CN107004923A - 蓄电池用架以及蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓄电池用架以及蓄电装置。蓄电池用架具备底部框(12)、顶部框(14)、长条状的支柱(16、18、20、22)、相互对置地架设于支柱(16、18、20、22)的侧面板(30)。在各支柱沿着其长度方向以给定间距形成多个安装孔(26、28)，在侧面板(30)以与给定间距对应的间距形成多个内螺纹孔。在螺钉紧固于安装孔(26、28)以及内螺纹孔的状态下侧面板(30)安装于支柱组。侧面板(30)具有多个平行的支承部(32)，各支承部(32)的间隔被设定为大致等于容纳的多个蓄电池之间形成的制冷剂通路的给定的高度尺寸和蓄电池的高度尺寸的合计值。

Description

蓄电池用架以及蓄电装置
技术领域
本发明涉及蓄电池用架以及蓄电装置。
背景技术
以往，例如在专利文献1中公开了蓄电池用架。关于该蓄电池用架，记载了如下内容，即，具备框架以及多个隔板，用束缚体按压分别载置于各隔板的电池，从而实施了抗震对策。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2004-510313号公报
发明内容
发明要解决的课题
作为如上述专利文献1所记载的容纳多个蓄电池的架，例如从成本方面来看，作为用于容纳信息设备、通信设备、广播设备等的架，使用以往的标准架是有利的。
不过，这种标准架适合将具有与其规格相应的高度尺寸的设备沿着上下方向多级容纳，但为使规格外的高度尺寸的蓄电池容积效率良好地容纳却需要在以载置状态支承各蓄电池的支承构件上下工夫。此外，还需要确保用于对容纳于架的多个蓄电池进行冷却的介质通过的制冷剂通路。
本发明的目的在于，提供一种利用以往的标准架既能确保制冷剂通路又能容积效率良好且高能量密度地容纳多个蓄电池的蓄电池用架以及蓄电装置。
用于解决课题的手段
本发明所涉及的蓄电池用架具备：底部以及顶部，在上下方向对置配置；至少2根长条状的支柱，在底部与顶部之间延伸，将底部以及顶部相互连结；和至少2片侧面板，相互对置地安装于至少2根支柱，在支柱沿着其长度方向以给定间距形成有多个安装孔，在侧面板以与上述给定间距对应的间距形成有多个贯通孔，在紧固构件贯通插入安装孔以及贯通孔的状态下侧面板安装于支柱组，侧面板具有在与上下方向正交的宽度方向上突出且相互平行的多个支承部，各支承部的间隔被设定为大致等于以载置于支承部上的状态被容纳的多个蓄电池之间形成的制冷剂通路的给定的高度尺寸和所述蓄电池的高度尺寸的合计值。
发明效果
根据本发明所涉及的蓄电池架以及利用了该蓄电池架的蓄电装置，利用以往的标准架既能确保制冷剂通路又能容积效率良好且高能量密度地容纳多个蓄电池。
附图说明
图1是以从斜前方观察作为本发明的一实施方式的包括蓄电池用架的蓄电装置的状态来表示的立体图。
图2是以从斜后方观察图1所示的蓄电装置的状态来表示的立体图。
图3是表示未容纳蓄电池的状态的架的与图1同样的立体图。
图4是在框架构造体安装有侧面板、后面板以及风扇面板的架的立体图。
图5是侧面板的主视图。
图6是从前方观察图5所示的侧面板的侧视图。
图7是图5中的A-A线剖视图。
图8是图5中的B-B线剖视图。
图9是从前方观察蓄电装置的一部分主视图。
图10是概略性地表示制冷剂通路中的空气的流动的图。
具体实施方式
