(57)【要約】【課題】  電機装置の冷却装置において、冷却ファンによって外部から空気を取り入れるとき流入口の防塵フィルタに生じる目詰まりを簡易な方法で除去する。【解決手段】  ＰＤＰ表示装置１の冷却方法は、装置内部の空気を排出する冷却ファン５と、第二の通気口８に配されたフィルタ６と、を備えたＰＤＰ表示装置１において、冷却ファン５を冷却時とは逆に回転させて第二の通気口８から空気を排出する。ＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０は、ディスプレイユニット２と、装置内部の空気を排出する冷却ファン５と、空気が流入する第二の通気口８に配されたフィルタ６と、冷却ファン５の回転方向を制御する冷却ファン制御部１１と、を有し、冷却ファン制御部１１は、所定の条件下で冷却ファン５を冷却時とは逆に回転させて第二の通気口８から空気を排出する。【選択図】  図１
2005235843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の空気を排出する冷却ファンと、冷却のための外気の流入位置に配された防塵フィルタと、を備えた電機装置の冷却方法において、
前記冷却ファンを冷却時とは逆に回転させて前記流入位置から空気を排出する回転制御工程を含むことを特徴とする電機装置の冷却方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電機装置の冷却方法において、
前記回転制御工程においては前記冷却ファンの累積回転時間が所定の値に達したときに前記冷却ファンを逆回転させる
ことを特徴とする電機装置の冷却方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電機装置の冷却方法において、
前記回転制御工程においては、前記累積回転時間が前記所定の値に達した後の少なくとも最初の装置停止時或いは最初の装置起動時のいずれかに前記冷却ファンを逆回転させる
ことを特徴とする電機装置の冷却方法。
【請求項４】
請求項１に記載の電機装置の冷却方法において、
前記回転制御工程においては前記冷却ファンの累積回転数が所定の値に達したときに前記冷却ファンを逆回転させる
ことを特徴とする電機装置の冷却方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電機装置の冷却方法において、
前記回転制御工程においては、前記累積回転数が前記所定の値に達した後の少なくとも前記電機装置の最初の停止時或いは前記電機装置の最初の起動時のいずれかに前記冷却ファンを逆回転させる
ことを特徴とする電機装置の冷却方法。
【請求項６】
請求項１に記載の電機装置の冷却方法において、
前記回転制御工程においては、少なくとも前記電機装置の停止時或いは前記電機装置の起動時のいずれかに前記冷却ファンを逆回転させる
ことを特徴とする電機装置の冷却方法。
【請求項７】
請求項１に記載の電機装置の冷却方法において、
前記電機装置は装置内の温度を測定する温度測定手段を備え、
前記回転制御工程においては、前記冷却ファンを回転させても当該装置内の温度が所定の温度に下がらないことが前記温度測定手段により測定されたとき、前記冷却ファンを逆回転させる
ことを特徴とする電機装置の冷却方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電機装置の冷却方法において、
前記電機装置は画像表示手段を有する画像表示装置である
ことを特徴とする電機装置の冷却方法。
【請求項９】
内部の空気を排出する冷却ファンと、
冷却のための外気の流入位置に配された防塵フィルタと、
前記冷却ファンの回転方向を制御する回転制御手段と、
を有する電機装置の冷却装置において、
前記回転制御手段は、所定の条件下で前記冷却ファンを冷却時とは逆に回転させて前記流入位置から空気を排出する、
ことを特徴とする電機装置の冷却装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電機装置の冷却装置において、
前記電機装置は画像表示手段を有する画像表示装置である
ことを特徴とする電機装置の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電機装置の冷却方法及び電機装置の冷却装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電機装置、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）では電気回路はブラウン管の背面空間に配置されているが、ブラウン管に奥行きがあり背面空間が大きいので電気回路の放熱は特に問題とならなかった。しかしながら、液晶ディスプレイやＰＤＰ（Ｐｌａｚｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）など薄型の画像表示装置では背面空間が狭いので電気回路の部品の密集して配せざるを得ず、密集した部品の放熱に伴う電気回路の温度上昇が問題となってきた。
