专利名称：汽车内部部件的散热装置和散热方法
技术领域：
本发明涉及将热量从汽车内部部件散发到外部的散热装置和散热方法。
背景技术：
当汽车停放在遭受阳光直射的位置上一段时间时，汽车内部部件的温度将会显著升高。在这种环境下，直接设置在挡风玻璃下方的仪表板上表面的温度可能超过90摄氏度〔℃〕。积聚在仪表板上的热量将会辐射到汽车客厢内的空气中，这被认为是汽车客厢内温度升高的主要原因。
日本专利申请公开公报号2004-58943公布了一种利用与车体和底盘连接的热管将积聚在仪表板上的热量散发出去的装置。热管嵌入仪表板中，它的一部分装在仪表板内侧上形成的槽内。
发明内容
仪表板通常由具有高热容量低热传导性的合成树脂形成。但是在前面所述的装置中，由于热管仅仅嵌入在仪表板的内侧，整个仪表板的热量就不能有效地收集和传导给热管，因此，降低了仪表板的散热效率。
本发明是根据这一问题创造的。本发明的目的是给暴露在直射阳光下的汽车内部部件提供一种散热装置和散热方法，能够有效地将积聚在汽车内部部件上的热量传递给热管，因此，提高了汽车内部部件的散热效率。
本发明的另一个目的是给暴露在阳光直射下的汽车内部部件提供一种散热装置和散热方法，能够提高汽车内部部件的可模塑性(moldability)。
本发明的一个方面是汽车散热装置，该装置包括具有暴露在直射阳光下的由树脂或含有树脂的复合材料形成的基板和覆盖基板外表面的表皮材料组成的板状部分的内部部件；设置在板状部分的表皮材料的内侧和基板厚度方向基板内表面里面的收集来自表皮材料的热量的导热板；以及设置在基板的内表面的内侧且以热传导的关系连接到导热板，将导热板收集的热量传递到散热装置的热管。
本发明将参照附图进行说明，其中图1是将本发明应用到其中的汽车客厢的侧视图。
图2是根据本发明的第一实施例的汽车散热装置被安装到仪表板上的关键部分的放大底视图。
图3是沿图2和图10的线III-III的剖面图。
图4是沿图2和图10的线IV-IV的剖面图。
图5是显示本发明的第一实施例和比较例的散热效果的对比表。
图6是显示对应于图4的本发明的第二和第六实施例的剖面图。
图7是显示对应于图4的本发明的第三和第七实施例的剖面图。
图8是根据本发明的第四实施例的汽车散热装置被安装到仪表板上的关键部分的放大底视图。
图9是沿图8的线IX-IX的剖面图。
图10是根据本发明的第五实施例的汽车散热装置被安装到仪表板上的关键部分的放大底视图。
图11是根据本发明的第八实施例的汽车散热装置被安装到仪表板上的关键部分的放大底视图。
图12是根据本发明的第九实施例的汽车散热装置被安装到仪表板上的关键部分的放大底视图。
图13是根据本发明的第十实施例的汽车散热装置被安装到仪表板上的关键部分的放大底视图。
图14是沿图13的线XIV-XIV的剖面图。
图15是显示本发明的第五，八，九，十实施例和比较例的散热效果的对比表。
图16是比较例的剖视图。
具体实施例方式
下文将参考附图描述本发明的优选实施例，图中相同的构件用相同的参考标号表示。
第一实施例如图1所示，仪表板1是正好位于汽车M的挡风玻璃Gf下方并且暴露在直射阳光下的内部部件。根椐本实施例的汽车散热装置10安装在仪表板1上，以便汽车M停放在遭受直射阳光的位置上一段时间时抑制仪表板温度过度上升。
在汽车客厢20中有包括仪表板1后面的驾驶员座和乘客座的前座21以及前座21后面的后座22。在前座21的驾驶座侧，在仪表板1的下面部分有方向盘23。
作为另一个汽车内部部件的后搁物台24直接设置在汽车客厢20后面的后挡风玻璃Gr下方。
入射的直射阳光通过挡风玻璃Gf照射到仪表板1的顶板(或遮挡板)1a上。仪表板的顶板1a为板状结构，包括由树脂材料或含有树脂的复合材料形成的基板2和覆盖在基板2外/上表面的表皮材料3。在下面的描述中，仪表板的顶板1a的上部与仪表板1的外部相对应，并且，顶板1a的下部与仪表板1的内部相对应。
根据本实施例的汽车散热装置10配备如图2和3所示的导热板11和热管13。导热板11设置在表皮材料3的内侧(图3中的下侧)，并且在基板2的厚度方向基板2的内表面2a的里面(图3中的上侧，此后，该方向称作“基板厚度方向”)，也就是说，在基板2内部，使得导热板11上收集表皮材料3上吸收直射阳光时所积聚的热量。热管13设置在基板2的内表面2a的内侧并且与导热板11以热传导的关系连接，以便将导热板11收集的表皮材料3上积聚的热量传递到作为热释放装置的散热器12(见图1)。
