KR102021657B1 - 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 함체(30)의 측면 또는 후면에 마련되며, 상기 폐순환경로(50)의 공기를 냉각하고, 상기 개방유동경로(70)로 방열하는 열전소자 열교환기(20);를 포함하고, 상기 열전소자 열교환기(20)는: 상기 상기 디스플레이 모듈(10)을 바라보는 방향으로 배치되는 제1면(213)과, 상기 제1면(213)에 대향하는 제2면(224)을 구비하는 열전소자(21); 상기 제1면(213)에 접하며 상기 폐순환경로(50)를 향해 노출되는 제1싱크(23); 상기 제2면(224)에 접하며 상기 개방유동경로(70)를 향해 노출되는 제2싱크(24); 및 상기 제2싱크에 상기 개방유동경로(70)가 형성되도록 외부 공기를 유동시키는 제2팬(25);을 포함하며, 상기 열전소자(21)는 제1면(213)의 열을 제2면(224) 쪽으로 이동시키는 디스플레이 냉각장치를 제공한다.The present invention, the front surface 35 is provided with a transmission surface 30; A display module 10 accommodated in the enclosure 30 and spaced apart from the front 35 and rear 36 of the enclosure; The space between the front surface 35 of the enclosure 30 and the front surface 11 of the display module 10, the space between the side surface of the enclosure 30 and the side surface of the display module 30, and the rear surface 36 of the enclosure 30. Lung circulation environment path 50 for circulating the space between the back and 12 of the display module 10; An open flow path 70 provided outside the enclosure 30; And a thermoelectric element heat exchanger 20 provided at a side or a rear surface of the enclosure 30 to cool the air in the closed environment path 50 and radiate heat to the open flow path 70. The element heat exchanger 20 may include: a thermoelectric having a first surface 213 disposed in a direction facing the display module 10 and a second surface 224 facing the first surface 213. Element 21; A first sink 23 in contact with the first surface 213 and exposed toward the closed environment path 50; A second sink 24 in contact with the second surface 224 and exposed toward the open flow path 70; And a second fan 25 through which external air flows so that the open flow path 70 is formed in the second sink, wherein the thermoelectric element 21 receives heat from the first surface 213. Provided is a display chiller that moves to face 224.
Description
본 발명은 디스플레이 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display chiller.
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.Liquid crystal displays (LCDs) or organic light emitting diodes (OLEDs), which are widely used as displays, can be manufactured in a flat shape and are becoming a large area. If the temperature of the display rises, it may cause a malfunction such as a malfunction of the screen. Therefore, while the display is operating, cooling is also performed.
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.The cause of the increase in the temperature of the display is various, such as the temperature of the surrounding environment, direct sunlight, the heat generated by brightening the display due to the bright ambient environment. In particular, as the display becomes larger, there is an urgent need for efficient cooling of the display.
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 the above, conventionally, a cooling structure that creates an air circulation path circulating the front and the rear of the display and discharges heat to the outside while the air circulates 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 circulating air passes through the front of the display, foreign matter enters the front of the display when the circulating air is mixed with the outside air during the cooling process. 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 the circulating air from mixing with the outside air, heat is emitted to the outside through heat conduction in the heat exchanger, and in order to increase the thermal conductivity, the cross-sectional area of the heat conducting portion 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 point, the heat exchanger installed in the conventional display device is mostly installed in the rear space of the display. Since it is possible to install a large area heat exchanger in the space behind the display as much as it corresponds to the area of the display, it is not a bad choice to install the heat exchanger behind the display only 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, such a conventional heat exchanger has a complicated structure because it has to be installed to avoid the positions of various substrates or related components existing behind the display, and it is particularly difficult to design or produce 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 when 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.With this in mind, consideration can be given to placing the heat exchanger on the side of the display. However, the volume of the side of the display is small compared to the rear of the display, and there is a limit 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.The prior art described above is a method in which the air circulating inside the enclosure and the air outside the enclosure transfer heat directly through heat conduction with a side separating the two air, thereby ensuring very high surface area facing each other. It is important. Therefore, the conventional heat exchanger of this type had to occupy such a large volume in order to increase the surface area.
