JP2015011045A - Cooling structure of display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディスプレイ装置のセット仕様として、所定の方向である縦および横向きに配置が可能になっている場合に、内部部品を放熱により効率的に冷却するディスプレイ装置の冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a display device that efficiently cools internal components by radiating heat when the display device can be arranged in a predetermined direction in the vertical and horizontal directions as a set specification of the display device.
一般的に、ディスプレイ装置に内蔵された電気部品の冷却は空冷であり、特に発熱が大きい電子部品には、ヒートシンクを用いて、熱容量の拡大と大気との熱抵抗の低減を図ることで、電子部品の発熱による熱破壊を防止する。ヒートシンクは、フィンにより空気が流れる流路が形成され、そこを空気が流れることによりフィンから放熱される。一般的に、熱対流に沿うようにヒートシンクの流路を配置する方が冷却効果が高い。このため、ディスプレイ装置を設置したときに、ヒートシンクの流路が鉛直方向に平行になるようにする。このようにすると、自然空冷の場合、ディスプレイ装置の下から上に空気が流れるので、ヒートシンクの流路が空気の流れる方向と並行になり、ヒートシンクによる冷却効果は最大になる。ところが、インフォメーションディスプレイ装置のように、ディスプレイ装置の設置方向が、横向きと縦向きの両方の設置に対応する製品の場合には、一方の設置方向に合せてヒートシンクの流路を設定すると、他方の設置方向では、ディスプレイ装置内の空気の流れる方向と、ヒートシンクの流路が直交する配置になり、空気の流れが妨げられて放熱効果が大きく低下する。 Generally, the cooling of electrical components built in the display device is air cooling. Especially for electronic components that generate a large amount of heat, a heat sink is used to expand the heat capacity and reduce the thermal resistance to the atmosphere. Prevents thermal destruction due to heat generation of parts. In the heat sink, a flow path through which air flows is formed by fins, and heat is radiated from the fins by air flowing therethrough. Generally, the cooling effect is higher when the heat sink flow path is arranged along the thermal convection. For this reason, when the display device is installed, the flow path of the heat sink is made parallel to the vertical direction. In this way, in the case of natural air cooling, since air flows from the bottom to the top of the display device, the flow path of the heat sink becomes parallel to the air flow direction, and the cooling effect by the heat sink is maximized. However, in the case of a product that supports both horizontal and vertical installations, such as an information display device, if the heat sink flow path is set to match the installation direction of the other, In the installation direction, the flow direction of the air in the display device and the flow path of the heat sink are arranged orthogonal to each other, the air flow is hindered, and the heat dissipation effect is greatly reduced.
図8は、従来のヒートシンク配置を示す簡略図であり、(a)はディスプレイ装置の横向き設置、(b)はディスプレイ装置の縦向き設置、を示す。 FIGS. 8A and 8B are simplified diagrams showing a conventional heat sink arrangement, where FIG. 8A shows the horizontal installation of the display device, and FIG. 8B shows the vertical installation of the display device.
このディスプレイ装置100は、内部に発熱電子部品として基板101を備えており、これに上面矩形のヒートシンク102を配置して自然冷却を行う。このヒートシンク102の流路は長手方向の一方向に形成され、図8(a)に示すように、ディスプレイ装置100を横向き設置したとき、流路が鉛直方向になるようにヒートシンク102を配置したとする。自然空冷の場合には、空気は鉛直方向に沿って下から上へ流れるので(図の矢印方向)、ヒートシンクの流路と空気の流れの方向が一致し、ヒートシンク102の放熱効果は大きい。
The
ところが、ヒートシンクをこの配置にすると、図8(b)のディスプレイ装置100の縦向き設置の場合には、空気の流れる方向とヒートシンクの流路が直交し、空気の流れが妨げられて、ヒートシンク102において十分な放熱効果が得られないおそれがある。
However, when the heat sink is arranged in this manner, in the case where the
このため、ディスプレイ装置の設置方向が、横向きと縦向きの両方の設置に対応する製品の場合には、放熱効果が大きく低下する設置方向に対しても、発熱許容に収まるように、十分なマージンを持った各部品の耐熱設計をしなければならない。 For this reason, in the case of a product that supports both horizontal and vertical installations of the display device, there is a sufficient margin so that heat generation is allowed even in the installation direction where the heat dissipation effect is greatly reduced. The heat-resistant design of each part with
そこで、ディスプレイ装置の設置方向が、横向きと縦向きのいずれの設置においても、ヒートシンクにより十分な冷却効果を得られるものが考えられている。 Therefore, it has been considered that a heat sink can provide a sufficient cooling effect regardless of whether the display device is installed horizontally or vertically.
