JP2012101688A - ダッシュボード冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】ダッシュボードの温度上昇を効果的に抑制する。
【解決手段】ダッシュボード冷却システム１は、ダッシュボード４の上面に冷却パネル１０を設ける。冷却パネル１０は、内部に冷却液が流通する冷却パイプ１２を有し、ダッシュボード４は冷却液によって冷却される。ダッシュボード４を冷却して昇温した冷却液は、車室３内と車外とに連通して設けられた放熱器１７で冷却される。放熱器１７は、ラジエータ１８とラジエータ１８に通風するファン１９とを有する。ファン１９が駆動されると、車室３内の空気と車外の空気とは、ラジエータ１８を通して交換される。これにより、ダッシュボード４の冷却と車室３内の換気とが同時に行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のダッシュボードを冷却するダッシュボード冷却システムに関する。

特開平９−９５１２４号公報には、自動車室内と車外とを連通する通気口に設けられた排気ファンを回転させ、自動車室内の空気を外気と強制的に交換し、自動車室内を外気温に近い状態に保持する換気装置が記載されている。

また、特開２００６−２７４６１号公報には、インパネの内部空間に外気を導入してインパネの内部空間の滞留空気を車内空間に排気し、さらに車内の滞留空気を車外へ排気することで、インパネの内部空間の温度を下げてインパネ表面の温度を下げる換気装置が記載されている。

特開平９−９５１２４号公報 特開２００６−２７４６１号公報

一般に、車両のフロントウィンドウパネルの直下に配置されるダッシュボードは、太陽光の入射に起因して高温になり易い。ダッシュボードの高温化は、車室内の温度上昇を招く。特に、夏場等で日射量が多く気温が高いときには、ダッシュボードの温度や車室内の温度は非常に高温となり、乗員に不快感を与える。このため、ダッシュボードの温度上昇を抑制することが望ましい。

しかし、上記特開平９−９５１２４号公報に記載された換気装置は、車室内を換気して車室内温度を低下させるものであり、ダッシュボードの温度を直接低下させるものではない。

また、上記特開２００６−２７４６１号公報に記載された換気装置は、インパネの内部空間を換気することでインパネ表面の温度を低下させるものであり、太陽光の入射を受けて高温となるダッシュボードの上面を直接冷却するものではない。このため、ダッシュボードの温度を十分に低下させることができない可能性がある。

そこで、本発明は、ダッシュボードの温度上昇を効果的に抑制することが可能なダッシュボード冷却システムの提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、車両のダッシュボードの温度上昇を抑制するダッシュボード冷却システムであって、冷却路と循環路とポンプと放熱器とを備える。

冷却路は、冷却液が流入する流入口と流出する流出口とを有し、ダッシュボードの上面のほぼ全域の近傍を巡回する。循環路は、流入口と流出口とを連通する。ポンプは、循環路に設けられ、流出口から回収した冷却液を流入口へ循環供給する。放熱器は、循環路を流通する冷却液を冷却する。

上記構成では、ポンプが駆動すると、冷却液は、流入口から冷却路へ流入してダッシュボードのほぼ全域の近傍を巡回して流出口から流出し、循環路を流通して再び流入口から冷却路へ流入する。ダッシュボードの上面は、冷却路を流通する冷却液によって冷却される。ダッシュボードを冷却して昇温した冷却液は、循環路を流通する間に放熱器で冷却される。このように、太陽光の入射を受けて高温となるダッシュボードの上面を、比較的比熱の大きい冷却液を循環させて直接冷却するので、ダッシュボードの温度上昇を効果的に抑制することができる。また、ダッシュボードの温度上昇を抑制するので、間接的に車室内の温度上昇も抑制することができる。

また、冷却路は、ダッシュボードの上面に載置される冷却パネルに設けられてもよい。

上記構成では、冷却路はダッシュボードの上面に設けられた冷却パネルに形成されるので、既存の車両に対してもダッシュボードの構造を大きく変更することなくシステムを適用することができる。

また、上記ダッシュボード冷却システムは、車室内と車外とを連通する通気路を備えてもよく、放熱器は、ラジエータとファンとを有してもよい。ラジエータは、循環路に設けられ且つ通気路に配置されて、その内部を冷却液が流通する。ファンは、ラジエータの車室内側又は車外側の少なくとも一方に設けられてラジエータに通風する。

上記構成では、放熱器は、ラジエータとファンとを有し、車室内と車外とに連通する通気路に配置される。このため、ファンが駆動すると、空気はラジエータを通して通気路内に流通する。これにより、車室内の空気と車外の空気とが交換される。すなわち、ファンは、通気路内に空気を流通させ、ラジエータに通風してラジエータの内部を流通する冷却液を冷却しつつ車室内を換気する。このように、車室内と車外とに連通する通気路にラジエータとファンとを有する放熱器を設けているので、ダッシュボードの冷却と車室内の換気とを同時に行うことができる。

