JP2008040424A - 薄型画像表示装置の風路構成および冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 電源、あるいは、その他発熱量の大きな電子回路部品を効率良く冷却するための風路構成、および、冷却構造を提供する。
【解決手段】 薄型画像表示装置において、電源、あるいは、その他発熱量の大きな電子回路部品はスタンド支柱の上部に配置されるとともに、中空部材としたスタンド支柱と隔壁板によって形成される風路の中に収容され、煙突効果によって冷却される。スタンド支柱は、外部に露出している部分に通風孔を設け上端を開口とし、通風孔から上端開口まで中空となっている。外気をスタンド支柱の通風孔から直接電源、あるいは、その他発熱する電子回路部品まで導き、電源、あるいは、その他発熱する電子回路部品を冷却後、温められたエアを隔壁板によって他の電子部品、および、回路基板から遮蔽して、背面カバーの通風孔から排出する、風路構成、および、冷却構造である。また、隔壁板は背面カバーと一体化して設けてもよい。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液晶画像表示パネル、プラズマ画像表示パネル、ＥＬ画像表示パネル等の画像表示パネルを用いた薄型画像表示装置に関し、詳しくは、薄型画像表示装置内の電源、あるいは、その他発熱する電子回路部品を効率良く冷却するための風路構成、および、冷却構造に関する技術である。

従来の薄型画像表示装置の一般的な風路構成および冷却構造を図８から図１１に示す。図８は薄型画像表示装置１全体を斜め前上方から見た外観斜視図、図９は同様に薄型画像表示装置１全体を斜め後下方から見た外観斜視図である。図１０は、後述する背面カバー５が取り外された薄型画像表示装置１全体を斜め後上方から見た内部斜視図、図１１は、図１０をＡ方向から見た内部平面図である。

薄型画像表示装置１は一般的に、液晶画像表示パネル、プラズマ画像表示パネル、ＥＬ画像表示パネル等の画像表示パネル２の反表示側に平板状のフレーム２６を備え、電源、その他電子回路部品を画像表示パネル２のフレーム２６に取り付け、外装カバーである前面カバー２７が画像表示パネル２を覆い、背面カバー５が電源、その他電子回路部品を覆い、構成される。

６は発熱源である第一の電源、７はもうひとつの発熱源である第二の電源である。８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆは画像表示パネル２を駆動するための回路基板であり、フレキシブルケーブルによって画像表示パネル２と接続される。９ａは電源スイッチ、電源リセプタクルが載った回路基板、９ｂは各種の画像入出力端子、音声出力端子が載った回路基板であり、画像表示パネル２のフレーム２６に取り付けられ、背面カバー５の下部から外部に露出される。１０ａ、１０ｂは、画像表示パネル２に送信される画像信号を形成するための回路基板である。また、図８から図１１に示す従来の薄型画像表示装置１では不図示としているが、スピーカを備える薄型画像表示装１においては、スピーカは画像表示パネル２の左右両外側、あるいは、画像表示パネル２の下部左右に、画像表示パネル２のフレーム２６、あるいは、前面カバー２７に取り付けられる。

薄型画像表示装置１本体を設置するにあたっては卓上スタンド／フロアスタンド３が用意され、２本のスタンド支柱４ａ、４ｂを薄型画像表示装置１本体の左右均等な位置に、画像表示パネル２のフレーム２６に対して取り付けられる。なお、スタンド支柱が１本の従来例の場合、スタンド支柱を薄型画像表示装置１本体のセンターに、画像表示パネル２のフレーム２６に対して取り付けられる。

このように構成された薄型画像表示装置１の内部を冷却する手段は、背面カバー５の底面に設けた通風孔１１ａ、１１ｋ、および、背面下部に設けた通風孔１１ｂ、１１ｅ、１１ｈ、１１ｌから外気（冷気）（エア）を導入し、画像表示パネル２、発熱源である第一の電源６と第二の電源７、その他発熱する電子回路部品を冷却した後、背面カバー５の背面上部に設けた通風孔１１ｃ、１１ｆ、１１ｉ、１１ｍ、１１ｐ、１１ｒ、および、天面に設けた通風孔１１ｄ、１１ｇ、１１ｊ、１１ｎ、１１ｏ、１１ｑから熱気を排出していた。

