JP2006156569A - 冷却媒体目詰まり監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば空気穴が目詰まりした時などに温度センサが所定値を超える前に目詰まりを検知しプロジェクタ装置の動作を終了させることを可能にする冷却媒体目詰まり監視装置を提供する、また、マイコンが暴走した時にランプが点灯しっぱなしになるという危険性を従来に比べより安価に回避を実現することを可能にする冷却媒体目詰まり監視装置を提供する。
【解決手段】冷却媒体目詰まり監視装置は、冷却を必要とする発熱源０４０７を収容する筐体０４０１と、筐体に設けられた冷却媒体の取入口０４０２と、筐体に設けられた冷却媒体の排出口０４０３と、取入口近傍に配置される取入口温度センサ０４０４と、排出口近傍に配置される排出口温度センサ０４０５と、取入口温度センサの出力である取入出力と、排出口センサの出力である排出出力とに基づいて筐体内の温度を管理するための温度管理信号を出力する温度管理信号出力部０４０６とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば熱量の大きいプロジェクタ等をファンで強制空冷させるシステムなど、冷却を必要とする発熱源を有する筐体内の温度を管理するための手段を有する冷却媒体目詰まり管理装置に関する。

例えばプロジェクタ装置などは、近年、小型化及び高輝度化の要望に伴い、光源として使用されるランプの電力を向上させたり、あるいは使用される液晶パネルの光透過率を増大させたりしている。ところが、ファンの吸気口が目詰まりした状態でランプの電力を向上させたり、あるいは液晶パネルの光透過率を増大させたりすると、ランプやＤＭＤ（米テキサスインスツルメンツ社が開発したデジタル・マイクロミラー・デバイス）、液晶パネル及び偏光板の温度が上昇してしまい、結果的に機器内の温度が高温となるため、寿命を短くしてしまう恐れがある。そこで、この種のプロジェクタでは、このような不都合を回避するために温度センサ（サーミスタ等）を配置させ、温度センサが所定値以上になった時に目詰まりを検知できるようにしてランプやＤＭＤ、液晶パネル及び偏光板の温度を保護するようにしており、また、温度センサが所定値以上に達した場合には光源ランプへの電源の供給を停止するように制御したりする制御手段（マイコン）を含んで構成されている。この公知技術として、特開２００３−１１５６８３号がある（特許文献１参照）。更に、外気の温度センサで環境温度を検出し、基準温度と比較することで環境温度に応じて低速、中低速、中高速または、高速にファン回転数を制御している。この公知技術として、特開２００３−５２８９号がある（特許文献２参照）。上述したプロジェクタ装置を用いることで、温度センサがある所定値を超えた時に目詰まりを検知し、電子機器の動作を終了させるため基幹部品を保護することが可能になる。
特開２００３−１１５６８３号公報 特開２００３−５２８９号公報

しかしながら、従来の技術では、温度センサが所定値を超えてから目詰まりを検知し、プロジェクタ装置の動作を終了させる構成をとっている。この構成では、温度が危険領域に達することで電源を遮断して発熱を押さえるなどの危険回避手段をとる。しかし、この手順では、温度が危険領域にすでに達した後でないと、かかる危険回避手段をとることができないので、機器に対する熱負荷を必ずしも十分に少なくすることができないという問題がある。また、電源の遮断後でも場合によっては発熱源からの余熱によりさらに温度が上昇することがあり危険である。一方、かかる問題点を回避することを目的として、十分に低い温度でかかる電源遮断などの危険回避手段が作動するように構成することも考えられるが、これでは、電子機器の設計の制約が厳しくなり、技術的、コスト的に不利な場合が多い。また、マイコンが暴走した時にはランプが点灯しっぱなしになるという危険性があり、このため、プロジェクタ装置の動作を終了することができないという問題がある。現在、プロジェクタ装置等はバイメタルとよばれる温度検知部品をランプ上部に配置することによってマイコンを介さずに電源を落としているが、この部品ではその部位が熱くなるまで時間がかかってしまうため筐体に負荷をかなりかけてしまっている。また、バイメタルは高額であるという問題もある。

そこで、本発明が解決すべき課題は、第一に、例えば空気穴が目詰まりした時、もしくは何か空気穴に物が置かれていた場合に、温度センサが所定値を超える前に目詰まりを検知し、プロジェクタ装置の動作を終了させることを可能にする冷却媒体目詰まり監視装置を提供することである。また、本発明が解決すべき課題は、第二に、マイコンを介さずにランプの制御電圧を落とすことなどにより、マイコンが暴走した時にランプが点灯しっぱなしになるという危険性を回避することを可能にし、合わせて、従来のバイメタルに比べより安価にかかる回避を実現することを可能にする冷却媒体目詰まり監視装置を提供することである。

