JP2021068670A - 収容装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】個々の送風対象物に対して風を供給するか否かを選択することが可能であり、しかも、省電力化を図り得る収容装置を提供する。【解決手段】収容装置10は、複数の送風対象物(14)のそれぞれを収容する収容部(16)と、起風機(46)と、収容部(16)と起風機(46)とを接続して風が流通する流路とを備える。ここで、流路は、複数の収容部(16)に個別に連通する複数の第1流路30と、複数の第1流路30が集合して形成される第2流路32とを有する。起風機(46)は、第2流路32に配置される。また、第1流路30には、第1流路30内での風の流通を阻害する阻害部材(36)が設けられる。【選択図】図2

Description

本発明は、送風対象物を収容部に収容するとともに、前記収容部内で風が流通して前記送風対象物に接触する収容装置に関する。
特許文献1記載のバッテリ・レンタル装置や、特許文献2記載の蓄電装置はいずれも、バッテリを収容する収容装置である。バッテリが発熱体であることから、これらの収容装置には、バッテリを冷却する冷却風を生じさせる起風用ファンが設けられる。すなわち、両装置はバッテリを収容する収容部を備える。また、バッテリは、冷却風が送風される送風対象物である。
特開平11−98613号公報 特開2014−86608号公報
例えば、バッテリ・レンタル装置では、ある収容部ではバッテリの充電が開始された直後であり、別のある収容部ではバッテリの充電が既に終了しているという状況が起こり得る。充電中のバッテリは発熱量が大であるため、該バッテリに多量の冷却風を供給することが好ましい。一方、充電済のバッテリは、充電中の熱が残留している程度であり、充電終了からの時間が長いほど低温となる。このため、充電が終了して所定時間が経過したバッテリに多量の冷却風を供給する必要は特にない。
このように、送風対象物が複数であるとき、個々の送風対象物が必要とする風量が異なる状況が想定される。これに対し、特許文献1、2に記載された技術は全てのバッテリ(送風対象物)を均等に冷却することを試みるものであり、風量を収容部毎に個別に設定することは容易ではない。この点に改善の余地がある。
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、個々の送風対象物に対して風を供給するか否かを選択することが可能であり、しかも、省電力化を図り得る収容装置を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、複数の送風対象物のそれぞれを収容する収容部を備える収容装置において、
起風機と、
前記収容部と前記起風機とを接続して風が流通する流路と、
を備え、
前記流路は、複数の前記収容部に個別に連通する複数の第1流路と、複数の前記第1流路が集合して形成される第2流路とを有し、
前記起風機が前記第2流路に配置され、且つ前記第1流路に、該第1流路内での風の流通を阻害する阻害部材が設けられた収容装置が提供される。
本発明によれば、第1流路が集合するようにして形成された第2流路に起風機を設けるとともに、第1流路に、風の流通を阻害する阻害部材を設けるようにしている。従って、風の流通が不要である収容部では、阻害部材によって風の流通を阻害することが可能である。一方、風の流通が必要な収容部では、阻害部材による阻害を排除し、風が流通することを可能とする。本発明では、このように、風を流通させるか否かを状況に応じて選択することができる。
しかも、各第1流路に起風機を設ける場合、起風機の形状が概して大であるので収容装置の大型化を招くが、本発明では起風機を第2流路に設ければよいので、収容装置が大型となることが回避される。また、この構成によれば、高価な起風機を第1流路に多数個設置する構成に比して、省電力化や製造コストの低廉化を図ることができる。
なお、起風機によって発生した風は、第1流路、第2流路のいずれが流通方向上流であってもよい。すなわち、風は、スロットから第1流路を介して第2流路に流通してもよいし、逆に、第2流路から第1流路を介してスロットに流通してもよい。
