JP2022176654A - 機器モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】蓄冷材と共に断熱ケースに収容されずとも機器の熱対策を行うことができる技術を提供することを目的とする。【解決手段】機器モジュールは、車両においてルーフパネルと内装部材との間のルーフ内空間に配置されると共に前記ルーフパネルに固定される剛性部材と、前記剛性部材に固定された機器と、を備える。前記剛性部材には、前記機器に接して前記機器から熱を受け取る受熱部と、前記受熱部が受け取った熱を放熱する放熱部とが設けられ、前記受熱部と前記放熱部とは、前記剛性部材の表面のうち互いに離れた箇所に設けられており、前記剛性部材のうち前記受熱部と前記放熱部とを結ぶ熱移動経路を介して熱が前記受熱部から前記放熱部に移動される。【選択図】図４

Description

本開示は、機器モジュールに関する。

特許文献１は、車両用オーバヘッドモジュールを開示している。特許文献１に記載の両用オーバヘッドモジュールでは、電子機器及び蓄冷材が断熱ケース内に収容されることによって、耐熱性の低い電子機器も使用できるとされている。

特開２００５－２３９１３３号公報

特許文献１に記載の車両用オーバヘッドモジュールでは、電子機器が断熱ケース内に収容される構成であるため、収容できる電子機器の数が少なかったり、オーバヘッドモジュールの組立作業性及び電子機器のメンテナンス性などが悪化したりする恐れがある。

そこで、蓄冷材と共に断熱ケースに収容されずとも機器の熱対策を行うことができる技術を提供することを目的とする。

本開示の機器モジュールは、車両においてルーフパネルと内装部材との間のルーフ内空間に配置されると共に前記ルーフパネルに固定される剛性部材と、前記剛性部材に固定された機器と、を備え、前記剛性部材には、前記機器に接して前記機器から熱を受け取る受熱部と、前記受熱部が受け取った熱を放熱する放熱部とが設けられ、前記受熱部と前記放熱部とは、前記剛性部材の表面のうち互いに離れた箇所に設けられており、前記剛性部材のうち前記受熱部と前記放熱部とを結ぶ熱移動経路を介して熱が前記受熱部から前記放熱部に移動される、機器モジュールである。

本開示によれば、蓄冷材と共に断熱ケースに収容されずとも機器の熱対策を行うことができる。

図１は機器モジュールが組込まれた車両を示す概略斜視図である。 図２は実施形態１にかかる機器モジュールを示す斜視図である。 図３は実施形態１にかかる機器モジュールを示す平面図である。 図４は図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。 図５は実施形態２にかかる機器モジュールを示す底面図である。 図６は図５のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。 図７は実施形態３にかかる機器モジュールを示す平面図である。 図８は図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 図９は実施形態４にかかる機器モジュールを示す断面図である。 図１０は剛性部材、機器及び機能性シートの位置関係の変形例を示す説明図である。 図１１は剛性部材、機器及び機能性シートの位置関係の変形例を示す説明図である。 図１２は剛性部材、機器及び機能性シートの位置関係の変形例を示す説明図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

本開示の機器モジュールは、次の通りである。

（１）車両においてルーフパネルと内装部材との間のルーフ内空間に配置されると共に前記ルーフパネルに固定される剛性部材と、前記剛性部材に固定された機器と、を備え、前記剛性部材には、前記機器に接して前記機器から熱を受け取る受熱部と、前記受熱部が受け取った熱を放熱する放熱部とが設けられ、前記受熱部と前記放熱部とは、前記剛性部材の表面のうち互いに離れた箇所に設けられており、前記剛性部材のうち前記受熱部と前記放熱部とを結ぶ熱移動経路を介して熱が前記受熱部から前記放熱部に移動される、機器モジュールである。機器の熱が、受熱部から熱移動経路を介して放熱部に伝わると共に、放熱部を介して放熱される。これにより、機器の放熱性を高めることができ、蓄冷材と共に断熱ケースに収容されずとも機器の熱対策を行うことができる。

（２）（１）の機器モジュールにおいて、前記熱移動経路を構成する部材として、前記剛性部材の本体部よりも熱の移動効率の高い熱移動部材が設けられていてもよい。これにより、受熱部から放熱部までの熱の移動効率を高めることができる。

（３）（２）の機器モジュールにおいて、前記熱移動部材は、ヒートパイプを含んでもよい。これにより、機器の熱をヒートパイプによって、より効率的に放熱部まで移動させることができる。

（４）（２）又は（３）の機器モジュールにおいて、前記熱移動部材の少なくとも一部は前記剛性部材の前記本体部の内部に設けられてもよい。これにより、剛性部材の表面において、機器の取付け及び放熱に用いることができる領域が減少することが抑制される。また、剛性部材のうち放熱部以外の広範な部分にも熱移動部材を介して熱が移動することができる。

（５）（１）から（４）のいずれか１つの機器モジュールにおいて、前記機器の表面と前記受熱部の表面との間に介在して、前記機器の表面及び前記受熱部の表面との隙間を埋める伝熱部材をさらに備えてもよい。これにより、伝熱部材によって機器と受熱部との間の界面熱抵抗が小さくなり、機器の熱がより効率的に受熱部に移動することができる。

（６）（１）から（５）のいずれか１つの機器モジュールにおいて、前記放熱部は、前記剛性部材のうち前記内装部材の側を向く表面に設けられてもよい。これにより、日射影響によってルーフ内空間が高温となった場合に、温度の低い内装部材側に放熱できる。

（７）（１）から（６）のいずれか１つの機器モジュールにおいて、前記放熱部は、前記ルーフ内空間に配置されるダクトの吹出口と対向する位置に設けられてもよい。これにより、ダクトからの冷気を放熱部に当てることができ、放熱性が高まる。

（８）（１）から（７）のいずれか１つの機器モジュールにおいて、前記剛性部材が設けられる機能性シートを備えてもよい。これにより、剛性部材を介して機能性シートがルーフパネルに吊り下げ支持されることができる。