以上の課題を解決するため、本発明のうち請求項1に係る発明は、冷却を必要とする発熱源を収容する筐体と、前記筐体に設けられた冷却媒体の取入口と、前記筐体に設けられた冷却媒体の排出口と、前記取入口近傍に配置される取入口温度センサと、前記排出口近傍に配置される排出口温度センサと、前記取入口温度センサの出力である取入出力と、前記排出口センサの出力である排出出力とに基づいて筐体内の温度を管理するための信号である温度管理信号を出力する温度管理信号出力部とを有する冷却媒体目詰まり監視装置を提供する。
また、請求項２に係る発明は、所定の電圧差でスイッチングするスイッチング素子と、前記スイッチング素子のスイッチングに応じて温度管理動作を行う温度管理部とをさらに有し、前記取入出力及び前記排出出力はともに電圧出力であり、前記温度管理信号出力部の温度管理信号は、前記取入出力の電圧である取入出力電圧と前記排出出力の電圧である排出出力電圧との電圧差であり、前記温度管理信号出力部は、前記温度管理信号である電圧差を前記スイッチング素子に出力する請求項１に記載の冷却媒体目詰まり監視装置を提供する。
また、請求項３に係る発明は、前記温度管理部は冷却媒体を筐体内で流動させるための冷却媒体流動モータを有し、前記スイッチング素子の出力は、前記冷却媒体流動モータを駆動する請求項２に記載の冷却媒体目詰まり監視装置を提供する。
また、請求項４に係る発明は、前記冷却媒体流動モータの駆動はモータ回転数の制御を含む請求項３に記載の冷却媒体目詰まり監視装置を提供する。
また、請求項５に係る発明は、前記温度管理部は、前記発熱源であるランプの点灯スイッチを有し、前記スイッチング素子の出力は、前記点灯スイッチを、電子集積回路を介さずに駆動する請求項２に記載の冷却媒体目詰まり監視装置を提供する。
また、請求項６に係る発明は、前記ランプは、前記冷却媒体の取入口と、前記冷却媒体の排出口との間に配置される請求項５に記載の冷却媒体目詰まり監視装置を提供する。
また、請求項７に係る発明は、前記冷却媒体は、空気である請求項１から６のいずれか一に記載の冷却媒体目詰まり監視装置を提供する。
また、請求項８に係る発明は、請求項１から７のいずれか一に記載の冷却媒体目詰まり監視装置を有するプロジェクタ装置を提供する。
さらに、請求項９に係る発明は、冷却媒体を筐体内に取り入れるために設けられた取入口の近傍に配置される取入口温度センサにより前記取入れ口の近傍の温度を検知する取入口近傍温度の検知ステップと、前記取入口近傍温度の検知ステップにて検知した取入口温度センサの出力である取入出力を出力する取入出力の出力ステップと、冷却媒体を筐体外に排出するために設けられた排出口の近傍に配置される排出口温度センサにより前記排出口の近傍の温度を検知する排出口近傍温度の検知ステップと、前記排出口近傍温度の検知ステップにて検知した排出口温度センサの出力である排出出力を出力する排出出力の出力ステップと、前記取入出力及び前記排出出力とに基づいて筐体内の温度を管理するための信号である温度管理信号を出力する温度管理信号の出力ステップとからなる冷却媒体目詰まり監視方法を提供する。

本発明に係る冷却媒体目詰まり監視装置は、筐体に熱負荷をかけず、またマイコンを介さずに目詰まりの監視を行えるので、より安全性に富んだ装置を実現することができる。また、当該装置をプロジェクタ装置等に取り付けた場合、ユーザにとって気がかりなプロジェクタ装置等の価格を下げていくことが可能になる。これらに対応することで、より静かで安全、低価格なプロジェクタ装置を実現し、新たなユーザの獲得に役立つ。

以下に、本発明の実施形態の例を説明する。実施例と特許請求の範囲の請求項の相互の関係は以下のとおりである。
実施例１：主に請求項１、請求項８、請求項９などに関する。
実施例２：主に請求項２などに関する。
実施例３：主に請求項３などに関する。
実施例４：主に請求項４などに関する。
実施例５：主に請求項５などに関する。
実施例６：主に請求項６などに関する。
実施例７：主に請求項７などに関する。
なお、本発明はこれら実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。

<概要>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置は、冷却媒体の取入口近傍の温度と、排出口近傍の温度との温度差に基づいて目詰まりを検出し、その検出結果に基づいて温度管理信号を出力するようにしている。

<構成>
図４は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図である。同図において、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置０４００は、筐体０４０１と、冷却媒体の取入口０４０２と、冷却媒体の排出口０４０３と、取入口温度センサ０４０４と、排出口温度センサ０４０５と、温度管理信号出力部０４０６とを有する。
「筐体」は、冷却を必要とする発熱源０４０７を収容するものである。筐体の材質は例えば金属やプラスチックが考えられるが、他の材質でもよい。形状は例えば六面体が考えられるが、他の形状でもよい。また、六面体等の場合に各面すべてが壁等で遮蔽されたものである必要はなく、一部又は全部の面に遮蔽物がなく外部の空間に開放されたのであってもよい。
また、「発熱源」は、主に電流で発熱するものをいい、例えば、ランプ、ＣＰＵ、モータ、トランス等が挙げられる。
冷却媒体の取入口と冷却媒体の排出口とは筐体に設けられている。「冷却媒体の取入口」は、筐体内の温度を冷却するための冷却媒体を外部から取り入れるためのものである。「冷却媒体の排出口」は、筐体内に取り入れられた冷却媒体を外部に排出するためのものであり、目詰まり時においては、発熱源から発せられる熱により筐体内の冷却媒体の温度が上昇し、かかる高温の冷却媒体が排出口を通じて外部に排出されることになる。このように、冷却媒体は、意図的に逆流させる場合は格別、常に取入口から筐体内に取り入れられ、筐体内を流動して排出口から筐体外へ排出されるという流れの方向が保たれる（即ち、排出口から取り入れられて取入口から排出されるという逆流を起こさない）ためには、そのための仕組みが必要である。かかる仕組みとしては、例えば、筐体に筐体内部及びその周辺における冷却媒体を流動させるためのモータ等で駆動するファンを取り付けるといった方法が考えられる。あるいは、排出口を筐体の上方に、取入口を筐体の下方に設けることにより、発熱源により熱せられて比重の軽くなった筐体内の冷却媒体が上方の排出口から自然に排出される（これに伴い下方の取入口を通じて外部の冷却媒体が取り入れられる）ようにしてもよい。
当該取入口及び排出口には冷却媒体中に含まれる粒子等（例えば空気中に含まれる塵やほこり）を捕集するためのろ過材（例えば金属製のフィルタ）が設置されていることが通例である。そして、「目詰まり」とは、かかるろ過材に冷却媒体中に含まれる粒子等が付着することにより、当該ろ過材のろ過作用が円滑に行なわれなくなる状態をいう。
「取入口温度センサ」は、取入口近傍における筐体内の温度を検出するためのものである。「排出口温度センサ」は、排出口近傍における筐体内の温度を検出するためのものであり、目詰まり時においては、発熱源から発せられる熱により温度が上昇した筐体内の冷却媒体の温度を検知することになる。取入口温度センサは取入口近傍に、排出口温度センサは排出口近傍に、それぞれ配置されている。取入口温度センサ及び排出口温度センサの種類としては、例えば、サーミスタ、白金測温抵抗体、熱電対等が考えられる。
また、「温度管理信号出力部」は、取入口温度センサの出力である取入出力と、排出口温度センサの出力である排出出力とに基づいて筐体内の温度を管理するための信号である温度管理信号を出力するように構成されている。即ち、取入口温度センサは取入出力を、排出口温度センサは排出出力を、それぞれ出力するように構成されている。本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置における取入出力と排出出力は、例えばともに電圧出力である場合が考えられるが、電圧出力以外の出力（例えば電流出力）であってもよい。
また、「冷却媒体」とは、筐体内の温度を冷却するための媒体をいう。また、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置における冷却媒体は、例えば空気であるが、空気以外の気体（例えば水素や窒素）であってもよいし、さらには液体（例えば水やアルコール）であってもよい。

