WO2016072328A1 - バッテリー温調ユニット及びこれを用いたバッテリーパック - Google Patents

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WO2016072328A1
WO2016072328A1 PCT/JP2015/080408 JP2015080408W WO2016072328A1 WO 2016072328 A1 WO2016072328 A1 WO 2016072328A1 JP 2015080408 W JP2015080408 W JP 2015080408W WO 2016072328 A1 WO2016072328 A1 WO 2016072328A1
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PCT/JP2015/080408
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晃一 橋本
高橋　修
林　直人
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株式会社ヴァレオジャパン
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/04—Arrangement of batteries
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    • H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery temperature adjustment unit used for temperature adjustment of a battery used in an electric vehicle or the like, and a battery pack using the battery temperature adjustment unit.
  • Battery for driving a vehicle provided in an electric vehicle or a hybrid vehicle is managed at a predetermined temperature by a temperature control device such as a heat exchanger in order to keep the charge / discharge performance optimal.
  • Such a battery is often mounted on a vehicle as a battery pack including the temperature control device.
  • a battery and a battery temperature control unit are disposed in the internal space, and the battery temperature control unit is disposed in a unit case having a ventilation path therein and a ventilation path.
  • a heat exchanger and a refrigerant pipe that bypasses the air conditioning expansion device and the air conditioning evaporator of the refrigeration cycle of the vehicle air conditioning device are connected to the heat exchanger together with the expansion device.
  • this document is provided on the wall surface of the case (pack case) of the battery pack in order to ensure the water tightness required for the battery pack and the air tightness of the unit case and to simplify the assembly process.
  • An opening sealing portion for sealing the opened battery pack opening (module opening) is provided separately or integrally with the unit case, and a module sealing surface for closing the battery pack opening from the internal space side is provided on the opening sealing portion.
  • a pair of communication holes that communicate between the outside of the pack case and the inside of the unit case, and an expansion device that is connected to the refrigerant pipe from the outside of the pack case and disposed in the unit case is connected to the pair of communication holes.
  • the expansion device is arranged in the unit case and the refrigeration pipe is connected through the opening sealing portion, so that the heat exchanger in the unit case
  • connection points at least at two locations between the pipe extending from the expansion device and the expansion device and between the expansion device and the opening sealing portion, and there is a risk of refrigerant leakage at these two locations. become.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a battery temperature control unit capable of suppressing the risk of refrigerant leakage in the case of the battery pack as much as possible and a battery pack using the same. Is the main purpose.
  • a battery temperature control unit is for temperature control of a battery disposed in an internal space of a battery pack, and is provided in the internal space and has an air passage inside.
  • a unit case an evaporator disposed in the ventilation path, an inflow pipe extending from the evaporator and flowing a heat medium into the evaporator, and extending from the evaporator,
  • a pair of outlet pipes for discharging the medium from the evaporator and a battery pack opening provided on the wall surface of the battery pack and communicating between the outside of the battery pack and the inside of the unit case
  • a communication hole is formed, and an opening sealing portion to which the inflow pipe and the outflow pipe are fixed is provided in the pair of communication holes.
  • the expansion device is opened and sealed. It is characterized by being arranged on the outside (outside of the battery pack).
  • the battery temperature control unit in such a configuration, at least a pipe extending from the heat exchanger and an opening sealing portion at a place where there is a risk of refrigerant leakage in the unit case of the battery temperature control unit. (As will be described later, when the pipe extending from the heat exchanger passes through the opening sealing portion and is pulled out to the outside, the leakage of the refrigerant in the unit case can be prevented. Risk can be eliminated).
  • the expansion apparatus which comprises a part of refrigerating cycle with the said evaporator on the outer side of the said opening sealing part
  • the said inflow piping and the said outflow piping are said pair of said opening sealing parts.
  • the expansion hole may be connected to the communication hole from the inside of the unit case, and the expansion device may be connected to the opening sealing portion directly from the outside of the battery pack or via a pipe.
  • the inflow pipe and the outflow pipe may be connected to the expansion device through the pair of communication holes of the opening sealing portion.
  • a filler is filled between the pair of communication holes and the inflow pipe and the outflow pipe. May be.
  • the sealing surface for sealing the battery pack opening of the opening sealing portion may be made larger than the expansion device. According to such a configuration, when the battery pack opening is larger than the expansion device and smaller than the sealing surface of the sealing member, the expansion device can be attached through the opening. In addition, the opening can be sealed with a sealing member.
  • the opening sealing portion may be configured by a sealing member separate from the unit case.
  • the sealing member is provided on the wall surface of the battery pack.
  • the battery pack opening is sealed, and the unit opening provided on the wall surface of the unit case is sealed.
  • the opening sealing portion may be formed integrally with the unit case. According to such a configuration, airtight management between the opening sealing portion and the unit case becomes unnecessary, and the assembly work of the battery temperature adjustment unit is facilitated.
  • the pipe extending from the evaporator disposed in the ventilation path of the unit case is connected to the opening seal for sealing the battery pack opening provided on the wall surface of the battery pack. Since it is fixed to the pair of communication holes of the part, it is possible to reduce or eliminate piping connection points in the case of the battery pack, and it is possible to minimize the risk of refrigerant leakage that may occur in this case. .
  • FIG. 1A is an overall configuration diagram of a battery pack.
  • FIG. 2A shows a state in which a battery temperature control unit having a unit case provided with a sealing member separate from the unit case is attached to the battery pack opening.
  • FIG. 2 is a view showing a state where the inflow pipe and the outflow pipe are connected to the sealing member
  • FIG. 2B is a perspective view showing the sealing member.
  • FIG. 3 is a view showing a state where the battery temperature control unit having a sealing member provided in the unit case is attached to the opening of the battery pack, and the inflow pipe and the outflow pipe pass through the communication hole of the sealing member. It is a figure which shows the state fixed.
  • FIG. 2A shows a state in which a battery temperature control unit having a unit case provided with a sealing member separate from the unit case is attached to the battery pack opening.
  • FIG. 2 is a view showing a state where the inflow pipe and the outflow pipe are connected to the sealing member
  • FIG. 2B is a perspective view
  • FIG. 4 is a diagram showing a battery temperature control unit in which an inflow pipe and an outflow pipe are connected to a sealing member from the inside, and an expansion device is provided on the outside of the sealing member.
  • the figure which shows the structural example directly connected to the sealing member (b) is a figure which shows the structural example which connected the expansion
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example in which the inflow pipe and the outflow pipe are directly connected to the expansion device through the sealing member, and (a) is an example in which the expansion device is directly connected to the sealing member.
  • the figure to show, (b) is a figure which shows the example which connected the expansion
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the sizes of the sealing member, the battery pack opening, and the expansion device.
  • FIG. 6A is a view of the sealing member as viewed from the front (the battery pack opening and the expansion device are one point).
  • (B) is a view of a state in which the battery pack opening is sealed with a sealing member as viewed from the outside of the battery pack.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the entire configuration of a battery pack in which an opening sealing portion is formed integrally with a unit case
  • FIG. 7B is a diagram illustrating that the opening sealing portion is provided integrally with the unit case. It is a figure which shows the attachment state to the battery pack opening part of a battery temperature control unit.
  • a battery temperature control unit 1 controls the temperature of an internal space 21 of a battery pack 2 that supplies electric power to a drive motor or the like of an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the case 22 is configured to accommodate the battery 23 and the battery temperature control unit 1.
