(57)【要約】【課題】被冷却対象に取り付けられる複数の冷却ファンの回転を制御することで、筐体内への風の吸入口に設置されるフィルタへの埃などの蓄積による目詰まりを防止するとともに、被冷却対象の冷却効率低下を防止する、発熱電気器機冷却用の同期冷却ファンシステムを提供する。【解決手段】本発明は、上記課題を解決するために、発熱電気器機の筐体に取り付けられる複数の正逆回転可能な冷却ファンと、所定時間経過後に前記冷却ファンの回転方向を変更させるＦ／Ｒ信号を生成し前記冷却ファンに送るタイマー回路と、からなり、前記複数の冷却ファンの回転方向を前記Ｆ／Ｒ信号で同期させることを特徴とする同期ファンシステムの構成とした。【選択図】図２
2015133352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱電気器機の筐体に取り付けられる複数の正逆回転可能な冷却ファンと、
所定時間経過後に前記冷却ファンの回転方向を変更させるＦ／Ｒ信号を生成し前記冷却ファンに送るタイマー回路と、
からなり、
前記複数の冷却ファンの回転方向を前記Ｆ／Ｒ信号で同期させることを特徴とする同期ファンシステム。
【請求項２】
前記複数の正逆転する冷却ファンが、前記タイマー回路にリード線で直列状に連結された複数のスレーブファンからなることを特徴とする請求項１に記載の同期ファンシステム。
【請求項３】
前記複数の正逆転する冷却ファンが、前記タイマー回路にリード線で並列状に連結された複数のスレーブファンからなることを特徴とする請求項１に記載の同期ファンシステム。
【請求項４】
前記タイマー回路を、前記発熱電気器機に内蔵されているタイマー回路としたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の同期ファンシステム。
【請求項５】
前記複数の正逆転する冷却ファンが、前記タイマー回路を備えるマスターファンと、前記マスターファンにリード線で直列状又は並列状に連結された複数のスレーブファンと、からなることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の同期ファンシステム。
【請求項６】
前記冷却ファンに電力及び前記Ｆ／Ｒ信号の入力及び出力のコネクタを備え、両端にプラグを備えるリード線で、前記タイマー回路及び駆動電源と前記冷却ファンを、又は／及び、前記冷却ファン同士を接続したことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の同期ファンシステム。
【請求項７】
前記発熱電気器機が、４Ｋ又は８Ｋテレビであることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の同期ファンシステム。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の同期ファンシステムを備えることを特徴とする大型テレビ受像機。
【請求項９】
背面の上部及び底部に空気の吸排気口となる複数の上下開口を備えるテレビ受像機と、前記上下開口に備えられたフィルタと、前記上開口位置の内部に設置された複数の冷却ファンと、からなり、
前記複数の冷却ファンが、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の同期ファンシステムであることを特徴とすることを特徴とするオートクリーニング機能付きテレビ受像機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱電気器機、例えば４Ｋ、８Ｋテレビ受像機、の筐体に取り付けられ、基板で発熱した熱を筐体内から外部に排気し、冷却する複数の冷却ファンに関し、より詳しくは、正回転、逆回転の両方向の回転機能を持った複数の冷却ファン（正逆回転ファン）が同時に回転方向を反転させ、風の流れを制御し、フィルタの目詰まりを防止するととともに、筐体内に埃が溜まらないようする、オートクリーニング機能を有する、同期ファンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の薄型テレビ、プラズマテレビ、あるいは４Ｋ、８Ｋテレビにおいては、内部基板の発熱を積極的に筐体外に排出する冷却ファンを筐体上部に複数備えている。例えば、特許文献１、２などにそれら冷却ファンが公開されている。
【０００３】
従来の冷却ファン付き大型テレビ受像機１０は、図７に示すように、筐体１１内に、電子部品１４ａを搭載した基板１４を備える。映像を映し出すディスプレイ１２と反対側の背面１３の上部には、筐体１１内部を流れ、排出される排気１８を通す複数の上開口１３ａと、下部には、筐体１１内部に取り込まれる吸気１７を通す複数の下開口１３ｂが穿設されている。上下開口１３ａ、１３ｂには、ゴミを濾過するフィルタ１６を備える。フィルタ１６は、目開きの大きな網目構造のこともある。
