KR101708978B1 - 발열체 수용 장치 - Google Patents

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Abstract

발열체 수용 장치는 제1 측면, 제2 측면, 제1 선반, 제2 선반, 모듈 케이스 및 고 열전도 부재를 포함한다. 모듈 케이스는 실질적으로 직방체이고 그 길이 방향이 공기의 유동 방향을 따르도록 한 상태로 각각의 높이에서 제2 선반에 고정되어 있다. 고 열전도 부재 각각은, 그 전열면이 모듈 케이스의 길이 방향의 적어도 한 측면에 접촉된 상태로, 그리고 그 전열면의 변부가 제2 선반에 접촉한 상태로 고정된다.

Description

발열체 수용 장치{HEAT GENERATING ELEMENT HOUSING DEVICE}
본원에 개시된 실시형태는 일반적으로 발열체 수용 장치에 관한 것이다.
예를 들어 배터리 등의 축전 장치는 발열체이고, 그 축전 용량의 증가에 따라 발열량이 커지기 때문에, 발열체를 수용하는 발열체 수용 장치의 냉각 효율을 향상시키는 것이 요구되고 있다.
축전 용량을 증가시키기 위해 복수의 배터리가 접속된 구성이 채용되며, 이 구조를 축전 모듈이라고 부른다.
일반적으로, 발열체를 수용하는 발열체 수용 장치의 케이싱은, 하부에 흡기구를 배치하고 상부에 배기구를 배치하고, 흡기구와 배기구 사이에 축전 모듈을 다단으로 적층 배치하는 냉각 구조를 갖고 있다.
그러나, 종래의 발열체 수용 장치의 케이싱 냉각 구조의 경우, 흡기구로부터 도입된 공기가, 다단으로 적층된 축전 모듈 사이의 공간을 하부로부터 순차적으로 통과하는 동안에 데워진다.
또는, 각 단에서는, 축전 모듈의 위치에서 공기가 대류하기 때문에, 단 사이에서 온도차가 발생하는 것뿐만 아니라, 동일한 단의 축전 모듈에 있어서도 흡기구측과 배기구측 사이에 온도차(온도 변동)가 발생한다고 하는 문제가 있다.
본 실시형태의 과제는, 발열하는 모듈의 흡기구측과 배기구측 사이의 온도차(온도 변동)를 감소시킬 수 있는 발열체 수용 장치를 제공하는 것이다.
일 실시형태의 발열체 수용 장치는, 제1(전) 측면, 제2(후) 측면, 제1 선반, 제2 선반 등을 포함하는 케이싱; 발열체인 배터리군을 각각 포함하는 모듈 케이스; 및 고 열전도 부재를 포함한다.
제1 측면에는, 외기를 도입하기 위한 흡기구가 제공된다.
제2 측면은 제1 측면에 대향하여 배치되고, 상부에 배기구가 제공된다.
제1 선반은 배기구보다 낮은 위치에 제공되고, 하방으로부터의 공기를 상기 배기구로 보내기 위한 개구를 갖는다.
제2 선반은 전열성을 갖는다.
제2 선반은 흡기구보다 높은 위치에 높이 방향으로 소정 간격으로 배열되도록 배치되고, 흡기구로부터 흡기된 공기를 상방으로 보내기 위한 개구를 각각 갖는다.
모듈 케이스는 실질적으로 직방체이고, 길이 방향의 변부를 갖는 측면을 각각 포함한다.
모듈 케이스는 그 길이 방향이 공기의 흐름 방향을 따르는 상태에서 각 높이에서 제2 선반에 고정되고, 발열체군을 각각 수용한다.
고 열전도 부재는 모듈 케이스의 길이 방향의 적어도 한 측면에 그 전열면(heat transfer surface)을 접촉한 상태로, 그리고 전열면의 변부를 제2 선반에 접촉한 상태로 고정된다.
도 1의 (A)는 제1 실시형태의 축전 장치의 구성을 나타내는 정면 단면도이다.
도 1의 (B)는 도 1의 (A)의 축전 장치를 B 방향에서 본 측부 단면도이다.
