(57)【要約】【課題】本体ケース内の放熱性を向上させることができる表示装置を提供する。【解決手段】プリント基板１９に複数のＬＥＤ１８，１８，…をマトリクス状に配列したフルカラーＬＥＤモジュール３と；ＬＥＤを駆動する駆動装置６と；この駆動装置とフルカラーＬＥＤモジュールとを収容し、このフルカラーＬＥＤモジュールの投光側に透光性の保護カバー１５を設けると共に、この保護カバーと表示部との間に通風用間隙２４を形成した本体ケース２と、この本体ケース内の空気に対流を発生させて前記通風間隙２４に空気を通風させるファン４，５と；を具備している【選択図】  図１
2010217336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に複数の発光素子をマトリクス状に配列した表示部と；
発光素子を駆動する駆動装置と；
この駆動装置と表示部とを収容し、この表示部の投光側に透光性の保護カバーを設けると共に、この保護カバーと表示部との間に通風用の間隙を形成した本体ケースと；
この本体ケース内の空気に対流を発生させて前記通風間隙に通風させる対流発生手段と；
を具備していることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記通風用間隙は、その位置が調節可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記対流発生手段は、前記本体ケース内の投光側とは反対側の背面側に配設されて、本体ケース内の空気と外気とを熱交換する熱交換装置を、
具備していることを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子により表示部を構成した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の表示装置の一例としては、箱形のハウジング本体内に、ＬＥＤにより構成された発光体を表示部として収容した道路用の信号灯器が知られている（例えば、特許文献1参照）。この信号灯器は、路上に架設されたアーチに取り付けられる道路用の信号灯器であり、ハウジング本体内にはファンを収容している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２１６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような特許文献１記載の信号灯器では、ファンの機能が全く記載されていないので、必ずしも明らかではないが、このファンによるハウジング本体内の冷却効果は極めて低いと思われる。
【０００５】
すなわち、ファンはハウジング本体内に配設されているので、その運転により、ハウジング本体内の空気に対流を強制的に発生させることにより、ハウジング本体内の冷却を図ることは認められる。しかし、このハウジング本体は、路上に配設されるために防雨型に構成され、密閉構造に構成されている。このために、発光体と、その電源装置を含む点灯装置の発熱がハウジング本体内に籠り易くなる。特に、夏季等外気温が高い時期では、ハウジング本体内の温度が相当高い温度に上昇し、ＬＥＤの発光効率の低下と、ＬＥＤ自体や点灯装置の電子部品等の熱的劣化等を招く虞が高い。
【０００６】
また、ファンは、ＬＥＤ発光体の背面側に配設されているので、仮に、このＬＥＤ発光体の背面側を冷却することが可能であっても、ＬＥＤ発光体の前面側の冷却効果は高くない、という課題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、本体ケース内の放熱性を向上させることができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る表示装置は、基板に複数の発光素子をマトリクス状に配列した表示部と；発光素子を駆動する駆動装置と；この駆動装置と表示部とを収容し、この表示部の投光側に透光性の保護カバーを設けると共に、この保護カバーと表示部との間に通風用の間隙を形成した本体ケースと；この本体ケース内の空気に対流を発生させて前記通風間隙に通風させる対流発生手段と；を具備していることを特徴とする。
【０００９】
本請求項１以下において、発光素子とは、ＬＥＤや有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネセンス）等であり、発光素子の配設個数には特段制限はない。これら発光素子を有する表示部は、例えばフルカラーで文字等を可変表示するＶＭＳ（バリアブル・メッセージ・サイン）として構成されてもよい。