次に、本実施例の具体例について図を用いて説明する。なお、以下の例では、冷却媒体目詰まり監視装置の取付け対象がプロジェクタ装置である場合で説明しているが、当該対象は、これ以外でもよい。例えば、コンピュータ装置、冷蔵庫・洗濯機・電子レンジ等の家電機器等が挙げられる。
図１は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置の概念の一例を、プロジェクタ装置の目詰まりを監視するために冷却媒体目詰まり監視装置が取り付けられたプロジェクタ装置の例を用いて示す図である。本例における冷却媒体は空気である。同図に示すように、本例のプロジェクタ装置は、レンズ０１１０と、表示部０１２０と、冷却部と、光源０１４０と、ランプ制御部０１５０と、ファンコントロール部０１６０から構成され、冷却部は吸気ファン０１３１、０１３３、と排気ファン０１３２と吸気温度センサ０１３４と排気温度センサ０１３６と空気穴０１３５、０１３７とから構成される。

図２は、当該プロジェクタ装置のランプ制御部の動作について説明する図であり、このうち（ａ）は通常時における動作、（ｂ）目詰まり時における動作を示す。同図において、ランプ制御部はトランジスタ０２５１と抵抗０２５２、０２５３、０２５４とオペアンプ０２５５から構成されている。また、吸気側温度センサ０２３４、排気側温度センサ０２３６は目詰まりの無い時には外気と殆ど変わらない温度になるような位置、且つ空気穴が目詰まりした時、もしくは何か空気穴に物が置かれていた場合には急激に温度が変化するような位置に配置する。このランプ制御部での動きを説明すると、通常時（目詰まり無しの時）には上記位置に各センサが配置されているため、吸気側温度センサ並びに排気側温度センサはＴＥＭＰ１（吸気側）、ＴＥＭＰ２（排気側）ラインに同じ電圧を出力してくる。なお、その電圧計算式はそれぞれ以下のとおりになる。
ＴＥＭＰ１（吸気側）電圧＝3.3V×{吸気側温度センサ0234 /(吸気側温度センサ0234＋抵抗0253)}
ＴＥＭＰ２（排気側）電圧＝3.3V×{排気側温度センサ0236 /(吸気側温度センサ0234＋抵抗0254)}
オペアンプに入力してくる電圧が＋、−共に同じ電圧になるためオペアンプの出力としてはその特性から０Vが出力することになる。この時トランジスタのスイッチは入力が０であるためスイッチＯＦＦの状態になり、抵抗０２５２から３．３Ｖが掛けられる状態になることから、ＬＡＭＰ点灯制御には３．３Ｖがかかることになり、ランプとしては点灯ＯＫの状態になる。
次に、目詰まり時（空気穴が目詰まりした時、もしくは何か空気穴に物が置かれていた時）には吸気側温度センサとしては吸気側空気穴を塞がれるため吸気が装置内部から流れ込み、相対的に冷たい空気を検知することになる。同様に排気側温度センサはとしては排気側空気穴を塞がれるため排気が外に抜けきらず、相対的に熱い空気を検知することになる。
表は、図２のサーミスタが検知する空気温度とサーミスタの抵抗値の標準値の対応関係を示す。

