JP2002373709A - Battery cooling structure - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載された
バッテリを冷却するバッテリ冷却装置に関するもので、
電気自動車（ハイブリッド車も含む。）に適用して有効
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery cooling device for cooling a battery mounted on a vehicle.
It is effective when applied to electric vehicles (including hybrid vehicles).
【０００２】[0002]
【従来の技術】バッテリ冷却装置として、例えば特開平
８−９６８５８号公報に記載の発明では、扁平立方体状
のバッテリの下方側にバッテリの各部に冷却風を分配す
る分配室を設けてバッテリを空冷にて冷却している。2. Description of the Related Art As a battery cooling device, for example, in the invention described in JP-A-8-96858, a distribution chamber for distributing cooling air to respective parts of a battery is provided below a flat cubic battery to air-cool the battery. It is cooled at.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記出願で
は、分配室の断面（分配室の内壁とバッテリまでの距
離）が、バッテリの部位によらず一定であるので、分配
室の空気流入口（以下、流入口と略す。）から離れた部
位ほど、圧力損失による総損失量が大きくなり、冷却風
の風量及び風速が低下してしまう。However, in the above-mentioned application, since the cross section of the distribution chamber (the distance between the inner wall of the distribution chamber and the battery) is constant regardless of the location of the battery, the air inlet of the distribution chamber ( In the following, the greater the distance from the inlet, the greater the total loss due to the pressure loss, and the lower the amount and speed of the cooling air.
【０００４】このため、風量及び風速が低い部位では、
十分にバッテリを冷却することが困難であるので、局部
的にバッテリの温度が上昇し、バッテリの寿命が著しく
低下してしまうおそれがある。[0004] For this reason, in a region where the air volume and the air speed are low,
Since it is difficult to sufficiently cool the battery, the temperature of the battery locally increases, and the life of the battery may be significantly reduced.
【０００５】これにに対して、風量及び風速が最も低く
なる部位においても、所定の冷却能力を確保することが
できるように送風機の能力を増大させるといった手段が
考えられるが、この手段では、送風機の騒音が増大す
る、又は送風機の寿命が低下するといった問題が新たに
発生するおそれがある。[0005] On the other hand, it is conceivable to increase the capacity of the blower so that a predetermined cooling capacity can be ensured even in a portion where the air volume and the wind speed are the lowest. There is a possibility that a new problem, such as an increase in the noise of the fan or a decrease in the life of the blower, may occur.
【０００６】本発明は、上記点に鑑み、バッテリ全体に
略均一に冷却風を供給することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to supply cooling air to the entire battery substantially uniformly.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、車両に搭載
されたバッテリ（１１０）を冷却するバッテリ冷却装置
であって、バッテリ（１１０）を収納するケーシング
（１２０）と、バッテリ（１１０）を冷却するための冷
却風を送風するとともに、バッテリ（１１０）よりも空
気流れ上流側に配設された送風機（１３０）とを有し、
ケーシング（１２０）のうちバッテリ（１１０）より空
気流れ上流側には、送風機（１３０）から送風される冷
却風をバッテリ（１１０）の各部位に分配する分配室
（１２１）が設けられており、さらに、分配室（１２
１）の内壁のうちバッテリ（１１０）に対して対向した
部位に位置する対向壁（１２１ａ）は、分配室（１２
１）の空気流入口（１２１ｂ）から離れるほど、バッテ
リ（１１０）からの距離（ｈ１）が大きくなるようにバ
ッテリ（１１０）に対して傾斜していることを特徴とす
る。According to the present invention, there is provided a battery cooling device for cooling a battery (110) mounted on a vehicle. A casing (120) for accommodating the battery (110); and a blower (130) disposed at an airflow upstream side of the battery (110) while blowing cooling air for cooling the battery (110). And
In the casing (120), a distribution chamber (121) for distributing cooling air blown from the blower (130) to each part of the battery (110) is provided on the airflow upstream side of the battery (110), In addition, the distribution room (12
An opposing wall (121a) located at a position opposing the battery (110) in the inner wall of (1) is provided with a distribution chamber (12).
It is characterized in that it is inclined with respect to the battery (110) so that the distance (h1) from the battery (110) increases as the distance from the air inlet (121b) increases.
【０００８】これにより、分配室（１２１）の断面積
は、空気流入口（１２１ｂ）から離れるほど小さくなる
ように変化する。したがって、空気流入口（１２１ｂ）
から離れるほど空気通路断面積が縮小して、空気流れが
絞られるので、空気流入口（１２１ｂ）から分配室（１
２１）内に流入した空気は、空気流入口（１２１ｂ）か
ら離れるほど、その速度（動圧）を高めようとする。As a result, the sectional area of the distribution chamber (121) changes so as to become smaller as the distance from the air inlet (121b) increases. Therefore, the air inlet (121b)
From the air inlet (121b), the distribution chamber (1) is reduced from the air inlet (121b).
21) The velocity (dynamic pressure) of the air that flows into the chamber increases as the distance from the air inlet (121b) increases.
【０００９】一方、空気流入口（１２１ｂ）から離れる
ほど空気通路断面積が縮小するため、空気流入口（１２
１ｂ）から離れるほど、通路摩擦やバッテリ（１１０）
との衝突等による圧力損失が増大する。On the other hand, as the distance from the air inlet (121b) increases, the cross-sectional area of the air passage decreases.
