KR102256938B1 - A Cooler for Display Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 전면(35)에 투과면이 마련된 함체(30); 상기 함체(30) 내부에 수용되며, 함체의 전면(35) 및 후면(36)과 이격 배치되는 디스플레이 모듈(10); 상기 함체(30)의 전면(35)과 디스플레이 모듈(10) 전면(11) 사이의 공간, 상기 함체(30)의 측면과 디스플레이 모듈의 측면 사이의 공간, 및 상기 함체(30)의 후면(36)과 디스플레이 모듈(10)의 후면(12) 사이의 공간을 순환하는 폐순환경로(50); 상기 함체(30)의 외부에 마련된 개방유동경로(70); 및 상기 폐순환경로(50)를 순환하는 공기로부터 상기 함체(30) 내부에 마련된 제1열교환기(91)의 냉매가 흡수한 열을 상기 함체(30) 외부에 마련된 제2열교환기(95)에서 방출하는 냉각장치(90);를 포함하고, 상기 냉각장치(90)는: 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면 및 이와 마주하는 상기 함체(30)의 측면 사이에 배치되며 냉매가 증발하는 제1열교환기(91); 상기 제1열교환기(91)에서 기화된 냉매를 압축하는 압축기(93); 상기 함체(30)의 후면에 마련된 기계실(39)에 배치되며, 상기 압축기(93)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 응축되는 제2열교환기(95); 및 상기 제2열교환기(95)와 상기 제1열교환기(91) 사이에 배치되는 팽창밸브(97);를 포함하는 디스플레이 냉각장치를 제공한다.The present invention, the enclosure 30 provided with a transmission surface on the front surface (35); A display module 10 accommodated in the housing 30 and spaced apart from the front 35 and rear 36 of the housing; The space between the front surface 35 of the housing 30 and the front surface 11 of the display module 10, the space between the side surface of the housing 30 and the side surface of the display module, and the rear surface 36 of the housing 30 ) And a closed circulation path 50 for circulating the space between the rear surface 12 of the display module 10; An open flow path 70 provided outside the enclosure 30; And heat absorbed by the refrigerant of the first heat exchanger 91 provided inside the enclosure 30 from the air circulating in the closed circulation path 50 in the second heat exchanger 95 provided outside the enclosure 30. Including, the cooling device 90 is: a first heat exchange which is disposed between the side surface of the display module 10 and the side surface of the enclosure 30 facing the display module 10 and evaporates the refrigerant. Group 91; A compressor (93) for compressing the refrigerant vaporized in the first heat exchanger (91); A second heat exchanger (95) disposed in the machine room (39) provided at the rear of the housing (30) and condensing the high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compressor (93); And an expansion valve 97 disposed between the second heat exchanger 95 and the first heat exchanger 91.
Description
본 발명은 디스플레이 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display cooling device.
디스플레이로 널리 사용되고 있는 LCD(liquid crystal display)나 OLED(organic light emitting diode)는 평판 형상으로 제작이 가능하며, 대면적화 되어가고 있는 추세이다. 디스플레이의 온도가 상승하면 오동작을 일으켜 화면이 표시되지 않는 등의 오류가 발생할 우려가 있다. 따라서 디스플레이가 작동하는 동안에는 이에 대한 냉각도 함께 이루어지게 된다.LCDs (liquid crystal displays) and OLEDs (organic light emitting diodes), which are widely used as displays, can be manufactured in a flat plate shape and are becoming larger in size. If the temperature of the display rises, it may cause a malfunction and an error such as a screen not being displayed may occur. Therefore, while the display is operating, it is also cooled.
디스플레이의 온도를 상승시키는 원인은, 주변 환경의 온도, 직사광선, 주변 환경이 밝아 디스플레이를 더 밝게 하면서 생기는 발열 등 다양하다. 특히 디스플레이가 대면적화 되어감에 따라 디스플레이에 대한 효율적인 냉각이 더욱 절실히 요구된다.There are various causes of increasing the temperature of the display, such as the temperature of the surrounding environment, direct sunlight, and heat generated by making the display brighter because the surrounding environment is bright. In particular, as displays become larger in area, efficient cooling for displays is more urgently required.
이러한 점을 감안하여 종래에는 디스플레이 전면과 후면을 순환하는 공기 순환 경로를 만들고, 공기가 순환하면서 외부에 열을 배출하도록 하는 냉각 구조를 적용하였다. 순환하는 공기는 외부로 열을 배출하는 열교환기를 통해 외부로 열을 배출하게 된다. In view of this, in the related art, an air circulation path circulating in front and rear of the display is made, and a cooling structure in which air is circulated and heat is discharged to the outside has been applied. The circulating air discharges heat to the outside through a heat exchanger that discharges heat to the outside.
