(57)【要約】【課題】送風機能を有する電子機器においてフィルタ交換の要否を適切に行う。【解決手段】本発明の電子機器は本体ケースと、本体ケース内に空気を送るためのファンと、本体ケース内を通過する空気の塵を捕集する交換または清掃可能なフィルタとを有する装置であって、フィルタの前後の差圧を計測する差圧計測手段と、ファンからの風量に比例する量を計測する風量計測手段と、を有し、フィルタの交換または清掃の要否を差圧計と風量計測手段の計測結果にもとづき行うことを特徴としている。  このような、構成によれば、フィルタの交換の要否を適切に判定することが可能となる。【選択図】図１
2009036461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、この本体ケース内に空気を送るためのファンと、前記本体ケース内を通過する空気中の塵を捕集する交換または清掃可能なフィルタとを有する電子機器であって、
前記フィルタの前後の差圧を計測する差圧計測手段と、前記ファンからの風量に比例する量を計測する風量計測手段と、
を有し、前記フィルタの交換または清掃の要否を前記差圧計測手段と前記風量計測手段の計測結果にもとづき行うことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
本体ケース内に熱交換器を有することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記ファンは風量調整機能を有していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記ファンからの風量に比例する量として、一定時間内のファンの回転数を用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記ファンからの風量に比例する量として、ファンに供給する電力の周波数を用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記ファンの上流側に少なくとも１つのフィルタを有することを特徴とする請求項４または請求項５記載の電子機器。
【請求項７】
前記ファンの羽根が交換または清掃可能であることを特徴とする請求項４または請求項５記載の電子機器。
【請求項８】
ファンの回転数を計測する回転数計測手段を有し、この回転数計測手段の出力を前記ファンからの風量に比例する量として用いることを特徴とする請求項４記載の電子機器。
【請求項９】
請求項１から請求項６までのいずれか１つに記載の電子機器から、前記フィルタの交換または清掃の要否を判定するための情報が送付される制御器を備え、
この制御器は
交換または清掃が必要となる状態のフィルタの風量と差圧の特性を記憶するフィルタ特性記憶手段と、
フィルタの前後の差圧の計測結果と風量の計測結果の入力を受け付ける測定結果入力手段と、
前記フィルタ特性記憶手段の記憶内容と前記測定結果入力手段で入力された測定結果に基づいて
フィルタ交換が必要か否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とするフィルタ管理装置。
【請求項１０】
前記フィルタ特性記憶手段が、初期状態のフィルタの風量と差圧の特性も記憶し、
前記フィルタ特性記憶手段の記憶内容と前記測定結果入力手段で入力された測定結果に基づいて
フィルタの劣化度合いを前記判定手段が計算することを特徴とする請求項９記載のフィルタ管理装置。
【請求項１１】
前記フィルタ特性記憶手段の記憶内容は風量と差圧の組を複数組有する情報であることを特徴とする請求項９または請求項１０記載のフィルタ管理装置。
【請求項１２】
前記フィルタ特性記憶手段の記憶内容は風量から差圧を計算する計算式であることを特徴とする請求項９または請求項１０記載のフィルタ管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタを有する電子機器およびその電子機器で使用するフィルタの管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルタを有する電子機器、例えば空気調和機では、フィルタが目詰まりして交換等が必要となると、フィルタの排出側と吸入側の差圧が大きくなることを利用してフィルタの交換が必要となったことを検知するものがある。
【０００３】
すなわち、フィルタの排出側と吸入側の差圧を計測し差圧が一定以上になるとフィルタの交換が必要であると判定する（例えば、特許文献１の第２図、第３図参照）。
【０００４】
また、放熱を目的とした送風装置では放熱の対象物や環境の温度が上昇すると風量をあげる必要がある。
【０００５】
また、室内用の空気清浄機では、自宅に帰ったすぐは室内を早く清浄にするために、風量を上げたりすることがある。
【０００６】
このような場合においても同様の問題がある。
