(57)【要約】【課題】  車載電子機器Ｅを効率良く冷却する。【解決手段】  車載電子機器Ｅの発する熱を吸熱する吸熱側熱交換部１７と、吸熱側熱交換部１７で取り込んだ熱を放熱する放熱側熱交換部１８と、吸熱側熱交換部１７と放熱側熱交換部１８との間で熱交換媒体を循環させる循環ポンプ１９とを備える車両用電子機器冷却装置において、車室内へ向かって空気を送風する送風機１４を有する車両用空調装置１０内の送風機１４とエバポレータ１５との間に放熱側熱交換部１８を配置し、放熱側熱交換部１８は送風機１４から送られる空気と熱交換して放熱するようにしている。  本発明はエンジンルーム内の車載電子機器Ｅを、車室内を空調する車両用空調装置１０を用いて冷却するものである。これによれば、車室内への吸い込み温度はエンジンルーム内よりも温度が低いため、車載電子機器Ｅを効率良く冷却することができる。【選択図】    図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載電子機器（Ｅ）の発する熱を吸熱する吸熱側熱交換部（１７）と、
前記吸熱側熱交換部（１７）で取り込んだ熱を放熱する放熱側熱交換部（１８）と、
前記吸熱側熱交換部（１７）と前記放熱側熱交換部（１８）との間で熱交換媒体を循環させる媒体循環手段（１９）とを備える車両用電子機器冷却装置において、
車室内へ向かって空気を送風する送風機（１４）を有する車両用空調装置（１０）内の前記送風機（１４）と冷房用熱交換器（１５）との間に前記放熱側熱交換部（１８）を配置し、前記放熱側熱交換部（１８）は前記送風機（１４）から送られる空気と熱交換して放熱することを特徴とする車両用電子機器冷却装置。
【請求項２】
前記車両用空調装置（１０）の停止時には、前記車両用空調装置（１０）の吹出モードを全閉モードとして、前記送風機（１４）を回転させることを特徴とする請求項１に記載の車両用電子機器冷却装置。
【請求項３】
一端に吸込口（１３ａ、１３ｂ）、他端に吹出口（３５〜３７）を有して空気通路を成す空調ケース（１２ａ）と、
前記吸込口（１３ａ、１３ｂ）の内部側に配設されて前記吸込口（１３ａ、１３ｂ）から前記吹出口（３５〜３７）を介して車室内へと向かう空気流を発生させる送風機（１４）と、
前記送風機（１４）の空気流れ下流側に配置されて前記送風機（１４）から送風される空気を冷却する冷房用熱交換器（１５）とを備え、
前記送風機（１４）から前記冷房用熱交換器（１５）へと向かう空気流れ方向（Ａ）と前記冷房用熱交換器（１５）の通風方向（Ｂ）とが略直交する車両用空調装置において、
前記送風機（１４）と前記冷房用熱交換器（１５）との間の空気通路中に請求項１に記載の放熱側熱交換部（１８）を配置するとともに、
前記放熱側熱交換部（１８）の通風方向（Ｃ）を、前記空気流れ方向（Ａ）よりも前記冷房用熱交換器（１５）の空気流入面中央部に向くように傾斜させたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
車室内を暖房する場合、前記放熱側熱交換部（１８）からの放熱を補助加熱として利用したことを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載電子機器を冷却する電子機器冷却装置および車両用空調装置に関するものであり、エンジンルーム内に配置されるバッテリーやインバータなどの車載電子機器の冷却に適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載用電子デバイスにおいては、より制御が複雑化してきており、冷却が必要な電子制御機器の数が増えてきている。また、ハイブリッド車の普及により、バッテリーやインバータなど、大能力の冷却が必要となってきている。これに対して従来は、独立系の冷却回路を形成したり、安価な方法としては図４に示すように、従来のエンジン冷却用のラジエータ５０や車両用空調装置のコンデンサ（冷媒凝縮器）６０などの熱交換器に付属させて冷却回路を構成したりしている。
