WO2024062520A1 - 車両用バッテリー冷却構造 - Google Patents

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WO2024062520A1
WO2024062520A1 PCT/JP2022/034942 JP2022034942W WO2024062520A1 WO 2024062520 A1 WO2024062520 A1 WO 2024062520A1 JP 2022034942 W JP2022034942 W JP 2022034942W WO 2024062520 A1 WO2024062520 A1 WO 2024062520A1
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WO
WIPO (PCT)
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vehicle
cooling structure
duct
battery cooling
vehicle battery
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/034942
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
寿幸 小川
政仁 谷古宇
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱自動車工業株式会社 filed Critical 三菱自動車工業株式会社
Priority to PCT/JP2022/034942 priority Critical patent/WO2024062520A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle battery cooling structure that cools a battery mounted on a vehicle using air taken in from a vehicle interior.
  • the battery which is the driving energy source for the electric motor, is mounted under the floor of the passenger compartment.
  • the battery is a component that generates heat when it is charged and discharged, so it requires cooling to maintain battery performance. For this reason, it is known that the battery is cooled by air taken in from the passenger compartment.
  • Patent Document 1 discloses a battery cooling structure that includes a duct that communicates between a battery case placed under the floor of a luggage compartment and a vehicle interior. Further, Patent Document 1 discloses a structure in which a duct is provided with a foreign object storage section in view of the fact that a conductive foreign object such as a coin or a ring may accidentally fall into the duct, causing a short circuit in the battery. In Patent Document 1, the foreign matter accommodating portion is provided at a position spaced downward from the intake port of the duct and branched from a flow path of cooling air flowing inside the duct.
  • the present invention was devised in view of these issues, and one of the purposes is to provide a vehicle battery cooling structure that can recover foreign matter immediately after it enters the duct.
  • other purposes of the present invention are not limited to this purpose, but also to achieve functions and effects that are derived from each configuration shown in the detailed description of the invention and that cannot be obtained by conventional techniques. be.
  • the disclosed vehicle battery cooling structure can be realized as the embodiments or application examples disclosed below, and solves at least part of the above problems.
  • the vehicle battery cooling structure disclosed herein is arranged between a battery placed under the floor of a vehicle interior, an interior base material of the vehicle interior, and an inner panel provided outside the interior base material.
  • a vehicular battery cooling structure comprising: a duct for taking in air from the vehicle interior through an intake port and exhausting air from the exhaust port to the battery, the duct comprising: a first portion in which the intake port is formed; , a second part protruding downward from the first part directly below the intake port, and a third part communicating with the first part, at least a part of the third part being connected to the first part.
  • the flow path area is smaller than that of the first part.
  • the flow path area of the first portion decreases as it approaches the third portion.
  • the entire area of the third portion has a flow path area smaller than that of the first portion.
  • the second portion has a first bottom portion that slopes downward from the intake port side to the third portion side.
  • the second portion has a first hole drilled on the side of the first bottom portion facing the third portion.
  • the first portion has a second bottom portion located closer to the third portion than the second portion, and a second bottom portion that is closer to the third portion than the second portion. It is preferable to have a vertical wall portion projecting upward.
  • the third portion preferably extends in a front-rear direction of the vehicle.
  • the duct preferably has a fourth portion that is in communication with the third portion and extends in a vertical direction.
  • the duct has a fifth portion that communicates with the fourth portion and whose extending direction is changed from the vertical direction to the vehicle width direction.
  • at least a part of the fifth portion has a flow passage area larger than that of the fourth portion.
  • the duct includes a sixth part that communicates with the fifth part and in which the exhaust port is formed, and a sixth part that projects downward from the sixth part. It is preferable to have a seventh portion.
  • the seventh portion has a third bottom portion that slopes downward in a direction away from the exhaust port.
  • the seventh portion has a second hole bored on a side of the third bottom portion away from the exhaust port.
  • foreign matter can be recovered immediately after it enters the duct.
  • FIG. 1 is a perspective view of a main part of a vehicle to which a vehicle battery cooling structure according to an embodiment of the present invention is applied;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the vehicle taken along a vertical plane V in FIG. 1, viewed from the front side of the vehicle.
  • FIG. 2 is a top view of the main parts of the vehicle shown in FIG. 1 with an interior base material and a duct removed.
  • FIG. 2 is an elevational view of a duct included in the vehicle battery cooling structure of FIG. 1, viewed from inside in the vehicle width direction.
  • FIG. 5 is a perspective view of a cross section of the duct taken along horizontal plane X and vertical plane Y in FIG. 4, viewed from the front side and above of the vehicle. 5 is a perspective view of a first portion, a second portion, a third portion, and a part of a fourth portion of the duct of FIG. 4, as viewed from the rear side of the vehicle.
  • FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along the Z-Z arrow in FIG. 4;
  • a vehicle battery cooling structure as an embodiment will be described with reference to the drawings.
  • the embodiments shown below are merely illustrative, and there is no intention to exclude the application of various modifications and techniques not specified in the embodiments below.
  • Each structure of this embodiment can be modified and implemented in various ways without departing from the spirit thereof. Further, they can be selected or combined as necessary.
  • the forward direction of the vehicle will be referred to as the front (vehicle front), and the opposite direction will be referred to as rear (vehicle rear).
  • left and right are determined based on the state facing the front of the vehicle.
  • the left-right direction is orthogonal to the vehicle longitudinal direction.
  • the left-right direction will also be referred to as the "vehicle width direction”
  • the vehicle front-rear direction will simply be referred to as the "front-rear direction”.
  • FIG. 1 shows the main parts of a vehicle 1 to which a vehicle battery cooling structure (hereinafter simply referred to as "cooling structure”) of the present embodiment is applied.
  • FIG. 1 is a perspective view of the lower left portion of the luggage compartment, which forms the rear portion of the vehicle compartment, as viewed from the front.
  • the vehicle 1 is, for example, a three-row seat vehicle in which a third seat (not shown) can be placed in the luggage compartment.
  • the vehicle 1 is provided with a cargo board 11 and a quarter trim 12 (hereinafter simply referred to as “trim 12") as interior base materials forming a cargo space.
  • the cooling structure includes a battery 2 as a cooling target arranged below a cargo board 11, and a duct 3 attached to a trim 12 and supplying air taken in from the vehicle interior to the battery 2. .
  • the cargo board 11 is a panel material that forms the floor surface of the cargo compartment, and extends in the front-rear direction and the vehicle width direction. As shown in FIG. 2, the rear floor panel 13 is deployed below the cargo board 11 with a space left in the vertical direction.
  • the rear floor panel 13 is a panel material that constitutes the floor of the vehicle 1, and as shown in FIG. 3, is developed along the front-rear direction and the vehicle width direction.
  • FIG. 2, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 9, the portion drawn with a thick line indicates a cross section, similar to the hatched portion.
  • a battery 2, a spare tire (not shown), etc. are arranged in the space between the cargo board 11 and the rear floor panel 13. If the vehicle 1 is a three-row seat car and the third seat is not used as a seat, the third seat may be accommodated in the space.
  • a cross member 14 is provided below the cargo board 11 and in front of the rear floor panel 13.
  • the cross member 14 is a member that forms the vehicle frame together with side members (not shown) that extend in the longitudinal direction, and extends in the vehicle width direction.
  • the trim 12 is a panel material that forms part of the side surface of the luggage compartment, and is provided along the front-rear direction and the up-down direction, as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the trim 12 is provided with a crank-shaped portion such that a lower portion bulges inward in the vehicle width direction with respect to the upper portion. A recess that forms a cup holder 12h is provided downward in the horizontal surface portion 12a that horizontally connects the part and the other part. For example, when the third seat of the vehicle 1 is placed on the cargo board 11, the cup holder 12h is used by a passenger sitting on the third seat to place a drink container therein.
  • a slope portion 12b is provided in front of the horizontal surface portion 12a, extending downward from the horizontal surface portion 12a and facing toward the front and inward in the vehicle width direction.
