(57)【要約】【課題】放射音を十分に低減することができ、優れた静粛性が得られるとともに、省スペース化を図ることができるダクト構造体及びそれを備える蓄電機構の冷却装置を提供する。【解決手段】本発明のダクト構造体１は、空気を吸引する吸引機構に配設されるものであって、一端側が吸気口５であり、他端側が吸引機構との接続口６である管状のダクト本体２と、ダクト本体２の内面側において、長手方向に対して角度を有する方向に立設された壁部３と、ダクト本体２の管壁に形成された開口部４と、を備えており、開口部４は壁部３よりも接続口６側に設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を吸引する吸引機構に配設されるダクト構造体であって、
一端側が吸気口であり、他端側が前記吸引機構との接続口である管状のダクト本体と、
前記ダクト本体の内面側において、長手方向に対して角度を有する方向に立設された壁部と、
前記ダクト本体の管壁に形成された開口部と、を備えており、
前記開口部は、前記壁部よりも前記接続口側に設けられていることを特徴とするダクト構造体。
【請求項２】
前記壁部の前記接続口側となる面に、吸音材が配設されている請求項１に記載のダクト構造体。
【請求項３】
前記壁部の延びる方向と、前記一端側からの長手方向とのなす角度が、３０〜９０度である請求項１又は２に記載のダクト構造体。
【請求項４】
前記ダクト本体における最大径と最大長さと比が、１：１〜５である請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のダクト構造体。
【請求項５】
車両に搭載された蓄電機構の冷却装置であって、
前記蓄電機構に接続される吸引機構と、
前記吸引機構に接続される前記請求項１乃至４のいずれかに記載のダクト構造体と、を備えており、
前記吸引機構における吸引により、前記車両の室内における空気が前記ダクト構造体を介して前記蓄電機構へ供給されることを特徴とする蓄電機構の冷却装置。
【請求項６】
前記蓄電機構、前記吸引機構、及び前記ダクト構造体は、それぞれ、前記車両の室内に設けられた座席シートの下方に配設されており、
前記ダクト構造体におけるダクト本体の管壁に設けられた開口部は、前記座席シート側に配置されている請求項５に記載の蓄電機構の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダクト構造体及びそれを備える蓄電機構の冷却装置に関する。更に詳しくは、放射音を十分に低減することができ、優れた静粛性が得られるとともに、省スペース化を図ることができるダクト構造体及びそれを備える蓄電機構の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車やハイブリッド自動車等の電気エネルギーを利用して走行する車両においては、搭載される蓄電機構の冷却や、空調システムにおける熱交換のために、車室内の空気を吸引して蓄電機構や熱交換機構に導入している。具体的には、車室内の空気取り込み口に配設されるダクト構造と、蓄電機構又は熱交換機構との間に、吸引機構を介在させて、車室内の空気の導入を行っている。
このような構成の場合、吸引機構から発生するファンの風切り音やモータ音等による放射音が、ダクト構造を介して車室内に向けて発生するため、騒音の原因となる。
そのため、車室内に向けての放射音を低減することができるダクト構造が検討されており、例えば、ダクト内部を流れる空気の流路断面積を減少させるための複数の仕切板が形成されており、流路断面積を複数回にて増大及び減少させ、ブロワ（吸引機構）から吸気口に向かうブロワの作動音を消音する消音部を備えるものが知られている（特許文献１参照）。更には、ダクト内部にレゾネータ（空気室）を設け、共鳴効果を利用して、車室内へ向けての吸引機構の作動音を低減する構成のダクト構造が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０２６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のダクト構造では、比較的長い流路を有する消音部やレゾネータが形成されているため、ダクトを設置する際には、ある程度大きなスペースが必要であり、設置する際のレイアウト自由度が低いという問題点があった。そのため、吸引機構側からの放射音を低減することができるとともに、比較的小さなスペースであっても設置することが可能であり、省スペース化を図ることができるダクト構造が求められているのが現状である。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、放射音を十分に低減することができ、優れた静粛性が得られるとともに、省スペース化を図ることができるダクト構造体及びそれを備える蓄電機構の冷却装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、空気を吸引する吸引機構に配設されるダクト構造体であって、
