KR100727138B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 장치의 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 텔레비전의 냉각 시스템은 PDP TV 세트 내부의 온도를 감지하기 위하여 마련되는 센서부와, 상기 센서부로부터 입력되는 신호를 전달받아 냉각이 필요한 지의 여부를 판단하기 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 입력 전압을 조정하기 위한 팬 구동부와, 상기 팬 구동부로부터 입력되는 입력 전압에 의해서 유동을 일으키기 위한 팬으로 이루어진 것을 특징으로 하고, 냉각 시스템의 제어방법은 PDP TV의 작동 개시 후에 센서부 통하여 PDP TV의 내부 온도값(T₁)을 감지하는 제 1 단계; 상기 센서부를 통하여 감지된 온도 값(T₁)이 기 설정된 온도 값(T)과 비교되어 냉각여부가 판단되는 제 2 단계; 상기 제 2 단계를 통하여 냉각이 필요하다가 판단되면 팬의 회전수를 결정하여 그에 따른 입력전압을 전달하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계의 입력전압에 따라 팬이 구동되도록 하는 제 4 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 따른 PDP TV의 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어 방법은, PDP TV 내부의 온도에 따라 팬의 회전속도가 다르게 되도록 함으로써, 필요없는 에너지의 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라 PDP TV를 사용하는 시청자는 팬의 작동으로 인하여 발생되는 소음에 인한 불편함으로 막을 수 있는 장점이 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 장치의 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어방법{Cooling system for PDP apparatus and controlling method of cooling system}

도 1은 팬의 입력전압과 팬의 회전수의 상관관계를 설명하는 도면.

도 2는 팬의 입력전압에 따라서 팬의 전후의 압력차와 유량의 변화를 설명하는 도면.

도 3은 팬의 회전수와 소음의 상관관계를 설명하는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 PDP TV 냉각 시스템의 블록도.

도 5는 본 발명에 따른 PDP TV의 냉각 시스템의 제어방법을 설명하는 플로우 차트.

도 6의 팬의 회전수가 정해지는 단계를 설명하는 도면.

도 7은 본 발명에 따른 PDP TV 냉각 시스템의 작동 상태를 설명하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10..............센서부 20..............제어부

30..............팬 구동부 40..............팬

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 텔레비전의 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널의 방전과 내부 부품에서 발생되는 열을 내부 온도의 변화에 따라 적절하고 신속하게 냉각시켜 열로 인한 기기의 오작동을 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 텔레비전(Plasma Display Panel TeleVision, 이하 'PDP TV'라 한다.)의 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어방법에 관한 것이다.

PDP TV는 일반적인 음극선관 과는 달리 좁은 공간에서 박형으로 화상을 형성하도록 구성되어 있는데, 이러한 PDP TV의 박형화에 대한 요구는 근래 들어 소비자의 소비 수준의 향상과 고 품질의 요구에 따라 더욱 더 커지고 있는 실정이다.

그러나, PDP TV는 자체적으로 내부에 사용되고 있는 트랜지스터와 같은 발열 원의 작용으로 인하여 내부에 계속하여 열이 발생되고, 이러한 열로 인하여 PDP TV 내에서 제품의 작동에 이상을 초래하는 경우가 많은데, 이러한 고열의 냉각 문제는 PDP TV의 박형화에 의해서 더욱 큰 문제점으로 대두되고 있다.

이상에서 설명된 바와 같은 PDP TV에 종래 채용되어온 냉각 시스템은 발열 부의 주위에 팬을 설치하여, 이를 회전시켜 강제적으로 공기 유동을 만들어 방열시키는 강제 냉각 방식이 이용되어 왔는데, 이러한 강제 냉각 방식은 팬에 일정한 정격 전압을 인가하여 항상 일정한 속도로 팬이 회전되도록 하도록 되어 있다.