（９）（８）の機器モジュールにおいて、前記機能性シートは断熱層を含み、前記放熱部が前記断熱層より前記内装部材の側に露出してもよい。断熱層が設けられることによって、断熱層より内装部材の側の温度は、断熱層よりルーフパネルの側の温度よりも低くなりやすい。断熱層より内装部材の側に放熱部が露出することによって、放熱部の放熱性が高まる。

（１０）（８）又は（９）の機器モジュールにおいて、前記機能性シートに設けられて、前記機器に接続される伝送部材を備えてもよい。これにより、剛性部材を介して伝送部材がルーフパネルに吊り下げ支持されることができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の機器モジュールの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

［実施形態１］
以下、実施形態１にかかる機器モジュールについて説明する。

＜機器モジュールが組込まれる車両について＞
図１は機器モジュール２０が組込まれた車両１０を示す概略斜視図である。車両１０は、ボディ１１を備える。ボディ１１は、車両１０の外形をなす部分である。ボディ１１は、モノコックボディであってもよいし、ラダーフレーム上に搭載されるボディであってもよい。ここでは、ボディ１１は、車室を囲む側方パネル、ルーフパネル１２、さらには、乗員が乗り降りするための乗降用ドアパネル、荷物を出し入れするためのリアドアパネル等を含む。ボディ１１は、金属によって形成されてもよいし、樹脂によって形成されてもよい。ボディ１１は、金属と樹脂との組合せによって構成されていてもよい。ボディ１１のうち車室の上方を覆う板状の部分がルーフパネル１２である。つまり、ルーフパネル１２は、車両１０の屋根部分を形成する。ルーフパネル１２は、ボディ１１の外観形状を形作るべく一部又は全体的に湾曲していてもよい。ルーフパネル１２は、金属で形成されてもよいし、樹脂で形成されてもよい。ルーフパネル１２は、金属と樹脂との組合せによって構成されていてもよい。ルーフパネル１２には、アンテナ用孔が形成されていてもよい。

＜車両において機器モジュールが組込まれる位置について＞
機器モジュール２０が組込まれる位置について、図２を参照しつつ説明する。図２は実施形態１にかかる機器モジュール２０を示す斜視図である。図２には、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向が示されている。本開示において、機器モジュール２０が車両１０に配置された状態で、Ｘ方向が車両１０の前後方向とされ、Ｙ方向が車両１０の幅方向とされ、Ｚ方向が鉛直方向とされるものとする。

機器モジュール２０は、ルーフパネル１２を含む屋根部分１４に組込まれる。屋根部分１４としては、上記ルーフパネル１２と内装部材１６とが図示されている。屋根部分１４は、ルーフパネル１２を支持するフレーム１３（図４参照）を含む場合がある。内装部材１６は、樹脂等で形成された板状部材である。内装部材１６は、車室内の天井形状を形作る部分である。内装部材１６は、一部又は全体的に湾曲していてもよい。内装部材１６は、ルーフパネル１２に対して下側に取付けられる。内装部材１６は、車室内に露出する部分である。内装部材１６は、ルーフライナ（roof liner）と呼ばれることもある。機器モジュール２０は、ルーフ内空間に配置される。ルーフ内空間は、車両１０においてルーフパネル１２と内装部材１６との間の空間である。ルーフ内空間は、車内空間であって、乗員が搭乗する空間ではない空間である。なお、車内空間は、車両１０の外観をなすボディ１１に覆われる空間であり、乗員が搭乗する空間は、車両１０の内観をなす内装部材１６に覆われる空間である。

＜機器モジュールについて＞
機器モジュール２０について、図２に加えて、図３及び図４を参照しつつ、説明する。図３は実施形態１にかかる機器モジュール２０を示す平面図である。図４は機器モジュール２０の断面図であり、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。

機器モジュール２０は、剛性部材３０と機器５０とを備える。機器モジュール２０は、機能性シート６０と伝送部材７０とをさらに備える。

剛性部材３０は、ルーフ内空間に配置される。剛性部材３０は、ルーフパネル１２に固定される。剛性部材３０には機器５０が固定される。剛性部材３０には、受熱部３６と放熱部３７とが設けられる。受熱部３６は、機器５０に接して機器５０から熱を受け取る部分である。放熱部３７は、受熱部３６が受け取った熱を放熱する部分である。受熱部３６と放熱部３７とは、剛性部材３０の表面のうち互いに離れた箇所に設けられている。剛性部材３０のうち受熱部３６と放熱部３７とを結ぶ熱移動経路を介して熱が受熱部３６から放熱部３７に移動される。一般的な熱の移動（heat transfer）としては、熱伝導（heat conduction）によるもの、熱対流（heat convection）によるもの、熱放射（heat radiation）によるものなどがある。上記熱移動経路における熱の移動は、主として、熱伝導によるもの、熱対流によるものが想定される。

剛性部材３０は、本体部３１を有する。本体部３１の表面のうち支持面３２に機器５０が支持される。本例では、支持面３２は、鉛直上向きの面である。支持面３２は、鉛直上向きの面以外の面であってもよい。支持面３２には、凹凸部３３が設けられている。支持面３２には、リブ３４が格子状に設けられている。リブ３４の部分が凹凸部３３における凸部３４となり、リブ３４で囲まれる部分が凹凸部３３における凹部３５とされる。機器５０は、凸部３４上に支持され、凹部３５とは接していない。

本例では、受熱部３６及び放熱部３７として、本体部３１とは別の部材が設けられる。受熱部３６及び放熱部３７は、本体部３１よりも熱伝導率が高い（熱抵抗が小さい）部材であるとよい。本体部３１、受熱部３６及び放熱部３７の組み合わせは、熱伝導率の異なる組み合わせであれば、適宜設定可能である。好ましくは受熱部３６及び放熱部３７は、金属製であるとよい。例えば、本体部３１が樹脂製で、受熱部３６及び放熱部３７が金属製であってもよい。また例えば、本体部３１が熱伝導率の低い金属製で、受熱部３６及び放熱部３７が熱伝導率の高い金属製であってもよい。図４に示す例では、受熱部３６として受熱板３６ａが設けられ、放熱部３７として放熱板３７ａが設けられている。受熱板３６ａ及び放熱板３７ａは、例えば金属板であってもよい。放熱部３７はヒートシンクであってもよい。放熱部３７は、リブ、フィンなどが放熱板３７ａと一体的に設けられることによって表面積が大きくされていてもよい。

