JP7618399B2 - 電子機器の温度調整構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の温度調整構造などに関する。

従来、特許文献１に示す送受信部のように、車両の内部に設けられた電子機器が提案されている。

特開２０１９－４７１９２号公報

しかしながら、車両の内部に設けられた電子機器の温度が高くなりすぎたり、低くなりすぎたりして、温度調整が必要になる場合がある。

したがって本発明の目的は、車両の内部に設けられた電子機器の温度調整構造などを提供することである。

本発明に係る車両の内部に設けられた電子機器の温度調整構造は、第１領域を備える。第１領域は、給気口を介して、第１領域とは別の領域であり第１領域と比べて冷えた空気若しくは温かい空気を有する領域と、車両のエアーコンディショナーのダクトと、の少なくとも一つと連通する。給気口に流入した空気が、第１領域における電子機器がある領域に流入する。

以上のように本発明によれば、車両の内部に設けられた電子機器の温度調整構造などを提供することができる。

第１実施形態の第１領域を含む車両の斜視図である。 第１実施形態の第１領域で電子機器がある領域のｘｚ断面の構成図である。 第１実施形態の遮蔽板と吸放熱部材が別体で構成された場合の基板と実装部品と熱伝導材料と遮蔽板と吸放熱部材のｘｚ断面の構成図である。 第１実施形態の遮蔽板と吸放熱部材が一体で構成された場合の基板と実装部品と熱伝導材料と遮蔽板と吸放熱部材のｘｚ断面の構成図である。 図１の第１領域がある領域を拡大した斜視図である。 第１実施形態の前段領域と中央領域と後段領域と給気開口と排気開口の断面積の比較を示す模式図である。 第１実施形態の第２領域から空気を取り入れる給気口を含む車両の運転席を含む空間を内側から見た断面構成図である。 第２実施形態の第１領域を含む車両の斜視図である。 第３実施形態の前段領域と中央領域と後段領域の断面積の比較を示す模式図である。 第３実施形態の電子機器の斜視図である。 第３実施形態の第１領域で電子機器がある領域のｘｚ断面の構成図である。 第４実施形態の電子機器の斜視図である。 第４実施形態の電子機器のｙｚ断面の構成図である。 第５実施形態の電子機器と、前段領域の中央領域と隣接する部分と、中央領域と、後段領域の中央領域と隣接する部分の斜視図で、中央領域の上面を省略したものである。 第６実施形態の電子機器と、前段領域の中央領域と隣接する部分と、中央領域と、後段領域の中央領域と隣接する部分の斜視図で、中央領域の上面を省略したものである。 第７実施形態の電子機器と、前段領域の中央領域と隣接する部分と、中央領域と、後段領域の中央領域と隣接する部分の斜視図で、中央領域の上面を省略したものである。 第８実施形態の車両の運転席を含む空間を内側から見た断面構成図で、前後方向に延びる第１領域を含むものである。 第９実施形態の第１領域を含む車両の斜視図である。 第１０実施形態の電子機器の斜視図である。

以下、第１実施形態などについて、図を用いて説明する。
なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。また、各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが出来る。

（車両１の構成）
第１実施形態の車両１は、図１～図７に示すように、電子機器（アンテナ装置）１０と、第１領域（冷却風導入領域）５０とを備える。

方向を説明するために、第１領域５０が設けられる車両１の左右方向をｘ方向、ｘ方向と垂直な前後方向をｙ方向、ｘ方向とｙ方向に垂直な略鉛直方向をｚ方向として説明する。図１などにおいて、ｘｙｚ軸のそれぞれの矢印が指し示す方向をそれぞれ左方向、前方向、上方向と定義する。
なお、図１と図５の斜視図は、第１領域５０について、実際には外側からは見えないが、発明を説明するために、中身（第１領域５０）を透視し、且つ中央領域５５は上面を省略して中央領域５５の内部に設けられた電子機器１０が見える状態を示す。第２実施形態の図８、及び第９実施形態の図１８も同様である。
また、図６の斜視図は、電子機器１０について、実際には外側から見えないが、発明を説明するために、中身（電子機器１０）を透視した状態を示す。第３実施形態の図９も同様である。
また、図１などで、空気の流れの方向は、点線矢印で示される。

（電子機器１０）
電子機器１０は、アンテナ装置などである。なお、第１実施形態では、電子機器１０がアンテナ装置であるとして説明するが、他の装置であってもよい。アンテナ装置としての電子機器１０は、図２に示すように、アンテナケース（筐体）１１、基板１３、アンテナエレメント１５、実装部品１７、グラウンドプレート１９、吸放熱部材２１、熱伝導材料２３、断熱材２５、蓄熱材２６、ブラケット２７を有する。

（アンテナケース１１）
アンテナケース１１は、電子機器１０の側面と上面を構成する。アンテナケース１１は、電波透過性を有する合成樹脂製である。アンテナケース１１は、基板１３など電子機器１０を構成する部材をｚ方向上方から覆う。アンテナケース１１は、熱伝導率が高い樹脂で構成されるのが望ましい。

アンテナケース１１の前面、すなわち、アンテナケース１１を構成する側面のうち、電子機器１０が後述する第１領域５０の中央領域５５に収容された時に前段領域５１と対向する面には、給気開口１１ａが設けられる。アンテナケース１１の背面、すなわち、アンテナケース１１を構成する側面のうち、電子機器１０が中央領域５５に収容された時に後段領域５３と対向する面には、排気開口１１ｂが設けられる。

（基板１３）
基板１３には、アンテナエレメント１５、実装部品１７などが取り付けられる。基板１３は、グラウンドプレート１９に保持される。

（アンテナエレメント１５）
アンテナエレメント１５は、電気信号を送信したり受信したりする。例えば、アンテナエレメント１５としては、衛星放送を受信するための平面アンテナ、ＧＰＳなどの衛星からの位置情報（時間情報）を受信するための平面アンテナ、ＡＭ／ＦＭ放送の受信用の容量装荷素子及びコイルを含むアンテナ、Ｖ２Ｘ（車車間・路車間通信）用、及び通信端末用のアンテナなどが考えられる。アンテナエレメント１５は、基板１３に保持される。ただし、アンテナエレメント１５は、グラウンドプレート１９に保持されてもよいし、アンテナケース１１に保持されてもよい。また、アンテナエレメント１５の一部は、アンテナケース１１の内壁と接してもよい。アンテナエレメント１５は、銅合金、アルミ合金など、熱伝導率の高い金属で構成されるのが望ましい。

