KR101405728B1 - Ventilation device for battery module of HEV - Google Patents

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노조무 나가이
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 배터리 냉각 및 가온 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량 및 연료전지 차량 등에 탑재되는 배터리 모듈에 냉각을 위한 냉각풍 또는 가온을 위한 가온풍을 용이하게 송풍시킬 수 있도록 한 배터리 냉각 및 가온 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery cooling and warming apparatus, and more particularly, to a battery cooling and warming apparatus for a battery module mounted on a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, To a heating apparatus.

이를 위해, 본 발명은 배터리 케이스내에 내설된 복수의 배터리 모듈을 냉각풍 또는 가온풍으로 냉각 또는 가온시키는 배터리 모듈 송풍 장치에 있어서, 상기 바람 유입을 위한 흡기구 및 배출을 위한 배기구를 상기 배터리 케이스에서 형성하고, 상기 배터리 케이스의 내부에 바람을 나선 방향으로 유도할 수 있는 나선형의 바람유도수단을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각 및 가온 장치를 제공한다.To this end, the present invention provides a battery module blowing device for cooling or warming a plurality of battery modules housed in a battery case with a cooling wind or warm wind, characterized in that the air inlet for blowing in air and the air outlet for discharging are formed And a helical wind inducing means for inducing a wind in a direction of spiral inside the battery case is formed.

배터리 모듈, 배터리 케이스, 송풍, 냉각, 가온, 하이브리드, 차량, 나선형, 바람 Battery module, battery case, blowing, cooling, warming, hybrid, vehicle, spiral, wind

Description

배터리 냉각ㆍ가온 장치{Ventilation device for battery module of HEV}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery cooling /

본 발명은 배터리 냉각ㆍ가온 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량 및 연료전지 차량 등에 탑재되는 배터리 모듈을 냉각풍으로 냉각 또는 가온풍으로 가온시킬 수 있도록 한 배터리 냉각ㆍ가온 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery cooling / heating apparatus, and more particularly, to a battery cooling / heating apparatus capable of warming a battery module mounted on a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle or the like with cooling wind.

잘 알려진 바와 같이, 하이브리드 전기 차량은 배기가스 저감 및 연비 성능 향상을 위한 차세대 차량으로서, 엔진외에 차량의 바퀴를 구동시키는 전기 모터를 포함하고 있으며, 이 전기 모터를 비롯한 전장품에 전력을 방전하여 공급하는 배터리 모듈을 포함한다.As is well known, a hybrid electric vehicle is a next-generation vehicle for reducing exhaust gas and improving fuel economy, and includes an electric motor for driving the wheels of a vehicle in addition to an engine. Electric power is discharged from the electric motor And a battery module.

상기 하이브리드 차량용 배터리는 차량이 구동하는 동안, 엔진에 의해 구동되는 발전기 등에 의하여 충전된다.The battery for the hybrid vehicle is charged by a generator or the like driven by the engine while the vehicle is driven.

이러한 배터리의 충방전 과정 중, 배터리의 온도 상승은 배터리 내부 저항의 변화를 가져오게 되고, 전기적인 성능을 저하시키며, 차량의 효율적인 전기 관리가 이루어지지 못하는 문제를 초래한다.During the charging / discharging process of the battery, the temperature rise of the battery leads to a change in the internal resistance of the battery, deteriorates the electric performance, and leads to a problem that the electric power management of the vehicle can not be performed.

이에, 하이브리드 차량용 2차전지 개발 및 그 적용을 현실화시키기 위하여 배터리의 내부 온도를 적정 수준으로 냉각시켜야 할 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, in order to realize the development and application of a secondary battery for a hybrid vehicle, there is a need to cool the internal temperature of the battery to an appropriate level.

종래의 배터리 모듈(Battery Module)을 냉각하기 위한 냉각풍의 송풍 방식으로서, 일본특허 공개번호 제2005-183343호에는 배터리 케이스(13)내에 복수의 배터리 모듈(11)이 내재되어 있는 상태에서 배터리 케이스의 일측쪽 냉각풍 입구(16)로부터 타측쪽 배터리 출구(17)로 냉각풍을 송풍하는 방식이 개시되어 있다(도 1 및 도 2 참조).Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-183343 discloses a cooling method of a cooling wind for cooling a conventional battery module in which a plurality of battery modules 11 are contained in a battery case 13, And the cooling wind is blown from the cooling wind inlet 16 on one side to the battery outlet 17 on the other side (see FIGS. 1 and 2).

그러나, 일본특허 공개번호 2005-183343에 개시된 송풍 방식의 경우, 상기 배터리 케이스(13)의 중앙부 부근은 냉각풍이 잘 흐르기 때문에 중앙에 집중 배치된 배터리 모듈(11)은 잘 냉각되지만, 상기 배터리 케이스(13)의 내벽 부근은 냉각풍이 잘 흐르지 않아 배터리 케이스(13)의 내벽에 인접 배치된 배터리 모듈(11)은 잘 냉각되지 않게 되어, 결국 각 배터리 모듈간의 온도 차이가 생기는 문제점이 있었다.However, in the case of the air blowing system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-183343, since the cooling wind flows well around the central portion of the battery case 13, the battery module 11 concentrated at the center is cooled well, The battery module 11 disposed adjacent to the inner wall of the battery case 13 is not cooled well, resulting in a temperature difference between the battery modules.

이러한 문제점을 감안하여, 일본특허 등록번호 제3670868호에는 각각의 배터리 모듈(3)간에 풍향전환부재(5)를 만들고, 이 풍향전환부재(5)를 회전시킴으로써 배터리 케이스(1)의 중심부 부근에 흐르는 냉각풍을 배터리 케이스(1)의 내벽면을 향해 압송하는 발명이 개시되어 있다(도 3 및 도 4 참조).Japanese Patent Registration No. 3670868 discloses a structure in which a wind deflecting member 5 is formed between each battery module 3 and the wind deflecting member 5 is rotated, (Refer to Figs. 3 and 4) in which the cooling wind is flown toward the inner wall surface of the battery case 1. Fig.

따라서, 상기 풍형전환부재(5)에 의해, 상기 배터리 케이스(1)의 내벽면 부근에 냉각풍을 유도할 수 있고, 해당 내벽면 부근에 설치된 배터리 모듈(3)까지도 냉각시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, it is possible to induce the cooling wind in the vicinity of the inner wall surface of the battery case 1 and to cool the battery module 3 installed in the vicinity of the inner wall surface with the air gap changing member 5 .

그러나, 일본특허 등록번호 제3670868호에 개시된 송풍 방식은 축(51)과 이 축에 일체로 된 나선형 날개(52)로 구성된 풍향전환부재(5: 도 5 참조)라고 하는 복잡한 형상의 새로운 부품을 사용해야 하므로 부품비가 비싸지고, 차체 중량이 무거워지는 문제점이 있으며, 배터리 케이스(1)의 일측쪽으로부터 공급되는 냉각풍이 배터리 모듈(3)을 연결하고 있는 버스바(4)에 먼저 부딪히게 되어 배터리 모듈(3)에 대한 냉각 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.However, the blowing system disclosed in Japanese Patent Registration No. 3670868 has a complicated shape of a new component called a wind direction changing member 5 (see Fig. 5) composed of a shaft 51 and a helical blade 52 integrated with the shaft 51 The cooling air supplied from one side of the battery case 1 first strikes the bus bar 4 connecting the battery module 3, There is a problem in that the cooling efficiency for the heat exchanger 3 is lowered.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 부품비 및 중량을 최소한으로 억제하면서 배터리 케이스내의 각 배터리 모듈간의 온도 분산을 저감시킬 수 있고, 배터리 케이스의 내벽 부근을 통과하는 냉각풍 또는 가온풍의 풍속 저하를 막고, 바람의 통과 경로를 의도적에 제어함으로써, 보다 효율적으로 배터리 모듈을 냉각 또는 가온시킬 수 있는 배터리 냉각ㆍ가온 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the related art, and it is an object of the present invention to provide a battery case in which temperature dispersion between battery modules in a battery case can be reduced while minimizing component cost and weight, It is an object of the present invention to provide a battery cooling / warming device capable of more effectively cooling or warming up a battery module by preventing a decrease in the wind speed of wind or warm wind and intentionally controlling a passage path of the wind.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배터리 케이스내에 내설된 복수의 배터리 모듈을 냉각풍 또는 가온풍(이하, 바람으로 칭함)으로 냉각 또는 가온시키는 배터리 모듈 송풍 장치에 있어서, 상기 바람 유입을 위한 흡기구 및 배출을 위한 배기구를 상기 배터리 케이스에서 형성하고, 상기 배터리 케이스의 내부에 바람을 나선 방향으로 유도할 수 있는 나선형의 바람유도수단을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module blowing apparatus for cooling or warming a plurality of battery modules housed in a battery case to a cooling wind or a warm wind (hereinafter referred to as wind) And a discharge port for discharge is formed in the battery case, and a helical wind inducing means for guiding the wind in a spiral direction is formed in the battery case.

