JP2014002593A - 塵埃蓄積報知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃の蓄積状態を好適に検知して報知することにより塵埃除去等の対処を促して、計算機の故障や寿命低下等の不都合の発生を防止する。
【解決手段】塵埃蓄積報知装置は、光センサ１１と、判別手段と、報知手段とを備える。光センサ１１は、計算機の筐体１内の通気経路における空気の流れが滞る位置に配されて受発光状態に基づいて測定結果を出力する。判別手段は、光センサ１１の測定結果に基づいて筐体１内の塵埃蓄積状態を判別する。報知手段は、判別手段の判別結果に基づく情報を報知する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、塵埃蓄積報知装置に関する。

パーソナルコンピュータや業務用コンピュータなどの計算機は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）など、発熱する部品を筐体内に備えている。これらの部品が発熱するので、筐体内の温度上昇を抑えるために、計算機は冷却手段を備えている。
冷却手段には、空冷式と水冷式がある。空冷式の冷却手段は、メンテナンス性やコストの点で水冷式と比して優れていることから、空冷式の冷却手段を採用した計算機が多い。
空冷式の冷却手段は、空気との熱交換により放熱させるものであって、ファンやダクトを備えている。

特開２００６−１２７２８３号公報 特開２００７−８４２４３号公報 特開平４−２７６２２７号公報

空冷式の冷却手段を採用した計算機の筐体内には、吸気に伴って塵埃が入り込む。塵埃は、筐体内の各部に付着、蓄積する。
筐体の吸気口に取り付けられたフィルタが塵埃によって目詰まりすれば、吸気ファンに過負荷がかかり、ファンの寿命が低下する。また、フィルタ目詰まりによって通気量が減少すれば、冷却性能が低下する。ヒートシンクに塵埃が蓄積すれば、ヒートシンクによる放熱性能が低下し、チップが熱損傷してしまう。そして、各部に蓄積した塵埃が湿気を帯びて導通し、短絡する危険がある。
これらの故障、寿命低下、発火などの不都合の発生を防止するために、塵埃蓄積状態を把握して対処することが望ましい。しかし、既に考え出された手法には、計算機の筐体内の塵埃蓄積を検知するものとして普及しているものはなく、簡便に実施できるものが見当たらない。

実施形態の塵埃蓄積報知装置は、光センサと、判別手段と、報知手段とを備える。光センサは、計算機の筐体内の通気経路における空気の流れが滞る位置に配されて受発光状態に基づいて測定結果を出力する。判別手段は、光センサの測定結果に基づいて筐体内の塵埃蓄積状態を判別する。報知手段は、判別手段の判別結果に基づく情報を報知する。

図１は、パーソナルコンピュータへの塵埃蓄積報知装置の設置態様を示す模式図である。 図２は、光センサと透明ポケットとの位置関係を示す説明図である。 図３は、塵埃蓄積報知装置が用いられたパーソナルコンピュータの電気的接続を部分的に示すブロック図である。 図４は、塵埃検知処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、透明ポケットに塵埃が蓄積した際の様子を示す説明図である。 図６は、塵埃検知処理（レベル設定）の流れを示すフローチャートである。 図７は、光センサと防塵フィルタとの位置関係を示す説明図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を用いて、本実施形態の塵埃蓄積報知装置を、計算機としてのパーソナルコンピュータに用いた場合を例にして説明する。図１は、パーソナルコンピュータへの塵埃蓄積報知装置の設置態様を示す模式図である。

パーソナルコンピュータの筐体１には、吸気口２および排気口３が設けられ、吸気口２にはフィルタ２ａが取り付けられている。吸気口２の内側には、ファン４が配され、このファン４が回転することにより、吸気口２から排気口３へ向かって空気が流れる。
吸気口２から排気口３へ向かう通気経路には、ＣＰＵ５やその他の各種部品（不図示）が配されており、これらの下流に、塵埃蓄積報知装置６の一部である光センサ１１と透明ポケット１２（塵埃測定用モデル）とが配されている。

塵埃蓄積報知装置６は、光センサ１１と、透明ポケット１２と、後述する判別手段２１と、報知手段２２とを備えている。ここで、図２は、光センサ１１と透明ポケット１２との位置関係を示す説明図である。
透明ポケット１２は、案内壁１２ａと障壁１２ｂとを備えている。案内壁１２ａは、パーソナルコンピュータのマザーボード（不図示）に対向する平面とこの平面の両脇に直立する小平面とからなって全体で断面コ字型をなし、当該コ字型が徐々に狭まる形状により、通気経路の風上から風下へ向かって狭まる流路を形成するものである。
障壁１２ｂは、案内壁１２ａの風下側端部に設けられて、案内壁１２ａに直交する面を有し、案内壁１２ａが形成する流路を流れる空気の流れを滞らせるものである。