【特許文献１】実開平２−４８１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような装置では、フィルタを通過する風量が変化すると、フィルタの状態が同じであっても差圧が異なるため、フィルタの交換時期が正しく判定されないという課題がある。
【０００８】
すなわち外気温が高くて室内を速く冷やす必要がある場合は、フィルタを通過する空気の量を増やすために、差圧が大きくなり、早めにフィルタの交換が必要と判定されるため、まだ使用可能なフィルタが交換され無駄になる。
【０００９】
その一方で、外気温がそれほど高くない場合は、フィルタを通過する空気の量は少しでよいために、差圧は少なくなり、フィルタの交換時期が遅めに判定されるため、交換が必要なフィルタが交換されずに使用され続けることとなり、フィルタが劣化したまま使用されるため十分浄化されていない空気が室内に送られたり、ファンに負担がかかりファンの故障の原因になったりする。
【００１０】
また、放熱を目的とした送風装置や空気清浄機においても、フィルタ前後の差圧のみでフィルタの交換の要否を判定すると、風量の増減により、フィルタの交換の要否が適切に行なえないという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、フィルタ交換の要否の判定を適切にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そして、この目的を達成するために、本発明の電子機器は、
本体ケースと、この本体ケース内に空気を送るためのファンと、前記本体ケース内を通過する空気中の塵を捕集する交換または清掃可能なフィルタとを有する装置であって、
前記フィルタの前後の差圧を計測する差圧計測手段と、前記ファンからの風量に比例する量を計測する風量計測手段と、を有し、前記フィルタの交換または清掃の要否を前記差圧計測手段と前記風量計測手段の計測結果にもとづき行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
このような、構成によれば、風量の増減にかかわらず、フィルタの交換の要否を適切に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の電子機器は、本体ケースと、本体ケース内に空気を送るためのファンと、本体ケース内を通過する空気の塵を捕集する交換または清掃可能なフィルタとを有する電子機器であって、フィルタの前後の差圧を計測する差圧計測手段と、ファンからの風量に比例する量を計測する風量計測手段と、を有し、フィルタの交換または清掃の要否を差圧計測手段と風量計測手段の計測結果にもとづき行うことを特徴とする。
【００１５】
このようにすることにより、フィルタ交換の要否を適切に行うことができる。
【００１６】
また、本発明の電子機器は、さらに、本体ケース内に熱交換器を有することを特徴としてもよい。
【００１７】
このようにすることにより、外気温や設定温度によって、風量が大きく変化する場合でも、フィルタ交換の要否を適切に行うことができる。
【００１８】
また、本発明の電子機器は、さらに、ファンは風量調整機能を有していることを特徴としてもよい。
【００１９】
このようにすることにより、特にフィルタを通過する風量の変化が大きい装置について、風量の増減にかかわらず、フィルタ交換の要否を適切に行うことができる。
【００２０】
また、本発明の電子機器は、さらに、ファンからの風量に比例する量として、一定時間内のファンの回転数を用いることを特徴としてもよい。
【００２１】
このようにすることにより、風量を計測する計測装置を別途設けることによるコストを抑えることが可能となる。
【００２２】
また、本発明の電子機器は、さらに、ファンからの風量に比例する量として、ファンに供給する電力の周波数を用いることを特徴としてもよい。
【００２３】
このようにすることにより、風量を計測する計測装置を別途設けることによるコストを抑えることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の電子機器は、さらに、ファンの上流側に少なくとも１つのフィルタを有することを特徴としてもよい。
【００２５】
このようにすることにより、風量がより正確に求まるため、フィルタの交換の要否をより適切に求めることが可能となる。
【００２６】
また、本発明の電子機器は、さらに、ファンの羽根が交換または清掃可能であることを特徴としてもよい。
【００２７】
このようにすることにより、風量がより正確に求まるため、フィルタの交換の要否をより適切に求めることが可能となる。
【００２８】
また、本発明の電子機器は、さらに、ファンの回転数を計測する回転数計測手段を有し、その回転数計測手段の出力をファンからの風量に比例する量として用いることを特徴としてもよい。
【００２９】