【０００３】
これに対して、冷却ファンを設置して空気の流れを作り、電気回路周辺の暖められた空気を排出して装置の温度上昇を抑える技術が開示されていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２４１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷却ファンによって電気回路周辺の暖められた空気を外部に強制的に排出するとき、装置外部から通気口を通じて流入する空気とともに外部のチリや埃が通気口から侵入するので、これを防ぐために通気口に防塵フィルタを設けることが従来から行われている。
【０００５】
しかしながら、冷却ファンを稼動させ外部からの空気の取り入れを長期間行ったとき、防塵フィルタにはチリや埃が堆積して目詰まりを起こすことがある。このチリや埃が空気抵抗として作用し空気の充分な取り入れの障害となって空気の流れを確保できず、電気回路周辺の温度の異常上昇の要因となっていた。
【０００６】
家庭用或いは民生用の画像表示装置であれば防塵フィルタの清掃もそれほど困難ではないが、屋外に設置される大型ディスプレイ等の産業用の画像表示装置に代表される産業用の電機装置の場合、設置場所によっては防塵フィルタの清掃が困難な場合もある。
【０００７】
安全装置を備えた画像表示装置等の電機装置の場合、温度が上昇して電気回路の構成部品に影響を与える前に安全装置が働いて電源をシャットダウンすることで装置の損傷の発生を未然に防いでいる。しかし、画像表示装置が突然にシャットダウンするとユーザに不安感、不快感を与えることになる。
【０００８】
本願が解決しようとする課題は、冷却ファンの稼動によって外部から空気が流入するとき防塵フィルタに生じる目詰まりを簡易な方法で除去する方法の提供が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本願について説明する。なお、本願の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本願が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１にかかる電機装置（１）の冷却方法は、冷却ファン（５）と、外気の流入位置（８）に配された防塵フィルタ（６）と、を備えた電機装置（１）において、冷却ファン（５）を冷却時とは逆に回転させて流入位置（８）から空気を排出する回転制御工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項９にかかる電機装置（１）の冷却装置（１０）は、装置内部の空気を排出する冷却ファン（５）と、外気の流入位置（８）に配された防塵フィルタ（６）と、冷却ファン（５）の回転方向を制御する回転制御手段（１１）と、を有し、回転制御手段（１１）は、所定の条件下で冷却ファン（５）を冷却時とは逆に回転させて流入位置（８）から空気を排出する、ことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本願に係る電機装置の冷却方法の一実施の形態を、画像表示装置の一例であるＰＤＰ表示装置の冷却方法を例として図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は本願の一実施の形態に係るＰＤＰ表示装置の縦断面図であり、図２は本願の一実施の形態に係るＰＤＰ表示装置の冷却装置のブロック図である。
【００１４】
ＰＤＰ表示装置１は、ディスプレイユニット２と、ディスプレイユニット２の背面に配され、電力と映像信号および音声信号とを供給する電気回路３と、電気回路３等を覆うカバー４と、電気回路３の放熱によって暖められた装置内部の空気を排出する冷却ファン５と、カバー４によって覆われた空間に空気が流入する第二の通気口８に配されたフィルタ６と、を備えている。
【００１５】
更に、図２において、ＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０は、冷却ファン５の回転を制御する冷却ファン制御部１１と、冷却ファン５を回転させる冷却ファン駆動部１２と、を備え、ＰＤＰ表示装置１に収納されている。
【００１６】
ディスプレイユニット２は、例えば、プラズマディスプレイパネルとスピーカとで構成され、映像信号と音声信号とを受けて映像と音声とを出力する。
【００１７】
電気回路３は、装置全体に電力を供給する給電回路、プラズマディスプレイパネルの各セルに放電を起こさせる駆動回路、及び映像信号と音声信号とを送信する信号回路とにより構成され、ディスプレイユニット２の背面に配置される。
【００１８】
カバー４は、例えばプラスチック或いは鋼板で構成され、埃が装置内に入らないように電気回路３を覆う他に、電気回路３が電磁波を放出して周囲の電子機器に影響を与えないよう電磁波の遮蔽の役割を果たしている。また、カバー４は冷却ファン５の位置とフィルタ６の位置とにそれぞれ第一の通気口７と第二の通気口８を有している。
