平板型ディスプレイ装置の冷却構造

【課題】平板型ディスプレイ装置の効率的な冷却機構を実現する。
【解決手段】平板型のプラズマディスプレイ部３の背面側に平板型ヒートパイプ１を配し、プラズマディスプレイ部３が備わる筐体６と平板型ヒートパイプ１とを熱的に接続する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマディスプレイ装置等の平板型のディスプレイ装置の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年はプラズマディスプレイ装置等の平板型のディスプレイ装置が広く使われてきている。例えば近年普及が著しい鉄道の自動改札機（自動券売機？）にも平板型のディスプレイ装置が使われることが多い。
【０００３】このような平板型ディスプレイ装置には、旧来のテレビに使われているブラウン管とは異なり、平板型のディスプレイ部が用いられる。ディスプレイ部はその使用に際し発熱するが、過剰に高温になる場合、その性能や寿命を低下させるので冷却（放熱）の必要性が生ずる。加えて例えば鉄道の自動改札機に用いられるディスプレイ装置の場合、人がそのディスプレイ画面に触れることもあるので、画面が高温になり過ぎることは望ましくない、という事情もある。また近年は、カラーのプラズマディスプレイ装置が普及し、その発熱量も増大する傾向にあるので、冷却の必要性は一層増している。
【０００４】その冷却機構としては、従来はそのディスプレイ部が備わる筐体内の空気を冷却する方法や、ディスプレイ部にアルミニウム製のヒートシンクを取り付け、そのヒートシンクを経て自然空冷によって冷却する場合が多かった。またディスプレイ部を駆動する回路基板等の冷却が必要な場合もあり、その場合も筐体内の空気を冷却する方法や、ヒートシンクを取り付け、そのヒートシンクを経て自然空冷によって冷却する場合が多かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ディスプレイ部が備わる筐体内を冷却する方法は、筐体内の空間が狭くなると十分な冷却が難しくなることが多い。またディスプレイ部やそれの駆動基板等の発熱部にアルミニウム製のヒートシンクを取り付け、そのヒートシンクを経て自然空冷によって冷却する方法は有効であるが、全体の装置のサイズ的な制約のため、十分な冷却性能を実現させることが簡単ではない。
【０００６】冷却性能を向上させるには、例えばヒートシンクに備わるフィンのサイズを大きくすることが有効である。しかし、平板型のディスプレイ装置の場合、特にそのディスプレイ画面に対する奥行き方向の長さを必要以上に大きくすることは好まれないため、ヒートシンクに備わるフィンのサイズを大きくしにくい。
【０００７】そこで、平板型のディスプレイ装置の冷却構造として、スペース効率に優れた構造が望まれていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の事情等を鑑み、省スペースで効率的なディスプレイ装置の冷却構造を実現することに努力を払った。その結果、以下の平板型ディスプレイ装置の冷却構造に至った。本発明の平板型ディスプレイ装置の冷却構造は、平板型のディスプレイ部の背面側に平板型ヒートパイプが配され、前記ディスプレイ部が備わる筐体と前記平板型ヒートパイプとが熱的に接続されているものである。また前記平板型ヒートパイプに第２の平板型ヒートパイプを熱的に接続し、ディスプレイ部を駆動するディスプレイドライバ回路基板と前記第２の平板型ヒートパイプとを熱的に接続する場合もある。
【０００９】更に、前記平板型ヒートパイプまたは前記第２の平板型ヒートパイプに放熱フィンが取り付けられていると良い。前記放熱フィンを空冷するファン機構を備えていても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１、２を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は例えば電車の駅に設置される自動改札機を想定した平板型ディスプレイ装置を示す説明図である。図の点線は自動改札機の筐体を示す。図２はその要部の側面図である。平板型のディスプレイ部であるプラズマディスプレイ部３は自動改札機の筐体６の所定の窓（図２の左右の筐体壁６０の間）から外（図２の上方）に画面が表示されるように配置されている。このプラズマディスプレイ部３の下部にはそれを駆動するディスプレイドライバ回路基板５が取り付けられている。