1b), passage friction and battery (110)
The pressure loss due to collision with the pressure increases.
【００１０】つまり、空気流入口（１２１ｂ）から離れ
るほど、冷却風の速度（動圧）が上昇しようとするもの
の、圧量損失が空気流入口（１２１ｂ）から離れるほど
大きくなるので、実際には断面積が縮小に応じて（ベル
ヌーイの定理に従って）風速は上昇しない。That is, although the speed (dynamic pressure) of the cooling air tends to increase as the distance from the air inlet (121b) increases, the pressure loss increases as the distance from the air inlet (121b) increases. The wind speed does not increase as the cross-section decreases (according to Bernoulli's theorem).
【００１１】したがって、空気流入口（１２１ｂ）近傍
における冷却風の速度（動圧）と、空気流入口（１２１
ｂ）から離れた部位における冷却風の速度（動圧）とが
大きく相違してしまうことを防止でき、分配室（１２
１）内の風速分布が略均一となるので、バッテリ（１１
０）全体に略同量の冷却風を供給することができる。Therefore, the speed (dynamic pressure) of the cooling air near the air inlet (121b) and the air inlet (121b)
b) can be prevented from greatly differing from the speed (dynamic pressure) of the cooling air at a portion away from the distribution chamber (12).
Since the wind speed distribution in 1) becomes substantially uniform, the battery (11)
0) A substantially equal amount of cooling air can be supplied to the whole.
【００１２】延いては、局部的にバッテリ（１１０）の
温度が上昇することを防止できるので、送風機（１３
０）の能力を増大させることなく、バッテリ（１１０）
の寿命が著しく低下してしまうことを防止できる。As a result, it is possible to prevent the temperature of the battery (110) from rising locally, and
0) without increasing the capacity of the battery (110).
Can be prevented from being significantly shortened.
【００１３】請求項２に記載の発明では、車両に搭載さ
れたバッテリ（１１０）を冷却するバッテリ冷却装置で
あって、バッテリ（１１０）を収納するケーシング（１
２０）と、バッテリ（１１０）を冷却するための冷却風
を送風するとともに、バッテリ（１１０）よりも空気流
れ上流側に配設された送風機（１３０）とを有し、ケー
シング（１２０）のうちバッテリ（１１０）より空気流
れ下流側には、バッテリ（１１０）の各部位を冷却した
空気を集合させる集合室（１２２）が設けられており、
さらに、集合室（１２２）の内壁のうちバッテリ（１１
０）に対して対向した部位に位置する対向壁（１２２
ａ）は、集合室（１２２）の空気流出口（１２２ｂ）か
ら離れるほど、バッテリ（１１０）からの距離（ｈ２）
が大きくなるようにバッテリ（１１０）に対して傾斜し
ていることを特徴とする。According to the second aspect of the present invention, there is provided a battery cooling device for cooling a battery (110) mounted on a vehicle, the casing (1) accommodating the battery (110).
20), and a blower (130) that blows cooling air for cooling the battery (110) and is disposed on the airflow upstream side of the battery (110). On the downstream side of the air flow from the battery (110), there is provided a collecting chamber (122) for collecting air that has cooled each part of the battery (110).
Further, the battery (11) is formed on the inner wall of the collecting room (122).
0), the opposing wall (122)
a) The distance (h2) from the battery (110) increases as the distance from the air outlet (122b) of the collecting chamber (122) increases.
Is inclined with respect to the battery (110) so as to increase.
【００１４】これにより、空気流出口（１２２ｂ）から
離れた部位から空気流出口（１２２ｂ）に向かうほど、
空気通路断面積が増大している。このため、空気流出口
（１２２ｂ）から離れた部位から空気流出口（１２２
ｂ）側に向けて流通する冷却風は、空気流出口（１２２
ｂ）から離れた部位から空気流出口（１２２ｂ）側に向
うほど、速度ヘッド（動圧成分）が圧力ヘッド（静圧成
分）に変換されて、その速度（動圧）が低下しようとす
る。[0014] With this, as it goes from the portion far from the air outlet (122b) to the air outlet (122b),
The air passage cross-sectional area has increased. For this reason, the air outlet (122b) is located at a position distant from the air outlet (122b).
The cooling air flowing toward the b) side is supplied to the air outlet (122).
The velocity head (dynamic pressure component) is converted to a pressure head (static pressure component) as the distance from the part away from b) toward the air outlet (122b) increases, and the velocity (dynamic pressure) tends to decrease.
【００１５】しかし、空気流出口（１２２ｂ）から離れ
た部位から空気流出口（１２２ｂ）側に向うほど、バッ
テリ（１１０）を通過した冷却風が新たに集合室（１２
２）内に流入する（加わる）ので、空気流出口（１２２
ｂ）から離れた部位から空気流出口（１２２ｂ）側に向
うほど、空気通路を流通する冷却風の風量が増大する。However, the cooling air passing through the battery (110) is newly added to the collecting chamber (12) as it goes from the portion far from the air outlet (122b) toward the air outlet (122b).
2), the air outlet (122)
The flow rate of the cooling air flowing through the air passage increases as going from the portion far from b) to the air outlet (122b) side.