当該標準値と上式からＴＥＭＰ１（吸気側）、ＴＥＭＰ２（排気側）の電圧を算出すると、ＴＥＭＰ１（吸気側）は塞ぐと相対的に電圧値が上がり、ＴＥＭＰ２（排気側）は塞ぐと相対的に電圧値が下がることがわかる。例えば、通常時において外気の温度、吸気側のサーミスタが検知する空気温度、排気側のサーミスタが検知する空気温度がいずれも摂氏２０度である場合、当該サーミスタの抵抗値の標準値は１２．５６５５２キロオームである。そこで、ＴＥＭＰ１（吸気側）の電圧、ＴＥＭＰ２（排気側）の電圧はともに１．８４Ｖとなる（以下に計算式を示す）。
ＴＥＭＰ１（吸気側）電圧1.84V＝3.3V×{12.56552kΩ/(12.56552kΩ＋10kΩ)}
ＴＥＭＰ２（排気側）電圧1.84V＝3.3V×{12.56552kΩ/(12.56552kΩ＋10kΩ)}
これに対し、目詰まり時において、吸気側のサーミスタが検知する空気温度が摂氏２０度と変わらず、排気側のサーミスタが検知する空気温度が摂氏３５度に上昇する場合、後者のサーミスタの抵抗値の標準値は６．４７５８９キロオームとなる。従って、上式より、ＴＥＭＰ１（吸気側）の電圧は１．８４Ｖ、ＴＥＭＰ２（排気側）の電圧は０．９５Ｖとなる（以下に計算式を示す）。即ち、ＴＥＭＰ２（排気側）の電圧は塞ぐと下がり、この結果ＴＥＭＰ１（吸気側）の電圧は塞ぐと相対的に上がることが示されている。
ＴＥＭＰ１（吸気側）電圧1.84V＝3.3V×{12.56552kΩ/(12.56552kΩ＋10kΩ)}
ＴＥＭＰ２（排気側）電圧0.95Ｖ＝3.3V×{6.47589kΩ/(12.56552kΩ＋10kΩ)}
この入力差が生じることで、オペアンプに出力する電圧が一定の値以上になった時にトランジスタはスイッチＯＮの状態になりＬＡＭＰ点灯制御には０Ｖがかかることになり、ランプとしては消灯の状態になる。本例ではオペアンプが出力する電圧が０．７Ｖ以上になった時にトランジスタがスイッチＯＮの状態になる。上記事例ではオペアンプが出力する電圧が０．８９Ｖ即ち０．７Ｖ以上であるので、トランジスタがスイッチＯＮの状態になる場合にあたる。吸気側、排気側のみが目詰まりした時も同様に検出が可能である。上記の動きからマイコンを介さずにランプの制御電圧を落とすことができるため、マイコンが暴走した時にランプが点灯しっぱなしになるという危険性を回避することができる。現在、プロジェクタ装置等はバイメタルとよばれる温度検知部品をランプ上部に配置することによってマイコンを介さずに電源を落としているが、この部品ではその部位が熱くなるまで時間がかかってしまうため筐体に負荷をかなりかけてしまっているが、本発明を使用することにより、より迅速に電源を落とすことが可能になり、安全性に富んだ装置を実現することができる。また、バイメタルは高額のため、サーミスタに代替することにより低価格な装置を実現することができる。

なお、上述の例は、主として、目詰まりが起こったために取入口を通じて取り入れられる外気の量が急激に減少し、これに伴い排気側温度センサの検知温度が吸気側温度センサの検知温度を上回るペースで急激に上昇する（即ち、両センサの検知温度の温度差が拡大する）場合を念頭において記載した。この結果、温度差の拡大に伴いオペアンプの出力する電圧の値は大きくなっていき、０．７Ｖ以上になった時に、トランジスタのスイッチがＯＮになりランプが消灯の状態になる。一方、これと異なり、瞬時に取入口を通じて取り入れられる外気の量がゼロになるような目詰まりの場合（例えば、取入口をシート状のものなどで瞬時に完全密閉したような場合）には、この瞬間以降筐体内の空気はそのまま筐体内に滞留することになるので、両センサの検知温度の温度差はこれ以上拡大することなく、縮小していき、やがて筐体内の空気温度が均一になるため温度差はゼロになる。
図１３は、かかる場合の両センサの検知温度の温度差の変化を、上述の目詰まりが起こったために取入口を通じて取り入れられる外気の量が急激に減少しこれに伴い排気側温度センサの検知温度が吸気側温度センサの検知温度を上回るペースで急激に上昇する場合と比較しつつグラフで示した概念図である。なお、同図では、当該プロジェクタ装置のランプ制御部の動作は考慮されていない。同図において、（ａ）のグラフは、目詰まりが起こったために取入口を通じて取り入れられる外気の量が急激に減少しこれに伴い排気側温度センサの検知温度が吸気側温度センサの検知温度を上回るペースで急激に上昇する場合の温度差を示す。従って、温度差は急激に拡大することになる。しかし、さらに目詰まりが進行すると、取り入れられる外気の量がほとんどゼロに等しくなるため、筐体内の空気が取入れも排出もされることなく滞留し、温度差は縮小していく。そして、やがては筐体内の空気温度が均一になるため温度差はゼロになる。一方、（ｂ）のグラフは、ある瞬間において突然瞬時に取入口を通じて取り入れられる外気の量がゼロになるような目詰まりの場合を示す。この場合には、この瞬間以降筐体内の空気はそのまま筐体内に滞留することになるので、両センサの検知温度の温度差はこれ以上拡大することなく、縮小していき、やがて筐体内の空気温度が均一になるため温度差はゼロになる。
後者のケースにおいても、ランプの制御電圧を落とすことによりにランプを消灯する必要が生じる場合が考えられる。そこで、本例のプロジェクタ装置は、オペアンプの出力する電圧の値が一定値以下（例えば０．１Ｖ以下）の場合にトランジスタのスイッチがＯＮになりランプが消灯の状態になるように構成されていてもよい。なお、この場合、通常時と区別するため、例えば、一旦オペアンプの出力する電圧の値が一定値以上になったのち再び一定値以下になった場合（例えば一旦０．３Ｖ以上になった後再び０．１Ｖ以下になった場合）に消灯するように、あるいは最初にランプを点灯し一定時間経過後に一定値以下になった場合（例えば３分経過後に０．１Ｖ以下になった場合）に消灯するような構成が考えられるが、具体的な構成は当業者にとって自明な設計事項であるので、説明を省略する。
図３は、上述のプロジェクタ装置のファンコントロール部の動作を示す。以下、同図に基づき説明する。通常、可変型レギュレ―タ０３６０は入力電圧０３６４、出力制御信号０３６５、出力電圧０３６６、コントロール端子０３６４、ＧＮＤ０３６８から成り立っている。それぞれの端子の働きを説明すると、電源部から入力電圧がかかり、マイコン部からの出力制御信号にて出力電圧を出力させるかどうかを決め、コントロール端子前段の抵抗０３６２と抵抗０３６３で出力電圧を決定する。その演算式は一般に下記のようになる。
出力電圧0366＝レギュレータの基準電圧＊（１＋抵抗0363／抵抗0362）
まず、外気の温度が変化した時にはサーミスタ０３６７で温度に沿って抵抗値が変化するため、それに伴いサーミスタからの電圧０３６９が変化し、抵抗０３６１に伝える。その際に上記演算式を用いて図３の回路図から演算式を求めると次式のようになる。
出力電圧0366＝｛（１＋抵抗0363／抵抗0362＋抵抗0363／抵抗0361）＊レギュレータ基準電圧｝−（抵抗0363／抵抗0361＊サーミスタからの電圧0369）
上式からも分るとおり、出力電圧のＭＡＸ値は、あらかじめコントロール端子の前段の抵抗０３６１、０３６２、０３６３にて決めておき、外気温度が変化することで、すぐにサーミスタからの電圧が変動し、出力電圧が変化する。こうすることで空気穴が目詰まりした時、もしくは何か空気穴に物が置かれていた時にはファンが高速で回るようになり、より安全性に富んだ機器になる。

