(57)【要約】【課題】ファンモータによる騒音及び振動の発生をなくして被排気機器から排気する。【解決手段】ファンレス排気装置１０は煙突部１１を有しており、煙突部の一端が被排気機器の内部で発生する温熱を排気する排気口に連結され、煙突部の他端は排気口の上方に延在して開口している。煙突部の内部には加熱ヒータ１２が配置され、制御部１３によって加熱ヒータの加熱温度が調整される。ファンレス排気装置１０は、煙突効果を利用することにより、ファンモータを用いることなく、被排気機器内部で発生する温熱を大気中に排気できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が被排気機器の内部で発生する温熱を排気する排気口に連結し、他端が前記排気口の上方に延在して開口する煙突部と、
前記煙突部の内部に配置された加熱ヒータと、
前記加熱ヒータの加熱温度を調整可能な制御部と、を備えることを特徴とするファンレス排気装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記加熱ヒータをオンオフ制御して、前記煙突部の内部において下方から上昇する排気量を調整することを特徴とする請求項１記載のファンレス排気装置。
【請求項３】
前記加熱ヒータは、前記煙突部の一端に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のファンレス排気装置。
【請求項４】
前記排気口は、前記被排気機器の下方に形成していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のファンレス排気装置。
【請求項５】
前記被排気機器の内部温度を計測して前記制御部に接続する温度センサを備え、
前記制御部は、前記温度センサで計測された温度と予め設定された温度とを比較して前記加熱ヒータをオンオフ制御す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ファンレス排気装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記温度センサで計測された温度に対応して前記加熱ヒータにおける加熱時間をオンオフ制御することを特徴とする請求項５記載のファンレス排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被排気機器の内部から外部に排気するための排気装置に関する。特に、送風機などのファンモータを備えることなく、排気するファンレス排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気機器などの内部に温熱源を有する機器（以下、被排気機器という）は、その内部にファンモータが取り付けられ、ファンモータが駆動することによって、外部から空気を取り込み、排気口から温熱空気を排気し、機器内部の温度上昇を抑制している。つまり、被排気機器は、その内部の温熱を排気する排気装置を備えている。
【０００３】
前述のように、排気装置にはファンモータが備えられており、この排気装置を被排気装置内部に組み込んだ際には、ファンモータの駆動による騒音及び振動が不可避的に発生する。一方、ファンモータの騒音を低減するため、ファンモータをダクトで覆って騒音を低減するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２０４１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１は、ファンモータをダクトで覆っているため、ファンモータの駆動による騒音を低減できる、としている。しかしながら、ファンモータをダクトで覆ったとしても、ファンモータの駆動に伴う騒音及び振動自体を完璧に防止することは困難である。
【０００５】
又、一般家庭で用いられる電気機器及び電子機器などは、ファンモータによる騒音及び振動が煩わしいことが多い。したがって、ファンモータによる騒音及び振動を防止可能な排気装置が求められている。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、被排気機器に備えられる排気装置であって、ファンモータの駆動に伴う騒音及び振動の発生を無くすファンレス排気装置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】
【０００７】
本発明者は以下のようなものを提供する。
【０００８】
（１）  一端が被排気機器の内部で発生する温熱を排気する排気口に連結し、他端が前記排気口の上方に延在して開口する煙突部と、前記煙突部の内部に配置された加熱ヒータと、前記加熱ヒータの加熱温度を調整可能な制御部と、を備えることを特徴とするファンレス排気装置。
【０００９】
