ES2204767T3 - Dispositivo para sotener y refrigerar pantallas planas. - Google Patents
Dispositivo para sotener y refrigerar pantallas planas.Info
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Abstract
Dispositivo (1) para sostener y refrigerar una pantalla plana durante su funcionamiento, con un bastidor (2) para alojar la pantalla plana y las unidades eléctricas y/o electrónicas generadoras de calor, con como mínimo un puente conductor del calor (8) para conducir el calor generado en las mismas a una pared conductora de calor (4) del bastidor, que está provista de un perfil (5), que se diseña de tal manera que sobre la cara posterior del bastidor (2) se conforme un gran número de cavidades en forma de chimenea (6), presentando cada una de ellas en su tramo final inferior (12) como mínimo una abertura (15) para el suministro de aire frío a cada cavidad (6), así como una abertura de salida (16) en el tramo final superior (14) de cada cavidad (6) para la salida de aire caliente hacia fuera, caracterizado por el hecho de que la pared posterior (4) del bastidor (2) presenta varias aberturas de paso (17) dispuestas en la zona de la cavidad (6), las cuales sirven para suministrar o bien evacuar el aire desde o hacia un compartimento (10) dispuesto entre las unidades generadoras de calor y la pared posterior (4), hacia o desde, respectivamente, la o las cavidades citadas (6).
Description
Dispositivo para sostener y refrigerar pantallas
planas.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para sostener y refrigerar pantallas planas.
Puede hablarse de una pantalla plana siempre y
cuando la relación de la diagonal de la imagen respecto la
profundidad de la construcción sea aproximadamente de 10:1 o mayor.
En la actualidad, dichas pantallas planas son muy utilizadas debido
a su economización de espacio y peso respecto a los aparatos de
tubo de imagen de haz electrónico utilizados hasta el momento, y en
un futuro cercano desbancarán las pantallas tradicionales.
Los dos tipos de pantallas planas más importantes
son las pantallas LCD y las pantallas con unidad de visualización
de plasma, que a partir de ahora denominaremos en forma abreviada
como pantallas de plasma.
Durante su funcionamiento, ambos tipos de
pantallas planas generan calor que debe ser transportado de la
forma más rápida y segura posible fuera del bastidor que las rodea.
En particular en el caso de pantallas de plasma se originan ante
todo elevadas cantidades de calor debido a las elevadas tensiones
que son necesarias para convertir la mezcla de gas correspondiente
al estado de plasma emisor de luz.
La refrigeración de pantallas planas se ha
efectuado hasta ahora habitualmente mediante varios ventiladores
activos. Durante un funcionamiento no vigilado, el fallo de uno o
varios ventiladores puede conducir a la destrucción de la unidad
productora de calor así como de la pantalla completa. A esto se
añade que los ventiladores reclaman un espacio adicional dentro del
bastidor que acoge la pantalla plana, de manera que aumenta su
profundidad. Además, la utilización de ventiladores comporta ruidos
parásitos que tanto en el empleo doméstico de la pantalla plana
(quizás como un aparato de televisión) como en la aplicación
profesional (por ejemplo un monitor de vigilancia) resultan
desagradables.
En la solicitud de patente EP 0 821 385 A2, que
representa el estado de la técnica más reciente, se describe una
pantalla de plasma que comprende un bastidor, una parte delantera
provista de una calada para una unidad de visualización de plasma y
una parte posterior lisa. En el bastidor se encuentra una unidad
interna formada por un chasis y una unidad de visualización de
plasma que puede considerarse como una especie de segundo bastidor
interno. Entre la unidad de visualización de plasma y el chasis se
coloca un gel de silicona conductor de calor que transfiere el
calor desde la unidad de visualización de plasma hasta el chasis.
El chasis consta de aluminio, es plano en la cara situada frente a
la unidad de visualización de plasma y lleva sobre su cara
posterior elementos de circuito y aletas de refrigeración de
calor, estando éstas últimas moldeadas por inyección de forma
integrada al chasis. En una realización particular puede
sobreponerse sobre las aletas un cuerpo de refrigeración que
conforma canales que transcurren de forma vertical. De esta manera,
el calor generado a través de la unidad de visualización de plasma
se cede al aire circundante dentro del bastidor externo.
Es objeto de la invención conseguir un
dispositivo de dimensiones extremadamente pequeñas para el sostén y
la refrigeración de pantallas planas, con a ayuda de cuyo
dispositivo el calor originado se evacua de forma muy segura y sin
generar ruidos parásitos y al mismo tiempo se reducen los gastos de
mantenimiento y reparación a un mínimo.
