JP2011204737A - Electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ファンを備える電子機器に関し、特に、電子機器のフィルタ目詰まり検出に関する。 The present invention relates to an electronic device including a fan, and particularly to detection of filter clogging in the electronic device.
電子機器には、ファンを内蔵するものがある。たとえば、パーソナル・コンピュータであればCPU(Central Processing Unit)から発生する熱を排除するためのファンが設けられるし、プロジェクタ(映写機)であればランプ(光源)から発生する熱を排除するためのファンが設けられる。空気清浄機であれば、外気に含まれる塵埃をフィルタで積極的に捕獲して、外気を清浄化するためにファンが設けられる。また、エア・コンディショナーは、外気を吸引し、温度や湿度などの質を調整して排出するためのファンが設けられる。いずれにしても、ファンを備える電子機器の筐体には、排気口や吸気口が設けられる。ファンが回転すると、吸気口から外気が取り入れられ、筐体内部で発生した熱気は排気口から排出される。 Some electronic devices have a built-in fan. For example, a fan for removing heat generated from a CPU (Central Processing Unit) is provided for a personal computer, and a fan for removing heat generated from a lamp (light source) for a projector (projector). Is provided. In the case of an air cleaner, a fan is provided to positively capture dust contained in the outside air with a filter and to clean the outside air. In addition, the air conditioner is provided with a fan for sucking outside air and adjusting the quality such as temperature and humidity. In any case, an exhaust port and an intake port are provided in a housing of an electronic device including a fan. When the fan rotates, outside air is taken in from the intake port, and hot air generated inside the housing is discharged from the exhaust port.
筐体内部に設けられるフィルタに塵埃がたまると吸排気効率が悪くなるため、適宜、フィルタを清掃・交換する必要がある。また、吸気口等にフィルタを設けない場合でも、塵埃が吸気口に溜まると吸排気効率が悪くなることには変わりない。この場合にも、吸気口等を適切なタイミングで清掃する必要がある。 If dust accumulates in the filter provided inside the housing, the intake / exhaust efficiency deteriorates. Therefore, it is necessary to clean and replace the filter as appropriate. Even when a filter is not provided at the intake port or the like, if dust accumulates at the intake port, the intake / exhaust efficiency is still deteriorated. Also in this case, it is necessary to clean the intake port at an appropriate timing.
このようなメンテナンス作業のタイミングは、電子機器の使用状況に大きく依存する。たとえば、塵埃を多く含む環境でプロジェクタやパーソナル・コンピュータを使用すると、当然ながら吸気口等の目詰まりが発生しやすくなる。また、こういった環境では電子機器の取り扱いも粗雑になりやすく、適切なタイミングでメンテナンス作業が行われるとは限らない。結果として、電子機器の製品寿命は短命化しやすくなる。 The timing of such maintenance work depends greatly on the usage status of the electronic device. For example, when a projector or a personal computer is used in an environment that contains a lot of dust, naturally, clogging of the air inlet and the like tends to occur. Also, in such an environment, handling of electronic devices tends to be rough, and maintenance work is not always performed at an appropriate timing. As a result, the product life of electronic devices tends to be shortened.
特許文献1に開示されるプロジェクタは、動作中のファン電圧を計測し、ファン電圧と回転数の標準的な関係を定義した基準電圧−回転数特性を参照して上記ファン電圧に対応する基準回転数を特定し、実際の回転数と基準回転数のずれが大きいとき、目詰まりが発生していると警告する(特許文献1の段落[0052]、[0053]等参照)。 The projector disclosed in Patent Document 1 measures a fan voltage during operation, refers to a reference voltage-rotation speed characteristic that defines a standard relationship between the fan voltage and the rotation speed, and performs a reference rotation corresponding to the fan voltage. The number is specified, and when the difference between the actual rotational speed and the reference rotational speed is large, a warning is given that clogging has occurred (see paragraphs [0052], [0053], etc. of Patent Document 1).
また、特許文献1では、プロジェクタが使用される場所の高度によって気圧が変化することも考慮し、高地モード用の基準電圧−回転数特性と平地モード用の基準電圧−回転数特性を使い分けている。しかし、比較的簡単な構成の電子機器であるプロジェクタにこのような複雑な制御システムを導入することはコスト面を考慮すると現実的とはいえない。 Further, in Patent Document 1, considering that the atmospheric pressure changes depending on the altitude of the place where the projector is used, the reference voltage-rotation speed characteristic for the highland mode and the reference voltage-rotation speed characteristic for the flatland mode are used separately. . However, it is not practical to introduce such a complicated control system into a projector, which is an electronic device having a relatively simple configuration, in view of cost.