【００１６】したがって、実際には断面積が拡大に応じ
て（ベルヌーイの定理に従って）風速は低下しない。こ
のため、空気流出口（１２２ｂ）近傍における冷却風の
速度（動圧）と、空気流出口（１２２ｂ）から離れた部
位における冷却風の速度（動圧）とが大きく相違してし
まうことを防止でき、集合室（１２２）内の風速分布が
略均一となるので、バッテリ（１１０）全体に略同量の
冷却風を流通させることができる。Therefore, the wind speed does not actually decrease as the cross-sectional area increases (according to Bernoulli's theorem). For this reason, it is possible to prevent the speed (dynamic pressure) of the cooling air near the air outlet (122b) from being largely different from the speed (dynamic pressure) of the cooling air at a portion away from the air outlet (122b). As a result, the wind speed distribution in the collecting chamber (122) becomes substantially uniform, so that substantially the same amount of cooling air can flow through the entire battery (110).
【００１７】延いては、局部的にバッテリ（１１０）の
温度が上昇することをより確実に防止できるので、送風
機（１３０）の能力を増大させることなく、バッテリ
（１１０）の寿命が著しく低下してしまうことをより確
実に防止できる。As a result, since the temperature of the battery (110) can be prevented from locally increasing more reliably, the life of the battery (110) is significantly reduced without increasing the capacity of the blower (130). Can be prevented more reliably.
【００１８】請求項３に記載の発明では、車両に搭載さ
れたバッテリ（１１０）を冷却するバッテリ冷却装置で
あって、バッテリ（１１０）を収納するケーシング（１
２０）と、バッテリ（１１０）を冷却するための冷却風
を送風するとともに、バッテリ（１１０）よりも空気流
れ上流側に配設された送風機（１３０）とを有し、ケー
シング（１２０）のうちバッテリ（１１０）より空気流
れ上流側には、送風機（１３０）から送風される冷却風
をバッテリ（１１０）の各部位に分配する分配室（１２
１）が設けられ、分配室（１２１）の内壁のうちバッテ
リ（１１０）に対して対向した部位に位置する対向壁
（１２１ａ）は、分配室（１２１）の空気流入口（１２
１ｂ）から離れるほど、バッテリ（１１０）からの距離
（ｈ１）が大きくなるようにバッテリ（１１０）に対し
て傾斜し、ケーシング（１２０）のうちバッテリ（１１
０）より空気流れ下流側には、バッテリ（１１０）の各
部位を冷却した空気を集合させる集合室（１２２）が設
けられ、集合室（１２２）の内壁のうちバッテリ（１１
０）に対して対向した部位に位置する対向壁（１２２
ａ）は、集合室（１２２）の空気流出口（１２２ｂ）か
ら離れるほど、バッテリ（１１０）からの距離（ｈ２）
が大きくなるようにバッテリ（１１０）に対して傾斜し
ていることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a battery cooling device for cooling a battery (110) mounted on a vehicle, the casing (1) accommodating the battery (110).
20), and a blower (130) that blows cooling air for cooling the battery (110) and is disposed on the airflow upstream side of the battery (110). On the upstream side of the air flow from the battery (110), the distribution chamber (12) for distributing the cooling air blown from the blower (130) to each part of the battery (110).
1) is provided, and an opposing wall (121a) located at a portion of the inner wall of the distribution chamber (121) facing the battery (110) is connected to the air inlet (12) of the distribution chamber (121).
1b), the distance (h1) from the battery (110) is increased with respect to the battery (110) so that the distance (h1) from the battery (110) increases.
0), a collecting chamber (122) for collecting air cooled in each part of the battery (110) is provided on the downstream side of the air flow, and the battery (11) of the inner wall of the collecting chamber (122) is provided.
0), the opposing wall (122)
a) The distance (h2) from the battery (110) increases as the distance from the air outlet (122b) of the collecting chamber (122) increases.
Is inclined with respect to the battery (110) so as to increase.
【００１９】これにより、請求項１及び請求項２にと同
様に、バッテリ（１１０）全体に略同量の冷却風を流通
させることができるので、局部的にバッテリ（１１０）
の温度が上昇することをより確実に防止でき、送風機
（１３０）の能力を増大させることなく、バッテリ（１
１０）の寿命が著しく低下してしまうことをより確実に
防止できる。[0019] Thus, in the same manner as in the first and second aspects, substantially the same amount of cooling air can be circulated throughout the battery (110).
Of the battery (1) without increasing the capacity of the blower (130).
It is possible to more reliably prevent the life of 10) from being significantly reduced.
【００２０】なお、空気流入口（１２１ｂ）は、請求項
４に記載の発明のごとく、バッテリ（１１０）を通過す
る冷却風流れに対して交差する方向に向けて開口させる
ことが望ましい また、空気流出口（１２２ｂ）は、請求項５に記載の発
明では、バッテリ（１１０）を通過する冷却風流れに対
して交差する方向に向けて開口させることがのぞまし
い。Preferably, the air inlet (121b) is opened in a direction intersecting the flow of cooling air passing through the battery (110). In the invention according to claim 5, the outlet (122b) is preferably opened in a direction intersecting the flow of the cooling air passing through the battery (110).
【００２１】また、送風機（１３０）は、請求項６に記
載の発明のごとく、空気が多翼羽根車を軸に対して直角
な断面内を通り抜ける横流ファンを用いたものとするこ
とが望ましい。Further, it is desirable that the blower (130) uses a cross-flow fan through which air passes through the multiblade impeller in a cross section perpendicular to the axis.