도 2의 (A)는 제2 실시형태의 축전 장치의 구성을 나타내는 정면 단면도이다.
도 2의 (B)는 도 2의 (A)의 축전 장치를 B 방향에서 본 측부 단면도이다.
도 3의 (A)는 제3 실시형태의 축전 장치의 구성을 나타내는 정면 단면도이다.
도 3의 (B)는 도 3의 (A)의 축전 장치를 B 방향에서 본 측부 단면도이다.
도 4의 (A)는 제4 실시형태의 축전 장치의 구성을 나타내는 정면 단면도이다.
도 4의 (B)는 도 4의 (A)의 축전 장치를 B 방향에서 본 측부 단면도이다.
도 5의 (A)는 제5 실시형태의 축전 장치의 구성을 나타내는 정면 단면도이다.
도 5의 (B)는 도 5의 (A)의 축전 장치를 B 방향에서 본 측부 단면도이다.
도 6의 (A)는 제6 실시형태의 축전 장치의 구성을 나타내는 정면 단면도이다.
도 6의 (B)는 도 6의 (A)의 축전 장치를 B 방향에서 본 측부 단면도이다.
도 6의 (C)는 도 6의 (B)의 축전 장치를 C 방향에서 본 평면 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 실시형태를 상세히 설명한다.
(제1 실시형태)
도 1의 (A) 및 도 1의 (B)는 제1 실시형태의 축전 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1의 (A) 및 도 1의 (B)에 도시된 바와 같이, 이 실시형태의 축전 장치는, 발열체군으로서의 배터리군(4)을 제각기 수용(수납)하는 발열 모듈로서의 모듈 케이스(2); 이 모듈 케이스(2)를 복수, 다단으로 배치하도록 지지(고정)하는 수평 방향 구조재(13h) 및 수직 방향 구조재(13v) 등의 지지 부재; 제1 선반으로서의 천정판(10), 제2 선반으로서의 선반(12), 고 열전도 부재로서의 전열판(9); 이들 부재를 수용하는 케이싱(1)을 포함하고 있다.
즉, 이 축전 장치는 발열체를 수용하는 발열체 수용 장치이다.
모듈 케이스(2)는 실질적으로 직방체이고, 제각기 길이 방향 변부를 갖는 측면을 포함하고 있다.
모듈 케이스(2)는, 그 길이 방향이 공기 등의 기체의 유동 방향을 따라 향하게 한 상태에서 각 높이의 선반(12)에 장착되어 고정되어 있다.
개개(상하)의 모듈 케이스(2) 사이에는, 통기 가능하도록 수직 방향으로 일정한 간격이 배치되어 있다.
모듈 케이스(2) 중에서, 최하단의 것을 최하단 모듈 케이스(2a)라 하고, 그 위의 단의 모듈 케이스를 2단째 모듈 케이스(2b)라 하고, 최상단의 것을 최상단 모듈 케이스(2z)라 한다.
모듈 케이스(2) 각각에는, 발열체로서의 복수의 배터리(3)가 수평 방향으로 일렬로 배열되어 배터리군(4)을 형성하고 있다.
배터리(3)는 실질적으로 직방체 형상인 발열체이고, 그들의 단자를 측방을 향하도록 배치되어 있다.
이와 같은 복수의 배터리(3)를 그들 면을 서로 밀착시켜 배터리군(4)을 형성한 경우, 배터리군(4)의 온도는 배터리(3) 단체인 상태보다도 온도가 높아지게 된다.
배터리(3)의 온도는 배열 방향의 중앙을 향하여 높아지게 된다.
배터리(3)에는 전극(단자)이 제공되어 있으나, 각각의 배터리의 단자가 향하는 방향은, 전극이 모듈 케이스(2) 및 전열판(9)으로의 전열에 지장을 주지 않도록 적절히 변경된다.
모듈 케이스(2) 내에서 배터리군(4)이 발열하여 온도가 상승하기 때문에, 외부로의 방열이 필요하게 된다.
배터리(3)를 적층하는 배열 방향이 케이싱(1)의 전면으로부터 후면을 향하는 경우, 배터리군(4)의 온도는 앞쪽에서 높고 뒤쪽에서 낮다.
