流路から前記第２本流路と前記第４本流路との間に延在する第３部分流路と、を含む、
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器において、
前記第１流通口は、前記第１側面の中央から前記第３側面までの長さを１としたとき、０．７５以上、１以下の長さ分、前記第１側面の中央から前記第３側面側に離れて配置され、
前記第２流通口は、前記第１側面の中央から前記第４側面までの長さを１としたとき、０．７５以上、１以下の長さ分、前記第１側面の中央から前記第４側面側に離れて配置される、
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器と、
前記熱交換器にて前記冷媒が受熱した熱を放熱する放熱器と、
前記冷媒を前記熱交換器と前記放熱器との間で循環させるポンプと、を備える、
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項８】
請求項７に記載の冷却装置と、
光源と、
前記光源から出射された光を変調する光変調素子と、
変調された光を投射する投射光学装置と、
前記光源及び前記光変調素子のうち一方の発熱体に設けられた受熱板と、を備え、
前記冷却装置の前記熱交換器は、前記受熱板に熱伝達可能に接続されている、
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項９】
請求項７に記載の冷却装置と、
受熱板を有する発熱体と、を備え、
前記冷却装置の前記熱交換器は、前記受熱板に熱伝達可能に接続されている、
ことを特徴とする電子機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器、冷却装置、プロジェクター及び電子機器に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、冷却液が流通する流路が内部に形成されたヒートシンクが知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載のヒートシンクは、内部に形成された複数の流体流路を有する。複数の流体流路は、プレート状構造物であるスラブの入口から出口に冷却液を運ぶように形成されている。複数の流体流路は、少なくとも２つの主流路と、少なくとも２つの主流路を接続する複数のブリッジング流路と、を含む。
複数のブリッジング流路のそれぞれは、冷却液の流れ方向、すなわち、一方の主流路から他方の主流路に向かう方向に局所的に増加する断面、及び、局所的に減少する断面を有する。このようなブリッジング流路にて、冷却液とヒートシンクとの間の熱交換が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２０－５２２１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のヒートシンクでは、冷却液との接触面積が増加され、冷却液との熱交換効率が高められているものの、発熱量が高い熱源の冷却構造としては十分でないおそれがある。
このため、熱交換効率がより高められた熱交換器の構成が要望されてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１態様に係る熱交換器は、互いに反対側に位置する第１側面及び第２側面と、前記第１側面及び前記第２側面のそれぞれに交差し互いに反対側に位置する第３側面及び第４側面と、前記第１側面、前記第２側面、前記第３側面及び前記第４側面によって囲まれた収容室と、を有する筐体と、前記収容室内を前記第３側面に沿って前記第２側面に向けて延在する第１本流路と、前記収容室内を前記第４側面に沿って前記第２側面に向けて延在する第２本流路と、前記収容室内にて前記第１本流路と前記第２本流路との間に設けられ、前記第１側面に向けて延在する第３本流路と、前記第１本流路の複数箇所に設けられ、前記第１本流路から分岐する複数の第１支流路と、前記第２本流路の複数箇所に設けられ、前記第２本流路から分岐する複数の第２支流路と、前記第３本流路において前記第１本流路側の部分に複数設けられ、前記複数の第１支流路のうち少なくとも１つの第１支流路と連通する第３支流路と、前記第３本流路において前記第２本流路側の部分に複数設けられ、前記複数の第２支流路のうち少なくとも１つの第２支流路と連通する第４支流路と、前記第１側面において、前記第１側面の中央から前記第３側面までの長さの半分から前記第３側面までの範囲に配置され、前記筐体の外部と前記第１本流路とを連通させ、冷媒が流通可能な第１流通口と、前記第１側面において、前記第１側面の中央から前記第４側面までの長さの半分から前記第４側面までの範囲に配置され、前記筐体の外部と前記第２本流路とを連通させ、冷媒が流通可能な第２流通口と、前記第２側面に配置され、前記筐体の外部と前記第３本流路とを連通させ、冷媒が流通可能な第３流通口と、を備える。
【０００６】
本開示の第２態様に係る冷却装置は、上記第１態様に係る熱交換器と、前記熱交換器にて前記冷媒が受熱した熱を放熱する放熱器と、前記冷媒を前記熱交換器と前記放熱器との間で循環させるポンプと、を備える。
【０００７】
本開示の第３態様に係るプロジェクターは、上記第２態様に係る冷却装置と、光源と、前記光源から出射された光を変調する光変調素子と、変調された光を投射する投射光学装置と、前記光源及び前記光変調素子のうち一方の発熱体に設けられた受熱板と、を備え、前記冷却装置の前記熱交換器は、前記受熱板に熱伝達可能に接続されている。
【０００８】
本開示の第４態様に係る電子機器は、上記第２態様に係る冷却装置と、受熱板を有する発熱体と、を備え、前記冷却装置の前記熱交換器は、前記受熱板に熱伝達可能に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係るプロジェクターの構成を示す模式図。
第１実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す断面図。
第１実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す断面図。
第１実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す断面図。
第１実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す断面図。
第１実施形態に係る熱交換器の内部構成を示す断面図。
第１実施形態に係る熱交換器の冷媒への熱伝達効率を示すグラフ。
第２実施形態に係るプロジェクターの冷却装置が備える熱交換器の内部構成を示す断面図。
第２実施形態に係る熱交換器の冷媒への熱伝達効率を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
以下、本開示の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、電子機器の一例であり、光源から出射された光を変調して画像情報に応じた画像光を形成し、形成した画像光をスクリーン等の被投射面ＳＣに拡大投射する画像表示装置である。プロジェクター１は、図１に示すように、画像投射装置２及び冷却装置３を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター１は、プロジェクター１を制御する制御装置と、プロジェクター１の電子部品に電力を供給する電源装置と、画像投射装置２、冷却装置３、制御装置及び電源装置を収容する外装筐体と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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