JP2008222041A - Battery cooling device for automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のバッテリ冷却装置に関する。 The present invention relates to an automobile battery cooling device.
特許文献1には、エンジンルームと車室とを前後方向に仕切るダッシュパネルの直ぐ後ろに配置されたバッテリが開示されている。
また、特許文献2には、車室の床面を構成するフロアパネル下にバッテリ収容室を形成し、このバッテリ収容室にバッテリを格納する一方、インスツルメントパネル内部に空調装置を設け、この空調装置を用いて、バッテリ収容室内に冷風又は暖風を供給することが開示されている。空調装置は、バッテリ収容室及び車室と連通する第1熱交換器室内に配置された第1熱交換器と、第1熱交換器室と隔壁によって仕切られた第2熱交換器室内に配置された第2熱交換器と、前記2つの熱交換器を結ぶ冷媒回路とを備えており、第1熱交換器内を通過した空気がバッテリ収容室に供給されるようになっている。第1熱交換器は、エバポレータ又はコンデンサとして機能するものであり、該第1熱交換器及び第2熱交換器の機能は、前記冷媒回路における冷媒の循環方向が変更されることに応じて切り替えられる。そうして、第1熱交換器がエバポレータとして機能している場合には、第1熱交換器内を通過した空気は、冷風となってバッテリ収容室又は車室に供給され、第1熱交換器がコンデンサとして機能している場合には、第1熱交換器内を通過した空気は、暖風となってバッテリ収容室又は車室に供給される。
ところでバッテリは充電時や放電時に発熱する。そうして、この発熱によりバッテリの温度が上昇すると、バッテリの性能や寿命が低下する恐れがある。このため、該バッテリの温度上昇を防ぐために、バッテリを冷却する必要がある。 By the way, the battery generates heat during charging and discharging. If the temperature of the battery rises due to this heat generation, the battery performance and life may be reduced. For this reason, in order to prevent the temperature rise of the battery, it is necessary to cool the battery.
しかしながら、特許文献1には、バッテリを冷却する構造については何ら開示されていない。
However,
また、特許文献2における空調装置は、第1熱交換器によって温度が調整された空気が、バッテリ収容室あるいは車室に択一的に供給される構成を有している。このため、空調装置から車室内へ暖風を供給すべく第1熱交換器がコンデンサとして機能している場合には、バッテリ収容室へ冷風を供給してバッテリを冷却することはできない。 In addition, the air conditioner in Patent Document 2 has a configuration in which air whose temperature is adjusted by the first heat exchanger is alternatively supplied to the battery housing chamber or the vehicle compartment. For this reason, when the 1st heat exchanger is functioning as a capacitor | condenser in order to supply warm air from an air conditioner to a vehicle interior, it cannot cool a battery by supplying cold air to a battery storage chamber.
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車室内空調用エアコンユニットの内部の空気をバッテリケーシング内部に導くことにより、該バッテリケーシング内部に収容されたバッテリを冷却する自動車のバッテリ冷却装置において、前記エアコンユニットから車室内に供給される空気の温度に関わらず、前記エアコンユニットによる車室内空調時に、前記バッテリを冷却できる自動車のバッテリ冷却装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to be accommodated in the battery casing by guiding the air inside the air conditioning unit for vehicle interior air conditioning into the battery casing. An automotive battery cooling device for cooling a battery, wherein the battery can be cooled during air conditioning of the vehicle interior by the air conditioning unit regardless of the temperature of air supplied from the air conditioning unit to the vehicle interior. There is to do.
請求項1の発明は、前記エアコンユニットの車室内空調時に、前記エアコンユニット内部の空気通路から前記バッテリケーシング内部へ低温の空気を供給できるようにしたものである。 According to a first aspect of the present invention, low-temperature air can be supplied from the air passage inside the air conditioner unit to the inside of the battery casing during air conditioning of the air conditioner unit.
具体的には、インスツルメントパネル内部に配置された車室内空調用エアコンユニットの内部の空気をバッテリケーシング内部に導くことにより、該バッテリケーシング内部に収容されたバッテリを冷却する自動車のバッテリ冷却装置であって、前記エアコンユニット内部に、カウル部を通じて外気を導入する空気導入口を最上流として、下流側に向けて順に、エアフィルタ、ブロア、エバポレータ、エアミックスドア、ヒータコア、モードドア、及び車室内に開口した吹出口が配列された空気通路が設けられ、前記エアコンユニットの車室内空調時に、前記空気通路から前記バッテリケーシング内部へ低温の空気を供給できるように、前記ブロアの下流側且つ前記ヒータコアよりも上流側における前記エアコンユニット内部の空気通路部と前記バッテリケーシング内部とを連通する連通ダクトが設けられている。 Specifically, a battery cooling device for an automobile that cools a battery accommodated in the battery casing by guiding the air inside the air conditioning unit for air conditioning in the vehicle interior disposed inside the instrument panel to the inside of the battery casing. An air filter, a blower, an evaporator, an air mix door, a heater core, a mode door, and a vehicle are arranged in this order in the air conditioner unit, with the air inlet through which the outside air is introduced through the cowl portion being the most upstream. An air passage in which air outlets that are opened in the room are arranged is provided, and at the time of air conditioning in the vehicle interior of the air conditioner unit, low-temperature air can be supplied from the air passage to the inside of the battery casing, and An air passage portion inside the air conditioner unit upstream of the heater core; Communicating duct which communicates the internal serial battery casing is provided.