根据本实施例的仪表板1的散热通过下面的方式完成。积聚在表皮材料3上的阳光直射的热量被导热板11收集，导热板11设置在仪表板顶板1a的表皮材料3的内侧，并且在基板2的厚度方向的基板2内表面2a的里面，也就是说，在基板2的内部，然后，导热板11收集的表皮材料3上的热量通过热管13传递到散热器12。
热管13是众所周知的使用液体蒸发和冷凝结果的潜热将特定部分的热量传递到另一部分的装置。典型的热管具有其中密封有诸如水和酒精的液体的中空管状的结构。密封液体在热管的一端蒸发，吸收传递到热管的这一端的热量，并且在另一端冷凝和液化，同时将热量释放到散热器。结果热管的液体再次循环到相对的一端。上述的循环圈形成了热管13的基本结构。然而，使用上述基本结构的各种类型的热管可以用在本实施例中。
在本实施例中，热管13被形成为线性/直热管的形式，具有设置在线性形成的导热板11上的一部分。
散热器12位于汽车客厢20的外部暴露在空气中的位置，例如，位于车身板，底盘或舱地板的下表面。
如图4所示，导热板11在仪表板1的基板2注塑模制时插入模制到基板2内。
导热板11插入模制到基板2内，使其被嵌入到基板2中。
当将导热板11插入模制到基板2内时，导热板11配备多个每一个都从基板2的内表面2a向里突出的支架14。热管13通过支架14与导热板11以热传导的关系连接。
如图4所示，支架14用与导热板11相同的材料或具有相似热传导性的材料与导热板11整体形成并从它上面突出。导热板11连同从基板2的成型模上突出的支架14一起被插入模制。
在支架14被形成为在其下端有一个半圆形的凹座部分14a，用来容纳圆柱形的热管13，如图4所示。热管13安装在凹座部分14a中，并且它的外侧被保持器14b套住，使热管13被可拆卸地固定在支架14上。
支架14沿着导热板11的边缘部分11a的长度排列。被安装在各个支架14上后，热管13沿着导热板11的边缘部分11a设置。在这种状态下，热管13通过支架14在多个连接点上与导热板11连接。
导热板11可以由显示良好热传导性的材料形成，例如，铜，铝，铁，碳纤维或它们的复合材料。导热板11的厚度t设定为0.1mm或更大，厚度t与包括基板2，表皮材料3和导热板11的整个厚度的比例设定为70％或更低。
汽车散热装置10的导热板11压制成仪表板1的形状。每个支架14分开制造并固定在导热板11上以在其上支撑热管13。导热板11同支架14一起放入注塑模制的成型模中进行插入模制。这样就生产出具有导热板11和基板2的组合的仪表板1的框架。
仪表板1的框架放入注塑模制的成型模中，形成附在框架上的表皮材料3，从而形成根据本实施例的仪表板1。
在汽车M的装配过程中，将仪表板1安装在汽车M上后，热管13的一端与导热板11的支架14联接。然后，热管13的另一端与设置在汽车客厢20外部的散热器12联接，从而形成所需要的汽车散热装置10。
根据本实施例的汽车内部部件的汽车散热装置10和散热方法，仪表板的顶板1a配备用于收集表皮材料3上积聚的热量的导热板11。热管13与导热板11以热传导的关系连接，使得积聚在表皮材料3上的热量经由导热板11传递到散热器12。在这种情形下，导热板11设置在表皮材料3的内侧并且在基板厚度方向基板2的内表面2a的里面，也就是说，在基板2的内部。因此，这就可以有效地将积聚在表皮材料3上的热量传递到导热板11，并且通过支架14将热量进一步传递给热管13。
因此，本实施例的汽车散热装置10使积聚在表皮材料3上的热量有效地传递到导热板11。然后，导热板11收集的热量传递到热管13并从散热器12释放到外面。高热容量的仪表板1的冷却效率因此增强，有效地抑制停放在遭受阳光直射位置某一段时间的汽车M的汽车客厢20的温度升高。
在本实施例中，在仪表板1的基板2的注塑模制时导热板11插入模制到基板2中。这样可以简化导热板11的装配操作。由于导热板11嵌入在基板2中，也就是说，用作为基板2的材料的树脂覆盖，导热板11收集的热量可以有效地传递到热管13而不会泄漏到汽车客厢20。
导热板11配备多个每一个都从基板2的内表面2a向内突出的支架14。热管13通过支架14与导热板11以热传导的关系连接。因此，可以在后道工序中将热管13与支架14连接。热管13和包括导热板11的基板2可以分开制造并且在汽车的装配过程中安装到汽车M中，因此简化了汽车散热装置10的安装。
热管13沿着导热板11的边缘部分11a设置，使它通过支架14在多个连接点连接到导热板11。结果，在导热板11中设置热管13的边缘与没有设置热管13的另一边之间产生温度梯度。因此，促进了从导热板11到热管13的热量传递。这就可以增强向热管13热传递的效率。