一端側が吸気口であり、他端側が前記吸引機構との接続口である管状のダクト本体と、
前記ダクト本体の内面側において、長手方向に対して角度を有する方向に立設された壁部と、
前記ダクト本体の管壁に形成された開口部と、を備えており、
前記開口部は、前記壁部よりも前記接続口側に設けられていることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記壁部の前記接続口側となる面に、吸音材が配設されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記壁部の延びる方向と、前記一端側からの長手方向とのなす角度が、３０〜９０度であることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記ダクト本体における最大径と最大長さと比が、１：１〜５であることを要旨とする。
【０００７】
上記問題を解決するために、請求項５に記載の発明は、車両に搭載された蓄電機構の冷却装置であって、
前記蓄電機構に接続される吸引機構と、
前記吸引機構に接続される前記請求項１乃至４のいずれかに記載のダクト構造体と、を備えており、
前記吸引機構における吸引により、前記車両の室内における空気が前記ダクト構造体を介して前記蓄電機構へ供給されることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記蓄電機構、前記吸引機構、及び前記ダクト構造体は、それぞれ、前記車両の室内に設けられた座席シートの下方に配設されており、
前記ダクト構造体におけるダクト本体の管壁に設けられた開口部は、前記座席シート側に配置されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のダクト構造体によれば、圧力損失もなく、吸引機構側からのファンの風切り音やモータの動作音等に起因する放射音を十分に低減することができ、優れた静粛性が得られる。更には、ダクト本体の管長を短く設定し、設置に必要なスペースを低減することができるため、レイアウト自由度が高く、省スペース化や軽量化を図ることができる。そのため、電気自動車やハイブリッド自動車等の電気エネルギーを利用して走行する車両における空調システムや、蓄電機構の冷却装置等に好適に利用することができる。
また、壁部の接続口側となる面に吸音材が配設されている場合には、吸引機構側からの放射音をより低減させることができ、静粛性をより向上させることができる。
更に、壁部の延びる方向と、一端側からの長手方向とのなす角度が、３０〜９０度である場合には、吸引機構側からの放射音をより低減させることができ、静粛性をより向上させることができる。
また、ダクト本体における最大径と最大長さと比が、１：１〜５である場合には、レイアウトの自由度をより高めることができるとともに、より省スペース化を図ることができる。
【０００９】
本発明の蓄電機構の冷却装置によれば、壁部及び開口部が設けられた特定構造のダクト構造体を備えているため、吸引機構側からの冷却ファンの風切り音やモータの動作音等に起因する放射音が十分に低減され、車室内において優れた静粛性が得られる。
また、ダクト構造体におけるダクト本体の管壁に設けられた開口部が、座席シート側に配置されている場合には、開口部から漏れる吸引機構側からの放射音を、座席シートに用いられているクッション材に吸音させることができ、車室内の静粛性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】ダクト構造体を備える蓄電機構の冷却装置の構成を説明するための模式図である。
【図２】ダクト構造体の構成を説明するための模式的な斜視図である。
【図３】ダクト構造体の構成を説明するための模式的な側面図である。
【図４】ダクト構造体の構成を説明するための模式的な上面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面を説明するための模式図である。
【図６】ダクト構造体の構成を説明するための模式図である。
【図７】ダクト構造体の構成を説明するための模式図である。
