JPH10301498A - 平板型ディスプレイ装置の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平板型ディスプレイ装置の効率的な冷却機構
を実現する。 【解決手段】 平板型のプラズマディスプレイ部３の背
面側に平板型ヒートパイプ１を配し、プラズマディスプ
レイ部３が備わる筐体６と平板型ヒートパイプ１とを熱
的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマディスプレ
イ装置等の平板型のディスプレイ装置の冷却構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年はプラズマディスプレイ装置等の平
板型のディスプレイ装置が広く使われてきている。例え
ば近年普及が著しい鉄道の自動改札機（自動券売機？）
にも平板型のディスプレイ装置が使われることが多い。

【０００３】このような平板型ディスプレイ装置には、
旧来のテレビに使われているブラウン管とは異なり、平
板型のディスプレイ部が用いられる。ディスプレイ部は
その使用に際し発熱するが、過剰に高温になる場合、そ
の性能や寿命を低下させるので冷却（放熱）の必要性が
生ずる。加えて例えば鉄道の自動改札機に用いられるデ
ィスプレイ装置の場合、人がそのディスプレイ画面に触
れることもあるので、画面が高温になり過ぎることは望
ましくない、という事情もある。また近年は、カラーの
プラズマディスプレイ装置が普及し、その発熱量も増大
する傾向にあるので、冷却の必要性は一層増している。

【０００４】その冷却機構としては、従来はそのディス
プレイ部が備わる筐体内の空気を冷却する方法や、ディ
スプレイ部にアルミニウム製のヒートシンクを取り付
け、そのヒートシンクを経て自然空冷によって冷却する
場合が多かった。またディスプレイ部を駆動する回路基
板等の冷却が必要な場合もあり、その場合も筐体内の空
気を冷却する方法や、ヒートシンクを取り付け、そのヒ
ートシンクを経て自然空冷によって冷却する場合が多か
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ディスプレイ部が備わ
る筐体内を冷却する方法は、筐体内の空間が狭くなると
十分な冷却が難しくなることが多い。またディスプレイ
部やそれの駆動基板等の発熱部にアルミニウム製のヒー
トシンクを取り付け、そのヒートシンクを経て自然空冷
によって冷却する方法は有効であるが、全体の装置のサ
イズ的な制約のため、十分な冷却性能を実現させること
が簡単ではない。

【０００６】冷却性能を向上させるには、例えばヒート
シンクに備わるフィンのサイズを大きくすることが有効
である。しかし、平板型のディスプレイ装置の場合、特
にそのディスプレイ画面に対する奥行き方向の長さを必
要以上に大きくすることは好まれないため、ヒートシン
クに備わるフィンのサイズを大きくしにくい。

【０００７】そこで、平板型のディスプレイ装置の冷却
構造として、スペース効率に優れた構造が望まれてい
た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の事情
等を鑑み、省スペースで効率的なディスプレイ装置の冷
却構造を実現することに努力を払った。その結果、以下
の平板型ディスプレイ装置の冷却構造に至った。本発明
の平板型ディスプレイ装置の冷却構造は、平板型のディ
スプレイ部の背面側に平板型ヒートパイプが配され、前
記ディスプレイ部が備わる筐体と前記平板型ヒートパイ
プとが熱的に接続されているものである。また前記平板
型ヒートパイプに第２の平板型ヒートパイプを熱的に接
続し、ディスプレイ部を駆動するディスプレイドライバ
回路基板と前記第２の平板型ヒートパイプとを熱的に接
続する場合もある。

【０００９】更に、前記平板型ヒートパイプまたは前記
第２の平板型ヒートパイプに放熱フィンが取り付けられ
ていると良い。前記放熱フィンを空冷するファン機構を
備えていても良い。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１、２を参照しながら本発明の
実施の形態について説明する。図１は例えば電車の駅に
設置される自動改札機を想定した平板型ディスプレイ装
置を示す説明図である。図の点線は自動改札機の筐体を
示す。図２はその要部の側面図である。平板型のディス
プレイ部であるプラズマディスプレイ部３は自動改札機
の筐体６の所定の窓（図２の左右の筐体壁６０の間）か
ら外（図２の上方）に画面が表示されるように配置され
ている。このプラズマディスプレイ部３の下部にはそれ
を駆動するディスプレイドライバ回路基板５が取り付け
られている。