本発明によれば、前記エアコンユニットの前記ヒータコア通過前の空気のうち、その一部を前記連通ダクトを介してバッテリケーシング内へ流し、残りの空気を、前記ヒータコアを経由して車室内へ流すことができる。この結果、車室内には、前記エバポレータやヒータコアによって調温された空気が供給される一方、前記バッテリケーシング内には、ヒータコアにより温められていない低温の空気が供給される。このため、前記エアコンユニットから車室内に供給される空気の温度に関わらず、前記エアコンユニットによる車室内空調時に、前記バッテリを冷却することができる。 According to the present invention, a part of the air before passing through the heater core of the air conditioner unit flows into the battery casing through the communication duct, and the remaining air flows into the vehicle interior through the heater core. be able to. As a result, air temperature-controlled by the evaporator and the heater core is supplied to the vehicle interior, while low-temperature air that is not heated by the heater core is supplied to the battery casing. Therefore, regardless of the temperature of the air supplied from the air conditioner unit to the vehicle interior, the battery can be cooled during the air conditioning of the vehicle interior by the air conditioner unit.
請求項2の発明は、前記連通ダクトが、前記エバポレータよりも下流側且つ前記ヒータコアよりも上流側における前記エアコンユニット内部の空気通路部と前記バッテリケーシング内部とを連通するようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, the communication duct communicates the air passage portion inside the air conditioner unit and the inside of the battery casing on the downstream side of the evaporator and the upstream side of the heater core.
本発明によれば、前記エアコンユニット内において前記エバポレータ通過前の空気が前記連通ダクトを介して前記バッテリケーシング内へ供給される。このため、熱交換器であるエバポレータやヒータコアの内部通過による圧力損失が生じていない空気を、エアコンユニットからバッテリケーシング内へ供給することができる。これにより、外気温が低いときなど、前記空気導入口からエアコンユニット内に導入された空気が、エバポレータによる冷却無しにバッテリ冷却風として使用できるほど冷たい場合には、該エアコンユニット内に導入された冷たい空気を、前記圧力損失による風速の低下が生じていない状態で、バッテリケーシング内に供給することができる。この結果、前記冷たい空気を、バッテリケーシング内全体に行き渡らせて、バッテリケーシング内の全てのバッテリを確実に冷却する上で有利になる。 According to the present invention, the air before passing through the evaporator in the air conditioner unit is supplied into the battery casing through the communication duct. For this reason, the air which does not produce the pressure loss by the internal passage of the evaporator which is a heat exchanger, or a heater core can be supplied in a battery casing from an air-conditioner unit. Thus, when the air introduced into the air conditioner unit from the air inlet is cold enough to be used as battery cooling air without cooling by an evaporator, such as when the outside air temperature is low, the air is introduced into the air conditioner unit. Cold air can be supplied into the battery casing in a state where the wind speed is not reduced by the pressure loss. As a result, the cold air is distributed throughout the battery casing, which is advantageous in reliably cooling all the batteries in the battery casing.
請求項3の発明は、前記連通ダクトが、前記エバポレータよりも下流側且つ前記ヒータコアよりも上流側における前記エアコンユニット内部の空気通路部と前記バッテリケーシング内部とを連通するようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, the communication duct communicates the air passage inside the air conditioner unit and the inside of the battery casing on the downstream side of the evaporator and the upstream side of the heater core.
本発明によれば、前記エアコンユニット内において前記エバポレータ通過後且つ前記ヒータコア通過前の空気が、前記バッテリケーシング内へ供給される。これにより、前記エアコンユニット内におけるエバポレータ通過直後の空気、すなわち前記エアコンユニット内を通過する空気のうち最も温度の低い空気をバッテリケーシング内に供給することができるため、バッテリケーシング内のバッテリを確実に冷却する上で有利になる。 According to the present invention, the air after passing through the evaporator and before passing through the heater core in the air conditioner unit is supplied into the battery casing. As a result, the air immediately after passing the evaporator in the air conditioner unit, that is, the air having the lowest temperature among the air passing through the air conditioner unit can be supplied into the battery casing. This is advantageous for cooling.
請求項4の発明は、前記エアコンユニット内部から前記連通ダクトを通じて前記バッテリケーシング内部に流入する空気量を調整する空気量調整手段がさらに設けられるようにしたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is further provided an air amount adjusting means for adjusting an air amount flowing into the battery casing from the air conditioner unit through the communication duct.
本発明によれば、エアコンユニットによる車室内空調時に、前記空気調整制限手段によりエアコンユニットからバッテリケーシング内に供給される空気量が調整される。これにより、エアコンユニットの車室内空調時においても、バッテリケース内へエアコンユニットから所定量の空気を供給して、バッテリケース内の温度を調整することができる。 According to the present invention, the amount of air supplied from the air conditioner unit into the battery casing is adjusted by the air adjustment limiting means during the air conditioning of the vehicle interior by the air conditioner unit. Thus, even when the air conditioner unit is air-conditioned in the vehicle interior, a predetermined amount of air can be supplied from the air conditioner unit into the battery case to adjust the temperature in the battery case.
請求項5の発明は、前記連通ダクトを通じた前記エアコンユニット内部から前記バッテリケーシング内部への空気の流入を遮断する遮断手段が、さらに設けられるようにしたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is further provided a blocking means for blocking inflow of air from the inside of the air conditioner unit through the communication duct to the inside of the battery casing.
本発明によれば、前記遮断手段によって前記エアコンユニット内部から前記バッテリケーシング内部への空気流入を遮断することができるので、乗員の非搭乗時等でブロアが停止しているときに、バッテリケーシング内に存在する水素等のガスや熱気が、該バッテリケーシング内からエアコンユニット内へ逆流することを防止することができる。 According to the present invention, since the air inflow from the inside of the air conditioner unit to the inside of the battery casing can be blocked by the blocking means, when the blower is stopped when the occupant is not boarding or the like, It is possible to prevent a gas such as hydrogen and hot air from flowing back from the battery casing into the air conditioner unit.
