WO2012099096A1 - ファンフィルタユニットを具えた電気機器 - Google Patents

ファンフィルタユニットを具えた電気機器 Download PDF

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WO2012099096A1
WO2012099096A1 PCT/JP2012/050799 JP2012050799W WO2012099096A1 WO 2012099096 A1 WO2012099096 A1 WO 2012099096A1 JP 2012050799 W JP2012050799 W JP 2012050799W WO 2012099096 A1 WO2012099096 A1 WO 2012099096A1
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fan
filter
exhaust
intake
housing
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PCT/JP2012/050799
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅哉 中道
将永 榊原
Original Assignee
三洋電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/64—Constructional details of receivers, e.g. cabinets or dust covers

Definitions

  • the present invention relates to an electric device including a fan filter unit.
  • the image display panel screen is exposed to high temperature not only by heat generated from the internal heating element such as the image display panel but also by sunlight incident from the image display window. There is. If the temperature of the screen or the image display panel is excessively high, there is a possibility that these operations and quality may be abnormal.
  • Patent Document 1 a plurality of fans for introducing outside air into the inside of the housing are arranged, and the inside of the housing and the image display panel are cooled by introducing outside air into the inside of the housing.
  • the filter for trapping dust in the intake section of the outside air.
  • the filter is housed inside the housing of the electrical device, or the electrical device itself is incorporated in another device or the like. When the filter is not easily accessible from the outside, maintenance such as filter replacement is difficult.
  • An electrical device comprising the fan filter unit of the present invention is A housing that houses the heating element; A ventilation passage formed inside the housing for cooling the heating element by circulating air; A fan filter unit that is provided at a connection portion between the outside of the housing and the ventilation passage and introduces air outside the housing into the ventilation passage, A filter for collecting dust contained in the air; A fan for conducting air to the filter; A fan drive mechanism for rotating the fan; The fan drive mechanism is controlled so that the fan is rotated in the direction of sucking air outside the housing toward the ventilation passage, and the fan is exhausted in the reverse direction through the filter.
  • a fan control unit that operates the fan drive mechanism so that the cleaning mode to be rotated can be switched;
  • FIG. 1 is a perspective view of an image display device according to an embodiment of the present invention as viewed from the front side.
  • FIG. 2 is a perspective view of the image display device as seen from the back side.
  • FIG. 3 is a rear view of the image display apparatus.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the image display device as viewed from the front side.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the image display device as viewed from the back side.
  • 6 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of region B shown in FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a region C shown in FIG.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the fan filter unit.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the filter of the fan filter unit.
  • FIG. 11 is an enlarged perspective view showing the image display device to which the fan filter unit is attached.
  • FIG. 12 is a block diagram of the control unit of the fan filter unit.
  • FIG. 13 is an enlarged view of region B shown in FIG. 6 in which the fan filter unit is operated in the cleaning mode.
  • the image display device (1) will be described as an example of the electric device, and the image display panel (12), the circuit board (16), etc. will be described as examples of the heating element.
  • the electrical equipment and the heating element to which is applied are not limited to these.
  • the image display device (1) is a device that can be incorporated in another device such as a vending machine, but the image display device (1) may not be incorporated in another device. However, it can be used alone, or can be used by housing the outside in a casing for a display or a stand.
  • image display apparatus (1) according to the present embodiment is assumed to be installed outdoors, it is needless to say that it can be installed indoors.
  • FIGS. 7 and 8 are enlarged views of regions B and C in FIG. 6, respectively.
  • the image display device (1) includes an image display panel (12) in the housing (2) having an image display window (22) formed on the front surface, and fan filters on the intake side and exhaust side.
  • the unit (3) (5) is accommodated.
  • the housing (2) is joined to the front case half (21) on the front side in which a substantially rectangular image display window (22) is formed at the center, and the front case half (21).
  • a transparent glass plate (25) is fitted in the image display window (22), and a longitudinally long opening (26) in which the fan filter units (3) and (5) are fitted to the left and right in the rear case half (23). ) (27) has been established.
  • the glass plate (25) has a size larger than that of the image display window (22) of the casing (2), and a pressing metal fitting (25a) and a seal member (25b ) And is airtightly attached to the peripheral edge on the back side of the image display window (22).
  • seat member may be affixed on the front surface or back surface of the glass plate (25).
  • the image display unit (10) includes an image display panel (12) having a screen (14) on the front surface, and a circuit board (on the back side of the image display panel (12)) that controls the image display panel (12) ( 16).
  • a liquid crystal display panel can be exemplified as the image display panel (12).
  • the image display panel (12) includes an intake-side flow path forming member (71) and an exhaust-side flow path forming member (76) constituting a part of the ventilation passage (70). ) Is attached.
  • the intake side flow path forming member (71) and the exhaust side flow path forming member (76) are each formed in a shape that holds the image display panel (12) from the left and right.
  • the intake-side flow path forming member (71) has a plurality of intake-side openings (72) communicating with an intake-side fan filter unit (3) described later on the back side. 6 and 7, the intake-side flow path forming member (71) communicates with the intake-side opening (72) and opens in the direction parallel to the screen (14) on the front side of the screen (14). And a rear opening (74) opening in a direction parallel to the image display panel (12) on the back surface of the image display panel (12).
  • the exhaust side flow path forming member (76) has a plurality of exhaust side openings (77) communicating with an exhaust side fan filter unit (5) described later on the back side. 6 and 8, the exhaust-side flow path forming member (76) communicates with the exhaust-side opening (77) and is oriented in parallel with the screen (14) on the front side of the screen (14).
  • a front opening (78) that opens and a rear opening (79) that opens in a direction parallel to the image display panel (12) on the back of the image display panel (12) are provided.
  • the image display unit (10) is accommodated in the housing (2) with the intake side flow path forming member (71) and the exhaust side flow path forming member (76) mounted on the left and right. Is done. Specifically, the image display unit (10) has a gap S1 between the front screen (14) and the glass plate (25) fitted in the front case half (21), and the rear side. Is accommodated so that there is a gap S2 between the rear case half (23).
  • the front opening (73) of the intake-side flow path forming member (71) and the gap S1 on the front side of the screen (14) communicate with each other.
