JPH0650249U

JPH0650249U - 車載バッテリの空冷装置

Info

Publication number: JPH0650249U
Application number: JP090394U
Authority: JP
Inventors: ▲龍▼介阿部
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1994-07-08

Abstract

(57)【要約】【目的】車両の通常走行中は勿論のこと渋滞走行中や
停車中にもラジエータの放熱効果を損なうことなく車載
バッテリを空冷でき、車載バッテリを適温範囲に維持し
てその機能確保と寿命延命とを図ることができる車載バ
ッテリの空冷装置を提供する。【構成】冷却風の吸入口５ｂと排出口５ｃとを有し、
かつ車載バッテリ１を収容してその周面との間に所定の
冷却風流通クリアランス４を形成する遮熱ボックス５を
設け、上記吸入口５ｂは車両の走行風による正圧発生部
位に臨ませ、上記排出口５ｃはラジエータファン３の送
風による負圧発生部位に臨ませる。そして車両の走行中
は走行風による正圧が吸入口５ｂに作用し、ラジエータ
ファン３の作動時にはその送風による負圧が排出口５ｃ
に及ぶことで冷却風が冷却風流通クリアランス４を流通
して車載バッテリ１を空冷する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両のエンジンルーム内に搭載された車載バッテリを車両の運転中適宜空冷することでその温度を適温範囲に維持し、もって車載バッテリの寿命を延命するようにした車載バッテリの空冷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、車両に搭載されるバッテリの寿命は使用雰囲気温度に大きく左右される。例えばＳＡＥ充放電試験による対温度寿命試験によれば、使用雰囲気温度が４０℃で最も寿命が長く、６０℃以上または２０℃以下では寿命が大幅に低下する（図４参照）。

【０００３】ところで、このような車載バッテリが搭載される車両のエンジンルーム内は、近年、高密度化する傾向にあり、これに伴いエンジンルーム内の雰囲気温度も高温化する傾向にある。もっとも、車両走行中には走行風がエンジンルーム内を流通するので、常時エンジンルーム内が高温となる訳ではないが、夏場の市街地等での低速走行時や、渋滞路でのノロノロ運転時、あるいは長時間のアイドリング運転時においては、エンジンルーム内の雰囲気温度はかなりの高温に達する。そしてこのような状況下では、車載バッテリ自体もかなり温度上昇し、充電不良等の種々のトラブルが発生したり、寿命が大幅に低下するという問題が多発している。

【０００４】そこで従来は、図５（ａ）に示すように車載バッテリａの周面に遮熱カバーｂを設置したり、あるいは図５（ｂ）に示すように車載バッテリａを遮熱ボックスｃ内に収容してエンジンルーム内の熱的影響を極力排除することで、前記問題に対処していた。また、エンジンルーム内に配設されるバッテリの前方であってラジエータの側方に、開閉体で開閉される開口部を設け、バッテリの液温が所定温度以上の高温状態のとき、上記開閉体を開いてバッテリを走行風により空冷するような対策も提案されている（実開昭６２−２６７６０号公報参照）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、車載バッテリが設置されるエンジンルーム内の雰囲気温度は、車両の渋滞走行時などにおいて１００℃近くにも達することから、従来の遮熱カバーｂや遮熱ボックスｃによる対策では、車載バッテリａの寿命延命に大きな期待が持てないのが実状である。

【０００６】また、前記公報記載の従来技術では、バッテリを空冷できるのは走行風が充分に得られる車両の通常走行中に限られ、車両の渋滞走行中や停車中にはバッテリを空冷することができない。しかも、バッテリの空冷中には多量の走行風がエンジンルーム内に流入するので、ラジエータ背面側の気圧が上昇してラジエータ前面側の気圧との差が小さくなり、ラジエータを通過する冷却風の流量が減少してラジエータの放熱効果を著しく損なうという問題もある。

