JP6992523B2 - 二次電池の冷却構造 - Google Patents

Description

本開示は、二次電池の冷却構造に関する。

発熱体の冷却装置に関し、リアパーシェルの開口部を介して流入した車室内の空気を、吸気ダクトの開口部から吸気ダクト内に流入させる技術が、たとえば特開２００９－１６１０６２号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２００９－１６１０６２号公報

上記文献に開示された冷却装置においては、リアパーシェルとキャップとの隙間から発熱体冷却用の空気を取り込むため、十分に吸気できない場合がある。

本開示では、十分な量の空気を吸気できる二次電池の冷却構造が提供される。

本開示に係る二次電池の冷却構造は、ダクトと、吸気口形成部材と、フィルタと、取付部材とを備えている。二次電池に供給される空気は、ダクトを通過する。吸気口形成部材には、ダクトに流入する空気を取り込む吸気口が形成されている。フィルタは、吸気口から取り込まれた空気を濾過する。フィルタは、取付部材に取付けられている。取付部材は、中空の筒部を含んでいる。筒部の軸方向は、吸気口に取り込まれる空気の流れに沿う方向である。吸気口の周縁と筒部の外周との間に、吸気口に取り込まれる空気の流路となる隙間が形成されている。筒部の内部空間は、ダクトの内部空間と連通している。筒部は、吸気口に取り込まれる空気の流れの下流側に一端を有している。筒部は、吸気口に取り込まれる空気の流れの上流側に他端を有している。筒部は、一端が開口し他端が閉塞された、有底筒状の形状を有している。フィルタは、一端に取付けられている。

上記の二次電池の冷却構造によると、空気を取り込む隙間の開口面積を十分に確保することができる。これにより、二次電池を冷却するのに十分な量の空気を隙間から取り込むことができる。

本開示に従えば、十分な量の空気を吸気できる二次電池の冷却構造を実現することができる。

車室内のシート部の概略側面図である。 図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿うシート部の概略断面図である。 実施の形態に従う取付部材の概略斜視図である。 実施の形態に従うダクト連結部の概略斜視図である。

以下、図面に基づいて本開示の実施の形態を説明する。以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

図１は、車室内のシート部１００の概略側面図である。車室内にはシート部１００が設けられている。図１中に図示された両矢印は、上下方向ＤＲ１と、前後方向ＤＲ２と、を示している。上下方向ＤＲ１は、シート部１００の高さ方向であり、図１中の上下方向である。前後方向ＤＲ２は、車両の前進および後進方向であり、上下方向ＤＲ１と直交している。前後方向ＤＲ２は、図１中の左右方向である。

車両には、図示しない二次電池が搭載されている。実施の形態に従う二次電池は、ハイブリッド自動車に搭載されている。二次電池は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関とともに、ハイブリッド自動車の動力源とされている。二次電池は、車両の床下に配置されている。別の例として、二次電池は、電気自動車または燃料電池自動車に搭載されている。

二次電池は、充放電に伴って発熱する。発熱した二次電池を冷却するため、図示しない冷却ファン等により、車室内の空気を二次電池に供給する構成となっている。

二次電池の冷却構造１は、吸気口形成部材２０と、ベゼル５０と、取付部材１０と、を備えている。吸気口形成部材２０、ベゼル５０、および取付部材１０は、シート部１００の側面側に設けられている。吸気口形成部材２０には、吸気口２１が形成されている。吸気口２１は、後述するダクト３０に流入する空気を取り込む。吸気口２１の周縁には、ベゼル５０が取り付けられている。

ベゼル５０は、複数の縦部材５０ａおよび横部材５０ｂを有している。縦部材５０ａは、上下方向ＤＲ１に延びる形状を有している。横部材５０ｂは、前後方向ＤＲ２に延びる形状を有している。複数の縦部材５０ａおよび横部材５０ｂは、それぞれ交差して配置されている。複数の縦部材５０ａおよび横部材５０ｂが、それぞれ間隔を空けて配置されていることにより、ベゼル５０には、孔部５０ｃが形成されている。ベゼル５０は、格子状の形状を有している。ベゼル５０には、取付部材１０が取り付けられている。取付部材１０は、ベゼル５０に囲われている。取付部材１０の詳細については後述する。

（二次電池の冷却構造１）
図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿うシート部１００の概略断面図である。図３は、実施の形態に従う取付部材１０の概略斜視図である。図２および図３を参照して、二次電池の冷却構造１について説明する。

吸気口形成部材２０には、凹空間２２が形成されている。凹空間２２は、吸気口形成部材２０の表面の一部が窪んで形成されている。吸気口形成部材２０には、さらに挿通空間２３が形成されている。挿通空間２３は、凹空間２２に対して吸気口２１から離れる方向に形成されている。挿通空間２３は、凹空間２２と連通している。

二次電池の冷却構造１は、筒状のダクト３０をさらに備えている。ダクト３０は、挿通空間２３に挿通されている。ダクト３０には内部空間３１が形成されている。二次電池に供給される空気が内部空間３１を通過する。ダクト３０には、取付部材１０が連結されている。