第１実施形態では、アンテナエレメント１５がアンテナケース１１の内側に設けられる例を示す。しかしながら、アンテナエレメント１５の一部又は全部がアンテナケース１１の外側に設けられてもよい。

（実装部品１７）
実装部品１７は、半導体を含み、増幅回路、同調回路など、アンテナエレメント１５で送受信する電気信号についての信号処理を行う回路である。実装部品１７は、基板１３の表面（上面）若しくは裏面（下面）に取り付けられる。

（グラウンドプレート１９）
グラウンドプレート１９は、例えばアンテナベースとして機能する金属板である。基板１３、及び実装部品１７は、熱伝導材料２３を介して、グラウンドプレート１９と接続される。グラウンドプレート１９は、基板１３の下方で、基板１３と離れて配置される。

（吸放熱部材２１）
吸放熱部材２１は、放熱用のフィンを含むヒートシンクなどで構成され、基板１３の発熱する領域、実装部品１７の発熱する領域などに取り付けられる。吸放熱部材２１は、電子機器１０を構成する部材の熱、特に、基板１３の発熱する領域、実装部品１７の発熱する領域などの熱を放射するために使用される。アンテナの送受信性能に影響を及ぼさないようにするため、吸放熱部材２１は、基板１３の上面よりも下面に設けられるのが望ましい。基板１３若しくは実装部品１７の吸放熱部材２１が直接的または間接的に取り付けられる部分の面積よりも、対応する吸放熱部材２１の外気に触れる部分の表面積が大きくなるように、各吸放熱部材２１の寸法及び形状が決定される。吸放熱部材２１は、フィンのように凹凸形状を有するものに限らず、板状のものであってもよい。吸放熱部材２１は、金属に限るものではなく、樹脂などで構成されてもよい。

（熱伝導材料２３）
熱伝導材料（ＴＩＭ：Thermal Interface Material）２３は、シリコンシート、サーマルグリス熱伝導シート、相変化材料（ＰＣＭ：Phase Change Material）、ゲル（熱伝導性ギャップフィラー）、高熱伝導接着剤、サーマルテープ（熱伝導性の両面テープ）などで構成される。熱伝導材料２３は、基板１３とグラウンドプレート１９の間、実装部品１７とグラウンドプレート１９の間などに設けられる。熱伝導材料２３は、接触した部材（基板１３、実装部品１７など）の熱を、蓄積したり、グラウンドプレート１９などの他の部材に伝達したりする。熱伝導材料２３は、基板１３及び実装部品１７の発熱部位と、グラウンドプレート１９との熱交換に用いられる。基板１３と吸放熱部材２１の間、及び実装部品１７と吸放熱部材２１の間にも、熱伝導材料２３が設けられてもよい。

（遮蔽板２４）
実装部品１７の周囲には、実装部品１７が発したノイズがアンテナエレメント１５など他の部品に影響を及ぼすのを防止するための遮蔽板２４が設けられても良い（図３参照）。この場合、実装部品１７と遮蔽板２４の間には、熱伝導材料２３が設けられる。遮蔽板２４に吸放熱部材２１が取り付けられる場合には、遮蔽板２４と吸放熱部材２１が別体で構成されてもよいが、図４に示すように、遮蔽板２４と吸放熱部材２１が一体で構成されてもよい。この場合、吸放熱部材２１と遮蔽板２４の構成を簡素化出来、且つ、熱伝達効率を高めることができる。

（断熱材２５）
断熱材２５は、アンテナケース１１の上面の上に設けられる。断熱材２５は、日光など外部からの熱を電子機器１０の内部に伝わりにくくするために設けられる。

（蓄熱材２６）
蓄熱材２６は、パラフィンなど相変化蓄熱材で構成され、電子機器１０の内部の温度の上昇を鈍らせるために使用される。蓄熱材２６は、カプセルなど密閉された容器の中に入れた状態で、基板１３の上などに配置される。

（ブラケット２７）
ブラケット２７は、金属部材で構成され、第１領域５０の中央領域５５の上に配置される。ブラケット２７の上面にグラウンドプレート１９の下面が接するように、電子機器１０がブラケット２７の上に取り付けられる。第１実施形態では、ブラケット２７が、第１領域５０の下面に取り付けられる例を示すが、他の面（例えば、上面）に吊り下げられてもよい。

（第１領域５０）
図５に示すように、第１領域５０は、車両１の内部に設けられ、内部に電子機器１０を収容する。第１領域５０は、第１領域５０とは別の領域（第２領域７０など）から、空気を取り込み、取り込んだ空気を使って、電子機器１０を冷却する。すなわち、第１領域５０は、電子機器１０の温度調整構造を構成する。

電子機器１０、及び第１領域５０の電子機器１０を収容する領域（中央領域５５）は、車両１のルーフ１ａとルーフライニング１ｂの間の領域に設けられる。しかしながら、電子機器１０、及び中央領域５５は、ルーフ１ａとルーフライニング１ｂの間に設けられる形態に限らない。例えば、電子機器１０、及び中央領域５５は、車両１の第２領域７０とは異なる他の領域に設けられても良い。

第１領域５０は、前段領域５１、後段領域５３、中央領域５５、ファン５７を有する。中央領域５５は、前段領域５１と後段領域５３の間に設けられる。前段領域５１と中央領域５５と後段領域５３は、ｘ方向に並べられる。

（前段領域５１）
前段領域５１は、管状部材で構成される。前段領域５１の一方の端部は、給気口５１ａとして開口する。前段領域５１は、給気口５１ａを介して、後述する第２領域７０と連通する。前段領域５１は、前段領域５１の他方の端部を介して、中央領域５５の一方の端部を含む第１端部領域５５ａ、すなわち、前段領域５１の他方の端部と接する領域と連通する。