本発明の実施の形態に係る収容装置の概略全体斜視図である。 図1の収容装置の縦断面模式図である。 阻害部材である回動扉が第1流路と第2流路の連通を遮断した状態を示す要部拡大断面図である。 図3から、回動扉が回動して第1流路と第2流路が連通した状態を示す要部拡大断面図である。 空気調和装置が組み込まれた収容装置の縦断面模式図である。
以下、本発明に係る収容装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下における「前方」は、収容装置においてユーザがモバイルバッテリの出入作業を行う側を指称する。「後方」は、その裏側である。
図1及び図2は、それぞれ、本実施の形態に係る収容装置10の概略全体斜視図、縦断面模式図である。この収容装置10を構成する筐体12には、モバイルバッテリ14を収容する収容部としてのスロット16が形成される。モバイルバッテリ14につき先ず概略説明すると、このモバイルバッテリ14は略直方体形状をなし、長手方向の一端である下端が筐体12の奥行き方向後方、他端である上端が奥行き方向前方とされ、且つ上端が水平方向よりも若干上方を指向する傾斜姿勢としてスロット16に挿入される。
モバイルバッテリ14の下端面、換言すれば、底部には、第1端子としての雌型端子を含むバッテリ側コネクタ(いずれも図示せず)が設けられる。また、上端には、平面視で略I字形状をなすバー状のハンドル18が設けられている。後述するように、モバイルバッテリ14は、筐体12内で風が供給される送風対象物である。
この場合、収容装置10は、上記のように構成されるモバイルバッテリ14に対して充電を行う充電装置である。すなわち、複数個(本実施の形態では8個)のスロット16には、前記バッテリ側コネクタに電気的に接続される装置側コネクタが設けられる。装置側コネクタが、バッテリ側コネクタの雌型端子に係合する雄型端子を有することは勿論である。なお、装置側コネクタ及び雄型端子のいずれも図示していない。
筐体12において、各スロット16の上部にはインジケータ20が設けられている。インジケータ20は、各スロット16に収容されているモバイルバッテリ14の充電状態を、点灯色や点滅等によってそれぞれ表示する。また、筐体12には、個々のスロット16を閉塞状態とする蓋部材22が開閉可能に設けられる。蓋部材22は、スロット16内に雨水や埃等が侵入することを防止する。なお、収容装置10を屋内で使用する場合、蓋部材22を設ける必要は特にない。
さらに、筐体12には、最上段のスロット16同士で挟まれる位置に操作パネル24が設けられる。ユーザは、操作パネル24を操作することにより、例えば、所定のスロット16に設けられた蓋部材22を開放したり、又は、モバイルバッテリ14の充電に要した料金の支払いを行ったり等することができる。
スロット16は、基本骨格であるフレームによって形成される開放空間である。又は、パンチングメッシュ材等を素材として作製されたケースの内部をスロット16としてもよい。いずれの場合も、スロット16の内部空間が筐体12の内部空間に連通する。
筐体12の前面には、外気導入口26が形成される。また、図2に示すように、筐体12内において、スロット16の後方には、各スロット16の内部空間に個別に連通する複数の第1流路30が形成される。さらに、第1流路30は、筐体12の後方で集合するように連なる。これにより、第2流路32が形成される。すなわち、筐体12内には、第1流路30と第2流路32からなる流路が形成されている。第2流路32の長手方向に直交する方向の断面積は、第1流路30の長手方向に直交する方向の断面積に比して大である。第2流路32の最下流は、筐体12の後面で排気口34として開口する。
図3に詳細を示すように、第1流路30の出口近傍には、阻害部材としての回動扉36が設けられる。回動扉36は、その上端に設けられた回動軸部38を介して筐体12に回動可能に支持されている。回動扉36は、通気孔が形成されたものであってもよいし、形成されていないものであってもよい。
ここで、回動扉36は、例えば、捻りコイルバネ(図示せず)により、下端が筐体12内のストッパ壁部40から離間して後方に跳ね上がるように弾発付勢されている。その一方で、第1流路30の天井面には、ストッパとして機能するソレノイドピン42が設置される。ソレノイドピン42を構成する押圧ロッド44は前方に指向して突出するとともに、回動扉36の後面に当接する。押圧ロッド44が前進して回動扉36の後面を前方側に向かって押圧しているとき、回動扉36には、捻りコイルバネの弾発力を上回る押圧力が押圧ロッド44から付与される。このため、回動扉36の下端がストッパ壁部40に着座した回動停止状態が維持される。この状態では、第1流路30が閉塞される。すなわち、第1流路30と第2流路32の連通が遮断される。