【００２２】また、対向壁（１２１ａ、１２２ａ）とバ
ッテリ（１１０）とのなす角（θ１、θ２）は、請求項
７に記載の発明のごとく、３°以上、２０°以下とする
ことが望ましい。Further, the angles (θ1, θ2) formed between the opposed walls (121a, 122a) and the battery (110) are desirably 3 ° or more and 20 ° or less, as in the invention according to claim 7. .
【００２３】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with specific means described in the embodiments described later.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係るバッ
テリ冷却装置を電気自動車の走行用電動モータ（図示せ
ず。）に電力を供給するバッテリを冷却するバッテリ冷
却装置に適用したもので、図１は本実施形態に係るバッ
テリ冷却装置１００の模式図であり、図２は図１の上面
図である。因みに、図１は図２のＡ−Ａ断面図相当の断
面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present embodiment, a battery cooling device according to the present invention is applied to a battery cooling device for cooling a battery for supplying electric power to a traveling electric motor (not shown) of an electric vehicle. FIG. 1 is a schematic diagram of a battery cooling device 100 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a top view of FIG. Incidentally, FIG. 1 is a cross-sectional view corresponding to the AA cross-sectional view of FIG.
【００２５】図１中、１１０は充放電可能なバッテリ
（二次電池）であり、１２０はバッテリ１１０を収納す
るとともに、冷却風の通路を構成する金属（本実施形態
では、鉄系金属）製のバッテリケーシング（以下、ケー
シングと略す。）である。In FIG. 1, reference numeral 110 denotes a chargeable / dischargeable battery (secondary battery). Reference numeral 120 denotes a metal (in this embodiment, an iron-based metal) which accommodates the battery 110 and forms a cooling air passage. (Hereinafter abbreviated as a casing).
【００２６】因みに、ケーシング１２０は、第１ケーシ
ング（バッテリ１１０より空気流れ上流側の部分）と第
２ケーシング（バッテリ１１０より空気流れ下流側の部
分）とを組み合わせて構成されており、バッテリ１１０
は、第１、２ケーシングにより挟まれた状態でケーシン
グ１２０内に設けられたブラケット（図示せず。）によ
りケーシング１２０内に固定されている。Incidentally, the casing 120 is formed by combining a first casing (portion on the upstream side of the air flow from the battery 110) and a second casing (portion on the downstream side of the air flow from the battery 110).
Is fixed in the casing 120 by a bracket (not shown) provided in the casing 120 while being sandwiched between the first and second casings.
【００２７】また、１３０はバッテリ１１０より空気流
れ上流側に配置されてバッテリ１１０に冷却風を送風す
る送風機であり、この送風機１３０は、空気が多翼羽根
車を軸に対して直角な断面内を通り抜ける横流ファン
（ＪＩＳ Ｂ ０１３２番号１０１７参照）１３１、こ
の横流ファン（クロスフローファン）１３１を回転駆動
する電動モータ（駆動手段）１３２（図２参照）、並び
に横流ファン１３１を収納するとともに、吸入口１３３
及び吹出口１３４を形成する樹脂製のファンケーシング
１３５等から構成されている。Reference numeral 130 denotes a blower which is disposed on the upstream side of the air flow from the battery 110 and blows cooling air to the battery 110. The blower 130 has a multi-blade impeller having a cross section perpendicular to the axis. A cross flow fan (see JIS B 0132 No. 1017) 131, an electric motor (drive means) 132 (see FIG. 2) for rotating this cross flow fan (cross flow fan) 131, and a cross flow fan 131 are housed and sucked. Mouth 133
And a resin fan casing 135 forming the outlet 134.
【００２８】ところで、ケーシング１２０のうちバッテ
リ１１０より空気流れ上流側には、送風機１３０から送
風される冷却風をバッテリ１１０の各部位に分配供給す
る分配室１２１が設けられている。そして、この分配室
１２１は、分配室１２１の内壁のうちバッテリ１１０に
対して対向した部位に位置する対向壁１２１ａを、分配
室１２１の空気流入口１２１ｂ（吹出口１３４）から離
れるほど、バッテリ１１０からの距離ｈ１が大きくなる
ようにバッテリ１１０に対して傾斜させることにより、
その長手方向（横流ファン１３１の軸方向と平行な方
向）と直角な断面が略三角状となるように構成されてい
る。By the way, a distribution chamber 121 for distributing cooling air blown from the blower 130 to each part of the battery 110 is provided in the casing 120 on the upstream side of the air flow from the battery 110. The distribution chamber 121 is configured such that the farther away the opposing wall 121 a located on the inner wall of the distribution chamber 121 facing the battery 110 from the air inlet 121 b (air outlet 134) of the distribution chamber 121, the more the battery 110 By inclining with respect to the battery 110 so that the distance h1 from
The cross section perpendicular to the longitudinal direction (the direction parallel to the axial direction of the cross flow fan 131) is configured to be substantially triangular.
【００２９】一方、ケーシング１２０のうちバッテリ１
１０より空気流れ下流側には、バッテリ１１０の各部位
を冷却した空気を集合させる集合室１２２が設けられて
いる。そして、この集合室１２２は、集合室１２２の内
壁のうちバッテリ１１０に対して対向した部位に位置す
る対向壁１２２ａを、集合室１２２の空気流出口１２２
ｂから離れるほど、バッテリ１１０からの距離ｈ２が大
きくなるようにバッテリ１１０に対して傾斜させること
により、その長手方向と直角な断面が略三角状となるよ
うに構成されている。On the other hand, the battery 1 in the casing 120
A collecting chamber 122 is provided downstream of the airflow 10 to collect the air that has cooled each part of the battery 110. The collecting chamber 122 is connected to an opposing wall 122 a located at a portion of the inner wall of the collecting chamber 122 that faces the battery 110, with an air outlet 122 of the collecting chamber 122.
