(57)【要約】【課題】圧縮空気を貯蔵可能なタンクを備える冷却装置において、冷却性能を良好にする。【解決手段】冷却装置１０は、内部に圧縮空気を貯蔵可能なタンク２０と、気流が流れ、かつ車室９０に開口した吹出口３２を有する空気流路３０と、空気流路３０を流れる気流と接触するように設けられ、かつタンク２０から圧縮空気が放出されると冷えるように構成された気流冷却部４０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に圧縮空気を貯蔵可能なタンクと、
気流が流れ、かつ車室に開口した吹出口を有する空気流路と、
前記空気流路を流れる気流と接触するように設けられ、かつ前記タンクから圧縮空気が放出されると冷えるように構成された気流冷却部と、
を備える冷却装置。
【請求項２】
前記タンクから圧縮空気が放出されると前記空気流路に気流が流れるように前記タンクが前記空気流路に接続されている、
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記タンク内に圧縮空気を生成する圧縮空気生成装置、
をさらに備える請求項１又は請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記タンクが冷えると乗員が接触しうる接触部が冷えるように前記接触部と前記タンクとを接続している熱伝導部、
をさらに備える請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記気流冷却部は、
前記タンクの外表面から突設され、前記気流に沿う方向に配置された複数の板状部を含む、
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷却装置としては、タンクに貯蔵された圧縮空気を乗車空間（車室）に放出することで乗車空間を冷却するものが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−  ７５５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、このような冷却装置では、冷却性能を良好にすることが好ましい。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、圧縮空気を貯蔵可能なタンクを備える冷却装置において、冷却性能を良好にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の冷却装置は、内部に圧縮空気を貯蔵可能なタンクと、気流が流れ、かつ車室に開口した吹出口を有する空気流路と、前記空気流路を流れる気流と接触するように設けられ、かつ前記タンクから圧縮空気が放出されることで冷えるように構成された気流冷却部と、を備える。
【０００７】
請求項１に記載の冷却装置は、気流が流れ、かつ車室に開口した吹出口を有する空気流路を備えている。このため、空気流路に気流が流れると、この気流は車室に送られる。
【０００８】
また、請求項１に記載の冷却装置は、圧縮空気を貯蔵可能なタンクと、タンクから圧縮空気が放出されると冷えるように構成された気流冷却部と、を備えている。そして、この気流冷却部は、空気流路を流れる気流と接触するように設けられている。このため、圧縮空気をタンクから放出させることで、空気流路に流れる気流を冷却することが出来る。
【０００９】
請求項２に記載の冷却装置は、請求項１に記載の冷却装置において、前記タンクから圧縮空気が放出されると前記空気流路に気流が流れるように前記タンクが前記空気流路に接続されている。
【００１０】
請求項２に記載の冷却装置では、タンクから圧縮空気が放出されると空気流路に気流が流れるようにタンクが前記空気流路に接続されている。このため、圧縮空気をタンクから放出させることで、気流冷却部を冷やすことと、気流を発生させることとの両方を実現することが出来る。
【００１１】
請求項３に記載の冷却装置は、請求項１又は請求項２に記載の冷却装置において、前記タンク内に圧縮空気を生成する圧縮空気生成装置、をさらに備える。
【００１２】
請求項３に記載の冷却装置は、さらに、タンク内に圧縮空気を生成する圧縮空気生成装置を備える。このため、圧縮空気が貯蔵されたタンクを別途用意することなく、反復して上述した冷却工程を行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の冷却装置は、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の冷却装置において、前記タンクが冷えると乗員が接触しうる接触部が冷えるように前記接触部と前記タンクとを接続している熱伝導部、をさらに備える。
【００１４】
請求項４記載の冷却装置は、タンクが冷えると乗員が接触しうる接触部が冷えるように接触部とタンクとを接続している熱伝導部に備える。このため、圧縮空気をタンクから放出させると、タンクが冷え、さらに熱伝導部を介して接触部も冷える。