  • An intake grill 12g is provided through the slope portion 12b.
  • the intake grill 12g is a mesh opening that communicates with an intake port 4 of the duct 3, which will be described later.
  • the intake grille 12g opens toward the front and inward in the vehicle width direction below the horizontal surface portion 12a.
  • the inner panel 15 is deployed on the outside of the trim 12 in the vehicle width direction with a space left and right.
  • the inner panel 15 is a panel material that constitutes a side portion of the vehicle body together with an outer panel (not shown), and like the trim 12, is provided along the front-rear direction and the up-down direction.
  • a duct 3 extends into the space between the trim 12 and the inner panel 15.
  • the cooling structure includes the battery 2 to be cooled, and the duct 3 that supplies air taken from the vehicle interior to the battery 2.
  • the cooling structure may be provided with an exhaust duct for discharging the air that has cooled the battery 2 to the outside of the vehicle or returning it into the vehicle interior, or a fan (none of which are shown) for sucking the air inside the vehicle. good.
  • Battery 2 is, for example, a secondary battery such as a lithium-ion secondary battery or a nickel-metal hydride battery.
  • Battery 2 is, for example, a secondary battery (high-voltage battery or medium-voltage battery) for driving a vehicle known as a mild hybrid.
  • a mild hybrid vehicle charges with electricity obtained from the deceleration energy of the vehicle, and also supplies electricity to a motor (not shown) to reduce the burden on the engine (not shown) when the vehicle accelerates.
  • battery 2 is not limited to a secondary battery for driving the vehicle, but may also be a secondary battery (low-voltage battery) for driving on-board electrical equipment.
  • vehicle 1 is not limited to a mild hybrid vehicle.
  • the cells of the battery 2 are housed inside a case 2c.
  • a case opening 2h that opens outward in the vehicle width direction is provided through the left end of the case 2c.
  • the front part of the case 2c is placed on the cross member 14 and attached by a fastening member.
  • the rear part of the case 2c is attached to the rear floor panel 13 via a bracket, for example.
  • the battery 2 is attached to the vehicle 1 by fixing the case 2c to the cross member 14 and the rear floor panel 13 in this manner.
  • the duct 3 is a pipe material that takes in air from the vehicle interior through an intake port 4 and exhausts it to the battery 2 through an exhaust port 5.
  • a duct 3 is exemplified that has a shape that is approximately like an L-shape turned upside down when viewed from inside in the vehicle width direction.
  • the duct 3 of this embodiment has a shape that is substantially L-shaped and turned upside down from side to side when viewed from the front side.
  • the duct 3 includes a first portion 31 in which an air intake port 4 is formed, a second portion 32 that projects downward from the first portion 31 directly below the air intake port 4, It has a third portion 33 that communicates with the first portion 31. At least a portion of the third portion 33 is formed to have a smaller flow path area than the first portion 31 .
  • the duct 3 further includes a fourth portion 34 communicating with the third portion 33 and a fifth portion 35 communicating with the fourth portion 34 .
  • the duct 3 includes a sixth portion 36 that communicates with the fifth portion 35 and has an exhaust port 5 formed therein, and a seventh portion 37 that projects downward from the sixth portion 36 .
  • the duct 3 includes a first part 31 in which the intake port 4 is formed, a third part 33, a fourth part 34, a fifth part 35, and a third part 31 in which the exhaust port 5 is formed.
  • a flow path is formed through which air taken in from the vehicle interior is exhausted to the battery 2.
  • the air taken in from the intake port 4 passes through the first portion 31, the third portion 33, the fourth portion 34, the fifth portion 35, and the sixth portion 36 in this order, as shown by thick broken line arrows in FIGS. 4 and 5. It passes through and is exhausted from the exhaust port 5 to the battery 2 via the case port 2h.
  • flow path area refers to the area of the inside (flow path) of the duct 3 when the duct 3 is cut in a direction perpendicular to the air flow direction.
  • the second part 32 and the seventh part 37 protrude downward from the first part 31 and the sixth part 36, respectively, and have the function of collecting foreign matter contained in the air passing through the first part 31 and the sixth part 36, respectively.
  • the reason why the second portion 32 and the seventh portion 37 are provided will be outlined.
  • the air inside a vehicle is often cooled by an air conditioner even in the summer. Therefore, by cooling the battery 2 using the air inside the vehicle interior, the battery 2 can be efficiently cooled without providing a new cooling device.
  • the above-mentioned foreign matter may include, for example, conductive objects such as coins and rings, papers, dust, and the like.
  • the second portion 32 and the seventh portion 37 are provided to collect (water stop) foreign matter containing liquid as described above. Further, the duct 3 is also provided with a structure in portions 31, 33 to 36 to further suppress foreign matter from entering the battery 2.
  • the first portion 31 is the portion where the intake port 4 is formed.
  • the first portion 31 is provided with a flow path section 40 that forms a flow path between the intake port 4 and the third portion 33.
  • the third portion 33 is, for example, a portion that extends in the front-rear direction behind the intake port 4, and its upstream end is connected to the downstream end of the flow path section 40. Note that "connection" in this embodiment does not mean that separate parts are connected, but rather that two parts of one part are continuous (connected).
  • the intake port 4 opens in the same direction as the intake grille 12g of the trim 12, that is, opens toward the front and inward in the vehicle width direction, and passes through the intake grille 12g to the inside of the vehicle. Communicates with the room.
  • the flow path portion 40 has its upstream end connected to the edges of the intake port 4 except for the lower edge 4e, and horizontally connects the intake port 4 and the third portion 33.
  • An upstream wall portion 32a of the second portion 32 which will be described later, is connected to the lower edge 4e of the intake port 4.
  • the flow path portion 40 is roughly divided into, for example, a top portion 41, a bottom portion 42 (second bottom portion), and side portions 43.
  • the top portion 41 is a portion forming the upper part of the flow path portion 40, and forms a surface facing downward inside the flow path portion 40.
  • the bottom portion 42 is a portion forming the lower part of the flow path 40, and forms a surface facing upward inside the flow path portion 40.
  • the side portion 43 forms a portion that connects the top portion 41 and the bottom portion 42.
  • the upstream end and downstream end of the top part 41 and side part 43 are connected to the intake port 4 and the third part 33, respectively.
  • the upstream end of the bottom portion 42 is not connected to the intake port 4, but is connected to a downstream wall portion 32c of the second portion 32, which will be described later.
  • a downstream end of the bottom portion 42 is connected to the third portion 33 .
  • the bottom portion 42 is provided closer to the third portion 33 (ie, downstream) than the second portion 32 .
  • the bottom portion 42 is provided with a vertical wall portion 44 that projects upward from the bottom portion 42.
  • the vertical wall portion 44 is provided on the upstream side of the bottom portion 42 so as to protrude upward from the entire area of the upstream end of the bottom portion 42 to form a planar wall surface on the second portion 32 side.
  • the height of the upper end of the vertical wall portion 44 should be at least higher than the vertical position of the bottom portion 42, and preferably, by providing the vertical wall portion 44, the flow path area of the flow path portion 40 is not made too small. It is set to a certain degree.
  • the vertical wall portion 44 is provided, for example, as a separate member from the first portion 31 and the second portion 32, and is attached to the first portion 31 and the second portion 32 with, for example, a rivet.
  • the flow path section 40 may be formed such that the flow path area becomes smaller as it approaches the third portion 33.
  • the channel portion 40 is formed such that a portion of the top portion 41 approaches the bottom portion 42 as it approaches the third portion 33.
  • the flow path portion 40 is formed such that the outer portion of the top portion 41 in the vehicle width direction is close to the bottom portion 42 .
  • the end (downstream end) of the flow path portion 40 on the third portion 33 side forms an L-shape having a smaller flow area than the other portions of the flow path portion 40 when viewed in the front-rear direction.
