JP2016021278A - Backpack power source - Google Patents
Backpack power source Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016021278A JP2016021278A JP2013024966A JP2013024966A JP2016021278A JP 2016021278 A JP2016021278 A JP 2016021278A JP 2013024966 A JP2013024966 A JP 2013024966A JP 2013024966 A JP2013024966 A JP 2013024966A JP 2016021278 A JP2016021278 A JP 2016021278A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- case
- flow path
- power source
- backpack
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Abstract
Description
本発明は、二次電池を搭載し、電動工具に電力を供給する背負式電源に関する。 The present invention relates to a back-fed power source that is equipped with a secondary battery and supplies electric power to a power tool.
従来、モータ等を動力とする電動の工具においては、交流の商用電源や、直流の定電圧電源等を接続して用いる工具のみならず、二次電池を装着可能な電動工具が広く用いられている。二次電池を用いた電動工具、いわゆるコードレス電動工具においては、電動工具の種類・用途の拡大により、電池容量の大容量化の需要が高まっており、工具本体に直接装着する方式の電池パックのみならず、二次電池を収容し、腰に装着可能なバッテリーホルスターが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in an electric tool powered by a motor or the like, not only a tool used by connecting an AC commercial power source or a DC constant voltage power source, but also an electric tool capable of mounting a secondary battery has been widely used. Yes. In power tools using secondary batteries, so-called cordless power tools, the demand for larger battery capacities is increasing due to the expansion of the types and applications of power tools. Only battery packs that are directly attached to the tool body In addition, a battery holster that houses a secondary battery and can be worn on the waist is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、作業者の腰に装着可能なバッテリーホルスターでは、装着可能な二次電池数に限界があり、電動工具等の携帯用電源としては、背負式等、上記バッテリーホルスターよりもさらに大容量の携帯用電源の実用化が望まれている。 However, the battery holster that can be worn on the operator's waist has a limit on the number of secondary batteries that can be worn, and the portable power source for power tools and the like has a larger capacity than the battery holster, such as the backpack type. There is a demand for commercial power supplies.
この場合、背負式等の大容量電源には、多数の二次電池(例えば、リチウムイオン二次電池)が配列され収容される。二次電池は、一般に充電または放電時に温度が上昇するため、多数の二次電池を有し、高出力や長時間の使用が可能となる背負式電源においては、ユーザの快適性の向上や、二次電池セル等、電源を構成する部品の長寿命化の観点から、二次電池からの熱を効率よく放熱する必要があった。 In this case, a large number of secondary batteries (for example, lithium ion secondary batteries) are arranged and accommodated in a high-capacity power source such as a backpack type. Secondary batteries generally have a large number of secondary batteries because the temperature rises during charging or discharging, and in a back-loaded power source that can be used for a high output or for a long time, improvement of user comfort, From the viewpoint of extending the life of components constituting the power source such as secondary battery cells, it was necessary to efficiently dissipate heat from the secondary battery.
本発明は、斯かる実情に鑑み、効率よく放熱を行う背負式電源を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention intends to provide a back-type power source that efficiently dissipates heat.
上記課題を解決するために、本発明は、二次電池セルと、前記二次電池セルを収納するケースと、前記ケースと結合する背負部とを有し、前記ケースは、前記背負部と対向する背当壁部と、前記背当壁部以外の外壁部とを有し、前記ケースは内部において、前記二次電池セル、または、内部回路から発生した熱をケースの外部に移動させる熱流路を備えた背負式電源を提供している。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a secondary battery cell, a case that houses the secondary battery cell, and a backpack that is coupled to the case, the case facing the backpack. A heat flow path that moves heat generated from the secondary battery cell or internal circuit to the outside of the case. A backpack type power supply with
上記の構成によれば、熱流路を通って電池セルまたは内部回路からで発生した熱を効率よくケースの外部に移動させることができる。 According to said structure, the heat which generate | occur | produced from the battery cell or the internal circuit through the heat flow path can be efficiently moved to the exterior of a case.
また、前記熱流路は、前記ケースの内部で発生した熱を前記ケースの外部に排熱する排熱手段をさらに備えることが好ましい。また、前前記排熱手段は、前記外壁部に設けられることが好ましい。前記熱流路は、前記ケースの内部において循環構造を有することが好ましい。前記熱流路において、熱を移動させる媒体は空気、または化学的に不活性な気体であることが好ましい。このような構成によれば、より効率よく前記二次電池で発生した熱を前記ケースの外部に排熱することができる。 Moreover, it is preferable that the said heat flow path is further equipped with the exhaust heat means to exhaust the heat which generate | occur | produced inside the said case to the exterior of the said case. Moreover, it is preferable that the said front heat exhausting means is provided in the said outer wall part. The heat flow path preferably has a circulation structure inside the case. In the heat flow path, the medium for transferring heat is preferably air or a chemically inert gas. According to such a configuration, the heat generated in the secondary battery can be exhausted to the outside of the case more efficiently.
