CN118315730A - 管道结构 - Google Patents

Abstract

本发明要解决的课题是提供一种能够提高由无纺布形成的管道部件的刚性的管道结构。进气管道(13)设置在搭载于车辆(V)的蓄电池封装体(1)的内部，并将蓄电池封装体(1)的进气口(17a)与向蓄电池模块(11)吹送冷却风的风扇(12)连接。进气管道(13)具备由无纺布形成的下游侧管道部件(40)。下游侧管道部件(40)具有配置于风扇(12)的上方并沿水平方向延伸的水平流路(410)，将水平流路(410)划分形成的壁部中，沿铅垂方向延伸的立壁部(411)的厚度(t1)小于沿水平方向延伸的水平壁部(412)的厚度(t2)。

Description

管道结构

技术领域

本发明涉及具备由无纺布形成的管道部件的管道结构。

背景技术

近年来，为了能够确保更多的人获得负担得起、可靠且可持续的现代能源，正在进行与有助于能源高效化的二次电池(也称为蓄电池)相关的研究开发。

伴随着车辆驱动源的电动化，车辆搭载有向马达等供给电力的蓄电池。蓄电池在电力供给时或充电时发热，因此需要冷却蓄电池。例如，在专利文献1中记载了对搭载于汽车的电池吹送冷却风来冷却电池的结构。

另外，在专利文献1中记载有与电池壳体、送风风扇连接，用于将冷却风向电池吹送的通气管道。专利文献1的通气管道是将通过冲压加工对无纺布赋形而成的一对半分割体组合而一体化的部件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-99367号公报

发明内容

发明要解决的课题

无纺布的吸音性能优异，通过如专利文献1那样由无纺布形成通气管道，能够期待其吸收风扇等的驱动音。另一方面，无纺布与树脂、金属等相比刚性低。关于由无纺布形成的管道部件，从刚性的观点出发，存在改善的余地。

本发明提供一种能够提高由无纺布形成的管道部件的刚性的管道结构。进而有助于能源高效化。

用于解决课题的方案

本发明是一种管道结构，其设置在搭载于车辆的蓄电池封装体的内部，并将该蓄电池封装体的进气口与向蓄电池吹送冷却风的风扇连接，其中，

所述管道结构具备由无纺布形成的管道部件，

所述管道部件具有配置在所述风扇的上方并沿水平方向延伸的流路，

将沿所述水平方向延伸的所述流路划分形成的壁部中，沿铅垂方向延伸的第一壁部的厚度小于沿所述水平方向延伸的第二壁部的厚度。

发明效果

根据本发明，能够提高由无纺布形成的管道部件的刚性。

附图说明

图1是搭载有作为本发明的管道结构的一个实施方式的进气管道13的蓄电池封装体1的立体图。

图2是蓄电池封装体1的分解立体图。

图3是与风扇12连接的进气管道13的立体图。

图4是下游侧管道部件40的立体图。

图5是图4中的A-A线剖视图，是表示水平流路410的截面的一部分的图。

图6是表示由无纺布形成的部件的厚度与压缩拉伸刚性的关系的曲线图。

图7是表示由无纺布形成的部件的厚度与弯曲刚性的关系的曲线图。

图8是从水平方向观察图4中的B部分设置的固定部13a的概略图。

附图标记说明：

1 蓄电池封装体

11 蓄电池模块(蓄电池)

12 风扇

13 进气管道(管道结构)

13a 固定部

17a 进气口

171 基板(其他部件)

40 下游侧管道部件(管道部件)

40A 上侧部件

40B 下侧部件

41A 上侧凹部

41B 下侧凹部

44 抵接部

410 水平流路(流路)

411 立壁部(第一壁部)

412 水平壁部(第二壁部)

V 车辆。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的管道结构的一实施方式进行说明。另外，附图是从附图标记的方向观察的。另外，在本说明书等中，为了使说明简单且明确，前后、左右、上下的各方向按照从车辆的驾驶员观察的方向进行记载，在附图中，将车辆的前方表示为Fr，将后方表示为Rr，将左方表示为L，将右方表示为R，将上方表示为U，将下方表示为D。

[蓄电池封装体]

首先，对搭载有作为本发明的管道结构的一个实施方式的进气管道13的蓄电池封装体1进行说明。如图1所示，蓄电池封装体1搭载于车辆V。车辆V是混合动力车、电动汽车等电动车辆，构成为能够通过利用蓄积于蓄电池封装体1的电力驱动马达来行驶。蓄电池封装体1在沿着前后方向延伸的左右一对骨架框架部件3之间载置于底面板2，并固定于底面板2。底面板2构成车厢和行李厢的地板部，在蓄电池封装体1的上方配置有后排座椅(未图示)。

