JP2007240061A - 放熱システム - Google Patents

Abstract

【課題】熱輸送部をダッシュパネルに貫通させるに際して開口部の数を減らすことが可能な放熱システムを得る。
【解決手段】熱輸送部としてのヒートパイプ１１の一方の端部を熱源側に配置し、ヒートパイプ１１の他方の端部に接続した放熱部１２をカウルトップ２内に配置し、このヒートパイプ１１を、空調ユニット２０の空気導入ダクト２１を接続するダッシュパネル１の連通口４に挿通することで、ダッシュパネル１に形成される開口部の数を減らして、ダッシュパネル１の構造を簡素化できるとともに、ダッシュパネル１の剛性の低下を抑えて音振性能が低下するのを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内の熱を車室外に放熱する放熱システムに関する。

炎天下に自動車を長時間駐車しておくと車室内温度が上昇するが、この温度上昇の大きな要因の一つに、フロントウインドウ直下に配置されるインストルメントパネルの表面被覆材に蓄熱した熱が車室内空気中に輻射されることが考えられる。

その対策として、インストルメントパネルの表面被覆材裏面に、熱輸送手段であるヒートパイプの一方の端部（蒸発部）を埋め込み、他方の端部（凝縮部）を空調ユニットのエバポレータに接続して、このエバポレータを放熱部として用いることにより、前記表面被覆材の蓄熱をヒートパイプを介してエバポレータに輸送して、インストルメントパネルを冷却する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、エンジンフード後部に設けられるカウルトップ内にヒートパイプの放熱部を配置して、ヒートパイプから輸送された熱を車室外に放熱するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−１３８３６６号公報（第４頁、第１図） 特開２００４−８４９７０号公報（第４頁、第１図）

しかしながら、かかる従来の放熱システムでは、車室内のエバポレータを放熱部とした特許文献１と比較して、放熱部を車室外のカウルトップに配置した特許文献２の方が、車室外への放熱効果が大きい。しかしながら、このように放熱部をカウルトップ内に配置するためにはヒートパイプをダッシュパネルに貫通させる必要がある。

このため、ダッシュパネルにヒートパイプを貫通させるための貫通口を形成することが必要となるが、ダッシュパネルにおいて開口部が増加すると、当該貫通口を形成する位置のレイアウトの困難性が生じるとともに、ダッシュパネルの剛性が低下して音振性能が悪化してしまう。

そこで、本発明は、放熱部を車室外のカウルトップ内に配置して放熱性の向上を図りつつ、熱輸送部をダッシュパネルに貫通させるに際して開口部の数を減らすことが可能な放熱システムを得ることを目的とする。

本発明の放熱システムは、車室内の熱を熱輸送部によって車室外に輸送し車室外に設けた放熱部から放熱する放熱システムであって、ダッシュパネルに車室内とカウルトップ内とを連通する連通口を形成し、前記連通口に、空調ユニットの外気導入ダクトを接続するとともに前記熱輸送部を挿通したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、放熱部を車室外のカウルトップ内に配置したことで、車室内の熱を効率良く車室外に放熱することができ、ひいては、空調システムによる車室内の冷却効率を高めることができる。

そして、カウルトップ内に配置した放熱部に接続される熱輸送部を、空調ユニットの外気導入ダクトを接続する上記ダッシュパネルの連通口に挿通するようにしたため、ダッシュパネルに形成される開口部の数を減らすことができ、ダッシュパネルの構造を簡素化できるとともに、ダッシュパネルの剛性の低下を抑えて音振性能が悪化するのを抑制することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかる放熱システムを含む、空調ユニットの空気導入ダクトの取付部分を車室内方から見た斜視図、図２は、空調ユニットの空気導入ダクトに設けられるフランジ部の拡大斜視図、図３は、フランジ部の分解斜視図、また、図４は、カウルトップの平面図である。なお、図中、ＵＰは上方、ＦＲは前方、ＬＳは前方に向かって左方を示す。

本実施形態にかかる放熱システム１０は、図１に示すように、ダッシュパネル１の車室内側に空調ユニット２０が設置される車両に適用される。ダッシュパネル１の上端部前側には、カウルトップ２が形成されている。

カウルトップ２は、それぞれ図示しないフロントガラスの下端部とエンジンフードの後端部との間に位置して車幅方向に凹設された溝状に形成され、その上端は図示しないカウルカバーで覆われる。また、カウルカバーの適宜部位、本実施形態では車幅方向一側部（右側部）には、外気取入口３が形成される。

