KR101014560B1 - 옥외용 디스플레이 함체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 옥외용 디스플레이 함체는 화상을 표시하는 디스플레이부; 디스플레이부의 전면을 보호하는 투명판; 디스플레이부를 감싸는 내벽과, 외부에 노출되는 외벽과, 내벽 및 외벽 사이에 채워지는 단열재를 구비하는 하우징; 디스플레이부의 하측 또는 배면에 배치되는 냉열수단으로 구성된다. 냉열수단은 공기를 가열하는 히터와, 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기에서 압축된 냉매를 응축 액화시키는 응축기와, 응축기에 외부 공기를 유입하여 열을 방출하는 응축기용 팬과, 응축기에서 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창기와, 팽창된 냉매를 기화시키는 증발기와, 하우징 내부의 공기를 증발기에 통과시킴으로써 냉각된 공기를 하우징 내부로 다시 공급하는 증발기용 팬과, 증발기용 팬 및 히터를 응축기용 팬과 격리시키는 격벽을 구비하고, 공기를 가열하여 하우징 내부에 순환시키거나 공기를 냉각하여 하우징 내부에 순환시킨다.

Description

옥외용 디스플레이 함체{OUTDOOR DISPLAY ENCLOSURE}

본 발명은 옥외용 디스플레이 함체에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 불안정한 외부 환경에 노출된 디스플레이부를 온도 및 습도 변화로부터 보호할 수 있는 옥외용 디스플레이 함체에 관한 것이다.

이하에서 디스플레이부는 LCD 액정 패널, PDP, OLED 등의 평판 디스플레이 장치는 물론 CRT등의 브라운관을 사용하는 디스플레이 장치 등을 모두 포함하는 것으로 정의한다.

본래 디스플레이 장치는 환경 변화가 적은 실내에서 사용 가능하도록 개발되었으므로, 태양열, 강우, 강설, 성에, 극심한 온도 변화 등에 노출되는 실외 환경 또는 이와 유사한 조건인 작업장 등의 불안정한 외부 환경에서 사용할 경우 부품의 오작동이나 수명 저하를 피할 수 없다.

또한, 디스플레이 장치가 태양광선에 직접 노출되는 경우 표면 온도가 상승하여 정상동작 온도 범위를 초과할 수 있으므로 화상 표시가 불가능하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 외부 환경과 디스플레이부를 서로 격리하고, 외부 온도 변화에 수동적 또는 능동적으로 대처할 수 있으며, 태양열에 의한 열부하를 조절할 수 있고, 온도 및 습도를 자동 조절할 수 있는 옥외용 디스플레이 함체를 제공한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 옥외용 디스플레이 함체는, 화상을 표시하는 디스플레이부; 디스플레이부의 전면을 보호하는 투명판; 디스플레이부를 감싸는 내벽과, 외부에 노출되는 외벽과, 내벽 및 외벽 사이에 채워지는 단열재를 구비하는 하우징; 디스플레이부의 하측 또는 배면에 배치되는 것으로, 공기를 가열하는 히터와, 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기에서 압축된 냉매를 응축 액화시키는 응축기와, 응축기에 외부 공기를 유입하여 열을 방출하는 응축기용 팬과, 응축기에서 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창기와, 팽창된 냉매를 기화시키는 증발기와, 하우징 내부의 공기를 증발기에 통과시킴으로써 냉각된 공기를 하우징 내부로 다시 공급하는 증발기용 팬과, 증발기용 팬 및 히터를 응축기용 팬과 격리시키는 격벽을 구비하고, 공기를 가열하여 하우징 내부에 순환시키거나 공기를 냉각하여 하우징 내부에 순환시키는 냉열 수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 옥외용 디스플레이 함체는, 상기 디스플레이부에 투과되는 태양열 부하를 저감하는 태양열 부하 저감 수단; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 옥외용 디스플레이 함체는, 상기 하우징 내부의 온도를 감지하는 온도 센서 및 상기 하우징 내부의 습도를 감지하는 습도 센서의 측정값에 따라 상기 냉열 수단을 동작함으로써 상기 하우징 내부의 온도 및 습도를 피드백 제어하는 제어부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 옥외용 디스플레이 함체에 따르면, 외부 환경과 디스플레이부를 서로 격리함으로써 외부 이물질이나 외부 접근으로부터 디스플레이부를 보호할 수 있고, 외부 온도 변화에 수동적 또는 능동적으로 대처할 수 있으므로 디스플레이부의 온도 변화에 따른 오작동 및 신뢰성 저하를 방지할 수 있으며, 태양열에 의한 열부하를 조절할 수 있어 태양열 부하의 작용에 의한 디스플레이부의 동작 불능을 방지할 수 있고, 온도 및 습도를 자동으로 피드백 제어할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 옥외용 디스플레이 함체의 외관을 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 전면에 강화유리 등으로 제작된 투명판(20)이 설치되어 디스플레이부(200)에 표시된 화상이 가려지지 않게 한다. 투명판(20)의 외측으로는 하우징(10)이 마련된다. 하우징(10)은 디스플레이부(200)를 감싸서 보호하며 외부 이물질이 유입되는 것을 차단하고 외부 침입자에 의한 디스플레이부(200)의 파손 및 도난을 방지할 수 있다. 스탠드(40)는 옥외용 디스플레이 함체를 단단히 지지한다.

