KR200311070Y1

KR200311070Y1 - Projective TV Cooling Structure

Info

Publication number: KR200311070Y1
Application number: KR2019970023039U
Authority: KR
Inventors: 김남웅
Original assignee: 주식회사 엘지이아이
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2003-08-14
Also published as: KR19990009731U

Abstract

본 고안은 프로젝션 티브이(TV)의 냉각 구조에 관한 것으로서, 렌즈-CRT 조립체에 구비되고, 내부에는 냉매가 봉입되어 있으며, 외부에는 방열핀이 형성되어내면 및 상기 방열핀의 외면에 방열막이 코팅된 커플러를 포함하여 구성된 프로젝션 티브이(TV)에 있어서, 상기 방열막은 열방사율이 높은 비스무트(Bi₂O₃) 코팅막으로 이루어짐으로써, 렌즈-CRT 조립체의 열방사율을 높여 냉각 성능을 향상시킨 프로젝션 TV의 냉각 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling structure of a projection TV (TV), which is provided in the lens-CRT assembly, the refrigerant is sealed inside, the heat dissipation fin is formed on the outside and the coupler coated with a heat dissipation film on the outer surface of the heat dissipation fin. In the projection TV (TV) comprising a, the heat radiation film is made of bismuth (Bi ₂ O ₃ ) coating film having a high thermal emissivity, by increasing the thermal emissivity of the lens-CRT assembly to improve the cooling performance of the projection TV It is about.

Description

Projection TV's Cooling Structure

본 고안은 프로젝션 티브이(TV)의 냉각 구조에 관한 것으로서, 특히 렌즈-CRT 조립체에 구비된 커플러의 내면 및 그 외부의 방열핀 상에 비스무트(Bi₂O₃) 코팅막을 형성함으로써 렌즈-CRT 조립체의 열방사율을 높여 냉각 성능을 향상시킨 프로젝션 TV의 냉각 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling structure of a projection TV, and in particular, to form a bismuth (Bi ₂ O ₃ ) coating film on the inner surface of the coupler provided in the lens-CRT assembly and the heat dissipation fins outside thereof. The present invention relates to a cooling structure of a projection TV that improves cooling performance by increasing emissivity.

프로젝션 TV는 기존 브라운관을 대형화시키는 데 따른 기술적 어려움과 이로부터 비롯된 대형화의 한계에 대한 대안으로서 제시되고 있는 디스플레이 장치이다.Projection TV is a display device that has been proposed as an alternative to the technical difficulties associated with the enlargement of existing CRTs and the limitations of the enlargement resulting therefrom.

상기 프로젝션 TV의 원리는 소형의 고휘도 브라운관의 화상을 광학계를 통해 확대하여 대형 스크린에 맺히게 함으로써 시청자로 하여금 확대된 상을 감상할 수 있도록 한 것이다. 여기서, 상기 소형 브라운관은 전체 화상의 근원이 된다는 점에서 가장 중요하면서도 브라운관의 크기가 클수록 투사 배율면에서 이점을 갖게 된다.The principle of the projection TV is to enlarge the image of a small high-brightness CRT through an optical system to form a large screen so that viewers can enjoy the enlarged image. Here, the small CRT is most important in that it is the source of the entire image, but the larger the CRT, the larger the size of the CRT.

그러나, 현재의 주거 특성상 대부분의 전자 제품은 경박단소의 형태를 추구하게 되므로 프로젝션 TV의 부피를 크게 하는데 가장 큰 요인을 차지하는 브라운관의 경우 필연적으로 소형화가 요구된다.However, due to the current residential characteristics, most electronic products are in the form of light and small, so the CRT, which occupies the biggest factor in increasing the volume of the projection TV, is inevitably required to be miniaturized.

따라서, 소형의 브라운관을 이용하면서도 화면의 휘도를 높이는 노력이 필요한데, 이는 형광체를 여기하는 전류, 전압을 높이는 방법을 통해 달성될 수 있다. 하지만, 이렇게 전류 및 전압을 높이는 방법은 기존의 직시형 TV에 비해 큰 파워의 전자빔이 작은 화면에 집중 입사하게 되는 것을 의미하므로 프로젝션 TV에 사용되는 소형 브라운관의 형광체면에는 매우 큰 열유속이 입사하게 되는 것이다.Therefore, an effort to increase the brightness of the screen while using a small CRT is required, which can be achieved by increasing the current and voltage for exciting the phosphor. However, this method of increasing the current and voltage means that the electron beam of a large power is concentrated on a small screen compared to the conventional direct view TV, so that a very large heat flux is incident on the phosphor surface of the small CRT tube used in the projection TV. will be.