케이싱(1)은, 상면(1a)과, 상면(1a)과 대향하는 저면(1b)과, 상면(1a) 및 저면(1b)의 에지를 연결하는 측면(1c), 제1 측면으로서의 전측면(1d), 제2 측면으로서의 후측면(1e)을 포함하고 있다.
전측면(1d)은 후측면(1e)과 대향하도록 배치되어 있다.
케이싱(1)의 전측면(1d)에는, 각 단의 모듈 케이스(2)에 대응하는 위치에 흡기구(15)가 제공되어 있다.
흡기구(15)는 외기를 케이싱(1) 내로 도입(급기)하기 위한 것이다.
케이싱(1)의 상부, 보다 상세하게는, 후측면(1e)의 상부에는, 배기구(16)가 제공되어 있다.
케이싱(1)의 상부에는, 제1 선반으로서의 천정판(10)이 제공되어 있다.
천정판(10)은 배기구(16)보다 낮은 위치에 제공되어 있다.
천정판(10) 위에는, 다수의 배터리(3)의 출력을 제어하기 위한 제어 부품(11)이 장착되어 있다. 천정판(10)의 사이드에는, 하방으로부터의 공기를 배기구(16)로 보내기 위한 개구(10a)가 제공되어 있다.
개구(10a)는 후측면(1e)에 가까운 측에 제공되어 있다.
케이싱(1) 내에는, 제2 선반으로서의 선반(12)이 제공되어 있다.
선반(12)은 각 흡기구(15)보다 높은 위치에서 높이 방향으로 소정 간격으로 배열되도록 배치되어 있다.
선반(12)은 예를 들어 알루미늄판 등의 금속판이고, 높은 전열성을 갖고 있다.
선반(12)의 사이드에는, 흡기구(15)로부터 흡기된 공기를 상방으로 보내기 위한 간극인 개구(12a)가 제공되어 있다.
개구(12a)는 전측면(1d)에 가까운 위치와 후측면(1e)에 가까운 위치에 제공되어 있다.
뒤쪽의 개구(12a)는 공기의 흐름을 고려하여 앞쪽의 개구(12a)보다 넓게 만들어져 있다.
수직 방향 구조재(13v)는 케이싱(1)의 각 코너마다 1개씩, 수직으로 세워지도록 배치되어 있다.
수평 방향 구조재(13h)는 각 선반(12)을 장착하기 위한 장소이며, 높이 방향으로 소정 간격으로 수직 방향 구조재(13v) 및 측면(1c)에 고정되도록 배치되어 있다.
전열판(9)은 각각 전열면을 갖고, 또한 전열판(9)은 그 전열면이 각 모듈 케이스(2)의 측면과 접촉한 상태로 고정되어 있다.
또한, 전열판(9)은 그 에지부(변부)가 선반(12)과 접촉한 상태로 고정되어 있다.
이 예에서는 전열판(9)을 모듈 케이스(2)의 측면에 배치하였지만, 전열판(9)은, 예를 들면 각각의 전열판(9)을, 2면을 갖도록 그 변부를 따라 직각으로 절곡한 판재로 형성하여 모듈 케이스(2)의 상면 및 측면에 접촉하도록 배치하거나, 3면을 갖는 판재로 형성하여 모듈 케이스(2)를 둘러싸도록 배치하는 다른 대안의 구조를 가져도 된다.
즉, 모듈 케이스(2)의 길이 방향의 적어도 한 측면과 전열판(9)의 전열면을 접촉시키기만 하면 된다.
제1 실시형태의 축전 장치의 작용을 설명한다.
이 제1 실시형태에서는, 케이싱(1)의 전측면(1d)에 흡기구(15)를 배치하고, 또한 후측면(1e)의 상부에서 흡기구(15)와 반대측에 배기구(16)를 배치한다. 최상단 모듈 케이스(2z)의 상방에, 배기구(16)측을 개구한 천정판(10)이 배치된다. 전측면(1d)에서, 각 모듈 케이스(2a)에 대응하는 위치에 흡기구(15)가 제공된다. 열전도율이 높은 전열판(9)이, 각 모듈 케이스(2)의 측면과 그 전열면을 접촉시킨 상태로, 그리고 그 변을 선반(12)과 접촉시킨 상태로 고정되어 있다.
