JP2006310296A - バッテリ冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有利な冷却と同時に密にパッキングされた、大きな流れ抵抗を有するバッテリユニットを提供する。
【解決手段】流れ案内ユニット（１０）が少なくとも１つの吐出し通路（１２，１４）を有しているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、流れ案内ユニットを備えたバッテリ冷却装置に関する。

特開平０８ー１８５８９８号公報では、アキュムレータユニットを冷却するために、このアキュムレータユニットをケーシング内に配置し、このケーシング内の温度を監視し且つファンを能動的に冷却用に使用することが提案されている。この場合、ファンはケーシングから空気を吸い込むので、これにより、ケーシング内に負圧が生ぜしめられる。その結果、冷たい外気が流れ案内ユニットを形成する既存の空気流入部を介してケーシングに流入し且つアキュムレータを冷却する。
特開平０８ー１８５８９８号公報

本発明の課題は、公知の欠点を回避することにある。

この課題を解決するために本発明では、流れ案内ユニットが少なくとも１つの吐出し通路を有しているようにした。

流れ案内ユニットが少なくとも１つの吐出し通路を有しているということを提案する。この場合、「吐出し通路」とは特に、所定の圧力、有利には１００ｍｂａｒよりも大きな圧力、特に有利には２００ｍｂａｒよりも大きな圧力、更に有利には３００ｍｂａｒ〜６００ｍｂａｒの圧力を形成するための特別なシール若しくはシール手段を有しており且つ／又は圧力容器及び／又は特にポンプに接続するために設けられた通路であると理解される。これに関連して「バッテリ」とは、再充電不能の蓄えユニットと、特に再充電可能な蓄えユニットの両方であると理解される。

本発明に基づく構成により、特に有利な冷却と同時に特に密にパッキングされた、大きな流れ抵抗を有するバッテリユニットが得られ、特に有利には対応するバッテリユニット内で少なくとも概ね均一な温度分布が得られる。

バッテリ冷却装置は基本的に閉鎖された冷却システムを有することができるので、冷却媒体は閉じられたシステム内で循環可能である。しかし、特に有利には、バッテリ冷却装置は開いた冷却システムを有しており、この冷却システムでは冷却媒体が熱を吸収した後で周辺環境へ放出され、これにより、当該の冷却システムは特に構造的に簡単且つ廉価に実現可能である。

圧力媒体若しくは冷却媒体としては、特に種々様々な液状媒体等の、当業者が有効と見なすあらゆる媒体が使用可能であるが、ガス状媒体が特に有利であり、開いた冷却システムの場合は、有利には冷却媒体として空気が使用される。

圧力源としては、例えば取外し可能な又は固定的に組み込まれた圧力容器によって形成されて、内部及び／又は外部の圧力発生器によって連続的に又は断続的に圧力媒体を満たされる圧力リザーバ等の、当業者が有効と見なす種々様々な手段が使用され得る。但し、バッテリ冷却装置自体が少なくとも１つのポンプを有している場合は、特にフレキシブルな運転が保証され得る。これに関連して「ポンプ」とは、特に冷却媒体を引き続き増圧下で吐出し通路内へ押しずらすために冷却媒体の密閉という点において優れた機械及び／又は冷却媒体中に、特に１００ｍｂａｒよりも大きな圧力、有利には２００ｍｂａｒよりも大きな圧力、特に有利には３００ｍｂａｒよりも大きな圧力を形成可能な機械であると解される。

基本的に、遠心ポンプ、噴流ポンプ、真空ポンプ等の、当業者が有効と見なすあらゆるポンプが考えられるが、特に構造的に簡単且つ廉価に組み込める省スペース型のピストンポンプ及びダイヤフラムポンプ等の容積形ポンプが特に有利である。

別の構成では、パルス式で作動するポンプを設けることが提案される。これにより、冷却を助成する渦流若しくは乱流が、付加的な手間無しで得られる。

熱伝達を改善するためには、付加的に又は択一的に、渦流若しくは乱流を発生させるための少なくとも１つの流れ案内手段が、少なくとも１つのバッテリユニットの範囲内に設けられていてもよい。この場合、「流れ案内手段」とは、特にその形状が少なくともほぼ流れ案内機能によって形成された手段であると解される。

本発明による構成は、当業者が有効と見なすあらゆる装置に使用することができるが、特に有利には、しばしばその高度なエネルギ要求に基づき高パッケージ密度のバッテリ装置を有するハイブリッド自動車用のハイブリッド駆動装置ユニットにおいて使用され、且つ／又は特に有利には、軽量でコンパクトな構成に関する要求に基づき高パッケージ密度を備えたバッテリ装置を有する手持ち式工作機械において使用される。

バッテリ冷却装置は、機械及び取外し可能なバッテリ装置を備えたシステムにおいて、部分的に又は完全に機械及び／又はバッテリ装置に組み込まれていてよい。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

図１に示したバッテリドライバによって形成された手持ち式工作機械３４は交換可能なバッテリ装置３６を備えており、このバッテリ装置３６は流れ案内ユニット１０を備えたバッテリ冷却装置を有している。

このバッテリ冷却装置は、手持ち式工作機械のケーシング、つまり手持ち式工作機械３４のハンドグリップを形成しているケーシング部分に配置された、容積形機械によって形成されたポンプ１８を有している。

