CN101969753A - 一种户外屏温控系统和户外屏 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种户外屏温控系统和户外屏，其中的户外屏温控系统具体包括：机柜外壳，包括机柜外壳正面、背面和侧面，以及顶盖，其中，所述机柜外壳正面朝向太阳；隔温装置，位于所述机柜外壳的上部，包括：玻璃，其顶部和底部嵌接于所述机柜外壳正面的内壁；隔热膜，其紧贴所述玻璃；第一防火棉，置于所述机柜外壳背面的内壁；第二防火棉，置于所述顶盖的内壁；导风板，位于所述机柜外壳上方和顶盖之间，且固定于所述玻璃和机柜外壳背面上，用于进行风的导向玻璃和背面上，用于进行风的导向；热交换装置，位于所述机柜外壳的下部，包括：进风道、回风道、温度传感器和温度调节模块。本发明用以减少户外屏的损耗，进而增加其使用寿命。

Description

一种户外屏温控系统和户外屏

技术领域

本发明涉及户外屏技术领域，特别是涉及一种户外屏温控系统和户外屏。

背景技术

由于暴露于室外，户外屏对周围环境的适应性要求要比室内屏高很多，户外屏须防(雨)水、防阳光直射、防尘、防高温、防风，防雷击等。

为了户外屏的正常工作，必须保证户外屏的工作温度在一定的正常温度范围，一般来说，户外屏的正常温度范围为10℃～40℃。

但是，我国北方寒冷干燥，南方温暖潮湿，户外屏的周围环境是不同的；即使在中原地带，也会遭遇夏季烈日炎炎、冬季三九严寒的周围环境；这样，当周围环境过热或过冷时，容易导致户外屏的工作温度高于或低于该正常温度范围，而非正常温度范围下工作，会加速户外屏的损耗，进而影响其使用寿命。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够减少户外屏的损耗，进而增加其使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种户外屏温控系统和户外屏，用以减少户外屏的损耗，进而增加其使用寿命。

为了解决上述问题，本发明公开了一种户外屏温控系统，包括：

机柜外壳，包括机柜外壳正面、背面和侧面，以及顶盖，其中，所述机柜外壳正面朝向太阳；

隔温装置，位于所述机柜外壳的上部，包括：

玻璃，其顶部和底部嵌接于所述机柜外壳正面的内壁；

隔热膜，其紧贴所述玻璃；

第一防火棉，置于所述机柜外壳背面的内壁；

第二防火棉，置于所述顶盖的内壁；

导风板，位于所述机柜外壳上方和顶盖之间，且固定于所述玻璃和机柜外壳背面上，用于进行风的导向玻璃和背面上，用于进行风的导向；

热交换装置，位于所述机柜外壳的下部，包括：进风道、回风道、温度传感器和温度调节模块；

其中，所述进风道与所述隔温装置中隔热膜与显示器之间的空间相通，所述回风道与隔温装置中机柜外壳背面与显示器之间的空间相通，所述温度传感器，用于检测所述回风道的温度；

在所述检测温度高于正常温度范围时，所述温度调节模块通过所述进风道向所述热交换装置吹入冷风；或者，在所述检测温度低于正常温度范围时，所述温度调节模块将冷风通过所述进风道向所述热交换装置吹入热风；

所述冷风或热风在所述隔温装置内形成风路循环。

优选的，所述机柜外壳上涂有热反射隔热防腐蚀涂料层，该热反射隔热防腐蚀涂料层用于反射可见光和不可见光。

优选的，所述玻璃后沿到显示器前沿的距离为10～15mm。

优选的，所述玻璃为减反射玻璃。

优选的，所述机柜外壳为金属外壳，所述金属材料包括铁、铝。

优选的，在所述机柜外壳背面，和/或侧面，和/或顶盖上设置有机柜门。

优选的，所述温度调节模块包括：

压缩机，用于在所述检测温度高于正常温度范围时，对所述回风道的风进行冷凝压缩，排出冷风，或者，在所述检测温度低于正常温度范围时，排出热风；

风扇，用于通过所述进风道向所述热交换装置吹入所述冷风或热风。

本发明还公开了一种户外屏，包括显示器，还包括前述1至7中任一项所述的户外屏温控系统。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明利用空气、机柜外壳、玻璃、隔热膜、第一防火棉、第二防火棉等热交换介质，以有效阻止太阳辐射等热量向所述隔温装置内部传导，也即，将大部分的太阳热量阻挡在所述隔温装置的外面；同时，通过热交换装置的风路循环来强迫对流；具体而言，在显示器工作温度高于其正常温度范围时，用冷风将所述隔温装置内部的热量吹走；在显示器工作温度低于其正常温度范围时，用热风为所述隔温装置内部带来热量；由于所述隔温装置内部也即显示器所处的环境，因而能够该显示器在正常温度范围内工作的目的，故能够减少户外显示器的损耗，进而增加其使用寿命。

