JP6725379B2 - 電装品の冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、電装品の冷却構造に関する。

一般に、電装品の多くは使用に伴って熱を発し、中には随時の冷却を必要とするものもある。こうした電装品の一例として、ハイブリッド自動車の走行モータに用いられる車載電源装置がある。

近年、開発が進められているハイブリッド自動車では、ディーゼルエンジンのフライホイールハウジング内に超薄型の三相交流機を内蔵し、該三相交流機によりディーゼルエンジンの補佐を行うようになっている。三相交流機は、エンジンの起動時にはスタータとして作動し、車両の発進加速時にはトルクアシスト用モータとして作動し、車両の制動時には電気ブレーキとして作動するようになっている。こうして、ディーゼルエンジンの負担を軽減して燃費の向上を図ると共に、ディーゼルエンジンからの大気汚染物質の排出量を低減するようにしている。

こうしたハイブリッド自動車には、モータ駆動用の車載電源装置が搭載される。この種の車載電源装置は、一般に、多数のバッテリをバッテリパック内に収容した構造を取っているが、これらのバッテリはなるべく効率良く且つ均等に空冷する必要がある。バッテリは過熱により劣化していくが、バッテリを構成する複数のバッテリセルのうち一部が劣化した結果、バッテリセル間で性能に差が生じると、バッテリセル群全体に負担がかかって車載電源装置全体の性能の劣化が早まってしまうからである。

図４はこうした車載電源装置の一例を示しており、ここに示した例では、バッテリ（電装品）を収容したバッテリパック（筐体）１をシャシフレーム２に対しブラケット３を介して架装している。

バッテリパック１の内部には、多数のバッテリセル４ａを備えてなるバッテリ４が収容されており、吸気口５から取り込んだ外気６をインテークダクト７のＵ字型流路を通してブロワ８に導き、該ブロワ８からバッテリ４の直下に流し込んで各バッテリセル４ａ間を通し上方へ抜き出すことでバッテリ４を強制的に空冷するようにしている。各バッテリセル４ａ間を通し上方へ抜き出た外気６は、吸気口５と反対側のバッテリパック１の側壁１ａに開口された排気口９から外部へ排出される。

尚、この種の車載電源装置に関連する先行技術文献情報としては、例えば下記の特許文献１等がある。

特開２００８−８０９３０号公報

上述の如き車載電源装置では、バッテリ４を強制的に冷却するため、バッテリパック１内に外気を導入しているが、外気があまり清浄でない場合には、外気を取り入れることが内部のバッテリ４にとって望ましくないことがあり得、例えば、塩分を含んだ空気がバッテリパック１に取り込まれればバッテリ４の腐食に繋がる。そして、例えば冬場の高速道路では、路面の凍結防止のために塩化カルシウム等の融雪剤が撒かれ、空気中に塩分が含まれていることが多い。したがって、高速道路を主に走行する大型トラック等の車両に上述の如き外気取り入れ式のバッテリパック１を適用することは難しい。塩分の取り入れに対する方策として、例えば吸気口５にフィルタを取り付けるといった方策も考えられはするが、交換の手間やコストを考えるとあまり現実的ではない。こうした車載電源装置に係る問題が、ハイブリッド式の大型トラックの実用化を阻害する一因となっていた。

また、同様の問題は車載電源装置に限らず、冷却を要する種々の電装品について存在し得る。

本発明は、斯かる実情に鑑み、外気の取り入れを極力回避しながら電装品を好適に冷却し得る電装品の冷却構造を提供しようとするものである。

本発明は、複数の電装パーツを備えてなる電装品を筐体内に収容し、該筐体内の空気をファンにより前記電装品から見て上流の上流側流路へ送り込み、前記電装パーツ間に形成される電装間流路から前記電装品から見て下流の下流側流路へと抜き出して前記ファンに戻すよう構成し、前記上流側流路に流路仕切板を備えて前記上流側流路を外壁側流路と電装側流路とに分割し、前記外壁側流路にて前記筐体内の空気を前記筐体の外壁を介し外気と熱交換させた後、前記電装側流路に流すよう構成し、前記流路仕切板は、前記電装側流路の流路幅が下流へ向かうほど狭くなるよう、前記電装品に対して傾斜配置したことを特徴とする電装品の冷却構造にかかるものである。