그러나, 이와 같이 종래부터 채용되어 온 강제 냉각 방식은 내부 발열량의 정도, 즉 PDP TV의 내부온도와는 무관하게, PDP TV가 작동되기만 하면 일정한 회전 속도로 회전되도록 함으로써 팬을 구동시키기 위한 무용한 에너지가 외부로 소실되 는 문제점이 있고, 또한 시청자는 음극선관이 적용되는 경우에는 생기지 않았던 팬의 회전에 따른 소음의 문제로 불편을 느끼는 경우가 많았다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, PDP TV의 내부에서 발생되는 열을 발열의 정도에 따라 각각 다른 수준으로 냉각되도록 함으로써, 시청자의 시청에 방해를 일으키는 무용한 소음의 문제를 개선하고, 팬을 구동하기 위하여 사용되는 무용한 에너지가 낭비되지 않도록 함으로써 보다 효율적으로 에너지를 사용할 수 있도록 하는 PDP TV의 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적으로 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PDP TV의 냉각 시스템은 PDP TV 세트 내부의 온도를 감지하기 위하여 마련되는 센서부와, 상기 센서부로부터 입력되는 신호를 전달받아 냉각이 필요한 지의 여부를 판단하기 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 입력 전압을 조정하기 위한 팬 구동부와, 상기 팬 구동부로부터 입력되는 입력 전압에 의해서 유동을 일으키기 위한 팬으로 이루어지고, 냉각 시스템의 제어방법은 PDP TV의 작동 개시 후에 센서부 통하여 PDP TV의 내부 온도값(T₁)을 감지하는 제 1 단계; 상기 센서부를 통하여 감지된 온도 값(T₁)이 기 설정된 온도 값(T)과 비교되어 냉각여부가 판단되는 제 2 단계; 상기 제 2 단계를 통하여 냉각이 필요하다가 판단되면 팬의 회전수를 결정하여 그에 따른 입 력전압을 전달하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계의 입력전압에 따라 팬이 구동되도록 하는 제 4 단계로 이루어진다.

이상에서 언급된 바와 같은 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어방법을 설명하기에 앞서, 냉각에 사용되는 팬을 구동하기 위한 입력 전압과, 팬의 회전수, 팬의 구동으로 인한 냉각의 효율을 고찰해 보도록 한다.

도 1은 팬의 입력전압과 팬의 회전수의 상관관계를 보여주는 도면이고, 도 2는 팬의 입력전압에 따라서 팬의 전후의 압력차와 유량의 변화를 보여주는 도면이고, 도 3은 팬의 회전수와 그로 인한 소음의 관계를 보여주는 도면이다.

도 1, 2, 3을 참조하면, 먼저 팬을 구동하기 위하여 팬에 가해지는 입력전압(V)은 서로 비례하는 관계를 보이므로 입력전압이 커지게 되면 팬의 회전수(RPM)는 높아져 보다 많은 열량을 외부로 배출시킬 수 있게되고, 또한, 팬의 입력전압(V)이 커짐에 따라 팬의 회전수가 높아지게 되면, 팬 전후의 압력차(ΔP)와 유량(Q)이 커짐으로서 방출되는 열량은 결론적으로 많아지게 된다.

그러나, 팬의 입력전압이 커져서 팬의 회전수가 많아지게 되면, 보다 많은 열이 신속하게 외부로 배출될 수는 있으나, 팬이 보다 고속으로 회전하게 됨으로써 그에 대한 부작용으로 시청자가 느끼게 되는 소음이 커지게 되는 문제가 발생되고, 또한 팬이 고속으로 회전되는 경우에는, 팬이 저속으로 회전되는 경우에 비하여 많은 에너지를 소비하는 동시에, 과부하로 인하여 팬이 정상적인 수명을 다하지 못하고 그 수명이 짧아지는 일이 다발 되어 PDP TV 전체 기기의 신뢰성에도 문제가 생기게 되는 것이다.

본 발명에 따른 PDP TV의 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어 방법은 이와 같은 팬의 구동 상태를 고려하는 동시에, PDP TV의 발열 정도에 따라 다르게 팬이 구동되도록 하는데, 즉 PDP TV가 처음에 막 구동을 시작하였을 때에 발열량이 냉각을 하여야 할 정도로 되지 않는 경우와, PDP TV가 상당한 시간이 경과하여 PDP TV 세트의 온도가 냉각을 하여야 할 정도로 올라간 경우를 여러 단계로 구분하여 냉각을 하여야 하는 정도에 따라 다른 회전수로 팬을 구동시키는 것이다.

