(57)【要約】【課題】ヒーターによる発熱とヒートパイプによる熱輸送を用いてエンジンが稼働していない駐車車両の融雪を可能とする融雪装置の提供。【解決手段】ハイブリット車の電池を電源として間欠的に発熱するヒータと、該ヒータの発熱を車両の鋼板に伝導するヒートパイプとを有することを特徴とする車両用融雪装置。ハイブリット車の電池を電源としてヒーターを間欠的に発熱し、その発熱をヒートパイプにて車両の鋼板に伝えて該鋼板の温度を上昇させることによって車両に堆積する雪を融雪することを特徴とする車両の融雪方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリット車の電池を電源として間欠的に発熱するヒータと、該ヒータの発熱を車両の鋼板に伝導するヒートパイプとを有することを特徴とする車両用融雪装置。
【請求項２】
ハイブリット車の電池を電源としてヒーターを間欠的に発熱し、その発熱をヒートパイプにて車両の鋼板に伝えて該鋼板の温度を上昇させることによって車両に堆積する雪を融雪することを特徴とする車両の融雪方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のボンネット部やルーフ部といった箇所に堆積する雪を溶解せしめる車両用融雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本国内の場合、北海道や東北地方に代表される積雪の多いエリアにおいて、屋根のない駐車場に車両を駐車して一定時間放置した場合、車両に雪が堆積するため、いわゆる「雪かき」という作業を実施しなければならない。雪かき作業は、発車までに時間がかかるだけでなく、特に高齢者には肉体的な負担がかかるものである。また、当該作業時に転倒したりする場合もあり、安全上の問題もある。
【０００３】
一方、車両の安全な運行を行うためには、運転者の視界を確保することが重要なのは言うまでもない。多くの車両はフロントガラス用にデフロスターを備えており、リアガラスは熱線入りのものが使用されており、それぞれ温風と発熱によって融雪することが行われており、これらの装置によって融雪を行い、前後の視野を確保している。
ガラス部以外の箇所で、融雪が必要な典型的な箇所はボンネット部やルーフ部である。例えば、ボンネット部に積雪したものが走行中に吹き上がって、運転者の視界を悪化させる場合がある。また、ルーフ部に積雪した場合は、車両の加速等によってフロントガラスに移動したり流れ出してきたりする場合がある。走行中にそうなった場合には、運転者の視界が確保されず、事故につながる可能性があり、安全上の問題となる。
以上より、車両のガラス部以外の融雪・除雪も、車両走行の安全性の上で重要なものである。そして、車両のそういった箇所を融雪する装置が使用できれば、雪かき作業から開放される自動車ユーザーにとっても好ましいものとなる。
【０００４】
車両用融雪装置に関する従来技術として、例えば、特許文献１には、自動車のホイルハウスの融雪装置が開示されている。また、特許文献２には、フェンダ部の融雪装置が開示されている。さらに、特許文献３には、フロントガラス部融雪及び融氷装置が開示されている。しかしながら、これらの特許文献１〜３に開示された装置は、エンジンが稼働してから融雪効果を発揮するものばかりであり、エンジンが停止している状態、いわゆる駐車状態で融雪するものではない。
【０００５】
一方、ヒートパイプは既に上市されている工業製品であり、特許文献４に開示されるように、半導体の放熱器（たとえば、パソコンのＣＰＵの冷却）として、かなり以前から用いられている。近年、車両用にヒートパイプを導入する技術開発が行われている。例えば、車両用ステアリングホイールを冷却する従来技術として、特許文献５に開示されているようなヒートパイプによる冷却装置が提案されている。さらに、ダッシュパネルを冷却する装置として特許文献６、排気ガスの浄化装置として特許文献７、廃熱の回収装置として特許文献８、排気消音装置として特許文献９などに開示されているように、車両向けにヒートパイプを導入して、当該箇所を放熱・冷却する技術が数多く提案されている。しかしながら、ヒートパイプを融雪に使用する公知文献は見られない。
【特許文献１】特許第３８７６４２７号公報
【特許文献２】特開２００５−２９７８８２号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１１７１７８号公報
【特許文献４】特開昭６０−５７９５６号公報
【特許文献５】特開２００５−１４３８号公報
【特許文献６】特開２００４−８４９７０号公報
【特許文献７】特開２００４−１６７２９３号公報
【特許文献８】特開２００５−２６４９１６号公報
【特許文献９】特開２００６−２７４８８４号公報