而して、このようにすれば、外壁側流路にて外気と熱交換した後の空気を電装側流路から電装間流路に流すことで、均一に冷却された空気のみを電装間流路に流し、電装品を効果的に冷却することができる。また、電装側流路から電装間流路へ流れ込む空気の流量を均一化することができる。

また、本発明は、複数の電装パーツを備えてなる電装品を筐体内に収容し、該筐体内の空気をファンにより前記電装品から見て上流の上流側流路へ送り込み、前記電装パーツ間に形成される電装間流路から前記電装品から見て下流の下流側流路へと抜き出して前記ファンに戻すよう構成され、前記上流側流路に流路仕切板を備えて前記上流側流路を外壁側流路と電装側流路とに分割し、前記外壁側流路にて前記筐体内の空気を前記筐体の外壁を介し外気と熱交換させた後、前記電装側流路に流すよう構成され、更に、前記筐体内の空気を前記下流側流路から前記電装間流路を介して前記上流側流路へ至る逆循環の向きにも循環できるよう構成し、前記下流側流路に第二の流路仕切板を備えて前記下流側流路を第二の外壁側流路と第二の電装側流路とに分割し、前記逆循環の向きによる空気の循環時において、前記第二の外壁側流路にて前記筐体内の空気を前記筐体の外壁を介し外気と熱交換させた後、前記第二の電装側流路に流すよう構成することができ、このようにすれば、正循環時に効率良く冷却されにくい位置にある電装パーツについても逆循環により効率的に冷却することができる。また、その際、第二の外壁側流路にて外気と熱交換した後の空気を第二の電装側流路から電装間流路に流すことで、均一に冷却された空気のみを電装間流路に流し、電装品を効果的に冷却することができる。
上記電装品の冷却構造においても、前記流路仕切板は、前記電装側流路の流路幅が下流へ向かうほど狭くなるよう、前記電装品に対して傾斜配置することが好ましく、このようにすれば、電装側流路から電装間流路へ流れ込む空気の流量を均一化することができる。

本発明の電装品の冷却構造において、前記第二の流路仕切板は、前記第二の電装側流路の流路幅が逆循環時における下流へ向かうほど狭くなるよう、前記電装品に対して傾斜配置されていることが好ましく、このようにすれば、逆循環時、第二の電装側流路から電装間流路へ流れ込む空気の流量を均一化することができる。

本発明の電装品の冷却構造によれば、以下の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、筐体内の空気を外気と熱交換させつつ循環させて電装品を冷却し、その際、均一に冷却された空気のみを電装間流路に流して電装品を冷却するので、外気の取り入れを極力回避しながら電装品を好適に冷却し得る。

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、電装側流路から電装間流路へ流れ込む空気の流量を均一化し、電装パーツ間で冷却性能を均一化することができる。

（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、逆循環時に第二の外壁側流路にて冷却された空気のみを電装間流路に流し、電装品を効果的に冷却することができる。したがって、正循環と逆循環を切り替えることにより、電装品の冷却を一層均一化することができる。

（ＩＶ）本発明の請求項４に記載の発明によれば、逆循環時に第二の電装側流路から電装間流路へ流れ込む空気の流量を均一化し、電装パーツ間で冷却性能を均一化することができる。

本発明の電装品の冷却構造の形態の一例を示す正断面図である。 本発明の電装品の冷却構造の形態の一例を示す側断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ矢視相当図である。 本発明の電装品の冷却構造の形態の別の一例を示す正断面図である。 従来の電装品の冷却構造の一例を示す斜視図である。

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、図２は本発明の実施による電装品の冷却構造の形態の一例（第一実施例）を示すものである。本第一実施例の電装品の冷却構造は、冷却のために外気を取り入れることをせず、筐体（バッテリパック）１０内の空気Ａを循環させることで内部の電装品（バッテリ）１１を冷却するようにしている。

本第一実施例の電装品の冷却構造は、図１、図２に示す如く、全体として略長方形状のバッテリパック１０内に複数の電装パーツ（バッテリセル）１１ａからなるバッテリ１１を収容した車載電源装置として構成される。