本实施例的导热板11由具有良好的热传导性的材料形成，例如，铜，铝，铁，碳纤维或它们的复合材料。积聚在表皮材料3某一部分的热量能够大体上均匀地传导到整个导热板11上。这就可以增加经过导热板11从表皮材料3传递到热管13的热量。
导热板11的厚度t设定为0.1mm或更大，由此可模塑性保持良好，同时它的厚度保持高于最小要求值，并且，来自表皮材料3的热量可以有效获取并传递给热管13。厚度t对包括基板2，表皮材料3和导热板11的整个厚度T的比例设定为70％或更低。这就可以很容易地将导热板11插入模制到有复杂曲面，弯面和相似表面的仪表板1中。因此，进行这种模压操作的技术或设备的成本可保持在较低水平。
图5是显示从本实施例的汽车散热装置10获得的仪表板1外部和接近仪表板1的空气温度，仪表板1的表面温度，以及仪表板1里面的内部空气温度的相关数据的散热效果与如图16所示的对比例相比较的对比表。
在如图16所示的对比例中，收集热量的导热板P附接到仪表板K的内表面Ka上，并且热管H直接附接在导热板P的内表面上。如本实施例一样，对比例采用线性/直热管。
为了使本实施例和对比例的条件一样，表皮材料具有由热塑性树脂材料形成的表面。在本实验中，汽车停放在夏天的直射阳光下，最大的太阳辐射量为850W/汽车M2以及平均外部空气温度为32℃。
测量进行的时间是从上午9:00到下午3:00，连续记录各个部件的温度并在温度最高的时间段内进行比较。
参照图5中所示的对比例，测量到的仪表板外面和接近仪表板的空气温度为70℃，测量到的表面温度为75℃，并且测量到的内部空气温度为75℃。在本实施例的情形1和2中，测量到的仪表板外面或接近仪表板的每个空气温度分别为54℃和58℃，测量到的表面温度为57℃和63℃，并且测量到的内部空气温度为54℃和52℃。这说明，通过本实施例的汽车散热装置10获得了显著的温度降低。
第二实施例图6表示本发明的第二实施例，图6中，与第一实施例相同的部件用同一参考数字标识。因此，对这些部件的说明将被省略。
基本上，汽车散热装置10A有与第一实施例大致相同的结构，并配备收集表皮材料3上积聚的热量的导热板11，和设置在基板2的内表面2a的内侧并与导热板11以热传导的关系连接，使得导热板11收集的表皮材料3的热量被传递到散热器12(见图1)的热管13。
在第二实施例中，基板2由上部和下部形成，也就是说，由分别是外基板2b和内基板2c的上部和下部形成。导热板11插入模制到外基板2b的内表面中，使它插入在外基板2b和内基板2c之间。
在本实施例中，每一个都从内基板2c向下突出的多个支架14附接到导热板11上，使它们与线性/直热管13连接。
与第一实施例一样，在本实施例中的导热板11的厚度t等于或大于0.1汽车M，厚度t对包括基板2，表皮材料3和导热板11的整个厚度T的比例最好设定为70％或更低。
因此，第二实施例提供和第一实施例同样的效果。在本实施例中，导热板11插入外基板2b和内基板2c之间，使得导热板11收集的热量有效地传递到热管13而不会使热量泄漏到汽车客厢20中去。
第三实施例图7表示本发明的第三实施例，图7中，与第一实施例和第二实施倒相同的部件用同一参考数字标识。因此，对这些部件的说明将被省略。
基本上，汽车散热装置10B有与第一实施例大致相同的结构，并配备收集表皮材料3上积聚的热量的导热板11，和设置在基板2的内表面2a的内侧并与导热板11以热传导的关系连接，使得导热板11收集的表皮材料3的热量传递到散热器12(见图1)的热管13。
在本实施例中，表皮材料3由表皮表面材料3a和它内侧的软垫3b形成，软垫3b由聚乙烯泡沫材料，聚氨酯泡沫材料等的开放式泡沫材料(the open-cell foam)形成。
基板2的厚度减小大体上等于软垫3b的厚度的数量。导热板11插入模制到厚度减少的基板2的上表面中，并且使其直接与软垫3b表面接触。
导热板11配备每一个都从基板2的内表面2a向下突出的多个支架14，使支架14与线性/直热管13连接。
在配备软垫3b的本实施例中，导热板11的厚度t等于或大于0.1mm，厚度t对包括基板2，表皮材料3和导热板11的整个厚度T的比例最好设定为70％或更低。
因此，第二实施例提供和第一实施例同样的效果。在本实施例中，导热板11插入基板2和表皮材料3的软垫3b之间，这样可以使得导热板11收集的热量有效地传递到热管13而不会使热量泄漏到汽车客厢20中去。
在本实施例中，表皮材料3由表皮表面材料3a和插入表皮表面材料3a和导热板11之间的软垫3b形成。软垫3b由开放式泡沫材料形成，使得空气可以在它里面循环。泡沫材料中的结果的自然对流使从表皮表面材料3a到导热板11热传导路径的绝热属性降低，因此使得导热板11有效地收集积聚在表皮材料3上的热量。