【０００３】
下記特許文献１には、このような冷却回路の制御方法が開示されている。なお、図４中の符号でＥは車載電子機器、１７は車載電子機器Ｅの発する熱を吸熱する吸熱側熱交換部、１８は吸熱側熱交換部１７で取り込んだ熱を放熱する放熱側熱交換部、１９は吸熱側熱交換部１７と放熱側熱交換部１８との間で熱交換媒体を循環させる循環ポンプなどの媒体循環手段、５１は熱交換器１８・５０・６０に外気を通風させるラジエータファンである。
【特許文献１】特開２００４−４８９８７号公報
【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、上記した従来技術では、放熱側熱交換部１８がエンジンルーム内のため雰囲気温度が高く、充分な冷却を得るためには機器が大きくなったり、ファンモータの駆動頻度が高くなったりするという問題点がある。本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、車載電子機器を効率良く冷却できる電子機器冷却装置、およびその電子機器冷却装置を有効に活用する車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項３に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、車載電子機器（Ｅ）の発する熱を吸熱する吸熱側熱交換部（１７）と、
吸熱側熱交換部（１７）で取り込んだ熱を放熱する放熱側熱交換部（１８）と、
吸熱側熱交換部（１７）と放熱側熱交換部（１８）との間で熱交換媒体を循環させる媒体循環手段（１９）とを備える車両用電子機器冷却装置において、
車室内へ向かって空気を送風する送風機（１４）を有する車両用空調装置（１０）内の送風機（１４）と冷房用熱交換器（１５）との間に放熱側熱交換部（１８）を配置し、放熱側熱交換部（１８）は送風機（１４）から送られる空気と熱交換して放熱することを特徴特徴としている。
【０００６】
本発明はエンジンルーム内の車載電子機器（Ｅ）を、車室内を空調する車両用空調装置（１０）を用いて冷却するものである。この請求項１に記載の発明によれば、車室内への吸い込み温度はエンジンルーム内よりも温度が低いため、車載電子機器（Ｅ）を効率良く冷却することができる。
【０００７】
車両用空調装置（１０）内に配置するためには、放熱側熱交換部（１８）が放熱する温度や風速分布への影響、騒音の悪化などが懸念されるため、車室内空調に影響しない位置に配置する必要がある。そのために送風機（１４）と冷房用熱交換器（１５）との間に置き、放熱側熱交換部（１８）で上昇させた温度を下流の冷房用熱交換器（１５）で所望温度に冷やすことが可能である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用電子機器冷却装置において、車両用空調装置（１０）の停止時には、車両用空調装置（１０）の吹出モードを全閉モードとして、送風機（１４）を回転させることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、乗員が車両用空調装置（１０）を停止させたときにも送風機（１４）の低速回転により車載電子機器（Ｅ）の冷却作用を持続することができる。
【０００９】
しかも、吹出モードを全閉モードとしているため、放熱側熱交換部（１８）を冷却した風は車両用空調装置（１０）のドレインポート（冷房用熱交換器（１５）の凝縮水排出口）（４７）から排出されることとなるため、乗員に向かって不快な空気を吹き出すことがない。また、送風機（１４）は低速回転としているため、送風騒音や消費電力の問題も発生しない。このため、車両用空調装置（１０）停止時に送風機（１４）を作動させても、不都合は生じない。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、一端に吸込口（１３ａ、１３ｂ）、他端に吹出口（３５〜３７）を有して空気通路を成す空調ケース（１２ａ）と、