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 has been made to solve the above-described problems, it is an object of the present invention 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 if 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 함체(30)의 측면 또는 후면에 마련되며, 상기 폐순환경로(50)의 공기를 냉각하고, 상기 개방유동경로(70)로 방열하는 열전소자 열교환기(20);를 포함하고, 상기 열전소자 열교환기(20)는: 상기 상기 디스플레이 모듈(10)을 바라보는 방향으로 배치되는 제1면(213)과, 상기 제1면(213)에 대향하는 제2면(224)을 구비하는 열전소자(21); 상기 제1면(213)에 접하며 상기 폐순환경로(50)를 향해 노출되는 제1싱크(23); 상기 제2면(224)에 접하며 상기 개방유동경로(70)를 향해 노출되는 제2싱크(24); 및 상기 제2싱크에 상기 개방유동경로(70)가 형성되도록 외부 공기를 유동시키는 제2팬(25);을 포함하며, 상기 열전소자(21)는 제1면(213)의 열을 제2면(224) 쪽으로 이동시키는 디스플레이 냉각장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention, the
상기 개방유동경로(70)는 상기 폐순환경로(50)보다 디스플레이 모듈(10)로부터 더 외측에 배치될 수 있다.The
상기 열전소자 열교환기(20)는 상기 함체(30)의 후면에 배치되고, 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 열전소자 열교환기(20)가 설치된 위치와 중첩되지 않는 위치에 마련될 수 있다.The thermoelectric
상기 폐순환경로(50)를 순환하는 공기를 가압하는 제1팬(51)이 상기 열전소자 열교환기(20)에 일체로 고정될 수 있다.A
상기 제2팬(25)은 상기 제2싱크(24)에 접하여 고정될 수 있다.The
상기 제2팬(25)은, 상기 제2싱크(24)를 사이에 두고 상기 제2면(224)과 마주하는 위치에 설치되어 상기 제2싱크(24) 쪽으로 공기를 가압 유동시킬 수 있다.The
이에 대한 다른 실시예로서, 상기 제2팬(25)은, 상기 제2싱크(24)의 측면에 설치되어 상기 제2면(224)과 평행하게 상기 제2싱크(24) 쪽으로 공기를 가압 유동시킬 수 있다.In another embodiment, the
상기 제1팬(51)은 상기 제1면(213)과 평행하게 상기 제1싱크(23) 쪽으로 공기를 가압 유동시킬 수 있다.The
상기 제1싱크(23)는 상기 제1싱크를 지나는 폐순환경로(50)의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수 개의 핀(fin)을 구비할 수 있다.The
상기 제2싱크(24)는 상기 제2싱크를 지나는 개방유동경로(70)의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수 개의 핀을 구비할 수 있다.The
상기 제1싱크에 마련된 핀과 상기 제2싱크에 마련된 핀은 서로 나란할 수 있다.The pins provided on the first sink and the pins provided on the second sink may be parallel to each other.
상기 제2싱크(24)는 상기 제2싱크를 지나는 개방유동경로(70)의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수 개의 핀을 구비하고, 상기 제2싱크(24)에는, 상기 제2싱크의 핀의 선단부를 덮는 가이드(75)가 마련되어, 상기 제2싱크(24)와 가이드(75)가 복수 개의 공기 유동 채널을 구성할 수 있다.The
본 발명의 디스플레이 냉각장치에 따르면, 열전소자의 펠티어 효과를 이용하여 디스플레이 모듈에서 발생하는 열을 함체 외부로 강제적으로 배출할 수 있기 때문에, 방열 효과가 매우 높다.According to the display cooling apparatus of the present invention, since the heat generated from the display module can be forcibly discharged to the outside of the enclosure by using the Peltier effect of the thermoelectric element, 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 it is possible to design the cooling device more compact while increasing the heat dissipation effect.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the effects described above, the specific effects of the present invention will be described together with the following description of specifics for carrying out the invention.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 냉각장치가 설치된 디스플레이의 측면 단면도이다.