第四实施例图8和9表示本发明的第四实施例，在图中，与第一实施例相同的部件用同一参考数字标识。因此，对这些部件的说明将被省略。
参照图8和9，基本上，汽车散热装置10C有与第一实施例大致相同的结构，并配备收集积聚在表皮材料3上的热量，设置在表皮材料3的内侧(图中的下侧)和在基板厚度方向上基板2内表面2a的里面(图中的上侧)的导热板11，以及设置在基板2的内表面2a的内侧并与导热板11以热传导的关系连接，使得导热板11收集的表皮材料3的热量传递到散热器的热管13。
本实施例的汽车散热装置10C有两个热管13单元，由实线标识的热管13分别沿导热板11的边缘部分11a，11b延伸。
本实施例中的每个热管13都与每一个都从基板2上突出的多个支架14连接。连接到线性/直热管13的各个支架14沿导热板11的两个边缘部分11a，11b排列。
在本实施例中，如图9所示，导热板11在注塑模制仪表板1的基板2时插入模制到基板2内。导热板11形成的过程不限于上述的一种。如图6所示的第二实施例，基板2可由外基板2b和内基板2c形成，使导热板11插入两者之间。如图7所示的第三实施例，表皮材料3可由表皮表面材料3a和开放式泡沫材料的软垫3b形成，使得导热板11插入基板2和软垫3b之间。
因此，本实施例的汽车散热装置10C提供与第一实施例相同的效果。在本实施例中，两个热管13，13沿着导热板11的两个边缘部分11a，11b延伸。由于导热板11的每个边缘部分11a，11b的温度降低，边缘部分11a，11b与导热板11的中间部分11C之间产生的温度梯度变大，由此促进将热量从导热板11传递到热管13。在这种情形下，即使仪表板1的顶板1a仅有一部分暴露在阳光下，也以充分的传热能力使热量流向端部。使仪表板1的顶板1a整个表面上的温度均匀降低。
在本实施例中，汽车散热装置10C配备两个平行的热管13，在图8中热管13用实线标识。这样的结构使热管13，13的每个端部13e可以连接在一起而联通，形成一个循环热管圈。
第五实施例图3和10表示本发明的第五实施例。
参照图3和10，汽车散热装置10配备多个收集积聚在接收阳光直射的表皮材料3上的热量的导热板11以及热管13。导热板11在仪表板1的纵向(汽车的宽度方向)以预定的间隔L设置在表皮材料3的内侧(图3中的下侧)以及基板厚度方向基板2的内表面2a的里面(图3中的上侧)，也就是在基板2的内部。热管13设置在基板2的内表面2a的内侧，使它与多个导热板11以热传导的关系连接来将由各个导热板11收集的表皮材料3的热量传递到用作热释放装置的散热器12(见图1)。
在本实施例中，导热板11在仪表板1的纵向以预定的间隔L设置在表皮材料3的内侧以及基板厚度方向基板2的内表面2a的里面，使得导热板11收集集聚在表皮材料3上的直射阳光的热量，并且导热板11收集的表皮材料3的热量通过热管13传递到散热器12来释放仪表板1的热量。
热管13是众所周知的使用液体蒸发和冷凝的结果的潜热将特定部分的热量传递到另一部分的装置。典型的热管具有诸如水和酒精的液体被密封在其中的中空管状结构。密封液体在热管的一端蒸发，吸收传递到热管的这一端的热量，并且在热管的另一端冷凝和液化，同时将热量释放到散热器。结果的液体再次循环到相对的一端。上述的循环形成了热管13的基本结构。然而，使用上述基本结构的各种类型的热管可以用在本实施例中。
在本实施例中，热管13被形成为线性/直热管的形式，具有其设置在线性形成的导热板11上的部分。
散热器12位于暴露在汽车客厢20外的空气中的位置，例如，位于车身板，底盘，或舱地板的下表面。
多个导热板11具有通过连接部分11b互相连接的边缘部分11a，使得整体上形成如图10所示的梳状。如图4所示，导热板11在仪表板1的基板2注塑模制时插入模制到基板2内。
导热板11插入模制到基板2中，使其被嵌入到基板2中。
在多个导热板11插入模制到基板2中时设置多个每一个都从基板2的内表面2a向里突出的支架14，热管13通过支架14与导热板11以热传导的关系连接。
如图4所示，支架14使用与导热板11相同的材料或具有相似热传导性的材料与导热板11整体形成并从它上面突出。导热板11连同从基板2的成型模上突出的支架14一起被插入模制。
支架14被形成为在其下端有一个半圆形的凹座部分14a用来容纳圆柱形的热管13，如图4所示。热管13安装在凹座部分14a中，并且它的外侧被保持器14b套住，使热管13被可拆卸地固定到支架14上。
