JP2019127162A - 車載電子機器用冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要時のみ車載電子機器を冷却することのできる車載電子機器用冷却装置を提供する。【解決手段】エアコンから流出する空調風によって車載電子機器を冷却する車載電子機器用冷却装置は、一端から空調風の一部が流入するように構成されるとともに他端が車載電子機器に面する導管部と、導管部内に設けられるとともに空調風の供給流量を調整する空調風流量調整部材とを備える。【選択図】図２

Description

本開示は、ナビ・オーディオ等の車載電子機器を冷却するための車載電子機器用冷却装置に関する。

エアコンダクトを流通する空調風によってナビゲーションシステムを冷却するために、特許文献１ではナビＥＣＵボードをエアコンダクト内に配置し、特許文献２ではナビＥＣＵに結合される放熱フィンの一部をエアコンダクト内に配置している。

特開２００２−５２９５７号公報 特開２００９−１４９２１１号公報

しかしながら、特許文献１及び２のシステムでは、ナビＥＣＵが常に空調風と熱交換される構成となっているため、暖房使用時にはナビＥＣＵを昇温してしまうといった問題点があった。また、冷房使用時でも、ナビＥＣＵの冷却が不要な条件下でナビＥＣＵが空調風と熱交換されるので、エアコン性能が低下してしまう可能性もあった。

上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、必要時のみ車載電子機器を冷却することのできる車載電子機器用冷却装置を提供することを目的とする。

本開示の少なくとも１つの実施形態に係る車載電子機器用冷却装置は、エアコンから流出する空調風によって車載電子機器を冷却する車載電子機器用冷却装置であって、一端から空調風の一部が流入するように構成されるとともに他端が車載電子機器に面する導管部と、導管部内に設けられるとともに空調風の供給流量を調整する空調風流量調整部材とを備える。

このような構成によると、導管部を介して車載電子機器に向かって供給される空調風の供給流量を調整できるので、必要時のみ車載電子機器を冷却することができる。

いくつかの実施形態では、車載電子機器用冷却装置は、エアコンから流出する空調風の全量が流通するエアコンダクトと、エアコンダクトに形成された開口部とをさらに備え、導管部の一端は開口部に接続されてもよい。代替的な実施形態では、導管部の一端がエアコンに連通してもよい。このような構成によると、空調風流量調整部材はエアコンダクト内の空調風の流れに影響を与えないので、エアコン性能の低下を抑制できる。

いくつかの実施形態では、空調風流量調整部材は、複数の板状部材と、複数の板状部材を動かす移動部材とを備え、移動部材が板状部材を移動させることにより、空調風が空調風流量調整部材を通過するときの流路面積を調整してもよい。この場合、複数の板状部材は、隣り合う板状部材間に隙間を構成するように配置され、移動部材は、複数の板状部材のそれぞれを回動させて隙間の幅を変化させるように構成されてもよい。このような構成によると、簡単な構成で空調風の供給流量を調整することができる。

いくつかの実施形態では、車載電子機器用冷却装置は、車載電子機器の温度検出部と、温度検出部による検出値に基づいて空調風流量調整部材を作動させて、供給流量を調整する制御部とをさらに備えてもよい。この場合、制御部は、車載電子機器の温度と、供給流量に関する情報との関係を示すマップを備え、マップに基づいて供給流量を調整してもよい。このような構成によると、車載電子機器の温度に応じて車載電子機器を冷却することができる。

本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、導管部を介して車載電子機器に向かって供給される空調風の供給流量を調整できるので、必要時のみ車載電子機器を冷却することができる。