【０００７】そこで本考案は、車両の通常走行中は勿論のこと渋滞走行中や停車中にもラジエータの放熱効果を損なうことなく車載バッテリを空冷でき、車載バッテリを適温範囲に維持してその機能確保と寿命延命とを図ることができる車載バッテリの空冷装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため本考案は、冷却風の吸入口と排出口とを有し、かつ車載バッテリを収容してその周面との間に所定の冷却風流通クリアランスを形成する遮熱ボックスを設け、上記吸入口は車両の走行風による正圧発生部位に臨ませ、上記排出口はラジエータファンの送風による負圧発生部位に臨ませたことを基本的手段としている。

【０００９】また、上記吸入口から排出口に至る冷却風通路の途中に、通路開閉用のシャッタを設けたことを手段としている。

【００１０】ここで上記シャッタは、冷却風通路内の温度に応じて形状を変化する形状記憶合金部材を操作部材として所定温度以下では閉じ、所定温度以上では開く感温開閉式シャッタとし、または、車載バッテリの液温を検出する液温検出器の検出信号に応じて所定温度以下では閉じ、所定温度以上では開く電磁開閉式シャッタとし、あるいは、手動により任意に開閉される手動開閉式シャッタとしたことを手段としている。

【００１１】

【作用】

前記基本的手段を採用した車載バッテリの空冷装置は、車載バッテリが受けるエンジン放射熱等の熱的影響を遮熱ボックスが常時遮断している。そして車両走行中は冷却風の吸入口に正圧が作用し、ラジエータファンの作動時には冷却風の排出口に負圧が作用することで、冷却風が遮熱ボックスと車載バッテリとの間の冷却風流通クリアランスを流通して車載バッテリを空冷する。

【００１２】また、上記吸入口から排出口に至る冷却風通路の途中に通路開閉用のシャッタを設けた場合、シャッタが開くと車載バッテリが空冷され、シャッタが閉じると車載バッテリの空冷が停止される。

【００１３】ここで、シャッタが前記感温開閉式シャッタであれば、冷却風通路内の温度が所定温度以上となるとシャッタが開いて車載バッテリが空冷され、冷却風通路内の温度が所定温度以下となるとシャッタが閉じて車載バッテリの空冷が停止される。

【００１４】また、シャッタが前記電磁開閉式シャッタであれば、車載バッテリの液温が所定温度以上となるとシャッタが開いて車載バッテリが空冷され、液温が所定温度以下となるとシャッタが閉じて車載バッテリの空冷が停止される。

【００１５】さらに、シャッタが手動開閉式シャッタであれば、これを任意に開くことで車載バッテリが空冷され、これを任意に閉じることで車載バッテリの空冷が停止される。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付の図面に基いて具体的に説明する。本考案の一実施例を示す図１において、符号１は車両のエンジンルーム内の適所に配設される車載バッテリを示し、符号２はエンジンルームの前部に配設されたラジエータを示し、また符号３はラジエータ２の背面側に配設されたラジエータファンを示している。

【００１７】前記車載バッテリ１は、例えば排気量３０００ｃｃクラスの車両に搭載されるＪＩＳ８０Ｄ２６型のものであって、縦１７ｃｍ、横２６ｃｍ、高さ２０ｃｍのものである。そしてこの車載バッテリ１は、上面の電解液注入部１ａ及びターミナル部１ｂ，１ｂのみを露出した状態で遮熱ボックス５内に収容されており、車載バッテリ１の周面と遮熱ボックス５の周壁との間には約１ｃｍ幅の冷却風流通クリアランス４（容積約２リットル）が形成されている。

【００１８】前記遮熱ボックス５の周壁において、例えばエンジンルームの前方側に向く前部壁５ａには、その下隅部に位置して冷却風の吸入口５ｂが筒状に突設され、またこの下隅部と対角をなす上隅部に位置して冷却風の排出口５ｃが筒状に突設されている。そしてこれらの吸入口５ｂと排出口５ｃとを分離するように、遮熱ボックス５の前部壁５ａ側の冷却風流通クリアランス４内には、スポンジ製の仕切り部材６が設置されている。