【００１５】
請求項５に記載の冷却装置は、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の冷却装置において、前記気流冷却部は、前記タンクの外表面から突設され、前記気流に沿う方向に配置された複数の板状部を含む。
【００１６】
請求項５に記載の冷却装置では、気流冷却部が、タンクの外表面から突設され、気流に沿う方向に配置された複数の板状部を含む。このため、空気流路を流れる気流と、気流冷却部との熱伝達の効率が向上し、気流を効率よく冷やすことが出来る。また、複数の板状部は、気流に沿う方向に配置されているので、板状部が気流の流れを阻害することが抑制され、乗員に吹付ける冷気の勢いが減少することが抑制される。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明に係る冷却装置は、圧縮空気を貯蔵可能なタンクを備える冷却装置において、冷却性能を向上させるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の冷却装置の全体構成を模式的に示す全体構成図である。
【図２】図１の２−２線断面図であり、本実施形態の気流冷却部を拡大して示す拡大図である。
【図３】本実施形態のＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図３に示す処理を実行した場合のタンク表面温度と圧縮空気の放出量の時間変化を示すグラフである。
【図５】変形例に係る冷却装置を示す模式図である。
【図６】変形例に係る空気流路を示す断面図である。
【図７】変形例に係る冷却装置の全体構成を模式的に示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係る冷却装置１０について説明する。
【００２０】
―概略構成―
図１には、本実施形態に係る冷却装置１０が模式的に示されている。この図に示されるように、冷却装置１０は、圧縮空気を貯蔵可能なタンク２０と、タンク２０と接続された空気流路３０と、空気流路３０を流れる気流と接触するように設けられた気流冷却部４０と、を主要な構成としている。
【００２１】
本実施形態に係る冷却装置１０は、本発明をシフトレバー８０に適用した実施形態であり、シフトレバー８０を握る（握ろうとしている状態を含む。）乗員の手に冷気を当てること、および、シフトレバー８０自体を冷却することを目的としている。この目的のため、以下で具体的に述べる構成とされている。なお、図１に示すＬ１の部分が車室９０から見える意匠部、Ｌ２の部分が冷却装置１０の主要な機能部、Ｌ３の部分がシフトレバー８０のシフト機能部を示している。
【００２２】
―タンク―
タンク２０は、熱伝導率の高い材料（本実施形態では金属であるが、非金属であってもよい。）で形成されている。また、タンク２０は、圧縮空気を貯蔵可能な強度とされている。タンク２０にはバルブ２２が接続されており、バルブ２２が閉弁されることで、タンク２０の内部に圧縮空気を貯蔵することが出来る。また、圧縮空気が貯蔵された状態でバルブ２２を開弁することで、タンク２０の内部から圧縮空気を放出することが出来る。タンク２０の内部から圧縮空気が放出すると、気流が発生し、その気流は空気流路３０を流れる。
【００２３】
また、タンク２０には、「圧縮空気生成装置」としてのポンプ５０が接続されている。ポンプ５０が作動することで、タンク２０の内部に圧縮空気を生成することが出来る。
【００２４】
―空気流路―
空気流路３０の一端は、タンク２０と接続されている。他方、空気流路３０の他端は、シフトレバー８０の把持部８２（シフトノブ）の表面に形成された吹出口３２とされており、車室９０に向かって開口している。このため、圧縮空気がタンク２０から放出されることで発生した気流は、空気流路３０を通り、シフトレバー８０の把持部８２の吹出口３２から車室９０に吹出すようになっている。
【００２５】
なお、空気流路３０の他端側においては、空気流路３０は複数の流路３０Ａに分岐しており、これら複数の流路３０Ａに対応して複数の吹出口３２が形成されている。
【００２６】
―気流冷却部―
気流冷却部４０は、空気流路３０を流れる気流と接触するように設けられている。このため、空気流路３０を流れる気流と、気流冷却部４０との間に温度差がある場合は、両者の間で熱伝達が起こる。また、気流冷却部４０は、タンク２０の温度の低下に伴い該気流冷却部４０の温度も低下するように、タンク２０と熱伝導するように構成されている。
【００２７】
図２は、図１における２−２線断面図であり、「気流冷却部」の一例である本実施形態の気流冷却部４０を拡大して示している。
【００２８】
この図に示されるように、本実施形態では、流路壁（空気流路３０とそれ以外の部分とを区画する壁）が、タンク２０の外表面２４の一部２４Ａと、タンク２０とは別に設けられた樹脂製の樹脂壁３４と、で構成されている。そのため、空気流路３０を流れる気流は、タンク２０の外表面２４の一部２４Ａ（流路壁となっている部分２４Ａ）と接触するようになっている。
