JP2012228898A - 電気自動車の冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】専用の換気用ファンを設けることなく、ボックス内に配置される電気部品の冷却性能を向上させる事が可能な、電気自動車の冷却装置を提供する。
【解決手段】電気自動車の冷却装置において、車両の下部に配置したボックス１９の空気排出口２１にこのボックス１９内に延びる排気ダクト３０を設け、冷却ダクト２４の空気出口部に連結したファンケース２７の空気吐出口２８と排気ダクト３０の空気取入口とを空気の流れに沿う方向に所定の隙間を隔てて対向させ、かつファンケース２７の空気吐出口を排気ダクト３０の空気取入口を含む平面に投影した場合、ファンケース２７の空気吐出口を排気ダクト３０の空気取入口の内側に開口させるとともにファンケース２７の空気吐出口と排気ダクト３０の空気取入口との間に空気の流れに対して交差する方向の所定の隙間を形成した。
【選択図】図１

Description

この発明は電気自動車の冷却装置に係り、特に、電気自動車に搭載する空冷式の電気部品の冷却性能を向上させた電気自動車の冷却装置に関する。
ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車などの電気自動車には、高電圧バッテリや充電器、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の電気部品が搭載されている。これらの電気部品は、動作時に発熱するため、冷却装置により冷却する必要がある。
従来の電気自動車の冷却装置には、略同じ位置に空気取入口と空気排出口とを備えるボックス内に放熱フィンを有する電気部品を配置し、電気部品の放熱フィンを覆う冷却ダクトを取り付けて略Ｕ字形状の空気通路を設け、空気取入口に接続した送風ファンで空気通路に空気を流通させ、電気部品を冷却するものがある。（特開２０００−４０５３５）
特開２０００−４０５３５
前記特許文献１に記載されるように、電気自動車の冷却装置においては、電気部品の発熱部に接触した放熱フィンに、ファンによって強制的に空気を流通させて冷却している。
電気部品の冷却装置では、放熱フィンに空気を通すだけで高温となる部分を冷却できる。しかし、電気部品をボックス内に設置した場合、ボックス内の空気が、電気部品の放熱フィン以外の部分からの放熱によって温められて高温となる。そして、電気部品が高温となった空気に晒されると、電気部品にかかる熱的な負担が増加することになる。
このような電気部品周辺の空気温度の上昇を防止するには、電気部品を冷却するファン以外に、別の換気用ファンを追加してボックス内を換気することが考えられる。しかし、新たに換気用ファンを追加することは、搭載スペースの確保や、コストアップの面で不利であった。
この発明は、専用の換気用ファンを設けることなく、ボックス内に配置される電気部品の冷却性能を向上させることを目的とする。
この発明は、空気取入口と空気排出口とを備えるボックスを車両の下部に配置し、前記ボックス内に放熱フィンを有する電気部品を配置し、前記電気部品に前記放熱フィンを覆う冷却ダクトを取り付け、空気を吸引するファンを内部に備えるファンケースを前記冷却ダクトの空気出口部に連結した電気自動車の冷却装置において、前記ボックスの空気排出口にこのボックス内に延びる排気ダクトを設け、前記ファンケースの空気吐出口と前記排気ダクトの空気取入口とを空気の流れに沿う方向に所定の隙間を隔てて対向させ、かつ前記ファンケースの空気吐出口を前記排気ダクトの空気取入口を含む平面に投影した場合、前記ファンケースの空気吐出口を前記排気ダクトの空気取入口の内側に開口させるとともに前記ファンケースの空気吐出口と前記排気ダクトの空気取入口との間に空気の流れに対して交差する方向の所定の隙間を形成したことを特徴とする。
この発明の電気自動車の冷却装置は、ファンによって放熱フィンを覆う冷却ダクト内の空気を吸引することで電気部品の放熱フィンを効率的に冷却できる。
また、ファンに吸引された空気がファンケースの空気吐出口から排気ダクトの空気取入口へ流れる際、これら両者の間に形成した隙間によって発生する負圧で電気部品が配置されるボックス内に滞留する熱気を車外に排出し、電気部品の放熱フィン以外の部分を効率的に冷却できる。