  • the pack case 22 of the battery pack 2 is made of a metal such as aluminum, iron, or stainless steel, and is formed in a hollow box having a rectangular shape, for example, and includes a lid member 22a and a box member 22b.
  • the battery 23, the battery temperature control unit 1, various electric wires, and the like are disposed in the internal space 21 by closing the lid member 22 a after being installed inside the box member 22 b.
  • a battery pack opening 24 that is sealed by an opening sealing portion 33 described later is formed on any wall surface of the pack case 22.
  • a battery pack opening 24 is formed on the side surface of the box member 22b.
  • the battery 23 is formed in a thin plate rectangular shape in this example, and is fixed in the pack case 22.
  • the shape of the battery 23 may be a columnar shape, but is not particularly limited.
  • the battery 23 may generate heat as it is charged. If the temperature is not controlled, the battery 23 is accelerated to deteriorate and the power capacity that can be stored is reduced at an early stage or may be deformed.
  • the battery temperature control unit 1 has at least an evaporator (cooling heat exchanger) 11 disposed in a ventilation path 30 formed inside the unit case 3 and blows air inside the ventilation path 30 as necessary.
  • a blower 12 and a heater core 13 are also added.
  • an evaporator 11 and a blower 12 are arranged in the unit case 3.
  • the unit case 3 is made of a resin such as polypropylene, ABS, or acrylic.
  • the unit case 3 is composed of two divided members that are divided into upper and lower parts, and a unit case main body 31 having an air passage 30 formed therein.
  • a pipe housing duct part 32 that covers the periphery of the pipes (the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15) that are formed subsequent to the evaporator 11 and extend from the evaporator 11, and an opening seal that seals the battery pack opening 24. It is comprised from the sealing member 4 which comprises the part 33.
  • the unit case 3 has a unit opening 34 provided at the end of the pipe housing duct 32 facing the battery pack opening 24 provided in the pack case 22 of the battery pack 2 and one of the wall surfaces of the unit case 3.
  • a suction port 35 provided and a blowout port 36 provided on the other wall surface of the unit case 3 are provided.
  • the blower 12 is disposed on the downstream side of the evaporator 11, and includes an impeller 12a that blows air sucked from the axial direction outward in the radial direction, and a drive motor 12b that rotates the impeller 12a.
  • the air sucked from the inlet 35 is blown from the outlet 36.
  • the evaporator 11 has heat radiating fins such as corrugated fins, and cools the air by evaporating the refrigerant.
  • Pipes inflow pipes 14 and outflow pipes 15 extending from the evaporator 11 and vehicles
  • the refrigerant is connected to the refrigeration cycle 100 via a refrigerant pipe (a high-pressure side refrigerant pipe 101, a low-pressure side refrigerant pipe 102) that bypasses a part of the refrigeration cycle 100 of the air conditioner.
  • the refrigeration cycle 100 includes a compressor 104 that is connected to and driven by a traveling engine (not shown) via an electromagnetic clutch 103, a condenser 105 that condenses the refrigerant compressed by the compressor 104, and the condenser 105
  • a liquid tank 106 that separates the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant from the refrigerant mixed with the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant, and an air conditioning expansion device that expands the liquid refrigerant to reduce the pressure (for example, A mechanical expansion valve, an electric expansion valve or an orifice tube whose valve opening degree is variable by an external signal, etc.) 107 and the air-conditioning expansion device 107 evaporate the low-pressure refrigerant, and the air passing through the air-conditioning duct 108
  • Low-pressure refrigerant pipe 102) is connected in parallel to the
  • the compressor 104 may be an electric compressor without an electromagnetic clutch, and the refrigeration cycle 100 is a dedicated cycle for supplying refrigerant only to the battery temperature control unit 1 without providing a refrigerant path for air conditioning. May be.
  • An expansion device 16 is provided on the outer side of the sealing member 4 on the upstream side of the evaporator 11 of the high-pressure side refrigerant pipe 101 (outside of the pack case 22).
  • the expansion device 16 may be an electric expansion valve or an orifice tube whose valve opening degree is variable by an external signal.
  • the expansion device 16 is composed of a block-type mechanical expansion valve, and includes a high-pressure side refrigerant pipe 101 and a low-pressure side.
  • the high-pressure refrigerant pipe 101 is connected to the inflow pipe 14 directly or via the sealing member 4 or a relay pipe described later, and the low-pressure refrigerant pipe 102 is directly connected to the outflow pipe 15.
  • the temperature of the heat medium flowing through the outflow pipe 15 is detected by communicating with a sealing member or a relay pipe described later, and the high pressure side refrigerant pipe 101 and the inflow pipe 14 are connected according to the temperature of the heat medium.
  • the refrigerant supplied via the high-pressure side refrigerant pipe 101 is adiabatically expanded while automatically adjusting the passage opening therebetween.
  • a first on-off valve 111 for opening and closing the high-pressure side refrigerant pipe 101 is provided on the high-pressure side refrigerant pipe 101.
  • a second on-off valve 112 for turning on and off the refrigerant flow to the air conditioning expansion device 107 is provided between the air conditioning expansion device 107 and the branch point of the high-pressure side refrigerant pipe 101.
  • the compressor 104 is operated with the first on-off valve 111 closed and the second on-off valve 112 opened.
  • the first on-off valve 111 is opened and the second on-off valve 112 is also opened.
  • the first on-off valve 111 is opened and the second on-off valve 112 is closed, so that the compressor 104 To operate.
  • the expansion device 16 and the air-conditioning expansion device 107 are replaced with an electric expansion device that can also open and close the refrigerant passage, the refrigerant passage can be arbitrarily opened and closed, so the on-off valves 111 and 112 are omitted. You can also
  • pack case 22 and unit case 3 are sealed so that the respective opening portions (battery pack opening portion 24 and unit opening portion 34) are closed by the sealing member 4 to ensure airtightness.
  • the sealing member 4 is formed of a metal such as aluminum, iron, copper, or stainless steel, and closes the battery pack opening 24 provided on the wall surface of the pack case 22 of the battery pack 2 as shown in FIG.
  • Unit case opening sealing portion 41 that seals the ventilation path 30 by closing the pack opening opening sealing portion 41 that seals the unit 21 and the unit opening 34 provided at the tip of the pipe housing duct portion 32 of the unit case 3. 42.
  • the pack case opening sealing portion 41 includes an opening sealing surface 41a that contacts the inner periphery of the battery pack opening 24, and a portion of the opening sealing surface 41a that contacts the periphery of the battery pack opening 24 from the outside.
  • a groove 44 for accommodating a sealing material (for example, an O-ring) 43 a for preventing water from entering is provided, and a screw hole 46 for fixing the pack case 22 with a fixing bolt 45 is formed.
  • a first convex portion 41 b that protrudes outside the pack case 22 through the battery pack opening portion 24 from the inner space 21 side is provided in a portion of the pack case opening sealing portion 41 that faces the battery pack opening portion 24. Is formed.
  • the unit case opening sealing portion 42 includes an opening sealing surface 42a that comes into contact with the outer peripheral edge of the unit opening portion 34, and the unit case 3 (piping) is provided at a portion of the opening sealing surface 42a that comes into contact with the peripheral edge of the unit opening 34.