剛性部材３０には、熱移動経路を構成する部材として熱移動部材３８が設けられている。熱移動部材３８は、本体部３１よりも熱の移動効率（以下、伝熱効率という）が高い。本体部３１は、主として熱伝導によって熱を移動させる。熱移動部材３８における伝熱効率は、本体部３１における熱伝導による伝熱効率よりも高い。

ここでは熱移動部材３８は、ヒートパイプ３９を含む。ヒートパイプ３９は、作動液を相変化させつつ循環させることによって、熱伝導よりも効率的に熱を移動させるものである。従って、ヒートパイプ３９における伝熱効率は、本体部３１における熱伝導による伝熱効率よりも高い。

ヒートパイプ３９は、コンテナ４０を有する。コンテナ４０は、中空の部材である。コンテナ４０の内部に、作動液（図示省略）が封入される。コンテナ４０の内部空間は、作動液の飽和蒸気で満たされると良い。コンテナ４０の内部空間は減圧されて、作動液が沸騰しやすくされていると良い。図４に示す例では、ヒートパイプ３９は、非ループ式である。コンテナ４０は、第１端部４０ａ及び第２端部４０ｂを有する。第１端部４０ａが受熱部３６に熱的に接続され、第２端部４０ｂが放熱部３７に熱的に接続される。第１端部４０ａ及び第２端部４０ｂと、受熱板３６ａ及び放熱板３７ａとは、任意の接続態様によって接続可能である。例えば、第１端部４０ａが受熱板３６ａと溶接され、第２端部４０ｂが放熱板３７ａと溶接されてもよい。第１端部４０ａに位置する作動液が、受熱部３６からの熱を受けつつ蒸発して蒸気となる。このとき、作動液は、潜熱を吸収する。蒸気は、第２端部４０ｂに向けてコンテナ４０内を移動する。第２端部４０ｂにおいて、蒸気は、放熱部３７に熱を渡しつつ凝縮して液体に戻る。このとき、作動液は、潜熱を放出する。液体に戻った作動液は、第１端部４０ａに向けてコンテナ４０内を移動する。以下、このサイクルが繰り返され、第１端部４０ａ及び第２端部４０ｂの温度差が小さくなる。

コンテナ４０の内部空間には、キャビティ４１が設けられる。蒸気は、第１端部４０ａから第２端部４０ｂに向けてキャビティ４１内を移動する。蒸気は、第１端部４０ａと第２端部４０ｂとの間の密度の違い（気圧差）を用いて移動する。蒸気は、第１端部４０ａから第２端部４０ｂに向けて、鉛直下側から鉛直上側へも容易に移動できる。コンテナ４０の内部空間には、液体が移動するウィック（wick）が設けられてもよい。ウィックは、通常、キャビティ４１を囲うようにコンテナ４０の内面に設けられる。ウィックの内面がキャビティ４１に面する。ウィックは、毛細管が形成された部材である。作動液は、いわゆる毛細管現象を用いることによって、第２端部４０ｂから第１端部４０ａに向けて、鉛直下側から鉛直上側への移動も可能となる。なお、第２端部４０ｂから第１端部４０ａに向けて、常に鉛直下向きに移動するような場合には、ウィックは設けられていなくてもよい。

ヒートパイプ３９におけるコンテナ４０、作動液及びウィックの種類は、特に限定されず、各種のコンテナ４０、作動液及びウィックを用いることができる。コンテナ４０は、例えば、樹脂製又は金属製であってもよい。作動液は、例えば、水又はアルコールなどが用いられてもよい。ウィックは、例えば、コンテナ４０とは別に設けられたメッシュ又はワイヤなどであってもよい。ウィックは、コンテナ４０の内面に形成された溝部であってもよい。ウィックは、焼結金属など多孔質な部材であってもよい。コンテナ４０は、受熱部３６、放熱部３７及び作動液と、主として熱伝導によって熱の授受を行う。従って、コンテナ４０は、熱伝導率の高い金属製であることが好ましい。コンテナ４０とは別に設けられたウィックについても同様に、熱伝導率の高い金属製であることが好ましい。コンテナ４０及びウィックが別に設けられる場合、コンテナ４０の材料及びウィックの材料は、同種であってもよいし、異種であってもよい。

ヒートパイプは、コンテナがループ状に形成された、いわゆるループヒートパイプであってもよい。ループヒートパイプにおいて、ループ状のコンテナの一部の区間が受熱部３６に熱的に接続され、他の一部の区間が放熱部３７に熱的に接続される。ヒートパイプは、コンテナが受熱部３６と放熱部３７との間を往復する蛇腹状に形成された、いわゆる自励振動型のヒートパイプであってもよい。

熱移動部材３８の少なくとも一部は、本体部３１の内部に設けられる。ここでは、ヒートパイプ３９の中間部が本体部３１の内部に設けられる。ヒートパイプ３９の両端部が本体部３１の外部に突出している。本体部３１は、熱移動部材３８をインサート部品として、インサートモールド成形されてもよい。この場合、後から熱移動部材３８を本体部３１に組付ける手間が省けたり、熱移動部材３８の経路保持性が高まったりする。本体部３１の成形後に、熱移動部材３８が本体部３１に取付けられてもよい。この場合、本体部３１の成形時に、本体部３１の内部に熱移動部材３８を通すための経路（空洞）が設けられると良い。また、この場合、熱移動部材３８が着脱可能となり、機器５０の変更などに応じて、本体部３１を変更せずに熱移動部材３８を変更できる。

