説明

熱交換装置

【課題】本発明は、電光掲示板などの表示装置を、効率的に冷却することを目的とするものである。
【解決手段】表示装置1の背面側に取り付けられ、前面に表示装置用の第1吸気口4と第1吐出口5を設け、背面に外部空気用の第2吸気口6と第2吐出口7を設けた本体ケース2aと、この本体ケース2a内には、表示装置1用の第1送風ファン8および外部空気用の第2送風ファン9と、表示装置1の空気と外部空気との熱交換を行う熱交換器10とを備え、本体ケース2a内には、第1吸気口4と第1吐出口5とを連通する第1送風路11と、この第1送風路11とは区画されて第2吸気口6と第2吐出口7とを連通する第2送風路12とを設け、第1送風ファン8、熱交換器10、第2送風ファン9をこの順で横方向に配置したので、横長な表示装置に対して効率的な冷却を行うことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電光掲示板などの表示装置に取り付けて冷却を行う熱交換装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、駅の発車あるいは到着列車の表示装置は、駅のコンコースの上部などに取り付けられ、表示手段としてLEDを用いて、様々な情報を提供するものである。従来の表示装置は、その冷却を行う為に次のような構成をとっている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
すなわち、表示装置筐体内に、LEDなどで構成された情報を表示するための表示器が内蔵されている。一方、筐体の天面に、内部の空気を外部に放出するための開口を複数個設け、この開口との間で通風路を形成するように、底面に複数の通風孔を設けている。この下方の通風孔から上方の開口へ向けて空気が流れる通風路となっている。表示機が配置された区画は、通風路との間に壁が設けられて区画されている。表示器の背面は、この通風路と区画する壁面に密着するようになっている。このような表示装置では、表示器から発生する熱は、表示器の背面から放出され、通風路を流れる空気によって奪われ、その結果、表示器は冷却されることになるのである。
【0004】
しかし、近年、このような表示装置は、表示情報の多量化、複雑化、および装置自体の薄型化に伴い、大きな熱を発生するようになって来た。通風路内に送風機を設けて強制的に空気を流して冷却効果を高めることも実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005−181799号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記従来の表示装置においては、表示器から発生した熱は、表示器の背面側から放熱されることになる。すなわち、表示器全体から熱を奪うのではなく、背面側のみを冷却するため、冷却効率が悪いという欠点がある。あるいは、表示器全体から発生する熱を背面側に移動させる手段が必要になってくる。
【0007】
また、表示装置は高所に設置されているため、メンテナンスや取り付けが容易ではないという欠点がある。
【0008】
そこで、本発明は、表示器を効率的に冷却し、メンテナンスや取り付け性を向上することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
そして、この目的を達成する為に本発明は、表示装置の背面側に取り付けられ、前面に表示装置用の第1吸気口と第1吐出口を設け、背面に外部空気用の第2吸気口および第2吐出口を設けた本体ケースと、この本体ケース内に設けられた表示装置用の第1送風ファンおよび外部空気用の第2送風ファンと、前記本体ケース内において表示装置の空気と外部空気との熱交換を行う熱交換器とを備え、前記本体ケース内には、前記第1吸気口と前記第1吐出口とを連通する第1送風路と、この第1送風路とは区画されて前記第2吸気口と前記第2吐出口とを連通する第2送風路とを設け、前記第1送風ファン、前記熱交換器、前記第2送風ファンをこの順で横方向に配置した熱交換装置である。
【0010】
