JP2018203141A - Air intake structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気取り込み構造に関する。 The present invention relates to an air intake structure.
ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両は、走行用のモータに電力を供給する大容量のバッテリと、モータを駆動するインバータ等を有する電装部品と、を備えている。バッテリおよび電装部品は、バッテリパックとして一体化されており、バッテリパックは、その外部から取り込んだ空気をバッテリパックのケースの内部に流通させることで冷却される。 A vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle includes a large-capacity battery that supplies electric power to a motor for traveling, and an electrical component that includes an inverter that drives the motor. The battery and the electrical components are integrated as a battery pack, and the battery pack is cooled by circulating the air taken from the outside into the case of the battery pack.
従来、バッテリパックに供給する冷却用の空気を取り込む技術として、特許文献1に記載の自動車電池の冷却構造が知られている。特許文献1に記載の自動車電池の冷却構造は、バッテリパックを冷却するために、バッテリパックの車幅方向の側面に送風ファンおよび吸気ダクトを備えている。特許文献1に記載の自動車電池の冷却構造において、吸気ダクトは、ラゲッジサイドトリムの棚部の上部開口まで延在し、この上部開口に吸排気口が面するように配置されている。また、ラゲッジサイドトリムの棚部の上部開口は車室内に露出している。 Conventionally, as a technique for taking in cooling air supplied to a battery pack, a cooling structure for an automobile battery described in Patent Document 1 is known. In order to cool the battery pack, the automobile battery cooling structure described in Patent Document 1 includes a blower fan and an intake duct on the side surface in the vehicle width direction of the battery pack. In the cooling structure for an automobile battery described in Patent Document 1, the intake duct extends to the upper opening of the luggage side trim shelf, and is arranged so that the intake and exhaust ports face the upper opening. Further, the upper opening of the shelf portion of the luggage side trim is exposed in the vehicle interior.
しかしながら、特許文献1に記載の自動車電池の冷却構造は、上部開口が車室内に露出しているため、吸気用のファンを駆動することで生じる機械音や風切り音等のノイズが、吸排気口の内部から車室内に漏れて、乗員に不快感を与えてしまうという問題があった。 However, since the upper opening of the automobile battery cooling structure described in Patent Document 1 is exposed in the vehicle interior, noise such as mechanical noise and wind noise generated by driving the intake fan is generated by the intake / exhaust port. There was a problem that the passenger leaked from the interior of the car to the passenger compartment, causing discomfort to the passengers.
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、吸気ダクトの内部で発生する吸気ファンの機械音や風切り音等のノイズが車室内に漏れることを抑制できる空気取り込み構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an air intake structure that can suppress noise such as mechanical noise and wind noise generated by an intake fan generated inside an intake duct into a vehicle interior. The purpose is that.
本発明は、上記目的を達成するため、空気を被空気供給部に送る吸気ダクトを備え、前記吸気ダクトが、空気を吸気するダクト吸気口と、空気を排出するダクト排気口と、前記ダクト吸気口から前記ダクト排気口に空気を送る吸気ファンと、を有する空気取り込み構造であって、車体の車体フレームにおける車室側の面に装着され、内部空間をその内部に形成するトリムを備え、前記トリムは、前記内部空間に空気を吸気するトリム吸気口と、前記内部空間の空気を排出するトリム排気口と、を有し、前記トリム排気口と前記ダクト吸気口とが接続されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes an intake duct that sends air to an air supply unit, and the intake duct includes a duct intake port that intakes air, a duct exhaust port that discharges air, and the duct intake port. An air intake structure having an intake fan that sends air from the opening to the duct exhaust port, the air intake structure including a trim that is attached to a surface of the vehicle body frame of the vehicle body and that forms an internal space therein, The trim has a trim intake port that draws air into the internal space and a trim exhaust port that discharges air in the internal space, and the trim exhaust port and the duct intake port are connected to each other. Features.