  • the clearance S1 communicates with the front opening (78) of the exhaust side flow path forming member (76), and the exhaust side flow path is formed through the clearance S1 from the intake side opening (72) of the intake side flow path forming member (71).
  • a front vent passage (70a) reaching the exhaust opening (77) of the member (76) is formed.
  • the rear opening (74) of the intake side flow path forming member (71) and the gap S2 on the back surface of the image display panel (12) communicate with each other, and the rear of the gap S2 and the exhaust side flow path forming member (76).
  • the side opening (79) communicates and reaches the exhaust side opening (77) of the exhaust side flow path forming member (76) through the clearance S2 from the intake side opening (72) of the intake side flow path forming member (71).
  • a rear vent passage (70b) is formed.
  • the front ventilation passage (70a) and the rear ventilation passage (70b) form a ventilation passage (70) for the housing (2).
  • the front ventilation passage (70a) mainly cools the screen (14) and the glass plate (25) of the image display panel (12) by the air flowing through the inside, and the rear ventilation passage (70b)
  • the back surface of the image display panel (12) and the circuit board (16) are mainly cooled by the air flowing through the air.
  • Fan filter units (3) and (5) are attached to the vertically long openings (26) and (27) formed on the left and right sides of the rear surface of the housing (2).
  • the intake-side fan filter unit (3) is attached to the right opening (26) as viewed from the rear side, and the exhaust-side fan filter unit (5) is attached to the left opening (27).
  • the intake-side fan filter unit (3) includes a plurality of fan units (30) (three in the figure) and a plurality of filter units (40) (not shown) inside the intake-side casing (34). In 2).
  • the fan unit (30) includes a fan (32) and an intake side fan drive mechanism (not shown) such as a motor that rotates the fan (32) (refer to FIG. 12 for electrical connection of the intake side fan drive mechanism (31)). Built in.
  • the filter unit (40) includes an intake side filter (41) that can collect dust in the air, a support frame (42) that supports the intake side filter (41), and the filter unit.
  • An attachment member (43) for attaching (40) to the intake side casing (34) is provided.
  • the intake side filter (41) can be configured by overlapping a mountain-shaped filter material (41a) and a mesh (41b) having a coarser mesh than the filter material (41a).
  • the illustrated intake side filter (41) has a shape that is long in the vertical direction.
  • the mesh (41b) is outside the filter material (41a) when the intake side filter unit (40) is attached to the housing (2), that is, the fan (32) sandwiches the filter material (41a). It is provided so that it may be located in the inlet (44) side which is the reverse side.
  • the mountain-shaped filter (41a) as described above, the surface area of the filter is improved, so that the dust collecting property can be improved.
  • the support frame (42) is a frame having an opening that allows air to flow through the intake side filter (41).
  • the support frame (42) includes two halves (42a) and (42a), (41a) and the mesh (41b) are sandwiched.
  • the mounting member (43) is a frame that is long in the vertical direction, and has projections (43a) and (43a) that grip the support frame (42) that houses the intake side filter (41) up and down, on one of the side surfaces. Is provided with a flange (43b) for fixing to the intake side casing (34).
  • the intake side casing (34) that houses the fan unit (30) and the filter unit (40) communicates with the intake side opening (72) of the intake side flow path forming member (71).
  • a plurality of openings (36) are provided, and a fan unit (30) is attached to each opening (36).
  • the intake side casing (34) has an intake port (44) on the right side and an insertion window (35) on the back side.
  • the intake side filter unit (40) is connected to the intake side casing from the insertion window (35). (34) is inserted, and the intake side filter (34) is disposed so as to block the intake port (44).
  • the back surface of the intake side casing (34) has an attachment mechanism for preventing the intake side filter unit (40) from falling off.
  • the attachment mechanism includes, for example, arm portions (45) and (45) pivotally supported at two locations in the upper and lower portions in the vicinity of each insertion window (35).
  • One arm part (45) is provided corresponding to each collar part (43b), and each arm part (45) is rotated with the intake side filter unit (40) inserted from the insertion window (35).
  • the arm portion (45) overlaps the corresponding flange portion (43b) from the outside, and the intake side filter unit (40) can be fixed to the casing (2).
  • a locking recess (46) for preventing the rotation of the arm (45) is provided on the free end side of the arm (45), and a locking projection (46a) is provided on the back surface of the intake side casing (34).
  • the locking recess (46) and the locking projection (46a) are engaged, and the rotation of the arm portion (45) is prevented.
  • the intake-side filter unit (40) may be maintained in a state where it is fixed so that it cannot be dropped off. Further, a knob (45a) for user operation can be provided at the tip of each arm (45).
  • the intake-side fan filter unit (3) configured as described above operates the intake-side fan drive mechanism (31) so that the intake-side fan (32) rotates in the direction of sucking air from the intake-side filter (41). 7, as indicated by an arrow in FIG. 7, an air flow is generated from the outside of the housing (2) through the intake port (44) and the intake side filter (41) to introduce air into the ventilation passage (70).
  • the exhaust side fan filter unit (5) also has a plurality of fan units (50) (three shown) and a filter unit (60) (FIG. 5) inside the exhaust side casing (54). Is housed.
  • the exhaust side casing (54) has a plurality of openings (56) communicating with the exhaust side openings (77) of the exhaust side flow path forming member (76) (FIG. 8).
  • a fan unit (50) is provided, and an exhaust port (64) in which a filter unit (60) is provided downstream of the fan unit (50).
  • the filter unit (60) includes an exhaust filter (61) capable of collecting dust in the air.
  • the exhaust-side filter (61) is configured with a coarser filter or mesh than the intake-side filter (41) because dust collection is not considered as important as the intake-side filter (41).
  • this unit (10) employs a filter (61) on the exhaust side as dust may enter from the outside when the air flow in the ventilation passage (70) is turned off. Yes.
  • a fine or mountain-shaped filter such as the intake side filter (41)
  • the wind speed is reduced at the filter section, and there is a risk of hindering air flow in the ventilation passage (70). is there. Therefore, it is optimal to use a coarse filter.