吸込口（１３ａ、１３ｂ）の内部側に配設されて吸込口（１３ａ、１３ｂ）から吹出口（３５〜３７）を介して車室内へと向かう空気流を発生させる送風機（１４）と、
送風機（１４）の空気流れ下流側に配置されて送風機（１４）から送風される空気を冷却する冷房用熱交換器（１５）とを備え、
送風機（１４）から冷房用熱交換器（１５）へと向かう空気流れ方向（Ａ）と冷房用熱交換器（１５）の通風方向（Ｂ）とが略直交する車両用空調装置において、
送風機（１４）と冷房用熱交換器（１５）との間の空気通路中に請求項１に記載の放熱側熱交換部（１８）を配置するとともに、
放熱側熱交換部（１８）の通風方向（Ｃ）を、空気流れ方向（Ａ）よりも冷房用熱交換器（１５）の空気流入面中央部に向くように傾斜させたことを特徴としている。
【００１１】
現在、車両用空調装置（１０）は、空調装置本体の空調ユニット部（１２）を車両左右方向の略中央に配置し、この空調ユニット部（１２）に対して送風機（１４）の入った送風機（ブロワ）ユニット部（１１）を助手席側にオフセットさせて配置したブロワオフセットセンタ置きというレイアウトが主流となっている。このレイアウトにおいては、送風機（１４）から冷房用熱交換器（１５）へと向かう空気流れ方向（Ａ）と、冷房用熱交換器（１５）の通風方向（Ｂ）とが略直交することとなり、送風機（１４）からの風を略９０度曲げてやる必要がある。
【００１２】
従来は、空調ケース（１２ａ）を絞るなどして風速を均一にしているが、この請求項３に記載の発明によれば、放熱側熱交換部（１８）の通風方向（Ｃ）を、空気流れ方向（Ａ）よりも冷房用熱交換器（１５）の空気流入面中央部に向くように傾斜させることにより、風をスムーズに冷房用熱交換器（１５）に配風することが可能である。また、整流作用も働き、騒音を低下させる効果も得られる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の車両用空調装置において、車室内を暖房する場合、放熱側熱交換部（１８）からの放熱を補助加熱として利用したことを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、低熱源車などにおいて車両用電子機器冷却装置の放熱側熱交換部（１８）を、暖房時の補助加熱として用いることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付した図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態における電子機器冷却装置の模式図と、車両用空調装置１０の平面断面図である。また、図２は図１の車両用空調装置１０の構造を説明する断面模式図である。車両用空調装置１０の室内ユニットは、図示しない車両計器盤の内側に配置される送風機ユニット部１１と空調ユニット部１２とにより構成される。
【００１５】
図１は、右ハンドル車の場合を例示しており、送風機ユニット部１１は車両左側の助手席側に配置され、空調ユニット部１２は車両左右方向の略中央部に配置されている。また、ダッシュパネルＤＰを仕切りとして、送風機ユニット部１１と空調ユニット部１２とは車室内側に配置され、本発明で言う車載電子機器Ｅはエンジンルーム内に配置されている。なお、図１中の矢印方向は、車両搭載状態での前後左右方向を示している。
【００１６】
ここで、送風機ユニット部１１および空調ユニット部１２は周知の構成であるので、その概要を簡単に説明する。送風機ユニット部１１は、図２に示すように、上部に内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切り換え導入する内外気切り換え箱１３を配置し、この内外気切り換え箱１３の下部に送風機１４を配置した構成になっている。
【００１７】
内外気切り換え箱１３には、吸込口としての外気吸込口１３ａと内気吸込口１３ｂが形成され、その外気吸込口１３ａと内気吸込口１３ｂとを切り換え開閉する内外気切り換えドア１３ｃが回動可能に配置されている。送風機１４は、内外気切り換え箱１３に導入された空気を吸入口１４ａから吸入して送風する遠心多翼式ファン１４ｂと、ファン駆動用モータ１４ｃと、スクロールケーシング部１４ｄとを有している。
