JP4025132B2

JP4025132B2 - 冷却装置及び冷却システム

Info

Publication number: JP4025132B2
Application number: JP2002205708A
Authority: JP
Inventors: 正直高橋
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2022-07-15
Also published as: JP2004044976A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌等を冷却する冷却装置及び冷却システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車輌に関し、低温環境下における種々の試験が行われる。当該試験に際しては、例えば図６に示すような冷却装置が用いられる。冷却装置５０は、試験室の天井５１より吊り下げれた冷却パネル５２と、自動車５３の周囲（前後左右）に配置される複数の側部冷却パネル５４とを備えている。各冷却パネル５２，５４には、それぞれ温度調節された冷却空気が給気ダクト５５より供給され、当該空気が各冷却パネル５２，５４内を循環した後、排気ダクト５６より排出される。これにより、各冷却パネル５２，５４が冷やされ、その輻射冷却により、自動車５３の温度が下げられる。なお、各冷却パネル５２，５４は、自動車５３の配置作業や位置調整等のため可動式となっている。なお、冷却装置５０は、車輌のみならず、車輌部品等例えばエンジン等の試験にも使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各冷却パネル５２，５４は、その構成上、比較的重量が重く移動も困難で、機構的にも比較的大がかりなものであった。また、試験各冷却パネル５２，５４の表面と自動車５３の表面との距離が部位によって極端に不均等となった場合には、冷却効率が比較的悪くなってしまうおそれがあった。
【０００４】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、装置の簡素化及び軽量化を図るとともに、作業性の向上を図ることのできる冷却装置及び当該冷却装置を利用した冷却システムを提供することを主たる目的の１つとしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記載する。
【０００６】
手段１．冷却対象をエンジンを含む車輌部品、又は、車輌とし、
所定の空気供給手段より供給される低温空気に基づいて冷却対象を冷却可能な冷却部材を備えてなる冷却装置であって、
前記冷却部材は、
空気圧により膨張可能な中空部を有する袋状の本体部と、
前記低温空気を前記中空部へ給気する給気部と、
前記中空部から当該低温空気を排気する排気部とを備え、
前記中空部が膨張した際に、前記本体部のうち前記冷却対象に向いた側の表面形状が前記冷却対象の形状と略同一形状となるよう、前記本体部が上から覆うかたちで前記冷却対象に当接するように構成されていることを特徴とする冷却装置。
【０００７】
上記手段１によれば、袋状に形成された冷却部材に低温空気を供給して、冷却部材を冷却対象例えば車輌や車輌部品等に当接させ、当該冷却対象を冷却するように構成されている。このため、比較的大がかりな機構とすることなく冷却装置の簡素化及びその軽量化を図ることができる。ひいては、冷却対象及び冷却装置の相対設置作業を容易に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。また、冷却部材を冷却対象に当接させることにより、無駄なスペースを少なくし冷却効率を高めることができる。
また、中空部が膨張した際に、前記本体部のうち前記冷却対象に向いた側の表面形状が前記冷却対象の形状と略同一形状となるよう、前記本体部が上から覆うかたちで前記冷却対象に当接するように構成されているため、さらに無駄なスペースが少なくなり、冷却対象と冷却部材との密着性がより高まる。その結果、冷却効率がさらに高まる。
【０００８】
手段２．手段１において、前記冷却部材を被覆し当該冷却部材の外方への膨張を抑える被覆部材を備えていることを特徴とする冷却装置。
【０００９】
上記手段２によれば、被覆部材により冷却部材の外方への膨張を抑制することにより、冷却部材の冷却対象への密着性を高めることができる。結果として、冷却効率を高めることができる。
