JPH11289182A

JPH11289182A - 移動体の冷却装置

Info

Publication number: JPH11289182A
Application number: JP10874698A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kataoka; 啓片岡
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 1999-10-19
Anticipated expiration: 2018-04-03
Also published as: JP3038706B2

Abstract

(57)【要約】【課題】移動体の移動時の気流によるファン装置への
負荷を有効に抑制でき、構造の簡素化及び小型化を図る
ことができる冷却装置を提供する。【解決手段】自動車１０のルーフパネル１２上に無線
通信装置１４を設け、そのカバー体１４Ａに冷却装置を
設ける。冷却装置は、空気通路２０を有し、空気通路２
０の前側に吸気口２２を有し、後側に排気口２４を有す
る。空気通路２０の後部には、ファン装置３０が設けら
れ、強制空冷を行う。また、排気口２４には、ヒンジ部
２８を介して蓋体２６が開閉可能に設けられている。自
動車の停止時には、蓋体２６が閉じ、ファン装置３０に
よる強制空冷を行う。また、自動車の走行時には、吸気
口２２より空気通路２０に入る風圧によって蓋体２６が
開放され、ファン装置３０への負荷を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体に設置され
た発熱機器の空冷を行う冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば電気機器に生じる発熱
をファン装置を用いて強制的に空冷する冷却装置が知ら
れている。この冷却装置では、電気機器に接する状態で
放熱経路を形成し、この放熱経路内に臨む状態でファン
装置を設け、放熱経路内の空気を強制的に外部に放出す
るようにしたものである。また、このような冷却装置と
して、例えば自動車に搭載される通信機等を冷却するも
のが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に自動車に搭載される冷却装置において、放熱経路内に
臨む状態でファン装置を設け、ファン装置を駆動して放
熱経路内の空気を放出するようにした場合、自動車が停
止している場合には問題ないが、自動車の走行時には、
冷却装置も高速で移動するため、放熱経路内に気流が入
り、この放熱経路内の気圧が上昇して、ファン装置に負
荷として作用する。このため、ファン装置が気圧による
負荷によって損耗し、寿命が短くなる問題がある。そこ
で放熱経路を気流の影響を受けない構造として、ファン
装置にかかる負荷を低減することが考えられるが、放熱
経路の構造が複雑化し、冷却装置の構造の複雑化と大型
化をまねくという問題があった。

【０００４】そこで本発明の目的は、移動体の移動時の
気流によるファン装置への負荷を有効に抑制でき、構造
の簡素化及び小型化を図ることができる移動体の冷却装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、移動体に設置された発熱機器の空冷を行うた
めの冷却装置において、前記発熱機器に接する位置に、
前記移動体の移動方向に沿って形成された空気通路と、
前記空気通路の前記移動方向前側の端部に開口された吸
気口と、前記空気通路の前記移動方向後側の端部に開口
された排気口と、前記空気通路内の空気を強制的に排気
するファン装置と、前記排気口にヒンジ機構を介して開
閉自在に設けられ、前記移動体の移動に伴う前記空気通
路内の風圧によって開放方向に変位される蓋体とを有す
ることを特徴とする。

【０００６】本発明の移動体の冷却装置において、移動
体が停止した状態では、ファン装置の駆動によって空気
通路内の空気が強制的に排気され、吸気口から空気通路
を通ってファン装置で排気される気流により、発熱機器
の空冷を行うことができる。つまり、この状態で、空気
通路の排気口は蓋体によって閉蓋されている。また、移
動体が移動した場合、移動速度が小さい場合には、吸気
口から空気通路内に入る気流の量が小さいため、空気通
路内の気圧はそれほど大きくならず、空気通路の排気口
は蓋体によって閉蓋されたままであるが、この状態で
は、ファン装置にかかる負荷も小さく、停止時とほぼ同
様の作用で、空気通路内の空気がファン装置によって強
制排気される。

【０００７】また、移動体の移動速度が大きくなった場
合には、吸気口から空気通路内に入る気流の量が次第に
大きくなるため、空気通路内の気圧が大きくなり、その
圧力によって排気口の蓋体が徐々に開放され、吸気口か
ら流入した空気は、空気通路を通って排気口より排気さ
れる。これにより、ファン装置にかかる負荷が抑制され
るため、ファン装置の損耗を防止することができる。し
たがって、移動体の移動時の気流によるファン装置への
負荷を有効に抑制でき、かつ、空気通路を複雑な構造と
する必要がなく、構造の簡素化及び小型化を図ることが
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による移動体の冷却
装置の実施の形態について説明する。図１は、本発明に
よる移動体の冷却装置の具体的構造例を示す断面図であ
り、図２は、図１に示す冷却装置を移動体としての自動
車に設置した状態を概念的に示す外観斜視図である。