【００１８】
空調ユニット部１２は、送風機ユニット部１１からの送風空気を温度調整して車室内へ吹き出すもので、スクロールケーシング部１４ｄからの空気が流入する樹脂製ケース１２ａを有している。この樹脂製ケース１２ａ内に、送風空気を冷却する冷房用熱交換器としてのエバポレータ（冷媒蒸発器）１５、送風空気を加熱する暖房用熱交換器としての温水式ヒータコア１６を内蔵している。
【００１９】
エバポレータ１５の下流側にはエアミックスドア３３が回動可能に配置され、温水式ヒータコア１６を通過する温風と、バイパス通路３４を通過する冷風との風量割合をエアミックスドア３３により調整して車室内への吹出温度を制御する。
【００２０】
この温風と冷風は混合されて所望の温度となった後に、吹出口としてのデフロスタ開口部３５、フェイス開口部３６およびフット開口部３７を通して車室内の各部へ吹き出す。これらの各開口部３５〜３７は吹出モードドアとしてのデフロスタドア３８、フェイスドア３９およびフットドア４０によって開閉される。
【００２１】
次に、車両用電子機器冷却装置の構成について説明する。車両用電子機器冷却装置は、バッテリーやインバータなどの車載電子機器Ｅに接触して発する熱を吸熱する吸熱側熱交換部１７と、吸熱側熱交換部１７で取り込んだ熱を放熱する放熱側熱交換部１８と、吸熱側熱交換部１７と放熱側熱交換部１８との間で熱交換媒体を循環させる媒体循環手段としての循環ポンプ１９）とからなっている。
【００２２】
そして、本実施形態では車載電子機器Ｅ、吸熱側熱交換部１７および循環ポンプ１９はエンジンルーム内に配置し、放熱側熱交換部１８は車室内の室内ユニットの送風機１４とエバポレータ１５との間の空気通路中に配置しており、放熱側熱交換部１８は送風機１４から送られる空気と熱交換して車載電子機器Ｅから吸熱した熱を放熱するようにしている。
【００２３】
なお、図１に示すように、送風機１４からエバポレータ１５へと向かう空気流れ方向Ａと、エバポレータ１５の通風方向Ｂとは略直交となっているが、空気通路中に設けた放熱側熱交換部１８の通風方向Ｃは、送風機１４からエバポレータ１５へと向かう空気流れ方向Ａよりもエバポレータ１５の空気流入面中央部に向くように傾斜させて配置している。
【００２４】
図３は、図１の車両用空調装置１０の電気制御ブロック図である。空調用電子制御装置（ＥＣＵ）４１は図示しない冷媒圧縮機、送風機１４の駆動用モータ１４ｃ、内外気切り換えドア１３ｃ・エアミックスドア３３それぞれの図示しない駆動用モータ、吹出モードドア３８〜４０の駆動用モータ４２などの空調用アクチュエータなどを制御するものである。
【００２５】
ＥＣＵ４１には、空調制御のために、内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、日射量Ｔｓ、エバポレータ温度ＴＥ、温水温度Ｔｗなどを検出する周知のセンサ群４３から検出信号が入力される。また、車室内計器盤近傍に設置される空調操作パネル４４には乗員により手動操作される操作スイッチ群４５が備えられ、この操作スイッチ群４５の操作信号も空調用電子制御装置４１に入力される。
【００２６】
この操作スイッチ群４５としては、風量切り換え信号を発生する送風機スイッチ４５ａが設けられ、その他に、温度設定信号ＴｓＥｔを発生する温度設定スイッチ、吹出モード信号を発生する吹出モードスイッチ、内外気切り換え信号を発生する内外気切り換えスイッチ、圧縮機オンオフ信号を発生するエアコンスイッチ等が設けられている。また、車載電子機器Ｅの作動状況も信号４６にてＥＣＵ４１に入力される。
【００２７】
本実施形態では、空調操作パネル４４の送風機スイッチ４５ａ、もしくは図示しないオートスイッチが投入され、送風機１４が作動しているときは、送風機１４の送風空気によって下流側に配置した放熱側熱交換部１８内の熱交換媒体を冷却する。放熱側熱交換部１８で冷却された熱交換媒体は循環ポンプ１９で吸熱側熱交換部１７に循環され、吸熱側熱交換部１７に接触している車載電子機器Ｅを冷却する。