냉열 수단(100)은 하우징(10) 내부의 온도 또는 습도를 조절하여 디스플레이 부(200)가 외부 환경 변화에 의하여 오동작하거나 부품의 신뢰성이 저하되는 것을 방지한다. 냉열 수단(100)의 앞쪽에는 외부 공기를 냉열 수단(100)으로 유입하기 위한 공기 구멍이 마련된다. 도시된 옥외용 디스플레이 함체에는 냉열 수단(100)이 디스플레이부(200)의 하측에 배치되어 있지만 냉열 수단(100)이 디스플레이부(200)의 배면측에 배치되는 실시예도 얼마든지 가능하며 이는 도 6 및 도 7에 도시되었다.

도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 냉열 수단(100)이 디스플레이부(200)의 하측에 배치되는 옥외용 디스플레이 함체의 냉각 모드를 설명하는 측단면도이다. 냉각 모드는 하우징(10) 내부에 냉열 수단(100)에 의하여 냉각된 공기를 순환시켜 하우징(10) 내부의 온도 상승을 억제하는 모드를 말한다. 냉각 모드시 하우징(10) 내부를 냉각하거나 후술하는 가열 모드시 하우징(10) 내부를 가열함으로써 하우징(10) 내부의 온도는 물론 습도 조절과 성에 제거도 할 수 있다.

하우징(10) 내부의 온도 및 습도 변화를 방지하는 구성은 수동적인 수단으로서 하우징(10)을 들 수 있고, 능동적인 수단으로서 냉열 수단(100)을 들 수 있다.

하우징(10)은 내벽(12)과 외벽(11)의 2중 구조로 되어 있고 그 사이에 단열재(15)가 채워지므로, 외부 온도 변화가 하우징(10) 내부의 디스플레이부(200)에 미치는 영향을 줄여준다. 하우징(10)의 배면은 개폐 가능한 도어(30)가 장착되어 디스플레이부(200) 및 이를 구동하는 구동 PCB(210)의 유지 보수를 용이하게 한다.

냉열 수단(100)은 하우징(10)과 같은 수동적인 열 조절 수단의 기능을 보충하여 능동적으로 동작하며 하우징(10) 내부의 온도 및 습도를 조절한다. 이를 위하 여 본 발명의 냉열 수단(100)은 냉각 모드시 냉매의 압축, 응축, 팽창, 증발 사이클에 의하여 공기를 냉각하고 가열 모드시 히터(130)의 발열에 의하여 공기를 가열한다.

냉각 모드시 히터(130)의 동작은 중지되고 압축기(170), 응축기(150), 증발기(120), 팽창기(180), 응축기용 팬(160), 증발기용 팬(110)이 동작된다. 압축기(170)는 냉매를 압축하고, 상기 압축기(170)에서 압축된 냉매는 응축기(150)에서 응축 액화된다. 압축기(170)에서 압축된 냉매는 제1냉매로(181)를 통하여 응축기(150)로 공급된다. 냉매의 압축시 발생하는 압축열은 응축기용 팬(160)에 의하여 냉각된다. 응축기용 팬(160)은 외부의 공기를 유입하여 응축기(150)를 통과시킴으로써 냉매의 압축열을 외부로 방출한다. 격벽(330)은 응축기용 팬(160)에 의한 공기 유로를 증발기용 팬(110)에 의한 공기 유로와 차단함으로써 응축기(150)에서 방출된 열이 증발기(120) 쪽으로 유입되지 않게 한다.

