JP6441738B2 - バッテリパックのファンユニット - Google Patents

Description

この発明は、電気自動車や非常用電源などに用いられるバッテリパックに関し、特に、パックケース内部で冷却用の空気を循環させるファンユニットに関する。

例えば車両用のバッテリパックとして、特許文献１，２に開示されているように、偏平な箱形をなすバッテリモジュールをパックケース内に複数収容するとともに、パックケース内に冷却風を循環させるファンユニットをパックケース内に設けた構成のものが知られている。

ここで、特許文献１のバッテリパックは、一部のバッテリモジュールが平積み形式（バッテリモジュールの主面がパックケースの底面に実質的に平行となる配置形式。横置き形式ともいう。）でパックケース内に配置される一方で、残りの多数のバッテリモジュールが、縦置き形式（バッテリモジュールの主面がパックケースの底面に実質的に垂直となる配置形式）でもって一列のスタックとして配列された構成となっている。

このようなバッテリパックにおいて、上記ファンユニットは、パックケース内でバッテリモジュールを配置しない領域に配置されているとともに、ファンの回転軸がパックケースの底面と平行となるように構成されており、エバポレータを通して前面から吸入した空気を側方へ吐出し、ダクトを介してパックケース内に供給している。

また特許文献２には、パックケース内の天井面と下方のバッテリモジュールとの間の隙間に、ファンユニットとダクトとを設けた構成が開示されている。ファンユニットは、ファンの回転軸がパックケースの天井面に対し直交するように構成されており、このファンとパックケース天井面との間に設けた非常に狭い偏平な入口側のダクトを通して、離れて位置するエバポレータ側から空気を吸入する構成となっている。

特開２０１３−１７１６６２号公報 特開２０１１−１３４６１５号公報

特許文献１のようにファンの回転軸がパックケースの底面と平行となるように構成したファンユニットにおいては、ファンの径によってバッテリパックの上下方向に沿ったファンユニットの大きさが概ね決まってしまい、上下方向に沿った小型化が困難である。例えば、バッテリモジュールをパックケース内に平積み形式で配置してバッテリパックの上下方向の寸法を小さくしようとした場合に、ファンユニットの上下方向の小型化が困難であることから、バッテリパックの設計の自由度が制限される。

一方、特許文献２においては、非常に狭い偏平な入口側のダクトを通して案内された空気が、直角に向きを変えてファンに流入する形となっているので、ファンの効率が非常に悪くなり、必要な吐出量を確保するためには、ファンの大型化や電力消費の増加さらには騒音の悪化などが生じてしまう。

この発明は、バッテリモジュールが複数収容されるパックケースの内部に配設され、該パックケース内で空気を循環させるバッテリパックのファンユニットであって、
回転軸がファンユニットの底面と直交する姿勢でもってファンユニットの下部に配設された電動モータと、
上記電動モータの外周側に嵌合する略円筒状をなし、上記電動モータによる回転に伴って上端の中心開口部から吸入した空気を外周側へ送風するファンと、
上記電動モータおよび上記ファンが収容され、パックケース内に向かって開口する吸入口から上記中心開口部へ吸入空気を案内する入口側ダクト部を有するとともに、上記ファンの接線方向に沿って吐出空気を案内する出口側ダクト部を有するケースと、
を備えており、
上記吸入口は、上記ファンよりも高い位置において該ファンの半径方向に延びた細長い形状をなし、
上記入口側ダクト部は、上記吸入口の左右の側縁から上記ファンの側方へ至る左右の側壁と、上記吸入口の上縁から下降して上記中心開口部の上方へ至る天井壁と、を備え、
上記天井壁は、上記電動モータの回転軸上での内側面の高さ位置が、上記吸入口の下縁の高さ位置よりも低くなっている、ことを特徴としている。

このような構成では、吸入口から流入した空気は、入口側ダクト部の天井壁に沿って案内されて、吸入口よりも相対的に下方に位置するファンの中心開口部に導かれる。そして、ファンの回転に伴って、出口側ダクト部へと吐出される。また天井壁は、電動モータの回転軸上では、その内側面（換言すれば天井面）の高さ位置が吸入口よりも低く、ファンの回転軸が底面と直交する構成であることと相俟って、上下方向の寸法が小さなものとなる。