【００１１】プラズマディスプレイ部３はその作動に際
し発熱する。その発熱量が大きくなり過ぎると、プラズ
マディスプレイ部３の性能の低下や、その寿命の短縮が
著しくなることもある。そこで本発明においては、プラ
ズマディスプレイ部３を冷却するために平板型ヒートパ
イプ１を取り付ける。プラズマディスプレイ部３と平板
型ヒートパイプ１とは、直接或いは伝熱体を介して接触
させておくか、或いは接合しておく。この平板型ヒート
パイプ１は筐体６と熱的に接続させておく。

【００１２】また図１の例ではディスプレイドライバ回
路基板５を冷却する意図で、第２の平板型ヒートパイプ
２を平板型ヒートパイプ１に並行して設けている。ディ
スプレイドライバ回路基板５と第２の平板型ヒートパイ
プ２とは、直接或いは伝熱体を介して接触させておく
か、或いは接合しておく。この例では、第２の平板型ヒ
ートパイプ２にはフィン４０を左右の２ヵ所に取り付け
ておく。平板型ヒートパイプ１と第２の平板型ヒートパ
イプ２とは、フィン４０が取り付けられた位置に相当す
る位置で熱的に接続しておく。これらは、十分に熱抵抗
が小さくなるように接触（介在物があっても構わない）
させておくか、或いは半田付け等にてこれらを接合して
おけば良い。尚、この例では図の上方から改札を通過す
る人々が画面を見ることになる。従って平板型ヒートパ
イプ１と第２の平板型ヒートパイプ２、およびディスプ
レイドライバ回路基板５はプラズマディスプレイ部３の
下方に設置することになる。

【００１３】ところで、一般にヒートパイプと呼称され
るものについて簡単に記しておく。通常、ヒートパイプ
では下述のような作動により熱の移動がなされる。即
ち、ヒートパイプはその内部に空洞を有し、その空洞内
には作動流体が所定量収容されている。そしてその作動
流体の蒸発や凝縮（相変態）とその移動等によって熱の
輸送が行われるものである。もちろん、ヒートパイプを
構成する容器（コンテナ）の材質中を熱伝導することで
運ばれる熱もあるが、ヒートパイプは主に作動流体によ
る熱移動作用を意図した熱移動装置である。

【００１４】ヒートパイプにて放熱を行う場合、典型的
にはヒートパイプの一部に冷却すべき対象物を取り付
け、他の一部に放熱用のフィンを取り付ける。こうする
ことでヒートパイプは冷却すべき対象物の熱を受け、そ
の熱がヒートパイプの他の一部に運ばれ、そこで放熱用
のフィンから熱が外部に放出される。このような作動を
繰り返して対象物の冷却がなされる。尚、その熱を受け
る部分をヒートパイプの吸熱部、熱を放出する部分をヒ
ートパイプの放熱部と本明細書では呼ぶことにする。図
１の例では、プラズマディスプレイ部３が位置する部分
が平板型ヒートパイプ１の吸熱部、フィン４０、４１が
取り付けられた部分に相当する位置が吸熱部に相当す
る。

【００１５】ヒートパイプ内の作動流体としては通常、
水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用され
る。前述したようにヒートパイプは内部の作動流体の相
変態等の作用を利用するものであるから、密封された内
部に作動流体以外のガス等の混入をなるべく避けるよう
に製造されることになる。このような混入物は通常、製
造途中に混入する大気（空気）や作動流体中に溶存して
いる炭酸ガス等である。

【００１６】ヒートパイプの形状としては、代表的なも
のは丸型のパイプ形状のものである。しかし近年は、特
にパワーエレクトロニクス関連の電子部品の冷却に好適
な冷却装置として、平板型のヒートパイプの適用が有力
視されてきている。平板型のヒートパイプは、平面形状
のヒートパイプとか、フラットヒートパイプとかと呼称
されたりするが、本明細書においては平板型ヒートパイ
プとの呼称を用いることにする。

【００１７】さて図１、２に示される平板型ヒートパイ
プ１や第２の平板型ヒートパイプ２でも、上述したよう
な作動により、熱の移動がなされる。図１、２の例で
は、プラズマディスプレイ部３の熱は概ね平板型ヒート
パイプ１に伝わり拡散する。次いでその熱の一部が筐体
壁６０へ伝わり、更に外部に放出される。この例では、
第２の平板型ヒートパイプ２にフィン４０を取り付けて
いるので、平板型ヒートパイプ１に拡散した熱の一部
は、第２の平板型ヒートパイプ２に伝わり、更にその左
右に取り付けられている放熱用のフィン４０を経て外部
に放出されるので、冷却効果が一層高いものになる。

