(57)【要約】【課題】電子機器の換気口のフィルタのメンテナンス作業のタイミングを適切に検出する。【解決手段】プロジェクタ１００は、フィルタ１１２を介して外気を吸引することにより、発熱体を冷却する筐体内蔵型のファン１１６と、その回転を制御するファン制御部１１８と、筐体内部の気圧を計測する気圧センサ１２０と、ファン１１６の回転速度が第１の回転速度のときに計測される第１気圧ＰＡと、第１の回転速度よりも大きい第２の回転速度のときに計測される第２気圧ＰＢの差分値を計算する差分値算出部１２２と、差分値が閾値Ｔ以上となるときに警告報知する警告部１２４を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に設けられる吸気口を介して外気を筐体内に吸引する筐体内蔵型のファンと、
前記ファンの回転を制御するファン制御部と、
筐体内部の気圧を計測する気圧センサと、
前記ファンの回転速度が第１の回転速度のときに計測される第１の気圧と、前記第１の回転速度よりも大きい第２の回転速度のときに計測される第２の気圧の差分値を計算する差分値算出部と、
前記差分値が所定の閾値以上となるときに警告報知する警告部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記ファンは、筐体内部の発熱体を冷却するために設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記ファンは、前記吸気口に設けられるフィルタにて外気中の塵埃を捕獲するために設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記ファンは、外気を吸引して改質するために設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記警告部は、気圧に応じて前記閾値を変化させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。
【請求項６】
前記第１の気圧は、無回転時の気圧であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項７】
前記ファン制御部は、電源投入後、所定期間が経過してから前記ファンを回転させ、
前記差分値算出部は、前記ファンが回転する前の無回転時に計測される気圧を前記第１の気圧として、前記差分値を計測することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項８】
前記差分値算出部は、前記ファンの回転速度が前記第２の回転速度に到達したときに計測される前記第２の気圧と、前記ファンの回転速度が前記第２の回転速度に到達したあと前記第１の回転速度まで低下したときに計測される前記第１の気圧から前記差分値を計算することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンを備える電子機器に関し、特に、電子機器のフィルタ目詰まり検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器には、ファンを内蔵するものがある。たとえば、パーソナル・コンピュータであればＣＰＵ（Central Processing Unit）から発生する熱を排除するためのファンが設けられるし、プロジェクタ（映写機）であればランプ（光源）から発生する熱を排除するためのファンが設けられる。空気清浄機であれば、外気に含まれる塵埃をフィルタで積極的に捕獲して、外気を清浄化するためにファンが設けられる。また、エア・コンディショナーは、外気を吸引し、温度や湿度などの質を調整して排出するためのファンが設けられる。いずれにしても、ファンを備える電子機器の筐体には、排気口や吸気口が設けられる。ファンが回転すると、吸気口から外気が取り入れられ、筐体内部で発生した熱気は排気口から排出される。
【０００３】
筐体内部に設けられるフィルタに塵埃がたまると吸排気効率が悪くなるため、適宜、フィルタを清掃・交換する必要がある。また、吸気口等にフィルタを設けない場合でも、塵埃が吸気口に溜まると吸排気効率が悪くなることには変わりない。この場合にも、吸気口等を適切なタイミングで清掃する必要がある。
【０００４】