前記ケース内部に送風手段をさらに備え、前記送風手段は、前記熱流路を介し、前記ケースの内部で発生した熱を前記排熱手段まで移動することが好ましい。このような構成によれば、送風手段により、積極的に熱の移動を促すことができる。 Preferably, the case further includes a blowing unit, and the blowing unit moves heat generated inside the case to the exhaust heat unit via the heat flow path. According to such a configuration, the movement of heat can be actively promoted by the blowing means.
前記熱流路は前記ケース内部において閉空間の筒状構造を有し、前記熱流路上において、熱を移動させる媒体は液体であることが好ましい。前記熱流路上において、熱を移動させる媒体は水、または、エチレングリコールを主成分とする液体であることが好ましい。このような構成によれば液体によって熱を移動させることができるため、より効果的に熱の移動を行うことができる。 It is preferable that the heat channel has a cylindrical structure with a closed space inside the case, and the medium that moves heat on the heat channel is a liquid. On the heat flow path, the medium for transferring heat is preferably water or a liquid mainly composed of ethylene glycol. According to such a configuration, since heat can be moved by the liquid, heat can be transferred more effectively.
前記ケース内部に液体搬送手段をさらに備え、前記液体搬送手段は前記熱流路上に設けられ、前記熱を移動させる媒体を搬送することが好ましい。 Preferably, the case further includes a liquid transport unit, and the liquid transport unit is provided on the heat flow path and transports the medium for moving the heat.
前記熱流路は前記ケース内部において閉空間の筒状構造を有し、前記筒状構造は、内部に冷媒を有し、前記筒状構造は、その一部の区間において冷媒を圧縮することが好ましい。さらに、前記熱流路は、圧縮機を有し、前記筒状構造は、前記圧縮機により前記冷媒を圧縮することが好ましい。上記構成によれば、冷媒の気化と凝縮を利用しより効果的に熱の移動を行うことができる。 It is preferable that the heat flow path has a cylindrical structure with a closed space inside the case, the cylindrical structure has a refrigerant inside, and the cylindrical structure compresses the refrigerant in a part of the section. . Furthermore, it is preferable that the heat flow path has a compressor, and the cylindrical structure compresses the refrigerant by the compressor. According to the said structure, a heat transfer can be performed more effectively using the vaporization and condensation of a refrigerant | coolant.
前記熱流路は、金属材料、炭素材料、あるいはこれらの熱伝導特性が反映された高熱伝導性材料により構成されることが好ましく、好適には、これらの材料を主成分とした材料が好ましい。さらに、前記熱流路上、または、前記熱流路を構成する一部分としてペルティエ効果素子が配置されていることが好ましい。このような構成によれば、効果的に熱の移動を行うことができるのみならず、ケース内部の空間を効率的に利用し、装置をより小型化することが可能である点で有益である。
前記排熱手段は、前記ケース外壁よりも熱伝導率の高い材質からなる放熱部材を有することが好ましい。また、前記排熱手段は、ケース内部、又は、ケース外部の気体と接する面における投影単位面積あたりの表面積が、前記ケース外壁部よりも広い構造からなる放熱部材を有することが好ましく、該条件を満たす構造として、蛇腹状、あるいは、フィン構造であることがさらに好ましい。前記排熱手段は、前記ケース外壁を貫通する排気孔を有することが好ましい。このような排熱手段によれば、より効率よく熱の移動を行うことができる。
The heat flow path is preferably made of a metal material, a carbon material, or a highly heat conductive material reflecting these heat conduction characteristics, and preferably a material mainly composed of these materials. Furthermore, it is preferable that a Peltier effect element is disposed on the heat flow path or as a part constituting the heat flow path. According to such a configuration, not only can heat be transferred effectively, but also the space inside the case can be used efficiently and the apparatus can be made more compact. .
The exhaust heat means preferably includes a heat radiating member made of a material having a higher thermal conductivity than the case outer wall. The exhaust heat means preferably has a heat radiating member having a structure in which the surface area per projected unit area on the inside of the case or the surface in contact with the gas outside the case is wider than that of the outer wall portion of the case. The filling structure is more preferably a bellows shape or a fin structure. The exhaust heat means preferably has an exhaust hole that penetrates the outer wall of the case. According to such exhaust heat means, heat can be transferred more efficiently.