機器５０は、剛性部材３０の支持面３２に支持される。機器５０は、例えば、電気回路を有する電子機器である。機器５０は、例えば、外部との通信用の通信機器である。本例では、機器５０は、剛性部材３０よりもＺ方向に沿ってルーフパネル１２側に配置される。また、機器５０は、機能性シート６０よりもＺ方向に沿ってルーフパネル１２側に配置される。機器５０は、機器本体５１と筐体５２とを有する。機器本体５１は、回路基板、電子部品等を含む。機器本体５１は、筐体５２に収容される。筐体５２の表面が支持面３２と接する。筐体５２は、樹脂によって形成されていてもよい。筐体５２は、金属によって形成されていてもよい。筐体５２は、樹脂製の部分と、金属製の部分とを有する複合部材であってもよい。

筐体５２には、貫通孔５３が形成されている。貫通孔５３を通じて機器本体５１及び受熱部３６が接している。ここでは受熱板３６ａが貫通孔５３を通じて筐体５２の内部に配置されている。ここでは、筐体５２の表面のうち貫通孔５３のない部分が支持面３２における凸部３４と接する。筐体５２が凸部３４と接した状態で、筐体５２と凸部３４とが接する部分が、Ｚ方向から見て貫通孔５３の四方を囲んでいてもよい。貫通孔５３の開口部は、本体部３１によって塞がれていてもよい。

機能性シート６０は、内装部材１６とは別に設けられた部材である。機能性シート６０には、剛性部材３０が配置される。剛性部材３０のうち支持面３２とは別の表面が機能性シート６０に接している。機能性シート６０には、剛性部材３０及び伝送部材７０が固定される。機能性シート６０は、これらの部材が固定される以外に、断熱機能、防音機能、電波遮蔽機能の少なくとも１つの機能を奏する層を含むシートである。本例では、機能性シート６０は少なくとも断熱機能を奏する層を含んでいる。

断熱機能を奏する層としては、例えば不織層が用いられることができる。不織層は、機能性シート６０の一方主面側及び他方主面側の間で、熱が伝わり難いようにする断熱性を奏する層の一例である。断熱層は、熱放射エネルギーを反射する層であってもよい。断熱層は、他の層よりも熱伝導率が低い層であってもよい。例えば、断熱層は、不織シートの他、発泡シート等のように、細かい隙間を含むシートが用いられてもよい。断熱層としては、断熱塗料、遮熱塗料が用いられてもよい。

不織層は、機能性シート６０の一方主面側及び他方主面側の間で、音が伝わり難いようにする防音性を奏する層の一例であるとも把握可能である。防音性を奏する層は、音を反射するものであってもよいし、音のエネルギーを熱エネルギーとして吸収するものであってもよい。例えば、防音層としては、不織シートの他、発泡シート等のように、細かい隙間を含むシートが用いられてもよい。防音層としては、吸音塗料が用いられてもよい。断熱層と防音層とは物理的に別の層として設けられてもよい。

機能性シート６０は、単層構造であってもよい。機能性シート６０は、多層構造であってもよい。例えば、機能性シート６０において、上記不織層と電波遮蔽層とが積層されてもよい。

電波遮蔽層は、機能性シート６０の一方主面側及び他方主面側の間で、電波が伝わり難いようにする層である。電波遮蔽層は、全ての周波数に対して電波遮蔽性を有していてもよい。電波遮蔽層は、一部の周波数帯に対して選択的な電波遮蔽性を有していてもよい。この場合、一部の周波数帯の電波は、電波遮蔽層において反射又は吸収の少なくとも一方がなされればよい。電波遮蔽層は、アルミニウム、鉄等の金属箔で形成された層であってもよい。選択的な電波遮蔽性を有する電波遮蔽層としては、周知の周波数選択膜(FSS: Frequency Selective Surface)が用いられてもよい。周波数選択膜は、樹脂等で形成されたベースフィルム上に金属箔等によってユニットセル（素子）を形成したものである。かかる周波数選択膜は、ユニットセル（素子）の周波数特性に応じて１つ又は複数の周波数帯の電波を選択的に遮蔽し、他の周波数帯の電波を通過させる性質を有する。選択的な電波遮蔽性を有する電波遮蔽層は、断熱層又は防音層に直接導電性ペースト等を印刷することによって形成されていてもよい。

機能性シート６０が多層構造を有する場合、各機能層の重ね合せ順は、任意である。例えば、機能性シート６０は、不織層の上側に電波遮蔽層が設けられてもよいし、不織層の下側に電波遮蔽層が設けられてもよい。また各機能層の大きさは、任意である。各機能層は、同じ大きさに形成されてもよい。１つの機能層に対して他の機能層が部分的に設けられてもよい。なお、各機能層は、単に重ね合されただけであってもよい。各機能層は、両面テープ、接着剤、溶着等によって固定されていてもよい。

さらに、機能性シート６０が複数の機能層を有する場合において、複数の機能層が機能性シート６０の厚み方向において重なって配置されていることは必須ではない。複数の機能層は、機能性シート６０が広がる領域内において、異なる領域に設けられていてもよい。例えば、複数の機能層が、機能性シート６０が広がる領域内において横並びで設けられていてもよい。

伝送部材７０は、機器５０と接続されている。伝送部材７０は、電気又は光等を伝送する部材であり、機能性シート６０において少なくとも１端は機器５０に接続される配線経路に沿って設けられる部材である。例えば、伝送部材７０は、芯線と芯線の周囲の被覆とを有する一般電線であってもよいし、裸導線、シールド線、電気ケーブル、エナメル線、ニクロム線、同軸線、光ファイバ等であってもよい。つまり、伝送部材７０は、電気を伝送する線状の部材であってもよい。電気を伝送する線状の部材としては、各種信号線、各種電力線であってもよい。また、電気を伝送する線状の伝送部材７０は、単一の線状物であってもよいし、複数の線状物の複合物（ツイスト線、複数の線状物を集合させてこれをシースで覆ったケーブル等）であってもよい。伝送部材７０は、機能性シート６０に対する導電性塗料の塗布、銅箔に対するエッチング等によって形成されてもよい。ここで、伝送部材７０が電線であることを想定した説明がなされる。