このようにすることにより、ファンを駆動するモータの電力の周波数から風量を求める場合よりも、風量が正確に求まるため、フィルタの交換の要否をより適切に求めることが可能となる。
【００３０】
本発明のフィルタ管理装置は、電子機器から、フィルタの交換または清掃の要否を判定するための情報が送付される制御器を備え、この制御器は交換または清掃が必要となる状態のフィルタの風量と差圧の特性を記憶するフィルタ特性記憶手段と、フィルタの前後の差圧の計測結果と風量の計測結果の入力を受け付ける測定結果入力手段と、フィルタ特性記憶手段の記憶内容と測定結果入力手段で入力された測定結果に基づいてフィルタ交換が必要か否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【００３１】
このようにすることにより、フィルタ交換の要否を適切に行うことができる。
【００３２】
本発明のフィルタ管理装置は、さらにフィルタ特性記憶手段が、初期状態のフィルタの風量と差圧の特性も記憶し、フィルタ特性記憶手段の記憶内容と測定結果入力手段で入力された測定結果に基づいてフィルタの劣化度合いを判定手段が計算することを特徴としてもよい。
【００３３】
このようにすることにより、フィルタの劣化度合いを容易に認識することが可能となる。
【００３４】
本発明のフィルタ管理装置は、さらにフィルタ特性記憶手段の記憶内容は風量と差圧の組を複数組有する情報であることを特徴としてもよい。
【００３５】
このようにすることにより、フィルタ特性記憶手段に記憶させるデータを容易に生成することが可能となる。
【００３６】
本発明のフィルタ管理装置は、さらにフィルタ特性記憶手段の記憶内容は風量から差圧を計算する計算式であることを特徴としてもよい。
【００３７】
このようにすることにより、任意の風量に対して容易に差圧を求めることができる。また、フィルタ特性記憶手段に記憶させるデータの量を少なくすることが可能となる。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３９】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態における説明図である。
【００４０】
本体ケース１に中に熱交換器２があり、ファン３を動作させることにより、空気を熱交換器２に送ることができる。
【００４１】
ファン３の上流側にフィルタ４を有し、ファン３の下流側にフィルタ５を有する。
【００４２】
さらに、フィルタ４の入り口と出口の差圧を計測する差圧計測手段として機能する差圧計６とフィルタ５の入り口と出口の差圧を計測する差圧計測手段として機能する差圧計７を有する。
【００４３】
ファン３には電源８から交流の電力が供給されていて、電力の周波数とファン３の回転数は比例するように制御されている。
【００４４】
送信装置９には差圧計６，７の測定結果と電源８が供給する電力の周波数の情報が集められ、これらの情報は、送信装置９からフィルタ４，５の管理をする部屋に置かれた受信装置１０に送信される。
【００４５】
制御部１１は受信装置１０が受信した情報をもとづいて、フィルタ４，５の交換または清掃が必要か否かを判定して結果を表示装置１２に表示する。
【００４６】
電源８の周波数はファン３の回転数と比例していて、さらに、ファン３の回転数から熱交換器２に送られる風量が求まる。
【００４７】
すなわち、電源８の周波数は風量に比例する量となり、電源８の周波数を送信・演算等ができる信号にするものが風量計測手段となる。
【００４８】
従って、制御部１１では、電源８の周波数の情報をフィルタ４、フィルタ５を通過する風量の情報として用いる。
【００４９】
フィルタ４，５の交換が必要か否かは下記のようにして制御部１１で判定する。
【００５０】
図２は、フィルタ４の風量と圧力損失の関係を示したグラフである。
【００５１】
フィルタ４を交換または洗浄した直後若しくは空気調和機を設置した直後（すなわち、フィルタ４の初期状態）の風量とフィルタ４の入り口と出口の差圧（圧力損失）は曲線Ｌ２のようになっている。
【００５２】
一方、フィルタ４が目詰まりし、交換時期になる（すなわち、交換または清掃が必要となる）と風量と差圧（圧力損失）の関係は曲線Ｌ１のようになっている。
【００５３】
フィルタ４を通過する風量とフィルタ４の前後の差圧の測定値が点Ａ１で示される値であれば、曲線Ｌ１上に点Ａ１があるため、フィルタ４は交換時期であると判定される。
【００５４】
また、フィルタ４を通過する風量とフィルタ４の前後の差圧の測定値が点Ｂ１である場合も同様に曲線Ｌ１上に点Ｂ１があるため、フィルタ４は交換時期であると判定される。
【００５５】
一方、測定した値がＢ２、Ｂ３のように風量が同じ値になる線Ｂと曲線Ｌ１が交わる点Ｂ１より圧力損失が少ない場合は、まだフィルタ４の交換の時期ではないと判定される。
【００５６】
上記のように、フィルタ４を通過する風量に応じてフィルタ４の交換が必要と判定する差圧を変化させているために、風量の影響でフィルタ４が早めに交換されたり、交換時期を過ぎたフィルタ４が交換されないことを防止することができる。