상기 배터리 케이스는 원형 단면을 갖는 원통형, 타원 단면을 갖는 타원통형, 사각 단면을 갖는 각주형(角柱)중 선택된 어느 하나로 구비된 것을 특징으로 한다.Wherein the battery case is formed of a cylindrical shape having a circular cross section, a tapered cylindrical shape having an elliptical cross section, and a prismatic shape having a rectangular cross section.

상기 배터리 케이스가 각주형인 경우, 배터리 케이스의 내벽면을 원형 단면을 갖는 원통형 또는 타원 단면을 갖는 타원통형으로 형성시킨 것을 특징으로 한다.When the battery case is a prismatic type, the inner wall surface of the battery case is formed into a cylindrical shape having a circular cross section or a tapered cylindrical shape having an elliptical cross section.

상기 배터리 케이스는 그 측면에서 상류측으로부터 하류측을 향해 점차 좁아지는 단면적을 갖도록 구비된 것을 특징으로 한다.And the battery case is provided so as to have a cross-sectional area gradually narrower from the upstream side toward the downstream side on the side surface thereof.

상기 배터리 케이스가 각주형인 경우, 바람 유입을 위한 흡기구를 배터리 케이스의 모서리(각부)중 적어도 1군데 위치에 형성하되, 모서리 위치에 최대로 근접 형성시킨 것을 특징으로 한다.When the battery case is of a prism shape, an air inlet for blowing in the air is formed at at least one of the corners of the battery case, and is formed as close as possible to the corner position.

상기 배터리 케이스의 흡기구를 그 측면에서 중류측 및 하류측에도 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.And an inlet port of the battery case is further formed on a side of the battery case in the middle and downstream sides thereof.

상기 배터리 케이스의 흡기구를 배터리 케이스의 내벽면쪽으로 관통 형성하되, 배터리 케이스의 내벽면으로부터 그 내부로 돌출 형성시킨 것을 특징으로 한다.And an air inlet of the battery case is formed to penetrate through the inner wall surface of the battery case and protrude from the inner wall surface of the battery case.

상기 나선형의 바람유도수단으로서, 상기 배터리 케이스의 내벽면에 바람이 나선 방향으로 흐르는 것을 유도하기 위한 유도 돌기 및 유도홈이 형성된 것을 특징으로 한다.And an induction protrusion and an induction groove are formed in the inner wall surface of the battery case for inducing the wind to flow in the spiral direction.

상기 유도 돌기 및 유도홈은 배터리 케이스의 상류측에서 하류측을 향해 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.And the guide protrusion and the guide groove are formed to be inclined toward the downstream side from the upstream side of the battery case.

상기 유도 돌기 및 유도홈의 배터리 케이스 내주를 한 바퀴 도는 피치를 배터리 케이스의 상류측에서는 길게 형성하고, 하류를 향할수록 짧게 형성시킨 것을 특징으로 한다.The pitch of one turn of the inner circumference of the battery case of the guide protrusion and the guide groove is formed to be long on the upstream side of the battery case and short on the downstream side.

상기 배터리 케이스의 내벽면으로부터 배터리 케이스의 중심부로 향하는 상기 유도 돌기의 높이가 상기 배터리 케이스의 상류측에서 하류측으로 가면서 점차 높아지게 형성된 것을 특징으로 한다.The height of the guiding protrusion from the inner wall surface of the battery case toward the center of the battery case is gradually increased from the upstream side to the downstream side of the battery case.

상기 나선형의 유도홈은 배터리 케이스의 상류측에서 하류측으로 갈수록 그 폭이 점차 작아지고, 그 깊이도 점차 얕게 형성된 것을 특징으로 한다.The helical guiding groove is gradually reduced in width from the upstream side to the downstream side of the battery case, and the depth of the guide groove gradually becomes shallow.

상기 배터리 케이스의 상류측에서 하류측으로 갈수록 상기 나선형 유도홈간의 간격을 점차 작게 형성시킨 것을 특징으로 한다.And the spacing between the helical guiding grooves gradually decreases from the upstream side to the downstream side of the battery case.

상기 배터리 케이스의 중심부에서 그 상류측으로부터 하류측으로 공동을 갖는 통형 구조의 분단벽이 일체로 연장 형성되고, 이 분단벽내의 공동과 연통되는 별도의 흡기구가 상기 배터리 케이스의 일표면(정면) 중심부를 향해 더 형성된 것을 특징으로 한다.A partition wall of a tubular structure having a cavity from the upstream side to the downstream side is integrally formed at the central portion of the battery case, and a separate air inlet communicating with the cavity in the partition wall is formed in a central portion of one surface As shown in Fig.

상기 분단벽내의 공동에는 복수의 배터리 모듈이 더 내설되는 것을 특징으로 한다.And a plurality of battery modules are further installed in the cavity in the partition wall.

상기 배터리 케이스의 하단부에 바람의 최종 배출구를 갖는 덕트를 일체로 더 형성하되, 상기 덕트는 배터리 케이스에 인접한 상단부에서 하단부까지 점차 좁아지는 단면적을 갖는 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.A duct having a final outlet of wind is integrally formed at a lower end of the battery case, and the duct is formed in a shape having a cross-sectional area gradually narrowed from an upper end portion to a lower end portion adjacent to the battery case.

상기 배터리 케이스와 덕트의 경계부에 외주에서 중심부로 연장되는 일정 길이의 차폐판이 위쪽으로 휘어진 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.And a shielding plate having a predetermined length extending from the outer periphery to the center at a boundary portion between the battery case and the duct is bent upward.

상기 덕트의 내벽면에는 바람이 나선 모양으로 흐르도록 유도하는 유도돌기 및 유도홈이 더 형성된 것을 특징으로 한다.And an induction protrusion and an induction groove are formed on the inner wall surface of the duct to guide the wind to flow in a spiral shape.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.Through the above-mentioned problem solving means, the present invention can provide the following effects.

배터리 케이스의 구조를 부품비 및 중량을 최소한으로 억제하면서 냉각풍 또는 가온풍을 입구에서 출구까지 그 풍량 및 풍속 변화없이 공급할 수 있고, 동시에 배터리 케이스의 전체 내부에 고르게 공급할 수 있도록 개선함으로써, 배터리 케이스의 내벽 부근을 통과하는 냉각풍 또는 가온풍의 풍속 저하를 방지하여 배터리 케이스내의 각 배터리 모듈간의 온도 차이를 저감시킬 수 있고, 보다 효율적으로 배터리 모듈을 냉각 또는 가온시킬 수 있다.It is possible to supply the cooling wind or the warm wind without changing the air flow rate or the wind speed from the inlet to the outlet while simultaneously suppressing the component cost and the weight of the battery case to a minimum, The temperature difference between the battery modules in the battery case can be reduced by preventing the wind speed of the cooling wind or the warm wind passing around the inner wall from being lowered and the battery module can be cooled or warmed more efficiently.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

전술한 바와 같이, 하이브리드 차량의 배터리 모듈은 배터리 케이스내에 복수개가 소정의 배열로 내설되는 바, 이 배터리 케이스내의 배터리 모듈 온도를 적정 수준으로 유지시켜야 하고, 이때 각 배터리 모듈간의 온도 차이가 발생되지 않도록 냉각 또는 가온하는 것이 중요하다.As described above, since a plurality of battery modules of the hybrid vehicle are installed in a predetermined arrangement in the battery case, the temperature of the battery module in the battery case must be maintained at an appropriate level. In this case, It is important to cool or warm.

