JPH05112187A - 自動車部品の温度制御方法及び温度制御装置 - Google Patents
自動車部品の温度制御方法及び温度制御装置Info
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- JPH05112187A JPH05112187A JP12984191A JP12984191A JPH05112187A JP H05112187 A JPH05112187 A JP H05112187A JP 12984191 A JP12984191 A JP 12984191A JP 12984191 A JP12984191 A JP 12984191A JP H05112187 A JPH05112187 A JP H05112187A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、自動車用の種々の感温部品
の温度制御を行う低コストでエネルギ効率の良い装置を
提供することにある。 【構成】 本発明のバッテリ温度制御ボックスは、底パ
ネル、側壁及び端壁を備えたケーシングと、ケーシング
を閉鎖するカバーと、端壁の一方に設けられた空気入口
と、カバーに設けられた空気出口と、底パネルに対して
間隔を隔ててバッテリを支持できるように底パネルの表
面に形成された支持手段とを有しており、支持手段が、
バッテリの底部と協働して、バッテリの底部と底パネル
の表面との間に空気流路を形成し、空気を空気入口内に
吹き込み、底パネルを横切る流路に通し、側壁とバッテ
リの端壁との間の空間内で上方に循環させる吹込み手段
を更に有している。
の温度制御を行う低コストでエネルギ効率の良い装置を
提供することにある。 【構成】 本発明のバッテリ温度制御ボックスは、底パ
ネル、側壁及び端壁を備えたケーシングと、ケーシング
を閉鎖するカバーと、端壁の一方に設けられた空気入口
と、カバーに設けられた空気出口と、底パネルに対して
間隔を隔ててバッテリを支持できるように底パネルの表
面に形成された支持手段とを有しており、支持手段が、
バッテリの底部と協働して、バッテリの底部と底パネル
の表面との間に空気流路を形成し、空気を空気入口内に
吹き込み、底パネルを横切る流路に通し、側壁とバッテ
リの端壁との間の空間内で上方に循環させる吹込み手段
を更に有している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、広くは、部品に隣接す
る環境の最高温度の大きさ及び時間を制限することによ
り自動車の感温部品の有効寿命を増大させる方法及び装
置に関し、より詳しくは、車両の作動中、及び停止後の
所定時間、感温部品上に空気の流れを差し向ける装置に
関する。
る環境の最高温度の大きさ及び時間を制限することによ
り自動車の感温部品の有効寿命を増大させる方法及び装
置に関し、より詳しくは、車両の作動中、及び停止後の
所定時間、感温部品上に空気の流れを差し向ける装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】本願は、本願よりも前の1989年2月14
日に出願されかつ本件出願人に一般譲渡された米国特許
出願第07/311,149号(「自動車のエンジン部品用のバッ
テリモジュール(A Battery Module for the Engine Co
mpartment of anAutomobile)」の改良であり、上記米国
特許出願の開示全体を参考として本明細書に取り入れて
いる。
日に出願されかつ本件出願人に一般譲渡された米国特許
出願第07/311,149号(「自動車のエンジン部品用のバッ
テリモジュール(A Battery Module for the Engine Co
mpartment of anAutomobile)」の改良であり、上記米国
特許出願の開示全体を参考として本明細書に取り入れて
いる。
【0003】新型車両においては、電子部品及び他の感
温部品の使用量が増大し続けている。近年、例えば、車
載コンピュータ、電子式イグニッション(点火装置)、
アンチロックブレーキ装置モジュール及び電子式エンジ
ン制御装置が、自動車設計の様相を変えつつある。同時
に、運転者及び乗員の快適さを最高にしたいという要望
のため、これらの部品は、フードの下(以下、「フード
下領域」ともいう)、車両の下、及びトランクの中に配
置される。長期間の総合保証の導入により、これらの部
品は、これらの環境に関連する過酷な温度変化に耐えら
れることが必要になる。
温部品の使用量が増大し続けている。近年、例えば、車
載コンピュータ、電子式イグニッション(点火装置)、
アンチロックブレーキ装置モジュール及び電子式エンジ
ン制御装置が、自動車設計の様相を変えつつある。同時
に、運転者及び乗員の快適さを最高にしたいという要望
のため、これらの部品は、フードの下(以下、「フード
下領域」ともいう)、車両の下、及びトランクの中に配
置される。長期間の総合保証の導入により、これらの部
品は、これらの環境に関連する過酷な温度変化に耐えら
れることが必要になる。
【0004】発進/停止を繰り返す市街地走行の間、又
は無風状態でエンジンをアイドリングしているとき、フ
ード下の空気温度は、周囲の温度(大気温度)よりもは
るかに高くなり、アメリカ南西部の夏で2000F(約9
3℃)、北部の冬で1000F(約38℃)を超えること
もある。車両に関して前方から後方に吹く空気速度が5
mph (約8km/時)であると、フード下の空気温度は、
周囲の大気温度にほぼ一致して変化する。実際に、微風
が車両の前方に向かって吹いていれば、フード下の空気
温度が大気温度に近づけられ、5mph (約8km/時)以
上の定常風によりフード下の空気温度はほぼ大気温度に
維持される。
は無風状態でエンジンをアイドリングしているとき、フ
ード下の空気温度は、周囲の温度(大気温度)よりもは
るかに高くなり、アメリカ南西部の夏で2000F(約9
3℃)、北部の冬で1000F(約38℃)を超えること