如图2所示，蓄电池封装体1具备蓄电池模块11、风扇12、进气管道13、送风管道14、蓄电池ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)15、接线板16和收容这些部件的蓄电池壳体17。

蓄电池壳体17具有基板171和从上方覆盖基板171的罩172。在基板171上载置有蓄电池模块11、风扇12和送风管道14。罩172覆盖基板171，并固定于底面板2。在罩172的前表面形成有进气口17a，进气口17a被能够通气的格栅18覆盖。

蓄电池模块11具有在车宽方向上较长的大致长方体形状，并固定于基板171。蓄电池模块11具有沿车宽方向层叠的多个单电池。在相邻的单电池之间形成有单电池间流路(未图示)，从送风管道14送出的冷却风在单电池间流路中流动，由此蓄电池模块11被冷却。

风扇12固定于基板171。风扇12例如是多叶片式风扇。风扇12从沿旋转轴方向(在本实施方式中为上下方向)设置的吸入口12a吸入冷却风，并从沿离心方向设置的吹出口12b向送风管道14吹出冷却风。

如图2和图3所示，进气管道13将设置于罩172的进气口17a与风扇12的吸入口12a连接。进气管道13将车厢的空气作为冷却风从进气口17a引导至风扇12。

进气管道13具备上游侧管道部件30和下游侧管道部件40。上游侧管道部件30与进气口17a连接，并配置于蓄电池模块11的上方。下游侧管道部件40与风扇12的吸入口12a连接，配置在蓄电池模块11的右侧。关于进气管道13的详细情况，在后面叙述。

送风管道14设置在蓄电池模块11与风扇12之间，并与风扇12的吹出口12b连结。送风管道14将从吹出口12b吹出的冷却风以沿着蓄电池模块11的下表面的方式送出。送出到蓄电池模块11的下方的冷却风在单电池间流路中从下方向上方流动而冷却蓄电池模块11，并从蓄电池模块11的上表面排出。之后，冷却风在蓄电池壳体17内流动，如图1的箭头所示，向蓄电池壳体17的外部排出。

蓄电池ECU15控制蓄电池模块11的充电和放电。蓄电池ECU15载置于在蓄电池模块11安装的托架19上，并配置在上游侧管道部件30与蓄电池模块11之间。蓄电池ECU15具备处理器、存储器、接口等。

接线板16将蓄电池模块11与外部设备(未图示)电连接，并包括供蓄电池模块11的充电电力和放电电力流动的配线部件。接线板16配置在下游侧管道部件40的上方且上游侧管道部件30的右侧。接线板16载置于在下游侧管道部件40的上方设置的托架60。

[进气管道]

接着，参照图3至图8对进气管道13的详细情况进行说明。

如上所述，进气管道13设置在搭载于车辆V的蓄电池封装体1的内部。进气管道13将蓄电池封装体1的进气口17a与风扇12连接。

如图3所示，进气管道13具备上游侧管道部件30和下游侧管道部件40。上游侧管道部件30与下游侧管道部件40通过将上游侧管道部件30的端部从上方插入下游侧管道部件40的端部内而连接。

上游侧管道部件30是从正面观察时呈大致L字形状的管道。上游侧管道部件30例如由树脂形成。在上游侧管道部件30设置有向前方开口的进气口连接部30a，进气口连接部30a从罩172的内侧与进气口17a连接。

上游侧管道部件30具有水平部31、铅垂部32和弯曲部33。水平部31沿着蓄电池模块11的上表面在水平方向上延伸。铅垂部32沿着蓄电池模块11的右表面在铅垂方向上延伸。铅垂部32的下端向下方开口，与下游侧管道部件40连接。弯曲部33将水平部31与铅垂部32连接。弯曲部33使在水平部31内流动的冷却风的行进方向从水平方向变更为铅垂方向，将冷却风向铅垂部32引导。

下游侧管道部件40是从正面观察时呈大致L字形状的管道。在下游侧管道部件40设置有向下方开口的风扇连接部40a(参照图4)，风扇连接部40a从上方与风扇12的吸入口12a连接。

下游侧管道部件40由上侧部件40A和下侧部件40B构成。下侧部件40B具有前述的风扇连接部40a，并与风扇12连接。上侧部件40A从上方安装于下侧部件40B。上侧部件40A和下侧部件40B在沿水平方向延伸的外缘部抵接，通过粘接剂等接合，划分形成与风扇12连通的进气流路。