再者，所述隔热膜、第一防火棉、第二防火棉等热的不良导体，还可以有效隔离显示器前面板产生的热量，以及，显示器后面的电路板产生的热量，从而使得所述热量不能对机柜外壳加热从而造成热的积压。

附图说明

图1是本发明一种户外屏温控系统实施例的结构图；

图2是本发明一种机柜外壳、玻璃、隔热膜和导风板的局部放大示意；

图3是本发明一种导风板的示意图；

图4是本发明一种户外屏实施例的结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

为使本领域技术人员更好地理解本发明，以下简单介绍热传递的原理。

热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分，这种现象叫做热传递。它是自然界普遍存在的一种自然现象。只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，并且将一直继续到温度相同的时候为止。

热传递主要有三种方式：

1、热传导；

热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做热传导。热传导是固体中热传递的主要方式，在气体或液体中，热传导过程往往和对流同时发生。

各种物质都能够传导热，但是不同物质的传热本领不同。善于传热的物质叫做热的良导体，不善于传热的物质叫做热的不良导体。各种金属都是热的良导体，其中，最善于传热的是银，其次是铜和铝。瓷、纸、木头、玻璃、皮革都是热的不良导体；最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质。液体中，除了水银以外，都不善于传热，气体比液体更不善于传热。

物质的热传导性质可用导热系数来衡量，导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K，℃)，在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/米·度(W/(m·K)，此处的K可用℃代替)。

2、对流；

对流靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流。

对流是液体和气体中热传递的主要方式，气体的对流现象比液体更明显。利用对流加热或降温时，必须同时满足两个条件：一是物质可以流动，二是加热方式必须能促使物质流动。

3、辐射。

辐射热由物体沿直线向外射出，叫做辐射。

用辐射方式传递热，不需要任何介质，因此，辐射可以在真空中进行。例如，地球上得到太阳的热，就是太阳通过辐射的方式传来的。

一般情况下，热传递的三种方式往往是同时进行的。

除了导热系数外，热学中还有一个重要概念：比热容(specific heatcapacity)，其简称比热(specific heat)，是单位质量物质的热容量，即使单位质量物质改变单位温度时的吸收或释放的内能。

总结上述热学理论：针对一种物质，其导热系数越高，也即，热传导性能越好；而比热容越大，在吸收相同热量时温升越慢。

分析户外屏自身的热源：首先是外界环境中太阳光产生的辐射，然后是显示器前面板产生的热量，以及，显示器后面的电路板产生的热量。

本发明的核心构思之一在于，基于热学理论和户外屏的自身特性，在显示器周围布置热交换介质，使得能够阻止大部分太阳热辐射进入显示器所在的内部环境；另外，设计风路循环来强迫对流，将显示器周围的热量带走，或者，为显示器周围带来热量，从而达到该显示器在正常温度范围内工作的目的。

参照图1，示出了本发明一种户外屏温控系统实施例的结构图，具体可以包括：

机柜外壳101，具体可以包括机柜外壳正面111、背面112和侧面113，以及顶盖114，其中，所述机柜外壳正面111朝向太阳；

隔温装置102，位于所述机柜外壳的上部，具体可以包括：

玻璃121，其顶部和底部嵌接于所述机柜外壳正面111的内壁；

隔热膜122，其紧贴所述玻璃121；

第一防火棉123，置于所述机柜外壳背面112的内壁；

第二防火棉124，置于所述顶盖114的内壁；

导风板125，位于所述机柜外壳上方和顶盖114之间，且固定于所述玻璃121和机柜外壳背面112上，用于进行风的导向；

热交换装置103，位于所述机柜外壳101的下部，具体可以包括：进风道131、回风道132、温度传感器133和温度调节模块134；

其中，所述进风道131与所述隔温装置102中隔热膜122与显示器之间的空间相通，所述回风道132与隔温装置102中机柜外壳背面112与显示器之间的空间相通，所述温度传感器133，用于检测所述回风道132的温度；

