JP6825356B2 - バッテリ冷却装置 - Google Patents

Description

本開示は、バッテリ冷却装置に関する。

従来、バッテリ冷却装置は、たとえば、特開２０１６−１１３０３８号公報（特許文献１）、特開２０１３−１４７１６８号公報（特許文献２）に開示されている。

特開２０１６−１１３０３８号公報 特開２０１３−１４７１６８号公報

特許文献１では車室内とファンの吸気口がダクトによって繋がれている。しかし、スペース削減のためダクトの距離が短く、ファンから発生するノイズが車室内に伝搬しやすいという問題があった。

本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ノイズの発生を抑制することができるバッテリ冷却装置を提供することを目的とする。

本開示のある局面に係るバッテリ冷却装置は、車室内に連通された吸気口を介して車室から吸気した空気をバッテリへ送るバッテリ冷却装置であって、バッテリ冷却装置は、空気を吸気する吸気口が設けられた冷却ダクトと、吸気された空気を送る、回転可能な羽根部と、羽根部の回転で円周方向に送られた空気を案内する筒状の胴部と、胴部内で円周方向に流れる空気をバッテリへ案内するように胴部から延びる排気ダクトとを備え、胴部の外周面と排気ダクトとが交わり鋭角を形成する点が舌部であり、吸気口には、羽根部の回転軸と舌部とを結んだ直線と、回転軸から排気ダクトの延びる方向と直交し回転軸を通る直線とで囲まれる範囲に配置される遮蔽板と、遮蔽板の羽根部の側の面に配置された吸音材とが設けられる。

このようにすると、音圧が高くなる領域に遮蔽板および吸音材が設けられるために、ノイズの発生を効果的に抑制することが可能となる。

本開示によると、ノイズの発生を抑制できるバッテリの冷却構造を提供することができる。

本実施の形態に係るバッテリ冷却装置を吸気口側から見た正面図である。 冷却ダクトの正面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったバッテリ冷却装置の断面図である。 図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿ったバッテリ冷却装置の断面図である。 変形例に係るバッテリ冷却装置を吸気口側から見た正面図である。 図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿ったバッテリ冷却装置の断面図である。 遮蔽板および吸音材の斜視図である。 遮蔽板および吸音材の斜視図である。 本実施の形態に係るバッテリ冷却装置の効果を説明するためのグラフである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、本実施の形態に係るバッテリ冷却装置を吸気口側から見た正面図である。図１で示すように、バッテリ冷却装置１００は、吸気された空気を送る、回転可能な羽根部９１と、羽根部９１の回転で円周方向に送られた空気を案内する筒状の胴部２１、胴部２１内で円周方向に流れる空気をバッテリへ案内するように胴部２１から延びる排気ダクト３１とを備え、胴部２１の外周面と排気ダクト３１とが交わり鋭角を形成する点が舌部２であり、吸気口６には、羽根部９１の回転軸１と舌部２とを結んだ直線１１と、排気ダクト３１の延びる方向と直交し回転軸１を通る直線１２とで囲まれる範囲に配置される遮蔽板４と、遮蔽板４の羽根部９１の側の面に配置された吸音材とが設けられる。

胴部２１に排気ダクト３１が取り付けられている。排気ダクト３１は、バッテリへ空気（冷却風）を供給する。バッテリは、車両を駆動するモータに電力を供給する。バッテリによる走行が多くなることでバッテリの発熱量が増加する。バッテリの発熱量に応じて、排気ダクトからの冷却風の供給量を調整してもよい。胴部２１は筒状であり、その中に吸気口６およびその外周６ａが設けられている。吸気口６に対向するように遮蔽板４が配置されている。

吸気口６の中心に羽根部９１の回転軸１が設けられている。羽根部９１が回転すると吸気口６から吸い込まれた空気が羽根部９１で加速されて胴部２１の外周に沿って流れ、矢印３で示す方向に沿って排気ダクト３１から排出される。すなわち、回転軸１の方向から空気を吸い込んで、羽根部９１が空気を円周方向に送り出す。

舌部２は胴部２１から排気ダクト３１が分岐する部分である。舌部２では矢印３で示す排気ダクト３１が延びる方向と胴部２１の外周面とが鋭角をなす。舌部２は排気ダクト３１と胴部２１の両方に接触している。

図２は、冷却ダクトの正面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったバッテリ冷却装置の断面図である。図４は、図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿ったバッテリ冷却装置の断面図である。

図２で示すように冷却ダクト１０の外径は矩形である。冷却ダクト１０内に円形状の吸気口６が形成されている。吸気口６はダクトを介して車室内に接続される。吸気口６から車室内の空気を吸い込むことが可能である。

遮蔽板４は数本の脚部４１で冷却ダクト１０との間に隙間４２を形成するように配置されている。この例では脚部４１は３本であるが、より多くの、または少ない脚部４１が設けられていてもよい。この実施の形態では丸形状の遮蔽板４が設けられているが、遮蔽板４が角形状であってもよい。