  • the exhaust fan filter unit (5) configured as described above operates the exhaust fan drive mechanism (51) so that the exhaust fan (52) rotates in the direction of discharging air toward the exhaust filter (61).
  • an air flow is generated in a direction in which the air inside the housing (2) is exhausted through the exhaust filter (61).
  • the housing (2) By mounting the fan filter units (3) and (5) having the above-described configuration on the housing (2), the housing (2) has an intake port (44) to an exhaust port (64 as shown in FIGS. 6 to 8). ) To the ventilation passage (70).
  • the ventilation passage (70) operates the intake-side fan drive mechanism (31) in the suction direction of the fan (32) and the exhaust-side fan drive mechanism (51) in the discharge direction of the fan (52).
  • the air is passed through the intake port (44), the intake side filter unit (40), and the intake side fan unit (30) from the outside of the housing (2), and the front side ventilation is formed by the intake side flow path forming member (71).
  • FIG. 12 is a block diagram of the fan control unit (80) for controlling the fan filter units (3) and (5).
  • the fan drive mechanism (31) (51) for rotating the fan (32) (52) is provided by a fan control unit (80) disposed in an appropriate place (for example, the circuit board (16)) inside the housing (2). Its operation is controlled.
  • the fan control unit (80) includes drive circuits for the fan drive mechanisms (31) and (51), and further, as shown in FIG. 12, sensors (81) and (82) for detecting the internal state of the housing (2). ) (83) and the memory (84) are electrically connected.
  • a temperature sensor (81) for acquiring temperature information of the image display panel (12), an intake side wind speed sensor (82) for acquiring velocity information of air passing through the intake port (44), and an exhaust port (64) are provided.
  • An exhaust side wind speed sensor (83) that acquires speed information or air volume information of the passing air can be exemplified.
  • the temperature sensor (81) can be provided in the vicinity of the image display panel (12) as shown in FIG. 6, and the intake side wind speed sensor (82) is shown in FIG.
  • the exhaust side wind speed sensor (83) is disposed inside the exhaust side casing (34) of the exhaust side fan filter unit (5), as shown in FIG. 8, inside the intake side casing (34) of the filter unit (3). can do.
  • the memory (84) stores various state quantities relating to a preset temperature and wind speed.
  • the state quantity stored in the memory (84) is the temperature sensor (1) when the image display device (1) is first driven after the image display device (1) is installed at a certain position indoors or outdoors.
  • the temperature information and the wind speed information acquired by 81) and the wind speed sensors (82) and (83) may be recorded as initial state quantities.
  • the memory (84) further includes a switching temperature and switching wind speed for operating the image display device (1) in a cleaning mode to be described later, and an abnormal temperature and abnormal wind speed for forcibly shutting down the image display device (1). It is remembered.
  • the memory (84) may be able to record the time and number of times of switching to a cleaning mode, which will be described later, and the temperature and wind speed at that time.
  • the fan control unit (80) is stored in the memory (84) and the state quantity acquired from the temperature sensor (81) and the wind speed sensors (82) and (83) in a state where the image display device (1) is operated.
  • the abnormal state related to the cooling of the image display device (1), specifically, clogging of the intake side filter (41) is detected, and the intake side fan in the cleaning mode is detected as will be described later.
  • the drive mechanism (31) is operated.
  • the fan control unit (80) determines that the wind speed of the intake port (44) or the exhaust port (64) detected by the wind speed sensor (82) (83) is smaller than the set speed
  • the intake fan drive mechanism (31) can be operated in the cleaning mode.
  • the temperature of the image display panel (12) detected by the temperature sensor (81) does not become lower than the set temperature even though the intake fan (32) is driven, the intake filter (41) Since it is considered that air is not sufficiently circulated in the ventilation passage (70) due to clogging, the structure may be switched to the cleaning mode.
  • the fan controller In order to protect the image display panel (12) and the like, 80) can be configured to forcibly cut off the power to them.
  • the air outside the housing (2) passes from the outside of the housing (2) through the intake port (44), the intake-side filter unit (40), and the intake-side fan unit (30) to the intake-side flow path forming member.
  • (71) branches into the front ventilation passage (70a) and the rear ventilation passage (70b), and the image display panel (12), the glass plate (25), the circuit board (16), etc. generate heat in the passage.
  • Heat exchange with the body, merged at the exhaust side flow path forming member (76), passed through the exhaust side fan unit (50), the exhaust side filter unit (60) and the exhaust port (64), and the housing (2 ) Is exhausted outside.
  • clean air from which dust has been collected by the intake-side filter (41) flows through the ventilation passage (70), thereby cooling the heating element such as the image display panel (12).
  • ⁇ Cleaning mode> When the image display device (1) is used for a long time, although it depends on the dust condition of the outside air, the intake side filter (41) is clogged with dust and the desired intake performance cannot be maintained. The decrease in the intake performance results in a decrease in the cooling performance of the heating element such as the image display panel (12), and the operation and quality of the image display device (1) may be abnormal. Therefore, in the present invention, by rotating the intake-side fan (32) in the reverse direction, an air flow in the direction opposite to the intake air flows through the intake-side filter (41), and the dust clogged in the intake-side filter (41) is forced. And a mode for discharging the outside filter (2) to clean the intake side filter (41).
  • the clogging of the intake side filter (41) is detected as an increase in temperature or a decrease in wind speed detected by the temperature sensor (81) and the wind speed sensors (82) (83).
  • the fan control unit (80) compares these state quantities with the switching temperature and switching wind speed stored in the memory (84), and detects whether the detected temperature becomes abnormal or the detected wind speed on the intake side or the exhaust side. When becomes below the switching wind speed, the intake-side fan drive mechanism (31) is operated in the cleaning mode.
  • the fan control unit (80) operates the intake side fan drive mechanism (31) in the direction opposite to that during intake, thereby rotating the intake side fan (32) in the reverse direction.
  • the dust (90) accumulated on the intake port (44) side of the intake side filter (41) is scattered outside the housing (2) by the air flow shown in the direction of the arrow.
  • the side filter (41) can be cleaned.
  • the exhaust fan drive mechanism (51) In the cleaning mode, it is desirable to stop the operation of the exhaust fan drive mechanism (51).