【０００９】本例の冷却装置は、例えば図２に示すよう
に、自動車１０のルーフパネル１２上に設置される無線
通信装置１４に設けられたものである。無線通信装置１
４は、ほぼ直方体状のカバー体１４Ａを有しており、図
１に示すように、カバー体１４Ａの内部に、発熱部材を
含む無線通信装置の本体ユニット１４Ｂが設けられてい
る。

【００１０】また、カバー体１４Ａの下面部分には、自
動車１０の走行方向沿った冷却用の空気通路（ヒートシ
ンク）２０が設けられている。すなわち、空気通路２０
は、無線通信装置１４とルーフパネル１２の中間位置に
配置され、カバー体１４Ａの一部と一体化されており、
空気通路２０の上面板２０Ａの上に本体ユニット１４Ｂ
が直接装着されている。また、空気通路２０の上面板２
０Ａは、熱伝導の高い材料より形成されており、本体ユ
ニット１４Ｂの発熱が効率よく空気通路２０に伝達され
るようになっている。

【００１１】また、図２に示すように、カバー体１４Ａ
の前端面（自動車１０の進行方向前側の端面）には、空
気通路２０の吸気口２２が設けられている。なお、空気
通路２０は、カバー体１４Ａに対応する幅を有し、吸気
口２２は幅方向に複数並列して設けられている。また、
カバー体１４Ａの後部には、空気通路２０の上面板２０
Ａ及び側面板２０Ｂが延在した状態で形成されており、
空気通路２０の上面板２０Ａの延在部分には、空気通路
２０内に臨む状態で、ファン装置３０が設けられてい
る。このファン装置３０のファン３２を駆動することに
より、空気通路２０内の空気を外部に放出するようにな
っている。

【００１２】また、空気通路２０の後端部（自動車１０
の進行方向後側の端部）には、排気口２４が設けられて
いる。そして、この排気口２４は、蓋体２６が設けられ
ている。この蓋体２６は、空気通路２０の上面板２０Ａ
の後端部に設けたヒンジ部２８を介して矢線αで示す方
向に回動自在に支持されるとともに、通常は排気口２４
を閉蓋する状態で垂れ下がった位置に配置されており、
自動車１０の走行によって空気通路２０側からの圧力を
受け、排気口２４を開放する方向に変位する。

【００１３】また、本例においては、空気通路２０の上
面板２０Ａと蓋体２６の下端部との間に圧縮コイルバネ
４０が張架されている。この圧縮コイルバネ４０は、蓋
体２６によって排気口２４を閉蓋する方向に蓋体２６を
付勢するものであり、上述した自動車１０の走行時に
は、空気通路２０内の圧力により、圧縮コイルバネ４０
のバネ力に抗して、蓋体２６が開放されるようになって
いる。すなわち、蓋体２６の開放角度は、圧縮コイルバ
ネ４０のバネ力と空気通路２０からの風圧力とのつりあ
いにより決定される。また、ヒンジ部２８を上側に設け
て、蓋体２６を垂れ下がった状態で配置したことから、
風圧による蓋体２６の開閉動作が円滑に行え、圧縮コイ
ルバネ４０のバネ力も小さいものを用いることができる
利点がある。

【００１４】以上のような自動車１０の冷却装置におい
て、自動車１０が停止した状態では、図３に示すよう
に、ファン装置３０の駆動によって空気通路２０内の空
気が強制的に排気され、矢線Ａにより示すように、吸気
口２２から空気通路２０を通ってファン装置３０で排気
される気流により、本体ユニット１４Ｂの空冷を行うこ
とができる。つまり、この状態で、空気通路２０の排気
口２４は蓋体２６によって閉蓋されている。

【００１５】また、自動車１０の走行が開始された場
合、走行速度が小さい場合には、吸気口２２から空気通
路２０内に入る気流の量が小さいため、空気通路２０内
の気圧はそれほど大きくならず、空気通路２０の排気口
２４は蓋体２６によって閉蓋されたままである。この状
態では、ファン装置３０にかかる負荷も小さく、停止時
とほぼ同様の作用で、空気通路２０内の空気がファン装
置３０によって強制排気される。

【００１６】また、自動車１０の走行速度が大きくなっ
た場合には、吸気口２２から空気通路２０内に入る気流
の量が次第に大きくなるため、空気通路２０内の気圧が
大きくなる。したがって、図４に示すように、空気通路
２０内の気圧により、圧縮コイルバネ４０のバネ力に抗
して蓋体２６が徐々に開放され、矢線Ｂにより示すよう
に、吸気口２２から流入した空気は、空気通路２０を通
って排気口２４より排気される。これにより、ファン装
置３０にかかる負荷が抑制されるため、ファン装置３０
の損耗を防止することができる。