【特許文献１０】特開２０００−１２１２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、雪かき作業を低減するために、エンジンが稼働していない長時間の駐車車両の融雪について記載している公知文献は見当たらない。また、融雪箇所が運転者の視界確保に重要なボンネット部やルーフ部であることを記載した公知文献も見当たらない。さらに、ヒートパイプを車両の融雪に使用する公知文献は見られない。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、ヒーターによる発熱とヒートパイプによる熱輸送を用いてエンジンが稼働していない駐車車両の融雪を可能とする融雪装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、ハイブリット車の電池を電源として間欠的に発熱するヒータと、該ヒータの発熱を車両の鋼板に伝導するヒートパイプとを有することを特徴とする車両用融雪装置を提供する。
【０００９】
また本発明は、ハイブリット車の電池を電源としてヒーターを間欠的に発熱し、その発熱をヒートパイプにて車両の鋼板に伝えて該鋼板の温度を上昇させることによって車両に堆積する雪を融雪することを特徴とする車両の融雪方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の装置と方法は、ヒートパイプとヒーターによって鋼板の温度を外気温度以上にすることによって、融雪が可能となる。
一般に、融雪に十分な電力を連続的に通電させれば融雪できる、ということは当業者であれば容易に想定できるものである。
本発明は、間欠的にヒーターを加温する手法であり、断電後も鋼板の予熱を利用することにより、鋼板の最低温度を外気温度以上に保つことが特徴である。従って、連続通電に比べ、消費電力を低減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、エンジンが稼働していない駐車車両の融雪を可能とする手法を提案するものである。また、融雪箇所がボンネット部やルーフ部といった運転者の視野確保に必要なガラス部以外の箇所であり、ヒートパイプを用いることを特徴とするものである。
【００１２】
一般的に、ヒートパイプ単体は特別な電源を必要としないパッシブな工業製品であることが知られている。従って、力学的な応力や衝撃による変形や破損がない限り、ドライアウトのような限界を超える状況下にならない限り、長期にわたって複数回の熱輸送が可能なものである。
【００１３】
また、特許文献１０には、ヒートパイプ内での熱交換速度は非常に速く、蒸気流は音速に達することが記載されている。すなわち、ヒートパイプの吸熱部に与えられた熱は、短時間で放熱部に輸送されることが知られている。
【００１４】
近年、ハイブリッド車と称する車両が上市されている。これは従来のガソリンエンジンに加え、電池（主にニッケル水素電池）によるモーター駆動を併用した車両である。最近のものでは、モーター出力で１５０ｋＷクラスのものもある。このハイブリッド車はガソリンエンジンが停止している場合（駐車している場合）にも電気エネルギーを提供できる能力を有している。
【００１５】
本発明は、ハイブリッド車の電池を電源として間欠的に発熱するヒータと、該ヒータの発熱を車両の鋼板に伝導するヒートパイプとを有する車両用融雪装置である。
また本発明は、ハイブリット車の電池を電源としてヒーターを間欠的に発熱し、その発熱をヒートパイプにて車両の鋼板に伝えて該鋼板の温度を上昇させることによって車両に堆積する雪を融雪する車両の融雪方法である。
【００１６】
本発明は、上述したボンネット部やルーフ部だけに適用可能なものではない。ガラス部以外の箇所でヒートパイプやヒーター等の配線ができるスペースがあれば、例えばフェンダ部やトランク部などに、任意の箇所に適用できるものであって、特に制限を設けるわけではない。
【００１７】
ヒートパイプの形状には、円形・楕円形・平型など、様々な形状が知られているが、本発明ではヒートパイプの形状を規定しているわけではなく、特に制限するものではない。
また、ヒートパイプの材質には銅・アルミニウム・ステンレスなど、さまざまな形状が知られているが、本発明ではヒートパイプの材質を規定しているわけではなく、特に制限するものではない。
さらに、ヒートパイプの作動液には、水・アルコール・有機溶媒など、さまざまな種類のものが知られているが、本発明ではヒートパイプの作動液種を規定しているわけではなく、特に制限するものではない。
また、ヒートパイプの構造には、ウィック型・焼結型・コンポジェット型など、さまざまな構造のものが知られているが、本発明ではヒートパイプの構造を規定しているわけではなく、特に制限するものではない。
以下、実施例にて詳細に説明する。  
【実施例】
【００１８】
次の材料を用い、図１に底面図で示す構造の融雪装置を作製した。
・ヒートパイプ；外径φ８ｍｍ、銅製、作動液を純水としたウィック型を自作した。
・熱拡散シート；大塚電機株式会社製、商品名；グラファイトシート。
・ヒーター；日本ヒーター株式会社製、アルミ鋳込みヒーター、型番ＡＬＣ型。
・電源；株式会社高砂製作所製、交流電源（２００Ｖ）、型番ＡＡ／Ｆシリーズ。
【００１９】
