JP4475115B2 - 車両用放熱装置 - Google Patents

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Description

本発明は、直射日光により車両用内装部品であるインストルメントパネルに蓄熱した熱を外部に放熱するようにした車両用放熱装置に関する
炎天下に自動車を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1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上面が蓄熱した熱を車室内空気中に輻射することが考えられ、この場合、インストルメントパネルの表面温度は90゜Cを超え、室内温度が70゜C近くに達する場合もある。
このため、従来ではヒートパイプを用いてインストルメントパネルで蓄熱された熱を外部に放熱するようにした車両用放熱装置が提案されており、その構成としては、ヒートパイプの一端側の受熱部をインストルメントパネルにインサートした導熱板に接続するとともに、他端側の放熱部を車体フロア下面に設置してヒートシンクとしてある(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−217196号公報(第16頁、第9図)
しかしながら、かかる従来の車両用放熱装置では、受熱部がインストルメントパネルに配置され、放熱部が車体フロア下面に配置されるため、それら受熱部と放熱部の高低差が大きくなってしまう。
このため、ヒートパイプ内の冷媒を高低差に応じた重力に逆らって輸送する必要があるため、冷媒の循環効率が悪化して放熱効率が低下されてしまうとともに、受熱部と放熱部との間の管路が長くなって熱輸送効率が悪化してしまう。
また、ヒートパイプは1本であり、その受熱部を導熱板に接続する構成であるため、太陽光の偏日射の影響によっては導熱板の受熱部接続部位と、その反対側部分との間の温度勾配が減少し、熱輸送の効率が低下してしまう。
そこで、本発明は、ヒートパイプの受熱部と放熱部との間の管路長を短縮化するとともに、導熱板の温度勾配を積極的に発生させてインストルメントパネルの放熱効率を向上することができる車両用放熱装置を提供するものである。
本発明の車両用放熱装置は、インストルメントパネルの直射日光を受けるアッパ部に配設されて、直射日光を受けることで前記アッパ部に蓄熱した熱を集熱する導熱板と、
前記導熱板に車幅方向内方端部が熱伝導的に結合されてそれぞれが前記アッパ部に車幅方向に延在し、該導熱板で集熱した熱を車幅方向外方端部の放熱部へ輸送する少なくとも2本の直線型のヒートパイプと、を備え、
運転席側の一方のヒートパイプを前記導熱板の車両後方側の端縁部に沿って配設し、他方のヒートパイプを前記導熱板の車両前方側の端縁部に沿って配設し、さらに、前記各ヒートパイプの放熱部を、互いに反対側の車体側部に配設したことを最も主要な特徴とする。
本発明の車両用放熱装置によれば、ヒートパイプの車幅方向内方端部は導熱板に結合することにより受熱部となり、ヒートパイプの車幅方向外方端部は放熱部となって車体側部に配置されることにより、これら受熱部と放熱部との間の管路の短縮化が達成されて熱輸送効率を向上することができる。
また、前記ヒートパイプは直線型に形成されて車幅方向に延在する少なくとも2本を備え、それぞれの車幅方向外方端部が互いに反対側の車体側部に配置されるため、太陽光の偏日射の影響がある場合にも、いずれか1つのヒートパイプの車幅方向外方端部が必ず放熱部となるため、前記導熱板には温度勾配が常に発生することになり、効率良く放熱システムを機能させることができる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
図1〜図7は本発明の車両用放熱装置の第1実施形態を示し、図1は車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの平面図、図2は車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの斜視図、図3は車両用放熱装置で太陽が略真上に有る状態で放熱作用する状態を示す車両の要部断面背面図、図4は車両用放熱装置で太陽が傾いた状態で放熱作用する状態を示す車両の要部断面背面図、図5は車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルを拡大した要部底面図、図6は図5中A−A線に沿った断面図、図7は図5中B−B線に沿った断面図である。