図１に示す如く、バッテリパック１０内の所定位置にはファン１２が備えられており、このファン１２の動作により、バッテリパック１０内で熱交換媒体としての空気Ａが循環するようになっている。

バッテリセル１１ａは、バッテリパック１０内に合計二百個が収容されており、本第一実施例の場合、車両への搭載に際するレイアウトの都合上、これら二百個のバッテリセル１１ａが百個ずつ、上下二段に分けて配置されている。上下二段のバッテリセル１１ａは、図１に示す如くバッテリパック１０の長手方向（図１の左右方向）に十列配置され、また図２に示す如く、長手方向と直交する方向（図２の左右方向）に十列配置されている。図１に示す如く、バッテリパック１０の長手方向におけるバッテリセル１１ａ同士の隙間には、長手方向に直交し且つ上下方向に沿った面を有する板状の構造材２０が配置されており、この構造材２０同士の間にバッテリセル１１ａを挟み込むようにして、バッテリパック１０に対してバッテリセル１１ａを支持するようになっている。

図２に示す如く、バッテリパック１０の長手方向に直交する方向に配列したバッテリセル１１ａ同士の間、及び両端のバッテリセル１１ａとバッテリパック１０の側壁１０ｃとの間の隙間は、空気Ａを上下方向に通すための電装間流路１３として構成されている。核バッテリセル１１ａはバッテリパック１０の長手方向に直交する方向に互いに等間隔で配置されているので、電装間流路１３同士は等間隔に配列しており、また、その流路幅も互いに等しく一定である。

ファン１２は、バッテリ１１の下面に向かって空気Ａを送り込み、電装間流路１３を抜けた空気Ａをバッテリ１１の上面から吸い寄せて再度バッテリ１１の下面に向かって送り込むようになっている（図１参照）。すなわち、本第一実施例の場合、バッテリ１１の下面とバッテリパック１０の底面１０ａとの間の空間がバッテリ１１から見て上流の上流側流路１４をなし、また、バッテリ１１の上面とバッテリパック１０の上面１０ｂとの間の空間がバッテリ１１から見て下流の下流側流路１５をなしており、空気Ａは、ファン１２から送り出された後、バッテリ１１下面の上流側流路１４から電装間流路１３を通ってバッテリ１１上面の下流側流路１５に抜け、再度ファン１２へと戻るように循環する。

上流側流路１４には、該上流側流路１４を上下に分割するよう、バッテリ１１の下面に沿って流路仕切板１６が備えられており、この流路仕切板１６により、上流側流路１４はバッテリ１１から遠い側（バッテリパック１０の外壁（底面１０ａ）に近い側）の外壁側流路１４ａと、バッテリ１１に近い側の電装側流路１４ｂとに二分割されている。流路仕切板１６は、上流側流路１４におけるファン１２の位置（図１中、右側）から、バッテリ１１に関してファン１２と反対側の位置（図１中、左側）まで延びており、ファン１２から上流側流路１４に流れる空気Ａは、まず外壁側流路１４ａを流れて流路仕切板１６のファン１２から遠い側の端部へ到達した後、そこで折り返して電装側流路１４ｂに流れ、該電装側流路１４ｂから電装間流路１３へ流れ込むようになっている。

流路仕切板１６は、電装側流路１４ｂの流路幅（すなわち、図１における上下方向の寸法）が最下流側（図１中、右側）の点Ｐから上流（図１中、左側）に向かい、前記最下流側の点Ｐからの距離と比例して直線的に増大するよう、バッテリ１１に対し傾斜して配置される。すなわち、電装側流路１４ｂは、下流側へ向かうほど流路幅が狭くなる先細りの形状となっており、これにより、電装側流路１４ｂから各電装間流路１３へ流れ込む空気Ａの流量を極力均一に調整するようになっている。

バッテリパック１０の底面１０ａ及び上面１０ｂをなす外壁は、それぞれ上流側流路１４及び下流側流路１５の外側の面を構成しており、バッテリパック１０内の空気Ａはここで外壁を介して外気と接するが、この底面１０ａ及び上面１０ｂは、上流側流路１４と下流側流路１５を流通する空気Ａの熱を外部へ効率良く放出するよう、放熱板１７として構成される。この放熱板１７は、例えば熱伝導性の高い金属で構成されており、図２に示す如き波型の断面形状を有している。この形状により、底面１０ａや上面１０ｂを平らな板状とした場合と比較して底面１０ａ及び上面１０ｂの面積を大きくし、底面１０ａ及び上面１０ｂを介して内部を流通する空気Ａが外気と接する面積を大きくして熱交換の効率を向上し、効果的に空気Ａを冷却するようにしている。