【００１７】以上のように、本例の冷却装置では、自動
車の停止時には、ファン装置３０により効率的に強制空
冷を行い、また、自動車が走行時には、外気を循環させ
ることにより、冷却が可能になる。一般に、ファン３２
の発生する風速は、毎秒数ｍ程度であるが、自動車の速
度が時速４０ｋｍであれば毎秒１１ｍ、時速１００ｋｍ
であれば毎秒２８ｍに相当する。また、ファン３２の受
ける圧力は、自動車の周りの空気の速度境界層の内外で
あるか否か、また、吸気口の圧力損失がいくらであるか
に依存するが、いずれにしても大きなものとなる。

【００１８】そこで、本例のように蓋体２６を開放する
構造を用いることにより、ファン装置３０にかかる負荷
を軽減し、長寿命化を達成できる。また、移動体を１つ
の系とみなした場合の、外部の要素である空気の運動量
を利用し、他のエネルギを用いないで装置全体の熱伝達
率あるいは放熱経路を変化させることができ、低コスト
の装置を提供できる。

【００１９】なお、以上の例では、自動車の停止時にお
いて、圧縮コイルバネ４０のバネ力によって蓋体２６を
閉蓋状態に保持したが、例えば蓋体２６の自重によって
閉蓋状態となるように構成し、圧縮コイルバネ４０を省
略してもよい。また、本発明は、自動車以外の移動体に
おける発熱機器の空冷を行う冷却装置として適用し得る
ものである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の冷却装置で
は、移動体に設置された発熱機器の空冷を行うための冷
却装置において、強制空冷用のファンを設けた空気通路
の排気口に、移動体の移動に伴う空気通路内の風圧によ
って開放する蓋体を設けた。このため移動体の停止時に
は、ファン装置の駆動によって空気通路内の空気を強制
的に排気して強制空冷を行うことができ、移動体の移動
時には、吸気口から空気通路に入る空圧により、排気口
の蓋体を開放し、自然の気流によって自然空冷を行うこ
とができる。したがって、移動体の移動時の気流による
ファン装置への負荷を有効に抑制でき、ファン装置の長
寿命化を達成し得るとともに、空気通路を複雑な構造と
する必要がなく、冷却装置における構造の簡素化及び小
型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移動体の冷却装置の具体的構造例
を示す断面図である。

【図２】図１に示す冷却装置を自動車に設置した状態を
概念的に示す外観斜視図である。

【図３】自動車の停止時における冷却装置の作用を示す
断面図である。

【図４】自動車の走行時における冷却装置の作用を示す
断面図である。

【符号の説明】

１０……自動車、１２……ルーフパネル、１４……無線
通信装置、１４Ａ……カバー体、１４Ｂ……本体ユニッ
ト、２０……空気通路、２０Ａ……上面板、２０Ｂ……
側面板、２２……吸気口、２４……排気口、２６……蓋
体、２８……ヒンジ部、３０……ファン装置、３２……
ファン、４０……圧縮コイルバネ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体に設置された発熱機器の空冷を行
うための冷却装置において、前記発熱機器に接する位置に、前記移動体の移動方向に
沿って形成された空気通路と、前記空気通路の前記移動方向前側の端部に開口された吸
気口と、前記空気通路の前記移動方向後側の端部に開口された排
気口と、前記空気通路内の空気を強制的に排気するファン装置
と、前記排気口にヒンジ機構を介して開閉自在に設けられ、
前記移動体の移動に伴う前記空気通路内の風圧によって
開放方向に変位される蓋体と、を有することを特徴とする移動体の冷却装置。
【請求項２】前記蓋体を、前記排気口を閉じる方向に
付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１記
載の移動体の冷却装置。
【請求項３】記移動体は車両であることを特徴とする
請求項１記載の移動体の冷却装置。
【請求項４】前記移動体は自動車であり、前記発熱機
器は前記自動車のルーフパネル上に設置されている通信
機であることを特徴とする請求項１記載の移動体の冷却
装置。
【請求項５】前記ファン装置は、前記移動体の移動方
向に対し、前記発熱機器よりも後方位置に配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載の移動体の冷却装置。
【請求項６】前記ファン装置は、前記排気口寄りにおい
て前記空気通路内の空気を排出するように配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載の移動体の冷却装置。
【請求項７】前記空気通路は、前記移動体と前記発熱
機器との中間位置に配置されていることを特徴とする請
求項１記載の移動体の冷却装置。
【請求項８】前記発熱機器は、電気機器であることを
特徴とする請求項１記載の移動体の冷却装置。
【請求項９】前記発熱機器は、発熱機器の本体ユニッ
トと、この本体ユニットの外周を包囲するカバー体とを
有し、前記空気通路は前記カバー体の一部と一体化さ
れ、前記発熱機器の本体ユニットが直接装着されている
ことを特徴とする請求項１記載の移動体の冷却装置。