도 2는 도 1의 다른 실시예이다.
도 3은 디스플레이 냉각장치의 사시도이다.
도 4는 디스플레이 냉각장치의 열전소자 열교환기의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 열전소자 열교환기의 사시도이다.
도 6은 도 4의 열전소자 열교환기의 변형 예이다.
도 7은 도 6의 열전소자 열교환기의 사시도이다.1 is a side cross-sectional view of a display equipped with a display cooling device according to the present invention.
2 is another embodiment of FIG.
3 is a perspective view of the display cooling apparatus.
4 is an exploded perspective view of a thermoelectric element heat exchanger of the display cooling apparatus.
5 is a perspective view of the thermoelectric element heat exchanger of FIG. 4.
6 is a modified example of the thermoelectric element heat exchanger of FIG. 4.
7 is a perspective view of the thermoelectric element heat exchanger of FIG. 6.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
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 can be implemented in various different forms, only this embodiment to make the disclosure of the present invention complete and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention 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. 이하 편의상 두 장변을 제1측면과 제2측면, 그리고 두 단변을 제3측면과 제4측면으로 지칭한다.The side of the
[함체] [Box]
함체(30)는 디스플레이 모듈(10)을 내장하며, 디스플레이 모듈(10)보다 더 체적인 큰 중공의 직육면체 형상일 수 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.
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 등이 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 surface and the second side surface of the long side of the
[열교환기][heat exchanger]
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 하나 이상의 열교환기를 설치하는 냉각 구조를 제공한다. 상기 열교환기는 함체(30)의 후면(36)에 설치되거나, 함체(30)의 측면에 설치될 수 있다. 본 발명에서는 함체(30) 후면에 열교환기가 설치된 구조가 예시된다.Accordingly, the present invention provides a cooling structure for installing one or more heat exchangers in the enclosure (30). The heat exchanger may be installed at the
함체의 측면에 열교환기를 설치할 경우, 디스플레이를 보다 슬림하게 제작하는 것이 가능하다. 또한 함체의 후면에 열교환기를 설치할 경우, 디스플레이의 베젤을 더욱 얇게 제작하는 것이 가능하다.If a heat exchanger is installed on the side of the enclosure, it is possible to make the display slimmer. In addition, if the heat exchanger is installed on the rear of the enclosure, it is possible to make the bezel of the display thinner.
디스플레이 모듈(10)은 함체(30)의 내부에 설치된다. 디스플레이 모듈(10)의 전면(11), 후면(12), 및 측면은 각각 함체(30)의 전면(35), 후면(36), 및 측면과 이격 설치되어 있다. 그리고 도시된 바와 같이, 함체 내에 설치된 제1팬(51)에 의해, 공기가 함체 내를 순환한다. 후술하겠지만 상기 제1팬(51)은 열교환기(20)와 일체로 설치될 수 있다. 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
함체(30)의 후면에는, 상기 폐순환경로(50)를 따라 유동하는 공기의 열을 냉각시키는 열전소자 열교환기(20)가 설치된다. 열전소자 열교환기(20)는 함체 내부의 공간에 노출되는 제1싱크(23)와, 함체 외부의 공간에 노출되는 제2싱크(24)를 포함한다. 상기 제1싱크와 제2싱크 사이에는 열전소자(21)가 배치된다. 열전소자는 서로 대향하는 제1면(213)과 제2면(224)을 포함한다. 열전소자(21)의 제1면(213)은 상기 제1싱크(23)와 접하고, 열전소자(21)의 제2면(224)은 상기 제2싱크(24)와 접한다.At the rear of the