응축기(150)에서 응축된 냉매는 제2냉매로(182)를 거쳐 팽창기(180)로 유입되어 팽창되며, 팽창 밸브나 모세관을 구비한 팽창기(180)에서 팽창된 냉매는 제3냉매로(183)를 거쳐 증발기(120)로 유입되어 기화된다. 증발기(120)에서 기화된 냉매는 제4냉매로(184)를 통하여 압축기(170)로 복귀됨으로써 사이클을 완료한다.

하우징(10) 내부의 공기는 하우징 출구(310)를 통하여 냉열 수단(100)으로 흡입되고, 냉열 수단(100)에 의하여 가열 또는 냉각된 공기는 하우징 입구(320)를 통하여 하우징(10) 내부로 다시 공급된다. 증발기용 팬(110)은 하우징(10) 내부의 공기를 하우징 출구(310)를 통하여 흡입한 다음 증발기(120)에 통과시켜 냉각하고 이를 하우징 입구(320)를 통하여 하우징(10) 내부에 공급한다. 하우징 입구(320)로 공급되는 냉각된 공기는 태양열 부하 저감 수단(500)에 의하여 디스플레이부(200) 전면을 통과하며 하우징(10) 내부를 거쳐 하우징 출구(310)로 유입되면서 하우징(10) 내부 및 디스플레이부(200)의 온도 상승을 억제한다. 공기의 이동 경로는 하우징 출구(310), 증발기(120) 및 증발기용 팬(110), 하우징 입구(320), 태양열 부하 저감 수단(500), 디스플레이부(200), 하우징(10) 내부, 하우징 출구(310)가 된다. 응축기(150)를 통과하는 외부 공기는 하우징(10) 내부를 순환하는 냉각된 공기와 격벽(330)에 의하여 격리된다.

도 3은 도 2에 도시된 옥외용 디스플레이 함체의 가열 모드를 설명하는 측단면도이다. 가열 모드는 외부 환경이 저온인 경우 하우징(10) 내부에 가열된 공기를 순환시켜 디스플레이부(200)의 정상 작동 온도를 유지하는 모드이다. 가열 모드시 히터(130)가 동작되며 증발기용 팬(110)에 의하여 공기가 순환된다. 이때, 응축기(150), 응축기용 팬(160), 압축기(170)의 동작은 정지되므로 팽창기(180) 및 증발기(120)는 냉각 작용을 하지 않는다. 공기의 이동 경로는 하우징 출구(310), 히터(130), 증발기용 팬(110), 하우징 입구(320), 태양열 부하 저감 수단(500), 디스플레이부(200) 배면, 하우징 출구(310)가 된다.

한편, 하우징(10) 내부의 온도를 감지하는 온도 센서(410) 및 하우징(10) 내부의 습도를 감지하는 습도 센서(420)가 마련되는 것이 바람직하다. 제어부(400)는 온도 센서(410) 및 습도 센서(420)의 측정값에 따라 냉열 수단(100)을 동작함으로써 하우징(10) 내부의 온도 및 습도를 피드백 제어한다. 온도 센서(410) 및 습도 센서(420)는 도면에 도시된 위치 이외에 예를 들면 디스플레이부(200) 상단 등 옥외용 디스플레이 함체 내부의 임의의 장소에 위치할 수 있다. 냉열 수단(100)은 온도, 습도는 물론 온도 변화에 의하여 발생하는 하우징(10) 내부의 성에를 제거하기 위하여 동작될 수 있다.

도 4는 본 발명의 태양열 부하 저감 수단(500)의 동작을 도시한 측단면도이다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 디스플레이부(200)의 전면은 화상을 표시하는 본연의 목적을 달성하여야 하므로 하우징(10)으로 감쌀 수 없고, 투명판(20)에 의하여 외부와 차단될 뿐이다. 이때, 투명판(20)을 통하여 유입되는 태양의 복사 에너지(이를 태양열 부하로 정의한다)는 디스플레이부(200)의 표면 온도를 상승시켜 정상동작 온도 범위를 초과하는 현상이 발생할 수 있다. LCD 패널의 경우 소정 온도(약 70℃)에 도달하면 검게 변색되어 화상 표시가 불가능하게 된다.