【００１０】
さらに、駆動装置は発光素子を点灯して文字等を表示させるものであり、その表示を適宜可変できる機能を備えていてもよい。また、対流発生手段は、本体ケース内の空気に強制的に対流を発生させるファンに限定されず、自然対流を発生させる手段を含む。
【００１１】
請求項２に係る表示装置は、前記通風用間隙は、その位置が調節可能に構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本請求項２以下において、通風用間隙の位置の調節は、保護カバーと表示部との間隔や対向角の調節を含み、表示部を保護カバーに対して平行に設けてもよく、所要角傾斜させてもよい。また、この通風用間隙は、例えば保護カバーと表示部との間に介在される、例えば枠状や柱状の緩衝用パッキンの大小や形状により調節可能に構成してもよい。
【００１３】
請求項３に係る表示装置は、前記対流発生手段は、前記本体ケース内の投光側とは反対側の背面側に配設されて、本体ケース内の空気と外気とを熱交換する熱交換装置を、具備していることを特徴とする。
【００１４】
本請求項３に係る対流発生手段は、本体ケース内の空気を外気と熱交換する熱交換装置の外に、本体ケース内の空気を強制的に対流させるファンを具備してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によれば、本体ケース内の空気に、対流発生手段により対流が発生するので、その対流により本体ケース内の放熱性を向上させることができる。
【００１６】
また、この本体ケース内の対流空気は、表示部の投光側と保護カバーとの間の通風用間隙内も通風するので、表示部の投光側の放熱性を向上させることができる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、例えば表示部の投光側と透光カバーとの通風用間隙を拡大させることにより、この通風用間隙を通風する通風量を増大させることにより、その放熱性をさらに向上させることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、本体ケース内を対流する空気が熱交換装置により外気と熱交換されるので、本体ケース内の放熱性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の本体ケースの内部を側面から見たときの空気の対流を主に示す模式図。
【図２】図１で示す表示装置の正面図。
【図３】同，平面図。
【図４】同，背面図。
【図５】同，右側面図。
【図６】同，保護カバーの開扉状態を示す側面図。
【図７】同，図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図。
【図８】（ａ）は、図７で示すＬＥＤユニットの拡大正面図、（ｂ）は、同フルカラーＬＥＤモジュールの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、複数の添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置の本体ケースの内部を側面から見たときの空気の対流を主に示す模式図、図２は、図１で示す表示装置の正面図、図３は、同，平面図、図４は、同，背面図、図５は、同，右側面図である。
【００２２】
これらの図に示すように表示装置１は、例えば空港の航空機を滑走路に誘導する誘導路の両側または片側に配設されるものであり、扁平角筒状の本体ケース２を具備している。この本体ケース２内には、表示部の一例であるフルカラーＬＥＤモジュール３、対流発生手段の一例である上下一対のファン４，５の複数対、駆動装置６および熱交換装置７が収容されている。
【００２３】
図２や図７に示すように本体ケース２は、正面形状が横に長い長方形で厚さが薄い扁平の角筒により構成されている。この本体ケース２は、その天板の外面上に、左右一対の長方形平板状の上部遮熱板１０，１１を所要の間隙を置いて配設し、さらに、左右両側面の外面には、その左右両側面とほぼ同形同大の平板状の側面遮熱板１２，１３を所要の間隙を置いてそれぞれ配設している。これら遮熱板１０〜１３は遮熱性が高い金属板等により構成され、太陽光等を遮光、遮熱する一方、外気による本体ケース２への温度上昇を抑制する。
【００２４】