この発明によれば、ファンの効率を悪化させることなくファンユニットの上下方向寸法の小型化が図れ、バッテリパックの設計の自由度が向上する。

この発明に係るファンユニットを備えたバッテリパックをパックケースアッパを取り外した状態で示す斜視図。 図１とは反対側から示す斜視図。 パックケース内の冷却風の流れを示す平面図。 ファンユニットの斜視図。 ファンユニットの平面図。 図５のＡ−Ａ線に沿った断面図。 ファンユニットの正面図。 ファンユニットの側面図。 カバーを透視して示したファンユニットの斜視図。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明に係るファンユニットを備えたバッテリパック１の全体的な構成を示している。このバッテリパック１は、比較的小型の電気自動車に適用されるもので、略長方形状をなすパックケース２内に複数のバッテリモジュール３が収容されて構成されている。

パックケース２は、図１に示すように、下半部を構成するパックケースロア２Ａと、上半部を構成するパックケースアッパ２Ｂと、に２分割して構成されており、それぞれ、十分な剛性を有するように例えばアルミニウム合金などの金属材料を用いて皿状に一体に鋳造されている。これらのパックケースロア２Ａおよびパックケースアッパ２Ｂは、周囲のフランジ４，５を互いに突き合わせた上で図示せぬボルトを締結することによって、一体に組み立てられる。

パックケース２は、平面視において細長い長方形をなすが、その長辺が車両進行方向に沿った姿勢で図示せぬ車両に搭載される。例えば、車体フロアの中央部に車両前後方向に沿って設けられるフロアトンネル部に沿った形でもって、車両フロアの下面側に取り付けられる。

ここで、以下の説明の便宜のために、図１に付記したように、細長いパックケース２の長辺に沿った方向を「前後方向Ｌ」と、細長いパックケース２の短辺に沿った方向を「幅方向Ｗ」と、これらと直交する方向を「上下方向Ｈ」と、それぞれ定義し、以下の説明では、極力これらの用語を用いることとする。「前後方向Ｌ」は、「車両進行方向」、「車両の前後方向」、「パックケース２の長手方向」と実質的に同義であり、「幅方向Ｗ」は、「車両の幅方向」、「パックケース２の幅方向」と実質的に同義である。「上下方向Ｈ」は、「高さ方向」と同義である。また、図１の左側が車両の前方、図１の右側が車両の後方、となるので、パックケース２の前・後についても、図１の左側を「前」、図１の右側を「後」とする。

従って、パックケース２は、前後方向Ｌの寸法が幅方向Ｗの寸法よりも小さく、かつ上下方向Ｈの寸法が幅方向Ｗの寸法よりも小さな、偏平な略長方形状をなしている。

バッテリモジュール３は、一対の主面（最も面積の大きな面）が長方形をなす偏平な箱形に構成されており、平積み形式（バッテリモジュール３の主面がパックケース２の底面に実質的に平行となる配置形式。横置き形式ともいう。）でもってパックケース２内に並べられている。詳しくは、幅方向Ｗに２個のバッテリモジュール３が並べられているとともに、前後方向Ｌに３個のバッテリモジュール３が並べられており、かつ上下方向Ｈには、複数段、例えば２段にバッテリモジュール３が積層されている。つまり、上下２段に積層されたバッテリモジュール３のスタックが、平面視では、２×３の形で計６箇所に配置されており、計１２個のバッテリモジュール３がパックケース２内に収容されている。ここでは、各々のスタックを特定するために、各スタックに、便宜上、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２、の符号を付す。

なお、各スタックの上下方向Ｈの積層段数は、車体フロアの形状などから定まる任意の数に各スタック毎に設定することが可能であり、これによって、パックケースアッパ２Ｂの上面の凹凸形状や高さひいては車両フロアの設計の自由度が高く得られる。

バッテリモジュール３は、金属製のケース内に複数の単電池を収容したものであり、偏平な長方形をなすケースの短辺側の側面に正負の端子１１がそれぞれ矩形の突起状に突出して設けられている。モジュール３に収容される単電池としては、図示しないが、例えば、シート状の正極および負極をセパレータを介して交互に多数積層してなる電極積層体を、ラミネートフィルムからなる可撓性を有する外装体の内部に電解液とともに収容した偏平なリチウムイオン電池が用いられている。複数の偏平な単電池は、バッテリモジュール３の厚さ方向つまり図１では上下方向Ｈに積層されている。