本実施形態の車両用放熱装置10は、図3,図4に示すように自動車100の車両用内装部品であるインストルメントパネル1に適用され、炎天下に自動車100を駐車しておく場合に、フロントウインドウガラス101から差込む太陽Sの直射日光によって、そのフロントウインドウガラス101直下にある前記インストルメントパネル1の温度が異常に上昇するのを抑制できるようになっている。
即ち、前記車両用放熱装置10は、インストルメントパネル1の直射日光を受けるアッパ部1aに配設されて、直射日光を受けることで前記アッパ部1aに蓄熱した熱を集熱する導熱板11と、それぞれが車幅方向(図1中左右方向)に延在し、それぞれの車幅方向内方端部20a,21aが互いに対向関係に配置されるとともに、それぞれの車幅方向外方端部20b,21bが互いに反対側の車体側部に配置される少なくとも2本の直線型のヒートパイプ20,21と、を備え、前記車幅方向内方端部20a,21aを前記導熱板11に熱伝導的に結合するとともに、前記車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103の内側に配設して放熱部としてのヒートシンク22,23としてある。
また、本実施形態の車両用内装部品の放熱方法は、インストルメントパネル1の直射日光を受けるアッパ部1aに配設した導熱板11でそのアッパ部1aに蓄熱した熱を集熱するとともに、車幅方向に延在する少なくとも2本の直線型のヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aを互いに対向関係に配置して前記導熱板11に熱伝導的に結合し、前記導熱板11で集熱した熱を各ヒートパイプ20,21の互いに反対側の車体側部としての左右のフロントフェンダ102,103の内側に配置した放熱部としてのヒートシンク22,23へ輸送するようになっている。
即ち、本実施形態の前記ヒートパイプ20,21は、インストルメントパネル1の下面の車幅方向略中央部から左右のフロントフェンダ102,103に達する長さに形成されており、インストルメントパネル1に位置する車幅方向内方端部20a,21aが受熱部になるとともに、車幅方向外方端部20b,21bが前記左右のヒートシンク22,23に接続されて放熱部となる。
前記ヒートシンク22,23は、図3,図4に示すようにその一側に放熱フィン22F,23Fを備え、このヒートシンク22,23をフロントフェンダ102,103の内側面102a,103aに面接触して取り付けて、前記放熱フィン22F,23Fをフロントフェンダ102,103とその内側の車体パネル104との間の空間部S1,S2に配置してある。
前記導熱板11は、車幅方向に複数(本実施形態では3個)に分割して配設し、対向関係にあるそれぞれのヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aを複数の導熱板11に跨って配設してある。
つまり、前記導熱板11は車両左側の分割導熱板11Lと、車両右側の分割導熱板11Rと、車両中央部の分割導熱板11Cとに分割して、それぞれを適宜間隔をおいて車幅方向に配置し、車両左側のヒートパイプ20の車幅方向内方端部20aは、左側の分割導熱板11Lと中央の分割導熱板11Cとに跨って配設してあるとともに、車両右側のヒートパイプ21の車幅方向内方端部21aは、右側の分割導熱板11Rと中央の分割導熱板11Cとに跨って配設してある。
ヒートパイプ20,21は、一般に知られるように冷媒として用いる液体の蒸発と凝縮の潜熱を利用して局部の熱を他部で放熱するように形成された閉ループ構造体で、例えば中空の密閉された管状体内に水やアルコールなどの液体を封入し、その密閉管状体の一端側に伝達された熱で蒸発した封入液体を他端側のヒートシンクで放熱しつつ凝縮して液化させ、この液体を再度一端側に移送させるという循環サイクルを形成することが基本構造となるが、本実施形態のヒートパイプ20,21はその基本構造を用いて構成される各種ヒートパイプを用いることができる。
前記インストルメントパネル1のアッパ部1aは、図5〜図7に示すように樹脂または樹脂を含む複合材からなる基板2およびその外側面を覆う表皮材3で板状に構成し、前記表皮材3よりも下側で、かつ、基板2の下面2aよりも上側に、直射日光を受けることで前記表皮材3に蓄熱した熱を集熱する前記導熱板11を設け、前記ヒートパイプ20,21を、基板2の下面側でこの導熱板11と熱伝導的に結合してある。
前記導熱板11は、インストルメントパネル1の基板2を射出成形する際に、図7に示すようにその基板2にインサートして成形してある。
従って、前記導熱板11は基板2にインサート成形することにより、基板2の内部に埋設された状態で取り付けられる。