이러한 구조에 의해, 각 모듈 케이스(2)의 측면으로부터의 열류가 전열판(9)으로 확산된다.
따라서, 각 모듈 케이스(2)에 수용되어 있는 배터리(3)의 배열 방향(이 경우, 케이스의 길이 방향)으로의 위치에 따른 온도 변동이 작아진다.
또한, 모듈 케이스(2)의 열을 전열판(9)의 면에서 받아서 선반(12)으로 전달하므로, 공기로의 방열 면적이 커진다.
그 결과, 배터리(3)로부터 공기로의 열통과율이 커지게 되고, 배터리(3)의 온도를 저감시킬 수 있다.
(공기의 흐름)
케이싱(1)의 전측면(1d)에 제공된 복수의 흡기구(15)로부터 케이싱(1) 내로 흡기된 공기는, 각 단의 모듈 케이스(2), 선반(12) 및 측면(1c)에 의해 제각기 둘러싸인 수평 방향 유로와, 전측면(1d)측(흡기구(15)측)의 수직 방향 유로 내로 분기하여 후방 및 상방으로 흐른다.
수평 방향 유로를 공기가 통과할 때에, 각 모듈 케이스(2)의 저면이 냉각된다.
그 후, 공기는 후측면(1e)을 향해(배기구(16)를 향해) 흐르고 후부(rear portion)의 수직 방향 유로로 흐르고, 개구(10a)를 거쳐서 배기구(16)로부터 배기된다.
또한, 전측면(1d)의 흡기구(15)에 가까운 수직 방향 유로를 통과하는 공기는, 각 단의 모듈 케이스(2)의 위치에서 상방으로의 흐름과 모듈 케이스(2)들 사이의 유로인 수평 방향 유로에의 흐름으로 분기된다.
수평 방향 유로를 통과하는 공기는 후방으로 흐르고, 배기구(16)측의 수직 방향 유로로 진입하면, 이 유로를 따라 상승하여 배기구(16)로부터 배기된다.
각 단의 모듈 케이스(2)로부터의 방열로 인해 공기의 온도가 높아진 경우, 배기구(16)측의 수직 방향 유로의 터널 효과가 향상되고, 따라서 공기는 모듈 케이스(2)들 사이의 수평 방향 유로를 통과하고, 후측면(1e)을 향해서 흐르고 수직 방향 유로를 따라 상승하여 배기구(16)로 스무드하게 흐르게 된다.
전측면(1d)에 복수의 흡기구(15)가 제공되므로, 전측면(1d)측의 수직 방향 유로의 상류측 및 하류측은 급기된 공기의 온도와 거의 동일한 온도를 갖는다.
그 결과, 모듈 케이스(2)들 중에서는, 수평 방향 유로로 유입하는 공기의 온도차가 거의 없게 된다.
그 결과, 각 단의 모듈 케이스(2)는 거의 등온의 공기에 의해 냉각되어, 상하의 모듈 케이스(2)들 사이의 온도차, 즉, 모듈 케이스(2)의 높이 위치에 따른 온도 변동을 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 제1 실시형태에 따르면, 모듈 케이스(2)의 측면과 열전도율이 높은 전열판(9)의 전열면을 접촉시키고, 전열판(9)의 변을 선반(12)과 접촉시킨 상태로 고정하였으므로, 각 모듈 케이스(2)의 측면으로부터의 열류가 전열판(9)으로 확산되어서, 각각의 모듈 케이스(2)에 수용되어 있는 배터리(3)의 배열 방향(이 경우, 케이싱(1)의 앞쪽으로부터 뒤쪽 방향)으로의 위치에 따른 온도 변동이 감소된다.
또한, 전열판(9)을 거쳐서 선반(12)으로 열이 전달되므로, 방열 면적이 커지게 되고 배터리(3)로부터 공기로의 열통과율이 커지게 되어, 배터리(3) 자체의 온도도 감소시킬 수 있다.
