車両用内装部品の放熱装置および放熱方法
【課題】 内装部品から受熱した熱量を効率良く車体外方に放熱できる車両用内装部品の放熱装置を提供する
【解決手段】 インストルメントパネル２に一端側を熱的に接続して受熱部１１ａとし、他端側をインストルメントパネル２から受熱した熱量を車体外方に放出する放熱部１１ｂとしたヒートパイプ１１を備えており、そのヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、車両のフロントガラス１の周縁端部に熱的に接続することにより、外気と直接に広い面積をもって接しているフロントガラス１を放熱器として用いることができ、インストルメントパネル２から受熱した熱量の放熱効果を高めることができるとともに、ヒートパイプ１１の受熱部１１ａから放熱部１１ｂまでの距離を短くできるため、その間の輸送熱の漏洩を減少して熱的損失を抑制できる。
【解決手段】 インストルメントパネル２に一端側を熱的に接続して受熱部１１ａとし、他端側をインストルメントパネル２から受熱した熱量を車体外方に放出する放熱部１１ｂとしたヒートパイプ１１を備えており、そのヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、車両のフロントガラス１の周縁端部に熱的に接続することにより、外気と直接に広い面積をもって接しているフロントガラス１を放熱器として用いることができ、インストルメントパネル２から受熱した熱量の放熱効果を高めることができるとともに、ヒートパイプ１１の受熱部１１ａから放熱部１１ｂまでの距離を短くできるため、その間の輸送熱の漏洩を減少して熱的損失を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用内装部品の熱を車体外方に放熱するようにした車両用内装部品の放熱装置および放熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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の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を超える場合もある。
【０００３】
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ものがあり、その構成としては、熱輸送手段であるヒートパイプの少なくとも一部をインストルメントパネルの本体部に埋込み、他の一部を自動車のボディやシャーシに熱的に接続するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−５８９４３号公報（第５〜６頁、第１，２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の車両用内装部品の放熱装置では、上述したように一部（受熱部）をインストルメントパネルの本体部に埋め込んだヒートパイプの他の一部（放熱部）を、自動車のボディやシャーシに熱的に接続するようにしているが、この場合は、ヒートパイプの放熱部を接続したボディやシャーシがインストルメントパネルから離れているため、車外の空気と接触するまでに距離が生じて熱的損失が大きく、ひいては車室内側に熱が漏洩して熱輸送量が減少し、所望の放熱効果が得られなくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、内装部品から受熱した熱量を効率良く車体外方に放熱できる車両用内装部品の放熱装置および放熱方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用内装部品の放熱装置は、車両用内装部品に一端側を熱的に接続して受熱部とし、他端側を前記車両用内装部品から受熱した熱量を車体外方に放出する放熱部とした熱輸送手段を備えており、その熱輸送手段の放熱部を、車両のウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続したことを最も主要な特徴とする。
【０００７】
また、本発明の車両用内装部品の放熱方法は、熱輸送手段の一端側の受熱部を車両用内装部品に熱的に接続するとともに、他端側の放熱部を車両のウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続して、前記車両用内装部品から受熱した熱量を前記ウインドシールドパネルを介して車体外方に放出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用内装部品の放熱装置および放熱方法によれば、熱輸送手段の放熱部をウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続することにより、外気と直接に広い面積をもって接しているウインドシールドパネルを放熱器として用いることができ、車両用内装部品から受熱した熱量の放熱効果を高めることができる。
【０００９】
また、ウインドシールドパネルは車室内の内装部品から近く、熱輸送手段の受熱部から放熱部までの距離を短くできるため、その間の輸送熱の漏洩を減少して熱的損失を抑制できるため、車体外方への放熱効果をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１１】
図１〜図６は本発明にかかる車両用内装部品の放熱装置の第１実施形態を示し、図１は本発明の放熱装置を設置したインストルメントパネルの斜視図、図２は（ａ）に導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合と（ｂ）に導熱板の前後方向中央部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の概念を示す要部断面図である。
【００１２】