【図８】ダクト構造体の構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を、図も参照しながら詳しく説明する。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１２】
［１］ダクト構造体
本実施形態のダクト構造体は、空気を吸引する吸引機構（７）に配設されるダクト構造体（１）であって、一端側が吸気口（５）であり、他端側が吸引機構との接続口（６）である管状のダクト本体（２）と、ダクト本体（２）の内面側において、長手方向に対して角度を有する方向に立設された壁部（３）と、ダクト本体（２）の管壁に形成された開口部（４）と、を備えている。そして、開口部（４）は、壁部（３）よりも接続口（６）側に設けられていることを特徴とする（図１〜図７参照）。
【００１３】
上記吸引機構（７）の構成は特に限定されないが、具体的には、モータにより回転するファン等を備えており、ダクト構造体（１）を介して吸引した空気を、電気自動車やハイブリッド自動車等の電気エネルギーを利用して走行する車両における蓄電機構（８）や空調システムの熱交換機構等に接続される排気側へ導入可能な構成のものが挙げられる。
【００１４】
上記ダクト本体（２）は、吸気口（５）と、排気側となる接続口（６）と、を両端に備える管状体であって、接続口（６）が吸引機構（７）に接続される。
ダクト本体（２）の材質や寸法は特に限定されない。例えば、ダクト本体（２）の最大径（最大外径）と最大長さと比（外径：長さ）は、１：１〜５（特に１：１．２〜３、更には１：１．５〜２．５）である形態とすることができる。この場合、放射音の低減効果を低下させることなく、ダクト本体（２）の管長を比較的短く設定でき、設置に必要なスペースを低減でき、設置の際におけるレイアウト自由度をより向上できるとともに、より省スペース化を図ることができる。
【００１５】
また、このダクト本体（２）の内面側には、吸音性向上の観点から、不織布やウレタンフォーム等により構成される吸音材を配設することができる。
【００１６】
上記壁部（３）は、ダクト本体（２）の内面側において、長手方向に対して角度を有する方向に立設されており、且つ開口部（４）よりも吸気口（５）側に設けられている。尚、材質、形状、形成数は特に限定されない。
この壁部（３）の延びる方向と、一端側からの長手方向［吸気口（５）から接続口（６）側への長さ方向］とのなす角度（図５における角度θ参照）は特に限定されないが、３０〜９０度であることが好ましく、より好ましくは３５〜７０度、更に好ましくは４０〜５０度である。この角度が上記範囲内である場合、圧力損失なく、吸引機構側からのファンの風切り音やモータの動作音等に起因する放射音をより低減させることができ、優れた静粛性を得ることができる。
【００１７】
また、壁部（３）の接続口（６）側となる面には、不織布やウレタンフォーム等により構成される吸音材（９）を配設することができる（図６参照）。この形態の場合、吸引機構（７）側からの放射音をより低減することができる。
【００１８】
上記開口部（４）は、ダクト本体（２）の管壁に形成されており、且つ壁部（３）よりも接続口（６）側に設けられている。
開口部（４）の形状は特に限定されず、例えば、矩形状とすることができる。また、寸法は特に限定されず、壁部３の存在により生じる吸気口５からの空気の導入量の圧力損失分を考慮して調整される。また、開口部（４）の形成数は特に限定されないが、形成数が多くなり過ぎると騒音発生の原因となる可能性があるため１〜３箇所が好ましく、１箇所であることがより好ましい。
【００１９】
また、この開口部（４）には、不織布やウレタンフォーム等により構成される通気性を備える吸音材を配設することができる（図７参照）。この形態の場合、吸引機構（７）側からの放射音をより低減することができる。
【００２０】
［２］蓄電機構の冷却装置
本実施形態の蓄電機構の冷却装置は、車両に搭載された蓄電機構（８）の冷却装置（１０）であって、蓄電機構に接続される吸引機構（７）と、吸引機構（７）に接続されるダクト構造体（１）と、を備えており、吸引機構（７）の吸引により、車両の室内における空気がダクト構造体（１）を介して蓄電機構（８）へ供給されることを特徴とする（図１参照）。
【００２１】
上記蓄電機構（８）は、従来の電気自動車やハイブリッド自動車等の電気エネルギーを利用して走行する車両に搭載されるものであり、その構成や搭載位置等は特に限定されない。具体的な構成としては、例えば、複数の二次電池群を積層して形成したものなどを挙げることができる。二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等を挙げることができる。