By inclining the battery 110 with respect to the battery 110 so that the distance h2 from the battery 110 increases as the distance from the battery b increases, the cross section perpendicular to the longitudinal direction becomes substantially triangular.
【００３０】このとき、空気流入口１２１ｂ及び空気流
出口１２２ｂは、バッテリ１１０を通過する冷却風流れ
（図２の黒塗り矢印）に対して交差する方向（本実施形
態では、略水平方向）に向けて開口しているとともに、
送風機１３０は、バッテリ１１０を略鉛直方向から見て
バッテリ１１０から水平方向にずれた（オフセットされ
た）位置に配設されている。At this time, the air inlet 121b and the air outlet 122b are in a direction (substantially horizontal direction in the present embodiment) intersecting the cooling air flow (black arrow in FIG. 2) passing through the battery 110. Opening toward
The blower 130 is provided at a position horizontally offset (offset) from the battery 110 when the battery 110 is viewed from a substantially vertical direction.
【００３１】因みに、本実施形態に係るバッテリ冷却装
置１００は、横流ファン１３１の軸方向が水平方向と略
一致するように車両トランクルーム又は床下（フロアパ
ネル）に搭載される。また、１２３はバッテリ１１０の
傾斜状態を支持するための傾斜ブロックである。Incidentally, the battery cooling device 100 according to the present embodiment is mounted in a vehicle trunk room or under the floor (floor panel) such that the axial direction of the cross flow fan 131 substantially coincides with the horizontal direction. Reference numeral 123 denotes an inclined block for supporting the inclined state of the battery 110.
【００３２】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。Next, the features (effects) of this embodiment will be described.
【００３３】分配室１２１は、分配室１２１の内壁のう
ちバッテリ１１０に対して対向した部位に位置する対向
壁１２１ａを、分配室１２１の空気流入口１２１ｂから
離れるほど、バッテリ１１０からの距離ｈ１が大きくな
るようにバッテリ１１０に対して傾斜させているので、
分配室１２１の断面積（横流ファン１３１の軸方向と略
並行な断面における断面積）は、空気流入口１２１ｂか
ら離れるほど小さくなるように変化する。The distance h1 from the battery 110 increases as the distance between the opposing wall 121a of the inner wall of the distribution chamber 121 facing the battery 110 and the air inlet 121b of the distribution chamber 121 increases. Since it is inclined with respect to the battery 110 so that it becomes larger,
The cross-sectional area of the distribution chamber 121 (cross-sectional area in a cross-section substantially parallel to the axial direction of the cross flow fan 131) changes so as to become smaller as the distance from the air inlet 121b increases.
【００３４】したがって、空気流入口１２１ｂから離れ
るほど空気通路断面積が縮小して、空気流れが絞られる
ので、空気流入口１２１ｂから分配室１２１内に流入し
た空気は、空気流入口１２１ｂから離れるほど、その速
度（動圧）を高めようとする。Therefore, the air passage cross-sectional area decreases as the distance from the air inlet 121b decreases, and the air flow is narrowed. Therefore, the air flowing into the distribution chamber 121 from the air inlet 121b moves away from the air inlet 121b. Attempts to increase the speed (dynamic pressure).
【００３５】一方、空気流入口１２１ｂから離れるほど
空気通路断面積が縮小するため、空気流入口１２１ｂか
ら離れるほど、通路摩擦やバッテリ１１０との衝突等に
よる圧力損失が増大する。On the other hand, since the air passage cross-sectional area decreases as the distance from the air inlet 121b decreases, the pressure loss due to passage friction and collision with the battery 110 increases as the distance from the air inlet 121b increases.
【００３６】つまり、空気流入口１２１ｂから離れるほ
ど、冷却風の速度（動圧）が上昇しようとするものの、
圧量損失が空気流入口１２１ｂから離れるほど大きくな
るので、実際には断面積が縮小に応じて（ベルヌーイの
定理に従って）風速は上昇しない。In other words, the speed (dynamic pressure) of the cooling air tends to increase as the distance from the air inlet 121b increases.
Since the pressure loss increases as the distance from the air inlet 121b increases, the wind speed does not actually increase (according to Bernoulli's theorem) as the cross-sectional area decreases.
【００３７】したがって、空気流入口１２１ｂ近傍にお
ける冷却風の速度（動圧）と、空気流入口１２１ｂから
離れた部位における冷却風の速度（動圧）とが大きく相
違してしまうことを防止でき、分配室１２１内の風速分
布が略均一となるので、バッテリ１１０全体に略同量の
冷却風を供給することができる。Therefore, it is possible to prevent the speed (dynamic pressure) of the cooling air near the air inlet 121b from being largely different from the speed (dynamic pressure) of the cooling air at a portion distant from the air inlet 121b. Since the wind speed distribution in the distribution chamber 121 is substantially uniform, substantially the same amount of cooling air can be supplied to the entire battery 110.