상술한 순환 공기는 디스플레이 전면을 지나기 때문에 냉각을 하는 과정에서 순환 공기가 외부의 공기와 섞이게 되면 디스플레이 전면에 이물질이 들어가버린다는 문제가 있다. 따라서 상술한 순환 공기는 외부의 공기와는 혼합되지 않도록 격리된 상태에서 순환하도록 설계된다. 순환 공기가 외부의 공기와 섞이지 않도록 하기 위해서는 열교환기에서 열전도(heat conduction)를 통해 외부로 열을 배출하게 되며, 열전도율을 높이기 위해서는 열이 전도되는 부분의 단면적이 커야 한다.Since the above-described circulating air passes through the front of the display, there is a problem that foreign matter enters the front of the display when circulating air is mixed with external air during cooling. Therefore, the above-described circulating air is designed to circulate in an isolated state so as not to be mixed with external air. In order to prevent circulating air from being mixed with external air, heat is discharged from the heat exchanger to the outside through heat conduction. In order to increase the thermal conductivity, the cross-sectional area of the heat conduction area must be large.
이러한 점을 감안하여 종래 디스플레이 장치에 설치되는 열교환기는 디스플레이의 후방 공간에 설치되는 것이 대부분이었다. 디스플레이의 면적에 대응하는 만큼 디스플레이의 후방 공간에는 큰 면적의 열교환기를 설치하는 것이 가능하므로, 열전도율을 높인다는 관점에서만 보면 디스플레이 후방에 열교환기를 설치하는 것은 나쁘지 않은 선택이다.In view of this, most of the heat exchangers installed in conventional display devices are installed in the rear space of the display. Since it is possible to install a heat exchanger with a large area in the rear space of the display as much as it corresponds to the area of the display, it is not a bad choice to install a heat exchanger in the rear of the display from the viewpoint of increasing the thermal conductivity.
그러나 이러한 종래의 열교환기는, 디스플레이 후방에 존재하는 다양한 기판이나 관련 부품들의 위치를 회피하여 설치해야 하기 때문에 그 구조가 복잡해지고, 특히 곡면 디스플레이에 대응하여 설계하거나 생산하기는 매우 까다롭다.However, since such a conventional heat exchanger has to be installed while avoiding the location of various substrates or related parts existing behind the display, its structure becomes complicated, and it is particularly difficult to design or produce in response to a curved display.
특히 열교환기 자체가 어느 정도 두께를 차지하기 때문에, 열교환기를 디스플레이 후방에 배치하면 그만큼 디스플레이 장치의 두께가 두꺼워지기 때문에 슬림한 제품을 설계하기가 어렵다.In particular, since the heat exchanger itself occupies a certain thickness, it is difficult to design a slim product because the thickness of the display device becomes thicker if the heat exchanger is disposed behind the display.
이러한 점을 감안하여 열교환기를 디스플레이의 측부에 배치하는 사항을 고려할 수 있다. 그러나 디스플레이의 측부는 디스플레이의 후방과 대비하여 확보할 수 있는 체적이 작아 열교환기에서 공기 대 공기 사이의 열전도 면적을 확보하는 데에 한계가 있다.In view of this, it is possible to consider placing the heat exchanger on the side of the display. However, the side portion of the display has a small volume that can be secured compared to the rear portion of the display, so there is a limitation in securing a heat conduction area between air and air in the heat exchanger.
앞서 설명한 종래기술은 함체 내부를 순환하는 공기와, 함체 외부의 공기가, 두 공기를 격리하는 면을 사이에 두고 직접 열전도를 통해 열전달하는 방식이기 때문에, 두 공기가 서로 마주하는 표면적의 확보가 매우 중요하다. 따라서 이러한 방식의 종래의 열교환기는 표면적을 증대시키기 위해, 그만큼 큰 체적을 차지할 수밖에 없었다.In the prior art described above, since the air circulating inside the enclosure and the air outside the enclosure transfer heat through direct heat conduction with a surface separating the two air between them, it is very possible to secure a surface area where the two air face each other. It is important. Therefore, in order to increase the surface area of the conventional heat exchanger of this type, it has no choice but to occupy a large volume.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 작은 열교환기를 사용하더라도 디스플레이 주변을 순환하는 함체 내부의 순환 공기의 열기가 디스플레이의 외부로 원활히 배출될 수 있도록 하는 디스플레이 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was conceived to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a display cooling device that allows the heat of the circulating air inside the enclosure circulating around the display to be smoothly discharged to the outside of the display even when a small heat exchanger is used. It is done.