【００１９】前記遮熱ボックス５の下隅部に突設された冷却風の吸入口５ｂには吸入パイプ７が接続され、この吸入パイプ７の先端開口部は、車両のバンパ下部やワイパカウル部等の車両走行風による正圧発生部位に臨んでいる。また、遮熱ボックス５の上隅部に突設された冷却風の排出口５ｃには排出パイプ８が接続され、この排出パイプ８の先端開口部は、前記ラジエータファン３の背面側に設置された後面開放のボックス状の吸出金具９に接続されている。

【００２０】ここで、前記遮熱ボックス５の前部壁５ａにおいて、排出口５ｃが突設される部位は台状に外方に膨出しており、その内面には図２にも示すように感温開閉式シャッタ１０がねじ止めなどの適宜の手段で固定されている。

【００２１】前記感温開閉式シャッタ１０は、排出口５ｃに対面する開口を有するベースプレート１０ａと、このベースプレート１０ａに沿って上下に摺動自在に支持されて上記排出口５ｃを開閉するシャッタ部材１０ｂと、このシャッタ部材１０ｂ上の係合突起１０ｃに一端部が長孔係合して中間部が上記ベースプレート１０ａに回動自在に支持されたレバー１０ｄとを有するもので、レバー１０ｄの他端部とベースプレート１０ａとの間には、上記シャッタ部材１０ｂを閉方向に付勢するバイアスバネ１０ｅおよびシャッタ部材１０ｂを開方向に付勢する操作バネ１０ｆが対向配置してそれぞれ張設されている。

【００２２】前記操作バネ１０ｆは、形状記憶合金製のものであり、例えば車載バッテリ１の適温である４０℃を境にしてそれ以下では伸張状態にあってバイアスバネ１０ｅのバネ力に負け、４０℃以上では収縮してバイアスバネ１０ｅのバネ力に抗してシャッタ部材１０ｂを開くようになっている。

【００２３】次に、このように構成された一実施例につき、その作用を説明する。まず、車両の運転中、車載バッテリ１は遮熱ボックス５内に収容されていることで常時エンジン放射熱等から遮熱されており、エンジンルーム内の雰囲気温度より低い状態に維持される。

【００２４】ここで、車両の走行中、外気温が低い寒冷地や寒冷時であって低温の走行風がエンジンルーム内に流入し、あるいは車両の高速走行時であって大量の走行風がエンジンルーム内に流入する場合は、エンジンルーム内の雰囲気温度も比較的に低いので、遮熱ボックス５と車載バッテリ１との間の冷却風流通クリアランス４内の温度は４０℃以下に保たれる場合もある。そしてこのような場合は、感温開閉式シャッタ１０の操作バネ１０ｆが伸張状態にあることから、シャッタ部材１０ｂはバイアスバネ１０ｅの付勢を受けるレバー１０ｄを介して閉状態に保持され、排出口５ｃを閉塞している。そこで、車両走行風による正圧が吸入パイプ７の先端開口部に作用しても、冷却風は冷却風流通クリアランス４内を流通することがない。従って、車載バッテリ１の空冷は行われず、車載バッテリ１が不要に温度低下してオーバクール状態となることが未然に防止される。

【００２５】一方、車両の走行中、外気温が高い夏期であって高温の走行風がエンジンルーム内に流入する場合には、エンジンルーム内の雰囲気温度はかなり高くなり、冷却風流通クリアランス４内の温度は４０℃以上に上昇する。そしてこのような場合は、感温開閉式シャッタ１０の操作バネ１０ｆがバイアスバネ１０ｅに抗して収縮し、レバー１０ｄを介してシャッタ部材１０ｂを開くので、冷却風の排出口５ｃが開放される。そこで、車両の走行風による正圧が吸入パイプ７を介して遮熱ボックス５の吸入口５ｂに作用することにより、冷却風が吸入パイプ７から遮熱ボックス５の吸入口５ｂを介して遮熱ボックス５と車載バッテリ１との間の冷却風流通クリアランス４（約２リットル程度の容積）中に流入し、この冷却風流通クリアランス４内を車載バッテリ１の周面に沿って流通した後、排出口５ｃから排出パイプ８、吸出金具９を介して流出するのであり、冷却風が車載バッテリ１の周囲を流通することで車載バッテリ１が空冷される。

