傳感器的安裝結構及具備其的投影裝置的製作方法

2024-03-02 21:57:15 3

專利名稱：傳感器的安裝結構及具備其的投影裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及傳感器的安裝結構以及具備該傳感器的安裝結構的投影裝置，尤其是
涉及通過檢測基於壓差被吸引的空氣的流動而檢測風量及風速的傳感器的安裝結構和應 用這種傳感器的安裝結構的投影裝置。
背景技術：
在投影裝置中，從光源發出的光被導入光學系統而生成影像。生成的影像向前方 的屏幕擴大投射。對這種投影裝置的一例進行說明。如圖7所示，在投影裝置101的殼體 102內配設有生成影像的光學系統單元105、作為光源的第一燈單元107及第二燈單元 108、控制光學系統105等一系列動作的控制電路基板單元106等。第一燈單元107及第二 燈單元108的其中一個燈單元為備用燈單元。 投影裝置101動作時，光學系統單元105及控制電路基板單元106發熱。另外，安 裝於第一 (二)燈單元107、108上的燈發熱，故第一 (二)燈單元107、108也發熱。從光 學系統單元105及第一 (二)燈單元107、 108等散發的熱導致殼體102內的溫度上升時， 往往導致控制電路基板單元106動作的故障。另外，安裝於第一 (二)燈單元107、108上 的燈的壽命縮短。 為了抑制這種不良現象，在投影裝置101上設有對殼體102內進行冷卻的冷卻機 構。即，在殼體102內配設有將外氣(空氣)導入殼體102內以對殼體102內進行空冷的第 一風扇109和第二風扇110、以及將空氣送入第一 (二)燈單元107、108的第三風扇111。
在相對於殼體102的外側使殼體102內形成陰壓(負壓)的狀態下，通過旋轉第 一風扇109及第二風扇110，外氣(空氣)從配設於殼體102的側方的吸入口 103經過過濾 器114被取入殼體102內。取入殼體102內的空氣在管道104中流動(箭頭131)，首先對 光學系統單元105及控制電路基板單元106進行冷卻。 冷卻了光學系統單元105等後的空氣其後對配設於光學系統單元105等後方的第 一燈單元107及第二燈單元108進行冷卻，從殼體102的後面排向殼體102之外。這樣，殼 體102的內部被空冷。 在這一系列的空冷動作中，可取入殼體102內的空氣的量通過風量傳感器121進 行檢測。如圖8所示，該風量傳感器121安裝在管道104的外表面的規定的位置。如圖9所 示，在風量傳感器121中形成貫通孔122，在該貫通孔122內配設有加熱器等的檢測部123。 另一方面，為了調整向風量傳感器121的空氣的流入量，在管道104中形成有開口徑(lmm 大小)比較小的開口部125。 通過空氣在管道104內流動，管道104的內側的氣壓相對於管道104的外側的氣 壓成為陰壓(負壓)，從管道104的外側經過傳感器121的貫通孔122及開口部125向管 道104內側產生空氣的流動。通過在風量傳感器121的貫通孔122中流動的空氣，根據在 檢測部123產生的溫度差等引起的輸出壓力來求出風量。另外，作為公開了具備冷卻機構 的投影裝置的文獻之一，有專利文獻1。
專利文獻1 :(日本)特開2007-304481號公報。 但是，目前的投影裝置的冷卻機構存在如下的問題點。為了防止含於空氣中的灰塵等異物對光學系統單元造成不良影響，在管道104的吸入口 103配設有過濾器114(參照圖7)。如圖IO所示，最初，在過濾器114不發生堵塞的狀態下，從過濾器114將規定量的空氣(箭頭131)取入殼體102內。 此時，在管道104的外側的空間和內側的空間，產生基於其規定量的空氣流動的壓差(Pl-P2)，從管道104的外側經過風量傳感器121的貫通孔122及開口部125向管道104的內側產生空氣的流動(箭頭141)(正常狀態)。 另一方面，如圖11所示，當過濾器114捕獲異物而開始引起過濾器114堵塞時，從過濾器114取入的空氣的量逐漸減少(箭頭132)。