もある。車両に関して前方から後方に吹く空気速度が5
mph (約8km/時)であると、フード下の空気温度は、
周囲の大気温度にほぼ一致して変化する。実際に、微風
が車両の前方に向かって吹いていれば、フード下の空気
温度が大気温度に近づけられ、5mph (約8km/時)以
上の定常風によりフード下の空気温度はほぼ大気温度に
維持される。
【0005】車両のトランク又はフード下において生じ
る高温では、種々の感温部品の性能が損なわれる。この
ような高温では、例えば、多くの電気的又は電子的装置
が修復不可能な損傷を受ける。また、蒸発によりバッテ
リ水が失われたり、ある場合には、過大な充電速度によ
るバッテリ水の沸騰によりバッテリグリッドの腐食が促
進されたりする。更に、バッテリプレートを構成する材
料は、高温に長時間曝されると脆くなり易い。一方、バ
ッテリ温度が極端に低くても、バッテリを含む種々の部
品の性能が損なわれる。従って、高温及び低温の両極端
温度の時間及び範囲を最小限にすることが望ましい。
る高温では、種々の感温部品の性能が損なわれる。この
ような高温では、例えば、多くの電気的又は電子的装置
が修復不可能な損傷を受ける。また、蒸発によりバッテ
リ水が失われたり、ある場合には、過大な充電速度によ
るバッテリ水の沸騰によりバッテリグリッドの腐食が促
進されたりする。更に、バッテリプレートを構成する材
料は、高温に長時間曝されると脆くなり易い。一方、バ
ッテリ温度が極端に低くても、バッテリを含む種々の部
品の性能が損なわれる。従って、高温及び低温の両極端
温度の時間及び範囲を最小限にすることが望ましい。
【0006】感温部品、特にバッテリは、エンジンから
ある程度の輻射熱を受けるけれども、部品の温度上昇の
大部分は、部品の周囲のフード下の空気温度、すなわち
対流熱により引き起こされる。輻射熱の作用は、少なく
とも2つのファクタにより制限することができる。すな
わち、エンジンとバッテリとの間に配置される物理的な
バリヤ(障壁)、及び、冬季の運転時の冷たいフード下
の空気は、エンジン表面を冷却してバッテリへの輻射熱
の放散を妨げるであろう。これに対し、対流熱及び伝導
熱は容易に補償することはできない。現在知られている
技術は、受動的な空気流、すなわち、風又は車両の移動
による空気流を用いている。この受動ラム空気は車両の
外部からダクトを通して取り入れられ、冷却すべき部品
に向けられる。しかしながら、受動ラム空気は、適正な
方向の風がエンジンに吹いていないときには利用するこ
とはできない。
ある程度の輻射熱を受けるけれども、部品の温度上昇の
大部分は、部品の周囲のフード下の空気温度、すなわち
対流熱により引き起こされる。輻射熱の作用は、少なく
とも2つのファクタにより制限することができる。すな
わち、エンジンとバッテリとの間に配置される物理的な
バリヤ(障壁)、及び、冬季の運転時の冷たいフード下
の空気は、エンジン表面を冷却してバッテリへの輻射熱
の放散を妨げるであろう。これに対し、対流熱及び伝導
熱は容易に補償することはできない。現在知られている
技術は、受動的な空気流、すなわち、風又は車両の移動
による空気流を用いている。この受動ラム空気は車両の
外部からダクトを通して取り入れられ、冷却すべき部品
に向けられる。しかしながら、受動ラム空気は、適正な
方向の風がエンジンに吹いていないときには利用するこ
とはできない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の温度制御装置
によれば、自動車用の種々の感温部品の温度制御を行う
低コストでエネルギ効率の良い装置が提供される。
によれば、自動車用の種々の感温部品の温度制御を行う
低コストでエネルギ効率の良い装置が提供される。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、部品の温度を検出する手段及びエンジンの回転又は
停止を検出する手段が設けられている。空気流を発生さ
せるファン又はこれと同様の装置が設けられており、空
気流を車両の外部からダクトで取り入れ、エンジンが回
転している間及びエンジンの停止後一定時間(サイク
ル)、部品に向かって流すようになっている。本願にお
いて、「時間」及び「サイクル」なる用語は、予め設定
した時間、例えば2時間、又はエンジンの停止時と所定
の事象、例えば、部品のしきい温度の検出との間の可変
時間の一方又は両方をいう。
ば、部品の温度を検出する手段及びエンジンの回転又は
停止を検出する手段が設けられている。空気流を発生さ
せるファン又はこれと同様の装置が設けられており、空
気流を車両の外部からダクトで取り入れ、エンジンが回
転している間及びエンジンの停止後一定時間(サイク
ル)、部品に向かって流すようになっている。本願にお
いて、「時間」及び「サイクル」なる用語は、予め設定
した時間、例えば2時間、又はエンジンの停止時と所定
の事象、例えば、部品のしきい温度の検出との間の可変
時間の一方又は両方をいう。
【0009】本発明の非常に好ましい実施例によれば、
バッテリを収容する温度制御チャンバ(ボックス)に、
バッテリの外部の下、上及び周囲の空気流路が設けられ
ており、これらの空気流路は、ある所望の流れ基準を満
たすことができる形状を有している。これらの流れ基準
は、空気流の機能、すなわち、バッテリ温度とは異なる
温度の空気をバッテリの周囲に通すことによりバッテリ
の冷却又は加熱を行う機能に基づいている。あるいは、
バッテリ温度とほぼ等しい温度の空気を用いて、バッテ
リを外部の環境から隔絶する、例えば、侵入する熱を除
去することもできる。
バッテリを収容する温度制御チャンバ(ボックス)に、
バッテリの外部の下、上及び周囲の空気流路が設けられ
ており、これらの空気流路は、ある所望の流れ基準を満
たすことができる形状を有している。これらの流れ基準
は、空気流の機能、すなわち、バッテリ温度とは異なる
温度の空気をバッテリの周囲に通すことによりバッテリ
の冷却又は加熱を行う機能に基づいている。あるいは、
バッテリ温度とほぼ等しい温度の空気を用いて、バッテ