よって、この発明の電気自動車の冷却装置では、ボックス内の換気を行う専用の換気ファンを新たに設けることなく、ボックス内に搭載される電気部品の冷却性能を向上させることができる。
図１は電機部品を配置したボックスの平面図である。（実施例） 図２は電機部品を配置したボックスの底面図である。（実施例） 図３（Ａ）は図１のＡ−Ａ線による断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の矢印Ｂによる側面図である。（実施例） 図４はファンケースと排気ダクトの平面図である。（実施例） 図５はファンケースと排気ダクトの斜視図である。（実施例） 図６はファンケースの空気吐出口との位置関係を示す排気ダクトの空気取入口の正面図である。（実施例） 図７はファンケースの空気吐出口と排気ダクトの空気取入口との空気圧力の関係を示す説明図である。（実施例） 図８はフロントフロア、リヤフロアの間に形成したボックスの斜視図である。（実施例） 図９はボックスの拡大側面図である。（実施例） 図１０は冷却装置の空気の流れを示す電気自動車の側面図である。（実施例）
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
図１〜図１０は、この発明の実施例を示すものである。図１０において、１は電気自動車、２は車室、３は前輪、４は後輪である。電気自動車１は、図８・図９に示すように、フロントフロア５の後端に上方に延びる縦壁６を設け、縦壁６の上端に後方に延びるリヤフロア７を設けている。電気自動車１は、フロントフロア５の前部に車両幅方向に延びる断面逆Ｕ字形状のシート支持部８を設け、フロントシート９を設置している。
また、電気自動車１は、縦壁６の上端からフロントフロア５と平行に前方に延びる上部フロア１０を設け、上部フロア１０の前端から下方に延びてフロントフロア５と接続する前壁１１を設けている。電気自動車１は、縦壁６と上部フロア１０と前壁１１と縦壁６および前壁１１間に挟まれるフロントフロア５の後側部分１２との車両幅方向両側にそれぞれ右側壁１３、左側壁１４を設け、中間に右側仕切り壁１５、左側仕切り壁１６を設けている。上部フロア１０の上には、リヤシート１７を設置している。
前記電気自動車１は、右側壁１３および右側仕切り壁１５と、これら右側壁１３および右側仕切り壁１５間に挟まれる縦壁６と上部フロア１０と前壁１１とフロントフロア５の後側部分１２とによって冷却装置１８の一部を構成するボックス１９を形成し、このボックス１９を車室２の下部の車両幅方向右側に配置している。ボックス１９には、前壁１１の略中央に車室２内に臨む空気取入口２０を備え、右側壁１３の後側に車外に臨む空気排出口２１を備えている。ボックス１９内には、高電圧バッテリや充電器、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の電気部品２２を配置している。
電機部品２２は、図３に示すように、下側に放熱フィン２３を有している。電気部品２２には、放熱フィン２３を覆う冷却ダクト２４を取り付けている。冷却ダクト２４は、図１・図２に示すように、空気入口部２５を前壁１１の空気取入口２０に対向して配置し、空気出口部２６にファンケース２７の吸引側を連結している。ファンケース２７は、ボックス１９の空気排出口２１に向かう空気吐出口２８を備え、内部に空気を吸引するファン２９を備えている。ボックス１９の空気排出口２１には、このボックス１９内に配置されるファンケース２７に向かって延びる排気ダクト３０を設けている。排気ダクト３０は、ファンケース２７の空気吐出口２８に指向する空気取入口３１を備えている。
冷却装置１８は、図４に示すように、ファンケース２７の空気吐出口２８と排気ダクト３０の空気取入口３１とを、空気の流れに沿う方向に所定の隙間Ｓ１を隔てて対向させている。また、冷却装置１８は、図５・図６に示すように、ファンケース２７の空気吐出口２８を排気ダクト３０の空気取入口３１を含む平面に投影した場合、ファンケース２７の空気吐出口２８を排気ダクト３０の空気取入口３１の内側に開口させるとともに、ファンケース２７の空気吐出口２８と排気ダクト３０の空気取入口３１との間に、空気の流れに対して交差する方向の所定の隙間Ｓ２を形成している。これにより、冷却装置１８は、ファンケース２７の空気吐出口２８と排気ダクト３０の空気取入口３１との間に隙間Ｓ１・Ｓ２からなる所定の空間３２を形成している。