本発明の背負式電源によれば、上記の構成によれば、熱流路を通って電池セルや回路基板等の電源内部で発生した熱を効率よくケースの外部に移動させることができる。従って、ユーザは熱を感じることなく快適に作業を行うことができる。 According to the back-type power source of the present invention, according to the above configuration, the heat generated inside the power source such as the battery cell or the circuit board through the heat flow path can be efficiently transferred to the outside of the case. Therefore, the user can work comfortably without feeling heat.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。図1は本実施形態の背負式電源の概観を例示したものであり、細部の構成については省略している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 exemplifies an overview of a backpack type power supply according to this embodiment, and a detailed configuration is omitted.
図1に示すように、本実施の形態による背負式電源1は、内部に収容された複数の電池セル10(図2)を収容したケース部12を背負った状態で、ケーブルを介して接続された電動工具(農業用小型作業器具等を含む)に電力を供給するものである。本実施の形態では、図1に例示するように、背負式電源の下部に接続された電源ケーブル16、及び、アダプタ17を介して図示しない工具等に接続される。図2に示すように、背負式電源1は、ボックス形状を有するケース部12と、背負部13と、電源ケーブル16と、アダプタ17とを備えている。なお、図2では、背負式電池1は、電動工具20に接続されている。また、図2ではケース部12の内部構造を示すために、ケース部12に関しては側断面図を示している。
As shown in FIG. 1, the backpack-
ケース部12は、ユーザの背中側に位置する背当壁31と、電池セル10を介して背当壁31と対向する外壁32と、上壁33と、底壁34と、一対の側壁35(図1)とを備えている。本実施の形態の背負式電源1では、野外雨中での使用されることも想定している。そのため、電源1内に雨水が浸入しないよう,ケース部12は、理想的には全密閉構造、少なくとも使用時に雨水が当たる部位に開口部を有し無い構造であることが好ましく、開口部を設ける場合は、雨水が浸入し難い構造とすることが好適である。外壁32、上壁33、側壁35の少なくとも一カ所の厚さは、例えば、背当壁31の厚さより薄く形成することで十分に熱の伝導がなされる部材である。ケース部12の内部には二次電池からなる電池セル10と、保護基板15とが収容されている。ケース部12は、例えば樹脂からなり、電池セル10及び保護基板15と、外部とを分離している。また、ケース12の背当壁31には断熱材14が設けられている。断熱材14は、例えば、ウレタンフォーム等の発泡性素材や、グラスウール等の繊維系断熱素材からなる。なお、断熱材14に代えて、中空構造からなる断熱部を設ける構成としてもよく、背当壁31のケース厚さを外壁32等よりも十分に厚くし、熱伝導性を低下させた構造としてもよい。電池セル10はケース部12の内部に設けられた枠51に固定されている。枠51の上下部分には貫通孔51aが設けられている。
The
本実施の形態では、断熱材14の上下左右方向の大きさは、電池セル10が配置された領域の上下左右方向の大きさより大きい。これにより、電池セル10で発生した熱がユーザに達することを確実に防止することができる。
In the present embodiment, the size of the
以上の背当壁31、外壁32、上壁33、側壁35、及び、断熱材14の構成により、電池セル10から発生した熱のうち、背当壁31へ伝わる熱量は、外壁32、上壁33、及び側壁35に伝わる熱量より少なくなる。
Due to the configuration of the
排熱器18(ヒートシンク)が外壁32に取り付けられている。熱交換機18は外気に触れる外面と、ケース内部の面を構成する内面とを有している。排熱器18は、熱伝導率がケース部12の熱伝導率より高い材質とすることが好適である。一例として、排熱器18は、銅やアルミニウム、鉄や、これらを含む合金などの金属で構成されている。また、排熱器18の外面、又は内面の少なくとも一方にはフィンが設けられ、それぞれの面において気体と接する実効面積を広くし、内面の熱を効率よく排熱器に伝導し、また、外気に放熱するように構成することが好適である。尚、フィンの形状は、例えば、蛇腹形状の縦または横方向などの一方向に延びる筋状、あるいは、縦および横方向などの少なくとも2方向以上に延びる筋が交差するように構成されていてもよく、フィンの一部分に熱移動媒体が通過するための貫通穴を有する構成であってもよい。尚、フィンの形状が熱移動媒体の流動方向と一致する方向に伸びている場合には、より効率的に排熱を行うことができる。一例を挙げれば、後述する対流する空気などを熱移動媒体として利用し、該媒体の流れに沿う方向のフィンを置くことにより、効率的に排熱を行うことができる。ここで、排熱器18の表面の形状は上記フィン形状に限定されるものではなく、放熱を行うに十分な程度に、凹凸などにより表面積を大きくした構造であれば任意の形状が採用し得る。換言すれば、排熱器18における単位面積当たりの表面積が、ケース12における単位面積当たりの表面積より大きい構造であればよい。