Este objeto se consigue a través de las
características de la reivindicación 1. Algunos perfeccionamientos
ventajosos de la invención son objeto de las reivindicaciones
dependientes.
El dispositivo para el sostén y la refrigeración
de pantallas planas según la invención muestra durante su
funcionamiento un bastidor para alojar la pantalla plana y en caso
necesario unidades eléctricas o electrónicas adicionales
generadoras de calor, además muestra puentes transmisores de calor
para la conducción al menos del calor generado desde la pantalla
plana, incluyendo sus unidades de mando electrónicos, a una pared
posterior conductora del bastidor. La pared posterior está provista
como mínimo con un perfil de tal manera que en la cara posterior
del bastidor se conforme un gran número de cavidades en forma de
chimenea, las cuales presentan en su tramo final inferior como
mínimo un orificio para abastecer de aire frío a cada cavidad, así
como mínimo un orificio de salida en el tramo final superior de
cada cavidad para ceder el aire caliente hacia fuera.
La particular función refrigerante de la presente
invención proviene del hecho de que la pared posterior del bastidor
presenta varios orificios de paso dispuestos en la zona de las
cavidades, los cuales sirven para suministrar o bien evacuar el
aire desde o hacia un compartimento dispuesto entre las unidades
generadoras de calor y la pared posterior, hacia o desde,
respectivamente, las cavidades denominadas (6).
Para poder conducir hacia fuera sin problemas el
aire caliente durante el funcionamiento de la pantalla plana, que
se encuentra entre la placa de circuitos impresos y una placa de
vidrio final situada en la parte anterior, es ventajoso disponer
por lo menos un canal a través del cual pueda llegar el aire en el
compartimento entre la placa de circuitos impresos y la pared
posterior.
Para conformar el dispositivo de forma flexible,
se prevé ventajosamente que el perfil se pueda atornillar sobre la
pared posterior.
Para que el dispositivo pueda satisfacer sin
problemas las prescripciones de seguridad del aparato con relación
a la máxima temperatura exterior permitida en el aparato, se
conforma ventajosamente la sección transversal de las cavidades en
forma de chimenea substancialmente en forma de cartucho con el
extremo redondeado hacia fuera.
Ventajosamente, se disponen las cavidades en
forma de chimenea individuales separadas entre sí, de manera que
tiene lugar una refrigeración adicional del aire de las superficies
de unión en los compartimentos intermedios y en los perfiles de
las cavidades en forma de U.
Ventajosamente, se conforman los cuadros del
bastidor y la pared posterior de perfiles de aluminio extruído, que
presentan un bajo peso y se trabajan fácilmente.
Para asegurar la estabilidad y al mismo tiempo la
estética óptica, ventajosamente se unen las secciones del cuadro
entre sí mediante soldadura por láser.
Otras particularidades, características y
ventajas de la presente invención resultan evidentes a partir de la
siguiente descripción en referencia a los dibujos. En dichos
dibujos se muestra:
Fig. 1 una visión posterior esquemática y en
perspectiva de una realización preferida del dispositivo según la
invención para sostener y refrigerar pantallas planas;
Fig. 2 una visión posterior de una realización
preferida del dispositivo según la invención;
Fig. 3 una sección transversal de un perfil según
una realización preferida;
Fig. 4 visión superior del dispositivo según la
Fig. 2; y
Fig. 5 una representación esquemática de una
realización preferida de la pared posterior del dispositivo según
la invención para mantener y refrigerar pantallas planas.
En la Fig.1 se representa esquemáticamente desde
atrás una realización preferida del dispositivo según la invención
1 para sostener y refrigerar pantallas planas. El dispositivo 1
presenta un bastidor 2, que se conforma a partir de un cuadro de
bastidor plano 3 y una pared posterior 4, representada aquí sólo en
parte como representación de la construcción interna, con el perfil
5 aplicado. En la cara anterior del bastidor 2 se dispone una placa
de vidrio, como es habitual en las pantallas. El cuadro del
bastidor 3 se conforma preferentemente a partir de varias piezas de
cuadro que comprenden perfiles de aluminio extruídos, los cuales a
su vez están unidos entre sí, preferentemente mediante soldadura
por láser. En el cuadro 3 se fija una placa de circuitos impresos 7
sobre elemento de sujeción apropiados, sobre los cuales se disponen
los circuitos de conmutación y/o subgrupos de mando necesarios para
el funcionamiento de la pantalla plana. La placa de circuitos
impresos 7 se fija en el cuadro 3 de tal manera que entre ella y
la pared posterior 4 se crea un compartimento 10 en el cual existe
aire. Este compartimento 10 está en conexión con la región situada
entre la placa de circuitos impresos 7 y la placa de vidrio final
mediante un canal (no mostrado) como mínimo. Sobre la placa de
circuitos impresos 7 se disponen en varios sitios puentes
transmisores de calor 8 para unir la placa de circuitos impresos 7
y la pared posterior 4. Dichos puentes transmisores de calor 8 son
particularmente puntos calientes de la placa de circuitos impresos
7, que en el caso de una pantalla de plasma se disponen
aproximadamente en las proximidades de los circuitos de conmutación
con un rendimiento de hasta 25 W, y se encuentran en el estado
montado en contacto directo con la pared posterior 4. Los puentes
transmisores de calor 8 se conforman preferentemente como bloques
de aluminio o comprenden un material conductor de calor
similar.
