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NEC NECディスプレイソリューションズ
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ホーム > テクノロジー > 最新技術(プロジェクター) : 新冷却技術
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新冷却技術

高輝度小型プロジェクタを実現する新冷却技術

プロジェクター市場における競争では、高輝度・高解像度化とともに、モバイル用途の拡大に伴い、小型軽量化も重要な要素になっています。しかし、一般的に言って、高輝度化はより高出力のランプが必要で、冷却システムが大型化するため、小型化・軽量化と相反する関係にあります。

NECディスプレイソリューションズは、小型エアポンプの採用をはじめ、装置内の実装密度および冷却効率を向上させ、冷却システムを小型化することで、装置の更なる高輝度化・小型化を実現しています。

小型エアポンプによるランプ冷却

DLP方式プロジェクターのランプは、楕円形のリフレクタ(反射板)を使用しているため、光束がランプバルブの先端に集中し、ランプバルブ先端が高温になるので、高風速による冷却が必要です。従来は遠心力で送風するシロッコファンで冷却していますが、静圧が低く、ランプの近距離に置かなくてはならないという制約があり、さらにランプへのエアダクトを設ける必要がありました。そこで、シロッコファンの代わりに、小型エアポンプを採用しました。チューブ等を経由し高風速を得られるため、ランプから遠距離でかつ装置の比較的デッドスペースになる、自由な場所に設置できるようになり、スペースを有効活用することができました。

小型エアポンプによるランプ冷却

高静圧小型シロッコファンとエアダクトによる装置内スポット冷却

プロジェクターの装置全体の冷却は、従来は、モーターとプロペラフレームが一体となった軸流ファンを使用し、装置全体に多くの風量を流すことにより行っています。しかし、軸流ファンは静圧特性が低く、抵抗があると急激に風量が低下するため、装置内部に送風のための空間を多く設ける必要があります。そこで、軸流ファンの代わりに冷却部分ごとに3つの高静圧小型シロッコファンとエアダクトを効率よく配置させるスポット冷却を採用しました。これにより、空間の削減が可能になり、装置の実装密度向上を実現しました。

高静圧小型シロッコファンとエアダクトによる装置内スポット冷却

熱拡散の活用

装置内スポット冷却と併用することで冷却効果を向上させ、冷却システムの小型化を実現しました。新しい冷却システムでは、従来に比べ約75%の風量で装置冷却を実現しました。

電源の冷却:従来の電源は、冷却用のヒートシンクが基板部品実装面側に設けられています。そのため、ヒートシンク部に風を流そうとすると、密集した電気部品が風を遮ることになり、ヒートシンクの冷却効率を下げる要因になっていました。そこで、発熱量の大きい電気部品とヒートシンクのみを基板裏面側に設置し、風を通りをよくすることで、冷却効率を上げました。

DLPチップの冷却:従来は、冷却用ヒートシンクをDLPプロジェクターの表示デバイスであるDLPRチップの裏面に設置、放熱していましたが、表面にも冷却用ヒートシンクを設置し、表面からも放熱できる構成にしました。これによりDLPチップ温度を5%低減しました。

筐体の冷却:通常プロジェクターはランプが高温になるため、排気の温度が高く、90℃近くになることもあります。排気口格子部分(樹脂材)はこの排気にさらされるため、同様に高温になります。この排気口格子部分の温度を低減するために、排気口格子部分の内面に金属材を設け、格子部分の熱の拡散を図りました。これにより、30%近く低減することができ、少風量での冷却を実現しました。

電源の冷却

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