이러한 점을 감안하여, 본 발명은 외기온이 20℃ 이상인 지역을 주행하는 경우 배터리의 사용에 수반하여 배터리의 온도가 증가하므로 냉각풍으로 냉각하고, 반대로 외기온이 낮은 한냉지역을 주행하는 경우 배터리의 온도가 하강하므로 가온풍으로 가온시켜줌으로써, 이를 통해 배터리의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 것이다.In view of the foregoing, the present invention provides a battery pack that is cooled by cooling wind as the battery temperature increases with use of the battery when traveling in an area having an outside temperature of 20 ° C or higher, and conversely, So that the temperature of the battery can be prolonged.

이를 위해, 본 발명은 상기 배터리 케이스(100)의 측면에서 그 상류측 및 하류측에 각각 바람의 흡기구(102,104) 및 배기구(106)를 형성하고, 상기 배터리 케이스(100)의 내부에 바람을 나선 방향으로 유도할 수 있는 나선형의 바람유도수단(108,110)을 형성한 점에 주된 특징이 있다.For this purpose, the present invention is characterized in that wind inlet ports (102, 104) and exhaust ports (106) are formed on the upstream side and the downstream side of the side of the battery case (100) And a spiral air induction means (108, 110) which can be guided in the direction of the wind direction.

이에, 일본특허 등록번호 제3670868호의 경우 바람의 흡기구가 배터리 케이스의 전면에 구비되어, 전술한 바와 같이 배터리 케이스내에 들어간 바람이 배터리 모듈을 연결하는 버스바에 직각으로 부딪히게 되고, 그에 따라 바람의 흐름에 난류가 발생하는 문제점이 있지만, 첨부한 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 상기 바람 유입을 위한 흡기구(102)를 배터리 케이스(100)의 측면에서 그 상류측에 형성하여 바람이 버스바에 부딪히지 않도록 함으로써, 바람의 흐름에 혼란이 생기 지 않아 효율적인 배터리 모듈(200)의 냉각 또는 가온을 유도할 수 있다.Accordingly, in the case of Japanese Patent Registration No. 3670868, the wind intake port is provided on the front surface of the battery case, so that the wind entered into the battery case collides with the bus bar connecting the battery module at right angles, However, as shown in FIG. 6, in the present invention, the air inlet 102 for blowing air is formed on the upstream side of the side of the battery case 100 so that the wind hits the bus bar. So that the flow of the wind is not disturbed, so that the efficient cooling or heating of the battery module 200 can be induced.

또한, 일본특허 공개번호 제2005-183343호의 경우 배터리 케이스의 임의의 벽면에서 대면하는 벽면을 향해 직선상으로 바람을 흘려 보내면, 바람이 배터리 케이스내에 체류하는 시간이 짧아지기 때문에 냉각 또는 가온 효율이 좋지 않은 문제점이 있지만, 첨부한 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 상기 배터리 케이스(100)의 내부에 바람을 나선 방향으로 유도할 수 있는 나선형의 바람유도수단(108,110)을 형성함으로써, 바람이 배터리 케이스(100)내를 유동하는 거리가 길어지는 동시에 배터리 케이스(100)내에 체류하는 시간이 길어지게 되고, 그에 따라 같은 풍량으로 보다 많은 배터리 모듈(200)을 냉각 또는 가온시킬 수 있다.In addition, in the case of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2005-183343, if the wind is flowed in a straight line from the arbitrary wall surface of the battery case toward the wall surface facing the battery case, the time during which the wind stays in the battery case is shortened, However, as shown in FIG. 6, in the present invention, by forming spiral wind inducing means 108 and 110 for guiding wind in a spiral direction inside the battery case 100, The longer the distance in which the battery module 200 flows in the case 100 and the longer the time it takes to stay in the battery case 100, the longer the battery modules 200 can be cooled or heated with the same air volume.

상기 배터리 케이스내에 나선형의 바람유도수단을 형성함에 따른 본 발명의 다른 장점은 적은 송풍량으로도 나선형 흐름을 유도하여 배터리 모듈에 대한 냉각 또는 가온이 가능하기 때문에 송풍에 사용하는 송풍 팬의 전력을 절감할 수 있는 점, 또한 상기와 같이 나선 모양으로 바람을 송풍함으로써, 바람에 원심력이 생기기 때문에 풍속이 그다지 떨어지지 않게 되고, 이로 인해 송풍 속도를 올리기 위해서 송풍 팬의 전력을 절감할 수 있는 점에 있다.Another advantage of the present invention in that the spiral wind induction means is formed in the battery case is that the spiral flow can be induced even with a small amount of airflow so that the battery module can be cooled or warmed to save power of the blowing fan In addition, since the centrifugal force is generated in the wind by blowing the wind in a spiral shape as described above, the wind speed does not drop so much, and the power of the blowing fan can be reduced in order to increase the blowing speed.

또한, 일본특허 등록번호 제3670868호에 개시된 바와 같은 풍향 전환부재가 필요 없어지므로 해당 부품비를 절감할 수 있고, 게다가 일본특허 등록번호 제3670868호의 경우 배터리 케이스의 내벽부근에 바람이 더디게 흐르기 때문에 장기간 사용에 따라 배터리 케이스의 내면에 먼지 등의 덩어리가 생겨 고장의 원인이 될 수 있지만, 반면에 본 발명은 배터리 케이스의 내벽 부근에 나선형 흐름으로 인 한 많은 바람이 항상 흐르게 함으로써, 먼지 등의 이물질을 배터리 케이스 외부로 제거하여, 배터리 케이스 내부가 깨끗하게 유지되어 잔고장 등의 수가 줄고, 상품성을 향상시킬 수 있다.Further, since the wind direction switching member as disclosed in Japanese Patent Registration No. 3670868 is not required, the corresponding parts cost can be reduced. Moreover, in the case of Japanese Patent Registration No. 3670868, since the wind flows slowly near the inner wall of the battery case, A large amount of dust or the like may be generated on the inner surface of the battery case to cause a failure. On the other hand, according to the present invention, since a large amount of wind is always flowed in the vicinity of the inner wall of the battery case due to the spiral flow, The battery case is removed from the case, and the inside of the battery case is kept clean, so that the number of remaining batteries and the like can be reduced and the merchantability can be improved.

본 발명에 따르면, 상기 배터리 케이스(100)를 원형 단면을 갖는 원통형, 또는 타원 단면을 갖는 타원통형으로 형성시키는 바, 그 이유는 다음과 같다.According to the present invention, the battery case 100 is formed into a cylindrical shape having a circular cross section or a tangential cylindrical shape having an elliptic cross section, for the following reasons.

일본특허 등록번호 제3670868호 및 일본특허 공개번호 제2005-183343호에 개시된 발명은 모두 각주(角柱)형의 배터리 케이스를 사용하고 있지만, 본 발명에서와 같이 나선 모양으로 바람을 흘려 보내 원심력을 발생시키는 것을 목적으로 하는 경우에는 그 효율이 매우 떨어질 수 밖에 없다.Japanese Patent Application No. 3670868 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-183343 all use a prismatic battery case, but a wind is spirally blown as in the present invention to generate a centrifugal force The efficiency is very low.