La Fig. 2 muestra una visión/vista posterior
esquemática de una realización del dispositivo según la invención 1
en estado montado. Los perfiles 5 se fijan sobre la pared
posterior 4 mediante los tornillos 21 y cada uno de ellos muestra
varias cavidades en forma de chimenea 6, que transcurren en
dirección vertical. Las cavidades 6 presentan en su tramo final
inferior 12 aberturas de paso 15 y en su tramo final superior 14,
aberturas de paso 16. De la misma manera es viable que la propia
pared posterior 4 se conforme en una sola pieza con dichas
cavidades en forma de chimenea 6. Del mismo modo que en el caso
precedente, entre ambos tramos en los cuales se atornilla el perfil
5 puede unirse una carcasa de servicio adicional 18 con la pared
posterior 4, donde se engloba por ejemplo el suministro de
corriente, una tarjeta VGA y la electrónica de mando para la
pantalla plana. La conducción de calor desde los componentes
contenidos dentro se produce a su vez por ejemplo a través e
puentes de calor sobre la pared posterior 4 o bien sobre
respiraderos hacia fuera.
En la Fig. 3 se muestra una sección transversal
de una realización preferida de un perfil 5. El perfil comprende
varias curvaturas en forma de U, 20, unidas a través de superficies
de unión horizontales 19, que se disponen manteniendo una distancia
de separación regular entre sí. La distancia de separación entre
dos de dichas curvaturas 20 es en este caso aproximadamente igual a
las medidas laterales de una curvatura 20.
En el caso en que dichos perfiles 5 estén unidos
a la pared posterior 4 mediante los tornillos apropiados 21 u otro
tipo de dispositivo fijador, tal y como se muestra en la Fig. 4,
entre la pared posterior 4 y las curvaturas 20 de los perfiles 5 se
crean cavidades en forma de chimenea 6, cada una de las cuales se
conforma en forma de cartucho, donde el extremo redondeado de las
curvaturas 20 mira hacia fuera. Cuanto más largo sea el lado del
ángulo de las curvaturas en forma de U, 20, mejor será la eficacia
refrigerante. Las superficies de unión 19 se encuentran en el
estado montado directamente contiguas a la pared posterior 4, de
manera que tiene lugar en las mismas una transferencia de calor a
través de una conducción de calor. De la misma manera, los perfiles
5 y la pared posterior 4 se conforman preferentemente a partir de
perfiles de aluminio extruídos.
En la Fig. 5 se representa una realización de una
pared posterior 4 del dispositivo según la invención 1. La pared
posterior 4 presenta en los ejemplos anteriores tres superficies
integradas 22, 23 y 24. Las superficies 22 y 23 se disponen de tal
manera que en el estado montado se sitúan en estrecho contacto con
los puentes de calor 8 dispuestos en la placa de circuitos impresos
7. La superficie intermedia 24 se dispone para fijar la carcasa de
servicio 18. Sobre el resto de la pared posterior 4, manteniendo
una distancia de separación respecto las cavidades del perfil 6, se
disponen varias filas verticales de aberturas de paso 17 de forma
por ejemplo cuadrada. Sobre la cara interior de la pared posterior
4 puede disponerse, entre cada dos filas de aberturas de paso 17,
aletas de refrigeración adicionales y otros agrandamientos de la
superficie superior.
Durante el funcionamiento de la pantalla plana
los elementos generadores de calor de la pantalla plana se
calientan sobre la placa de circuitos impresos 7 y ceden su calor
directamente a las superficies cerradas 22, 23 de la pared
posterior 4 del bastidor 2 a través de los puentes de calor 8. El
calor conducido se divide en la pared posterior 4 entre las
superficies de unión 19 y las curvaturas 20 de los perfiles 5 y se
cede al aire en las cavidades 6 así como al aire del entorno. El
calor calentado en las cavidades 6 fluye hacia arriba y se cede al
entorno a través de las aberturas 16, mientras que al mismo tiempo
fluye aire frío a través de las aberturas 15. También las
superficies de unión 19 y las curvaturas 20 ceden calor hacia fuera
al aire que las rodea, siguiéndose el conocido principio de la
agrandamientos de la superficie superior. De la misma manera es
viable disponer las cavidades 6 directamente una junto a la otra.