즉, 본 발명의 옥외용 디스플레이 함체가 실외에 설치되는 경우 투명판(20)을 제외한 하우징(10) 부분으로 유입되는 태양열 부하는 단열재(15)를 구비하는 하우징(10)에 의하여 1차적으로 차단되며 냉열 수단(100)으로 하우징(10) 내부를 2차적으로 냉각함으로써 충분히 억제할 수 있다. 그러나, 투명판(20) 부분으로 유입되는 태양열 부하는 그 대부분이 투명판(20)을 투과하여 디스플레이부(200) 표면에 도달하므로 단열재(15) 및 냉열 수단(100)만으로 디스플레이부(200) 표면 온도를 조절하기에 부족한 점이 있다.

이는 효율적인 화상 표시를 위하여 투명판(20)과 디스플레이부(200) 사이의 간극이 매우 좁게 되어 있으므로, 충분히 냉각할 수 있는 공기 흐름이 발생하지 않 고 유입되는 태양열 부하가 투명판(20)에서 제대로 차단되지 못하고 대부분 투과되기 때문이다. 따라서, 투명판(20)을 통한 태양열 부하의 작용시 디스플레이부(200) 표면을 냉각하여 온도 상승을 억제할 수 있는 태양열 부하 저감 수단(500)이 필요하게 된다.

또한, 투명판(20)을 통하여 유입되는 태양열 부하(600)는 온도가 높은 경우에 해당하는 단파장 복사에 집중된다. 반면에 디스플레이부(200) 표면에서 방출되는 표면 복사(610)는 상대적으로 온도가 낮은 경우에 해당하는 장파장 복사에 집중된다. 장파장 복사는 투명판(20)의 재질인 강화 유리를 통과하지 못하고 디스플레이부(200) 전면에 누적되어 온도를 상승시킨다. 그러나, 디스플레이부(200) 전면은 열전도 물질을 배치하는 경우 화면이 가려져 화상 표시를 할 수 없으므로 디스플레이부(200) 표면 복사에 의하여 누적된 열을 전도에 의하여 방출하는 것은 상당히 곤란하다.

따라서, 대류에 의하여 복사열을 방출할 수밖에 없는데, 본 발명의 태양열 부하 저감 수단(500)은 디스플레이부(200) 및 투명판(20) 사이의 간극에 공기 흐름(620)을 형성함으로써 대류 방열에 의하여 디스플레이부(200) 표면의 복사열을 하우징(10) 내부로 일단 방출하고, 냉열 수단(100)으로 하우징(10) 내부를 강제 냉각함으로써 외부로 열을 방출한다.

도 5는 본 발명의 태양열 부하 저감 수단(500)의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도 2 및 도 5를 참조하면, 냉열 수단(100)에 의하여 냉각된 공기는 태양열 부하 저감 수단(500)에 유입되어 디스플레이부(200) 표면의 복사열을 냉각한다. 이 를 위하여 태양열 부하 저감 수단(500)은 냉열 수단(100)에서 생성된 찬 공기를 디스플레이부(200) 방향으로 유도하는 제1덕트(510)와, 제1덕트(510)에서 유도된 찬 공기를 투명판(20) 및 상기 디스플레이부(200) 사이로 안내하는 제2덕트(520)를 구비한다.

한편, 가열 모드시 냉열 수단(100)에서 가열된 공기가 태양열 부하 저감 수단(500)을 통과하지만 온도 센서(410)가 디스플레이부(200)의 온도를 감지하여 제어부(400)에 피드백하므로 냉열 수단(100)의 가열 모드 동작으로 인한 디스플레이부(200)의 정상온도범위 이탈은 방지될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 냉열 수단이 디스플레이부의 배면에 배치되는 옥외용 디스플레이 함체의 냉각 모드를 설명하는 측단면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 옥외용 디스플레이 함체의 가열 모드를 설명하는 측단면도이다. 도 6 및 도 7에 도시된 실시예는 냉열 수단(100')이 디스플레이부(200')의 배면에 설치됨에 따라 냉열 수단(100'), 제어부(400'), 온도 센서(410'), 습도 센서(420'), 태양열 부하 저감 수단(500')의 형상이나 위치가 구별된다. 냉열 수단(100'), 하우징 출구(310'), 하우징 입구(320')가 디스플레이부(200')의 배면에 배치됨에 따라 제1덕트(510')의 형상은 도시된 것과 같이 변경된다. 기타의 구성은 도 2 및 도 3에 도시된 실시예를 참조하면 충분히 이해될 수 있으므로 반복적인 설명은 생략한다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기 술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 옥외용 디스플레이 함체의 외관을 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 냉열 수단이 디스플레이부의 하측에 배치되는 옥외용 디스플레이 함체의 냉각 모드를 설명하는 측단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 옥외용 디스플레이 함체의 가열 모드를 설명하는 측단면도이다.