請求項6の発明は、前記ヒータコアよりも下流側における前記エアコンユニット内部の空気通路部と前記バッテリケーシング内部とを連通する別の連通ダクトがさらに設けられるようにしたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is further provided another communication duct for communicating the air passage portion inside the air conditioner unit and the inside of the battery casing on the downstream side of the heater core.
前記ヒータコアよりも下流側の前記エアコンユニットの空気通路部を通過する空気は、エバポレータを通過することによって一旦冷却された後に、ヒータコアを通過することによって加熱されたものであるから、乾燥した状態にある。本発明によれば、この乾燥状態にある空気を、前記エアコンユニットから前記バッテリケーシング内へ流入させて、前記バッテリケーシング内部の除湿を図り結露を防止することができる。この場合、前記ヒータコアよりも下流側における前記エアコンユニット内部の空気通路部と前記バッテリケーシング内部とを、前記連通ダクトにより所定の時間的間隔をもって連通させる連通調整手段が設けられることが好ましい。これにより、バッテリケーシング内では、バッテリケーシング内の空気が結露することのない乾燥状態が常に保たれる。 The air passing through the air passage portion of the air conditioner unit on the downstream side of the heater core is cooled by passing through the evaporator and then heated by passing through the heater core. is there. According to the present invention, the air in the dry state can be caused to flow from the air conditioner unit into the battery casing to dehumidify the inside of the battery casing and prevent condensation. In this case, it is preferable that a communication adjusting unit is provided that connects the air passage portion in the air conditioner unit downstream of the heater core and the battery casing with a predetermined time interval through the communication duct. Thereby, in the battery casing, the dry state in which the air in the battery casing does not condense is always maintained.
請求項7の発明は、前記バッテリケーシングは、前記インスツルメントパネル内部において、前記エアコンユニットと車幅方向に隣接して配置されるようにしたものである。 According to a seventh aspect of the invention, the battery casing is arranged adjacent to the air conditioner unit in the vehicle width direction inside the instrument panel.
本発明によれば、前記バッテリケーシングと前記エアコンユニットとの離隔距離が小さくなるため、前記連通ダクトの延長は短くなる。これにより、前記連通ダクト内を通過する空気に圧力損失や熱損失を生じることが防止されるため、前記連通ダクトを介して前記エアコンユニットから前記バッテリケーシング内へ冷風を大量に送って、バッテリケーシング内のバッテリを効果的に冷却することができる。 According to the present invention, since the separation distance between the battery casing and the air conditioner unit is reduced, the extension of the communication duct is shortened. This prevents pressure loss and heat loss from occurring in the air passing through the communication duct. Therefore, a large amount of cold air is sent from the air conditioner unit to the battery casing via the communication duct. The battery inside can be cooled effectively.
請求項8の発明は、前記バッテリケーシング内部と前記カウル部とを連通して前記バッテリケーシング内部のガスを車外に排出するブリーザ手段がさらに設けられるようにしたものである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is further provided breather means for communicating the inside of the battery casing and the cowl portion to discharge the gas inside the battery casing to the outside of the vehicle.
本発明によれば、乗員非搭乗時において、前記ブリーザ手段を介してケース内に存在する水素等のガスや熱気を車外に直接排気することができる。 According to the present invention, when no occupant is on board, a gas such as hydrogen or hot air existing in the case can be exhausted directly outside the vehicle via the breather means.
請求項1の発明によれば、車室内には、前記エバポレータやヒータコアによって調温された空気が供給される一方、前記バッテリケーシング内には、ヒータコアにより温められていない低温の空気が供給される。このため、前記エアコンユニットから車室内に供給される空気の温度に関わらず、前記エアコンユニットによる車室内空調時に、前記バッテリを冷却することができる。 According to the first aspect of the present invention, air adjusted in temperature by the evaporator and the heater core is supplied to the vehicle interior, and low-temperature air not heated by the heater core is supplied into the battery casing. . Therefore, regardless of the temperature of the air supplied from the air conditioner unit to the vehicle interior, the battery can be cooled during the air conditioning of the vehicle interior by the air conditioner unit.
請求項2の発明によれば、前記空気導入口からエアコンユニット内に導入された空気が、エバポレータによる冷却無しにバッテリ冷却風として使用できるほど冷たい場合には、前記冷たい空気を、バッテリケーシング内全体に行き渡らせて、バッテリケーシング内の全てのバッテリを確実に冷却する上で有利になる。 According to the invention of claim 2, when the air introduced into the air conditioner unit from the air inlet is so cold that it can be used as battery cooling air without cooling by an evaporator, the cold air is used in the entire battery casing. This is advantageous for reliably cooling all the batteries in the battery casing.
請求項3の発明によれば、前記エアコンユニット内を通過する空気のうち最も温度の低い空気をバッテリケーシング内に供給することができるため、バッテリケーシング内のバッテリを確実に冷却する上で有利になる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、エアコンユニットの車室内空調時においても、バッテリケース内へエアコンユニットから所定量の空気を供給して、バッテリケース内の温度を調整することができる。 According to the invention of claim 4, even when the air conditioning of the air conditioner unit is performed in the passenger compartment, a predetermined amount of air can be supplied from the air conditioner unit into the battery case to adjust the temperature in the battery case.
請求項5の発明によれば、乗員の非搭乗時等でブロアが停止しているときに、バッテリケーシング内に存在する水素等のガスや熱気が、該バッテリケーシング内からエアコンユニット内へ逆流することを防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the blower is stopped when the occupant is not boarding or the like, gas such as hydrogen or hot air existing in the battery casing flows backward from the battery casing into the air conditioner unit. This can be prevented.
請求項6の発明によれば、乾燥状態にある空気を、前記エアコンユニットから前記バッテリケーシング内へ流入させて、前記バッテリケーシング内部の除湿を図り結露を防止することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, air in a dry state can be caused to flow into the battery casing from the air conditioner unit to dehumidify the inside of the battery casing and prevent condensation.