特許文献1には、「放熱板の内側方向に向かって伸びた放熱板を持つ空洞型のヒートシンクを回路に搭載する」ことが示され、ヒートシンクの構造により、縦置き/横置きの設置に対応する技術が公開されている。 Patent Document 1 shows that "a hollow heat sink with a heat sink extending toward the inside of the heat sink is mounted on the circuit", and the heat sink structure supports vertical / horizontal installation. Technology to do is released.
特許文献2には、「ディスプレイ装置内に仕切り板を設け、効果的に強制空冷を行う」ことが示され、冷却風の流路をコントロールした冷却方法が公開されている。
これらの技術では、特殊な構造のヒートシンクを用いることで、縦置き/横置きの設置に対する冷却効果の差異の低減が可能である。 In these techniques, a heat sink having a special structure can be used to reduce a difference in cooling effect with respect to a vertical / horizontal installation.
しかしながら、特許文献1のヒートシンクの構造は、「放熱板の内側方向に向かって伸びた放熱板を持つ空洞型のヒートシンク」であり、一般的に使用されるヒートシンクの構造ではないため、本技術のヒートシンクは製造コストなどが高くなる。 However, the structure of the heat sink of Patent Document 1 is “a hollow heat sink having a heat sink extending toward the inside of the heat sink”, and is not a structure of a heat sink generally used. The manufacturing cost of the heat sink is high.
また、特許文献2の技術では、強制空冷でファンなどを設定しなければならず、さらに冷却風の流路をコントロールするために、別途仕切り板を設けなければならない。
In the technique of
本発明は、斯かる実情に鑑み、ディスプレイ装置を縦向きや横向きに設置にしても、ヒートシンクの自然空冷において放熱効果の低下を抑制することを可能とし、余分な放熱機構が不要になるディスプレイ装置の冷却構造を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention makes it possible to suppress a reduction in heat dissipation effect in natural air cooling of a heat sink even if the display device is installed vertically or horizontally, and an extra heat dissipation mechanism is unnecessary. An object of the present invention is to provide a cooling structure.
本発明は、設置方向が、横向きと縦向きのいずれの設置にも対応可能なディスプレイ装置の冷却構造であって、所定の一方向に空気の流路を形成するフィンを有するヒートシンクを備え、前記ディスプレイ装置が設置されたときの鉛直方向に対し、前記流路が斜めになるように前記ヒートシンクが配置されることを特徴とするものである。 The present invention is a cooling structure of a display device that can be installed in both a horizontal direction and a vertical direction, and includes a heat sink having fins that form air flow paths in a predetermined direction, The heat sink is arranged so that the flow path is inclined with respect to a vertical direction when the display device is installed.
ここで、前記ヒートシンクは、前記フィンの開口側が下向きになるように配置されるのが好ましい。 Here, the heat sink is preferably arranged so that the opening side of the fin faces downward.
また、前記ヒートシンクは複数備えられ、前記ヒートシンクの各流路は、同一方向であることが好ましい。 In addition, it is preferable that a plurality of the heat sinks are provided, and the flow paths of the heat sinks are in the same direction.
また、前記ヒートシンクは、前記ディスプレイ装置が設置されたときの鉛直方向に対して前記流路が略45度に配置されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said heat sink arrange | positions the said flow path at about 45 degree | times with respect to the perpendicular direction when the said display apparatus is installed.