（後段領域５３）
後段領域５３は、管状部材で構成される。後段領域５３の一方の端部は、中央領域５５の他方の端部を含む第２端部領域５５ｂ、すなわち、後段領域５３の一方の端部と接する領域と連通する。後段領域５３の他方の端部は、排気口５３ａとして開口する。後段領域５３は、排気口５３ａを介して、トランクルームなど運転席、助手席や後部座席を含む空間（以下、「運転席を含む空間」という。）とは異なる領域と連通する。

（中央領域５５）
中央領域５５は、電子機器１０を収容する領域である。中央領域５５のｙｚ断面は、前段領域５１及び後段領域５３のｙｚ断面よりも大きい。中央領域５５の底面、側面などには、電子機器１０と車両１の内部の他の装置と電気的な接続を行うケーブル若しくはコネクタが通る孔（不図示）が設けられる。

（ファン５７）
ファン５７は、給気口５１ａから第２領域７０の空気を取り込み、排気口５３ａから第１領域５０の空気を排出する。ファン５７は、前段領域５１、中央領域５５、後段領域５３の少なくとも１つに設けられる。例えば、ファン５７は、給気用として前段領域５１に１つ、排気用として後段領域５３に１つ設けられる。ただし、ファン５７は、給気用兼排気用として、前段領域５１か後段領域５３に１つ設けられても良い。第１実施形態では、ファン５７が前段領域５１に１つ設けられる例を示す（図５参照）。

ファン５７は、車両１のアクセサリースイッチがオン状態になってから第１時間Ｔ１（例えば、Ｔ１＝５分）の間、オン状態にされる。ただし、ファン５７のオンオフ制御は、これに限るものではない。例えば、電子機器１０の温度状態と湿度状態の少なくとも一方に基づいて、ファン５７のオンオフ制御が行われてもよい。具体的には、電子機器１０の温度情報と湿度情報の少なくとも一方を検知し、電子機器１０の温度Ｔが温度閾値Ｔｔｈ（例えば、Ｔｔｈ＝６０℃）を超える条件、電子機器１０の湿度Ｈが湿度閾値Ｈｔｈ（例えば、Ｈｔｈ＝５０％）を超える条件の少なくとも一方の条件を満たす場合、ファン５７がオン状態にされる。ファン５７のオンオフ制御は、車両１のＥＣＵ（Electronic Control Unit、不図示）などによって行われる。

（各断面の断面積）
前段領域５１から中央領域５５を通って後段領域５３に空気が流れやすくするため、第１領域５０の各部のｙｚ断面（流路断面）の断面積が、以下の関係が成りたつように、各部の寸法が決定される（図６参照）。前段領域５１のｙｚ断面の断面積Ａ１は、給気開口１１ａ及び排気開口１１ｂの開口面積Ａ４よりも小さい（Ａ１＜Ａ４）。中央領域５５のｙｚ断面の断面積と電子機器１０のｙｚ断面の断面積の差Ａ２は、給気開口１１ａ及び排気開口１１ｂの開口面積Ａ４よりも小さい（Ａ２＜Ａ４）。前段領域５１のｙｚ断面の断面積Ａ１は、後段領域５３のｙｚ断面の断面積Ａ３と同じか当該断面積Ａ３よりも小さい（Ａ１≦Ａ３）。差Ａ２より開口面積Ａ４を大きくすることで、前段領域５１からの空気が電子機器１０の外周を通って後段領域５３に流れることを抑制して、当該空気が吸気開口１１ａから電子機器１０内に流入し、その後に後段領域５３に流れるようにすることができる。
なお、図６で示す吸気開口１１ａと排気開口１１ｂは、図２で示す吸気開口１１ａと排気開口１１ｂの形状と異なる。しかしながら、図６は、吸気開口１１ａ及び排気開口１１ｂの開口面積Ａ４と前段領域５１の断面積Ａ１と後段領域５３の断面積Ａ３と断面積の差Ａ２との大きさの関係を模式的に示したものである。すなわち、図２で示す吸気開口１１ａと排気開口１１ｂの形状を含め吸気開口１１ａと排気開口１１ｂの形状は、上記した大きさの関係をもっていれば、いずれの形状にしてもよい。

（第２領域７０）
第２領域７０は、車両１の第１領域５０とは別の領域で、例えば、車両１のルーフライニング１ｂの下の領域、すなわち運転席を含む空間である。すなわち、第１実施形態では、第２領域７０が、第１領域５０とは別の領域で第１領域５０よりも冷えた空気を有する領域に相当する。この場合、運転席を含む空間の側部の上方で、ルーフライニング１ｂの近くに、給気口５１ａが設けられる（図７参照）。

（電子機器１０の冷却手順）
次に、電子機器１０の冷却手順について説明する。予め、電子機器１０は第１領域５０に設置され、第１領域５０は車両１に設置されている。車両１のエンジンをオン状態にするなど、車両１のアクセサリースイッチがオン状態にされると、第１時間Ｔ１の間、ファン５７が動作する。電子機器１０は、車両１のアクセサリースイッチがオン状態にされる間、オン状態にされてもよいし、電子機器１０の一部または全部が、アクセサリースイッチがオン状態にされているか否かに関わらずオン状態にされてもよい。

ファン５７が動作することにより、給気口５１ａを介して、第２領域７０の空気が第１領域５０の前段領域５１に流入する。前段領域５１に流入した空気は、中央領域５５に流入する。中央領域５５に流入した空気は、給気開口１１ａを介して、電子機器１０の内部に流入する。電子機器１０の内部に流入した空気は、基板１３など電子機器１０の内部の部材と熱交換して、当該部材を冷却し、排気開口１１ｂから排出される。排気開口１１ｂから排出された熱交換後の空気は、後段領域５３を通って、排気口５３ａを介して、トランクルームなど車両１の内部であって運転席を含む空間とは異なる領域若しくは後述する第３領域８０に排出される。

（温度調整構造を設けたことの効果）
第２領域７０などから、給気口５１ａを介して第１領域５０の前段領域５１に空気が取り込まれ、取り込まれた空気が、電子機器１０の温度調整に使用される。これにより、電子機器１０が配置された領域とは別の外部からの空気を使って温度調整を行わない形態に比べて、電子機器１０の温度調整がしやすくなる。また、電子機器１０がある領域に空気を送り込み続けることにより、電子機器１０に空気が流れ続ける。このため、電子機器１０の部材が乾燥した状態を維持しやすい。