A heat exhauster 18 (heat sink) is attached to the
本実施の形態では、一例として、ファン19が、ケース12内部に設けられている。図2等に記載のように、本実施の形態では、電池セル10および保護基板15の下部にファン19を設けた構造を例示している。ファン19は、電池セル10からの電力によって回転可能である。尚、保護基板15は、ファン19と電池セル10の間の領域に載置された構造が例示されているが、該構造において、前後左右方向に伸びる水平面においてファン19と、保護基板15とは、重ならない領域が存在するように配置されている。即ち、保護基板15は水平面内に伸びているが、水平面においてケース部12の内部全体を占有しているわけではなく、送風経路の一部分のみに設けられている。よって、保護基板15はファン19による空気の流れを遮ることはなく、また、自身から生ずる熱をファン19からの送風により除去する構成となっている。
In the present embodiment, as an example, the
本実施の形態では、ファン19が回転することにより、ケース部12内部の空気は矢印Aに示すように循環する。具体的には、空気は、ファン19が設けられた場所から上昇し、各電池セルの周囲に設けられた枠51の下部等の貫通孔51aを介して枠51の内部に侵入する。枠51の内部において、空気は電池セル10の周囲を通過する。このとき、電池セル10からの熱により空気が熱せられる。さらに、枠51の上部等の貫通孔51aを介して、枠51の外部に排出され、排熱器18の内面近傍を通過し、ファン19近傍に戻る。即ち、排熱器18の内面は、ケース部12内の空気が対流する流路上に設けられている。空気がフィンの内面近傍を通過する際に、熱が排熱器18に移動し、排熱器18を介してケース部12の外部に排熱される。
In the present embodiment, as the
背当壁31と対向する位置には、背負部13が設けられている。背負部13は、背負子、及び、肩ベルトを有しており、ユーザは、肩ベルトを肩にかけることにより背負式電源1を背負う。本実施の形態では、背負部13はユーザの背中と対向する位置において背当壁31と結合される構成が例示されるが、該構成に限定されるものではなく、ケース部12のいずれの位置であっても、ケース部12が背負部13に固定できる構成であれば採用可能である。例えば、ケース12の上壁33、底壁34、あるいは、側壁35と背負部13が結合(固定)される構成であってもよい。また、この場合の結合(固定)とは、着脱を前提としない固定方法(ネジ等で嵌合、溶着、縫製等)のみならず、スライドレールや手動ネジ、面ファスナー等を利用し、ケース部12と背負部13をユーザが任意に着脱可能とする構成も含まれる。
A
本実施の形態において、ケース部12内には、一例として、合計80個のリチウムイオン二次電池セル(以下、電池セル)10が備えられており、例えば10個の直列電池を2列に並列接続した電池ユニットを4ユニット備えている。
In the present embodiment, a total of 80 lithium ion secondary battery cells (hereinafter referred to as battery cells) 10 are provided in the
保護基板15は、電池セル10の過放電、過充電を保護する。保護基板15は、電池セル10の電圧を監視し、過放電や過充電等、電池セルの障害を判断したときには、電池セル10の放電や充電を停止する。なお、本実施の形態では、ケースの下部に保護基板を設けた構成を例示しているが、保護基板はケース内部の任意の場所に設けることができ、保護基板を冷却する必要がある場合は、ケース部12内の空気が対流する流路上に設けることが好適である。
The
電源ケーブル16は、電池セル10からの電力をアダプタ17に供給する。アダプタ17は、電動工具20に接続可能な形状をしており、電動工具20に接続されると二次電池の電力を電動工具20に出力する。
The
上記の背負式電源1の構成によれば、排熱器18が設けられているため、電池セル10で発生した熱は、熱移動手段、すなわち、ファン19による空気の流れによって移動し、排熱器18を介して外部に移動する。これにより、熱は排熱器18から放熱されるため、背当壁には伝わりにくくなる。すなわち、本発明では、電源内部で生じた熱をユーザから遠い部材から放熱する構成としたため、ユーザは熱気を感じることが軽減し快適に作業を行うことができる。また、ケース12の背当壁31の内部には、断熱材14が備えられている。断熱材14が電池セル10から背当壁31への熱の移動を遮断するため、ユーザはより熱気を感じずに作業を行うことができる。また、背当壁31の内部に断熱材14が設けられているため装置全体のサイズをコンパクトにすることができる。
According to the configuration of the back-
本発明による背負式電源は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の改良や変形が可能である。 The backpack type power supply according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made within the scope described in the claims.