本発明によれば、ディスプレイ装置が横向きと縦向きのいずれの向きに設置されても、ヒートシンクの流路は鉛直方向に斜めになるので、自然空冷において、下から上への空気の流れが妨げられず、ディスプレイ装置の設置向きによって、放熱効果が大幅に低下することを抑制することができ、余分な放熱機構や耐熱設計が不要になる。 According to the present invention, the flow path of the heat sink is slanted in the vertical direction regardless of whether the display device is installed horizontally or vertically, so that the air flow from the bottom to the top is hindered in natural air cooling. In other words, it is possible to prevent the heat dissipation effect from greatly decreasing depending on the installation direction of the display device, and an unnecessary heat dissipation mechanism and heat-resistant design are not required.
さらにフィンの開口側を下向きしておけば、冷却風の流れが、フィンによって形成された流路に沿って流れるため、放熱効果の低下を抑えることができる。また、流路が鉛直方向に対して略45度であれば、ディスプレイ装置が横向きと縦向きのいずれの向きに設置されても、ほぼ同様の放熱効果が得られる。 Further, if the opening side of the fin is directed downward, the flow of the cooling air flows along the flow path formed by the fin, so that a reduction in the heat dissipation effect can be suppressed. Further, if the flow path is approximately 45 degrees with respect to the vertical direction, the same heat radiation effect can be obtained regardless of whether the display device is installed in the horizontal direction or the vertical direction.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[ディスプレイ装置]
図1は、本発明に用いられるディスプレイ装置の一例を示す外観図であり、(a)は横向き設置したディスプレイ装置の正面図であり、(b)は縦向き設置したディスプレイ装置の正面図であり、(c)は横向きに壁面に設置した場合のディスプレイ装置の側面図である。図2は、ディスプレイ装置10の後キャビネットを取り外した場合の背後からの内部外観図である。
[Display device]
FIG. 1 is an external view showing an example of a display device used in the present invention, (a) is a front view of a display device installed in a landscape orientation, and (b) is a front view of a display device installed in a portrait orientation. (C) is a side view of a display device when installed on a wall surface in a horizontal direction. FIG. 2 is an internal appearance view from behind when the rear cabinet of the
ディスプレイ装置10は、キャビネット11(前キャビネット11a、後キャビネット11b)ならびに、前キャビネット11aと後キャビネット11bとの間に配置された液晶パネルモジュール14及び基板ユニット15を基本的に備える。このうち、液晶パネルモジュール14は、詳しくは図示しないが、液晶パネルユニット、光学系シート、バックライト、バックライトシャーシ等から構成されている。図2は、後キャビネット11bを取り外した状態で、前キャビネット11a、液晶パネルモジュール14、基板ユニット15が、この順に重ねられて配置されている様子を示している。
The
基板ユニット15は、メイン基板ユニット15a、AMP基板ユニット15b、FPGA基板ユニット15c、LCDコントロール基板ユニット15d、電源基板ユニット15eから構成されている。特に、電源基板ユニット15eは、発熱するため冷却構造としてヒートシンクを備え、自然冷却により冷却される。
The substrate unit 15 includes a
図1(c)に示すように、ディスプレイ装置10は、壁掛け金具20により、壁21に横向き設置を行うが、縦向き設置も可能である。
As shown in FIG. 1C, the
[ヒートシンク構造]
図3は、電源基板ユニット15eに取付けられるヒートシンクの一例を示す外観斜視図である。なお、図3に示すヒートシンクの形状は一例に過ぎず、フィンが形成する流路による冷却風の流れが所定の一方向であれば、どのような形状でも適用可能である。
[Heat sink structure]
FIG. 3 is an external perspective view showing an example of a heat sink attached to the power
ヒートシンク30は、熱伝導性の良い材質が良く、例えばアルミニウム又は銅又はそれらの合金等の金属が望ましい。ヒートシンク30は、電源基板ユニット15eに立設するベース平板31と、ベース平板31から水平に突出するように形成される複数の平板フィン32とが一体的に形成された構造である。フィン32は、ヒートシンク30の上面をなす上部フィン32aと、その下側にある下部フィン32bとからなり、上部フィン32aより下部フィン32bのほうがベース平板31から突出する長さは短い。