  • a groove 47 for accommodating a sealing material (for example, an O-ring) 43b that secures airtightness with the accommodating duct portion 32) is provided, and is fixed to the unit case 3 (pipe accommodating duct portion 32) by a fixing bolt 48.
  • a screw hole (not shown) is formed.
  • a second convex portion 42 b that is inserted from the unit opening 34 into the pipe housing duct portion 32 is formed at a portion of the unit case opening sealing portion 42 that faces the unit opening 34.
  • the sealing member 4 extends from the first convex portion 41 b to the second convex portion 42 b and communicates between the outside of the battery pack 2 (pack case 22) and the inside of the unit case 3.
  • Communication holes inflow communication hole 51, outflow communication hole 52
  • the inflow piping that extends from the evaporator 11 and flows into the evaporator through the pair of communication holes 51, 52 is formed.
  • 14 and an outflow pipe 15 extending from the evaporator 11 and flowing out the heat medium from the evaporator 11 are fixed.
  • an inflow pipe receiving portion 51a connected to the connection portion 14a of the inflow pipe 14 is provided on the end surface of the sealing member 4 on the unit case side, that is, the top surface of the second convex portion 42b.
  • 51 is formed by enlarging the inner opening end portion of 51, and the outflow pipe receiving portion 52a connected to the connection portion 15a of the outflow piping 15 expands the inner opening end portion of the outflow communication hole 52. Is formed by.
  • the connection portions 14a and 15a of the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15 together with corresponding seal members 53 and 54 such as O-rings attached to the periphery thereof (inlet pipe reception portion 51a, outflow).
  • connection plate 55 is provided on the back surface of the collar portions 14 b and 15 b, and is fixed to the second convex portion 42 b of the sealing member 4 by bolts 56, so that the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15 are connected to the sealing member 4. An airtight connection is made to the second convex portion 42b.
  • the side connection receiving portion 51b and the low pressure side connection receiving portion 52b are formed by expanding the outer opening end portion of the inflow communication hole 51 and the outer opening end portion of the outflow communication hole 52, respectively.
  • the battery temperature control unit 1 is configured such that the evaporator 11 and the blower 12 are accommodated in the unit case 3, and the connecting portion 14 a of the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15 extending from the evaporator 11. , 15a, and the sealing member 4 is fixed to the opening end (unit opening 34) of the pipe housing duct portion 32 with fixing bolts 48 to form a module.
  • the adjustment unit 1 is accommodated and fixed so that the battery pack opening 24 is sealed with the sealing member 4 in the pack case 22 in which the battery 23 is accommodated.
  • the battery pack 2 is provided with a temperature control function by being connected to the refrigeration cycle 100 outside the case via the expansion device 16.
  • the battery temperature control unit 1 is connected only to the connection points between the pipes extending from the evaporator 11 (the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15) and the sealing member 4, and the battery temperature is controlled more than before. It is possible to reduce the number of connection points of the refrigerant flow path in the unit 1 and reduce the risk of refrigerant leakage in the battery pack 2 (in the pack case 22).
  • the communication hole (inflow communication hole 51, outflow communication hole 52) is brought into close contact with the inner surface or peripheral edge of the opening, whereby the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15 are hermetically fixed to the sealing member 4.
  • a molding method described in JP-A-10-220660 may be used.
  • a filler 57 such as silicone, polyurethane, modified silicone, or polysulfide so as to improve airtightness. It may be.
  • the sealing member 4 and the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15 are brazed using a known brazing method, and the space between the sealing member 4 and the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15 is filled. May be.
  • the expansion device 16 is disposed outside the sealing member 4 (outside the pack case 22). As a mode of attaching the expansion device 16, as shown in FIGS. Various aspects are possible.
  • the expansion device 16 is connected to the sealing member 4.
  • the expansion device 16 may be connected to the outside of the sealing member 4 via relay pipes 73 and 74 as shown in FIG.
  • the high pressure connection convex portion 16a that protrudes from the expansion device 16 to the receiving portion 51b and opens the high pressure side through hole is inserted and connected together with a sealing member 75 such as an O-ring, and is also connected to the top surface of the first convex portion 41b.
  • a sealing member 76 such as an O-ring.
  • the expansion device 16 may be fixed to the sealing member 4 with fixing bolts 77.
  • the expansion device 16 and the refrigerant pipes 101 and 102 are connected by connecting the high-pressure side refrigerant pipe 101 to the connection end face (refrigerant pipe connection end face) of the expansion apparatus 16 with the refrigerant pipes 101 and 102.
  • the high-pressure pipe receiving part 16c and the low-pressure pipe receiving part 16d connecting the low-pressure side refrigerant pipe 102 are provided, and the refrigerant pipes 101 and 102 are connected to the pipe receiving parts (the high-pressure pipe receiving part 16c and the low-pressure pipe receiving part 16d).
  • connection plate 80 is provided on the back surface of the collar portions 101b and 102b, and is fixed to the sealing member 4 together with the expansion device 16 by the fixing bolt 77, so that the refrigerant pipes 101 and 102 are hermetically connected to the expansion device 16. .
  • the expansion device 16 is connected to the sealing member 4 via relay pipes (the high-pressure relay pipe 73 and the low-pressure relay pipe 74), as shown in FIG.
  • relay pipes the high-pressure relay pipe 73 and the low-pressure relay pipe 74
  • the low pressure relay pipe receiving portion 16f is connected by a low pressure relay pipe 74.
  • connection structure between the relay pipes 73 and 74 and the sealing member 4 and the connection structure between the relay pipes 73 and 74 and the expansion device 16 are the pipe receiving parts (the high-pressure side connection receiving part 51b and the low-pressure side connection receiving part). 52b, and the high pressure relay pipe receiving part 16e and the low pressure relay pipe receiving part 16f), the connecting parts 73a, 73b, 74a, 74b of the relay pipes 73, 74 are attached to the periphery thereof as a sealing material 81 such as an O-ring.
  • connection plates 85 and 86 are provided on the back surface of the collar portions (73c, 74c, 73d, and 74d), and are fixed to the sealing member 4 and the expansion device 16 with fixing bolts 87 and 88, and the relay pipes 73 and 74 are fixed. Is hermetically connected to the sealing member 4 and the expansion device 16. Even in such a configuration, the connection structure with the refrigerant pipes 101 and 102 of the expansion device 16 and other configurations are the same as the configuration shown in FIG.
  • the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15 that penetrate the sealing member 4 are connected.
  • the flanges 14c, 14d, 15c, and 15d are formed at both ends of the communication holes 51 and 52 by pressing, and the sealing member mounting grooves 14e and 15e are formed at the ends of the pipe, so that the sealing member 4 of the expansion device 16 is formed.
  • the end portions of the inflow piping 14 and the outflow piping 15 are connected to the sealing member mounting grooves 14e on the inflow piping receiving portion 16g and the outflow piping receiving portion 16h formed on the end surface (outflow / inflow piping connection end surface) facing each other.
  • the expansion device 16 may be fixed to the sealing member 4 by a fixing bolt 77 in order to insert the sealing member 90 or 91 into the state 15e and fix this state.
  • connection structure with the refrigerant pipes 101 and 102 of the expansion device 16 and other configurations are the same as the configuration shown in FIG. The same reference numerals are assigned to the portions, and the description is omitted.