また、上記ダッシュボード冷却システムは、太陽光線を電力に変換する太陽電池を備えてもよい。この場合、ポンプ及びファンは、太陽電池からの電力によって直接駆動する。

上記構成では、ポンプとファンは、日射量に比例して発電する太陽電池から直接電力が供給され駆動する。このため、ポンプ及びファンの駆動は日射量に比例して変化し、日射量が多いときには、冷却路に供給される冷却液の流量及びラジエータを通過する空気の風量は多くなり、ダッシュボードの冷却効果及び車室内の換気効果が向上する。従って、ポンプ及びファンの駆動を日射量に応じて制御することなく、環境条件に適したダッシュボードの冷却及び車室内の換気を行うことができる。また、ポンプ及びファンの駆動を日射量に応じて制御するためのセンサや制御装置が不要であるので、部品点数の増加を抑制し、システムを簡素化することができる。

本発明によれば、ダッシュボードの上面を冷却液によって冷却するので、ダッシュボードの温度上昇を効果的に抑制することができる。

一実施形態のダッシュボード冷却システム１が搭載された車両２の概略図である。 ダッシュボード冷却システム１の構成図である。 冷却パネル１０の平面図及び断面図である。 冷却液流路２２が形成されたダッシュボード４の上部パネル５の平面図及び断面図である。 一実施形態の変形例のダッシュボード冷却システムが搭載された車両２の概略図である。

以下、本発明の一実施形態におけるダッシュボード冷却システムについて、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態のダッシュボード冷却システム１が搭載された車両２の概略図である。図２は、ダッシュボード冷却システム１の構成図である。図３（ａ）は、冷却パネル１０の平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ―Ａ矢視断面図である。図４（ａ）は、冷却液流路２２が形成されたダッシュボード４の上部パネル５の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

図１及び図２に示すように、ダッシュボード冷却システム１は車両２に搭載され、循環パイプ９と、冷却パネル１０と、太陽電池１４と、ポンプ１５と、放熱器１７とを備える。

循環パイプ９は、管状部材であり、断熱性が高い材質で形成される。循環パイプ９は、内周面が冷却液の流路（循環路）を形成し、冷却液が封入され流通する。循環パイプ９は、後述するポンプ１５と冷却パイプ１２とラジエータ１８とを連結する。

冷却パネル１０は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１及び第２冷却プレート１１ａ，１１ｂと冷却パイプ１２とを有する。第１及び第２冷却プレート１１ａ，１１ｂは、柔軟性がある材質で形成された板状部材であり、ダッシュボード４の上面をほぼ全域に亘って覆う矩形形状を有する。また、第１冷却プレート１１ａは断熱性が高く、第２冷却プレート１１ｂは伝熱性が高い材質で形成される。第１及び第２冷却プレート１１ａ，１１ｂは、冷却パイプ１２を外装する。冷却パイプ１２は、柔軟性があり、伝熱性が高い材質で形成された管状部材であり、内周面が冷却液の流路（冷却路）を形成している。冷却パイプ１２は、両端１２ａ，１２ｂが循環パイプ９に連結され、冷却液が一端１２ａから冷却パイプ１２に流入し、他端１２ｂから循環パイプ９に流出する。冷却パイプ１２は、第１及び第２冷却プレート１１ａ，１１ｂの長手方向の長さよりも十分に長く、第１及び第２冷却プレート１１ａ，１１ｂに接して蛇行状に配置される。第１及び第２冷却プレート１１ａ，１１ｂは、冷却パイプ１２の両端１２ａ，１２ｂと循環パイプ９との連結部分を除き、周縁が互いに接合されている。冷却パネル１０は、第２冷却プレート１１ｂがダッシュボード４の上面に密着した状態で、ダッシュボード４に載置され固定される。

太陽電池１４は、車両２のルーフ７上に設けられ、太陽光線を電力に変換する。太陽電池１４は、後述するポンプモータ１６とファンモータ２０とに接続されて電力を供給する。太陽電池１４の発電量は、日射量に比例して変化し、日射量が多いときには多く、日射量が少ないときには少ない。

ポンプ１５は、循環パイプ９に連結される。ポンプ１５は、ポンプモータ１６の回転軸に従動回転するインペラを有する遠心式ポンプであり、冷却液を吸入しインペラの回転によって昇圧して吐出する。ポンプモータ１６と太陽電池１４とは、太陽電池１４が発電した電力をポンプモータ１６へ直接供給する電力供給回路１３によって接続され、ポンプモータ１６は、車両２に搭載された車載バッテリ（図示省略）から断絶した状態で、太陽電池１４から直接供給される電力によって駆動する。ポンプモータ１６の駆動力は、太陽電池１４の発電量に比例して変化するため、ポンプ１５の吐水量は、日射量に比例して変化する。