  • the third portion 33 has a shape whose upstream end corresponds to the downstream end of the flow path section 40, that is, an L-shape when viewed in the front-rear direction, and extends in the front-rear direction. As shown in FIG. 8, the third portion 33 is designed so that not only a part thereof but also the entire area in the front and rear direction has a smaller flow area than the flow path portion 40 (i.e., the first portion 31). It may be formed in an L-shape with a concave outer side in the width direction. The upper part of the L-shaped third portion 33 is utilized as a space for recessing the cup holder 12h from the horizontal surface portion 12a of the trim 12, as shown in FIG.
  • the second portion 32 is provided directly below the intake port 4 so as to expand the space within the first portion 31 downward. In this way, by providing the second portion 32 protruding from the first portion 31 directly below the intake port 4, immediately after the air is taken in from the intake port 4, foreign matter contained in the air can be collected.
  • the second portion 32 includes an upstream wall portion 32a connected to the lower edge 4e of the intake port 4 and extending downward, and a bottom portion 32b (first bottom portion) connected to the lower end of the upstream wall portion 32a. and a downstream wall portion 32c connected to the downstream end of the bottom portion 32b and extending upward.
  • the second portion 32 may be provided with a wall portion connecting the bottom portion 32b and the first portion 31 in addition to the upstream wall portion 32a and the downstream wall portion 32c.
  • the upper end of the downstream wall portion 32c is connected to the upstream end of the bottom portion 42 of the first portion 31.
  • the bottom portion 32b is a surface portion that is expanded substantially horizontally below the first portion 31 and forms a surface facing upward.
  • the bottom portion 32b slopes downward from the intake port 4 side to the third portion 33 side.
  • a drain hole 32h (first hole) bored in the vertical direction is provided on the third portion 33 side of the bottom portion 32b.
  • the fourth portion 34 is connected to the downstream end of the third portion 33 and extends in the vertical direction.
  • the fifth portion 35 is connected to the downstream end of the fourth portion 34, and forms a portion whose extension direction is changed from the vertical direction to the vehicle width direction.
  • the extending direction of the fifth portion 35 is changed from the up-down direction toward the inside in the vehicle width direction.
  • At least a portion of the fifth portion 35 is preferably formed to have a larger flow path area than the fourth portion 34.
  • the fifth portion 35 has a flow passage area whose extension direction is changed (hereinafter referred to as “changing portion 35p”) that is equal to or smaller than that of the fourth portion 35.
  • the area of the flow path is larger than that of the lower part 34p.
  • the length L1 of the changing portion 35p perpendicular to the flow direction is set to be larger than the length L2 of the lower portion 34p perpendicular to the flow direction when viewed in the vehicle width direction.
  • the length L3 perpendicular to the flow direction in the changing portion 35p is set larger than the length L4 perpendicular to the flow direction in the lower part 34p when viewed in the front-rear direction.
  • the sixth portion 36 is the portion in which the exhaust port 5 is formed.
  • the sixth portion 36 is provided with a flow path portion 50 that forms a flow path between the exhaust port 5 and the fifth portion 35.
  • the exhaust port 5 opens inward in the vehicle width direction corresponding to the opening direction of the above-mentioned case opening 2h, and the flow path portion 50 (i.e., the sixth portion 36) extends in the vehicle width direction.
  • the flow path portion 50 has its upstream end connected to the downstream end of the fifth portion 35 and its downstream end connected to the exhaust port 5, so that the fifth portion 35 and the exhaust port 5 are connected to each other. Smoothly connect between.
  • the flow path portion 50 is roughly divided into, for example, a top portion 51, a bottom portion 52, and side portions 53.
  • the top portion 51 is a portion forming the upper part of the flow path portion 50 and forms a surface facing downward inside the flow path portion 50.
  • the bottom portion 52 is a portion forming the lower part of the flow path 50, and forms a surface facing upward inside the flow path portion 50.
  • the side portion 53 forms a portion that connects the top portion 51 and the bottom portion 52.
  • the top portion 51, bottom portion 52, and side portions 53 form a substantially rectangular flow path in the flow path portion 50.
  • the upstream and downstream ends of the top portion 51 and side portions 53 are connected to the fifth portion 35 and the exhaust port 5, respectively.
  • the upstream end of the bottom portion 52 is not connected to the fifth portion 35, but is connected to a bottom portion 37b of the seventh portion 37, which will be described later.
  • the downstream end of the bottom portion 52 is connected to the lower edge 5e of the exhaust port 5.
  • the seventh portion 37 is provided so as to expand the space in the flow passage portion 50 of the sixth portion 36 downward.
  • the seventh portion 37 is provided with a bottom 37b (third bottom) on the side away from the exhaust port 5, in other words, a bottom that slopes downward from the exhaust port 5 side to the fifth portion 35 side.
  • the bottom 37b is illustrated as being connected to the upstream end of the bottom 52 of the sixth portion 36 and extending outward and downward in the vehicle width direction.
  • a drain hole 37h (second hole) is provided in the vertical direction on the side of the bottom 37b away from the exhaust port 5, i.e., the upstream side.
  • the seventh portion 37 may further be provided with a connecting portion 37c that connects the upstream end of the bottom portion 37b and the downstream end of the fifth portion 35.
  • the connecting portion 37c extends downward from the downstream end of the fifth portion 35, bends inward in the vehicle width direction, and is connected to the upstream end of the bottom portion 37b.
  • the seventh portion 37 may be provided with a wall portion that connects the sixth portion 36 with the front and rear edges of the bottom portion 37b and the connecting portion 37c.
  • the foreign matter collected near the water drain hole 32h is then discharged from the water drain hole 32h to the outside of the duct 3, and is transmitted, for example, through a cable (not shown) wired between the trim 12 and the inner panel 15. It is collected on the rear floor panel 13.
  • the second portion 32 is provided directly below the intake port 4, so that foreign matter contained in the air can be dropped into the second portion 32 and collected immediately after the air enters the duct 3.
  • the bottom portion 32b that slopes downward from the intake port 4 side to the third portion 33 side allows foreign matter collected in the second portion 32 to be collected in one place.
  • the foreign matter collected in the second portion 32 can be discharged to the outside of the duct 3 through the drain hole 32h, it is possible to more reliably prevent foreign matter from entering the battery 2.
  • the third portion 33 is formed so that the flow path area is smaller than that of the first portion 31. Thereby, it is possible to prevent foreign matter from entering the back side of the duct (downstream side of the third portion 33).
  • the flow path area of the first portion 31 becomes smaller as it approaches the third portion 33, it is possible to further prevent foreign matter from entering the back side of the duct.
  • the entire area of the third portion 33 is set smaller than the flow path area of the first portion 31. This further prevents foreign matter from entering the back of the duct, and maintains the flow velocity accelerated on the third portion 33 side (downstream side) of the first portion 31 without slowing down in the third portion 33. Or you can go even higher. Therefore, the air blowing efficiency of the duct 3 can also be ensured.
  • the vertical wall portion 44 protruding from the bottom portion 42 of the first portion 31 can also prevent foreign matter from entering the back side of the duct.
  • the vertical wall portion 44 of this embodiment forms a planar wall surface on the upstream side of the bottom portion 42 from the entire area of the upstream end of the bottom portion 42 upward toward the second portion 32 side. Thereby, the foreign matter that has hit the wall surface of the vertical wall portion 44 can be caused to fall to the second portion 32, so that collection of the foreign matter in the second portion 32 can be further promoted.
  • the air that has passed through the third portion 33 flows downward through the fourth portion 34, and then its flow direction is changed from downward to inward in the vehicle width direction at the fifth portion 35.
  • the flow direction of the air that has passed through the fourth part 34 extending in the vertical direction is changed to the vehicle width direction at the fifth part 35, so that the air can pass through the fourth part 34 and the fifth part 35. Even if the air contains foreign matter, it is possible to prevent the foreign matter from directly entering the battery 2.
  • the flow path area of the changing portion 35p of the fifth portion 35 is set to be larger than the flow path area of the lower portion 34p of the fourth portion 34.
  • the flow velocity of the air accelerated on the third part 33 side (downstream side) of the first part 31 can be reduced, so that the air is not collected in the second part 32 and is changed in the fifth part 35.