<処理の流れ>
図５は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れの一例を示す図である。まず、取入口近傍温度の検知ステップＳ０５０１において、冷却媒体目詰まり監視装置は、冷却媒体を筐体内に取り入れるために設けられた取入口の近傍に配置される取入口温度センサにより当該取入れ口の近傍の温度を検知する。次に、取入出力の出力ステップＳ０５０２において、冷却媒体目詰まり監視装置は、当該取入口近傍温度の検知ステップにて検知した取入口温度センサの出力である取入出力を出力する。
次に、排出口近傍温度の検知ステップＳ０５０３において、冷却媒体目詰まり監視装置は、冷却媒体を筐体外に排出するために設けられた排出口の近傍に配置される排出口温度センサにより当該排出口の近傍の温度を検知する。
次に、排出出力の出力ステップＳ０５０４において、冷却媒体目詰まり監視装置は、当該排出口近傍温度の検知ステップにて検知した排出口温度センサの出力である排出出力を出力する。
さらに、温度管理信号の出力ステップＳ０５０５において、冷却媒体目詰まり監視装置は、当該取入出力及び当該排出出力とに基づいて筐体内の温度を管理するための信号である温度管理信号を出力する。

<効果>
本発明に係る冷却媒体目詰まり監視装置は、筐体に熱負荷をかけず、またマイコンを介さずに目詰まりの監視を行えるので、より安全性に富んだ装置を実現することができる。また、当該装置をプロジェクタ装置等に取り付けた場合、ユーザにとって気がかりなプロジェクタ装置等の価格を下げていくことが可能になる。これらに対応することで、より静かで安全、低価格なプロジェクタ装置を実現し、新たなユーザの獲得に役立つ。

<概要>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置は、実施例１の装置における温度管理信号を取入出力電圧と排出出力電圧との電圧差としたものである。

<構成>
図６は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図である。本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置０６００は、筐体０６０１と、冷却媒体の取入口０６０２と、冷却媒体の排出口０６０３と、取入口温度センサ０６０４と、排出口温度センサ０６０５と、温度管理信号出力部０６０６と、スイッチング素子０６０８と、温度管理部０６０９とを有する。スイッチング素子は、所定の電圧差でスイッチングするように構成されている。温度管理部は、当該スイッチング素子のスイッチングに応じて温度管理動作を行うように構成されている。ここで「温度管理動作」とは、温度を管理するための動作をいい、冷却用ファンをまわす、電源を切るなどの動作が該当する。例えば、温度管理信号出力部が温度管理信号である取入出力電圧と排出出力電圧との電圧差として０．７Ｖ以上の電圧差をスイッチング素子に出力した場合に当該スイッチング素子がスイッチをＯＮの状態にするスイッチングを行い、これに応じてランプを消灯するために電源を切るという動作を行うといったごときである。また、当該取入出力及び当該排出出力はともに電圧出力であり、当該温度管理信号出力部の温度管理信号は、当該取入出力の電圧である取入出力電圧と当該排出出力の電圧である排出出力電圧との電圧差であり、当該温度管理信号出力部は、当該温度管理信号である電圧差を当該スイッチング素子に出力するように構成されている。その余の構成は実施例１の冷却媒体目詰まり監視装置の構成と同じであるので、説明を省略する。

<処理の流れ>
図７は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れの一例を示す図である。本図における処理の流れは、取入口近傍温度の検知ステップＳ０７０１と、取入出力の出力ステップＳ０７０２と、排出口近傍温度の検知ステップＳ０７０３と、排出出力の出力ステップＳ０７０４と、温度管理信号の出力ステップＳ０７０５と、スイッチングステップＳ０７０６と、温度管理動作ステップＳ０７０７とからなる。温度管理信号の出力ステップにおいて、冷却媒体目詰まり監視装置は、温度管理信号である取入出力電圧と排出出力電圧との電圧差を出力する。スイッチングステップにおいて、冷却媒体目詰まり監視装置は、所定の電圧差でスイッチングする。温度管理動作ステップにおいて、冷却媒体目詰まり監視装置は、当該スイッチングに応じて温度管理動作を行う。その余の処理の流れは、実施例１の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れと同じであるので、説明を省略する。