上記の実施の形態では、熱を移動させる媒体として空気を用いていたが、気体を用いる場合は、空気以外の気体であって、熱流路を腐食することがない気体であれば任意の気体を採用可能である。より好適には、気体は化学的に安定した元素・組成であることが望ましい。一例として、窒素や希ガス等の不活性ガスなどを採用可能である。 In the above embodiment, air is used as a medium for transferring heat. However, when a gas is used, any gas is used as long as it is a gas other than air and does not corrode the heat flow path. It can be adopted. More preferably, the gas should have a chemically stable element / composition. As an example, an inert gas such as nitrogen or a rare gas can be employed.
排熱器18は、外壁32に設けられていたが、このような構成に限定されず、排熱器18の内面がケース部12内部の空気の流路上に設けられていればよい。例えば、図3に示すように、上壁33における電池セル10の上部、または、上壁33の外壁32に隣接する領域に設けられていてもよい。この場合にも、二次電池10からの熱を、排熱部18を介して効率よく排熱することができる。また、排熱部186は側壁35の上壁33に隣接する領域に設けられていてもよい。あるいは、排熱部186は、上記の外壁32、上壁33、側壁35の少なくとも1つ以上の領域に複数設けられていてもよい。
Although the
上記の実施の形態では、循環する空気が電池セル10から発生した熱を排熱器18に伝達する構成としたが、例えば、図4に示すように、ケース部12内において、電池セル10と排熱器18とを接続する熱伝導部材61を設けてもよい。例えば、熱伝導部材61は、ケース部12より熱伝導率の高い部材(一例として、銅やアルミニウム、鉄などの金属やその合金炭素繊維等の炭素系材料、及び、これらを含有する樹脂、ゴムなどからなる高熱伝導性材料(TIM)等)よりなる。尚、電池セル10の熱伝導部材と接する箇所に絶縁シートやシリコングリース等の絶縁材料を介し、電池セル10と熱伝導部材との絶縁を確保することが好ましい。熱伝導部材を設ける場合には、ファン19を設けなくてもよいし、ファン19を設けて、空気と熱伝導部材とが熱伝達を担ってもよい。尚、熱伝導部材61はヒートパイプであってもよい。この場合には、熱伝導部材16は中空形状、好適には循環構造を有する密閉構造に構成され、その内部に水やフルオロカーボン系やその代替系の冷媒材料、ジメチルエーテル等のエーテル類、二酸化炭素などの熱伝導を担う媒体を封入する。
In the above embodiment, the circulating air is configured to transmit the heat generated from the
あるいは、図5に示されるように、ケース部12内において、ポンプ65と、冷却液が封入された管66とを設け、水冷によって、電池セル10から発生した熱を排熱器18より排熱するようにしてもよい。ここで、冷却液は、一例として、水、エチレングリコール、低級アルコールやエーテル類等、また、それらの水溶液など、いわゆる“水冷式”,
“油冷式”等と称される構造体に用いられる任意の冷却液を適用可能である。管66は、筒状構造を有し、その内部に閉空間が形成されている。冷却液はかかる閉空間に封入されている。管66は、ケース部12内を循環する経路を構成しており、電池セル10および排熱器18との近傍を通過する。管66はポンプ65に接続されている。ポンプ65は、冷却剤に圧力を加え、冷却剤を管66内において矢印Bで示した方向に循環させる。これにより、電池セル10から発生した熱は冷却剤により排熱器18に移動される。冷却剤は排熱器18によって冷却され、再び、電池10に移動する。この場合にも、ファン19を設けなくてもよいし、ファン19を設けて、空気と冷却剤材とが熱伝達を担ってもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 5, a
Any cooling liquid used in a structure called “oil-cooled” or the like can be applied. The