  • the battery temperature adjustment unit 1 is accommodated in the unit case 3, and the evaporator 11, the blower 12, and the like are accommodated.
  • the sealing member 4 is fixed to the connecting portion of the inflow pipe 14 and the outflow pipe 15 extending from the evaporator 11, and the sealing member 4 is attached to the opening end (unit opening portion 34) of the pipe accommodating duct portion 32.
  • the module is modularized by fixing the expansion device 16 to the sealing member 4 directly or via the relay pipes 73 and 74, and fixing the modular battery temperature control unit 1 to the battery 23. Is accommodated and fixed so that the battery pack opening 24 is sealed with the sealing member 4.
  • the battery pack 2 is provided with a temperature control function by connecting the refrigeration cycle 100 outside the case to the expansion device 16.
  • the sealing surface (opening sealing surface 41 a) for sealing the battery pack opening 24 of the sealing member 4 is formed larger than the expansion device 16.
  • the expansion device 16 is projected onto the sealing member 4 in a direction perpendicular to the opening sealing surface 41 a of the sealing member 4, the expansion device 16 is formed smaller than the groove portion 44.
  • the battery temperature control unit 1 in which the expansion device 16 is modularized is attached to the pack case 22, if the expansion device 16 is inserted through the battery pack opening 24 from the inside of the battery pack 2, the battery is sealed by the sealing member 4.
  • the pack opening 24 can be sealed from the inside, and the assembling work is facilitated.
  • FIG. 7 shows another configuration example of the battery pack 2 according to the present invention.
  • the example in which the opening sealing portion 33 provided in the unit case 3 is configured by the sealing member 4 separate from the unit case 3 is illustrated.
  • the stop portion 33 is integrated with the unit case 3 (pipe housing duct portion 32), and the battery pack opening 24 provided on the wall surface of the battery pack 2 (pack case 22) is closed at the tip of the pipe housing duct portion 32 to the inside.
  • the space 21 may be sealed.
  • the structure of the pack case opening sealing portion 41 that seals the battery pack opening 24 of the opening sealing portion 33 is the same as that of the sealing member. Omitted.
  • the opening sealing portion 33 is formed integrally with the unit case 3 (pipe housing duct portion 32).
  • the connection work between the sealing member 4 and the pipe housing duct portion 32 is not required, airtight management between the opening sealing portion 33 and the unit case 3 (pipe housing duct portion 32) is not required, and the battery temperature control unit
  • the assembly work of 1 becomes easy.

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Abstract

【課題】バッテリーパックのケース内で生じ得る冷媒漏れのリスクを極力抑えることが可能なバッテリー温調ユニットとこれを用いたバッテリーパックを提供する。 バッテリーパック２の内部空間２１に配置されるバッテリー温調ユニット１を、内部に通風路３０を有するユニットケース３と、通風路３０に配置される蒸発器１１と、蒸発器１１から延設された流入用配管１４および流出用配管１５と、バッテリーパック２の壁面に設けられたバッテリーパック開口部２４を封止すると共にユニットケース３のユニット開口部３４を封止する開口封止部３３（封止部材４）とを備えて構成し、膨張装置１６を開口封止部３３（封止部材４）の外側に配置する。

Description

バッテリー温調ユニット及びこれを用いたバッテリーパック
　本発明は、電気自動車等に用いられるバッテリーの温度調整に用いられるバッテリー温調ユニット、及び、このバッテリー温調ユニットを用いたバッテリーパックに関する。
　電気自動車やハイブリット自動車に設けられる車両駆動用のバッテリーは、充放電の性能を最適に保つために熱交換器等の温調装置で所定の温度に管理されている。