【００１８】尚、この例では放熱用のフィン４０は第２
の平板型ヒートパイプ２に取り付けられているが、平板
型ヒートパイプ１に直接取り付けても構わない。また、
フィン４０は図１の如く左右２ヵ所に取り付ける必要も
ない。図３に示す例のように、片方だけにフィン４１を
取り付けても良い。しかし図１のようにフィン４０を両
側に取り付けることで、プラズマディスプレイ部３のよ
り効率的な冷却と、より均等な冷却を実現させることが
できる。

【００１９】また、図１のように２ヵ所にフィン４０を
配置するレイアウトを採用すれば、図１の上下方向の厚
さをあまり大きくせず、サイズ的にも効率的な冷却機構
が実現していることが判る。

【００２０】図４は、例えば自動販売機等を想定し、平
板型のディスプレイ部３１が縦に配置された平板型ディ
スプレイ装置の要部を示す説明図である。この図４の場
合も、図１の例と同様に、第２の平板型ヒートパイプ２
１の左右２ヵ所にフィン４２を取り付けている。

【００２１】図５は、更に空冷用のファンを設けた場合
の例を示す説明図である。この図に示されるように、フ
ィン４３にファン機構７０を設けておけば、強制空冷式
によってフィン４３から熱がより効率的に外部に放出さ
れる。この図５の例では、左右のフィン４３に各々ファ
ン機構７０を設けているが、左右２箇所のフィン４３の
両方に送風するようなファン機構を採用しても良いし、
場合によっては左右のフィン４３の片方にだけファン機
構７０を設置しても構わない。

【００２２】上述に例を示した本発明の平板型ディスプ
レイ装置の冷却構造は、平板型のディスプレイ部を効率
的に冷却することが可能であり、またスペース的にも優
れた冷却機構が実現しているので、サイズ的にも優れた
平板型ディスプレイ装置となる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の平板型ディ
スプレイ装置の冷却構造は、スペース的にも優れた効率
的な冷却機構である。効率的な冷却が実現することで、
ディスプレイ装置の寿命増大等が期待される。またスペ
ース的に優れた冷却構造であるので、サイズ的にも優れ
た平板型ディスプレイ装置の実現にも寄与している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる平板型ディスプレイ装置の冷却
構造の一例を示す説明図である。

【図２】図１の平板型ディスプレイ装置の冷却構造の要
部を示す説明図である。

【図３】本発明に係わる平板型ディスプレイ装置の冷却
構造の他の例の要部を示す説明図である。

【図４】本発明に係わる平板型ディスプレイ装置の冷却
構造の他の例の要部を示す説明図である。

【図５】本発明に係わる平板型ディスプレイ装置のの冷
却構造の他の例の要部を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 平板型ヒートパイプ ２ 第２の平板型ヒートパイプ １０ 平板型ヒートパイプ ２０ 第２の平板型ヒートパイプ １１ 平板型ヒートパイプ ２１ 平板型ヒートパイプ １２ 平板型ヒートパイプ ２２ 第２の平板型ヒートパイプ ３ プラズマディスプレイ部 ３０ プラズマディスプレイ部 ３１ プラズマディスプレイ部 ３２ プラズマディスプレイ部 ４０ フィン ４１ フィン ４２ フィン ４３ フィン ５ ディスプレイドライバ回路基板 ５０ ディスプレイドライバ回路基板 ５１ ディスプレイドライバ回路基板 ５２ ディスプレイドライバ回路基板 ６ 筐体 ６０ 筐体壁 ６１ 筐体壁 ６２ 筐体壁 ７０ ファン機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板型のディスプレイ部の背面側に平板
   型ヒートパイプが配され、前記ディスプレイ部が備わる
   筐体と前記平板型ヒートパイプとが熱的に接続されてい
   る、平板型ディスプレイ装置の冷却構造。
2. 【請求項２】 前記平板型ヒートパイプには第２の平板
   型ヒートパイプが熱的に接続されており、前記ディスプ
   レイ部を駆動するディスプレイドライバ回路基板が前記
   第２の平板型ヒートパイプに熱的に接続されている、請
   求項１記載の平板型ディスプレイ装置の冷却構造。
3. 【請求項３】 前記平板型ヒートパイプまたは前記第２
   の平板型ヒートパイプに放熱フィンが取り付けられてい
   る、請求項１または２記載の平板型ディスプレイ装置の
   冷却構造。
4. 【請求項４】 前記放熱フィンを空冷するファン機構が
   備わる請求項１〜３の何れかに記載の平板型ディスプレ
   イ装置の冷却構造。