【００２８】
なお、放熱側熱交換部１８で上昇させた温度は、冷房時ならば下流のエバポレータ１５で所望温度に冷やして吹き出される。また、車室内を暖房する場合ならば、放熱側熱交換部１８からの放熱を補助加熱として利用することができる。これは、低熱源車などにおいては放熱側熱交換部１８を、暖房時の補助加熱として用いることができることとなる。
【００２９】
一方、車両用空調装置１０が停止されている時であっても、車載電子機器Ｅの作動信号４６が入力され、車載電子機器Ｅが作動しているときは、この車載電子機器Ｅの作動状態をＥＣＵ４１によって判定し、ＥＣＵ４１から送風機駆動用モータ１４ｃの作動指令を出力し、送風機１４を強制的に作動させる。
【００３０】
これと同時に、ＥＣＵ４１は、吹出モードドア３８〜４０の駆動用モータ４２に作動指令を出力して、吹出モードドア３８〜４０により全開口部３５〜３７を図２のように全て閉塞する全閉モードとする。この全閉モードの採用により、車室内への空気吹出という弊害は生じない。
【００３１】
そして、送風機１４の作動による送風空気で放熱側熱交換部１８を冷却した後、その空気はエバポレータ１５下方のドレインポート４７から車室外へ吹き出される。これにより、車両用空調装置１０の停止状態でも車両用電子機器冷却装置の放熱側熱交換部１８、つまりは車載電子機器Ｅを送風空気にて冷却できる。
【００３２】
なお、車両用空調装置１０の停止状態における送風機１４の作動は、車載電子機器Ｅを冷却するための作動であり、車室内の空調を目的とした作動ではないため、送風機１４を極めて低回転で作動させれば良い。従って、送風機１４を空調作動時の低速回転（Ｌｏ）よりも更に低い低速回転数（ウルトラＬｏ）で作動させれば良い。
【００３３】
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、車載電子機器Ｅの発する熱を吸熱する吸熱側熱交換部１７と、吸熱側熱交換部１７で取り込んだ熱を放熱する放熱側熱交換部１８と、吸熱側熱交換部１７と放熱側熱交換部１８との間で熱交換媒体を循環させる循環ポンプ１９とを備える車両用電子機器冷却装置において、
車室内へ向かって空気を送風する送風機１４を有する車両用空調装置１０内の送風機１４とエバポレータ１５との間に放熱側熱交換部１８を配置し、放熱側熱交換部１８は送風機１４から送られる空気と熱交換して放熱するようにしている。
【００３４】
本発明はエンジンルーム内の車載電子機器Ｅを、車室内を空調する車両用空調装置１０を用いて冷却するものである。これによれば、車室内への吸い込み温度はエンジンルーム内よりも温度が低いため、車載電子機器Ｅを効率良く冷却することができる。
【００３５】
車両用空調装置１０内に配置するためには、放熱側熱交換部１８が放熱する温度や風速分布への影響、騒音の悪化などが懸念されるため、車室内空調に影響しない位置に配置する必要がある。そのために送風機１４とエバポレータ１５との間に置き、放熱側熱交換部１８で上昇させた温度を下流のエバポレータ１５で所望温度に冷やすことが可能である。
【００３６】
また、車両用空調装置１０の停止時には、車両用空調装置１０の吹出モードを全閉モードとして、送風機１４を低速回転させるようにしている。これによれば、乗員が車両用空調装置１０を停止させたときにも送風機１４の回転により車載電子機器Ｅの冷却作用を持続することができる。
【００３７】
しかも、吹出モードを全閉モードとしているため、放熱側熱交換部１８を冷却した風は車両用空調装置１０のドレインポート４７から排出されることとなるため、乗員に向かって不快な空気を吹き出すことがない。また、送風機１４は低速回転としているため、送風騒音や消費電力の問題も発生しない。このため、車両用空調装置１０停止時に送風機１４を作動させても、不都合は生じない。
【００３８】