そして、このように導熱板11を基板2にインサート成形した際、その導熱板11には前記基板2の背面2a側に突出する複数のブラケット部12を設けておき、ヒートパイプ20,21をそれらブラケット部12を介して導熱板11と熱伝導的に結合してある。
即ち、前記ブラケット部12は、図7に示すように予め導熱板11からこれと同材料若しくは熱伝導率の近い材料で一体に突設しておき、導熱板11をインサート成形する際に、これらブラケット部12を基板2の成形型から突出させた状態で射出成型するようになっている。
前記ブラケット部12は、図7に示すように下端部側面に円管状のヒートパイプ20,21を嵌合する半円弧状の凹部12aを形成してあり、この凹部12aにヒートパイプ20,21を嵌合した状態でその外側をホルダー12bで覆って、そのホルダー12bをブラケット部12に着脱可能に固定するようになっている。
前記ブラケット部12は、導熱板11の片側の端縁部11aに沿って配列してあり、それらブラケット部12にヒートパイプ20,21を取り付けた際に、ヒートパイプ20,21は導熱板11の前記端縁部11aに沿って配設され、そして、この状態でヒートパイプ20,21は各ブラケット12を介して導熱板11と複数箇所で結合される。
前記導熱板11は、銅、アルミニウム、鉄、炭素繊維、またはそれらを含む複合材からなる良熱伝導材で形成されており、図7に示すようにその厚みtが0.1mm以上であり、かつ、前記基板2および前記表皮材3と前記導熱板11とを含めた全体の厚みTに対して、70%以下の厚み比率に設定してある。
以上の構成により本実施形態の車両用放熱装置10および車両用内装部品の放熱方法によれば、図3,図4に示すように太陽Sの直射日光がフロントウインドウガラス101を通してインストルメントパネル1に照射すると、特に、図1,図2に示すようにインストルメントパネル1のアッパ部1aが蓄熱により高温化されるが、このアッパ部1aの温度を、前記車両用放熱装置10のヒートパイプ20,21を介してヒートシンク22,23から外方に放熱することにより冷却できる。
即ち、前記ヒートパイプ20,21は、これの車幅方向内方端部20a,21aが導熱板11に結合することにより受熱部となり、また、ヒートパイプ20,21の車幅方向外方端部20b,21bは左右のフロントフェンダ102,103の内側に配置したヒートシンク22,23となることにより、これら受熱部となる車幅方向内方端部20a,21aとヒートシンク22,23との間の管路長の短縮化が達成されて熱輸送効率を向上することができる。
また、前記ヒートパイプ20,21は直線型に形成されて車幅方向に延在する2本を備え、それぞれの車幅方向内方端部20a,21aを互いに対向関係に配置して導熱板11に結合するとともに、車幅方向外方端部20b,21bが互いに反対側の車体側部となる左右のフロントフェンダ102,103に配置されるため、太陽光の偏日射の影響がある場合にも、いずれか1つのヒートパイプ20または21の車幅方向外方端部20bまたは21bが必ず放熱部となるため、前記導熱板には温度勾配が常に発生することになり、効率良く放熱システムを機能させることができる。
即ち、直線型のヒートパイプ20,21を複数(本実施形態では2本)設けることにより、性能上の利点とレイアウト状の利点を生ずる。
即ち、性能上の利点としては、太陽光による偏日射の影響を防ぐことができるようになり、図3に示すように太陽Sが自動車Mに対して略真上に位置する場合は、受熱部となる車幅方向内方端部20a,21aで受熱したアッパ部1aの熱を左右両フェンダ102,103のヒートシンク22,23から効率良く放熱できる一方、図4に示すように太陽Sが自動車Mの片側に傾いた場合、例えば図示するように車両左側(図中左方)に傾いた場合は、反対側(車両右側)のフェンダ103のヒートシンク23から効率良く放熱できる。
つまり、この太陽Sが傾いた場合は、太陽Sが照射する車両左側のヒートシンク22にも太陽熱が影響するため、左側のシートシンク22の受熱はヒートパイプ20の車幅方向内方端部20aに輸送されて分割導熱板11L、更には分割導熱板11Cに伝達される。
分割導熱板11Lの熱はヒートパイプ20を介して順次分割導熱板11Cに伝達され、この分割導熱板11Cの熱はヒートパイプ21を介して分割導熱板11Rに輸送され、この分割導熱板11Rの熱は更に車幅方向外方端部21bのヒートシンク23に輸送されることになり、前記分割導熱板11L、11C、11Rに温度勾配を発生できるため、結果的にインストルメントパネル1の放熱効率を向上することができる。
他方、太陽Sが車両右側に傾いている場合には、車両左右が逆になって左側のヒートシンク22で放熱することになるため、本実施形態では太陽Sの位置に影響されることなくインストルメントパネル1の冷却効率を高めることができる。