【００１９】
冷却ファン５は、カバー４の上方に配された第一の通気口７に固定され、放熱によって暖められた装置内の空気を排出している。
【００２０】
フィルタ６は、カバー４の下部に配された第二の通気口８に固定される。冷却ファン５が空気を第一の通気口７から排出するとき、第二の通気口８から空気と一緒に流入する埃の侵入をフィルタ６は防いでいる。
【００２１】
冷却ファン制御部１１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１、メモリ２２、カウンタ２３等で構成され、冷却ファン５の動作を監視し、冷却ファン５に供給される電力を制御することで冷却ファン５の回転方向を制御する。
【００２２】
冷却ファン駆動部１２は、スイッチ２４、アンプ２５等で構成され、冷却ファン５を回転させる。
【００２３】
ここで、例えば、本実施の形態におけるＰＤＰ表示装置１は本願に係る電機装置及び本願に係る画像表示装置を、ディスプレイユニット２は本願に係る画像表示手段を、冷却ファン５は本願に係る冷却ファンを、フィルタ６は本願に係る防塵フィルタを、第二の通気口８は本願に係る流入位置を、冷却装置１０は本願に係る冷却装置を、冷却ファン制御部１１は本願に係る回転制御手段を、それぞれ構成する。
【００２４】
以上の構成を有するＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０の動作を以下に説明する。
【００２５】
ＰＤＰ表示装置１は長時間通電され使用されると電気回路３が熱を持ちその周辺の空気が暖められるから、冷却ファン５は電気回路３周辺の空気を排出するように動作する。
【００２６】
このときの動作をより詳しく述べれば、電源投入時及びその後一定時間は電気回路３周辺の空気は暖められていないので、静音確保のため冷却ファン５は動作しない。しかし、電源投入後所定時間、例えば、３０分が経過すると、電気回路３周辺の空気は徐々に暖められるから、冷却ファン制御部１１のＣＰＵ２１から冷却ファン駆動部１２のスイッチ２４に対して第一の制御信号を出して冷却ファン５を回転させ空気を排出させる。このとき、例えば、装置内の空気の温度上昇に合わせて回転数を徐々に上がるよう冷却ファン制御部１１と冷却ファン駆動部１２との協働によって冷却ファン５は制御される。冷却ファン５の回転数の制御は、冷却ファン制御部１１のＣＰＵ２１とカウンタ２３とによって行われる。
【００２７】
以上の動作を行うＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０が行う自己清浄方法を以下に説明する。
【００２８】
ＰＤＰ表示装置１が長期間稼動し冷却ファン５が空気の排出を続けると、第二の通気口８に取り付けられているフィルタ６には埃が堆積する。特にフィルタ６の外側の面にはより多くの埃が堆積する。この埃は空気抵抗として作用するので、冷却ファン５の空気排出能力は使用期間の経過、埃の堆積と共に徐々に低下する。即ち、フィルタ６に埃が堆積すると、冷却ファン５を回転させても装置内に充分な空気の流れが形成できず、その結果装置内の空気の温度は下がらない。
【００２９】
このような状況下において、ＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０が行う自己清浄方法は以下の通りである。
【００３０】
冷却ファン制御部１１は冷却ファン５の回転時間を常に把握しメモリ２２内に累積回転時間を保管している。そして、冷却ファン５の累積回転時間が累積回転判断時間を超えたとき、冷却ファン制御部１１はフィルタ６に埃が堆積し、流入する空気の量が少なくなって電気回路の周囲に充分な量の空気の流れを形成できないと判断する。そして冷却ファン駆動部１２に指令を出して冷却ファン５を所定時間逆回転させる。
【００３１】
具体的には、ＣＰＵ２１から出力される第二の制御信号をアンプ２５において増幅し冷却ファン５を逆回転させている。
【００３２】
冷却ファン５が逆回転するとき、第一の通気口７から装置内に空気が流入し、第二の通気口８から空気が外部へ排出される。これにより、フィルタ６の外側の面に堆積していた埃はＰＤＰ表示装置１内部から排出される空気によって押し出され除去される。
【００３３】
冷却ファン５が所定時間逆回転を行った後、冷却ファン制御部１１は冷却ファン５の累積回転時間をリセットし、再び、累積回転時間の記録を始める。
【００３４】
ここで、冷却ファン５の逆回転の判断となる累積回転判断時間の値は、ＰＤＰ表示装置１の設置環境により大きく左右されるので一概に言うことはできないが、埃が少ない環境において、例えば、１万時間程度である。この累積回転判断時間は設置環境を考慮して変更できるように設計されている。
【００３５】
また、フィルタ６に堆積した塵の除去のために、冷却ファン５を逆回転させるときの動作条件は実験により決定される。内部空間における電気回路３の配置や内部空間の大きさによって必要とされる埃の除去能力が相違するからである。逆回転の動作条件には、冷却ファン５への電力（電圧、回転速度、回転数）の他に逆回転の時間も含まれる。