また他の手段は、本体ケースの一部を取り外し可能であり、取り外した本体ケースの一部を本体ケースの他の部分に固定することができるものである。
【発明の効果】
【0011】
以上のように本発明は、表示装置の背面側に取り付けられ、前面に表示装置用の第1吸気口と第1吐出口を設け、背面に外部空気用の第2吸気口および第2吐出口を設けた本体ケースと、この本体ケース内に設けられた表示装置用の第1送風ファンおよび外部空気用の第2送風ファンと、前記本体ケース内において表示装置の空気と外部空気との熱交換を行う熱交換器とを備え、前記本体ケース内には、前記第1吸気口と前記第1吐出口とを連通する第1送風路と、この第1送風路とは区画されて前記第2吸気口と前記第2吐出口とを連通する第2送風路とを設け、前記第1送風ファン、前記熱交換器、前記第2送風ファンをこの順で横方向に配置したので、横長な表示装置に対して効率的な冷却を行うことができる。
【0012】
またさらに、本体ケースの一部はメンテナンス等のために取り外し可能であり、取り外した本体ケースの一部を本体ケースの他の部分に固定することができるので、メンテナンス性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態1の表示装置設置例を示す図
【図2】本発明の実施形態1の熱交換装置を示す図 (a)背面図(b)取付部の部分拡大図
【図3】本発明の実施形態1の熱交換装置の側面図
【図4】本発明の実施形態1の熱交換装置の平面断面図
【図5】本発明の実施形態1の熱交換装置の外気吸込ルーバーを示す図
【図6】本発明の実施形態1の熱交換装置の外気吐出ルーバーを示す図
【図7】本発明の実施形態1の熱交換装置の設置例を示す図 (a)横長設置の図、(b)縦長設置の図
【図8】本発明の一実施形態の熱交換装置内部の風の流れる向きを示す概略図 (a)横長設置の図、(b)縦長設置の図
【図9】本発明の実施の形態1の熱交換装置のメンテナンス時を示す図
【図10】本発明の実施形態2の熱交換装置の平面断面図
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0015】
(実施の形態1)
図1は、表示装置1の設置例を示す図である。(図1は、列車がホームに進入してきたところである。)ホームの天井からは、列車の行先などをLEDの点灯によって表示する表示装置1が吊り下げられている。図2に示すように、表示装置1の背面には、冷却装置となる熱交換装置2が取り付けられている。表示装置1は、図3に示すように、箱型のケースで覆われていて、内部にLEDの制御装置などの発熱部3が備えられている。
【0016】
ここで、図4を用いて熱交換装置2の構成について説明する。熱交換装置2は、箱型の本体ケース2aの前面側(表示装置側)に、表示装置1内と連通する第1吸気口4、第1吐出口5が設けられている。また、本体ケース2aの背面側には、外部と連通する第2吸気口6、第2吐出口7が設けられている。本体ケース2aの内部には、第1吸気口4と吸込み口をつなげた第1送風ファン8と、第2吸気口6と吸込み口をつなげた第2送風ファン9と、熱交換器10が設けられている。第1送風ファン8、第2送風ファン9、熱交換器10は、熱交換器10を間にして横一列に並んで配置されている。第1送風路11(実線の矢印で示す)は、第1送風ファン8の運転によって、第1吸気口4から吸い込まれた表示装置1内の空気が熱交換器10を通って第1吐出口5から再び表示装置1内に吹き出す経路である。一方、第2送風路12(破線の矢印で示す)は、第2送風ファン9の運転によって、第2吸気口6から吸い込まれた外部の空気が熱交換器10を通って第2吐出口7から再び外部に吹き出す経路であり、第1送風路11とは、混合しないように区画されている。
【0017】
ここで、熱交換器10とは、薄い伝熱板を積層して形成したものであり、交互に第1送風路11と第2送風路12の空気が通過して、第1送風路11、第2送風路12の空気の間で熱交換するようになっている。また熱交換器10は、第1送風ファン8と対向する側面に開口し第1送風ファン8からの吐き出し空気が流入する第1流入口18と、本体ケース2aの前面側の側面に開口し第1吐出口5とつながる第1流出口19と、第2送風ファン9と対向する側面に開口し第2送風ファン9からの吐き出し空気が流入する第2流入口20と、本体ケース2aの背面側に開口し第2吐出口7とつながる第2流出口21とを備えている。