【００２６】また、前述の冷却風流通による車載バッテリ１の空冷の結果、冷却風流通クリアランス４内における感温開閉式シャッタ１０の設置部分の温度が４０℃以下に低下すると、前述のように感温開閉式シャッタ１０が遮熱ボックス５の排出口５ｃを閉塞することで車載バッテリ１の空冷が停止される。従って、エンジンルーム内の雰囲気温度に拘らず、車載バッテリ１の温度は適温範囲内に収束するように制御されるのであり、車載バッテリ１の機能確保と寿命延命とが図られる。

【００２７】また、車両の渋滞走行中であって走行風が殆どエンジンルーム内に流入しないような場合には、エンジンルーム内の雰囲気温度は１００℃程度まで上昇することがあるが、この場合には冷却風流通クリアランス４内の温度も当然４０℃以上に上昇しているから、感温開閉式シャッタ１０は前述のように操作バネ１０ｆがバイアスバネ１０ｅに抗して収縮し、レバー１０ｄを介してシャッタ部材１０ｂを開いており、冷却風の排出口５ｃが開放されている。そしてこのような車両の渋滞走行中においては、エンジン冷却水の温度を低下するためにラジエータファン３が作動していることから、その送風による負圧が吸出金具９、排出パイプ８を介して遮熱ボックス５の排出口５ｃに作用している。なお、上記負圧は冷却風流通クリアランス４内の約２リットル程度の空気を吸引できればよいので、ラジエータファン３の送風による負圧で充分である。そこで、その負圧吸引作用により冷却風が吸入パイプ７から遮熱ボックス５の吸入口５ｂを介して冷却風流通クリアランス４に流入し、この冷却風流通クリアランス４内を車載バッテリ１の周面に沿って流通した後、排出口５ｃから排出パイプ８、吸出金具９を介して流出するのであり、冷却風が車載バッテリ１の周囲を流通することで車載バッテリ１が空冷される。

【００２８】そしてこの場合も前述と同様に冷却風流通クリアランス４内における感温開閉式シャッタ１０の設置部分の温度が４０℃以下に低下すれば、感温開閉式シャッタ１０が遮熱ボックス５の排出口５ｃを閉塞することで車載バッテリ１の空冷が停止される。従って、エンジンルーム内の雰囲気温度に拘らず、車載バッテリ１の温度は適温範囲内に収束するように制御されるのであり、車載バッテリ１の機能確保と寿命延命とが図られる。

【００２９】なお、前記実施例において、ラジエータファン３を囲むシュラウド１１を合成樹脂のブロー成形により中空状にし、この内部空間に連通する開口をラジエータファン３の送風による負圧発生部位に臨ませて設けると共に、前記排出パイプ８の先端部をシュラウド１１に接続してその内部空間に連通構成すれば、前記吸出金具９の代わりとすることができる。

【００３０】また、車載バッテリ１と共に遮熱ボックス５をラジエータファン３近傍のエンジンルーム前部に配置できる場合には、遮熱ボックス５の吸入口５ｂを直接に走行風による正圧発生部位に臨ませ、また排出口５ｃを遮熱ボックス５の側部壁に設けて直接ラジエータファン３の送風による負圧発生部位に臨ませることができ、そうすることで吸入パイプ７や排出パイプ８、吸出金具９などを不要とすることができる。