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 전면(35)에 투과면이 마련된 함체(30); 상기 함체(30) 내부에 수용되며, 함체의 전면(35) 및 후면(36)과 이격 배치되는 디스플레이 모듈(10); 상기 함체(30)의 전면(35)과 디스플레이 모듈(10) 전면(11) 사이의 공간, 상기 함체(30)의 측면과 디스플레이 모듈의 측면 사이의 공간, 및 상기 함체(30)의 후면(36)과 디스플레이 모듈(10)의 후면(12) 사이의 공간을 순환하는 폐순환경로(50); 상기 함체(30)의 외부에 마련된 개방유동경로(70); 및 상기 폐순환경로(50)를 순환하는 공기로부터 상기 함체(30) 내부에 마련된 제1열교환기(91)의 냉매가 흡수한 열을 상기 함체(30) 외부에 마련된 제2열교환기(95)에서 방출하는 냉각장치(90);를 포함하고, 상기 냉각장치(90)는: 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면 및 이와 마주하는 상기 함체(30)의 측면 사이에 배치되며 냉매가 증발하는 제1열교환기(91); 상기 제1열교환기(91)에서 기화된 냉매를 압축하는 압축기(93); 상기 함체(30)의 후면에 마련된 기계실(39)에 배치되며, 상기 압축기(93)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 응축되는 제2열교환기(95); 및 상기 제2열교환기(95)와 상기 제1열교환기(91) 사이에 배치되는 팽창밸브(97);를 포함하는 디스플레이 냉각장치를 제공한다.In order to solve the above-described problem, the present invention includes: a
상기 기계실(39)과 상기 함체(30) 내부 공간 사이에는 단열층(38)이 마련된다.A
상기 압축기(93)와 팽창밸브(97)는 상기 기계실에 배치된다.The
상기 함체(30)의 후면에는 상기 디스플레이 모듈(10)을 제어하는 기판(37)이 설치되며, 상기 기판(37)은 상기 함체(30)의 후면에서 상기 기계실(39)과 중첩되지 않는 위치에 마련된다.A
상기 함체 내에는 상기 폐순환경로(50)를 순환하는 공기를 가압하는 제1팬(51)이 설치된다.A
상기 기계실(39)에는 함체 외부의 공기를 상기 기계실로 유동시키는 개방유동경로(70)를 형성하는 제2팬(72)이 설치된다. A
상기 디스플레이 모듈(10)에는 백라이트 유닛(15)이 구비되고, 상기 백라이트 유닛(15)은 디스플레이 모듈(10)의 하우징(16)에 인접 설치되어 상기 하우징(16)에 열을 전도하고, 상기 제1열교환기(91)는 상기 하우징(16)에 인접하여 설치된다.The
상기 백라이트 유닛(15)의 발열부는 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면에 설치되고, 상기 하우징(16)은 상기 백라이트 유닛의 발열부와 접하며 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면에 설치된다.The heating part of the
상기 제1열교환기(91)는 상기 제1열교환기를 지나는 폐순환경로(50)의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수 개의 핀(fin)을 구비한다.The
상기 제2열교환기(95)는 상기 제2열교환기를 지나는 개방유동경로(70)의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수 개의 핀을 구비한다.The
본 발명의 디스플레이 냉각장치에 따르면, 히트 펌프 방식의 냉각장치를 이용하여 디스플레이 모듈에서 발생하는 열을 함체 외부로 강제적으로 배출할 수 있기 때문에, 방열 효과가 매우 높다.According to the display cooling device of the present invention, since heat generated from the display module can be forcibly discharged to the outside of the enclosure by using a cooling device of a heat pump type, the heat dissipation effect is very high.
또한 본 발명에 따르면 방열 효과를 높이면서도 냉각장치를 보다 컴팩트하게 설계할 수 있다.In addition, according to the present invention, while increasing the heat dissipation effect, the cooling device can be designed more compactly.
또한 본 발명에 따르면, 함체 내부를 냉각하는 공기 순환 경로와, 함체 외부를 유동하는 공기 유동 경로가 반드시 인접할 필요가 없기 때문에, 설계 자유도가 높아지는 이점이 있다.Further, according to the present invention, since the air circulation path for cooling the inside of the enclosure and the air flow path for flowing outside the enclosure do not necessarily have to be adjacent, there is an advantage of increasing design freedom.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together with explanation of specific matters for carrying out the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 냉각장치가 설치된 디스플레이의 측면 단면도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 냉각장치의 사시도이다.
도 3은 도 1의 디스플레이 냉각장치의 배면도이다.
도 4는 도 1의 디스플레이 냉각장치의 평면도이다.1 is a side cross-sectional view of a display in which a display cooling device according to the present invention is installed.
FIG. 2 is a perspective view of the display cooling device of FIG. 1.
3 is a rear view of the display cooling device of FIG. 1.
4 is a plan view of the display cooling device of FIG. 1.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
*본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.* The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only this embodiment makes the disclosure of the present invention complete and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided to inform you.
도면 상 ⊙ 표시는 공기가 도면의 종이를 뚫고 들어가거나 나오는 방향을 표시한 것이다. The ⊙ mark on the drawing indicates the direction in which air penetrates or exits the paper of the drawing.