なお、本実施形態における「温度調整」とは、電子機器１０の性能に影響を及ぼす温度にならないように調整することを意味している。例えば、ある環境下において所定の温度以上、または所定の温度以下になると電子機器１０の性能に影響を及ぼすことが実験等で得られている場合には、本実施形態における「温度調整」は、当該所定の温度以上、または当該所定の温度以下にならないように調整することを意味する。

（電子機器１０と別体でファン５７を設けたことの効果）
ファン５７を用いることにより、第１領域５０の圧力状態に関わらず、電子機器１０がある領域に空気を流入させたり、電子機器１０がある領域から熱交換後の空気を排出させたりすることが可能になる。

（アクセサリースイッチがオン状態にされた時にファン５７を動作させることの効果）
車両１のアクセサリースイッチをオン状態にする直前は、車両１が走行していないなど、電子機器１０の温度が高い状態になっている可能性がある。このため、車両１のアクセサリースイッチがオン状態にされた時に、ファン５７を動作させると、他の時間帯にファン５７を動作させる形態に比べて、効果的に電子機器１０の温度調整がしやすくなる。

（電子機器１０の筐体に通気孔を設けることの効果）
電子機器１０の筐体に通気孔（給気開口１１ａ、排気開口１１ｂ）を設けることにより、電子機器１０の内部に前段領域５１からの空気を取り入れることが可能になる。このため、電子機器１０の外部に前段領域５１からの空気を当てて温度調整する形態に比べて、電子機器１０の内部の部材の温度調整がしやすくなる。

（運転席を含む空間からの空気を送り込むことの効果）
第２領域７０は、第１領域５０よりも低い位置にあり、第１領域５０と異なる温度状態になっている可能性がある。例えば、気温が高くなる炎天下では、ルーフ１ａの直下（第１領域５０）よりも、運転室を含む空間（第２領域７０）の方が低い温度状態になっている可能性が高い。このため、第２領域７０から流入した空気により、電子機器１０の温度調整が可能になる。

（空気の流入箇所の応用例）
第１実施形態では、車両１の内部の運転席を含む空間（第２領域７０）から、前段領域５１を介して、電子機器１０がある領域に空気を流入させる例を説明した。しかしながら、第２領域７０は、運転席を含む空間に限るものではなく、トランクルームなど、車両１であって、第１領域５０及び運転席を含む空間とは別の空間であってもよい。

また、第１領域５０とは別の領域で第１領域５０と比べて冷えた空気を有する領域が、運転席を含む空間など車両１の内部の領域（第２領域７０）であり、第１領域５０の前段領域５１は、第２領域７０と連通する例を説明した。しかしながら、第１領域５０とは別の領域で第１領域５０と比べて冷えた空気を有する領域が、車両１の外部の領域であってもよい。すなわち、第１領域５０の前段領域５１は、給気口５１ａを介して、車両１の外部であって第１領域５０よりも低い位置にある第３領域８０と連通してもよい（第２実施形態、図８参照）。この場合、前段領域５１は、車両１のセンターピラーなどを通って、車両１の床下に延びる。また、後段領域５３は、車両１のリアピラーなどを通って、車両１の床下に延びる。第１領域５０の後段領域５３は、排気口５３ａを介して、第３領域８０と連通する。

第２実施形態では、ファン５７が動作することにより、給気口５１ａを介して、第３領域８０の空気が第１領域５０の前段領域５１に流入する。前段領域５１に流入した空気は、中央領域５５に流入する。中央領域５５に流入した空気は、給気開口１１ａを介して、電子機器１０の内部に流入する。電子機器１０の内部に流入した空気は、基板１３など電子機器１０の内部の部材と熱交換して、当該部材を冷却し、排気開口１１ｂから排出される。排気開口１１ｂから排出された熱交換後の空気は、後段領域５３を通って、排気口５３ａを介して、トランクルームなど車両１の内部であって運転席を含む空間とは異なる領域若しくは第３領域８０に排出される。

（床下から空気を送り込むことの効果）
第３領域８０は、第１領域５０よりも低い位置にあり、第１領域５０と異なる温度状態になっている可能性がある。例えば、気温が高くなる炎天下では、ルーフ１ａの直下（第１領域５０）よりも、車両の床下（第３領域８０）の方が低い温度状態にある可能性が高い。このため、第３領域８０から流入した空気により、電子機器１０の温度調整が可能になる。

（電子機器１０の上方などから温度調整）
また、第１実施形態では、前段領域５１を介して外部から取り込んだ空気が、電子機器１０の内部を通って電子機器１０を冷却する例を説明した。しかしながら、前段領域５１を介して外部から取り込んだ空気が、電子機器１０の外部を通って電子機器１０を冷却してもよい（第３実施形態、図９～図１１参照）。

第３実施形態の電子機器１０のアンテナケース１１は、給気開口１１ａ及び排気開口１１ｂを有さない。また、第３実施形態の電子機器１０のアンテナケース１１の上面には、断熱材２５に代えて、放熱フィン２９が設けられる。

（各断面の断面積）
前段領域５１から中央領域５５を通って後段領域５３に空気が流れやすくするため、第１領域５０の各部のｙｚ断面（流路断面）の断面積が、以下の関係が成りたつように、各部の寸法が決定される（図９参照）。前段領域５１のｙｚ断面の断面積Ａ１は、中央領域５５のｙｚ断面の断面積と電子機器１０のｙｚ断面の断面積の差Ａ２よりも小さい（Ａ１＜Ａ２）。前段領域５１のｙｚ断面の断面積Ａ１は、後段領域５３のｙｚ断面の断面積Ａ３と同じか当該断面積Ａ３よりも小さい（Ａ１≦Ａ３）。

放熱フィン２９は、前段領域５１を介して外部から取り込んだ空気が流れやすくなるように、空気が流れる方向（ｘ方向）に平行に延びる溝を有する（図１０参照）。放熱フィン２９は、アンテナケース１１の上面と接する。放熱フィン２９は、アンテナケース１１の内部の部材から伝達された熱を放射する。放熱フィン２９の溝は、直線状のものに限らず、放熱面積を大きくするために曲線状であったり、クロスパターンなど斜線状であったりしてもよい。