本発明によれば、吸気ダクトの内部で発生する吸気ファンの機械音や風切り音等のノイズが車室内に漏れることを抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that noises, such as a mechanical sound and wind noise of an intake fan which generate | occur | produce inside an intake duct, leak into a vehicle interior.
本発明の一実施の形態に係る空気取り込み構造は、空気を被空気供給部に送る吸気ダクトを備え、吸気ダクトが、空気を吸気するダクト吸気口と、空気を排出するダクト排気口と、ダクト吸気口からダクト排気口に空気を送る吸気ファンと、を有する空気取り込み構造であって、車体の車体フレームにおける車室側の面に装着され、内部空間をその内部に形成するトリムを備え、トリムは、内部空間に空気を吸気するトリム吸気口と、内部空間の空気を排出するトリム排気口と、を有し、トリム排気口とダクト吸気口とが接続されていることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る空気取り込み構造は、吸気ダクトの内部で発生する吸気ファンの機械音や風切り音等のノイズが車室内に漏れることを抑制できる。 An air intake structure according to an embodiment of the present invention includes an intake duct that sends air to an air supply unit, and the intake duct includes a duct intake port that intakes air, a duct exhaust port that discharges air, and a duct An air intake structure having an intake fan that sends air from the intake port to the duct exhaust port, and is provided with a trim that is mounted on a surface of the vehicle body frame of the vehicle body frame and forms an internal space therein. Has a trim intake port for taking air into the internal space and a trim exhaust port for discharging the air in the internal space, and the trim exhaust port and the duct intake port are connected to each other. Thereby, the air intake structure according to the embodiment of the present invention can suppress noise such as mechanical noise and wind noise generated by the intake fan generated inside the intake duct from leaking into the vehicle interior.
以下、本発明に係る空気取り込み構造の一実施例について、図面を用いて説明する。図1から図3は、本発明に係る一実施例の空気取り込み構造を示す図である。まず、構成を説明する。なお、図1から図3において、左右前後方向は、運転席から見た車両の左右前後方向を表す。 Hereinafter, an embodiment of an air intake structure according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are views showing an air intake structure according to an embodiment of the present invention. First, the configuration will be described. In FIG. 1 to FIG. 3, the left and right front-rear direction represents the left and right front-rear direction of the vehicle as viewed from the driver's seat.
図1、図2において、車両1はフロアパネル4を備えており、このフロアパネル4は車室の床面を形成している。車両1の車両後部1Aにおいて、フロアパネル4の上面にはリヤシート3が設けられている。リヤシート3の背もたれ3Aの後方には、車室の一部を構成するラゲッジルーム5が形成されている。
1 and 2, the vehicle 1 includes a floor panel 4, and the floor panel 4 forms a floor surface of a passenger compartment. A