The
このようなフィン32を設けることで、フィン32に沿って空気が流れる流路が形成される。この流路にそって空気が流れることによって、フィン32の間の空間を通過する空気に効率よく熱を伝えることができるので、電源基板ユニット15eで発生する熱を効率よく放熱することができる。
By providing such a fin 32, a flow path through which air flows along the fin 32 is formed. Since air flows along this flow path, heat can be efficiently transmitted to the air passing through the space between the fins 32, so that the heat generated in the power
このヒートシンク30の流路は、フィン32a,32bにより形成され、図3に矢印で示すように、冷却風が一方向に流れる。図3の流路は、ヒートシンク30の長手方向に形成されている。
The flow path of the
[第1の実施形態]
図4は、第1の実施形態における電源基板ユニット15eのヒートシンク30の配置を示す平面図である。
[First Embodiment]
FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of the
4つのヒートシンク30は、矩形の電源基板ユニット15eに、電源基板ユニット15eの各辺に対して斜めになるように同一方向に配置されている。図4に示すように、各辺に対してほぼ45度になるように配置されているのが好ましい。
The four
図5は、この電源基板ユニット15eが配置されたディスプレイ装置の内部外観図である。(a)はディスプレイ装置の横向き設置の場合、(b)はディスプレイ装置の縦向き設置の場合を示す。
FIG. 5 is an internal external view of a display device in which the power
このディスプレイ装置10は、横向きと縦向きの両方の設置のときにディスプレイ装置10のキャビネット11の下と上に空気孔17が配置されている。すなわち、電源基板ユニット15eの位置に対して上下左右のキャビネット11に空気孔17が設けられている。ディスプレイ装置10の横向きと縦向きのいずれの設置でも、熱せられた空気は上の空気孔から抜け、下の空気孔からは外部から空気が流れ込み、ディスプレイ装置10の内部に空気の流れが起こる。
In the
電源基板ユニット15eの辺が、ディスプレイ装置10のキャビネット11の辺に平行に配置される。従って、図5(a)と(b)に示すように、ディスプレイ装置10を横向き設置、縦向き設置のいずれにおいても、鉛直方向に流れる空気に対してヒートシンク30の流路が斜めに配置されることになる。ヒートシンク30は、ディスプレイ装置10が横向きと縦向きのいずれの設置でも、フィン32の開口側が下側を向くように配置されている。こうすれば、下から上へ昇ってきた空気は冷却風となって、フィン32の開口側から流路に沿ってフィン32の長さ方向に流れる。
The side of the power
ディスプレイ装置10は、横向きと縦向きの設置の場合、上下にする向きは予め決められているものであり、それに従って、ヒートシンク30のフィン32の開口側が下向きになるように、ヒーシンク30を配置する。
When the
こうして、自然空冷の場合に、下から上に自然に流れる空気は、ディスプレイ装置10が横向きと縦向きのいずれの設置でも必ずフィン32の開口側からベース平板31に当たり、フィン32により形成される流路に沿って上側に流れる。こうして、ディスプレイ装置10が横向きと縦向きのいずれの設置でも、空気の流れにより効率的に冷却される。さらに、鉛直方向とヒートシンクの流路が45度の角度になるように、ヒートシンク30を配置すれば、ディスプレイ装置10を横向き、あるいは縦向きのいずれの設置においても、空気の流れに対する流路の角度が同じになり、同じ冷却効果が得られる。
Thus, in the case of natural air cooling, the air that naturally flows from the bottom to the top always strikes the base
[第2の実施形態]
図6は、第2の実施形態における電源基板ユニット15e上のヒートシンク30の配置を示す平面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a plan view showing the arrangement of the
4つのヒートシンク30の配置は、ヒートシンク30の長手方向が電源基板ユニット15eの各辺に対して平行になるように配置されている。
The four
図7は、第2の実施形態における電源基板ユニット15eが配置されたディスプレイ装置の内部外観図である。(a)はディスプレイ装置の横向き設置の場合、(b)はディスプレイ装置の縦置き設置の場合を示す。
このディスプレイ装置10は、第1の実施形態と同様に、キャビネット11の上下左右に空気孔17が配置されている。
FIG. 7 is an internal external view of a display device in which the power
In the
電源基板ユニット15eは、その各辺が、ディスプレイ装置10のキャビネット11の辺に斜めになるように配置される。ディスプレイ装置10に設置されたヒートシンク30は、その長手方向が電源基板ユニット15eの各辺に対して平行に配置されているため、鉛直方向に流れる空気に対してヒートシンク30の流路が斜めに配置されることになる。ヒートシンク30は、ディスプレイ装置10が横向きと縦向きのいずれの設置でも、フィン32の開口側が下側を向くように配置されている。
The power