<効果>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置により、冷却媒体の取入口もしくは冷却媒体の排出口の目詰まりを電圧出力により監視することが可能となる。このため、例えば本装置を取り付けたプロジェクタ装置等において、空気穴が目詰まりした時もしくは何か空気穴に物が置かれていた場合に電源を立ち上げた場合でも温度センサから出力される電圧（ＴＥＭＰ電圧）を直接トランジスタ等にかけることにより、ランプを点灯せずにプロジェクタ装置の動作を終了させることができる。

<概要>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置は、実施例２の装置が、冷却媒体を筐体内で流動させるための冷却媒体流動モータを有し、スイッチング素子からの出力により当該冷却媒体流動モータを駆動するものである。

<構成>
図８は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図である。本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置０８００は、筐体０８０１と、冷却媒体の取入口０８０２と、冷却媒体の排出口０８０３と、取入口温度センサ０８０４と、排出口温度センサ０８０５と、温度管理信号出力部０８０６と、スイッチング素子０８０８と、温度管理部０８０９とを有する。また、当該温度管理部は、冷却媒体を筐体内で流動させるための冷却媒体流動モータ０８１０を有し、当該スイッチング素子の出力は、当該冷却媒体流動モータを駆動するように構成されている。「冷却媒体流動モータ」とは、冷却媒体を筐体内で流動させるためのモータをいう。このモータは例えばファンを回すために駆動されるが、このほか例えばポンプを動かすために駆動されるものであってもよい。また、モータは一つであっても複数あってもよく、後者の場合には、全部が制御されても一部が制御がされてもよい。さらにモータは筐体内にあっても筐体外にあってもよい。例えば、温度管理信号出力部が温度管理信号である取入出力電圧と排出出力電圧との電圧差として０．７Ｖ以上の電圧差をスイッチング素子に出力した場合に当該スイッチング素子が冷却媒体流動モータを駆動するためのスイッチをＯＮの状態にするスイッチングを行い、これに応じて温度管理部が冷却媒体流動モータにより駆動される冷却用ファンをまわす動作を行うといったごときである。その余の構成は実施例２の冷却媒体目詰まり監視装置の構成と同じであるので、説明を省略する。

<処理の流れ>
図９は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れの一例を示す図である。このうち、スイッチングステップＳ０９０６において、冷却媒体目詰まり監視装置は、所定の電圧差でスイッチングする動作として当該冷却媒体流動モータを駆動する。また、温度管理動作ステップＳ０９０７において、冷却媒体目詰まり監視装置は、当該スイッチングに応じて温度管理動作として冷却用ファンを回す動作を行う。その余の処理の流れは、実施例２の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れと同じであるので、説明を省略する。

<効果>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置により、例えば、本装置を取り付けたプロジェクタ装置において、空気穴が目詰まりした時、もしくは何か空気穴に物が置かれていた場合に電源を立ち上げた場合でも温度センサから出力される電圧（ＴＥＭＰ電圧）をコントロールすることで、ファンをまわし、あるいはその回転数を上げて強制空冷し、プロジェクタ装置の動作を終了させることができる。

<概要>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置は、実施例３の装置における冷却媒体流動モータを駆動にモータ回転数の制御を含むものである。

<構成>
図１０は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図である。本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置１０００は、筐体１００１と、冷却媒体の取入口１００２と、冷却媒体の排出口１００３と、取入口温度センサ１００４と、排出口温度センサ１００５と、温度管理信号出力部１００６と、スイッチング素子１００８と、温度管理部１００９とを有する。また、当該温度管理部は、冷却媒体を筐体内で流動させるための冷却媒体流動モータ１０１０を有し、当該スイッチング素子の出力は、当該冷却媒体流動モータを駆動するように構成されている。さらに、当該冷却媒体流動モータの駆動は、モータ回転数の制御を含む。モータ回転数の制御は、これにより、例えば冷却媒体が空気の場合であれば、既に回っている冷却用ファンの回転数を上げることを可能にすることを目的とし、あるいは止まっている冷却用ファンを回すことを目的とする。あるいはファンを逆回転させるように制御するものであってよい。これは、例えば冷却媒体取入口に貼り付いた紙を飛ばすためである。この結果、早く電源を切るためにファンの回転数を上げるなど、温度管理動作のより柔軟な実行が可能となる。その余の構成は実施例３の冷却媒体目詰まり監視装置の構成と同じであるので、説明を省略する。

<処理の流れ>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れは、スイッチングステップにおける冷却媒体流動モータの駆動にモータ回転数の制御を含む点を除き、実施例３の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れと同じであるので、説明を省略する。

<効果>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置により、例えば、本装置を取り付けたプロジェクタ装置において、空気穴が目詰まりした時、もしくは何か空気穴に物が置かれていた場合に電源を立ち上げた場合でも温度センサから出力される電圧（ＴＥＭＰ電圧）をコントロールすることで、ファンをまわし、あるいはその回転数を上げて強制空冷する際に、冷却用ファンの回転数を上げることでより早くプロジェクタ装置の動作を終了させることができる。

<概要>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置は、実施例２の装置がランプの点灯スイッチを有しており、当該点灯スイッチを、電子集積回路を介さずに駆動するものである。

