説明

車室内用冷却装置とそれを搭載した車両

【課題】
車室内に入射した太陽光によって、高温になるダッシュボードやアッパバックパネルの上面を冷却して、車室内の空気を効率良く冷却する車室内用冷却装置とそれを搭載する車両を提供する。
【解決手段】
車室3内に入射する太陽光Sによって温度が上昇するダッシュボード4の上面を、内部に冷却水Wを流す水冷パネル10で形成し、前記水冷パネル10の表面上で冷却された空気Aを、車室3内の端部側10aから車室内の中央側10b、つまり、フロント側5から運転席6に向けて移動させる電動ファン30を、ダッシュボード4内部に備えたエアコン(車両用空調装置)とは別に設けて構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車室内に入射した太陽光によって、高温になるダッシュボードやアッパバックパネルの上面を冷却して、車室内の空気を効率良く冷却する車室内用冷却装置とそれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【0002】
車室内の内装、特にフロントガラスやリアガラスから入射する太陽光が当たるダッシュボード(インストルメントパネルともいう)の上面や、アッパバックパネルの上面は高温になる。例えば、夏場放置した車室内では、ダッシュボードは70℃を超え、車室内温度を上昇させる要因になる。
【0003】
車室内温度が高いと運転者が車両に乗り込んだ時に非常に不快である。そのため、車室内の温度を低下するために、通常はエアコン(車両用空調装置)を使用している。しかし、エアコンを使用すると消費電力が増加し、バッテリーを大きく消耗する。特に、エンジン始動後の消費電力が大きい。これは、エアコンが車内空気を冷やすためではなく、殆どの冷却仕事をダッシュボードなどの車内の内装を冷やすために動作するからである。
【0004】
そこで、ダッシュボードが高温になった場合に、車両用空調装置の冷風を両者に送風して冷却する装置がある(例えば、特許文献1及び2参照)。これらの装置によれば、ダッシュボードを冷却する効果はある程度見込める。しかし、ダッシュボードの温度によって暖められた空気を車室内に循環させて、車室内の空気を暖めることになり、運転者の不快感が増すという問題がある。また、ダッシュボードなどの内装材を冷却するために、エアコンを用いることになり、消費電力が増加するという問題もある。
【0005】
一方、エアコンの冷風を使用せずに、車室の高温部分にリザーバータンクから熱媒体(冷却水)を循環させて、冷却水が高温部分で受熱して、外部に放熱する装置がある(例えば、特許文献3参照)。しかし、ダッシュボードなどを冷却する効果はあるが、車室内への冷却効果を向上させることはできていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平11−254945号公報
【特許文献2】特開2008−126789号公報
【特許文献3】特開2008−087717号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、車室内の温度よりも低い温度の空気を車室内に循環させ、車室内の空気を効率良く冷却することができる車室内用冷却装置とそれを搭載した車両を提供することである。加えて、車室内に空気の流れを発生させることで、車室内の温度が均一になり、車両用空調装置の使用を低減することもできる車両用冷却装置とそれを搭載する車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するための車室内用冷却装置は、車室内に入射する太陽光によって温度が上昇する面を、内部に冷却水を流す水冷パネルで形成し、前記温度が上昇する面を冷却する車室内用冷却装置において、前記水冷パネルの表面上で冷却された空気を、車室内
の端部側から車室内の中央側に向けて移動させる送風装置を備えて構成される。
【0009】
この構成によれば、車室内に入射した太陽光によって高温になる面を水冷パネルで冷却することで、太陽光によって高温になる面の表面の温度は、車室内の温度以下に下がる。その水冷パネルの表面上で冷却された空気を強制的に送風装置で移動させることで、水冷パネルによる車室内の空気の冷却効果を向上することができる。また、車室内の空気を効率よく冷却すると共に、車室内に空気の流れを発生させて、高温になりすぎる部分を冷却することで、車内温度を均一にすることができる。これらにより、車室内の温度が高いことによる不快感が低減するので、エアコン(車両用空調装置)の使用を抑制することがきる。