光センサ１１は、発光部１１ａおよび受光部１１ｂを有し、発光部１１ａと受光部１１ｂとで、案内壁１２ａの障壁１２ｂから所定距離αだけ離間した位置を挟む。この所定距離αは、短すぎれば筐体１内の塵埃蓄積が進まないうちの報知となり、長すぎれば筐体１内の塵埃蓄積が進みすぎてからの報知となるので、塵埃蓄積報知装置６の設置場所の状態に応じて適切な長さに決定する。
発光部１１ａは、受光部１１ｂへ向けて光を発し、受光部１１ｂは、発光部１１ａが発した光を受けるように配される。このような光センサ１１は、発光部１１ａと受光部１１ｂとの間で光を遮る異物の有無を検知する。

図３は、本実施形態の塵埃蓄積報知装置６が用いられたパーソナルコンピュータの電気的接続を部分的に示すブロック図である。パーソナルコンピュータは、各種情報を表示する表示機１３と、ファン４を回転させるモータ１４と、制御部２０とを、さらに備えている。

制御部２０は、ＣＰＵ５、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｏ機器制御部、および通信Ｉ／Ｆ（いずれも不図示）等から構成される。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行する各種プログラムや各種データを記憶するものである。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種プログラムを実行する際に一時的にデータやプログラムを記憶するものである。
このような制御部２０は、上記各種プログラムに従って、パーソナルコンピュータの各部を制御する。また、制御部２０は、光センサ１１と表示機１３とモータ１４とに電気的に接続されており、これらと信号を送受信することによりこれらを制御する。

そして、制御部２０は、プログラムに従うことにより、塵埃蓄積報知装置６の一部である判別手段２１と、報知手段２２とを実現する。判別手段２１は、光センサ１１の測定結果に基づいて筐体１内の塵埃蓄積状態を判別する。報知手段２２は、判別手段２１の判別結果に基づく情報を、表示機１３に表示させる。

以下、塵埃検知および蓄積状態判別の流れに沿って塵埃蓄積報知装置６の動作について説明する。図４は、塵埃検知処理の流れを示すフローチャートである。この処理では、基準値を一つ設けている。

まず、制御部２０は、パーソナルコンピュータから塵埃検知処理実行要求を受けると、光センサ１１の出力を確認し（ステップＳ１）、判別手段２１により、塵埃蓄積レベルを判別する（ステップＳ２）。ここで、塵埃蓄積レベルが基準値未満であれば（ステップＳ２の基準値未満）、本処理を終了する。ステップＳ２で、塵埃蓄積レベルが基準値以上であるとき（ステップＳ２の基準値以上）、報知手段２２により、警告メッセージを表示機１３に表示させる（ステップＳ３）。

図５は、透明ポケット１２に塵埃が蓄積した際の様子を示す説明図である。この図に示すように、透明ポケット１２に塵埃が蓄積していれば、透明ポケット１２の透明度が低下して光センサ１１の受光部１１ｂでの受光状態が悪化するので、光センサ１１の出力が低下し、これにより、制御部２０は、透明ポケット１２の塵埃蓄積状態を把握できる。

ここで、本処理は、例えば１日に１回の頻度で行うなどパーソナルコンピュータにスケジューリングしておき、定期的に行うようにしておくのが好ましい。
また、報知手段２２は、上記手法の他に、アラーム音やランプ点灯などによって、塵埃蓄積レベルに関する情報を報知してもよい。
なお、透明ポケット１２は、図２，５に示す形状のものに限らず、例えば、テーパのついた筒状のものとし、太い方を風上に細い方を風下に設置するのであってもよい。

（第２の実施形態）
次に、レベル設定した塵埃検知処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。この処理では、塵埃蓄積レベルを複数設定して、各レベルで報知内容や必要とする対処の度合いを変える。
まず、制御部２０は、パーソナルコンピュータから塵埃検知処理実行要求を受けると、光センサ１１の出力を確認し（ステップＳ１１）、判別手段２１により、塵埃蓄積レベルを判別する（ステップＳ１２）。そして、ステップＳ１２で判定したレベル１，２，…ｎ−１，ｎに応じて、報知処理１，２，…ｎ−１，ｎ（ステップＳ１３〜Ｓ１６）を実行する。