【００１０】
手段３．手段１において、前記冷却部材を支持するとともに当該冷却部材の外方への膨張を抑える囲い部材を備えていることを特徴とする冷却装置。
【００１１】
上記手段３によれば、囲い部材により冷却部材の外方への膨張を抑制することができ、これにより冷却部材の冷却対象への密着性を高め、冷却効率を高めることができる。
【００１２】
手段４．手段１において、前記冷却部材を被覆し当該冷却部材の外方への膨張を抑える被覆部材と、前記冷却部材及び被覆部材を支持し前記両部材の外方への膨張を抑える囲い部材とを備えていることを特徴とする冷却装置。
【００１３】
上記手段４によれば、被覆部材及び囲い部材を備えることにより、いずれか一方だけを備えた場合に比べて、冷却部材の外方への膨張をより確実に抑制することができる。これにより冷却部材の冷却対象への密着性を高め、冷却効率を高めることができる。
【００１４】
手段５．手段３又は手段４において、前記囲い部材は、複数のフレーム部材が当該各フレーム部材間隔を伸縮自在に連結されたものであって、前記冷却部材を折り畳み可能に構成されていることを特徴とする冷却装置。
【００１５】
上記手段５によれば、冷却対象の冷却作業が行われていない場合等に、冷却装置を折り畳み片づけておくことができる。これにより、冷却対象の交換作業の効率化を図り、作業スペースを有効活用することができる。
【００１６】
手段６．手段３乃至手段５のいずれかにおいて、前記囲い部材は移動手段を備えていることを特徴とする冷却装置。
【００１７】
上記手段６によれば、冷却装置の移動が容易になり、結果として、冷却装置の配置作業、冷却対象の交換作業等をより簡単に行うことができる。
【００２０】
手段７．手段１乃至手段６のいずれかに記載の冷却装置を設置可能な低温環境室と、
低温空気を供給可能な空気供給手段と、
前記空気供給手段から前記低温環境室へ低温空気を給気可能な給気流路と、
前記排気部と連通可能かつ前記低温環境室外へ低温空気を排気可能な排気流路とを備え、
前記給気流路は、前記給気部と連通可能な第１流路と、前記低温環境室内と連通可能な第２流路とに分岐され、
前記第１流路及び第２流路を開閉可能な開閉手段を備え、
前記開閉手段の操作に基づき、冷却対象の冷却態様を切換えることのできる冷却システム。
【００２１】
上記手段７によれば、開閉手段を操作し、低温空気が通る流路を切換えることにより、冷却装置を介して直接的に冷却対象を冷却したり、低温環境室内全体を冷却することにより間接的に冷却対象を冷却したりというように冷却対象の冷却態様を切換えることができる。従って、比較的大がかりな機構を設けずとも、低温環境下における冷却対象の種々の試験を行うことができる。
【００２２】
手段８．手段７において、前記開閉手段は、前記第１流路を開閉可能な第１開閉手段と、前記第２流路を開閉可能な第２開閉手段とにより構成されていることを特徴とする冷却システム。
【００２３】
上記手段８によれば、第１流路と第２流路とに個別に開閉手段が設けられているため、第１流路及び第２流路を同時に開状態又は閉状態とすることができる。これにより、冷却装置を介して冷却対象を冷却するとともに、低温環境室内も同時に冷却することも可能となり、その後、比較的時間をおくことなく冷却装置（冷却部材）を使用しない試験等を行うことができる。結果として、種々の試験を効率よく行うことができる。
【００２４】
手段９．手段７又は手段８において、前記冷却部材に、前記中空部より前記低温環境室内へ低温空気を放出可能な少なくとも１つの通気部を設けたことを特徴とする冷却システム。
【００２５】
上記手段９によれば、冷却装置を介して直接的に冷却対象を冷却するとともに、低温環境室内も同時に冷却することができる。従って、その後、比較的時間をおくことなく冷却装置を使用しない試験等を行うことができる。結果として、種々の試験を効率よく行うことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
以下、冷却装置に係る一実施の形態を図１乃至図３に基づいて詳細に説明する。車輌冷却装置１は、全体として略直方形状をなし、冷却部材としてのクーリングバッグ２と、クーリングバッグ２を被覆する被覆部材としてのカバー３と、クーリングバッグ２及びカバー３を支持する支持部材としての囲い部材４とにより構成されている。なお、本実施の形態においてはクーリングバッグ２はポリエステルにより構成されている。但し、クーリングバッグ２の材質はこれに限られるものではない。
【００２７】