  • the foreign matter that has reached the portion 35p can be allowed to fall between the modified portion 35p of the fifth portion 35 and the exhaust port 5 and remain within the duct 3. Therefore, it is possible to further suppress foreign matter from entering the battery 2.
  • the air that has passed through the fifth section 35 passes through the sixth section 36 and is discharged from the exhaust port 5. At this time, even if the air passing through the sixth part 36 contains foreign matter, the foreign matter can be dropped into the seventh part 37 protruding below the sixth part 36 and collected. Therefore, it is possible to further suppress foreign matter from entering the battery 2.
  • the seventh portion 37 has a bottom portion 37b that slopes downward in a direction away from the exhaust port 5.
  • a bottom part 37b foreign matter can be collected at a position away from the exhaust port 5, in other words, at a position away from the battery 2, so that the collected foreign matter can be collected at a position away from the battery 2, regardless of the tilt or vibration of the vehicle 1. It can remain within section 37.
  • a drain hole 37h is bored on the side of the bottom portion 37b away from the exhaust port 5, in other words, on the side away from the battery 2.
  • the foreign matter collected along the slope of the bottom portion 37b can be efficiently discharged from the drain hole 37h to the outside of the duct 3, and the foreign matter can be discharged at a position away from the battery 2. It is also possible to prevent the case 2c of No. 2 from being exposed to water. Note that the foreign matter discharged from the drain hole 37h is collected on the rear floor panel 13 in the same way as the foreign matter discharged from the water drain hole 32h of the second portion 32.
  • a third portion 33 extending in the front-rear direction and a fourth portion 34 communicating with the third portion 33 and extending in the vertical direction are provided.
  • the configuration of the cooling structure and the configuration of the vehicle 1 described above are examples.
  • the duct 3 included in the cooling structure at least takes in air from the vehicle interior through the intake port 4 and exhausts the air from the exhaust port 5 to the battery 2. It is sufficient to have a second portion 32 projecting downward from the first portion 31 directly below the mouth 4, and a third portion 33 communicating with the first portion 31, and the above-mentioned portions 34 to 37 are omitted. may be done.
  • the shapes of the portions 31 to 37 described above are not limited to those described above.
  • the bottom portion 42 may be omitted.
  • the vertical wall portion 44 may be omitted.
  • the flow path area of the first portion 31 may be configured to be substantially uniform from the intake port 4 side to the third portion 33 side.
  • a part of the bottom part 42 approaches the third part 33. It may be formed so that it approaches the top portion 41 as the height increases.
  • the first portion 31 may be formed such that the entire top portion 41 approaches the bottom portion 42 as the third portion 33 approaches.
  • the opening direction of the intake port 4 formed in the first portion 31 is also not limited to the above-mentioned direction.
  • the bottom portion 32b may not be sloped, and the drain hole 32h may be omitted.
  • the second portion 32 does not have to be tub-shaped, having an upstream wall portion 32a, a bottom portion 32b, and a downstream wall portion 32c.
  • the shape of the bottom portion 37b and the connecting portion 37c of the seventh portion 37 may be adopted as the second portion 32.
  • the third portion 33 only needs to be formed so that at least a portion thereof has a smaller flow path area than the first portion 31, and as described above, the entire third portion 33 has a flow path area smaller than that of the first portion 31. It does not have to be formed so that the road area becomes small.
  • the third portion 33 does not need to extend in the front-rear direction. For example, when the duct 3 is disposed not in the trim 12 but between an interior base material extending in the vehicle width direction and an inner panel provided on the outside thereof, the third portion 33 extends in the vehicle width direction. May be extended. Further, when the fourth portion 34 is not provided, the third portion 33 may extend in the vertical direction.