이하 이와 같은 PDP TV의 냉각 시스템을 도면을 참조하여 보다 상세히 살피도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 PDP TV 냉각 시스템의 블록도 이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP TV의 냉각 시스템은 PDP TV 세트 내부의 온도를 감지하기 위하여 세트 내부에 설치되는 센서부(10)와, 상기 센서부(10)로 부터 입력되는 세트 내부의 온도에 상당하는 전기 신호를 전달받아 PDP TV 세트를 냉각하여야 되는지 또는 어느 정도의 냉각이 필요한 지를 판단하게 되는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)의 제어신호에 따라 가변저항 따위가 이용되어 입력전압을 조정하기 위한 팬 구동부(30)와, 상기 팬 구동부(30)로 부터 입력되는 입력전압에 따라 회전력을 발생시켜 유체를 순환시키게 되는 팬(40)으로 이루어진다.

또한, 상기 제어부(20)는 마이콤 등이 이용되어 미리 팬(40)이 구동되도록 하기 위한 온도의 범위를 여러 단계로 정하여 두고, 상기 센서부(10)를 통하여 입력된 온도의 범위에 해당되는 전기 신호가 어느 범위에 드느냐에 따라 다른 제어 신호를 발하게 된다.

즉, 상기 제어부(20)는 온도에 따라 어느 정도로 PDP TV 세트를 냉각하여야 되는 지가 판단되는 연산기능을 가지게 되는 것이다.

한편, 상기 팬 구동부(30)는 자체적으로 포함되어 있는 가변저항이 이용되어 직접적으로 상기 팬(40)에 입력되는 전압을 조정함으로써, 팬의 회전속도를 직접 조절하게 된다.

상술된 바와 같은 본 발명은 PDP TV 세트의 내부 온도 변화에 따라 상기 팬(40)의 회전속도를 능동적으로 조절하여 최적의 냉각효과를 내면서, 시청자가 음극선관이나 다른 영상표시장치가 이용될 때에는 느낄 수 없는 소음으로 인한 불편함을 최소한으로 줄일 수 있도록 구성되어 있는데, 이하 이러한 PDP TV의 냉각 시스템의 제어방법을 보다 소상히 살펴보도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 PDP TV의 냉각 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우 차트이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP TV의 냉각 시스템의 제어 방법은 PDP TV가 작동을 개시한 후부터 PDP TV 내부에 설치되어 있는 센서부(도 4의 10참조)를 통하여 PDP TV의 내부 온도를 계속하여 일정한 주기로 감지하게 된다(ST 101).

상기 센서부(10)를 통하여 감지된 온도 값(T₁)은 전기 신호의 형태로 상기 제어부(도 4의 20참조)로 전송되는데, 이와 같이 전송된 PDP TV 세트 내부의 온도 값은 상기 제어부(20)에 미리 저장되어 있던 온도 값(T)과 비교되어, 비교대상의 온도 값(T)보다 크면 계속하여 상기 팬(40)을 구동시키는 단계로 진행하게 되고, 비교대상의 온도 값(T)보다 작으면 이는 아직은 냉각이 필요없는 상황으로 판단되어 다시 PDP TV 내부의 온도를 감지하는 단계로 진행하게 된다(ST 102).

또한, 냉각이 필요한 지의 여부에 대하여 냉각이 필요하다가 판단된 뒤에는 어느 정도로 냉각되도록 하는 것이 적정한지, 즉 어느 회전수로 팬이 회전되는 것이 적당한 지가 판단된다(ST 103).

마지막 단계로서, 상기 팬 회전수가 판단 된 후에는 입력전압을 가하여 팬을 회전시키게 된다(ST 104).

다만, 이와 같이 PDP TV 냉각 시스템의 제어방법은 일정한 주기를 두고서 처음부터 반복되는 작업을 하도록 이루어져야 되고, 이와 같은 일정한 주기를 두고 반복되도록 함으로써 PDP TV 세트의 내부온도는 PDP TV 의 조건에 맞는 온도를 찾게되어 안정적인 정상상태(Steady State)에서 동작될 수 있는 것이다.

한편, 상기 단계 중에서 팬의 회전수를 정하는 단계(ST 103)와, 정해진 회전수로 팬이 회전되도록 하는 단계(ST 104)를 보다 상세히 살펴보도록 한다.

상기 팬의 구동여부가 정하여지는 단계(ST 102)에서 팬이 구동되도록 하는 것으로 판단이 되면, 팬의 회전수를 정하는 단계(ST 103)에서는 센서부에서 감지된 온도 값(T₁)에 따라 서로 다른 회전수로 팬을 구동시키게 되는데, 이때 구분되는 온도는 1단계의 온도(T₂)와, 2단계의 온도(T₃)와, 3단계의 온도(T₄)와, 4단계의 온도(T₅)로 구분되도록 한다.