ラゲッジルーム5内のフロアパネル4には、電装品としてのバッテリパック10と、このバッテリパック10に冷却用の空気を送る吸気ダクト40と、が配置されている。車両1は、バッテリパック10から供給される電力により図示しないモータを駆動して走行する。バッテリパック10は、本発明における被空気供給部を構成する。
On the floor panel 4 in the
ラゲッジルーム5において、フロアパネル4は、リヤシート3の座面3Bと概ね同じ高さに配置されている。また、ラゲッジルーム5において、フロアパネル4には凹部4Aが形成されており、バッテリパック10はこの凹部4Aに収められている。
In the
吸気ダクト40は、この吸気ダクト40に空気を吸気するダクト吸気口40Aと、吸気ダクト40から空気を排出するダクト排気口40Bと、ダクト吸気口40Aからダクト排気口40Bに空気を送る吸気ファン20と、を有する。バッテリパック10はダクト排気口40Bの下流側に配置されている。
The
車両1は車幅方向の端部に車体フレーム7を備えている。車体フレーム7およびフロアパネル4は車体2の一部を構成している。車体フレーム7におけるラゲッジルーム5側の面には、トリム60が装着されている。トリム60は、ラゲッジルーム5の内壁面を形成するサイドトリムである。トリム60の内部には内部空間61が形成されている。図2において、トリム60は、車体フレーム7との間に内部空間61を形成している。
The vehicle 1 includes a
図1、図2、図3において、トリム60は、内部空間61に空気を吸気するトリム吸気口63、64、65と、内部空間61の空気を排出するトリム排気口62と、を有している。
1, 2, and 3, the
トリム吸気口63は、トリム60の上部近傍に設けられている。トリム吸気口63は、スリット状に形成されており、下向きに開口している。トリム60は、トリム吸気口63の上方においてラゲッジルーム5側に向かって突出し、トリム吸気口63の下方近傍においてラゲッジルーム5側から窪んでいる。
The
トリム吸気口64は、トリム60の前方側の辺に沿って形成されている。トリム吸気口65は、トリム60の前端部近傍の下面に沿って形成されている。トリム吸気口64、65は、車体フレーム7との間の隙間として形成されている。このように、複数のトリム吸気口63、64、65は、トリム60における互いに異なる部位にそれぞれ配置されている。言い換えれば、トリム吸気口63、64、65は、トリム60における互いに異なる部位に分割して配置されている。
The
トリム排気口62は、トリム60の下部かつ後部の近傍に設けられている。本実施例では、トリム排気口62とダクト吸気口40Aとが接続されている。これにより、ラゲッジルーム5内の空気は、トリム60のトリム吸気口63、64、65から内部空間61に導入された後、吸気ダクト40に取り込まれる。
The
トリム吸気口63、64、65の面積は、ダクト吸気口40Aの面積よりも大きくされている。本実施例では複数のトリム吸気口63、64、65がトリム60に設けられているため、トリム吸気口63、64、65の面積とは、トリム吸気口63、64、65の総面積である。
The area of the
バッテリパック10はケース11を有している。ケース11の内部には、バッテリモジュール12を内蔵したバッテリケース13と、電装部品14とが収納されている。バッテリモジュール12は、ケース11内の下部に配置されており、複数のバッテリセル12Aが連結された組電池として構成されている。電装部品14は、ケース11内の上部に配置されており、インバータ等の高圧電装部品から構成されている。電装部品14は、支持部材14Aにより下方から支持されている。
The
バッテリパック10の内部には、空気が流通する内部ダクト50が設けられている。内部ダクト50の上流側端部は、吸気ダクト40のダクト排気口40Bに接続されている。内部ダクト50の下流側端部は、電装部品14およびバッテリケース13に接続されている。
An
内部ダクト50は、電装部品14およびバッテリケース13の上流側で二股に分岐する分岐部51を有する。また、内部ダクト50は第1冷却通路52を有しており、この第1冷却通路52は、分岐部51から電装部品14に向って延び、電装部品14に冷却風を送っている。また、内部ダクト50は第2冷却通路55を有しており、この第2冷却通路55は、分岐部51から電装部品14に向って延び、バッテリケース13に冷却風を送っている。
The
これにより、内部ダクト50において、冷却風は、分岐部51で分流し、第1冷却通路52により電装部品14に送られるとともに、第2冷却通路55によりバッテリケース13に送られる。このように、バッテリパック10の内部には、電装部品14とバッテリケース13とに並列的に冷却風を送る、いわゆる並列冷却構造が形成されている。
Thereby, in the
バッテリケース13の内部には、内部冷却通路16が形成されている。内部冷却通路16は、第2冷却通路55と連通しており、第2冷却通路55から導入された冷却風を、複数のバッテリセル12Aに流通させている。電装部品14は、内部冷却通路16の下流側端部の上方に配置されている。
An
電装部品14の底部には、第1冷却通路52内へ延びるヒートシンク15が取付けられている。ヒートシンク15は、図示しない放熱フィンを備えており、電装部品14の発生する熱を放熱フィンにより放熱している。バッテリケース13とヒートシンク15との間には、遮熱用の遮熱プレート17が設けられている。
A
