(57)【要約】【課題】熱源部材から発せられた熱を排熱された熱をさらに効果的に有効活用することができるインストルメントパネル構造を得る。【解決手段】ハウジング３２内とデフロスタノズル１８内とを中空状の連通部材３６によって連通させることで、連通部材３６内の空気にはハウジング３２内の熱が移動され温度が上昇する。つまり、ハウジング３２内から排熱された熱は、連通部材３６で一旦回収される。フロントデフロスタを作動させると、デフロスタノズル１８内の空気流（矢印Ａ）によって、連通部材３６内の空気が吸引される。これにより、当該空気流の温度は指数関数的に上昇し、フロントガラス１２に曇りが発生した場合、短時間で効果的に当該曇りを取り除くことができる。すなわち、本実施形態によれば、ヘッドアップディスプレイ装置２４から発生した熱を排熱するだけでなく、排熱された熱をさらに効果的に有効活用することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インストルメントパネル本体の内部に設けられた熱源部材と、
前記インストルメントパネル本体に設けられ、空気流をフロントウィンドシールドガラスへ向かって吹き出させるフロントデフロスタノズルと、
前記フロントデフロスタノズルと前記熱源部材とを繋ぎ、当該熱源部材によって発せられた熱を前記空気流に付与する熱移動体と、
を有するインストルメントパネル構造。
【請求項２】
前記熱移動体は熱伝導により熱移動させる放熱部材である請求項１に記載のインストルメントパネル構造。
【請求項３】
前記熱源部材は、前記インストルメントパネル本体の内部に設けられ前記フロントウィンドシールドガラスに画像を映すヘッドアップディスプレイ装置の一部を構成する光源部である請求項１又は請求項２に記載のインストルメントパネル構造。
【請求項４】
前記光源部はハウジング内に収容され、前記熱移動体は前記ハウジング内と前記フロントデフロスタノズル内とを連通させる中空状の連通部材である請求項３に記載のインストルメントパネル構造。
【請求項５】
前記連通部材と前記フロントデフロスタノズルとの連結部にシール部材が設けられている請求項４に記載のインストルメントパネル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インストルメントパネル構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１、２には、ハウジング内に配設されたヘッドアップディスプレイ装置の表示器（熱源部材）によって発せられた熱によりハウジング内が過熱しないようにするため、ハウジングに放熱部材を設け、当該放熱部材を介してハウジング内の熱を外部へ放熱（排熱）する技術が開示されている。また、下記特許文献３には、空調用ダクト内にヘッドアップディスプレイ装置が設けられた技術が開示されている。さらに、下記特許文献４には、ヘッドアップディスプレイ装置のＬＥＤから発せられる熱により、ヘッドアップディスプレイ装置の平面ミラーの曇りを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０７９１６９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０８５６５号公報
【特許文献３】特開２００７−０６９７７２号公報
【特許文献４】特開２００９−２２２８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの先行技術において、熱源部材から発せられた熱を排熱された熱をさらに効果的に有効活用するという観点では改善の余地がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、熱源部材から発せられた熱を排熱し、排熱された熱をさらに効果的に有効活用することができるインストルメントパネル構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、インストルメントパネル本体の内部に設けられた熱源部材と、前記インストルメントパネル本体に設けられ、空気流をフロントウィンドシールドガラスへ向かって吹き出させるフロントデフロスタノズルと、前記フロントデフロスタノズルと前記熱源部材とを繋ぎ、当該熱源部材によって発せられた熱を前記空気流に付与する熱移動体と、を有している。
【０００７】
請求項１記載の本発明に係るインストルメントパネル構造では、インストルメントパネル本体に設けられたフロントデフロスタノズルとインストルメントパネル本体の内部に設けられた熱源部材とが熱移動体で繋がれている。これにより、熱源部材によって発せられた熱をフロントデフロスタノズル内の空気流へ付与することができる。つまり、熱源部材による熱をフロントデフロスタノズル側へ排熱することができる。
【０００８】