請求項7の発明によれば、前記連通ダクトを経由して前記エアコンユニットから前記バッテリケーシング内へ、冷風を大量に送ることができる。この結果、バッテリケーシング内のバッテリを効果的に冷却することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, a large amount of cold air can be sent from the air conditioner unit into the battery casing via the communication duct. As a result, the battery in the battery casing can be effectively cooled.
請求項8の発明によれば、乗員非搭乗時において、前記ブリーザ手段を介してケース内に存在する水素等のガスや熱気を車外に直接排気することができる。 According to the invention of claim 8, when the passenger is not on board, the gas such as hydrogen or hot air existing in the case can be directly exhausted outside the vehicle via the breather means.
以下、本発明の第1の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、第1の実施形態におけるバッテリ冷却装置を備えた自動車1の断面図であり、図2は、第1の実施形態におけるバッテリケーシング3及びエアコンユニット5を車両斜め前方から見た斜視図であり、図3は、第1の実施形態におけるバッテリケーシング3及びエアコンユニット5を車両斜め後方から見た斜視図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an
自動車1は、運転席及び助手席が車幅方向右側及び左側にそれぞれ配設された、いわゆる右ハンドル車である。自動車1前部のエンジンルーム9と車室11とはダッシュパネル13により仕切られている。
The
ダッシュパネル13の前高後低状に傾斜するトーボード部15の下端部には、後方に向けて略水平に延びるフロアパネル17が一体に形成されている。このフロアパネル17の車幅方向中央部には、車室11内方に突出して、車両の前後方向に延びるフロアトンネル部19が設けられており、このフロアトンネル部19の下方の空間21内には、自動車1のエンジンに連結されたトランスミッション23が配設されている。なお、フロアトンネル部19の前端部は、ダッシュパネル13に接続されている。
A
ダッシュパネル13の上端部には、カウルボックス25が取り付けられている。カウルボックス25は、車幅方向に延びる中空断面27を有するボックス部29と、同じく車幅方向に延びるガラス接合部33とから構成されている。
A
ボックス部29の上面の車両前方側の端部には、車外に開口する開口部35が形成されており、該開口部35には、ゴミ等の異物がボックス部29に入ってこないように、ルーバ36が取り付けられている。ボックス部29の車両後方側の端部には、後述するエアコン本体37の上部が接続されている。
An
また、フロントウィンドガラス39下端内面は、ガラス接合部33の前側傾斜部34に接着剤等により接合固定されている。
Further, the inner surface of the lower end of the
インスツルメントパネル55内部において、カウルボックス25下方且つダッシュパネル13の直ぐ後ろの空間41には、バッテリケーシング3が配置されている。
Inside the
バッテリケーシング3は、車幅方向に延びおり、その車幅方向中央部には下方に開口する凹部47が形成されている。この凹部47は、フロアトンネル部19に対応する形状を呈しており、フロアトンネル部19は該凹部47を通っている。この結果、バッテリケーシング3は、フロアトンネル部19を跨いだ格好となっていて、バッテリケーシング3の下部は、側面視でフロアトンネル部19と重なっている。そうして、このバッテリケーシング3内には、運転席側および助手席側の双方において、多数の自動車駆動用バッテリ43が収容されている。このようにバッテリケーシング3を配置した結果、重量物が車両の重心近くに配置されることになるため、車両のヨー慣性モーメントを低減でき車両の運動性能を向上させることができる。また、バッテリケーシング3を、特許文献2のように車室フロア下部に配置しないため、車室ルーフを高くせずに十分な車室内高さが確保でき、低車高のスポーツカー的なレイアウトが得られる。
The
また、バッテリケーシング3の運転席側には、上方が開口した凹部49が形成されており、ステアリングシャフト53は、前記凹部49とダッシュパネル13に形成された孔(図示せず)を通って、エンジンルーム9内に延びている。
Further, a
また、インスツルメントパネル55内部には、エアコンユニット5が配置されている。エアコンユニット5は、エアコン本体37と、エアコン本体37に接続されるデフロストダクト57,センタベントダクト59,サイドベントダクト61,ヒータ吹出ダクト63、内気導入ダクト65とから構成されている。エアコン本体37は、インスツルメントパネル55内部における中央に配置されて、バッテリケーシング3と車両前後方向に隣接している。
An
インスツルメントパネル55には、車室11内に開口する前記ダクト57,59,61,63,65の吹出口が取り付けられている。具体的には、インスツルメントパネル55には、図3に示すように、フロントウィンドガラス39に向かって開口するデフロスタ吹出口67と、車室内の前方中央部に乗員の上半身に向かって開口するセンタベント吹出口69と、車室内の左右前方に開口するサイドベント吹出口71と、乗員の足下近傍に開口するヒータ吹出口73と、インスツルメントパネル55の所定位置で車室内に開口する内気導入口(図示せず)とが取り付けられている。
The
そうして、図1に示すように、エアコン本体37の上部には、後方側から前方側へ順に、デフロスタ吹出口67に連絡するデフロストダクト57と、上記カウルボックス25のボックス部29と、内気導入口75に連絡する内気導入ダクト65とが接続されている。
As shown in FIG. 1, the
また、エアコン本体37の前部には、センタベント吹出口69に連絡するセンタベントダクト59が接続されている。
A