於是，管道104的內側的氣壓與正常狀態時的氣壓相比下降，在管道104的外側的空間和內側的空間，其壓差(Pl-P2)更大。因此，空氣更快地流過風量傳感器121的貫通孔122 (箭頭142)。 但是，由於與貫通孔122連通的開口部125的開口徑設定為與貫通孔122的開口徑相比更小，所以當空氣的流速加快時，空氣不能流暢地流過開口部125，在位於開口部125這邊(上遊側)的貫通孔122內，空氣的流動容易發生紊亂(箭頭143)。其結果是，通過風量傳感器121的檢測部123檢測的流量產生不均衡，有時不能夠很好地對殼體102內進行冷卻。

發明內容
本發明是鑑於上述問題而作出的，其目的在於提供一種可靠地檢測流量的傳感器
的安裝結構，另一個目的在於提供一種應用這種傳感器的安裝結構的投影裝置。 本發明的傳感器的安裝結構為檢測空氣的流量或流速的傳感器結構，具備空氣流
動的流路、傳感器以及緩衝部。傳感器具有貫通孔，通過檢測基於流路的壓力和流路以外的
壓力的壓差而被從貫通孔向流路吸引的空氣，檢測在流路流動的空氣的流量及流速的至少
任一個。緩衝部以與傳感器的貫通孔連通的方式設於被從貫通孔吸引的空氣流的下遊側。 更具體地說，傳感器的安裝結構具備形成流路的管道和作為緩衝部以從管道的外
側朝向內側的流路側突出的樣態設於管道的凹部。傳感器以覆蓋凹部的方式設於管道，貫
通孔與由凹部和傳感器形成的空間連通，在凹部設有將導向空間的空氣導向流路的開口部。 本發明的投影裝置為具備所述傳感器的安裝結構的投影裝置，其具備殼體、光源部、光學部、管道和傳感器的安裝結構。光源部配設於殼體內；光學部配設於殼體內，基於規定的輸入影像信號調製從光源部發出的光，並經由投射透鏡沿投射方向投射影像；管道配設於殼體內，將殼體外的空氣送入光源部及光學部；傳感器的安裝結構設於管道中。
優選在所述投影裝置的管道的上遊側配設有用於除去含於空氣中的異物的過濾器。 根據本發明的傳感器的安裝結構，以與傳感器的貫通孔連通的方式在從貫通孔吸引的空氣的流動的下遊側設有緩衝部，由此，即使通過貫通孔後的空氣的流動發生紊亂，該紊亂也在緩衝部內發生。由此，能夠抑制空氣的紊亂波及到貫通孔內，從而能夠可靠地檢測空氣的流量或流速。


圖1是表示應用本發明實施方式的傳感器安裝結構的投影裝置的內部結構的立體圖； 圖2是表示該實施方式中傳感器的安裝結構的局部放大立體圖； 圖3是表示該實施方式中圖2所示的剖面線III-III的局部剖面圖； 圖4是用於說明該實施方式中投影裝置的冷卻機構的立體圖； 圖5是表示用於說明該實施方式中通過風量傳感器的空氣流動的風量傳感器的
安裝部分及其附近的第一局部剖面圖； 圖6是表示用於說明該實施方式中通過風量傳感器的空氣流動的風量傳感器的安裝部分及其附近的第二局部剖面圖； 圖7是用於說明現有投影裝置的冷卻機構的立體圖； 圖8是表示現有投影裝置的傳感器的安裝結構的局部放大立體圖； 圖9是圖8所示的剖面線IX-IX的局部剖面圖； 圖10是表示用於說明現有投影裝置中通過風量傳感器的空氣流動的風量傳感器的安裝部分及其附近的第一局部剖面圖； 圖11是表示用於說明現有投影裝置中通過風量傳感器的空氣流動的風量傳感器的安裝部分及其附近的第二局部剖面圖。

1投影裝置2殼體3吸氣口4管道5光學系統單元6控制電路基板單元7第一燈單元8第二燈單元9第一風扇10第二風扇11第三風扇12投射透鏡13擴音器14過濾器21風量傳感器22貫通孔23檢測部24凹部25開口部31對s
32箭頭 41箭頭 42箭頭 43箭頭
具體實施例方式