また、一端に吸込口１３ａ・１３ｂ、他端に吹出口３５〜３７を有して空気通路を成す空調ケース１２ａと、吸込口１３ａ・１３ｂの内部側に配設されて吸込口１３ａ・１３ｂから吹出口３５〜３７を介して車室内へと向かう空気流を発生させる送風機１４と、送風機１４の空気流れ下流側に配置されて送風機１４から送風される空気を冷却するエバポレータ１５とを備え、送風機１４からエバポレータ１５へと向かう空気流れ方向Ａとエバポレータ１５の通風方向Ｂとが略直交する車両用空調装置において、
送風機１４とエバポレータ１５との間の空気通路中に上記の放熱側熱交換部１８を配置するとともに、放熱側熱交換部１８の通風方向Ｃを、空気流れ方向Ａよりもエバポレータ１５の空気流入面中央部に向くように傾斜させている。
【００３９】
現在、車両用空調装置１０は、空調装置本体の空調ユニット部１２を車両左右方向の略中央に配置し、この空調ユニット部１２に対して送風機１４の入った送風機（ブロワ）ユニット部１１を助手席側にオフセットさせて配置したブロワオフセットセンタ置きというレイアウトが主流となっている。このレイアウトにおいては、送風機１４からエバポレータ１５へと向かう空気流れ方向Ａと、エバポレータ１５の通風方向Ｂとが略直交することとなり、送風機１４からの風を略９０度曲げてやる必要がある。
【００４０】
従来は、空調ケース１２ａを絞るなどして風速を均一にしているが、これによれば、放熱側熱交換部１８の通風方向Ｃを、空気流れ方向Ａよりもエバポレータ１５の空気流入面中央部に向くように傾斜させることにより、風をスムーズにエバポレータ１５に配風することが可能である。また、整流作用も働き、騒音を低下させる効果も得られる。
【００４１】
また、車室内を暖房する場合、放熱側熱交換部１８からの放熱を補助加熱として利用している。これによれば、低熱源車などにおいて車両用電子機器冷却装置の放熱側熱交換部１８を、暖房時の補助加熱として用いることができる。
【００４２】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、車両用空調装置１０の停止時に吹出モードとして全閉モードを選択して送風機１４を低速回転させているが、吹出モードとして全閉モードの代わりにデフロスタモードを選択するようにしても良い。すなわち、デフロスタモードでは、吹出モードドア３９・４０によりフェイス開口部３６およびフット開口部３７を閉塞し、吹出モードドア３８によってデフロスタ開口部３５を開放する。
【００４３】
これにより、車室内へはデフロスタ開口部３５を通して車両全面ガラスの内側へ少量の空気が吹き出すだけで、乗員側へ空気が吹き出すことはない。そのため、車両用空調装置１０の停止時における車室内への空気吹出の弊害は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態における電子機器冷却装置の模式図と、車両用空調装置１０の平面断面図である。
【図２】図１の車両用空調装置１０の構造を説明する断面模式図である。
【図３】図１の車両用空調装置１０の電気制御ブロック図である。
【図４】従来の電子機器冷却装置の一例を示す車両前部の部分模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…車両用空調装置
１２ａ…空調ケース
１３ａ…外気吸込口（吸込口）
１３ｂ…内気吸込口（吸込口）
１４…送風機
１５…エバポレータ（冷房用熱交換器）
１７…吸熱側熱交換部
１８…放熱側熱交換部
１９…循環ポンプ（媒体循環手段）
３５…デフロスタ開口部（吹出口）
３６…フェイス開口部（吹出口）
３７…フット開口部（吹出口）
Ａ…空気流れ方向
Ｂ、Ｃ…通風方向
Ｅ…車載電子機器
【図１】
2007076426.tif 000003
【図２】
2007076426.tif 000004
【図３】
2007076426.tif 000005
【図４】
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