例えば、塵埃蓄積レベルが「レベル１」のときの報知処理１（ステップＳ１３）では、塵埃が溜まってきていて近々対処が必要となることを案内する。塵埃蓄積レベルが「レベル２」のときの報知処理２（ステップＳ１４）では、塵埃が溜まったので掃除等の対処を求める。
また、塵埃蓄積レベルが最終の「レベルｎ」のときの報知処理ｎ（ステップＳ１６）では、発火の危険があるためシャットダウンする旨を告げてパーソナルコンピュータを強制的にシャットダウンする。その手前のレベルの「レベルｎ−１」のときの報知処理ｎ−１（ステップＳ１５）では、パーソナルコンピュータの負荷を低減するために省電力モードに切り替えるなどの対処を行う。

なお、塵埃蓄積レベルに応じて、ファン４を回転させるモータ１４の運転状態を制御してもよい。
また、各レベルでの報知処理１，２，…ｎ−１，ｎ（ステップＳ１３〜Ｓ１６）の内容は、上記例に限るものではなく、塵埃蓄積レベルに対応するものであればよい。

（第３の実施形態）
次に、光センサの設置場所の別の例について、図７を用いて説明する。図７は、光センサ３１と防塵フィルタ３２との位置関係を示す説明図である。筐体（不図示）内に防塵フィルタ３２を備える計算機の場合には、防塵フィルタ３２を挟んで光センサ３１の発光部３１ａと受光部３１ｂとを配してもよい。
このような構成によれば、防塵フィルタ３２に塵埃が蓄積してくると、光センサ３１の受光部３１ｂでの受光状態が悪化するので、光センサ３１の出力が低下することから、筐体内の塵埃蓄積の状態を類推することができる。

なお、塵埃測定用モデル（第１および第２の実施形態における透明ポケット１２）を用いない場合の光センサ３１の他の設置場所としては、例えば、ＣＰＵのヒートシンクの溝に光軸を合わせての設置が好適であると考えられる。

これら第１〜第３の実施形態によれば、計算機の塵埃蓄積状態を把握できるので、ユーザに塵埃除去等の対処を適切なタイミングで求めることができるため、ファン４やモータ１４の寿命低下や、冷却・放熱性能低下によるチップの熱損傷、或いは塵埃が湿気を帯びることによる短絡等の危険を防止することができる。
なお、上記第１〜第３の実施形態では、単一の制御部が塵埃の検出および報知の制御を行っているが、実施にあたっては、メインＣＰＵとは別にマイコンなどの専用の制御部を用意し、当該専用の制御部によって塵埃の検出および報知の制御を行ってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 筐体、 ６ 塵埃蓄積報知装置、
１１ 光センサ、１１ａ 発光部、１１ｂ 受光部、
１２ 透明ポケット（塵埃測定用モデル）、１２ａ 案内壁、１２ｂ 障壁、
２１ 判別手段、２２ 報知手段

Claims (6)

1. 計算機の筐体内の通気経路における空気の流れが滞る位置に配されて受発光状態に基づいて測定結果を出力する光センサと、
   前記光センサの測定結果に基づいて前記筐体内の塵埃蓄積状態を判別する判別手段と、
   前記判別手段の判別結果に基づく情報を報知する報知手段と、
   を備える塵埃蓄積報知装置。
2. 光透過性材料で形成され前記通気経路に配されて当該通気経路における空気の流れを滞らせる塵埃測定用モデルを備え、
   前記光センサは、前記塵埃測定用モデルを挟んで受発光する
   請求項１に記載の塵埃蓄積報知装置。
3. 前記塵埃測定用モデルは、風上から風下へ向かって狭まる流路を有する
   請求項２に記載の塵埃蓄積報知装置。
4. 前記光センサは、前記塵埃測定用モデルの風下側端部から、前記計算機に応じて決定された所定距離だけ離間した位置を挟んで受発光する
   請求項３に記載の塵埃蓄積報知装置。
5. 前記塵埃測定用モデルは、前記通気経路の風上から風下へ向かって狭まる流路を形成する案内壁と、前記案内壁の風下側端部に設けられて前記流路を流れる空気の流れを滞らせる障壁とを備える
   請求項３または４に記載の塵埃蓄積報知装置。
6. 前記光センサは、前記筐体内の発熱部品の近傍に配されている
   請求項１〜５のいずれか１に記載の塵埃蓄積報知装置。

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