また、レイアウト状の利点としてはヒートパイプ20,21を直線型として2本以上に分割することにより、構造が簡素化されるため成形・加工時の負担を軽減するとともに、組み立て時の負担も軽減することができ、複数のヒートパイプ20,21が結合される共通の導熱板11を設けることで、各種のレイアウトが可能になる。
更に、導熱板11を3分割した分割導熱板11L,11C,11Rで構成し、それぞれの間に適宜間隔を設けたので、インストルメントパネル1の成形時に各分割導熱板11L,11C,11Rがインストルメントパネル1の湾曲形状や折曲形状に追従し易くなるため、インストルメントパネル1の成形性が損なわれるのを防止できる。
更に、前記インストルメントパネル1のアッパ部1aは、樹脂または樹脂を含む複合材からなる基板2およびその外側面を覆う表皮材3で板状に構成し、前記表皮材3よりも下側で、かつ、基板2の下面2aよりも上側に、直射日光を受けることで前記表皮材3に蓄熱した熱を集熱する導熱板11を設け、前記ヒートパイプ20,21を、基板2の下面側でこの導熱板11と熱伝導的に結合したので、表皮材3の蓄熱を効率良く導熱板11に伝達できるようになり、ひいては、その熱をブラケット部12を介してヒートパイプ20,21に伝達することができる。
従って、本実施形態の車両用放熱装置10では、表皮材3の蓄熱を積極的に導熱板11に移すことができ、そして、この導熱板11に取り込まれた熱をヒートパイプ20,21に伝達してヒートシンク22,23から外部に放熱できるため、熱容量の大きなインストルメントパネル11の冷却効果を高めることができ、ひいては、炎天下に駐車した自動車100の車室内温度の上昇を効果的に抑制することができる。
更にまた、前記導熱板11は、インストルメントパネル11の基板2を射出成形する際に、その基板2にインサートして成形したので、導熱板11の取付作業性を容易にできるとともに、導熱板11は基板2の内部に埋設された状態となって基板2の素材である樹脂で覆う構造となるため、導熱板11で集熱した熱量を車室内に漏洩することなくヒートパイプ20,21へと効率良く移動することが可能となる。
また、導熱板11は基板2の背面2a側に突出する複数のブラケット部12を設けて、ヒートパイプ20,21をそれらブラケット部12を介して導熱板11と熱伝導的に結合したので、ヒートパイプ20,21はブラケット部12に後付けで結合することが可能となり、それらヒートパイプ20,21と導熱板11を含む基板2とを独立して製作して、車両組付け工程でそれらを別々に取付けることが可能となるため車両用放熱装置10の組付け作業性を簡単にできる。
更にまた、ヒートパイプ20,21を導熱板11の端縁部11aに沿って配設し、この状態でヒートパイプ20,21を複数のブラケット部12を介して導熱板11と複数箇所で結合したので、導熱板11はヒートパイプ20,21を配設した端縁側と、ヒートパイプ20,21を配設しない反対側との間に温度勾配が生ずるため、導熱板11からヒートパイプ20,21方向への熱移動が促進され、ひいては、ヒートパイプ20,21への熱伝達の効率をより高めることができる。
また、本実施形態では前記導熱板11を、銅、アルミニウム、鉄、炭素繊維、またはそれらを含む複合材からなる良熱伝導材で形成したので、表皮材3の一部分の蓄熱であっても導熱板11の全体に亘って略均等に熱伝達できるようになり、ひいては、前記表皮材3から導熱板11を介してヒートパイプ20,21に伝達する熱量をより増大することができる。
更に、前記導熱板11は、その厚みtを0.1mm以上としたことにより、最低厚みを確保して成形性を良好にできるとともに、表皮材3からの熱を効率良く取出してヒートパイプ20,21に効率良く伝達することができ、かつ、前記基板2および前記表皮材3と前記導熱板11とを含めた全体の厚みTに対して、70%以下の厚み比率に設定したので、複雑な曲面や屈曲面を有するインストルメントパネル11の形状に沿って容易に成形することが可能となり、そのための技術や設備に対するコストの上昇を抑えることができる。
ところで、本実施形態にあっては前記ヒートシンク22,23は、その一側に放熱フィン22F,23Fを備え、このヒートシンク22,23をフロントフェンダ102,103の内側面102a,103aに面接触して取り付けて、前記放熱フィン22F,23Fをフロントフェンダ102,103とその内側の車体パネル104との間の空間部S1,S2に配置したので、シートシンク22,23に輸送された熱は、これらを面接触したフロントフェンダ102,103の内側面102a,103aから車外に効率良く放熱できるとともに、放熱フィン22F,23Fを介して前記空間部S1,S2に放熱されるが、これら空間部S1,S2は空気の流通が有るため、結果的に空間部S1,S2内の熱を車外に放出することができる。