以下，关于本发明所涉及的实施方式，一边参照附图一边进行详细说明。在该说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是为了容易理解本发明的例示，能够与用途、目的、规格等匹配地进行适当变更。此外，在下文中，从开始便假定了如下情况，即，在包含多个实施方式、变形例等的情况下，对它们的特征部分进行适当组合来使用。
以下，在图1等中，将表示水平面上的一个方向的箭头X方向称为“宽度方向”，将与箭头X方向正交的水平面上的箭头Y方向称为“长度方向”，将与箭头X以及Y正交的箭头Z方向称为“上下方向”或者“高度方向”。此外，关于长度方向，将一侧称为“前”，将另一侧称为“后”。
图1是在以斜前方观察作为本发明的一实施方式的包括蓄电池用架(以下适当地仅称为“架”)10的蓄电装置1的状态来表示的立体图。图1所示的蓄电装置1构成为在架10沿着上下方向多级地容纳有多个蓄电池2。此外，图2是以从斜后方观察蓄电装置1的状态来表示的立体图。进而，图3是表示未容纳蓄电池的状态的架10的与图1同样的立体图。
关于本实施方式的容纳于架10的蓄电池2，在框体内以串联连接、并联连接、或者组合了串联以及并联的连接状态容纳有例如多个圆筒型二次电池。关于本实施方式的架10，假定将例如20个这种蓄电池2以给定的间隔沿着上下方向排列来容纳。不过，容纳于一个架10的蓄电池2的数目并不限定于此，能够根据各蓄电池2的外形尺寸、额定容量、为了确保对于各蓄电池的冷却性能而需要的制冷剂通路的尺寸等来适当变更。
如图1至图3所示，架10具备：底部框(底部)12、顶部框(顶部)14、和4根支柱16、18、20、22。对于架10，例如能够利用19英寸架等以往的标准架。架10优选具有在容纳了多个有重量的蓄电池2的情况下也能耐受住的强度，适合利用例如钢制的架。
底部框12以及顶部框14均被形成为长方形状框架。底部框12可以通过螺栓等紧固构件连结4根底部框架来构成，或者，也可以预先被一体形成。此外，在底部框12的中央部，沿着宽度方向配置有增强框架13。增强框架13的两端通过螺栓等紧固构件而与底部框12连结。
在本实施方式中，顶部框14与底部框12同样，可以通过螺钉或者螺栓等紧固构件连结4根底部框架来构成，或者，也可以预先被一体形成。另外，在本实施方式中，虽然示出作为顶部框14不含顶部板的形态的例子，但并不限定于此，为了降低尘埃等的堆积，封闭顶部框14的上表面的顶部板可以为其他构件，或者被设置为一体。此外，关于顶部框14，也与底部框12同样，可以在中央架设增强框架来提高框架构造体11的强度。
4根支柱16、18、20、22对应于底部框12以及顶部框14的四角的角部来竖立设置。各支柱16、18、20、22是沿着上下方向延伸的长条状的构件，利用例如所谓的L字、コ字角材。此外，关于各支柱16、18、20、22的下端以及上端，例如通过螺钉或者螺栓等紧固构件分别被紧固于底部框12以及顶部框14。由此，底部框12、顶部框14以及4根支柱16、18、20、22构成了包括与长方体的12条边对应的框架部分的框架构造体11。
4根支柱之中的位于前方的2根支柱16、20具有沿着上下方向以给定间距形成有多个安装孔的安装部17、21。此外，在架10中，位于后方的2根支柱18、22具有以给定间距形成有多个安装孔的安装部。在下文中，有时将架10的2根支柱16、20称为前方支柱，将另外2根支柱18、22称为后方支柱。
如图3所示，前方支柱16、20的安装部17、21分别具有在上下方向上延伸且在长度方向上突出的宽度窄的安装板24。在安装板24，以给定间距形成有多个安装孔26。此外，在架10的后方支柱18、22中相互对置的侧面，也以与上述同样的给定间距分别形成有多个安装孔28。在图3中仅示出后方支柱22的侧面所形成的安装孔28。