これに対し、押圧ロッド44が後退して回動扉36が押圧力から解放されると、捻りコイルバネの弾発力によって回動扉36の下端がストッパ壁部40から離間し、第2流路32側に進行するように回動する(図4参照)。すなわち、第1流路30が開放され、第1流路30と第2流路32が連通する。このように、回動扉36は、第1流路30を閉塞又は開放する方向に回動する。ただし、回動扉36に通気孔が形成されている場合には、回動扉36の下端がストッパ壁部40に着座した閉塞状態であっても、通気孔を介してスロット16から第1流路30に風が流通する。
図2には示されていない残余の5個のスロット16の後方にも、各スロット16の内部空間に連通する第1流路30がそれぞれ形成されるとともに、各第1流路30に回動扉36及びソレノイドピン42が設けられる。また、これら5個の第1流路30も、図示された3個の第1流路30とともに集合するようにして第2流路32に連なる。なお、一部のスロット16に回動扉36及びソレノイドピン42を設けないようにしてもよい。
第2流路32の入口近傍には、起風機としての起風用ファン46が配設される。この起風用ファン46が回転することに伴い、スロット16内の内気が吸引されて第1流路30に向かって流通する。すなわち、風が発生する。風は、第2流路32を介して排気口34から筐体12の外部に排出される。
以上の構成において、装置側コネクタ、ソレノイドピン42及び起風用ファン46は、スロット16の上方に設けられた制御装置50に電気的に接続される。すなわち、筐体12内の上方スペース52に収容された制御装置50は、装置側コネクタからの信号を受けて装置側コネクタとバッテリ側コネクタが電気的に接続されたことを認識する一方で、ソレノイドピン42及び起風用ファン46に対して起動又は停止の制御信号を発する。換言すれば、ソレノイドピン42及び起風用ファン46は、制御装置50の制御作用下に付勢又は滅勢される。
本実施の形態に係る収容装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。なお、説明の便宜を図るため、全てのスロット16内のモバイルバッテリ14が満充電状態であり、且つ全ての回動扉36が第1流路30を閉塞している状況から、1個のスロット16内のモバイルバッテリ14を取り出して充電を必要とするモバイルバッテリ14に交換する場合を例示する。
収容装置10には、外部電源から予め電力が供給されている。この電力を受けた制御装置50により、起風用ファン46が起動されている。この時点では、上記したように全ての回動扉36が第1流路30を閉塞しているので、スロット16内の内気が起風用ファン46に吸引されることはほとんどない。すなわち、収容装置10内で風が発生することは容易ではない。なお、回動扉36に通気孔が形成されている場合には、該通気孔を介してスロット16内の内気が起風用ファン46に吸引され、微風が生じる。
ユーザは、例えば、インジケータ20が緑色で点灯していることに基づき、スロット16内のモバイルバッテリ14が満充電であることを容易に認識することができる。次に、ユーザは、操作パネル24にIDを入力する等の所定の操作を行う。蓋部材22が設けられている場合には、このような操作により、制御装置50は、蓋部材22及びモバイルバッテリ14に対するロックをそれぞれ解除する。すなわち、蓋部材22を開放することや、モバイルバッテリ14をスロット16から取り出すことを可能な状態とする。その後、ユーザは、蓋部材22を開放してスロット16内のモバイルバッテリ14のハンドル18を握持し、該モバイルバッテリ14をスロット16から引き出す。これに伴い、雌型端子、雄型端子の係合が解除されて装置側コネクタがバッテリ側コネクタから離間する。
次に、ユーザは、充電を必要とするモバイルバッテリ14のハンドル18を握持し、モバイルバッテリ14をスロット16に対して略平行な姿勢とする。このとき、ハンドル18が設けられた上端が筐体12の前方側、バッテリ側コネクタが設けられた下端が後方側を向くようにする。ユーザは、この状態でモバイルバッテリ14をスロット16内に挿入し、さらに押し込む。これに伴い、雌型端子に雄型端子が係合して装置側コネクタとバッテリ側コネクタが電気的に接続される。