また、冷却効率を上げる目的で、特開２００５−１９６０００号公報に示されるごとく、アルミ押出し材等から成る中空構造部材を薄型画像表示装置内部の上下方向に貫通させて設け、電源、その他発熱する電子回路部品を中空構造部材の外周面に（導熱板を介して）取り付けるよう構成した、ヒートシンクによる間接冷却技術も提案されている。
特開２００５−１９６０００号公報

前記冷却手段では、次のような課題があった。

（１）発熱量が大きく最も冷却が必要な第一の電源６と第二の電源７に導入されたエアが到達するまでの間に、その他電子回路部品の発熱によってエアが温められ、エアの温度は外気の温度よりも上昇する。詳しくは、通風孔１１ａ、１１ｂから導入されたエアは図１１の矢印Ｂで示すように、回路基板８ｃを経由して温度が上昇した後、第一の電源６に到達する。また、通風孔１１ｅから導入されたエアは図１１の矢印Ｃで示すように、回路基板９ａ、回路基板９ｂ、回路基板１０ａを経由して温度が上昇した後、第一の電源６に到達する。また、通風孔１１ｈから導入されたエアは、図１１の矢印Ｄで示すように、回路基板９ｂ、回路基板１０ａ、回路基板１０ｂを経由して温度が上昇した後、第二の電源７に到達する。また、通風孔１１ｋ、１１ｌから導入されたエアは、図１１の矢印Ｅで示すように、回路基板８ｅ、８ｆを経由して温度が上昇した後、第二の電源７に到達する。以上より、第一の電源６と第二の電源７は外気より高い温度のエアによって冷却され、冷却効率が落ちることから改善が求められていた。

（２）背面カバー５に設けた通風孔による冷却では、薄型画像表示装置１を壁面に寄せて設置すると外気を取り込む空間が狭くなる。よって、壁際への設置が出来ない、あるいは、空間を確保したうえで設置する必要があり、設置制限を取り除くことが求められていた。

（３）電源スイッチ、電源リセプタクル、各種の画像入出力端子、音声出力端子等を背面カバー５の下部に配置した、あるいは、スピーカを薄型画像表示装置１の下部に配置した場合、背面カバー５の底面に通風孔を設けられない。熱対策における公知技術として、外気を導入する通風孔は背面に設けるよりも底面に設けるほうが冷却効率の良いことが知られている。これを補うために背面カバー５の背面下部に多くの通風孔が必要となり、金型の複雑化と部品加工の工程増加を招いている。これらはコストアップにつながるため、背面カバーの通風孔を減らすことが求められていた。

以上のような状況に鑑み、電源、あるいは、その他発熱量の大きな電子回路部品を効率良く冷却するための風路構成、および、冷却構造を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、スタンド支柱の上部に電源、その他発熱量の大きな電子回路部品を配置し、スタンド支柱を中空としたことを特徴とし、詳しくは、スタンド支柱の薄型画像表示装置本体から外部に露出している部分に通風孔を設けるとともに、スタンド支柱の上端を開口とし、通風孔から上端開口までを中空としたことを特徴とする。さらに、本発明は、スタンド支柱の上部開口端から背面カバーの上部通風孔までの間に、電源、その他発熱する電子回路部品の両脇に隔壁板（遮蔽板）を設けたことを特徴とする。