【0018】
このような構成による熱交換装置2の動作について説明する。表示装置1内では、LEDなどの表示器から多量の熱が放出され、高温になっている。この高温になった空気を、第1送風ファン8の運転によって、第1吸気口4から第1流入口18を経て熱交換装置2の第1送風路11内に吸い込む。一方、第2送風ファン9を運転すると、第2吸気口6から冷たい外部の空気が第2流入口20を経て熱交換装置2の第2送風路12内に吸い込まれる。第1送風路11に吸い込まれた高温の空気と第2送風路12に吸い込まれた低温の空気は、熱交換器10を互いに混ざらずに交差するように通過するときに、薄い伝熱板を解して熱交換することになる。すなわち、第1送風路11の空気は冷やされ、第2送風路12の空気は温められる。冷やされた第1送風路11の空気は、第1流出口19を経て第1吐出口5から再び表示装置1内に供給される。一方の温められた第2送風路12の空気は、第2流出口21を経て第2吐出口7から外部へと排出される。このようにして、表示装置1内は冷却されることになる。また、第1送風ファン8、第2送風ファン9、熱交換器10は、横方向に並んでいるので、横長の表示装置1に適した形状となっている。
【0019】
また、図8(a)に示すように、第1送風ファン8、第2送風ファン9は、縦方向の中心に対し下よりに配置されている。第1送風ファン8、第2送風ファン9は、同じ仕様の羽板車、モータで構成されている。すなわち、図8に示すように、その回転方向は、熱交換装置2の背面側からみたときに、第1送風ファン8は右回転、第2送風ファン9は左回転となる。このとき、回転方向を示す矢印と、熱交換器10に進入する空気の流れを示す矢印とが同じ方向になる側、すなわち、第1送風ファン8、第2送風ファン9の上側に広くスペースを確保することによって、熱交換器10に空気をスムーズに流れ入れることになるのである。このため、第1送風ファン8および第2送風ファン9が送風に要する負荷を軽減し、熱交換装置2の消費電力を低減できる。
【0020】
次に、熱交換装置2の取り付けについて説明する。図2(a)で示すように、熱交換装置2の前面の四角には、ほぼ正方形の板状部材でできた取付部13が設けられている。この取付部13は、熱交換装置2の前面に、角を形成する2辺からほぼ均等に張り出すようにして設けられる。このような形状により、熱交換装置2を横長に設置(図7(a))、あるいは、縦長に設置(図7(b))の両方を選択することができ、設置場所に適した配置が可能となる。なお、縦長に設置するときには、第2送風ファン9が下側になるようにする。
【0021】
なお、図2(b)に示すように取付部13には、熱交換装置2を表示装置1に金具、例えばボルト、で取り付けられるように孔が設けられており、孔は熱交換装置2を縦長設置、横長設置のいずれの場合ボルトが取り付け易いように2つの長円が直角に繋がった形状をしている。また、2つの長円の本体ケース2aから遠い方の辺には折り返しが付いており、熱交換装置2を縦長設置、横長設置いずれの場合も本体ケース2aを持つための持ち手の役割を兼ねることができ、熱交換装置2の取り外し作業を容易に行うことができ、作業性が向上する。
【0022】
また、図2および図8に示すように、外部から直接空気を取り入れることになる第2送風ファン9を設けた区画には、2つのドレン孔15a、15bを設ける。ドレン孔15aは、熱交換装置2を横長に設置したときに用いられる。その位置は、横長に設置したときの第2送風ファン9の中心軸の直下にあたる場所に設けるとよい。一方、ドレン孔15bは、熱交換装置2を縦長に設置したときに用いられる。その位置は、縦長に設置したときの第2送風ファン9の中心軸の直下にあたる場所に設けるとよい。このように、ドレン孔15a、15bの2つ設けることによって、縦長設置、横長設置のどちらにも対応できることになる。なお、ドレン孔15a、15bが最下点となるようにドレンパン14を設けるとよい。