また、放熱フィン２９は、上面だけでなく側面に設けられても良い。また、第１実施形態のように上面に断熱材２５が設けられる場合には、側面にだけ放熱フィン２９が設けられても良い。

第３実施形態では、グラウンドプレート１９の実装部品１７とｚ方向で対向する領域には、ｚ方向上方に突出する隆起部１９ａが設けられる（図１１参照）。実装部品１７は、熱伝導材料２３を介して、隆起部１９ａと接続する。

第３実施形態では、ファン５７が動作することにより、給気口５１ａを介して、第２領域７０若しくは第３領域８０の空気が第１領域５０の前段領域５１に流入する。前段領域５１に流入した空気は、中央領域５５に流入する。中央領域５５に流入した空気は、中央領域５５と電子機器１０の間の空間に流入する。具体的には、中央領域５５の上面の内壁と電子機器１０の上面の間の空間、中央領域５５の側面の内壁と電子機器１０の側面の間の空間に、空気が流れ込む。中央領域５５と電子機器１０の間の空間に流入した空気は、放熱フィン２９と熱交換して、放熱フィン２９を冷却する。熱交換後の空気は、後段領域５３を通って、排気口５３ａを介して、トランクルームなど車両１の内部であって運転席を含む空間とは異なる領域若しくは第３領域８０に排出される。

（電子機器１０の上面などから温度調整することの効果）
電子機器１０の周囲（上面、側面）に、前段領域５１を介して外部から取り込んだ空気を流すことで、電子機器１０を冷却することが可能になる。第３実施形態では、アンテナケース１１に給気開口１１ａ及び排気開口１１ｂが設けられないため、電子機器１０の内部に埃などの不純物が侵入するのを防止しながら、外部から取り込んだ空気を使って、電子機器１０の温度調整を行うことが可能になる。電子機器１０の内部で発熱する部材（実装部品１７）は、隆起部１９ａと接続する。このため、当該発熱部材の熱は、熱伝導材料２３、隆起部１９ａを含むグラウンドプレート１９に伝達される。このため、グラウンドプレート１９は、放熱板として機能させることが可能になる。

（電子機器１０の下部から温度調整）
第３実施形態では、前段領域５１を介して外部から取り込んだ空気が、電子機器１０の上方などを通って電子機器１０を冷却する例を説明した。しかしながら、前段領域５１を介して外部から取り込んだ空気が、電子機器１０の下方を通って電子機器１０を冷却してもよい（第４実施形態、図１２、図１３参照）。

第４実施形態では、電子機器１０の下方を空気が通過出来るように、アンテナケース１１の第１端部領域５５ａと対向する面と第２端部領域５５ｂと対向する面の下部に切り欠き１１ｃが設けられる（図１２参照）。切り欠き１１ｃとブラケット２７の間に、空気が流れ込む開口が形成される。すなわち、前段領域５１からの空気は、電子機器１０の下部を通るように構成される。

また、グラウンドプレート１９は、グラウンドプレート１９の下方を空気が通過出来るように、基板１３に近づけた状態で構成される（図１３参照）。具体的には、グラウンドプレート１９のｙ方向両端は、アンテナケース１１の下端と接続される。グラウンドプレート１９のｙ方向両端以外の領域は、基板１３と接するように、上方に盛り上がった形状を有する。ただし、グラウンドプレート１９のｙ方向両端以外の領域であって、基板１３の下側に実装部品１７が設けられた領域は、ｚ方向下方に隆起した隆起部１９ａが形成される。隆起部１９ａの上面は、熱伝導材料２３を介して、実装部品１７と接続される。隆起部１９ａの下面には、吸放熱部材２１が設けられる。基板１３とアンテナケース１１の内壁との間の空間で、空気の対流が起きやすくなるように、基板１３は、低い位置に設けられ、実装部品１７は基板１３の下側に設けられるのが望ましい。

第４実施形態では、ファン５７が動作することにより、給気口５１ａを介して、第２領域７０若しくは第３領域８０の空気が第１領域５０の前段領域５１に流入する。前段領域５１に流入した空気は、中央領域５５に流入する。中央領域５５に流入した空気は、電子機器１０の第１端部領域５５ａと対向する側の切り欠き１１ｃとブラケット２７の間の空間に流入する。電子機器１０の切り欠き１１ｃとブラケット２７の間の空間に流入した空気は、グラウンドプレート１９、及びグラウンドプレート１９の隆起部１９ａの下面に取り付けられた吸放熱部材２１と熱交換して、吸放熱部材２１などを冷却し、電子機器１０の第２端部領域５５ｂと対向する側の切り欠き１１ｃから排出される。電子機器１０の第２端部領域５５ｂと対向する側の切り欠き１１ｃから排出された熱交換後の空気は、後段領域５３を通って、排気口５３ａを介して、トランクルームなど車両１の内部であって運転席を含む空間とは異なる領域若しくは第３領域８０に排出される。

（電子機器１０の下面などから温度調整することの効果）
電子機器１０の周囲（下面）に、前段領域５１を介して外部から取り込んだ空気を流すことで、電子機器１０を冷却することが可能になる。第４実施形態では、アンテナケース１１に給気開口１１ａ及び排気開口１１ｂが設けられないため、電子機器１０の内部に埃などの不純物が侵入するのを防止しながら、外部から取り込んだ空気を使って、電子機器１０の温度調整を行うことが可能になる。電子機器１０の内部で発熱する部材（実装部品１７）は、隆起部１９ａと接続する。このため、当該発熱部材の熱は、熱伝導材料２３、隆起部１９ａを含むグラウンドプレート１９を介して、吸放熱部材２１に伝達される。吸放熱部材２１は、グラウンドプレート１９の下で、空気の流路上にある。このため、グラウンドプレート１９及び吸放熱部材２１に別の領域からの空気を当てることにより、電子機器１０の内部の部材の温度調整を行うことが可能になる。

