JP2021191988A - 車載用電子装置 - Google Patents
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Abstract
Description
車両(100)に搭載される車載用電子装置であって、
車両の屋根板(101)と車室(100a)の天井内張り(102)との間に設けられる電子部品(31)と、
電子部品を冷却する冷却部(40)と、を含み、
冷却部は、
温度上昇により体積が増加する冷媒が流れる管と、
管が接続されて冷媒が流入し、流入する冷媒と電子部品との間で熱交換させて、電子部品から吸熱する吸熱部(50)と、
車室に配置され、管が接続され冷媒が流入し、吸熱部を通過した冷媒と車室内の空気とを熱交換させて、冷媒の熱を車室に放熱する放熱部(60)と、
冷媒が流れる流路に配置され、冷媒の圧力上昇により開く逆止弁(73、74)と、を含む。
本開示の第1実施形態に関して、図1〜図3を用いて説明する。本実施形態の車載用アンテナ装置10は、外部の装置と通信するための送受信機である。以下、車載用アンテナ装置10を、単にアンテナ装置10と記載する。アンテナ装置10は、車載用電子装置であって、たとえば自動運転に必要な電波による通信を行う。
次に、冷却部40に関して説明する。冷却部40は、冷媒を用いて電子部品31を冷却する機能を有する。具体的には、冷却部40は、筐体33のアルミカバー37を冷却することで、電子部品31を冷却する。冷却部40は、電子部品31から熱を吸熱する吸熱部50と、冷媒の熱を車室100aに放熱する放熱部60と、吸熱部50と放熱部60とを連結する連結部70を含んで構成される。
次に、冷却部40による冷却作動を説明する。屋根板101に太陽光が照射すると、電子部品31の温度が上昇する。電子部品31の温度上昇により、吸熱本体部51内の冷媒が温められる。吸熱本体部51内の冷媒は温度上昇により体積が増加する。
以上説明したように本実施形態のアンテナ装置10は、冷却部40を有し、冷却部40は冷媒を放熱部60と吸熱部50との間で循環させ、冷媒と熱交換することで電子部品31を冷却している。したがって屋根板101と車室100aの天井内張り102との間に電子部品31を配置しても、その電子部品31が耐熱温度を超えてしまうことを抑制できる。
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
図5に第3実施形態のアンテナ装置310を示す。第3実施形態のアンテナ装置310は、第1実施形態のアンテナ装置10と車両100における設置位置が異なる。第3実施形態のアンテナ装置310は、車幅方向の位置は、運転席側のサンバイザ103と同じ位置である。
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
第1実施形態では、逆止弁73、74は、天井内張り102の車室100a側の面に配置されていた。しかし、逆止弁73、74の位置は、その他の位置でもよい。たとえば、逆止弁73、74は、天井内張り102よりも上側に配置されていてもよい。また、逆止弁73、74は、ゴムホース71、72の中間にあってもよい。また、逆止弁73、74は1つでもよい。
第1実施形態では、筐体33の一部が金属からなるが、筐体33の全体を金属、たとえばアルミニウムから構成してもよい。
第1実施形態では、電子部品31は回路基板32の両面に配置されているが、このような構成に限るものではなく、回路基板32の上面、すなわち屋根板101側の表面にのみ配置してもよい。これによって回路基板32の下面に電子部品31を設ける構成に比べて、回路基板32での伝熱ロスを回避することができる。また回路基板32に両面を電気的に接続するための複数のバイヤホールが不要となるので、製造コストを低減することができる。
第1実施形態では、電子装置はアンテナ装置10によって実現されているが、アンテナ装置10に限るものではなく、他の機能を有する電子装置であってもよい。たとえば、車両100の天井に配置される空気清浄機、そのスモークセンサ、ドライブレコーダ、および自動運転に必要な車載カメラなどであってもよい。
第1実施形態では、吸熱部50は直方体状であり、その一面が直接、アルミカバー37に接触する構成であるが、このような構成に限るものではない。たとえば吸熱部50は、冷媒が流れるゴムホース71を偏平形状にして、アルミカバー37に板金などでろう付けまたは伝熱ゲルによって直接接触させてもよい。これによって吸熱部50を小型化、軽量化することができる。