이를 도 6의 팬의 회전수를 정하는 단계를 설명하는 도면을 참조하며 보다 상세히 설명하면, 센서부의 감지 온도(T₁)가 1단계의 온도(T₂)보다 크거나 같고 2단계의 온도(T₃)보다 작은 경우에는 팬의 회전 속도(R)를 1단계 회전수(R₁)로 하고(ST 103a'), 센서부의 감지 온도(T₁)가 2단계의 온도(T₃)보다 크거나 같고 3단계의 온도(T₄)보다 작은 경우에는 팬의 회전 속도(R)를 2단계 회전수(R₂)로 하고(ST 103b'), 센서부의 감지 온도(T₁)가 3단계의 온도(T₄)보다 크거나 같고 4단계의 온도(T₅)보다 작은 경우에는 팬의 회전 속도(R)를 3단계 회전수(R₃)로 하고(ST 103c'), 센서부의 감지 온도(T₁)가 4단계의 온도(T₅)보다 큰 경우에는 팬의 회전 속도(R)를 4단계 회전수(R₄)즉, 팬(40)의 최고 회전수로 하게 된다(ST 103d').

이와 같이 센서부(10)의 감지 온도(T₁)에 따라 팬이 각각 다른 회전 속도를 갖도록 함으로써, PDP TV 세트 내부 발열량에 따라 시의 적절하게 방열이 이루어지도록 할 수 있게 된다.

다만, 위에서 설명된 바와 같은 팬 회전수의 변화 단계를 4단계가 아닌 이를 넘어서는 더욱 많은 단계로 분할함으로써, PDP TV 세트 내부 온도의 정상 상태는 보다 정확하게 얻어질 수가 있으나 본 발명은 설명의 편의를 위하여 대략적으로 네 단계로 설정되도록 한 것이다.

한편, 상기 제어부(20)에 미리 저장되어 있는 온도 값(T)(도 5참조)은, PDP TV 시청자의 선호에 따라 PDP TV의 성능과 내구성에 영향을 미치지 않는 범위 안의 일정 영역 내에서 조정할 수 있도록 함으로써, 사용자는 보다 좋은 소음발생의 조건하에서 PDP TV를 시청할 수 있도록 할 수 있다.

다만, 시청자가 제어부(20)를 통하여 지정할 수 있는 설정 온도 값(T)(도 5참조)은 PDP TV 세트 내부가 고열로 인한 악영향을 받지 않도록 하기 위하여 상기 1단계의 온도(T₂)와 같도록 하는 것이 바람직하지만, 사용자가 소음으로 인하여 불쾌감을 많이 느끼는 경우라면 1단계의 온도(T₂)보다 크게 설정되도록 하는 것도 바람직하다.

도 7은 본 발명에 따른 PDP TV 냉각 시스템의 작동 상태를 설명하는 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명은 PDP TV를 작동시킨 후에 시간 경과에 따라 PDP TV 세트 내부의 온도변화와 팬의 회전수의 변화를 동일한 축 상에 놓고 이를 비교하는 도면으로서, PDP TV를 작동시키게 되면, PDP TV 세트의 온도는 점진적인 증가세를 보이게 되고, 이 구역에서 PDP TV 내부의 온도 변화는 상기 제어부(20)에 사용자의 설정온도(T)에 미치지 못하여 팬(40)은 구동되지 않는다(a).

그러나, 이 구역의 한계를 넘어서 사용자의 설정온도(T)를 넘게되면, 일정한 주기로 PDP TV 세트 내부에서 온도를 감지하던 상기 센서부(10)가 이를 감지하여, 상기 제어부(20)로 이를 전송하여 센서부(20)의 감지 온도(T₁)에 응당한 회전속도로 팬이 회전되도록 하여 PDP TV 세트 내부의 열을 방출된다(b).

또한, 이 단계(b)를 넘어서게 되면, 팬은 1단계의 회전수(R₁)로서 온도를 감 지하기 전과 동일한 속도로 회전을 계속하여 하지만, PDP TV의 내부 온도는 떨어지게 된다(c).

상기 팬(40)의 회전으로 인하여 PDP TV 의 내부 온도가 계속하여 떨어지는 과정 중에는, 상기 센서부(10)가 PDP TV의 온도를 감지하는 일정한 주기를 단위로 게속하여 팬의 회전수(R)는 계속하여 떨어지게 된다(d).