また、フロントデフロスタノズルは、空気流をフロントウィンドシールドガラスへ向かって吹き出させることによって、当該フロントウィンドシールドガラスの曇りなどを抑制するが、この空気流に熱を付与することで曇りが効果的に抑制される。すなわち、本発明では、熱源部材によって発せられた熱を熱移動体によってフロントデフロスタノズル内へ熱移動（熱伝導・対流熱伝達）させることによって、フロントデフロスタノズル内の空気流の温度を上昇させることができる。したがって、フロントウィンドシールドガラスに曇りが発生した場合、短時間で効果的に当該曇りを取り除くことができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、請求項１記載の本発明に係るインストルメントパネル構造において、前記熱移動体は熱伝導により熱移動させる放熱部材である。
【００１０】
請求項２記載の本発明に係るインストルメントパネル構造では、熱移動体が放熱部材であるため、当該放熱部材を介して、熱源部材によって発せられた熱を熱伝導によりフロントデフロスタノズル内の空気流へ付与することができる。これにより、フロントデフロスタノズル内の空気流の温度を上昇させることができる。
【００１１】
請求項３記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、請求項２記載の本発明に係るインストルメントパネル構造において、前記熱源部材は、前記インストルメントパネル本体の内部に設けられ前記フロントウィンドシールドガラスに画像を映すヘッドアップディスプレイ装置の一部を構成する光源部である。
【００１２】
ヘッドアップディスプレイ装置における光源部は、フロントウィンドシールドガラスに虚像（画像）を映し出させるため、メータなどの計器類における光源部よりも高い輝度を必要とする。このため、光源部は高温となることを活用して、請求項３記載の本発明に係るインストルメントパネル構造では、ヘッドアップディスプレイ装置の一部を構成する光源部を熱源部材とし、当該光源部による熱を有効活用することができる。
【００１３】
請求項４記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、請求項３記載の本発明に係るインストルメントパネル構造において、前記光源部はハウジング内に収容され、前記熱移動体は前記ハウジング内と前記フロントデフロスタノズル内とを連通させる中空状の連通部材である。
【００１４】
請求項４記載の本発明に係るインストルメントパネル構造では、ハウジング内に光源部が収容されているため、当該光源部によって発せられる熱はハウジング内に籠もることになる。このハウジング内とフロントデフロスタノズル内とを中空状の連通部材によって連通させることによって、当該連通部材内の空気にはハウジング内の熱が移動し、連通部材内の空気の温度が上昇する。連通部材内の空気は、フロントデフロスタノズル内の空気流によって吸引されることによって空気流と合流し、対流熱伝導によりフロントデフロスタノズル内の空気流の温度を上昇させることができる。
【００１５】
請求項５記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、請求項４記載の本発明に係るインストルメントパネル構造において、前記連通部材と前記フロントデフロスタノズルとの連結部にシール部材が設けられている。
【００１６】
請求項５記載の本発明に係るインストルメントパネル構造では、連通部材とフロントデフロスタノズルとの連結部にシール部材が設けられており、当該シール部材によってフロントデフロスタノズルからの風漏れを抑制することができる。また、連通部材からフロントデフロスタノズルへの風漏れも抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、熱源部材から発せられた熱を排熱された熱をさらに効果的に有効活用することができる、という優れた効果を有する。
【００１８】
請求項２記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、対流熱伝達による熱移動と比較して、フロントデフロスタノズルから吹き出される空気流における圧力損失が抑制された状態で排熱することができる、という優れた効果を有する。
【００１９】
請求項３記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、フロントウィンドシールドガラスに曇りが発生した場合、短時間で効果的に当該曇りを取り除くことができる、という優れた効果を有する。
【００２０】
請求項４記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、光源部がハウジング内に収容されているため、当該光源部が開放空間に配設された場合と比較して、より効果的に熱移動させることができる、という優れた効果を有する。