  • the exhaust fan drive mechanism (51) When the exhaust fan drive mechanism (51) is operated in the direction of discharging from the exhaust port (64), the ventilation passage (70) becomes negative pressure, and the intake fan (32) to the intake filter (41). This is because the intake air filter (41) cannot be sufficiently cleaned. It is also possible to rotate the exhaust fan drive mechanism (51) in the reverse direction in the cleaning mode and take in air from the exhaust port (64) .
  • the exhaust filter (61) is clogged or coarse. Since dust flows from the exhaust filter (61) into the housing (2), it is desirable to stop the exhaust fan drive mechanism (51) as described above.
  • the heating element is cooled again by operating the fan drive mechanism (31) (51) in the normal mode again. Can be done.
  • the switching to the cleaning mode is performed based on the state quantity detected by the sensors (81), (82), and (83) .However, the operation time in the normal mode is integrated, and every predetermined time. You may make it transfer to cleaning mode.
  • the cleaning mode when the image display device (1) is not used, that is, when the image display panel (12) is not energized. This is to prevent the use of the image display device (1) from being hindered.
  • the temperature detected by the sensors (81) (82) (83) is equal to or higher than the switching temperature, or the wind speed is equal to or lower than the switching wind speed, and the image display panel ( It is only necessary to switch to the cleaning mode in a state where the energization to 12) is cut off.
  • the temperature detected by the sensors (81), (82), (83) exceeds the abnormal temperature, or if the wind speed falls below the abnormal wind speed, it may be detected before, during or after the cleaning mode. Regardless, the power supply to the image display device (1) may be cut off. As a result, it is possible to prevent malfunctions and quality deterioration of the heating element such as the image display panel (12).
  • the present invention is suitable for an electrical apparatus such as an image display device that can eliminate the clogging of the filter and make the filter maintenance-free for a long period of time.
  • Image display device 10
  • Image display unit (12) Image display panel (16) Circuit board (2) Case (25) Glass plate (3)
  • Intake side fan filter unit (30) Intake fan unit (31) Intake side fan drive mechanism (32) Intake fan (40) Intake side filter unit (41) Intake side filter (44)
  • Air intake (5) Exhaust fan filter unit (50) Exhaust fan unit (51) Exhaust fan drive mechanism (52) Exhaust fan (60) Exhaust side filter unit (61) Exhaust side filter (64) Exhaust port (70) Ventilation passage (80) Fan controller

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Abstract

　発熱体を内部に収容する筺体２と、該筺体の内部に形成され、空気が流通することで発熱体を冷却する通気用通路70と、筺体の外部と通気用通路との接続部分に設けられ、筺体の外部の空気を通気用通路に導入するファンフィルタユニット30と、を具え、ファンフィルタユニットは、空気中に含まれる塵埃を回収するフィルタ41と、フィルタに空気を導通させるファン32と、ファンを回転させるファン駆動機構31と、ファン駆動機構を制御するファン制御部80と、具え、ファン制御部は、通気用通路に向けて筺体の外部の空気を吸い込む方向にファンを回転させる吸気モードと、通気用通路の空気をフィルタを介して逆向きに排気させる方向にファンを回転させる清掃モードとを切り替え可能にファン駆動機構を作動させる。