図8は本発明の第2実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図8は車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの平面図である。
本実施形態の車両用放熱装置10Aは、基本的に第1実施形態と同様の構成となり、インストルメントパネル1のアッパ部1aに蓄熱した熱を集熱する導熱板11と、それぞれが車幅方向(図1中左右方向)に延在し、それぞれの車幅方向内方端部20a,21aが互いに対向関係に配置されるとともに、それぞれの車幅方向外方端部20b,21bが互いに反対側の車体側部に配置される2本の直線型のヒートパイプ20,21と、を備えており、前記車幅方向内方端部20a,21aを前記導熱板11に熱伝導的に結合するとともに、前記車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103の内側に配設してヒートシンク22,23を設けてある。
そして、本実施形態では対向関係にある車両左・右側のヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aを前後方向にオーバーラップ(ラップ量K1)させて配設してある。
尚、本実施形態では導熱板11は前記インストルメントパネル1のアッパ部1aの略全面に対応させて一枚板として構成してある。
従って、本実施形態にあっても第1実施形態と同様にヒートパイプ20,21の車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103の内側に配置したので、受熱部となる車幅方向内方端部20a,21aとヒートシンク22,23との間の管路の短縮化が達成されて熱輸送効率を向上することができる。
また、前記ヒートパイプ20,21は直線型に形成されて車幅方向に延在する2本を備えて、それぞれの車幅方向内方端部20a,21aを互いに対向関係に配置して導熱板11に結合するとともに、車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103に配置したので、太陽光の偏日射の影響がある場合にも、導熱板11に温度勾配を発生させて効率良く放熱システムを機能させることができる。
特に、本実施形態では対向関係にある車両左・右側のヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aを前後方向にラップ量Kをもってオーバーラップさせたので、前記両ヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21a間での温度勾配を高めることができる。
図9は本発明の第3実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図9は車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの平面図である。
本実施形態の車両用放熱装置10Bは、基本的に第1実施形態と同様の構成となり、導熱板11と、2本の直線型のヒートパイプ20,21と、を備えており、その車幅方向内方端部20a,21aを導熱板11に熱伝導的に結合するとともに、車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103の内側に配設してヒートシンク22,23を設けてある。
そして、本実施形態では対向関係にあるそれぞれのヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aを車幅方向に離間して配設し、導熱板11の中間部にはそれら各ヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aと前後方向にオーバーラップ(ラップ量K2,K3)する直線型の中間ヒートパイプ24を熱伝導的に結合配置してある。
また、本実施形態では第2実施形態と同様に導熱板11は前記インストルメントパネル1のアッパ部1aの略全面に対応させて一枚板として構成してある。
従って、本実施形態にあっても第1実施形態と同様にヒートパイプ20,21の車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103の内側に配置したので、受熱部となる車幅方向内方端部20a,21aとヒートシンク22,23との間の管路の短縮化が達成されて熱輸送効率を向上することができる。