<構成>
図１１は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図である。本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置１１００は、筐体１１０１と、冷却媒体の取入口１１０２と、冷却媒体の排出口１１０３と、取入口温度センサ１１０４と、排出口温度センサ１１０５と、温度管理信号出力部１１０６と、スイッチング素子１１０８と、温度管理部１１０９とを有する。当該温度管理部は、当該発熱源１１０７であるランプの点灯スイッチ１１１１を有し、当該スイッチング素子の出力は、当該点灯スイッチを、電子集積回路を介さずに駆動するように構成されている。電子集積回路を介さずに点灯スイッチを駆動できるのは、スイッチング素子の出力が、ランプの制御電圧を落とすことができるように設計しているためである。これにより、熱に弱いマイコンが筐体内の発熱により暴走した時にランプが点灯しっぱなしになるという危険性を回避することを可能にする。具体的な回路構成は、図２にすでに示した。特徴は、トランジスタがランプの点灯回路のスイッチとして利用されている点である。また、このトランジスタを駆動するためにオペアンプを利用した点である。さらに、電源ラインに対して所定の抵抗を介して温度センサの出力端子を接続し、その出力ラインをさらにオペアンプに入力した点である。以上は具体的な回路構成の一例であり、その他の構成によってもよいことは当然である。その余の構成は実施例２の冷却媒体目詰まり監視装置の構成と同じであるので、説明を省略する。

<処理の流れ>
図１２は、本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れの一例を示す図である。このうち、スイッチングステップＳ１２０６において、冷却媒体目詰まり監視装置は、所定の電圧差でスイッチングする動作として当該点灯スイッチを、電子集積回路を介さずに駆動する。その余の処理の流れは、実施例２の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れと同じであるので、説明を省略する。

<効果>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置により、例えば、本装置を取り付けたプロジェクタ装置において、空気穴が目詰まりした時、もしくは何か空気穴に物が置かれていた場合に電源を立ち上げた場合でも温度センサから出力される電圧（ＴＥＭＰ電圧）をコントロールすることで、マイコンを介さずにランプの制御電圧を落とすことができるため、マイコンが暴走した時にランプが点灯しっぱなしになるという危険性を回避することができる。現在、プロジェクタ装置等はバイメタルとよばれる温度検知部品をランプ上部に配置することによってマイコンを介さずに電源を落としているが、この部品ではその部位が熱くなるまで時間がかかってしまうため筐体に負荷をかなりかけてしまっているが、本発明を使用することにより、より迅速に電源を落とすことが可能になり、安全性に富んだ装置を実現することができる。また、バイメタルは高額のため、サーミスタ等の他の温度センサに代替することにより低価格な装置を実現することができる。

<概要>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置では、実施例６の装置がランプが冷却媒体の取入口と排出口との間に配置される。

<構成>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置は、筐体と、冷却媒体の取入口と、冷却媒体の排出口と、取入口温度センサと、排出口温度センサと、温度管理信号出力部と、スイッチング素子と、温度管理部とを有する。当該ランプは、当該冷却媒体の取入口と、当該冷却媒体の排出口との間に配置されるように構成されている。かかる位置への配置は、発熱源の発熱に伴う筐体内の温度変化をできるだけ迅速かつ正確に検知することを可能ならしめるためのものである。従って、「当該冷却媒体の取入口と、当該冷却媒体の排出口との間」とは、かかる目的を達成可能な位置であればよく、厳密に当該冷却媒体の取入口の中央と当該冷却媒体の排出口の中央を結ぶ直線上に位置する必要はない。その余の構成は実施例２の冷却媒体目詰まり監視装置の構成と同じであるので、説明を省略する。この配置は、筐体内に配置されるその他の機器などによって調整される。熱伝導長を勘案して熱的に中央に配置されるのが好ましい。

<処理の流れ>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れは、実施例５の当該装置における処理の流れと同じであるので、説明を省略する。

<発明の効果>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置により、例えば、本装置を取り付けたプロジェクタ装置において、空気穴が目詰まりした時、もしくは何か空気穴に物が置かれていた場合に電源を立ち上げた場合でも温度センサから出力される電圧（ＴＥＭＰ電圧）をコントロールすることで、マイコンを介さずにランプの制御電圧を落とすことができるため、マイコンが暴走した時にランプが点灯しっぱなしになるという危険性を回避することができる。現在、プロジェクタ装置等はバイメタルとよばれる温度検知部品をランプ上部に配置することによってマイコンを介さずに電源を落としているが、この部品ではその部位が熱くなるまで時間がかかってしまうため筐体に負荷をかなりかけてしまっているが、本発明を使用することにより、より迅速に電源を落とすことが可能になり、安全性に富んだ装置を実現することができる。また、バイメタルは高額のため、サーミスタ等の他の温度センサに代替することにより低価格な装置を実現することができる。

<概要>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置は、上記各実施例の装置における冷却媒体を空気に限定したものである。