尚、このように放熱板１７を波型の板として形成する場合、本第一実施例の車載電源装置を車両に設置する際には、波型の形状により放熱板１７に形成される溝が車両の進行方向に沿うように配置することが好ましい。

次に、上記した本第一実施例の作動を説明する。

バッテリ１１の動作に伴い、各バッテリセル１１ａには熱が発生するので、この熱を除去するためにファン１２を作動させる。ファン１２の作動により、上述の如く、バッテリパック１０内の空気Ａがファン１２から上流側流路１４、電装間流路１３、下流側流路１５、ファン１２の順に循環する。

ファン１２からの空気Ａは、まず上流側流路１４の外壁側流路１４ａを流れるが、ここで、空気Ａはバッテリパック１０の底面１０ａをなす外壁（放熱板１７）を介して外気と熱交換する。この際、放熱板１７は上述の如く波型の金属板として形成されているため、空気Ａはこの放熱板１７を介し広い面積で外気と接し、効率良く冷却される。ここで、放熱板１７のなす溝の向きが車両の進行方向に沿っていると、放熱板１７の溝に沿って外気が流れるため、バッテリパック１０内の空気Ａから熱を奪った外気が速やかに新しい外気と入れ替わり、常に新しい外気が放熱板１７の表面を冷却することになり、熱交換の効率を保つことができる。こうして、空気Ａは外壁側流路１４ａ内を下流へ流れるに伴い効率良く冷却されていく。

空気Ａは、流路仕切板１６のファン１２から遠い側の端部で折り返し、電装側流路１４ｂから電装間流路１３へ流れ込む。ここで、外壁側流路１４ａから空気Ａを直接電装間流路１３へ流さず、一旦折り返して電装側流路１４ｂから電装間流路１３へ流すようにしているのは、外壁側流路１４ａにて十分に熱交換を行った後の空気Ａを全ての電装間流路１３に送り込むためである。すなわち、上述の如く、空気Ａは上流側流路１４のうち外壁側流路１４ａで外気と熱交換するが、この際、空気Ａを外壁側流路１４ａから直接電装間流路１３へ流すようにすると、ファン１２に近い側の電装間流路１３では、未だ外壁側流路１４ａにて十分に熱交換をしていない状態の温度の高い空気が流入することになってしまう。そうなると、バッテリセル１１ａ間で位置によって冷却効率にむらが生じ、バッテリ１１全体を均一に冷却することができない。そこで、本第一実施例では、外壁側流路１４ａを通過した空気Ａのみを折り返して電装側流路１４ｂから電装間流路１３へ流すことで、外壁側流路１４ａの全長を通過して外気と熱交換した後の空気Ａのみを電装間流路１３へ流し、全てのバッテリセル１１ａを十分に冷却された空気Ａで冷却し、冷却性能の均一化を図るようにしている。

さらに、この際、電装側流路１４ｂから各電装間流路１３へ流れ込む空気Ａの量は、上述の如き流路仕切板１６の傾斜配置によって均一化される。以下、この傾斜配置による空気Ａの流量の均一化の作用について説明する。

まず、流路仕切板１６は、電装側流路１４ｂの流路幅が、図１に示す最下流側の点Ｐから上流に向かい、前記最下流側の点Ｐからの距離と比例して直線的に増大するように配置されている。

一方、上述の如くバッテリ１１は合計二百個のバッテリセル１１ａにより構成されており、該二百個のバッテリセル１１ａは、バッテリセル１１ａが上下に二段、バッテリパック１０の長手方向に十列、さらに長手方向に直交する方向に十列並んだ形で配列されている。そして、長手方向に直交する方向に並んだバッテリセル１１ａの相互間に電装間流路１３が形成されている。ここで、図１中、最も左側のバッテリセル１１ａの位置に形成される電装間流路１３を電装間流路１３ａ、その右側のバッテリセル１１ａの位置に形成される電装間流路１３を電装間流路１３ｂとし、以降、右側へ向かって電装間流路を１３ｃ〜１３ｊと称することとする。