また、前記ヒートパイプ20,21は直線型に形成されて車幅方向に延在する2本を備えて、それぞれの車幅方向内方端部20a,21aを互いに対向関係に配置して導熱板11に結合するとともに、車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103に配置したので、太陽光の偏日射の影響がある場合にも、導熱板11に温度勾配を発生させて効率良く放熱システムを機能させることができる。
特に、本実施形態では対向関係にあるそれぞれのヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aを車幅方向に離間して配設し、導熱板11の中間部にはそれら各ヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aと前後方向にラップ量K1,K2をもってオーバーラップする直線型の中間ヒートパイプ24を熱伝導的に結合配置したので、一枚板として形成した導熱板11の車幅方向両端部に結合したヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aの温度影響領域を前記中間ヒートパイプ24で繋ぐことができ、ひいては、前記第1,第2実施形態と同様に導熱板11の温度勾配を効率良く発生させることができる。
図10は本発明の第4実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図9は車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの平面図である。
本実施形態の車両用放熱装置10Cは、基本的に第1実施形態と同様の構成となり、導熱板11と、2本の直線型のヒートパイプ20,21と、を備えて、その車幅方向内方端部20a,21aを導熱板11に熱伝導的に結合するとともに、車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103の内側に配設してヒートシンク22,23を設けてある。
そして、本実施形態では導熱板11を車幅方向に複数(本実施形態では2つの11L,11R)に分割して配設し、対向関係にあるそれぞれのヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aを前記アッパ部1aの互いに反対側の車幅方向端部に位置する分割導熱板11L,11Rに配設する一方、各分割導熱板11L,11Rに跨って直線型の連結ヒートパイプ25を熱伝導的に結合配置してある。
従って、本実施形態にあっても第1実施形態と同様にヒートパイプ20,21の車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103の内側に配置したので、受熱部となる車幅方向内方端部20a,21aとヒートシンク22,23との間の管路の短縮化が達成されて熱輸送効率を向上することができる。
また、前記ヒートパイプ20,21は直線型に形成されて車幅方向に延在する2本を備えて、それぞれの車幅方向内方端部20a,21aを互いに対向関係に配置して導熱板11に結合するとともに、車幅方向外方端部20b,21bを左右のフロントフェンダ102,103に配置したので、太陽光の偏日射の影響がある場合にも、導熱板11に温度勾配を発生させて効率良く放熱システムを機能させることができる。
特に、本実施形態では導熱板11を車幅方向に複数(本実施形態では2つの11L,11R)に分割して配設し、対向関係にあるそれぞれのヒートパイプ20,21の車幅方向内方端部20a,21aを前記アッパ部1aの互いに反対側の車幅方向端部に位置する分割導熱板11L,11Rに配設する一方、各分割導熱板11L,11Rに跨って直線型のヒートパイプ25を熱伝導的に結合配置したので、分割した分割導熱板11L,11R間の温度勾配を中間のヒートパイプ25を介して発生させることができるため、前記第1〜第3実施形態と同様に導熱板11の温度勾配を効率良く発生させることができる。
また、本実施形態にあっても第1実施形態と同様に導熱板11を2つの分割導熱板11L,11Rに分割したので、インストルメントパネル1の成形時に各分割導熱板11L,11Rがインストルメントパネル1の湾曲形状や折曲形状に追従し易くなるため、インストルメントパネル1の成形性が損なわれるのを防止できる。
図11は本発明の第5実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図11は図5中B−B線に対応した断面図である。