放熱本体部61は管形状であったが、さらに、その管に1つあるいは複数のフィンあるいはフランジが形成されていてもよい。また、放熱本体部61の管形状は、断面が扁平であったが、断面が円形であってもよい。
MIMO(multiple-input and multiple-output)など、複数のアンテナを用いる通信、あるいは、複数種類の通信方式を実現するために、第1実施形態のアンテナ装置10または第3実施形態のアンテナ装置310と、第2実施形態のアンテナ装置210がともに車両100に設けられていてもよい。
第3実施形態のアンテナ装置310は、運転席側のサンバイザ103に下部12が設けられていた。しかし、助手席側のサンバイザ103に下部12が設けられ、助手席側のサンバイザ103に隣接する屋根板101の下に上部11が設けられていてもよい。また、上部11がオーバヘッドコンソール内に配置されていてもよい。
放熱部60が、車室100aの足元など、車室100aの天井内張り102のすぐ下の位置以外に設置されていてもよい。
第3実施形態では、ゴムホース71、72と、蓄圧球254の2種類の蓄圧部を備えていた。しかし、蓄圧球254のみを備え、ゴムホース71、72に代えて、銅など、伝熱性のよい管を備えてもよい。このようにすれば、冷媒の循環による放熱に加えて、管による熱伝導により、電子部品31の熱を車室100aに放熱することもできる。
Claims (9)
- 車両(100)に搭載される車載用電子装置であって、
前記車両の屋根板(101)と車室(100a)の天井内張り(102)との間に設けられる電子部品(31)と、
前記電子部品を冷却する冷却部(40)と、を含み、
前記冷却部は、
温度上昇により体積が増加する冷媒が流れる管と、
前記管が接続されて前記冷媒が流入し、流入する前記冷媒と前記電子部品との間で熱交換させて、前記電子部品から吸熱する吸熱部(50)と、
前記車室に配置され、前記管が接続され前記冷媒が流入し、前記吸熱部を通過した前記冷媒と前記車室内の空気とを熱交換させて、前記冷媒の熱を前記車室に放熱する放熱部(60)と、
前記冷媒が流れる流路に配置され、前記冷媒の圧力上昇により開く逆止弁(73、74)と、
を含む車載用電子装置。 - 請求項1に記載の車載用電子装置であって、
前記流路において、前記冷媒を同一方向に流す2つの前記逆止弁が前記吸熱部を挟むように配置されている、車載用電子装置。 - 請求項2に記載の車載用電子装置であって、
2つの前記逆止弁の間の前記流路に、前記冷媒の体積増加によって上昇した前記冷媒の圧力を弾性変形により蓄積し、前記冷媒の圧力低下時には、蓄積した圧力を放出する蓄圧部を備える、車載用電子装置。 - 請求項3に記載の車載用電子装置であって、
前記蓄圧部として、前記管の少なくとも一部であり、径方向に伸縮する伸縮管(71、72)を備える、車載用電子装置。 - 請求項3に記載の車載用電子装置であって、
前記蓄圧部として、前記流路内に、加圧により収縮し、その後の減圧により膨張する蓄圧体(254)を備える、車載用電子装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の車載用電子装置であって、
前記電子部品は、前記屋根板の前端下に配置され、
前記放熱部は、前記車両が備えるサンバイザに配置されている、車載用電子装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の車載用電子装置であって、
前記屋根板の前記電子部品が配置されている側とは反対側の面に配置され、前記屋根板から突き出し、アンテナ素子(222)を収容する突起部(221)をさらに備え、
前記電子部品は、前記アンテナ素子を介して外部と無線通信を行う無線通信回路である、車載用電子装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の車載用電子装置であって、
前記電子部品と熱的に結合する伝熱部材(38)をさらに含み、
前記吸熱部は、内部に冷媒流路を有する金属製の吸熱本体部(51)を備え、
前記吸熱本体部は前記伝熱部材と熱的に結合し、
前記吸熱部は、流入する冷媒の熱を前記吸熱本体部および前記伝熱部材を介して前記電子部品の熱と熱交換させて、前記電子部品から吸熱する、記載の車載用電子装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の車載用電子装置であって、
前記屋根板と前記電子部品との間に設けられる断熱部材(35)をさらに含む、車載用電子装置。
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