對採用了本發明的實施方式的傳感器的安裝結構的投影裝置進行說明。如圖1所示，在投影裝置1的殼體2內配設有用於生成彩色影像光的光學系統單元5、投影圖像的投影透鏡12、發聲的擴音器13、成為光學系統單元5的光源的第一燈單元7及第二燈單元8、控制光學系統單元5等的一系列動作的控制電路基板單元6等。另外，第一燈單元7及第二燈單元8其中一個燈單元為備用燈單元。 另外，在殼體2內，作為冷卻殼體2內的冷卻機構，配設有將外氣(空氣)導入殼體2內且將殼體2內進行空冷的第一風扇9及第二風扇10、和將殼體2內的空氣積極地送入第一 (第二)燈單元7、8的第三風扇11。 在殼體2的側方設有取入外氣的吸氣口 3。在吸氣口 3設有捕獲含於外氣中的灰塵等異物的過濾器14。而且，在殼體2內配設有將從吸氣口 3取入的外氣導向光學系統單元5等的管道4。在該管道4的外表面的規定位置安裝有安裝在殼體2內的檢測外氣(空氣)的量或流速的風量傳感器21。 如圖2及圖3所示，在風量傳感器21上形成貫通孔22，在該貫通孔22內配設有加熱器等的檢測部23。通過在貫通孔22中流動的空氣，基於檢測部23產生的溫度差等引起的輸出電壓求出風量。 另一方面，在管道4內，作為緩衝部以從管道4的外側朝向內側突出的方式形成有凹部24。風量傳感器21以覆蓋該凹部24的方式配設於管道4，貫通孔22與凹部24的空間連通。在凹部24的底部形成有將凹部24內的空間和空氣流動的空間連通的規定直徑(約lmm左右)的開口部25。 接著，對上述的投影裝置1的一系列的冷卻動作進行說明。在相對於殼體2的外側使殼體2內形成陰壓(負壓)的狀態下，旋轉第一風扇9及第二風扇10，由此，如圖4所示，外氣(空氣)被從吸氣口 3取入殼體2內(箭頭31)。從吸入口 3取入的空氣通過過濾器14。此時，含於外氣中的灰塵等異物被過濾器14捕獲。除去了異物的空氣在管道4內流動，首先冷卻光學系統單元5及控制電路基板單元6。 冷卻光學系統單元5等後的空氣的一部分，接著通過配設於光學系統單元5等後方的第三風扇，被送向第一燈單元7及第二燈單元8，冷卻第一燈單元7及第二燈單元8的燈(未圖示)的一部分。冷卻光學系統單元5等後的空氣的剩餘部分冷卻第一燈單元7及第二燈單元8的燈之外的部分。冷卻第一燈單元7及第二燈單元8的各部分後的空氣在其後經過第一風扇9及第二風扇10，從殼體2的背面的排氣口 (未圖示)排向殼體2之外。這樣，殼體102的內部被空冷。 在這一系列的冷卻動作中，可取入殼體2內的空氣的量通過風量傳感器21進行檢測。此時，空氣在管道4內流動，由此管道4的內側的氣壓相對於管道4的外側的氣壓成為陰壓(負壓)，因此從管道4的外側經過傳感器21的貫通孔22朝向管道4的內側產生空氣的流動。如上所述，通過在傳感器21的貫通孔22中流動的空氣，基於檢測部23產生的溫度差等引起的輸出電壓求出風量。 如上所述的投影裝置1的冷卻機構在貫通孔22的下遊側作為緩衝部形成有凹部24的空間。由此，在通過貫通孔22後的空氣從開口部25流入管道4內時，在開口部25這邊的區域，即使空氣的流動發生紊亂，該流動的紊亂也在凹部24內發生，抑制空氣的紊亂波及到通過貫通孔22的空氣的流動。其結果是，通過貫通孔22的空氣的流動穩定，且能夠更高精度地檢測風量。對此進一步詳細說明。 首先，如圖5所示，在過濾器14不發生堵塞的狀態(正常狀態)下，經由過濾器14，將規定量的空氣(箭頭31)取入殼體2內，管道4外側的壓力Pl和管道4內側的壓力P2的壓差成為某規定的值。此時，管道4的外側的空氣基於該壓差，如箭頭41所示，從開口部25流向管道4的內側。此時，尤其在開口部25的上遊側，流動不會紊亂。
另一方面，如圖6所示，當異物被過濾器14捕獲、過濾器14開始發生堵塞時，經由過濾器14取入的空氣的量逐漸減少。於是，管道4的內側的氣壓P2比正常狀態時的氣壓低，管道4的外側的空間和內側的空間的壓差更大。因此，管道4的外側的空氣，如箭頭42所示，以更快的速度從開口部25流向管道4的內側。於是，空氣不能順暢地流過開口部25，通過貫通孔22後的空氣在開口部25這邊(上遊側)的地方，其流動容易發生紊亂(箭頭43)。 該投影裝置1在傳感器21和開口部25之間形成有凹部24的空間，在該空間內發
生上述空氣流動的紊亂(箭頭43)。由此，抑制在開口部25這邊發生的紊亂波及到通過貫