機器５０は、伝送部材７０を介して電気信号又は光信号を送信し又は受信する。又は、機器５０は、伝送部材７０を介して電力供給を受けたり、電力を分配したりする。伝送部材７０と機器５０との接続は、コネクタを介して行われてもよい。伝送部材７０が機器５０内に直接導入され、機器５０内の電気要素に直接に接続されていてもよい。なお、図２及び図３において示される伝送部材７０は、概略的な経路を示しており、１本の線として描かれていても、複数の電線等を含む場合がある。

伝送部材７０は機能性シート６０に設けられる。ここで、伝送部材７０が機能性シート６０に設けられるとは、電気又は光を伝送する媒体が機能性シート６０において電気又は光の経路をなすように形作られることをいう。このため、機能性シート６０に設けられた伝送部材７０とは、当該機能性シート６０に対して導電性塗料の塗布、銅箔に対するエッチング等によって直接形成される伝送部材７０の他、機能性シート６０とは別に製造された線状の伝送部材７０が、機能性シート６０のいずれか又は両方の主面等に沿って一定の経路をなすように形作った状態で取付けられた伝送部材７０を含む。伝送部材７０の支持のための具体的構成は特に限定されない。

例えば、伝送部材７０は、機能性シート６０の一主面に対して固定されていてもよい。例えば、伝送部材７０は、機能性シート６０の一主面に対して溶着（融着ともいう）されていてもよい。これにより形成された溶着部は、伝送部材７０及び機能性シート６０の少なくとも一方の一部が溶けて相互にくっついた状態となっている。伝送部材７０と機能性シート６０との溶着は、超音波溶着によってなされてもよいし、加熱溶着によってなされてもよい。また、伝送部材７０と機能性シート６０との少なくとも一方の表面が溶剤によって溶かされることで、伝送部材７０と機能性シート６０とが溶着されてもよい。また、例えば、伝送部材７０は、機能性シート６０に対して、接着剤、両面テープ等によって固定されていてもよい。また、例えば、伝送部材７０は、縫糸等によって、機能性シート６０に対して縫付けられていてもよい。また、例えば、伝送部材７０が機能性シート６０の一主面上に配設された状態で、機能性シート６０の一主面の外側から伝送部材７０を跨ぐように粘着テープが貼付けられることで、伝送部材７０が機能性シート６０の一主面に固定されていてもよい。伝送部材７０は、機能性シート６０の一主面のみに固定される必要は無い。伝送部材７０は、機能性シート６０の一方主面に固定される部分と、機能性シート６０の他方主面に固定される部分とを併有していてもよい。この場合、伝送部材７０は、機能性シート６０の中間部又は端縁部において一方主面から他方主面に向けて通るように付設されてもよい。

また、例えば、伝送部材７０は、２つのシートの間に挟み込まれることで、機能性シート６０に固定されていてもよい。例えば、機能性シート６０が複数層を含む場合において、伝送部材７０が各層を構成するシートの間に挟込まれていてもよい。また、機能性シート６０に他のシートが重ね合される場合において、機能性シート６０と当該他のシートとの間に、伝送部材７０が挟込まれていてもよい。この場合において、伝送部材７０を挟込む２つのシート同士は、溶着によって固定されてもよいし、接着剤又は両面テープによって固定されてもよい。

ここでは、伝送部材７０は、機能性シート６０に対してルーフパネル１２側の面に設けられている。伝送部材７０は、機能性シート６０に対して内装部材１６側の面に設けられていてもよい。

機能性シート６０には剛性部材３０が設けられる。剛性部材３０は、機器５０を支持する機能及び冷却用空気を流す機能のほかに、機能性シート６０に対して変形し難さを付与する機能を有していてもよい。剛性部材３０は、機能性シート６０よりも高剛性であってもよい。ここでの剛性の高低は、例えば、剛性部材３０の長手方向に対して直交する面を基準面とし、剛性部材３０の当該基準面における曲げ剛性と、機能性シート６０のうち当該剛性部材３０が設けられた部分的な領域における当該基準面における曲げ剛性とによって評価されてもよい。例えば、機能性シート６０は、アルミニウム箔（電波遮蔽層）と不織布（断熱層兼防音層）との積層体であり、剛性部材３０は、比較的硬質な樹脂（例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＡ（ポリアミド）等）製であってもよい。剛性部材３０は、上記リブ３４による凹凸部３３のほか、ハニカム構造など有し、強度を持たせつつ軽量化が図られてもよい。剛性部材３０は、鉄、アルミニウム等の金属によって形成されていてもよい。剛性部材３０は、樹脂製の部分と、金属製の部分とを有する複合部材であってもよい。

ルーフ内空間における剛性部材３０の配置領域、つまり、機能性シート６０に対する剛性部材３０の配置領域は、任意である。剛性部材３０は、例えば、機器５０の配置領域に応じて設けられてもよい。例えば、機器５０が外部通信用アンテナユニットである場合、機器５０は、ルーフパネル１２に形成されたアンテナ用孔に対応する位置に配置される。従って、剛性部材３０は、ルーフパネル１２に形成されたアンテナ用孔の下に配置されると良い。また剛性部材３０は、屋根部分１４におけるフレーム１３に対応する位置に設けられてもよい。

剛性部材３０は、機能性シート６０に対して接着剤、粘着剤、両面テープ、溶着（超音波溶着、熱溶着等）等によって固定される。剛性部材３０は、ネジ止、ピン止等によって機能性シート６０に固定されてもよい。ここで、剛性部材３０は、細長い長方形状に形成されている。剛性部材３０の長さ寸法は、機能性シート６０の幅寸法と同程度に設定される。剛性部材３０の長さ寸法は、機能性シート６０の縁が真下に垂れ下がらない程度で、機能性シート６０の幅寸法より小さくてもよい（例えば、２０ｃｍ以下の範囲で小さい）。剛性部材３０が機能性シート６０のうちルーフパネル１２側の面に配置される。両者の対向面が接着剤等によって接合される。

剛性部材３０の長手方向は、機能性シート６０の幅方向に沿っている。このため、機能性シート６０のうち剛性部材３０が設けられた部分は、幅方向において垂れ下がり難いように保たれる。機能性シート６０に対する剛性部材３０の配置領域は任意である。剛性部材３０は、機能性シート６０に対して部分的な領域に設けられてもよい。