電装側流路１４ｂを流通する空気Ａは、図１中左側を上流、右側を下流として左から右へ流れ、その後、上方向に向きを変えて電装間流路１３ａ〜１３ｊから抜き出される。この際、電装側流路１４ｂの流路幅は、点Ｐからの距離に比例するため、各電装間流路１３ａ〜１３ｊの入口の位置における電装側流路１４ｂの流路幅は、右端の電装間流路１３ｊから左端の電装間流路１３ａに向かって大きくなる。仮に右端の電装間流路１３ｊの左下端の位置における電装側流路１４ｂの流路幅をＨとすると、その左の電装間流路１３ｉの左下端の位置における電装側流路１４ｂの流路幅は約２×Ｈ、左端の電装間流路１３ａの左下端の位置における電装側流路１４ｂの流路幅は約１０×Ｈである。

ここで、仮に流路仕切板１６がバッテリ１１に対して傾斜配置されておらず、電装側流路１４ｂの流路幅が上流から下流にわたり一定であったとすると、圧力損失の関係上、該電装側流路１４ｂへ流入する空気Ａはなるべく下流側の電装間流路１３へ流入しようとする。このため、電装間流路１３のうち、電装側流路１４ｂに関して上流側に位置する電装間流路１３ａでは流入する空気Ａの量が極端に少なく、下流側に位置する電装間流路１３ｊでは流入する空気Ａの量が多くなってしまい、その結果、バッテリセル１１ａ間で冷却性能にばらつきが発生する。そこで、本第一実施例の如く電装側流路１４ｂを下流側へ向かうほど流路幅が狭くなる先細りの形状とすれば、下流側へ向かう空気Ａが減って上流側に位置する電装間流路１３にも流入しやすくなり、その結果、各電装間流路１３ａ〜１３ｊに流入する空気Ａの量が均一化してバッテリセル１１ａの冷却性能に偏りが生じにくくなる。

尚、こうした電装間流路１３における流量の均一化のための構成としては、ここに示したような流路仕切板１６の傾斜配置以外にも種々の仕組みが考えられる。例えば、バッテリセル１１ａ同士の配置を調整し、電装側流路１４ｂに関して下流側に位置する電装間流路１３ほど流路幅が狭くなるように構成しても、同様の作用効果が得られるものと考えられる。或いは、例えば流路仕切板１６の電装側流路１４ｂ側の面における適宜位置に空気Ａをバッテリ１１側へ導く整流板等を設置し、電装側流路１４ｂの比較的上流側からも空気Ａが電装間流路１３へ流入するよう調整することもできる。ただし、本第一実施例の如き流路仕切板１６の傾斜配置による構成が、バッテリパック１０全体をコンパクト化しつつ空気Ａの流れの均一化を図る上で特に手軽で、且つ効果的であると考えられる。

電装間流路１３に流入した空気Ａは、バッテリセル１１ａと熱交換して該バッテリセル１１ａを冷却しつつ上方の下流側流路１５へ抜き出され、ファン１２へと戻される。バッテリセル１１ａと熱交換した直後の温められた空気Ａは、下流側流路１５を流れる間にバッテリパック１０の上面１０ｂをなす外壁を介して外気と熱交換する。この際、バッテリパック１０の上面１０ｂは底面１０ａと同様の放熱板１７として構成されているため、ここでも空気Ａは外気と効率良く熱交換し、冷却される。

こうして、本第一実施例では、ファン１２から送り出された空気Ａが上流側流路１４の外壁側流路１４ａにおいて外気と効率良く熱交換した後、折り返して電装側流路１４ｂから電装間流路１３へと均一に流入してバッテリセル１１ａを冷却し、下流側流路１５に抜き出されてここでも外気と熱交換し、ファン１２へ戻されるようになっている。このような構成により、本第一実施例では、外気の導入によらずとも、バッテリパック１０内の空気Ａを循環させることで効率良く且つ均一にバッテリ１１を冷却できる。