　このようなバッテリーは、前記温調装置等を有して構成されるバッテリーパックとして車両に搭載される場合が多い。例えば、特許文献１に示されるバッテリーパックにおいては、その内部空間にバッテリーとバッテリー温調ユニットとを配置し、バッテリー温調ユニットを、内部に通風路を有するユニットケースと、通風路に配置される熱交換器とを有して構成し、車両用空調装置の冷凍サイクルの空調用膨張装置および空調用蒸発器をバイパスする冷媒配管を前記熱交換器に膨張装置と共に接続するようにしている。
　また、同文献には、バッテリーパックに必要とされる水密性及びユニットケースの気密性を確保すると共に、組み付け工程の簡素化を図るために、バッテリーパックのケース（パックケース）の壁面に設けられたバッテリーパック開口部（モジュール開口）を封止する開口封止部をユニットケースと別体または一体に設け、この開口封止部に、バッテリーパック開口部を内部空間側から塞ぐモジュール封止面と、パックケースの外部とユニットケースの内部とを連通する一対の連通孔とを設け、この一対の連通孔に、パックケースの外側から冷媒配管を接続すると共にユニットケース内に配置された膨張装置をユニットケースの内側から接続する構成が開示されている。
国際公開番号ＷＯ２０１３／０８０５１２号
　しかしながら、上記の特許文献１に示されるバッテリー温調ユニットにおいては、ユニットケース内に膨張装置が配置されて開口封止部を介して冷凍配管が接続されているので、ユニットケース内の熱交換器から延設される配管と膨張装置との間、及び、膨張装置と開口封止部との間の少なくとも２ヶ所に接続箇所が設けられることになり、この２ヶ所で冷媒漏れのリスクが生じることになる。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーパックのケース内での冷媒漏れのリスクを極力抑えることが可能なバッテリー温調ユニット及びこれを用いたバッテリーパックを提供することを主たる目的とする。
　上記課題を達成するために、本発明に係るバッテリー温調ユニットは、バッテリーパックの内部空間に配置されるバッテリーを温調するためのものであって、前記内部空間に設けられ、内部に通風路を有するユニットケースと、前記通風路に配置される蒸発器と、前記蒸発器から延設されて、熱媒体を該蒸発器へ流入する流入用配管と、前記蒸発器から延設されて、熱媒体を該蒸発器から流出する流出用配管と、前記バッテリーパックの壁面に設けられたバッテリーパック開口部を封止すると共に前記バッテリーパックの外部と前記ユニットケースの内部との間を連通する一対の連通孔が形成され、この一対の連通孔に前記流入用配管と前記流出用配管とが固定される開口封止部と、を備えることを特徴としている。
　すなわち、バッテリー温調ユニットを前記蒸発器と共に冷凍サイクルの一部を構成する膨張装置までをモジュール化するか膨張装置とは別体でモジュール化するかに拘わらず、前記膨張装置を開口封止部の外側（バッテリーパックの外側）に配置したことを特徴としている。
　したがって、バッテリー温調ユニットをこのような構成とすることで、バッテリー温調ユニットのユニットケース内で冷媒漏れのリスクがある箇所を、少なくとも熱交換器から延設された配管と開口封止部との固定箇所だけとすることが可能となる（後述するように、熱交換器から延設された配管を開口封止部を貫通させて外部に引き出す場合には、ユニットケース内での冷媒漏れのリスクを無くすことが可能となる）。
前記蒸発器と共に冷凍サイクルの一部を構成する膨張装置を前記開口封止部の外側に配置する態様としては、前記流入用配管と前記流出用配管とを、前記開口封止部の前記一対の連通孔に前記ユニットケースの内側から接続し、前記膨張装置を、前記開口封止部に前記バッテリーパックの外側から直接又は配管を介して接続するようにしてもよい。
また、前記流入用配管と前記流出用配管を、前記開口封止部の前記一対の連通孔を貫通させて前記膨張装置に接続するようにしてもよい。
特に、後者の構成においては、連通孔と配管との間の気密性を保つために、前記一対の連通孔と前記流入用配管及び前記流出用配管との間に、充填材を充填するようにしてもよい。
さらに、開口封止部のバッテリーパック開口部を封止する封止面を、前記膨張装置より大きくするようにしてもよい。
このような構成によれば、バッテリーパック開口部が膨張装置よりも大きく、また、封止部材の封止面より小さく形成された場合には、膨張装置を開口部を通過させて取り付けることが可能となり、また、開口部を封止部材で封止することが可能となる。
なお、前記開口封止部は、前記ユニットケースとは別体の封止部材によって構成されようにしてもよく、このような構成においては、前記封止部材は、前記バッテリーパックの壁面に設けられたバッテリーパック開口部を封止すると共に前記ユニットケースの壁面に設けられたユニット開口部を封止することになる。
また、前記開口封止部は、前記ユニットケースに一体に形成されるようにしてもよい。このような構成によれば、開口封止部とユニットケースとの間の気密管理が不要となり、また、バッテリー温調ユニットの組み付け作業も容易となる。　
　以上述べたように、本発明によれば、ユニットケースの通風路に配置された蒸発器から延設される配管を、バッテリーパックの壁面に設けられたバッテリーパック開口部を封止する開口封止部の一対の連通孔に固定するようにしたので、バッテリーパックのケース内の配管接続箇所を低減または無くすことが可能となり、このケース内で生じ得る冷媒漏れのリスクを極力抑えることが可能となる。
図１は、バッテリーパックの全体構成図である
図２（ａ）は、ユニットケースにこれとは別体をなす封止部材を設けたバッテリー温調ユニットのバッテリーパック開口部への取り付け状態を示す図であり、流入用配管及び流出用配管を封止部材に接続した状態を示す図、図２（ｂ）は、封止部材を示す斜視図である。
図３は、ユニットケースに封止部材を設けたバッテリー温調ユニットのバッテリーパック開口部への取り付け状態を示す図であり、流入用配管及び流出用配管が封止部材の連通孔を貫通して固定された状態を示す図である。
図４は、流入用配管及び流出用配管を封止部材に内側から接続し、封止部材の外側に膨張装置を設けたバッテリー温調ユニットを示す図であり、（ａ）は、膨張装置を封止部材に直接接続した構成例を示す図、（ｂ）は、膨張装置を封止部材に配管を介して接続した構成例を示す図である。
図５は、流入用配管及び流出用配管を封止部材を貫通させて膨張装置に直接接続した構成例を示す図であり、（ａ）は、膨張装置を封止部材に直接接続した例を示す図、（ｂ）は、膨張装置を封止部材に配管を介して接続した例を示す図である。
図６は、封止部材、バッテリーパック開口部、膨張装置の大きさを説明する説明図であり、（ａ）は、封止部材を正面から見た図（バッテリーパック開口部と膨張装置を一点鎖線で示す）であり、（ｂ）は、バッテリーパック開口部を封止部材で封止した状態をバッテリーパックの外側から見た図である。
図７（ａ）は、開口封止部をユニットケースに一体に形成したバッテリーパックの全体構成例を示す図であり、図７（ｂ）は、ユニットケースに開口封止部を一体に設けたバッテリー温調ユニットのバッテリーパック開口部への取り付け状態を示す図である。
　以下、本発明のバッテリー温調ユニットについて、図面を参照して説明する。
　図１に示すように、バッテリー温調ユニット１は、電気自動車やハイブリッド車両等の駆動用モータ等に電力を供給するバッテリーパック２の内部空間２１を温調するもので、バッテリーパック２は、パックケース２２の中に、バッテリー２３とバッテリー温調ユニット１とを収容して構成されている。
　バッテリーパック２のパックケース２２は、アルミや鉄、ステンレス等の金属製で、例えば長方体形状を呈する中空箱に形成され、蓋部材２２ａと箱部材２２ｂとによって構成されている。前記バッテリー２３や、バッテリー温調ユニット１、各種電気配線等は、箱部材２２ｂの内部に設置した後に、蓋部材２２ａを閉じることによって内部空間２１に配置される。
また、パックケース２２のいずれかの壁面には、後述する開口封止部３３で封止されるバッテリーパック開口部２４が形成されている。この例では、箱部材２２ｂの側面にバッテリーパック開口部２４が形成されている。