【００５７】
なお、フィルタ４の交換の要否の判定のみをする場合は、交換時期のフィルタ４の特性（すなわちＬ１）の情報があればよいため、フィルタ特性記憶手段として機能するフィルタ特性記憶装置１３には、交換時期のフィルタ４の特性を記憶させておけばよい。
【００５８】
フィルタ５についても同様である。
【００５９】
（ファン３に付着する塵の影響）
ファン３の回転数が風量に比例していることを利用して、電源８の周波数を風量に比例する量として用いることにより、風量測定のための計測装置を別途設けるよりもコストを削減することができる。
【００６０】
しかしながら、ファン３の羽根に塵が付くとファン３の１回転あたりにかきだす空気の量が減少するために、実際の風量は電源８の周波数から求めた値よりも少なくなり、フィルタ４，５の交換の要否が適切に判定できなくなる。
【００６１】
この不具合を防止するためには、ファン３の吸入側にフィルタ４を設ければよい。このようにすることにより、塵が少ない空気がファン３を通過することとなり、ファン３に付く塵を少なくすることができる。そのため、電源８の周波数から求める場合より、より正確な風量を求めることができるため、フィルタ４，５の交換の要否の判定がより適切に行なわれる。
【００６２】
また、ファン３の羽根を清掃可能にすることによっても、電源８の周波数から求める場合より、より正確な風量を求めることが可能となり、フィルタ４，５の交換の要否の判定がより適切に行なわれる。
【００６３】
（ファン３の軸の磨耗）
ファン３の軸の磨耗や駆動部のプーリーの劣化などにより、ファン３の回転数が電源８の周波数と正比例しないことがある。
【００６４】
この場合は、電源８の周波数から求めた風量が正確でないため、フィルタ４，５の交換の要否が適切に行なわれないという問題がある。
【００６５】
この問題を解決するためには、ファン３の回転数を直接計測し、直接計測したファン３の回転数を風量に比例する値として用いればよい。
【００６６】
このようにすれば、軸の磨耗や駆動部のプーリーの劣化などにより、電源８の周波数とファン３の回転が正比例しないことによって、フィルタ４，５の交換有無が適切に判定されなくなることを防止することができる。
【００６７】
（フィルタ４初期状態）
フィルタ特性記憶装置１３に交換時期のフィルタ４の特性だけでなく、初期状態のフィルタ４の特性も記憶させておきフィルタ特性記憶装置１３の記憶内容と測定結果からフィルタ４の劣化度合いを求めるようにしてもよい。
【００６８】
例えば、風量の測定結果を用いてフィルタ特性記憶装置１３の記憶内容を参照して初期状態のフィルタ４の差圧ｂ３と交換時期のフィルタ４の差圧ｂ１を求め、差圧の実測値ｂ２を用いて
１００％×（ｂ１−ｂ２）÷（ｂ１−ｂ３）
を計算することにより、フィルタ４が初期状態のときは１００％で交換時期には０％で表される値が求まり、この値を表示する。
【００６９】
ここで初期状態のフィルタ４とは、空調機などの送風機能を有する装置を設置した時点のフィルタ４、フィルタ４を交換した時点のフィルタ４または清掃が終了した時点のフィルタ４を意味する。
【００７０】
このようにすることにより、メンテナンス担当者に現在のフィルタ４の劣化度合いを容易に認識させることができる。
【００７１】
また、フィルタ４の交換または清掃、若しくは設置が正しく行なわれている場合は、フィルタ４の交換または清掃、若しくは設置の後は、風量と差圧の測定結果の関係は、フィルタ特性記憶装置１３に記憶された初期状態の特性となる。
【００７２】
従って、フィルタ４の交換または清掃、若しくは設置の後に測定した風量と差圧の測定結果が初期状態の特性から大きく異なる場合は、装置に何らかの異常があることがわかる。
【００７３】
フィルタ５についても同様である。
【００７４】
（フィルタ４，５特性の記憶方法）
フィルタ特性記憶装置１３の記憶内容は（１）風量と差圧の組を複数有する情報であってもよいし、（２）風量から差圧を計算する計算式であってもよい。
（１）風量と差圧の組を複数有する情報の場合は、交換時期のフィルタ４，５または交換時期と初期状態のフィルタ４，５の風量と差圧の実測値をそのまま記憶させるのみでもよいため、記憶させるための情報を容易に作成することが可能である。
【００７５】
例えば、現場でフィルタ４，５の微調整をした場合に、交換毎にフィルタ４またはフィルタ５の特性を実測し、その値を初期状態のフィルタ４またはフィルタ５の特性として記憶させるときは、その実測値をフィルタ特性記憶装置１３にそのまま記憶させることができる。このように、フィルタ４またはフィルタ５の交換毎に特性の実測値をフィルタ特性記憶装置１３に記憶させることにより、現状に近い初期状態のフィルタ４，５の特性を参照してフィルタ４，５のメンテナンスを行うことができる。