상기한 소형 브라운관의 과도한 발열에 의한 온도 상승이 TV 시스템 전체에 끼치는 악영향은 다음과 같이 세 가지 정도로 구분할 수 있다.The adverse effect of the temperature rise due to excessive heat generation of the small CRT on the entire TV system can be classified into three ways as follows.

첫째, 브라운관 내면의 형광체는 일반적으로 온도가 높을수록 휘도가 낮아지는 경향을 갖는 온도 의존성을 가지고 있으므로 화면 전체의 휘도저하를 초래한다.First, the phosphor inside the CRT generally has a temperature dependency that tends to decrease in brightness as the temperature increases, resulting in a decrease in brightness of the entire screen.

둘째, R,G,B 삼원색 각각의 브라운관에 사용되는 형광체는 모두 다른 조성으로 이루어져 있으므로 온도 의존성이 제각기 다르며 이에 따라 브라운관의 발열량이 클 경우, 화면 전체의 화이트 밸런스(white balance)가 나빠지는 경향을 갖게 된다.Second, since the phosphors used in each of the three primary colors of the R, G, and B primary colors have different compositions, the temperature dependences are different. Will have

셋째, 브라운관의 발열이 클 경우, 브라운관 유리의 기하학적 열구배가 크게 되며 유리에 크랙이 발생할 가능성이 있다.Third, when the heat generation of the CRT is large, the geometric heat gradient of the CRT glass becomes large and there is a possibility that cracks occur in the glass.

따라서, 상기와 같은 단점들을 해결하기 위해 프로젝션 TV에는 보통 발열을 저감시키기 위해 각종 냉각방법이 사용되고 있는 바, 그 중 가장 대표적인 것이 액냉방식의 커플러를 채용하는 것이다.Therefore, in order to solve the above disadvantages, various cooling methods are commonly used in the projection TV to reduce heat generation, and the most representative of them is a liquid-cooling coupler.

일반적으로 CRT 프로젝션 TV는 대화면을 구현하기 위해 CRT에 맺힌 상을 렌즈를 통해 스크린에 확대 투사시키는 방식으로서 전면 프로젝션 TV와 배면 프로젝션 TV로 대별된다.Generally, CRT projection TVs are classified into front projection TVs and rear projection TVs, in which an image formed on a CRT is projected on a screen through a lens to realize a large screen.

도 1은 일반적인 배면 프로젝션 TV의 개략 구성도로서, CRT(1), 렌즈(2) 및 커플러(3)를 렌즈-CRT 조립체(10)라고 칭하고 있으며, 이 렌즈-CRT 조립체(10)는 프로젝션 TV의 성능을 결정하는 핵심부품이다. 여기서, 상기 CRT(1)는 투사 광학계의 배율에 따라 그 크기가 결정되는데 일반적으로 7~10배 가량의 배율을 가지므로 7"정도의 크기가 사용되고 있다. 여기서, 미설명 부호 4는 배면 거울이고, 5는 스크린이다.1 is a schematic configuration diagram of a general rear projection TV, in which the CRT 1, the lens 2, and the coupler 3 are referred to as a lens-CRT assembly 10, and the lens-CRT assembly 10 is a projection TV. It is a key part of determining the performance of In this case, the size of the CRT 1 is determined according to the magnification of the projection optical system. Generally, the CRT 1 has a magnification of about 7 to 10 times, and thus a size of about 7 "is used. Here, reference numeral 4 denotes a rear mirror. , 5 is the screen.

프로젝션 TV의 스크린(5)상에서 충분한 휘도를 얻기 위해서는 CRT(1) 형광면에 충분한 파워의 전자빔이 입사되야 하는 바, 작은 면적의 형광면에 큰 전력이 집중되므로 단위 면적당 전력이 일반적인 브라운관의 100배에 달하게 된다.In order to obtain sufficient luminance on the screen (5) of the projection TV, an electron beam of sufficient power must be incident on the CRT (1) fluorescent surface. Since a large amount of power is concentrated on a small fluorescent surface, the power per unit area is 100 times that of a typical CRT. do.

따라서, 상기 CRT(1) 형광면 온도의 상승을 가져오게 되면 적절한 수단으로 이 열을 냉각시켜야만 한다. 이러한 냉각방식은 보통 공냉식과 액냉식이 있으나 최근에는 도 2와 같은 액냉식이 보편적으로 사용되고 있다.Therefore, if the CRT (1) fluorescent surface temperature rises, this heat must be cooled by appropriate means. These cooling methods are usually air-cooled and liquid-cooled, but recently liquid-cooled as shown in Figure 2 is commonly used.