[디스플레이 모듈][Display module]
본 발명에 따른 디스플레이에 적용된 디스플레이 모듈(10)은, 화면이 마련되는 전면(11), 상기 전면(11)에 대향하는 후면(12), 그리고 상기 전면(11)과 후면(12) 사이에서 상기 전면과 후면을 연결하는 측면을 포함하는 슬림한 직육면체 형상을 가진다.The
상기 디스플레이 모듈(10)의 측면은 두 장변과 두 단변을 포함한다. 상기 두 장변에는 백라이트 유닛(15)의 일부를 구성하는 LED 어레이가 배치된다. 이하 편의상 두 장변을 제1측면과 제2측면, 그리고 두 단변을 제3측면과 제4측면으로 지칭한다.The side surface of the
백라이트 유닛(15)의 LED 어레이는 하우징(16)에 의해 디스플레이 모듈(10)에 고정 설치된다. 그리고, 상기 하우징(16)은 전체적인 디스플레이 모듈(10)의 강성을 더 확보해 준다. The LED array of the
[함체][Enclosure]
함체(30)는 디스플레이 모듈(10)을 내장하며, 디스플레이 모듈(10)보다 더 체적인 큰 대략 중공의 직육면체 형상일 수 있다. 후술하겠지만, 상기 함체(30)는 기계실(39)과 함께 대략 직육면체 형상을 이룰 수도 있다. 함체(30)는, 함체의 내부에서 디스플레이 모듈(10)의 주변을 순환하는 공기를 함체의 외부와 격리시킨다. 따라서 함체의 내부의 공기는 함체의 외부의 공기와 섞이지 않고, 이에 따라 외부의 이물질이 함체 내부로 유입되는 것이 방지된다.The
함체(30)의 전면(35)은, 함체의 외부에서 함체 내부에 수용된 디스플레이 모듈의 화면(11)을 볼 수 있는 투과면인 글라스를 포함한다. 상기 함체(30)의 전면(35)과 디스플레이 모듈(10)의 전면(11)은 약간 이격되어 있다. 함체(30)의 후면(36)은 디스플레이 모듈(10)의 후면(12)과 이격 배치되고, 이 공간에 디스플레이 모듈(10)의 제어 및 전원 공급을 위한 PCB 등의 기판(37)이 배치된다.The
함체(30)의 측면은 제1측면, 상기 제1측면과 마주하는 제2측면, 상기 제1측면과 제2측면 사이에 위치하며 서로 마주하는 제3측면과 제4측면을 포함한다. 제1측면과 제2측면은 장변일 수 있고, 제3측면과 제4측면은 단변일 수 있다.The side surface of the
상기 함체(30)의 장변인 제1측면 및 제2측면은 상기 디스플레이 모듈의 장변인 제1측면 및 제2측면과 대응하여 배치되며, 이격 배치될 수 있다. 그리고 함체의 단변인 제3측면과 제4측면은 상기 디스플레이 모듈의 단변인 제3측면 및 제4측면과 대응하여 배치되며, 이격 배치될 수 있다. 본 발명에 따르면, 함체와 디스플레이 사이의 이격 공간으로 공기가 순환하므로, 함체의 장변과 디스플레이 모듈의 장변이 이격 배치되거나, 함체의 단변과 디스플레이의 단변이 이격 배치될 수 있으며, 함체의 장변 및 단변이 디스플레이 모듈의 장변 및 단변과 모두 이격 배치될 수 있다.The first side and the second side, which are long sides of the
[냉각장치][Cooling device]
상기 함체(30) 내부에는 발열체인 디스플레이 모듈(10)이 내장되어 있으므로, 함체 내부의 공간에 적절한 냉각이 이루어지지 않으면 디스플레이 모듈(10)이 고온의 환경 하에 놓이게 된다.Since the
이에 본 발명에서는 함체(30)에 냉각장치를 설치한 구조를 제공한다. 상기 냉각장치는 2개의 열교환기를 가지며, 이 중 제1열교환기(91)은 함체의 내부로서, 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면과 상기 함체(30)의 측면 사이에 배치된다. 제1열교환기(91)는 냉매가 증발하는 증발기일 수 있으며, 냉매가 증발하며 함체(30) 내부를 냉각한다. Accordingly, in the present invention, a structure in which a cooling device is installed in the
상기 제1열교환기는 제1측면과 제2측면에 모두 마련되는 것이 예시된다. 그러나 상기 제1열교환기는 제1측면과 제2측면 중 어느 한 쪽에 마련되어도 좋다. 다만 본 발명에서는, LED 어레이가 제1측면과 제2측면에 모두 설치되는 점에서, 제1열교환기 역시 이에 대응하여 제1측면과 제2측면에 모두 설치되는 구조를 제공한다. 이러한 설치 구조는 LED 어레이에 대한 직접적인 냉각이 가능하게 해준다.It is exemplified that the first heat exchanger is provided on both the first side and the second side. However, the first heat exchanger may be provided on either side of the first side and the second side. However, in the present invention, since the LED array is installed on both the first side and the second side, the first heat exchanger also provides a structure installed on both the first side and the second side corresponding thereto. This installation structure allows direct cooling of the LED array.