  • the flow path areas of the fourth portion 34 and the fifth portion 35 may be configured to be substantially uniform. Further, when the battery 2 is provided on the front side or the rear side of the duct 3, the duct 3 is provided with a portion whose extension direction is changed from the up-down direction to the front-back direction, instead of the fifth portion 35. Good too. In this case, the sixth portion 36 may extend not in the vehicle width direction but in the longitudinal direction.
  • the seventh portion 37 only needs to protrude downward from the sixth portion 36, and is not limited to the above-mentioned shape.
  • the seventh portion 37 may have a shape including an upstream wall portion 32a, a bottom portion 32b, and a downstream wall portion 32c of the second portion.
  • the bottom portion 37b does not need to be inclined.
  • the drain hole 37h may be omitted.
  • the vehicle 1 does not have to be a vehicle with three rows of seats.
  • the location where the battery 2 is provided is not limited to under the cargo board 11, as long as it is under the floor of the passenger compartment.
  • the location where the duct 3 is provided may be, for example, between the trim 12 and the inner panel 15 on the right side of the vehicle 1.
  • the interior base material is not limited to the trim 12, as long as it is a base material that is placed inside the inner panel 15.

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Abstract

車両用バッテリー冷却構造は、車室の床下に配置されるバッテリーと、車室の内装基材と内装基材の外側に設けられるインナーパネルとの間に配設されて車室内の空気を吸気口（４）から吸気し排気口（５）からバッテリーに排気するダクト（３）と、を備える。ダクト（３）は、吸気口（４）が形成された第１部分（３１）と、吸気口（４）の直下において第１部分（３１）から下方に突設された第２部分（３２）と、第１部分（３１）と連通する第３部分（３３）とを有し、第３部分（３３）の少なくとも一部は、第１部分（３１）よりも流路面積が小さい。

Description

車両用バッテリー冷却構造
　本発明は、車室内から取り込んだ空気により、車両に搭載されるバッテリーを冷却する車両用バッテリー冷却構造に関する。
　電気自動車（BEV, Battery EV）やハイブリッド自動車（ハイブリッド電気自動車，HEV，Hybrid Electric Vehicle）といった車両では、電動機の駆動エネルギー源であるバッテリーを車室の床下に搭載したものが知られている。バッテリーは、充放電が行われる際に発熱する部品であるので、バッテリー性能を維持するための冷却が必要である。このため、車室内から取り込んだ空気によりバッテリーを冷却することが知られている。
　例えば、特許文献１には、荷室の床下に配置されたバッテリーケースと車室内とを連通させるダクトを備えたバッテリー冷却構造が開示されている。さらに、特許文献１には、コインや指輪などの導電性の異物が誤ってダクト内に落下することでバッテリーが短絡しる点に鑑み、ダクトに異物収容部を設ける構造が開示されている。特許文献１において、異物収容部は、ダクトの吸気口に対して下方に離隔した位置でダクト内を流れる冷却風の流路から分岐して設けられている。
特開２０１２－１７９９７９号公報
　ところで、ダクト内に侵入した異物は、ダクトに侵入した直後に回収されることが好ましい。しかし、特許文献１のダクトでは、異物収容部が吸気口から離れているため、ダクト内への異物の侵入直後に異物を回収することが困難である。言い換えれば、特許文献１に開示の構造では、ダクト内への異物の侵入直後に異物を回収する点で改善の余地がある。
　本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、ダクト内への異物の侵入直後に異物を回収可能な車両用バッテリー冷却構造を提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
　開示の車両用バッテリー冷却構造は、以下に開示する態様又は適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
　（１）ここで開示する車両用バッテリー冷却構造は、車室の床下に配置されるバッテリーと、前記車室の内装基材と前記内装基材の外側に設けられるインナーパネルとの間に配設されて前記車室内の空気を吸気口から吸気し排気口から前記バッテリーに排気するダクトと、を備える車両用バッテリー冷却構造であって、前記ダクトは、前記吸気口が形成された第１部分と、前記吸気口の直下において前記第１部分から下方に突設された第２部分と、前記第１部分と連通する第３部分とを有し、前記第３部分の少なくとも一部は、前記第１部分よりも流路面積が小さい。
　（２）上記（１）の場合において、前記第１部分の流路面積が、前記第３部分に近づくにつれて小さくなることが好ましい。
　（３）上記（２）の場合において、前記第３部分の全域が、前記第１部分よりも流路面積が小さいことが好ましい。
　（４）上記（１）～（３）のいずれか一つの場合において、前記第２部分は、前記吸気口側から前記第３部分側へと下り勾配で傾斜した第１底部を有することが好ましい。
　（５）上記（４）の場合において、前記第２部分は、前記第１底部の前記第３部分側に穿孔された第１穴を有することが好ましい。
　（６）上記（１）～（５）のいずれか一つの場合において、前記第１部分は、前記第２部分よりも前記第３部分側に位置する第２底部と、前記第２底部に対して上方に突出する縦壁部とを有することが好ましい。
　（７）上記（１）～（６）のいずれか一つの場合において、前記第３部分は、車両前後方向に延在することが好ましい。この場合、前記ダクトは、前記第３部分に連通するとともに上下方向に延在する第４部分を有することが好ましい。
　（８）上記（７）の場合において、前記ダクトは、前記第４部分に連通するとともに上下方向から車幅方向へと延在方向が変更される第５部分を有することが好ましい。
　（９）上記（８）の場合において、前記第５部分の少なくとも一部は、前記第４部分よりも流路面積が大きいことが好ましい。
　（１０）上記（８）又は（９）の場合において、前記ダクトは、前記第５部分に連通するとともに前記排気口が形成された第６部分と、前記第６部分から下方に突設された第７部分とを有することが好ましい。
　（１１）上記（１０）の場合において、前記第７部分は、前記排気口から離れる方向に下り勾配で傾斜した第３底部を有することが好ましい。
　（１２）上記（１１）の場合において、前記第７部分は、前記第３底部の前記排気口から離れる側に穿孔された第２穴を有することが好ましい。
　開示の車両用バッテリー冷却構造によれば、ダクト内への異物の侵入直後に異物を回収することができる。
一実施形態に係る車両用バッテリー冷却構造が適用された車両の要部の斜視図である。 図１の鉛直面Ｖで切断した車両要部の断面を車両前側から視た図である。 図１に示す車両の要部から内装基材とダクトとを除いた上面図である。 図１の車両用バッテリー冷却構造が備えるダクトを車幅方向内側から視た立面図である。 図４のダクトを車両前側から視た立面図である。 図５のＷ－Ｗ矢視断面図である。 図４の水平面Ｘ及び鉛直面Ｙで切断したダクトの断面を車両前側且つ上方から視た斜視図である。 図４のダクトが有する第１部分，第２部分，第３部分及び第４部分の一部を車両後側から視た斜視図である。 図４のＺ－Ｚ矢視断面図である。
　図面を参照して、実施形態としての車両用バッテリー冷却構造について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
　以下の説明では、車両の前進方向を前方（車両前方）とし、この反対方向を後方（車両後方）とする。また、車両の前方を向いた状態を基準にして左右を定める。なお、左右方向は車両前後方向と直交する。以下、左右方向を「車幅方向」ともいい、車両前後方向を単に「前後方向」という。