【００３８】延いては、局部的にバッテリ１１０の温度
が上昇することを防止できるので、送風機１３０の能力
を増大させることなく、バッテリ１１０の寿命が著しく
低下してしまうことを防止できる。As a result, it is possible to prevent the temperature of the battery 110 from locally increasing, so that it is possible to prevent the life of the battery 110 from being significantly reduced without increasing the capacity of the blower 130.
【００３９】また、集合室１２２は、集合室１２２の内
壁のうちバッテリ１１０に対して対向した部位に位置す
る対向壁１２２ａを、集合室１２２の空気流出口１２２
ｂから離れるほど、バッテリ１１０からの距離ｈ２が大
きくなるようにバッテリ１１０に対して傾斜させている
ので、空気流出口１２２ｂから離れた部位から空気流出
口１２２ｂに向かうほど、空気通路断面積が増大してい
る。The collecting chamber 122 is provided with an opposing wall 122 a located at a portion of the inner wall of the collecting chamber 122 facing the battery 110, and an air outlet 122 of the collecting chamber 122.
b, the distance h2 from the battery 110 is increased so that the distance h2 from the battery 110 increases. Therefore, the cross-sectional area of the air passage increases as the distance from the air outlet 122b to the air outlet 122b increases. are doing.
【００４０】このため、空気流出口１２２ｂから離れた
部位から空気流出口１２２ｂ側に向けて流通する冷却風
は、空気流出口１２２ｂから離れた部位から空気流出口
１２２ｂ側に向うほど、速度ヘッド（動圧成分）が圧力
ヘッド（静圧成分）に変換されて、その速度（動圧）が
低下しようとする。For this reason, the cooling air flowing from the portion distant from the air outlet 122b toward the air outlet 122b side becomes closer to the air outlet 122b side from the portion farther from the air outlet 122b, so that the velocity head ( The dynamic pressure component is converted to a pressure head (static pressure component), and the speed (dynamic pressure) tends to decrease.
【００４１】しかし、空気流出口１２２ｂから離れた部
位から空気流出口１２２ｂ側に向うほど、バッテリ１１
０を通過した冷却風が新たに集合室１２２内に流入する
（加わる）ので、空気流出口１２２ｂから離れた部位か
ら空気流出口１２２ｂ側に向うほど、空気通路を流通す
る冷却風の風量が増大する。However, as the distance from the air outlet 122b toward the air outlet 122b increases, the battery 11
Since the cooling air passing through 0 newly flows into (joins) the collecting chamber 122, the flow rate of the cooling air flowing through the air passage increases from the portion far from the air outlet 122b toward the air outlet 122b. I do.
【００４２】したがって、実際には断面積が拡大に応じ
て（ベルヌーイの定理に従って）風速は低下しない。こ
のため、空気流出口１２２ｂ近傍における冷却風の速度
（動圧）と、空気流出口１２２ｂから離れた部位におけ
る冷却風の速度（動圧）とが大きく相違してしまうこと
を防止でき、集合室１２２内の風速分布が略均一となる
ので、バッテリ１１０全体に略同量の冷却風を流通させ
ることができる。Therefore, the wind speed does not actually decrease as the cross-sectional area increases (according to Bernoulli's theorem). Therefore, it is possible to prevent the speed (dynamic pressure) of the cooling air in the vicinity of the air outlet 122b from being largely different from the speed (dynamic pressure) of the cooling air in a portion away from the air outlet 122b, and the collecting chamber Since the wind speed distribution in the inside 122 becomes substantially uniform, it is possible to make substantially the same amount of cooling air flow through the entire battery 110.
【００４３】延いては、局部的にバッテリ１１０の温度
が上昇することをより確実に防止できるので、送風機１
３０の能力を増大させることなく、バッテリ１１０の寿
命が著しく低下してしまうことをより確実に防止でき
る。As a result, it is possible to more reliably prevent the temperature of the battery 110 from locally increasing.
It is possible to more reliably prevent the life of the battery 110 from being significantly reduced without increasing the capacity of the battery 30.
【００４４】なお、対向壁１２１ａ、１２２ａとバッテ
リ１１０とのなす角（以下、傾斜角と呼ぶ。）θ１、θ
２は、バッテリ１１０の冷却に必要な風量やバッテリ１
１０を通過する際の通風抵抗等によって最適な角度は変
化するものの、発明者等の試験検討によれば、傾斜角θ
１、θ２を３°以上、２０°以下とすれば概ね良好な冷
却能力を得ることができることが分かっている。The angles (hereinafter, referred to as inclination angles) between the opposite walls 121a and 122a and the battery 110 θ1 and θ.
2 is the air volume required for cooling the battery 110 and the battery 1
Although the optimum angle changes depending on the ventilation resistance when passing through the vehicle 10, etc., according to tests and studies by the inventors, the inclination angle θ
1. It has been found that when θ2 is 3 ° or more and 20 ° or less, generally good cooling capacity can be obtained.
【００４５】因みに、本実施形態では、風量１５０ｍ3
のときに略３０ｍｍＡｑの通風抵抗が発生するバッテリ
冷却装置において、傾斜角度θ１、θ２を約１８°とし
ている。Incidentally, in the present embodiment, the air volume is 150 m 3.
In the battery cooling device in which a ventilation resistance of approximately 30 mmAq occurs at the time of, the inclination angles θ1 and θ2 are set to about 18 °.
【００４６】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、バッテリより下方側に送風機１３０を配設したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、図３に示すよ
うに、バッテリより上方側に送風機１３０を配設しても
よい。(Other Embodiments) In the above embodiment, the blower 130 is provided below the battery.