도 4는 본 발명의 태양열 부하 저감 수단의 동작을 도시한 측단면도이다.

도 5는 본 발명의 태양열 부하 저감 수단의 일 실시예를 도시한 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 냉열 수단이 디스플레이부의 배면에 배치되는 옥외용 디스플레이 함체의 냉각 모드를 설명하는 측단면도이다.

도 7은 도 6에 도시된 옥외용 디스플레이 함체의 가열 모드를 설명하는 측단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...하우징(housing) 11...외벽

12...내벽 15...단열재

20...투명판 30...도어(door)

40...스탠드(stand) 100...냉열 수단

110...증발기용 팬(fan) 120...증발기

130...히터(heater) 150...응축기

160...응축기용 팬 170...압축기

180...팽창기 181,182,183,184...제1,2,3,4냉매로

200...디스플레이부

210...구동 PCB 310...하우징 출구

320...하우징 입구 330...격벽

400...제어부 410...온도 센서

420...습도 센서 500...태양열 부하 저감 수단

510...제1덕트 520...제2덕트

Claims (7)

1. 화상을 표시하는 디스플레이부;

   상기 디스플레이부의 전면을 보호하는 투명판;

   상기 디스플레이부를 감싸는 내벽과, 외부에 노출되는 외벽과, 상기 내벽 및 상기 외벽 사이에 채워지는 단열재를 구비하는 하우징;

   상기 디스플레이부의 하측 또는 배면에 배치되는 것으로, 공기를 가열하는 히터와, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축 액화시키는 응축기와, 상기 응축기에 외부 공기를 유입하여 열을 방출하는 응축기용 팬과, 상기 응축기에서 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창기와, 상기 팽창된 냉매를 기화시키는 증발기와, 상기 하우징 내부의 공기를 상기 증발기에 통과시킴으로써 냉각된 공기를 상기 하우징 내부로 다시 공급하는 증발기용 팬과, 상기 증발기용 팬 및 히터를 상기 응축기용 팬과 격리시키는 격벽을 구비하고, 공기를 가열하여 상기 하우징 내부에 순환시키거나 공기를 냉각하여 상기 하우징 내부에 순환시키는 냉열 수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 함체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 냉열 수단은,

   상기 하우징 내부의 공기를 상기 냉열 수단으로 흡입하는 하우징 출구와, 상기 냉열 수단에서 가열 또는 냉각된 공기를 상기 하우징 내부로 공급하는 하우징 입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 함체.
4. 제1항에 있어서,

   상기 냉열 수단은,

   상기 압축기 및 상기 응축기 사이의 냉매 통로가 되는 제1냉매로와, 상기 응축기 및 상기 팽창기 사이의 냉매 통로가 되는 제2냉매로와, 상기 팽창기 및 상기 증발기 사이의 냉매 통로가 되는 제3냉매로와, 상기 증발기 및 상기 압축기 사이의 냉매 통로가 되는 제4냉매로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 함체.
5. 제1항에 있어서,

   상기 디스플레이부에 투과되는 태양열 부하를 저감하는 태양열 부하 저감 수단; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 함체.
6. 제5항에 있어서,

   상기 태양열 부하 저감 수단은,

   상기 냉열 수단에 의하여 냉각된 공기를 상기 디스플레이부 방향으로 유도하는 제1덕트와, 상기 제1덕트에 의하여 유도된 공기를 상기 투명판 및 상기 디스플레이부 사이로 안내하는 제2덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 함체.
7. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 내부의 온도를 감지하는 온도 센서 및 상기 하우징 내부의 습도를 감지하는 습도 센서의 측정값에 따라 상기 냉열 수단을 동작함으로써 상기 하우징 내부의 온도 및 습도를 피드백 제어하는 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 함체.

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