상기한 액냉식 냉각 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 CRT(1)와 렌즈 사이에 봉입된 냉매(6)와, 상기 냉매(6)가 봉입된 용기인 커플러(3)와, 상기 커플러(3)의 외면에 효과적인 방열을 위해 형성되는 방열핀(7)으로 이루어져 있다.As shown in FIG. 2, the liquid-cooled cooling apparatus includes a refrigerant 6 enclosed between the CRT 1 and a lens, a coupler 3 which is a container in which the refrigerant 6 is enclosed, and the coupler 3. Consists of a heat dissipation fin (7) formed for effective heat dissipation on the outer surface.

여기서, 상기와 같은 액냉식 냉각 장치의 경우, 열전달은 자연대류에 의존하게 되는데 대류가 원활히 이루어지지 않았을 때에는 냉각 효율이 급속히 떨어져 굴절율 변화 및 고열에 따른 형광체의 발광 효율 저감, 화이트 밸런스 붕괴 등으로 인한 화질의 저하 및 C-렌즈(8)의 변형, 심지어는 CRT(1)표면의 큰 온도 구배에 따라 CRT(1)에 크랙이 발생할 수도 있다.Here, in the case of the liquid-cooled cooling device as described above, the heat transfer is dependent on the natural convection, but when the convection is not smooth, the cooling efficiency is rapidly dropped due to the change in the refractive index and the reduction of the luminous efficiency of the phosphor due to high heat, collapse of the white balance, etc. Cracks may occur in the CRT 1 due to deterioration in image quality, deformation of the C-lens 8 and even a large temperature gradient on the surface of the CRT 1.

현재 사용되고 있는 배면 투사식의 프로젝션 TV의 대부분은 알루미늄 계열을 재료로 만들어진 커플러(3)를 사용하고 있는 바, 그 이유는 알루미늄의 열전달 특성 중 열용량이 매우 커서 냉각 성능이 좋기 때문이다.Most of the rear-projection TVs currently used use a coupler (3) made of aluminum-based material, because the heat capacity of the aluminum heat transfer characteristics is very large and the cooling performance is good.

이와 같은 알루미늄재의 커플러(3)는 내부에 적절한 조성의 냉매(6)를 담고 있으며 C-렌즈(8)와 CRT(1)를 체결하는 역할을 하기 때문에 광학적인 반사를 최소화 할 수 있도록 내부 및 외부에 양극산화처리를 시행한 후 착색 및 봉공을 하게 된다. 여기서, 착색되는 염료의 색깔은 반사율을 낮추기 위해 보통 검은색으로 처리하는데, 이는 열복사 계수를 높여주는 부가적인 효과를 얻는다.The aluminum coupler (3) contains a refrigerant (6) of a suitable composition therein and serves to fasten the C-lens (8) and the CRT (1), so that the internal and external to minimize optical reflection After anodizing, coloration and sealing are performed. Here, the color of the dye to be colored is usually treated with black to lower the reflectance, which has the additional effect of increasing the heat radiation coefficient.

따라서, 상기와 같은 양극산화처리에 의한 표면처리의 주목적은 광학계의 성능을 해치지 않는 것이므로 열전달 특성을 향상시키는 목적에 부합되는 새로운 방법이 요구되고 있다.Therefore, since the main purpose of the surface treatment by the anodization treatment as described above does not impair the performance of the optical system, a new method that meets the purpose of improving the heat transfer characteristics is required.

즉, 금속계의 재료에 박막코팅을 수행함으로써 복사 열전달을 향상시키는 방법 중에는 CRT의 새도우 마스크와 관련하여 많은 방법이 제안되고 있는 바, 그 하나로 미국 특허 제 2826538호에는 표면이 흑연으로 된 흑색층을 가진 코팅 방법이 소개되고 있다. 이와 같이 흑연층을 가지면 열복사계수가 0.4~0.5정도 증가하므로 온도 증가를 어느 정도 감소시킬 수 있다.That is, among the methods for improving radiant heat transfer by performing thin film coating on a metallic material, many methods have been proposed in connection with shadow masks of CRT, and US Patent No. 2826538 has a black layer of graphite on its surface. Coating methods have been introduced. In this way, if the graphite layer has a thermal radiation coefficient of 0.4 to 0.5, the temperature increase can be reduced to some extent.