本発明は、上記課題に鑑みて完成された発明であり、その主たる目的は、簡易な構成でありながらメンテナンス作業のタイミングを適切に報知可能な電子機器を提供することにある。 The present invention has been completed in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide an electronic device that can appropriately notify the timing of maintenance work while having a simple configuration.
本発明に係る電子機器は、筐体に設けられる吸気口を介して外気を吸引する筐体内蔵型のファンと、ファンの回転を制御するファン制御部と、筐体内部の気圧を計測する気圧センサと、ファンの回転速度が第1の回転速度のときに計測される第1の気圧と、第1の回転速度よりも大きい第2の回転速度のときに計測される第2の気圧の差分値を計算する差分値算出部と、差分値が所定の閾値以上となるときに警告報知する警告部を備える。 An electronic device according to the present invention includes a fan with a built-in housing that sucks outside air through an air inlet provided in the housing, a fan control unit that controls rotation of the fan, and an air pressure that measures the pressure inside the housing. The difference between the sensor and the first atmospheric pressure measured when the rotational speed of the fan is the first rotational speed and the second atmospheric pressure measured when the rotational speed is higher than the first rotational speed. A difference value calculation unit that calculates a value and a warning unit that issues a warning when the difference value exceeds a predetermined threshold value are provided.
ここでいう電子機器は、プロジェクタやパーソナル・コンピュータ、空気清浄機、エア・コンディショナーなど、ファンにより筐体内部に外気を取り込むタイプの機器であればよい。ファンの回転速度により筐体内部の気圧が変化する。吸気口等やフィルタが目詰まりしているときには、そうでないときに比べてファン回転時における気圧が低くなる。あるいは、電子機器の設置場所が不適切である場合も吸排気効率が悪くなるため、ファン回転時における気圧が低くなりやすい。本実施形態における電子機器は、この気圧低下現象を利用して電子機器のメンテナンス作業のタイミングを検出する。これにより、簡易な構成でありながらメンテナンス作業のタイミングを適切に検出しやすくなる。警告部は、気圧に応じて閾値を変化させてもよい。また、第1の気圧を無回転時の気圧とすれば制御をいっそう簡素化しやすいが、いずれにしても第1の回転速度とそれよりも大きな第2の回転速度のそれぞれの場合について気圧を計測できればよい。 The electronic device referred to here may be a device of a type that takes outside air into the housing by a fan, such as a projector, a personal computer, an air cleaner, or an air conditioner. The air pressure inside the housing changes depending on the rotation speed of the fan. When the air inlet or the like or the filter is clogged, the air pressure during the rotation of the fan is lower than when it is not. Alternatively, when the installation location of the electronic device is inappropriate, the intake / exhaust efficiency is deteriorated, so that the air pressure during the rotation of the fan tends to be low. The electronic device in the present embodiment detects the maintenance work timing of the electronic device using this atmospheric pressure lowering phenomenon. Thereby, it becomes easy to detect the timing of maintenance work appropriately, although it is a simple structure. The warning unit may change the threshold according to the atmospheric pressure. Further, if the first atmospheric pressure is the atmospheric pressure at the time of non-rotation, the control can be further simplified, but in any case, the atmospheric pressure is measured in each case of the first rotational speed and the second rotational speed larger than that. I can do it.
取り込んだ外気により筐体内部の発熱体を冷却してもよい。ファンにより外気を筐体に取り込んで外気に含まれる塵埃を吸気口に設けられるフィルタで積極的に捕獲してもよい。あるいは、外気の温度や湿度といった質を調整するために外気を吸引してもよい。 You may cool the heat generating body inside a housing | casing with the taken in external air. Outside air may be taken into the housing by a fan, and dust contained in the outside air may be actively captured by a filter provided at the air inlet. Alternatively, the outside air may be sucked in order to adjust the quality such as the temperature and humidity of the outside air.