그 결과, 축전 모듈인 모듈 케이스(2) 각각의 흡기구(15)측과 배기구(16)측 사이의 온도차(온도 변동)를 감소시킬 수 있다.
또한, 각 모듈 케이스(2)에 대응하는 전측면(1d)의 위치에 흡기구(15)를 제공함으로써, 흡기구(15)로부터 케이싱(1) 내로 흡기된 공기의 유동성이, 수평 방향 유로에서, 공기가 모듈 케이스(2)의 표면과 접촉되는 동안 향상됨으로써, 모듈 케이스(2)를 거의 균일하게 냉각할 수 있고, 이에 따라서 케이싱(1) 내에 있어서 상하의 위치에 따른 모듈 케이스(2)의 온도차(온도 변동)를 감소시킬 수 있다.
(제2 실시형태)
계속해서, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)를 참조하여 제2 실시형태의 축전 장치에 대해서 설명한다.
상기 제1 실시형태(도 1의 (A) 및 도 1의 (B)의 구성)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 도시한 바와 같이, 제2 실시형태의 축전 장치는, 배터리(3)의 두께 방향 T를 수직 방향으로 하고, 선반(12)과 모듈 케이스(2) 사이에 열전도율이 높은 전열 시트(19)를 각각 개재시키고 있다.
전열 시트(19)는, 예를 들어 알루미늄박 시트, 동박 시트 등의 전열성을 갖는 시트 부재이다.
제2 실시형태에서는, 모듈 케이스(2)와 선반(12) 사이에 열전도율이 높은 전열 시트(19)를 각각 개재시킴으로써, 발열체군(4)을 수용하는 모듈 케이스(2) 각각으로부터의 열류가 전열 시트(19)에도 확산되고, 전열 시트(19)를 거쳐 선반(12), 수평 방향 구조재(13h) 및 수직 방향 구조재(13v)로 방열된다.
그 결과, 각 모듈 케이스(2)로부터의 유효 방열 면적이 증가한다.
상기한 바와 같이, 제2 실시형태에 따르면, 제1 실시형태의 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 모듈 케이스(2)와 선반(12) 사이에 열전도율이 높은 전열 시트(19)를 각각 개재시켰고, 이에 따라서 각 모듈 케이스(2)로부터의 열류가 전열 시트(19)를 거쳐서 선반(12), 수평 방향 구조재(13h) 및 수직 방향 구조재(13v)로 방열되기 때문에, 각 모듈 케이스(2)로부터의 유효 방열 면적이 증가하게 되어, 모듈 케이스(2) 내에 수용되어 있는 배터리(3)의 온도를 감소시킬 수 있다.
(제3 실시형태)
계속해서, 도 3의 (A) 및 도 3의 (B)를 참조하여 제3 실시형태의 축전 장치에 대해서 설명한다.
상기 제1 실시형태(도 1의 (A) 및 도 1의 (B)에 도시한 구성)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 3의 (A) 및 도 3의 (B)에 도시한 바와 같이, 제3 실시형태의 축전 장치는, 제1 실시형태(도 1의 (A) 및 도 1의 (B))의 구성에 더하여 슬롯(20)을 갖는다.
슬롯(20)은, 모듈 케이스(2)에 수용되어 있는 각 배터리(3)에 대응하는, 모듈 케이스(2)의 측면의 위치에 제공되어 있다.
모듈 케이스(2)의 반대 측면에는 전열판(9)이 제공되어 있다.
이 경우, 배터리(3)의 단자는 상측에 있다.
전열판(9)을 각 모듈 케이스(2)의 양측에 제공한 경우에는, 편면의 전열판(9)에도 슬롯(20)이 제공된다.
제3 실시형태에서는, 배터리(3)의 높이 방향으로 배터리(3)와 대향하는 모듈 케이스(2)의 측면에, 각 배터리(3)와 대향하도록 슬롯(20)이 제공되므로, 즉, 배터리(3)의 측면과 대향하는, 모듈 케이스의 측면에 슬롯(20)이 제공되므로, 배터리(3)로부터 모듈 케이스(2)를 거치지 않고서 배터리(3)에서 발생한 열을 슬롯(20)을 거쳐 공기가 통과하는 길인 수평 방향 유로로 직접 방열할 수 있다.