第1冷却通路52の上流側端部の近傍には、下流側よりも通路断面積の小さい絞り部53が形成されている。第1冷却通路52は、絞り部53から下流側に向って緩やかに拡径している。
In the vicinity of the upstream end portion of the
吸気ダクト40は、第1吸気ダクト42と、第2吸気ダクト43とを有する。第1吸気ダクト42の上流側端部は、前述のダクト吸気口40Aを形成している。また、第1吸気ダクト42の下流側端部は、吸気ファン20に接続されている。
The
第2吸気ダクト43の上流側端部は、吸気ファン20に接続されている。第2吸気ダクト43の下流側端部は、前述のダクト排気口40Bを形成している。ダクト排気口40Bは、内部ダクト50の上流側端部に接続されている。
The upstream end of the
吸気ダクト40を構成する第1吸気ダクト42および第2吸気ダクト43は左右方向に延びている。
The
内部ダクト50の第1冷却通路52の上流側端部には第1冷却風導入口54が設けられており、この第1冷却風導入口54は、バッテリパック10の上方に開口している。内部ダクト50の第2冷却通路55の上流側端部には第2冷却風導入口56が設けられており、この第2冷却風導入口56は、第1冷却風導入口54と並んで配置されている。
A first cooling
また、第2吸気ダクト43の下流側端部の上側壁面43Aには凸状湾曲面44が形成されている。凸状湾曲面44は、第2吸気ダクト43の上方に向って突出する湾曲形状をなしており、内部ダクト50の上側部に接続している。
A convex
第1冷却風導入口54は、第2冷却風導入口56よりも凸状湾曲面44側に近接して配置されている。また、第1冷却風導入口54の開口面積は、第2冷却風導入口56の開口面積よりも小さく設定されている。
The first cooling
第2吸気ダクト43は傾斜部46を有しており、この傾斜部46は、吸気ファン20から第2冷却風導入口56に向って下り勾配で傾斜している。また、第2吸気ダクト43は水平部47を有しており、この水平部47は、傾斜部46の下端部から第1冷却風導入口54および第2冷却風導入口56との上方側まで水平方向に延伸している。
The
水平部47と傾斜部46とが交差する部位の上面には、凹状湾曲面45が形成されており、この凹状湾曲面45は、下方側に向って凸状となるように湾曲している。
A concave
ここで、凸状湾曲面44は、冷却風の流れ方向を急激に下向きに変化させるような小さな曲率半径を有している。一方、凹状湾曲面45の曲率半径は、凸状湾曲面44の曲率半径よりも大きく設定されている。このため、空気が凹状湾曲面45に沿って流れることができ、凹状湾曲面45から空気が剥離することが防止される。
Here, the convex
次に、作用を説明する。本実施例の空気取り込み構造は、車体2の車体フレーム7におけるラゲッジルーム5側の面に装着され、内部空間61をその内部に形成するトリム60を備えている。
Next, the operation will be described. The air intake structure of this embodiment includes a trim 60 that is attached to the surface of the
そして、トリム60は、内部空間61に空気を吸気するトリム吸気口63、64、65と、内部空間61の空気を排出するトリム排気口62と、を有し、トリム排気口62とダクト吸気口40Aとが接続されている。
The trim 60 includes
これにより、トリム60のトリム吸気口63、64、65から内部空間61に導入された空気が、吸気ダクト40に取り込まれる。このため、吸気ダクト40内で吸気ファン20から発生する機械音、またはトリム60内から吸気ダクト40に空気を取り込む際の風切り音、等のノイズが、トリム60の内部空間61で反射して減衰する。したがって、吸気ダクト40の内部で発生する吸気ファン20の機械音や風切り音等のノイズがラゲッジルーム5内に漏れることを抑制できる。
Thereby, the air introduced into the
また、本実施例の空気取り込み構造において、トリム吸気口63、64、65の面積が、ダクト吸気口40Aの面積よりも大きい。
Further, in the air intake structure of the present embodiment, the area of the
これにより、トリム吸気口63、64、65を通過する空気の流速が、ダクト吸気口40Aを通過する空気の流速より遅くなる。このため、ダクト吸気口40Aをトリム排気口62に接続せずにラゲッジルーム5内またはラゲッジルーム5外に露出した場合と比較して、空気をトリム60の内部空間61に取り込むときの風切り音を抑制できる。
Thereby, the flow velocity of the air passing through the
また、本実施例の空気取り込み構造において、トリム吸気口63、64、65は、トリム60における互いに異なる部位に分割して配置されている
Further, in the air intake structure of the present embodiment, the
これにより、トリム60が複数のトリム吸気口63、64、65を有するため、複数のトリム吸気口63、64、65のうち何れかのトリム吸気口が障害物等で遮蔽された場合に、残りのトリム吸気口から空気を吸気できる。