空調ユニット２０の空気導入ダクト（外気導入ダクト）２１には、外気導入口２１ａと内気導入口２３とが形成されており、これら外気導入口２１ａまたは内気導入口２３から導入した空気を、内蔵したエバポレータやヒータコアおよびエアミックスドア等の温調機器に通して空気調和した後、図示しないセンター吹出口や左・右のサイド吹出口等の各種吹出口から車室内に吹き出すようになっている。

また、ダッシュパネル１の上端部の車幅方向中央部には、車室内とカウルトップ２内とを連通する連通口４が形成される一方、空気導入ダクト２１の外気導入口２１ａの周囲にはフランジ部２４が設けられており、このフランジ部２４を連通口４にシール材２２を介して取り付けることで、外気取入口３からカウルトップ２内に流入した外気が連通口４から空調ユニット２０の外気導入口２１ａに取り込まれるようにしてある。

ここで、本実施形態の放熱システム１０は、熱を車室内から車室外に輸送する熱輸送部としてのヒートパイプ１１を備えており、このヒートパイプ１１の一方の端部が車室内の熱源側に設けられるとともに、他方の端部が車室外のカウルトップ２内に配置された放熱部１２に接続されている。

放熱部１２は、図１に示すように、多数の放熱板１２ａを適宜間隔をもって配列させたものとして形成されている。

そして、本実施形態では、熱輸送部としてのヒートパイプ１１を、ダッシュパネル１の連通口４に挿通している。

このとき、ヒートパイプ１１は、カウルトップ２に配索される車室外部分１１Ａと主として車室内に配索される車室内部分１１Ｂとに分割されており、これら車室外部分１１Ａと車室内部分１１Ｂとを中継器１３（１３Ａ，１３Ｂ）を介して接続してある。具体的には、車室外部分１１Ａの中継器１３Ａには貫通孔１３ａが設けられる一方、車室内部分１１Ｂの中継器１３Ｂにはネジ孔１３ｂが設けられており、貫通孔１３ａを挿通したビス１４をネジ孔１３ｂに螺結することで、中継器１３Ａ，１３Ｂ同士を相互に重ね合わせるように接続してある。

また、本実施形態では、ヒートパイプ１１を連通口４に挿通するにあたり、当該ヒートパイプ１１を、ダッシュパネル１の連通口４に取り付けた空調ユニット２０のフランジ部２４に貫通・支持させている。

すなわち、フランジ部２４は、矩形状に形成した外気導入口２１ａに沿って矩形状に形成されるが、ヒートパイプ１１を配索する側（図中手前側）をさらに延長して略矩形板状の延長フランジ部２４ａを形成しておき、当該延長フランジ部２４ａと本体側であるフランジ部２４との境界部分で車室内部分１１Ｂを挟み込むようにして挿通してある。

具体的には、延長フランジ部２４ａおよびフランジ部２４の対向部に、図３に示すように、車室内部分１１Ｂの外側に沿った半割状（断面半円弧の半筒状）の保持片２５，２５ａを設け、それら保持片２５，２５ａを挟んで上下両側部に一対の取付部２６，２６ａを設けてある。

そして、保持片２５，２５ａ同士を突き合わせて形成される円筒状空間内に車室内部分１１Ｂを挿通させ、対応する取付部２６，２６ａ同士をビス２７で締結することにより、ヒートパイプ１１が貫通・支持された状態で延長フランジ部２４ａとフランジ部２４とが結合される。

このとき、車室内部分１１Ｂが保持片２５，２５ａに配置される部分には、それら保持片２５，２５ａの内周に圧接されるシール環２８が取り付けられる。

もちろん、連通口４側も、延長フランジ部２４ａに対応する部分まで延長させて開口してある。

また、本実施形態では、カウルトップ２内に配置した放熱部１２は、図１および図４に示すように、ダッシュパネル１に形成した連通口４に対してカウルトップ２の外気取入口３とは反対側に配置してある。すなわち、本実施形態では車幅方向略中央に配置された連通口４に対し、外気取入口３が車幅方向一方側（本実施形態では前方に向かって右側）に配置されるとともに、放熱部１２が車幅方向他方側（同左側）に配置されている。

以上の構成により本実施形態の放熱システム１０によれば、ヒートパイプ１１の放熱部１２を車室外のカウルトップ２内に配置してあるので、ヒートパイプ１１が車室内で吸収した熱、例えばインストルメントパネルで吸収した熱等を、効率良く車室外に放熱することができる。

つまり、カウルトップ２の内部は外気取入口３を介して車外に通じており、放熱部１２から放熱されたヒートパイプ１１の熱は外気取入口３から排出され、車室内の冷却効率をより高めることができる。