【0023】
また、図5に示すように、第2吸気口6の外側に設ける外吸込ルーバー16は、正方形とする。取付孔16aも正方形に配置する。このような正方形の外吸込ルーバー16は、90度回転して取り付けることによって、熱交換装置2を縦長に設置したときにも、横長に設置したときにも、ルーバーの羽板が外部側に下がる傾斜となるように取り付けが可能である。このため、熱交換装置2を縦長に設置したときにも、横長に設置したときにも、外吸込ルーバー16からの雨水の侵入を防止することができる。
【0024】
また、第2吐出口7は、熱交換器10の形状に合わせて長方形となる。この第2吐出口7に設ける外吐出ルーバー17は、図6に示すように、短辺側に平行な羽板を持つ。熱交換装置2を横長に設置するときには、外吐出ルーバー17は短辺側が水平方向になるので、そのルーバーの羽板を外側に向かって下がる傾斜となるように設置する。熱交換装置2を縦長に設置したときには、ルーバーの羽板は横方向をむくことになるが、内側に向けて下がるような傾斜とならない。このため、熱交換装置2を横長に設置する場合と縦長に設置する場合の両方において、第2吐出口7を経て外吐出ルーバー17から外部へ排出された温かい空気を外吸込ルーバー16から再び吸込むショートサーキットを防止するとともに、外吐出ルーバー17の形状と設置方向により、外吐出ルーバー17からの雨水の浸入を防止することができる。
【0025】
また、図9に示すように、本体ケース2aの内部を確認する必要が生じた時、例えば第1送風ファン8および第2送風ファン9のメンテナンスの時には本体ケース2aの背面が取り外せるようになっている。このとき、取り外した本体ケース2aの背面には本体ケース2aの他の部分に引っ掛けることができる引掛部材22、例えばフック、が付いている。
【0026】
このことにより、表示装置1は高所に取り付けられても熱交換装置2のメンテナンスを容易に行うことができる。
【0027】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2は、実施の形態1と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0028】
図10に本実施の形態2の熱交換装置の平面断面図を示す。
【0029】
図10に示すように、第1送風路11の流れ方向に対し第1流入口18と本体ケース2aの前面とが鋭角をなし、同様に第2送風路12の流れ方向に対し第2流入口20と本体ケース2aの背面とが鋭角をなすように熱交換器10は平面断面が方形、例えば平行四辺形やひし形、となっている。
【0030】
これにより、第1流出口19を経て第1吐出口5から表示装置1内に吹き出す空気の流れが第1吸気口4から遠ざかる方向に向き、また第1吸気口4と第1吐出口5とを互いに遠ざけて配置することが可能となるため、第1送風ファン8および第2送風ファン9の位置を変えることなく、また熱交換器10の容積を大型化することなく、本体ケース2a内の空気を全体的に攪拌することができ、より効率的な冷却を行うことができる。
【0031】
また、第2流出口21を経て第2吐出口7から外部に吹き出す空気の流れが第2吸気口6から遠ざかる方向に向き、第2吸気口6と第2吐出口7とを互いに遠ざけて配置することが可能となるため、第2吐出口7から外部へ吹き出した空気が第2吸気口6へとショートサーキットが生じにくくなる。
【産業上の利用可能性】
【0032】
以上のように本発明は、表示装置の背面側に取り付けられ、前面に表示装置用の第1吸気口と第1吐出口を設け、背面に外部空気用の第2吸気口および第2吐出口を設けた本体ケースと、この本体ケース内に設けられた表示装置用の第1送風ファンおよび外部空気用の第2送風ファンと、前記本体ケース内において表示装置の空気と外部空気との熱交換を行う複数の熱交換器とを備え、前記本体ケース内には、前記第1吸気口と前記第1吐出口とを連通する第1送風路と、この第1送風路とは区画されて前記第2吸気口と前記第2吐出口とを連通する第2送風路とを設け、前記第1送風ファン、前記熱交換器、前記第2送風ファンをこの順で横方向に配置した熱交換装置であるので、横長な表示装置に対して効率的な冷却を行うことができる。従って、例えば、駅の行先表示板、街頭のディスプレイパネルなどの冷却設備としてきわめて有用なものとなる。