【００２１】
請求項５記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、フロントデフロスタノズルから吹き出される空気流における圧力損失を抑制することができ、また、連通部材からフロントデフロスタノズルへの風漏れを抑制することで安定して熱移動させることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係るインストルメントパネル構造を示す車室内斜め後方側から見た概略斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るインストルメントパネル構造の作用を説明するための模式図である。
【図３】第１実施形態に係るインストルメントパネル構造の要部を示す車室内斜め後方かつ斜め下方から見た概略斜視図である。
【図４】図３の３−３線に沿って切断された状態を示す断面図である。
【図５】図４に対応する変形例を示す断面図である。
【図６】図３の５−５線に沿った切断面において、第２実施形態に係るインストルメントパネル構造を適用させた状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態に係るインストルメントパネル構造について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。
【００２４】
（第１実施形態＞
（インストルメントパネル構造の構成）
まず、第１実施形態に係るインストルメントパネル構造について説明する。図１に示されるように、自動車などの車両１０には、車室１１内の車両前後方向前部の上部側にフロントウィンドシールドガラス（以下、「フロントガラス」という）１２が設けられている。フロントガラス１２の下方には、インストルメントパネル構造の一部を構成するインストルメントパネル本体としてのインストルメントパネル１４が配置されている。
【００２５】
インストルメントパネル１４は、車両前後方向前部において、車両前後方向及び車両幅方向に沿って配置された上壁部１４Ａを備えている。インストルメントパネル１４の内部には、エアコンディショナ（以下、「エアコン」という）１６が配設されており、当該エアコン１６には中空状のフロントデフロスタノズル（以下、「デフロスタノズル」という）１８が接続されている。
【００２６】
デフロスタノズル１８は、車両上下方向上方側へ向かって起立すると共に、車両上下方向上方側へ向かうにつれて車両幅方向に沿って拡幅している。つまり、デフロスタノズル１８は、車両前後方向後方側から見て逆台形状に形成され、車両上下方向の上端部１８Ａの幅が下端部１８Ｂの幅よりも大きくなるように形状されている。
【００２７】
デフロスタノズル１８は、車両前後方向前部に配置された前壁部１８Ｃ及び当該前壁部１８Ｃと対向して車両前後方向後部に配置された後壁部１８Ｄを備えている。この前壁部１８Ｃと後壁部１８Ｄとを繋いで互いに対向する一対の側壁部１８Ｅ、１８Ｆは、上端部１８Ａと下端部１８Ｂとの間を車両幅方向内側へ向かって湾曲した状態で形成されている。この側壁部１８Ｅ、１８Ｆ、前壁部１８Ｃ及び後壁部１８Ｄによって、デフロスタノズル１８内の流路２０が構成されている。
【００２８】
デフロスタノズル１８の上端部１８Ａは、フロントガラス１２の下端部１２Ａに沿うようにして配置されており、当該上端部１８Ａに形成されたデフロスタ開口１８Ａ１には、車両前後方向に沿って整流板（図示省略）が複数設けられている。フロントデフロスタを作動させると、デフロスタ開口１８Ａ１からは、例えば、エアコン１６によって温度調節された空気流（矢印Ａ）が吹き出すようになっているが、当該空気流は整流板によって整流された状態で吹き出される。
【００２９】
このようにして、デフロスタ開口１８Ａ１から吹き出された空気流（矢印Ａ）は、フロントガラス１２に向けて吹き付けられる。これにより、フロントガラス１２の曇りの発生を抑制すると共に、フロントガラス１２に生じた曇りが除去され、又は凍結が解凍される。
【００３０】
また、インストルメントパネル１４の内部には、運転席側（ここでは、図面左側）において、ヘッドアップディスプレイ装置（いわゆるＨＵＤシステム）２４が配設されている。このヘッドアップディスプレイ装置２４では、フロントガラス１２の運転席側において、例えば、図２に示すメータ等、計器類のシステム２５と連携して車両１０の走行速度や道路の制限速度といった基本的な車両情報が表示される。これらの車両情報に加え、カーナビゲーションシステム２７と連携することにより進行方向を矢印で表示したり、障害物の検知するセンサ（図示省略）を用いてドライバーに警告するための表示を行ったりすることも可能である。
【００３１】