パックケース２内において、各バッテリモジュール３は、いずれもバッテリモジュール３の長辺が前後方向Ｌに沿った向きでもって配置されており、幅方向Ｗに隣り合う２つのスタックないしバッテリモジュール３は、殆ど隙間のない形に互いに近接している。つまり、２つのスタックＡ１，Ａ２は長辺となる側面同士が互いに隣接しており、同様に、２つのスタックＢ１，Ｂ２も長辺となる側面同士が互いに隣接し、２つのスタックＣ１，Ｃ２も長辺となる側面同士が互いに隣接している。各スタックは、図示せぬブラケットを介してパックケースロア２Ａに固定支持されている。

各バッテリモジュール３の端子１１は、上述したようにバッテリモジュール３の短辺側の側面に設けられているので、各バッテリモジュール３は、いずれも、端子１１がパックケース２の前後方向Ｌを向いた姿勢となっている。より具体的には、図３に示すように、スタックＡ１，Ａ２における４つのバッテリモジュール３は、端子１１を備えた短辺側の側面が後方を向いた向きに配置され、スタックＢ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２における８つのバッテリモジュール３は、端子１１を備えた短辺側の側面が前方を向いた向きに配置されている。

前後方向Ｌに隣り合う２つのスタックないしバッテリモジュール３の間、つまり、スタックＡ１，Ａ２とスタックＢ１，Ｂ２との間ならびにスタックＢ１，Ｂ２とスタックＣ１，Ｃ２との間には、それぞれ、端子１１に対するバスバーやハーネス（いずれも図示せず）の接続作業に必要な間隙１２，１３が幅方向Ｗに沿って連続した通路状に形成されている。換言すれば、スタックＡ１，Ａ２とスタックＢ１，Ｂ２は、前後方向Ｌに適宜な間隔をもって互いに離れて配置され、同様に、スタックＢ１，Ｂ２とスタックＣ１，Ｃ２は、前後方向Ｌに適宜な間隔をもって互いに離れて配置されている。

後側に位置するスタックＣ１，Ｃ２は、パックケース２の後端に比較的近接している。これに対し、前側のスタックＡ１，Ａ２は、パックケース２の前端から前後方向Ｌに離れて位置しており、両者間の空間に、パックケース２内で冷却風を循環させるファンユニット１５と、複数のリレーを内部に格納したジャンクションボックス２１と、が収容されている。これらのファンユニット１５およびジャンクションボックス２１は、パックケース２の幅方向Ｗに並んで配置されており、右側つまりスタックＡ１の側にジャンクションボックス２１が位置し、左側つまりスタックＡ２の側にファンユニット１５が位置している。換言すれば、パックケース２の前側の端部にファンユニット１５およびジャンクションボックス２１が配置され、これらよりも後側の空間にバッテリモジュール３のスタックＡ１〜Ｃ２が配置されている。

ファンユニット１５は、後述するように円筒状のファンを備えたいわゆるシロッコファン形式のものであり、前後方向Ｌに沿って細長く延びた矩形の吸入口１８が、幅方向Ｗの一方へ向かって開口している。詳しくは、吸入口１８は、ジャンクションボックス２１の側へ向かって開口しており、特に、ファンユニット１５の高い位置に設けられている。吸入口１８には、後述するように外部から冷媒が供給されるエバポレータ１９が設けられており、パックケース２内で循環する冷却風の冷却を行っている。

ファンユニット１５の吐出側には、さらに送風ダクト２５が接続されている。送風ダクト２５は、パックケース２の一方の長辺に沿って前後方向Ｌに直線的に延びており、スタックＡ２，Ｂ２，Ｃ２の側面に向かってそれぞれ開口する吹出口２６を３箇所に備えている。

ジャンクションボックス２１は、偏平な箱形のケース内に多数のリレーやフューズを格納したものであり、その上下方向Ｈの寸法はファンユニット１５の上下方向Ｈの寸法に比較して小さい。従って、ファンユニット１５の吸入口１８は、ジャンクションボックス２１に比較して相対的に高い位置に開口しており、ジャンクションボックス２１に向かって開口しているものの、ジャンクションボックス２１に覆われることはない。一実施例では、ジャンクションボックス２１の上面よりも吸入口１８の下縁が高い位置にある。