在所述检测温度高于正常温度范围时，所述温度调节模块134通过所述进风道131向所述隔温装置102吹入冷风；或者，在所述检测温度低于正常温度范围时，所述温度调节模块134将冷风通过所述进风道131向所述隔温装置102吹入热风；

所述冷风或热风在所述隔温装置102内形成风路循环。

参照表1所示的物质在户外环境下的热传递性质，对本发明实施例的热交换介质进行说明：

表1

1、空气；

不同温度下，空气的导热系数不同，例如，在大气压下温度250K，空气密度1.4128，K导电系数＝0.02227W/(m·K)；在温度300K，空气密度1.1774，K＝0.02624W/(m·K)。可以看出，空气是热的不良导体。

由于空气的比热容比较小，在太阳发出热辐射时，空气温度上升；但由于空气会热膨胀，所以温度升高不会很大。

2、机柜外壳101；

在实际中，可设置所述机柜外壳101为金属外壳，例如，所述金属材料可以是铁、铝等。

太阳中红外线的热辐射及空气的温度升高，使得所述机柜外壳101吸收热量；由于比热容的不同和吸收的热量不同，空气和所述机柜外壳101之间会产生温差。

为有效降低热能进入所述机柜外壳101，在本发明的一种优选实施例中，可以所述机柜外壳101上涂有热反射隔热防腐蚀涂料(APTH，AnticorrosivePaint of Thermal reflection and Heat insulation)层，该APTH层主要用于反射可见光及不可见光。

根据自身特性，该APTH层以反射热辐射为主要手段：在可见光及红外波段最大限度地反射掉太阳光的辐射能，即较高的反射率；在大气窗口，特别是λ＝8～13.5μm波段范围，尽可能将可见光、红外光、紫外光等以红外辐射的方式通过大气窗口发射到大气层，使基体吸收到的辐射能降低到最低限度，即较高的发射率；经涂层的反射和发射作用后，再由阻隔性隔热涂层对极少残留的辐射能进行有效的阻断，即较低的导热系数。

另外，APTH层同时具备优良的防腐蚀性能，尤其是优异的力学性能和耐候性能。

3、玻璃121和隔热膜122；

由于隔热膜122贴合在玻璃121上，所以，可将所述玻璃121和隔热膜122看作一个整体，用以吸收太阳热量的同时，阻止热量向所述隔温装置102内部传导，所述隔温装置102内部也即显示器所处的环境。

在实际中，可在所述机柜外壳背面，和/或侧面，和/或顶盖上设置有机柜门；使得可以通过该机柜门将显示器放置入所述隔温装置102内。

具体到所述玻璃121的尺寸，其可以大于等于显示器的显示区域，例如，所述玻璃121的顶部与显示器的顶部边沿重合，所述玻璃121的底部与显示器的底部边沿重合，而所述玻璃121的左右边沿分别与显示器的左右边沿重合，等等。

可以理解，本领域技术人员可以根据需要，设置所述玻璃121的尺寸，例如，等于显示器的显示区域，等等，本发明对此不加以限制。

对于所述玻璃121和隔热膜122，其尺寸可以完全相等，故在此不作赘述。

参考图2，示出了本发明一种机柜外壳101、玻璃121、隔热膜122和导风板125的局部放大示意，该示意描述的是玻璃121的顶部嵌接于所述机柜外壳正面111的内壁的情形，也即，机柜外壳101和玻璃121之间没有空隙。

在实际中，所述隔温装置102还可以包括一个底部，例如，其可以是一个底板；显示器可以放置于所述底板上，这样，所述机柜外壳101、玻璃121、隔热膜122、导风板125、第一防火棉123和所述底板可以组成一个空间。

而所述玻璃121和显示器之间则形成一个狭长的空间，例如，所述玻璃121后沿到显示器前沿的距离可以为10～15mm。

在实际中，所述玻璃121可以为减反射玻璃；所述减反射玻璃能够使得光的透射率由普通玻璃的89％提升至96％以上，反射率由普通玻璃的8％降至1％以下，因而，所述减反射玻璃能够有效削弱因背后强光导致画面变白之缺陷，享受更清晰的影像品质，且有效拉大红黄光与蓝绿光之透光率，造成两光谱带更大反差，使对比更强烈，景物图像高度清晰。也即，所述减反射玻璃能够得到好的透光性能。