【０００４】
上開口１３ａの筐体１１内部側に、冷却ファン１５がそれぞれ設置され、一方方向に回転（正回転１５ｂ）するファン１５ａの回転により、筐体１１内から筐体１１の外側に空気を排気１８し、筐体１１内に空気の流れ（風向１９）を形成し、電子部品１４ａからの発熱を排出し、電子部品１４ａを冷却している。
【０００５】
しかしながら、それら冷却ファン１５、一方方向にしか回転せず、風向１９は常に一定方向であり、フィルタ１６（網目構造）、ファン１５ａに埃などが溜まり、流路抵抗が大きくなり、被冷却対象の冷却効率が低下する。加えて、一方方向の風向１９では、排気１８部分の電子部品１４ａでは、筐体１１内部の熱が常にあたるので、吸気１７付近の電子部品に比べ、寿命低下が顕著である。また、フィルタ１６、冷却ファン１５に蓄積した埃などが塊となって、筐体１１内部に落下し、また、フィルタ１６を通り抜けた埃などは基板１４に蓄積し、絶縁不良を起こし、電子部品の故障、例えばショートの一因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８１４５７９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−６０７３６号公報
【特許文献３】特開２０１２−１５２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、被冷却対象に取り付けられる複数の冷却ファンの回転方向を制御することで、筐体内への風の吸入口に設置されるフィルタへの埃などの蓄積による目詰まりを防止するとともに、被冷却対象の冷却効率低下を防止する、発熱電気器機冷却用の同期冷却ファンシステム（同期ファンシステム）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために、
（１）
発熱電気器機の筐体に取り付けられる複数の正逆回転可能な冷却ファンと、
所定時間経過後に前記冷却ファンの回転方向を変更させるＦ／Ｒ信号を生成し前記冷却ファンに送るタイマー回路と、
からなり、
前記複数の冷却ファンの回転方向を前記Ｆ／Ｒ信号で同期させることを特徴とする同期ファンシステムの構成とした。
（２）
前記複数の正逆転する冷却ファンが、前記タイマー回路にリード線で直列状に連結された複数のスレーブファンからなることを特徴とする（１）に記載の同期ファンシステムの構成とした。
（３）
前記複数の正逆転する冷却ファンが、前記タイマー回路にリード線で並列状に連結された複数のスレーブファンからなることを特徴とする（１）に記載の同期ファンシステムの構成とした。
（４）
前記タイマー回路を、前記発熱電気器機に内蔵されているタイマー回路としたことを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載の同期ファンシステムの構成とした。
（５）
前記複数の正逆転する冷却ファンが、前記タイマー回路を備えるマスターファンと、前記マスターファンにリード線で直列状又は並列状に連結された複数のスレーブファンと、からなることを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載の同期ファンシステムの構成とした。
（６）
前記冷却ファンに電力及び前記Ｆ／Ｒ信号の入力及び出力のコネクタを備え、両端にプラグを備えるリード線で、前記タイマー回路及び駆動電源と前記冷却ファンを、又は／及び、前記冷却ファン同士を接続したことを特徴とする（１）〜（５）の何れかに記載の同期ファンシステムの構成とした。
（７）
前記発熱電気器機が、４Ｋ又は８Ｋテレビであることを特徴とする（１）〜（６）の何れかに記載の同期ファンシステムの構成とした。
（８）
（１）〜（７）の何れかに記載の同期ファンシステムを備えることを特徴とする大型テレビ受像機の構成とした。
（９）
背面の上部及び底部に空気の吸排気口となる複数の上下開口を備えるテレビ受像機と、前記上下開口に備えられたフィルタと、前記上開口位置の内部に設置された複数の冷却ファンと、からなり、
前記複数の冷却ファンが、（１）〜（７）の何れかに記載の同期ファンシステムであることを特徴とすることを特徴とするオートクリーニング機能付きテレビ受像機の構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、上記構成であるので、以下の効果を発揮する。複数個のファンが、被冷却対象に設置され、その回転方向を同期させるため、風の流れを制御し、即ち、一方方向のみでなく、逆向きの風の流れも形成し、フィルタの詰まりを防止するとともに、基板内に埃が溜まらないようする、オートクリーニング機能を有する。全てのファンの回転方向が同期するため、より高いオートクリーニング効果が得られる。