以上述べたように本発明は、薄型画像表示装置のスタンド支柱の上部に電源、その他発熱量の大きな電子回路部品を配置し、スタンド支柱の通風孔から上端開口までを中空とし、電源、その他発熱量の大きな電子回路部品の両脇に隔壁板（遮蔽板）を設けたことにより、次のような効果がある。
（１）電源、その他発熱量の大きな電子回路部品は、中空部材からなるスタンド支柱と両隔壁板によって形成される風路の中に収容され、自然空冷における煙突効果によって冷却される。ダクト化されたスタンド支柱の通風孔から外気（エア）を導入し、直接電源、その他発熱量の大きな電子回路部品まで導くため、導入したエアがその他電子回路部品の発熱によって温められ温度が上昇することがなく、冷却効率を向上させるという効果がある。（２）スタンド支柱の外気に露出している部分の周囲は空間に余裕があるため、薄型画像表示装置を壁面に寄せて設置した場合、前/左/右からも外気を導入でき、設置制限を取り除くという効果がある。（３）電源スイッチ、電源リセプタクル、各種の画像入出力端子、音声出力端子等を背面カバーの下部に配置した場合、あるいは、スピーカを薄型画像表示装置の下部に配置した場合であっても、電源、その他発熱量の大きな電子回路部品を効率良く冷却できる。そのため、背面カバーの通風孔を減らすことが可能となり、金型の簡略化と部品加工の工程削減からコストダウンが出来るという効果がある。

（実施例１）
本発明による薄型画像表示装置の風路構成および冷却構造の実施形態を以下に示す図１から図６に基づき説明する。

図１は、本発明の第一の実施例を示し、薄型画像表示装置全体を斜め前上方から見た外観斜視図である。図２は、同様に薄型画像表示装置全体を斜め後下方から見た外観斜視図である。１は薄型画像表示装置本体、２は液晶画像表示パネル、プラズマ画像表示パネル、ＥＬ画像表示パネル等の画像表示パネル、３はスタンド、４ａ、４ｂはスタンド支柱である。第一の実施例ではスタンド支柱は２本から成るが、１本であっても差し支えない。５は背面カバーである。

図３は、背面カバー５が取り外された薄型画像表示装置１全体を斜め後上方から見た内部斜視図である。図４は、図３をＡ方向から見た内部平面図である。６は発熱源である第一の電源、７はもうひとつの発熱源である第二の電源である。８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆは画像表示パネル２を駆動するための回路基板であり、フレキシブルケーブルによって画像表示パネル２と接続される。

９ａは電源スイッチ、電源リセプタクルが載った回路基板、９ｂは各種の画像入出力端子、音声出力端子が載った回路基板である。１０ａ、１０ｂは、画像表示パネル２に送信される画像信号を形成するための回路基板である。

第一の実施例では８ａ〜８ｆ、および、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂの各回路基板からの発熱は甚大なものではなく、従来どおり背面カバー５に設けた通風孔により冷却される。通風孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは回路基板８ｃ、８ｄ、および、８ａの一部を冷却する。通風孔１１ｅ、１１ｆ、１１ｇは回路基板９ａ、９ｂの一部、および、１０ａの一部、１０ｂの一部、および、８ａの一部を冷却する。通風孔１１ｈ、１１ｉ、１１ｊは回路基板９ｂの一部、および、１０ａの一部、１０ｂの一部、および、８ｂの一部を冷却する。通風孔１１ｋ、１１ｌ、１１ｍ、１１ｎは回路基板８ｅ、８ｆ、および、８ｂの一部を冷却する。

以上の説明から明らかなように、第一の実施例では発熱源である第一の電源６と第二の電源７のみが本発明の主旨であるスタンド支柱４ａ、４ｂの中空部分と隔壁板の組合せから構成される風路による冷却の対象となっている。

スタンド支柱４ａの下部・前後左右には通風孔１２ａが設けられ、スタンド支柱４ｂの下部・前後左右には通風孔１２ｂが設けられる。第一の実施例ではスタンド支柱４ａ、４ｂは、圧延鋼板をプレス加工により形成した中空部材である。通風孔１２、１２ｂは同様にプレス加工により形成されたものである。なお、スタンド支柱４ａ、４ｂをアルミ押出し加工により形成し、通風孔１２ａ、１２ｂを切削加工により形成しても構わない。スタンド支柱４ａ、４ｂは複数のネジ１３により、下端に形成された折り返し部１４ａ、１４ｂがスタンドベース１５に締結される。また、スタンド支柱４ａ、４ｂは複数のネジ１６により、上部に形成された折り返し部１７ａ、１７ｂが画像表示パネル２のフレーム１８に締結される。