リを外部の環境から隔絶する、例えば、侵入する熱を除
去することもできる。
【0010】本発明の1つの特徴によるバッテリの温度
制御ボックスは、底部パネルに一連の空気流リブを有す
るケーシングを備えており、空気流リブがケーシング内
にバッテリを支持できるようになっている。この空気流
リブは、バッテリの底部と組み合わされてチャンネルを
形成し、このチャンネルは、ファンによって吹き込まれ
た空気を、ケーシングの側壁と端壁の間の空間内に差し
向ける。ケーシングの頂部にはカバーが取り付けられて
おり、このカバーは、バッテリの頂部を横切って空気を
差し向け、温度制御ボックスから空気を排出する。車両
の作動時に周囲の温度が所定温度に到達したとき、及
び、エンジン停止後の所定時間、ファンを作動させる電
気回路が設けられている。エンジンが停止していると
き、バッテリは、ファンを冷たい空気源又は熱い空気源
のいずれかに連結することにより、冷却又は加熱するこ
とができる。
制御ボックスは、底部パネルに一連の空気流リブを有す
るケーシングを備えており、空気流リブがケーシング内
にバッテリを支持できるようになっている。この空気流
リブは、バッテリの底部と組み合わされてチャンネルを
形成し、このチャンネルは、ファンによって吹き込まれ
た空気を、ケーシングの側壁と端壁の間の空間内に差し
向ける。ケーシングの頂部にはカバーが取り付けられて
おり、このカバーは、バッテリの頂部を横切って空気を
差し向け、温度制御ボックスから空気を排出する。車両
の作動時に周囲の温度が所定温度に到達したとき、及
び、エンジン停止後の所定時間、ファンを作動させる電
気回路が設けられている。エンジンが停止していると
き、バッテリは、ファンを冷たい空気源又は熱い空気源
のいずれかに連結することにより、冷却又は加熱するこ
とができる。
【0011】
【作用】本発明の主要な特徴は、エンジンが運転されて
いるとき及び停止しているときの双方において、選択さ
れた感温部品の周囲に空気流を供給できることである。
本発明の他の特徴は、エンジン停止後の所定時間、部品
を冷却又は加熱し続けて部品を冷却又は加熱し、部品の
有効寿命を長時間に維持できることである。
いるとき及び停止しているときの双方において、選択さ
れた感温部品の周囲に空気流を供給できることである。
本発明の他の特徴は、エンジン停止後の所定時間、部品
を冷却又は加熱し続けて部品を冷却又は加熱し、部品の
有効寿命を長時間に維持できることである。
【0012】
【実施例】当業者には、以下の説明及び図面により、本
発明の他の特徴及び利点が明らかになるであろう。本発
明の一実施例を詳細に説明する前に、本発明が、その適
用の際、以下の説明に述べられ又は添付図面に示された
詳細な構成に限定されるものではないことを理解すべき
である。本発明は、他の実施例が可能であり、あるいは
種々の方法で実施することもできる。また、本明細書に
おいて使用する語句及び専門用語は、説明の目的のため
のものであって限定的なものではない。
発明の他の特徴及び利点が明らかになるであろう。本発
明の一実施例を詳細に説明する前に、本発明が、その適
用の際、以下の説明に述べられ又は添付図面に示された
詳細な構成に限定されるものではないことを理解すべき
である。本発明は、他の実施例が可能であり、あるいは
種々の方法で実施することもできる。また、本明細書に
おいて使用する語句及び専門用語は、説明の目的のため
のものであって限定的なものではない。
【0013】説明の明瞭化及び容易化のため、本明細書
では本発明を車両用バッテリに関連して説明するが、本
発明は、狭い温度範囲を維持することが望まれる事実上
すべての自動車部品に適用できるものである。本発明者
は、バッテリ温度が、フード下温度に向かって移行し、
フード下温度がバッテリ温度以下に低下し始める直前に
ピークに到達することを確認している。このピークは、
例えば車両を暑い無風の環境中に駐車した場合には、エ
ンジン停止後3時間程で生じる。風が車両の前方に向か
って吹いている場合には、フード下温度は無風状態の場
合よりも幾分低くなり、より強い風が吹いている場合に
は周囲の空気温度に近づくであろう。しかしながら、こ
の後者の状態は滅多に生じない。一般に、エンジンの停
止後、最初の数時間の間にバッテリ温度の大きな上昇が
観察される。
では本発明を車両用バッテリに関連して説明するが、本
発明は、狭い温度範囲を維持することが望まれる事実上
すべての自動車部品に適用できるものである。本発明者
は、バッテリ温度が、フード下温度に向かって移行し、
フード下温度がバッテリ温度以下に低下し始める直前に
ピークに到達することを確認している。このピークは、
例えば車両を暑い無風の環境中に駐車した場合には、エ
ンジン停止後3時間程で生じる。風が車両の前方に向か
って吹いている場合には、フード下温度は無風状態の場
合よりも幾分低くなり、より強い風が吹いている場合に
は周囲の空気温度に近づくであろう。しかしながら、こ
の後者の状態は滅多に生じない。一般に、エンジンの停
止後、最初の数時間の間にバッテリ温度の大きな上昇が
観察される。
【0014】フード下温度の上昇に寄与するファクタ
は、現代の自動車に採用されている、閉鎖された車体前
面の設計にある。フード下の小さな空気スペースが空気
を捕捉すると、空気温度は急速に上昇し、高いピーク温
度に到達する。ラジエータファンは、その作動時に、あ
る量の空気をラジエータを通してフード下領域内に吹き
込むけれども、体積流量が制限されているため、走行中
に車両の前面から流入する風と同じほど有効ではない。
は、現代の自動車に採用されている、閉鎖された車体前
面の設計にある。フード下の小さな空気スペースが空気
を捕捉すると、空気温度は急速に上昇し、高いピーク温
度に到達する。ラジエータファンは、その作動時に、あ
る量の空気をラジエータを通してフード下領域内に吹き
込むけれども、体積流量が制限されているため、走行中
に車両の前面から流入する風と同じほど有効ではない。
【0015】多くの自動車部品、特にバッテリの有効寿