このようなメンテナンス作業のタイミングは、電子機器の使用状況に大きく依存する。たとえば、塵埃を多く含む環境でプロジェクタやパーソナル・コンピュータを使用すると、当然ながら吸気口等の目詰まりが発生しやすくなる。また、こういった環境では電子機器の取り扱いも粗雑になりやすく、適切なタイミングでメンテナンス作業が行われるとは限らない。結果として、電子機器の製品寿命は短命化しやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５０７５５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８１４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されるプロジェクタは、動作中のファン電圧を計測し、ファン電圧と回転数の標準的な関係を定義した基準電圧−回転数特性を参照して上記ファン電圧に対応する基準回転数を特定し、実際の回転数と基準回転数のずれが大きいとき、目詰まりが発生していると警告する（特許文献１の段落［００５２］、［００５３］等参照）。
【０００７】
また、特許文献１では、プロジェクタが使用される場所の高度によって気圧が変化することも考慮し、高地モード用の基準電圧−回転数特性と平地モード用の基準電圧−回転数特性を使い分けている。しかし、比較的簡単な構成の電子機器であるプロジェクタにこのような複雑な制御システムを導入することはコスト面を考慮すると現実的とはいえない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みて完成された発明であり、その主たる目的は、簡易な構成でありながらメンテナンス作業のタイミングを適切に報知可能な電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電子機器は、筐体に設けられる吸気口を介して外気を吸引する筐体内蔵型のファンと、ファンの回転を制御するファン制御部と、筐体内部の気圧を計測する気圧センサと、ファンの回転速度が第１の回転速度のときに計測される第１の気圧と、第１の回転速度よりも大きい第２の回転速度のときに計測される第２の気圧の差分値を計算する差分値算出部と、差分値が所定の閾値以上となるときに警告報知する警告部を備える。
【００１０】
ここでいう電子機器は、プロジェクタやパーソナル・コンピュータ、空気清浄機、エア・コンディショナーなど、ファンにより筐体内部に外気を取り込むタイプの機器であればよい。ファンの回転速度により筐体内部の気圧が変化する。吸気口等やフィルタが目詰まりしているときには、そうでないときに比べてファン回転時における気圧が低くなる。あるいは、電子機器の設置場所が不適切である場合も吸排気効率が悪くなるため、ファン回転時における気圧が低くなりやすい。本実施形態における電子機器は、この気圧低下現象を利用して電子機器のメンテナンス作業のタイミングを検出する。これにより、簡易な構成でありながらメンテナンス作業のタイミングを適切に検出しやすくなる。警告部は、気圧に応じて閾値を変化させてもよい。また、第１の気圧を無回転時の気圧とすれば制御をいっそう簡素化しやすいが、いずれにしても第１の回転速度とそれよりも大きな第２の回転速度のそれぞれの場合について気圧を計測できればよい。
【００１１】
取り込んだ外気により筐体内部の発熱体を冷却してもよい。ファンにより外気を筐体に取り込んで外気に含まれる塵埃を吸気口に設けられるフィルタで積極的に捕獲してもよい。あるいは、外気の温度や湿度といった質を調整するために外気を吸引してもよい。
【００１２】
ファン制御部は、電源投入後、所定期間が経過してからファンを回転させ、差分値算出部は、ファンが回転する前の無回転時に計測される気圧を第１の気圧として、差分値を計測してもよい。
【００１３】
あるいは、差分値算出部は、ファンの回転速度が第２の回転速度に到達したときに計測される第２の気圧と、ファンの回転速度が第２の回転速度に到達したあと第１の回転速度まで低下したときに計測される第１の気圧から差分値を計算してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡易な構成でありながら、メンテナンス作業のタイミングを適切に報知しやすい電子機器を提供しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プロジェクタの外観図である。
【図２】プロジェクタの機能ブロック図である。
【図３】ファンの回転速度の変化を示すタイムチャートの第１例である。
【図４】第１例における内気圧の変化を示すタイムチャートである。
【図５】ファンの回転速度の変化を示すタイムチャートの第２例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、プロジェクタ１００の外観図である。本実施形態においては、電子機器の一例として、プロジェクタ１００を題材として説明する。プロジェクタ１００は、内蔵光源（図示せず）を制御し、投写レンズ１０２からスクリーンに映像を投影するための装置である。プロジェクタ１００は、上面部に操作ボタン群１０４とインジケータ１０６を備える。