また、パックケースロア２Ａの前端部には、一対の側壁７，８を互いに連結するように幅方向Ｗに沿って直線状に延びた補強バー３１が設けられている。この補強バー３１は、両端部がパックケースロア２Ａのフランジ４にそれぞれ図示せぬブラケットを介して固定支持されている。そして、この補強バー３１は、図３に示すように、ジャンクションボックス２１の上方を横切って配置されている。つまり、ジャンクションボックス２１は、その前後方向Ｌの一端部が補強バー３１の下方に入り込んだ形に配置されている。なお、ファンユニット１５の吸入口１８は、補強バー３１よりも上方で開口している。

上記のように構成された実施例のバッテリパック１においては、車両進行方向（前後方向Ｌ）に沿って細長いパックケース２内に、平積み形式でバッテリモジュール３を収容し、かつ端子１１を前後方向Ｌに向けた配置としたことにより、上下方向Ｈの寸法の設計の自由度が高く得られるとともに、幅方向Ｗの寸法を小さくすることができ、例えば車体フロアの床面積が限られている小型の車両への搭載が容易となる。

また、ファンユニット１５によって供給される冷却風は、図３に矢印で示すように、基本的にパックケース２の外周に沿って流れるとともに、スタックＡ１，Ａ２とスタックＢ１，Ｂ２との間の間隙１２およびスタックＢ１，Ｂ２とスタックＣ１，Ｃ２との間の間隙１３を通って幅方向Ｗに流れる。なお、パックケースロア２Ａの側壁７とスタックＡ１，Ｂ１，Ｃ１との間には、図示せぬハーネス類の配置のために適宜な間隙が保たれており、これによって前後方向Ｌに直線的に連続した流路が構成されている。従って、パックケース２内での冷却風の流れが単純であり、流れに伴う圧力損失が比較的小さくなることから、小型つまり小容量のファンユニット１５でもって十分な冷却が可能となる。これにより、例えば、冷却に伴う騒音の低減、消費電力の抑制、などが図れる。

幅方向Ｗに沿った流路を構成するスタック間の前後方向Ｌの間隙１２，１３は、上述したように、端子１１の接続作業に必要な空間を兼ねており、従って、バッテリパック１の小型化と冷却風流路の確保との両立の上で有利である。

ここで、バッテリモジュール３とともに発熱部位であるジャンクションボックス２１は、パックケース２内での冷却風の流れの最下流、換言すれば、ファンユニット１５の吸入口１８の直前に位置している。ジャンクションボックス２１は、一般にバッテリモジュール３よりも高温となるので、バッテリモジュール３周囲を通過してある程度温度上昇した冷却風であっても、バッテリモジュール３との温度差を比較的大きく確保できることから、冷却風による効果的な冷却作用が得られる。従って、ジャンクションボックス２１を冷却風の流れの最下流に配置することで、限られた容量の冷却風によりバッテリモジュール３とジャンクションボックス２１との双方を効果的に冷却することができる。また、ファンユニット１５の吸入口１８は、ジャンクションボックス２１よりも相対的に高い位置に開口しており、ファンユニット１５への吸入を阻害しない。冷却風は、図３に矢印で示すように、ジャンクションボックス２１の上面に沿って流れ、ジャンクションボックス２１を冷却する。ファンユニット１５に戻ってきた高温の空気は、エバポレータ１９における冷媒との熱交換により冷却された上で、再度、バッテリモジュール３へ向けて送り出される。

なお、図示例は、パックケース２の長辺に沿った送風ダクト２５を具備しているが、この送風ダクト２５を省略することも可能である。この場合、パックケースロア２Ａの側壁８とスタックＡ２，Ｂ２，Ｃ２との間に、やはり図示せぬハーネス類の配置のために間隙が確保されるため、この間隙が前後方向Ｌに直線的に延びた流路となり、図３の矢印と全く同様に冷却風が循環する。

次に、図４〜図８を参照して、本発明の要部であるファンユニット１５の構成について説明する。このファンユニット１５は、下部に配設された電動モータ４１と、この電動モータ４１によって回転駆動される略円筒状のファン４２と、これらの電動モータ４１とファン４２とが収容される合成樹脂製のケース４３と、を主体として構成されている。

上記電動モータ４１は、図６に示すように、軸方向寸法が径方向寸法よりも小さな偏平な円盤型のモータからなり、その中心の回転軸４１ａがファンユニット１５の底面に対し直交（ひいてはパックケースロア２Ａの底面に対し直交）する姿勢でもってケース４３の底部に取り付けられている。円盤状をなす電動モータ４１の上部の周縁は、テーパ状の円錐面に形成されている。