命が温度の関数であることは良く知られている。本発明
者は、例えば1000F(約38℃)の過大温度からバッ
テリを保護するのに重要な時点は、フード下の空気流が
存在しないとき、すなわち、無風アイドリング時、市街
地走行時及び駐車時であることを確認している。従っ
て、一定時間にわたって部品の平均温度を狭く制御すれ
ば、これに対応して部品の有効寿命を増大できることが
観察されよう。
命が温度の関数であることは良く知られている。本発明
者は、例えば1000F(約38℃)の過大温度からバッ
テリを保護するのに重要な時点は、フード下の空気流が
存在しないとき、すなわち、無風アイドリング時、市街
地走行時及び駐車時であることを確認している。従っ
て、一定時間にわたって部品の平均温度を狭く制御すれ
ば、これに対応して部品の有効寿命を増大できることが
観察されよう。
【0016】図1〜図4に示すように、本発明による例
示としてのバッテリ温度制御ボックス10は、自動車1
4のエンジン隔室12の前部に取り付けられている。バ
ッテリ16は、バッテリボックス(バッテリ温度制御ボ
ックス)10内に配置され、それぞれのバッテリターミ
ナル18、20は、それぞれのケーブル19、21を介
してエンジンに接続されている。バッテリ16の周囲の
空間から熱い空気又は冷たい空気を除去すべく、バッテ
リ温度制御ボックス10を通して空気を循環させる手段
が設けられている。このための適当な手段は、ファン2
4の形態がよく、このファン24は、バッテリ温度制御
ボックス10の側部に設けられた空気入口22と、自動
車14の前部に連結された取入れダクト26とに連結さ
れている。
示としてのバッテリ温度制御ボックス10は、自動車1
4のエンジン隔室12の前部に取り付けられている。バ
ッテリ16は、バッテリボックス(バッテリ温度制御ボ
ックス)10内に配置され、それぞれのバッテリターミ
ナル18、20は、それぞれのケーブル19、21を介
してエンジンに接続されている。バッテリ16の周囲の
空間から熱い空気又は冷たい空気を除去すべく、バッテ
リ温度制御ボックス10を通して空気を循環させる手段
が設けられている。このための適当な手段は、ファン2
4の形態がよく、このファン24は、バッテリ温度制御
ボックス10の側部に設けられた空気入口22と、自動
車14の前部に連結された取入れダクト26とに連結さ
れている。
【0017】バッテリ温度制御ボックス10は、ケース
30及びカバー32を備えている。ケース30は、底パ
ネル34と、それぞれの端壁36、38と、それぞれの
側壁40、42とを備えた一体ユニットとして形成され
ている。底パネル34は、空気をバッテリ16の側壁に
向ける複数のリブ44と、バッテリ16の対向端部に向
ける多数のリブ46とを備えている。バッテリ16はこ
れらのリブ44、46上に載せられ、これにより、リブ
44、46の間にチャンネルが形成される。これらのチ
ャンネルは、取入れダクト26からの空気をバッテリケ
ース30に通した後、カバー32に設けられたそれぞれ
の開口部48を通して排出する。これらの排出開口部4
8は、バッテリターミナル18、20の近くに配置され
ていて、バッテリの外部に漏れることがあるすベての水
素ガスをバッテリケースから排除できるようになってい
ることに留意すべきである。水素ガスの発生に対する別
の保護手段として、バッテリ16上又はバッテリ16内
に設けられたガス収集マニホルドを使用し、このマニホ
ルドに1つの出口を設けてこれに換気ホース又はチュー
ブを取り付け、その端部をバッテリ温度制御ボックス1
0の外部に終端させることもできる。この構成によれ
ば、1つ又は複数の排出開口部48を任意の有利な位置
に配置することが可能になる。
30及びカバー32を備えている。ケース30は、底パ
ネル34と、それぞれの端壁36、38と、それぞれの
側壁40、42とを備えた一体ユニットとして形成され
ている。底パネル34は、空気をバッテリ16の側壁に
向ける複数のリブ44と、バッテリ16の対向端部に向
ける多数のリブ46とを備えている。バッテリ16はこ
れらのリブ44、46上に載せられ、これにより、リブ
44、46の間にチャンネルが形成される。これらのチ
ャンネルは、取入れダクト26からの空気をバッテリケ
ース30に通した後、カバー32に設けられたそれぞれ
の開口部48を通して排出する。これらの排出開口部4
8は、バッテリターミナル18、20の近くに配置され
ていて、バッテリの外部に漏れることがあるすベての水
素ガスをバッテリケースから排除できるようになってい
ることに留意すべきである。水素ガスの発生に対する別
の保護手段として、バッテリ16上又はバッテリ16内
に設けられたガス収集マニホルドを使用し、このマニホ
ルドに1つの出口を設けてこれに換気ホース又はチュー
ブを取り付け、その端部をバッテリ温度制御ボックス1
0の外部に終端させることもできる。この構成によれ
ば、1つ又は複数の排出開口部48を任意の有利な位置
に配置することが可能になる。
【0018】バッテリ16をバッテリケース30の内部
に固定する手段が設けられている。このための適当な手
段は、側壁40の内側に形成されたブロック50と、側
壁42の内側に設けられた着脱自在のブロック52とを
備えている。バッテリ16には、その後部に沿う隆起部
54と、前部に沿う隆起部56とを設けることができる
ことに留意されたい。バッテリ16は、隆起部54がブ
ロック50に当接するようにしてケース30内に置かれ
る。次に、ブロック52の凹部58を隆起部56に整合
させて、ブロック52をケース30内に座着させる。ブ
ロック52は、該ブロック52を貫通してケース30の
基部に螺着されるねじ60により、ケース30の底部に
適宜固定される。バッテリ16が所定位置に配置される
と、カバー32の外周リップ33がケース30の外縁部
上に載るようにして、カバー32をケース30の頂部上
に載せる。バッテリ16のターミナル18、20への接
続は、開口部48を通して行われる。
に固定する手段が設けられている。このための適当な手