クーリングバッグ２は袋状の本体部に中空部５を有する。冷却対象としての車輌１５に対して、クーリングバッグ２の後部には中空部５と連通する給気部としての給気口６が設けられ、前部には中空部５と連通する排気部としての排気口７が設けられている。給気口６は、図示しない空気供給手段としての空気供給装置に対し所定の流路を介して接続されている。また、排気口７は試験室外へと繋がっている。クーリングバッグ２は、中空部５が空気圧により膨張した際、その車輌１５に向いた側の表面形状が車輌１５の形状と略同一形状となるよう形成されている。
【００２８】
囲い部材４は、複数のフレーム部材９により構成されている。各フレーム部材９は略コ字状に形成され、車輌１５に対して、その上部はクーリングバッグ２及びカバー３の上部を左右方向に沿って延び、当該上部両端部よりクーリングバッグ２及びカバー３の左右両側部に沿ってその左右両側部分が下方へ延びている。また、左右両側部分の下端部には、それぞれ移動手段としてのキャスタ１０が回転可能に軸支されている。各フレーム部材９は変形可能な略く字状の連結部材（リンク部材）１１により連結されており、各フレーム部材９の間隔が伸縮自在となっている。従って、囲い部材４、ひいては車輌冷却装置１は全体として伸縮自在となる。なお、クーリングバッグ２及びカバー３は、各フレーム部材９の図示しない係止部に係止されている。
【００２９】
次に、上記のように構成されてなる車輌冷却装置１の作用効果について説明する。車輌１５の冷却作業を行わない場合等には、図３に示すように、車輌冷却装置１は折り畳まれた状態となっている。作業を行う際には、所定位置に設置された車輌１５の位置まで車輌冷却装置１を移動させ、車輌冷却装置１を使用時のサイズまで伸ばす（もちろん、車輌１５を移動させてもよい）。そして、車輌１５を上から覆うように車輌冷却装置１を設置する。
【００３０】
上記空気供給装置より給気口６を介して中空部５へ低温空気が圧送されると、クーリングバッグ２が膨張する。クーリングバッグ２の外方への膨張はカバー３及び囲い部材４によって抑制される。クーリングバッグ２の車輌１５に向いた側の表面は車輌１５と略密着した状態となり、車輌１５が冷却される。なお、冷却対象は車輌１５に限られるものではなく、車輌部品例えばエンジン等でもよい。
【００３１】
以上詳述したように、本実施の形態では、車輌冷却装置１が袋状のクーリングバッグ２に低温空気を供給して、クーリングバッグ２を車輌１５に当接させ、車輌１５を冷却するように構成されている。このため、比較的大がかりな機構とすることなく車輌冷却装置１の簡素化を図るとともに、その軽量化を図ることができる。ひいては、冷却に先立って行われる設置作業や片づけ作業も容易に行うことができる。また、クーリングバッグ２を車輌１５に当接させることにより、無駄なスペースを少なくし冷却効率を高めることができる。
【００３２】
カバー３及び囲い部材４によってクーリングバッグ２の外方への膨張を抑制しているため、クーリングバッグ２の車輌１５への密着性を高め、冷却効率をより高めることができる。さらに、クーリングバッグ２は、中空部５が空気圧により膨張した際、その車輌１５に向いた側の表面形状が車輌１５の形状と略同一形状となるよう形成されているため、車輌１５とクーリングバッグ２との密着性がより高まり、冷却効率を高めることができる。
【００３３】
車輌冷却装置１は移動可能、伸縮自在となっている。これにより、車輌１５の冷却作業を行わない場合や、車輌１５の交換作業を行う場合には、車輌冷却装置１を移動させ、折り畳んだ状態で片づけておくことができるため、車輌１５の交換作業の効率化を図り、作業スペースを有効活用することができる。
【００３４】
〔第２の実施の形態〕
以下、冷却システムに係る一実施の形態を図４に基づいて詳細に説明する。車輌冷却システム２０は、所定の試験用設備を備えた低温環境室２１と、低温環境室２１内に設置される車輌冷却装置２２と、低温空気を供給可能な空気供給手段としての空気供給装置２３と、空気供給装置２３から低温環境室２１内へ低温空気を給気可能な給気流路２４と、低温環境室２１外へ低温空気を排気可能な排気流路２５とにより構成されている。なお、車輌冷却装置２２の構成は上記実施の形態における車輌冷却装置１の構成とほぼ同じであるため、構成の重複部分に関してはその説明を省略する。
【００３５】
給気流路２４は、低温環境室２１内において給気口２７と連通可能な第１流路としての連接用流路２８と、低温環境室２１内と連通可能な第２流路としての開放用流路２９とに分岐されている。