本開示の一実施形態に係る車載電子機器用冷却装置の構成を示す構成模式図である。 本開示の一実施形態に係る車載電子機器用冷却装置に設けられた空調風流量調整部材の構成を示す一部断面模式図である。 本開示の一実施形態に係る車載電子機器用冷却装置に設けられた空調風流量調整部材の構成を示す構成模式図である。 本開示の一実施形態に係る車載電子機器用冷却装置に設けられた空調風流量調整部材の構成を示す一部断面模式図である。 本開示の一実施形態に係る車載電子機器用冷却装置において車載電子機器に供給される空調風の供給流量を調整するために用いられるマップの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る車載電子機器用冷却装置に設けられた空調風流量調整部材の構成を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１に示されるように、車室内の温度調整装置、すなわちエアコン１は、冷気を発生させるクーラーコア２と、暖気を発生させるヒーターコア３と、エアコン１の動作を制御する制御部であるエアコンＥＣＵ４と、冷気又は暖気が空調風として流通するエアコンダクト５とを備えている。エアコンダクト５の端部には、図示しない車室に連通する放出口６が設けられている。

エアコン１が搭載された車両には、車載電子機器１０であるナビ・オーディオ１０ａが設けられている。ナビ・オーディオ１０ａは、ナビ・オーディオ１０ａの内部温度Ｔを検出する温度検出部である温度センサー１１を備えている。温度センサー１１は、エアコンＥＣＵ４と電気的に接続されている。エアコンＥＣＵ４には、ナビ・オーディオ１０ａの内部温度についての閾温度Ｔ_０が設定されている。

この車両には、ナビ・オーディオ１０ａを冷却するための車載電子機器用冷却装置２０が設けられている。図２に示されるように、車載電子機器用冷却装置２０は、エアコンダクト５に形成された開口部２１と、一端２３ａが開口部２１に接続されるとともに他端２３ｂがナビ・オーディオ１０ａの筐体の一部に面するように設けられた筒状の導管部２３と、導管部２３内に設けられた空調風流量調整部材２２とを備えている。

空調風流量調整部材２２は、複数の板形状の板状部材すなわちフィン２４を備えている。図３に示されるように、複数のフィン２４は、互いの間に好ましくは等間隔の隙間２７をあけるようにして配置されている。各フィン２４は回転軸２５を有している。各フィン２４は、回転軸２５が矢印Ａの方向に移動、すなわち回転することによって回転軸２５を中心に矢印Ｂの方向に回動可能に設けられている。空調風流量調整部材２２は、各回転軸２５を回転させるための移動部材２６も備えている。移動部材２６は、各回転軸２５を回転させるための図示しない公知の機構を含んでいる。移動部材２６は、エアコンＥＣＵ４と電気的に接続されている。

各フィン２４が回動して隣のフィン２４に部分的に重なるような状態の空調風流量調整部材２２が図４に示されている。隣り合うフィン２４が部分的に重なることで、隣り合うフィン２４間に形成されていた隙間２７（図３参照）が消滅し、複数のフィン２４が導管部２３の流路を塞ぐようになっている。すなわち、各フィン２４が回動して隣のフィン２４に部分的に重なることで、導管部２３の流路面積が空調風流量調整部材２２においてゼロになり、開口部２１からナビ・オーディオ１０ａに向かって供給される空調風の供給流量がゼロになる、すなわち、ナビ・オーディオ１０ａに向かって空調風が供給されなくなる。これにより、簡単な構成で空調風の供給流量を調整することができる。

次に、この実施形態に係る車載電子機器用冷却装置２０の動作について説明する。
図１に示されるように、エアコン１が冷房として起動すると、クーラーコア２が発生した冷気が空調風としてエアコン１から流出して、流出した空調風の全量がエアコンダクト５に流入する。空調風は、エアコンダクト５を流通し、放出口６を介して、図示しない車室に供給される。エアコン１が稼働する間、温度センサー１１がナビ・オーディオ１０ａの内部温度Ｔを検出し、検出結果をエアコンＥＣＵ４に伝送する。

エアコンＥＣＵ４は、温度センサー１１から伝送された内部温度Ｔと閾温度Ｔ_０とを比較する。Ｔ≦Ｔ_０の場合には、図３に示されるように、エアコンＥＣＵ４は移動部材２６を作動させて、図４に示されるように、各フィン２４を隣のフィン２４に部分的に重なるような状態にする。これにより、開口部２１からナビ・オーディオ１０ａに向かって供給される空調風の供給流量がゼロになり、ナビ・オーディオ１０ａに空調風が供給されないので、ナビ・オーディオ１０ａの冷却は行われない。