ここで、これまでの図１から図４に加えて、図５を用いて説明する。図５は、スタンド支柱４ａと第一の電源６、および、風路を形成する隔壁板１８ａ、１８ｂ、および、回路基板８ａを風路から遮蔽する隔壁板１８ｅを、斜め後下方から見た斜視図である。隔壁板１８ａ、１８ｂは構成を理解しやすいように左右に離して記載してあるが、正しい位置関係は図３、および、図４によるものである。また、スタンド支柱４ｂと第二の電源７、および、風路を形成する隔壁板１８ｃ、１８ｄ、および、回路基板８ｂを風路から遮蔽する隔壁板１８ｆは、同様の構成をとるので説明を省略する。

スタンド支柱４ａの上端１９は開口となっており、通風孔１２ａから上端１９までが中空となっている。スタンド支柱４ａの上端１９は第一の電源６の直下まで延設されており、通風孔１２ａから外気（冷気）を直接低圧電源６まで導入する。

スタンド支柱４ａの上端１９から背面カバー５の上部に設けた通風孔１１ｏまでの間には、第一の電源６の両脇に隔壁板１８ａ、１８ｂが設けられ、風路が形成される。隔壁板１８ａ、１８ｂは図３、図４に示すように、スタンド支柱４ａの上端１９を隙間が最小となるように囲み、通風孔１２ａから導入された外気（冷気）が風路から漏れないよう構成するとともに、他の回路基板によって温められたエアが侵入するのを防ぐ構成となっている。

隔壁板１８ａ、１８ｂには複数の開口２０が設けられ、第一の電源６と第二の電源７を結ぶリード線（不図示）、および、第二の電源７と各回路基板を結ぶリード線（不図示）、および、各回路基板同士を結ぶリード線（不図示）が挿通される。なお、開口２０は、エアの漏れと侵入が最小限となるように考慮された大きさが与えられる。また、隔壁板１８ａ、１８ｂは複数のネジ２１により、折り返し部２２ａ、２２ｂが画像表示パネル２のフレーム２６に締結される。

隔壁板１８ｅは前述したように、第一の電源６により温められたエアが回路基板８ａの温度を上昇させないよう、回路基板８ａを風路から遮蔽するために設けられた部材である。隔壁板１８ｅは複数のネジ２３により、折り返し部２４が画像表示パネル２のフレーム２６に締結される。

隔壁板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、および、１８ｅ、１８ｆは、圧延鋼板をプレス加工により形成したもの、あるいは、プラスチック成型品により形成したものである。

図６は、スタンド３、スタンド支柱４ａ、４ｂ、背面カバー５、第一の電源６、第二の電源７、隔壁板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆを、斜め前上方から見た斜視図である。これらに図６では不図示となる画像表示パネル２のフレーム２６を加えて、本発明の主旨であるスタンド支柱４ａ、４ｂの中空部分と隔壁板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆの組合せから構成される風路が具視できる。

以上、本発明の風路構成、および、冷却構造による、発熱源である第一の電源６、第二の電源７の冷却を説明する。

スタンド支柱４ａ、４ｂに設けられた通風孔１２ａ、１２ｂから外気（エア）を導入し、上端１９を第一の電源６、第二の電源７の直下まで延設されたスタンド支柱４ａ、４ｂの中空部分を通り、直接第一の電源６、第二の電源７までエアが導かれる。これにより、導入した外気（エア）が他の発熱源によって温められることがない。

エアは、隔壁板隔壁板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、および、１８ｅ、１８ｆによって形成された風路中の第一の電源６、第二の電源７を冷却し、そのまま背面カバー５に設けられた通風孔１１ｏ、１１ｐ、１１ｑ、１１ｒから排出される。これにより、温められたエアが他の電気部品、回路基板に及ぶことなく排出される。

スタンド支柱４ａ、４ｂの外気に露出している部分の周囲は空間に余裕があるため、通風孔１２ｂ、１２ｂからは前/左/右からも外気を導入できる。これにより、薄型画像表示装置１を壁面に寄せて設置した場合でも外気（エア）を取り込む空間を確保できる。