剛性部材３０には、屋根部分１４に固定される屋根固定部４２を有していてもよい。屋根固定部４２は、屋根部分１４におけるルーフパネル１２又は当該ルーフパネル１２を支えるフレーム１３に固定されてもよい。これにより、機器５０、機能性シート６０及び伝送部材７０が剛性部材３０を介して、ルーフパネル１２又は当該ルーフパネル１２を支えるフレーム１３に吊り下げ支持されることができる。これにより、機器モジュール２０の荷重の全部が内装部材１６にかかることが抑制される。

屋根固定部４２と屋根部分１４との固定態様は、如何なる態様であってもよい。例えば、屋根固定部４２と屋根部分１４とは、ネジ止、ピン止等によって固定されてもよい。また例えば、屋根固定部４２と屋根部分１４とは、接着剤、粘着剤、両面テープ、溶着（超音波溶着、熱溶着等）等によって固定されてもよい。

ルーフ内空間には、剛性部材３０に設けられる上記機器５０のほかに、剛性部材３０以外の箇所に設けられる機器が存在してもよい。当該機器は、屋根部分１４におけるルーフパネル１２、フレーム１３又は内装部材１６に設けられてもよいし、機能性シート６０に設けられてもよい。剛性部材３０以外の箇所に設けられる機器用の伝送部材７０は、屋根部分１４におけるルーフパネル１２、フレーム１３又は内装部材１６に設けられてもよいし、機能性シート６０に設けられてもよい。

機能性シート６０は、ルーフパネル１２及び内装部材１６に対して面状に広がるように、当該屋根部分１４に組込まれる。例えば、機能性シート６０は、屋根部分１４に対して８割以上の面積に広がって配設されてもよい。また、例えば、機能性シート６０は、車室内の複数の乗員席のヘッドレストの上方全体に広がるように配設されてもよい。機能性シート６０が屋根部分１４に対して広がって配設されることで、機能性シート６０が持つ機能を、屋根部分１４に対してなるべく広い領域で、発揮することができる。また、屋根部分１４に対してなるべく広い領域で、ルーフ内空間に配置される伝送部材７０及び機器５０が支持されることができる。

＜効果等＞
以上のように構成された機器モジュール２０によると、機器５０の熱が、受熱部３６から熱移動経路を介して放熱部３７に伝わると共に、放熱部３７を介して放熱される。これにより、機器５０の放熱性を高めることができ、蓄冷材と共に断熱ケースに収容されずとも機器５０の熱対策を行うことができる。

また、熱移動経路を構成する部材として、本体部３１よりも熱の移動効率の高い熱移動部材３８が設けられている。これにより、受熱部３６から放熱部３７までの熱の移動効率を高めることができる。

また、熱移動部材３８は、ヒートパイプ３９を含む。ヒートパイプ３９は、熱伝導よりも効率的に熱を移動させることができる。これにより、機器５０の熱をヒートパイプ３９によって、より効率的に放熱部３７まで移動させることができる。

また、熱移動部材３８の少なくとも一部は、本体部３１の内部に設けられる。これにより、剛性部材３０の表面において、機器５０の取付けに用いることができる領域が減少することが抑制される。また、剛性部材３０のうち放熱部３７以外の広範な部分にも熱移動部材３８を介して熱が移動することができる。

また、機器モジュール２０は、剛性部材３０が設けられる機能性シート６０を備える。これにより、剛性部材３０を介して機能性シート６０がルーフパネル１２に吊り下げ支持されることができる。

また、機器モジュール２０は、機器５０から延びて、機能性シート６０に設けられる伝送部材７０を備える。これにより、剛性部材３０を介して伝送部材７０がルーフパネル１２に吊り下げ支持されることができる。

［実施形態２］
実施形態２にかかる機器モジュールについて説明する。図５は実施形態２にかかる機器モジュール１２０を示す底面図である。図６は図５のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。なお、本実施形態の説明において、これまで説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。以下の各実施形態及び各変形例の説明においても同様である。

機器モジュール１２０において、放熱部３７は、剛性部材１３０のうち内装部材１６の側を向く表面に設けられる。これにより、日射影響によってルーフ内空間が高温となった場合に、温度の低い内装部材１６側に放熱できる。図６に示す例では、剛性部材１３０の本体部１３１のうち内装部材１６の側を向く表面に収容凹部３７ｂが形成されている。収容凹部３７ｂは、放熱板３７ａに応じた大きさに形成されている。放熱板３７ａが収容凹部３７ｂに収容されている。これにより、放熱板３７ａが本体部１３１よりも下方に突出することが抑制されている。もっとも、本体部１３１に収容凹部３７ｂが形成されていなくてもよい。放熱板３７ａが本体部１３１よりも下方に突出していてもよい。

コンテナ４０の第２端部４０ｂは、本体部１３１のうち第１端部４０ａが設けられる表面（ここでは上面）とは逆を向く表面（ここでは下面）に設けられる。コンテナ４０は、上下方向に本体部１３１を貫通する。図５の底面視において、第２端部４０ｂは、第１端部４０ａとは異なる位置に設けられる。コンテナ４０の中間部は、第１端部４０ａ及び第２端部４０ｂとの間で、第１端部４０ａ及び第２端部４０ｂとは異なる高さ（第１端部４０ａより低く、第２端部４０ｂより高い高さ）で水平に延びている。コンテナ４０の中間部は、コンテナ４０の中間部は、第１端部４０ａと同じ高さで水平に延びていてもよいし、第２端部４０ｂと同じ高さで水平に延びていてもよい。また図５の底面視において、第２端部４０ｂは、第１端部４０ａと同じ位置に設けられてもよい。この場合、コンテナ４０の中間部は、水平方向に延びずに鉛直方向にのみ延びてもよい。