そして、本体ケース２は、フルカラーＬＥＤモジュール３の投光側である前面に対向する前面を投光開口１４としてほぼ全面的に開口させ、この投光開口１４を有する前端には、その投光開口１４のほぼ全面を閉じるアクリル板等透光性を有する横長平板状の保護カバー１５を配設している。保護カバー１５は、例えばジェット航空機等のジェット噴流等所定の風圧に耐え得る風防カバーに構成されていることが好ましく、太陽光等の外光の反射を防止するノングレア処理を施してもよい。
【００２５】
保護カバー１５は、その図１、図２中の上端部を、図３に示すように、その長手方向に所要のピッチで配設された複数のヒンジ１６，１６，…により揺動可能に取り付けて開閉可能に構成されている。また、図６に示すように、この保護カバー１５の左右両側部に伸縮自在の棒状の左右一対のガスダンパ１７，１７の一端部をそれぞれ揺動可能に取り付ける一方、これら一対のガスダンパ１７，１７の他端部を、本体ケース２の投光開口端１４側の左右両側部に取り付け、保護カバー１５の開扉状態をこれらガスダンパ１７，１７により保持し得るように構成されている。
【００２６】
図２，図７に示すようにフルカラーＬＥＤモジュール３は、例えば矩形のＬＥＤセル３ａの複数個を例えば５行１１列のマトリクスに配列することにより、構成されている。
【００２７】
各ＬＥＤセル３ａは、図１，図８（ｂ）に示すように複数のＬＥＤチップ１８，１８，…を、銅箔パターン等により回路を形成したプリント基板１９上に、所要大のマトリクスに配列し実装することにより構成されている。このプリント基板１９はいわゆるＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）型やＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏｒｄ）型で構成してもよい。
【００２８】
図８（ａ）により示すＬＥＤユニット３ｂは、このＬＥＤセル３ａを例えば５行３列や５行２列等所要大のマトリクスに配列することにより一体に構成され、ＬＥＤユニット３ｂ毎に交換し得るように構成されている。各ＬＥＤユニット３ｂは、その上端部に把手３ｂ１を設けており、この把手３ｂ１を手に持って運搬できる。また、各ＬＥＤユニット３ｂは、その上下両端に、複数の取付耳３ｂ２，３ｂ２，…を突設しており、これら取付耳３ｂ２，３ｂ２，…に設けたねじ挿通孔に取付ねじをそれぞれ挿通し、横に長い上下一対の帯板状のユニット取付板２０，２１（図７参照）にそれぞれねじ止めにより固定される。この上部ユニット取付板２０は、その上部を本体ケース２の前部上端部内面に固着され、下部ユニット取付板２１は、その下部を本体ケース２の前部下端部内面に固着されている。
【００２９】
図８（ｂ）に示すように各ＬＥＤユニット３ｂは、そのプリント基板１９の背面に、駆動装置６の駆動回路基板６ａを固着している。駆動装置６は、図示省略したＶＭＳシステムの制御装置からの制御信号を信号ケーブル等を介して受信し、フルカラーＬＥＤモジュール３により、文字や図形、記号等をフルカラーで可変表示させるものである。駆動装置６は、商用電源交流ＡＣを所要電圧の直流ＤＣに変換する電源装置２２にコネクタを介して電気的に接続されている。電源装置２２は各ＬＥＤユニット３ｂ毎に駆動回路基板６ａにそれぞれ設けてもよいが、複数のＬＥＤユニット３ｂにより共用するように構成してもよい。
【００３０】
図７に示すように上下一対のユニット取付版２０，２１は、その長手方向（図７では横方向）に所要の間隔を置いて例えば四角形の複数の貫通孔２０ａ，２１ａをそれぞれ形成し、これら各貫通孔２０ａ，２１ａ内に、上述した上下一対のファン４，５をそれぞれ配設している。
【００３１】
そして、図１に示すようにフルカラーＬＥＤモジュール３は、その投光側の前面と本体ケース２の投光開口端１４の内面との間隙に、左右一対のスペーサ用パッキン２３ａ，２３ｂを介在させている。これらスペーサ用パッキン２３ａ，２３ｂは、フルカラーＬＥＤモジュール３の投光側の前面において、その左右一対の外側縁部とほぼ同形同大の弾性を有するゴム製や合成樹脂製等の角柱または平板等に形成され、フルカラーＬＥＤモジュール３の投光側の前面と、本体ケース２の投光開口端１４との間に、所要間隔の通風用間隙２４を形成し、かつ間隙を保持している。この通風用間隙２４の図１中横方向の間隔はスペーサ用パッキン２３ａ，２３ｂの厚さ（図１中横方向の長さ）を適宜調節することにより調節できる。また、スペーサ用パッキン２３ａ，２３ｂがフルカラーＬＥＤモジュール３の前面と、本体ケース２の投光開口端１４の内面とにそれぞれ弾性的に密着する前端と後端（図１では左端と右端）の密着面の少なくとも一方を、所要角度の傾斜面に形成することにより、フルカラーＬＥＤモジュール３の投光角を所要角に傾斜させることができる。