第一の電源６、第二の電源７は、中空部材からなるスタンド支柱４ａ、４ｂと隔壁板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、および、１８ｅ、１８ｆによって形成される風路の中に収容され、煙突効果によって冷却される。

（実施例２）
次に、本発明の第二の実施例として、隔壁板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを背面カバー５と一体化して設けた薄型画像表示装置１について説明する。

図７は、図６のうち背面カバー５のみを取り出して示したものである。背面カバー５には、隔壁板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄに相当するリブ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが、一体に形成される。背面カバー５が圧延鋼板をプレス加工により形成される場合、リブ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは溶接、加締等により一体に形成される。背面カバー５がプラスチック成型品により形成される場合、リブ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄはそのまま一体に形成される。

隔壁板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを背面カバー５と一体化して設けても、冷却効果、その他本発明から得られる効果は何ら変わるものではない。一体化することでコストダウンが図れるので、組立てやすさを考慮し、隔壁板を別に設けるか一体化するか、選択すればよい。

（産業上の利用可能性）
本発明は、液晶画像表示パネル、プラズマ画像表示パネル、ＥＬ画像表示パネル等の画像表示パネルを用いた薄型画像表示装置に利用することが可能である。

第一の実施例の薄型画像表示装置全体を斜め前上方から見た外観斜視図である。 第一の実施例の薄型画像表示装置全体を斜め後下方から見た外観斜視図である。 第一の実施例の薄型画像表示装置を斜め後上方から見た内部斜視図である。 第一の実施例の薄型画像表示装置を後から見た内部平面図である。 第一の実施例の薄型画像表示装置のスタンド、第一の電源、隔壁板を斜め後下方から見た斜視図である。 第一の実施例の薄型画像表示装置のスタンド、スタンド支柱、背面カバー、第一の電源、第二の電源、隔壁板を斜め前上方から見た斜視図である。 第二の実施例の薄型画像表示装置の背面カバー斜め前上方から見た斜視図である。 薄型画像表示装置１全体を斜め前上方から見た外観斜視図である。 薄型画像表示装置１全体を斜め後下方から見た外観斜視図である。 背面カバー５が取り外された薄型画像表示装置１全体を斜め後上方から見た内部斜視図である。 図１０をＡ方向から見た内部平面図である。

符号の説明

１ 薄型画像表示装置
２ 画像表示パネル
３ スタンド
４ａ、４ｂ スタンド支柱
５ 背面カバー
６ 第一の電源
７ 第二の電源
１２ａ、１２ｂ スタンド支柱の通風孔
１９ スタンド支柱の上端
１１ａ〜１１ｒ 背面カバーの通風孔
１８ａ〜１８ｆ 隔壁板

Claims (5)

1. 薄型画像表示装置において、該薄型画像表示装置本体はスタンド支柱を有するスタンドに載置され、該スタンド支柱の上部に電源、あるいは、その他発熱する電子回路部品を配置し、該スタンド支柱を中空とした、ことを特徴とする薄型画像表示装置。
2. 薄型画像表示装置において、前記スタンド支柱の該薄型画像表示装置本体から外部に露出している部分に通風孔を設けるとともに、前記スタンド支柱の上端を開口とし、該通風孔から該上端開口までを中空とした、ことを特徴とする請求項１に記載の薄型画像表示装置。
3. 薄型画像表示装置において、前記スタンド支柱の前記上端開口は、前記電源、あるいは、前記その他発熱する電子回路部品の直下まで延設された、ことを特徴とする請求項２に記載の薄型画像表示装置。
4. 薄型画像表示装置において、前記スタンド支柱の前記上端開口から背面カバーの上部通風孔までの間に、前記電源、あるいは、前記その他発熱する電子回路部品の両脇に隔壁板（遮蔽板）を設けた、ことを特徴とする請求項２、および、請求項３に記載の薄型画像表示装置。
5. 薄型画像表示装置において、前記隔壁板（遮蔽板）は前記背面カバーと一体化して設けた、ことを特徴とする請求項４に記載の薄型画像表示装置。

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