ファン制御部は、電源投入後、所定期間が経過してからファンを回転させ、差分値算出部は、ファンが回転する前の無回転時に計測される気圧を第1の気圧として、差分値を計測してもよい。 The fan control unit rotates the fan after a predetermined period of time has elapsed after the power is turned on, and the difference value calculation unit sets the difference value with the atmospheric pressure measured at the time of no rotation before the fan rotates as the first atmospheric pressure. You may measure.
あるいは、差分値算出部は、ファンの回転速度が第2の回転速度に到達したときに計測される第2の気圧と、ファンの回転速度が第2の回転速度に到達したあと第1の回転速度まで低下したときに計測される第1の気圧から差分値を計算してもよい。 Alternatively, the difference value calculation unit may perform the first rotation after the second atmospheric pressure measured when the rotational speed of the fan reaches the second rotational speed and the rotational speed of the fan reaches the second rotational speed. You may calculate a difference value from the 1st atmospheric pressure measured when it falls to speed.
本発明によれば、簡易な構成でありながら、メンテナンス作業のタイミングを適切に報知しやすい電子機器を提供しやすくなる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes easy to provide the electronic device which is easy to alert | report the timing of a maintenance work appropriately, although it is a simple structure.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、プロジェクタ100の外観図である。本実施形態においては、電子機器の一例として、プロジェクタ100を題材として説明する。プロジェクタ100は、内蔵光源(図示せず)を制御し、投写レンズ102からスクリーンに映像を投影するための装置である。プロジェクタ100は、上面部に操作ボタン群104とインジケータ106を備える。
FIG. 1 is an external view of the
プロジェクタ100は、側面部に吸気口108と排気口110を備え、筐体内に外気を取り込めるように設計されている。本実施形態においては、吸気口108の内側に、塵埃を捕獲するためのフィルタが設置されるものとして説明する。このフィルタは交換・清掃可能である。プロジェクタ100が映像投写するとき、内蔵光源や各種電子回路が発熱する。これらの発熱体を冷却するため、プロジェクタ100にはファン(回転翼)が内蔵されている。筐体内の温度が上昇するとファンが回転し、吸気口108から外気が取り入れられ、筐体内の熱気は排気口110から排出される。
The
プロジェクタ100は、更に、筐体内の気圧(以下、「内気圧」とよぶ)を計測するための気圧センサを内蔵する。ファンが回転すると内気圧が変化する。ファンを吸気口の近くに設置すれば回転時における内気圧は上昇し、排気口の近くに設置すれば低下する。本実施形態においては、ファンが回転すると内気圧が低下する場合について説明するが、内気圧が上昇する場合でも基本的な原理は同じである。プロジェクタ100は、ファン回転時における内気圧変化を利用して、フィルタのメンテナンス作業の時期を判定する(以下、このような判定処理を「メンテナンス判定処理」とよぶ)。メンテナンス判定処理の詳細については後述する。
The
図2は、プロジェクタ100の機能ブロック図である。図2では、プロジェクタ100の構成をハードウエア単位ではなく、機能単位のブロックで示している。プロジェクタ100は、投写部114、ファン116、ファン制御部118、気圧センサ120、差分値算出部122および警告部124を含む。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
投写部114は、投写レンズ102から映像を投写するための光源や各種電子回路から構成される機能ブロックであり、プロジェクタ100の主たる発熱源でもある。ファン制御部118は、ファン116の回転速度や回転時間を制御する。ファン制御部118は、筐体内の温度が高いときにはファン116の回転速度を上昇させ、温度が低いときには回転速度を低下または停止させる。ファン116が回転すると、比較的低温の外気が吸気口108から筐体内部に取り込まれ、投写部114の周辺に発生する比較的高温の空気が排気口110から筐体外部に排出される。吸気口108の内側には、塵埃を捕獲するためのフィルタ112が設置される。ファン116は、吸気口108よりも排気口110に近い側に設けられる。このため、ファン116が回転すると、内気圧は低下する。フィルタ112が目詰まりしているときには内気圧は特に低下する。
The
気圧センサ120は、一般的なセンサである。気圧は、プロジェクタ100が設置される高度や、ファン116の回転速度(空気の流動性)、フィルタ112の目詰まり具合によって変化する。差分値算出部122は、ファン116が無回転の時の第1気圧PAと、ファン116が所定回転数のときの第2気圧PBの差分値を計算する。そして、警告部124はこの差分値に基づいてフィルタ112のメンテナンス作業の要否を判定する。