支架14沿着各个导热板11的边缘部分11a排列。支架14沿着导热板11的边缘部分11a排列以和热管13适配。在这种状态下，热管13通过支架14在多个连接点上与导热板11连接。
导热板11可以由显示良好的热传导性的材料形成，例如，铜，铝，铁，碳纤维或它们的复合材料。导热板11的厚度t设定为0.1mm或更大，厚度t对包括基板2，表皮材料3和导热板11的整个厚度T比例设定为70％或更低。
多个导热板11的整个面积设定为处于暴露在直射阳光下的仪表板1的顶板1a的面积的20％到80％之间的范围。
在本实施例的汽车散热装置10中，各个导热板11被压力模制成仪表板1的形状。每个热管13被支撑在其上的支架14被分开制造并固定在导热板11上。结果的导热板11与支架14一起放入到基板2的注塑模制的成型模中插入模制。因此而制成具有与导热板11结合的基板2的仪表板1的框架。
仪表板1的框架被放入到形成附着在框架上的表皮材料3的注塑模制的成型模中，从而形成根据本实施例的仪表板1。
在汽车M的装配过程中将仪表板1安装在汽车M上后，热管13的一端与导热板11的支架14联接。然后，热管13的另一端与设置在汽车客厢20外部的散热器12联接，从而形成需要的汽车散热装置10。
根据本实施例的汽车散热装置10和汽车内部部件的散热方法，仪表板的顶板1a配备用于收集表皮材料3上积聚的热量的导热板11。热管13与导热板11以热传导的关系连接，使得积聚在表皮材料3上的热量经由导热板11传递到散热器12。在这种情形下，导热板11设置在表皮材料3的内侧并且在基板厚度方向基板2的内表面2a的里面，也就是说，在基板2的内部。因此，就可以有效地将积聚在表皮材料3上的热量传递到导热板11，并且通过支架14将热量进一步传递给热管13。
因此，本实施例的汽车散热装置10使积聚在表皮材料3上的热量有效地传递到导热板11。然后，导热板11收集的热量传递到热管13并从散热器12释放到外面。高热容量的仪表板1的冷却效率因此增强，有效地抑制停放在遭受阳光直射的位置一段时间的汽车M的客厢20的温度升高。
多个导热板11在仪表板1的纵向以规定的间隔设置。即使导热板11有包括曲面部分，弯面部分以及相类似的复杂结构，导热板11仍能够形成到仪表板1中。因此，仪表板1可以形成需要的形状而不会以降低基板2的可模塑性为代价。
在本实施例中，在仪表板1的基板2注塑模制时导热板11插入模制到基板2中。这样可以简化导热板11的装配操作。由于导热板11嵌入在基板2中，也就是说，用作为基板2的材料的树脂覆盖，导热板11收集的热量可以有效地传递到热管13而不会泄漏到汽车客厢20。
导热板11配备多个每一个都从基板2的内表面2a向内突出的支架14。热管13通过这些支架14与导热板11以热传导的关系连接。因此，可以在后道工序中将热管13与支架14连接。热管13和包括导热板11的基板2可以分开制造，并且在汽车的装配过程中安装在汽车M中，因此简化了汽车散热装置10的安装。
热管13沿着各个导热板11的边缘部分11a设置，使它通过支架14与导热板11连接。在导热板11中连接热管13的边缘侧与没有连接热管13的相对边缘侧之间产生温度梯度。因此，促进了热量从导热板11流向热管13。这就进一步增强向热管13的热传递的效率。
本实施例的导热板11由具有良好的热传导性的材料形成，例如，铜，铝，铁，碳纤维或它们的复合材料。积聚在表皮材料3某一部分的热量能够大体上均匀地传导到整个导热板11上。这就可以增加经过导热板11从表皮材料3传递到热管13的热量。
导热板11的厚度t设定为0.1mm或更大，由此保持良好的可模塑性，同时将其厚度保持在最小要求值以上，并且，来自表皮材料3的热量可以有效获取并传递给热管13。厚度t对包括基板2，表皮材料3和导热板11的整个厚度T的比例设定为70％或更低。这样就可以很容易进行将导热板11插入模制到有复杂曲面，弯面和相似表面的仪表板1中。因此，进行这种模压操作的技术或设备的成本可保持在较低水平。
只要导热板11的面积与暴露在直射阳光下的仪表板1的顶板1a的面积的比率满足所需水平，导热板11不必设置成覆盖所有需要热传递的部分。在本实施例中，提供所要求的散热功能的多个导热板11的整个面积设定为暴露在直射阳光下的仪表板1的顶板1a的面积的20％到80％之间的范围。
第六实施例图6表示本发明的第六实施例，图中，与第五实施例相同的部件用同一参考数字标识。因此，对这些部件的说明将被省略。
基本上，汽车散热装置10A有与第五实施例大致相同的结构，并配备收集积聚在表皮材料3上的热量的导热板11，和设置在基板2的内表面2a的内侧并与导热板11以热传导的关系连接，使得导热板11收集的表皮材料3的热量传递到散热器12(见图1)的热管13。