機器モジュール１２０において、機能性シート１６０は断熱層を含み、放熱部３７が断熱層より内装部材１６の側に露出する。断熱層が設けられることによって、日射影響によってルーフ内空間が高温となった場合でも、断熱層より内装部材１６の側の温度は、断熱層よりルーフパネル１２の側の温度よりも低くなりやすい。断熱層より内装部材１６の側に放熱部３７が露出することによって、放熱部３７の放熱性が高まる。機能性シート１６０が剛性部材１３０よりも内装部材１６側に設けられる場合、図６に示す例のように、機能性シート１６０に放熱部３７を露出させる窓部６２が設けられて、窓部６２を通じて放熱部３７が断熱層より内装部材１６の側に露出してもよい。なお、内装部材１６にも窓部が設けられて、放熱部３７が室内に露出してもよい。内装部材１６には窓部が設けられていなくてもよい。

［実施形態３］
実施形態３にかかる機器モジュールについて説明する。図７は実施形態３にかかる機器モジュール２２０を示す平面図である。図８は図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

本例では、ルーフ内空間にダクト１７が配置される。本例のダクト１７は、後席用のダクト１７である。ダクト１７は流路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを有する。流路１８Ａ、１８Ｂは、車両１０の両側方において、Ｘ方向に延びる。流路１８Ｃは、車両１０の後方において、Ｙ方向に延び、流路１８Ａ、１８Ｂを連結する。ダクト１７には、後席に向けての吹出口１９Ａ（図３参照）が設けられている。吹出口１９Ａは、例えば、流路１８Ａ、１８Ｂに設けられる。なお、車両１０において、エアコンユニットなどの空調設備の本体は、通常、ルーフ内空間には配置されず、ルーフ内空間よりも下方（例えば、インストルメントパネルの内部又は後席の後ろなど）に配置される。後席用のダクト１７は、例えば、Ｃピラーを通るダクトなどを介して、後席の後ろに配置される空調設備の本体と接続される。空調設備の本体からの冷気が、吹出口１９Ａを介して後席に向けて放出される。流路１８Ｂには、後席に向けての吹出口１９Ａとは別に、剛性部材３０に向けての吹出口１９Ｂが設けられる。吹出口１９Ｂは、ルーフ内空間に開口している。吹出口１９Ｂは、本体部３１の側面と対向する位置に設けられる。

放熱部３７は、ルーフ内空間に配置されるダクト１７の吹出口１９Ｂと対向する位置に設けられる。これにより、図８の矢符Ａに示されるように、ダクト１７からの冷気を放熱部３７に当てることができ、放熱性が高まる。ここでは、放熱板３７ａ及びヒートパイプ３９の第２端部４０ｂが、本体部３１の側面に設けられる。ヒートパイプ３９の第２端部４０ｂが本体部３１の上面又は下面に設けられて、放熱板３７ａが本体部３１の上面又は下面と、側面とを覆うようにＬ状に設けられてもよい。実施形態２の収容凹部３７ｂのような収容凹部が本体部３１の側面に形成されて、収容凹部の内部に放熱板３７ａ及びヒートパイプ３９の第２端部４０ｂが設けられてもよい。収容凹部は、側面のみに開口する有底穴であってもよいし、本体部３１を貫通する貫通孔であってもよい。

なお、前席用のダクトからの冷気が放熱部３７に当てられてもよい。前席用のダクトが、放熱部３７と離れた位置にある場合、ダクトと接続された管状部材が放熱部３７まで延びてもよい。

［実施形態４］
実施形態４にかかる機器モジュールについて説明する。図９は実施形態４にかかる機器モジュール３２０を示す断面図である。

機器モジュール３２０では、上記熱移動部材３８が設けられていない。機器５０の熱は、受熱部３３６から本体部３１を経て放熱部３３７まで熱伝導によって伝わる。また機器モジュール３２０では、上記放熱板３７ａが設けられていない。本体部３１が全体に放熱部３３７とされる。本体部３１がヒートシンクとして機能する。また、凹凸部３３によって、放熱性が高まっている。また本例の機器モジュール３２０では、上記受熱板３６ａが設けられていない。本体部３１のうち機器３５０と接する部分が受熱部３３６とされる。機器３５０と受熱部３３６との接触面積は、なるべく大きいことが好ましい。例えば、凹部３５の底面が受熱部３３６とされて、機器３５０の底面の全部又は大部分（例えば８割以上）が受熱部３３６と接してもよい。

機器モジュール３２０は、伝熱部材４４を備える。伝熱部材４４は、機器３５０の表面と受熱部３３６の表面との間に介在する。伝熱部材４４は、機器３５０の表面及び受熱部３３６の表面との隙間を埋める。これにより、伝熱部材４４によって機器３５０と受熱部３３６との間の界面熱抵抗が小さくなり、機器３５０の熱がより効率的に受熱部３３６に移動することができる。かかる伝熱部材４４は、特に限定されるものではなく、各種の伝熱部材４４が用いられることができる。例えば、伝熱部材４４は、伝熱グリスなどの半固体状の部材であってもよい。また例えば、伝熱部材４４は、伝熱シート又は伝熱ゴムなど、圧縮変形可能な部材であってもよい。本例では、機器３５０と剛性部材３０とは、伝熱部材４４とは別の固定部材８０によって固定されている。かかる固定部材８０は、例えば、ネジ、クリップ、リベットなどであってもよい。機器３５０と剛性部材３０とが固定部材８０によって固定される際、伝熱部材４４が機器３５０と剛性部材３０との間で圧縮される。伝熱部材４４が、機器３５０と剛性部材３０とを固定してもよい。かかる伝熱部材４４は、伝熱接着剤などであってもよい。

なお、本例では、機器３５０の筐体３５２には上記貫通孔５３が形成されていない。筐体３５２が、伝熱部材４４を介して受熱部３３６と接している。本例でも、実施形態１のように、機器５０の筐体５２に貫通孔５３が形成され、貫通孔５３を通じて、機器本体５１と受熱部３３６とが、伝熱部材４４を介して接していてもよい。