段は、側壁40の内側に形成されたブロック50と、側
壁42の内側に設けられた着脱自在のブロック52とを
備えている。バッテリ16には、その後部に沿う隆起部
54と、前部に沿う隆起部56とを設けることができる
ことに留意されたい。バッテリ16は、隆起部54がブ
ロック50に当接するようにしてケース30内に置かれ
る。次に、ブロック52の凹部58を隆起部56に整合
させて、ブロック52をケース30内に座着させる。ブ
ロック52は、該ブロック52を貫通してケース30の
基部に螺着されるねじ60により、ケース30の底部に
適宜固定される。バッテリ16が所定位置に配置される
と、カバー32の外周リップ33がケース30の外縁部
上に載るようにして、カバー32をケース30の頂部上
に載せる。バッテリ16のターミナル18、20への接
続は、開口部48を通して行われる。
【0019】ファンモータ(ファン)24は、図6に概
略的に例示する回路により制御するのが好ましい。図6
に示すように、バッテリ16の正極ターミナル18は、
回路78を介して、イグニッションスイッチ72及びタ
イマスイッチ76に接続されている。イグニッションス
イッチ72を閉じると、車両が始動されかつ回路80を
介してタイマスイッチ76が作動される。タイマスイッ
チ76は、15分〜8時間の範囲内の所定時間の間、閉
じた状態に維持される。
略的に例示する回路により制御するのが好ましい。図6
に示すように、バッテリ16の正極ターミナル18は、
回路78を介して、イグニッションスイッチ72及びタ
イマスイッチ76に接続されている。イグニッションス
イッチ72を閉じると、車両が始動されかつ回路80を
介してタイマスイッチ76が作動される。タイマスイッ
チ76は、15分〜8時間の範囲内の所定時間の間、閉
じた状態に維持される。
【0020】タイマスイッチ76は、回路82を介して
温度スイッチ70に接続されている。モータ24はこの
温度スイッチ70により作動される。すなわち、温度ス
イッチ70は、このスイッチ70の近くの温度が、例え
ば約45〜800F(約7〜27℃)の間、好ましくは約
600F(約16℃)の所定のしきい温度よりも高いとき
又は等しいときに閉じられる(通電される)。そうでな
いときは、スイッチ70は開かれる(通電されない)。
温度スイッチ70は、回路84を介してファンモータ2
4に接続されている。温度スイッチ70及びタイマスイ
ッチ76の両方が閉じているとき、ファンモータ24が
空気をバッテリケース30に循環させる。
温度スイッチ70に接続されている。モータ24はこの
温度スイッチ70により作動される。すなわち、温度ス
イッチ70は、このスイッチ70の近くの温度が、例え
ば約45〜800F(約7〜27℃)の間、好ましくは約
600F(約16℃)の所定のしきい温度よりも高いとき
又は等しいときに閉じられる(通電される)。そうでな
いときは、スイッチ70は開かれる(通電されない)。
温度スイッチ70は、回路84を介してファンモータ2
4に接続されている。温度スイッチ70及びタイマスイ
ッチ76の両方が閉じているとき、ファンモータ24が
空気をバッテリケース30に循環させる。
【0021】エンジンが作動しているとき、イグニッシ
ョンスイッチ72は、タイマスイッチ76及び温度スイ
ッチ70を介して回路を閉じ、これにより、ファンモー
タ24への選択的な導電経路が確立される。周囲の空気
温度が所定のしきい値、例えば600F(約16℃)を超
えると、ファンモータ24への回路が閉じられ、空気が
バッテリ温度制御ボックス10に循環される。これに対
し、周囲の温度がしきい温度より低い場合には、所望に
応じ、ファンモータ24を作動させてもよいし作動させ
なくてもよい。
ョンスイッチ72は、タイマスイッチ76及び温度スイ
ッチ70を介して回路を閉じ、これにより、ファンモー
タ24への選択的な導電経路が確立される。周囲の空気
温度が所定のしきい値、例えば600F(約16℃)を超
えると、ファンモータ24への回路が閉じられ、空気が
バッテリ温度制御ボックス10に循環される。これに対
し、周囲の温度がしきい温度より低い場合には、所望に
応じ、ファンモータ24を作動させてもよいし作動させ
なくてもよい。
【0022】イグニッションスイッチ72が切られた状
態にあると、タイマスイッチ76を通る回路が閉じられ
た状態に維持され、このため、温度スイッチ70が閉じ
られていれば、ファン24は回転し続ける。ファンモー
タ24は、タイマに設定した所定時間の間、又は所定の
しきい温度以下への温度低下の結果として温度スイッチ
70が開くまで、従って回路が開くまで、作動し続け
る。
態にあると、タイマスイッチ76を通る回路が閉じられ
た状態に維持され、このため、温度スイッチ70が閉じ
られていれば、ファン24は回転し続ける。ファンモー
タ24は、タイマに設定した所定時間の間、又は所定の
しきい温度以下への温度低下の結果として温度スイッチ
70が開くまで、従って回路が開くまで、作動し続け
る。
【0023】実験によれば、自動車の環境では、バッテ
リが最高温度になる極端な状態は、車両のエンジンが停
止してから1〜3時間後に生じることが示されている。
従って、ファン24は、エンジン停止後の一定時間、バ
ッテリの周囲でケーシング内に空気を循環させる。ファ
ン24は必ずしもバッテリを冷却するものではなく、空
気を、車両の外部から、バッテリハウジングの壁の内表
面に沿って移動させ、熱エネルギがバッテリに伝えられ
る前に、侵入する熱を除去するように設計されている。
極端な作動状態下では、空気によりバッテリから熱を除
去させることができる。
リが最高温度になる極端な状態は、車両のエンジンが停
止してから1〜3時間後に生じることが示されている。
従って、ファン24は、エンジン停止後の一定時間、バ
ッテリの周囲でケーシング内に空気を循環させる。ファ
ン24は必ずしもバッテリを冷却するものではなく、空
気を、車両の外部から、バッテリハウジングの壁の内表
面に沿って移動させ、熱エネルギがバッテリに伝えられ