【0010】
また、上記の車室内用冷却装置において、ダッシュボードの上面を前記水冷パネルで構成し、前記水冷パネルの表面上で冷却された空気を、フロントガラス側から運転手側に向けて移動させる前記送風装置を、前記ダッシュボード内部に備えた車両用空調装置とは別に設ける。
【0011】
この構成によれば、上記と同様の作用効果により、エアコン(車両用空調装置)の使用頻度を低減することができる。加えて、エアコンとは別に、電動ファン(送風装置)を設けることで、ダッシュボードの冷却にエアコンを使用する必要がなくなる。そのため、エアコンの使用頻度を低減することができる。さらに、エアコンに比べて電力消費の低い電動ファンを使用することで、電力消費を抑制することができる。
【0012】
加えて、上記の車室内用冷却装置において、貯水槽から冷却水を前記水冷パネルに移送する移送装置と、前記送風機との両方へ動力を供給する太陽電池を、前記水冷パネルの表面に設ける。
【0013】
ダッシュボード及びアッパバックパネルは車室内に入射する太陽光に照らされることで高温になる。つまり、その部分は太陽光に多く当たる部分である。上記の構成によれば、その部分に太陽電池を設けることで、車室内用冷却装置の動力を賄うことができる。そのため、上記に記載の車室内用冷却装置を使用してもバッテリーを使用することがなく、より車両の消費電力を低減することができる。この車室内用冷却装置に用いる貯水槽は車両に設けられているリザーバータンクを使用することができる。
【0014】
上記の目的を達成するための車両は、上記に記載の車室内用冷却装置を搭載して構成される。この構成によれば、車室内の空気が効率よく冷却されるため、快適な車両を提供することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、車室内の温度よりも低い温度の空気を車室内に循環させ、車室内の空気を効率良く冷却することができる。加えて、車室内に空気の流れが発生することで、車室内の温度が均一になり、車両用空調装置の使用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明に係る実施の形態の車室内用冷却装置を搭載した車両を示した図である。
【図2】本発明に係る実施の形態の車室内用冷却装置を示した概略図である。
【図3】図1のIII−IIIを示した平面図である。
【図4】本発明に係る実施の形態の車室内用冷却装置の冷却パネルの構成を示した図であり、(a)に太陽電池用パネルを示し、(b)に冷却水路用パネルを示し、(c)に固定パネルを示し、(d)に入出用ボスを示した図である。
【図5】本発明に係る実施の形態の車室内用冷却装置の冷却水路の熱交換部を示した図であり、(a)及び(b)に図4の熱交換部とは別の形態の熱交換部を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明に係る実施の形態の車室内用冷却装置とそれを搭載する車両について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明に係る実施の形態の車室内用冷却装置を搭載する車両をトラックで説明しているが、本発明はトラックに限らずに普通乗用車などの車両にも適用することができる。また、車室内に入射する太陽光に照らされて高温となる面をダッシュボードで説明しているが、本発明はダッシュボードに限らず、例えば、アップバックパネルなどにも適用することができる。
【0018】
本発明に係る実施の形態の車室内用冷却装置1は、図1に示すように、車両2の車室3内に設けたダッシュボード(インストルメントパネルともいう)4の上面に水冷パネル10を設け、その水冷パネル10の太陽光Sに当たる面に太陽電池11を設ける。また、この車室内冷却装置1は、水冷パネル10に加えて、冷却水路20、ウォーターポンプ21、リザーバータンク22、冷却ファン23、及び電動ファン(送風装置)30を備える。加えて、太陽電池14とウォーターポンプ21、冷却ファン23、及び電動ファン30を電力供給用の電線で接続する。その水冷パネル10のフロントガラス5側を車室内端部側10a、運転席6側を車室内中央側10bとする。