あるいは、図6に示すように、ケース部12内部に、コンプレッサ75と、冷媒が封入された管76と、膨張弁77とを設け、エアーコンプレッサ方式により電池セル10から発生した熱を排熱器18より排熱するようにしてもよい。管66は、筒状構造を有し、その内部に閉空間が形成されている。冷媒はかかる閉空間に封入されており、好適には、フルオロカーボン系やその代替系の冷媒材料、ジメチルエーテル等のエーテル類、二酸化炭素などの公知の熱交換用の媒体からなる。管76は、ケース部12内を循環する経路を構成しており、電池セル10および排熱器18の近傍を通過する。また、管76は、コンプレッサ75と膨張弁77とに接続されている。尚、枠51内の管76には冷媒を冷却する構成、一例としてフィンなどが設けられ、蒸発器としての機能を有している。コンプレッサ75は冷媒を圧縮し、排熱器18へむけて矢印Cで示す方向に冷媒を送る。排熱器18で冷却された冷媒は、液化し、膨張弁77に向かって移動する。膨張弁77が開くと、冷媒は枠51内の管76に向かって移動すると共に、気化して膨張する。この時の気化熱によって、枠51内において、管76の周囲の空気が冷却される。また、ファン19が回転することにより、枠51内部の冷却された空気が上部に送風される。尚、管76が蒸発器の機能を有する構成を示したが、別途蒸発器を設けてもよい。また、管76の配管方法や、コンプレッサ75の位置などは適宜変更可能である。特に、コンプレッサ75を下部に設ける場合には、背負式電源1の重心を下げることができる。
Alternatively, as shown in FIG. 6, a
また、排熱器18の代わりに、ケース部12を貫通する排気孔を外壁32に設けかかる排気孔から熱を帯びた空気を直接排熱してもよい。尚、ここでいう空気には、ケース部12内部の水蒸気や、二次電池セル等、内部を構成する部材からガス(例えば、水素や二酸化炭素等。)が発生する場合は、それらのガスも含まれる。図7は排気口の一例として、その詳細を示す断面図である。排気孔は、一例として、開口部が屈曲し内部へ通じるラビリンス構造を有する壁部41を有し、壁部41には排気口43と、部分的に小径の排水口42とが形成されている。壁部41のラビリンス構造により、排気口43より水が流入し電池セル10まで到達することが防止され、仮に排気口43より水が浸入した場合であっても排気経路の途中に設けられた排水口42より排水される。また、ファン19の下部に吸気孔を設け、吸気孔から空気を吸気するようにしてもよい。尚、排気孔、吸気孔の位置は一例として示したにすぎず、ケース部12の何れかの場所に単数または複数設けられていればよい。また、開口部をラビリンス構造とした点も一つの例として示したにすぎず、例えば、空気や水素、水蒸気等の気体を透過し、水滴の侵入は抑制される繊維、薄膜、又はフィルム等の材料からなる開口部を設ける等、外部からの水の侵入の可能性が低い場合や、侵入した水が二次電池セルや回路部、配線部等、水と隔離すべき部材と接することなく排出される構成を具備しているときには、前記ラビリンス構造を省略することも可能である。
Further, instead of the
さらに、上記実施形態では、外壁32、上壁33、および側壁部35の厚さは、放熱のため、背当壁31の厚さより薄くなるように構成されていたが、外壁32等の少なくとも一部の厚さが、背当壁31の厚さより薄くなるように構成されていてもよい。例えば、外壁32の上半分の領域の厚さ、及び、上壁33の前側半分の領域の厚さが、背当壁31の厚さより薄くなるように構成されていてもよい。また、側壁35の少なくとも一部分の厚さ、例えば、外壁32及び上壁33に隣接する領域の厚さが背当壁31の厚さより薄くなるように構成されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the thickness of the
本実施の形態では、ケース部12が樹脂で構成される例を示したが、他の材料、たとえば、金属やセラミック系材料、もしくは、樹脂を含めこれらの材料が複合化した構造や積層化した構成であってもよい。一般に金属等の導電性材料は絶縁性の樹脂等よりも熱伝導率が大きいため、外壁32等の材料にこれらを採用することによってさらに効率よく放熱することができる。この場合、排熱器18のうち、ケース外部に対して放熱を行うための部位をケース部12の他の部分と共用、又は、共通化した構成としてもよい。尚、ケース部12を金属等、導電性の材料で構成する場合には、ケース部12と電池セル10との間、例えば、電池セル10を収容している枠51などに、必要に応じてシート形状等の絶縁部材を設けてもよく、電池セル10がケース部12に電気的に接触することを防ぐことができる。あるいはケース部12を金属性としたときには枠51のみ絶縁性の素材を用いてもよい。
In the present embodiment, an example in which the
また、ケース部12の素材として、防水かつ通気の機能を備えたナイロン繊維等の積層体からなる布状素材を用いることも可能であり、この場合では、ケース部12自体に吸排気の機能を持たせることができる点で効率よく放熱を行うことができるのみならず、ケース部12の軽量化の点でも好適である。この構成では、上記実施例と同様に、排熱器18の内部、及び、外部の構造の両方を用いてケースの外に放熱を行う構成としてもよく、また、上述した排熱器18の構造のうち、ケース部12の内部部分の構造のみを適用し、ケース部の外部への排熱は、布状素材の通気を利用して排気を行う構成であってもよい。
Further, as the material of the