【００３１】さらに、前記実施例における感温開閉式シャッタ１０は、これを電磁開閉式シャッタとすることができる。この電磁開閉式シャッタは、実開昭６２−２６７６０号公報に記載のように回路構成されて車載バッテリ１の液温を検出する従来公知の液温検出器を備え、この液温検出器の検出信号に応じて作動する電磁アクチュエータがシャッタ部材を開閉駆動するもので、車載バッテリ１の液温が所定温度（例えば４０℃）以下ではシャッタ部材が排出口５ｃを閉じ、所定温度以上ではシャッタ部材が排出口５ｃを開くように構成されたものである。この場合、車載バッテリ１の液温が所定温度以上となると電磁開閉式シャッタにより排出口５ｃが開かれるので、車両走行風による正圧またはラジエータファン３の送風による負圧の作用で冷却風が冷却風流通クリアランス４内を流通して車載バッテリ１が空冷されると共に、車載バッテリ１の液温が所定温度（例えば４０℃）以下となると電磁開閉式シャッタにより排出口５ｃが閉じられるので、車載バッテリ１の空冷が停止される。従ってこの場合にも、外気温の高低などの変化や車両の渋滞走行、高速走行などの運転状況の変化に拘らず、車載バッテリ１を常に適温範囲に維持することができる。そして特に、電磁開閉式シャッタは、冷却風流通クリアランス４内の温度ではなく車載バッテリ１の液温に応じて作動するものであるから、前記感温開閉式シャッタ１０を設けたものに較べてより正確に車載バッテリ１を適温範囲に維持することができる。

【００３２】また、前記実施例における感温開閉式シャッタ１０は、これを従来公知の手動開閉式シャッタとすることができる。この場合、外気温の高い夏場は手動開閉式シャッタを任意に開くことで車載バッテリ１が空冷され、外気温の低い冬場や寒冷地ではこれを任意に閉じることで車載バッテリ１の空冷が停止される。従ってこの場合にも、寒冷時や寒冷地においては手動開閉式シャッタを閉じて車載バッテリ１の空冷を停止することにより、車載バッテリ１の不要な温度低下を防止して車載バッテリ１を適温範囲に維持することができる。なお、夏場に手動開閉式シャッタを開き忘れても、車載バッテリ１は遮熱ボックス５内に収容されてエンジン放射熱等から遮熱されているので、遮熱対策が施されていない場合のように車載バッテリ１が適温範囲を大きく超えて高温化することはない。そして特に、手動開閉式シャッタは前記感温開閉式シャッタ１０や電磁開閉式シャッタに較べて構造が簡単であるから、コスト上昇を最小限に抑えられるという実用上の効果が得られる。

【００３３】なお、以上説明した感温開閉式シャッタ１０、電磁開閉式シャッタ、手動開閉式シャッタなどは、必ずしも遮熱ボックス５の排出口５ｃ付近に設置する必要はなく、前記実施例における排出パイプ８の途中に設置してもよく、また遮熱ボックス５の吸入口５ｂ近傍や吸入パイプ７の途中に設置してもよい。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明したとおり本考案によれば、車載バッテリが受けるエンジン放射熱等の熱的影響を遮熱ボックスが常時遮断している。そして車両走行中は走行風による正圧が冷却風の吸入口に作用し、車両の渋滞走行中であってもラジエータファンの作動時にはその送風による負圧が冷却風の排出口に作用することで、冷却風が遮熱ボックスと車載バッテリとの間の冷却風流通クリアランスを流通して車載バッテリを空冷する。従って、車両の通常走行中は勿論のこと渋滞走行中や停車中にも車載バッテリを空冷でき、車載バッテリの温度を適温範囲内に低下させてその機能確保と寿命延命とを図ることができる。

【００３５】また、上記吸入口から排出口に至る冷却風通路の途中に通路開閉用のシャッタを設けた場合、シャッタが開くと車載バッテリが空冷され、シャッタが閉じると車載バッテリの空冷が停止される。従って、エンジンルーム内の雰囲気温度が車載バッテリの適温範囲より低い場合には、シャッタを閉じて車載バッテリの空冷を停止することにより、車載バッテリの不要な温度低下を防止することができ、寒冷時や寒冷地においても車載バッテリの温度を適温範囲内に収束するように制御して車載バッテリの機能確保と寿命延命とを図ることができる。