このようにしてモバイルバッテリ14がスロット16内の所定位置に到達し且つ両コネクタが電気的に接続されたことを認識した制御装置50は、モバイルバッテリ14に対してロックを行い、該モバイルバッテリ14を位置決め固定する。制御装置50は、さらに、ユーザが蓋部材22を閉止したとき、該蓋部材22に対してロックを行い、蓋部材22を開放し得ない状態とする。
両コネクタが電気的に接続されたことにより、モバイルバッテリ14への充電が開始される。ここで、充電時の電極反応は発熱反応であり、このため、モバイルバッテリ14が熱を帯びる。この場合、制御装置50は、「モバイルバッテリ14への充電が開始されたスロット16に対しては冷却が必要である」と判断し、ソレノイドピン42に対して「押圧ロッド44を後退させる」との指令信号を発する。
この指令信号を受けたソレノイドピン42は、押圧ロッド44を筐体12の後方側に向かって後退させる。従って、回動扉36が押圧ロッド44による押圧力から解放される。上記したように、回動扉36には捻りコイルバネの弾発付勢力が作用しているので、回動扉36は、回動軸部38を回動中心とし、その下端が後方に跳ね上がるように回動する。このため、図4に示すように回動扉36の下端が筐体12内のストッパ壁部40から離間する。その結果、第1流路30と第2流路32が連通する。
第2流路32内の内気が起風用ファン46によって排気口34から筐体12外に排出されているので、第2流路32内は負圧となっている。従って、スロット16の内部空間の内気が第1流路30を介して第2流路32に流通する。これに伴ってスロット16の内部空間が負圧となるので、図2に矢印で示すように、外気導入口26から外気が筐体12内に導入されてスロット16の内部空間に到達し、新たな内気となる。この内気が、上記と同様に起風用ファン46に吸引されて第1流路30及び第2流路32を流通し、排気口34から筐体12外に排出される。これが繰り返されることにより、スロット16内に継続して風が生じる。スロット16内のモバイルバッテリ14は、この風によって冷却される。すなわち、この場合、冷却風がスロット16、第1流路30及び第2流路32を流通する。
冷却風が筐体12の前方側の第1流路30から後方側の第2流路32に流通するとともに、回動扉36は、その下端が第1流路30側(前方側)から第2流路32側(後方側)に向かうように回動する。このため、スロット16から第1流路30を介して第2流路32に流通した高温の内気が第1流路30側に向かって逆流することは困難である。すなわち、回動扉36は、逆流を阻害する逆止弁としての役割を果たす。
以上のような理由から、高温となった内気は、排気口34から速やかに排出される。従って、スロット16内のモバイルバッテリ14が効率よく冷却される。従って、起風用ファン46の消費電力が低減する。また、このために収容装置10のランニングコストの低廉化を図ることができる。
さらに、第2流路32のような集合流路を形成した場合、本来は内気がスロット16に向かって容易に逆流する。これを回避するべく、第1流路30を集合させることなく(第2流路32を設けることなく)、各第1流路30の終端を個別に排気口34とすることが考えられるが、この場合、収容装置10の製造コストが上昇してしまう。これに対し、本実施の形態では、上記したように回動扉36が逆止弁として機能するので第2流路32からスロット16への逆流が困難である。従って、集合流路としての第2流路32を形成するとともに、この第2流路32の終端を排気口34とすることができる。このため、収容装置10の製造コストの低廉化を図ることができる。
その一方で、モバイルバッテリ14が交換されていない他のスロット16では、モバイルバッテリ14が満充電となり、収容装置10からの電力供給が停止された後に比較的長時間が経過している。このため、モバイルバッテリ14の温度は十分に降下しており、冷却を特に必要としない。制御装置50は、このように冷却を要しないモバイルバッテリ14が収容されたスロット16に連なる第1流路30では、ソレノイドピン42の押圧ロッド44を前進位置に保つ。