こうして、第1の実施形態と同様に、下から上に自然に流れる空気は、ディスプレイ装置10が横向きと縦向きのいずれの設置で必ず斜めのフィンの開口側に当たり、フィン32によって形成される流路に沿って上側に抜ける。こうして、ディスプレイ装置10が横向きと縦向きのいずれの設置でも、空気の流れにより効率的に冷却される。また、鉛直方向とヒートシンクの流路が45度の角度になるように、ヒートシンク30を配置すれば、ディスプレイ装置10を横向き、あるいは縦向きのいずれの設置においても、下から上へ流れる空気の流れ方向に対する流路の角度が同じになり、同じ冷却効果が得られる。
Thus, as in the first embodiment, the air that naturally flows from the bottom to the top always strikes the opening side of the oblique fins when the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば、ヒートシンクの形状であるが、図3以外にも、流路が所定の一方向に形成されていれば、フィンの枚数や、フィン形状が如何なるものであっても構わない。
また、空気孔は、キャビネットの各辺に一個ずつ設けてあるが、複数でも構わない。なお、空気孔はこの位置に限るわけではなく、ディスプレイ装置内部のヒートシンクの流路に空気の流れが発生する位置であればよい。
また、ヒートシンクが配置されているのが、電源基板ユニットであったが、他の発熱電子部品であってもよい。
For example, the shape of the heat sink is not limited to that shown in FIG. 3, but the number of fins and the shape of the fins are not limited as long as the flow path is formed in a predetermined direction.
One air hole is provided on each side of the cabinet, but a plurality of air holes may be provided. The air hole is not limited to this position, and may be a position where an air flow is generated in the flow path of the heat sink inside the display device.
Further, although the heat sink is disposed in the power supply board unit, other heat generating electronic components may be used.
本発明は、インフォメーションディスプレイ装置のセット仕様として、所定の方向である縦および横向きに配置が可能になっている場合に、内部部品冷却用のヒートシンクの配置方法として適用可能である。 The present invention can be applied as a method for arranging a heat sink for cooling internal components when the information display device can be arranged in a predetermined direction of vertical and horizontal as a set specification.
10 ディスプレイ装置
11 キャビネット
11a 前キャビネット
11b 後キャビネット
14 液晶パネルモジュール
15 基板ユニット
15e 電源基板ユニット
30 ヒートシンク
31 ベース平板
32 平板フィン
32a 上部フィン
32b 下部フィン
DESCRIPTION OF
Claims (4)
所定の一方向に空気の流路を形成するフィンを有するヒートシンクを備え、
前記ディスプレイ装置が設置されたときの鉛直方向に対し、前記流路が斜めになるように前記ヒートシンクが配置されることを特徴とするディスプレイ装置の冷却構造。 The cooling structure of the display device that can be installed in both horizontal and vertical installation directions,
A heat sink having fins that form air flow paths in a predetermined direction;
A cooling structure for a display device, wherein the heat sink is arranged so that the flow path is inclined with respect to a vertical direction when the display device is installed.
前記ヒートシンクの各流路は、同一方向であることを特徴とする請求項1又は2に記載のディスプレイ装置の冷却構造。 A plurality of the heat sinks are provided,
The display device cooling structure according to claim 1, wherein the flow paths of the heat sink are in the same direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
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CN106413349A (en) * | 2016-10-26 | 2017-02-15 | 方迪勇 | Heat radiating system of electronic information board |
CN112509458A (en) * | 2019-09-16 | 2021-03-16 | 海信视像科技股份有限公司 | Display device |
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- 2013-06-26 JP JP2013133712A patent/JP2015011045A/en active Pending
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