또한, 국내 특허 92-5980호에는 다공질층을 사용한 방법이 제안되어 있는 데, 이 발명에서는 표면에 형성된 다공질층은 흑연계 안료로 인해 열방사율이 향상되어 결국 냉각성능을 향상시키게 된다.In addition, Korean Patent No. 92-5980 proposes a method using a porous layer. In the present invention, the porous layer formed on the surface improves the thermal emissivity due to the graphite pigment and thus improves the cooling performance.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 프로젝션 TV의 냉각 구조는 렌즈-CRT 조립체(10)의 냉각 중심이 되는 커플러(3)에 양극산화처리를 시행한 후 착색 및 봉공하였기 때문에 이는 광학 성능을 중심으로 이루어진 방법으로 냉각계의 성능을 높이는 데는 한계가 발생되어 충분한 냉각 효과를 얻기 어려운 문제점이 있다.However, since the cooling structure of the conventional projection TV as described above is colored and sealed after anodizing the coupler 3, which is the cooling center of the lens-CRT assembly 10, it is mainly made of optical performance. There is a problem in that it is difficult to obtain a sufficient cooling effect because a limit is generated in improving the performance of the cooling system by the method.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 렌즈-CRT 조립체의 커플러 내면과 그 외면측에 비스무트 코팅을 하여 열방사율을 비약적으로 높임으로써 렌즈-CRT 조립체의 냉각 성능을 향상시킨 프로젝션 TV의 냉각 구조를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and by applying a bismuth coating on the inner surface and the outer surface of the coupler of the lens-CRT assembly, the thermal radiation rate is dramatically increased, thereby improving the cooling performance of the lens-CRT assembly. It is to provide a cooling structure.

도 1은 일반적인 프로젝션 TV의 내부 구조가 도시된 개략도,1 is a schematic diagram showing the internal structure of a typical projection TV,

도 2는 종래의 프로젝션 TV의 냉각 구조가 도시된 단면도,2 is a cross-sectional view showing a cooling structure of a conventional projection TV,

도 3은 본 고안에 따른 프로젝션 TV의 냉각 구조가 도시된 단면도,3 is a cross-sectional view showing a cooling structure of the projection TV according to the present invention,

도 4는 도 3의 A-A선의 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

51 : CRT 52 : 렌즈51: CRT 52: Lens

53 : 커플러 56 : 냉매53: coupler 56: refrigerant

57 : 방열핀 60 : 비스무트 코팅막57: heat sink fin 60: bismuth coating film

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안은 렌즈-CRT 조립체에 구비되고, 내부에는 냉매가 봉입되어 있으며, 외부에는 방열핀이 형성되어 내면 및 상기 방열핀의 외면에 방열막이 코팅된 커플러를 포함하여 구성된 프로젝션 티브이(TV)에 있어서, 상기 방열막은 열방사율이 높은 비스무트(Bi₂O₃) 코팅막으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is provided in the lens-CRT assembly, the refrigerant is sealed inside, the heat dissipation fin is formed on the outside and the projection TV comprising a coupler coated with a heat dissipation film on the outer surface of the heat dissipation fin In (TV), the heat dissipation film is characterized in that the bismuth (Bi ₂ O ₃ ) coating film having a high thermal emissivity.

이하, 첨부된 도면에 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 본 고안에 의한 프로젝션 TV의 냉각 구조는 도 3내지 도 4에 도시된 바와 같이 렌즈(52)와 CRT(51) 사이에 조립되어 내부에는 냉매(56)가 봉입되어 있고 외부에는 방열핀(57)이 형성된 커플러(53)와, 상기 커플러(53)의 내면과 방열핀(57)이 형성된 외면에 열방사율이 향상되도록 도포된 비스무트(Bi₂O₃) 코팅막(60)으로 이루어져 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention. The cooling structure of the projection TV according to the present invention is assembled between the lens 52 and the CRT 51 as shown in Figs. 3 to 4 so that a refrigerant 56 is sealed inside and a heat dissipation fin 57 is disposed outside. The bismuth (Bi ₂ O ₃ ) coating film 60 is formed on the coupler 53 and the inner surface of the coupler 53 and the outer surface on which the heat dissipation fins 57 are formed.