尚、本第一実施例では、計二百個のバッテリセル１１ａを上下二段に百個ずつ配列し、バッテリ１１の下面とバッテリパック１０の底面１０ａの間を上流側流路１４、バッテリ１１の上面とバッテリパック１０の上面１０ｂの間を下流側流路１５とし、電装間流路１３にて空気Ａを下から上へ抜き出す構成としているが、バッテリセル１１ａや各流路の配置はこれに限定されない。例えば、ここに示した例とは逆に、バッテリ１１の上面とバッテリパック１０の上面１０ｂの間を上流側流路とし、バッテリ１１の下面とバッテリパック１０の底面１０ａの間を下流側流路として構成することもできる。或いは、バッテリ１１の一方の側面とバッテリパック１０の一方の側面の間を上流側流路とし、バッテリ１１の他方の側面とバッテリパック１０の他方の側面の間を下流側流路とすることもできる。また、バッテリセル１１ａの数や配置も、バッテリパック１０の大きさや形状等に合わせて変更し得る。その他、各構成要素のレイアウトは、種々の条件を考慮して適宜変更し得る。

また、本第一実施例の電装品の冷却構造は上述の如く外気の導入によらずバッテリ１１を冷却する構成を採用しているが、この際、バッテリパック１０は完全密封型とする必要はない。例えば、図示は省略するが、夏場の高温やバッテリ１１の昇温に伴う内部の空気Ａの熱膨張による圧力を逃がすための通気穴や、バッテリ１１に接続するハーネスを通すための穴等を備えても良い。塩分等を含んだ外気がバッテリパック１０内に侵入することをある程度防止できれば十分である。通気穴を備える場合には、該通気穴にフィルタ等を備えて異物の侵入を防止するようにしても良い。

以上のように、上記本第一実施例においては、複数の電装パーツ（バッテリセル）１１ａを備えてなる電装品（バッテリ）１１を筐体（バッテリパック）１０内に収容し、該筐体（バッテリパック）１０内の空気Ａをファン１２により電装品（バッテリ）１１から見て上流の上流側流路１４へ送り込み、電装パーツ（バッテリセル）１１ａ間に形成される電装間流路１３から電装品（バッテリ）１１から見て下流の下流側流路１５へと抜き出してファン１２に戻すよう構成し、上流側流路１４に流路仕切板１６を備えて上流側流路１４を外壁側流路１４ａと電装側流路１４ｂとに分割し、外壁側流路１４ａにて筐体（バッテリパック）１０内の空気Ａを筐体（バッテリパック）１０の外壁（底面）１０ａを介し外気と熱交換させた後、電装側流路１４ｂに流すよう構成している。外壁側流路１４ａにて外気と熱交換した後の空気Ａを電装側流路１４ｂから電装間流路１３に流すことで、均一に冷却された空気のみを電装間流路１３に流し、電装品（バッテリ）１１を効果的に冷却することができる。

また、本第一実施例において、流路仕切板１６は、電装側流路１４ｂの流路幅が下流へ向かうほど狭くなるよう、電装品（バッテリ）１１に対して傾斜配置することができ、このようにすれば、電装側流路１４ｂから電装間流路１３へ流れ込む空気Ａの流量を均一化し、電装パーツ（バッテリセル）１１ａ間で冷却性能を均一化することができる。

したがって、上記本第一実施例によれば、外気の取り入れを極力回避しながら電装品を好適に冷却し得る。

図３は本発明による電装品の冷却構造の形態の別の一例（第二実施例）を示している。本第二実施例の場合、基本的な構成は上述の第一実施例（図１、図２参照）の車載電源装置と共通しているが、空気Ａを循環させるファン１８が逆回転可能な逆回転ファンとして構成されている点、及び、下流側流路１５にバッテリ１１の向きに沿って第二の流路仕切板１９が備えられ、第二の外壁側流路１５ａと第二の電装側流路１５ｂとに分割されている点が異なっている。

逆回転ファン１８は、上記第一実施例（図１参照）のファン１２と同様、バッテリパック１０内の空気Ａを上流側流路１４へ送り出し、電装間流路１３を介して下流側流路１５へ抜き出すことができるようになっている（正循環時）が、羽根を逆回転させることにより、空気Ａを下流側流路１５へ送り出し、電装間流路１３を介して上流側流路１４へ抜き出す逆循環の向きにも循環させることができるようになっている（尚、逆循環時には、バッテリ１１から見て「下流側流路１５」が上流側にあたり、「上流側流路１４」が下流側にあたることになるが、ここでは原則として名称や符号等は変更せず、特に明記しない限り正循環時の上流・下流の関係に基づいた名称にて説明することとする）。