る前に、侵入する熱を除去するように設計されている。
極端な作動状態下では、空気によりバッテリから熱を除
去させることができる。
【0024】極めて寒い気候条件下では、エンジンの作
動中にバッテリの充電能力が大幅に制限される。バッテ
リを加熱し、従ってバッテリが急速に冷却されるのを防
止することができるならば、エンジンの作動中に大きな
充電電流を受け入れ、従って、高充電状態に維持される
であろう。このことは、ファンモータ24を、バイパス
ダクト90を介して、エンジン94の排気マニホルド9
2に取り付けられた金属ボックス88に連結することに
より達成される。バイパスダクト90は、バイパス弁9
6を介して空気取入れダクト26に連結されている。バ
イパス弁96は、所望に応じ、手動又は自動により冬季
運転条件に切り換えることができる。
動中にバッテリの充電能力が大幅に制限される。バッテ
リを加熱し、従ってバッテリが急速に冷却されるのを防
止することができるならば、エンジンの作動中に大きな
充電電流を受け入れ、従って、高充電状態に維持される
であろう。このことは、ファンモータ24を、バイパス
ダクト90を介して、エンジン94の排気マニホルド9
2に取り付けられた金属ボックス88に連結することに
より達成される。バイパスダクト90は、バイパス弁9
6を介して空気取入れダクト26に連結されている。バ
イパス弁96は、所望に応じ、手動又は自動により冬季
運転条件に切り換えることができる。
【0025】高温作動に関連して上述したものと同様の
タイミング回路及びサーモスタット構成は、温度が所定
のしきい温度以下に低下したときにサーモスタットが閉
じるように温度計を変えることにより、寒い気候条件下
でファンを制御するのに使用することができる。エンジ
ンの作動中及び/又は停止後の所定時間の間、バッテリ
を加熱することにより、充電サイクル中(エンジンの作
動中)に、より効果的に充電できるレベルにバッテリの
温度を維持することができる。
タイミング回路及びサーモスタット構成は、温度が所定
のしきい温度以下に低下したときにサーモスタットが閉
じるように温度計を変えることにより、寒い気候条件下
でファンを制御するのに使用することができる。エンジ
ンの作動中及び/又は停止後の所定時間の間、バッテリ
を加熱することにより、充電サイクル中(エンジンの作
動中)に、より効果的に充電できるレベルにバッテリの
温度を維持することができる。
【0026】また、空気取入れダクト22からの空気の
一部を通すことができる隔室を設け、バッテリに加え又
はバッテリに代えて、電気部品、電子部品又は他の感温
部品の冷却又は加熱を行うことも本発明の意図する範囲
内である。本発明に従って部品の温度を低下(高温の場
合)、又は上昇(低温の場合)させるのに、種々の異な
る手段を用いることができる。例えば、部品に対して正
又は負の熱流束(thermal flux) を引き起こすのに、フ
ァン、ポンプ又は圧縮機を使用することができる。ある
いは、部品を通る流体の流れを引き起こすのに、スピー
カ又は振動ダイヤフラムを使用することができる。空気
は最も便利な流体媒体であるけれども、液体を含む任意
の流体を使用することもできる。
一部を通すことができる隔室を設け、バッテリに加え又
はバッテリに代えて、電気部品、電子部品又は他の感温
部品の冷却又は加熱を行うことも本発明の意図する範囲
内である。本発明に従って部品の温度を低下(高温の場
合)、又は上昇(低温の場合)させるのに、種々の異な
る手段を用いることができる。例えば、部品に対して正
又は負の熱流束(thermal flux) を引き起こすのに、フ
ァン、ポンプ又は圧縮機を使用することができる。ある
いは、部品を通る流体の流れを引き起こすのに、スピー
カ又は振動ダイヤフラムを使用することができる。空気
は最も便利な流体媒体であるけれども、液体を含む任意
の流体を使用することもできる。
【0027】完全に充電されている場合には、一般的な
自動車用バッテリは、約58アンペア時の電流を供給す
ることができる。非常に好ましい実施例では、例えば約
0.1アンペアの電流が流れるファンで流体の流れを生じ
させることができる。理論的には、そのようなファン
は、バッテリの電流を完全に消費する前に、連続的に5
80時間(約24日)作動することができる。従って、
一般に数日毎に運転される(従って充電される)車両で
は、0.1 アンペアの電流が連続的に流れてもバッテリの
性能に悪影響を及ぼすことはない。
自動車用バッテリは、約58アンペア時の電流を供給す
ることができる。非常に好ましい実施例では、例えば約
0.1アンペアの電流が流れるファンで流体の流れを生じ
させることができる。理論的には、そのようなファン
は、バッテリの電流を完全に消費する前に、連続的に5
80時間(約24日)作動することができる。従って、
一般に数日毎に運転される(従って充電される)車両で
は、0.1 アンペアの電流が連続的に流れてもバッテリの
性能に悪影響を及ぼすことはない。
【0028】一方、体積流量を増大させたい場合には、
0.1 アンペア以上の電流を消費する装置を用い、これに
付随して平均バッテリ温度を低下させることもできる。
本発明者は、0.05〜20アンペアの間で作動する装置を
用いることにより、満足できる結果が得られることを確
認している。本発明によれば、前述の目的及び利点を完
全に満たすことができるバッテリ温度制御ボックスを提
供できることは明らかであろう。以上、本発明をその特
定の実施例について説明したが、当業者には本発明の種
々の変更が明らかであろう。従って、そのようなすべて
の変更は、本発明の精神及び範囲内に含まれるものであ
る。
0.1 アンペア以上の電流を消費する装置を用い、これに
付随して平均バッテリ温度を低下させることもできる。
本発明者は、0.05〜20アンペアの間で作動する装置を
用いることにより、満足できる結果が得られることを確
認している。本発明によれば、前述の目的及び利点を完
全に満たすことができるバッテリ温度制御ボックスを提
供できることは明らかであろう。以上、本発明をその特