［１．車両要部の構成］
　本実施形態の車両用バッテリー冷却構造（以下、単に「冷却構造」という）が適用された車両１の要部を図１に示す。図１は、車室の後側部分をなす荷室の左下部分を前側から視た斜視図である。車両１は、例えば、図示しないサードシートを荷室に載置可能な三列シート車である。車両１には、荷室を形成する内装基材としてのカーゴボード１１とクオータトリム１２（以下、単に「トリム１２」という）とが設けられる。本実施形態において、冷却構造は、カーゴボード１１の下方に配置された冷却対象としてのバッテリー２と、トリム１２に付設されて車室内から取り込んだ空気をバッテリー２に供給するダクト３と、を備える。
　カーゴボード１１は、荷室の床面を形成するパネル材であり、前後方向及び車幅方向に延在する。図２に示すように、カーゴボード１１の下方には、上下方向に空間をあけてリアフロアパネル１３が展開される。リアフロアパネル１３は、車両１の床部を構成するパネル材であり、図３に示すように、前後方向及び車幅方向に沿って展開される。なお、図２，図６，図７及び図９において、太線で描かれた部分は、ハッチング塗りされた部分と同様に、断面であることを示す。
　カーゴボード１１とリアフロアパネル１３との間の空間には、バッテリー２や図示しないスペアタイヤなどが配置される。車両１が三列シート車であり、且つ、サードシートが座席として利用されない場合、当該空間にはサードシートが収容されてもよい。
　また、図３に示すように、カーゴボード１１の下方であってリアフロアパネル１３の前方には、クロスメンバ１４が設けられている。クロスメンバ１４は、前後方向に延在するサイドメンバ（図示せず）とともに車両骨格をなす部材であって、車幅方向に延在する。
　トリム１２は、荷室の側面の一部を形成するパネル材であり、図１に示すように、前後方向及び上下方向に沿って設けられる。トリム１２には、図２に示すように、下方の一部が上方の他部に対して車幅方向内側に膨出するようにクランク形状に形成された箇所が設けられる。当該一部と他部との間を水平に繋ぐ水平面部１２ａには、カップホルダ１２ｈを形成する凹みが下方に向かって設けられている。カップホルダ１２ｈは、例えば、車両１のサードシートがカーゴボード１１上に載置された場合に、当該サードシートに座る乗員が飲み物の容器を置くために利用される。
　図１に示すように、水平面部１２ａの前方には、水平面部１２ａから下方に延出するとともに前側且つ車幅方向内側を向く斜面部１２ｂが設けられている。斜面部１２ｂには、吸気グリル１２ｇが貫設されている。吸気グリル１２ｇは、ダクト３の後述する吸気口４と連通する網目状の開口である。吸気グリル１２ｇは、水平面部１２ａよりも下方において、前側且つ車幅方向内側向きに開口する。
　トリム１２の車幅方向外側には、図２に示すように、左右方向に空間をあけてインナーパネル１５が展開される。インナーパネル１５は、図示しないアウターパネルとともに車体側部を構成するパネル材であり、トリム１２と同様に、前後方向及び上下方向に沿って設けられる。トリム１２とインナーパネル１５との間の空間には、ダクト３が延設される。
［２．車両用バッテリー冷却構造の構成］
　冷却構造は、上述の通り、冷却対象であるバッテリー２と、車室内から取り込んだ空気をバッテリー２に供給するダクト３と、を備える。なお、冷却構造には、バッテリー２を冷却した空気を車外に排出する、又は、車室内に戻す排気ダクトや車室内空気を吸引するためのファン（いずれも図示せず）が設けられていてもよい。
　バッテリー２は、例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等の二次電池である。バッテリー２は、例えば、マイルドハイブリッドと称される車両の走行用の二次電池（高電圧電池や中電圧電池）である。マイルドハイブリッド車は、車両の減速エネルギーによって得られる電気を充電する一方、車両の加速時にエンジン（図示せず）の負担を軽減すべくモータ（図示せず）に電気を供給するものである。なお、バッテリー２は、車両走行用の二次電池に限らず、車載電装品を駆動するための二次電池（低電圧電池）であってもよい。また、車両１もマイルドハイブリッド車に限らない。
　図２に示すように、バッテリー２のセルは、ケース２ｃの内部に収容される。ケース２ｃの左側端部には、車幅方向外側に向かって開口するケース口２ｈが貫設されている。ケース２ｃの前部は、例えば、図３に示すように、クロスメンバ１４に載置されて締結部材により取り付けられる。また、ケース２ｃの後部は、例えば、ブラケットを介してリアフロアパネル１３に取り付けられる。バッテリー２は、このようにケース２ｃがクロスメンバ１４及びリアフロアパネル１３に固定されることで車両１に取り付けられる。
　ダクト３は、車室内の空気を吸気口４から吸気し、排気口５からバッテリー２に排気する管材である。本実施形態では、図４に示すように、車幅方向内側から視た形状が、略Ｌ字を上下にひっくり返したような形状をなすダクト３を例示する。また、本実施形態のダクト３は、図５に示すように、前側から視た形状が、略Ｌ字状を左右にひっくり返したような形状をなす。
　ダクト３は、図４及び図５に示すように、吸気口４が形成された第１部分３１と、吸気口４の直下において第１部分３１から下方に突設された第２部分３２と、第１部分３１に連通する第３部分３３とを有する。第３部分３３の少なくとも一部は、第１部分３１よりも流路面積が小さくなるように形成される。ダクト３は、さらに、第３部分３３に連通する第４部分３４と、第４部分３４に連通する第５部分３５とを有する。加えて、ダクト３は、第５部分３５に連通するとともに排気口５が形成された第６部分３６と、第６部分３６から下方に突設された第７部分３７とを有する。
　すなわち、本実施形態において、ダクト３は、吸気口４が形成された第１部分３１と、第３部分３３と、第４部分３４と、第５部分３５と、排気口５が形成された第６部分３６とがこの順で連設されることで、車室内から吸気した空気をバッテリー２に排気する流路を形成する。吸気口４から取り込まれた空気は、図４及び図５に太い破線矢印で示すように、第１部分３１，第３部分３３，第４部分３４，第５部分３５及び第６部分３６を順に通過して、排気口５からケース口２ｈを介してバッテリー２に排気される。
　以下、ダクト３内を流れる空気の流れ方向に沿って、上流及び下流を定める。また、以下の説明において、「流路面積」という場合には、空気の流れ方向に直交する方向でダクト３を切断したときのダクト３の内部（流路）の面積のことを指す。
　第２部分３２及び第７部分３７のそれぞれは、第１部分３１及び第６部分３６のそれぞれから下方に突設されて、第１部分３１及び第６部分３６のそれぞれを通過する空気に含まれる異物を回収する機能を有する。
　ここで、第２部分３２及び第７部分３７が設けられる理由について概説する。車室内の空気は、夏場でもクーラーにより冷やされていることが多い。このため、車室内の空気を利用してバッテリー２を冷却することで、冷房装置を新たに設けることなく効率的にバッテリー２を冷却できる。
　一方で、車室内の空気を利用する場合には、車室内の異物が誤ってダクト３内に侵入する可能性がある。例えば、カップホルダ１２ｈに嵌っていた容器内の液体が零れてダクト３に侵入した場合、侵入した液体によりバッテリー２が被水することが懸念される。なお、上述の異物には、液体のほかに、例えば、コインや指輪などの導電性の物体，紙類及びほこりなどが含まれていてよい。
　第２部分３２及び第７部分３７は、上述のような液体を含む異物を回収（止水）するために設けられる。また、ダクト３には、バッテリー２への異物の侵入をより抑制するための構造が部分３１，３３～３６にも設けられている。
　第１部分３１は、上述の通り、吸気口４が形成される部分である。第１部分３１には、図４に示すように、吸気口４の他に、吸気口４と第３部分３３との間の流路を形成する流路部４０が設けられる。第３部分３３は、例えば、吸気口４よりも後方において前後方向に延在する部分であり、その上流端が流路部４０の下流端に接続される。なお、本実施形態でいう「接続」とは、別部品が連結される意味ではなく、ひとつの部品における二つの部分が連続している（繋がっている）ことを意味する。
　本実施形態において、吸気口４は、図１に示すように、上記のトリム１２の吸気グリル１２ｇと同じ向き、すなわち、前側且つ車幅方向内側向きに開口して、吸気グリル１２ｇを介して車室内と連通する。流路部４０は、例えば、図６に示すように、その上流端が吸気口４の下縁４ｅを除く縁部に接続されて、吸気口４と第３部分３３との間を水平に繋ぐ。吸気口４の下縁４ｅには、第２部分３２の後述する上流壁部３２ａが接続される。
　流路部４０は、例えば、天部４１と底部４２（第２底部）と側部４３とに大別される。天部４１は、流路部４０の上部をなす部分であって、流路部４０の内側で下方を向く面を形成する。底部４２は、流路４０の下部をなす部分であって、流路部４０の内側で上方を向く面を形成する。側部４３は、天部４１と底部４２との間を繋ぐ部分をなす。
　天部４１及び側部４３の上流端及び下流端のそれぞれは、吸気口４及び第３部分３３のそれぞれに接続される。一方で、底部４２の上流端は、吸気口４に接続されず、第２部分３２の後述する下流壁部３２ｃに接続される。底部４２の下流端は、第３部分３３に接続される。つまり、底部４２は、第２部分３２よりも第３部分３３側（すなわち、下流側）に設けられているとも換言される。
　底部４２には、図６及び図７に示すように、底部４２よりも上方に突出する縦壁部４４が設けられる。縦壁部４４は、例えば、底部４２の上流側において、底部４２の上流端の全域から上方に向かって第２部分３２側に平面状の壁面を形成するように突設される。縦壁部４４の上端の高さは、少なくとも底部４２の上下方向の位置よりも高ければよく、好ましくは、縦壁部４４が設けられることで流路部４０の流路面積を小さくしすぎない程度に設定される。縦壁部４４は、例えば、第１部分３１や第２部分３２とは別の部材として設けられ、例えば、リベットにより第１部分３１及び第２部分３２に取り付けられる。