在第六实施例中，基板2由上部和下部形成，也就是说，由分别是外基板2b和内基板2c的上部和下部形成。导热板11插入模制到外基板2b的内表面中，使它被插入在外基板2b和内基板2c之间。
在本实施例中，每一个都从内基板2c向下突出的多个支架14附接到导热板11上，使它们与线性/直热管13连接。
与第五实施例一样，本实施例中的每个导热板11的厚度t都等于或大于0.1mm，最好厚度t对包括基板2，表皮材料3和导热板11的整个厚度T的比例设定为70％或更低。
因此，第六实施例提供和第五实施例同样的效果。在本实施例中，导热板11插入外基板2b和内基板2c之间，使得导热板11收集的热量有效地传递到热管13而不会泄漏到汽车客厢20中去。
第七实施例图7表示本发明的第七实施例，图中，与第五实施例和第六实施例相同的部件用同一参考数字标识。因此，对这些部件的说明将被省略。
基本上，汽车散热装置10B有与第五实施例大致相同的结构，并配备如图7所示收集积聚在表皮材料3上的热量的导热板11，和设置在基板2的内表面2a的内侧并与导热板11以热传导的关系连接，使得导热板11收集的表皮材料3的热量传递到散热器12(见图1)的热管13。
在本实施例中，表皮材料3由表皮表面材料3a和它内侧的软垫3b形成，软垫3b由聚乙烯泡沫材料，聚氨酯泡沫材料等的开放式泡沫材料形成。
基板2的厚度减小大体上等于软垫3b的厚度的数量。导热板11插入模制到厚度减少的基板2的上表面中，并且使其直接与软垫3b表面接触。
导热板11配备每一个都从基板2的内表面2a向下突出的多个支架14，使支架14与线性/直热管13连接。
在配备了软垫3b的本实施例中，每一个导热板11的厚度t等于或大于0.1mm，最好厚度t对包括基板2，表皮材料3和导热板11的整个厚度T的比例设定为70％或更低。
因此，第七实施例提供与第五实施例同样的效果。在本实施例中，导热板11插入基板2和表皮材料3的软垫3b之间。这样可以使得导热板11收集的热量有效地传递到热管13而不会泄漏到汽车客厢20中去。
在本实施例中，表皮材料3由表皮表面材料3a和插入表皮表面材料3a和导热板11之间的软垫3b形成。软垫3b由开放式泡沫材料形成，使得空气可以在它里面循环。泡沫材料中的结果的自然对流可以使从表皮表面材料3a到导热板11热传导路径的绝热属性降低，因此使得导热板11有效地收集积聚在表皮材料3上的热量。
第八实施例图11表示本发明的第八实施例，图中，与第五实施例相同的部件用同一参考数字标识。因此，对这些部件的说明将被省略。
如图11所示，基本上，汽车散热装置10C有与第五实施例大致相同的结构，并在表皮材料3的内侧和在基板2的厚度方向上基板2的内表面2a的里面配备收集积聚在表皮材料3上的热量的导热板11。
参照图11，汽车散热装置10C与第五实施例中的汽车散热装置10的不同之处在于，多个片状导热板11的每一个都分开设置而不在它们的边缘部分11a连接。
在导热板11分开设置的情况下，支架14沿导热板11的边缘部分11a设置，使热管13以热传导的关系通过支架14连接到导热板11。
在本实施例中，与第五实施例一样(见图4)，导热板11可以在仪表板1的基板2注塑模制时插入模制到基板2内。也可以与第六实施例一样(见图6)，基板2可以由外基板2b和内基板2c形成，导热板11插入它们之间。如第三实施例中所述(见图7)，表皮材料3可以由表皮表面材料3a和开放式泡沫材料的软垫3b形成，使得导热板11插入在基板2和软垫3b之间。
在本实施例中，最好多个导热板11的整个面积设定为处于接受直射阳光的仪表板1的顶板1a的面积的20％到80％之间的范围内。
因此，在本实施例能够提供与第五实施例同样的效果。导热板11不断增加地收集表皮材料3上积聚的热量，然后将收集的热量传递给热管13，使得热量从散热器12释放到外面。导热板11分开设置，这样就防止了仪表板1的可模塑性的下降。
第九实施例图11表示本发明的第九实施例，图中，与第五实施例相同的部件用同一参考数字标识。因此，对这些部件的说明将被省略。
参照图12，基本上，汽车散热装置10D有与第五实施例大致相同的结构，其中多个导热板11在仪表板1的纵向(汽车的宽度方向)以预定的间隔L设置。
在本实施例的汽车散热装置10D与第五实施例的汽车散热装置10的不同之处在于，如图12的实线标识设置两个平行热管13，每个热管分别沿着导热板11的两个边缘部分11a，11c设置。
热管13，13与每一个都从基板2向下突出并且沿着导热板11的两个边缘部分11a，11c排列的多个支架14连接。在本实施例中采用线性/直热管13。