【００２２】
上記吸引機構（７）及び上記ダクト構造体（１）に関しては、それぞれ、上述の［１］ダクト構造体における各説明をそのまま適用することができる。
尚、これらの配設位置は特に限定されず、蓄電機構（８）のレイアウトによって各々調整される。
【００２３】
また、本実施形態の冷却装置（１０）は、蓄電機構（８）、吸引機構（７）、及びダクト構造体（１）が、それぞれ、車両の室内に設けられた座席シート（１１）の下方に配設されており、ダクト構造体（１）におけるダクト本体（２）の管壁に設けられた開口部（４）は、座席シート（１１）側に配置されている形態とすることができる。
この形態である場合、開口部（４）から漏れる吸引機構（７）側からの放射音を、座席シート（１１）に用いられているクッション材に吸音させることができ、車室内の静粛性をより向上させることができる。
【００２４】
尚、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。
【実施例】
【００２５】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。
［１］ダクト構造体
（１−１）ダクト構造体の構成（実施例１〜３、比較例１）
＜実施例１＞
実施例１におけるダクト構造体１は、図１に示すように、空気を吸引する吸引機構７に配設されるものである。
図１〜図５に示すように、ダクト構造体１は、ダクト本体２と、ダクト本体２の内面側に立設された壁部３と、ダクト本体２の管壁に形成された開口部４と、を備えている。
ダクト本体２は円管状（外径８６ｍｍ、内径８３ｍｍ、長さ１００ｍｍ）であり、一端側が吸気口５となっており、他端側が吸引機構７との接続口６となっている。
壁部３は、略半円形状の板体［壁部３の延びる方向の最大長さ（図３及び図５における長さｘ）；４０ｍｍ］であり、壁部３が延びる方向と、一端側からの長手方向とのなす角度（図５における角度θ）が４５度となっている。
開口部４は、矩形状（５０×５０ｍｍ）であり、壁部３よりも接続口６側に設けられている。
【００２６】
そして、この実施例１のダクト構造体１を用いて、以下の測定条件下における放射音の音圧レベル［オーバーオール値（単位；ｄＢ）］を測定した。
周波数分析機に繋がる音響管の入射室に、実施例１のダクト構造体の接続口側を接続し、５００〜６４００Ｈｚで加振することにより、オーバーオール値を求めた。尚、オーバーオール値とは、分析された全周波数のエネルギー値の積和であり、各周波数成分のエネルギー合計値である。
その結果、実施例１のダクト構造体のオーバーオール値は、７６．７ｄＢであった。
尚、比較対象として、壁部及び開口部が形成されていない円管状ダクト（外径８６ｍｍ、内径８３ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を接続して、オーバーオール値を測定した結果、８０．９ｄＢであった。
【００２７】
＜実施例２＞
実施例２におけるダクト構造体１は、壁部３の角度（図５における角度θ）を９０度に変更したこと以外は、実施例１と同様の構成とした。
そして、実施例１と同様にして、放射音の音圧レベル（ｄＢ）を測定した。その結果、オーバーオール値は、７６．２ｄＢであった。
【００２８】
＜実施例３＞
実施例３におけるダクト構造体１は、図６に示すように、壁部３の接続口６側となる面の全域に、不織布からなる吸音材９（厚み２０ｍｍ）を配設したこと以外は、実施例１と同様の構成とした。
そして、実施例１と同様にして、放射音の音圧レベル（ｄＢ）を測定した。その結果、オーバーオール値は、７３．４ｄＢであった。
【００２９】
＜比較例１＞
比較例１におけるダクト構造体は、壁部３を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様の構成とした。
そして、実施例１と同様にして、放射音の音圧レベル（ｄＢ）を測定した。その結果、オーバーオール値は、７９．２ｄＢであった。
【００３０】
（１−２）実施例の作用効果
実施例１〜３のダクト構造体１では、吸引機構７の吸引により、ダクト構造体１の吸気口５側から空気が吸引され、吸引機構７側へ導入される。そして、この際、比較例１との音圧レベルの対比から明らかなように、吸引機構７側から吸気口５側へのファンの風切り音やモータの動作音等に起因する放射音が、壁部３によって十分に低減され、優れた静粛性が得られる。また、これらのダクト構造体１では、壁部３の存在により生じる吸気口５からの空気の導入量の圧力損失分を、開口部４を設けることにより補填し、その流量を制御しているため、導入した空気を吸引機構７側へ十分に供給することができる。