【００１８】
プロジェクタ１００は、側面部に吸気口１０８と排気口１１０を備え、筐体内に外気を取り込めるように設計されている。本実施形態においては、吸気口１０８の内側に、塵埃を捕獲するためのフィルタが設置されるものとして説明する。このフィルタは交換・清掃可能である。プロジェクタ１００が映像投写するとき、内蔵光源や各種電子回路が発熱する。これらの発熱体を冷却するため、プロジェクタ１００にはファン（回転翼）が内蔵されている。筐体内の温度が上昇するとファンが回転し、吸気口１０８から外気が取り入れられ、筐体内の熱気は排気口１１０から排出される。
【００１９】
プロジェクタ１００は、更に、筐体内の気圧（以下、「内気圧」とよぶ）を計測するための気圧センサを内蔵する。ファンが回転すると内気圧が変化する。ファンを吸気口の近くに設置すれば回転時における内気圧は上昇し、排気口の近くに設置すれば低下する。本実施形態においては、ファンが回転すると内気圧が低下する場合について説明するが、内気圧が上昇する場合でも基本的な原理は同じである。プロジェクタ１００は、ファン回転時における内気圧変化を利用して、フィルタのメンテナンス作業の時期を判定する（以下、このような判定処理を「メンテナンス判定処理」とよぶ）。メンテナンス判定処理の詳細については後述する。
【００２０】
図２は、プロジェクタ１００の機能ブロック図である。図２では、プロジェクタ１００の構成をハードウエア単位ではなく、機能単位のブロックで示している。プロジェクタ１００は、投写部１１４、ファン１１６、ファン制御部１１８、気圧センサ１２０、差分値算出部１２２および警告部１２４を含む。
【００２１】
投写部１１４は、投写レンズ１０２から映像を投写するための光源や各種電子回路から構成される機能ブロックであり、プロジェクタ１００の主たる発熱源でもある。ファン制御部１１８は、ファン１１６の回転速度や回転時間を制御する。ファン制御部１１８は、筐体内の温度が高いときにはファン１１６の回転速度を上昇させ、温度が低いときには回転速度を低下または停止させる。ファン１１６が回転すると、比較的低温の外気が吸気口１０８から筐体内部に取り込まれ、投写部１１４の周辺に発生する比較的高温の空気が排気口１１０から筐体外部に排出される。吸気口１０８の内側には、塵埃を捕獲するためのフィルタ１１２が設置される。ファン１１６は、吸気口１０８よりも排気口１１０に近い側に設けられる。このため、ファン１１６が回転すると、内気圧は低下する。フィルタ１１２が目詰まりしているときには内気圧は特に低下する。
【００２２】
気圧センサ１２０は、一般的なセンサである。気圧は、プロジェクタ１００が設置される高度や、ファン１１６の回転速度（空気の流動性）、フィルタ１１２の目詰まり具合によって変化する。差分値算出部１２２は、ファン１１６が無回転の時の第１気圧ＰＡと、ファン１１６が所定回転数のときの第２気圧ＰＢの差分値を計算する。そして、警告部１２４はこの差分値に基づいてフィルタ１１２のメンテナンス作業の要否を判定する。
【００２３】
図３は、ファン１１６の回転速度の変化を示すタイムチャートの第１例である。横軸は時間を示し、縦軸は回転速度を示す。時刻ｔ０に電源が投入されても、ファン制御部１１８はすぐにはファン１１６を回転させない。差分値算出部１２２は、電源投入から所定期間が経過した時刻ｔ１において計測された気圧を第１気圧ＰＡとして記録する。第１気圧ＰＡが計測されるときの回転速度を第１回転速度ＶＡとよぶ。図３に示す例の場合、第１回転速度ＶＡ＝０である。
【００２４】
更に時間が経過し、あらかじめ定められた時刻ｔ２に至ると、ファン制御部１１８はファン１１６を回転させ始める。差分値算出部１２２は、時刻ｔ３に回転速度が第２回転速度ＶＢに達してから所定時間が経過した時刻ｔ４に計測される第２気圧ＰＢを記録する。本実施形態におけるプロジェクタ１００では、ファン１１６の回転速度が上昇すると、内気圧が低下し始める。内気圧を安定計測できるように、回転速度が第２回転速度ＶＢに到達してから所定時間が経過したときに計測される気圧を第２気圧ＰＢとしている。
【００２５】