【００１１】プラズマディスプレイ部３はその作動に際し発熱する。その発熱量が大きくなり過ぎると、プラズマディスプレイ部３の性能の低下や、その寿命の短縮が著しくなることもある。そこで本発明においては、プラズマディスプレイ部３を冷却するために平板型ヒートパイプ１を取り付ける。プラズマディスプレイ部３と平板型ヒートパイプ１とは、直接或いは伝熱体を介して接触させておくか、或いは接合しておく。この平板型ヒートパイプ１は筐体６と熱的に接続させておく。
【００１２】また図１の例ではディスプレイドライバ回路基板５を冷却する意図で、第２の平板型ヒートパイプ２を平板型ヒートパイプ１に並行して設けている。ディスプレイドライバ回路基板５と第２の平板型ヒートパイプ２とは、直接或いは伝熱体を介して接触させておくか、或いは接合しておく。この例では、第２の平板型ヒートパイプ２にはフィン４０を左右の２ヵ所に取り付けておく。平板型ヒートパイプ１と第２の平板型ヒートパイプ２とは、フィン４０が取り付けられた位置に相当する位置で熱的に接続しておく。これらは、十分に熱抵抗が小さくなるように接触（介在物があっても構わない）させておくか、或いは半田付け等にてこれらを接合しておけば良い。尚、この例では図の上方から改札を通過する人々が画面を見ることになる。従って平板型ヒートパイプ１と第２の平板型ヒートパイプ２、およびディスプレイドライバ回路基板５はプラズマディスプレイ部３の下方に設置することになる。
【００１３】ところで、一般にヒートパイプと呼称されるものについて簡単に記しておく。通常、ヒートパイプでは下述のような作動により熱の移動がなされる。即ち、ヒートパイプはその内部に空洞を有し、その空洞内には作動流体が所定量収容されている。そしてその作動流体の蒸発や凝縮（相変態）とその移動等によって熱の輸送が行われるものである。もちろん、ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）の材質中を熱伝導することで運ばれる熱もあるが、ヒートパイプは主に作動流体による熱移動作用を意図した熱移動装置である。
【００１４】ヒートパイプにて放熱を行う場合、典型的にはヒートパイプの一部に冷却すべき対象物を取り付け、他の一部に放熱用のフィンを取り付ける。こうすることでヒートパイプは冷却すべき対象物の熱を受け、その熱がヒートパイプの他の一部に運ばれ、そこで放熱用のフィンから熱が外部に放出される。このような作動を繰り返して対象物の冷却がなされる。尚、その熱を受ける部分をヒートパイプの吸熱部、熱を放出する部分をヒートパイプの放熱部と本明細書では呼ぶことにする。図１の例では、プラズマディスプレイ部３が位置する部分が平板型ヒートパイプ１の吸熱部、フィン４０、４１が取り付けられた部分に相当する位置が吸熱部に相当する。
【００１５】ヒートパイプ内の作動流体としては通常、水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用される。前述したようにヒートパイプは内部の作動流体の相変態等の作用を利用するものであるから、密封された内部に作動流体以外のガス等の混入をなるべく避けるように製造されることになる。このような混入物は通常、製造途中に混入する大気（空気）や作動流体中に溶存している炭酸ガス等である。
【００１６】ヒートパイプの形状としては、代表的なものは丸型のパイプ形状のものである。しかし近年は、特にパワーエレクトロニクス関連の電子部品の冷却に好適な冷却装置として、平板型のヒートパイプの適用が有力視されてきている。平板型のヒートパイプは、平面形状のヒートパイプとか、フラットヒートパイプとかと呼称されたりするが、本明細書においては平板型ヒートパイプとの呼称を用いることにする。
【００１７】さて図１、２に示される平板型ヒートパイプ１や第２の平板型ヒートパイプ２でも、上述したような作動により、熱の移動がなされる。図１、２の例では、プラズマディスプレイ部３の熱は概ね平板型ヒートパイプ１に伝わり拡散する。次いでその熱の一部が筐体壁６０へ伝わり、更に外部に放出される。この例では、第２の平板型ヒートパイプ２にフィン４０を取り付けているので、平板型ヒートパイプ１に拡散した熱の一部は、第２の平板型ヒートパイプ２に伝わり、更にその左右に取り付けられている放熱用のフィン４０を経て外部に放出されるので、冷却効果が一層高いものになる。
