[发明专利]用于热控制具有降低的噪声排放的电子显示器的系统

说明书

发明人：威廉·邓恩，蒂姆·哈伯德，威尔·贝德尔

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2011年8月17日的申请号为13/211,877的美国专利的优先权，在此全文引入以作参考。本申请要求申请为2010年8月20日的申请号为61/375,470的美国专利的优先权，在此全文引入以作参考。本申请是申请日为2011年5月4日申请号为13/100,580的美国专利的部分继续，在此全文引入以作参考。本申请也是申请日为2011年5月4日申请号为13/100,556的美国专利的部分继续，在此全文引入以作参考。本申请同时也是申请日为2010年10月15日申请号为12/905,704的美国专利的部分继续，在此全文引入以作参考。

技术领域

本发明的典型的实施例总体上涉及冷却系统，尤其是用于电子显示器的冷却系统。

背景技术

现改进电子显示器以使其可在户外使用，用于满足信息、广告或者娱乐目的。然而过去的显示器主要被设计为在接近室温运行，现在让显示器能够承受大的外部环境温度变化是可取的。例如，某些显示器可以在-22华氏温度（-30℃）以及高到113华氏温度（45℃）或者更高温度下运行。当外部温度升高时，内部显示器元件的冷却会变得更难。

此外，现代显示器已变得极其明亮，其背光灯产生1000-2000尼特或更多的光。有时照明水平是必要的，因为显示器被用于室外，或者其他相对明亮的区域，这时候显示器的照度需要与其它的环境灯光相竞争。为了生产这种级别的光度，照明装置和电子显示器可能会产生相对大量的热。

另外，在某些情况下，来自太阳的辐射传热穿过前显示器表面也能够成为热源。在一些地方，800-1400W/m²或更多的热量穿过前显示器表面是很常见的。而且，市场要求更大屏幕尺寸的显示器。随着电子显示器的屏幕尺寸的增加以及相应的前显示器表面增大，会产生更多的热量以及更多的热量被传输至显示器。

典型的现代显示器已经发现了用于冷却显示器的一些有效手段，包括围绕显示器循环一气体闭环，并抽取外部气体通过显示器使得气体闭环可以被冷却（电子显示器部分同样得到冷却）。各种热交流，其可以从敏感电子元件处转移走热量并移出显示器。热交换器被发现是用来生成传输气体闭环和外部气体之间热量的非常好的工具。然而，用于移除通过显示器的气体的之前的设计，已被发现会在显示器处产生不需要的数量的噪声排放，以及会产生热梯度，即一部分显示器被冷却而其他显示器仍然是热的。

当使用液晶显示器（LCD）时，可以发现背光灯经常是一个热源，为了冷却背光灯，将气体从背光灯的后表面移除是可取的。当需要时，认为背光灯的前表面不能被冷却，以免背光灯腔会被灰尘、污垢或其它颗粒污染。

发明内容

为了充分冷却电子显示器，本发明的典型实施例可以使用循环气体和外部气体的结合。循环气体可被用来从图像装置的正面移除热量。循环气体也可以被用来移除内部电子器件的热量。当使用液晶显示器（LCD）作为电子图像装置时，循环气体也可以被用来移除液晶显示器的背光灯腔的热量。因为气体仅仅在显示器内部循环，这就使得显示器不被颗粒污染，并且不会损坏显示器。

为了冷却循环气体，外部气体被抽入显示器。外部气体和循环气体通过热交换器被抽取，在热交换机中允许热量从循环气体转移至外部气体，优选地，不让外部其他和循环气体彼此混合。一个示例性的实施例中将使用叉流式热交换器。外部气体的附加流可以在图像装置的后表面抽取，以移除图像装置的后部的热量。当使用液晶显示器（LCD）作为电子图像装置时，这种外部气体的附加流可被用来移除液晶显示器（LCD）的背光灯的后部的热量。

为了降低噪声排放，驱动外部和/或循环气体通过热交换器的风扇可以被放置在热交换器内（或在两个独立的热交换器之间），充当消音器并降低风扇排出的噪音。此外，如果在电子图像装置背后使用附加的外部气体通道，可使用歧管收集沿显示器边缘的外部气体，并将其分送进若干个较小的流。用于驱动该附加外部气体通道的风扇可以被放置在歧管中以降低风扇排放出的噪音，并提供通过显示器的外部气体的均匀分布。在一个示例性的实施例中，单个风扇装置可被用以驱动通过热交换器的外部气体和电子图像装置背后的外部气体。