一方、Ｔ＞Ｔ_０の場合には、エアコンＥＣＵ４は、図２に示されるように、各フィン２４を隣のフィン２４との間に隙間２７が形成されるような状態にする。これにより、開口部２１から導管部２３に流入した空調風が隙間２７を通ってナビ・オーディオ１０ａに空調風が供給されるようになるので、ナビ・オーディオ１０ａの冷却が行われる。ナビ・オーディオ１０ａが冷却されて、再びＴ≦Ｔ_０となったら、エアコンＥＣＵ４は各フィン２４を図４の状態にしてナビ・オーディオ１０ａの冷却を停止する。

また、エアコンダクト５を流れる調整風がヒーターコア３によって発生された暖気である場合には、図４に示されるように、各フィン２４を隣のフィン２４に部分的に重なるような状態にして、開口部２１からナビ・オーディオ１０ａに向かって供給される空調風の供給流量をゼロにする。

このように、エアコンダクト５に形成された開口部２１から導管部２３を介してナビ・オーディオ１０ａに向かって供給される空調風の供給流量を調整できるので、必要時のみナビ・オーディオ１０ａを冷却することができる。

この実施形態では、空調風流量調整部材２２は、空調風流量調整部材２２の流路を全開にするか全閉にするかのいずれかであるが、この形態に限定するものではない。各フィン２４の角度を調整することによって隙間２７の幅を変化させて、すなわち、空調風流量調整部材２２の流路面積を変化させて、開口部２１からナビ・オーディオ１０ａに向かって供給される空調風の供給流量を段階的に又は連続的に調整するようにしてもよい。

空調風の供給量を段階的に調整可能とするためには、ナビ・オーディオ１０ａの内部温度について複数の閾温度Ｔ_０を段階的にエアコンＥＣＵ４に設定し、閾温度Ｔ_０ごとにフィン２４の角度を設定しておけばよい。これにより、温度センサー１１によって検出された内部温度Ｔと各閾温度Ｔ_０との関係に応じて隙間２７（図２参照）の幅が段階的に変化し、空調風の供給量が段階的に変化するようになる。

空調風の供給量を連続的に調整可能とするためには、ナビ・オーディオ１０ａの内部温度Ｔと、空調風の供給流量に関する情報との関係を示すマップをエアコンＥＣＵ４に設定し、このマップに基づいてフィン２４の角度を調整すればよい。このマップは例えば、図５に示されるように、横軸にナビ・オーディオ１０ａの内部温度Ｔをとるとともに縦軸に空調風の供給流量に関する情報としてフィン２４の角度をとった２次元のグラフとすることができる。尚、図５におけるフィン２４の角度とは、図２の状態でフィン２４を見た場合に、導管部２３の長さ方向に対して垂直な面とフィン２４とのなす角度である。したがって、図２の状態から図４の状態に向かうに従い、フィン２４の角度は小さくなっていく。ただし、この角度は一例に過ぎず、空調風の供給流量に関する情報としてのフィン２４の角度には、どのような角度を用いてもよい。

この実施形態では、空調風流量調整部材２２は、回動可能に設けられた複数のフィン２４から構成されていたが、この形態に限定するものではない。空調風流量調整部材２２は、空調風が空調風流量調整部材２２を通過するときの流路面積を調整できるものであればどのようなものを使用してもよい。例えば図６に示されるように、導管部２３の長さ方向に対して垂直な方向（矢印Ｃの方向）に、図示しない移動部材によって移動可能、すなわちスライド可能に設けられた複数の板状部材から構成されたシャッター３０であってもよい。シャッター３０は、各板状部材が矢印Ｃの方向に移動、すなわちスライドすることにより、空調風がシャッター３０を通過するときの流路面積を調整することができる。