앞서 설명한 바와 같이 디스플레이 모듈(10)의 측면에는 LED 어레이가 설치된다. 상기 LED 어레이는 디스플레이 모듈(10)에서 발생하는 열의 상당 부분을 차지하는 발열원으로서, 함체 내에서 원활하게 냉각되도록 해야 하는 부품이다.As described above, an LED array is installed on the side of the
이에 본 발명에서는 상기 제1열교환기(91)가 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면에 있는 상기 LED 어레이에 인접하여 설치되도록 한다. 따라서 상기 LED 어레이에서 발생한 열은 상기 제1열교환기(91)에 원활하게 흡수될 수 있다.Accordingly, in the present invention, the
또한 상기 LED 어레이는 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면에서 하우징(16) 내부에 설치되므로, 상기 제1열교환기(91)는 상기 하우징(16)에 접하여 설치되도록 할 수 있다. In addition, since the LED array is installed inside the
상기 하우징(16)은, 디스플레이 모듈(10)의 강성을 지지해주기 위해, 강성이 높은 재질로 제작된다. 아울러 상기 하우징은, 상기 LED 어레이에서 발생한 열을 상기 제1열교환기(91)로 원활하게 전도할 수 있도록 하기, 열전도율이 높은 재질로 제작된다. 일 예로서, 상기 하우징은 알루미늄 합금 등의 금속 재질일 수 있다.The
이와 같이 상기 하우징(16)은 디스플레이 모듈(10)의 강성을 지지하며, 동시에 상기 LED 어레이의 열을 상기 제1열교환기(91)로 원활하게 전달해주는 히트 스프레더(Heat Spreader) 기능을 한다.As described above, the
본 발명에 따르면 상기 LED 어레이는 디스플레이 모듈(10)의 두 장변의 길이 방향을 따라 설치된다. 상기 제1열교환기 역시 상기 디스플레이 모듈(10)의 두 장변에 인접하여 상기 함체(30) 내에 설치된다.According to the present invention, the LED array is installed along the length direction of two long sides of the
함체(30)의 내부에 설치된 디스플레이 모듈(10)의 전면(11), 후면(12), 및 적어도 장변의 측면은, 각각 함체(30)의 전면(35), 후면(36), 및 장변의 측면과 이격 설치되어 있다. 그리고 함체 내에 설치된 제1팬(51)에 의해, 공기가 함체 내를 순환한다. 순환 공기는, 도시된 폐순환경로(50)를 따라 이동하며, 디스플레이 모듈(10)의 전면(11)과 후면(12)과 측면으로부터, 디스플레이 모듈(10)에서 발생하는 열을 전달받는다.The
상기 제1열교환기(91)에는 복수 개의 핀(fin)이 소정의 간격을 두고 설치되며, 상기 핀 사이의 공간을 통해 상기 함체(30) 내부를 순환하는 공기가 전후 방향으로 상기 제1열교환기(91)를 통과한다. 상기 제1팬(51)은 상기 제1열교환기(91) 전방 또는 후방에 배치될 수 있다. 그러면 순환 경로 중 열교환기를 지나는 공기의 유속이 가장 빠르게 되므로 제1열교환기 내부의 냉매와 순환 공기 사이에 열교환이 원활하게 이루어지게 된다. 상기 함체의 내부를 순환하는 공기는 디스플레이 모듈(10)과 후술할 기판(37) 등으로부터 열을 흡수하고, 상기 제1열교환기를 통과하며 냉각된다.The
상기 폐순환경로(50)를 순환하는 공기로부터 열을 흡수하며 증발된 제1열교환기(91)의 냉매는 배관을 통해 압축기(93)로 유입된다. 압축기(93)는 상기 기체 상의 냉매를 가압하여 고압으로 만든다.The refrigerant of the
상기 압축기(93)도 일종의 발열원이므로, 상기 함체(30) 외부에 설치된다. 본 발명에서 상기 압축기(93)는 함체(30)의 후면에 마련된 기계실(39)에 설치되는 것이 예시된다.Since the
기계실(39)은 상기 함체(30)와 구분되는 별도의 공간으로서, 함체(30) 외부의 공기가 유동하는 개방유동경로(70)가 지나가는 공간이다. 상기 기계실(39)은, 직육면체 형태의 함체(30) 외부에, 다시 직육면체 형태의 기계실 공간이 추가적으로 마련된 형태로 배치될 수도 있다. The
본 발명에서는, 도시된 바와 같이, 기계실(39)이 상기 함체(30)와 함께 전체적으로 직육면체 형태를 이루도록 배치된 형태가 예시된다. 함체(30)와 기계실(39)이 함께 직육면체의 형상을 이루더라도, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 함체(30)의 후면{즉 기계실(39)의 전면}과 디스플레이 모듈(10)의 후면 사이는 이격되어 있어 상기 기계실(39)과 마주하는 디스플레이 모듈(10)의 후면에서 발생한 열도 폐순환경로(50)를 순환하는 공기에 의해 냉각될 수 있다.In the present invention, as shown, a form in which the
한편 상기 압축기(93)에서 고압으로 압축된 기체 상의 냉매는 배관을 따라 이동하여 상기 제2열교환기(95)로 유입되고, 응축된다. 즉 상기 제2열교환기(95)는 응축기일 수 있다. 응축기에서 냉매가 응축될 때 발생하는 열은 상기 기계실(39)을 유동하는 개방유동경로(70)의 공기에 의해 냉각되고, 상기 제2열교환기(95)와 열교환을 하여 가열된 공기는 기계실 외부로 배출된다. 또한 상기 압축기(93) 역시 개방유동경로(70)에 놓여져 냉각될 수 있다.Meanwhile, the gaseous refrigerant compressed at high pressure in the
상기 기계실 내부의 공기 유동은 상기 기계실에 설치된 제2팬(72)에 의해 발생하며, 제2팬(72)은 기계실의 공기 유동의 입구 및/또는 출구에 배치될 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 제2팬(72)에 의해 발생하는 유동은 함체의 제1측면에서 제2측면을 향하는 방향, 즉 두 장변을 교차하여 지나가는 방향인 것이 예시된다. The air flow inside the machine room is generated by the
후술하겠지만, 상기 두 장변 사이에서 제2열교환기(95)는 단변인 제3측면에 가까이 배치되고, 상기 기판(37)은 단변인 제4측면에 가까이 배치된다. 또한 상기 기판(37)은 도 4에 도시된 바와 같이 제2열교환기(95)와 중첩되지 않도록 제2열교환기의 옆에 배치된다. 따라서 제2열교환기(95)를 지나가는 개방유동경로가 두 단변과 교차하는 방향으로 유동하기 위해서는, 상기 기판(37)이 설치된 공간을 우회할 필요가 있다. 반면 상기 개방유동경로가 두 장변이 교차하는 방향으로 유동하는 것이라면, 기판을 우회할 필요가 없다.As will be described later, between the two long sides, the