　また、流路部４０は、その流路面積が第３部分３３に近づくにつれて小さくなるように形成されてよい。流路部４０は、例えば、図６及び図７に示すように、天部４１の一部が第３部分３３に近づくにつれて底部４２に接近されるように形成される。本実施形態において、流路部４０は、天部４１の車幅方向外側の部分が底部４２に接近されるように形成される。これにより、流路部４０の第３部分３３側の端部（下流端）は、前後方向視で、流路部４０の他部よりも小さい流路面積を持つＬ字状をなす。
　第３部分３３は、その上流端が流路部４０の下流端に対応する形状、すなわち、前後方向視でＬ字状をなし、前後方向に延在する。第３部分３３は、その一部だけでなく、図８に示すように、前後方向の全域が、流路部４０（すなわち、第１部分３１）よりも小さい流路面積を持つように、車幅方向外側が窪んだＬ字状に形成されてよい。Ｌ字状の第３部分３３の上部は、図２に示すように、カップホルダ１２ｈをトリム１２の水平面部１２ａから凹設するための空間として活用される。
　第２部分３２は、図６に示すように、吸気口４の直下において、第１部分３１内の空間を下方に拡張するように設けられる。このように、第２部分３２が吸気口４の直下において第１部分３１から突設されることで、吸気口４から空気が取り込まれた直後に、当該空気に含まれる異物を回収できる。
　本実施形態において、第２部分３２は、吸気口４の下縁４ｅに接続されて下方に延出する上流壁部３２ａと、上流壁部３２ａの下端に接続された底部３２ｂ（第１底部）と、底部３２ｂの下流端に接続されて上方に延出する下流壁部３２ｃとを有する桶状をなす。第２部分３２には、上流壁部３２ａ及び下流壁部３２ｃの他に底部３２ｂと第１部分３１との間を繋ぐ壁部が設けられてよい。下流壁部３２ｃの上端は、第１部分３１の底部４２の上流端に接続される。
　底部３２ｂは、第１部分３１よりも下方において略水平に展開されて、上方を向く面を形成する面部である。本実施形態において、底部３２ｂは、吸気口４側から第３部分３３側へと下り勾配で傾斜している。底部３２ｂの第３部分３３側には、上下方向に穿孔された水抜き穴３２ｈ（第１穴）が設けられている。
　第４部分３４は、図４に示すように、第３部分３３の下流端に接続されて上下方向に延在する。また、第５部分３５は、図５に示すように、第４部分３４の下流端に接続されて、上下方向から車幅方向へとその延在方向が変更される部分をなす。本実施形態において、第５部分３５は、上下方向から車幅方向内側に向かってその延在方向が変更される。
　第５部分３５の少なくとも一部は、好ましくは、第４部分３４よりも流路面積が大きくなるように形成される。本実施形態において、第５部分３５は、図４及び図５に示すように、その延在方向が変更される部分（以下、「変更部３５ｐ」とよぶ）の流路面積が第４部分３４の下部３４ｐの流路面積よりも大きくなるように形成される。
　詳述すると、図４に示すように、車幅方向視で、変更部３５ｐにおける流れ方向に垂直な長さＬ１は、下部３４ｐにおける流れ方向に垂直な長さＬ２よりも大きく設定される。また、図５に示すように、前後方向視で、変更部３５ｐにおける流れ方向に垂直な長さＬ３は、下部３４ｐにおける流れ方向に垂直な長さＬ４よりも大きく設定される。これにより、第４部分３４から第５部分３５にかけて、ダクト３内の空気の流れを緩慢にできる。
　第６部分３６は、上述の通り、排気口５が形成される部分である。第６部分３６には、排気口５の他に、排気口５と第５部分３５との間の流路を形成する流路部５０が設けられる。本実施形態において、排気口５は、上述のケース口２ｈの開口向きに対応して車幅方向内向きに開口し、流路部５０（すなわち、第６部分３６）は、車幅方向に延在する。
　流路部５０は、図９に示すように、その上流端が第５部分３５の下流端に接続されるとともにその下流端が排気口５に接続されて、第５部分３５と排気口５との間をなめらかに繋ぐ。流路部５０は、例えば、天部５１と底部５２と側部５３とに大別される。
　天部５１は、流路部５０の上部をなす部分であって、流路部５０の内側で下方を向く面を形成する。底部５２は、流路５０の下部をなす部分であって、流路部５０の内側で上方を向く面を形成する。側部５３は、天部５１と底部５２との間を繋ぐ部分をなす。これら天部５１，底部５２及び側部５３により、流路部５０には略矩形の流路が形成される。
　天部５１及び側部５３の上流端及び下流端のそれぞれは、第５部分３５及び排気口５のそれぞれに接続される。一方で、底部５２の上流端は、第５部分３５に接続されず、第７部分３７の後述する底部３７ｂに接続される。底部５２の下流端は、排気口５の下縁５ｅに接続される。
　第７部分３７は、第６部分３６の流路部５０内の空間を下方に拡張するように設けられる。本実施形態において、第７部分３７には、排気口５から離れる側に、言い換えれば、排気口５側から第５部分３５側へと下り勾配で傾斜した底部３７ｂ（第３底部）が設けられる。ここでは、第６部分３６の底部５２の上流端に接続されて、車幅方向外側且つ下方に延設された底部３７ｂを例示している。底部３７ｂの排気口５から離れる側、すなわち、上流側には、上下方向に穿孔された水抜き穴３７ｈ（第２穴）が設けられている。
　第７部分３７には、さらに、底部３７ｂの上流端と第５部分３５の下流端との間を繋ぐ接続部３７ｃが設けられてもよい。接続部３７ｃは、例えば、第５部分３５の下流端から下方に延出して、車幅方向内側に屈曲し、底部３７ｂの上流端に接続される。また、第７部分３７には、底部３７ｂ及び接続部３７ｃの前後方向の端縁と第６部分３６とを繋ぐ壁部が設けられてもよい。
［３．作用，効果］
　次に、上述の冷却構造の作用及び効果について説明する。
　上述の通り、吸気口４から取り込まれた空気は、図４及び図５に太い破線矢印で示すように、第１部分３１，第３部分３３，第４部分３４，第５部分３５及び第６部分３６を順に通過して、排気口５からバッテリー２に排気される。
　このとき、吸気口４から取り込まれた空気に含まれる異物、例えば、液体は、第１部分３１の通路部４０を通過する際に、吸気口４の直下に突設された第２部分３２に落下して、第２部分３２の底部３２ｂの勾配に沿って水抜き穴３２ｈの近傍に集められる。或いは、吸気口４から取り込まれた異物は、空気の流れに乗って下流壁部３２ｃにあたり、底部３２ｂ上に落下して、水抜き穴３２ｈの近傍に集められる。
　水抜き穴３２ｈの近傍に集められた異物は、その後、水抜き穴３２ｈからダクト３外に排出されて、例えば、トリム１２とインナーパネル１５との間に配線された図示しないケーブルを伝って、リアフロアパネル１３上に集められる。
　このように、上述した冷却構造によれば、第２部分３２が吸気口４の直下に設けられることで、空気がダクト３に入った直後に、当該空気に含まれる異物を第２部分３２に落下させて回収できる。
　さらに、吸気口４側から第３部分３３側へと下り勾配で傾斜した底部３２ｂにより、第２部分３２に回収された異物を一箇所に集めることができる。加えて、第２部分３２で回収された異物を、水抜き穴３２ｈからダクト３外に排出できるため、バッテリー２への異物の侵入をより確実に防止できる。
　また、上述した冷却構造では、第３部分３３の少なくとも一部が、第１部分３１よりも流路面積が小さくなるように形成される。これにより、異物のダクト奥側（第３部分３３よりも下流側）への侵入を防止できる。
　さらに、第１部分３１の流路面積が、第３部分３３に近づくにつれて小さくなることで、異物のダクト奥側への侵入をさらに防止できる。加えて、第３部分３３の全域が、第１部分３１の流路面積よりも小さく設定される。これにより、異物のダクト奥側への侵入をより防止できるとともに、第１部分３１の第３部分３３側（下流側）で加速された流速を、第３部分３３で緩慢にすることなく維持、あるいは、さらに上げることができる。よって、ダクト３の送風効率も確保できる。
　上述した冷却構造によれば、第１部分３１の底部４２に対して突設された縦壁部４４によっても、異物のダクト奥側への侵入を防止できる。また、本実施形態の縦壁部４４は、上述の通り、底部４２の上流側において、底部４２の上流端の全域から上方に向かって第２部分３２側に平面状の壁面を形成する。これにより、縦壁部４４の当該壁面にあたった異物を第２部分３２に落下させることができるため、第２部分３２での異物の回収をさらに促進できる。
　ダクト３内において、第３部分３３を通過した空気は、第４部分３４を下方に向かって流れた後、その流れ方向が第５部分３５で下方から車幅方向内側に変更される。このように、上下方向に延設された第４部分３４を通過した空気の流れ方向が、第５部分３５で車幅方向に変更されることで、第４部分３４や第５部分３５を通過する空気に異物が含まれていたとしても、当該異物がバッテリー２に直接侵入することを抑制できる。
　また、上述の通り、第５部分３５の変更部３５ｐの流路面積は、第４部分３４の下部３４ｐの流路面積よりも大きくなるように設定される。これにより、第１部分３１の第３部分３３側（下流側）にて加速された空気の流速を低下させることができるため、第２部分３２にて回収されることなく第５部分３５の変更部３５ｐに到達した異物を第５部分３５の変更部３５ｐから排気口５までの間で落下させてダクト３内に留まらせることができる。よって、異物がバッテリー２に侵入することをより抑制できる。
　第５部分３５を通過した空気は、第６部分３６を通過して、排気口５から排出される。このとき、第６部分３６を通過する空気に異物が含まれていたとしても、第６部分３６の下方に突設された第７部分３７に当該異物を落下させて回収できる。よって、異物がバッテリー２に侵入することをより抑制できる。
　また、上述した冷却構造では、第７部分３７が、排気口５から離れる方向に下り勾配で傾斜した底部３７ｂを有する。このような底部３７ｂにより、排気口５から離れた位置、言い換えれば、バッテリー２から離れた位置に異物を集めることができるため、車両１の傾きや振動に関わらず、回収された異物を第７部分３７内に留まらせることができる。