（第1端部領域５５ａなどの形状の応用例）
第３実施形態などでは、前段領域５１が略円柱形状を有し、中央領域５５が略直方体形状を有し、前段領域５１と中央領域５５の上流側の境界（第１端部領域５５ａ）で、流路断面（ｙｚ断面）が急激に広がる例を説明した。また、第１実施形態などでは、中央領域５５が略直方体形状を有し、後段領域５３が略円柱形状を有し、中央領域５５の下流側と後段領域５３の境界（第２端部領域５５ｂ）で、流路断面（ｙｚ断面）が急激に狭まる例を説明した。しかしながら、第１端部領域５５ａを含む領域には、前段領域５１がある側から徐々に断面積が大きくなる傾斜形状部分（第１傾斜形状部分５６ａ）が設けられてもよい（第５実施形態、図１４参照）。また、第２端部領域５５ｂを含む領域には、後段領域５３がある側から徐々に断面積が大きくなる傾斜形状部分（第２傾斜形状部分５６ｂ）が設けられてもよい。

（中央領域５５の端部を傾斜形状にすることの効果）
第１端部領域５５ａを含む領域、第２端部領域５５ｂを含む領域に傾斜形状部分が設けられることにより、前段領域５１から中央領域５５を通って後段領域５３に至る流路で淀みが発生しにくい状態にできる。

（電子機器１０の筐体形状の応用例）
第３実施形態などでは、電子機器１０の筐体（アンテナケース１１）の外形が略直方体形状である例を説明した。しかしながら、電子機器１０の筐体の外形は、略直方体形状に限るものではない。例えば、電子機器１０の筐体の外形は、第１端部領域５５ａと対向する側で、端部から徐々にｚ方向の寸法が大きくなり、第２端部領域５５ｂと対向する側で端部に向けて徐々にｚ方向の寸法が小さくなる傾斜形状を有してもよい。具体的には、当該傾斜形状を有する電子機器１０の筐体の外形として、上部が錐台形状を有するもの（第６実施形態、図１５参照）、楕円体形状を有するもの（第７実施形態、図１６参照）などが考えられる。

（電子機器１０の筐体の外形に傾斜を設けることの効果）
電子機器１０の筐体の外形に傾斜形状を設けることにより、前段領域５１から中央領域５５を通って後段領域５３に至る流路で淀みが発生しにくい状態にできる。

（第１領域５０が前後方向に延びる応用例、第１領域５０の構成について応用例）
第１実施形態などでは、前段領域５１と中央領域５５と後段領域５３が左右方向（ｘ方向）に並べられた例を説明した。また、第１実施形態などでは、車両１の特定の領域（ルーフ１ａパネルとルーフライニング１ｂの間の領域）に、これらの部材と別体で構成された第１領域５０が設けられる例を説明した。しかしながら、前段領域５１と中央領域５５と後段領域５３が他の方向に並べられてもよい（第８実施形態、図１７参照）。また、第１領域５０は、車両１の特定の領域と一体的に構成されてもよい。図１７は、前段領域５１と中央領域５５と後段領域５３が、前後方向（ｙ方向）に並べられ、ルーフ１ａパネルとルーフライニング１ｂの間の領域の全体が、第１領域５０を構成する例を示す。

（エアーコンディショナー１ｄなどから空気を受ける応用例）
第１実施形態では、車両１の内部で第１領域５０とは別の領域（第２領域７０）からの空気を、前段領域５１を介して、電子機器１０がある領域に流入させる例を説明した。第２実施形態では、車両１の外部で第１領域５０よりも低い領域（第３領域８０）からの空気を、前段領域５１を介して、電子機器１０がある領域に流入させる例を説明した。また、第１実施形態などでは、第１領域５０が、前段領域５１と後段領域５３と中央領域５５を含む例を説明した。しかしながら、車両１のエアーコンディショナー１ｄの冷気が流れるダクト１ｃからの空気を、前段領域５１を介して、電子機器１０がある領域に流入させてもよい（第９実施形態、図１８参照）。また、第１領域５０が、後段領域５３と中央領域５５を省略し、前段領域５１だけを有してもよい。また、前段領域５１を省略し、給気口５１ａからの空気が、直接電子機器１０がある領域に流入されてもよい。

第９実施形態では、車両１の後部に設けられたエアーコンディショナー１ｄ（不図示）からリアピラー、ルーフ１ａとルーフライニング１ｂの間の空間を通って、ルーフライニング１ｂの下の運転席を含む空間に延びるダクト１ｃに前段領域５１が連通する例を示す。しかしながら、車両１の前部（例えば、エンジンルーム）に設けられたエアーコンディショナー１ｄ（不図示）からフロントピラー、ルーフ１ａとルーフライニング１ｂの間の空間を通って、ルーフライニング１ｂの下の運転席を含む空間に延びるダクト１ｃに前段領域５１が連通してもよい。

第９実施形態では、前段領域５１は、給気口５１ａを介して、ダクト１ｃと連通する。前段領域５１には、ダクト１ｃからの空気の流れを制御する弁５１ｂが設けられるのが望ましい。前段領域５１にダクト１ｃからの空気が流れるようにする場合、弁５１ｂが開状態にされる。前段領域５１にダクト１ｃからの空気が流れないようにする場合、弁５１ｂが閉状態にされる。弁５１ｂの開閉制御は、車両１のＥＣＵ（Electronic Control Unit、不図示）などによって行われる。図１８では、弁５１ｂが、前段領域５１の電子機器１０に近い領域に設けられる例を示すが、給気口５１ａの近傍に設けられてもよい。

電子機器１０は、前段領域５１の他方の端部（前段領域５１の空気が排出される部分）と対向する位置、すなわち、前段領域５１を通ったエアーコンディショナー１ｄなどからの冷気が吹き付けられる位置に、配置される。電子機器１０は、第１領域５０を介さずに、ルーフライニング１ｂなどの車両１に取り付けられる。

車両１のエンジンをオン状態にするなど、車両１のアクセサリースイッチがオン状態にされると、第１時間Ｔ１の間、前段領域５１にエアーコンディショナー１ｄなどからの空気が通るように、弁５１ｂが開状態にされる。弁５１ｂが開状態にされているので、給気口５１ａを介して、エアーコンディショナー１ｄなどからの空気が第１領域５０の前段領域５１に流入する。前段領域５１に流入した空気は、前段領域５１の他方の端部から、電子機器１０に吹き付けられる。