이에, 본 발명에 따른 배터리 케이스(100)를 원형 단면을 갖는 원통형 또는 타원 단면을 갖는 타원통형의 것으로 채용함으로써, 바람을 나선형 방향으로 용이하게 흘려 보낼 수 있다.Accordingly, the battery case 100 according to the present invention can be easily made to flow in a spiral direction by adopting a cylindrical shape having a circular section or a tapered shape having an elliptical section.

또한, 상기 배터리 모듈(200)의 형상이 원통형이므로, 각주형의 배터리 케이스(100)의 경우는 모서리 부분에서 배터리 모듈과 그 거리가 크게 이격되는 데드 스페이스(Dead Space)가 생기는 반면, 본 발명과 같이 배터리 케이스(100)의 형상을 원통형 또는 타원통형으로 적용함으로써, 데드 스페이스를 없앨 수 있고, 결국 배터리 케이스를 보다 소형화시킬 수 있다.In addition, since the shape of the battery module 200 is cylindrical, a dead space in which the battery module 100 is separated from the battery module at a corner portion is generated in the case of the prismatic battery case 100, By applying the shape of the battery case 100 to a cylindrical shape or a tapered shape like this, the dead space can be eliminated and the battery case can be made more compact.

만일, 상기 배터리 케이스(100)의 형상이 각주형인 경우에는, 도 7에 도시된 바와 같이 해당 배터리 케이스의 내벽면을 원형 단면을 갖는 원통형 또는 타원 단면을 갖는 타원통형으로 구성함으로써, 배터리 케이스의 내부에서 바람을 나선형 방향으로 흘려 보내는 동시에 원심력을 발생시켜 배터리 모듈을 효율적으로 냉각 또는 가온시킬 수 있다.If the shape of the battery case 100 is a prismatic shape, as shown in FIG. 7, the inner wall surface of the battery case may be formed into a cylindrical shape having a circular cross section or a different cylindrical shape having an elliptic cross section, The centrifugal force is generated and the battery module can be efficiently cooled or warmed.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 8에 도시된 바와 같이 상기 배터리 케이스(100)를 그 측면에서 상류측으로부터 하류측을 향해 점차 좁아지는 단면적을 갖도록 하며, 그 이유는 다음과 같다.According to the present invention, as shown in FIG. 8, the battery case 100 has a cross-sectional area gradually narrowing from the upstream side to the downstream side at the side surface thereof, for the following reason.

즉, 그 이유는 상기 배터리 케이스(100)의 일측면에서 그 상류측 흡기구(102)가 형성되어 있어, 풍속이 빠르지만, 배터리 케이스(100)의 중류 또는 하류측으로 가면서 풍속이 점차 늦어지므로, 상기 배터리 케이스(100)의 형상을 점차 좁아지는 단면적을 갖는 것으로 채용하여 중력 및 원심력의 작용에 의한 풍속의 저하를 막고, 배터리 케이스(100)내의 중류측 및 하류측에 위치하는 배터리 모듈을 빠짐없이 냉각 또는 가온시킬 수 있기 때문이다.That is, the reason for this is that since the upstream air intake port 102 is formed on one side of the battery case 100, the wind speed is fast, but the wind speed gradually decreases toward the midstream or downstream side of the battery case 100, The shape of the battery case 100 is adopted to have a gradually narrowing sectional area to prevent the decrease of the wind speed due to the action of gravity and centrifugal force and to cool down the battery module located at the midstream side and the downstream side in the battery case 100 Or warmed.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 9에 도시된 바와 같이 상기 배터리 케이스(100)가 각주형인 경우, 바람 유입을 위한 흡기구(102)를 배터리 케이스의 4개 모서리(각부)중 적어도 1군데 위치에 형성하되, 해당 모서리 위치에 최대로 근접 형성시킨다.According to the present invention, when the battery case 100 is a prismatic shape as shown in FIG. 9, the air inlet 102 for blowing in air is formed at at least one of four corners of the battery case However, it is formed as close as possible to the corner position.

배터리 케이스(100)의 형상을 바람의 원할한 흐름 유도를 위해 나선 방향으로 송풍하는 것을 고려하면, 배터리 케이스(100)의 내벽 형상이 원통형 또는 타원통형인 것이 바람직하지만, 각주형의 구조에서도 바람을 원할하게 유도 가능하다.Considering that the shape of the battery case 100 is blown in a spiral direction for smooth flow of the wind, it is preferable that the inner wall shape of the battery case 100 is cylindrical or tapered. However, It can be guided smoothly.

즉, 상기와 같이 배터리 케이스(100)의 흡기구(102)를 해당 모서리 위치에 근접 형성함으로써, 이 흡기구(102)를 통해 각주형의 배터리 케이스(100) 내벽쪽으 로 바람이 공급되어, 결국 배터리 케이스(100) 내부에서 각 모서리 구석 공간에도 빠짐없이 냉각풍을 송풍하면서 배터리 모듈들을 효과적으로 냉각 또는 가온시킬 수 있다.That is, as described above, the air inlet 102 of the battery case 100 is formed close to the corner, so that air is supplied to the inner wall of the battery case 100 through the air inlet 102, The battery modules can be effectively cooled or warmed while blowing the cooling wind in the corners of each corner in the battery module 100.

바람직하게는, 각주형 배터리 케이스(100)의 경우, 그 흡기구(102)를 후술하는 유도 돌기(108) 및 유도홈(110)의 연장선상에 형성하여 바람을 보다 용이하게 유도할 수 있도록 한다.Preferably, in the case of the prismatic battery case 100, the air inlet 102 is formed on an extension of the guide protrusion 108 and the guide groove 110, which will be described later, so that the wind can be guided more easily.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 7에 도시된 바와 같이 상기 배터리 케이스(100)의 흡기구(102)를 그 측면에서 중류측 및 하류측에도 더 형성시킬 수 있다.According to the present invention, as shown in FIG. 7, the intake port 102 of the battery case 100 can be further formed on the side of the side and the downstream side.

보다 상세하게는, 상기 냉각풍 또는 가온풍 즉, 바람의 유입을 위한 흡기구(102)를 배터리 케이스(100)의 측면에서 상류측 뿐만아니라, 중류측 및 하류측, 중류측 또는 하류측에 추가로 더 형성시킬 수 있다.More specifically, the cooling air or warm air, that is, the air intake port 102 for inflow of wind is additionally provided on the side of the battery case 100 on the upstream side as well as on the middle and downstream sides, Can be formed.

이에, 상기 배터리 케이스(100)의 상류측에서 하류측으로 갈수록 풍속이 감소되므로, 배터리 케이스의 중류측 및 하류측, 중류측 또는 하류측에 추가로 흡기구(102)를 더 형성함으로써, 배터리 케이스 내부에서의 바람 풍속을 더 높일 수 있고, 이에 배터리 케이스(100)내에서 중류측 및 하류측에 위치하는 배터리 모듈(200)을 빠짐없이 냉각 또는 가온시킬 수 있다.Therefore, since the wind speed decreases from the upstream side to the downstream side of the battery case 100, the air inlet 102 is additionally provided in the middle or downstream side, or the middle or downstream side of the battery case, So that the battery module 200 positioned at the midstream side and the downstream side in the battery case 100 can be completely cooled or heated.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 7에 도시된 바와 같이 상기 배터리 케이스(100)의 흡기구(102)를 배터리 케이스의 내벽면쪽으로 관통 형성하되, 배터리 케이스의 내벽면으로부터 그 내부로 돌출 형성되도록 한다.According to the present invention, as shown in FIG. 7, the air inlet 102 of the battery case 100 is formed to penetrate from the inner wall surface of the battery case to the inner wall surface of the battery case.