また、図３は（ａ）に導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合と（ｂ）に導熱板の前後方向中央部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の具体的な要部断面図、図４は導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の断面正面図、図５は導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の底面図であり、図６はウインドシールドパネルの黒色プリント部の全体形状を示す説明図である。
【００１３】
本実施形態の車両用内装部品の放熱装置１０および放熱方法は、図１に示すようにウインドシールドパネルとしてのフロントガラス１から直射日光が照射されるインストルメントパネル２に本発明を適用した場合を例にとって説明する。
【００１４】
即ち、本実施形態の放熱装置１０は、車両用内装部品としてのインストルメントパネル２に一端側を熱的に接続して受熱部１１ａとし、他端側を前記インストルメントパネル２から受熱した熱量を車体外方に放出する放熱部１１ｂとした熱輸送手段としてのヒートパイプ１１が設けられる。
【００１５】
ヒートパイプ１１は、一般に知られるように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により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１１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。
【００１６】
そして、前記ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、車両のフロントガラス１の周縁端部に熱的に接続してある。
【００１７】
前記インストルメントパネル２は、図２に示すように直射日光を受ける外郭材３の内部に熱伝導率の高い導熱板１２を設置してあり、その導熱板１２に前記ヒートパイプ１１の受熱部１１ａを熱的に接続してある。
【００１８】
このとき、導熱板１２に受熱部１１ａを接続するにあたって、導熱板１２の前記外郭材３とは反対側となる裏面１２ａに熱的に接続してある。
【００１９】
尚、本実施形態では前記ヒートパイプ１１は、導熱板１２に配置される受熱部１１ａを直線状に形成して直線型ヒートパイプを構成している。
【００２０】
前記導熱板１２は、高い熱伝導率を有する金属、例えば銅、アルミニウム、鉄、炭素繊維若しくはそれらを含む複合材料によって形成される。
【００２１】
また、本実施形態の車両用内装部品の放熱方法は、前記ヒートパイプ１１の一端側の受熱部１１ａを前記インストルメントパネル２に熱的に接続するとともに、他端側の放熱部１１ｂをフロントガラス１の周縁端部に熱的に接続して、前記インストルメントパネル２から受熱した熱量を前記フロントガラス１を介して車体外方に放出するようにしている。
【００２２】
前記インストルメントパネル２の形成は、まず、導熱板１２をインストルメントパネル２の構造に沿った形でプレス成型し、これに図３〜図５に示すようにその導熱板１２の裏面１２ａに複数のヒートパイプ取付部１３を取り付けて導熱板構成体を形成し、この導熱板構成体を樹脂成形用インジェクションの型内に挿入してインサート成型を行ってインパネ骨格材を構成する。
【００２３】
次に、前記インパネ骨格材を更に成形型内に挿入して表皮を成型してインパネ骨格材に貼り付けて所望のインストルメントパネル２の成型体を構成するようにしている。
【００２４】
そして、前記ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、図６に示すようにフロントガラス１の周縁端部に施した黒色プリント部４の室内側に熱的に接続してある。
【００２５】
即ち、前記黒色プリント部４は図６に示すようにフロントガラス１の全周を取り巻くように該フロントガラス１の外側形状に沿って環状に設けられている。
【００２６】
そして、ヒートパイプ１１は、図１に示すようにインストルメントパネル２の車幅方向中央部を境にして左右一対設けられ、それぞれのヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、フロントガラス１の左右両側に沿って立ち上げてある。
【００２７】
このとき、フロントピラー５のピラートリム５ａの内部に隠蔽された前記黒色プリント部４の車室内側に図外のヒートパイプ取付治具を設置し、その取付治具に前記放熱部１１ｂを固定するようになっている。
【００２８】
一方、前記ヒートパイプ１１の受熱部１１ａは、図３（ａ）に示すように前記導熱板１２の前後方向片側の側端部または図３（ｂ）に示すように前後方向中央部に熱的に接続してある。
【００２９】
図４，図５は受熱部１１ａを導熱板１２の前後方向片側の側端部に接続した場合を示し、導熱板１２の下面１２ａの側端部に複数のヒートパイプ取付部１３をほぼ等間隔をもって結合しておき、それらヒートパイプ取付部１３の先端部（下端部）に受熱部１１ａを押えブラケット１３ａを介して取り付けてある。
【００３０】
以上の構成により本実施形態の車両用内装部品の放熱装置および放熱方法によれば、ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂをフロントガラス１の周縁端部にヒートパイプ取付部１３を介して熱的に接続したので、外気と直接に広い面積をもって接しているフロントガラス１を放熱器として用いることができ、インストルメントパネル２から受熱した熱量の放熱効果を高めることができる。
【００３１】
また、フロントガラス１は車室内のインストルメントパネル２から近く、ヒートパイプ１１の受熱部から放熱部１１ｂまでの距離を短くできるため、その間の輸送熱の漏洩を減少して熱的損失を抑制できるため、車体外方への放熱効果をより高めることができる。
【００３２】
ところで、本実施形態では前記インストルメントパネル２を、直射日光を受ける外郭材３の内部に熱伝導率の高い導熱板１２を設置し、その導熱板１２に前記ヒートパイプ１１の受熱部１１ａを熱的に接続したので、熱伝導率の高い導熱板１２をインサートすることにより、外郭材３などとの積層体の積層垂直方向での温度勾配ができるため熱輸送効率を向上できる。