在架10是符合EIA标准(美国标准协会)的19英寸架的情况下，能够容纳直至宽度尺寸约482.6mm(19英寸)的设备。即，容纳于架10的蓄电池2的宽度尺寸优选约480mm程度。此外，在EIA标准的情况下，所容纳的设备的高度尺寸以1U(＝1.75英寸(44.45mm))这样的单位来规定，与EIA标准相应的设备的高度尺寸成为1U的倍数。在这种EIA标准的架中，安装孔的间距有宽间距和通用间距这两种。宽间距是安装孔的间距为31.75mm(1.25英寸)和12.7mm(0.5英寸)的重复。在通用间距下，在宽间距中的31.75mm间距的两个安装孔的中间位置追加了安装孔。即，在该情况下，安装孔的间距成为15.9mm、15.9mm、12.7mm的重复。在本实施方式中，例示上述安装孔26、28以通用间距形成的情况。
另外，在架是符合JIS标准(日本工业标准)的19英寸架的情况下，能够容纳直至宽度尺寸约480mm的设备，所容纳的设备的高度尺寸成为1J(＝50mm)的倍数。此外，在这种JIS标准的架中，以50mm间距形成有安装孔。此外，有时在50mm间距的两个安装孔的中间位置处追加安装孔，在该情况下，以25mm间距形成有安装孔。
图4是在框架构造体11安装有侧面板、后面板以及风扇面板的架10的立体图。
如图1、图2以及图4所示，架10具备侧面板30。侧面板30被架设于前方支柱16以及后方支柱18中的一个支柱组，并且被架设于前方支柱20以及后方支柱22中的另一个支柱组。由此，侧面板30在架10中构成了在宽度方向上对置的侧壁面。在本实施方式中，示出在架10的宽度方向两侧安装有各4片侧面板30的例子。
此外，架10可以具备后面板60以及风扇面板70。如后所述，后面板60可以在后方支柱18、22之间被安装于侧面板30的后壁面，或者，可以被安装于后方支柱18、22。在后面板60，安装有与容纳于架10的蓄电池2(参照图1)的电力输入输出端子电连接的连接器(未图示)。
风扇面板70在架10的后面通过螺钉等安装于后面板60和后方支柱22。如图2所示，在风扇面板70形成有例如圆形的安装孔72。在该安装孔72安装有风扇74(参照图10)。如后所述，风扇74具有在蓄电池2通过侧面板30载置容纳于架10时使空气等冷却介质在各蓄电池2间形成的制冷剂通路中流动的功能。关于作为冷却介质的空气在各蓄电池2间的制冷剂通路中流动的情形将后述。
接下来，参照图5至图9来详细说明侧面板30。图5是侧面板30的主视图，图6是从前方观察侧面板30的侧视图。此外，图7是图5中的A-A线剖视图，图8是图5中的B-B线剖视图。进而，图9是从前方观察蓄电装置1的一部分主视图。
在架10中，从前方观察时被安装在右侧的侧面板30和被安装在左侧的侧面板30具有镜面对称的形状。因此，在下文中，以被安装在架10的右侧的侧面板30为例来进行说明。
如图5至图8所示，侧面板30例如能够通过对一片金属板进行折弯形成来形成。侧面板30具有多个支承部32。各支承部32形成为在与上下方向正交的宽度方向上突出且相互平行。在本实施方式中，示出在一片侧面板30形成有5个支承部32的例子。即，在本实施方式中，构成为能够在架10中通过在宽度方向两侧对置安装的一对侧面板30来载置5个蓄电池2。
5个支承部32之中的4个支承部32，通过对于金属板将呈コ字状形成了缺口的部分向宽度方向内侧折弯90度而形成。此外，侧面板30中位于最下部的支承部32通过将金属体的下端部以给定宽度向宽度方向内侧折弯而形成。