그 결과, 배터리(3)로부터 케이싱(1) 내의 공기로의 열통과율을 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 제3 실시형태에 따르면, 제1 실시형태의 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 모듈 케이스(2)의 측면에 슬롯(20)을 제공한 덕분에, 배터리(3)로부터 케이싱(1) 내의 공기로의 열통과율을 감소시킬 수 있어서, 배터리(3)의 온도를 감소시킬 수 있다.
(제4 실시형태)
계속해서, 도 4의 (A) 및 도 4의 (B)를 참조하여 제4 실시형태의 축전 장치에 대해서 설명한다.
상기 제1 실시형태(도 1의 (A) 및 도 1의 (B)에 도시한 구성)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에 도시한 바와 같이, 제4 실시형태의 축전 장치는, 제1 실시형태(도 1의 (A) 및 도 1의 (B))의 구성 외에 배기 팬(18)이 더 제공(추가)된다.
배기 팬(18)은 배기구(16)에 제공되어 있다.
이와 같이 배기구(16)에 배기 팬(18)을 제공한 결과, 아래로부터의 공기가 천정판(10)의 사이드의 개구(10a)를 거쳐서 배기구(16)로 흡출된다.
배기 팬(18)을 제공한 덕분에, 흡기구(15)로부터 케이싱(1) 내로 흐르는 공기의 유속이 수평 방향 유로 및 수직 방향 유로에 있어서 매우 빨라지고, 따라서 열전달율을 높일 수 있기 때문에, 모듈 케이스(2a, 2b, 2z)에 수용된 배터리(3)의 전체적인 온도 상승을 대폭 낮출 수 있다.
또한, 이 경우, 배기 팬(18) 및 배기구(16)가 제공되는 위치는 케이싱(1)의 상부에 한정되지 않고, 흡기구(15)가 제공되어 있는 전측면(1d)과 대향하는 후측면(1e)의 복수의 위치에 제공되거나, 실질적으로 전체면 또는 케이싱(1)의 상부(top portion)(코너부)에 제공되어도 된다.
상기한 바와 같이, 제4 실시형태에 따르면, 제1 실시형태의 효과뿐만 아니라, 제2 실시형태의 구성 외에 배기 팬(18)을 더 제공(추가)함으로써, 모듈 케이스(2a, 2b, 2z)의 상측 및 하측의 수평 방향 유로와 수직 방향 유로에서의 공기의 유속이 매우 빨라지게 되므로, 모듈 케이스(2a, 2b, 2z)에 수용된 배터리(3)의 전체적인 온도 상승을 낮출 수 있다.
또한, 모듈 케이스(2a, 2b, 2z)(발열체군(4))의 높이 위치에 따른 온도 변동을 제2 실시형태에서보다 더 작게 할 수 있다.
(제5 실시형태)
계속해서, 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)를 참조하여 제5 실시형태의 축전 장치에 대하여 설명한다.
상기 제1 내지 제4 실시형태(도 1의 (A) 및 도 1의 (B) 내지 도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에 도시한 구성)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 5의 (A) 및 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이, 제5 실시형태의 축전 장치는, 흡기구(15)를 1개소에 제공한 것을 제외하고는, 제4 실시형태의 구성과 동일하다.
전측면(1d)에 있어서, 흡기구(15)는 최하단 모듈 케이스(2a)의 높이에 대응하는 위치에 제공되어 있다.
제5 실시형태에서는, 수직 방향으로 다단으로 배열된 모듈 케이스(2) 중, 최하단의 모듈 케이스(2a)에 대응하는 위치에만 흡기구(15)를 제공함으로써, 공기가 케이싱의 하부로부터 배기구(16)를 향해 흐르고, 케이싱(1)의 하부에서 정체되지 않는다.
그 결과, 수직 방향으로 배치된 복수의 모듈 케이스(2)보다 최하단의 모듈 케이스(2a)의 온도가 높아지지 않는다.