逆循環時における空気Ａの流れを簡単に説明する（図３中には、逆循環時における流れを矢印で示している）。逆回転ファン１８から送り出された空気Ａは、まず下流側流路１５の第二の外壁側流路１５ａに流入する。ここで、該第二の外壁側流路１５ａの一面をなすバッテリパック１０の上面１０ｂの外壁は放熱板１７として構成されており、この放熱板１７を介して空気Ａは効率良く外気と熱交換し、冷却される。

次に、空気Ａは第二の流路仕切板１９の逆回転ファン１８から遠い側の端部にて折り返して第二の電装側流路１５ｂへ流入し、電装間流路１３から上流側流路１４の電装側流路１４ｂへ抜き出される。ここで、第二の外壁側流路１５ａの全長を通過して外気と熱交換し、十分に冷却された空気Ａのみを第二の電装側流路１５ｂへ流すようにしているので、この逆循環時においてもバッテリ１１を効果的に冷却することができるようになっている。

またこの際、第二の流路仕切板１９は、バッテリ１１に関して流路仕切板１６と同様に、第二の電装側流路１５ｂの流路幅が逆循環時における下流へ向かうほど狭くなるよう、バッテリ１１に対して傾斜配置されているので、電装間流路１３へ流入する空気Ａの流量が均一化され、バッテリセル１１ａを均一且つ効率的に冷却することができる。

電装間流路１３から電装側流路１４ｂへ抜き出された空気Ａは、流路仕切板１６を折り返して外壁側流路１４ａへ流れ、逆回転ファン１８へ戻される。

このように、本第二実施例では、正循環時には上流側流路１４から電装間流路１３、下流側流路１５の向きで空気Ａを流す一方、逆循環時には下流側流路１５から電装間流路１３、上流側流路１４の向きで空気Ａを流すことができるようになっている。これは、バッテリセル１１ａの冷却効率をさらに均一に保つための構成である。

すなわち、本第二実施例の電装品の冷却構造では、合計二百個のバッテリセル１１ａを上下二段に配置しており、正循環時において、空気Ａは電装間流路１３を下から上に向かって流れるようになっている。したがって、電装間流路１３を流れる空気Ａは上方へ向かうほど高温になり、上段に位置するバッテリセル１１ａにおいては冷却効率が下段のバッテリセル１１ａと比較して低く、相対的に冷却されにくくなってしまう。

そこで、逆回転ファン１８の回転方向を切り替え、空気Ａを逆循環させれば、空気Ａは電装間流路１３を上から下に向かって流れるので、上段のバッテリセル１１ａにおける冷却効率が下段のバッテリセル１１ａと比較して高くなる。よって、例えばバッテリ１１の作動中、一定時間おきに正循環と逆循環を切り替えるようにすれば、長い目で見て上段のバッテリセル１１ａと下段のバッテリセル１１ｂとの間で冷却効率を均一化することができる。

また、この際、上流側流路１４の流路仕切板１６に加え、下流側流路１５にも第二の流路仕切板１９を備えており、正循環時と逆循環時で流路が略対称となっている。このため、逆循環時においてもバッテリセル１１ａの冷却効率を均一化し、冷却効率の均一性をさらに確実に保つことができる。

尚、空気Ａを逆循環させるための仕組みはどのようなものでも良く、ここに例示したような逆回転ファン１８を備える以外にも、例えば互いに逆向きに動作する二基のファンを備えて動作を切り替える構成とすることもできる。