　さらに、第７部分３７には、水抜き穴３７ｈが、底部３７ｂの排気口５から離れる側、言い換えれば、バッテリー２から離れる側に穿孔される。これにより、底部３７ｂの傾斜に沿って集められた異物を効率的に水抜き穴３７ｈからダクト３外に排出できるとともに、バッテリー２から離れた位置で異物を排出できるため、排出された異物によりバッテリー２のケース２ｃが被水することも抑制できる。なお、水抜き穴３７ｈから排出された異物は、第２部分３２の水抜き穴３２ｈから排出された異物と同様に、リアフロアパネル１３上に集められる。
　また、上述した冷却構造では、前後方向に延在する第３部分３３と第３部分３３に連通するとともに上下方向に延在する第４部分３４とが設けられる。このように、トリム１２の延在方向に沿って第３部分３３と第４部分３４とが設けられることで、トリム１２とインナーパネル１５との間の空間にダクト３を配置することができる。よって、車室内空間を広く確保できる。
［４．変形例］
　上述の冷却構造の構成及び車両１の構成は一例である。冷却構造が備えるダクト３は、少なくとも、車室内の空気を吸気口４から吸気し、排気口５からバッテリー２に排気するものであって、吸気口４が形成された第１部分３１と、吸気口４の直下において第１部分３１から下方に突設された第２部分３２と、第１部分３１と連通する第３部分３３とを有するものであればよく、上述の部分３４～３７は省略されてもよい。また、上述の部分３１～３７の形状も、上述のものに限らない。
　例えば、第１部分３１において、底部４２は省略されてもよい。この場合、縦壁部４４は省略されてもよい。第１部分３１の流路面積が、吸気口４側から第３部分３３側にかけて略均一となるように構成されてもよい。また、第１部分３１は、天部４１の一部が第３部分３３に近づくにつれて底部４２に接近されるように形成されることに代えて、底部４２の一部が第３部分３３に近づくにつれて天部４１に接近されるように形成されてもよい。第１部分３１は、天部４１の全部が第３部分３３に近づくにつれて底部４２に接近されるように形成されてもよい。第１部分３１に形成される吸気口４の開口向きも上述のものに限らない。
　第２部分３２において、底部３２ｂは傾斜していなくてもよく、水抜き穴３２ｈは省略されてもよい。第２部分３２は上流壁部３２ａと底部３２ｂと下流壁部３２ｃとを有する桶状でなくてもよい。例えば、第２部分３２に、第７部分３７の底部３７ｂや接続部３７ｃの形状が採用されてもよい。
　第３部分３３は、少なくともその一部が第１部分３１よりも流路面積が小さくなるように形成されていればよく、上述のように第３部分３３の全域が第１部分３１よりも流路面積が小さくなるように形成されていなくてもよい。第３部分３３は、前後方向に延在していなくてもよい。例えば、ダクト３がトリム１２ではなく、車幅方向に延設された内装基材とその外側に設けられたインナーパネルとの間に配設される場合、第３部分３３は、車幅方向に延在してもよい。また、第４部分３４が設けられない場合、第３部分３３が上下方向に延在してもよい。
　第４部分３４及び第５部分３５の流路面積は、略均一となるように構成されてもよい。また、バッテリー２が、ダクト３の前側や後側に設けられる場合、ダクト３には、第５部分３５に代えて、上下方向から前後方向へと延在方向が変更される部分が設けられてもよい。この場合、第６部分３６は車幅方向ではなく、前後方向に延在してもよい。
　第７部分３７は、少なくとも、第６部分３６から下方に突設されていればよく、上述の形状に限らない。例えば、第７部分３７に、第２部分の上流壁部３２ａと底部３２ｂと下流壁部３２ｃとを有する形状が採用されてもよい。この場合、底部３７ｂは傾斜していなくてもよい。また、第７部分３７において、水抜き穴３７ｈは省略されてもよい。
　車両１は、三列シート車でなくてもよい。また、バッテリー２が設けられる位置は、車室の床下であればカーゴボード１１の下に限らない。ダクト３が設けられる位置は、例えば、車両１の右側のトリム１２とインナーパネル１５との間であってもよい。内装基材は、インナーパネル１５の内側に配置される基材であればトリム１２に限らない。
　１　車両
　２　バッテリー
　２ｃ　ケース
　２ｈ　ケース口
　３　ダクト
　４　吸気口
　４ｅ　下縁
　５　排気口
　５ｅ　下縁
　１１　カーゴボード
　１２　トリム（クオータトリム，内装基材）
　１２ａ　水平面部
　１２ｂ　斜面部
　１２ｇ　吸気グリル
　１２ｈ　カップホルダ
　１３　リアフロアパネル
　１４　クロスメンバ
　１５　インナーパネル
　３１　第１部分
　３２　第２部分
　３２ａ　上流壁部
　３２ｂ　底部（第１底部）
　３２ｃ　下流壁部
　３２ｈ　水抜き穴（第１穴）
　３３　第３部分
　３４　第４部分
　３４ｐ　下部
　３５　第５部分
　３５ｐ　変更部
　３６　第６部分
　３７　第７部分
　３７ｂ　底部（第３底部）
　３７ｃ　接続部
　３７ｈ　水抜き穴（第２穴）
　４０　流路部
　４１　天部
　４２　底部（第２底部）
　４３　側部
　４４　縦壁部
　５０　流路部
　５１　天部
　５２　底部
　５３　側部
　Ｌ１　変更部における流れ方向に垂直な長さ
　Ｌ２　下部における流れ方向に垂直な長さ
　Ｌ３　変更部における流れ方向に垂直な長さ
　Ｌ４　下部における流れ方向に垂直な長さ

Claims (12)

  1. 　車室の床下に配置されるバッテリーと、前記車室の内装基材と前記内装基材の外側に設けられるインナーパネルとの間に配設されて前記車室内の空気を吸気口から吸気し排気口から前記バッテリーに排気するダクトと、を備える車両用バッテリー冷却構造であって、
    　前記ダクトは、前記吸気口が形成された第１部分と、前記吸気口の直下において前記第１部分から下方に突設された第２部分と、前記第１部分と連通する第３部分とを有し、
    　前記第３部分の少なくとも一部は、前記第１部分よりも流路面積が小さい
    ことを特徴とする車両用バッテリー冷却構造。
  2. 　前記第１部分の流路面積が、前記第３部分に近づくにつれて小さくなる
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  3. 　前記第３部分の全域が、前記第１部分よりも流路面積が小さい
    ことを特徴とする請求項２に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  4. 　前記第２部分は、前記吸気口側から前記第３部分側へと下り勾配で傾斜した第１底部を有する
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  5. 　前記第２部分は、前記第１底部の前記第３部分側に穿孔された第１穴を有する
    ことを特徴とする請求項４に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  6. 　前記第１部分は、前記第２部分よりも前記第３部分側に位置する第２底部と、前記第２底部に対して上方に突出する縦壁部とを有する
    ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  7. 　前記第３部分は、車両前後方向に延在し、
    　前記ダクトは、前記第３部分に連通するとともに上下方向に延在する第４部分を有する
    ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  8. 　前記ダクトは、前記第４部分に連通するとともに上下方向から車幅方向へと延在方向が変更される第５部分を有する
    ことを特徴とする請求項７に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  9. 　前記第５部分の少なくとも一部は、前記第４部分よりも流路面積が大きい
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  10. 　前記ダクトは、前記第５部分に連通するとともに前記排気口が形成された第６部分と、前記第６部分から下方に突設された第７部分とを有する
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  11. 　前記第７部分は、前記排気口から離れる方向に下り勾配で傾斜した第３底部を有する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の車両用バッテリー冷却構造。
  12. 　前記第７部分は、前記第３底部の前記排気口から離れる側に穿孔された第２穴を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の車両用バッテリー冷却構造。
     
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013198397A (ja) * 2012-03-15 2013-09-30 Toyota Motor Corp 取出装置
JP2019078239A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 トヨタ自動車株式会社 通気ダクト
JP2020126737A (ja) * 2019-02-04 2020-08-20 三菱自動車工業株式会社 車両の電池冷却構造

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013198397A (ja) * 2012-03-15 2013-09-30 Toyota Motor Corp 取出装置
JP2019078239A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 トヨタ自動車株式会社 通気ダクト
JP2020126737A (ja) * 2019-02-04 2020-08-20 三菱自動車工業株式会社 車両の電池冷却構造

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