図４は、第１例における内気圧の変化を示すタイムチャートである。特性Ｃ１は目詰まりが発生していないときの内気圧を示し、特性Ｃ２は目詰まりが発生しているときの内気圧を示す。無回転時の時刻ｔ１において計測される第１気圧ＰＡは、プロジェクタ１００の設置環境における外気圧に等しい。時刻ｔ２にファン１１６が回転を開始すると内気圧は徐々に低下する。目詰まりが発生していない場合、内気圧は第２気圧ＰＢ１まで低下する（特性Ｃ１）。一方、目詰まりが発生している場合、内気圧は第２気圧ＰＢ２（＜ＰＢ１）まで低下する（特性Ｃ２）。これは、フィルタ１１２の目詰まりにより吸気効率が悪化しているためである。
【００２６】
そこで、所定の閾値Ｔをあらかじめ設定しておき、ＰＡ−ＰＢ≧Ｔのとき、警告部１２４はインジケータ１０６にて警告表示する。すなわち、ファン１１６を第２回転速度ＶＢで回転させたときに第２気圧ＰＢが閾値Ｔ以上下がっていれば、フィルタの目詰まりが発生していると判定している。図４の場合、ＰＡ−ＰＢ２＞Ｔ＞ＰＡ−ＰＢ１となるように閾値Ｔが設定される。
【００２７】
外気圧が低い場所、たとえば、高地にプロジェクタ１００を設置した場合、第１気圧ＰＡは低下するが、第２気圧ＰＢも低下する。したがって、閾値Ｔを適切に設定しておけば、プロジェクタ１００の使用環境が変化しても、ＰＡ−ＰＢ≧Ｔに基づいてフィルタのメンテナンス作業のタイミングを適切に検出できる。
【００２８】
ただし、外気圧（第１気圧ＰＡ）に応じて、第２気圧ＰＢの低下率も多少は変化する可能性がある。そこで、より検出精度を高めるために、第１気圧ＰＡに応じて閾値Ｔを変更してもよい。たとえば、複数の第１気圧ＰＡにそれぞれ対応する複数の閾値Ｔをあらかじめ設定しておき、実際に計測された第１気圧ＰＡに応じていずれかの閾値Ｔを選択し、選択した閾値Ｔに基づいてフィルタのメンテナンス作業の要否を判定してもよい。
【００２９】
現在はモバイル端末に搭載できるほど小型で安価な気圧センサが開発されている。このため、気圧センサ１２０を搭載によりスペース上、コスト上の問題はほとんど発生しない。また、気圧センサ１２０はプロジェクタ１００に内蔵されるため、美観を損なわない。
【００３０】
図５は、ファン１１６の回転速度の変化を示すタイムチャートの第２例である。第２例では、時刻ｔ０に電源が投入されると、ファン制御部１１８はすぐにファン１１６を回転させる。時刻ｔ１にファン１１６は第２回転速度ＶＢに達する。差分値算出部１２２は、時刻ｔ１から所定期間が経過した時刻ｔ２において計測された気圧を第２気圧ＰＢとして記録する。
【００３１】
筐体内の温度が低下し、冷却の必要がなくなると、ファン制御部１１８はファン１１６を停止させる。ファン１１６が停止すると、内気圧は上昇する。差分値算出部１２２は、ファン１１６が停止する時刻ｔ３から所定時間後の時刻ｔ４に計測される内気圧を第１気圧ＰＡとして記録する。差分値算出部１２２はこれらの第１気圧ＰＡと第２気圧ＰＢに基づいて差分値を計算し、ＰＡ−ＰＢ≧Ｔであれば警告部１２４は警告表示する。
【００３２】
プロジェクタ１００のファン１１６は、通常、筐体内部の温度に応じて停止期間と回転期間を繰り返す。第１例では電源投入時を停止期間とすることにより第１気圧ＰＡを計測しているが、第２例では電源投入後に停止期間に移行する機会を利用して第１気圧ＰＡを計測している。このため、ファン制御部１１８は、一般的なプロジェクタと同様の方式にてファン１１６を制御できるというメリットがある。
【００３３】
第１例および第２例のいずれの場合においてもフィルタのメンテナンス作業が必要と判定されたときには、警告部１２４は判定結果を保持しておき、次回電源投入時には再計測・再判定を行うことなく警告表示してもよい。また、差分値算出部１２２や警告部１２４は、常に、メンテナンス判定処理を実行する必要はない。たとえば、ＰＡ−ＰＢが閾値Ｔよりも十分に小さいとき、すなわち、ＰＡ−ＰＢ＜Ｕ（≪Ｔ）のときには、次回の電源投入時におけるメンテナンス判定処理をスキップするとしてもよい。本実施形態におけるプロジェクタ１００は、フィルタの目詰まりに限らず、吸排気口の目詰まりやプロジェクタ１００の不適切な接地による吸排気効率の低下も検出できる。
【００３４】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
【符号の説明】
【００３５】
１００  プロジェクタ、１０２  投写レンズ、１０４  操作ボタン群、１０６  インジケータ、１０８  吸気口、１１０  排気口、１１２  フィルタ、１１４  投写部、１１６  ファン、１１８  ファン制御部、１２０  気圧センサ、１２２  差分値算出部、１２４  警告部。
【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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