本実施形態の車両用放熱装置10Dは、基本的に第1実施形態と略同様の構成となり、インストルメントパネル1のアッパ部1aは、基板2および表皮材3で構成され、表皮材3よりも下側で、かつ、基板2の下面よりも上側に導熱板11を設けてある。
本実施形態では前記基板2を上下2枚に分割して、上側基板2bと下側基板2cとで構成するとともに、前記導熱板11を上側基板2bの下面にインサート成形して、上側基板2bと下側基板2cとの間に導熱板11を挟み込むようにしてある。
勿論、本実施形態にあっても導熱板11には、下側基板2cから下方に突出する複数のブラケット部12を突設してあり、これらブラケット部12にヒートパイプ20,21を結合するようになっている。
また、本実施形態にあっても第1実施形態と同様に、導熱板11は、その厚みtが0.1mm以上で、かつ、前記基板2および前記表皮材3と前記導熱板11とを含めた全体の厚みTに対して、70%以下の厚み比率に設定することが望ましい。
従って、本実施形態にあっても第1実施形態と同様の作用効果を奏し、導熱板11は上・下側基板2b,2C間に挟み込み状態となるため、導熱板11で集熱した熱量を車室内に漏洩することなくヒートパイプ20,21へと効率良く移動することが可能となる。
図12は本発明の第6実施形態を示し、前記第1・2実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図12は図5中B−B線に対応した断面図である。
本実施形態の車両用放熱装置10Eは、基本的に第1実施形態と略同様の構成となり、インストルメントパネル1のアッパ部1aは、基板2および表皮材3で構成され、表皮材3よりも下側で、かつ、基板2の下面よりも上側に導熱板11を設けてある。
本実施形態では表皮材3を、表皮3aとその内側のソフトパッド3bとで構成し、該ソフトパッド3bをポリエチレンフォームやポリウレタンフォームなどを用いた連続気泡の発泡体で形成してある。
また、基板2は、前記ソフトパッド3bを設けたことにより、そのソフトパッド3bの略厚み分だけ薄肉形成してあり、前記導熱板11を薄肉化した基板2の上面にインサート成形し、その導熱板11が前記ソフトパッド3bに直接面接触するようになっている。
勿論、本実施形態にあっても導熱板11には、下側基板2cから下方に突出する複数のブラケット部12を突設してあり、これらブラケット部12にヒートパイプ20,21を結合するようになっており、かつ、そのヒートパイプ20,21は直線型ヒートパイプ20,21を構成している。
更に、本実施形態では前記ソフトバッド3bを設けた場合にも、導熱板11は、その厚みtが0.1mm以上で、かつ、前記基板2および前記表皮材3と前記導熱板11とを含めた全体の厚みTに対して、70%以下の厚み比率に設定することが望ましい。
従って、本実施形態にあっても第1実施形態と同様の作用効果を奏し、導熱板11は基板2と表皮材3のソフトパッド3bとの間に挟み込み状態となるため、導熱板11で集熱した熱量を車室内に漏洩することなくヒートパイプ20,21へと効率良く移動することが可能となる。
特に、本実施形態では表皮材3を表皮3aとソフトパッド3bで形成して、表皮3aと導熱板11との間にソフトパッド3bが介在することになるが、そのソフトパッド3bを連続気泡の発泡体で形成したので、発泡体内で空気の流通が可能となり、また、発泡体内で自然対流が生じて、表皮3aから導熱板11に至る間の熱伝導経路の断熱性能を小さくして、表皮材3の蓄熱を効率良く導熱板11に取り込むことができる。
ところで、本発明は前記第1〜第6実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ること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、例えば、ヒートパイプ20,21は2本に限ることなく3本以上を配設することもできる。
本発明の第1実施形態における車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの平面図である。 本発明の第1実施形態における車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの斜視図である。 本発明が適用される車両用放熱装置で太陽が略真上に有る状態で放熱作用する状態を示す車両の要部断面背面図である。 本発明が適用される車両用放熱装置で太陽が傾いた状態で放熱作用する状態を示す車両の要部断面背面図である。 本発明の第1実施形態における車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルを拡大した要部底面図である。 図5中A−A線に沿った断面図である。 図5中B−B線に沿った断面図である。 本発明の第2実施形態における車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの平面図である。 本発明の第3実施形態における車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの平面図である。 本発明の第4実施形態における車両用放熱装置を組み込んだインストルメントパネルの平面図である。 本発明の第5実施形態における図5中B−B線に対応した断面図である。 本発明の第6実施形態における図5中B−B線に対応した断面図である。