（１）の発明によるファンレス排気装置は、排気口に連結している一端と当該排気口の上方に延在して開口している煙突部の内部に加熱ヒータを配置して、この加熱ヒータの加熱温度を制御部で調整可能に構成している。したがって、加熱ヒータが室温より高い温度で加熱されると、煙突部内の空気が加熱されて、煙突部の内部において下方から上昇する対流が発生する。つまり、両端が開口された煙突状の空間内部で暖かい空気が上昇していくと、下方の空間には負圧が作用して、下の開口から空気が流入することにより煙突効果が生じる。その結果、被排気機器の内部の温熱空気は排気口から煙突部に吸引されて、煙突部の他端の開口から排気される。ここで、煙突効果とは、流体が煙突状の物体の中で起こす熱対流の性質である、と定義されている。又、煙突効果は、空気の対流を促進させるという効果も有している。
【００１０】
このように、（１）の発明によるファンレス排気装置は、煙突効果を利用することにより、ファンモータを用いることなく、被排気機器内部で発生する温熱を大気中に排気できる。したがって、ファンモータの駆動に伴う騒音及び振動を排除できる。
【００１１】
（２）  前記制御部は、前記加熱ヒータをオンオフ制御して、前記煙突部の内部において下方から上昇する排気量を調整することを特徴とする（１）記載のファンレス排気装置。
【００１２】
（２）の発明によるファンレス排気装置は、制御部が、加熱ヒータをオンオフ制御して、煙突部の内部において下方から上昇する排気量を調整するように構成しているので、加熱ヒータに加える消費電力を節約できる。
【００１３】
（３）  前記加熱ヒータは、前記煙突部の一端に近い位置に配置されていることを特徴とする（１）又は（２）記載のファンレス排気装置。
【００１４】
（３）の発明によるファンレス排気装置は、加熱ヒータを煙突部の一端に近い位置に配置したので、加熱ヒータから上側に位置する煙突空間が長くなり、前述の煙突効果を効果的に発揮できる。
【００１５】
（４）  前記排気口は、前記被排気機器の下方に形成していることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載のファンレス排気装置。
【００１６】
（４）の発明によるファンレス排気装置は、排気口を被排気機器の下方に形成したので、煙突部における煙突空間を長く形成することができ、前述の煙突効果をより効果的に発揮できる。
【００１７】
（５）  前記被排気機器の内部温度を計測して前記制御部に接続する温度センサを備え、前記制御部は、前記温度センサで計測された温度と予め設定された温度とを比較して前記加熱ヒータをオンオフ制御することを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載のファンレス排気装置。
【００１８】
（５）の発明によるファンレス排気装置は、例えば、制御部に温度調整計（温調器）を設けてよく、この温調器に温度センサが接続される。この温調器は、比較回路を設けてよく、温度センサで計測された温度（計測温度）と予め設定された温度（設定温度）とが比較回路で比較される。更に、この温調器は、スイッチ回路を設けてよく、スイッチ回路が加熱ヒータに接続される。そして、この温調器は、計測温度が設定温度より高いときはスイッチ回路をオフし、計測温度が設定温度より低いときはスイッチ回路をオンし、加熱ヒータをオンオフ制御する。そして、被排気機器の内部温度を帰還（フィードバック）制御する。
【００１９】
（５）の発明によるファンレス排気装置は、このように、温度センサで計測された温度を用いて、被排気機器の内部温度をフィードバック制御しているので、被排気機器の内部温度が確実に管理される。
【００２０】
（６）  前記制御部は、前記温度センサで計測された温度に対応して前記加熱ヒータにおける加熱時間をオンオフ制御することを特徴とする（５）記載のファンレス排気装置。
【００２１】
（６）の発明によるファンレス排気装置は、温度センサで計測された温度に対応して、被排気機器の内部温度が設定温度に向けて収束するようにフィードバック制御されるので、被排気機器の内部温度がより確実に管理される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によるファンレス排気装置は、煙突効果を利用することにより、ファンモータを用いることなく、被排気機器内部で発生する温熱を大気中に排気できる。したがって、ファンモータの駆動による騒音及び振動を排除できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態によるファンレス排気装置の一例を示す図であり、図示のファンレス排気装置１０は、例えば、被排気機器である電気機器２０の内部で発生する熱（温熱）を排気するために用いられる。電気機器２０としては種々の機器があるが、例えば、テレビ受像機又はパソコンなどの家庭電気機器が考えられる。
【００２４】
一般に、電気機器２０の内部で発生する熱を排気する際には、排気ファンが用いられており、この排気ファンはファンモータによって駆動されている。ところで、一般的にファンモータにおいては、マグネットと鉄心に銅線を巻回した複数の電磁石とが、回転軸を中心として磁力による吸引及び反発を繰り返して回転軸が回転する。したがって、ファンモータの駆動に伴う吸引及び反発に起因して不可避的に騒音及び振動が発生する。図示のファンレス排気装置１０は、このようなファンモータの駆動よる騒音及び振動を防止しつつ、電気機器２０の内部で発生する熱を効果的に外部に排気するための装置である。