如图6以及图9所示，各支承部32的上下方向的间隔K被设定为：大致等于以载置于支承部32上的状态被容纳的多个蓄电池2之间形成的制冷剂通路4的给定的高度尺寸h、和蓄电池2的高度尺寸H的合计值。在此，蓄电池2的高度尺寸例如约90mm程度。此外，制冷剂通路4的给定的高度尺寸优选设为例如8～10mm程度。虽然可以将制冷剂通路4的高度尺寸h设定得比这样的高度尺寸大，但与之相应地，将多个蓄电池2容纳于架10的情况下能够收容的蓄电池2的数目会减少。另一方面，若制冷剂通路4的高度尺寸h比上述的尺寸范围窄，则作为流经制冷剂通路4的制冷剂的空气由于流量下降而使得蓄电池2的冷却性能下降。因此，制冷剂通路4的高度尺寸h设定成既能提高架10的容纳效率又能确保对于各蓄电池的冷却性能的所需最小限度的尺寸为宜。
如图7所示，支承部32的突出宽度W被设定为：在载置了蓄电池2的长度方向上延伸的下侧一个角部时能够充分支承蓄电池2的程度的宽度。此外，通过形成这样的突出宽度W的支承部32，从而在侧面板30，对应于除了最下部的支承部32之外的4个支承部32而形成有开口部34。在本实施方式中，在各侧面板30形成有4个开口部34。如图5所示，各开口部34呈沿着长度方向细长地延伸的长方形状。通过形成这样的开口部34，从而在容纳了蓄电池2时成为蓄电池2的侧面经由开口部34露出在架10的外部的状态。由此，具有从蓄电池2的侧面的散热性得以提高的优点。在该情况下，蓄电池2可以不是整个侧面露出，至少露出一部分即可。
此外，如图5以及图7所示，侧面板30具有闭塞部35。闭塞部35呈与支承部32连续且大致L字状的剖面，沿着上下方向垂下。该闭塞部35具有堵塞容纳于架10的各蓄电池2之间形成的制冷剂通路4的宽度方向两侧的开口部的功能。由此，能够将容纳于架10的蓄电池2间的制冷剂通路形成为在前方以及后方开口的通路，能够规定作为制冷剂的空气的流动方向。另外，在本实施方式中，虽然示出用闭塞部35堵塞制冷剂通路4的宽度方向两侧的开口部的整体的例子，但并不限定于此，闭塞部可以封闭制冷剂通路4的宽度方向两侧的开口部的一部分而使其他部分作为空气通过部来开口。
如图5以及图8所示，在侧面板30的宽度方向前侧形成有安装部36a，在宽度方向后侧形成有安装部36b。各安装部36a、36b是将金属板折弯成大致コ字状而形成的，沿着上下方向延伸。而且，在各安装部36a、36b，在上方方向以给定间距P1形成有例如5个内螺纹孔(贯通孔)38。该给定间距P1被设定为与前方支柱16、20的安装部17、21形成的安装孔26的间距对应的间距。即，在架10是符合EIA标准的19英寸架的情况下，侧面板30的内螺纹孔38的间距P1优选设为例如1U(＝44.45mm)间距。由此，能够通过经由前方支柱16、20的安装孔26贯通插入了侧面板30的螺钉将侧面板30安装于前方支柱16、20。另外，在架10是符合JIS标准的19英寸架的情况下，侧面板30的内螺纹孔38的给定间距P1优选设定为例如50mm。另外，在本实施方式中，虽然说明将用于在支柱安装侧面板30的贯通孔形成为内螺纹孔的例子，但并不限定于此，可以仅仅是形成为使螺栓贯通插入的贯通孔并用螺母来紧固固定。