The
図3は、ファン116の回転速度の変化を示すタイムチャートの第1例である。横軸は時間を示し、縦軸は回転速度を示す。時刻t0に電源が投入されても、ファン制御部118はすぐにはファン116を回転させない。差分値算出部122は、電源投入から所定期間が経過した時刻t1において計測された気圧を第1気圧PAとして記録する。第1気圧PAが計測されるときの回転速度を第1回転速度VAとよぶ。図3に示す例の場合、第1回転速度VA=0である。
FIG. 3 is a first example of a time chart showing changes in the rotational speed of the
更に時間が経過し、あらかじめ定められた時刻t2に至ると、ファン制御部118はファン116を回転させ始める。差分値算出部122は、時刻t3に回転速度が第2回転速度VBに達してから所定時間が経過した時刻t4に計測される第2気圧PBを記録する。本実施形態におけるプロジェクタ100では、ファン116の回転速度が上昇すると、内気圧が低下し始める。内気圧を安定計測できるように、回転速度が第2回転速度VBに到達してから所定時間が経過したときに計測される気圧を第2気圧PBとしている。
When the time further elapses and a predetermined time t2 is reached, the
図4は、第1例における内気圧の変化を示すタイムチャートである。特性C1は目詰まりが発生していないときの内気圧を示し、特性C2は目詰まりが発生しているときの内気圧を示す。無回転時の時刻t1において計測される第1気圧PAは、プロジェクタ100の設置環境における外気圧に等しい。時刻t2にファン116が回転を開始すると内気圧は徐々に低下する。目詰まりが発生していない場合、内気圧は第2気圧PB1まで低下する(特性C1)。一方、目詰まりが発生している場合、内気圧は第2気圧PB2(<PB1)まで低下する(特性C2)。これは、フィルタ112の目詰まりにより吸気効率が悪化しているためである。
FIG. 4 is a time chart showing changes in internal pressure in the first example. Characteristic C1 indicates the internal pressure when no clogging occurs, and characteristic C2 indicates the internal pressure when clogging occurs. The first atmospheric pressure PA measured at time t1 when there is no rotation is equal to the external atmospheric pressure in the installation environment of the
そこで、所定の閾値Tをあらかじめ設定しておき、PA−PB≧Tのとき、警告部124はインジケータ106にて警告表示する。すなわち、ファン116を第2回転速度VBで回転させたときに第2気圧PBが閾値T以上下がっていれば、フィルタの目詰まりが発生していると判定している。図4の場合、PA−PB2>T>PA−PB1となるように閾値Tが設定される。
Therefore, a predetermined threshold T is set in advance, and when PA−PB ≧ T, the
外気圧が低い場所、たとえば、高地にプロジェクタ100を設置した場合、第1気圧PAは低下するが、第2気圧PBも低下する。したがって、閾値Tを適切に設定しておけば、プロジェクタ100の使用環境が変化しても、PA−PB≧Tに基づいてフィルタのメンテナンス作業のタイミングを適切に検出できる。
When the
ただし、外気圧(第1気圧PA)に応じて、第2気圧PBの低下率も多少は変化する可能性がある。そこで、より検出精度を高めるために、第1気圧PAに応じて閾値Tを変更してもよい。たとえば、複数の第1気圧PAにそれぞれ対応する複数の閾値Tをあらかじめ設定しておき、実際に計測された第1気圧PAに応じていずれかの閾値Tを選択し、選択した閾値Tに基づいてフィルタのメンテナンス作業の要否を判定してもよい。 However, the rate of decrease of the second atmospheric pressure PB may change somewhat depending on the external atmospheric pressure (first atmospheric pressure PA). Therefore, the threshold value T may be changed according to the first atmospheric pressure PA in order to further increase the detection accuracy. For example, a plurality of threshold values T respectively corresponding to a plurality of first atmospheric pressures PA are set in advance, and one of the threshold values T is selected according to the actually measured first atmospheric pressure PA, and based on the selected threshold value T. Thus, it may be determined whether or not the maintenance work of the filter is necessary.