取付部材１０は、凹空間２２に挿入されるようにベゼル５０に取り付けられる。取付部材１０は、中空の筒部１１を含んでいる。図２中に図示された両矢印のうちの一方は、軸方向ＤＲ３を示している。軸方向ＤＲ３は、筒部１１の軸方向であり、図２中の上下方向である。軸方向ＤＲ３は、吸気口２１に取り込まれる空気の流れに沿う方向である。吸気口２１に取り込まれる空気の流れとは、吸気口２１から凹空間２２に進入する空気を巨視的に見た場合の流れをいう（図２中の矢印Ａ）。

筒部１１とダクト３０とは、ほぼ同軸上に配置されている。筒部１１は、ダクト３０よりも大きい径を有している。筒部１１の内側には、内部空間１１ｃが形成されている。内部空間１１ｃは、ダクト３０の内部空間３１と連通している。筒部１１は、一端１１ａを有している。一端１１ａは、吸気口２１に取り込まれる空気の流れの下流側における、筒部１１の端部である。一端１１ａは、開口している。

筒部１１は、他端１１ｂを有している。他端１１ｂは、吸気口２１に取り込まれる空気の流れの上流側における、筒部１１の端部である。他端１１ｂは、軸方向ＤＲ３において、一端１１ａよりも吸気口２１に近い。

取付部材１０は、板状の蓋部１２をさらに備えている。蓋部１２は、他端１１ｂに設けられている。蓋部１２により他端１１ｂが閉塞されている。筒部１１は、一端１１ａが開口し他端１１ｂが閉塞された有底筒状の形状を有している。蓋部１２は、裏面１２ａおよび表面１２ｂを有している。裏面１２ａは、蓋部１２の内部空間１１ｃに向く面である。表面１２ｂは、蓋部１２の内部空間１１ｃと反対側の、車室に向く面である。

筒部１１の外周と、吸気口２１の周縁との間には、隙間２４が形成されている。隙間２４は、吸気口２１に取り込まれる空気の流路となっている。隙間２４に設けられたベゼル５０の孔部５０ｃからダクト３０に流入する空気が取り込まれる。

取付部材１０は、突出部１４および吸音材１６をさらに含んでいる。突出部１４および吸音材１６は、内部空間１１ｃに設けられている。突出部１４は、蓋部１２の裏面１２ａから内部空間１１ｃ側に突出している。突出部１４は、蓋部１２と溶着している。吸音材１６は、図示しない冷却ファンの作動により発生する騒音を吸収する。吸音材１６は、裏面１２ａに設けられている。吸音材１６は、突出部１４に挟まれて配置されている。

取付部材１０は、係合部１５をさらに含んでいる。係合部１５は、筒部１１の外周面から突出している。係合部１５とベゼル５０とが係合することにより、取付部材１０が定位置に固定されている。

図４は、実施の形態に従うダクト連結部１３の概略斜視図である。図２から図４を参照して、ダクト連結部１３について説明する。取付部材１０は、円筒状のダクト連結部１３をさらに含んでいる。ダクト連結部１３は、筒部１１よりも小さい径を有している。ダクト連結部１３は、ダクト３０よりも大きい径を有している。ダクト連結部１３は、ダクト３０に連結されている。ダクト連結部１３と筒部１１とは、ほぼ同軸上に配置されている。

ダクト連結部１３は、内部空間１１ｃに設けられている。ダクト連結部１３は、筒部１１とダクト３０との間に配置されている。ダクト連結部１３には、複数の短冊状のスリット部１３ａが形成されている。スリット部１３ａが形成されていることにより、ダクト連結部１３の外周側からダクト連結部１３の内周側への空気の移動が可能となっている。

二次電池の冷却構造１は、フィルタ４０をさらに備えている。フィルタ４０は、吸気口２１から取り込まれた空気を濾過する。フィルタ４０は、空気中の異物を捕集する。フィルタ４０は、取付部材１０に取り付けられている。フィルタ４０は、一端１１ａに取付けられている。フィルタ４０は、筒部１１の内周面と、ダクト連結部１３の外周面との間に配置されている。フィルタ４０は、ダクト連結部１３の外周に環状に配置されている。

図２に示すように、二次電池の冷却構造１は、第一シール部７０と、第二シール部７１とを備えている。第一シール部７０は、挿通空間２３の周縁とダクト３０の外周面との間に配置されている。第一シール部７０は、挿通空間２３の周縁とダクト３０の外周面との間から空気が漏れることを抑制している。第一シール部７０は、凹空間２２から挿通空間２３への空気の流れ込みを抑制し、凹空間２２から内部空間１１ｃへの空気の流れを促進している。

第二シール部７１は、ダクト３０の外周面とダクト連結部１３の内周面との間に配置されている。第二シール部７１は、ダクト３０の外周面とダクト連結部１３の内周面との間から空気が漏れることを抑制している。第二シール部７１は、ダクト連結部１３の内部空間から凹空間２２への空気の逆流を抑制し、ダクト連結部１３の内部空間からダクト３０の内部空間３１への空気の流れを促進している。