除了防止玻璃飞溅，增加人身安全的功能外，所述隔热膜122能有效阻挡太阳辐射的热量，防止热量进入所述隔温装置102内部，例如，所述隔热膜122能够挡掉高达80％可能会通过玻璃进入所述隔温装置102内部的热能。

综上，所述玻璃121和隔热膜122能够阻止太阳的热辐射进入到所述隔温装置102内部。

4、第一防火棉123和第二防火棉124。

根据表1，防火棉是热的不良导体，其具有防火性能强的优点。

以上对空气、机柜外壳101、玻璃121、隔热膜122、第一防火棉123、第二防火棉124等热交换介质进行了详细介绍；其中，玻璃121、隔热膜122能够有效阻止太阳辐射等热量向所述隔温装置102内部传导，也即，将大部分的太阳热量阻挡在所述隔温装置102的外面。

另外，显示器前面板产生的热量，以及，显示器后面的电路板产生的热量，会被所述隔热膜122和第一防火棉123、第二防火棉124等热的不良导体隔离，使所述热量不能对机柜外壳101加热从而造成热的积压。

热交换装置103、

所述机柜外壳101和隔温装置102能够阻止大部分的太阳热辐射进入显示器；但是，在太阳热辐射强度过大(例如盛夏)时，进入显示器的太阳辐射过多，会导致显示器工作温度高于其正常温度范围；或者，在太阳热辐射强度过小时(例如严冬)时，由于内外存在温度差，显示器内的小部分热量会通过所述隔温装置102和机柜外壳101散失到太阳所在的外部周围环境，导致显示器工作温度低于其正常温度范围。

针对上述现象，本发明通过所述热交换装置103的风路循环来强迫对流；具体而言，在显示器工作温度高于其正常温度范围时，用冷风将所述隔温装置102内部的热量吹走；在显示器工作温度低于其正常温度范围时，用热风为所述隔温装置102内部带来热量；由于所述隔温装置102内部也即显示器所处的环境，因而能够该显示器在正常温度范围内工作的目的。

进一步，由于所述进风道131与所述隔温装置102中隔热膜122与显示器之间的空间相通，且实际中所述空间的宽度一般为10～15mm，所以能够为进入所述隔温装置102的冷风或热风提供狭长的上升空间。

而在实际中，可所述机柜外壳背面112的内壁到显示器后沿的距离可以设置为足够大，以提供足够大热交换空间；而导风板125，则进行风的导向，故可将其设置为各种形状，例如，参照图3，固定于所述玻璃121和机柜外壳背面112，且凹陷于顶盖114。

在具体实现中，所述温度调节模块134的结构可以包括：

压缩机，用于在所述检测温度高于正常温度范围时，对所述回风道的风进行冷凝压缩，排出冷风，或者，在所述检测温度低于正常温度范围时，排出热风；

风扇，用于通过所述进风道向所述隔温装置吹入所述冷风或热风。

需要说明的是，对于同一种显示器，虽然其使用环境不同，例如在哈尔滨或者在海南，但是其正常温度范围是相同的，例如同为10℃～40℃等。

本发明还公开了一种户外屏实施例，参见图4，具体可以包括显示器4A和户外屏温控系统4B，其中，所述户外屏温控系统4B具体可以包括：

机柜外壳401，具体可以包括机柜外壳正面411、背面412和侧面413，以及顶盖414，其中，所述机柜外壳正面411朝向太阳；

隔温装置402，位于所述机柜外壳的上部，具体可以包括：

玻璃421，其顶部和底部嵌接于所述机柜外壳正面411的内壁；

隔热膜422，其紧贴所述玻璃421；

第一防火棉423，置于所述机柜外壳背面412的内壁；

第二防火棉424，置于所述顶盖414的内壁；

导风板425，位于所述机柜外壳上方和顶盖414之间，且固定于所述玻璃421和机柜外壳背面412上，用于进行风的导向；

热交换装置403，位于所述机柜外壳401的下部，具体可以包括：进风道431、回风道432、温度传感器433和温度调节模块434；

其中，所述进风道431与所述隔温装置402中隔热膜422与显示器之间的空间相通，所述回风道432与隔温装置402中机柜外壳背面412与显示器之间的空间相通，所述温度传感器433，用于检测所述回风道432的温度；