이렇게 상기 배터리 케이스(100)를 관통시켜 흡기구(102)를 형성하되, 배터 리 케이스의 내벽면에 인접되게 관통 형성시키는 동시에 배터리 케이스의 내부로 돌출되게 형성함으로써, 바람이 배터리 케이스(100)의 내벽면을 따라 나선형 방향으로 흐르는 것을 유도시킬 수 있다.The air inlet 102 is formed so as to penetrate through the battery case 100 so as to be formed adjacent to the inner wall surface of the battery case and protrude into the battery case. It can be induced to flow in a spiral direction along the wall surface.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 나선형의 바람유도수단으로서, 상기 배터리 케이스의 내벽면에 냉각풍 또는 가온풍 즉, 바람이 나선 방향으로 흐르는 것을 유도하기 위한 유도 돌기(108) 및 유도홈(110)이 형성된다.According to the present invention, as shown in FIGS. 6 and 8, the helical wind guiding means is provided with a cooling wind or warm wind on the inner wall surface of the battery case, that is, induction for inducing wind to flow in a spiral direction The protrusion 108 and the guide groove 110 are formed.

이때, 상기 유도돌기(108) 및 유도홈(110)은 첨부한 도 7에 나타낸 바와 같이, 배터리 케이스(100)의 상류측에서 하류측을 향해 하향 경사지게 형성된다.At this time, as shown in FIG. 7, the guide protrusion 108 and the guide groove 110 are formed to be inclined downward from the upstream side of the battery case 100 toward the downstream side.

상기 유도 돌기(108) 및 유도홈(110)을 만들지 않는 경우, 배터리 케이스(100)의 중류측 및 하류측으로 갈수록 나선 방향으로 흐르는 바람의 양이 적어지게 되고, 동시에 바람에 난류가 생기게 되어 배터리 모듈을 효과적으로 냉각할 수 없지만, 상기와 같이 유도 돌기(108) 및 유도홈(110)을 형성하여 배터리 케이스(100)의 하류측까지 바람이 나선 모양으로 흐르게 할 수 있다.The amount of wind flowing in the spiral direction decreases toward the midstream side and the downstream side of the battery case 100. At the same time, turbulence is generated in the wind, The induction protrusion 108 and the guide groove 110 may be formed as described above so that the wind can be flowed to the downstream side of the battery case 100. [

또한, 상기 유도 돌기(108) 및 유도홈(110)을 배터리 케이스(100)의 상류측에서 하류측을 향해 경사지게 형성하되, 의도하는 바람의 흐름 방향과 같은 경사의 유도 돌기(108) 및 유도홈(110)을 형성하는 것이 바람직하며, 그 이유는 의도하는 바람의 흐름 방향과 다른 경사로 유도 돌기(108) 및 유도홈(110)을 형성하면, 바람의 흐름에 혼란이 생기고, 목적하는 온도로 배터리 모듈(200)을 냉각 또는 가온시킬 수 없기 때문이다.The guide protrusion 108 and the guide groove 110 are inclined from the upstream side to the downstream side of the battery case 100 so that the guide protrusion 108 and the guide groove 110, It is preferable to form the guide protrusion 110 and the induction protrusion 108 and the induction groove 110 on the inclined path different from the intended direction of wind flow to cause confusion in the flow of wind, The module 200 can not be cooled or warmed.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 8에 도시된 바와 같이 상기 유도 돌기(108) 및 유도홈(110)의 배터리 케이스(100) 내주를 한 바퀴 도는 피치(P1,P2,P3,P4..)를 배터리 케이스의 상류측에서는 길게 형성하고, 하류를 향할수록 짧게 형성시키는 것이 바람직하다.According to the present invention, as shown in FIG. 8, the pitches P1, P2, P3, and P4 of the inner circumference of the battery case 100 of the guide protrusion 108 and the guide groove 110 It is preferable that the battery case is formed long on the upstream side of the battery case and short on the downstream side.

전술한 바와 같이 배터리 케이스(100)의 중류 또는 하류측으로 갈수록 바람의 풍속이 떨어지고, 또한 바람이 배터리 케이스(100)의 하류측으로 가면서 배터리 모듈(200)을 냉각 또는 가온하기 때문에, 냉각풍의 온도가 상승하고, 또는 가온풍의 온도가 저하되며, 결국 배터리 케이스(100)의 중류측 및 하류측에 위치하는 배터리 모듈(200)을 빠짐없이 냉각 또는 가온시킬 수 없게 된다.As the wind speed decreases toward the middle or downstream side of the battery case 100 and the battery module 200 is cooled or warmed by the wind toward the downstream side of the battery case 100 as described above, Or the temperature of the warm wind is lowered. As a result, the battery module 200 positioned at the midstream side and the downstream side of the battery case 100 can not be cooled or warmed.

따라서, 상기 유도 돌기(108) 및 유도홈(110)이 배터리 케이스(100)의 내주를 한 바퀴 도는 피치(P1...P4)를 배터리 케이스(100)의 상류측은 길게, 하류측으로 갈수록 짧게 형성하여, 바람의 풍속 및 온도를 일정하게 유지하면서 배터리 모듈(200)을 용이하게 냉각 또는 가온시킬 수 있다.Therefore, the pitches P1, ..., P4 of the guide protrusions 108 and the guide grooves 110 which form the inner circumference of the battery case 100 are formed to be longer in the upstream side of the battery case 100 and shorter So that the battery module 200 can be easily cooled or warmed while the wind speed and temperature of the wind are kept constant.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 8에서 보는 바와 같이 상기 유도 돌기(108)의 높이 즉, 상기 배터리 케이스(100)의 내벽면으로부터 배터리 케이스의 중심부로 향하는 유도 돌기(108)의 높이(H1...H5)가 상기 배터리 케이스의 상류측에서 하류측으로 가면서 점차 높아지게 형성된다.8, the height of the guide protrusion 108, that is, the height H1 of the guide protrusion 108 from the inner wall surface of the battery case 100 toward the center of the battery case, .H5 are formed gradually higher from the upstream side to the downstream side of the battery case.

이는, 상기 배터리 케이스(100)의 중류측 및 하류측으로 갈수록 나선 모양으로 흐르는 바람의 분량이 적어지고, 또한 바람에 난류가 생겨 배터리 모듈(200)을 효과적으로 냉각할 수 없는 점을 감안한 것으로서, 배터리 케이스(100)의 중류 및 하류측에서 바람이 보다 큰 높이를 갖는 유도 돌기(108)에 많이 접촉되게 하면서 나선 모양으로 흐르도록 보정 유도할 수 있게 되어, 배터리 케이스(100)의 중류측 및 하류측에 위치하는 배터리 모듈(200)을 빠짐없이 냉각 또는 가온시키는데 기여할 수 있다.This is because the amount of wind flowing in a spiral shape toward the midstream side and the downstream side of the battery case 100 is reduced and turbulence is generated in the wind to effectively cool the battery module 200, The wind can be guided to make a helical flow so that the wind comes in contact with the guide protrusion 108 having a larger height at the middle and downstream sides of the battery case 100, Thereby contributing to the cooling or warming of the battery module 200 to be positioned.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 6 및 도 15에 도시된 바와 같이 상기 나선형의 유도홈(110)을 각형 또는 반원형 홈으로 형성하되, 배터리 케이스(100)의 상류측에서 하류측으로 갈수록 유도홈의 폭(H)을 점차 작아지게 형성하고, 그 깊이(L)도 점차 얕게 형성시키는 것이 바람직하다.According to the present invention, as shown in FIGS. 6 and 15, the spiral guide groove 110 is formed into a square or semicircular groove, and the width of the guide groove from the upstream side to the downstream side of the battery case 100 It is preferable that the height H is gradually decreased and the depth L is gradually made shallow.