図２を参照して、隙間２４（孔部５０ｃ）から取り込まれた空気の流れを説明する。図示しない冷却ファンが作動することにより、二次電池に供給される空気が隙間２４から取り込まれる。隙間２４から取り込まれた空気は、凹空間２２に進入する。その後、図２中の矢印Ｃに示すように、上記空気は、筒部１１の一端１１ａを回り込みフィルタ４０に進入する。フィルタ４０を通過した空気は、筒部１１の内周面とダクト連結部１３の外周面との間を流れ、スリット部１３ａを通過する。スリット部１３ａを通過した空気は、ダクト３０に流れ込み、冷却ファンを通じて二次電池に供給される。

（作用効果）
図２に示すように、二次電池に供給される空気を取り込む隙間２４は、車室に開口している。隙間２４の開口面積を十分に確保することにより、二次電池を冷却するために十分な量の空気を隙間２４から取り込むことができる。これにより、二次電池の冷却構造１の吸気効率を向上することができる。

実施の形態に従う二次電池の冷却構造１は、蓋部１２の表面１２ｂ側、すなわち車室側から見た際に、フィルタ４０が目視できない構造となっている。これにより、フィルタ４０に異物が堆積した場合であっても、表面１２ｂ側から吸気口形成部材２０の内部（凹空間２２）を見た際の見栄えを良好に保つことができる。

さらに、実施の形態に従う二次電池の冷却構造１において、隙間２４に取り込まれる空気が流れる方向（図２中矢印Ａ）の延長上にフィルタ４０および冷却ファンが存在しない。そのため、ベゼル５０の孔部５０ｃから棒状部材等の異物を挿入した場合であっても、隙間２４から進入した異物がフィルタ４０および冷却ファンに到達することを抑制することができる。これにより、フィルタ４０の閉塞および冷却ファンにおける異音の発生を抑制することができる。

また、吸気口２１付近で水をこぼした場合であったとしても、フィルタ４０および冷却ファンへ水が到達することを抑制することができる。これにより、フィルタ４０および冷却ファンを長寿命化することができる。

冷却ファンの作動により、騒音が発生する。上記騒音は、ダクト３０を通じて、ダクト３０が延びる方向に対してほぼ垂直方向に延在する蓋部１２に向かって、図２中の白抜き矢印Ｂに伝播する。蓋部１２の裏面１２ａに吸音材１６が設けられていることにより、上記騒音は吸音材１６に対してほぼ垂直に入射する。これにより、上記騒音を効率良く吸収することができる。

係合部１５とベゼル５０とが係合することにより、取付部材１０が定位置に固定されている。係合部１５とベゼル５０との係合を解除することにより、取付部材１０をベゼル５０から取り外すことができる。取付部材１０は、ベゼル５０から取り外し可能となっている。これにより、フィルタ４０の清掃等のメンテナンスを容易にすることができる。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 冷却構造、１０ 取付部材、１１ 筒部、１１ａ 一端、１１ｂ 他端、１１ｃ 内部空間、１２ 蓋部、１２ａ 裏面、１２ｂ 表面、１３ ダクト連結部、１３ａ スリット部、１４ 突出部、１５ 係合部、１６ 吸音材、２０ 吸気口形成部材、２１ 吸気口、２２ 凹空間、２３ 挿通空間、２４ 隙間、３０ ダクト、３１ 内部空間、４０ フィルタ、５０ ベゼル、５０ａ 縦部材、５０ｂ 横部材、５０ｃ 孔部、７０ 第一シール部、７１ 第二シール部、１００ シート部、ＤＲ１ 上下方向、ＤＲ２ 前後方向、ＤＲ３ 軸方向。

Claims (1)

1. 二次電池に供給される空気が通過するダクトと、
   前記ダクトに流入する空気を取り込む吸気口が形成された吸気口形成部材と、
   前記吸気口から取り込まれた空気を濾過するフィルタと、
   前記フィルタが取付けられた取付部材と、を備え、
   前記取付部材は、中空の筒部と、前記筒部の内部空間に設けられ、前記ダクトに連結される筒状のダクト連結部とを含み、
   前記筒部の軸方向は、前記吸気口に取り込まれる空気の流れに沿う方向であり、
   前記吸気口の周縁と前記筒部の外周との間に、前記吸気口に取り込まれる空気の流路となる隙間が形成され、
   前記筒部の前記内部空間は、前記ダクトの内部空間と連通しており、
   前記筒部は、前記吸気口に取り込まれる空気の流れの下流側に一端を有し、前記吸気口に取り込まれる空気の流れの上流側に他端を有し、
   前記筒部は、前記一端が開口し前記他端が閉塞された、有底筒状の形状を有しており、
   前記フィルタは、前記筒部の内周面と前記ダクト連結部の外周面との間に配置されるように、前記一端に取付けられている、二次電池の冷却構造。

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