【符号の説明】
【0033】
1 表示装置
2 熱交換装置
2a 本体ケース
3 発熱部
4 第1吸気口
5 第1吐出口
6 第2吸気口
7 第2吐出口
8 第1送風ファン
9 第2送風ファン
10 熱交換器
11 第1送風路
12 第2送風路
13 取付部
14 ドレンパン
15a ドレン孔
15b ドレン孔
16 外吸込ルーバー
16a 取付孔
17 外吐出ルーバー
18 第1流入口
19 第1流出口
20 第2流入口
21 第2流出口
22 引掛部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示装置の背面側に取り付けられ、前面に表示装置用の第1吸気口と第1吐出口を設け、背面に外部空気用の第2吸気口および第2吐出口を設けた本体ケースと、この本体ケース内に設けられた表示装置用の第1送風ファンおよび外部空気用の第2送風ファンと、前記本体ケース内において表示装置の空気と外部空気との熱交換を行う熱交換器とを備え、前記本体ケース内には、前記第1吸気口と前記第1吐出口とを連通する第1送風路と、この第1送風路とは区画されて前記第2吸気口と前記第2吐出口とを連通する第2送風路とを設け、前記第1送風ファン、前記熱交換器、前記第2送風ファンをこの順で横方向に配置した熱交換装置。
【請求項2】
前記第1送風ファン、第2送風ファンは、回転方向が前記熱交換器側に向かう側を回転方向が前記熱交換器から遠ざかる側よりも広いスペースを設けた請求項1記載の熱交換装置。
【請求項3】
前記本体ケースを表示装置に取り付ける取付部は、ほぼ正方形の形状を有し、前記本体ケース前面の四角に本体ケースの前面の辺からほぼ均等に張り出すように設けられた請求項1または2記載の熱交換装置。
【請求項4】
前記第2吐出口に設けられる外吐出ルーバーは、ほぼ長方形状で、短辺側に平行な羽板を有した請求項1〜3いずれかひとつに記載の熱交換装置。
【請求項5】
前記第2吸気口に設けた外吸込ルーバーは、正方形状である請求項1〜4いずれかひとつに記載の熱交換装置。
【請求項6】
前記第2送風ファンを設けた区画には、底面と前記熱交換器と対向する面とにドレン孔を設けた請求項1〜5いずれかひとつに記載の熱交換装置。
【請求項7】
底面に設けた前記ドレン孔は、前記第2送風ファンの回転軸直下に設けた請求項6に記載の熱交換装置。
【請求項8】
前記熱交換器と対向する面に設けた前記ドレン孔は、前記第2送風ファンの回転軸と水平になる位置に設けた請求項6に記載の熱交換装置。
【請求項9】
前記取付部は、持ち手を兼ねることができる請求項3に記載の熱交換装置。
【請求項10】
前記本体ケースの背面の少なくとも一部は取り外し可能で、前記本体ケースの他の部分固定することができる請求項1〜3いずれはひとつに記載の熱交換装置。
【請求項11】
前記熱交換器は、前記第1送風ファンと対向する側面に開口した第1流入口と、前記第2送風ファンに対向する側面に開口した第2流入口とを備え、前記第1送風路の流れ方向に対し前記第1流入口が前記本体ケースの前面と鋭角をなすように傾斜し、前記第2送風路の流れ方向に対し前記第2流入口が前記本体ケースの背面と鋭角をなすように傾斜して配置される請求項1〜5のいずれか一つに記載の熱交換装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−262256(P2010−262256A)
【公開日】平成22年11月18日(2010.11.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−232354(P2009−232354)
【出願日】平成21年10月6日(2009.10.6)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】