열전소자(21)는 펠티어 효과를 이용한 소자이다. 펠티어 효과란 서로 다른 두 개의 소자 양단에 직류 전압을 가했을 때 전류의 방향에 따라 한쪽 면에서는 흡열을 하고 반대 면에서는 발열을 일으키는 현상을 말한다. 본 발명에 따르면 열전소자(21)는 함체(30)의 후면(36)에 설치되며, 열전소자(21)의 전방을 이루는 면, 즉 제1면(213)에서 흡열이 일어나고, 열전소자(21)의 후방을 이루는 면, 즉 제2면(224)에서 발열이 일어나도록 구성할 수 있다.The
열전소자(21)에 직류 전원을 공급하면 펠티어 효과를 일으키게 되고, 이에 따라 열전소자의 제1면(213)의 열을 제2면(224) 쪽으로 이동시키게 된다. 따라서 열전소자의 제1면(213)은 차가운 면이 되고, 제2면(224)은 열이 나는 부분이 된다. 이는 함체(30) 내부의 열을 함체 외부로 방출시키는 것이라 할 수 있다.Supplying DC power to the
제1면(213)의 차가움이 함체(30) 내부를 순환하는 공기를 냉각하는 효율, 즉 열교환 효율을 높이기 위해, 상기 제1싱크(23)는 열전도율이 높은 재질로 제작될 수 있다. 또한 순환 공기와 접하는 제1싱크(23)의 표면적을 넓히기 위해, 복수 개의 핀(fin)을 공기의 순환 방향과 나란히 배열되도록 설치할 수 있다. 아울러 표면을 거칠게 처리하여 표면적을 더 높일 수도 있다.In order to increase the efficiency of cooling the air circulating inside the
제1싱크(23)의 측면에는 상기 폐순환경로(50)의 공기 순환을 일으키는 제1팬(51)이 설치될 수 있다. 제1싱크(23)의 핀은 상기 제1팬에서 토출되는 공기의 유동방향과 나란한 방향으로 정렬된 형태로 연장될 수 있다. 상기 제1팬(51) 역시 상기 제1싱크와 함께 함체(30) 내부에 배치된다. 상기 제1팬(51)에 의해 함체(30) 내부를 유동하는 공기는 디스플레이 모듈(10)에서 발생한 열을 흡수하여 온도가 상승하고, 상기 제1싱크(23)에 접하며 다시 냉각된다.The
상기 제1면(213)에서 제2면(224)으로 펠티어 효과에 의해 이동한 열은 함체 외부로 방출되어야 한다. 제1면(213)에서 제2면(224)으로 열이 이동하는 펠티어 효과를 발생시키기 위해 공급된 전기에너지의 일부도 열 에너지로 소산하므로, 제1면(213)이 냉각되는 양보다 제2면(224)이 가열되는 양이 더 많게 된다. 따라서 제2면(224)의 열을 원활히 배출시키기 위해서는, 상기 제1싱크(23)보다 방열 면적이 더 크도록 제2싱크(24)를 설계하는 것이 바람직하다. 가령 제2싱크(24)는 제1싱크보다 더 크게 제작될 수 있다.Heat transferred by the Peltier effect from the
상기 제2싱크(24)에서 방열이 원활하게 이루어지도록 하기 위해서는 함체 외부의 공기의 개방유동경로(70)가 상기 제2싱크(24) 주변을 원활하게 유동하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 제2싱크(24)가 상기 개방유동경로(70)를 유동하는 공기에 대해 열을 방출하는 효율을 높이기 위해, 상기 제2싱크(24)는 열전도율이 높은 재질로 제작될 수 있다. 또한 순환 공기와 접하는 표면적을 높이기 위해, 상기 제2싱크에는 복수 개의 핀(fin)을 공기의 순환 방향과 나란히 배열되도록 설치할 수 있다. 아울러 제2싱크의 표면을 거칠게 처리하여 표면적을 더 높일 수도 있다.In order to facilitate heat dissipation in the
상기 제2싱크(24)에는 상기 개방유동경로(70)의 공기 유동을 일으키는 제2팬(25)이 설치될 수 있다. 일 예로서, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2팬(25)은 제2싱크(24)의 상부에 설치될 수 있다. 즉 제2팬은 제2싱크를 사이에 두고 제2면과 마주하도록 설치된다. 제2팬(25)은 상기 제2싱크(24)의 상부에서 상기 제2면을 향해 외부 공기를 불어 넣게 되고, 이는 제2싱크(24)의 핀 사이의 공간을 흐르며 도 5에 도시된 바와 같이 양측으로 분기되어 제2싱크(24)로부터 빠져나갈 수 있다.The
다른 일 예로서, 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2팬(25)은 제2싱크(24)의 측면에 설치될 수 있다. 제2싱크(24)의 핀은 상기 제2팬(25)에서 토출되는 공기의 유동방향과 나란한 방향으로 정렬된 형태로 연장될 수 있다. 상기 제2팬(25)은 상기 제2싱크(24)와 함께 함체(30) 외부에 배치된다.As another example, as illustrated in FIGS. 6 and 7, the
한편 상기 제2싱크(24)에 마련된 핀의 선단부에는, 제2싱크를 덮는 가이드(75)가 마련되어, 상기 제2싱크(24)와 가이드(75)가 복수 개의 공기 유동 채널을 구성하도록 할 수 있다.On the other hand, a