Description

ファンフィルタユニットを具えた電気機器
　本発明は、ファンフィルタユニットを具えた電気機器に関するものである。
　画像表示パネルを筺体に収容し、該筺体に設けられた画像表示窓を介して画像表示パネルを外部から視認可能とした画像表示装置が知られている(例えば、特許文献１参照)。
　この種の画像表示装置の用途として、例えば、屋外設置や屋外に設置される自動販売機等の他の装置や他のケーシングの内部に搭載されることが考えられる。
　このような場合、画像表示装置には、画像表示パネル等の内部の発熱体からの発熱だけでなく、画像表示窓から入射する太陽光等によって、画像表示パネルの画面が高温に曝されることがある。画面や画像表示パネルが過度に昇温すると、これらの動作や品質に異常が生ずる虞がある。
　そこで、特許文献１では、筺体の内部に外気を導入する複数のファンを配備し、筺体内部に外気を導入することで、筺体内部や画像表示パネル等の冷却を図っている。
特開２０１０－１７５８５３号公報
　しかしながら、塵埃などをファンから筺体内に外気と一緒に吸い込んでしまい、ファンの吸気性能が低下したり、筺体内部の画像表示パネルや回路基板などの発熱体に付着して、十分な冷却性能を維持できないことがある。
　特に、屋外設置される電気機器では、屋内に比して外気に塵埃が多く含まれるから、ファンの吸気性能が低下しやすい。
　そこで、外気の吸気部に塵埃を捕捉するフィルタを設けることが考えられるが、フィルタが電気機器の筺体内部に収容されていたり、さらに、当該電気機器自体が他の装置などの内部に組み込まれているなど、フィルタに外部から容易にアクセスできない場合には、フィルタの交換等のメンテナンスが困難であった。
　本発明のファンフィルタユニットを具えた電気機器は、
　発熱体を内部に収容する筺体と、
　該筺体の内部に形成され、空気が流通することで発熱体を冷却する通気用通路と、
　筺体の外部と通気用通路との接続部分に設けられ、筺体の外部の空気を通気用通路に導入するファンフィルタユニットであって、
　空気中に含まれる塵埃を回収するフィルタと、
　該フィルタに空気を導通させるファンと、
　該ファンを回転させるファン駆動機構と、
　該ファン駆動機構を制御し、通気用通路に向けて筺体の外部の空気を吸い込む方向にファンを回転させる通常モードと、通気用通路の空気をフィルタを介して逆向きに排気させる方向にファンを回転させる清掃モードとを切り替え可能にファン駆動機構を作動させるファン制御部と、
　を具えたファンフィルタユニットと、
　を有する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置を前面側から見た斜視図である。 図２は、該画像表示装置を背面側から見た斜視図である。 図３は、該画像表示装置の背面図である。 図４は、該画像表示装置を前面側から見た分解斜視図である。 図５は、該画像表示装置を背面側から見た分解斜視図である。 図６は、図３に示されるＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図７は、図６に示されるＢ領域の拡大図である。 図８は、図６に示されるＣ領域の拡大図である。 図９は、ファンフィルタユニットの分解斜視図である。 図１０は、該ファンフィルタユニットのフィルタの分解斜視図である。 図１１は、ファンフィルタユニットを取り付けた画像表示装置を拡大して示す斜視図である。 図１２は、ファンフィルタユニットの制御部のブロック図である。 図１３は、ファンフィルタユニットを清掃モードで作動させた、図６に示されるＢ領域の拡大図である。
　以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
　なお、本実施形態では、電気機器として、画像表示装置(１)を例に挙げ、発熱体として画像表示パネル(12)や回路基板(16)等を例に挙げて説明を行なうが、本発明が適用される電気機器及び発熱体は、これらに限定されるものではいことは勿論である。
　また、本実施形態に係る画像表示装置(１)は、自動販売機等の他の装置に内蔵することができる装置であるが、本画像表示装置(１)を他の装置に内蔵するのではなく、単体で使用したり、外部をディスプレイ用やスタンド用のケーシング等に収容して使用することもできる。
　さらに、本実施形態に係る画像表示装置(１)は、屋外に設置されることを想定したものであるが、屋内に設置できることは勿論である。
　図１及び図２はそれぞれ、本発明の一実施形態に係る画像表示装置(１)を前面側及び背面側から見た斜視図である。図３は、該画像表示装置(１)の背面図である。図４及び図５はそれぞれ、該画像表示装置(１)を前面側及び背面側から見た分解斜視図である。また、図６は、図３の線Ａ－Ａに沿う断面図、図７及び図８は、夫々図６のＢ領域、Ｃ領域の拡大図である。
　図４に示すように、画像表示装置(１)は、前面に画像表示窓(22)の形成された筺体(２)の内部に画像表示パネル(12)と、吸気側及び排気側のファンフィルタユニット(３)(５)を収容して構成される。
　図１等を参照し、筺体(２)は、略矩形の画像表示窓(22)が中央に形成された前側の前側ケース半体(21)と、該前側ケース半体(21)に接合される後側ケース半体(23)を具える。
　画像表示窓(22)には、透明なガラス板(25)が嵌まり、後側ケース半体(23)には、左右にファンフィルタユニット(３)(５)が嵌まる縦長の開口(26)(27)が開設されている。
　図７及び図８に示すように、ガラス板(25)は、筺体(２)の画像表示窓(22)よりも大きい寸法を有しており、外縁に押さえ金具(25a)とシール部材(25b)が装着され、画像表示窓(22)の背面側周縁に気密に取り付けられている。なお、ガラス板(25)の前面又は背面には、透明のシート部材により構成される静電容量式のタッチパネルが貼り付けられていてもよい。
　画像表示ユニット(10)は、前面に画面(14)を具えた画像表示パネル(12)と、画像表示パネル(12)の背面側に配備され、画像表示パネル(12)を制御する回路基板(16)を有する。画像表示パネル(12)として液晶表示パネルを例示することができる。
　画像表示パネル(12)には、図５及び図６に示すように、夫々通気用通路(70)の一部を構成する吸気側流路形成部材(71)と排気側流路形成部材(76)が取り付けられている。
　吸気側流路形成部材(71)及び排気側流路形成部材(76)は、画像表示パネル(12)を左右から把持するような形状に夫々形成されている。