【００２５】
ファンレス排気装置１０は煙突部１１を有しており、煙突部１１の一端（下端部）は、電気機器２０に形成された排気口２１に連結されている（例えば、中空のジョイント部２２によって煙突部１１の一端が排気口２１に連結されている）。排気口２１は、電気機器２０の内部で発生する熱（温熱）を排気するためのものである。図示のように、煙突部１１は上方に延在しており、その他端が開口されている。つまり、煙突部１１の他端は排気口２１の上方に延在し開口している。
【００２６】
煙突部１１の内部には加熱ヒータ１２が配置され、この加熱ヒータ１２は制御部（ＣＯＮＴ）１３に接続され、ＣＯＮＴ１３によって加熱ヒータ１２への通電量が調整される（つまり、ＣＯＮＴ１３は、加熱ヒータ１２における加熱温度を調整する。例えば、ＣＯＮＴ１３はスライダックである）。
【００２７】
今、電気機器２０のメインスイッチ（図示せず）がオンされて、電気機器２０が稼動状態となると、電気機器２０内で熱が発生し、電気機器２０内の温度が上昇する。一般に、電気機器２０内にはマイクロプロセッサ及び多数の電子部品が存在し、これらの部品には熱に弱いものもある。したがって、電気機器２０内における温度上昇を抑えるため、電気機器２０内で発生した熱を排気する必要がある。
【００２８】
図示のファンレス排気装置１０においては、電気機器２０内の熱を排気するため、ＣＯＮＴ１３によって加熱ヒータ１２をオンオフ制御する。加熱ヒータ１２をオンすると、加熱ヒータ１２に対してＣＯＮＴ１３から通電が行われて、加熱ヒータ１２によって煙突部１１内の空気が加熱される。
【００２９】
ところで、空気などの流体は加熱されると上昇する。特に、煙突状の構築物（物体）内で空気などの流体が加熱されると上昇気流が発生し、空気などの流体は煙突状の構築物内で上昇していくことになる。つまり、加熱によって空気などの流体が煙突状の構築物内で熱対流を起こす。このような現象は所謂煙突効果と呼ばれている。そして、両端が開口された煙突状の空間内部で暖かい空気が上昇していくと、下端側の空間には負圧が作用して、下端の開口から空気が流入することになる。
【００３０】
図１に示す例では、加熱ヒータ１２によって煙突部１１内の空気が加熱されて煙突効果によって上昇して煙突部１１の上端開口から排気されると、煙突部１１内には電気機器２０の排気口２１から電気機器２０内の空気が流入することになる。つまり、電気機器２０内で発生した熱は煙突効果に応じて煙突部１１に流入することになる（吸引されることになる）。そして、煙突部１１に流入した空気は加熱ヒータ１２で加熱されて煙突部１１内を上昇し、煙突部１１の上端開口から排気される。
【００３１】
このように、加熱ヒータ１２によって煙突部１１内空気が室温より高い温度に加熱されると、煙突部１１内において下方から上昇する対流が発生する（つまり、煙突効果が生じる）。その結果、電気機器２０内の温熱空気が排気口２１から煙突部１１に吸引されて（図１において白抜き矢印で示す）、加熱ヒータ１２で加熱され煙突部１１の上端開口から排気される（図１において黒塗り矢印で示す）。これによって、電気機器２０内の温度上昇を抑えることができることになる。つまり、図示のファンレス排気装置では、ファンモータを用いることなく煙突効果を利用して電気機器２０の内部で発生する熱を排気しており、ファンモータの駆動による騒音及び振動を回避することができる。
【００３２】
ところで、煙突部１１の断面積が大きい程、又、煙突部の延在長が長い程、煙突効果が高まり好ましいが、煙突部１１の断面積及び延在長は、電気機器２０の種別及び設置場所環境などに応じて適時に設定される。更に、煙突部１１は、真直（鉛直）に延在することが好ましく、煙突部１１を鉛直方向に配置すると、排気が円滑となり煙突効果が良好となる。
【００３３】
加熱ヒータ１２による加熱空気（つまり、加熱ヒータ１２によって加熱される煙突部１１内の空気）の温度と電気機器２０内で発生する温熱空気温度との温度差が高いほど、煙突効果が高まることになる。このため、加熱ヒータ１２による加熱量がＣＯＮＴ１３で調整される。例えば、加熱ヒータ１２は、抵抗線を利用した電気ヒータであり、ＣＯＮＴ１３によって電気ヒータに与えられる電力が調整され、加熱ヒータ１２による加熱量が調整される。つまり、ＣＯＮＴ１３がスライダックである際には（ＣＯＮＴ１３が変圧器を備えている際には）、スライダックの調整によって加熱ヒータ１２に与えられる電力が調整されることになる。なお、電気ヒータを煙突部１１内に複数配置して、ＣＯＮＴ１３によるスイッチ制御によって通電を行う電気ヒータを選択して、加熱温度を調整するようにしてもよい。
【００３４】
又、上述の例では、ＣＯＮＴ１３が加熱ヒータ１２をオンオフ制御して、煙突部１１内の空気の加熱量を調整しているため、煙突部１１内において下方から上昇する排気量を調整することができる。そして、加熱ヒータ１２のオンオフ制御を行うようにすれば、加熱ヒータ１２の消費電力を節約できることになる。
【００３５】
なお、加熱ヒータ１２は煙突部１１内において、下端開口に最も近い位置に配置することが望ましい。このように、加熱ヒータ１２を下端開口に最も近い位置に配置すると、加熱ヒータ１２よりも上方に位置する煙突空間が長くなって、煙突効果を効果的に発揮できる。