【００３３】
また、前記導熱板１２を設置してヒートパイプ１１と熱的に接続することで、水平方向の温度勾配、つまりヒートパイプ１１の設置部位（ヒートパイプ取付部１３）とその他の一般部分との間の温度勾配を作り出して、表面上での熱伝達効率が向上することにより、インストルメントパネル２全体の温度低減を図ることができる。
【００３４】
更に、本実施形態では前記導熱板１２にヒートパイプ１１の受熱部１１ａを接続するにあたって、導熱板１２の前記外郭材３とは反対側となる裏面１２ａに熱的に接続したので、インサートした前記導熱板１２を樹脂等の外郭材３で覆う構成となり、車室外に輸送するために集熱したエネルギーを車室内に漏洩せずにヒートパイプ１１に伝達することが可能となる。
【００３５】
また、前記ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、フロントガラス１の周縁端部に施した黒色プリント部４の室内側に熱的に接続したので、放熱部１１ｂから車体外方に放熱する際に放射率の高い部分を選択して接合することができ、対流のみに限らず放射による放熱も可能となって、放熱効率の更なる向上を図ることが可能となる。
【００３６】
更に、前記ヒートパイプ１１の受熱部１１ａを、導熱板１２の片側の側端部に熱的に接続したので、導熱板１２の水平方向に生じた温度勾配により導熱板１２の熱輸送を促進することができる。
【００３７】
更にまた、前記導熱板１２は、高い熱伝導率を有する金属、例えば銅、アルミニウム、鉄、炭素繊維若しくはそれらを含む複合材料によって形成したことにより、導熱板１２からヒートパイプ１１への熱流れをスムーズに行ってヒートパイプに伝達される熱量を増大し、インストルメントパネル２の所望の温度低下を得ることができる。
【００３８】
図７，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７は導熱板の前後方向両側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の断面正面図、図８は導熱板の前後方向両側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の底面図である。
【００３９】
本実施形態の車両用内装部品の放熱装置は、基本的に第１実施形態と同様の構成となり、導熱板１２の下面１２ａにヒートパイプ１１の受熱部１１ａを熱的に接続するようになっているが、特に本実施形態ではヒートパイプ１１を２本用いた場合を示す。
【００４０】
即ち、本実施形態では導熱板１２の下面１２ａの前後方向両側端部にそれぞれ複数のヒートパイプ取付部１３をほぼ等間隔をもって結合しておき、それらヒートパイプ取付部１３の先端部（下端部）に、それぞれのヒートパイプ１１の受熱部１１ａを押えブラケット１３ａを介して取り付けてある。
【００４１】
従って、本実施形態では導熱板１２の前後方向両側端部に受熱部１１ａを設置することにより、導熱板１２の両側端部の温度が下がることで導熱板１２の水平方向に生じる温度勾配は大きくなり、熱輸送をより促進することができる。
【００４２】
また、朝夕の偏日射時などでインストルメントパネル２表面に照射される太陽光が偏った場合にあっても、熱輸送に余裕がある側端部へと熱流動が生じて所望の温度低下を得ることができる。尚、この場合、受熱部１１ａを導熱板１２の外周部に沿ってループ状に設置しても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
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は本発明の放熱装置を設置したインストルメントパネルの斜視図である。
【００４４】
本実施形態の車両用内装部品の放熱装置１０Ａは、図９に示すように基本的に第１実施形態と同様に、ヒートパイプ１１をインストルメントパネル２の車幅方向中央部を境にして左右一対設けて、それぞれの放熱部１１ｂを車両のフロントガラス１の周縁端部に熱的に接続するようになっているが、特に本実施形態ではヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、フロントガラス１のほぼ全周に亘って巡らせてある。
【００４５】
即ち、本実施形態では左右一対設けたそれぞれのヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、フロントガラス１の左右両側に沿って立ち上げるとともに、更にそれら立ち上げた放熱部１１ｂの上端部をフロントガラス１の上側縁に沿って車幅方向中央部に向かって配設することにより、左右一対の放熱部１１ｂをフロントガラス１のほぼ全周に亘って巡らせてある。
【００４６】
従って、本実施形態によれば第１実施形態と同様にフロントガラス１を放熱器として用いることができるのは勿論のこと、放熱部１１ｂをフロントガラス１のほぼ全周に亘って巡らせたので、インストルメントパネル２から受熱した熱量の放熱効果を更に高めることができる。
【００４７】
以上、第１〜第３実施形態で車両用内装部品の放熱装置１０，１０Ａを開示したが、図１０，図１１によってこれら放熱装置１０，１０Ａの放熱効果を、図１２に示す従来の比較例を参照して表形式で以下説明する。
【００４８】
図１０中の第１実施形態は、図１に示すように直線型ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂをフロントガラス１の左右両側に沿って立ち上げた放熱装置１０を示し、図１０中の第２実施形態は、図９に示すように直線型ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂをフロントガラス１のほぼ全周に亘って巡らせた放熱装置１０Ａを示す。
【００４９】
また、図１０中の比較例は、図１２に示すように一般的なインパネ構造体、つまり、外郭材３の下側に導熱板１２を配置して、その導熱板１２の裏面１２ａにヒートパイプ１１を単に配置した構造となっている。
【００５０】