如图3和图4所示，下游侧管道部件40具有水平部41、铅垂部42和弯曲部43。水平部41在风扇12的上方沿水平方向延伸。铅垂部42沿着蓄电池模块11的右表面在铅垂方向上延伸。铅垂部42的上端向上方开口，并与上游侧管道部件30连接。弯曲部43将水平部41与铅垂部42连接。弯曲部43使在铅垂部42内流动的冷却风的行进方向从铅垂方向变更为水平方向，将冷却风向水平部41引导。

在此，使用图5对在下游侧管道部件40的内部形成的流路中的在水平部41的内部形成的水平流路410进行说明。图5是图4的A-A线剖视图。

水平流路410在风扇12的上方沿水平方向延伸。水平流路410由沿铅垂方向延伸的立壁部411和沿水平方向延伸的水平壁部412划分形成。水平壁部412与立壁部411的上端和下端连接，并沿水平方向延伸。

另外，水平流路410在与流动方向正交的方向(在本实施方式中为前后方向)上被分割为多个。在本实施方式中，水平流路410被分割为三个，各水平流路410也由立壁部411和水平壁部412划分形成。换言之，在相邻的水平流路410之间设置有立壁部411，相对于从铅垂方向输入的载荷，下游侧管道部件40的刚性提高。三个水平流路410沿左右方向延伸，并在风扇连接部40a附近合流。

对划分形成各水平流路410的立壁部411进行详细说明。在上侧部件40A设置有朝向下侧部件40B凹陷的两个上侧凹部41A，在下侧部件40B设置有朝向上侧部件40A凹陷且与上侧凹部41A抵接的两个下侧凹部41B。上侧凹部41A和下侧凹部41B具有划分形成各水平流路410的立壁部411。此外，上侧凹部41A的数量和下侧凹部41B的数量根据被分割的水平流路410的数量来决定，例如，在水平流路410被分割为两个的情况下，上侧凹部41A的数量和下侧凹部41B的数量分别为一个。

下游侧管道部件40由无纺布形成。具体而言，对片状的无纺布进行冲压加工而成形上侧部件40A和下侧部件40B，将上侧部件40A和下侧部件40B接合而形成下游侧管道部件40。无纺布的吸音性能优异，吸收风扇12驱动时产生的驱动音、冷却风流动时产生的流体音的声能。通过由无纺布形成与风扇12连通的下游侧管道部件40，能够吸收风扇12的驱动音，降低沿着进气管道13从进气口17a向车厢泄漏的驱动音。

另一方面，无纺布与树脂、金属等相比刚性低，容易变形。在本实施方式中，在铅垂方向上，下游侧管道部件40被接线板16和基板171夹着配置。当从接线板16和基板171向下游侧管道部件40输入铅垂方向的载荷时，下游侧管道部件40可能变形。因此，下游侧管道部件40优选为相对于从铅垂方向输入的载荷不易变形的结构、即刚性高的结构。

图6是表示由无纺布形成的部件(以下，也称为无纺布部件)的厚度与压缩拉伸刚性的关系的曲线图。在此，无纺布部件的厚度因无纺布部件被冲压加工等压缩而变化。在无纺布部件的厚度较小时，无纺布部件被压缩而成为高密度的状态，压缩拉伸刚性取较大的值。另一方面，当无纺布部件的厚度大时，无纺布部件不被压缩(或者压缩的程度小)而成为低密度的状态，压缩拉伸刚性取较小的值。

图7是表示无纺布部件的厚度与弯曲刚性的关系的曲线图。虽然在无纺布部件的厚度较小时无纺布部件的弯曲刚性较低，但随着无纺布部件的厚度变大，无纺布部件的弯曲刚性变高。

返回图5，在本实施方式中，将水平流路410划分形成的壁部中，沿铅垂方向延伸的立壁部411的厚度t1小于沿水平方向延伸的水平壁部412的厚度t2。此外，在图5中，对下侧部件40B的最后侧的立壁部411的厚度标注附图标记t1，对下侧部件40B的水平壁部412的厚度标注附图标记t2，在对划分形成各水平流路410的其他立壁部411的厚度标注附图标记t1，对上侧部件40A的水平壁部412的厚度标注附图标记t2的情况下，同样地，立壁部411的厚度t1也比水平壁部412的厚度t2小。例如，水平壁部412的厚度t2是立壁部411的厚度t1的2至4倍左右。