図３に示されるように、ヘッドアップディスプレイ装置２４は、例えば、ＬＥＤ等により構成された光源部２６から照射された光によって、液晶パネル等の表示パネル２８に表示された車両情報等の画像を反射ミラー３０で反射させ、フロントガラス１２における所定の位置に虚像３１として映し出すものである。
【００３２】
本実施形態では、当該ヘッドアップディスプレイ装置２４は、中空箱状のハウジング３２を備えており、当該ハウジング３２内には、熱源部材としての光源部２６及び表示パネル２８が配設されている。ハウジング３２において、車両幅方向外側に位置する側壁部３２Ａには、窓部３２Ａ１が形成されており、当該窓部３２Ａ１を通じて、表示パネル２８によって表示された画像が反射ミラー３０（図１参照）へ透過されるようになっている。
【００３３】
ここで、ハウジング３２において、側壁部３２Ａと対向して配置された側壁部３２Ｂには、ハウジング３２の内外を連通させる矩形状の連通口３４が形成されている。この連通口３４の内縁部からは、当該側壁部３２Ｂに対して直交するようにして、枠状のフランジ部３４Ａがハウジング３２の外側へ向かって張り出している。
【００３４】
当該連通口３４には、熱伝導率の低い樹脂等により角筒状に形成された熱移動体としての連通部材３６における長手方向の一端部３６Ａが嵌め込まれている（連結されている）。一方、デフロスタノズル１８において車両幅方向外側に位置する側壁部１８Ｅには、デフロスタノズル１８の内外を連通させる矩形状の連通口３８（図４参照）が形成されている。この連通口３８の内縁部からは、当該側壁部１８Ｅに対して直交するようにして、枠状のフランジ部３８Ａがデフロスタノズル１８の側壁部１８Ｅの外側へ向かって張り出している。当該連通口３８に連通部材３６における長手方向の他端部３６Ｂが連結されている。
【００３５】
連通部材３６とデフロスタノズル１８の連通口３８との連結部４０には、シール部材４２が設けられている。なお、連通部材３６とハウジング３２の連通口３４との連結部４４においても、連結部４０と同様、シール部材（図示省略）が設けられている。
【００３６】
（インストルメントパネル構造の作用・効果）
本実施形態では、図３に示されるように、ヘッドアップディスプレイ装置２４の光源部２６が、ハウジング３２内に収容されており、当該ハウジング３２内とデフロスタノズル１８内とが中空状の連通部材３６によって連通されている。
【００３７】
このように、ハウジング３２内とデフロスタノズル１８内とを連通部材３６によって連通させることによって、当該連通部材３６内の空気にはハウジング３２内の熱が移動し、連通部材３６内の空気の温度が上昇する。つまり、光源部２６によって発せられた熱が連通部材３６側へ熱移動（排熱）する。したがって、ハウジング３２内から排熱された熱は、連通部材３６で一旦回収されることになる（図２参照）。これにより、光源部２６による熱が排熱され、ヘッドアップディスプレイ装置２４の冷却効率も向上する。
【００３８】
図１に示されるように、フロントデフロスタを作動させると、エアコン１６により生成された空気流（矢印Ａ）がデフロスタノズル１８を介してフロントガラス１２へ向かって吹き出される。このとき、図４に示されるように、デフロスタノズル１８内の空気流（矢印Ａ）によって、デフロスタノズル１８の内壁面４６側には負圧が発生し、連通部材３６内の空気が吸引される（矢印Ｂ）。これにより、連通部材３６内の空気が空気流（矢印Ａ）と合流することになる。すなわち、ハウジング３２内の空気は、空気流（矢印Ａ）に熱移動（対流熱伝達）される。
【００３９】
この結果、空気流（矢印Ａ）の温度は指数関数的に上昇し、フロントガラス１２に曇りや凍結が生じた場合、短時間で効果的に当該曇りを取り除くことができ、又は凍結を解凍することができる。以上のことから、本実施形態によれば、図１に示すヘッドアップディスプレイ装置２４から発生した熱を排熱させるだけでなく、排熱された熱をさらに効果的に有効活用することができる。
【００４０】
また、連通部材３６とハウジング３２及びデフロスタノズル１８との連結部４０、４４では、シール部材４２がそれぞれ設けられている。このシール部材４２によってデフロスタノズル１８からの風漏れを抑制することができる。このため、デフロスタノズル１８から吹き出される空気流（矢印Ａ）における圧力損失を抑制することができる。
【００４１】
なお、ここでは、連通部材３６が角筒状に形成され、当該連通部材３６の長手方向の他端部３６Ｂにおける断面形状は、枠状を成しているが、これに限るものではない。例えば、図５に示されるように、連通部材３６の他端部３６Ｂにおいて開口面積を小さくする蓋部４８を設け、デフロスタノズル１８の空気流（矢印Ａ）の流動方向下流側に開口部５０を設けるようにしても良い。これにより、当該空気流が連通部材３６側へ回り込まないようにすることができる共に、空気流の圧力損失を抑制することができる。