　図５を参照し、吸気側流路形成部材(71)は、背面側に後述する吸気側のファンフィルタユニット(３)と連通する複数の吸気側開口(72)を有する。また、図６及び図７を参照し、吸気側流路形成部材(71)は、吸気側開口(72)と連通し、画面(14)の前側にて画面(14)と平行な向きに開口する前側開口(73)と、画像表示パネル(12)の背面にて画像表示パネル(12)と平行な向きに開口する後側開口(74)を夫々具える。
　また、図５を参照し、排気側流路形成部材(76)は、背面側に後述する排気側のファンフィルタユニット(５)と連通する複数の排気側開口(77)を有する。また、図６及び図８を参照し、排気側流路形成部材(76)は、該排気側開口(77)と連通し、画面(14)の前側にて画面(14)と平行な向きに開口する前側開口(78)と、画像表示パネル(12)の背面にて画像表示パネル(12)と平行な向きに開口する後側開口(79)を夫々具える。
　図６を参照し、画像表示ユニット(10)は、左右に前記吸気側流路形成部材(71)と排気側流路形成部材(76)を装着した状態で、筺体(２)の内部に収容される。具体的には、画像表示ユニット(10)は、前面側の画面(14)が前記前側ケース半体(21)に嵌められたガラス板(25)との間に隙間Ｓ１を存し、背面側は、後側ケース半体(23)との間に隙間Ｓ２を存するように収容される。
　画像表示ユニット(10)が筺体(２)に収容された状態で、吸気側流路形成部材(71)の前面開口(73)と画面(14)の前側の隙間Ｓ１は連通し、また、該隙間Ｓ１と排気側流路形成部材(76)の前側開口(78)が連通し、吸気側流路形成部材(71)の吸気側開口(72)から隙間Ｓ１を通って、排気側流路形成部材(76)の排気側開口(77)に達する前側通気用通路(70a)が形成される。
　同様に、吸気側流路形成部材(71)の後側開口(74)と画像表示パネル(12)の背面の隙間Ｓ２は連通し、該隙間Ｓ２と排気側流路形成部材(76)の後側開口(79)が連通し、吸気側流路形成部材(71)の吸気側開口(72)から隙間Ｓ２を通って、排気側流路形成部材(76)の排気側開口(77)に達する後側通気用通路(70b)が形成される。
　これら前側通気用通路(70a)と後側通気用通路(70b)によって、筺体(２)の通気用通路(70)が形成される。
　前側通気用通路(70a)は、内部を流通する空気によって、主として、画像表示パネル(12)の画面(14)及びガラス板(25)を冷却し、後側通気用通路(70b)は、内部を流通する空気によって、主として、画像表示パネル(12)の背面及び回路基板(16)を冷却する。
　筺体(２)の背面左右に形成された縦長の開口(26)(27)には、ファンフィルタユニット(３)(５)が取り付けられる。
　背面側から見て右側の開口(26)は、吸気側ファンフィルタユニット(３)が取り付けられ、左側の開口(27)には、排気側ファンフィルタユニット(５)が取り付けられる。
　吸気側ファンフィルタユニット(３)は、図９に示すように、吸気側ケーシング(34)の内部に複数のファンユニット(30)(図示では３つ)と、複数のフィルタユニット(40)(図示では２つ)を収容している。
　ファンユニット(30)は、ファン(32)と該ファン(32)を回転させるモータ等の図示省略する吸気側ファン駆動機構(吸気側ファン駆動機構(31)の電気的接続については図１２参照)を内蔵している。
　フィルタユニット(40)は、図１０等に示すように、空気中の塵埃を回収可能な吸気側フィルタ(41)と、該吸気側フィルタ(41)を支持する支持枠(42)、及びフィルタユニット(40)を吸気側ケーシング(34)に取り付ける取付部材(43)を有する。
　吸気側フィルタ(41)は、山形状のフィルタ材(41a)と、フィルタ材(41a)よりも目の粗いメッシュ(41b)を重ね合わせて構成することができる。図示の吸気側フィルタ(41)は、上下方向に長い形状をしている。なお、メッシュ(41b)は、吸気側フィルタユニット(40)を筺体(２)に取り付けたときに、フィルタ材(41a)よりも外側、即ち、ファン(32)とはフィルタ材(41a)を挟んで逆側となる吸気口(44)側に位置するよう設けられている。
　上記のような山形状フィルタ(41a)によれば、フィルタの表面積が向上するので、集塵性を高めることができる。
　支持枠(42)は、吸気側フィルタ(41)に空気の流通が可能となる開口を有したフレームであって、図示の実施例では、２つの半体(42a)(42a)により、フィルタ材(41a)とメッシュ(41b)を重ねた状態で挟み込む構成としている。
　取付部材(43)は、上下方向に長いフレームであって、吸気側フィルタ(41)を収容した支持枠(42)を把持する突起(43a)(43a)を上下に有し、側面の一方には、吸気側ケーシング(34)に固定するための鍔部(43b)が突設されている。
　再び図９を参照し、上記ファンユニット(30)及びフィルタユニット(40)を収容する吸気側ケーシング(34)は、前記吸気側流路形成部材(71)の吸気側開口(72)と連通する複数の開口(36)を有しており、各開口(36)にファンユニット(30)が取り付けられている。また、吸気側ケーシング(34)は、右側面に吸気口(44)、背面に挿入窓(35)が開設されており、吸気側フィルタユニット(40)は、挿入窓(35)から吸気側ケーシング(34)の内部に挿入され、吸気側フィルタ(34)が吸気口(44)を塞ぐように配備される。
　吸気側ケーシング(34)の背面には、図９及び図１１に示すように、吸気側フィルタユニット(40)の脱落を防止する取付機構を有する。取付機構は、例えば、各挿入窓(35)の近傍の上下２箇所に枢支されたアーム部(45)(45)を具える。アーム部(45)は、鍔部(43b)に１つずつ対応して設けられ、挿入窓(35)から吸気側フィルタユニット(40)が挿入された状態で、各アーム部(45)を回転させることで、図１１に示すように、アーム部(45)は対応する鍔部(43b)に外側から重なり、吸気側フィルタユニット(40)を筺体(２)に固定することができる。
　なお、アーム部(45)の自由端側に、アーム部(45)の回転を阻止する係止凹部(46)を設け、吸気側ケーシング(34)の背面に係止突起(46a)を設けて、アーム部(45)が図１１に示すように回転した状態で、係止凹部(46)と係止突起(46a)とを係合し、アーム部(45)の回動を阻止して、吸気側フィルタユニット(40)を脱落不能に固定した状態で維持する構成としてもよい。
　また、各アーム部(45)の先端部には、ユーザ操作のための摘み部(45a)を設けることもできる。
　上記構成の吸気側ファンフィルタユニット(３)は、吸気側ファン(32)が吸気側フィルタ(41)から空気を吸い込む方向に回転するよう吸気側ファン駆動機構(31)を作動させることで、図７中矢印に示すように、筺体(２)の外部から吸気口(44)及び吸気側フィルタ(41)を通過し、通気用通路(70)へ空気を導入する方向の空気流を生じさせる。
　また、詳細は後述するが、吸気側ファン駆動機構(31)を逆方向に作動させることで、図１３中矢印に示すように、吸気側フィルタ(41)から外部に向けて排気する方向の空気流を生じさせる。