さらに別の形態として、図4を用いて例示した熱伝導部材61と同様に、図8に示すように枠51と排熱器18との間に熱伝導率の高い金属やグラファイト,炭素繊維等の炭素系材料、及び、これらを含有する樹脂、ゴムなどからなる高熱伝導性材料(TIM)からなる熱伝達手段81を有する構成とし、該熱伝達手段81と接して、又は、該熱伝達手段81により挟み込む形でペルティエ効果を利用したペルティエ効果素子(熱電変換素子)を設けてもよい。さらに、熱伝達手段81のみならず、枠51や回路基板等、ケース部12を構成する他の部材をも熱伝導率の高い素材で構成することで、電池セル10や内部回路を構成する素子(例えば、FET素子など)からの熱を排熱器18により効率よく伝達させることができる。尚、熱伝導率の高い素材として枠51等に例えば金属を用いた時には、必要に応じて、枠51等と電池セル10との間にシート形状等の絶縁部材を設けてもよい。また、当該実施形態では、図8のようにファン19を設けた構成は、ケース部12の内部を構成する部材の温度を制御、例えば、構成部品間の温度を均一化する点で好適な一実施形態であるが、必須の構成ではなく、ファンを有しない構成としてもよい。
As another form, as in the
上記実施の形態では、ケース部12の背当壁31側の内部には断熱材14が設けられた形態を例示したが、断熱材14が背当壁31の外部においてユーザの背中や、背負子部等と接するように設けられていてもよく、例えば図9のような構成であってもよい。この場合には、断熱材14が熱を遮断するだけでなく、熱源である電池セル10等とユーザの背中とを空間的に隔てることになるため、ユーザが熱気を感じることをより抑制することができる。この場合、断熱材14を構成する材料として、熱伝導性の低い樹脂やウレタンフォームなどを形成し、ユーザの背中と当接する部分のクッションとなる構造であってもよい。
In the above embodiment, the
断熱材14の上下左右方向の大きさは、電池セル10が配置された領域の上下左右方向の大きさより大きくなくてもよく、断熱材14が複数の小片であってもよい。この場合には、例えば、ユーザに接する箇所の少なくとも一部分のみに当該小片を設け、ユーザと接触しない箇所には設けないようにしてもよい。なお、断熱材14は、上記実施の形態に例示したケース部の内部に設けた構成(図2)、または、ケース部の外部に設けた構成(図9)を併用するのみならず、背当壁31とユーザの背中との間に背負子部を有する場合には、該背負子部に設けるのみ、又は、併用して設ける構成としてもよく、この場合は、断熱性がより一層向上する。
The size of the
1 背負式電源
12 ケース部
13 背負部
10 電池セル
14 断熱材
18 排熱器
19 ファン
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記二次電池セルを収納するケースと、
前記ケースと結合する背負部とを有し、
前記ケースは、前記背負部と対向する背当壁部と、前記背当壁部以外の外壁部とを有し、
前記ケースは内部において、前記二次電池セル、または、内部回路から発生した熱をケースの外部に移動させる熱流路を備えた背負式電源。 A secondary battery cell;
A case for storing the secondary battery cell;
A backpack coupled to the case;
The case has a backrest wall portion facing the backpack portion, and an outer wall portion other than the backrest wall portion,
The case-type power supply including a heat flow path for moving heat generated from the secondary battery cell or internal circuit to the outside of the case.
前記送風手段は、前記熱流路を介し、前記ケースの内部で発生した熱を前記排熱手段まで移動することを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の背負式電源。 Further comprising a blowing means inside the case,
6. The back-type power source according to claim 2, wherein the blower unit moves heat generated inside the case to the exhaust heat unit via the heat flow path.
前記熱流路上において、熱を移動させる媒体は液体であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の背負式電源。 The heat flow path has a cylindrical structure of a closed space inside the case,
5. The back-type power source according to claim 1, wherein a medium that moves heat on the heat flow path is a liquid. 6.