상기 제2열교환기(95)에서 응축된 냉매는 다시 배관을 따라 팽창밸브(97)를 거쳐 압력이 낮아짐으로써, 기화되기 좋은 상태로 상기 제1열교환기(91)로 유입된다. 냉매는 히트 펌프의 사이클 내에서, 압축, 응축, 팽창, 증발의 과정을 거치며 함체 내부의 열을 함체 외부로 배출한다.The refrigerant condensed in the
상기 함체(30) 내부에서 디스플레이 모듈(10)의 후방의 소정 공간에는 디스플레이 모듈의 제어와 전원 공급 등을 담당하는 기판(37)이 설치된다. 상기 기판(37)은, 도 3에 도시된 바와 같이 전후 방향으로 보았을 때, 상기 기계실(39)의 위치와 중첩되지 않는 위치에 설치된다. 물론 도 4에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 보았을 때에도, 상기 기판(37)은 상기 기계실(39)의 위치와 중첩되지 않는 위치에 설치된다.A
이와 같이 기판과 기계실의 위치가 중첩되지 않도록 하고, 함체의 측면에 제1열교환기를 설치하며, 상기 기계실에 제2열교환기를 설치하면, 직육면체의 디스플레이를 매우 슬림하고 컴팩트하게 설계하는 것이 가능하다.In this way, if the positions of the substrate and the machine room are not overlapped, the first heat exchanger is installed on the side of the enclosure, and the second heat exchanger is installed in the machine room, it is possible to design a rectangular parallelepiped display very slim and compact.
[기계실][machine room]
본 발명에 따르면, 함체 내에서 제1열교환기 주변의 온도는, 기계실 내에서 제2열교환기 주변의 온도보다 더 낮을 수 있다. 따라서 상기 기계실과 함체 사이의 격벽으로 함체와 기계실 사이에 열교환이 되는 것은 차단되는 것이 바람직하다. 이에 본 발명은 기계실과 함체 사이의 격벽 부분에 단열층(38)을 더 두는 구조를 제공한다.According to the present invention, the temperature around the first heat exchanger in the enclosure may be lower than the temperature around the second heat exchanger in the machine room. Therefore, it is preferable to block heat exchange between the machine room and the machine room by the partition wall between the machine room and the machine room. Accordingly, the present invention provides a structure in which the
또한 본 발명에서는, 디스플레이를 보다 슬림하게 제작하기 위해, 디스플레이 모듈(10)의 후방 일측에는 기판(37)을 배치하고, 타측에는 기계실(39)이 배치되도록 한 구조를 제공한다. 다만 기계실(39)이 디스플레이 모듈(10)의 후방에 배치되더라도, 폐순환경로(50)가 디스플레이 모듈(10)의 후방의 공간을 유동하며 디스플레이 모듈(10)의 후면을 냉각해야 하므로, 기계실(39)의 전면(front face)과 디스플레이 모듈(10)의 후면 사이에는 소정의 간격이 존재하도록 하고, 이를 통해 공기가 순환할 수 있도록 한다.In addition, in the present invention, in order to make the display slimmer, a structure is provided in which a
상기 기계실 내부에서 발생하는 공기의 유동은, 함체 외부의 공기가 유동하는 개방유동경로(70)를 이룬다. 본 발명에 따른 냉각장치에서, 열이 발생하는 압축기(93)와 제2열교환기(95)는 상기 기계실(39) 내부에 배치되어, 개방유동경로를 지나는 공기에 의해 원활하게 냉각되도록 한다. 이를 위해 상기 기계실 내부에는 제2팬(72)이 설치되며, 상기 제2팬(72)은 디스플레이의 장변 쪽에 배치되어 상하방향으로 공기 유동을 발생시킨다.The flow of air generated inside the machine room forms an
한편 상기 함체 내부의 공간에 제약이 많은 점을 감안하여, 본 발명에서는 상기 팽창밸브(97) 역시 기계실 내부에 배치되도록 한다.On the other hand, in view of the fact that there are many restrictions on the space inside the enclosure, in the present invention, the
[냉각장치의 작동][Operation of cooling device]
이하 본 발명에 따른 디스플레이 냉각 장치의 작동에 대해 설명한다. 디스플레이가 작동하면 디스플레이 모듈(10)의 백라이트 유닛이나 전원 회로 등에서 열이 발생한다. 함체(30) 내부에 배치된 제1팬(51)이 작동하면, 함체(30) 내에서 디스플레이 모듈(10) 전면, 후면 및 측면을 순환하는 폐순환경로(50)로 공기가 순환하며 상기 디스플레이 모듈(10)의 열을 흡수하게 된다.Hereinafter, the operation of the display cooling device according to the present invention will be described. When the display is operated, heat is generated from the backlight unit or power circuit of the
또한 LED 어레이(15)에서 발생한 열은 하우징(16)을 통해 전도되어 상기 제1열교환기(91)에 거의 직접적으로 전달된다.In addition, heat generated from the
제1열교환기(91) 내부의 냉매는 상기 폐순환경로의 공기로부터 열을 흡수하고 상기 하우징으로부터 열을 흡수하며 증발한다.The refrigerant inside the
제1열교환기에서 증발된 기체 상의 냉매는, 기계실에 설치된 압축기(93)로 이동하여 압축된다. 그리고 고압의 냉매는 상기 제2열교환기(95)에서 응축되며 열을 방출한다. 상기 압축기(93)에서 발생하고 상기 제2열교환기(95)에서 방출하는 열은, 상기 제2팬(72)에 의해 기계실 외부로부터 유입되어 기계실 내부를 유동하는 개방유동경로(70)의 공기에 의해 냉각된다. 상기 압축기와 제2열교환기를 냉각하며 가열된 개방유동경로의 공기는 기계실 외부로 배출된다.The gaseous refrigerant evaporated in the first heat exchanger is compressed by moving to the