尚、第１，第２実施形態および比較例はいずれもインストルメントパネルを内装部品とし、その他、導熱板の材質やヒートパイプの取付部および厚さや面積、更には、ヒートパイプの材質や形状は図１０に示す通りである。
【００５１】
また、第１，第２実施形態および比較例共に、条件を一律とするために外郭材の表示材としては熱可塑性樹脂を用いた明度４０程度に統一してある。
【００５２】
そして、前記第１，第２実施形態および比較例に示したインストルメントパネルを車両に装着し、夏季の炎天下（最大日射量８５０Ｗ／ｍ２、試験中の平均外気温３２゜Ｃ）で前記インストルメントパネルの表面の温度を測定する。このときの測定はＡＭ９時〜ＰＭ３時まで行い、そのときの温度を連続的に記録し、最高温度なる時間帯にて比較した結果を図１１に示す。
【００５３】
その比較結果は、比較例のインストルメントパネルの近傍空気温度が７４゜Ｃ、表面温度が８３゜Ｃおよびインパネ内部空気温度が７５゜Ｃに達するのに対して、本発明を適用した第１，第２実施形態では近傍空気温度が６７゜Ｃと６５゜Ｃ、表面温度が６５゜Ｃと６３゜Ｃおよびインパネ内部温度が６２゜Ｃと６０゜Ｃと低く抑制できる。
【００５４】
ところで、本発明は前記第１〜第３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、本実施形態では放熱装置１０，１０Ａをインストルメントパネル１に適用した場合を開示したが、これに限ることなく車室内の他の内装部品、例えばリヤパーシェルシェルフにあっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態における放熱装置を設置したインストルメントパネルの斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態で（ａ）に導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合と（ｂ）に導熱板の前後方向中央部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の概念を示す要部断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態で（ａ）に導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合と（ｂ）に導熱板の前後方向中央部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の具体的な要部断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態における導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の断面正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の底面図である。
【図６】本発明の第１実施形態におけるウインドシールドパネルの黒プリント部の全体形状を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態における導熱板の前後方向両側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の断面正面図である。
【図８】本発明の第２実施形態における導熱板の前後方向両側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の底面図である。
【図９】本発明の第３実施形態における放熱装置を設置したインストルメントパネルの斜視図である。
【図１０】本発明の第１，第２実施形態と従来の比較例の放熱装置の仕様を表形式で示す説明図である。
【図１１】本発明の第１，第２実施形態と従来の比較例の放熱装置の効果を表形式で示す説明図である。
【図１２】従来の比較例とした放熱装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ フロントガラス（ウインドシールドパネル）
２ インストルメントパネル（車両用内装部品）
３ 外郭材
４ 黒色プリント部
１０，１０Ａ 放熱装置
１１ ヒートパイプ（熱輸送手段）
１１ａ 受熱部
１１ｂ 放熱部
１２ 導熱板
１２ａ 導熱板の裏面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用内装部品の熱を車体外方に放熱するようにした車両用内装部品の放熱装置および放熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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の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を超える場合もある。
【０００３】
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ものがあり、その構成としては、熱輸送手段であるヒートパイプの少なくとも一部をインストルメントパネルの本体部に埋込み、他の一部を自動車のボディやシャーシに熱的に接続するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−５８９４３号公報（第５〜６頁、第１，２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の車両用内装部品の放熱装置では、上述したように一部（受熱部）をインストルメントパネルの本体部に埋め込んだヒートパイプの他の一部（放熱部）を、自動車のボディやシャーシに熱的に接続するようにしているが、この場合は、ヒートパイプの放熱部を接続したボディやシャーシがインストルメントパネルから離れているため、車外の空気と接触するまでに距離が生じて熱的損失が大きく、ひいては車室内側に熱が漏洩して熱輸送量が減少し、所望の放熱効果が得られなくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、内装部品から受熱した熱量を効率良く車体外方に放熱できる車両用内装部品の放熱装置および放熱方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用内装部品の放熱装置は、車両用内装部品に一端側を熱的に接続して受熱部とし、他端側を前記車両用内装部品から受熱した熱量を車体外方に放出する放熱部とした熱輸送手段を備えており、その熱輸送手段の放熱部を、車両のウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続したことを最も主要な特徴とする。