この第1流路30内の回動扉36は、押圧ロッド44からの押圧力が付与されてその下端がストッパ壁部40に当接した状態である。このために第1流路30と第2流路32の連通が阻害されている。従って、上記のような過程を経て冷却風が生じることが阻害される。
このように、各スロット16に連なる第1流路30の各々に回動扉36を設けた本実施の形態によれば、収容されたモバイルバッテリ14が冷却を要するスロット16に冷却風を流通させる一方で、収容されたモバイルバッテリ14が冷却を要しないスロット16では冷却風の発生を阻害することが可能となる。すなわち、風を供給するか否かをスロット16毎に個別に選択することができる。
しかも、各第1流路30に回動扉36とソレノイドピン42を設ける構成は、各第1流路30に起風用ファン46を個別に設ける構成に比して部品が安価である。この分、収容装置10の製造コストの低廉化を図ることができる。また、起風用ファン46はソレノイドピン42や回動扉36に比して大型であるので、第1流路30に個別に起風用ファン46を設ける場合、筐体12の外寸が大きくなるが、本実施の形態では、これを回避することができる。
スロット16内に挿入されたモバイルバッテリ14への充電が終了すると、インジケータ20の点灯色が緑色になる等、充電時における表示から変化する。さらに、充電が終了して所定時間が経過すると、モバイルバッテリ14は、冷却を要しない程度に低温となる。そこで、制御装置50は、バッテリ側コネクタと装置側コネクタが電気的に接続されて所定時間が経過したスロット16に連なる第1流路30内のソレノイドピン42に対し、「押圧ロッド44を前進させる」との指令信号を発する。
この指令信号を受けたソレノイドピン42は、押圧ロッド44を筐体12の前方側に向かって前進させる。従って、回動扉36が押圧ロッド44による押圧を受け、回動軸部38を回動中心とし、その下端が筐体12内のストッパ壁部40に着座するように回動する。その結果、第1流路30と第2流路32の連通が遮断される。
図5に示すように、筐体12の内部に空気調和装置60を設けて収容装置62を構成するようにしてもよい。以下、この実施の形態につき説明する。なお、図1〜図4に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
この場合、制御装置50が収容される上方スペース52に連なるようにして第1流路30が形成される。該第1流路30には、スロット16に連なる第1流路30と同様に、回動扉36及びソレノイドピン42が設けられる。全ての第1流路30は、収容装置10と同様に第2流路32で集合する。第2流路32に起風用ファン46が設けられることは、収容装置10と同様である。
空気調和装置60は、第1熱交換器64と、圧縮機66と、第2熱交換器68と、熱交換用ファン70と、熱媒体循環ライン72とを含む。空気調和装置60を冷房(冷却)モードで使用する場合、熱媒体循環ライン72内には、第1熱交換器64を出発した熱媒体が、圧縮機66及び第2熱交換器68を経て第1熱交換器64に戻るように流通する。空気調和装置60を暖房(加温)モードで使用する場合の熱媒体の流通経路は、これと逆である。
空気調和装置60を冷房モードで使用する場合につき説明する。第1熱交換器64は起風用ファン46の下流側に配設され、スロット16内から第2流路32に流通した風(冷却風)に接触する。この風はモバイルバッテリ14から熱を奪取したものであるので、比較的高温となっている。従って、第1熱交換器64内の低温の熱媒体は、風から熱を奪取して自身は高温となる。一方、熱が奪取されて低温となった風は、筐体12内を流通してスロット16や上方スペース52に供給され、モバイルバッテリ14や制御装置50を再冷却する。これによりモバイルバッテリ14が劣化することが回避されるので、収容装置62は、外気温が長期にわたって高くなる高温地域等にて好適に使用される。
圧縮機66は、上記のようにして高温となった熱媒体を圧縮し、第2熱交換器68に送る。第2熱交換器68では、熱交換用ファン70が起こした風によって熱媒体が冷却される。すなわち、第2熱交換器68において熱媒体が低温に戻る。低温となった熱媒体は、第1熱交換器64に再供給され、上記と同様に、第2流路32に流通した風から熱を奪取する。