（エアーコンディショナー１ｄなどのダクト１ｃと連通することの効果）
エアーコンディショナー１ｄからの空気を第１領域５０の前段領域５１に流入させて、早期に電子機器１０の温度を調整することが可能になる。エアーコンディショナー１ｄなどからの空気の流れを活用するため、ファン５７を設けずに、第１領域５０の前段領域５１に空気を流入させることが可能になる。

なお、後段領域５３と中央領域５５を省略し、前段領域５１から空気を電子機器１０に吹き付ける構成は、第１実施形態（第２領域７０からの空気取り込み）、第２実施形態（第３領域８０からの空気取り込み）に応用してもよい。

（放熱フィン３９の形状の応用例）
第２実施形態では、電子機器１０が空気の流れに沿うように溝を設けた放熱フィン２９を含む例を説明した。しかしながら、放熱フィン２９の溝の方向はこれに限るものではない。例えば、放熱フィン２９は、空気が流れる方向（ｘ方向）に垂直（ｙ方向、ｚ方向）に延びる溝を有する（第１０実施形態、図１９参照）。

（電子機器１０の温度調整の応用例）
第１実施形態などでは、給気口５１ａに流入した、冷たい空気が、前段領域５１を介して、電子機器１０がある領域に向けて流入し、これによって、電子機器１０が冷やされる例を説明した。電子機器１０が冷やされることにより、電子機器１０の内部の半導体などの部材が高温になることなどを防ぎ、電子機器１０の性能が低下する可能性を低くすることが出来る。

しかしながら、給気口５１ａに流入した、温かい空気が、前段領域５１を介して、電子機器１０がある領域に流入し、これによって、電子機器１０が温められてもよい。

電子機器１０を温める形態を第１実施形態に適用した場合、第２領域７０が、第１領域５０とは別の領域で第１領域５０と比べて温かい空気を有する領域に相当する。第２領域７０から、温かい空気が、前段領域５１を介して、第１領域５０の電子機器１０がある領域に流入する。また、電子機器１０を温める形態を第２実施形態に適用した場合、第３領域８０が、第１領域５０とは別の領域で第１領域５０と比べて温かい空気を有する領域に相当する。第３領域８０から、温かい空気が、前段領域５１を介して、第１領域５０の電子機器１０がある領域に流入する。また、電子機器１０を温める形態を第９実施形態に適用した場合、エアーコンディショナー１ｄは、温かい空気をダクト１ｃに流す。ダクト１ｃに流れる当該温かい空気の一部又は全部が、前段領域５１を介して、第１領域５０の電子機器１０がある領域に流入する。また、温かい空気を電子機器１０がある領域に流入させる場合、吸放熱部材２１は、吸熱のために、すなわち、温かい空気の熱を電子機器１０の部材に伝達するために使用される。

電子機器１０が温められることにより、寒い環境下での外部との温度差から電子機器１０の内部に発生する結露などを防ぎ、電子機器１０の性能が低下する可能性を低くすることが出来る。

また、本実施形態では前段領域５１を介して電子機器１０内部に空気を流入させることについて説明したが、前段領域５１を省略して、第２領域７０などの空気を直接電子機器１０の吸気開口１１ａに流入させるようにしてもよい。これにより、温度調整に必要となる効果的な空気を電子機器１０の内部に流入させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

本明細書によれば、以下の態様が提供される。
（態様１）
車両の内部に設けられた電子機器の温度調整構造は、第１領域を備える。第１領域は、給気口を介して、第１領域とは別の領域であり第１領域５０と比べて冷えた空気若しくは温かい空気を有する領域と、車両のエアーコンディショナーのダクトと、の少なくとも一つと連通する。給気口に流入した空気が、第１領域における電子機器がある領域に流入する。

態様１によれば、第２領域などから、第１領域に空気が取り込まれ、取り込まれた空気が、電子機器１０の温度調整に使用される。これにより、外部からの空気を使って温度調整を行わない形態に比べて、電子機器の温度調整がしやすくなる。また、電子機器がある領域に空気を送り込み続けることにより、電子機器に空気が流れ続ける。このため、電子機器の部材が乾燥した状態を維持しやすい。

（態様２）
第１領域は、給気口を含む前段領域を有する。給気口に流入した空気が、前段領域を介して、電子機器がある領域に流入する。

（態様３）
好ましくは、電子機器がある領域に空気を流入させること、電子機器がある領域から空気を排出させることの少なくとも一方を行うファンが、電子機器とは別体で設けられる。

態様３によれば、ファンを用いることにより、第１領域の圧力状態に関わらず、電子機器がある領域に空気を流入させることが可能になる。

（態様４）
さらに好ましくは、ファンは、車両のアクセサリースイッチがオン状態にされた時に動作する。

態様４によれば、車両のアクセサリースイッチをオン状態にする直前は、車両が走行していないなど、電子機器の温度が高い状態若しくは低い状態になっている可能性がある。このため、車両のアクセサリースイッチがオン状態にされた時に、ファンを動作させると、他の時間帯にファンを動作させる形態に比べて、効果的に電子機器の温度を調整することが可能になる。

（態様５）
また、好ましくは、電子機器の筐体は、給気開口と排気開口を有する。電子機器がある領域に流入した空気は、給気開口を介して筐体の内部に流入し、排気開口を介して筐体の外部に排出される。

態様５によれば、電子機器の筐体に通気孔（給気開口、排気開口）を設けることにより、電子機器の内部に空気を取り入れることが可能になる。このため、電子機器の外部に空気を当てて温度調整する形態に比べて、電子機器の内部の部材の温度調整がしやすくなる。