제2싱크(24)의 측면에 제2팬(25)이 설치되도록 하면, 그만큼 열전소자 열교환기(20)의 전후 방향으로의 두께를 더 슬림하게 할 수 있다.When the
도 4 내지 도 7을 참조하면, 제1싱크(23)와 제2싱크(24)는 장변과 단변을 가지는 직사각형의 형태이며, 장변 방향으로 핀이 연장되어 있다. 이러한 형태는, 싱크(23, 24)에 팬(25, 51)을 직접 설치한 구조에서, 팬에 의해 유동하는 바람이 싱크와 원활하게 열교환하도록 하는 구조이다. 그 결과, 열전소자 열교환기(20)를 더 컴팩트하게 제작하는 것이 가능하다.4 to 7, the first and
[열교환기 설치 구조][Heat exchanger installation structure]
제1싱크(23)와 제2싱크(24) 사이에 적층되는 열전소자(21)는 상기 함체(30)에 고정될 수 있다. 함체(30)에는 상기 열전소자 열교환기(20)를 수용할 수 있는 수용 홀(미도시)이 마련된다. 그리고 상기 열전소자 열교환기가 상기 수용 홀에 끼워지며 고정된다. 상기 열전소자 열교환기(20)는 상기 제1싱크(23)가 함체 내부로 수용되는 방향으로 상기 함체의 수용 홀에 삽입 고정된다. 상기 함체의 수용 홀에 상기 열전소자 열교환기가 삽입되면 상기 함체 내부와 외부가 공간적으로 격리된다.The
상기 열전소자 열교환기(20)는 상기 함체(30)의 후면(36)에 설치될 수 있다. 함체의 후면에서, 상기 열전소자 열교환기(20)는 디스플레이의 후방에 배치되는 기판(37)의 설치 위치를 벗어나는 위치에 설치될 수 있다. 상기 기판(37)은 상기 디스플레이 모듈(10)의 동작과 전원 공급을 제어한다.The thermoelectric
상기 기판(37)은 함체(30)의 외부에 설치되거나(도 1 참조), 함체의 내부에 설치될 수 있다(도 2 참조). 열전소자 열교환기(20)는 함체 내부로 노출되는 제1싱크와 함체 외부로 노출되는 제2싱크를 모두 구비하고, 이들이 함체의 전후 방향으로 함께 위치해야 한다. 따라서 기판이 함체의 외부에 설치되든 내부에 설치되든 관계 없이, 상기 기판(37)과 열전소자 열교환기의 설치 위치는, 전후 방향에서 바라보았을 때 서로 중첩되지 않도록 해야 그만큼 디스플레이를 보다 슬림하게 제작할 수 있다.The
상기 제2싱크(24) 주위로 덕트(미도시)를 더 설치하여 개방유동경로의 공기가 제2싱크 주변을 집중적으로 유동하도록 할 수도 있다. 이러한 구조에서는 개방유동경로의 공기 유동을 발생시키는 제2팬을 덕트의 입구 또는/및 출구에 설치할 수도 있다. 제2팬은 덕트의 입구에 설치되어 외부 공기를 덕트 내부로 강제로 불어 넣는 방식으로 설치되거나, 덕트의 출구에 설치되어 덕트 내부의 공기를 덕트 외부로 강제 배기하는 방식으로 설치될 수 있다.A duct (not shown) may be further installed around the
[열교환기의 작동][Operation of Heat Exchanger]
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 apparatus according to the present invention will be described. When the display is operated, heat is generated in the backlight unit or the power supply circuit of the
상기 열전소자 열교환기(20)에는 저온부인 제1면에서 고온부인 제2면으로 열이 이동하도록 하는 방향으로 직류 전원을 공급한다. 그러면 제1면과 접하며 함체(30) 내부에 배치된 제1싱크(23)는 차가워지게 된다. 또한 제1팬(51)은 상기 제1싱크(23)의 측면에 인접하여 설치되어 있으므로, 상기 폐순환경로를 순환하며 디스플레이 모듈(10)에 의해 데워진 공기는 상기 제1싱크(23) 주변을 지나며 냉각된다.The thermoelectric
상기 열전소자 열교환기(20)의 제2면에 접하여 함체 외부로 노출되도록 설치된 제2싱크(24)는, 상기 제2싱크(24)에 인접하여 설치된 제2팬(25)에 의해 발생하는 상기 함체 외부의 개방유동경로(70)의 공기 유동과 접촉하게 된다. 따라서 외부의 차가운 공기가 제2싱크(24)로부터 열을 전달받고, 이에 따라 제2싱크(24)는 냉각된다.The
함체 내부의 폐순환경로의 공기와 함체 외부의 개방유동경로의 공기가 직접 마주하며 열교환하는 종래의 구조와 달리, 본 발명에 따르면 열전소자 열교환기(20)에 의해 강제적으로 저온부에서 고온부로 열의 이동을 일으키는 펠티어 효과를 이용하므로, 열교환기와 공기의 접촉 면적을 크게 확보하지 않아도 함체 내부의 냉각 효과를 충분히 발휘할 수 있다.Unlike the conventional structure in which the air in the closed circulation environment inside the enclosure and the air in the open flow path outside the enclosure face each other and exchange heat directly, according to the present invention, the thermoelectric