一方、空気調和装置60を暖房モードで使用する場合、第1熱交換器64内の低温の熱媒体は、第2熱交換器68に送られる。熱媒体は、第2熱交換器68にて外気の熱を吸収する。これにより、熱媒体の温度が若干上昇する。熱媒体は、次に、圧縮機66によって圧縮され、高温・高圧となる。
第1熱交換器64には、高温・高圧となった熱媒体が供給される。ここで、第1熱交換器64が起風用ファン46の下流側に配設されているので、該第1熱交換器64に対し、スロット16内から第2流路32に流通した風が接触する。従って、第1熱交換器64内の高温の熱媒体は、風に熱を供与して自身は低温となる。低温となった熱媒体は第2熱交換器68に戻され、上記と同様に外気から熱を奪取した後に圧縮機66にて加圧されることで高温・高圧となり、第1熱交換器64に再供給される。
一方、熱が供与されて高温となった風は、筐体12内を流通して特にスロット16に供給され、モバイルバッテリ14を加温する。すなわち、この場合、加温風が発生する。外気温が低い場合には、このように加温を行うことにより、モバイルバッテリ14が劣化することが回避される。また、この構成により、個々のスロット16にヒータ等を設けることなくモバイルバッテリ14を加温することができるので、収容装置62の製造コストの低廉化を図ることができる。
本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、蓄電モジュールが筐体12内に据え付けられるようにして収容された収容装置に、上記の構成を採用するようにしてもよい。すなわち、収容装置は、モバイルバッテリ14を充電するための充電装置(収容装置10、62)に限定されるものではない。
また、回動扉36は第1流路30を全閉とするのではなく、若干開いていてもよい。換言すれば、回動扉36による第1流路30と第2流路32の連通遮断は不完全であってもよい。
さらに、回動扉36を捻りコイルバネで弾発付勢する必要は特にない。すなわち、回動扉36は、例えば、前進した押圧ロッド44で押圧されているときにはストッパ壁部40に当接する一方で、押圧ロッド44が後退して該押圧ロッド44の押圧から解放されたときには、自重でストッパ壁部40から離間する方向に回動する構成であってもよい。
さらにまた、筐体12の後面に外気導入口26、前面に排気口34をそれぞれ形成するとともに、起風機として外気吸引ファンを採用するようにしてもよい。この場合、外気吸引ファンの作用下に外気導入口26から筐体12内に取り入れられた大気は、第2流路32から第1流路30を介してスロット16に流通する風となり、前面に形成された排気口34から筐体12外に排出される。なお、この構成では、回動扉36を、第2流路32側から第1流路30側に回動することで開状態となるように設定することが好ましい。
10、62…収容装置 12…筐体
14…モバイルバッテリ 16…スロット
26…外気導入口 30…第1流路
32…第2流路 34…排気口
36…回動扉 38…回動軸部
40…ストッパ壁部 42…ソレノイドピン
44…押圧ロッド 46…起風用ファン
50…制御装置 60…空気調和装置
64…第1熱交換器 66…圧縮機
68…第2熱交換器 70…熱交換用ファン
72…熱媒体循環ライン

Claims (4)

  1. 複数の送風対象物のそれぞれを収容する収容部を備える収容装置において、
    起風機と、
    前記収容部と前記起風機とを接続して風が流通する流路と、
    を備え、
    前記流路は、複数の前記収容部に個別に連通する複数の第1流路と、複数の前記第1流路が集合して形成される第2流路とを有し、
    前記起風機が前記第2流路に配置され、且つ前記第1流路に、該第1流路内での風の流通を阻害する阻害部材が設けられた収容装置。
  2. 請求項1記載の収容装置において、前記阻害部材が前記第1流路を閉塞する方向又は開放する方向に向かって回動可能である収容装置。
  3. 請求項2記載の収容装置において、前記阻害部材を回動停止状態で維持するストッパが設けられた収容装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の収容装置において、前記複数の送風対象物に接触した風を冷却又は加温するための熱交換器を備える収容装置。
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