【００３２】
そして、上記各下部ファン５，５，…は、通風用間隙２４側へ、その下部から本体ケース２内の空気を送風する給気ファンにより構成され、各上部ファン４，４，…は、通風用間隙２４内を通風した空気を本体ケース２内の背面側へ排気する排気ファンにより構成される。これにより、本体ケース２内の空気が図１中矢印線で示すように通風用間隙２４内を図中下から上方へ通風して再び本体ケース２内の背面側へ戻るように循環する対流が発生する。但し、これら上部ファン４，４，…と下部ファン５，５，…の給排気方向は逆でもよい。
【００３３】
図１に示すように、本体ケース２は、その背面扉２５の内面に、上記熱交換装置７を配設している。また、背面扉２５の外面には、小扉２６を介して外気を本体ケース２内へ吸い込む給気フード２７を突設し、この給気フード２７の上方に、本体ケース２内の空気を外気に排気する排気フード２８を突設している。
【００３４】
給気フード２７は、例えば角筒状に形成され、その外面を閉じる一方、その下端と内面に、外気に開口する吸気口２７ａを形成している。この吸気口２７ａに対応する小扉２６と背面扉２５にはこの吸気口２７ａに連通する連通口２７ｂをそれぞれ形成している。この連通口２７ｂの内面にはエアフィルタ２７ｃを配設している。また、排気フード２８も、例えば角筒状に形成され、その外面を閉じる一方、その下端と内面には、本体ケース２内の空気を外気に排気する排気口２８ａを形成している。また、この排気口２８ａに連通する連通口２８ｂを小扉２６と背面扉２５にそれぞれ連通可能に形成している。この連通口２８ｂには、外気排気ファン２８ｂ１を配設している。
【００３５】
そして、熱交換装置７は、本体ケース２内の空気を、給気フード２７から本体ケース２内へ導入した外気により熱交換して冷却するものであり、本体ケース２の背面扉２５の内面に、背面扉２５側を開口させた筒状の熱交換ハウジング８を配設している。この熱交換ハウジング８は、上記給気フード２７の吸気口２７ａの連通口２７ｂと、排気フード２８の排気口２８ａの連通口２８ｂとを所要の間隔を置いて覆う一方、その下部内端には、室内給気フィルタ９ａ１を備えた吸込口９ａと、吐出ファン９ｂ１を備えた吐出口９ｂをそれぞれ形成している。
【００３６】
また、熱交換ハウジング８は、その内部に複数本のヒートパイプ２９，２９，…を収容している。これらヒートパイプ２９，２９，…は、背面扉２５の内面にほぼ平行（図１では図面の表裏方向）に所要のピッチを置いて並設されている。各ヒートパイプ２９は、減圧したパイプ内に純水等の熱媒体を封入し、その下部を加熱部とし、上部を放熱部とするために、吸気口２７ａと排気口２８ａにそれぞれ連通する連通口２７ｂ，２８ｂを有する上部室Ｕと、吸込口９ａおよび吐出口９ｂを有する下部室Ｌとに、熱交換ハウジング８内を仕切板３０により仕切っている。
【００３７】
図４に示すように背面扉２５は左右一対２５ａ，２５ｂを有し、その中央部から左右に開閉する観音開き構造により本体ケース２に配設されている。これら各背面扉２５ａ，２５ｂは、その外面に小扉２６をそれぞれ開閉可能に設けている。各小扉２６の内方には、上記エアフィルタ２７ｃの背面が位置し、小扉２６を開扉してこのエアフィルタ２７ｃを出入でき、交換することができる。
【００３８】
次に、この表示装置１の作用を説明する。まず、ＶＭＳシステムの図示しない制御装置から制御信号が信号ケーブル等を介して表示装置１の駆動装置６に与えられると、この駆動装置６は、この制御信号をフルカラーＬＥＤモジュール３に与えて点灯させ、文字や図形等をフルカラーにより可変可能に表示する。
【００３９】
このために、フルカラーＬＥＤモジュール３と駆動装置６が発熱するが、これら発熱は本体ケース２内を、図１中矢印線に示すように循環する空気の対流により吸熱され、放熱されて冷却される。
【００４０】
すなわち、本体ケース２内の空気は各上部ファン４と各下部ファン５の運転により、本体ケース２内の空気に図１中矢印線に示すように対流が発生する。このために、フルカラーＬＥＤモジュール３の投光側の前面と保護カバー１５との間の通風用間隙２４内を空気が通風するので、その通風の際に、フルカラーＬＥＤモジュール３の投光側の前面を冷却することができる。
【００４１】