また、図2,3に示すように、エアコン本体37の左右の側部には、左右のサイドベント吹出口71に連絡するサイドベントダクト61が接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3,
また、エアコン本体37の後側下部には、ヒータ吹出口73に連絡するヒータ吹出ダクト63が接続されている。
In addition, a
また、エアコン本体37には、前記ダクトの他、本実施形態におけるバッテリの冷却装置の一部を構成するバッテリダクト77,79,81が接続されている。
In addition to the duct, the
バッテリダクト77,79は、共に前後方向に延び、各々の後端部がエアコン本体37の前部に接続されているとともに、各々の前端部はバッテリケーシング3の後壁部に接続されており、且つバッテリダクト79を上にして上下に並んでいる。
The
バッテリダクト81は、エアコン本体37の左側を前後方向に延び、その後端部がエアコン本体37の左側部に接続されるとともに、その前端部はバッテリケーシング3の後壁部に接続されている。
The
以上のように設けられたバッテリダクト77,79,81は、インスツルメントパネル55内部においてその配置が完結している。
The arrangement of the
図4は、第1の実施形態におけるエアコン本体37とバッテリケーシング3との内部を拡大して示す断面図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the inside of the air conditioner
エアコン本体37の外郭を構成するケース83には、その前側上部において、外気導入口85と内気導入口87とが形成されており、エアコン本体37内へは、外気導入口85からボックス部29を通過した車外の空気(外気)が導入され、また、内気導入口87から内気導入ダクト65を通過した車室内の空気(内気)が導入されるようになっている。また、外気導入口85及び内気導入口87のうち、いずれか一方は内外気切換ドア86により閉状態とされる一方、他方は開状態とされるようになっている。すなわち、内外気切換ドア86により外気導入口85が全開状態とされると内気導入口87が全閉状態となって、外気のみが取り入れられる外気導入モードとなる一方、外気導入口85が全閉状態とされると内気導入口87が全開状態となって、内気のみが取り入れられる内気循環モードとなる。
The
エアコンユニット5は、前記外気導入口85又は内気導入口87を最上流とする空気通路を形成するものであり、該空気通路では、該外気導入口85及び内気導入口87から下流側に向けて、エアフィルタ89、ブロア91、エバポレータ93、エアミックスドア95、ヒータコア97、モードドア(エアコン本体37内部とデフロストダクト57,センタベントダクト59,サイドベントダクト61,ヒータ吹出ダクト63との連通を制御するドアであり、図4に示す99,101,103等が該当する)、及び前記ダクト57,59,61,63の吹出口67,69,71,73(図3参照)が配列されている。
The
エアフィルタ89は、外気導入口85及び内気導入口87の下方に設けられており、外気導入口85又は内気導入口87からエアコン本体37内に取り込まれた外気又は内気を濾過する。
The
ブロア91は、エアフィルタ89の下方且つ近傍に配置されており、外気導入口85又は内気導入口87から外気又は内気をエアコン本体37内の空気通路に取り込むとともに、該取り込んだ空気を下流側である下方へ送出する。
The
エバポレータ93は、内部を通過する空気を冷媒との熱交換によって冷却するものであり、ブロア91の下方に配置され、ブロア91から送られてくる空気がエバポレータ93内部を下方へ通過するように、前低後高に傾斜するように設けられている。
The
ここでブロア91の下流側且つ前記エバポレータ93よりも上流側における空気通路部105の前壁には開口107が形成され、バッテリダクト79は、開口107を介して前記空気通路部105とバッテリケーシング3内部と連通している。
Here, an
ヒータコア97は、内部を通過する空気を冷媒との熱交換によって加熱するものであり、エバポレータ93通過後の冷風が内部を通過するように、エバポレータ93の下方に配置されている。
The
エアミックスドア95は、ヒータコア97の後端部の直上に配置された回転軸107と、回転軸107を中心にしてエバポレータ93とヒータコア97との間で矢印A方向に回動するドア部109とから構成されている。該エアミックスドア95は、ドア部109が回動することで、エバポレータ93通過後の冷風のうち、下方のヒータコア97へ向けて流れる空気の量と、ヒータコア97をバイパスしてヒータコア97上方を流れる空気の量とを調整する。ドア部109がヒータを覆う全閉位置(図に示す破線位置)に回動した場合には、エバポレータ93通過後の冷風は、全てヒータコア97をバイパスして、そのままの温度が維持される。また、ドア部109が全開位置(図に示す実線位置)に回動した場合には、エバポレータ93通過後の冷風は、全てヒータコア97へ流れて温風となる。また、ドア部109が全閉位置と全開位置との中間に位置する場合には、エバポレータ93通過後の冷風のうち、その一部はヒータコア97へ流れて温風となり、残りの冷風はヒータコア97をバイパスして、そのままの温度が維持される。
The
ここでエバポレータ93よりも下流側且つヒータコア97よりも上流側の空気通路部111の前壁には開口113が形成されており、バッテリダクト77は、開口113を介して空気通路部111とバッテリケーシング3内とを連通している。なお、空気通路部111において、ヒータコア97と開口113との間には隙間115があり、エバポレータ93通過後の冷風の一部は、ドア部109の位置に関わらず、開口113に向かって前記隙間115を流れる。
Here, an
ヒータコア97よりも下側には、ヒータコア97直下から後側に延びる温風空間117が形成されている。ヒータコア97通過後の温風は、温風空間117内を後方へ向けて流れるが、該温風空間117の後壁には、ヒータ吹出ダクト65が接続された開口119が形成されている。
On the lower side of the
121は、温風空間117における車両後方側の上端部から上方へ延びるエアミックス空間を示している。前記エアミックスドア95は、該エアミックス空間121下部の前側に配置されており、該エアミックス空間121下部では、ヒータコア97及び温風空間117を通過した温風と、ヒータコア97をバイパスした冷風とが合流する。