The present invention is not limited to this, and the blower 130 may be disposed above the battery as shown in FIG.
【００４７】また、上述の実施形態では、分配室１２１
の対向壁１２１ａ及び集合室１２２の対向壁１２２ａの
両者をバッテリ１１０に対して傾斜させたが、本発明は
これに限定されるものではなく、図４、５に示すよう
に、いずれか一方の対向壁のみバッテリ１１０に対して
傾斜させてもよい。In the above embodiment, the distribution chamber 121
And the opposite wall 121a of the collective chamber 122 are inclined with respect to the battery 110, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIGS. Only the opposite wall may be inclined with respect to the battery 110.
【００４８】また、上述の実施形態では、分配室１２１
側の傾斜角θ１と集合室１２２の傾斜角θ２とを同一と
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、両者
を相違させてもよい。In the above embodiment, the distribution chamber 121
Although the side inclination angle θ1 and the inclination angle θ2 of the collecting chamber 122 are the same, the present invention is not limited to this, and the two may be different.
【００４９】また、上述の実施形態では、横流ファンを
用いた送風機であったが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、軸流ファンや遠心ファン等のその他形式の
ファンを用いた送風機であってもよい。Further, in the above-described embodiment, a blower using a cross flow fan is used. However, the present invention is not limited to this, and a blower using another type of fan such as an axial fan or a centrifugal fan. It may be.
【００５０】また、上述の実施形態では、送風機１３０
は、バッテリ１１０を略鉛直方向から見てバッテリ１１
０から水平方向にずれた（オフセットされた）位置に配
設されていたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば図６に示すように、バッテリ１１０を略鉛直
方向から見てバッテリ１１０と重なる位置に送風機１３
０を配置してもよい。In the above embodiment, the blower 130
Is a battery 11 viewed from a substantially vertical direction.
However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, the battery 110 is viewed from a substantially vertical direction. The blower 13 is located at a position overlapping the battery 110.
0 may be arranged.
【図１】本発明の本実施形態に係るバッテリ冷却装置の
模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a battery cooling device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の上面図である。FIG. 2 is a top view of FIG.
【図３】本発明のその他の実施形態に係るバッテリ冷却
装置の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a battery cooling device according to another embodiment of the present invention.
【図４】本発明のその他の実施形態に係るバッテリ冷却
装置の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a battery cooling device according to another embodiment of the present invention.
【図５】本発明のその他の実施形態に係るバッテリ冷却
装置の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a battery cooling device according to another embodiment of the present invention.
【図６】本発明のその他の実施形態に係るバッテリ冷却
装置の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a battery cooling device according to another embodiment of the present invention.
１００…バッテリ冷却装置、１１０…バッテリ、１２０
…ケーシング、１２１…分配室、１２２…集合室。100: battery cooling device, 110: battery, 120
... casing, 121 ... distribution room, 122 ... assembly room.
フロントページの続き (72)発明者 井上 美光 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 土屋 豪範 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 坪井 利信 岐阜県大垣市久徳町100番地 太平洋工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 5H031 AA09 CC05 HH00 HH08 KK08 5H040 AA28 AS07 AT06 AY05 CC32 5H115 PA15 PC06 PG04 PI16 UI29 UI35 Continued on the front page (72) Inventor Mitsumi Inoue 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Denso Co., Ltd. Inventor Toshinobu Tsuboi 100 Kutoku-cho, Ogaki-shi, Gifu Prefecture Taiheiyo Kogyo Co., Ltd.F-term (reference)
Claims (7)
冷却するバッテリ冷却装置であって、 前記バッテリ（１１０）を収納するケーシング（１２
０）と、 前記バッテリ（１１０）を冷却するための冷却風を送風
するとともに、前記バッテリ（１１０）よりも空気流れ
上流側に配設された送風機（１３０）とを有し、 前記ケーシング（１２０）のうち前記バッテリ（１１
０）より空気流れ上流側には、前記送風機（１３０）か
ら送風される冷却風を前記バッテリ（１１０）の各部位
に分配する分配室（１２１）が設けられており、 さらに、前記分配室（１２１）の内壁のうち前記バッテ
リ（１１０）に対して対向した部位に位置する対向壁
（１２１ａ）は、前記分配室（１２１）の空気流入口
（１２１ｂ）から離れるほど、前記バッテリ（１１０）
からの距離（ｈ１）が大きくなるように前記バッテリ
（１１０）に対して傾斜していることを特徴とするバッ
テリ冷却構造。1. A battery cooling device for cooling a battery (110) mounted on a vehicle, comprising: a casing (12) accommodating the battery (110).
0), and a blower (130) that blows cooling air for cooling the battery (110) and is disposed on an airflow upstream side of the battery (110). ), The battery (11)
0), a distribution chamber (121) for distributing the cooling air blown from the blower (130) to each part of the battery (110) is provided on the upstream side of the air flow. An opposing wall (121a) located at a position opposing the battery (110) on the inner wall of the battery (110) becomes farther away from the air inlet (121b) of the distribution chamber (121).
A battery cooling structure which is inclined with respect to the battery (110) so that the distance (h1) from the battery (110) increases.