【００３６】
連接用流路２８には当該流路を開閉可能な第１開閉手段としてのダンパ３０が設けられ、開放用流路２９には当該流路を開閉可能な第２開閉手段としてのダンパ３１が設けられている。両ダンパ３０，３１により本実施の形態における開閉手段が構成される。また、排気流路２５には当該流路を開閉可能なダンパ３３が設けられている。各ダンパ３０，３１，３３により各流路２８，２９，２５における低温空気の流量が調節される。
【００３７】
次に、上記のように構成されてなる車輌冷却システム２０の作用効果について説明する。車輌冷却装置２２を使用して冷却対象としての車輌３５の冷却が行われる場合には、図４に示すように、給気口２７と連接用流路２８とが接続され、ダンパ３０，３１の調節により連接用流路２８が開状態となり、開放用流路２９が閉状態となっている。また、排気口３２と排気流路２５とが接続され、ダンパ３３の調節により排気流路２５は開状態となっている。従って、空気供給装置２３から給気流路２４を介して供給される低温空気は、連接用流路２８及び給気口２７を介して車輌冷却装置２２内へ給気される。そして、当該低温空気は、排気口３２及び排気流路２５を介して低温環境室２１外へと排出される。なお、その後、車輌冷却装置２２を使用しないで車輌３５の冷却が行われる予定となっている場合には、車輌冷却装置２２を使用するとともに開放用流路２９を開状態としておけば、事前に低温環境室２１内の温度をある程度下げておくことができ、次なる試験等へ効率よく移ることができる。
【００３８】
また、車輌冷却装置２２を使用しない場合には、図５に示すように車輌冷却装置２２が取り外され、ダンパ３０，３１の調節により連接用流路２８が閉状態となり、開放用流路２９が開状態となっている。従って、空気供給装置２３から給気流路２４を介して供給される低温空気は、開放用流路２９を介して低温環境室２１内へと給気される。これにより低温環境室２１全体が冷却されるとともに、車輌３５が冷却される。
【００３９】
以上詳述したように、各ダンパ３０，３１を操作し、低温空気の通気可能な流路を切換えることにより、車輌冷却装置２２を介して直接的に車輌３５を冷却したり、低温環境室２１内全体を冷却することにより間接的に車輌３５を冷却したりというように車輌３５の冷却態様を切換えることができる。従って、比較的大がかりな機構を設けずとも、低温環境下における車輌の種々の試験を行うことができる。
【００４０】
また、連接用流路２８と開放用流路２９とに個別にダンパ３０，３１が設けられているため、両者を同時に開状態又は閉状態とすることができる。このため、上述したように車輌冷却装置２２を介して車輌３５を冷却するとともに、低温環境室２１内も同時に冷却することも可能となり、その後、比較的時間をおくことなく車輌冷却装置２２を使用しない試験等を行うことができる。結果として、種々の試験を効率よく行うことができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。
【００４２】
（ａ）上記第１の実施の形態では、車輌冷却装置１はクーリングバッグ２とともに、カバー３及び囲い部材４を備えている。これ限らず、カバー３又は囲い部材４のいずれか一方を省略した構成としてもよい。また、カバー３に代えて弾力性のあるネット等を用いてクーリングバッグ２の膨張を抑制するようにしてもよい。
【００４３】
（ｂ）上記第１の実施の形態では、クーリングバッグ２は、中空部５が空気圧により膨張した際、その車輌１５に向いた側の表面形状が車輌１５の形状と略同一形状となるよう形成されている。しかし、これに限らず、単に車輌１５に密着しやすいように凹凸が形成されている構成としてもよい。
【００４４】
（ｃ）上記第１の実施の形態において、キャスタ１０を省略した構成としても良い。
【００４５】
（ｄ）上記第１の実施の形態では、車輌冷却装置１の形状がクーリングバッグ２はの膨張時において略直方体形状となるように構成されているが、形状はこれに限られるものではなく、例えば略半球形状であってもよい。
【００４６】
（ｅ）上記第２の実施の形態では、連接用流路２８と開放用流路２９とに個別にダンパ３０，３１が設けられている。これに限らず、連接用流路２８と開放用流路２９との分岐部分において、各流路２８，２９を交互に開状態又は閉状態とすることのできる開閉手段としての１つの流路切換部材等を設けた構成としてもよい。
【００４７】