前記液体搬送手段は前記熱流路上に設けられ、前記熱を移動させる媒体を搬送することを特徴とする請求項7または8の記載の背負式電源。 The case further includes a liquid conveying means,
The backpack type power supply according to claim 7 or 8, wherein the liquid transport means is provided on the heat flow path and transports the medium for moving the heat.
前記筒状構造は、内部に冷媒を有し、
前記筒状構造は、その一部の区間において冷媒を圧縮することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の背負式電源 The heat flow path has a cylindrical structure of a closed space inside the case,
The cylindrical structure has a refrigerant inside,
The backpack type power supply according to any one of claims 1 to 4, wherein the cylindrical structure compresses the refrigerant in a part of the section.
前記圧縮機により前記冷媒を圧縮することを特徴とする請求項10に記載の背負式電源。 The heat flow path has a compressor,
The backpack power source according to claim 10, wherein the refrigerant is compressed by the compressor.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013024966A JP2016021278A (en) | 2013-02-12 | 2013-02-12 | Backpack power source |
PCT/JP2013/081027 WO2014077386A1 (en) | 2012-11-19 | 2013-11-18 | Shouldered power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013024966A JP2016021278A (en) | 2013-02-12 | 2013-02-12 | Backpack power source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016021278A true JP2016021278A (en) | 2016-02-04 |
Family
ID=55266035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013024966A Pending JP2016021278A (en) | 2012-11-19 | 2013-02-12 | Backpack power source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016021278A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018060747A (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 株式会社マキタ | Battery pack and electric work machine |
JP2019114442A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 昭和電工株式会社 | Heat transfer device |
CN110712185A (en) * | 2019-10-31 | 2020-01-21 | 嘉兴尤尼科设备制造有限公司 | Tool cabinet convenient to clean |
US10749430B2 (en) | 2015-03-13 | 2020-08-18 | Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd. | Power transmission apparatus and control method therefor, and power supply system |
JP2021034180A (en) * | 2019-08-21 | 2021-03-01 | マツダ株式会社 | Vehicle battery pack |
-
2013
- 2013-02-12 JP JP2013024966A patent/JP2016021278A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10749430B2 (en) | 2015-03-13 | 2020-08-18 | Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd. | Power transmission apparatus and control method therefor, and power supply system |
US11601002B2 (en) | 2015-03-13 | 2023-03-07 | Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd. | Electrical energy transmission apparatus, method for controlling same, and power supply system |
JP2018060747A (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 株式会社マキタ | Battery pack and electric work machine |
JP2019114442A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 昭和電工株式会社 | Heat transfer device |
JP2021034180A (en) * | 2019-08-21 | 2021-03-01 | マツダ株式会社 | Vehicle battery pack |
JP7339065B2 (en) | 2019-08-21 | 2023-09-05 | マツダ株式会社 | vehicle battery pack |
CN110712185A (en) * | 2019-10-31 | 2020-01-21 | 嘉兴尤尼科设备制造有限公司 | Tool cabinet convenient to clean |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2016021278A (en) | Backpack power source | |
US7974090B2 (en) | Portable medical device cooling system | |
WO2014077386A1 (en) | Shouldered power supply | |
JP3159901U (en) | Battery heat dissipation module for car | |
JP2009152440A (en) | Temperature regulator for heating element | |
GB2351801A (en) | A cooling method and computer holder for a portable computer | |
JP2014235899A (en) | Battery cooling device | |
WO2010047382A1 (en) | Local temperature adjustment device | |
JP2017195104A (en) | Power storage device | |
CA2481113A1 (en) | Heat dissipation in devices that have an internal energy supply | |
US7548427B2 (en) | Apparatus and docking station for cooling of computing devices | |
CN113873831A (en) | EPS emergency power supply with combined type rapid cooling structure and cooling method | |
TW201723392A (en) | Cooler and blowing device using the cooler for human body with which coolant is employed to effectively cool down the target object to be cooled | |
KR101349723B1 (en) | Cooling and heating cabinet for vehicle | |
JP2022044427A (en) | Power storage system | |
KR20100007295U (en) | electric cool warm vest | |
JP2016021277A (en) | Backpack power source | |
JP2015072090A (en) | Cogeneration system | |
WO2020038444A1 (en) | Portable air conditioner based on semiconductor refrigeration sheet | |
CN108761796A (en) | A kind of virtual reality device | |
CN210486222U (en) | Breast milk refrigerating device and carrying carrier | |
CN112607017A (en) | Unmanned plane | |
CN209627968U (en) | A kind of electromechanical equipment radiator | |
CN111921111A (en) | Portable adjustable gas supply device | |
CN216187707U (en) | Portable air conditioner |