상기한 바와 같이, 제5 실시형태에 따르면, 최하단의 모듈 케이스(2a)에 대응하는 전측면(1d)의 한 위치에 흡기구(15)를 제공함으로써, 수직 방향으로 배열된 복수의 모듈 케이스(2)보다 최하단의 모듈 케이스(2a)의 온도가 높아지지 않게 되어, 모듈 케이스(2)의 수직 위치에 따른 온도 변동을 작게 할 수 있다.
또한, 이와 같이 전측면(1d)의 하부에 흡기구(15)를 제공한 결과, 배기 팬(18)의 부압 덕분에 모듈 케이스(2a, 2b, 2z)에 이르는 수평 방향 유로에 흐르는 공기가 스무드하게 흐르게 되어, 케이싱(1) 내의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
(제6 실시형태)
계속해서, 도 6의 (A), 도 6의 (B) 및 도 6의 (C)를 참조하여 제6 실시형태의 축전 장치에 대해서 설명한다.
상기 제1 내지 제5 실시형태(도 1의 (A) 및 도 1의 (B) 내지 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)에 도시한 구성)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 6의 (A), 도 6의 (B) 및 도 6의 (C)에 도시된 바와 같이, 제6 실시형태의 축전 장치는, 수평 방향 구조재(13h)와 수직 방향 구조재(13v)를 중공 배관(수평 배관(8) 및 수직 배관(7))으로 하고, 관내에 통수가능하도록 이들 배관을 접합하고, 이들 배관의 접속부를 밀봉하고 또한 단부를 밀봉하고, 전측면(1d)에 흡액구(liquid inlet)로서의 흡수구(5)를 제공하고, 후측면(1e)에 배액구(liquid discharge port)로서의 배수구(6)를 제공한다.
또한, 흡수구(5)와 배수구(6)는 외부 배관, 호스 등에 의해 통수용의 펌프(도시하지 않음)에 접속되어, 이 배관에 통수한다. 흡수구(5)는, 장치 내에서 외측으로부터 배관(7, 8) 내로 액체를 통과시키도록 제공된다. 배수구(6)는 장치 내에서 배관(7, 8)으로부터 외측으로 액체를 배출하도록 제공된다.
수평 배관(8)은 각 단의 선반(12)과 접촉하여 배치되어 있다.
그 결과, 선반(12)으로부터 수직 배관(7) 및 수평 배관(8) 내를 흐르는 물로의 열통과율을, 선반(12)으로부터 냉각 공기로의 열통과율보다 작게 할 수 있다.
물은 부동액 등의 액체이어도 된다.
상기한 바와 같이, 제6 실시형태에 따르면, 공기의 유로와 선반(12)에 접촉하도록 통수용의 배관을 배치하여 수냉 구조를 형성하였으므로, 선반(12)으로부터 수직 배관(7) 및 수평 배관(8) 내를 흐르는 물로의 열통과율을, 선반(12)으로부터 냉각 공기로의 열통과율보다 작게 할 수 있어서, 모듈 케이스(2)의 열을 보다 많이 확산시켜서 모듈 케이스(2) 내에 수용되어 있는 배터리(3)의 온도를 저하시킬 수 있다.
상기 실시형태에서는, 흡기구(들)(15)와 전열판(9)의 조합을 전제로 하고, 전열 시트(19), 배기 팬(18) 또는 슬롯(20)을 추가로 갖는 구성, 및 케이싱(1) 내의 구조재(지지 부재)가 수냉 배관인 예에 대해 설명하였지만, 이들은 여러 가지 방식으로 조합될 수 있다.
예를 들어, 제6 실시형태의 구성(도 6의 (A), 도 6의 (B) 및 도 6의 (C) 참조)에 배기 팬(18)을 추가함으로써 케이싱(1) 내의 공기 유량이 증가하여, 수평 배관(8)과 수직 배관(7) 등의 배관에 의해 온도가 낮아지는 선반(12) 근방을 공기가 고속으로 통과하고, 이에 따라 케이싱(1) 내의 공기 온도가 낮아지고 모듈 표면의 방열이 촉진되어, 배터리(3)의 온도를 보다 저하시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 모듈 케이스(2)를 3단으로 한 예를 설명하였지만, 모듈 케이스(2)의 단수는 3단으로 한정되는 것은 아니고, 2단이어도 되고, 4단 이상이어도 된다.