【００４２】
（第２実施形態＞
（インストルメントパネル構造の構成）
次に、第２実施形態に係るインストルメントパネル構造について説明する。なお、第１実施形態と略同一の構成については同じ符号を付して説明を割愛する。
【００４３】
本実施形態では、図３に示されるように、ハウジング３２の側壁部３２Ｂとデフロスタノズル１８の側壁部１８Ｅとの間に連結された連結部材３６に代えて、図６に示されるように、熱移動体としての放熱部材５２が連結されている。なお、図６は図４に対応させて、デフロスタノズル１８の側壁部１８Ｅ側に連結された放熱部材５２の長手方向の一端側のみが図示されている。この放熱部材５２は熱伝導率の高いアルミニウムなどの金属で角柱状に形成され、放熱部材５２の長手方向の一端部５２Ａは、デフロスタノズル１８の側壁部１８Ｅに連結されている。放熱部材５２の長手方向の他端部は、複数のフィン５４に分割されており、排熱効率を向上させている。なお、当該フィン５２は流路２０内へ張り出さない長さとなるように設定されている。
【００４４】
（インストルメントパネル構造の作用・効果）
本実施形態では、図６に示されるように、熱移動体が放熱部材５２であるため、当該放熱部材５２を介して、光源部２６（図１参照）によって発せられた熱を熱伝導によりデフロスタノズル１８内へ熱移動させる（矢印Ｃ）。これにより、デフロスタ作動時にデフロスタノズル１８内の空気流Ａの温度を上昇させることができる。本実施形態による場合、デフロスタノズル１８から吹き出される空気流（矢印Ａ）における圧力損失を伴わずに排熱することができる。
【００４５】
なお、フィン５４は流路２０内へ張り出さない長さとなるように設定されているが、空気流Ａの流れを乱さない形状、或いは整流機能を有するような形状であれば、流路２０内に張り出すように形成されても良い。また、放熱部材５２の一端側では、当該放熱部材５２の外周が断熱部材（図示省略）によって被覆されるようにしても良い。これにより、ハウジング３２内の熱をデフロスタノズル１８内へ効果的に熱移動させることができる。
【００４６】
＜その他の実施形態＞
本実施形態では、図３に示されるように、ハウジング３２内とデフロスタノズル１８内とを連通させるようにしたが、光源部２６により発せられた熱をデフロスタノズル１８内の空気流（矢印Ａ）へ熱移動させることができれば良いため、これに限るものではない。例えば、ハウジング３２は必ずしも必要ではなく、光源部２６とデフロスタノズル１８とを熱伝導率の高い熱移動体によって直接連結させるようにしても良い。
【００４７】
また、本実施形態では、図１に示されるように、ヘッドアップディスプレイ装置２４を構成する光源部２６とデフロスタノズル１８とを連結させるようにしている。当該ヘッドアップディスプレイ装置２４では、フロントガラス１２に虚像３１を映すため、昼間の太陽光よりも高い輝度を必要とする。このため、光源部２６における消費電力が大きくなるので、排熱を有効活用するには好適であるが、これに限るものではない。
【００４８】
例えば、図示はしないが、ヘッドアップディスプレイ装置２４における光源部２６に代えて、インストルメントパネル１４に配設されたメータなどの計器類のシステム２５（図２参照）における光源部とデフロスタノズル１８とを連結させるようにしても良い。また、カーナビゲーションシステム２７（図２参照）の一部を構成する液晶パネル用の光源部とデフロスタノズル１８とを連結させるようにしても良く、さらに、これら複数の光源部とデフロスタノズル１８とを連結させるようにしても良い。なお、光源部以外の熱源部材であっても勿論良い。
【００４９】
また、本実施形態では、光源部２６としてＬＥＤを用いたが、ＬＥＤに限らず、他の光源を用いても良いのは勿論のことである。また、連通部材３６の形状は、角筒状に限定されるものではなく、また、放熱部材５２の形状も角柱状に限定されるものではない。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１０    車両
１２    フロントガラス（フロントウィンドシールドガラス）
１４    インストルメントパネル（インストルメントパネル本体）
１８    デフロスタノズル（フロントデフロスタノズル）
２４    ヘッドアップディスプレイ装置
２６    光源部（熱源部材）
３１    虚像（画像）
３２    ハウジング
３６    連通部材（熱移動体）
４２    シール部材
５２    放熱部材（熱移動体）
【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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【図６】
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