【００２９】
また、タンク２０の外表面２４のうち流路壁となっている部分２４Ａからは、複数のフィン２６が突設されている。フィン２６は、それぞれ板形状とされている。そして、板形状とされたフィン２６は、その板厚方向が、気流の流れる方向（図２でいうと紙面に垂直な方向）と垂直の関係になる向きで配置されている。
【００３０】
また、フィン２６は、熱伝導率の高い材料で形成されている。上述したとおりタンク２０も熱伝導率の高い材料で形成されているので、タンク２０が冷却されると、熱伝導により、タンク２０の外表面２４およびフィン２６が冷却されるようになっている。
【００３１】
―熱伝導部―
また、本実施形態の冷却装置１０は、熱伝導部６０を備えている。熱伝導部６０は、タンク２０が冷却された場合に把持部８２の表面（本発明の「接触部」に相当）も冷却されるようにするための構成であり、熱伝導を利用して把持部８２の表面を冷却する。
【００３２】
図１に示されるように、本実施形態の熱伝導部６０は、熱伝導性の高い材料（本実施形態では金属であるが、非金属であってもよい。）で形成されている。熱伝導部６０は、その一部（タンク側結合部６２）がタンク２０と接触しており、かつ他の一部（接触部側部６６）がシフトレバー８０の把持部８２の表面に露出して配置されている。これにより、タンク２０の冷却により把持部８２の表面も冷却されるようになっている。
【００３３】
換言すると、熱伝導部６０は、タンク２０との熱的な結合部であるタンク側結合部６２と、シフトレバー８０の把持部８２の表面（「接触部」）に露出するように配置された接触部側部６６と、タンク側結合部６２と接触部側部６６とを連結する連結部６４と、を含んで構成されている。
【００３４】
このうち接触部側部６６は、シフトレバー８０の把持部８２の表面を覆うように配置されている。換言すると、接触部側部６６は、把持部８２の表面に沿った曲面形状とされている。
【００３５】
―制御装置―
また、上述したバルブ２２及びポンプ５０には、「制御装置」としてのＥＣＵ７０が電気的に接続されている。ＥＣＵ７０は、バルブ２２の開弁状態（開度を含む）を制御することができる。また、ＥＣＵ７０は、ポンプ５０を制御することで、タンク２０の内部に圧縮空気を生成することが出来る。
＜作用・効果＞
以下、ＥＣＵ７０による制御方法を説明すると共に、本実施形態の冷却装置１０の作用及び効果を説明する。
【００３６】
ＥＣＵ７０は、所定の圧縮空気放出条件が満たされた場合、バルブ２２を開弁して、タンク２０から圧縮空気を勢いよく放出させる。
【００３７】
圧縮空気が勢いよく放出されると、気流が発生して空気流路３０を流れると共に、タンク２０の温度が急激に下がる。なお、タンク２０の温度が急激に下がる理由は、タンク２０内部の圧縮空気が勢いよく放出されることにより、タンク２０内部の空気が断熱膨張を起こすためである。
【００３８】
タンク２０の温度が急激に下がると、タンク２０の外表面２４の温度も下がり、さらに、タンク２０の外表面２４から立設された複数のフィン２６の温度も下がる。
【００３９】
すると、タンク２０の外表面２４（の一部２４Ａ）および複数のフィン２６に熱を奪われ、空気流路３０を流れる気流の温度が下がる。
【００４０】
そして、温度が下がった気流は、空気流路３０に導かれ、シフトレバー８０の把持部８２に形成された吹出口３２から車室９０に吹出す。
【００４１】
吹出した冷気が、把持部８２を把持する乗員の手に吹付けられ、乗員が涼しさを感じることが出来る。
【００４２】
一方で、タンク２０の温度が急激に下がると、熱伝導部６０を伝わり、シフトレバー８０の把持部８２の表面の温度も下がる。具体的には、熱伝導部６０のタンク側結合部６２、連結部６４、そして接触部側部６６（本実施形態では、把持部８２の表面を構成している）という順番で冷却される。
【００４３】
以上説明したように、ＥＣＵ７０がバルブ２２を開弁させることで、シフトレバー８０の把持部８２の吹出口３２から冷気が吹出すと共に、シフトレバー８０の把持部８２の表面を冷やすことが出来る。
【００４４】
なお、上で述べた圧縮空気放出条件については、特に限定されず、様々な条件とすることができる。例えば、車両ドアが開錠されたことを条件としてもよいし、エンジンが起動されたことを条件としてもよいし、手が近づいたことを静電センサ等で検知したことを条件としてもよいし、また、乗員による所定のボタン操作を条件としてもよい。
【００４５】
次に、ＥＣＵ７０によるバルブ２２の制御方法について、より具体的な一例を説明する。
【００４６】
図３は、ＥＣＵ３０が行う圧縮空気放出に係る処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、この図に示される処理は、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムをＥＣＵ７０が実行することにより行われる。なお、当該処理は、圧縮空気放出条件が満たされた場合に開始される。