소정 실시형태를 설명하였지만, 이들 실시형태는, 예로서 설명한 것으로, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 본원에 개시된 이들 신규한 실시형태는, 그 외 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서, 각종의 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위 및 요지에 포함됨과 함께, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등 범위에 포함된다.

Claims (16)

  1. 발열체 수용 장치로서,
    외기를 도입하기 위한 흡기구가 제공된 제1 측면;
    상기 제1 측면에 대향하여 배치되고, 상부에 배기구가 제공된 제2 측면;
    상기 배기구보다 낮은 위치에 제공되고, 하방으로부터의 기체를 상기 배기구로 보내기 위한 개구가 제공되어 있는 제1 선반;
    상기 흡기구보다 높은 위치에 높이 방향으로 소정 간격으로 배열되도록 제공되고, 상기 흡기구로부터 흡기된 기체를 상방으로 보내기 위한 개구를 각각 갖는 전열성의 제2 선반;
    실질적으로 직방체이고, 길이 방향의 변부를 갖는 측면을 각각 포함하고, 상기 기체의 유동 방향을 따라 그 길이 방향을 향하게 하여 각 높이에서의 상기 제2 선반에 고정되고, 발열체군을 각각 수용하는 모듈 케이스; 및
    상기 모듈 케이스의 길이 방향의 적어도 한 측면에 접촉되는 전열면(heat transfer surface)을 각각 갖는 열전도 부재로서, 상기 전열면의 변부는 상기 제2 선반에 접촉한 상태로 고정되어, 방열 면적 및 전체적인 열통과율을 증가시키는, 열전도 부재를 포함하고,
    상기 제2 선반은 상기 모듈 케이스의 저면 전체에 접촉하고, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면 중 적어도 한쪽 측면에 개구가 형성된 발열체 수용 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡기구는 각 단의 상기 모듈 케이스에 대응하는, 상기 제1 측면의 위치에 제공된, 발열체 수용 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 케이스와 상기 제2 선반 사이에 배치되어 있는 전열 시트를 더 포함하는, 발열체 수용 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 모듈 케이스와 상기 제2 선반 사이에 배치되어 있는 전열 시트를 더 포함하는, 발열체 수용 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 케이스 내의 각각의 상기 발열체를 노출시키도록 상기 모듈 케이스 각각의 측면에 제공된 개구를 포함하는, 발열체 수용 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 모듈 케이스 내의 각각의 상기 발열체를 노출시키도록 상기 모듈 케이스 각각의 측면에 제공된 개구를 포함하는, 발열체 수용 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 모듈 케이스 내의 각각의 상기 발열체를 노출시키도록 상기 모듈 케이스 각각의 측면에 제공된 개구를 포함하는, 발열체 수용 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배기구에 배치된 배기 팬을 포함하는, 발열체 수용 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 배기구에 배치된 배기 팬을 포함하는, 발열체 수용 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 배기구에 배치된 배기 팬을 포함하는, 발열체 수용 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 배기구에 배치된 배기 팬을 포함하는, 발열체 수용 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 흡기구는 최하단의 모듈 케이스에 대응하는, 상기 제1 측면의 위치에 배치된, 발열체 수용 장치.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 흡기구는 최하단의 모듈 케이스에 대응하는, 상기 제1 측면의 위치에 배치된, 발열체 수용 장치.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 흡기구는 최하단의 모듈 케이스에 대응하는, 상기 제1 측면의 위치에 배치된, 발열체 수용 장치.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 흡기구는 최하단의 모듈 케이스에 대응하는, 상기 제1 측면의 위치에 배치된, 발열체 수용 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    각 단의 상기 제2 선반과 접촉하도록 상기 장치 내에 배치된 중공 배관;
    상기 장치 내에서 외측으로부터 상기 배관 내로 액체를 통과시키도록 제공된 흡액구(liquid inlet); 및
    상기 장치 내에서 상기 배관으로부터 상기 외측으로 상기 액체를 배출하도록 제공된 배액구(liquid discharge port)
    를 포함하는, 발열체 수용 장치.
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