【００３６】ここで、シャッタが前記感温開閉式シャッタであれば、冷却風通路内の温度が所定温度以上となるとシャッタが開いて車載バッテリが空冷され、冷却風通路内の温度が所定温度以下となるとシャッタが閉じて車載バッテリの空冷が停止される。従ってこの場合には、外気温の変化や車両の運転状況の変化に拘らず車載バッテリの温度を自動的に適温範囲内に収束するよう制御することができる。

【００３７】また、シャッタが前記電磁開閉式シャッタであれば、車載バッテリの液温が所定温度以上となるとシャッタが開いて車載バッテリが空冷され、液温が所定温度以下となるとシャッタが閉じて車載バッテリの空冷が停止される。従ってこの場合にも、外気温の変化や車両の運転状況の変化に拘らず車載バッテリの温度を自動的に適温範囲内に収束するように制御することができ、特に、前記感温開閉式シャッタを設けたものに較べてより正確に車載バッテリの温度を制御することができる。

【００３８】さらに、シャッタが手動開閉式シャッタであれば、これを任意に開くことで車載バッテリが空冷され、これを任意に閉じることで車載バッテリの空冷が停止される。従って、寒冷時や寒冷地においては手動開閉式シャッタを閉じて車載バッテリの空冷を停止することにより車載バッテリの不要な温度低下を防止してオーバクール状態を回避することができ、車載バッテリの温度を適温範囲内に収束するように制御して車載バッテリの機能確保と寿命延命とを図ることができる。そして特に、手動開閉式シャッタは感温開閉式シャッタや電磁開閉式シャッタに較べて構造が簡単であり、コスト上昇を抑えて適用することができるという実用上の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す斜視図である。

【図２】一実施例における感温開閉式シャッタの配設状
態を示す部分断面図である。

【図３】一実施例における感温開閉式シャッタの構造を
示す正面図である。

【図４】一般的な車載バッテリの寿命を使用雰囲気温度
との関係で表したグラフである。

【図５】（ａ），（ｂ）は車載バッテリの機能確保、寿
命延命対策としてのそれぞれ異なる従来例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１車載バッテリ１ａ電解液注入部１ｂターミナル部２ラジエータ３ラジエータファン４冷却風流通クリアランス５遮熱ボックス５ａ前部壁５ｂ吸入口５ｃ排出口６仕切り部材７吸入パイプ８排出パイプ９吸出金具１０感温開閉式シャッタ１０ａベースプレート１０ｂシャッタ部材１０ｃ係合突起１０ｄレバー１０ｅバイアスバネ１０ｆ操作バネ１１シュラウド

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】冷却風の吸入口と排出口とを有し、かつ
車載バッテリを収容してその周面との間に所定の冷却風
流通クリアランスを形成する遮熱ボックスを設け、上記
吸入口は車両の走行風による正圧発生部位に臨ませ、上
記排出口はラジエータファンの送風による負圧発生部位
に臨ませたことを特徴とする車載バッテリの空冷装置。
【請求項２】上記吸入口から排出口に至る冷却風通路
の途中に、通路開閉用のシャッタを設けたことを特徴と
する請求項１記載の車載バッテリの空冷装置。
【請求項３】上記シャッタは、冷却風通路内の温度に
応じて形状を変化する形状記憶合金部材を操作部材とし
て所定温度以下では閉じ、所定温度以上では開く感温開
閉式シャッタとしたことを特徴とする請求項２記載の車
載バッテリの空冷装置。
【請求項４】上記シャッタは、車載バッテリの液温を
検出する液温検出器の検出信号に応じて所定温度以下で
は閉じ、所定温度以上では開く電磁開閉式シャッタとし
たことを特徴とする請求項２記載の車載バッテリの空冷
装置。
【請求項５】上記シャッタは、手動により任意に開閉
される手動開閉式シャッタとしたことを特徴とする請求
項２記載の車載バッテリの空冷装置。