Thus, since the trim 60 has a plurality of
また、複数のトリム吸気口63、64、65が、トリム60における互いに異なる部位にそれぞれ配置されているため、トリム60内に空気を吸気する際の風切り音の発生部位を分散することができ、風切り音を小さくすることができる。
Further, since the plurality of
また、本実施例の空気取り込み構造において、トリム60は、車室の内壁面を形成するサイドトリムであり、ダクト排気口40Bの下流側に、空気が供給される電装品としてバッテリパック10が配置されている。
Further, in the air intake structure of the present embodiment, the trim 60 is a side trim that forms the inner wall surface of the passenger compartment, and the
これにより、空気取り込み構造を電装品の冷却構造に用いているため、図示しない天面側のトリムと比較して太陽光の照射量が少ないサイドトリムとしてのトリム60から空気を取り込んでいるので、取り込む空気の温度が太陽光の照射により上昇することを抑制できる。 Thereby, since the air intake structure is used for the cooling structure of the electrical component, air is taken in from the trim 60 as a side trim with a small amount of sunlight irradiation compared to the trim on the top surface (not shown). It can suppress that the temperature of the air taken in rises by irradiation of sunlight.
また、本実施例の空気取り込み構造において、トリム60は、車室の一部であるラゲッジルーム5の内壁面を形成し、電装品としてのバッテリパック10がラゲッジルーム5に配置されている。
In the air intake structure of the present embodiment, the trim 60 forms the inner wall surface of the
このように、トリム60は、開閉されるドアの内壁面を形成するドアトリムではなく、ラゲッジルームの内壁面を形成するサイドトリムである。これにより、吸気ダクト40とトリム60とを常時接続することができる。
Thus, the trim 60 is not a door trim that forms the inner wall surface of the door that is opened and closed, but a side trim that forms the inner wall surface of the luggage room. Thereby, the
また、バッテリパック10がラゲッジルーム5に配置されているため、トリム60とバッテリパック10との距離を短くでき、吸気ダクト40の長さも短くできるため、吸気ダクト40内での圧力損失を低減できる。
Further, since the
なお、図4に示すように、内部空間61がトリム60のみによって完全に覆われるように、トリム60を袋状に形成してもよい。
As shown in FIG. 4, the trim 60 may be formed in a bag shape so that the
また、図5に示すように、トリム60の内部空間61が車体フレーム7の内部に連通するように開口部66を形成し、この開口部66を開閉するバルブ67を設けてもよい。図5において、バルブ67は開状態となっており、この開状態では、車体フレーム7の内部の空気が開口部66を介して内部空間61へ取り込まれている。また、バルブ67が開状態のとき、このバルブ67は、トリム吸気口63から内部空間61へ至る空気の経路を閉じている。このように、バルブ67は、車体フレーム7の内部から内部空間61に空気を取り込む位置と、トリム吸気口63から内部空間61へ空気を取り込む位置と、の間で揺動可能に構成されている。バルブ67は、車両1に搭載された図示しない制御部およびアクチュエータにより開閉される。バルブ67は手動操作によって開閉可能に構成されていてもよい。
Further, as shown in FIG. 5, an
また、車体フレーム7の内部は、車両外部と連通しても良い。
Further, the inside of the
また、室内の内気温度を検出する内気温度センサと、車体フレーム7の内部または外気温度を検出する外気温度センサを設け、内気温度センサおよび外気温度センサの検出結果に応じて、バルブ67を開閉すれば、取り込み空気の温度を調節できる。
Further, an inside air temperature sensor for detecting the inside air temperature in the room and an outside air temperature sensor for detecting the inside or outside air temperature of the
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