이와 같은 유도홈(110) 구조를 채용함으로써, 배터리 케이스(100)의 하류측으로 갈수록 냉각풍 또는 가온풍 즉, 바람이 유도홈으로부터 밀려 나오는 분량이 늘고, 그 밀려 나오는 바람에 의하여 하류쪽의 배터리 모듈(200)의 냉각 또는 가온을 효율적으로 수행할 수 있으며, 상류측과 하류측의 온도 차이가 적은 냉각 또는 가온을 실시할 수 있다.By adopting such an induction groove 110 structure, the amount of cooling wind or warm wind, that is, the amount of wind coming out of the guide groove, increases toward the downstream side of the battery case 100, It is possible to efficiently perform cooling or warming of the heat exchanger 200 and to perform cooling or heating with a small temperature difference between the upstream side and the downstream side.

또한, 상기 유도홈(110) 안을 흐르는 냉각풍의 유속이 하류측으로 갈수록 서서히 빨라지고, 냉각 또는 가온의 효과가 적은 하류쪽의 배터리 모듈(200)에 빠른 유속의 바람이 부딪히게 되어, 상류 및 하류측의 배터리 모듈의 온도 차이가 적은 냉각 또는 가온을 행할 수 있다.In addition, the flow velocity of the cooling wind flowing in the guide groove 110 gradually increases toward the downstream side, and a wind at a high flow velocity strikes the battery module 200 on the downstream side, which has little effect of cooling or heating, It is possible to cool or warm the battery module with a small temperature difference.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 15에 도시된 바와 같이 상기 배터리 케이스(100)의 상류측에서 하류측을 향해 나선형 경로를 이루는 유도홈(110)의 간격은 배터리 케이스(100)를 그 길이방향으로 단면해 보았을 때 배터리 케이스의 상류측 에서 하류측으로 갈수록 점차 작아지는 간격(P1> P2> P3...)으로 형성하는 것이 바람직하다.According to the present invention, as shown in FIG. 15, the gap of the guide groove 110 forming a spiral path from the upstream side to the downstream side of the battery case 100 is equal to the length of the battery case 100 in the longitudinal direction thereof (P1 > P2 > P3, ...) which gradually decreases from the upstream side to the downstream side of the battery case when viewed from a cross section.

이와 같은 유도홈(110)의 간격을 설정함으로써, 관성의 법칙에 의하여 하류측으로 갈수록 냉각풍 또는 가온풍 즉, 바람이 유도홈으로부터 밀려 나오는 분량이 늘고, 그 밀려 나온 바람에 의해 하류측의 배터리 모듈(200)의 냉각 또는 가온을 효율적으로 행할 수 있고, 상류측과 하류측의 배터리 모듈간의 온도 차이가 적은 냉각 또는 가온을 이룰 수 있다.By setting the interval between the guide grooves 110, the amount of cooling air or warm air, that is, the amount of wind that is pushed out of the guide groove, increases toward the downstream side by the law of inertia, The cooling or heating of the battery module 200 can be performed efficiently and the temperature difference between the upstream and downstream battery modules can be reduced or the temperature can be reduced.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 10에 도시된 바와 같이 상기 배터리 케이스(100)의 중심부에 상류측으로부터 하류측으로 연장되어 내부가 공동(空洞)이 되는 통형 구조의 분단벽(112)이 일체로 형성되고, 이 공동(114)과 연통되는 별도의 흡기구(104)가 상기 배터리 케이스(100)의 일표면(정면)에 더 형성된다.According to the present invention, as shown in FIG. 10, a partition wall 112 of a tubular structure extending from the upstream side to the downstream side at the center of the battery case 100 and having a cavity therein is integrally formed And a separate air inlet 104 communicating with the cavity 114 is further formed on one surface (front surface) of the battery case 100.

특히, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 분단벽(112)내의 공동(114)에 복수의 배터리 모듈(200)이 내재된다.In particular, as shown in FIG. 10, a plurality of battery modules 200 are embedded in the cavities 114 in the dividing wall 112.

첨부한 도 8에 도시된 구조에서는 상기 배터리 케이스(100)의 내벽면을 따라 나선 방향으로 바람이 흐르고 배터리 케이스(100)의 중심부에는 바람이 잘 흐르지 않게 되므로, 중심부에 배터리 모듈(200)을 배치하면 제대로 냉각되지 않을 수 있는 점을 감안하여, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 별도의 흡기구(104)를 통해 공동(114)으로도 동시에 바람을 공급하여 배터리 케이스(100)의 공동(114)내에 배열된 배터리 모듈(200)을 용이하게 냉각 또는 가온시킬 수 있다.In the structure shown in FIG. 8, the wind flows along the inner wall surface of the battery case 100 in the spiral direction and the wind does not flow to the center portion of the battery case 100, so that the battery module 200 is disposed at the center The air is supplied to the cavity 114 through the separate air inlet 104 as shown in FIG. 10 so that the air is supplied into the cavity 114 of the battery case 100 at the same time The arranged battery module 200 can be easily cooled or warmed.

또한, 상기 배터리 케이스(100)내에서 그 내벽면을 따라 나선 모양으로 흐르 는 바람의 일부가 배터리 케이스(100)의 중심부 부근으로 흐른 경우, 바람의 흐름에 혼란이 생겨 냉각 성능이 악화될 수 있는 바, 도 10에 도시된 바와 같이 배터리 케이스(100)의 중심부에 배터리 모듈(200)이 내재되는 분단벽(112)을 제공함으로써, 상기 바람의 일부가 배터리 케이스(100)의 중심부로 유입되는 것을 방지하여 냉각 성능의 악화를 막을 수 있다.In addition, when a part of the wind flowing in a spiral shape along the inner wall surface of the battery case 100 flows to the vicinity of the central portion of the battery case 100, the flow of wind may be disturbed and the cooling performance may deteriorate 10, a partition wall 112 in which the battery module 200 is installed is provided at the center of the battery case 100 so that a part of the wind is introduced into the center of the battery case 100 And deterioration of the cooling performance can be prevented.

한편, 상기 별도의 흡기구(104)는 상기 분단벽(112)내의 공동으로 바람을 공급할 수 있도록 배터리 케이스(100)의 정면(상면)에 추가로 형성되는 바, 이 별도의 흡기구(104)으로부터 대면하는 배터리 배면(하면)을 향해 직선상으로 냉각풍 또는 가온풍이 송풍된다.The separate inlet port 104 is further formed on the front surface (upper surface) of the battery case 100 so as to supply wind through the cavity in the dividing wall 112. The separate inlet port 104, A cooling wind or a warm wind is blown in a straight line toward the battery back surface (lower surface) of the battery.

이와 같이, 상기 배터리 케이스(100)의 내벽면을 따라 바람이 나선 방향으로 흐르는 경우, 배터리 케이스(100)의 중심부 부근에 설치한 배터리 모듈(200)이 제대로 냉각되지 않을 수 있으며, 따라서 상기 별도의 흡기구(104) 및 분단벽(112)을 형성함에 따라 배터리 케이스(100)의 중심부로 바람이 용이하게 공급되어, 중심부 부근에 있는 배터리 모듈(200)을 효과적으로 냉각할 수 있다.In this way, when the battery module 100 flows in a wind direction along the inner wall surface of the battery case 100, the battery module 200 installed near the center of the battery case 100 may not be cooled properly, The air inlet 104 and the dividing wall 112 are formed so that the wind can be easily supplied to the center of the battery case 100 and the battery module 200 near the central portion can be effectively cooled.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 케이스(100)의 하단부에 바람의 최종 배출구(124)를 갖는 덕트(116)를 일체로 더 형성하되, 상기 덕트(116)는 배터리 케이스(100)에 인접한 상단부에서 하단부까지 점차 좁아지는 단면적을 갖는 형상으로 형성된다.According to the present invention, as shown in FIGS. 8 and 10, the duct 116 having the final outlet 124 of the wind is integrally formed at the lower end of the battery case 100, 116 are formed in a shape having a cross-sectional area which is gradually narrowed from an upper end portion to a lower end portion adjacent to the battery case 100.