在本实施例中多个导热板11通过连接部分11b在各个边缘部分11a连接，并且在另一边缘部分11c通过连接部分11d连接，使得导热板11总体像梯状。
在本实施例中，与第五实施例一样(见图4)，导热板11可以在仪表板1的基板2注塑模制时插入模制到基板2内。与第六实施例一样(见图6)，基板2可以由外基板2b和内基板2c形成，导热板插入它们之间。与第七实施例一样(见图7)，表皮材料3可以由表皮表面材料3a和开放式泡沫材料的软垫3b形成，使得导热板11插入基板2和软垫3b之间。
在本实施例中，最好多个导热板11的整个面积设定为处于接受直射阳光的仪表板1的顶板1a的面积的20％到80％之间的范围内。
因此，在本实施例的汽车散热装置10D提供与第五实施例相似的效果。与第五实施例一样，两个热管13，13设置在导热板11的两个边缘部分11a，11c，并且它们的中心部分相互隔开。温度梯度朝每个边缘部分11a，11c产生，由此促进从导热板11向热管13的热量传递。即使在仪表板1的顶板1a仅有一部分暴露在阳光下的情况中，利用充分的传热能力也产生朝向端部的热量流动。仪表板1的顶板1a整个表面上的温度就可以均匀降低。
由于每个导热板11分开设置，就能防止仪表板1的可模塑性下降。
在本实施例的汽车散热装置10D配备如图13的实线标识的两个热管13，13。而且，两个热管13，13的每个端部13e可以连接在一起而联通，形成如图13中的双点划线所示的循环热管圈。
第十实施例图13，14表示本发明的第十实施例，图中，与第五实施例和第九实施例相同的部件用同一参考数字标识。因此，对这些部件的说明将被省略。
参照图13，基本上，汽车散热装置10E有与第五实施例大致相同的结构。多个导热板11在仪表板1的纵向以预定的间隔L设置。与第九实施例一样，在本实施例中，两个热管13，13设置在导热板11的两个边缘部分11a，11c上。
参照图13，14，在本实施例的汽车散热装置10E与第五实施例的汽车散热装置10D的不同之处在于，导热板11以与第八实施例(见图11)相同的方式分开设置，在各个导热板11的边缘部分11a，11c之间的中心部分11f留有每一个间隔δ。因此，导热板11整体上形成格子状。
在本实施例中，与第五实施例一样(见图4)，导热板11可以在仪表板1的基板2注塑模制时插入模制到基板2内。如第六实施例所述(见图6)，基板2可以由外基板2b和内基板2c形成，导热板11插入它们之间。另外，如第七实施例所述(见图7)，表皮材料3可以由表皮表面材料3a和开放式泡沫材料的软垫3b形成，使得导热板11插入基板2和软垫3b之间。
因此，在本实施例的汽车散热装置10E提供与第五实施例相似的效果。在本实施例中，两个热管13，13设置在导热板11的两个边缘部分11a，11c。由于导热板11的每个边缘部分11a，11c的温度降低，边缘部分11a，11c与中心部分11f之间的温度梯度增大。这可以促进从导热板11向热管13的热量传递。在仪表板1的顶板1a的一部分暴露在直射阳光下的情况中，利用充分的传热能力使热量流向端部，由此仪表板1的顶板1a整个表面上的温度就可以均匀降低。
在本实施例中，导热板11分开设置，防止仪表板1的可模塑性下降。
在本实施例的汽车散热装置10E中，如图13的双点划线所标识的热管13，13的每个端部连接到一起而联通，形成循环热管圈。
下文将参照图15中的对比表，通过参考图16所示的对比例叙述第一到第六实施例中的散热装置10，10A到10E的代表性汽车散热装置的散热效果和可模塑性。
图15的对比表中的“内部部件”表示各实施例所描述的仪表板1。实施例情形1表示梳状(第五实施例)导热板11的情形，情形2表示梯状(第九实施例)导热板11的情形，情形3表示片状(第八实施例)导热板11的情形，并且情形4表示格子状(第十实施例)导热板11的情形。
如图16所示的对比例具有这样的结构，其中导热板P附接到仪表板K的内表面Ka上用于收集热量，并且热管H直接附接到导热板P的内表面上。对比例情形1表示带状导热板P的情形，并且情形2表示由单板形成的导热板P的情形。如本实施例的方式一样，每个对比例都采用线性/直热管。
为了使本实施例和对比例的条件一样，表皮材料具有由热塑性树脂材料形成的表面。在本实验中，汽车停放在夏天的直射阳光下，最大的太阳辐射量为850W/m2以及平均外部空气温度为32℃。
测量进行的时间是从上午9:00到下午3:00，连续记录各个部件的温度并在温度最高的时间段内进行比较。