（２）一方、風量から差圧を計算する計算式をフィルタ特性記憶装置１３に記憶させる場合は、任意の風量に対して容易に差圧を求めることが可能となる。また、記憶させる情報量を少なくすることができる。
【００７６】
（送信装置９を用いない場合）
なお、上記の実施の形態では、風量に比例する量の計測結果と差圧計６，７の計測結果を送信装置９と受信装置１０を用いて制御部まで伝えているが、制御部１１にこれらの情報を伝える方法はこれに限られない。
【００７７】
例えば、電源８の周波数、差圧計６，７の測定結果をアナログメータまたはデジタルメータで表示し、巡廻担当者がアナログメータまたはデジタルメータを目視で読取り、巡廻担当者が携帯している端末に読取った数値を入力し、巡廻が終わった後に、入力した数値を制御部１１がその端末から読取るようにしてもよい。
【００７８】
また、例えば、制御部１１、表示装置１２、フィルタ特性記憶装置１３が差圧計６，７、電源８の近くにあり、電源８の周波数と差圧計６，７の測定結果を直接受取るようにしてもよい。
【００７９】
このようにすることにより、巡廻点検をした現場でフィルタ４，５の交換が必要であるか否かを判定することが可能となる。
【００８０】
なお、送信装置９と受信装置１０を用いる場合は受信装置１０が測定結果の入力を受け付ける測定結果入力手段となるため、フィルタ管理装置は受信装置１０、制御部１１とフィルタ特性記憶装置１３がフィルタ管理装置としての役割を果す。一方、送信装置９と受信装置１０を用いない場合は、制御部１１が直接測定結果の入力を受け付ける測定結果入力手段の役割を果すため、フィルタ管理装置は制御部１１とフィルタ特性記憶装置１３がフィルタ管理装置としての役割を果たすこととなる。
【００８１】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では熱交換器２を有する装置について述べたが、熱交換器２を有さない実施の形態について述べる。
【００８２】
室内の空気からアレルゲンやカビなどの有害な塵を取り除くことを目的とする装置は、必ずしも熱交換器２を必要としないが、帰宅直後など室内の空気が汚れているときは、早く室内の空気を浄化するために送風量を上げることが好ましい。
【００８３】
従って、空気の浄化を目的とした装置においても、風量に応じてフィルタ４，５の交換が必要と判定する差圧を変化させることにより、フィルタ４，５の交換が適切に行なわれる。
【００８４】
（第３の実施の形態）
第１の実施の形態、第２の実施の形態では居住空間の空調や浄化を目的としたものであるが、第３の実施の形態では、テレビやパソコンやコピー機などの電子機器の冷却のための装置について述べる。
【００８５】
電子機器内の部品の温度が一定以上になると、故障や誤動作の原因となるため、部品から発生した熱を外部へ放出するためにファンが使用される。
【００８６】
この場合に、ファンが電子機器内に送り込む空気に塵が含まれていると電子機器内の部品や配線に塵が付着し部品の冷却の妨げとなったり、部品の劣化の原因となったりするため、ファンの吸入口または排出口にフィルタが取り付けられる。
【００８７】
また、部品に流れる電流が増加したり、部品に流れる信号の周波数が増えるなどして部品から放出される熱が増加したり、環境温度が上がったりした場合は、冷却の能力を上げる必要があるため、ファンの回転数を上げるなどして、電子機器内に送り込む風量を増加させる。
【００８８】
したがって、そのときの状況によって、フィルタを通過する空気の風量が変化することとなる。
【００８９】
この場合も、風量に応じてフィルタ交換が必要と判定する差圧を変化させることにより、フィルタ交換が適切に行なわれる。
【００９０】
（第４の実施の形態）
なお、第１〜第３の実施の形態では気体をフィルタを通して移動させるものについて説明をしたが、液体をフィルタを通して移動させるものでもよい。
【００９１】
例えば、浄水器のフィルタの差圧だけでなくフィルタを通過する水の量も測定して、フィルタの交換時期か否かの判定をすることにより、より適切にフィルタの交換の要否を判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は空調機、空気清浄機、フィルタつきの冷却用ファンなど、フィルタを通じて送風等する装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における説明図
【図２】フィルタの風量と圧力損失の関係を示したグラフ
【符号の説明】
【００９４】
１    本体ケース
２    熱交換器
３    ファン
４，５    フィルタ
６，７    差圧計（差圧計測手段）
８    電源
９    送信装置
１０    受信装置
１１    制御部
１２    表示装置
１３    フィルタ特性記憶装置（フィルタ特性記憶手段）
【図１】
2009036461.tif 000003
【図２】
2009036461.tif 000004