상기 덕트(116)를 설치한 이유는, 상기 배터리 케이스(100)의 상류측에는 흡기구(102,104)가 있어 바람의 풍속이 빠르지만, 중류 또는 하류측르로 갈수록 점차 늦어지는 점을 감안하여, 접차 좁아지는 단면적을 갖는 덕트(116)를 배터리 케이스(100)의 하단부에 일체로 설치함으로써, 중력 및 원심력의 작용에 의해 풍속 저하를 막고, 배터리 케이스(100)의 하단부에 위치한 배터리 모듈(200)도 빠짐없이 냉각 또는 가온할 수 있다.The reason why the duct 116 is installed is that the air inlet 102 and 104 are located on the upstream side of the battery case 100 so that wind velocity is fast but gradually becomes slower toward the middle or downstream side, The duct 116 having a cross sectional area is integrally provided at the lower end of the battery case 100 to prevent the wind speed from being lowered by the action of gravity and centrifugal force and the battery module 200 located at the lower end of the battery case 100 Cooling or heating.

이때, 상기 덕트(116)의 하단 중심부에 형성된 바람의 최종 배출구(124)의 위치는 바람의 나선 모양의 흐름을 흩뜨리지 않기 위해, 배터리 케이스(100)의 한쪽 구석보다 배터리 케이스(100)의 중심부와 일치시켜 형성하는 것이 바람직하다.The position of the wind end discharge port 124 formed at the lower end center portion of the duct 116 is greater than one corner of the battery case 100 in order to prevent the wind spiral flow from being disturbed, And the like.

본 발명에 따르면, 첨부한 도 10에 도시된 바와 같이 상기 배터리 케이스(100)와 덕트(116)의 경계부에 외주에서 중심부로 연장되는 일정 길이의 차폐판(118)이 위쪽으로 휘어진 형상으로 형성된다.According to the present invention, as shown in FIG. 10, a shielding plate 118 having a predetermined length extending from the outer periphery to the center is formed at the boundary portion between the battery case 100 and the duct 116, .

상기 차폐판(118)을 형성한 이유는, 바람이 배터리 케이스(100)의 상류측에서 하류측으로 가면서 배터리 모듈(200)을 냉각 또는 가온하기 때문에, 냉각풍의 온도가 상승하고 또는 가온풍의 온도가 저하되어 배터리 케이스(100)의 하류측에 위치하는 배터리 모듈(200)의 냉각이 잘 이루어지지 않는 점을 감안하여, 배터리 케이스(100) 하면 부근까지 흐른 바람이 상기 차폐판(118)에 부딪힘과 함께 그 위쪽을 향해 일정 거리 역류하게 함으로써, 역류 하지 않는 경우에 비하여 보다 효과적으로 배터리 모듈(200)을 냉각시킬 수 있도록 함에 있다.The reason for forming the shielding plate 118 is that the battery module 200 is cooled or heated while the wind moves from the upstream side to the downstream side of the battery case 100 so that the temperature of the cooling air is increased or the temperature of the warm air is decreased And the battery module 200 located on the downstream side of the battery case 100 is not cooled well so that the wind that has flowed to the vicinity of the undersurface of the battery case 100 hits the shielding plate 118 So that the battery module 200 can be cooled more effectively than the case where no backflow occurs.

한편, 첨부한 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 덕트(116)의 내벽면에는 바람이 나선 모양으로 흐르도록 유도하는 유도돌기(120) 및 유도홈(122)이 더 형성된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 11 to 13, the inner wall surface of the duct 116 further includes an induction protrusion 120 and an induction groove 122 for guiding the wind to flow in a spiral shape.

상기 덕트(116)내에 유도돌기(120) 및 유도홈(122)을 형성함으로써, 배터리 케이스(100) 내면에 유도 돌기(120) 또는 유도홈(122)을 만들 필요가 없어질 수 있다.It is not necessary to form the guide protrusion 120 or the guide groove 122 on the inner surface of the battery case 100 by forming the guide protrusion 120 and the guide groove 122 in the duct 116.

즉, 상기 덕트(116)에 형성된 유도 돌기(120) 및 유도홈(122)에 의해 덕트(116) 내에 바람의 와류가 생기는 바, 그 후, 그 바람의 와류는 덕트(116) 내에 머물지 않고 점차 배터리 케이스(100)의 하부에서 상부로도 퍼지게 되고, 최종적으로 배터리 케이스(100)내 전체에 바람의 와류가 생기게 되어, 결국 배터리 케이스(100)내에 유도 돌기(108,110) 및 유도홈을 형성하지 않고도, 바람을 유도할 수 있다.That is, a wind vortex occurs in the duct 116 by the induction protrusion 120 and the guide groove 122 formed in the duct 116. Thereafter, the wind vortex does not stay in the duct 116, The battery case 100 is spread from the lower portion to the upper portion of the battery case 100 so that wind vortexes are generated in the entire battery case 100. As a result, without forming the guide protrusions 108, , The wind can be induced.

이때, 상기 덕트(116)내의 유도 돌기(120) 및 유도홈(122)의 피치나 돌기 깊이를 상류에서 하류를 향해 임의로 변경하는 것은 상기한 배터리 케이스(100)내에 유도돌기(108) 및 유도홈(110)을 설치한 것과 동일하게 적용할 수 있다.At this time, the pitch and the projection depth of the guide protrusion 120 and the guide groove 122 in the duct 116 are arbitrarily changed from upstream to downstream in the battery case 100, The present invention can be applied equally to a case in which the heat exchanger 110 is installed.

이상과 같은 설명에서, 본 발명의 배터리 케이스(100)를 종방향으로 조합한 여러가지 실시예를 토대로 기재하였지만, 첨부한 도 14와 같이 같은 구조를 가진 배터리 케이스(100)를 횡방향으로 조합하는 것도 가능하고, 이 횡방향의 경우는 중력에 의한 송풍 속도 증대를 기대할 수 없기 때문에 송풍 풍력을 강하게 할 필요가 있다.In the above description, various embodiments in which the battery case 100 of the present invention is combined in the longitudinal direction are described. However, the battery case 100 having the same structure as shown in FIG. In the case of this lateral direction, it is not expected to increase the blowing speed due to gravity, so it is necessary to strengthen the blowing wind force.

한편, 첨부한 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 배터리 케이스(100)에 형성되는 흡기구(102) 및 배기구(104)를 나선형 방향으로 형성하여서, 가온풍 또는 냉각풍의 흐름을 배터리 케이스의 내부로 보다 용이하게 유도할 수 있다.16 and 17, the air inlet 102 and the air outlet 104 formed in the battery case 100 are formed in a spiral direction so that the flow of the warm air or the cooling air flows into the inside of the battery case 100 As shown in Fig.

즉, 상기 흡기구(102) 및 배기구(104)를 배터리 케이스의 내벽에 형성되는 유도 돌기(120) 및 유도홈(122)의 방향을 따라 연장되게 형성함으로써, 가온풍 또는 냉각풍이 배터리 케이스의 내벽쪽으로 보다 용이하게 유도될 수 있다.That is, by forming the intake port 102 and the exhaust port 104 to extend along the direction of the guide protrusion 120 and the guide groove 122 formed on the inner wall of the battery case, the warm wind or the cooling wind is directed toward the inner wall of the battery case Can be more easily induced.