【００４７】
ステップ１００では、ＥＣＵ７０がバルブ２２を開弁して、ステップ１０２に移行する。
【００４８】
ステップ１０２では、ＥＣＵ７０が、タンク２０表面の温度を検知する温度センサ（図示省略）からタンク表面温度Ｔを取得して、ステップ１０４に移行する。
【００４９】
ステップ１０４では、取得したタンク表面温度Ｔが予め設定された目標温度Ｔ１を下回っているか否かを判定する。該判定が肯定された場合（目標温度に達している場合）は、ステップ１０６に移行する。該判定が否定された場合（目標温度に達していない場合）は、ステップ１０２に戻る。
【００５０】
ステップ１０６では、ＥＣＵ７０がバルブ２２の開度を所定の開度まで絞る（開度を下げる）。そして、処理を終了する。
【００５１】
上述の処理がされることで、タンク表面温度Ｔが目標温度Ｔ１に達するまではバルブ２２の開度が比較的大きくなり、目標温度Ｔ１に達した後はバルブ２２の開度が比較的小さくなる。このため、図４に示されるように、タンク表面温度Ｔが目標温度Ｔ１に達するまで（ｔ＜ｔ１）は圧縮空気がタンク２０から勢いよく放出され、タンク表面温度Ｔが目標温度Ｔ１に達した後（ｔ＞ｔ１）は圧縮空気がタンク２０から少しずつ放出されることとなる。したがって、タンク表面温度Ｔが目標温度Ｔ１に達する時点を遅らせないようにしつつ、吹出口３２から冷気が吹出し続ける時間を長時間化することができる。
【００５２】
なお、例えば車室９０の温度が非常に高くタンク初期温度Ｔ０が非常に高い場合などでは、タンク表面温度Ｔが目標温度Ｔ１に達する前にタンク２０内の圧縮空気が無くなり（タンク内圧が大気圧まで下がり）、タンク表面温度Ｔが目標温度Ｔ１を下回らないことも想定される。この場合も想定して、図３に示される処理は、例えば、処理スタートから所定時間経過を条件として終了するようにしてもよい。
【００５３】
また、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、車両の走行中に、ポンプ５０を作動させて圧縮空気を生成する。このため、本実施形態での圧縮空気の放出と生成を時系列に沿って説明すると以下のようになる。
【００５４】
まず、炎天下で駐車していた場合など、車室９０が高温になっている車両に乗車すると、所定の圧縮空気放出条件が満たされ、タンク２０から圧縮空気が放出される。タンク２０の容量によっては圧縮空気はすぐに無くなり冷却効果は長くは続かないが、乗車時に乗員が不快感を感じやすいタイミングで圧縮空気放出による冷却を行うことで、乗員の不快感が効率的に低減される。
次に、例えば、車両の走行が開始されることを条件（「圧縮空気生成開始条件」）として、圧縮空気の生成を開始される。したがって、走行中に圧縮空気の生成が完了すればよいので、ゆっくりとしたペースで空気を圧縮させることで足りる。このため、ポンプ５０を小さくすることができ、その結果、冷却したい部品（例えば、シフトレーバー８０）内にポンプ５０を内蔵させることができる。また、走行中に圧縮空気を生成することにより、バッテリー上がりを防止するという効果もある。
【００５５】
なお、本実施形態の圧縮空気生成開始条件は、車両の走行が開始されることであるが、本発明では特に限定されず、様々な条件とすることができる。例えば、圧縮空気放出から一定時間経過としてもよいし、エンジンが停止されたことを条件としてもよいし、手が近づいたことを静電センサ等で検知したことを条件としてもよいし、また、乗員による所定のボタン操作を条件としてもよい。
【００５６】
〔変形例〕
なお、上記実施形態では、タンク２０は、シフトレバー８０が操作され、シフトレバー８０が車体に対して相対移動することに伴い、タンク２０も車体に対して相対移動するように設けられていた。しかし、本発明の「タンク」は、これに限られず、車体に対して相対移動しない（車体に対して固定される）ように設けられていてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態は、バルブ２２を開弁し、圧縮空気が貯蔵されたタンク２０から圧縮空気を放出することで、空気流路３０を流れる気流を発生させている形態であった。しかし、本発明はこれに限定されない。
【００５８】
例えば、図５に示される変形例のように、空気流路３０にプロペラを備えた送風装置９２が設けられている形態としてもよい。この場合、タンク２０と空気流路３０とを接続せず、タンク２０から圧縮空気を放出しても空気流路３０にタンク２０からの気流が流れない形態にしてもよい（図５参照）。
【００５９】