以上のように、上記本第二実施例においては、筐体（バッテリパック）１０内の空気Ａを下流側流路１５から電装間流路１３を介して上流側流路１４へ至る逆循環の向きにも循環できるよう構成し、下流側流路１５に第二の流路仕切板１９を備えて下流側流路１５を第二の外壁側流路１５ａと第二の電装側流路１５ｂとに分割し、前記逆循環の向きによる空気Ａの循環時において、第二の外壁側流路１５ａにて筐体（バッテリパック）１０内の空気Ａを筐体（バッテリパック）１０の外壁（上面１０ｂ）を介し外気と熱交換させた後、第二の電装側流路１５ｂに流すよう構成しているので、正循環時に効率良く冷却されにくい位置にある電装パーツ（バッテリセル）１１ａについても逆循環により効率的に冷却することができる。また、その際、第二の外壁側流路１５ａにて外気と熱交換した後の空気を第二の電装側流路１５ｂから電装間流路１３に流すことで、均一に冷却された空気のみを電装間流路１３に流し、電装品（バッテリ）１１を効果的に冷却することができる。したがって、正循環と逆循環を切り替えることにより電装品（バッテリ）１１の冷却を一層均一化することができる。

また、本第二実施例において、第二の流路仕切板１９は、第二の電装側流路１５ｂの流路幅が逆循環時における下流へ向かうほど狭くなるよう、電装品１１に対して傾斜配置されているので、逆循環時、第二の電装側流路１５ｂから電装間流路１３へ流れ込む空気Ａの流量を均一化し、電装パーツ（バッテリセル）１１ａ間で冷却性能を均一化することができる。

上記本第二実施例によっても、外気の取り入れを極力回避しながら電装品を好適に冷却し得る。

尚、本発明の電装品の冷却構造は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、バッテリないし車載電源装置以外の種々の電装品に関して適用し得ること等、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１０ 筐体（バッテリパック）
１０ａ 外壁（底面）
１０ｂ 外壁（上面）
１１ 電装品（バッテリ）
１１ａ 電装パーツ（バッテリセル）
１３ 電装間流路
１４ 上流側流路
１４ａ 外壁側流路
１４ｂ 電装側流路
１５ 下流側流路
１５ａ 第二の外壁側流路
１５ｂ 第二の電装側流路
１６ 流路仕切板
１７ 放熱板
１９ 第二の流路仕切板
Ａ 空気

Claims (4)

1. 複数の電装パーツを備えてなる電装品を筐体内に収容し、
   該筐体内の空気をファンにより前記電装品から見て上流の上流側流路へ送り込み、前記電装パーツ間に形成される電装間流路から前記電装品から見て下流の下流側流路へと抜き出して前記ファンに戻すよう構成し、
   前記上流側流路に流路仕切板を備えて前記上流側流路を外壁側流路と電装側流路とに分割し、前記外壁側流路にて前記筐体内の空気を前記筐体の外壁を介し外気と熱交換させた後、前記電装側流路に流すよう構成し、前記流路仕切板は、前記電装側流路の流路幅が下流へ向かうほど狭くなるよう、前記電装品に対して傾斜配置したことを特徴とする電装品の冷却構造。
2. 複数の電装パーツを備えてなる電装品を筐体内に収容し、
   該筐体内の空気をファンにより前記電装品から見て上流の上流側流路へ送り込み、前記電装パーツ間に形成される電装間流路から前記電装品から見て下流の下流側流路へと抜き出して前記ファンに戻すよう構成され、
   前記上流側流路に流路仕切板を備えて前記上流側流路を外壁側流路と電装側流路とに分割し、前記外壁側流路にて前記筐体内の空気を前記筐体の外壁を介し外気と熱交換させた後、前記電装側流路に流すよう構成され、更に、
   前記筐体内の空気を前記下流側流路から前記電装間流路を介して前記上流側流路へ至る逆循環の向きにも循環できるよう構成され、
   前記下流側流路に第二の流路仕切板を備えて前記下流側流路を第二の外壁側流路と第二の電装側流路とに分割し、前記逆循環の向きによる空気の循環時において、前記第二の外壁側流路にて前記筐体内の空気を前記筐体の外壁を介し外気と熱交換させた後、前記第二の電装側流路に流すよう構成したことを特徴とする電装品の冷却構造。
3. 前記流路仕切板は、前記電装側流路の流路幅が下流へ向かうほど狭くなるよう、前記電装品に対して傾斜配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電装品の冷却構造。
4. 前記第二の流路仕切板は、前記第二の電装側流路の流路幅が逆循環時における下流へ向かうほど狭くなるよう、前記電装品に対して傾斜配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電装品の冷却構造。

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