現在はモバイル端末に搭載できるほど小型で安価な気圧センサが開発されている。このため、気圧センサ120を搭載によりスペース上、コスト上の問題はほとんど発生しない。また、気圧センサ120はプロジェクタ100に内蔵されるため、美観を損なわない。
Currently, barometric pressure sensors that are small and inexpensive enough to be installed in mobile terminals have been developed. For this reason, the mounting of the
図5は、ファン116の回転速度の変化を示すタイムチャートの第2例である。第2例では、時刻t0に電源が投入されると、ファン制御部118はすぐにファン116を回転させる。時刻t1にファン116は第2回転速度VBに達する。差分値算出部122は、時刻t1から所定期間が経過した時刻t2において計測された気圧を第2気圧PBとして記録する。
FIG. 5 is a second example of a time chart showing changes in the rotation speed of the
筐体内の温度が低下し、冷却の必要がなくなると、ファン制御部118はファン116を停止させる。ファン116が停止すると、内気圧は上昇する。差分値算出部122は、ファン116が停止する時刻t3から所定時間後の時刻t4に計測される内気圧を第1気圧PAとして記録する。差分値算出部122はこれらの第1気圧PAと第2気圧PBに基づいて差分値を計算し、PA−PB≧Tであれば警告部124は警告表示する。
When the temperature in the housing decreases and cooling is no longer necessary, the
プロジェクタ100のファン116は、通常、筐体内部の温度に応じて停止期間と回転期間を繰り返す。第1例では電源投入時を停止期間とすることにより第1気圧PAを計測しているが、第2例では電源投入後に停止期間に移行する機会を利用して第1気圧PAを計測している。このため、ファン制御部118は、一般的なプロジェクタと同様の方式にてファン116を制御できるというメリットがある。
The
第1例および第2例のいずれの場合においてもフィルタのメンテナンス作業が必要と判定されたときには、警告部124は判定結果を保持しておき、次回電源投入時には再計測・再判定を行うことなく警告表示してもよい。また、差分値算出部122や警告部124は、常に、メンテナンス判定処理を実行する必要はない。たとえば、PA−PBが閾値Tよりも十分に小さいとき、すなわち、PA−PB<U(≪T)のときには、次回の電源投入時におけるメンテナンス判定処理をスキップするとしてもよい。本実施形態におけるプロジェクタ100は、フィルタの目詰まりに限らず、吸排気口の目詰まりやプロジェクタ100の不適切な接地による吸排気効率の低下も検出できる。
In both cases of the first example and the second example, when it is determined that the filter maintenance work is necessary, the
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。 The present invention has been described based on the embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the embodiments are illustrative, and that various modifications and changes are possible within the scope of the claims of the present invention, and that such modifications and changes are also within the scope of the claims of the present invention. By the way. Accordingly, the description and drawings herein are to be regarded as illustrative rather than restrictive.
100 プロジェクタ、102 投写レンズ、104 操作ボタン群、106 インジケータ、108 吸気口、110 排気口、112 フィルタ、114 投写部、116 ファン、118 ファン制御部、120 気圧センサ、122 差分値算出部、124 警告部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ファンの回転を制御するファン制御部と、
筐体内部の気圧を計測する気圧センサと、
前記ファンの回転速度が第1の回転速度のときに計測される第1の気圧と、前記第1の回転速度よりも大きい第2の回転速度のときに計測される第2の気圧の差分値を計算する差分値算出部と、
前記差分値が所定の閾値以上となるときに警告報知する警告部と、
を備えることを特徴とする電子機器。 A fan with a built-in housing that sucks outside air into the housing via an air inlet provided in the housing;
A fan control unit for controlling rotation of the fan;
A pressure sensor that measures the pressure inside the housing;
A difference value between the first atmospheric pressure measured when the rotational speed of the fan is the first rotational speed and the second atmospheric pressure measured when the second rotational speed is higher than the first rotational speed. A difference value calculation unit for calculating
A warning unit that issues a warning when the difference value is equal to or greater than a predetermined threshold;
An electronic device comprising:
前記差分値算出部は、前記ファンが回転する前の無回転時に計測される気圧を前記第1の気圧として、前記差分値を計測することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の電子機器。 The fan control unit rotates the fan after a predetermined period has elapsed after power is turned on,
7. The difference value calculation unit measures the difference value by using, as the first atmospheric pressure, an atmospheric pressure measured during non-rotation before the fan rotates. Electronic equipment.
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- 2010-03-24 JP JP2010068008A patent/JP2011204737A/en active Pending
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131224 |