【００３６】
第二の通気口８の位置や数は、電気回路３を冷却するために必要十分な空気の量を確保するという本来の目的から決定される他に、本願では冷却ファン５を逆回転させたときに効率よく埃を除去できる位置と数である必要がある。第一の通気口７の位置や数、内部空間における電気回路３の配置等と関係があり、実験により決定される。
【００３７】
以上に説明したＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０の自己清浄方法を図３を用いて以下に説明する。図３は、ＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０の自己清浄方法を示すフローチャートである。
【００３８】
ＰＤＰ表示装置１の電源が投入されると（ＳＴＡＲＴ）、冷却ファン制御部１１はメモリ２２内に保管されている前回の装置停止時の冷却ファン５の累積回転時間を確認する（ステップＳ１）。
【００３９】
累積回転時間が累積回転判断時間を超えていないとき（ステップＳ１：Ｙ）、ＰＤＰ表示装置１は通常通りの動作に移る（ステップＳ２）。即ち、電源投入後所定時間経過まで冷却ファン制御部１１は冷却ファン５を回転させないが、所定時間が経過すると冷却ファン制御部１１は冷却ファン５の回転を開始させる。装置内の温度上昇に合わせて冷却ファン５の回転数も徐々に上昇するように冷却ファン制御部１１は制御する。また、冷却ファン制御部１１において、ＣＰＵ２１は冷却ファン５の回転開始時間をメモリ２２に記憶すると共に、累積回転時間を監視する。
【００４０】
累積回転時間が累積回転判断時間を超えていたとき（ステップＳ１：Ｎ）、冷却ファン制御部１１は冷却ファン駆動部１２に指令を出して冷却ファン５を所定時間逆回転させフィルタ６に堆積した塵を除去する（ステップＳ３）。
【００４１】
所定時間が経過して逆回転が終了した後、冷却ファン制御部１１はメモリ２２内に保管されている冷却ファン５の累積回転時間をリセットして（ステップＳ４）、再び、累積回転時間の記録を始め（ステップＳ２）、電源がＯＦＦされないので（ステップＳ５：Ｎ）累積回転時間判断工程に戻る（ステップＳ１）。
【００４２】
電源がＯＦＦされると（ステップＳ５：Ｙ）、終了工程に入る（ステップＳ６）。即ち、冷却ファン制御部１１は電源がＯＦＦされた時間とメモリ２２に記録されている冷却ファン５の回転開始時間とから冷却ファン５の回転時間及び累積回転時間を計算し、累積回転時間をメモリ２２に記録して終了する（ＥＮＤ）。
【００４３】
次に、このＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０を実現するための冷却ファン駆動部１２の他の回路構成を図４を用いて以下に説明する。図４は冷却ファン駆動部１２の他の回路構成の例を示している。
【００４４】
図２に示した冷却ファン駆動部１２ではＣＰＵ２１から出力される第二の制御信号を用いて冷却ファン５の回転方向を決定していたのに対して、図４に示す冷却ファン駆動部１２ではＣＰＵ２１から出力される第三の制御信号によって２個のスイッチ２６，２７を切り替え冷却ファン５の回転方向を決定している。
【００４５】
上記実施の形態は以下の効果を有する。
●  通常空気は第二の通気口８からフィルタ６を通って電気回路３周辺へと流入するので、フィルタ６の外側の面により多くの埃が堆積する。冷却ファン５の逆回転により空気がＰＤＰ表示装置１の内部からフィルタ６を通って外へと排出されるので、フィルタ６の外側の面に堆積していた埃は装置内部から排出される空気によって押し出され除去される。よって、フィルタ６での空気抵抗は減少し、冷却ファン５の空気排出能力、冷却装置１０の冷却能力は回復する。
●  累積回転判断時間は変更できるので、設置環境を考慮して累積回転判断時間を決定することができる。埃の多寡は設置環境によって大きく相違するので、設置した後に埃の堆積の程度を観察して累積回転判断時間を決定し変更することができる。
●  電気回路３周辺の温度上昇に併せて冷却ファン５の回転数が徐々に上昇するように制御されるので、冷却ファン５の静止時及び低速動作時には冷却ファン５の回転音を少なくすることができ、ユーザに与える不快感を少なくすることができると共に、冷却ファン５の消費電力を少なくすることができる。
【００４６】
なお、上記実施の形態は、上記に限定されるものではなく、例えば以下のように変形してもよい。
○  上記実施の形態では、フィルタ６が目詰まりを起こすか否かの判断を累積回転判断時間で判断しているが、この累積回転判断時間は一定の値である必要はなく、埃の除去の回数で変えるようにしても良い。即ち、初期動作（ＳＴＡＲＴ）において過去の埃除去の回数（過去の逆回転の回数）を把握し、過去に逆回転をしているときには、前回の累積回転判断時間よりも短い累積回転判断時間で逆回転を指示するようにしてもよい。１回目の逆回転でフィルタ６が新品と同レベルにまで埃が除去されるわけではないから、２回目以降の累積回転判断時間を小さくして１回目の逆回転の同じ程度に目詰まりした時点で２回目以降の逆回転を行うようにするためである。また、同じ理由から、１回目の冷却ファン５の逆回転の回転時間よりも２回目以降の逆回転の回転時間を長くするようにしても良い。