【0019】
この車室内用冷却装置1の動作について説明する。太陽光Sはフロントガラス5から車室3内に入射する。この入射した太陽光Sにより、ダッシュボード4の上面は温度が上昇する。また、その上面に設けた水冷パネル10の温度も上昇する。一方、太陽光Sにより太陽電池11が発電し、ウォーターポンプ21を動作させ、リザーバータンク22から冷却水Wを汲み上げる。冷却水Wを水冷パネル10に流入する前に、冷却ファン23によって冷却する。これにより、より冷却された冷却水Wを水冷パネル10へ移送することができる。そして、その冷却された冷却水Wは水冷パネル10と熱交換する。これにより、太陽光Sによって熱せられた水冷パネル10を冷却することができる。水冷パネル10で熱交換された冷却水Wは、リザーバータンク22へと戻る。
【0020】
水冷パネル10の温度は車室3内の温度以下に下がる。これにより、水冷パネル10の表面上の空気Aは冷却され、車室3内の空気の温度よりも下がる。そして、電動ファン30によって、図のx方向の車室内端部側10aから車室内中央側10bへ向かって、つまり、フロントガラス5側から運転席6側へ向かって、その冷却された空気Aが移動する。
【0021】
上記の動作によれば、車室3内に入射する太陽光Sによって暖められ、温度が上昇するダッシュボード4の上面に水冷パネル10を設けることで、ダッシュボード4の上面を冷却して、ダッシュボード4の上面である水冷パネル10の表面上の空気Aも冷却する。その冷却された空気Aを電動ファン30が強制的に車室3の中央側へ移動できるので、車室3内の空気を冷却することができる。
【0022】
これにより、車室3内の空気を効率良く冷却すると共に、車室3内に空気の流れが発生することで、車室3内の温度を均一化できる。これは、水冷パネル10により冷却された空気Aが車室3内に流て、高温になりすぎる部分が無くなるからである。
【0023】
また、上記の作用効果でエアコン(車両用空調装置)の使用頻度を低減できることに加えて、この車室内用冷却装置1は、車両2に設けたエアコンとは別系統で動作するため、エアコンの使用頻度を少なくすることができる。
【0024】
次に、この車室内用冷却装置1の各装置について説明する。水冷パネル10は、図2に示すように、太陽電池11を有した太陽電池用パネル12、冷却水路用パネル13、及び固定パネル14を備える。これら3枚のパネルを重ねて接着して冷却水路20の熱交換部20aを形成している。
【0025】
水冷パネル10は、搭載する車両2のダッシュボード4の上面の形状に合わせて形成する。本発明の第1の実施の形態の車室内用冷却装置1を搭載する車両2は、ダッシュボード4の運転手側の形状が波打った形状をしているため、水冷パネル10の形状も合わせて、図3に示すように、車室内中央側10bを波打った形状に形成する。この形状は上記の形状に限定せず、水冷パネル10を設ける面の形状に合わせることができる。
【0026】
太陽電池11は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する電力機器である。この太陽電池11には、シリコン型、無機化合物材料型、又は有機化合物型などを用いることができる。また、一般に太陽電池11は光起電力効果により、受けた光を即時に電力に変換して出力して使用することができるが、太陽電池11が出力する電力を蓄電するバッテリーを設けてもよい。これにより、太陽光Sが車室3内に入射しない状況でも、車室内用冷却装置1を使用することができる。この太陽電池11は太陽電池用パネル12上に設けなくともよい。例えば、車両2の屋根など太陽光Sが当たる場所であればどこに設置してもよい。
【0027】
太陽電池用パネル12は、図4の(a)に示すように、上記の複数枚の太陽電池11を直列又は並列に接続して、必要な電圧と電流を得られるように配置している。また、複数枚の太陽電池11を接続する接続線や、電力を移送する電線なども設けている。
【0028】