상기 제2열교환기에서 응축된 액체 상의 냉매는 팽창밸브(97)를 거쳐 다시 제1열교환기로 유입되어 증발되며 함체 내부에 대한 냉각을 계속하게 된다.The liquid refrigerant condensed in the second heat exchanger passes through the
본 발명에 따르면, 히트 펌프 방식의 냉각장치를 사용하여 함체 내부를 냉각함으로써, 종래의 공기 대 공기의 면 접촉에 의존하는 냉각 방식보다 열교환과 냉각 효율이 매우 뛰어나다. 따라서 열교환기의 크기를 크게 하지 않더라도 함체 내부의 충분한 냉각이 가능하다.According to the present invention, by cooling the interior of the enclosure by using a heat pump type cooling device, heat exchange and cooling efficiency are much better than that of a conventional cooling method that relies on air-to-air surface contact. Therefore, sufficient cooling inside the enclosure is possible without increasing the size of the heat exchanger.
또한 본 발명의 히트 펌프 방식의 냉각장치에 따르면, 종래의 공기 대 공기 접촉 방식에 따른 열교환 방식과 달리, 제1열교환기와 제2열교환기가 각각 함체 내부와 외부의 어느 위치에 배치되더라도 함체 내부의 냉각이 가능하다. 이는 디스플레이 설계의 자유도를 크게 높여주게 된다.In addition, according to the cooling device of the heat pump method of the present invention, unlike the heat exchange method according to the conventional air-to-air contact method, the first heat exchanger and the second heat exchanger are respectively disposed inside and outside the enclosure to cool the interior of the enclosure. This is possible. This greatly increases the degree of freedom in display design.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above with reference to the drawings illustrated for the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification, and various by a person skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformations can be made. In addition, even if not explicitly described and described the operating effects according to the configuration of the present invention while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effects by the configuration should also be recognized.
10: 디스플레이 모듈
11: 전면(화면)
12: 후면
15: 백라이트 유닛(LED 어레이)
16: 하우징
30: 함체
35: 전면(투과면, 글라스)
36: 후면
37: 기판
38: 단열층
39: 기계실
50: 폐순환경로
51: 제1팬
70: 개방유동경로
72: 제2팬
90: 냉각장치
91: 제1열교환기(증발기)
911: 제1핀
93: 압축기
95: 제2열교환기(응축기)
952: 제2핀
97: 팽창밸브10: display module
11: Front (screen)
12: rear
15: backlight unit (LED array)
16: housing
30: enclosure
35: Front (transmissive surface, glass)
36: rear
37: substrate
38: insulation layer
39: machine room
50: pulmonary circulation pathway
51: first fan
70: open flow path
72: second fan
90: cooling system
91: first heat exchanger (evaporator)
911: pin 1
93: compressor
95: second heat exchanger (condenser)
952: second pin
97: expansion valve
Claims (10)
상기 함체(30) 내부에 수용되며, 함체의 전면(35) 및 후면(36)과 이격 배치되는 디스플레이 모듈(10);
상기 함체(30)의 전면(35)과 디스플레이 모듈(10) 전면(11) 사이의 공간, 상기 함체(30)의 측면과 디스플레이 모듈의 측면 사이의 공간, 및 상기 함체(30)의 후면(36)과 디스플레이 모듈(10)의 후면(12) 사이의 공간을 순환하는 폐순환경로(50);
상기 함체(30)의 외부에 마련된 개방유동경로(70); 및
상기 폐순환경로(50)를 순환하는 공기로부터 상기 함체(30) 내부에 마련된 제1열교환기(91)의 냉매가 흡수한 열을 상기 함체(30) 외부에 마련된 제2열교환기(95)에서 방출하는 냉각장치(90);를 포함하고,
상기 냉각장치(90)는:
냉매가 증발하는 상기 제1열교환기(91);
상기 제1열교환기(91)에서 기화된 냉매를 압축하는 압축기(93);
상기 압축기(93)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 응축되는 제2열교환기(95); 및
상기 제2열교환기(95)와 상기 제1열교환기(91) 사이에 배치되는 팽창밸브(97);를 포함하고,
상기 제1열교환기(91)는 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면 및 이와 마주하는 상기 함체(30)의 측면 사이에 배치되고,
상기 함체(30)의 후방에서 상기 함체(30)의 외부에 기계실(39)이 마련되고,
상기 제2열교환기(95)는 상기 기계실(39) 내에서 상기 함체(30)의 후면과 나란한 방향으로 연장되도록 배치되며, 상기 개방유동경로(70)를 흐르는 함체 외부의 공기는 상기 기계실(39) 내에서 상기 함체(30)의 후면(36)과 나란한 방향으로 상기 제2열교환기(95)의 연장 방향을 따라 흐르는
디스플레이 냉각장치.