【００１８】尚、この例では放熱用のフィン４０は第２の平板型ヒートパイプ２に取り付けられているが、平板型ヒートパイプ１に直接取り付けても構わない。また、フィン４０は図１の如く左右２ヵ所に取り付ける必要もない。図３に示す例のように、片方だけにフィン４１を取り付けても良い。しかし図１のようにフィン４０を両側に取り付けることで、プラズマディスプレイ部３のより効率的な冷却と、より均等な冷却を実現させることができる。
【００１９】また、図１のように２ヵ所にフィン４０を配置するレイアウトを採用すれば、図１の上下方向の厚さをあまり大きくせず、サイズ的にも効率的な冷却機構が実現していることが判る。
【００２０】図４は、例えば自動販売機等を想定し、平板型のディスプレイ部３１が縦に配置された平板型ディスプレイ装置の要部を示す説明図である。この図４の場合も、図１の例と同様に、第２の平板型ヒートパイプ２１の左右２ヵ所にフィン４２を取り付けている。
【００２１】図５は、更に空冷用のファンを設けた場合の例を示す説明図である。この図に示されるように、フィン４３にファン機構７０を設けておけば、強制空冷式によってフィン４３から熱がより効率的に外部に放出される。この図５の例では、左右のフィン４３に各々ファン機構７０を設けているが、左右２箇所のフィン４３の両方に送風するようなファン機構を採用しても良いし、場合によっては左右のフィン４３の片方にだけファン機構７０を設置しても構わない。
【００２２】上述に例を示した本発明の平板型ディスプレイ装置の冷却構造は、平板型のディスプレイ部を効率的に冷却することが可能であり、またスペース的にも優れた冷却機構が実現しているので、サイズ的にも優れた平板型ディスプレイ装置となる。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の平板型ディスプレイ装置の冷却構造は、スペース的にも優れた効率的な冷却機構である。効率的な冷却が実現することで、ディスプレイ装置の寿命増大等が期待される。またスペース的に優れた冷却構造であるので、サイズ的にも優れた平板型ディスプレイ装置の実現にも寄与している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる平板型ディスプレイ装置の冷却構造の一例を示す説明図である。
【図２】図１の平板型ディスプレイ装置の冷却構造の要部を示す説明図である。
【図３】本発明に係わる平板型ディスプレイ装置の冷却構造の他の例の要部を示す説明図である。
【図４】本発明に係わる平板型ディスプレイ装置の冷却構造の他の例の要部を示す説明図である。
【図５】本発明に係わる平板型ディスプレイ装置のの冷却構造の他の例の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
１平板型ヒートパイプ
２第２の平板型ヒートパイプ
１０平板型ヒートパイプ
２０第２の平板型ヒートパイプ
１１平板型ヒートパイプ
２１平板型ヒートパイプ
１２平板型ヒートパイプ
２２第２の平板型ヒートパイプ
３プラズマディスプレイ部
３０プラズマディスプレイ部
３１プラズマディスプレイ部
３２プラズマディスプレイ部
４０フィン
４１フィン
４２フィン
４３フィン
５ディスプレイドライバ回路基板
５０ディスプレイドライバ回路基板
５１ディスプレイドライバ回路基板
５２ディスプレイドライバ回路基板
６筐体
６０筐体壁
６１筐体壁
６２筐体壁
７０ファン機構

【特許請求の範囲】
【請求項１】平板型のディスプレイ部の背面側に平板型ヒートパイプが配され、前記ディスプレイ部が備わる筐体と前記平板型ヒートパイプとが熱的に接続されている、平板型ディスプレイ装置の冷却構造。
【請求項２】前記平板型ヒートパイプには第２の平板型ヒートパイプが熱的に接続されており、前記ディスプレイ部を駆動するディスプレイドライバ回路基板が前記第２の平板型ヒートパイプに熱的に接続されている、請求項１記載の平板型ディスプレイ装置の冷却構造。
【請求項３】前記平板型ヒートパイプまたは前記第２の平板型ヒートパイプに放熱フィンが取り付けられている、請求項１または２記載の平板型ディスプレイ装置の冷却構造。
【請求項４】前記放熱フィンを空冷するファン機構が備わる請求項１〜３の何れかに記載の平板型ディスプレイ装置の冷却構造。

【図１】