そして、このようにカウルトップ２内に放熱部１２を配置した場合に、空調ユニット２０の空気導入ダクト２１を接続するためにダッシュパネル１に形成した連通口４を利用して、放熱部１２に接続するヒートパイプ１１を当該連通口４に挿通するようにしたので、ダッシュパネル１に形成される開口部の数を減らして、ダッシュパネル１の構造を簡素化できるとともに、ダッシュパネル１の剛性の低下を抑えて音振性能が悪化するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記作用効果に加えて、ヒートパイプ１１を連通口４に挿通する際、そのヒートパイプ１１をダッシュパネル１の連通口４に取り付けた空気導入ダクト２１のフランジ部２４に貫通するとともに当該フランジ部２４によって支持させるようにしたので、ヒートパイプ１１の貫通部分を閉塞するためのグロメット等を廃止して、部品点数を削減することができる。

特に、空気導入ダクト２１の少なくとも連通口４との接続部分を、複数の分割体（本実施形態では本体部としてのフランジ部２４および延長フランジ部２４ａ）を一体化して構成するようにして、当該分割体の境界部に設けた切欠部（本実施形態では保持片２５，２５ａの内面）にヒートパイプ１１を挿通するようにしたため、空気導入ダクト２１の大半を取り付けた後においてもヒートパイプ１１（本実施形態では車室内部分１１Ｂ）を取り付けることが可能となり、工程設定の自由度が増大する分、組立作業の煩雑さが減り、組立時間の短縮や製造コスト削減に資するという利点がある。そして、連通口４に上記分割体のうち後付けする部分（本実施形態では延長フランジ部２４ａ）を組み付ける前、すなわち、先付けする部分（本実施形態では本体部としてのフランジ部２４）を組み付けただけの状態では、連通口４にヒートパイプ１１を挿通させうる大きさの開口部分、上記例では、車室内部分１１Ｂのうち最も大きな部分となる中継器１３Ｂを挿通するのに十分な大きさの開口部分を確保しておくのが好適である。

さらに、放熱部１２を、ダッシュパネル１に形成した連通口４に対してカウルトップ２の外気取入口３とは反対側に配置したので、空調ユニット２０を外気導入モードにして作動する際に、外気取入口３からカウルトップ２内に取り入れられた外気を、放熱部１２の近傍を経由することなく連通口４から空調ユニット２０の外気導入口２１ａに導入できるので、放熱部１２で放熱された熱が空調ユニット２０に流入し難くなって、空調ユニット２０の本来の空調機能が損なわれるのを抑制できる。

以上、本発明の好適な実施形態を例示したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

例えば、放熱部を、カウルトップの外気取入口に対して連通口の反対側に配置してもよい。すなわち、車幅方向に沿って、放熱部、外気取入口、および連通口の順に配置された場合においても、外気取入口からカウルトップ内に取り入れられた外気は、放熱部の近傍を通らずに連通口に到達することができ、上記実施形態で例示した場合と同様に、放熱部で放熱された熱が空調ユニット内に流入するのを抑制することができる。

また、熱輸送部として、ヒートパイプを複数本設けてもよいし、ヒートパイプ以外の熱輸送可能な部材あるいは手段等を設けてもよい。

本発明の一実施形態にかかる放熱システムを含む空調ユニットの空気導入ダクトの取付部分を車室内方から見た斜視図。 本発明の一実施形態における空調ユニットの空気導入ダクトに設けられるフランジ部の拡大斜視図。 本発明の一実施形態における空調ユニットの空気導入ダクトに設けられるフランジ部の分解斜視図。 本発明の一実施形態におけるカウルトップの平面図。

符号の説明

１ ダッシュパネル
２ カウルトップ
３ （カウルトップの）外気取入口
４ 連通口
１０ 放熱システム
１１ ヒートパイプ（熱輸送部）
１１Ａ 車室外部分
１１Ｂ 車室内部分
１２ 放熱部
２０ 空調ユニット
２１ 空気導入ダクト（外気導入ダクト）
２４ フランジ部
２４ａ 延長フランジ部

Claims (4)

1. 車室内の熱を熱輸送部によって車室外に輸送し車室外に設けた放熱部から放熱する放熱システムであって、
   ダッシュパネルに車室内とカウルトップ内とを連通する連通口を形成し、
   前記連通口に、空調ユニットの外気導入ダクトを接続するとともに前記熱輸送部を挿通したことを特徴とする放熱システム。
2. 前記外気導入ダクトに設けたフランジ部に前記熱輸送部を貫通させたことを特徴とする請求項１に記載の放熱システム。
3. 前記放熱部を、前記連通口に対してカウルトップの外気取入口の反対側に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の放熱システム。
4. 前記放熱部を、カウルトップの外気取入口に対して前記連通口の反対側に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の放熱システム。

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