　バッテリー２３は、この例では薄板矩形状に形成され、パックケース２２内に固定されている。このバッテリー２３の形状は円柱状などもあるが、特に限定されるものではない。また、バッテリー２３は、充電に伴い発熱することがあり、温度制御をしないと劣化が促進されて蓄積可能な電力容量が早期に減少することや、変形するおそれがある。
　バッテリー温調ユニット１は、ユニットケース３の内部に形成された通風路３０に、少なくとも蒸発器（冷却用熱交換器）１１を配置したもので、必要に応じて通風路３０の内部を送風する送風機１２やヒータコア１３（暖房用熱交換器）も加えられる。この例では、ユニットケース３内に蒸発器１１と送風機１２とを配置した例を示す。
　ユニットケース３は、ポリプロピレンやＡＢＳ、アクリル等の樹脂製のもので、例えば、上下に分割する２分割部材によって構成され、内部に通風路３０が形成されたユニットケース本体３１と、このユニットケース本体３１に続いて形成され、蒸発器１１から延設された配管（流入用配管１４、流出用配管１５）の周囲を覆う配管収容ダクト部３２と、バッテリーパック開口部２４を封止する開口封止部３３を構成する封止部材４とから構成されている。
　ユニットケース３は、バッテリーパック２のパックケース２２に設けられたバッテリーパック開口部２４と対峙する配管収容ダクト部３２の端部に設けられたユニット開口部３４と、ユニットケース３の壁面の一方に設けられた吸入口３５と、ユニットケース３の壁面の他方に設けられた吹出口３６とを備えている。
　送風機１２は、蒸発器１１の下流側に配置され、軸方向から吸引した空気を径方向外側へ送風するインペラ１２ａと、このインペラ１２ａを回転させる駆動モータ１２ｂとを有して構成されるもので、吸入口３５から吸い込んだ空気を吹出口３６から送風するようになっている。
　蒸発器１１は、コルゲートフィン等の放熱フィンを有し、冷媒の蒸発により空気を冷却するもので、この蒸発器１１から延設された配管（流入用配管１４、流出用配管１５）や、車両用空調装置の冷凍サイクル１００の一部をバイパスする冷媒配管（高圧側冷媒配管１０１、低圧側冷媒配管１０２）等を介して冷凍サイクル１００に接続されている。
冷凍サイクル１００は、この実施例では、電磁クラッチ１０３を介して図示しない走行用エンジン等と連結されて駆動するコンプレッサ１０４と、このコンプレッサ１０４によって圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサ１０５と、このコンデンサ１０５によって凝縮されて気体状冷媒と液体状冷媒が混合した冷媒から気体状冷媒と液体状冷媒とを分離するリキッドタンク１０６と、液体状冷媒を膨張させて圧力を低下させる空調用膨張装置（例えば、機械式膨張弁、外部信号によって弁開度が可変する電気式膨張弁又はオリフィスチューブ等）１０７と、この空調用膨張装置１０７で低圧になった冷媒を蒸発させ、空調ダクト１０８を通過する空気を冷却する空調用蒸発器１０９と、によって構成され、前記冷媒配管（高圧側冷媒配管１０１、低圧側冷媒配管１０２）は、前記空調用膨張装置１０７及び空調用蒸発器１０９に対して並列に接続されている。
なお、コンプレッサ１０４は電磁クラッチを備えない電動コンプレッサであってもよく、また冷凍サイクル１００は空調用への冷媒経路を備えずに当該バッテリー温調ユニット１のみに冷媒を供給する専用のサイクルであってもよい。
そして、高圧側冷媒配管１０１の蒸発器１１より上流側となる封止部材４の外側（パックケース２２の外側）には、膨張装置１６が設けられている。
この膨張装置１６は、外部信号によって弁開度が可変する電気式膨張弁又はオリフィスチューブであってもよいが、この例ではブロック型の機械式膨張弁で構成され、高圧側冷媒配管１０１及び低圧側冷媒配管１０２を接続し、高圧側冷媒配管１０１を流入用配管１４に直接又は封止部材４や後述する中継配管を介して連通させ、また、低圧側冷媒配管１０２を流出用配管１５に直接又は封止部材や後述する中継配管を介して連通させ、流出用配管１５を流れる熱媒体の温度を検知して、この熱媒体の温度に応じて高圧側冷媒配管１０１と流入用配管１４との間の通路開度を自動調整しつつ、高圧側冷媒配管１０１を介して供給される冷媒を断熱膨張させるものである。
　さらに、高圧側冷媒配管１０１上には、この高圧側冷媒配管１０１を開閉する第１の開閉弁１１１が設けられている。また、前記空調用膨張装置１０７と高圧側冷媒配管１０１の分岐点との間には、前記空調用膨張装置１０７への冷媒の流れをオンオフする第２の開閉弁１１２が設けられている。
したがって、車両用空調装置のみを稼動させて冷房する場合には、第１の開閉弁１１１を閉とし且つ第２の開閉弁１１２を開としてコンプレッサ１０４を稼動する。
また、車両用空調装置を稼動させて冷房している時に蒸発器１１も並行して稼動させたい場合には、第１の開閉弁１１１を開とし且つ第２の開閉弁１１２も開としてコンプレッサ１０４を稼動する。
さらに、車両用空調装置による車室内の冷房は不要であるが前記蒸発器１１だけを稼動させたい場合には、第１の開閉弁１１１を開とし且つ第２の開閉弁１１２を閉としてコンプレッサ１０４を稼動する。
なお、膨張装置１６、空調用膨張装置１０７を、冷媒通路の開閉も可能な電気式膨張装置に置き換えれば、冷媒通路の開閉も任意に行うことが可能となるため、開閉弁１１１、１１２を省くこともできる。
　上記のパックケース２２とユニットケース３とは、それぞれの開口部（バッテリーパック開口部２４，ユニット開口部３４）が封止部材４によって閉塞され、気密性が確保されるようシールされている。
　封止部材４は、アルミや鉄、銅、ステンレス等の金属で形成され、図２に示すように、バッテリーパック２のパックケース２２の壁面に設けられたバッテリーパック開口部２４を塞ぎ、内部空間２１を封止するパックケース開口封止部４１と、ユニットケース３の配管収容ダクト部３２の先端部に設けられたユニット開口部３４を塞ぎ、通風路３０を封止するユニットケース開口封止部４２と、を有している。
　パックケース開口封止部４１は、バッテリーパック開口部２４の内側周縁に当接する開口封止面４１ａ備え、この開口封止面４１ａのバッテリーパック開口部２４の周縁と当接する部分に、外部からの水の浸入を防止するシール材（例えば、Ｏリング）４３ａを収容するための溝４４が設けられると共に、パックケース２２に固定ボルト４５によって固定するためのネジ孔４６が形成されている。また、パックケース開口封止部４１のバッテリーパック開口部２４と対峙する部分には、内部空間２１側からバッテリーパック開口部２４を挿通してパックケース２２の外部に突出する第１の凸部４１ｂが形成されている。
　ユニットケース開口封止部４２は、ユニット開口部３４の外側周縁に当接する開口封止面４２ａを備え、この開口封止面４２ａのユニット開口部３４の周縁と当接する部分にユニットケース３（配管収容ダクト部３２）との気密性を確保するシール材（例えば、Ｏリング）４３ｂを収容するための溝４７が設けられると共に、ユニットケース３（配管収容ダクト部３２）に固定ボルト４８によって固定するための図示しないネジ孔が形成されている。また、ユニットケース開口封止部４２のユニット開口部３４と対峙する部分にユニット開口部３４から配管収容ダクト部３２に挿入する第２の凸部４２ｂが形成されている。
　また、封止部材４には、第１の凸部４１ｂから第２の凸部４２ｂにかけて延設され、バッテリーパック２（パックケース２２）の外部とユニットケース３の内部との間を連通する一対の連通孔（流入用連通孔５１、流出用連通孔５２）が形成され、この一対の連通孔５１，５２に、蒸発器１１から延設されて熱媒体を該蒸発器へ流入する流入用配管１４と、前記蒸発器１１から延設されて熱媒体を該蒸発器１１から流出する流出用配管１５とが固定されている。