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, the present invention has been described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that modifications can be made. In addition, even if the above described embodiments of the present invention while not explicitly described and described the operation and effect according to the configuration of the present invention, it is obvious that the effect predictable by the configuration is also to be recognized.
10: 디스플레이 모듈
11: 전면(화면)
12: 후면
20: 열전소자 열교환기
21: 열전소자
213: 제1면
224: 제2면
23: 제1싱크(저온부)
24: 제2싱크(고온부)
25: 제2팬
30: 함체
35: 전면(투과면, 글라스)
36: 후면
37: 기판
50: 폐순환경로
51: 제1팬
70: 개방유동경로
75: 가이드10: display module
11: Front (screen)
12: rear
20: thermoelectric heat exchanger
21: thermoelectric element
213: First page
224: p. 2
23: 1st sink (low temperature part)
24: 2nd sink (high temperature part)
25: second fan
30: enclosure
35: front (transparent, glass)
36: rear
37: substrate
50: Lung environment
51: first fan
70: open flow path
75: guide
Claims (12)
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 함체(30)의 후면에 마련되며, 상기 폐순환경로(50)의 공기를 냉각하고, 상기 개방유동경로(70)로 방열하는 열전소자 열교환기(20);를 포함하고,
상기 열전소자 열교환기(20)는:
상기 디스플레이 모듈(10)을 바라보는 방향으로 배치되는 제1면(213)과, 상기 제1면(213)에 대향하는 제2면(224)을 구비하는 열전소자(21);
상기 제1면(213)에 접하며 상기 폐순환경로(50)를 향해 노출되는 제1싱크(23);
상기 제2면(224)에 접하며 상기 개방유동경로(70)를 향해 노출되는 제2싱크(24); 및
상기 제2싱크에 상기 개방유동경로(70)가 형성되도록 외부 공기를 유동시키는 제2팬(25);을 포함하며,
상기 열전소자(21)는 제1면(213)의 열을 제2면(224) 쪽으로 이동시키고,
상기 함체(30)의 후면에는 상기 디스플레이 모듈(10)을 제어하는 기판(37)이 설치되되, 상기 기판(37)은 상기 함체(30)의 후면에서 상기 열전소자 열교환기(20)가 설치된 위치와 중첩되지 않는 위치에 마련되고,
상기 폐순환경로(50)를 순환하는 공기를 가압하는 제1팬(51)은 제1싱크(23)의 측면에 설치되어 상기 제1면(213)과 평행하게 상기 제1싱크(23) 쪽으로 공기를 가압 유동시키고, 상기 제1싱크(23)는 상기 제1싱크를 지나는 폐순환경로(50)의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수 개의 핀(fin)을 구비하며,
상기 개방유동경로(70)를 유동하는 공기를 가압하는 제2팬(25)은 상기 제2싱크(24)의 측면에 설치되어 상기 제2면(224)과 평행하게 상기 제2싱크(24) 쪽으로 공기를 가압 유동시키고, 상기 제2싱크(24)는 상기 제2싱크를 지나는 개방유동경로(70)의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수 개의 핀을 구비하며,
상기 제2싱크(24)에는, 상기 제2싱크의 핀의 선단부를 덮는 가이드(75)가 마련되어, 상기 제2싱크(24)와 가이드(75)가 복수 개의 공기 유동 채널을 구성하는 디스플레이 냉각장치.
A housing 30 having a transmission surface provided on the front surface 35;
A display module 10 accommodated in the enclosure 30 and spaced apart from the front 35 and rear 36 of the enclosure;
The space between the front surface 35 of the enclosure 30 and the front surface 11 of the display module 10, the space between the side surface of the enclosure 30 and the side surface of the display module 30, and the rear surface 36 of the enclosure 30. Lung circulation environment path 50 for circulating the space between the back and 12 of the display module 10;