　排気側ファンフィルタユニット(５)も、図４に示すように、排気側ケーシング(54)の内部に複数のファンユニット(50)(図示は３つ)と、フィルタユニット(60)(図５)を収容している。
　排気側ケーシング(54)は、前記排気側流路形成部材(76)の排気側開口(77)と連通する複数の開口(56)を有しており(図８)、各開口(56)にファンユニット(50)が配備され、該ファンユニット(50)の下流側にフィルタユニット(60)が配備された排気口(64)を有する。
　ファンユニット(50)は、ファン(52)と該ファン(52)を回転させるモータ等の図示省略する吸気側ファン駆動機構(排気側ファン駆動機構(51)の電気的接続については図１２参照)を内蔵している。
　フィルタユニット(60)は、図８に示すように、空気中の塵埃を回収可能な排気側フィルタ(61)を具える。
　排気側フィルタ(61)は、吸気側フィルタ(41)に比して集塵性は重要視されないため、吸気側フィルタ(41)よりも目の粗いフィルタやメッシュから構成することができる。
　なお、排気側には一見、フィルタは不要のように思われる。しかし、通気用通路(70)内での送風をオフにしているときは、塵埃が外部から侵入する虞があるので、本ユニット(10)は、排気側にもフィルタ(61)を採用している。但し、吸気側フィルタ(41)のように目の細かいもの又は山形状のものを採用した場合、フィルタ部で風速が低下するので、通気用通路(70)内での送風に支障をきたす虞もある。よって、目の粗いフィルタを採用するのが最適である。
　排気側ファンフィルタユニット(５)のその他の構成や取付機構については前記吸気側ファンフィルタユニット(３)と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
　上記構成の排気側ファンフィルタユニット(５)は、排気側ファン(52)が排気側フィルタ(61)側へ向けて空気を吐き出す方向に回転するよう排気側ファン駆動機構(51)を作動させることで、図８中矢印に示すように、筺体(２)の内部の空気を排気側フィルタ(61)を通過して排気する方向の空気流を生じさせる。
　上記構成のファンフィルタユニット(３)(５)を筺体(２)に装着することにより、筺体(２)には、図６乃至図８に示すように、吸気口(44)から排気口(64)へ至る通気用通路(70)が構成される。
　より具体的には、通気用通路(70)は、吸気側ファン駆動機構(31)をファン(32)の吸込み方向に作動させ、排気側ファン駆動機構(51)をファン(52)の吐き出し方向に作動させることで、筺体(２)の外部から吸気口(44)、吸気側フィルタユニット(40)、吸気側ファンユニット(30)を通り、吸気側流路形成部材(71)にて前側通気用通路(70a)と後側通気用通路(70b)に分岐し、通路内にて画像表示パネル(12)、ガラス板(25)及び回路基板(16)等の発熱体を冷却し、排気側流路形成部材(76)にて合流して、排気側ファンユニット(50)、排気側フィルタユニット(60)及び排気口(64)を通って、筺体(２)の外部に排気される通路をなす。
　図１２は、ファンフィルタユニット(３)(５)を制御するファン制御部(80)のブロック図である。
　ファン(32)(52)を回転させるファン駆動機構(31)(51)は、筺体(２)の内部の適所(例えば、回路基板(16))に配備されたファン制御部(80)によって、その動作が制御される。
　ファン制御部(80)には、ファン駆動機構(31)(51)の駆動回路を含み、さらに、図１２に示すように、筺体(２)の内部の状態を検知するセンサ(81)(82)(83)とメモリ(84)が電気的に接続されている。
　センサとして、画像表示パネル(12)の温度情報を取得する温度センサ(81)、吸気口(44)を通過する空気の速度情報を取得する吸気側風速センサ(82)、排気口(64)を通過する空気の速度情報又は風量情報を取得する排気側風速センサ(83)を例示することができる。
　例えば、温度センサ(81)は、図６に示すように、画像表示パネル(12)の近傍に配備することができ、吸気側風速センサ(82)は、図７に示すように、吸気側ファンフィルタユニット(３)の吸気側ケーシング(34)の内部、排気側風速センサ(83)は、図８に示すように、排気側ファンフィルタユニット(５)の排気側ケーシング(54)の内部に配備することができる。
　メモリ(84)には、予め設定された温度及び風速に関する各種状態量が記憶されている。なお、メモリ(84)に記憶される状態量は、画像表示装置(１)を屋内又は屋外の一定位置に設置した後、該画像表示装置(１)を最初に駆動させたとき、温度センサ(81)及び風速センサ(82)(83)によって取得された温度情報及び風速情報を初期の状態量として記録するようにしてもよい。
　メモリ(84)には、さらに、画像表示装置(１)を後述する清掃モードで作動させるための切替温度と切替風速と、画像表示装置(１)を強制的にシャットダウンする異常温度及び異常風速が記憶されている。
　また、メモリ(84)には、後述する清掃モードに切り替えられた時間や回数、そのときの温度や風速等を記録可能としてもよい。
　ファン制御部(80)は、画像表示装置(１)を作動させた状態で、温度センサ(81)及び風速センサ(82)(83)から取得された状態量と、メモリ(84)に記憶された状態量とを比較して、画像表示装置(１)の冷却に関する異常、具体的には、吸気側フィルタ(41)の目詰りを検知して、後述するように、清掃モードで吸気側ファン駆動機構(31)を作動させる。
　具体的には、ファン制御部(80)は、風速センサ(82)(83)によって検知された吸気口(44)又は排気口(64)の風速が設定速度より小さいと判断した場合には、清掃モードで吸気側ファン駆動機構(31)を作動する構成とすることができる。
　また、吸気側ファン(32)を駆動しているのにも関わらず温度センサ(81)によって検知された画像表示パネル(12)の温度が設定温度よりも低くならない場合、吸気側フィルタ(41)が詰まっていることにより通気用通路(70)での空気の流通が十分にできていないと考えられるため、清掃モードに切り替わる構成としてもよい。
　なお、清掃モードで吸気側ファン駆動機構(31)を作動させても、温度センサ(81)の検知温度や風速センサ(82)(83)の検知風速が改善されない場合には、ファン制御部(80)は、画像表示パネル(12)等を保護するために、強制的にこれらへの通電を遮断するように構成することもできる。
＜通常モード＞
　画像表示装置(１)に通電が行なわれると、画像表示パネル(12)等に通電が行われると共に、ファン制御部(80)は、ファン駆動機構(31)(51)を作動させ、吸気側ファン駆動機構(31)をファン(32)の吸込み方向、排気側ファン駆動機構(51)をファン(52)の吐き出し方向に作動させる。