（ｆ）上記第２の実施の形態において、クーリングバッグ２の上面に中空部５より低温環境室２１内へ低温空気を放出可能な通気部としての少なくとも１つの通気孔を設けた構成としてもよい。このようにすれば、開放用流路２９を開状態とすることなく、車輌冷却装置２２によって車輌３５を冷却するとともに、低温環境室２１内も同時に冷却することができ、その後、比較的時間をおくことなく車輌冷却装置２２を使用しない試験等を行うことができる。結果として、種々の試験を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における車輌冷却装置を説明するための斜視図である。
【図２】一実施の形態における車輌冷却装置を説明するための断面図である。
【図３】車輌冷却装置が折り畳まれた状態を説明するための図である。
【図４】一実施の形態における車輌冷却システムを説明するための図である。
【図５】一実施の形態における車輌冷却システムを説明するための図である。
【図６】従来技術における車輌冷却装置を示す図である。
【符号の説明】
１，２２…車輌冷却装置、２…冷却部材としてのクーリングバッグ、３…被覆部材としてのカバー、４…支持部材としての囲い部材、５…中空部、６，２７…給気部としての給気口、７，３２…排気部としての排気口、９…フレーム部材、１０…移動手段としてのキャスタ、１１…連結部材、２０…車輌冷却システム、２１…低温環境室、２３…空気供給手段としての空気供給装置、２４…給気流路、２５…排気流路、２８…第１流路としての連接用流路、２９…第２流路としての開放用流路、３０…第１開閉手段としてのダンパ、３１…第２開閉手段としてのダンパ。

Claims

冷却対象をエンジンを含む車輌部品、又は、車輌とし、
所定の空気供給手段より供給される低温空気に基づいて冷却対象を冷却可能な冷却部材を備えてなる冷却装置であって、
前記冷却部材は、
空気圧により膨張可能な中空部を有する袋状の本体部と、
前記低温空気を前記中空部へ給気する給気部と、
前記中空部から当該低温空気を排気する排気部とを備え、
前記中空部が膨張した際に、前記本体部のうち前記冷却対象に向いた側の表面形状が前記冷却対象の形状と略同一形状となるよう、前記本体部が上から覆うかたちで前記冷却対象に当接するように構成されていることを特徴とする冷却装置。
前記冷却部材を被覆し当該冷却部材の外方への膨張を抑える被覆部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
前記冷却部材を支持するとともに当該冷却部材の外方への膨張を抑える囲い部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
前記冷却部材を被覆し当該冷却部材の外方への膨張を抑える被覆部材と、前記冷却部材及び被覆部材を支持し前記両部材の外方への膨張を抑える囲い部材とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
前記囲い部材は、複数のフレーム部材が当該各フレーム部材間隔を伸縮自在に連結されたものであって、前記冷却部材を折り畳み可能に構成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の冷却装置。
前記囲い部材は移動手段を備えていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の冷却装置。
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の冷却装置を設置可能な低温環境室と、
低温空気を供給可能な空気供給手段と、
前記空気供給手段から前記低温環境室へ低温空気を給気可能な給気流路と、
前記排気部と連通可能かつ前記低温環境室外へ低温空気を排気可能な排気流路とを備え、
前記給気流路は、前記給気部と連通可能な第１流路と、前記低温環境室内と連通可能な第２流路とに分岐され、
前記第１流路及び第２流路を開閉可能な開閉手段を備え、
前記開閉手段の操作に基づき、冷却対象の冷却態様を切換えることのできる冷却システム。
前記開閉手段は、前記第１流路を開閉可能な第１開閉手段と、前記第２流路を開閉可能な第２開閉手段とにより構成されていることを特徴とする請求項７に記載の冷却システム。
前記冷却部材に、前記中空部より前記低温環境室内へ低温空気を放出可能な少なくとも１つの通気部を設けたことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の冷却システム。