De la misma manera, el aire que se encuentra entre la placa de
circuitos impresos 7 y la placa de vidrio anterior se calienta
mucho y se conduce lateralmente y hacia fuera de la placa de
circuitos impresos hacia el compartimento 19 a través de varios
canales, y se conduce junto al aire caliente a través de los
componentes de la placa de circuitos impresos 7, que se encuentra
en el compartimento a las cavidades en forma de chimenea 6 a través
de las aberturas de paso 17, especialmente a través de las
aberturas de paso superiores 25. Allí, el aire caliente se cede de
nuevo hacia arriba al entorno a través de las aberturas de paso 16,
gracias a la eficacia de succión de las cavidades. Al mismo tiempo,
fluye aire frío en el compartimento 10 a través de las aberturas de
paso 26 dispuestas más abajo y en la región situada entre la placa
de circuitos impresos 7 y la placa de vidrio frontal (si!) a través
de los canales de unión.
Mediante el mecanismo de refrigeración descrito
más arriba se transportan hacia fuera cantidades de calor
considerables y se asegura que no se alcance ni en el cuadro del
bastidor ni en el perfil, el límite máximo de 42ºC de temperatura
sobre las superficies exteriores, debiéndose respetar dicho límite
máximo de temperatura según el reglamento de seguridad de los
aparatos.
También es viable integrar de la misma manera en
el bastidor unidades eléctricas y/o electrónicas adicionales,
aproximadamente una placa de circuito impreso madre, para el
funcionamiento de la pantalla plana, y que el calor generado a su
través se transporte hacia fuera sobre mecanismos de refrigeración
similares.
Claims (8)
1. Dispositivo (1) para sostener y refrigerar una
pantalla plana durante su funcionamiento, con un bastidor (2) para
alojar la pantalla plana y las unidades eléctricas y/o electrónicas
generadoras de calor, con como mínimo un puente conductor del calor
(8) para conducir el calor generado en las mismas a una pared
conductora de calor (4) del bastidor, que está provista de un
perfil (5), que se diseña de tal manera que sobre la cara posterior
del bastidor (2) se conforme un gran número de cavidades en forma
de chimenea (6), presentando cada una de ellas en su tramo final
inferior (12) como mínimo una abertura (15) para el suministro de
aire frío a cada cavidad (6), así como una abertura de salida (16)
en el tramo final superior (14) de cada cavidad (6) para la salida
de aire caliente hacia fuera, caracterizado por el hecho de
que la pared posterior (4) del bastidor (2) presenta varias
aberturas de paso (17) dispuestas en la zona de la cavidad (6), las
cuales sirven para suministrar o bien evacuar el aire desde o hacia
un compartimento (10) dispuesto entre las unidades generadoras de
calor y la pared posterior (4), hacia o desde, respectivamente, la
o las cavidades citadas (6).
2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, en
el cual se dispone, como mínimo en un sitio, una placa de circuitos
impresos (7) fijada en un cuadro del bastidor (3), disponiéndose
sobre dicha placa un gran número de componentes generadores de
calor de la pantalla plana, un puente de calor (8) orientado hacia
la pared posterior (4) del bastidor (2), elaborado a partir de un
material conductor de calor, que está en contacto con la pared
posterior (4) durante el estado de funcionamiento.
3. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual el aire caliente durante el
funcionamiento de la pantalla, que se encuentra entre la placa de
circuitos impresos (7) y una placa de vidrio protectora superior de
la pantalla, se puede conducir como mínimo por un canal situado en
el compartimento (10) que se encuentra entre la placa de circuitos
impresos (7) y la pared posterior (4).
4. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual el perfil (5) se atornilla
sobre la pared posterior (4).
5. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual las cavidades en forma de
chimenea (6) se conforman substancialmente en su sección
transversal en forma de cartucho, con extremos redondeados que
miran hacia fuera.
6. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual las cavidades en forma de
chimenea (6) individuales se disponen separadas entre sí.
7. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual el bastidor tiene un cuadro
(3) que comprende un perfil de aluminio extruído y la pared
posterior (4) se conforma a partir de un perfil de aluminio
extruído.
8. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual el cuadro del bastidor (3)
comprende secciones que están unidas entre sí mediante soldadura
por láser.
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