　これにより、筺体(２)の外部の空気が、筺体(２)の外部から吸気口(44)、吸気側フィルタユニット(40)、吸気側ファンユニット(30)を通り、吸気側流路形成部材(71)にて前側通気用通路(70a)と後側通気用通路(70b)に分岐し、通路内にて画像表示パネル(12)、ガラス板(25)及び回路基板(16)等の発熱体と熱交換を行ない、排気側流路形成部材(76)にて合流して、排気側ファンユニット(50)、排気側フィルタユニット(60)及び排気口(64)を通って、筺体(２)の外部に排気される。
　上記により、吸気側フィルタ(41)にて塵埃が回収された清浄な空気が、通気用通路(70)を流れて、画像表示パネル(12)等の発熱体を冷却することができる。
＜清掃モード＞
　画像表示装置(１)を長時間使用すると、外気の塵埃状況にも左右されるが、吸気側フィルタ(41)に塵埃が目詰りし、所望の吸気性能を維持できなくなる。
　吸気性能の低下は、画像表示パネル(12)等の発熱体の冷却性能の低下となり、画像表示装置(１)の動作や品質に異常が生ずることがある。
　そこで、本発明では、吸気側ファン(32)を逆回転させることで、吸気側フィルタ(41)に吸気とは逆方向の空気流を流し、吸気側フィルタ(41)に詰まった塵埃を強制的に筺体(２)の外部に排出して、吸気側フィルタ(41)を清掃するモードを有している。
　吸気側フィルタ(41)の目詰りは、温度センサ(81)及び風速センサ(82)(83)により検知される温度の上昇又は風速の低下として検出される。ファン制御部(80)は、これらの状態量をメモリ(84)に記憶されている切替温度及び切替風速と比較し、検知温度が切替温度を異常となるか、吸気側又は排気側の検知風速が切替風速以下となった場合には、清掃モードで吸気側ファン駆動機構(31)を作動させる。
　清掃モードでは、ファン制御部(80)は、吸気側ファン駆動機構(31)を吸気時とは逆方向に作動させて、吸気側ファン(32)を逆回転させる。これにより、図１３に示すように、吸気側フィルタ(41)の吸気口(44)側に溜まった塵埃(90)は、矢印方向に示す空気流によって筺体(２)の外部に飛散し、吸気側フィルタ(41)を清浄にすることができる。
　なお、清掃モードでは、排気側ファン駆動機構(51)は動作を停止させることが望ましい。
　排気側ファン駆動機構(51)を排気口(64)からの吐き出す方向に作動させると、通気用通路(70)が負圧となって、吸気側ファン(32)から吸気側フィルタ(41)への空気流が減少して、吸気側フィルタ(41)を十分に清掃できないからである。
　また、清掃モードで排気側ファン駆動機構(51)を逆方向に回転させて、排気口(64)から吸気を行なうことも可能ではある、排気側フィルタ(61)の目詰りや、目の粗い排気側フィルタ(61)から筺体(２)への塵埃の流入するため、上記のとおり、排気側ファン駆動機構(51)は停止させることが望ましい。
　所定時間清掃モードで運転することで、吸気側フィルタ(41)の目詰りは解消されるから、再度、通常モードでファン駆動機構(31)(51)を作動させることで、発熱体の冷却を行なうことができる。
　なお、上記では、センサ(81)(82)(83)により検知された状態量に基づいて、清掃モードへの切替えを行なっているが、通常モードでの作動時間を積算し、所定時間毎に清掃モードに移行するようにしてもよい。
　また、清掃モードへの切替えは、画像表示装置(１)を使用していない、即ち、画像表示パネル(12)に通電が行われていない状態で行なうことが望ましい。これにより、画像表示装置(１)の使用の妨げになることを防止するためである。この場合、センサ(81)(82)(83)により検知された温度が切替温度以上となったり、風速が切替風速以下となったことをメモリ(84)に記憶しておき、画像表示パネル(12)への通電が遮断された状態で清掃モードへ切り替えるようにすればよい。
　清掃モードで運転しても、センサ(81)(82)(83)により検知された温度が切替温度以上であったり、風速が切替風速以下のままである場合には、その旨を視覚的に報知できるようにすることもできる。
　さらに、センサ(81)(82)(83)により検知された温度が異常温度以上になったり、風速が異常風速以下になった場合には、清掃モードの実施前、実施中又は実施後の如何に関わらず、画像表示装置(１)への通電を遮断するようにしてもよい。これにより、画像表示パネル(12)等の発熱体の動作不良や品質低下を防止できる。
　本発明は、フィルタの目詰りを解消して、フィルタを長期に亘りメンテナンス不要とすることのできる画像表示装置などの電気機器に好適である。
(１)　画像表示装置
(10)　画像表示ユニット
(12)　画像表示パネル
(16)　回路基板
(２)　筐体
(25)　ガラス板
(３)　吸気側ファンフィルタユニット
(30)　吸気側ファンユニット
(31)　吸気側ファン駆動機構
(32)　吸気側ファン
(40)　吸気側フィルタユニット
(41)　吸気側フィルタ
(44)　吸気口
(５)　排気側ファンフィルタユニット
(50)　排気側ファンユニット
(51)　排気側ファン駆動機構
(52)　排気側ファン
(60)　排気側フィルタユニット
(61)　排気側フィルタ
(64)　排気口
(70)　通気用通路
(80)　ファン制御部

Claims (3)

  1. 　発熱体を内部に収容する筺体と、
    　該筺体の内部に形成され、空気が流通することで発熱体を冷却する通気用通路と、
    　筺体の外部と通気用通路との接続部分に設けられ、筺体の外部の空気を通気用通路に導入するファンフィルタユニットであって、
    　空気中に含まれる塵埃を回収するフィルタと、
    　該フィルタに空気を導通させるファンと、
    　該ファンを回転させるファン駆動機構と、
    　該ファン駆動機構を制御し、通気用通路に向けて筺体の外部の空気を吸い込む方向にファンを回転させる通常モードと、通気用通路の空気をフィルタを介して逆向きに排気させる方向にファンを回転させる清掃モードとを切り替え可能にファン駆動機構を作動させるファン制御部と、
    　を具えたファンフィルタユニットと、
    　を有するファンフィルタユニットを具えた電気機器。
  2. 　ファン制御部は、筺体内に配備され、筺体内の状態を検知するセンサに電気的に接続されており、該センサにより検知された状態量に基づいてファン駆動機構を清掃モードで作動させる請求項１に記載のファンフィルタユニットを具えた電気機器。
  3. 　筺体の内部の空気を通気用通路から排出する排気側ファンと、該排気側ファンを回転させる排気側ファン駆動機構と、該排気側ファン駆動機構を制御する排気側ファン制御部と、を有する排気側ファンフィルタユニットをさらに具えており、
    　排気側ファン制御部は、前記通常モードでは、筺体の内部の空気を排出する方向に排気側ファンを回転させ、前記清掃モードでは、排気側ファンを停止するよう排気側ファン駆動機構を制御する、請求項１又は請求項２に記載のファンフィルタユニットを具えた電気機器。
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