冷却するバッテリ冷却装置であって、 前記バッテリ（１１０）を収納するケーシング（１２
０）と、 前記バッテリ（１１０）を冷却するための冷却風を送風
するとともに、前記バッテリ（１１０）よりも空気流れ
上流側に配設された送風機（１３０）とを有し、 前記ケーシング（１２０）のうち前記バッテリ（１１
０）より空気流れ下流側には、前記バッテリ（１１０）
の各部位を冷却した空気を集合させる集合室（１２２）
が設けられており、 さらに、前記集合室（１２２）の内壁のうち前記バッテ
リ（１１０）に対して対向した部位に位置する対向壁
（１２２ａ）は、前記集合室（１２２）の空気流出口
（１２２ｂ）から離れるほど、前記バッテリ（１１０）
からの距離（ｈ２）が大きくなるように前記バッテリ
（１１０）に対して傾斜していることを特徴とするバッ
テリ冷却構造。2. A battery cooling device for cooling a battery (110) mounted on a vehicle, the casing (12) accommodating the battery (110).
0), and a blower (130) that blows cooling air for cooling the battery (110) and is disposed on an airflow upstream side of the battery (110). ), The battery (11)
0) downstream of the battery (110)
Collecting chamber (122) for collecting air that has cooled each part of
Further, an opposing wall (122a) located at a portion of the inner wall of the collecting chamber (122) opposing the battery (110) is provided with an air outlet port (122) of the collecting chamber (122). 122b), the battery (110)
A battery cooling structure characterized by being inclined with respect to the battery (110) such that the distance (h2) from the battery (110) increases.
冷却するバッテリ冷却装置であって、 前記バッテリ（１１０）を収納するケーシング（１２
０）と、 前記バッテリ（１１０）を冷却するための冷却風を送風
するとともに、前記バッテリ（１１０）よりも空気流れ
上流側に配設された送風機（１３０）とを有し、 前記ケーシング（１２０）のうち前記バッテリ（１１
０）より空気流れ上流側には、前記送風機（１３０）か
ら送風される冷却風を前記バッテリ（１１０）の各部位
に分配する分配室（１２１）が設けられ、 前記分配室（１２１）の内壁のうち前記バッテリ（１１
０）に対して対向した部位に位置する対向壁（１２１
ａ）は、前記分配室（１２１）の空気流入口（１２１
ｂ）から離れるほど、前記バッテリ（１１０）からの距
離（ｈ１）が大きくなるように前記バッテリ（１１０）
に対して傾斜し、 前記ケーシング（１２０）のうち前記バッテリ（１１
０）より空気流れ下流側には、前記バッテリ（１１０）
の各部位を冷却した空気を集合させる集合室（１２２）
が設けられ、 前記集合室（１２２）の内壁のうち前記バッテリ（１１
０）に対して対向した部位に位置する対向壁（１２２
ａ）は、前記集合室（１２２）の空気流出口（１２２
ｂ）から離れるほど、前記バッテリ（１１０）からの距
離（ｈ２）が大きくなるように前記バッテリ（１１０）
に対して傾斜していることを特徴とするバッテリ冷却構
造。3. A battery cooling device for cooling a battery (110) mounted on a vehicle, comprising: a casing (12) accommodating the battery (110).
0), and a blower (130) that blows cooling air for cooling the battery (110) and is disposed on an airflow upstream side of the battery (110). ), The battery (11)
0), a distribution chamber (121) for distributing the cooling air blown from the blower (130) to each part of the battery (110) is provided on the upstream side of the air flow, and an inner wall of the distribution chamber (121). Of the batteries (11
0) which is located at a position opposed to (0)
a) is an air inlet (121) of the distribution chamber (121).
As the distance from the battery (110) increases, the distance (h1) from the battery (110) increases.
And the battery (11) in the casing (120).
0) downstream of the battery (110)
Collecting chamber (122) for collecting air that has cooled each part of
The battery (11) is formed on the inner wall of the collecting chamber (122).
0), the opposing wall (122)
a) is an air outlet (122) of the collecting chamber (122).
As the distance from the battery (110) increases, the distance (h2) from the battery (110) increases.
A battery cooling structure characterized by being inclined with respect to the battery.
ッテリ（１１０）を通過する冷却風流れに対して交差す
る方向に向けて開口していることを特徴とする請求項１
又は３に記載のバッテリ冷却構造。4. The air inlet (121b) is opened in a direction crossing a cooling air flow passing through the battery (110).
Or the battery cooling structure according to 3.
ッテリ（１１０）を通過する冷却風流れに対して交差す
る方向に向けて開口していることを特徴とする請求項２
又は３に記載のバッテリ冷却構造。5. The air outlet (122b) is open in a direction crossing a cooling air flow passing through the battery (110).
Or the battery cooling structure according to 3.
根車を軸に対して直角な断面内を通り抜ける横流ファン
を用いたものであることを特徴とする請求項１ないし５
のいずれか１つに記載のバッテリ冷却構造。6. The blower (130), wherein the blower (130) uses a cross flow fan through which air passes through a cross section perpendicular to the axis of the multi-blade impeller.
The battery cooling structure according to any one of the above.
記バッテリ（１１０）とのなす角（θ１、θ２）は、３
°以上、２０°以下であることを特徴とする請求項１な
いし６のいずれか１つに記載のバッテリ冷却構造。7. An angle (θ1, θ2) formed between the opposed wall (121a, 122a) and the battery (110) is 3
The battery cooling structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the angle is not less than 20 ° and not more than 20 °.
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