冷却水路用パネル13には、図4の(b)に示すように、冷却水路用パネル13を刳り抜いて形成される溝12aを備える。この溝12aを、パネル内をz方向に蛇行し、また、冷却水路用パネル13の車室内中央側10bの婉曲した部分は、その形状に合わせてx方向に蛇行する一本の経路で形成する。この溝12aは、冷却水路用パネル12内部により多くの冷却水Wが流れるように形成されればよく、上記の構成に限定しない。例えば、冷却水Wがx方向に蛇行するように形成してもよい。また、溝12aではなく、冷却水Wが流れる配管を設けてもよい。
【0029】
この溝12aを形成した冷却水路用パネル13を、太陽電用パネル12と固定パネル14で挟むことで冷却水Wが流れる流路を形成することができる。この冷却水路用パネル13内の冷却水路20は、車室3内に入射した太陽光Sにより暖められた水冷パネル10を冷却する部分であり、水冷パネル10から冷却水Wへ熱を移動させる熱交換部20aである。
【0030】
固定パネル14は、図4の(c)に示すように、入口部15と出口部16とを備える。入口部15と出口部16には、図3の(d)に示す、ボス17を差し込み、冷却水路20の出入り口を形成する。この入口部15と出口部16は冷却水Wの出入り口になれば、上記の構成に限定しない。
【0031】
各パネル12〜14からなる水冷パネル20は、内部を冷却水Wが流れ、熱交換を十分に行うことができれば、上記の構成に限定しない。例えば、冷却水Wが流れることが可能な配管を蛇行して形成し、その上に太陽電池11を表面に設けたパネルを配置するものでもよい。
【0032】
冷却水路20は、図2に示すように、冷却水路用パネル13に設けた熱交換部20aと放熱部20bとを備える。熱交換部20a以外を、冷却水Wが流れる配管で形成する。熱
交換部20aは前述したとおり、車室3内にフロントガラス5から入射した太陽光Sが当たり、温度が上昇する水冷パネル10を冷却水Wによって冷却する部分である。放熱部20bは、蛇行して形成され、冷却ファン23から送風されて、熱交換部20aで暖められた冷却水Wを冷却する。放熱部20bを冷却水Wが水冷パネル10へ流入する前に設けることで、冷却ファン23によって冷却され、温度が低い状態の冷却水Wを水冷パネル10へ移送することができる。この冷却水路20は、冷却水Wを水冷パネル10へ移送することができ、且つ熱交換部20a及び放熱部20bで効率良く熱交換ができればよく、上記の構成に限定しない。
【0033】
また、好ましくは、放熱部20b及び冷却ファン23に、冷却ファン23が車室3外の空気を吸い込み、放熱部20bをその空気で冷却し、その後、再び放熱部20bの熱を奪った空気を車室3外に放出できるように空気流路を設け、より好ましくは、放熱部20b及び冷却ファン23を車室3外に設けることが望ましい。この構成によれば、車室3外のより冷たい空気によって、冷却水Wを冷却することができ、そのため、より冷却された冷却水Wを水冷パネル10へと送ることができる。
【0034】
電動ファン30を、図3に示すように、水冷パネル10の車室内端部側10aに設ける。また、送風の向きが、図のx方向の車室内端部側10aから車室内中央側10bへ向かって、水冷パネル10の表面上の空気が流れるように、水冷パネル10上に設ける。この電動ファン30は太陽電池11によって動作し、水冷パネル10上の空気を車室内端部側10aから車室内中央側10bへ移動させることができればよく、その構成や数は限定しない。例えば、遠心送風機や軸流送風機や横断流送風機などを用いることができる。また、電動ファン30を水冷パネル10の内部に配置して、送風口を水冷パネル10上に設けてもよい。この構成によると、ダッシュボード4の上面、つまり水冷パネル10の表面があまり突出しなくなる。
【0035】
次に、この車室内冷却装置1の動作を説明する。図2に示すように、太陽電池11から電力を供給されたウォーターポンプ21が動作して、リザーバータンク22から冷却水Wを汲み上げる。冷却水Wは放熱部20bを流れる際に、冷却ファン23により冷却されてから、水冷パネル10へと流入する。冷却水Wは熱交換部20aで水冷パネル10を冷却し、その熱を奪う。そして、リザーバータンク22へと戻る。
【0036】
冷却水Wの温度は車室内の温度よりも十分に低い。そのため、水冷パネル10の表面の温度も車室内の温度以下に下がる。これにより、水冷パネル10の表面上の空気を冷やすことができる。そして、電動ファン30が動作する。これにより、水冷パネル10によって冷やされた空気が、図3に示すように、図のx方向の車室内端部側10aから車室内中央側10bへ向かって、移動する。