이와 같이 팬(40)의 회전수와 PDP TV 세트 내부의 온도가 계속하여 떨어지는 중에, 팬으로 인하여 방열되는 열량과 PDP TV내부의 부품에서 발생되는 열량이 동일한 상태에 이르러, PDP TV 의 내부 온도는 더 이상 떨어지지 않지만, 이를 감지하기 전까지는 팬의 회전수(R)는 유지된다(e).

그러나, 이상에서 살펴본 바와 같은 과정으로 거친 후에는 결국 PDP TV 세트 내부에서 발생되는 열량과, 팬(40)으로 인하여 방열되는 열량이 동일한 값이 되는 시기가 포착되어, PDP TV 세트에서 발생되는 열량에 맞는 적절한 회전수로 팬(40)은 계속하여 회전하게 되는 것이다(f).

한편, 상기 팬(40)의 회전수는 그 단 수를 위에서 제시된 바와 같은 네 개로 제한된 단 수가 아닌 다수개의 단 수로 함으로써, 팬(40)의 적정 온도는 보다 신속하고 정확하게 포착될 수 있음을 당업자라면 알 수 있다.

본 발명은 팬의 회전수를 PDP TV 세트 내부의 발열량에 따라 자동으로 다르게 될 수 있도록 하여, 무용한 에너지의 낭비와 시청자가 느끼는 소음으로 인한 불편사항을 시정하는 것에 주안점을 두는 것으로서, 본 발명을 정확히 이해하는 당업자라면 구성요건의 부가나 삭제에 의해서 동일한 발명의 사상의 범위 내에서 또 다 른 실시예를 만들어 내는 것은 쉬운 일이다.

이상에서 살펴 본 바와 같은 본 발명에 따른 PDP TV의 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어 방법은, PDP TV 내부의 온도에 따라 팬의 회전속도가 다르게 되도록 함으로써, 필요없는 에너지의 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라 PDP TV를 사용하는 시청자는 팬의 작동으로 인하여 발생되는 소음에 인한 불편함으로 막을 수 있는 장점이 있다.

본 발명을 또 다른 관점에서 살펴보면, 시청자가 PDP TV 내에서 냉각이 시작되도록 하는 온도를 PDP TV의 작동에 영향을 미치지 않는 범위에서 직접 설정할 수있도록 함으로써 시청자의 편리성에 더욱 만전을 기하게 된다.

한편, 본 발명을 또 다른 견지에서 살펴보면, PDP TV의 규격 내지는 소비전력에 따라 각각 다른 팬을 사용하여야만 했던 종래와는 달리 본 발명은 한 종류의 팬을 여러 PDP TV에 호환하여 사용할 수 있어 여러 종류의 다양하게 구비할 필요가 없어 제고를 적절하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. PDP 장치의 작동 개시 후에 센서부 통하여 PDP 장치의 내부 온도값(T₁)을 감지하여, 상기 온도 값(T₁)이 기 설정된 온도 값(T)과 비교되어 냉각여부가 판단되는 제 1 단계; 및

   상기 제 1 단계를 통하여 냉각이 필요하다고 판단되면, 팬의 회전수를 결정하고 그에 따른 입력전압에 따라 팬이 구동되도록 하는 제 2 단계로 이루어지고,

   상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계는 일정한 시간을 주기로 반복하여 수행되고,

   상기 팬의 회전수는 적어도 네 개 이상의 단수로 구분되어, 상기 PDP 장치의 발열상태에 적합한 상기 팬의 회전수가 결정되도록 하여, 일정한 시간이 경과된 후에는 정상상태로 상기 팬이 회전되도록 하는 PDP 장치의 냉각 시스템의 제어방법.
6. PDP 장치의 작동 개시 후에 센서부 통하여 PDP 장치의 내부 온도값(T₁)을 감지하여, 상기 온도 값(T₁)이 기 설정된 온도 값(T)과 비교되어 냉각여부가 판단되는 제 1 단계; 및

   상기 제 1 단계를 통하여 냉각이 필요하다고 판단되면, 팬의 회전수를 결정하고 그에 따른 입력전압에 따라 팬이 구동되도록 하는 제 2 단계로 이루어지고,

   상기 기 설정된 온도값(T)은 외부에서 직접 조정할 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 PDP 장치의 냉각 시스템의 제어방법.

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