여기서, 상기 비스무트 코팅과 관련된 내용으로 또 다른 내용이 미국 특허 제 4612061호에 제안되어 있는 바, 이 코팅은 새도우 마스크에 코팅되어 전자빔 반사막으로 쓰이는데 그 반사율이 0.24~0.28정도 되어 전자빔으로부터 새도우 마스크로 부과되는 에너지를 약 1/4정도 감소시킬 수 있다. 이때 사용되는 코팅막은 Bi₂O₃으로 보통 비스무트(Bismuth)라 칭한다. 이 비스무트 코팅은 전자빔의 반사를 높이는데 이용되기도 하지만 열방사율 또한 매우 높아서 열복사를 원활히 하는데 크게 기여할 수 있다.Here, as another content related to the bismuth coating is proposed in US Patent No. 4612061, this coating is coated on a shadow mask to be used as an electron beam reflecting film, the reflectance is about 0.24 ~ 0.28 imposed from the electron beam to the shadow mask The energy can be reduced by about a quarter. At this time, the coating film used is commonly referred to as Bi ₂ O ₃ Bismuth (Bismuth). Although this bismuth coating is used to increase the reflection of the electron beam, the thermal emissivity is also very high, which can greatly contribute to the smooth heat radiation.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 프로젝션 TV의 냉각 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the cooling structure of the projection TV according to the present invention configured as described above are as follows.

프로젝션 TV에 구비되는 CRT(51)는 전자총에서 입사되는 전자빔이 내면의 형광체에 충돌될 때, 일부는 빛 에너지로, 일부는 열 에너지로 변화되어 렌즈-CRT 조립체내의 온도가 상승하게 되는데, 이렇게 CRT(51)의 온도가 상승하게 되면 CRT(51) 전면에 부착된 커플러(53)와 이 커플러(53)에 채워져 있는 냉매(57)로 열전달이 이루어지게 되어 C-렌즈(58) 및 광학계 전반에 걸쳐 열전달이 일어나게 된다.In the CRT 51 provided in the projection TV, when the electron beam incident from the electron gun collides with the phosphor on the inner surface, part of the CRT 51 is converted into light energy and part of the thermal energy, thereby increasing the temperature in the lens-CRT assembly. When the temperature of the CRT 51 rises, heat is transferred to the coupler 53 attached to the front of the CRT 51 and the refrigerant 57 filled in the coupler 53, so that the C-lens 58 and the whole optical system Heat transfer occurs over time.

이때, 본 발명은 상기 커플러(53)의 내면 및 그 외면에 비스무트 코팅막(60)이 도포되어 있으므로 커플러(53)의 열전달 및 열복사 현상을 촉진시켜 렌즈-CRT 조립체의 온도 상승을 방지하게 된다.In this case, since the bismuth coating film 60 is applied to the inner and outer surfaces of the coupler 53, the heat transfer and thermal radiation of the coupler 53 may be promoted to prevent the temperature rise of the lens-CRT assembly.

즉, 상기 비스무트 코팅막(60,61)은 열방사계수가 0.8~0.9로 매우 높기 때문에 CRT(51) 및 냉매(53)로부터 커플러(53)로 보다 빠르게 열을 전도하게 되어 방열효과를 향상시키게 된다. 또한, 상기 커플러(53)의 방열판(57)에도 비스무트 코팅막(62)이 형성되어 있으므로 방열핀(57)에 의한 대류 효과가 부가되어 열복사가 보다 원활하게 이루어지게 된다.That is, since the bismuth coating films 60 and 61 have a very high thermal radiation coefficient of 0.8 to 0.9, the bismuth coating films 60 and 61 conduct heat faster from the CRT 51 and the refrigerant 53 to the coupler 53, thereby improving the heat radiation effect. In addition, since the bismuth coating layer 62 is formed on the heat dissipation plate 57 of the coupler 53, the convection effect by the heat dissipation fins 57 is added, thereby making the heat radiation more smoothly.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안의 프로젝션 TV의 냉각 구조는 커플러의 내면과 외면에 비스무트(Bi₂O₃) 코팅막이 형성되어 열방사율이 0.8~0.9정도까지 높아지기 때문에 광학계의 과도한 온도 상승을 저감시켜 우수한 냉각 성능을 확보할 수 있는 이점이 있다.Therefore, in the cooling structure of the projection TV of the present invention constructed and operated as described above, since the bismuth (Bi ₂ O ₃ ) coating film is formed on the inner and outer surfaces of the coupler, the thermal emissivity increases to about 0.8 to 0.9. There is an advantage that can be reduced to ensure excellent cooling performance.

Claims

In the projection TV (TV) is provided in the lens-CRT assembly, the refrigerant is sealed inside, the heat dissipation fin is formed on the outside and comprises a coupler coated on the inner surface and the outer surface of the heat dissipation fin,

The heat dissipation film is a cooling structure of the projection TV, characterized in that the bismuth coating film having a high thermal emissivity.