具体而言，在由无纺布成形下游侧管道部件40时，相对于与立壁部411对应的部分以压缩率局部变高的方式进行冲压加工等。立壁部411的厚度t1比水平壁部412的厚度t2小，由此与水平壁部412相比立壁部411的压缩拉伸刚性变高。因此，即使从铅垂方向输入载荷，立壁部411也不易被压缩，进气管道13不易被压坏。

相反，水平壁部412的厚度t2比立壁部411的厚度t1大，因此与立壁部411相比，水平壁部412的弯曲刚性变高。因此，即使从铅垂方向输入载荷，水平壁部412也不易弯曲，进气管道13不易弯曲。

如上所述，在成形时，对无纺布材料的与立壁部411对应的部分进行压缩而减小厚度，因此下游侧管道部件40构成为立壁部411的无纺布的密度比水平壁部412的无纺布的密度高。这样，通过压缩来提高立壁部411中的无纺布的密度，从而能够使立壁部411的厚度小于水平壁部412的厚度。

返回图3和图4，在下游侧管道部件40的上侧部件40A的外缘部与下侧部件40B的外缘部的抵接部44设置有三个固定部13a。固定部13a例如具有能够供未图示的销状的卡夹那样的紧固单元穿过的贯穿孔。下游侧管道部件40通过将卡夹插入固定部13a和设置于基板171的固定部(未图示)而固定于基板171。此外，紧固单元也可以是螺栓等。另外，下游侧管道部件40相对于基板171的固定不限于此，能够采用任意的固定方法。

图8是从水平方向观察图4中的B部分设置的固定部13a的概略图。如图8所示，固定部13a的厚度比抵接部44的除了固定部13a之外的厚度小。上侧部件40A与下侧部件40B的抵接部44将固定部13a的厚度局部地减小，因此容易通过卡夹等将下游侧管道部件40固定于基板171。另外，由于抵接部44的除了固定部13a之外的厚度较大，因此抵接部44的弯曲刚性变高，从而能够得到相对于从铅垂方向输入的载荷不易弯曲的结构。

然而，由于下游侧管道部件40的水平壁部412的厚度形成得较大，因此水平壁部412处的吸音性能变高。特别是，风扇12的驱动音首先从下游侧管道部件40的下方朝向上方行进，因此通过增大下游侧管道部件40的上侧部件40A的水平壁部412的厚度，能够提高下游侧管道部件40的吸音性能。

如上所述，根据本实施方式的下游侧管道部件40，能够提高吸音性能，并且能够得到相对于从外部输入的载荷具有高刚性的结构。

以上，参照附图对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明当然并不限定于该实施方式。本领域技术人员应当理解，在技术方案所记载的范畴内显然能够想到各种变更例或修正例，这些变更例或修正例当然也属于本发明的技术范围。另外，在不脱离发明的主旨的范围内，也可以任意地组合上述实施方式中的各构成要素。

例如，在上述的实施方式中，将水平流路410分割为多个，但也可以不分割。即，也可以不设置上侧凹部41A和下侧凹部41B。

在本说明书中至少记载有以下的事项。在括弧内，作为一例示出了在上述的实施方式中对应的构成要素等，但并不限定于此。

(1)一种管道结构(进气管道13)，其设置在搭载于车辆(车辆V)的蓄电池封装体(蓄电池封装体1)的内部，并将该蓄电池封装体的进气口(进气口17a)与向蓄电池(蓄电池模块11)吹送冷却风的风扇(风扇12)连接，其中，

所述管道结构具备由无纺布形成的管道部件(下游侧管道部件40)，

所述管道部件具有配置在所述风扇的上方并沿水平方向延伸的流路(水平流路410)，

将沿所述水平方向延伸的所述流路划分形成的壁部中，沿铅垂方向延伸的第一壁部(立壁部411)的厚度小于沿所述水平方向延伸的第二壁部(水平壁部412)的厚度。

由无纺布形成的部件的厚度越小，压缩拉伸刚性越高，厚度越大，弯曲刚性越低。根据(1)，沿铅垂方向延伸的第一壁部的厚度小于沿水平方向延伸的第二壁部的厚度，因此第一壁部的压缩拉伸刚性变高，能够得到相对于从铅垂方向输入的载荷不易被压缩的管道结构。并且，由于第二壁部的厚度比第一壁部的厚度大，所以第二壁部的弯曲刚性变高，能够得到相对于从铅垂方向输入的载荷不易弯曲的管道结构。