放熱器１７は、ラジエータ１８とファン１９とを有する。ラジエータ１８は、車両２下部の隔壁６に形成されたラジエータ１８の外周面とほぼ同じ形状の内周面を有し、車室３内と車外とを連通する孔８に、ブラケット（図示省略）によって支持され設けられる。孔８の内周面は、車室３内の空気と車外の空気とが流通する通気路を形成している。ラジエータ１８は、チューブとフィンとで構成されるコア部１８ａと、コア部の両端に位置する２つのタンク１８ｂ，１８ｃとを有する。ラジエータ１８は、２つのタンク１８ｂ，１８ｃが循環パイプ９に連結され、冷却液は、一方のタンク１８ｂから流入しコア部１８ａのチューブを通過して他方のタンク１８ｃから流出する。ファン１９は、ラジエータ１８の車室３内側に設けられる。ファン１９は、ファンモータ２０の回転軸に従動回転して、通気路内に空気を流通させラジエータ１８に通風する。ファンモータ２０と太陽電池１４とは、太陽電池１４が発電した電力をファンモータ２０へ直接供給する電力供給回路１３によって接続され、ファンモータ２０は、車両２に搭載された車載バッテリから断絶した状態で、太陽電池１４から直接供給される電力によって駆動する。ファンモータ２０の駆動力は、太陽電池１４の発電量に比例して変化するため、ファン１８の送風量は、日射量に比例して変化する。

上記のように構成されたダッシュボード冷却システム１では、ポンプ１５が駆動すると、冷却液は、冷却パネル１０内の冷却パイプ１２へ一端１２ａから流入し、冷却パイプ１２を流通して他端１２ｂから循環パイプ９へ流出する。冷却液は、循環パイプ９を流通してラジエータ１８へ一方のタンク１８ｂから流入し、コア部１８ａを流通して他方のタンク１８ｃから循環パイプ９へ流出し、再び冷却パイプ１１へ流入する。ファン１９が駆動すると、空気はラジエータ１８を通して通気路内を流通する。これにより、ダッシュボード４は、冷却パイプ１２を流通する冷却液によって冷却され、ダッシュボード４を冷却して昇温した冷却液は、ラジエータ１８を通過する空気によって冷却され、さらに、車室３内はファン１９によって換気される。すなわち、ダッシュボード４の冷却と車室３内の換気とが同時に行われる。

また、ポンプ１５及びファン１９は、日射量に比例して発電量が変化する太陽電池１４から直接供給される電力によって駆動するポンプモータ１６及びファンモータ２０に駆動される。このため、日射量が多いほど冷却パイプ１２に流入する冷却液の流量及びラジエータ１８を通過する空気の風量は多くなり、ダッシュボード４の冷却効果及び車室３内の換気効果が向上する。

このように、本実施形態のダッシュボード冷却システム１によれば、内部に冷却液が流通する冷却パネル１０をダッシュボード４の上面に設け、ダッシュボード４の上面を冷却液によって冷却するので、ダッシュボード４の温度上昇を効果的に抑制することができ、ダッシュボード４の高温化に伴う車室３内の温度上昇を抑制することができる。

また、ダッシュボード４の内部構造を変更することなく、冷却パネル１０をダッシュボード４の上面に設けているため、既存の車両に対しても本システムを容易に適用することができる。

また、車室３内と車外とに連通する通気路にラジエータ１８とファン１９とを有する放熱器１７を設けているので、ダッシュボード４の冷却と車室３内の換気とを同時に行うことができる。駐車中にダッシュボード４の冷却及び車室３内の換気を行うことによって、乗車時の乗員の不快感を低減することができ、さらに、運転開始直後におけるエアコンの過剰使用が抑制されてエアコンの消費電力を低減することができる。

また、ポンプ１５及びファン１９は、日射量に比例して発電する太陽電池１４から直接電力が供給されるポンプモータ１６及びファンモータ２０に駆動されるので、ポンプ１５及びファン１９の駆動を日射量に応じて制御することなく、環境条件に適したダッシュボード４の冷却及び車室３内の換気を行うことができる。また、ポンプ１５及びファン１９の駆動を日射量に応じて制御するためのセンサや制御装置が不要であるので、部品点数の増加を抑制し、システムを簡素化することができる。