通孔22的空氣，且通過貫通孔22內的檢測部23能夠穩定地進行風量的檢測。 發明者們對構成空間的凹部24分成尺寸L和開口部25的開口徑小(參照圖3)
進行了評價，發現在尺寸L為約13mm左右、開口部25的開口徑小約lmm左右的情況下，能
夠進行風量穩定的檢測。 另一方面，在凹部24的尺寸L為約6 7mm左右時，確認開口部25這邊的流動紊亂波及到貫通孔22，不能夠進行風量穩定的檢測。另外，如果減小開口徑(K則需要進一步加長尺寸L，如果增大開口徑(K則可以縮短尺寸L。 另外，通過將形成上述空氣紊亂的空間作為凹部24設於管道4，能夠通過成形來容易地製造該凹部。 如以上說明所述，根據本發明的傳感器的安裝結構，由於以與傳感器的貫通孔連通的方式在被從貫通孔吸引的空氣流動的下遊側設有緩衝部，所以即使通過貫通孔後的空氣的流動發生紊亂，該紊亂也在緩衝部內發生。由此，能夠抑制空氣的紊亂波及到貫通孔內，從而能夠可靠地檢測空氣的流量或流速。 另外，作為這樣的緩衝部，設置從管道外側朝向內側的流路側突出的凹部，由此能夠通過成形容易一體作成。 而且，根據本發明的投影裝置，由於具備上述的傳感器的安裝結構，所以能夠可靠地檢測空氣的流量或流速。由此，更能夠適當地對投影裝置內進行冷卻，從而使影像穩定地投射到屏幕。另外，也能夠延長光源部的光源主體的壽命。另外，即使過濾器發生堵塞，也能夠可靠地檢測空氣的流量或流速。 另外，在上述實施方式中，舉例說明了將風量傳感器的安裝結構應用於投影裝置l
7的情況，但該風量傳感器的安裝結構只要是採用通過將外氣導入殼體內而對殼體內進行空冷的冷卻機構的裝置，就不僅限於投影裝置，也能夠應用於其它的裝置。 本次公開的實施方式僅為例示，本發明並不限於此。本發明不是上述說明的範圍，而是通過專利要求的範圍表示，包含與權利要求的範圍等同的含義及在範圍內的所有變更。
權利要求
一種傳感器的安裝結構，該傳感器檢測空氣的流量或流速，所述傳感器的安裝結構的特徵在於，具備空氣流動的流路；傳感器其具有貫通孔，通過檢測基於所述流路的壓力和所述流路以外的壓力的壓差而被從所述貫通孔向所述流路吸引的空氣，檢測在所述流路流動的空氣的流量及流速的至少任一個；緩衝部，其以與所述傳感器的所述貫通孔連通的方式設於被從所述貫通孔吸引的空氣流的下遊側。
2. 如權利要求1所述的傳感器的安裝結構，其中，具備 管道，其形成所述流路；凹部，其作為所述緩衝部，以從所述管道的外側朝向內側的所述流路側突出的樣態設 於所述管道，所述傳感器以覆蓋所述凹部的方式設於所述管道，所述貫通孔與由所述凹部和所述傳感器形成的空間連通，在所述凹部設有將導向所述空間的空氣導向所述流路的開口部。
3. —種投影裝置，其具備權利要求1或2所述的傳感器的安裝結構，其中，具備 殼體；光源部，其配設於所述殼體內；光學部，其配設於所述殼體內，基於規定的輸入影像信號調製從所述光源部發出的光， 並經由投射透鏡沿投射方向投射影像；管道，其配設於所述殼體內，將所述殼體外的空氣送入所述光源部及所述光學部； 所述傳感器的安裝結構，其設於所述管道。
4. 如權利要求3所述的投影裝置，其中，在所述管道的上遊側配設有用於除去含於空 氣中的異物的過濾器。
全文摘要
本發明提供一種能夠可靠地檢測流量的傳感器的安裝結構和應用其的投影裝置。其中，在傳感器的安裝結構的風量傳感器(21)上形成貫通孔(22)，且在該貫通孔(22)內配設有檢測部。通過在貫通孔(22)中流動的空氣，基於檢測部產生的溫度差等引起的輸出電壓求出風量。在管道(4)中以從管道(4)的外側朝向內側突出的樣態形成有凹部(24)。風量傳感器(21)以覆蓋凹部(24)的方式配設於管道(4)，貫通孔(22)與凹部(24)的空間連通。在凹部(24)的底部形成有開口部(25)。
文檔編號G01P5/14GK101750130SQ20091025411
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月7日 優先權日2008年12月5日
發明者吉村太一, 神原稔昌 申請人:三洋電機株式會社