ファン４２は、図６，図９に示すように、全体として略円筒状をなすように多数の略矩形の翼が周方向に並んで配列されたいわゆる円筒状の多翼ファンであり、個々の翼は、ファン４２の軸方向に沿って細長い矩形の板状をなし、かつ半径線に対し所定角度傾いている。従って、一方向に回転することにより、内周側から外周側へ送風する公知のシロッコファンを構成している。ファン４２は、全体が合成樹脂によって一体に成形されており、中心部に、略円錐形をなすコーン部４２ａを備えている。このコーン部４２ａは、その下半部が、電動モータ４１の外周に僅かな隙間を介して嵌合しており、かつ上端部が電動モータ４１の回転軸４１ａに取り付けられている。コーン部４２ａの下端縁は周囲の翼列に連結されており、これによって、円筒状に配列された翼列全体が支持されている。また、ファン４２の上端面においては、円筒状に配列された翼列の内周側が中心開口部４２ｂとして開口しており、ここから流入した空気がコーン部４２ａに沿って外周の翼列へ案内され、翼の回転に伴って外周側へ吐出されるようになっている。

なお、ファン４２は、図示するように、軸方向（上下方向Ｈ）の寸法が外周面の直径よりも短い。つまり上下方向Ｈの高さが直径よりも小さな円筒状をなす。また、電動モータ４１は、下端のフランジ部分を除き、大部分がファン４２の内周側に収容されている。従って、電動モータ４１とファン４２とを組み合わせた状態において、その上下方向Ｈの寸法は、小さなものとなっている。

ケース４３は、下側部分を構成するボディ４５と、上側部分を構成するカバー４６と、ファン４２の上端面に沿って配置された円環状のファンカバー４７と、の３つの部材から大略構成されている。これらの部材は、個々に合成樹脂にて成形され、図示せぬネジによる結合あるいは接着等によって一体に組み立てられている。

ボディ４５は、上記ファン４２が電動モータ４１とともに収容される略円筒状のファン収容部４８を有し、かつこのファン収容部４８の周方向の一部に、ファン４２の接線方向に沿って延びる出口側ダクト部４９が形成されている。ファンカバー４７は、ファン４２の上端面にほぼ沿った高さ位置においてボディ４５側のファン収容部４８および出口側ダクト部４９の上面を覆うように構成されており、図６，図９に示すように、ファンカバー４７は、ファン４２の中心開口部４２ｂに対応する円形の開口部を備えている。なお、このファンカバー４７の大部分はカバー４６の内側にあり、出口側ダクト部４９の上面部分のみが外部に露出している。吐出空気を案内する出口側ダクト部４９の先端には、前述した送風ダクト２５が接続される。

ケース４３において、電動モータ４１の回転軸４１ａを挟んで出口側ダクト部４９とは反対側となる側には、ボディ４５とカバー４６とを組み合わせてなる入口側ダクト部５０が形成されている。この入口側ダクト部５０は、図６，図８等に示すように、ファン収容部４８から上方に立ち上がった形に形成されており、その先端が、上述した吸入口１８として開口している。吸入口１８は、ファン４２の上端面よりも高い位置にあり、ファン４２の半径方向に沿って細長く延びた矩形をなしている。この吸入口１８には、上述したように、空気と冷媒との熱交換を行う熱交換コアであるエバポレータ１９が配設されている。より詳しくは、吸入口１８に、上部壁５１ａ，下部壁５１ｂ，一対の左右側壁５１ｃ，５１ｃによって囲まれた矩形の筒状をなすエバポレータ収容部５１が形成されており、このエバポレータ収容部５１内にエバポレータ１９が嵌合している。筒状のエバポレータ収容部５１は、回転軸４１ａ中心線と直交する方向つまりファンユニット１５の底面と平行な方向を指向している。また吸入口１８ならびにエバポレータ１９の幅は、図４および図５から明らかなように、ファン４２の直径よりも大きなものとなっている。