Enclosure 30 provided with a transmission surface on the front surface 35;
A display module 10 accommodated in the housing 30 and spaced apart from the front 35 and rear 36 of the housing;
The space between the front surface 35 of the housing 30 and the front surface 11 of the display module 10, the space between the side surface of the housing 30 and the side surface of the display module, and the rear surface 36 ) And a closed circulation path 50 for circulating the space between the rear surface 12 of the display module 10;
An open flow path 70 provided outside the enclosure 30; And
The heat absorbed by the refrigerant of the first heat exchanger 91 provided inside the enclosure 30 from the air circulating in the closed circulation path 50 is released from the second heat exchanger 95 provided outside the enclosure 30 Including; a cooling device 90;
The cooling device 90 is:
The first heat exchanger 91 through which the refrigerant evaporates;
A compressor (93) for compressing the refrigerant vaporized in the first heat exchanger (91);
A second heat exchanger (95) in which the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor (93) is condensed; And
Including; an expansion valve (97) disposed between the second heat exchanger (95) and the first heat exchanger (91),
The first heat exchanger 91 is disposed between a side surface of the display module 10 and a side surface of the housing 30 facing the display module 10,
A machine room 39 is provided outside the housing 30 at the rear of the housing 30,
The second heat exchanger (95) is arranged to extend in a direction parallel to the rear surface of the enclosure (30) in the machine chamber (39), and the air outside the enclosure flowing through the open flow path (70) flows through the ) Flows along the extension direction of the second heat exchanger 95 in a direction parallel to the rear surface 36 of the enclosure 30
Display cooling system.
상기 기계실(39)과 상기 함체(30) 내부 공간 사이에는 단열층(38)이 마련된
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
A heat insulating layer 38 is provided between the machine room 39 and the inner space of the enclosure 30
Display cooling system.
상기 압축기(93)와 팽창밸브(97)는 상기 기계실에 배치되는
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
The compressor 93 and the expansion valve 97 are disposed in the machine room.
Display cooling system.
상기 함체(30)의 후면에는 상기 디스플레이 모듈(10)을 제어하는 기판(37)이 설치되며,
상기 기판(37)은 상기 함체(30)의 후면에서 상기 기계실(39)과 중첩되지 않는 위치에 마련되는
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
A substrate 37 for controlling the display module 10 is installed on the rear surface of the housing 30,
The substrate 37 is provided in a position not overlapping with the machine room 39 at the rear surface of the enclosure 30.
Display cooling system.
상기 함체 내에는 상기 폐순환경로(50)를 순환하는 공기를 가압하는 제1팬(51)이 설치된
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
A first fan 51 for pressurizing the air circulating in the closed circulation path 50 is installed in the enclosure.
Display cooling system.
상기 기계실(39)에는 함체 외부의 공기를 상기 기계실로 유동시키는 개방유동경로(70)를 형성하는 제2팬(72)이 설치된
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
The machine room (39) is provided with a second fan (72) forming an open flow path (70) through which air from outside the enclosure flows into the machine room.
Display cooling system.
상기 디스플레이 모듈(10)에는 백라이트 유닛(15)이 구비되고,
상기 백라이트 유닛(15)은 디스플레이 모듈(10)의 하우징(16)에 인접 설치되어 상기 하우징(16)에 열을 전도하고,
상기 제1열교환기(91)는 상기 하우징(16)에 인접하여 설치된
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
The display module 10 is provided with a backlight unit 15,
The backlight unit 15 is installed adjacent to the housing 16 of the display module 10 to conduct heat to the housing 16,
The first heat exchanger 91 is installed adjacent to the housing 16
Display cooling system.
상기 백라이트 유닛(15)의 발열부는 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면에 설치되고,
상기 하우징(16)은 상기 백라이트 유닛의 발열부와 접하며 상기 디스플레이 모듈(10)의 측면에 설치된
디스플레이 냉각장치.
The method of claim 7,
The heating part of the backlight unit 15 is installed on the side of the display module 10,
The housing 16 is in contact with the heating part of the backlight unit and is installed on the side of the display module 10.
Display cooling system.
상기 제1열교환기(91)는 상기 제1열교환기를 지나는 폐순환경로(50)의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수 개의 핀(fin)을 구비하는
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
The first heat exchanger 91 includes a plurality of fins extending in a direction parallel to the air flow direction of the closed circulation path 50 passing through the first heat exchanger.
Display cooling system.
상기 제2열교환기(95)는 상기 제2열교환기를 지나는 개방유동경로(70)의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수 개의 핀을 구비하는
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
The second heat exchanger 95 includes a plurality of fins extending in a direction parallel to the air flow direction of the open flow path 70 passing through the second heat exchanger.
Display cooling system.
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KR20190104976A (en) | 2019-09-11 |
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