<構成>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置は、筐体と、冷却媒体の取入口と、冷却媒体の排出口と、取入口温度センサと、排出口温度センサと、温度管理信号出力部とを有する。あるいは、これに加え、スイッチング素子と、温度管理部とをさらに有し、当該取入出力及び当該排出出力はともに電圧出力であり、当該温度管理信号出力部の温度管理信号は、当該取入出力の電圧である取入出力電圧と当該排出出力の電圧である排出出力電圧との電圧差であり、当該温度管理信号出力部は、当該温度管理信号である電圧差を当該スイッチング素子に出力するように構成されていてもよい。あるいは、これに加え、当該温度管理部７８は、冷却媒体流動モータを有し、当該スイッチング素子の出力は、当該冷却媒体流動モータを駆動するように構成されていてもよい。あるいは、これに加え、当該冷却媒体流動モータの駆動は、モータ回転数の制御を含むように構成されていてもよい。あるいは、前二者の構成に代えて、はじめに述べた構成に当該温度管理部は、当該発熱源であるランプの点灯スイッチを有し、当該スイッチング素子の出力は、当該点灯スイッチを、電子集積回路を介さずに駆動するように構成されたものを加えたものであってもよい。あるいは、さらに前者の構成に加え、当該ランプは、当該冷却媒体の取入口と、当該冷却媒体の排出口との間に配置されるように構成されていてもよい。そして、これらすべての場合において、当該冷却媒体は、空気である。冷却媒体が空気であることは、筐体の構造、強度、材料等が他の媒体に比べ制約が少なくて済む（例えば媒体が水であると筐体は耐水性、防水性を備えたものでなければならない）。そこで、本実施例は、冷却媒体目詰まり監視装置の構造等を簡易なものにすることを目的とする。その余の構成は実施例１から６のいずれか一の冷却媒体目詰まり監視装置の構成と同じであるので、説明を省略する。

<発明の効果>
本実施例の冷却媒体目詰まり監視装置は、冷却媒体が空気であるため、筐体の構造、強度、材料等が他の媒体に比べ制約が少なくて済み、冷却媒体目詰まり監視装置の構造等を簡易なものにすることが可能となる。

実施例１の冷却媒体目詰まり監視装置の概念の一例を示す図 実施例１のプロジェクタ装置のランプ制御部の動作について説明する図 実施例１のプロジェクタ装置のファンコントロール部の動作について説明する図 実施例１の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図 実施例１の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れの一例を示す図 実施例２の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図 実施例２の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れの一例を示す図 実施例３の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図 実施例３の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れの一例を示す図 実施例４の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図 実施例５の冷却媒体目詰まり監視装置の機能ブロックの一例を示す図 実施例５の冷却媒体目詰まり監視装置における処理の流れの一例を示す図 実施例１の冷却媒体目詰まり監視装置における温度センサの検知温度の温度差の変化を示す概念図

符号の説明

０１１０ レンズ
０１２０ 表示部
０１３１ 吸気ファン
０１３２ 排気ファン
０１３３ 吸気ファン
０１３４ 吸気温度センサ
０１３５ 空気穴
０１３６ 排気温度センサ
０１３７ 空気穴
０１４０ 光源
０１５０ ランプ制御部
０１６０ ファンコントロール部
０４００ 冷却媒体目詰まり監視装置
０４０１ 筐体
０４０２ 冷却媒体の取入口
０４０３ 冷却媒体の排出口
０４０４ 取入口温度センサ
０４０５ 排出口温度センサ
０４０６ 温度管理信号出力部
０４０７ 発熱源

Claims (9)

1. 冷却を必要とする発熱源を収容する筐体と、
   前記筐体に設けられた冷却媒体の取入口と、
   前記筐体に設けられた冷却媒体の排出口と、
   前記取入口近傍に配置される取入口温度センサと、
   前記排出口近傍に配置される排出口温度センサと、
   前記取入口温度センサの出力である取入出力と、前記排出口センサの出力である排出出力とに基づいて筐体内の温度を管理するための信号である温度管理信号を出力する温度管理信号出力部と、
   を有する冷却媒体目詰まり監視装置。
2. 所定の電圧差でスイッチングするスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子のスイッチングに応じて温度管理動作を行う温度管理部と、
   をさらに有し、
   前記取入出力及び、前記排出出力は、ともに電圧出力であり、
   前記温度管理信号出力部の温度管理信号は、
   前記取入出力の電圧である取入出力電圧と、前記排出出力の電圧である排出出力電圧との電圧差であり、
   前記温度管理信号出力部は、前記温度管理信号である電圧差を前記スイッチング素子に出力する請求項１に記載の冷却媒体目詰まり監視装置。
3. 前記温度管理部は、冷却媒体を筐体内で流動させるための冷却媒体流動モータを有し、
   前記スイッチング素子の出力は、前記冷却媒体流動モータを駆動する請求項２に記載の冷却媒体目詰まり監視装置。
4. 前記冷却媒体流動モータの駆動は、モータ回転数の制御を含む請求項３に記載の冷却媒体目詰まり監視装置。
5. 前記温度管理部は、前記発熱源であるランプの点灯スイッチを有し、
   前記スイッチング素子の出力は、前記点灯スイッチを、電子集積回路を介さずに駆動する請求項２に記載の冷却媒体目詰まり監視装置。
6. 前記ランプは、前記冷却媒体の取入口と、前記冷却媒体の排出口との間に配置される請求項５に記載の冷却媒体目詰まり監視装置。
7. 前記冷却媒体は、空気である請求項１から６のいずれか一に記載の冷却媒体目詰まり監視装置。
8. 請求項１から７のいずれか一に記載の冷却媒体目詰まり監視装置を有するプロジェクタ装置。
9. 冷却媒体を筐体内に取り入れるために設けられた取入口の近傍に配置される取入口温度センサにより前記取入れ口の近傍の温度を検知する取入口近傍温度の検知ステップと、
   前記取入口近傍温度の検知ステップにて検知した取入口温度センサの出力である取入出力を出力する取入出力の出力ステップと、
   冷却媒体を筐体外に排出するために設けられた排出口の近傍に配置される排出口温度センサにより前記排出口の近傍の温度を検知する排出口近傍温度の検知ステップと、
   前記排出口近傍温度の検知ステップにて検知した排出口温度センサの出力である排出出力を出力する排出出力の出力ステップと、
   前記取入出力及び前記排出出力とに基づいて筐体内の温度を管理するための信号である温度管理信号を出力する温度管理信号の出力ステップとからなる冷却媒体目詰まり監視方法。

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