【０００７】
また、本発明の車両用内装部品の放熱方法は、熱輸送手段の一端側の受熱部を車両用内装部品に熱的に接続するとともに、他端側の放熱部を車両のウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続して、前記車両用内装部品から受熱した熱量を前記ウインドシールドパネルを介して車体外方に放出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用内装部品の放熱装置および放熱方法によれば、熱輸送手段の放熱部をウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続することにより、外気と直接に広い面積をもって接しているウインドシールドパネルを放熱器として用いることができ、車両用内装部品から受熱した熱量の放熱効果を高めることができる。
【０００９】
また、ウインドシールドパネルは車室内の内装部品から近く、熱輸送手段の受熱部から放熱部までの距離を短くできるため、その間の輸送熱の漏洩を減少して熱的損失を抑制できるため、車体外方への放熱効果をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１１】
図１〜図６は本発明にかかる車両用内装部品の放熱装置の第１実施形態を示し、図１は本発明の放熱装置を設置したインストルメントパネルの斜視図、図２は（ａ）に導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合と（ｂ）に導熱板の前後方向中央部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の概念を示す要部断面図である。
【００１２】
また、図３は（ａ）に導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合と（ｂ）に導熱板の前後方向中央部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の具体的な要部断面図、図４は導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の断面正面図、図５は導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の底面図であり、図６はウインドシールドパネルの黒色プリント部の全体形状を示す説明図である。
【００１３】
本実施形態の車両用内装部品の放熱装置１０および放熱方法は、図１に示すようにウインドシールドパネルとしてのフロントガラス１から直射日光が照射されるインストルメントパネル２に本発明を適用した場合を例にとって説明する。
【００１４】
即ち、本実施形態の放熱装置１０は、車両用内装部品としてのインストルメントパネル２に一端側を熱的に接続して受熱部１１ａとし、他端側を前記インストルメントパネル２から受熱した熱量を車体外方に放出する放熱部１１ｂとした熱輸送手段としてのヒートパイプ１１が設けられる。
【００１５】
ヒートパイプ１１は、一般に知られるように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により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１１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。
【００１６】
そして、前記ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、車両のフロントガラス１の周縁端部に熱的に接続してある。
【００１７】
前記インストルメントパネル２は、図２に示すように直射日光を受ける外郭材３の内部に熱伝導率の高い導熱板１２を設置してあり、その導熱板１２に前記ヒートパイプ１１の受熱部１１ａを熱的に接続してある。
【００１８】
このとき、導熱板１２に受熱部１１ａを接続するにあたって、導熱板１２の前記外郭材３とは反対側となる裏面１２ａに熱的に接続してある。
【００１９】
尚、本実施形態では前記ヒートパイプ１１は、導熱板１２に配置される受熱部１１ａを直線状に形成して直線型ヒートパイプを構成している。
【００２０】
前記導熱板１２は、高い熱伝導率を有する金属、例えば銅、アルミニウム、鉄、炭素繊維若しくはそれらを含む複合材料によって形成される。
【００２１】
また、本実施形態の車両用内装部品の放熱方法は、前記ヒートパイプ１１の一端側の受熱部１１ａを前記インストルメントパネル２に熱的に接続するとともに、他端側の放熱部１１ｂをフロントガラス１の周縁端部に熱的に接続して、前記インストルメントパネル２から受熱した熱量を前記フロントガラス１を介して車体外方に放出するようにしている。
【００２２】
前記インストルメントパネル２の形成は、まず、導熱板１２をインストルメントパネル２の構造に沿った形でプレス成型し、これに図３〜図５に示すようにその導熱板１２の裏面１２ａに複数のヒートパイプ取付部１３を取り付けて導熱板構成体を形成し、この導熱板構成体を樹脂成形用インジェクションの型内に挿入してインサート成型を行ってインパネ骨格材を構成する。
【００２３】
次に、前記インパネ骨格材を更に成形型内に挿入して表皮を成型してインパネ骨格材に貼り付けて所望のインストルメントパネル２の成型体を構成するようにしている。
【００２４】