（態様６）
さらに好ましくは、電子機器には、基板に取り付けられた実装部品を覆う遮蔽板と、吸放熱部材が設けられる。遮蔽板と吸放熱部材は、一体で構成される。

態様６によれば、吸放熱部材と遮蔽板の構成を簡素化出来、且つ、熱伝達効率を高めることができる。

（態様７）
また、好ましくは、第１領域は、電子機器を収容する中央領域を有する。中央領域の上流側の第１端部領域は、上流側から徐々に断面積が大きくなる形状を有する。

態様７によれば、第１端部領域を含む領域に傾斜形状部分が設けられることにより、流路で淀みが発生しにくい状態にできる。

（態様８）
また、好ましくは、第１領域は、給気口を介して、当該別の領域と連通する。当該別の領域は、運転席を含む空間または車両の床下である。

態様８によれば、当該別の領域は、第１領域よりも低い位置にあり、第１領域と異なる温度状態になっている可能性がある。このため、第２領域から流入した空気により、電子機器の温度調整が可能になる。

（態様９）
また、好ましくは、前段領域は、給気口を介して、ダクトと連通する。電子機器は、前段領域の空気が排出される部分と対向する位置に設けられる。ダクトから前段領域への空気の流れを制御する弁が設けられる。

態様９によれば、エアーコンディショナーからの冷たい空気若しくは温かい空気を第１領域に流入させて、早期に電子機器の温度を調整することが可能になる。

（態様１０）
また、好ましくは、給気口からの空気は、電子機器の下部を通るように構成される。電子機器の下部であって、給気口からの空気が通る領域には、吸放熱部材が設けられる。

態様１０によれば、電子機器の周囲（下面）に、外部から取り込んだ空気を流すことで、電子機器の温度を調整することが可能になる。電子機器の内部に埃などの不純物が侵入するのを防止しながら、外部から取り込んだ空気を使って、電子機器の温度調整を行うことが可能になる。吸放熱部材を冷やす若しくは温めることにより、電子機器の内部の部材の温度調整を行うことが可能になる。

１ 車両、１ａ ルーフ、１ｂ ルーフライニング、１ｃ エアーコンディショナーの冷気又は暖気が流れるダクト、１ｄ エアーコンディショナー、１０ 電子機器（アンテナ装置）、１１ アンテナケース（筐体）、１１ａ 給気開口、１１ｂ 排気開口、１１ｃ 切り欠き、１３ 基板、１５ アンテナエレメント、１７ 実装部品、１９ グラウンドプレート、１９ａ 隆起部、２１ 吸放熱部材、２３ 熱伝導材料、２４ 遮蔽板、２５ 断熱材、２６ 蓄熱材、２７ ブラケット、２９ 放熱フィン、５０ 第１領域（冷却風導入領域）、５１ 前段領域、５１ａ 給気口、５１ｂ 弁、５３ 後段領域、５３ａ 排気口、５５ 中央領域、５５ａ 第１端部領域、５５ｂ 第２端部領域、５６ａ 第１傾斜形状部分、５６ｂ 第２傾斜形状部分、５７ ファン、７０ 第２領域（運転席を含む空間）、８０ 第３領域（床下領域）、Ａ１ 前段領域のｙｚ断面（流路断面）の断面積、Ａ２ 中央領域のｙｚ断面（流路断面）の断面積と電子機器１０のｙｚ断面の断面積の差、Ａ３ 後段領域のｙｚ断面（流路断面）の断面積、Ａ４ 吸気開口及び排気開口の開口面積、Ｈ 電子機器の湿度、Ｈｔｈ 湿度閾値、Ｔ 電子機器の温度、Ｔ１ 第１時間（ファンを動作させる時間）、Ｔｔｈ 温度閾値

Claims (12)

1. 第１領域を備えた、車両の内部に設けられた電子機器の温度調整構造であって、
   前記第１領域は、給気口を介して、前記第１領域とは別の領域であり前記第１領域と比べて冷えた空気若しくは温かい空気を有する領域と、前記車両のエアーコンディショナーのダクトと、の少なくとも一つと連通し、
   前記給気口に流入した空気が、前記第１領域における前記電子機器がある領域に流入し、
   前記第１領域は、前記車両のルーフとルーフライニングの間に備えられている、温度調整構造。
2. 前記第１領域は、前記給気口を含む前段領域を有し、
   前記給気口に流入した空気が、前記前段領域を介して、前記電子機器がある領域に流入する、請求項１に記載の温度調整構造。
3. 前記電子機器がある領域に空気を流入させること、前記電子機器がある領域から空気を排出させることの少なくとも一方を行うファンが、前記電子機器とは別体で設けられる、請求項１または請求項２に記載の温度調整構造。
4. 前記ファンは、前記車両のアクセサリースイッチがオン状態にされた時に動作する、請求項３に記載の温度調整構造。
5. 前記電子機器の筐体は、給気開口と排気開口を有し、
   前記電子機器がある領域に流入した空気は、前記給気開口を介して前記筐体の内部に流入し、前記排気開口を介して前記筐体の外部に排出される、請求項１～請求項４のいずれかに記載の温度調整構造。
6. 前記電子機器には、基板に取り付けられた実装部品を覆う遮蔽板と、吸放熱部材が設けられ、
   前記遮蔽板と前記吸放熱部材は、一体で構成される、請求項５に記載の温度調整構造。
7. 前記第１領域は、前記電子機器を収容する中央領域を有し、
   前記中央領域の上流側の第１端部領域は、前記上流側から徐々に断面積が大きくなる形状を有する、請求項１～請求項６のいずれかに記載の温度調整構造。
8. 前記第１領域は、前記給気口を介して、前記別の領域と連通するものであり、
   前記別の領域は、運転席を含む空間または前記車両の床下である、請求項１～請求項７のいずれかに記載の温度調整構造。
9. 前記前段領域は、前記給気口を介して、前記ダクトと連通するものであり、
   前記電子機器は、前記前段領域の空気が排出される部分と対向する位置に設けられ、
   前記ダクトから前記前段領域への空気の流れを制御する弁が設けられる、請求項２に記載の温度調整構造。
10. 前記給気口からの空気は、前記電子機器の下部を通るように構成され、
    前記電子機器の下部であって、前記給気口からの空気が通る領域には、吸放熱部材が設けられる、請求項１～請求項９のいずれかに記載の温度調整構造。
11. 前記電子機器は、アンテナ装置である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の温度調整構造。
12. 前記第１領域は、前記車両の上方に備え、前記別の領域は、前記第１領域の下方に存在する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の温度調整構造。

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