　この例では、封止部材４のユニットケース側の端面、すなわち、第２の凸部４２ｂの頂面に、流入用配管１４の接続部１４ａと接続する流入用配管受部５１ａが流入用連通孔５１の内側開口端部を拡径することによって形成され、また、流出用配管１５の接続部１５ａと接続する流出用配管受部５２ａが流出用連通孔５２の内側開口端部を拡径することによって形成されている。そして、流入用配管１４と流出用配管１５のそれぞれの接続部１４ａ，１５ａをその周囲に取り付けられたＯリング等のシール材５３，５４と共に対応する配管受部（流入用配管受部５１ａ、流出用配管受部５２ａ）に挿入し、流入用配管１４および流出用配管１５のそれぞれの接続端部近傍の周面から径方向に突出するつば部１４ｂ、１５ｂを封止部材４の接続端面に当接させる。つば部１４ｂ，１５ｂの背面には接続プレート５５が備えられ、封止部材４の第２の凸部４２ｂにボルト５６によって固定されて、流入用配管１４および流出用配管１５を封止部材４の第２の凸部４２ｂに対して気密に接続する。
　なお、封止部材４のバッテリーパック開口部２４から表出した端面、すなわち、第１の凸部４１ｂの頂面には、膨張装置１６を直接、又は、中継配管を介して接続するための高圧側接続受部５１ｂと低圧側接続受部５２ｂとが、流入用連通孔５１の外側開口端部と流出用連通孔５２の外側開口端部を拡径することによってそれぞれ形成されている。
　したがって、この例においては、バッテリー温調ユニット１を、ユニットケース３に蒸発器１１や送風機１２等を収容し、蒸発器１１から延設された流入用配管１４および流出用配管１５の接続部１４ａ，１５ａに封止部材４を固定し、この封止部材４を配管収容ダクト部３２の開口端（ユニット開口部３４）に固定ボルト４８によって固定することでモジュール化し、このモジュール化されたバッテリー温調ユニット１をバッテリー２３が収容されたパックケース２２にバッテリーパック開口部２４を封止部材４で封止するように収容固定する。そして、ケース外部の冷凍サイクル１００と膨張装置１６を介して接続することでバッテリーパック２に温調機能を持たせるようにしている。
　以上の構成によれば、蒸発器１１から延設された配管（流入用配管１４、流出用配管１５）を、封止部材４に対して、気密に接続するようにしたので、バッテリー温調ユニット１内での冷媒流路の接続箇所は、蒸発器１１から延設された配管（流入用配管１４、流出用配管１５）と封止部材４との接続箇所のみとなり、従来よりもバッテリー温調ユニット１内での冷媒流路の接続箇所を減らすことが可能となり、バッテリーパック２内（パックケース２２内）での冷媒漏れの恐れを低減することが可能となる。
　以上の構成においては、膨張装置１６をパックケース２２内に配置しないバッテリー温調ユニット１を構築するに当たり、蒸発器１１から延設された配管（流入用配管１４、流出用配管１５）の接続部１４ａ，１５ａを封止部材４に気密に接続することで封止部材４に固定する例を示したが、図３に示されるように、流入用配管１４および流出用配管１５を封止部材４を貫通させ、封止部材４の連通孔（流入用連通孔５１、流出用連通孔５２）の両端部でプレス等により配管を拡管させてつば部１４ｃ、１４ｄ、１５ｃ、１５ｄを形成することによって連通孔（流入用連通孔５１、流出用連通孔５２）の内面または開口周縁に密着させ、これにより、流入用配管１４及び流出用配管１５を封止部材４に対して気密に固定するようにしてもよい。このような配管（流入用配管１４、流出用配管１５）を拡管させる手法は、例えば、特開１０－２２０６６０の成形方法などを利用するとよい。
　なお、封止部材４と流入用配管１４および流出用配管１５との間には、シリコーン系、ポリウレタン系、変成シリコーン系、ポリサルファイド系などの充填材５７を充填することで、気密性を高めるようにしてもよい。
　また、封止部材４と流入用配管１４および流出用配管１５とを周知のろう付け方法を用いてろう付けし、封止部材４と流入用配管１４および流出用配管１５との間を充填してもよい。
　このような構成においては、流入用配管１４および流出用配管１５を接続する部位が配管収容ダクト部３２内（ユニットケース３内）に無くなるので、配管収容ダクト部３２内（ユニットケース３内）での冷媒漏れの恐れが全く無くなる。
　上述した構成においては、膨張装置１６は封止部材４の外側（パックケース２２の外側）に配置される構成となるが、膨張装置１６を取り付ける態様としては、図４，５に示されるような各種態様が考えられる。
　先ず、流入用配管１４および流出用配管１５を封止部材４に接続する図２（ａ）で示す構成においては、図４（ａ）に示されるように、膨張装置１６を封止部材４の外側に直接接続するようにしても、図４（ｂ）に示されるように、膨張装置１６を封止部材４の外側に中継配管７３，７４を介して接続するようにしてもよい。
すなわち、膨張装置１６を封止部材４に直接接続する構成においては、図４（ａ）に示されるように、封止部材４の第１の凸部４１ｂの頂面に形成された高圧側接続受部５１ｂに膨張装置１６から突設されて高圧側通孔が開口する高圧接続凸部１６ａをＯリング等の封止部材７５と共に挿入接続し、また、第１の凸部４１ｂの頂面に形成された低圧側接続受部５２ｂに膨張装置１６から突設されて低圧側通孔が開口する低圧接続凸部１６ｂをＯリング等の封止部材７６と共に挿入接続し、その状態を固定するために、固定ボルト７７により膨張装置１６を封止部材４に固定するようにしてもよい。
このような構成においては、膨張装置１６と冷媒配管１０１，１０２との接続は、膨張装置１６の冷媒配管１０１，１０２との接続端面（冷媒配管接続端面）に、高圧側の冷媒配管１０１を接続する高圧配管受部１６ｃと低圧側の冷媒配管１０２を接続する低圧配管受部１６ｄとを設け、この配管受部（高圧配管受部１６ｃ、低圧配管受部１６ｄ）に、冷媒配管１０１，１０２の接続端部１０１ａ，１０２ａをその周囲に取り付けられたＯリング等のシール材７８，７９と共に挿入し、冷媒配管１０１，１０２の接続端部近傍の周面から径方向に突出するつば部１０１ｂ、１０２ｂを膨張装置１６の冷媒配管接続端面に当接させる。つば部１０１ｂ，１０２ｂの背面には接続プレート８０が備えられ、前記固定ボルト７７で膨張装置１６と共に封止部材４に固定されて、冷媒配管１０１，１０２を膨張装置１６に対して気密に接続する。
　また、膨張装置１６を封止部材４に中継配管（高圧中継配管７３，低圧中継配管７４）を介して接続する構成においては、図４（ｂ）に示されるように、封止部材４の第１の凸部４１ｂの頂面に設けられた高圧側接続受部５１ｂと膨張装置１６の封止部材４と対峙する面（中継配管接続端面）に形成された高圧中継配管受部１６ｅとの間を高圧中継配管７３によって接続し、封止部材４の第１の凸部４１ｂの頂面に設けられた低圧側接続受部５２ｂと膨張装置１６の封止部材４と対峙する面に形成された低圧中継配管受部１６ｆとの間を低圧中継配管７４によって接続するようにしている。
中継配管７３，７４と封止部材４との接続構造、及び、中継配管７３，７４と膨張装置１６との接続構造は、それぞれの配管受部（高圧側接続受部５１ｂと低圧側接続受部５２ｂ、及び、高圧中継配管受部１６ｅと低圧中継配管受部１６ｆ）に、中継配管７３，７４の接続部７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂをその周囲に取り付けられたＯリング等のシール材８１，８２，８３，８４と共に挿入し、中継配管７３，７４の接続部近傍の周面から径方向に突出するつば部７３ｃ，７３ｄ、７４ｃ，７４ｄを封止部材４の第１の凸部４１ｂの頂面に当接させると共に膨張装置１６の中継配管接続端面に当接させる。つば部（７３ｃ、７４ｃ、及び、７３ｄ、７４ｄ）の背面には接続プレート８５，８６が備えられ、固定ボルト８７，８８で封止部材４や膨張装置１６に固定されて、中継配管７３，７４を封止部材４や膨張装置１６に気密に接続する。
なお、このような構成においても、膨張装置１６の冷媒配管１０１，１０２との接続構造や他の構成は、図４（ａ）で示す構成と同様である。
次に、流入用配管１４および流出用配管１５を封止部材４を貫通させて膨張装置１６に接続する図３で示す構成を利用する場合においては、図５（ａ）に示されるように、膨張装置１６を封止部材４の外側に当接させて接続するようにしても、図５（ｂ）に示されるように、流入用配管１４および流出用配管１５を封止部材４を貫通させて適宜の長さに伸ばし、膨張装置１６を封止部材４から離して、流入用配管１４および流出用配管１５の先端部に接続するようにしてもよい。