また、図示は省略するが、図５に示された形態においてタンク２０と空気流路３０を接続して、タンク２０からの放出と、送風装置９２の作動との両方により空気流路３０を流れる気流を発生させる形態としてもよい。この場合、タンク２０の圧縮空気がなくなったことを検知した場合に、送風装置９２の作動を開始させるように制御してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、空気流路３０の吹出口３２が、シフトレバー８０の把持部８２の表面に対して吹出す方向が交わるように開口されており、把持部８２を握ろうとする乗員の手に気流Ｆを吹き当てるものであった。しかし、本発明の「空気流路」はこれに限定されない。
【００６１】
例えば、図６に示される変形例に係る空気流路１３０であってもよい。この図に示されるように、変形例に係る空気流路１３０は、把持部８２の表面を沿うように気流Ｃを吹出す吹出口１３２を有している。換言すると、空気流路１３０の吹出口１３２は、コアンダ効果により把持部８２の表面（「接触部」）を沿う気流Ｃを流すように構成されている。具体的には、吹出口１３２の吹出し方向は、把持部８２の表面に沿うように該表面に平行な方向とされており、また、滑らかなカーブ（曲面）を描くように把持部８２が形成されている。このような吹出口１３２を含んで構成されることで、吹出口１３２から吹出す冷気Ｃによっても「接触部」を冷却することが出来る。
【００６２】
また、上記実施形態は、タンク２０の外表面２４の一部２４Ａと、タンク２０の外表面２４から立設された複数のフィン２６と、が空気流路３０を流れる気流と接触して、該気流を冷却するものであった。つまり、「気流冷却部」が、タンク２０の外表面２４の一部２４Ａと、複数のフィン２６とを含んで構成されていた。しかし、本発明の「気流冷却部」はこれに限定されない。
【００６３】
例えば、タンク２０の外表面２４にフィン２６が設けられておらず、空気流路３０を流れる気流がタンク２０の外表面２４と接触することで冷却されるものであってもよい。つまり、「気流冷却部」がタンク２０の外表面２４のみで構成されていてもよい。
また、タンク２０の外表面２４が空気流路３０を流れる気流と接触するように設けられていることは必ずしも必要ない。タンク２０の外表面２４が空気流路３０を流れる気流と接触しなくても、タンク２０と熱伝導率の高い部材で接続された部分が空気流路３０を流れる気流に接触すればよい。つまり、「気流冷却部」がタンク２０の外表面２４を含んでいなくてもよい。
また、例えば、空気流路３０が金属製のパイプ部材で形成され、当該パイプ部材がタンク２０と熱伝導するように構成されていてもよい。この場合、当該パイプ部材が「気流冷却部」に相当する。
【００６４】
また、上記実施形態は、シフトレバー８０の把持部８２の表面として、熱伝導部６０の接触部側部６６が車室９０に露出された形態であった。しかし、本発明の「熱伝導部」はこれに限定されない。例えば、熱伝導部は、樹脂などで構成された内装部材（以下で説明する図７の内装部材１８１参照）で被覆されており、車室９０に露出していなくてもよい。換言すると、熱伝導部の接触部側部は、車室に露出するように配置されていなくてもよく、接触部（内装部材が相当）と近接して設けられていればよい。このような場合でも、内装部材と接触部側部６６との間で熱伝導がおこり、内装部材（「接触部」）を冷却することが出来る。
【００６５】
また、上記実施形態は、シフトレバー８０の把持部８２に吹出口３２が設けられ、シフトレバー８０の把持部８２の表面を熱伝導部６０により冷却する形態であったが、本発明はこれに限定されない。
【００６６】
例えば、図７に示される変形例のように、サイドドアのアームレスト１８０に吹出口３２が設けられ、熱伝導部６０の接触部側部６６がアームレスト１８０の上面に近接して配置されていてもよい。この変形例では、タンク２０及びポンプ５０がアームレスト１８０内に配置されている。また、熱伝導部６０の接触部側部６６は、アームレスト１８０の上面を構成する内装部材１８１で被覆されており、車室９０に露出していない。
【００６７】
また、上述したシフトレバー８０、アームレスト１８０以外でも、乗員が接触しうる部分（接触部）であれば適用できる。換言すると、乗員が接触しうる部分（接触部）であれば、吹出口を形成し、また、該接触部を冷却するように熱伝導部６０を配置することができる。例えば、シート（シートクッション、シートバック、ヘッドレスト）や、チャイルドシート、ステアリングホイールなどに適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０、１００  冷却装置
２０   タンク
２４   タンクの外表面の一部（気流冷却部）
２６   フィン（気流冷却部、板状部）
３０、１３０  空気流路
３２、１３２  吹出口
４０   気流冷却部
５０   ポンプ（圧縮空気生成装置）
６０   熱伝導部
８２   把持部（接触部）
９０   車室
１８１ 内装部材（接触部）
【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】
2017149381.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017149381.tif 000009