【0037】
上記の動作によれば、水冷パネル10の端(車室内端部側10a)に電動ファン30を設置し、水冷パネル10上に強制的に空気を流すことで、水冷パネル10による車室3内の空気の冷却効果を向上させることができる。また、車室3内の空気を効率よく冷却すると共に、車室3内に空気の流れを発生させて、高温になりすぎる部分を冷却して、車内温度を均一にすることができる。これらにより、車室3内の温度が高いことによる不快感が低減して、エアコンの使用を抑制できる。加えて、エアコンとは別系統の動力で動作するため、エアコンの使用頻度を低減できる。
【0038】
次に、本発明の実施の形態の車室内冷却装置1の熱交換部20aの別形態について、図5を参照しながら説明する。図5の(a)に示すように、冷却水路用パネル13に、x方向に蛇行した溝13bを形成する。また、図5の(b)に示すように、冷却水路用パネル13に、1本の水路ではなく複数の水路に一度に冷却水Wが流れるように溝13cを形成
する。この場合は複数の水路に一度に冷却水Wが流れるため、ウォーターポンプ21の汲み上げ量を大きく設定することや、冷却水Wが流れ易いように、水冷パネル10を傾斜させることなどの工夫が必要である。これらの構成でも、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【0039】
上記に記載の車室内冷却装置1を搭載する車両は、車室3内の空気が効率よく冷却されるため、車室内を快適に保つことができる。また、エアコンの使用頻度が少なくなるため、消費電力を低減し、バッテリーを長持ちさせることができる。
【産業上の利用可能性】
【0040】
本発明の室内冷却装置は、水冷パネル上の冷却された空気を、車両用空調装置とは別に設けた送風装置で、車室内の端部側から、車室内の中央側へ移動できるので、車室内の空気を効率良く冷却することができる。これにより、車両用空調装置を使用せずとも快適な温度を保つことができる。そのため、トラックなどの大型車両に利用することができる。
【符号の説明】
【0041】
1 車室内冷却装置
2 車両
3 車室
4 フロントガラス
5 運転席
10 水冷パネル
11 太陽電池
12 太陽電池用パネル
13 冷却水路用パネル
14 固定パネル
20 冷却水路
20a 熱交換部
20b 放熱部
21 ウォーターポンプ
22 リザーバータンク
23 冷却ファン
30 電動ファン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車室内に入射する太陽光によって温度が上昇する面を、内部に冷却水を流す水冷パネルで形成し、前記温度が上昇する面を冷却する車室内用冷却装置において、
前記水冷パネルの表面上で冷却された空気を、車室内の端部側から車室内の中央側に向けて移動させる送風装置を備えることを特徴とする車室内用冷却装置。
【請求項2】
ダッシュボードの上面を前記水冷パネルで構成し、
前記水冷パネルの表面上で冷却された空気を、フロントガラス側から運転手側に向けて移動させる前記送風装置を、前記ダッシュボード内部に備えた車両用空調装置とは別に設けることを特徴とする請求項1に記載の車室内用冷却装置。
【請求項3】
貯水槽から冷却水を前記水冷パネルに移送する移送装置と、前記送風機との両方へ動力を供給する太陽電池を、前記水冷パネルの表面に設けることを特徴とする請求項1又は2に記載の車室内用冷却装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の車室内用冷却装置を搭載した車両。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−14288(P2013−14288A)
【公開日】平成25年1月24日(2013.1.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−149956(P2011−149956)
【出願日】平成23年7月6日(2011.7.6)
【出願人】(000000170)いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Fターム(参考)】