また、エアミックス空間121の後壁には、開口123が形成されており、センタベントダクト61は該開口123を介してエアミックス空間121に連通している。さらにエアミックス空間121の上壁には開口125が形成されており、デフロスタダクト57は該開口125を介してエアミックス空間121と連通している。また、エアミックス空間121の左右の側壁には開口127が形成され、サイドベントダクト61は該開口127を介してエアミックス空間121と連通している。エアミックス空間121の左側壁には開口129が形成され、バッテリダクト81は該開口129を介してエアミックス空間121と連通している。
An
開口119,123,125,127には、各々に対応するダクトとエアコン本体37内部との連通を制御するモードドアが設けられている。モードドアは、対応する開口の開度を調整するものであって、99は開口119に設けられたモードドアを示し、101は開口123に設けられたモードドアを示し、103は開口125に設けられたモードドアを示している。なお、開口127に設けられたモードドアは、便宜のため図示を省略している。
In the
また、バッテリダクト77,79内部とエアコン本体37内部とを連通させる開口113,107には、それらの開度を調節する開度調節ドアが設けられている。なお、開口129にも開度調節ドアが設けられるが、便宜のため図示を省略している。
In addition, the
そうして、前記開度調節ドア、前記モードドア、内外気切換ドア86、エアミックスドア95の位置調整及びブロア96の運転状態の制御は、乗員のダイヤル操作による設定に基づいて実行される。なお、前記開度調節ドアの位置調整を行うためのダイヤルは、該開度調節ドアのみの位置調整を行なうものとしたり、あるいは該開度調節ドアと共に他のドアの位置調整を行なうものとすることができる。
Then, the position adjustment of the opening adjustment door, the mode door, the inside / outside
また、バッテリケーシング3の上部には開口131が形成されており、該開口131には、バッテリケーシング3内部とカウルボックス25のボックス部29内部とを連通させるブリーザ管133(ブリーザ手段)が接続されている。
An
次に、乗員搭乗時におけるエアコンユニット5及びバッテリケーシング3内における空気の流れについて説明する。
Next, the flow of air in the
エアコンユニット5において、前記乗員のダイヤル操作による設定に基づいてブロア91が作動すると、内外気切換ドア86により開状態とされた外気導入口85又は内気導入口86から、外気又は内気がエアコン本体37内へ取り込まれる。そうして、エアコン本体37内に取り込まれた外気又は内気は、エアフィルタ89を通過することで濾過される。
In the
さらに、エアフィルタ89を通過して濾過された空気は、下流側のエバポレータ93へ向かって流れるが、前記ダイヤル操作による設定(以下、ダイヤル設定)に基づいて開度調節ドア96が開いている場合には、該エバポレータ93へ向かう空気の一部は、開口107からバッテリダクト79へ流れた後、バッテリケーシング3内に流入する。
Further, the air filtered through the
一方、エバポレータ93へ到達した空気は、エバポレータ93内を通過することにより冷却されて冷風となって、エバポレータ93の下流側へと流れる。ここで、前記ダイヤル設定に基づいて開度調節ドア98が開いている場合には、エバポレータ93の下流側に向かう冷風の一部は、開口113からバッテリダクト77へと流れた後、バッテリケーシング3内に流入する。
On the other hand, the air that has reached the
そうして、エバポレータ93の下流側へ向かう冷風(開度調節ドア98が開いている場合には、該エバポレータ93の下流側に向かう冷風のうち、バッテリダクト77へ流れた冷風を除いた冷風)は、エアミックスドア95のドア部109の回動位置によって決まる風量の分配割合に応じてヒータコア97へ向かう冷風と、ヒータコア97をバイパスする冷風とに分岐する。この分岐した冷風のうち、ヒータコア97へ向かった冷風は、ヒータコア97内部を通過することにより温められて温風となった後、温風空間117へ流れる。ここで、前記ダイヤル設定に基づきモードドア99が開いている場合には、温風空間117を通過する温風の一部は、開口119からヒータ吹出ダクト63へと流れた後、ヒータ吹出口73(図3参照)から乗員の足下近傍へ吹き出される。
Thus, cool air that flows toward the downstream side of the evaporator 93 (in the case where the opening
そうして、エアミックス空間121で、温風空間117を通過した温風(モードドア99が開いている場合には、該温風空間117を通過する温風のうち、ヒータ吹出ダクト63へ流れた温風を除いた温風)と、ヒータコア97をバイパスした冷風とが合流して、所定の温度を有するとともに、乾燥した状態にある空調エアとなる。
Then, in the
さらに、エアミックス空間121内の空調エアは、開口123,125,127のうち、前記ダイヤル設定に基づいてモードドアが開いている開口から、該開口に接続されたダクトの内部を流れた後、車室11内へ吹き出される。
Furthermore, after the air-conditioning air in the
また、前記ダイヤル設定に基づいて、開口129の開度調節ドアが開いている場合には、前記エアミックス空間121内の空調エアは、開口129からバッテリダクト81内へと流れた後、バッテリケーシング3内に流入する。
Further, when the opening adjustment door of the
なお、バッテリダクト77,79,81及びダクト57,59,61,63の内部を流れる空気の流量は、前記ダイヤル設定に基づいて調整された開度調節ドア又はモードドアの位置に応じて変更される。
The flow rate of the air flowing through the