そして、前記ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、図６に示すようにフロントガラス１の周縁端部に施した黒色プリント部４の室内側に熱的に接続してある。
【００２５】
即ち、前記黒色プリント部４は図６に示すようにフロントガラス１の全周を取り巻くように該フロントガラス１の外側形状に沿って環状に設けられている。
【００２６】
そして、ヒートパイプ１１は、図１に示すようにインストルメントパネル２の車幅方向中央部を境にして左右一対設けられ、それぞれのヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、フロントガラス１の左右両側に沿って立ち上げてある。
【００２７】
このとき、フロントピラー５のピラートリム５ａの内部に隠蔽された前記黒色プリント部４の車室内側に図外のヒートパイプ取付治具を設置し、その取付治具に前記放熱部１１ｂを固定するようになっている。
【００２８】
一方、前記ヒートパイプ１１の受熱部１１ａは、図３（ａ）に示すように前記導熱板１２の前後方向片側の側端部または図３（ｂ）に示すように前後方向中央部に熱的に接続してある。
【００２９】
図４，図５は受熱部１１ａを導熱板１２の前後方向片側の側端部に接続した場合を示し、導熱板１２の下面１２ａの側端部に複数のヒートパイプ取付部１３をほぼ等間隔をもって結合しておき、それらヒートパイプ取付部１３の先端部（下端部）に受熱部１１ａを押えブラケット１３ａを介して取り付けてある。
【００３０】
以上の構成により本実施形態の車両用内装部品の放熱装置および放熱方法によれば、ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂをフロントガラス１の周縁端部にヒートパイプ取付部１３を介して熱的に接続したので、外気と直接に広い面積をもって接しているフロントガラス１を放熱器として用いることができ、インストルメントパネル２から受熱した熱量の放熱効果を高めることができる。
【００３１】
また、フロントガラス１は車室内のインストルメントパネル２から近く、ヒートパイプ１１の受熱部から放熱部１１ｂまでの距離を短くできるため、その間の輸送熱の漏洩を減少して熱的損失を抑制できるため、車体外方への放熱効果をより高めることができる。
【００３２】
ところで、本実施形態では前記インストルメントパネル２を、直射日光を受ける外郭材３の内部に熱伝導率の高い導熱板１２を設置し、その導熱板１２に前記ヒートパイプ１１の受熱部１１ａを熱的に接続したので、熱伝導率の高い導熱板１２をインサートすることにより、外郭材３などとの積層体の積層垂直方向での温度勾配ができるため熱輸送効率を向上できる。
【００３３】
また、前記導熱板１２を設置してヒートパイプ１１と熱的に接続することで、水平方向の温度勾配、つまりヒートパイプ１１の設置部位（ヒートパイプ取付部１３）とその他の一般部分との間の温度勾配を作り出して、表面上での熱伝達効率が向上することにより、インストルメントパネル２全体の温度低減を図ることができる。
【００３４】
更に、本実施形態では前記導熱板１２にヒートパイプ１１の受熱部１１ａを接続するにあたって、導熱板１２の前記外郭材３とは反対側となる裏面１２ａに熱的に接続したので、インサートした前記導熱板１２を樹脂等の外郭材３で覆う構成となり、車室外に輸送するために集熱したエネルギーを車室内に漏洩せずにヒートパイプ１１に伝達することが可能となる。
【００３５】
また、前記ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、フロントガラス１の周縁端部に施した黒色プリント部４の室内側に熱的に接続したので、放熱部１１ｂから車体外方に放熱する際に放射率の高い部分を選択して接合することができ、対流のみに限らず放射による放熱も可能となって、放熱効率の更なる向上を図ることが可能となる。
【００３６】
更に、前記ヒートパイプ１１の受熱部１１ａを、導熱板１２の片側の側端部に熱的に接続したので、導熱板１２の水平方向に生じた温度勾配により導熱板１２の熱輸送を促進することができる。
【００３７】
更にまた、前記導熱板１２は、高い熱伝導率を有する金属、例えば銅、アルミニウム、鉄、炭素繊維若しくはそれらを含む複合材料によって形成したことにより、導熱板１２からヒートパイプ１１への熱流れをスムーズに行ってヒートパイプに伝達される熱量を増大し、インストルメントパネル２の所望の温度低下を得ることができる。
【００３８】
図７，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７は導熱板の前後方向両側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の断面正面図、図８は導熱板の前後方向両側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の底面図である。
【００３９】
本実施形態の車両用内装部品の放熱装置は、基本的に第１実施形態と同様の構成となり、導熱板１２の下面１２ａにヒートパイプ１１の受熱部１１ａを熱的に接続するようになっているが、特に本実施形態ではヒートパイプ１１を２本用いた場合を示す。
【００４０】
即ち、本実施形態では導熱板１２の下面１２ａの前後方向両側端部にそれぞれ複数のヒートパイプ取付部１３をほぼ等間隔をもって結合しておき、それらヒートパイプ取付部１３の先端部（下端部）に、それぞれのヒートパイプ１１の受熱部１１ａを押えブラケット１３ａを介して取り付けてある。
【００４１】
従って、本実施形態では導熱板１２の前後方向両側端部に受熱部１１ａを設置することにより、導熱板１２の両側端部の温度が下がることで導熱板１２の水平方向に生じる温度勾配は大きくなり、熱輸送をより促進することができる。
【００４２】
また、朝夕の偏日射時などでインストルメントパネル２表面に照射される太陽光が偏った場合にあっても、熱輸送に余裕がある側端部へと熱流動が生じて所望の温度低下を得ることができる。尚、この場合、受熱部１１ａを導熱板１２の外周部に沿ってループ状に設置しても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