定の実施例について説明したが、当業者には本発明の種
々の変更が明らかであろう。従って、そのようなすべて
の変更は、本発明の精神及び範囲内に含まれるものであ
る。
【図1】自動車の前部の斜視図であり、フードの下に配
置されたバッテリ温度制御ボックスを示すものである。
置されたバッテリ温度制御ボックスを示すものである。
【図2】バッテリ温度制御ボックスの頂部から離したカ
バーを示す斜視図である。
バーを示す斜視図である。
【図3】バッテリ温度制御ボックスの底部を示す図面で
あり、空気流リブのパターンを示すものである。
あり、空気流リブのパターンを示すものである。
【図4】バッテリ温度制御ボックスの端部を除去した端
面図であり、バッテリ温度制御ボックスを通る空気流路
を示すものである。
面図であり、バッテリ温度制御ボックスを通る空気流路
を示すものである。
【図5】寒い気候のときにバッテリ温度制御ボックス内
に温かい空気を導入するバイパス装置を示す斜視図であ
る。
に温かい空気を導入するバイパス装置を示す斜視図であ
る。
【図6】本発明のバッテリ温度制御ボックスの電気装置
の回路図である。
の回路図である。
10 バッテリ温度制御ボックス 12 エンジン隔室 14 自動車 16 バッテリ 18、20 バッテリターミナル 22 空気入口 24 ファン(ファンモータ) 26 取入れダクト(空気取入れダクト) 30 ケース 32 カバー 36、38 端壁 40、42 側壁 44、46 リブ 48 開口部 50、52 ブロック 54、56 隆起部 58 凹部 60 ねじ 70 温度スイッチ 72 イグニッションスイッチ 76 タイマスイッチ 78、80、82、84 回路 88 金属ボックス 90 バイパスダクト 92 排気マニホルド 94 エンジン 96 バイパス弁
フロントページの続き (72)発明者 マーク エス インクマン アメリカ合衆国 ウイスコンシン州 53222 ミルウオーキー ノース エイテ イセヴンス ストリート 3773 (72)発明者 リチヤード テイー ジヨンソン アメリカ合衆国 ウイスコンシン州 53033 フーバータス ミドル リツジ ドライヴ 945 (72)発明者 ジエローム エイ コンドラキーウイクツ アメリカ合衆国 ウイスコンシン州 53222 ミルウオーキー ノース エイテ イエイス ストリート 3148 (72)発明者 ブレツト エム レンハート アメリカ合衆国 ウイスコンシン州 53209 ミルウオーキー 201 ノース シ ドニー プレイス 6600 (72)発明者 デイヴイツド ダブリユー サーリ アメリカ合衆国 ウイスコンシン州 53172 サウス ミルウオーキー 6エイ チ フイフス アベニユー 3333
Claims (20)
- 【請求項1】 フードで取り囲まれたエンジン隔室を備
えた車両の前記エンジン隔室内に取り付けられるように
構成されたバッテリ温度制御ボックスにおいて、 底パネル、側壁及び端壁を備えたケーシングと、 該ケーシングを閉鎖するカバーと、 前記端壁の1つに設けられた空気入口と、 前記カバーに設けられた空気出口と、 前記底パネルに対して間隔を隔ててバッテリを支持する
ための、前記底パネルの表面に形成された支持手段とを
有しており、該支持手段が、前記バッテリの底部と組み
合わされて、バッテリの底部と底パネルの表面との間に
空気流路を形成し、 空気を前記空気入口内に吹き込み、前記底パネルを横切
る前記流路に通し、前記側壁とバッテリの端壁との間の
空間内で上方に循環させる吹込み手段を更に有している
ことを特徴とするバッテリ温度制御ボックス。 - 【請求項2】 前記吹込み手段が、前記空気入口及び空
気取入れダクトに連結されたファンを備え、前記空気取
入れダクトが前記ファンを車両の前部に連結しており、
ファンが、車両の前部から空気を吸い込んで前記ケーシ
ングの前記空気入口内に排出することを特徴とする、請
求項1に記載のバッテリ温度制御ボックス。 - 【請求項3】 前記支持手段が、流入する空気の一部
を、バッテリと前記側壁及び端壁との間の空間に向ける
多数の細長いリブを備えていることを特徴とする、請求
項1に記載のバッテリ温度制御ボックス。 - 【請求項4】 空気取入れダクト内の大気温度が所定の
最大値を超えたときに前記吹込み手段を作動させる手段
を有していることを特徴とする、請求項1に記載のバッ
テリ温度制御ボックス。 - 【請求項5】 前記吹込み手段が、エンジンの排気マニ
ホルドに設けられたヒータボックスと、該ヒータボック
スに連結されたバイパスダクトとを備えており、前記吹
込み手段が、寒い気候のときに、加熱された空気を前記
ヒータボックスから吸い込んで前記ケーシング内に排出
することを特徴とする、請求項1に記載のバッテリ温度
制御ボックス。 - 【請求項6】 エンジンの停止後の所定時間の間、前記
吹込み手段の作動を継続するため、前記吹込み手段に作
動的に接続されたタイマ手段を有していることを特徴と
する、請求項1に記載のバッテリ温度制御ボックス。 - 【請求項7】 周囲の温度が所定のしきい温度を超えた
ときに前記ファンを作動させるように作動的に接続され
た温度スイッチを有していることを特徴とする、請求項
6に記載のバッテリ温度制御ボックス。 - 【請求項8】 エンジンが停止し且つ移動する空気温度
が所定のしきい温度を超えた後、1〜8時間の間、前記
ファンを作動させるために前記温度スイッチ及び前記フ
ァンに作動的に接続されたタイミング手段を有している
ことを特徴とする、請求項7に記載のバッテリ温度制御
ボックス。 - 【請求項9】 自動車のバッテリ温度制御ボックスであ
って、 底パネル、側壁及び端壁を備えたケーシングと、 前記底パネルに対して間隔を隔ててバッテリを支持する
ための、前記底パネルの表面に設けられた支持手段と前
記側壁及び端壁に対して間隔を隔ててバッテリを前記底
パネルに固定する手段とバッテリの頂部から間隔を隔て
て前記ケーシングの頂部を閉鎖するカバーと、 バッテリと、前記底パネルと、側壁と、端壁と、カバー
との間の空間において、前記ケーシング内に空気を吹き