(2)根据(1)所述的管道结构，其中，

所述管道部件构成为所述第一壁部中的所述无纺布的密度比所述第二壁部中的所述无纺布的密度高。

根据(2)，通过压缩使第一壁部中的无纺布的密度高于第二壁部的密度，从而能够使第一壁部的厚度小于第二壁部的厚度。

(3)根据(1)或(2)所述的管道结构，其中，

所述管道部件具备上侧部件(上侧部件40A)和下侧部件(下侧部件40B)，

所述上侧部件的外缘部和所述下侧部件的外缘部相互抵接，在所述上侧部件与所述下侧部件之间划分形成有所述流路，

所述上侧部件与所述下侧部件的抵接部(抵接部44)具有通过紧固单元固定于其他部件(基板171)的固定部(固定部13a)，

所述固定部的厚度比所述抵接部的除了所述固定部之外的厚度小。

根据(3)，由于固定部的厚度比其他部分的厚度小，因此容易利用紧固单元进行固定。另一方面，由于抵接部的除了固定部之外的厚度比固定部的厚度大，因此抵接部的弯曲刚性变高，能够得到相对于从铅垂方向输入的载荷不易弯曲的结构。

(4)根据(1)或(2)所述的管道结构，其中，

所述流路在与流动方向正交的方向上被分割为多个，

将各流路划分形成的壁部中，沿铅垂方向延伸的所述第一壁部的厚度小于沿所述水平方向延伸的所述第二壁部的厚度。

根据(4)，流路被分割为多个而设置，因此划分形成各流路的第一壁部也设置有多个。通过使各第一壁部的厚度比第二壁部小，能够提高各第一壁部的压缩拉伸刚性，能够得到相对于从铅垂方向输入的载荷不易被压缩的管道结构。

(5)根据(4)所述的管道结构，其中，

所述管道部件具备上侧部件(上侧部件40A)和下侧部件(下侧部件40B)，

所述上侧部件的外缘部和所述下侧部件的外缘部相互抵接，在所述上侧部件与所述下侧部件之间划分形成有各流路，

在所述上侧部件设置有朝向所述下侧部件凹陷的至少一个上侧凹部(上侧凹部41A)，

在所述下侧部件设置有朝向所述上侧部件凹陷且与所述上侧凹部抵接的至少一个下侧凹部(下侧凹部41B)，

所述上侧凹部和所述下侧凹部具有将各流路划分形成的所述第一壁部。

根据(5)，管道部件的各流路能够通过使分别设置于上侧部件和下侧部件的上侧凹部和下侧凹部抵接而形成。并且，上侧凹部和下侧凹部具有厚度比在水平方向上延伸的第二壁部小的第一壁部，因此能够得到相对于从铅垂方向输入的载荷不易被压缩的管道结构。

Claims (5)

1.一种管道结构，其设置在搭载于车辆的蓄电池封装体的内部，并将该蓄电池封装体的进气口与向蓄电池吹送冷却风的风扇连接，其中，

所述管道结构具备由无纺布形成的管道部件，

所述管道部件具有配置在所述风扇的上方并沿水平方向延伸的流路，

将沿所述水平方向延伸的所述流路划分形成的壁部中，沿铅垂方向延伸的第一壁部的厚度小于沿所述水平方向延伸的第二壁部的厚度。

2.根据权利要求1所述的管道结构，其中，

所述管道部件构成为所述第一壁部中的所述无纺布的密度比所述第二壁部中的所述无纺布的密度高。

3.根据权利要求1或2所述的管道结构，其中，

所述管道部件具备上侧部件和下侧部件，

所述上侧部件的外缘部和所述下侧部件的外缘部相互抵接，在所述上侧部件与所述下侧部件之间划分形成有所述流路，

所述上侧部件与所述下侧部件的抵接部具有通过紧固单元固定于其他部件的固定部，

所述固定部的厚度比所述抵接部的除了所述固定部之外的厚度小。

4.根据权利要求1或2所述的管道结构，其中，

所述流路在与流动方向正交的方向上被分割为多个，

将各流路划分形成的壁部中，沿铅垂方向延伸的所述第一壁部的厚度小于沿所述水平方向延伸的所述第二壁部的厚度。

5.根据权利要求4所述的管道结构，其中，

所述管道部件具备上侧部件和下侧部件，

所述上侧部件的外缘部和所述下侧部件的外缘部相互抵接，在所述上侧部件与所述下侧部件之间划分形成有各流路，

在所述上侧部件设置有朝向所述下侧部件凹陷的至少一个上侧凹部，

在所述下侧部件设置有朝向所述上侧部件凹陷且与所述上侧凹部抵接的至少一个下侧凹部，

所述上侧凹部和所述下侧凹部具有将各流路划分形成的所述第一壁部。