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は本発明の放熱装置を設置したインストルメントパネルの斜視図である。
【００４４】
本実施形態の車両用内装部品の放熱装置１０Ａは、図９に示すように基本的に第１実施形態と同様に、ヒートパイプ１１をインストルメントパネル２の車幅方向中央部を境にして左右一対設けて、それぞれの放熱部１１ｂを車両のフロントガラス１の周縁端部に熱的に接続するようになっているが、特に本実施形態ではヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、フロントガラス１のほぼ全周に亘って巡らせてある。
【００４５】
即ち、本実施形態では左右一対設けたそれぞれのヒートパイプ１１の放熱部１１ｂを、フロントガラス１の左右両側に沿って立ち上げるとともに、更にそれら立ち上げた放熱部１１ｂの上端部をフロントガラス１の上側縁に沿って車幅方向中央部に向かって配設することにより、左右一対の放熱部１１ｂをフロントガラス１のほぼ全周に亘って巡らせてある。
【００４６】
従って、本実施形態によれば第１実施形態と同様にフロントガラス１を放熱器として用いることができるのは勿論のこと、放熱部１１ｂをフロントガラス１のほぼ全周に亘って巡らせたので、インストルメントパネル２から受熱した熱量の放熱効果を更に高めることができる。
【００４７】
以上、第１〜第３実施形態で車両用内装部品の放熱装置１０，１０Ａを開示したが、図１０，図１１によってこれら放熱装置１０，１０Ａの放熱効果を、図１２に示す従来の比較例を参照して表形式で以下説明する。
【００４８】
図１０中の第１実施形態は、図１に示すように直線型ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂをフロントガラス１の左右両側に沿って立ち上げた放熱装置１０を示し、図１０中の第２実施形態は、図９に示すように直線型ヒートパイプ１１の放熱部１１ｂをフロントガラス１のほぼ全周に亘って巡らせた放熱装置１０Ａを示す。
【００４９】
また、図１０中の比較例は、図１２に示すように一般的なインパネ構造体、つまり、外郭材３の下側に導熱板１２を配置して、その導熱板１２の裏面１２ａにヒートパイプ１１を単に配置した構造となっている。
【００５０】
尚、第１，第２実施形態および比較例はいずれもインストルメントパネルを内装部品とし、その他、導熱板の材質やヒートパイプの取付部および厚さや面積、更には、ヒートパイプの材質や形状は図１０に示す通りである。
【００５１】
また、第１，第２実施形態および比較例共に、条件を一律とするために外郭材の表示材としては熱可塑性樹脂を用いた明度４０程度に統一してある。
【００５２】
そして、前記第１，第２実施形態および比較例に示したインストルメントパネルを車両に装着し、夏季の炎天下（最大日射量８５０Ｗ／ｍ２、試験中の平均外気温３２゜Ｃ）で前記インストルメントパネルの表面の温度を測定する。このときの測定はＡＭ９時〜ＰＭ３時まで行い、そのときの温度を連続的に記録し、最高温度なる時間帯にて比較した結果を図１１に示す。
【００５３】
その比較結果は、比較例のインストルメントパネルの近傍空気温度が７４゜Ｃ、表面温度が８３゜Ｃおよびインパネ内部空気温度が７５゜Ｃに達するのに対して、本発明を適用した第１，第２実施形態では近傍空気温度が６７゜Ｃと６５゜Ｃ、表面温度が６５゜Ｃと６３゜Ｃおよびインパネ内部温度が６２゜Ｃと６０゜Ｃと低く抑制できる。
【００５４】
ところで、本発明は前記第１〜第３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、本実施形態では放熱装置１０，１０Ａをインストルメントパネル１に適用した場合を開示したが、これに限ることなく車室内の他の内装部品、例えばリヤパーシェルシェルフにあっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態における放熱装置を設置したインストルメントパネルの斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態で（ａ）に導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合と（ｂ）に導熱板の前後方向中央部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の概念を示す要部断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態で（ａ）に導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合と（ｂ）に導熱板の前後方向中央部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の具体的な要部断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態における導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の断面正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における導熱板の前後方向片側の側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の底面図である。
【図６】本発明の第１実施形態におけるウインドシールドパネルの黒プリント部の全体形状を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態における導熱板の前後方向両側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の断面正面図である。
【図８】本発明の第２実施形態における導熱板の前後方向両側端部に熱輸送手段を配置した場合の車両用内装部品の底面図である。