以上のように乗員搭乗時には、バッテリダクト77,79が、ブロア91下流側且つヒータコア97上流側に位置する空気通路部105,111とバッテリケーシング3内部とを連通していることで、ヒータコア97通過前の空気のうち、その一部をバッテリダクト77,79を介してバッテリケーシング3内へ流し、残りの空気を、ヒータコア97を経由して車室11内へ流すことが可能になる。この結果、車室11内には、ヒータコア97やその上流側に位置するエバポレータ93によって調温された空気が供給される一方、バッテリケーシング3内にはヒータコア97により温められていない低温の空気が供給される。このため、エアコンユニット5から車室11内に供給される空気の温度に関わらず、エアコンユニット5による車室11内の空調時に、バッテリ43の冷却を行うことができる。
As described above, when the occupant is on board, the
また、バッテリダクト79が、ブロア91の下流側且つエバポレータ93よりも上流側に位置する空気通路部105とバッテリケーシング3内部とを連通していることで、エバポレータ93通過前の空気がバッテリダクト79を介してバッテリケーシング3内へ供給される。このため、エバポレータ93やヒータコア97の内部通過による圧力損失が生じていない空気を、エアコン本体37からバッテリケーシング3内へ供給することができる。これにより、外気温が低いときなど、外気がエバポレータ93による冷却無しにバッテリ43の冷却風として使用できるほど冷たい場合には、内外気切換ドア86の位置を調整して前記冷たい外気をエアコン本体37内へ導入することで、冷たい空気を、前記圧力損失による風速の低下が生じていない状態で、バッテリケーシング3内へ供給することができる。この結果、前記冷たい空気を、バッテリケーシング3内全体に行き渡らせて、バッテリケーシング3内の全てのバッテリ43を確実に冷却することができる。
Further, since the
また、バッテリダクト77がエバポレータ93よりも下流側且つヒータコア97よりも上流側に位置する空気通路部111とバッテリケーシング3内部とを連通することで、エバポレータ93通過後且つ前記ヒータコア97通過前の空気が、バッテリダクト77を介してバッテリケーシング3内へ供給される。これにより、前記エバポレータ93通過直後の空気、すなわちエアコン本体37内を通過する空気のうち最も温度が低い空気をバッテリケーシング3内に供給することができるため、バッテリケーシング3内のバッテリ43を確実に冷却する上で有利となる。
In addition, the
また、エアコンユニット5が車室11内を空調している時に、乗員がダイヤル操作を行って前記開度調節ドアの開度を調整することにより、エアコン本体37内部からバッテリケーシング3内に供給される空気量が調整される。これにより、エアコンユニット5の空調時においても、バッテリケーシング3内へエアコンユニット5から所定量の空調エアを供給して、バッテリケーシング3内の温度を調整することができる。
In addition, when the
また、バッテリダクト81がヒータコア97よりも下流側に位置するエアミックス空間121とバッテリケーシング3内部とを連通していることで、エバポレータ93通過した後にヒータコア97を通過することで乾燥状態にある空調エアを、バッテリケーシング3内へ流入させることができる。これにより、バッテリケーシング3の内部の除湿を図り結露を防止することができる。
Further, since the
また、バッテリダクト77,79,81の配置が、インスツルメントパネル55内部で完結していることで、特許文献2のように車室フロア後部に配置されたバッテリ収容室にダクトを接続する場合のように、車室フロア後部までダクトの延長を確保する必要がない。従って、バッテリダクト77,79,81内を通過する空気に生じる圧力損失が小さくなるため、バッテリダクト77,79,81内の空気を圧送するためのポンプ動力が小さく済む。また、これに伴い、特許文献2に開示されたようなバッテリケーシング内へ空気を吸引するための電動ファンを省略し得る。この結果、車室フロア後部までのバッテリダクトのレイアウトを考慮する必要もなく、また、バッテリダクト内を通過する空気の温度が上昇して、バッテリの冷却効率が低下することが防止される。
Moreover, when arrangement | positioning of the
次に、乗員非搭乗時におけるエアコンユニット5及びバッテリケーシング3内における空気の流れについて説明する。
Next, the flow of air in the
乗員非搭乗時には、乗員が降車する際などに行うダイヤル操作により、ブロア91は停止した状態となっている。このブロア91が停止した状態において、開口107,113,129の開度調節ドアが開いてバッテリケーシング3内部とエアコン本体37内部とが連通している場合には、バッテリケーシング3内部とエアコン本体37内部との気圧差により、バッテリケーシング3内で発生する水素や熱気がエアコン本体37内部へ逆流することが生じ得る。
When the occupant is not on board, the
しかしながら、乗員が例えば降車する際に開度調節ドアを閉じるダイヤル操作を行うことで、バッテリダクト3内部とエアコン本体37内部との連通は遮断された状態となる。これにより、乗員非搭乗時において、バッテリダクト3内からエアコン本体37内部へ前記水素や熱気が逆流することが防止される。
However, the communication between the
なお、この乗員非搭乗時においても、バッテリケーシング3内は、ブリーザ管133及びボックス部29を介して車外に連通している。このため、前記乗員非搭乗時において、バッテリケーシング3内の水素や熱気は、ブリーザ管133及びボックス部29を介して車外へ排気される。
Even when the occupant is not on board, the inside of the
次に、本発明の第2の実施形態を、図5,6を用いて説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、以下では、第1の実施形態との相違点を中心に説明し、また第1の実施形態と共通する点については、第1の実施形態と同一の符号を図5,6に付してその説明を省略する。 In the following, differences from the first embodiment will be mainly described, and the points common to the first embodiment will be denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment in FIGS. The description is omitted.