○  上記実施の形態では、冷却ファン５の累積回転時間が累積回転判断時間を超えたときに直ちに冷却ファン５が逆回転するが、これに限らず、少なくとも累積回転判断時間を越えた後の最初のＰＤＰ表示装置１の終了動作時或いは起動動作時に冷却ファン５を逆回転させるようにしても良い。ＰＤＰ表示装置１稼動中に突然に逆回転するよりも、終了動作時或いは起動動作時など予め定まったタイミングで行うことでユーザの不安感を解消することができる。
○  上記実施の形態では、累積回転判断時間を超えたときに冷却ファン５が逆回転するように制御しているが、冷却ファン５の累積回転時間と無関係に少なくとも起動動作時或いは終了動作時に毎回冷却ファン５を所定時間だけ逆回転させるようにしても良い。起動動作時等に毎回フィルタ６の埃除去を行うことで冷却ファン５の実質的な空気排出能力の変動を少なくすることができ、電気回路の温度変化を少なくすることができる。また、常に同じタイミングで逆回転することで冷却ファンの回転音の発生が予測できユーザの不安感を解消することができる。更に、冷却ファン５の回転負荷の変動を少なくすることができ、冷却ファン５の寿命を長くすることができる。
○  冷却ファン制御部１１が冷却ファン５の累積回転数を把握して、累積回転数が所定回数を越えたとき、冷却ファン５を逆回転するように制御しても良い。冷却ファン５の累積回転数に比例して空気が排出されフィルタ６に埃が堆積するからである。カウンタ２３とＣＰＵ２１とによって累積回転数をカウントする他に、冷却ファン５の回転開始時刻と停止時刻とを把握し換算することで累積回転数を得ることもできる。
○  電気回路３周辺の温度を測定する温度測定手段の一例としての熱電対等の温度計９を備え、冷却ファン５を回転させても電気回路３周辺の温度が所定の温度に下がらないとき、冷却ファン制御部１１が冷却ファン５を逆回転させる構成としても良い。冷却ファン５を回転させても電気回路３周辺の温度が下がらないとき、フィルタ６に埃が堆積していると判断できるからである。また、冷却ファン５回転時の電気回路３周辺の温度変化、温度と冷却ファン５の回転や消費電力との関係から、設置環境の埃の多寡やフィルタ６の目詰まりを判断して累積回転判断時間を決定しその値に基づいて逆回転の指令を出すようにしても良い。温度計９は、電気回路３周辺のなかで最も高温になる場所に配置することの他に、電気回路３の部品の中で熱によって最も損傷を受けやすい部品の付近に配置することが望ましい。
○  空気中の埃の検出機能を有するエアコンや空気清浄機等他の機器との通信を行い、設置環境の埃の多寡を他の機器から通信により所得し累積回転判断時間を決定するようにしても良い。空気中の埃を実際に観測している機器からのデータに基づいて累積回転判断時間を決定できるので、ユーザの負担を軽減できる。通信手段として、例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（ＩＥＥＥ：Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  ８０２．１５／登録商標：登録番号第４６２３５７３号）などがある。
○  なお、上記実施の形態では画像表示装置を例として説明をしたが、電機装置を薄型化することで電気回路が密集し温度上昇が懸念されるパソコン（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）のような電機装置に対しても本願は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は本願の一実施の形態に係るＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０の縦断面図である。
【図２】図２は本願の一実施の形態に係るＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０のブロック図である。
【図３】図３は本願の一実施の形態に係るＰＤＰ表示装置１の冷却装置１０の自己清浄方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は本願の一実施の形態に係るＰＤＰ表示装置の冷却ファン駆動部１２の他の回路構成の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：ＰＤＰ表示装置
２：ディスプレイユニット
５：冷却ファン
６：フィルタ
８：第二の通気口
９：温度計
１０：冷却装置
１１：冷却ファン制御部
【図１】
2005235843.tif 000003
【図２】
2005235843.tif 000004
【図３】
2005235843.tif 000005
【図４】
2005235843.tif 000006