図１の底面図に示すように、１辺が１ｍの正方形で厚さ０．５ｍｍの鋼板４に対し、裏面の全面に熱拡散シート５を貼り、さらに約１０ｃｍ間隔でヒートパイプ３を取り付け、ヒートパイプ３の末端部（受熱部）は束ねてヒーター２に接続した。ヒーター２は電源１と接続されている。図２は作製した融雪装置の側面断面図、図３は平面図である。
【００２０】
＜試験１＞
図３中に符号（１）〜（９）で示すように、鋼板４の表面の９箇所に市販の熱電対を取り付け、さらに市販のレコーダーに接続して当該箇所の温度測定を行った。
【００２１】
図４に示すように、作業台７の上に架台６を設置し、架台６の上に作製した融雪装置を搭載した。架台６は、作製した融雪装置の四隅を４本のステンレス製パイプで支える構造となっている。
図４の状態は、エスペック株式会社製のビルトインチャンバー（型番；ＴＢＥ）内にて実施したものであり、試料・架台・作業台・ヒーター・電源・熱電対などはすべてチャンバー内にあり、レコーダー等の測定器はチャンバー外に設置した。また、鋼板４の床面からの高さは、ボンネット部やルーフ部の高さを想定して１．５ｍとした。
【００２２】
試験１では、ビルトインチャンバーの設定温度を０℃とし、２時間放置してから開始した。ヒーター２への電力投入条件は、以下の条件１〜条件７の通りとした。投入電力はすべての条件で２ｋＷとした。
条件１；５分間の電力投入と１分間の電力非投入。以降は繰り返し。
条件２；５分間の電力投入と５分間の電力非投入。以降は繰り返し。
条件３；５分間の電力投入と１０分間の電力非投入。以降は繰り返し。
条件４；５分間の電力投入と１５分間の電力非投入。以降は繰り返し。
条件５；５分間の電力投入と３０分間の電力非投入。以降は繰り返し。
条件６；５分間の電力投入と６０分間の電力非投入。以降は繰り返し。
条件７；電力投入なし。
【００２３】
熱電対による９箇所の温度測定は、試験開始後から１分間隔で実施した。試験開始から終了までの時間は、夜間の駐車時間を想定して１２時間とした。９箇所の温度データは、１２時間での最大値、平均値、最小値を用いた。結果を表１に記す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
＜試験２＞
ビルトインチャンバーの設定温度を−５℃とした以外は、試験１と同じとした。結果を表２に記す。
【００２６】
【表２】
2009001147.tif 000004
【００２７】
表１に記した試験１の結果より、条件７は当然であるが、条件５や６でも最低温度が０℃になっていることから、融雪の効果が期待できないと考えられる。条件５や６では、電力を投入した時間とその予熱で鋼板の温度が上がっている時間では０℃を超えているものの、それ以外の時間帯では外気温（＝ビルトインチャンバーの設定温度）と同じになってしまっている。
条件１，２，３，４では、最低温度が０℃を超えていることから、融雪の効果が期待できる。但し、あまりに過剰な電力投入は、消費電力が大きくなってしまうという問題がある。さらに、鋼板の温度が過度に高温になると、誤って人が当該箇所に触ってしまった場合に火傷（やけど）してしまうという問題のある。
従って、投入電力や投入時間、休止時間は、それらを考慮して設定する必要がある。
【００２８】
表２に記した試験２の結果より、条件４，５，６，７は、最低温度が外気温と同じになってしまっているので、融雪の効果が期待できないと考えられる。これらの条件の時は、試験１と同様に、電力を投入した時間とその余熱で鋼板の温度が上がっている時間以外の時間帯では、外気温（＝ビルトインチャンバーの設定温度）と同じになった。
条件１，２，３では、最低温度が０℃を超えていることから融雪の効果が期待できる。但し、試験１と同様に、あまりに過剰な電力投入には問題がある。
従って、投入電力や投入時間、休止時間は、それらを考慮して設定する必要がある。それらは設計者が適宜選択すればよく、本発明では特に制限するものではない。
【００２９】
前述した実施例では、２００Ｖの交流電源を用いたが、他の電圧でもよいし、直流電源を用いても良い。また、直流と交流の変換機（直交変換機）を用いたものでも良いし、投入電力のワット数を変えてもよい。本発明はヒートパイプを用いた融雪を行うものであり、電流や電圧・ワット数等は設計者が適宜選択すればよいものであって、特に制限するものではない。  
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例で用いた融着装置の底面図である。
【図２】実施例で用いた融着装置の側面断面図である。
【図３】実施例で用いた融着装置の平面図である。
【図４】試験１の測定条件を説明するための側面断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…電源、２…ヒーター、３…ヒートパイプ、４…鋼板、５…熱拡散シート、６…架台、７…作業台。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009001147.tif 000007
【図４】
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