如图5以及图6所示，侧面板30的前端部向宽度方向外侧折弯成大致垂直。该折弯部构成了侧面板30的前侧壁40。在该前侧壁40，在上下方向以给定间距P2形成有例如5个内螺纹孔42。该给定间距P2能够与多级(例如20级)容纳于架10的蓄电池2的容纳间距同等地设定。在将本实施方式中所利用的蓄电池2的高度尺寸H设为例如90mm、将蓄电池2之间形成的制冷剂通路4的高度尺寸h设为例如10mm时，在上下方向相邻的蓄电池2的配置间距成为100mm。因此，在该情况下，只要将侧面板30的前侧壁40所形成的内螺纹孔42(被紧固部)的间距P2设定为100mm即可。由此，如后所述，能够经由蓄电池2的前端侧壁所固定的固定突块而将各蓄电池2固定于侧面板30的前侧壁40。
此外，如图5以及图8所示，侧面板30的后端部向宽度方向外侧折弯成大致垂直。该折弯部构成了侧面板30的后侧壁44。在该后侧壁44，与前侧壁40同样，也可以在上下方向以给定间距P2形成有例如5个内螺纹孔(未图示)。能够通过将螺钉贯通插入该后侧壁44所形成的内螺纹孔进行紧固来固定后面板60的宽度方向两端部。
将如上述那样构成的侧面板30各4片安装在架10的宽度方向两侧，并且将后面板60以及风扇面板70通过螺钉等安装在侧面板30的后侧壁44。由此，组装成如图4所示的架10。在该情况下，由于各侧面板30具有与5个蓄电池的量相当的支承部32，因此较之于利用螺钉或者螺栓等紧固构件将与每个容纳设备对应的架(隔板)一个一个地组装于框架构造体11的情况，组装变得格外容易。
而且，在如上述那样组装成的架10中从前方插入各蓄电池2，从而成为各蓄电池2的下侧角部载置于处于宽度方向两侧的侧面板30的支承部32上的状态。如图9所示，在蓄电池2的框体中的前端部的宽度方向两侧，例如通过焊接、螺钉固定等安装有固定突块50。在形成于该固定突块50的贯通孔中贯通插入螺钉52，从而与侧面板30的前侧壁40所形成的内螺纹孔42紧固。由此，各蓄电池2以相互之间形成有给定高度尺寸h的制冷剂通路4的状态容纳于架10，从而组装成蓄电装置1。
图10是概略性地表示制冷剂通路4中的空气的流动的图。如图10所示，若构成架10的后壁面的风扇面板70所设置的风扇74被驱动，则在架10的前面从形成于各蓄电池2之间的开口部向制冷剂通路4吸入空气。如上所述，制冷剂通路4的宽度方向两侧被侧面板30的闭塞部35堵塞。因而，从架10的前方进入制冷剂通路4的空气在制冷剂通路4内流向后方。在此期间，空气对位于上下的蓄电池2进行冷却。然后，空气经由形成于后面板60的贯通孔62、64而从风扇74向架10的外部排出。
如上所述，根据本实施方式的架10，利用以往的标准架(例如EIA标准的19英寸架)，既能确保制冷剂通路4又能容积效率良好且高能量密度地容纳具有规格外尺寸的蓄电池2。因此，较之于制作与该蓄电池2的尺寸相应的专用架的情况，能够大幅削减架所需的成本。
此外，在本实施方式的架10中，呈板状的侧面板30被架设在前方支柱16、20与后方支柱18、22之间，因此架10的构造强度得以提高，能够在上下方向容纳多个有重量的蓄电池2。
进而，如图1以及图2所示，在蓄电装置1中将给定数目的蓄电池2容纳于架10的状态下，能够在架10的上部设置剩余空间90。能够利用这种剩余空间来配置用于进行各蓄电池2的电力的输入输出控制、状态监视的控制电路设备等。如此有效利用通过容纳规格外的蓄电池而产生的剩余空间，从而能够紧凑地容纳包括蓄电池相关设备的多个蓄电池2。
另外，本发明并不限定于上述的实施方式及其变形例，能够在本申请的要求保护的范围内记载的事项及其等同范围内进行各种改良、变更。
例如，在上文中，虽然说明了在2根支柱16、18之间以及2根支柱20、22之间架设安装侧面板30的例子，但并不限定于此。蓄电池用架的宽度方向的各侧面分别配置的侧面板，可以在其长度方向中央部被安装于各1根支柱(合计2根支柱)。在该情况下，顶部并非一定要呈框状，例如可以由两端与左右2根支柱连结的L型角材、コ字型角材、管、棒材等来构成顶部。