この冷却装置１８は、冷却ダクト２４に連結したファンケース２７内に配置されるファン２９によって、放熱フィン２３を覆う冷却ダクト２４内の空気を吸引し、排気ダクト３０で車外に排出することで、電気部品２２の放熱フィン２３を効率的に冷却できる。
また、冷却装置１８は、ファン２９に吸引された空気がファンケース２７の空気吐出口２８から排気ダクト３０の空気取入口３１へ流れる際に、図７に示すように、ファンケース２７の空気吐出口２８と排気ダクト３０の空気取入口３１との間に形成した所定の空間３２によって、ファンケース２７内の圧力Ｐ１と、ファンケース２７周辺の圧力Ｐ２と、排気ダクト３０内の圧力Ｐ３との関係が、Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３となる。
これより、冷却装置１８は、これらファンケース２６および排気ダクト２９の間に形成した隙間Ｓ１・Ｓ２によって発生する負圧（差圧）で電気部品２２が配置されるボックス１９内に滞留する熱気を車室２外に排出する。それによって、冷却装置１８は、空気取入口２０からボックス１９内に車室２内の空気を取り入れ、電気部品２２の放熱フィン２３以外の部分を冷却することができる。
よって、この冷却装置１８では、ボックス１９内の換気を行う専用の換気ファンを新たに設けることなく、ボックス１９内に搭載される電気部品２２の冷却性能を向上させることができる。
また、従来の冷却装置のように、ファンケース（２７に相当する）と排気ダクト（３０に相当する）とを直接接合した場合、ファンケースと排気ダクトの接合部分にがたつきや空気の漏れを防止する構造が必要となり、接合構造が複雑になる問題があった。しかし、この冷却装置１８においては、ファンケース２７の空気吐出口２８と排気ダクト３０の空気取入口３１との間に隙間Ｓ１・Ｓ２を形成しており、ファンケース２７と排気ダクト３０との接合部分の構造を簡素化できるため、製造性の向上とコストの削減につながり、組付け性の面でも有利である。
さらに、冷却装置１８においては、ファン２９による冷却風の排気を車室２外に排出することで、車室２内の空気をボックス１９内に取り込み、車室２外に排出する構造のため、電気自動車１に搭載したバッテリの充電時の車室２内の換気が可能となる。特に、夏場において電気自動車１の窓等閉め切って充電する場合な、車室２内が高温となるが、その際の温度上昇を緩和できる。これより、冷却装置１８は、車室内換気性能の向上を図ることができる。
この発明の電気自動車の冷却装置は、ボックス内に配置される電機部品の冷却性能を向上させることができるものであり、電気自動車にかぎらず、内燃機関を搭載した車両のボックス内に配置された発熱機器の冷却に応用することができる。
１ 電気自動車
２ 車室
１８ 冷却装置
１９ ボックス
２０ 空気取入口
２１ 空気排出口
２２ 電気部品
２３ 放熱フィン
２４ 冷却ダクト
２５ 空気入口部
２６ 空気出口部
２７ ファンケース
２８ 空気吐出口
２９ ファン
３０ 排気ダクト
３１ 空気取入口

Claims (1)

  1. 空気取入口と空気排出口とを備えるボックスを車両の下部に配置し、前記ボックス内に放熱フィンを有する電気部品を配置し、前記電気部品に前記放熱フィンを覆う冷却ダクトを取り付け、空気を吸引するファンを内部に備えるファンケースを前記冷却ダクトの空気出口部に連結した電気自動車の冷却装置において、前記ボックスの空気排出口にこのボックス内に延びる排気ダクトを設け、前記ファンケースの空気吐出口と前記排気ダクトの空気取入口とを空気の流れに沿う方向に所定の隙間を隔てて対向させ、かつ前記ファンケースの空気吐出口を前記排気ダクトの空気取入口を含む平面に投影した場合、前記ファンケースの空気吐出口を前記排気ダクトの空気取入口の内側に開口させるとともに前記ファンケースの空気吐出口と前記排気ダクトの空気取入口との間に空気の流れに対して交差する方向の所定の隙間を形成したことを特徴とする電気自動車の冷却装置。
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