冷却ファン９は、モータ９２とモータ９２に接続される羽根部９１とを有する。モータ９２がシャフトを介して羽根部９１を回転させる。羽根部９１は胴部２１内に収納されている。

吸気口面８よりも冷却ダクト１０側に遮蔽板４および吸音材５が配置されている。遮蔽板４および吸音材５は直線１１，１２の間の少なくとも一部分に設けられていればよい。より好ましくは、直線１１，１２間には、遮蔽板４および隙間４２のみが設けられている。

羽根部９１が回転すると冷却ダクト１０内を矢印４３，４４で示す方向に空気が流れる。矢印４４で示す方向の空気の流れは隙間４２内を流れるため、遮蔽板４により空気の流れが妨げられない。

冷却ダクト１０の端部に遮蔽板を設置している。冷却ダクト１０と一体的に脚部４１および遮蔽板４を設けるため、脚部４１および遮蔽板４を冷却ダクト１０と一体成型することが可能となる。その結果、コストを削減できる。

回転軸１と舌部２とを結ぶ直線１１および回転軸１を通り矢印３で示す排気方向に直交する直線１２とに挟まれる範囲に遮蔽板４と吸音材５を配置する。吸気口６の外周６ａと遮蔽板４との間に接していない隙間４２が設けられる。遮蔽板４は吸気口面８よりも前面（冷却ダクト１０側）に設けられる。

吸気口６から出る音は、舌部２付近で音圧が高くなり、回転軸１を通り排気方向（矢印３）と直交する交点で空気の流速が大きくなるため、音圧が高くなる傾向がある。音圧が高い箇所を局所的に塞ぐことにより効率的なノイズの低減を可能にする。冷却ファン９の風流れの主流を避けて騒音対策構造を設定することで風量の低下を抑えることができる。

以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、冷却ダクト１０に遮蔽板４を設けた。しかしながら、変形例では、冷却ファン９側に遮蔽板４を設けている。その他の構成は、図１から４のバッテリ冷却装置１００と同じである。

図５は、変形例に係るバッテリ冷却装置を吸気口側から見た正面図である。図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿ったバッテリ冷却装置の断面図である。図７および図８は、遮蔽板および吸音材の斜視図である。

これらの図で示すように変形例に係るバッテリ冷却装置１００では、冷却ファン９側に脚部４１が取り付けられている。脚部４１が遮蔽板４および吸音材５を保持する。遮蔽板４および吸音材５も、吸気口面８よりも羽根部９１側に配置される。

モータ９２の回転がシャフト９３を経由して羽根部９１に伝達される。羽根部９１が回転すると矢印４３，４４で示すように空気が流れ、この空気が排気ダクト３１からバッテリへ送られる。このように構成された変形例のバッテリ冷却装置１００でも、図１から４で示すバッテリ冷却装置１００と同様の効果がある。

図９は、本実施の形態に係るバッテリ冷却装置の効果を説明するためのグラフである。図９では、図１から４のバッテリ冷却装置１００、および図１から図４のバッテリ冷却装置１００から遮蔽板４、吸音材５および脚部を取り除いたバッテリ冷却装置における各周波数と音圧との関係を示している。図９で示すように、遮蔽板４および吸音材５が設けられたバッテリ冷却装置１００では、遮蔽板４および吸音材５が設けられていないバッテリ冷却装置よりも音圧が低下していることが分かる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 回転軸、２ 舌部、３，４３，４４ 矢印、４ 遮蔽板、５ 吸音材、６ 吸気口、６ａ 外周、８ 吸気口面、９ 冷却ファン、１０ 冷却ダクト、１１，１２ 直線、２１ 胴部、３１ 排気ダクト、４１ 脚部、４２ 隙間、９１ 羽根部、９２ モータ、９３ シャフト、１００ バッテリ冷却装置。

Claims (1)

1. 車室内に連通された吸気口を介して車室から吸気した空気をバッテリへ送るバッテリ冷却装置であって、
   前記バッテリ冷却装置は、
   空気を吸気する前記吸気口が設けられた冷却ダクトと、
   吸気された空気を送る、回転可能な羽根部と、
   前記羽根部の回転で円周方向に送られた空気を案内する筒状の胴部と、
   前記胴部内で円周方向に流れる空気をバッテリへ案内するように前記胴部から延びる排気ダクトとを備え、
   前記胴部の外周面と前記排気ダクトとが交わり鋭角を形成する点が舌部であり、
   前記吸気口には、
   前記羽根部の回転軸と前記舌部とを結んだ直線と、前記回転軸から前記排気ダクトの延びる方向と直交し前記回転軸を通る直線とで囲まれる範囲に配置される遮蔽板と、前記遮蔽板の前記羽根部の側の面に配置された吸音材とが設けられ、前記遮蔽板は互いに距離を隔てて配置された複数本の脚部により、前記冷却ダクトとの間に隙間を形成するように配置されている、バッテリ冷却装置。

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