JP5977117B2 - 車両用防音カバー - Google Patents
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Description
[構成]
まず、本実施形態のエンジンカバーの構成について説明する。図1に、本実施形態のエンジンカバーの分解斜視図を示す。図2に、同エンジンカバーの前後方向断面図を示す。なお、図1、図2において、方位は、車両後方から前方を見た場合を基準に定義する。図1、図2に示すように、エンジンカバー1は、エンジンの構成部材であるシリンダヘッドカバー80を覆うように配置されている。エンジンカバー1の四隅には、ボルト11が挿入される凹部10が形成されている。四つの凹部10は、各々、ボルト11が挿通される挿通孔100を有する。ボルト11がワッシャ12を介して挿通孔100を貫通し、シリンダヘッドカバー80に固定されることにより、エンジンカバー1は、シリンダヘッドカバー80の上面に、取り付けられている。
次に、本実施形態のエンジンカバー1の製造方法について説明する。まず、成形型の上型に、予め成形された表皮層21を取り付ける。次に、成形型の下型に熱供給部材3Aを固定して、発泡ウレタン原料を注入する。そして、表皮層21が取り付けられた上型を、下型に被せて成形型の型締めを行い、発泡成形する。その後、型開きして、表皮層21、吸音層20、および熱供給部材3Aが一体化された成形物を、取り出す。それから、熱電素子4を、給熱部32の上面に接着する。さらに、放熱板50を、熱電素子4の上面に接着する。このようにして、エンジンカバー1を製造する。
次に、本実施形態のエンジンカバー1の発電方法について説明する。エンジンが作動すると、爆発および摩擦により熱が発生する。発生した熱は、シリンダヘッドカバー80を介して、熱供給部材3Aの集熱部30に伝達する。集熱部30に伝達した熱は、伝熱部31から給熱部32に伝達する。これにより、給熱部32は高温になる。すると、給熱部32に接触している熱電素子4の下端の温度も、上昇する。一方、熱電素子4の上端の温度は、主に吸音層20の断熱効果と放熱板50の放熱効果とにより、それほど上昇しない。よって、熱電素子4の下端と上端との間に、温度差が生じる。この温度差から、熱電素子4は、熱電変換材料のゼーベック効果により、起電力を生じる。熱電素子4において発生した電気は、昇圧された後、バッテリに蓄電される。
次に、本実施形態のエンジンカバー1の作用効果について説明する。エンジンカバー1において、カバー本体2を構成する吸音層20は、ウレタンフォーム製である。このため、吸音層20の断熱性は高い。熱供給部材3Aの集熱部30と給熱部32とは、吸音層20を介して、上下方向に対向して配置される。集熱部30と給熱部32とを接続する伝熱部31は、吸音層20に埋設される。ここで、熱供給部材3Aを構成する集熱部30、伝熱部31、給熱部32は、いずれも、熱伝導率の大きなアルミニウム製である。これにより、エンジンから放出される熱を、集熱部30から給熱部32へ、大きなロス無く伝達することができる。すなわち、エンジンから放出される熱を、効率良く熱電素子4に供給することができる。また、主に吸音層20の断熱効果により、カバー本体2の上面側の空間、すなわち、熱電素子4の周囲の空間の温度は、上昇しにくい。このため、熱電素子4の下端(加熱端)と上端(冷却端)との間に、大きな温度差を生み出すことができる。したがって、高効率の熱電発電が可能になる。すなわち、エンジンカバー1によると、エンジンから放出される熱を、高効率で電気エネルギーに変換することができる。
本実施形態のエンジンカバーと第一実施形態のエンジンカバーとの相違点は、アルミニウム製の放熱板に代えて、ウレタン発泡成形体からなる放熱部材が配置されている点である。また、放熱部材が、エンジンフードに接触している点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
本実施形態のエンジンカバーと第一実施形態のエンジンカバーとの相違点は、熱供給部材の配置場所および形状である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
以上、本発明のエンジンカバーの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
まず、熱供給部材の形状が異なる以外は上記第一実施形態と同じ構成のエンジンカバーを、シリンダヘッドカバーの上面に取り付けた。熱供給部材としては、アルミニウム製の円柱(前出図5(a)参照)を使用した。円柱(熱供給部材)の下面(集熱部)は、シリンダヘッドカバーの上面に直接的に接触している。円柱の上面(給熱部)は、熱電素子に直接的に接触している。円柱の側面は、吸音層で包囲されている。すなわち、熱供給部材の伝熱部は、吸音層に埋設されている。次に、エンジンを作動させ、熱電素子の上端と下端との温度差、および発電量を測定した。その結果、温度差は5〜8℃、発電量は約1mWであった。
まず、シリンダヘッドカバーの上面に、アルミニウム製の円柱状の熱供給部材を載置した。次に、熱供給部材の上面に熱電素子を配置し、さらにその上にアルミニウム製の放熱板を配置した。熱供給部材、熱電素子、放熱板は、全て実施例と同じである。そして、エンジンを作動させ、熱電素子の上端と下端との温度差、および発電量を測定した。その結果、温度差は2〜3℃、発電量は約500μWであった。
比較例のように、熱電素子とシリンダヘッドカバー(熱源)との間に、断熱材(カバー本体の主に吸音層)が無い場合、熱電素子の下端だけでなく、周囲の温度も上昇してしまう。このため、熱電素子の上端と下端との温度差は、小さくなった。
2:カバー本体、20:吸音層、21:表皮層。
3A〜3F:熱供給部材、30:集熱部、31:伝熱部、32:給熱部、300:貫通孔。
4:熱電素子。
50:放熱板(放熱部材)、51:放熱部材。
80:シリンダヘッドカバー(駆動力発生装置)、81:エンジンフード。
Claims (9)
- 車両の駆動力発生装置を覆うように配置される車両用防音カバーであって、
発泡樹脂製の吸音層を有するカバー本体と、
該カバー本体の裏面側に配置され該駆動力発生装置に直接的または間接的に接触する集熱部と、該カバー本体の表面側に配置される給熱部と、該集熱部および該給熱部に接続され該集熱部から該給熱部へ熱を伝達する伝熱部と、を有する熱供給部材と、
一端が該熱供給部材の該給熱部に接触して配置され、該一端と他端との温度差からゼーベック効果により起電力を生じる熱電素子と、
を備えることを特徴とする車両用防音カバー。 - 前記伝熱部は、前記吸音層に埋設される請求項1に記載の車両用防音カバー。
- 前記集熱部および前記給熱部は各々板状を呈し、
前記伝熱部は、該集熱部の一部と該給熱部の一部とに接続される請求項1または請求項2に記載の車両用防音カバー。 - さらに、前記熱電素子の前記他端に配置される放熱部材を備える請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車両用防音カバー。
- 前記放熱部材は、ウレタンフォームと、該ウレタンフォーム中に互いに連接して配向している磁性フィラーと、を有するウレタン発泡成形体からなる請求項4に記載の車両用防音カバー。
- 前記熱供給部材と前記カバー本体とは一体成形物である請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の車両用防音カバー。
- 前記吸音層の前記発泡樹脂は、ウレタンフォームである請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の車両用防音カバー。
- 前記駆動力発生装置はエンジンであり、エンジンカバーとして用いられる請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の車両用防音カバー。
- 前記放熱部材は、ウレタンフォームと、該ウレタンフォーム中に互いに連接して配向している磁性フィラーと、を有するウレタン発泡成形体からなり、
該放熱部材は、エンジンフードに接触する請求項8に記載の車両用防音カバー。
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