更に、実施例１〜３のダクト構造体１では、ダクト本体２の長さが短くても優れた静粛性を得ることができるため、設置に必要なスペースを低減でき、設置の際におけるレイアウト自由度を高めるとともに、省スペース化や軽量化を図ることができる。
また、実施例３のダクト構造体１では、壁部３の接続口６側となる面に吸音材９が配設されており、吸引機構７側からのファンの風切り音やモータの動作音等に起因する放射音をより低減させることができ、より優れた静粛性を得ることができる。
【００３１】
［２］蓄電機構の冷却装置（実施例４）
実施例４では、本発明に係る「蓄電機構の冷却装置」として、電気自動車やハイブリッド自動車等の電気エネルギーを利用して走行する車両に搭載された蓄電機構の冷却装置を例示する。
（２−１）蓄電機構の冷却装置の構成
冷却装置１０は、図１に示すように、蓄電機構８に接続される吸引機構７と、吸引機構７に接続されるダクト構造体１と、を備えている。
吸引機構７は、モータにより回転する冷却ファンを備えており、吸気側がダクト構造体１に接続されており、排気側が蓄電機構８に接続されている。そして、この吸引機構７は、蓄電機構８とともに、車両の室内に設けられた後部の座席シート１１の下方に配設されている。
ダクト構造体１は、上述の実施例３と同様の構成であり、吸気口５の形状が、座席シートの角部の形状に合わせてＲ形状となっている（図８参照）。そして、排気側となる接続口６が吸引機構７に接続されており、吸気口５が座席シート１１の下方に配設された空気取り込み口１２に向けて配置されている。また、開口部４は、座席シート１１側に配置されている。
【００３２】
（２−２）実施例の作用効果
実施例４の蓄電機構の冷却装置１０では、吸引機構７の吸引により、車両の室内における空気が、ダクト構造体１を介して蓄電機構８へ供給され、蓄電機構８が冷却される。この際、上述のように吸音材を有する壁部３が設けられた特定構造のダクト構造体１（実施例３のダクト構造体）を備えているため、吸引機構７側から車室内側への冷却ファンの風切り音やモータの動作音等に起因する放射音が十分に低減され、車室内において優れた静粛性が得られる。更に、この冷却装置１０では、ダクト構造体１における壁部３の存在により生じる吸気口５からの空気の導入量の圧力損失分を、開口部４を設けることにより補填し、その流量を制御しているため、ダクト構造体１を介して、車室内の空気を効率良く供給することができ、蓄電機構８を十分に冷却することができる。
また、ダクト構造体１における開口部４が座席シート１１側に配置されているため、開口部４から漏れる吸引機構７側からの放射音を、座席シート１１に用いられているクッション材に吸音させることができ、より優れた静粛性が得られる。
更に、ダクト構造体１におけるダクト本体２の長さが短くても優れた静粛性を得ることができるため、設置に必要なスペースを低減でき、設置の際におけるレイアウト自由度を高めるとともに、省スペース化や軽量化を図ることができる。
【００３３】
前述の記載は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく、説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施形態を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、寧ろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００３４】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形又は変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のダクト構造体は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電気エネルギーを利用して走行する車両における空調システムや蓄電機構の冷却装置の分野等において好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１；ダクト構造体、２；ダクト本体、３；壁部、４；開口部、５；吸気口、６；接続口、７；吸引機構、８；蓄電機構、９；吸音材、１０；冷却装置、１１；座席シート、１２；取り込み口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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