【００３６】
又、電気機器２０の排気口２１は、電気機器２０の下方側に形成することが望ましい。このように、排気口２１を電気機器２０の下方側に形成するようにすれば、煙突部１１における煙突空間を長く形成することが可能となって、煙突効果をより効果的に発揮できる。更に、煙突部１１の高さを高くしても、電気機器２０の高さよりも煙突部１１が高くなってしまうことが少なく、しかも煙突効果を損なうこともない。
【００３７】
なお、電気機器２０を使用する使用者に対する利便性を考慮すると、排気口２１は、電気機器２０の側面や背面など（電気機器２０の操作面以外の面）に形成されることが好ましい。
【００３８】
図２は本発明の実施の形態によるファンレス排気装置の他の例を示す図であり、図２において図１と同一の構成要素について同一の参照番号を付す。図２に示すファンレス排気装置は図１に示すファンレス排気装置とその構成が異なっているので、ここでは参照番号３０を付し、ＣＯＮＴには参照番号３１を付す。
【００３９】
図示の例では、電気機器２０内には温度センサ３２が配置されており、この温度センサ３２によって電気機器２０内の内部温度が計測される。温度センサ３２はＣＯＮＴ３１に接続されており、温度センサ３２で計測された電気機器２０の内部温度が計測温度としてＣＯＮＴ３１に与えられる。
【００４０】
ＣＯＮＴ３１には予め閾値温度が設定されている。この閾値温度は電気機器２０に内蔵されたマイクロプロセッサなどの電子部品の耐温度特性などを考慮して決定される。ＣＯＮＴ３１は計測温度と閾値温度とを比較して、例えば、計測温度＞閾値温度となると、加熱ヒータ１２をオンして加熱ヒータ１２に通電する。これによって、加熱ヒータ１２によって煙突部１１内の空気が加熱されて煙突効果が生じる。そして、図１で関連して説明したようにして、煙突効果によって電気機器２０内の温熱空気が煙突部１１を介して排気されることになる。
【００４１】
電気機器２０内の温熱空気の排気によって温度センサ３２で計測される計測温度が閾値温度以下となると、ＣＯＮＴ３１は加熱ヒータ１２をオフする。これによって、煙突部１１内の空気の加熱が停止され、電気機器２０内の温熱空気の排気も停止される。
【００４２】
このようにして、温度センサ３１で電気機器２０の内部温度を計測して、この計測温度に応じて電気機器２０の温熱空気を排気するか否かを決定するようにしたので、電気機器２０の内部温度の上昇を抑えてその内部温度を確実に管理することができる。更に、計測温度に基づいて加熱ヒータ１２をオンオフ制御しているので、無駄に加熱ヒータ１２に通電が行われることがなって、加熱ヒータ１２における消費電力を低減できるという効果もある。
【００４３】
このように、図２に示すファンレス排気装置３０は、ＣＯＮＴ３１が温度調整計（温調器：図示せず）を備えており、この温調器に温度センサ３２が接続される。そして、この温調器には、比較回路（図示せず）が備えられ、温度センサ３２で計測された温度（計測温度）と予め設定された温度（閾値温度：設定温度）とを比較回路で比較する。
【００４４】
更に、ＣＯＮＴ３１にはスイッチ回路（図示せず）が備えられ、このスイッチ回路が加熱ヒータに接続される。そして、温調器は、計測温度が閾値温度より高いときはスイッチ回路をオフし、計測温度が設定温度より低いときはスイッチ回路をオンし、加熱ヒータ１２をオンオフ制御して、電気機器２０の内部温度を帰還（フィードバック）制御することになる。
【００４５】
なお、温調器にはＣＰＵを備えて、ＣＰＵは閾値温度と計測温度との温度差に応じて、加熱ヒータ１２のオンオフ時間を変更するようにしてもよい。例えば、閾値温度と計測温度との温度差が所定の温度差よりも大きいとき、ＣＰＵは加熱ヒータ１２のオンオフ時間を予め設定されたオンオフ時間よりも長くする。又、計測温度と設定温度との温度差が所定の温度差よりも小さいとき、ＣＰＵは加熱ヒータ１２のオンオフ時間を予め設定されたオンオフ時間よりも短くして、加熱ヒータ１２による加熱時間をオンオフ制御する。これによって、電気機器２０内部温度が閾値温度に向けて収束するようにフィードバック制御する。
【００４６】
このようにして、温度センサで計測された温度に応じて、電気機器２０の内部温度を閾値温度に向けて収束するようにフィードバック制御すれば、電気機器２０の内部温度を確実に閾値温度で管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態によるファンレス排気装置の一例を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態によるファンレス排気装置の他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０・３０  ファンレス排気装置
１１  煙突部
１２  加熱ヒータ
１３・３１  制御部（ＣＯＮＴ）
２０  電気機器
２１  排気口
２２  ジョイント部
３２  温度センサ
【図１】
2008277703.tif 000003
【図２】
2008277703.tif 000004