【００１０】
その結果、被冷却対象の冷却効率の低下が防止されるとともに、基板内の電子部品の寿命、信頼性向上に繋がる。また、風向が切り替わることで、基板内の熱分布が均一になり、電解コンデンサなどの温度依存性の高い電子部品のレイアウトの自由度が増し、電解コンデンサの寿命延長に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明である同期ファンシステムを備えるオートクリーニング機能付き大型テレビ受像機の側面部分断面模式図である。
【図２】本発明である同期ファンシステムを備えるオートクリーニング機能付き大型テレビ受像機の背面一部切り欠き模式図である。
【図３】マスターファン及びスレーブファンの説明図である。
【図４】本発明である同期ファンシステムの第二の実施形態の模式図である。
【図５】本発明である同期ファンシステムの第三の実施形態の模式図である。
【図６】本発明である同期ファンシステムの第四の実施形態の模式図である。
【図７】従来の４Ｋ又は８Ｋテレビに取り付けられた複数の冷却ファンによる、内部空調の様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１〜図３に示すように、本発明であるオートクリーニング機能付き大型テレビ受像機５は、従来の大型テレビの複数の冷却ファンに換えて、本発明である同期ファンシステム１を備える。なお、図２に示すように、基板１４には、ＣＰＵを冷却するＣＰＵ冷却ファン１４ｃが備えられるが、その風向は、水平方向であることが一般的である。
【００１４】
同期ファンシステム１は、発熱電気器機である大型テレビ受像機の筐体１１に取り付けられる複数の正逆回転可能な冷却ファン２と、タイマー回路３と、からなり、図１に示すように、ファン１５ａが正逆回転１５ｂ、１５ｃすることで、筐体１１の内部を流れる空気の風向１９、１９ａは、上下逆にする。
【００１５】
即ち、従来のように、ファン１５ａが正回転１５ｂすることで、下開口１３ｂから吸気１７され、上開口１３ａから排気１８される。さらに、ファン１５ａが逆回転１５ｃすることで、上開口１３ａから吸気１７ａされ、下開口１３ｂから排気１８ａされる。これにより、フィルタ１６に溜まる埃は、筐体１１の外に吹き飛ばされる。回転方向の変更間隔が短ければ、フィルタに埃が塊となって溜まることはない。
【００１６】
図２に示すように、複数の正逆転する冷却ファン２は、タイマー回路３、リード線４を備えるマスターファン２ａと、マスターファン２ａにリード線４で直列状に連結された複数のスレーブファン２ｂとからなる。マスターファン２ａには、出力コネクタ２ｄが備え、スレーブファン２ｂのリード線４の入力側プラグ４ｂが接続する。
【００１７】
正逆回転するファンは、逆回転可能な三相モータが例示でき、例えば、特許文献３などに公開されている。
【００１８】
タイマー回路３は、所定時間経過後に冷却ファン２の回転方向を変更させるＦ／Ｒ信号２ｆを生成し、リード線４を介してスレーブファン２ｂに送る。所定時間としては、数十分〜数時間が例示できる。Ｆ／Ｒ信号２ｆには、通常、Ｌｏｗ（−）およびＨｉｇｈ（＋）の信号を使用する。Ｆ／Ｒ信号２ｆにより、スレーブファン２ｂは、マスターファン２ａの回転に追随し、マスターファン２ａとスレーブファン２ｂのファン１５ａの回転方向は同期する。即ち、所定時間ごとに、複数の冷却ファン２は、一斉に回転を開始し、停止し、逆回転する。
【００１９】
図２、３に示すように、マスターファン２ａには、筐体１１内の状況、温度、電子部品の稼働状況に応じて、ファンの回転速度を調節するＰＷＭ信号２ｅが入力され、リード線４を介して、スレーブファン２ｂに伝達される。
【００２０】
図２、３に示すように、リード線４は、一端に入力側プラグ４ｂを備え、他端はマスターファン２ａ或いはスレーブファン２ｂに直結する。マスターファン２ａのリード線４の入力側プラグ４ｂは、電源１４ｂに接続され、ファン１５ａを駆動させる電力を通す。スレーブファン２ｂのリード線４の入力側プラグ４ｂは、マスターファン２ａの出力コネクタ２ｄに接続し、電源１４ｂからの駆動電力、ＰＷＭ信号２ｅ、Ｆ／Ｒ信号２ｆを通す。
【実施例２】
【００２１】