An open flow path 70 provided outside the enclosure 30; And
And a thermoelectric element heat exchanger 20 provided on the rear surface of the enclosure 30 to cool the air in the closed environment path 50 and radiate the heat to the open flow path 70.
The thermoelectric element heat exchanger 20 is:
A thermoelectric element 21 having a first surface 213 disposed in a direction facing the display module 10 and a second surface 224 facing the first surface 213;
A first sink 23 in contact with the first surface 213 and exposed toward the closed environment path 50;
A second sink 24 in contact with the second surface 224 and exposed toward the open flow path 70; And
And a second fan 25 for flowing external air to form the open flow path 70 in the second sink.
The thermoelectric element 21 moves the heat of the first surface 213 toward the second surface 224,
A substrate 37 for controlling the display module 10 is installed on the rear surface of the enclosure 30, and the substrate 37 is a position at which the thermoelectric element heat exchanger 20 is installed on the rear surface of the enclosure 30. In a position not overlapping with
The first fan 51 for pressurizing the air circulating in the closed circulation path 50 is installed on the side of the first sink 23 and air toward the first sink 23 in parallel with the first surface 213. Pressurized to flow, the first sink (23) has a plurality of fins (fin) extending in a direction parallel to the air flow direction of the closed environment path 50 passing through the first sink,
The second fan 25 for pressurizing the air flowing through the open flow path 70 is installed on the side of the second sink 24 so that the second sink 24 is parallel to the second surface 224. Pressurized air toward the second sink 24 has a plurality of fins extending in a direction parallel to the air flow direction of the open flow path 70 passing through the second sink,
The second sink 24 is provided with a guide 75 covering the tip of the fin of the second sink, wherein the second sink 24 and the guide 75 constitute a plurality of air flow channels. .
상기 개방유동경로(70)는 상기 폐순환경로(50)보다 디스플레이 모듈(10)로부터 더 외측에 배치되는
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
The open flow path 70 is disposed further from the display module 10 than the closed circulation path 50.
Display chiller.
상기 제1싱크에 마련된 핀과 상기 제2싱크에 마련된 핀은 서로 나란한
디스플레이 냉각장치.
The method according to claim 1,
The pins provided on the first sink and the pins provided on the second sink are parallel to each other.
Display chiller.
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