この場合も上述した動作と同じ動作で、シャッター３０の流路を全開にするか全閉にするかのいずれかの状態にしてもよく、シャッター３０の開度を段階的又は連続的に調整可能にして、すなわち、シャッター３０の流路面積を調整可能にして、開口部２１からナビ・オーディオ１０ａに向かって供給される空調風の供給流量を段階的に又は連続的に調整可能にしてもよい。尚、シャッター３０の開度が連続的に調整可能である場合に用いられるマップ（図５参照）の縦軸（空調風の供給流量に関する情報）は、シャッター３０の開度とすることができる。

この実施形態では、導管部２３の一端２３ａが、エアコンダクト５に形成された開口部２１に接続されていたが、この形態に限定するものではない。導管部２３の一端２３ａがクーラーコア２に直接接続されて、導管部２３とエアコンダクト５とを別系統の配管としてもよい。この形態では、導管部２３は、ナビ・オーディオ１０ａを冷却するための専用の配管となり、エアコン１から流出する空調風は、一部が導管部２３を流通し、残りがエアコンダクト５を流通する。導管部２３の一端２３ａが開口部２１に接続される形態及びクーラーコア２に直接接続される形態のいずれにおいても、空調風流量調整部材２２はエアコンダクト５内の空調風の流れに影響を与えないので、エアコン性能の低下を抑制できる。

この実施形態では、車載電子機器１０がナビ・オーディオ１０ａであったが、この形態に限定するものではない。車載電子機器１０は、電気自動車用のＡＣインバーターや、ＤＣＤＣコンバーター等であってもよく、稼働中に発熱する電子機器であればどのようなものであってもよい。

４ エアコンＥＣＵ４（制御部）
５ エアコンダクト
１０ 車載電子機器
１０ａ ナビ・オーディオ
１１ 温度センサー（温度検出部）
２０ 車載電子機器用冷却装置
２１ 開口部
２２ 空調風流量調整部材
２３ 導管部
２３ａ （導管部の）一端
２３ｂ （導管部の）他端
２４ フィン（板状部材）
２６ 移動部材
２７ 隙間
３０ シャッター

Claims (7)

1. エアコンから流出する空調風によって車載電子機器を冷却する車載電子機器用冷却装置であって、
   一端から前記空調風の一部が流入するように構成されるとともに他端が前記車載電子機器に面する導管部と、
   前記導管部内に設けられるとともに前記空調風の供給流量を調整する空調風流量調整部材と
   を備える車載電子機器用冷却装置。
2. 前記エアコンから流出する前記空調風の全量が流通するエアコンダクトと、
   前記エアコンダクトに形成された開口部と
   をさらに備え、
   前記導管部の前記一端は前記開口部に接続されている、請求項１に記載の車載電子機器用冷却装置。
3. 前記導管部の前記一端は前記エアコンに連通する、請求項１に記載の車載電子機器用冷却装置。
4. 前記空調風流量調整部材は、
   複数の板状部材と、
   前記複数の板状部材を動かす移動部材と
   を備え、
   前記移動部材が前記板状部材を移動させることにより、前記空調風が前記空調風流量調整部材を通過するときの流路面積を調整する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車載電子機器用冷却装置。
5. 前記複数の板状部材は、隣り合う板状部材間に隙間を構成するように配置され、
   前記移動部材は、前記複数の板状部材のそれぞれを回動させて前記隙間の幅を変化させるように構成されている、請求項４に記載の車載電子機器用冷却装置。
6. 前記車載電子機器の温度検出部と、
   前記温度検出部による検出値に基づいて前記空調風流量調整部材を作動させて、前記供給流量を調整する制御部と
   をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載電子機器用冷却装置。
7. 前記制御部は、前記車載電子機器の温度と、前記供給流量に関する情報との関係を示すマップを備え、該マップに基づいて前記供給流量を調整する、請求項５に記載の車載電子機器用冷却装置。

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