図４に示すように、第二の同期ファンシステム１ａは、発熱電気器機である大型テレビ受像機の筐体１１に取り付けられる複数の正逆回転可能な冷却ファンと、発熱電気器機である大型テレビに内蔵に備えられる、例えば基板１４ｅに備えられるタイマー回路３ａと、からなり、図１同様に、ファン１５ａが正逆回転１５ｂ、１５ｃすることで、筐体１１の内部を流れる空気の風向１９、１９ａは、上下逆にする。ファン１５ａは、基板１４ｅの電源１４ｆを駆動電力とする。
【００２２】
タイマー回路３ａの配置は異なるももの、実施例１のタイマー回路３と同様の動作をする。したがって、同期ファンシステム１ａでは、実施例１のマスターファン２ａを備えることなく、第一のスレーブファン２ｂが直接タイマー回路３に入力側プラグ４ｂで接続し、順次直列状にスレーブファン２ｂが接続する。
【実施例３】
【００２３】
図５に示すように、第三の同期ファンシステム１ｂは、発熱電気器機である大型テレビ受像機の筐体１１に取り付けられる複数の正逆回転可能な冷却ファンと、発熱電気器機である大型テレビの基板１４ｅに備えられるタイマー回路３ａと、からなり、図１同様に、ファン１５ａが正逆回転１５ｂ、１５ｃすることで、筐体１１の内部を流れる空気の風向１９、１９ａは、上下逆にする。
【００２４】
複数のスレーブファン２ｇは、並列状に、タイマー回路３ａの出力コネクタ３ｂに接続し、タイマー回路３ａは、所定時間経過後にスレーブファン２ｇの回転方向を変更させるＦ／Ｒ信号を生成し、リード線４を介して各スレーブファン２ｇに同時に送る。このように、スレーブファン２ｇを並列状に配置しても、Ｆ／Ｒ信号により、複数のスレーブファン２ｇのファン１５ａの回転方向を同期させることができる。
【実施例４】
【００２５】
図６に示すように、第四の同期ファンシステム１ｃは、発熱電気器機である大型テレビ受像機の筐体１１に取り付けられる複数の正逆回転可能な冷却ファンと、発熱電気器機である大型テレビの基板１４ｅに備えられるタイマー回路３ａと、からなり、図１同様に、ファン１５ａが正逆回転１５ｂ、１５ｃすることで、筐体１１の内部を流れる空気の風向１９、１９ａは、上下逆にする。
【００２６】
スレーブファン２ｈは、実施例２と同様の配列であるが、出力コネクタ２ｄに加え、入力コネクタ２ｃを備る。リード線４ｄは、入力側プラグ４ｂと他端に出力側プラグ４ｃを備える。
【００２７】
タイマー回路３ａと第一のスレーブファン２ｈとは、リード線４ｄの入力側プラグ４ｂをタイマー回路３ａの出力コネクタ３ｂに接続し、出力側プラグ４ｃをスレーブファン２ｈの入力コネクタ２ｃに接続する。スレーブファン２ｈ同士は、リード線４ｄで直列状に接続され、リード線４ｄの入力側プラグ４ｂがスレーブファン２ｈの出力コネクタ２ｄに、出力側プラグ４ｃをスレーブファン２ｈの入力コネクタ２ｃに接続する。
【００２８】
冷却ファンに入出力コネクタ２ｃ、２ｄを備え、リード線４ｄの両端にプラグを備え、タイマー回路３ａ、ファン同士をそれぞれ接続することで、リード線４ｄの引き回しが簡素かされ、筐体１１の内部が整理される。また、リード線４ｄの長さを換えるだけで、冷却ファンの配置の自由度が増す。また、冷却ファンの共通化が図れる。
【符号の説明】
【００２９】
１      同期ファンシステム
１ａ    同期ファンシステム
１ｂ    同期ファンシステム
１ｃ    同期ファンシステム
２      冷却ファン
２ａ    マスターファン
２ｂ    スレーブファン
２ｃ    入力コネクタ
２ｄ    出力コネクタ
２ｅ    ＰＷＭ信号
２ｆ    Ｆ／Ｒ信号
２ｇ    スレーブファン
２ｈ    スレーブファン
３      タイマー回路
３ａ    タイマー回路
３ｂ    出力コネクタ
４      リード線
４ｂ    入力側プラグ
４ｃ    出力側プラグ
４ｄ    リード線
５      オートクリーニング機能付き大型テレビ受像機
１０    冷却ファン付き大型テレビ受像機
１１    筐体
１２    ディスプレイ
１３    背面
１３ａ  上開口
１３ｂ  下開口
１４    基板
１４ａ  電子部品
１４ｂ  電源
１４ｃ  ＣＰＵ冷却ファン
１４ｅ  基板
１４ｆ  電源
１５    冷却ファン
１５ａ  ファン
１５ｂ  正回転
１５ｃ  逆回転
１６    フィルタ
１７    吸気
１７ａ  吸気
１８    排気
１８ａ  排気
１９    風向
１９ａ  風向
【図１】
2015133352.tif 000003
【図２】
2015133352.tif 000004
【図３】
2015133352.tif 000005
【図４】
2015133352.tif 000006
【図５】
2015133352.tif 000007
【図６】
2015133352.tif 000008
【図７】
2015133352.tif 000009