도 1 내지 도 5는 종래의 배터리 모듈에 대한 냉각 또는 가온을 위한 구조를 설명하는 도면,FIGS. 1 to 5 are views for explaining a structure for cooling or warming a conventional battery module,

도 6 내지 도 17는 본 발명에 따른 배터리 냉각 및 가온 장치에 대한 여러가지 실시예를 나타내는 도면.6 to 17 are views showing various embodiments of a battery cooling and heating apparatus according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

100 : 배터리 케이스 102,104 : 흡기구100: battery case 102, 104:

106 : 배기구 108 : 유도돌기106: exhaust port 108: guiding projection

110 : 유도홈 112 : 분단벽110: guide groove 112: partition wall

114 : 공동 116 : 덕트114: cavity 116: duct

118 : 차폐판 120 : 유도돌기118: shield plate 120: guiding projection

122 : 유도홈 124 : 배출구122: guide groove 124: outlet

200 : 배터리 모듈200: Battery module

Claims (18)

배터리 케이스내에 내설된 복수의 배터리 모듈을 냉각풍 또는 가온풍의 바람으로 냉각 또는 가온시키는 배터리 모듈 송풍 장치에 있어서, A battery module blower for cooling or warming a plurality of battery modules housed in a battery case by winds of cooling wind or warm wind, 상기 바람 유입을 위한 흡기구 및 배출을 위한 배기구를 상기 배터리 케이스에서 형성하고, 상기 배터리 케이스의 내부에 바람을 나선 방향으로 유도할 수 있는 나선형의 바람유도수단을 형성하여서 된 것이며, An air inlet for blowing in the air and an air outlet for discharging are formed in the battery case and helical wind inducing means for guiding the wind in the battery case is formed, 상기 나선형의 바람유도수단으로서, 상기 배터리 케이스의 내벽면에 바람이 나선 방향으로 흐르는 것을 유도하기 위한 유도 돌기 및 유도홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.Wherein the helical wind guiding means is formed with an induction projection and an induction groove for guiding the wind in the wind direction on the inner wall surface of the battery case. 청구항 1에 있어서, 상기 배터리 케이스는 원형 단면을 갖는 원통형, 타원 단면을 갖는 타원통형, 사각 단면을 갖는 각주형(角柱)중 선택된 어느 하나로 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery cooling / heating apparatus according to claim 1, wherein the battery case is formed of a cylindrical shape having a circular cross section, a tapered shape having an elliptical cross section, and a prismatic shape having a rectangular cross section. 청구항 2에 있어서, 상기 배터리 케이스가 각주형인 경우, 배터리 케이스의 내벽면을 원형 단면을 갖는 원통형 또는 타원 단면을 갖는 타원통형으로 형성시킨 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery cooling / heating apparatus according to claim 2, wherein when the battery case is a prismatic shape, the inner wall surface of the battery case is formed into a cylindrical shape having a circular cross section or a tapered cylindrical shape having an elliptical cross section. 청구항 1에 있어서, 상기 배터리 케이스는 그 측면에서 상류측으로부터 하류측을 향해 점차 좁아지는 단면적을 갖도록 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery cooling / heating apparatus according to claim 1, wherein the battery case has a cross-sectional area that gradually narrows from an upstream side to a downstream side on a side surface thereof. 청구항 2에 있어서, 상기 배터리 케이스가 각주형인 경우, 바람 유입을 위한 흡기구를 배터리 케이스의 모서리(각부)중 적어도 1군데 위치에 형성하되, 상기 나선형의 바람유도수단의 연장선상에 형성시킨 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The air conditioner according to claim 2, wherein when the battery case is a prismatic shape, an air inlet for blowing air is formed on at least one of the corners of the battery case, A battery cooling / heating device. 청구항 1에 있어서, 상기 배터리 케이스의 측면에서 중류측 및 하류측에도 흡기구를 더 형성시킨 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery cooling / heating apparatus according to claim 1, further comprising an inlet port on a side of a side of the battery case at a midstream side and a downstream side thereof. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 배터리 케이스의 흡기구를 배터리 케이스의 내벽면쪽으로 관통 형성하되, 배터리 케이스의 내벽면으로부터 그 내부로 돌출 형성시킨 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery cooling / heating apparatus according to claim 1 or claim 6, wherein an inlet port of the battery case is formed through the inner wall surface of the battery case and protrudes from an inner wall surface of the battery case. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 유도 돌기 및 유도홈은 배터리 케이스의 상류측에서 하류측을 향해 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery cooling / heating apparatus according to claim 1, wherein the guide protrusion and the guide groove are inclined from an upstream side to a downstream side of the battery case. 청구항 1에 있어서, 상기 유도 돌기 및 유도홈의 배터리 케이스 내주를 한 바퀴 도는 피치를 배터리 케이스의 상류측에서는 길게 형성하고, 하류를 향할수록 짧게 형성시킨 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery cooling / heating apparatus according to claim 1, wherein one pitch of the inner circumference of the battery case of the induction protrusion and the guide groove is formed to be long on the upstream side of the battery case and short on the downstream side. 청구항 1, 9, 10 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 배터리 케이스의 내벽면으로부터 배터리 케이스의 중심부로 향하는 상기 유도 돌기의 높이가 상기 배터리 케이스의 상류측에서 하류측으로 가면서 점차 높아지게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery pack according to any one of claims 1, 9, and 10, wherein a height of the guiding projection from the inner wall surface of the battery case toward the center of the battery case is gradually increased from the upstream side to the downstream side of the battery case Battery cooling / warming device. 청구항 1, 9, 10중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 나선형의 유도홈은 배터리 케이스의 상류측에서 하류측으로 갈수록 그 폭이 점차 작아지고, 그 깊이도 점차 얕게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery pack according to any one of claims 1, 9, and 10, wherein the helical guiding groove is gradually reduced in width from the upstream side to the downstream side of the battery case, Device. 청구항 12에 있어서, 상기 배터리 케이스의 상류측에서 하류측으로 갈수록 상기 나선형 유도홈간의 간격을 점차 작게 형성시킨 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery cooling / heating apparatus according to claim 12, wherein a distance between the helical guiding grooves is gradually reduced from an upstream side to a downstream side of the battery case. 청구항 1에 있어서, 상기 배터리 케이스의 중심부에서 그 상류측으로부터 하류측으로 공동을 갖는 통형 구조의 분단벽이 일체로 연장 형성되고, 이 분단벽내의 공동과 연통되는 별도의 흡기구가 상기 배터리 케이스의 일표면 중심부를 향하여 더 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery case according to claim 1, wherein a partition wall of a tubular structure having a cavity from the upstream side to the downstream side is integrally formed at the central portion of the battery case, and a separate air inlet communicating with the cavity in the divided wall is formed on one surface And further toward the center of the battery. 청구항 14에 있어서, 상기 분단벽내의 공동에는 복수의 배터리 모듈이 더 내설되는 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.15. The battery cooling / heating apparatus according to claim 14, wherein a plurality of battery modules are installed in the cavity in the partition wall. 청구항 1에 있어서, 상기 배터리 케이스의 하단부에 바람의 최종 배출구를 갖는 덕트를 일체로 더 형성하되, 상기 덕트는 배터리 케이스에 인접한 상단부에서 하단부까지 점차 좁아지는 단면적을 갖는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery pack according to claim 1, wherein a duct having a final outlet for wind is integrally formed at a lower end of the battery case, and the duct is formed in a shape having a cross-sectional area gradually narrowed from an upper end portion to a lower end portion adjacent to the battery case Cooling / heating device. 청구항 16에 있어서, 상기 배터리 케이스의 하단과 상기 덕트의 상단간의 경계부에 외주에서 중심부로 연장되는 일정 길이의 차폐판이 위쪽으로 휘어진 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.The battery cooling / heating apparatus according to claim 16, wherein a shielding plate having a predetermined length extending from the outer periphery to the center is formed in a shape bent upward at a boundary between a lower end of the battery case and an upper end of the duct. 청구항 16에 있어서, 상기 덕트의 내벽면에는 바람이 나선 모양으로 흐르도록 유도하는 유도돌기 및 유도홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 냉각ㆍ가온 장치.[16] The battery cooling / heating apparatus according to claim 16, further comprising an induction protrusion and an induction groove formed on an inner wall surface of the duct to guide the wind to flow in a spiral shape.
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