込む吹込み手段とを有していることを特徴とする自動車
のバッテリ温度制御ボックス。 - 【請求項10】 1つの壁の底部に設けられた空気入口
と、前記カバーの頂部に設けられた出口とを有している
ことを特徴とする、請求項9に記載のバッテリ温度制御
ボックス。 - 【請求項11】 前記空気入口を周囲の空気源に連結す
る連結手段を有し、前記吹込み手段が、前記連結手段に
設けられたファンを備えており、該ファンが、前記連結
手段を通して周囲の空気を吸い込んで、前記入口を通し
て前記ケーシング内に排出することを特徴とする、請求
項10に記載のバッテリ温度制御ボックス。 - 【請求項12】 広範囲の温度変化を受ける自動車の部
位に配置される感温自動車部品の時間平均温度を制御す
る方法であって、 自動車に関連するエンジンの作動状態及び停止状態を検
出する工程と、 流体の流れを生じさせる工程と、 エンジンの停止状態を検出した後の所定時間の間、前記
流体の流れを差し向けて前記感温自動車部品に接触させ
る工程とを有していることを特徴とする方法。 - 【請求項13】 前記エンジンが停止しているとき、所
定の事象の終了の検出に応答して、前記流体の流れを終
了させる終了工程を更に有していることを特徴とする、
請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】 前記感温自動車部品の近くの温度を検
出する工程を更に有し、 前記終了工程が、前記感温自動車部品の近くの第1の所
定温度の検出時に前記流体の流れを終了させる工程であ
ることを特徴とする、請求項13に記載の方法。 - 【請求項15】 前記所定温度が、約45〜750F(約
7〜24℃)の範囲内にあることを特徴とする、請求項
14に記載の方法。 - 【請求項16】 前記所定温度が、約600F(約16
℃)であることを特徴とする、請求項14に記載の方
法。 - 【請求項17】 前記終了工程が、エンジンの停止後、
所定時間が経過したときに前記流体の流れを終了させる
工程であることを特徴とする、請求項13に記載の方
法。 - 【請求項18】 前記所定時間が、約30分〜6時間の
範囲の時間であることを特徴とする、請求項17に記載
の方法。 - 【請求項19】 前記所定時間が、約2〜3時間の範囲
の時間であることを特徴とする、請求項17に記載の方
法。 - 【請求項20】 エンジンが作動しているときの少なく
とも一部の時間の間、前記流体の流れを差し向けて前記
感温自動車部品に接触させる工程を更に有していること
を特徴とする、請求項12に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12984191A JPH05112187A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 自動車部品の温度制御方法及び温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12984191A JPH05112187A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 自動車部品の温度制御方法及び温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05112187A true JPH05112187A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=15019562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12984191A Pending JPH05112187A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 自動車部品の温度制御方法及び温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05112187A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110936802A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-31 | 河南美力达汽车有限公司 | 一种防护型新能源汽车 |
| JP2021102422A (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-15 | トヨタ車体株式会社 | 部品のカバー構造 |
| CN114922799A (zh) * | 2021-07-07 | 2022-08-19 | 克诺尔车辆设备(苏州)有限公司 | 轨道车辆供风单元及其控制方法 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP12984191A patent/JPH05112187A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110936802A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-31 | 河南美力达汽车有限公司 | 一种防护型新能源汽车 |
| JP2021102422A (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-15 | トヨタ車体株式会社 | 部品のカバー構造 |
| CN114922799A (zh) * | 2021-07-07 | 2022-08-19 | 克诺尔车辆设备(苏州)有限公司 | 轨道车辆供风单元及其控制方法 |
| CN114922799B (zh) * | 2021-07-07 | 2023-08-22 | 克诺尔车辆设备(苏州)有限公司 | 轨道车辆供风单元及其控制方法 |
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