符号の説明
1 インストルメントパネル
1a アッパ部
2 基板
2a 基板の背面
3 表皮材
3a 表皮
3b ソフトパッド
10,10D,10B,10C 車両用放熱装置
11 導熱板
11L,11R,11C 分割導熱板
11a 端縁部
12 ブラケット部
20,21 ヒートパイプ
20a,21a 車幅方向内方端部
20b,21b 車幅方向外方端部
22,23 ヒートシンク(放熱部)
24 中間ヒートパイプ
25 連結ヒートパイプ
100 自動車(車両)
102,103 フロントフェンダ
102a,103a フロントフェンダの内側

Claims (11)

  1. インストルメントパネルの直射日光を受けるアッパ部に配設されて、直射日光を受けることで前記アッパ部に蓄熱した熱を集熱する導熱板と、
    前記導熱板に車幅方向内方端部が熱伝導的に結合されてそれぞれが前記アッパ部に車幅方向に延在し、該導熱板で集熱した熱を車幅方向外方端部の放熱部へ輸送する少なくとも2本の直線型のヒートパイプと、を備え、
    運転席側の一方のヒートパイプを前記導熱板の車両後方側の端縁部に沿って配設し、他方のヒートパイプを前記導熱板の車両前方側の端縁部に沿って配設し、さらに、前記各ヒートパイプの放熱部を、互いに反対側の車体側部に配設したことを特徴とする車両用放熱装置。
  2. 導熱板を車幅方向に複数に分割して配設し、それぞれのヒートパイプの車幅方向内方端部を複数の導熱板に跨って配設したことを特徴とする請求項1に記載の車両用放熱装置。
  3. それぞれのヒートパイプの車幅方向内方端部を前後方向にオーバーラップさせて配設したことを特徴とする請求項1に記載の車両用放熱装置。
  4. それぞれのヒートパイプの車幅方向内方端部を車幅方向に離間して配設し、導熱板の中間部にはそれら各ヒートパイプの車幅方向内方端部と前後方向にオーバーラップする直線型の中間ヒートパイプを熱伝導的に結合配置したことを特徴とする請求項1に記載の車両用放熱装置。
  5. 導熱板を車幅方向に複数に分割して配設し、それぞれのヒートパイプの車幅方向内方端部を前記アッパ部の互いに反対側の車幅方向端部に位置する導熱板に配設する一方、
    各導熱板に跨って直線型の連結ヒートパイプを熱伝導的に結合配置したことを特徴とする請求項1に記載の車両用放熱装置。
  6. インストルメントパネルのアッパ部は、樹脂または樹脂を含む複合材からなる基板およびその外側面を覆う表皮材で構成し、
    前記表皮材よりも下側で、かつ、基板の下面よりも上側に前記導熱板を設け、 前記ヒートパイプを、基板の下面側に配設したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両用放熱装置。
  7. 導熱板を前記アッパ部の基板にインサートして成型したことを特徴とする請求項6に記載の車両用放熱装置。
  8. 導熱板は前記アッパ部の基板の下面側に突出する複数個のブラケット部を備え、ヒートパイプをそのブラケット部を介して導熱板と熱伝導的に結合したことを特徴とする請求項6または7に記載の車両用放熱装置。
  9. 導熱板が、銅、アルミニウム、鉄、炭素繊維、またはそれらを含む複合材からなる良熱伝導材で形成されていることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1つに記載の車両用放熱装置。
  10. 導熱板は、その厚みが0.1mm以上であり、かつ、前記アッパ部の基板および表皮材と導熱板とを合わせた全体の厚みに対して、70%以下の厚み比率に設定したことを特徴とする請求項6〜9のいずれか1つに記載の車両用放熱装置。
  11. 表皮材が、表皮とその下側のソフトパッドとからなり、このソフトパッドが連続気泡の発泡体で形成されていることを特徴とする請求項6〜10のいずれか1つに記載の車両用放熱装置。
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