从而如图15所示，在对比例情形1和情形2的情形下，测量到的仪表板外面或接近仪表板的空气温度分别为68℃，70℃，测量到的表面温度分别为72℃，75℃，并且测量到的仪表板内的内部空气温度分别为72℃，75℃。同时，在本实施例的情形1，情形2，情形3和情形4中，测量到的仪表板外面或接近仪表板的空气温度分别为55℃，54℃，55℃，54℃，测量到的表面温度分别为58℃，57℃，59℃，57℃，并且测量到的内部空气温度分别为56℃，55℃，56℃，56℃。这说明，根据任一例实施例的汽车散热装置对温度降低都有很大的贡献。
对于可模塑性，对比例情形1的结果是良好(○)，情形2的结果是不好(×)，并且实施例情形1，3和4的结果是良好(○)而情形2的结果是可接受(△)。
本文中所描述的优选实施例是说明性的而不是限制性的，并且本发明可以在不背离其精神或实质特征的其他方式下实现或实施。例如，在这些实施例中，汽车散热装置10以及10A到10E被应用到仪表板1。但是可以理解，本发明可以应用于汽车客厢中的其它内部部件上，例如应用到后搁物台24。通过权利要求将说明本发明的范围，并且所有源于权利要求意义的变化将被包括在其中。
本发明涉及包含在2004年12月24日提交，日本专利申请号2004-374900和2004年12月24日提交，日本专利申请号2004-374906中的主题，这些专利申请揭示的内容通过全文引用确切结合在本文中。
权利要求
1.一种汽车散热装置，其特征在于，包括具有暴露在直射阳光下的板状部分的内部部件，板状部分包括由树脂或包含树脂的复合材料形成的基板和覆盖基板外表面的表皮材料；设置在板状部分的表皮材料的内侧和基板厚度方向基板内表面的里面的导热板；以及设置在基板的内表面的内侧且与导热板以热传导的关系连接的热管，热管将导热板收集的热量传递到热释放装置。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其中导热板插入模制到内部部件的基板内。
3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其中导热板具有每一个都从基板内表面突出的多个支架，并且热管通过支架与导热板以热传导的关系连接。
4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其中热管与导热板在沿着导热板的边缘部分排列的多个连接点连接。
5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其中导热板由包括铜，铝，铁，碳纤维和它们的复合材料中的任何一种材料的热传导材料形成。
6.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其中导热板的厚度等于或大于0.1mm，并且导热板的厚度设定为基板、表皮材料和导热板的总厚度的70％或以下。
7.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其中表皮材料具有表皮表面材料和在它的内侧由开放式泡沫材料形成的软垫。
8.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其中多个导热板在内部部件的纵向以预定的间隔设置，并且热管与各个导热板以热传导的关系连接。
9.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，其中多个导热板的总面积设定为处于吸收直射阳光的板状部分的面积的20％和80％之间的范围。
10.一种汽车内部部件的散热方法，该内部部件具有暴露在直射阳光下的板状部分，板状部分包括由树脂或包含树脂的复合材料形成的基板和覆盖基板外表面的表皮材料，该散热方法包括用设置在表皮材料的内侧和基板厚度方向基板内表面的里面的导热板收集来自表皮材料的热量；以及经由热管将导热板收集到的热量传递到热量释放装置。
全文摘要
汽车散热装置包括具有暴露在直射阳光下的板状部分的内部部件，板状部分包括由树脂或包含树脂的复合材料形成的基板和覆盖基板外表面的表皮材料；设置在板状部分的表皮材料的内侧和基板厚度方向基板内表面的里面的导热板；以及设置在基板的内表面的内侧且与导热板以热传导的关系连接的热管，热管将导热板收集的热量传递到热量释放装置。
文档编号B60H1/00GK1792656SQ20051013707
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月20日 优先权日2004年12月24日
发明者永山启树, 加藤肇, 石川辉昭 申请人:日产自动车株式会社