図5は、第2の実施形態におけるバッテリケーシング3及びエアコンユニット5を車両斜め前方から見た斜視図であり、図6は、第2の実施形態におけるバッテリケーシング3及びエアコンユニット5の側面図である。
FIG. 5 is a perspective view of the
第2の実施形態において、図6に示すように、エアコン本体37とバッテリケーシング3とは、共に、インスツルメントパネル55内部において、カウルボックス25下方且つダッシュパネル13の直ぐ後ろの空間41に設けられており、バッテリケーシング3は、エアコン本体37と車両前後方向にオーバラップするように配置されている。より具体的には、バッテリケーシング3は、エアコン本体37の左側において、エアコン本体37と車幅方向に隣接するように配置されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the air conditioner
そうして、上記のようにバッテリケーシング3及びエアコン本体37を配置したことに伴い、バッテリダクト77,79は、車幅方向に延びて、各々の左端部がエアコン本体37の右側面部に接続されるとともに、各々の右端部はバッテリケーシング3の左側面部に接続されており、バッテリケーシング3内と空気通路部105,111とを連通している。
As the
また、バッテリダクト81は、前後方向に延びて、その後端部がバッテリケーシング3の前部に接続されるとともに、その前端部はバッテリケーシング3の側面部に接続されており、バッテリケーシング3内とエアミックス空間121とを連通している。
The
以上のように構成しても、第1の実施形態で示した効果が発揮されるとともに、第1の実施形態に比して、バッテリケーシング3とエアコン本体37との離隔距離が小さくなることから、バッテリダクト77,79,81の延長は短くなる。このため、乗員搭乗時に
エアコン本体37からバッテリケーシング3内へ空気が供給される際に、該バッテリダクト3内を通過する空気に圧力損失や熱損失を生じることが防止される。これにより、前記バッテリダクト77,79,81を経由して、エアコン本体37からバッテリケーシング3内へ冷風を大量に送って、バッテリケーシング3内のバッテリを効果的に冷却することができる。
Even if comprised as mentioned above, since the effect shown in 1st Embodiment is exhibited, the separation distance of the
また、バッテリケーシング3とエアコン本体37とのオーバラップ構造により、これら両者の前後方向における厚みを減少させることができるので、インスツルメントパネル55の車室内方への膨出量の低減を図ることができる。
Moreover, since the thickness of the
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.
例えば、上記実施形態において、開口129に設けられた開度調節ドアの開閉は、乗員のダイヤル操作に応じて行われるものとしたが、該開度調節ドアは、ブロア91の作動時に所定の時間的間隔をもって開くように制御されてもよい。この場合、該開度調節ドアが開くたびに、乾燥した空調エアが、エアミックス空間121からバッテリダクト81を経由してバッテリケーシング3内に供給されるため、バッテリケーシング3内では、該バッテリケーシング3内の空気が結露することのない乾燥状態が常に保たれる。
For example, in the above embodiment, the opening adjustment door provided in the
また、上記実施形態では、乗員搭乗時のみ、エアコン本体37からバッテリケーシング3内へ空気を供給することとしたが、乗員非搭乗時に、ブロア91を作動させて、エアコン本体37からバッテリケーシング3内へ空気を供給することとしてもよい。この場合、ブロア91は乗員非搭乗時の所定時間作動するとともに、このブロア91作動中において開度調節ドアの少なくとも1つは開いた状態を維持し、さらにブロアの作動停止と共に該開いた状態の開度調節ドアは閉じるように制御される。これにより、乗員が自動車に搭乗する際には、バッテリは、冷却されて電力供給を良好に行える状態になるとともに、乗員非搭乗時では、バッテリケーシング3内からエアコン本体37内への水素等の逆流が防止される。
In the above embodiment, air is supplied from the
3 バッテリケーシング、
5 エアコンユニット、
25 カウル部、
43 バッテリ、
55 インスツルメントパネル、
67 デフロスタ吹出口(吹出口)、
69 センタベント吹出口(吹出口)、
71 サイドベント吹出口(吹出口)、
73 ヒータ吹出口(吹出口)、
77,79,81 バッテリダクト(連通ダクト)、
85 外気導入口(空気導入口)、
89 エアフィルタ、
91 ブロア、
93 エバポレータ、
95 エアミックスドア、
97 ヒータコア、
99,101,103 モードドア、
96,98,開度調節ドア(空気量制限手段、遮断手段)、
105 ブロアの下流側且つ前記エバポレータよりも上流側における空気通路部、
111 エバポレータよりも下流側且つヒータコアよりも上流側における空気通路部、
121 エアミックス空間(ヒータコアよりも下流側における空気通路部)、
133 ブリーザ管(ブリーザ手段)。
3 battery casing,
5 Air conditioner unit,
25 cowl,
43 battery,
55 Instrument panel,
67 Defroster outlet (air outlet),
69 Center vent outlet (air outlet),
71 Side vent outlet (air outlet),
73 Heater outlet (air outlet),
77, 79, 81 Battery duct (communication duct),
85 Outside air inlet (air inlet),
89 Air filter,
91 Blower,
93 Evaporator,
95 Airmix door,
97 heater core,
99, 101, 103 mode door,
96, 98, opening adjustment door (air amount limiting means, blocking means),
105 An air passage section on the downstream side of the blower and on the upstream side of the evaporator,
111 An air passage section on the downstream side of the evaporator and on the upstream side of the heater core,
121 air mix space (air passage section on the downstream side of the heater core),
133 breather tube (breather means).
Claims (8)
前記エアコンユニット内部に、カウル部を通じて外気を導入する空気導入口を最上流として、下流側に向けて順に、エアフィルタ、ブロア、エバポレータ、エアミックスドア、ヒータコア、モードドア、及び車室内に開口した吹出口が配列された空気通路が設けられ、
前記エアコンユニットの車室内空調時に、前記空気通路から前記バッテリケーシング内部へ空気を供給できるように、前記ブロアの下流側且つ前記ヒータコアよりも上流側における前記エアコンユニット内部の空気通路部と前記バッテリケーシング内部とを連通する連通ダクトが設けられていることを特徴とする自動車のバッテリ冷却装置。 A battery cooling device for an automobile that cools a battery accommodated in the battery casing by guiding air inside an air conditioning unit for vehicle interior air conditioning disposed inside the instrument panel to the inside of the battery casing,
Inside the air conditioner unit, the air inlet that introduces outside air through the cowl is the uppermost stream, and the air filter, the blower, the evaporator, the air mix door, the heater core, the mode door, and the vehicle interior are opened in order toward the downstream side. An air passage in which air outlets are arranged is provided,
The air passage portion in the air conditioner unit on the downstream side of the blower and the upstream side of the heater core and the battery casing so that air can be supplied from the air passage to the inside of the battery casing at the time of air conditioning in the vehicle interior of the air conditioner unit. A battery cooling device for an automobile, comprising a communication duct communicating with the interior.
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