また、このフルカラーＬＥＤモジュール３の背面側の駆動装置６もこの本体ケース２内を対流するは空気により冷却される。そして、本体ケース２内の空気は、熱交換装置７により熱交換されてから排気フード２８により外気へ排気される。
【００４２】
すなわち、熱交換装置７は、その下部室Ｌの吸気フィルタ９ａ１を備えた吸込口９ａから本体ケース２内の空気を吸い込み、ヒートパイプ２９，２９，…の下部の加熱部で熱交換し、ここで冷却されてから吐出ファン９ｂ１を備えた吐出口９ｂから再び本体ケース２内へ吐出される。これの繰り返しによりヒートパイプ２９の加熱部で加熱された純水等の熱媒体が蒸発（気化）し、その気化潜熱により加熱部の周囲の空気が冷却される。一方、ヒートパイプ２９の加熱部で蒸発した熱媒体は、その上方の上部室Ｕにある冷却部に昇流する。
【００４３】
この上部室Ｕ内には、外気排気ファン２８ｂ１の運転により、給気フード２７の給気口２７ａおよびその連通口２７ｂから外気が導入されているので、この外気によりヒートパイプ２９，２９，…の上部の冷却部は冷却されている。このために、このヒートパイプ２９，２９の上部の冷却部に昇流した熱媒体はここで冷却されて凝縮し、液化して下部の加熱部に滴下する。この加熱部で熱媒体は再び加熱されて蒸発（気化）し、以下、繰り返すことにより、本体ケース２内の空気が冷却される。
【００４４】
こうして冷却された本体ケース２内の空気は、各下部ファン５に吸い込まれ、再び通風用間隙２４を通風してフルカラーＬＥＤモジュール３の投光側の前面を冷却する。さらに、この冷却後の空気は各上部ファン４によりフルカラーＬＥＤモジュール３の背面側に回り込み、このフルカラーＬＥＤモジュール３と駆動装置６を冷却し、上記熱交換装置により冷却される。
【００４５】
これにより、フルカラーＬＥＤモジュール３と駆動装置６を有効に冷却することができる。このために、フルカラーＬＥＤモジュール３と駆動装置６の高温化による発光効率の低下や熱的劣化を防止または低減できる。
【００４６】
また、左右一対のスペーサ用パッキン２３ａ，２３ｂの厚さを適宜調節することにより、通風用間隙２４の大きさを適宜調節し、この通風用間隙２４を通風する通風量を適宜調節することができる。さらに、これらスペーサ用パッキン２３ａ，２３ｂの前端や後端の少なくとも一方を所要角度により適宜傾斜させることにより、フルカラーＬＥＤモジュール３の投光角を適宜調節し、視認性の向上を図ることができる。
【００４７】
そして、本体ケース２内を対流する空気を熱交換装置７により冷却するので、その冷却能力を高めることができる。
【００４８】
また、フルカラーＬＥＤモジュール３の投光側を保護カバー１５により被覆しているので、このフルカラーＬＥＤモジュール３の投光側前面をジェット噴流やその際の飛石等による破損を未然に防止し、耐候性の向上を図ることができるうえに、保護カバー１５にノングレア処理を施すことにより、視認性を向上できる。
【００４９】
さらに、図４ら示すように保護カバー１５を開扉することができ、かつ、その開扉状態を左右一対のガスダンパ１７，１７により保持できるので、本体ケース２内のメンテナンスの容易性を向上できる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、フルカラーＬＥＤモジュール３により、文字等をフルカラーにより可変表示する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＬＥＤモジュールはモノクロ表示でもよく、さらに、表示も可変ではなく固定表示でもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…表示装置、２…本体ケース、３…フルカラーＬＥＤモジュール、３ａ…ＬＥＤセル、３ｂ…ＬＥＤユニット、４，５…上下一対のファン（対流発生手段）、６…駆動装置、７…熱交換装置、８…熱交換ハウジング、１４…投光開口（端）、１５…保護カバー、１８…ＬＥＤチップ（発光素子）、１９…プリント基板、２０，２１…上下一対のユニット取付板、２３ａ，２３ｂ…スペーサ用パッキン、２４…通風用間隙。
【図１】
2010217336.tif 000003
【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】
2010217336.tif 000009
【図８】
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