【図９】本発明の第３実施形態における放熱装置を設置したインストルメントパネルの斜視図である。
【図１０】本発明の第１，第２実施形態と従来の比較例の放熱装置の仕様を表形式で示す説明図である。
【図１１】本発明の第１，第２実施形態と従来の比較例の放熱装置の効果を表形式で示す説明図である。
【図１２】従来の比較例とした放熱装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ フロントガラス（ウインドシールドパネル）
２ インストルメントパネル（車両用内装部品）
３ 外郭材
４ 黒色プリント部
１０，１０Ａ 放熱装置
１１ ヒートパイプ（熱輸送手段）
１１ａ 受熱部
１１ｂ 放熱部
１２ 導熱板
１２ａ 導熱板の裏面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用内装部品に一端側を熱的に接続して受熱部とし、他端側を前記車両用内装部品から受熱した熱量を車体外方に放出する放熱部とした熱輸送手段を備えた車両用内装部品の放熱装置において、
前記熱輸送手段の放熱部を、車両のウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続したことを特徴とする車両用内装部品の放熱装置。
【請求項２】
車両用内装部品は、直射日光を受ける外郭材の内部に熱伝導率の高い導熱板を設置し、その導熱板に前記熱輸送手段の受熱部を熱的に接続したことを特徴とする請求項１に記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項３】
熱輸送手段の受熱部は、前記導熱板の前記外郭材とは反対側となる裏面に熱的に接続したことを特徴とする請求項２に記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項４】
熱輸送手段の放熱部は、ウインドシールドパネルの周縁端部に施した黒色プリント部の室内側に熱的に接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項５】
熱輸送手段の放熱部は、ウインドシールドパネルのほぼ全周に亘って巡らせたことを特徴とする請求項４に記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項６】
熱輸送手段の受熱部は、前記導熱板の片側の側端部または両側端部若しくは外周部に熱的に接続したことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項７】
導熱板は、銅、アルミニウム、鉄、炭素繊維若しくはそれらを含む複合材料によって形成したことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項８】
熱輸送手段の一端側の受熱部を車両用内装部品に熱的に接続するとともに、他端側の放熱部を車両のウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続して、前記車両用内装部品から受熱した熱量を前記ウインドシールドパネルを介して車体外方に放出することを特徴とする車両用内装部品の放熱方法。
【請求項１】
車両用内装部品に一端側を熱的に接続して受熱部とし、他端側を前記車両用内装部品から受熱した熱量を車体外方に放出する放熱部とした熱輸送手段を備えた車両用内装部品の放熱装置において、
前記熱輸送手段の放熱部を、車両のウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続したことを特徴とする車両用内装部品の放熱装置。
【請求項２】
車両用内装部品は、直射日光を受ける外郭材の内部に熱伝導率の高い導熱板を設置し、その導熱板に前記熱輸送手段の受熱部を熱的に接続したことを特徴とする請求項１に記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項３】
熱輸送手段の受熱部は、前記導熱板の前記外郭材とは反対側となる裏面に熱的に接続したことを特徴とする請求項２に記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項４】
熱輸送手段の放熱部は、ウインドシールドパネルの周縁端部に施した黒色プリント部の室内側に熱的に接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項５】
熱輸送手段の放熱部は、ウインドシールドパネルのほぼ全周に亘って巡らせたことを特徴とする請求項４に記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項６】
熱輸送手段の受熱部は、前記導熱板の片側の側端部または両側端部若しくは外周部に熱的に接続したことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項７】
導熱板は、銅、アルミニウム、鉄、炭素繊維若しくはそれらを含む複合材料によって形成したことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の車両用内装部品の放熱装置。
【請求項８】
熱輸送手段の一端側の受熱部を車両用内装部品に熱的に接続するとともに、他端側の放熱部を車両のウインドシールドパネルの周縁端部に熱的に接続して、前記車両用内装部品から受熱した熱量を前記ウインドシールドパネルを介して車体外方に放出することを特徴とする車両用内装部品の放熱方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２９８２６３（Ｐ２００６−２９８２６３Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２５５２６（Ｐ２００５−１２５５２６）
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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