［変形例］
図１０から図１２は剛性部材３０、機器５０及び機能性シート６０の位置関係の変形例を示す説明図である。これまでの例では、機能性シート６０の上面に剛性部材３０が設けられ、剛性部材３０の上面に機器５０が設けられるものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。例えば、図１０に示す例のように、機能性シート６０の上面に剛性部材３０が設けられ、剛性部材３０の下面に機器５０が設けられてもよい。また例えば、図１１に示す例のように、機能性シート６０の下面に剛性部材３０が設けられ、剛性部材３０の上面に機器５０が設けられてもよい。また例えば、図１２に示す例のように、機能性シート６０の下面に剛性部材３０が設けられ、剛性部材３０の下面に機器５０が設けられてもよい。図１０及び図１１に示す例のように、剛性部材３０のうち機能性シート６０を向く面に機器５０が配置される場合、機能性シート６０のうち機器５０の配置される部分に窓部６４が形成されてもよい。機器５０は窓部６４をつうじて、機能性シート６０の他方の面の外に突出してもよい。図１０から図１２に示す例において、放熱部３７の位置は任意であり、本体部３１の表面のうち上面、側面及び下面のいずれに設けられてもよい。

このほか、これまで熱移動部材３８がヒートパイプ３９を含むものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。ヒートパイプ３９に代えて、本体部３１よりも熱伝導率の大きい部材が熱移動部材として設けられてもよい。この場合、熱移動部材は、熱伝導によって熱を受熱部３６から放熱部３７に移動させる。かかる本体部３１及び熱移動部材の組み合わせは、熱伝導率の異なる組み合わせであれば、適宜設定可能である。例えば、本体部３１が樹脂製で、熱移動部材が金属製であってもよい。また例えば、本体部３１が熱伝導率の低い金属製で、熱移動部材が熱伝導率の高い金属製であってもよい。

またこれまで、熱移動部材３８の少なくとも一部が本体部３１の内部に設けられるものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。例えば、熱移動部材３８の全部が、本体部３１の表面上に配置されてもよい。

またこれまで、機器モジュール２０が、剛性部材３０に固定される機能性シート６０を備えるものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。機器モジュール２０が、剛性部材３０に固定される機能性シート６０を備えていなくてもよい。例えば、ルーフ内空間に機能性シート６０が設けられていなくてもよい。また例えば、機能性シート６０は剛性部材３０によってルーフパネル１２に固定されずに、内装部材１６などに固定されてもよい。

またこれまで、機器５０から延びる伝送部材７０が機能性シート６０に設けられるものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。伝送部材７０は、機能性シート６０に設けられていなくてもよい。例えば、伝送部材７０は、内装部材１６又はルーフパネル１２に設けられてもよい。また、例えば、伝送部材７０のうち機器５０から延び出る部分が剛性部材３０に固定され、剛性部材３０から延び出る部分がルーフパネル１２に固定されてもよい。

なお、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。例えば、実施形態１から実施形態３の機器本体５１と受熱板３６ａとの間に、実施形態４の伝熱部材４４が設けられてもよい。

１０ 車両
１１ ボディ
１２ ルーフパネル
１３ フレーム
１４ 屋根部分
１６ 内装部材
１７ ダクト
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ 流路
１９Ａ、１９Ｂ 吹出口
２０、１２０、２２０、３２０ 機器モジュール
３０、１３０ 剛性部材
３１、１３１ 本体部
３２ 支持面
３３ 凹凸部
３４ 凸部（リブ）
３５ 凹部
３６、３３６ 受熱部
３６ａ 受熱板
３７、３３７ 放熱部
３７ａ 放熱板
３７ｂ 収容凹部
３８ 熱移動部材
３９ ヒートパイプ
４０ コンテナ
４０ａ 第１端部
４０ｂ 第２端部
４１ キャビティ
４２ 屋根固定部
４４ 伝熱部材
５０、３５０ 機器
５１ 機器本体
５２、３５２ 筐体
５３ 貫通孔
６０、１６０ 機能性シート
６２、６４ 窓部
７０ 伝送部材
８０ 固定部材

Claims (10)

1. 車両においてルーフパネルと内装部材との間のルーフ内空間に配置されると共に前記ルーフパネルに固定される剛性部材と、
   前記剛性部材に固定された機器と、
   を備え、
   前記剛性部材には、前記機器に接して前記機器から熱を受け取る受熱部と、前記受熱部が受け取った熱を放熱する放熱部とが設けられ、
   前記受熱部と前記放熱部とは、前記剛性部材の表面のうち互いに離れた箇所に設けられており、
   前記剛性部材のうち前記受熱部と前記放熱部とを結ぶ熱移動経路を介して熱が前記受熱部から前記放熱部に移動される、機器モジュール。
2. 請求項１に記載の機器モジュールであって、
   前記熱移動経路を構成する部材として、前記剛性部材の本体部よりも熱の移動効率の高い熱移動部材が設けられている、機器モジュール。
3. 請求項２に記載の機器モジュールであって、
   前記熱移動部材は、ヒートパイプを含む、機器モジュール。
4. 請求項２又は請求項３に記載の機器モジュールであって、
   前記熱移動部材の少なくとも一部は前記剛性部材の前記本体部の内部に設けられる、機器モジュール。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の機器モジュールであって、
   前記機器の表面と前記受熱部の表面との間に介在して、前記機器の表面及び前記受熱部の表面との隙間を埋める伝熱部材をさらに備える、機器モジュール。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の機器モジュールであって、
   前記放熱部は、前記剛性部材のうち前記内装部材の側を向く表面に設けられる、機器モジュール。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の機器モジュールであって、
   前記放熱部は、前記ルーフ内空間に配置されるダクトの吹出口と対向する位置に設けられる、機器モジュール。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の機器モジュールであって、
   前記剛性部材が設けられる機能性シートを備える、機器モジュール。
9. 請求項８に記載の機器モジュールであって、
   前記機能性シートは断熱層を含み、
   前記放熱部が前記断熱層より前記内装部材の側に露出する、機器モジュール。
10. 請求項８又は請求項９に記載の機器モジュールであって、
    前記機能性シートに設けられて、前記機器と接続される伝送部材を備える、機器モジュール。

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