入口側ダクト部５０は、吸入口１８詳しくはエバポレータ１９の出口側端面と、ファン４２の中心開口部４２ｂと、を斜めに接続するものであり、エバポレータ収容部５１出口側端面における上縁から下降してファン４２の上方へ至る天井壁５３と、エバポレータ収容部５１の左右側壁５１ｃに連続して延び、かつファン４２を囲むファン収容部４８に滑らかに連続する左右の側壁５４，５５と、エバポレータ収容部５１出口側端面における下縁から下降して先端がファン収容部４８の上端寄りの位置に接続された底壁５６と、によって四方を囲まれたダクト状に形成されている。天井壁５３は、カバー４６の一部として構成され、底壁５６は、ボディ４５の一部として構成されている。側壁５４，５５は、大部分がカバー４６によって構成され、一部がボディ４５によって構成されている。図７に示すように、側壁５４，５５は、電動モータ４１の回転軸４１ａと平行な面となる。

天井壁５３は、全体として傾斜面ないしスロープ状のものとなるが、より具体的には、エバポレータ収容部５１の上縁から下方へほぼ一定の角度で傾斜した傾斜面部分５３ａと、電動モータ４１の回転軸４１ａの方向と直交する平面をなす平面部分５３ｂと、から構成されている。

平面部分５３ｂは、ファン４２の一部つまり出口側ダクト部４９寄りの部分の上方を覆うように形成され、図６に示すように、ファン４２の上端面にほぼ沿って位置するファンカバー４７との間に、吸入空気の通路となる比較的小さな間隙を有している。この平面部分５３ｂは、出口側ダクト部４９側の外縁が、ファン収容部４８の外形に沿った円弧形をなしている。図示例では、平面部分５３ｂは、ファン４２の中心つまり電動モータ４１の回転軸４１ａの上方位置まで平面を保つように形成されており、従って、図５に示す平面図においては、平面部分５３ｂは実質的に半円形をなしている。

傾斜面部分５３ａと平面部分５３ｂとは、電動モータ４１の回転軸４１ａの上方位置において互いに接続されている。両者の接続部には、両者を滑らかに接続する円弧面部分５３ｃが設けられている。円弧面部分５３ｃは、曲率半径の中心が図６においてケース４３の外側に位置し、ケース４３の内側へ向かって凸となる円弧面をなす。また図５の平面図においては、円弧面部分５３ｃは、吸入口１８やエバポレータ１９と平行に延びた帯状の領域に設けられている。

ここで、平面部分５３ｂの内側面（天井面）の高さ位置は、図６に示すように、吸入口１８の下縁の高さ位置よりも僅かに低く設定されている。つまりスロープ状をなす天井壁５３の内側面は、電動モータ４１の回転軸４１ａ上での高さ位置が、吸入口１８の下縁の高さ位置よりも低くなっている。その一方で、天井壁５３は、円弧面部分５３ｃを介して平面部分５３ｂに達するまでは、平面部分５３ｂよりも高い位置にあり、底壁５６との間に、上下方向Ｈの寸法が大きな入口側ダクト部５０を構成している。

ケース４３の下部には、側方へ細長く延びる冷媒用コネクタ５８がボディ４５とカバー４６とによって構成されている。この冷媒用コネクタ５８は、エバポレータ１９に冷媒を循環させるための冷媒供給管５９および冷媒出口管６０（図９参照）が内部を通っており、先端のコネクタ部５８ａに車両側の冷媒配管が接続されるようになっている。コネクタ部５８ａは、図１〜図３には図示していないが、パックケースロア２Ａの前端面に露出した形に配設される。

上記のように構成されたファンユニット１５においては、軸方向寸法が径よりも小さいファン４２および電動モータ４１が、回転軸４１ａを底面に対し直交させた姿勢で搭載されているため、ファンユニット１５の高さ寸法がファン４２の径に制約されず、その設計の自由度が高くなる。従って、前述したように、複数のバッテリモジュール３を平積み形式で配置したバッテリパック１に好適である。そして、吸入口１８をファン４２よりも上方に配置する一方で、天井壁５３の吸入口１８寄りの部分を傾斜面部分５３ａとし、回転軸４１ａよりも反対側の部分を平面部分５３ｂとして吸入口１８の下縁よりも低い高さ位置としたので、ファンユニット１５の上下方向Ｈの小型化とファン４２の効率確保とを両立させることができる。

すなわち、回転軸４１ａよりも出口側ダクト部４９寄りの領域では、平面部分５３ｂとして高さが十分に低くなっているため、例えば、図１に示すように、パックケースアッパ２Ｂの対応部位に凹部６１を設けたり、あるいはパックケース２内で他の部品を収容するなどして、天井壁５３上方の空間を有効に活用することができる。