すなわち、膨張装置１６を封止部材４に当接させて接続する構成においては、図５（ａ）に示されるように、封止部材４を貫通させた流入用配管１４および流出用配管１５にプレスによって連通孔５１，５２の両端部につば部１４ｃ、１４ｄ、１５ｃ、１５ｄを形成すると共に、配管の端部に封止部材装着溝１４ｅ，１５ｅを形成し、膨張装置１６の封止部材４と対峙する端面（流出入配管接続端面）に形成された流入用配管受部１６ｇと流出用配管受部１６ｈに、流入用配管１４および流出用配管１５の端部を封止部材装着溝１４ｅ，１５ｅに封止部材９０，９１を装着した状態で挿入し、この状態を固定するために、固定ボルト７７により膨張装置１６を封止部材４に固定してもよい。
また、膨張装置１６を封止部材４から離して流入用配管１４および流出用配管１５に接続する構成においては、図５（ｂ）に示されるように、封止部材４を貫通させた流入用配管１４および流出用配管１５を所望の長さだけ封止部材４から突出させ、その状態でプレスによって連通孔５１，５２の両端部につば部１４ｃ、１４ｄ、１５ｃ、１５ｄを形成すると共に、それぞれの配管１４，１５の端部につば部１４ｆ，１５ｆを形成し、膨張装置１６に形成された流入用配管受部１６ｅに流入用配管１４の端部をその周囲に配されたＯリング等のシール材９２と共に挿入し、また、膨張装置１６に形成された流出用配管受部１６ｆに流出用配管１５の端部をその周囲に配されたＯリング等のシール材９３と共に挿入し、流入用配管１４や流出用配管１５の端部に設けられたつば部１４ｆ、１５ｆを膨張装置１６の流出入配管接続端面に当接させる。つば部１４ｆ、１５ｆの背面には接続プレート９４が備えられ、固定ボルト９５で膨張装置１６に固定されて、流入用配管１４および流出用配管１５を膨張装置１６に気密に接続してもよい。
なお、上述した図５（ａ），（ｂ）で示す構成においても、膨張装置１６の冷媒配管１０１，１０２との接続構造や他の構成は、図４で示す構成と同様であるので、同一箇所の同一符号を付して説明を省略する。
　したがって、これらの膨張装置１６を封止部材４の外側（バッテリーパック２の外側）に配置する構成においては、バッテリー温調ユニット１を、ユニットケース３に蒸発器１１や送風機１２等を収容し、蒸発器１１から延設された流入用配管１４および流出用配管１５の接続部に封止部材４を固定し、この封止部材４を配管収容ダクト部３２の開口端（ユニット開口部３４）に固定ボルト４８によって固定した状態とし、また、膨張装置１６を封止部材４に直接または中継配管７３，７４を介して接続することでモジュール化し、このモジュール化されたバッテリー温調ユニット１をバッテリー２３が収容されたパックケース２２にバッテリーパック開口部２４を封止部材４で封止するように収容固定する。そして、ケース外部の冷凍サイクル１００を膨張装置１６に接続することでバッテリーパック２に温調機能を持たせるようにしている。
特に、このような構成においては、図６に示されるように、封止部材４のバッテリーパック開口部２４を封止する封止面（開口封止面４１ａ）を、膨張装置１６より大きく形成するとよい。この例においては、封止部材４の開口封止面４１ａに対して垂直となる方向で膨張装置１６を封止部材４に投影した際に、膨張装置１６は溝部４４よりも小さく形成されており、膨張装置１６までをモジュール化したバッテリー温調ユニット１をパックケース２２に取り付ける場合において、膨張装置１６をバッテリーパック２の内側からバッテリーパック開口部２４を挿通させれば、封止部材４によってバッテリーパック開口部２４を内側から封止することが可能となり、組み付け作業が容易となる。
　図７において、本発明に係るバッテリーパック２の他の構成例が示されている。上述した構成例では、ユニットケース３に設けられる開口封止部３３をユニットケース３とは別体の封止部材４によって構成した例を示したが、図７に示される構成例では、開口封止部３３をユニットケース３（配管収容ダクト部３２）と一体化し、配管収容ダクト部３２の先端で、バッテリーパック２（パックケース２２）の壁面に設けられたバッテリーパック開口部２４を塞いで内部空間２１を封止するようにしてもよい。この開口封止部３３のバッテリーパック開口部２４を封止するパックケース開口封止部４１の構成は、前記封止部材と同様の構成であるので、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。
　したがって、このような構成においては、前述した構成例と同様の作用効果が得られる他、開口封止部３３がユニットケース３（配管収容ダクト部３２）と一体に形成されているので、前述の封止部材４と配管収容ダクト部３２との接続作業が不要となり、開口封止部３３とユニットケース３（配管収容ダクト部３２）との間の気密管理が不要となり、また、バッテリー温調ユニット１の組み付け作業も容易となる。　
　１　バッテリー温調ユニット
　２　バッテリーパック
　３　ユニットケース
　４　封止部材
　１１　蒸発器
　１４　流入用配管
　１５　流出用配管
　１６　膨張装置
３３　開口封止部
４１ａ　開口封止面　　
５１　流入用連通孔
５２　流出用連通孔
５７　充填材
７３　高圧中継配管
７４　低圧中継配管
１００　冷凍サイクル

Claims (9)

  1. 　バッテリーパックの内部空間に配置されるバッテリーを温調するためのバッテリー温調ユニットであって、
    　前記内部空間に設けられ、内部に通風路を有するユニットケースと、
    前記通風路に配置される蒸発器と、
    　前記蒸発器から延設されて、熱媒体を該蒸発器へ流入する流入用配管と、
    　前記蒸発器から延設されて、熱媒体を該蒸発器から流出する流出用配管と、
    　前記バッテリーパックの壁面に設けられたバッテリーパック開口部を封止すると共に前記バッテリーパックの外部と前記ユニットケースの内部との間を連通する一対の連通孔が形成され、この一対の連通孔に前記流入用配管と前記流出用配管とが固定される開口封止部と、
    を備えることを特徴とするバッテリー温調ユニット。
  2. 前記蒸発器と共に冷凍サイクルの一部を構成する膨張装置を前記開口封止部の外側に配置したことを特徴とする請求項１記載のバッテリー温調ユニット。
  3. 　前記流入用配管と前記流出用配管は、前記開口封止部の前記一対の連通孔に前記ユニットケースの内側から接続され、前記膨張装置は、前記開口封止部に前記バッテリーパックの外側から直接又は配管を介して接続されることを特徴とする請求項２記載のバッテリー温調ユニット。
  4. 　前記流入用配管と前記流出用配管は、前記開口封止部の前記一対の連通孔を貫通して前記膨張装置に接続されることを特徴とする請求項２記載のバッテリー温調ユニット。
  5. 　前記一対の連通孔と前記流入用配管及び前記流出用配管との間には、充填材が充填されることを特徴とする請求項４記載のバッテリー温調ユニット。
  6. 前記開口封止部の前記バッテリーパック開口部を封止する封止面は、前記膨張装置より大きいことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のバッテリー温調ユニット。
  7. 前記開口封止部は、前記ユニットケースとは別体の封止部材によって構成され、前記封止部材は、前記バッテリーパックの壁面に設けられたバッテリーパック開口部を封止すると共に前記ユニットケースの壁面に設けられたユニット開口部を封止するものであることを特徴とする請求項１乃至６記載のいずれかに記載のバッテリー温調ユニット。
  8. 　前記開口封止部は、前記ユニットケースに一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のバッテリー温調ユニット。
  9. 請求項１乃至８のいずれかに記載のバッテリー温調ユニットを前記内部空間に配置したバッテリーパック。
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