流れ案内ユニット１０は２つの吐出し通路１２，１４を有しており、第１の吐出し通路１２は、手持ち式工作機械ケーシング内でバッテリ冷却装置のポンプ１８から手持ち式工作機械３４のケーシング壁まで延び且つこのケーシング壁を通って延びており、第２の吐出し通路１４は、バッテリ装置３６のケーシング壁を通ってバッテリ装置３６のケーシング内に延びており、そこから複数のバッテリユニット２８，３０，３２を通って分岐し且つ再びバッテリ装置３６の底部を形成するケーシング壁を貫通してバッテリ装置３６のケーシングから延びている（図１及び図２）。バッテリ冷却装置は開いた冷却システム１６を有している。つまり、ポンプ１８からエアギャップ３８及び供給通路４０を介して周辺環境から冷却媒体として新鮮空気が吸い込まれ、この新鮮空気はバッテリ装置３６内で熱を吸収した後、再び外部の周辺環境へ放出される。

運転中、ポンプ１８によって約３００ｍｂａｒの圧力が形成され、この圧力を以て新鮮空気により形成された冷却媒体がバッテリ装置３６を通って圧送されるか若しくは吐き出される。この場合、ポンプ１８がパルス式で運転されるか、若しくは冷却媒体がパルス形式でバッテリ装置３６を通って圧送され、これにより、熱伝達を助成する乱流がバッテリ装置３６内に発生する。付加的に、バッテリ装置３６内にはこのバッテリ装置のケーシングに一体成形された複数の流れ案内手段２０，２２，２４，２６が、バッテリユニット２８，３０，３２の範囲内に渦流を形成するために配置されている。

図３には別の実施例が示されている。ほぼ変わらない構成部材には基本的に同一符号が付されているが、実施例を区別するために、当該の図３に示した実施例にはアポストロフィを付け加えてある。更に、同様の構成及び機能に関しては図１及び図２に示した実施例の説明を参照されたい。以下の説明は、主として図１及び図２に示した実施例との相違点に限定される。

図３には、内部に位置決め可能なバッテリ装置３６′の充電用のバッテリチャージャ４２′が示されており、前記バッテリ装置３６′は流れ案内ユニット１０′を備えたバッテリ冷却装置を有している。

このバッテリ冷却装置はバッテリチャージャケーシング内に配置された、容積形機械によって形成されたポンプ１８′を有している。

流れ案内ユニット１０′は２つの吐出し通路１２′，１４′を有しており、第１の吐出し通路１２′はバッテリチャージャ４２′内で、バッテリ冷却装置のポンプ１８′からバッテリチャージャ４２′のケーシング壁まで延び且つこのケーシング壁を通って延びている。第２の吐出し通路１４′は、バッテリ装置３６′のケーシング壁を通ってバッテリ装置３６′のケーシング内に延びており、そこから複数のバッテリユニット２８′，３０′，３２′を通って分岐し且つ再びバッテリ装置３６′の底部を形成するケーシング壁を通ってバッテリ装置３６′のケーシングから延びている。バッテリ冷却装置は開いた冷却システム１６′を有している。つまり、ポンプ１８′により吸込み開口４４′，４６′、横方向通路４８′及び供給通路４０′を介して周辺環境から冷却媒体として新鮮空気が吸い込まれ、この新鮮空気はバッテリ装置３６′内で熱を吸収した後、再び外部の周辺環境へ放出される。

バッテリ冷却装置を備えた手持ち式工作機械を示した図である。 図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った概略断面図である。 バッテリ冷却装置を備えたバッテリチャージャの断面図である。

Claims (11)

1. 流れ案内ユニット（１０）が少なくとも１つの吐出し通路（１２，１４）を有していることを特徴とする、流れ案内ユニット（１０）を備えたバッテリ冷却装置。
2. 開いた冷却システム（１６）が設けられている、請求項１記載のバッテリ冷却装置。
3. 吐出し通路（１２，１４）に冷却媒体を圧送するための少なくとも１つのポンプ（１８）が設けられている、請求項１又は２記載のバッテリ冷却装置。
4. ポンプ（１８）が容積形機械として形成されている、請求項３記載のバッテリ冷却装置。
5. １００ｍｂａｒよりも大きな圧力を形成するためのポンプ（１８）が設けられている、請求項３又は４記載のバッテリ冷却装置。
6. パルス式で作動するポンプ（１８）が設けられている、請求項３記載のバッテリ冷却装置。
7. 渦流を形成するための少なくとも１つの流れ案内手段（２０，２２，２４，２６）が、少なくとも１つのバッテリユニット（２８，３０，３２）の範囲内に設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載のバッテリ冷却装置。
8. 請求項１から７までのいずれか１項記載のバッテリ冷却装置が設けられていることを特徴とする、手持ち式工作機械（３４）。
9. 請求項１から７までのいずれか１項記載のバッテリ冷却装置が設けられていることを特徴とする、バッテリチャージャ（４２）。
10. 請求項１から７までのいずれか１項記載のバッテリ冷却装置が設けられていることを特徴とする、ハイブリッド駆動装置ユニット。
11. 請求項１から７までのいずれか１項記載のバッテリ冷却装置が設けられていることを特徴とする、バッテリ装置（３６）。

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