また、ポンプ１５及びファン１９は、太陽電池１４からの電力のみで駆動されるので、ダッシュボード冷却システム１の作動は車載バッテリに対して影響を与えない。

なお、冷却パネル１０の構成は、上記に限定されない。例えば、冷却パイプ１２の配置は、冷却パイプ１２のパイプ長を可能な限り長くし冷却面積が大きくなればよく、螺旋状であってもよい。また、冷却パイプ１２を設けずに、第１及び第２冷却プレート１１ａ，１１ｂによって冷却液の流路を形成してもよい。

また、ダッシュボード４を冷却する方法は、上記に限定されない。例えば、ダッシュボード４の上部パネル５の内側に冷却液が流通するパイプを直接取り付けてもよく、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ダッシュボード４の上部パネル５に、複数の仕切板２１で冷却液が流通する冷却液流路２２を形成して冷却液を流通させてもよい。

また、太陽電池１４を設ける位置は、上記に限定されず、例えば、ダッシュボード４の上面に設けられた冷却パネル１０の上部であってもよい。太陽電池１４は、太陽電池１４自体の温度が低いほど発電効率が向上することから、太陽電池１４を冷却パネル１０の上部に設ける場合には、冷却パネル１０の第１冷却プレート１１ａを、第２冷却プレート１１ｂと同様に伝熱性の高い材質で形成すると、太陽電池１４の発電効率を向上させることができる。

また、放熱器１７を設ける位置は、上記に限定されず、車室３内と車外とに連通する車両２の通気ダクト内や排気口等に設けてもよい。

また、車室３内と車外とを連通する通気路以外に放熱器１７を設けてもよく、その一例を図５に示す。なお、上記実施形態と同様の構成には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。放熱器１７は、車両２のリアタイヤハウス（図示省略）の後方の車内空間（例えばデッドスペース）に配置され、ブラケットによって車体側に支持される。ファン１９が駆動すると、車外の空気がラジエータ１８を通過する。なお、放熱器１７は、リアタイヤハウスの後方の車内空間に限らず、車両２の前部や底部の車内空間に設けてもよい。

上記のように構成されたダッシュボード冷却システムでは、ダッシュボード４は冷却液によって冷却され、ダッシュボード４を冷却して昇温した冷却液は、車外の空気によって冷却される。なお、この場合、ファン１９による車室３内の換気は行われない。

このように、図５に示すダッシュボード冷却システムによれば、冷却液は常に車外の空気によって冷却されるので、車外の温度の方が車室３内の温度よりも低い場合には、車室３内と車外とが連通する場所に放熱器１７を設ける場合に比べて、昇温した冷却液を低温化させることができ、ダッシュボード４の冷却効果が向上する。

また、車室３内は換気されないので、エアコンの作動時に空調風が車外に流出せず、エアコンの消費電力を抑制することができる。

なお、上記実施形態及び変形例は本発明の一例であり、本発明を逸脱しない範囲において変更可能である。

本発明は、車両のダッシュボード及び車室内の温度上昇の抑制に有効である。

１：ダッシュボード冷却システム
９：循環パイプ
１０：冷却パネル
１１ａ，１１ｂ：第１及び第２冷却プレート
１２：冷却パイプ
１３：電力供給回路
１４：太陽電池
１５：ポンプ
１６：ポンプモータ
１７：放熱器
１８：ラジエータ
１９：ファン
２０：ファンモータ
２１：仕切板
２２：冷却液流路

Claims (4)

1. 冷却液が流入する流入口と流出する流出口とを有し、ダッシュボードの上面のほぼ全域の近傍を巡回する冷却路と、
   前記流入口と前記流出口とを連通する循環路と、
   前記循環路に設けられ、前記流出口から回収した冷却液を前記流入口へ循環供給するポンプと、
   前記循環路を流通する冷却液を冷却する放熱器と、を備える
   ことを特徴とするダッシュボード冷却システム。
2. 請求項１に記載のダッシュボード冷却システムであって、
   前記冷却路は、前記ダッシュボードの上面に載置される冷却パネルに設けられる
   ことを特徴とするダッシュボード冷却システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載のダッシュボード冷却システムであって、
   車室内と車外とを連通する通気路を備え、
   前記放熱器は、前記循環路に設けられ且つ前記通気路に配置されて内部を冷却液が流通するラジエータと、前記ラジエータの車室内側又は車外側の少なくとも一方に設けられて前記ラジエータに通風するファンとを有する
   ことを特徴とするダッシュボード冷却システム。
4. 請求項３に記載のダッシュボード冷却システムであって、
   太陽光線を電力に変換する太陽電池を備え、
   前記ポンプ及び前記ファンは、前記太陽電池からの電力によって直接駆動する
   ことを特徴とするダッシュボード冷却システム。

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