此外，在宽度方向上相邻地设置多个蓄电装置的情况下，可以由2台蓄电装置来共用相邻的支柱。在该情况下，如果从2台蓄电装置来看，则蓄电池用架的支柱的总数例如可以由前方3根、后方3根合计6根来构成。
进而，在上文中，虽然将容纳于蓄电池用架10的蓄电池2等间距地容纳从而将所有制冷剂通路4的高度尺寸h设定为相同，但并不限定于此。例如，相对于位于风扇74附近的位置的制冷剂通路的高度尺寸，可以将位于远离风扇74的位置的制冷剂通路的高度尺寸设定得较大，来提高冷却性能。
符号说明
1蓄电装置、2蓄电池、4制冷剂通路、10蓄电池用架、11框架构造体、12底部框、13增强框架、14顶部框、16、18、20、22支柱、17、21、36a、36b安装部、24安装板、26、28、72安装孔、30侧面板、32支承部、34开口部、35闭塞部、38、42内螺纹孔(贯通孔)、40前侧壁、44后侧壁、50固定突块、60后面板、62、64贯通孔、70风扇面板、74风扇、90剩余空间、H、h尺寸、K间隔、P1、P2给定间距、W突出宽度。

Claims (8)

1.一种蓄电池用架，具备：
底部以及顶部，在上下方向对置配置；
至少2根长条状的支柱，在所述底部与所述顶部之间延伸，将所述底部以及所述顶部相互连结；和
至少2片侧面板，相互对置地安装于所述至少2根支柱，
在所述支柱沿着其长度方向以给定间距形成有多个安装孔，在所述侧面板以与所述给定间距对应的间距形成有多个贯通孔，在紧固构件贯通插入所述安装孔以及所述贯通孔的状态下所述侧面板安装于所述支柱组，
所述侧面板具有在与所述上下方向正交的宽度方向上突出且相互平行的多个支承部，各所述支承部的间隔被设定为大致等于以载置于所述支承部上的状态被容纳的多个蓄电池之间形成的制冷剂通路的给定的高度尺寸和所述蓄电池的高度尺寸的合计值。
2.根据权利要求1所述的蓄电池用架，其中，
所述侧面板具有从所述支承部折弯且在上下方向上延伸的闭塞部，该闭塞部形成为堵塞在所述架构造的宽度方向的两侧面开口的所述制冷剂通路的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的蓄电池用架，其中，
所述侧面板在一个所述闭塞部和相对于该闭塞部而在上下方向上相邻的所述支承部之间，形成有使所述蓄电池的侧面的至少一部分露出的开口部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电池用架，其中，
所述侧面板具有在上下方向上延伸且沿着宽度方向的前侧壁，在所述前侧壁以与蓄电池的容纳间距同等的间距形成有蓄电池固定用的被紧固部。
5.一种蓄电装置，在权利要求1至3中任一项所述的蓄电池用架设置多个蓄电池而构成。
6.根据权利要求5所述的蓄电装置，其中，
所述蓄电池在框体内容纳多个二次电池，并且被所述侧面板的所述支承部支承而设置于蓄电池用架。
7.根据权利要求6所述的蓄电装置，其中，
所述蓄电池设置为堵塞所述侧面板的开口部的至少一部分。
8.根据权利要求6所述的蓄电装置，其中，
所述蓄电池的框体在前端具有用于向所述侧面板的前侧壁固定的固定突块，
所述侧面板的前侧壁具有紧固构件隔着所述固定突块进行紧固的被紧固部，
所述被紧固部设定为与蓄电池的容纳间距同等的间距来设置。
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