在所述检测温度高于正常温度范围时，所述温度调节模块434通过所述进风道431向所述隔温装置402吹入冷风；或者，在所述检测温度低于正常温度范围时，所述温度调节模块434将冷风通过所述进风道431向所述隔温装置402吹入热风；

所述冷风或热风在所述隔温装置402内形成风路循环。

在实际中，可在所述机柜外壳背面，和/或侧面，和/或顶盖上设置有机柜门；使得可以通过该机柜门将显示器4A放置入所述隔温装置402内。

具体到所述玻璃421的尺寸，其可以大于等于显示器4A的显示区域，例如，所述玻璃421的顶部与显示器的顶部边沿重合，所述玻璃421的底部与显示器的底部边沿重合，而所述玻璃421的左右边沿分别与显示器的左右边沿重合，等等。

可以理解，本领域技术人员可以根据需要，设置所述玻璃421的尺寸，例如，等于显示器的显示区域，等等，本发明对此不加以限制。对于所述玻璃421和隔热膜422，其尺寸可以完全相等，故在此不作赘述。

在实际中，所述隔温装置402还可以包括一个底部，例如，其可以是一个底板；显示器4A可以放置于所述底板上，这样，所述机柜外壳401、玻璃421、隔热膜422、导风板425、第一防火棉423和所述底板可以组成一个空间。

而所述玻璃421和显示器4A之间则可形成一个狭长的空间，例如，所述玻璃421后沿到显示器4A前沿的距离可以为10～15mm。

为提供充足的热交换空间，可以设置显示器4A后沿到所述机柜外壳背面412的距离足够大，本发明对此不加以限制。

对于户外屏实施例而言，由于其与图1所示的户外屏温控系统实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见户外屏温控系统实施例的部分说明即可。

本发明可以应用于户外屏等任意用于室外的显示器，用以减少其损耗，进而提高其使用寿命。

以上对本发明所提供的一种户外屏温控系统和户外屏，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种户外屏温控系统，其特征在于，包括：

机柜外壳，包括机柜外壳正面、背面和侧面，以及顶盖，其中，所述机柜外壳正面朝向太阳；

隔温装置，位于所述机柜外壳的上部，包括：

玻璃，其顶部和底部嵌接于所述机柜外壳正面的内壁；

隔热膜，其紧贴所述玻璃；

第一防火棉，置于所述机柜外壳背面的内壁；

第二防火棉，置于所述顶盖的内壁；

导风板，位于所述机柜外壳上方和顶盖之间，且固定于所述玻璃和机柜外壳背面上，用于进行风的导向玻璃和背面上，用于进行风的导向；

热交换装置，位于所述机柜外壳的下部，包括：进风道、回风道、温度传感器和温度调节模块；

其中，所述进风道与所述隔温装置中隔热膜与显示器之间的空间相通，所述回风道与隔温装置中机柜外壳背面与显示器之间的空间相通，所述温度传感器，用于检测所述回风道的温度；

在所述检测温度高于正常温度范围时，所述温度调节模块通过所述进风道向所述热交换装置吹入冷风；或者，在所述检测温度低于正常温度范围时，所述温度调节模块将冷风通过所述进风道向所述热交换装置吹入热风；

所述冷风或热风在所述隔温装置内形成风路循环。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机柜外壳上涂有热反射隔热防腐蚀涂料层，该热反射隔热防腐蚀涂料层用于反射可见光和不可见光。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述玻璃后沿到显示器前沿的距离为10～15mm。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述玻璃为减反射玻璃。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机柜外壳为金属外壳，所述金属材料包括铁、铝。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述机柜外壳背面，和/或侧面，和/或顶盖上设置有机柜门。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度调节模块包括：

压缩机，用于在所述检测温度高于正常温度范围时，对所述回风道的风进行冷凝压缩，排出冷风，或者，在所述检测温度低于正常温度范围时，排出热风；

风扇，用于通过所述进风道向所述热交换装置吹入所述冷风或热风。

8.一种户外屏，包括显示器，其特征在于，还包括前述1至7中任一项所述的户外屏温控系统。

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