本実施例では、バッテリパック10(電装品)をダクト排気口40Bの下流側に配置したが、バッテリパック10(電装品)は、トリム排気口62の下流側である吸気ダクト40内に配置してもよい。この場合、バッテリパック(電装品)と吸気ダクト40とを一体化してもよい。
In the present embodiment, the battery pack 10 (electrical component) is arranged on the downstream side of the
本実施例では、吸気ファン20をバッテリパック10(電装品)よりも上流側に配置したが、吸気ファン20をバッテリパック10(電装品)の下流側に配置してもよい。
In the present embodiment, the
2...車体、5...ラゲッジルーム、7...車体フレーム、10...バッテリパック(被空気供給部、電装品)、20...吸気ファン、40...吸気ダクト、40A...ダクト吸気口、40B...ダクト排気口、60...トリム、61...内部空間、62...トリム排気口、63...トリム吸気口、64...トリム吸気口、65...トリム吸気口 2 ... body, 5 ... luggage room, 7 ... body frame, 10 ... battery pack (air supply part, electrical components), 20 ... intake fan, 40 ... intake duct, 40A ... Duct intake port, 40B ... Duct exhaust port, 60 ... Trim, 61 ... Internal space, 62 ... Trim exhaust port, 63 ... Trim intake port, 64 ... Trim Inlet, 65 ... Trim inlet
Claims (5)
前記吸気ダクトが、空気を吸気するダクト吸気口と、空気を排出するダクト排気口と、前記ダクト吸気口から前記ダクト排気口に空気を送る吸気ファンと、を有する空気取り込み構造であって、
車体の車体フレームにおける車室側の面に装着され、内部空間をその内部に形成するトリムを備え、
前記トリムは、
前記内部空間に空気を吸気するトリム吸気口と、
前記内部空間の空気を排出するトリム排気口と、を有し、
前記トリム排気口と前記ダクト吸気口とが接続されていることを特徴とする空気取り込み構造。 It has an intake duct that sends air to the air supply part,
The air intake duct has an air intake structure having a duct air inlet that sucks in air, a duct air outlet that discharges air, and an air intake fan that sends air from the duct air inlet to the duct air outlet,
A trim that is attached to the surface of the vehicle body frame of the vehicle body and that forms an internal space therein,
The trim is
A trim inlet for taking air into the internal space;
A trim exhaust port for discharging the air in the internal space,
An air intake structure in which the trim exhaust port and the duct intake port are connected.
前記トリム排気口の下流側に、前記被空気供給部としての電装品が配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の空気取り込み構造。 The trim is a side trim that forms an inner wall surface of the passenger compartment,
The air intake structure according to any one of claims 1 to 3, wherein an electrical component as the air supply unit is disposed downstream of the trim exhaust port.
前記電装品が前記ラゲッジルームに配置されていることを特徴とする請求項4に記載の空気取り込み構造。 The side trim forms an inner wall surface of a luggage room that is a part of the vehicle compartment,
The air intake structure according to claim 4, wherein the electrical component is disposed in the luggage room.
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