一方、ファン４２の回転軸４１ａから吸入口１８寄りの領域では、入口側ダクト部５０の上下方向Ｈの寸法が大きく与えられており、ファン４２よりも上方に位置するエバポレータ１９を通過した後の空気が、その流れを向きを変えつつファン４２の中心開口部４２ｂに滑らかに流入する。従って、平面部分５３ｂの高さを低くしたことによるファン４２の効率悪化は少ない。特に、ファン４２よりも高い位置にあるエバポレータ１９の出口側端面から中心開口部４２ｂに空気が直線的に流入し得るので、平面部分５３ｂでの通路断面積が狭くても、十分に高い効率が得られる。

また吸入口１８が高い位置にあることで、前述したように、パックケース２内で隣接するジャンクションボックス２１に阻害されずに空気の吸入が可能であり、またジャンクションボックス２１の上面に沿って冷却風を流すようにして、パックケース２内全体に冷却風を効率よく循環させることができる。

なお、上記実施例ではファンユニット１５の吸入口１８に空気冷却用のエバポレータ１９を備えているが、本発明は、エバポレータ１９を内蔵しない単純なファンユニットにおいても同様に適用できる。また、空気の加熱を行うヒータをファンユニットに内蔵させることもできる。

１…バッテリパック
２…パックケース
２Ａ…パックケースロア
２Ｂ…パックケースアッパ
３…バッテリモジュール
１１…端子
１２，１３…間隙
１５…ファンユニット
１８…吸入口
１９…エバポレータ
２１…ジャンクションボックス
４１…電動モータ
４２…ファン
４３…ケース
４８…ファン収容部
４９…出口側ダクト部
５０…入口側ダクト部
５３…天井壁
５３ａ…傾斜面部分
５３ｂ…平面部分
５３ｃ…円弧面部分

Claims (6)

1. バッテリモジュールが複数収容されるパックケースの内部に配設され、該パックケース内で空気を循環させるバッテリパックのファンユニットであって、
   回転軸がファンユニットの底面と直交する姿勢でもってファンユニットの下部に配設された電動モータと、
   上記電動モータの外周側に嵌合する略円筒状をなし、上記電動モータによる回転に伴って上端の中心開口部から吸入した空気を外周側へ送風するファンと、
   上記電動モータおよび上記ファンが収容され、パックケース内に向かって開口する吸入口から上記中心開口部へ吸入空気を案内する入口側ダクト部を有するとともに、上記ファンの接線方向に沿って吐出空気を案内する出口側ダクト部を有するケースと、
   を備えており、
   上記吸入口は、上記ファンよりも高い位置において該ファンの半径方向に延びた細長い形状をなし、
   上記入口側ダクト部は、上記吸入口の左右の側縁から上記ファンの側方へ至る左右の側壁と、上記吸入口の上縁から下降して上記中心開口部の上方へ至る天井壁と、を備え、
   上記天井壁は、上記電動モータの回転軸上での内側面の高さ位置が、上記吸入口の下縁の高さ位置よりも低くなっている、ことを特徴とするバッテリパックのファンユニット。
2. 上記天井壁が、
   上記吸入口の上縁に沿った高さ位置から下方へ傾斜した傾斜面部分と、
   上記ファンの少なくとも一部の上方を覆い、かつ上記回転軸と直交する平面部分と、
   を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパックのファンユニット。
3. 上記傾斜面部分と上記平面部分とが、上記回転軸の上方位置において接続されている、ことを特徴とする請求項２に記載のバッテリパックのファンユニット。
4. 上記傾斜面部分と上記平面部分との接続部に、両者を滑らかに接続する円弧面部分を備えている、ことを特徴とする請求項２または３に記載のバッテリパックのファンユニット。
5. 上記パックケースは、長辺が車両進行方向に沿った姿勢で車両に搭載される略長方形状をなし、
   このパックケース内に、偏平な箱形をなす上記バッテリモジュールが平積み形式で収容されるとともに、個々のバッテリモジュールの短辺側に設けられた端子がパックケースの長手方向を向くように各バッテリモジュールが配置されている、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバッテリパックのファンユニット。
6. 上記吸入口にエバポレータが配設されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバッテリパックのファンユニット。

Images