(57)【要約】【課題】発熱体の空気流れ方向後側に送風機を配置しても、送風機の劣化や、送風出力の低下を招くことの無い冷却装置を提供する。【解決手段】内部に発熱体２１が収容されるケース２０と、ケース２０内の空気を吸引してケース内に空気流れを発生させる送風機３０と、発熱体２１の空気流れ方向後側に配置され発熱体２１を冷却した空気を送風機３０に導く空気通路４０と、空気通路４０に設けられ空気通路４０の内部を通過する空気を冷却する冷却手段４１とを備える。【選択図】図１
2015118783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に発熱体が収容されるケースと、
前記ケース内の空気を吸引して前記ケース内に空気流れを発生させる送風機と、
前記発熱体の空気流れ方向後側に配置され前記発熱体を冷却した空気を前記送風機に導く空気通路と、
前記空気通路に設けられ前記空気通路の内部を通過する空気を冷却する冷却手段と、
を備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置であって、
前記冷却手段は、前記空気流路の内部と前記空気流路の外部との少なくとも一方に設けられていることを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷却装置であって、
前記冷却手段は、前記空気流路の内部を通過する空気の熱を前記冷却装置の外部へと放熱することを促進することで前記空気通路の内部を通過する空気を冷却することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷却装置であって、
前記冷却手段は、リブ状部材であることを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１つに記載の冷却装置であって、
前記空気流路は、前記ケースの一部に沿って前記ケースと前記発熱体との間に設けられていることを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項５に記載の冷却装置であって、
前記空気流路と前記発熱体との間に配置された断熱部材をさらに備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の冷却装置であって、
前記送風機は遠心式送風機であり、前記遠心式送風機の吸込み口が前記ケースと対向する位置に配置されることを特徴とする冷却装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機により発生させた送風により発熱体を冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池モジュールの冷却のためのファンを、電池モジュールの空気流れ方向後側に配置し、ファンにより電池収容ケースから空気を吸引する事により発生する冷却風によって電池モジュールを冷却する冷却装置が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１―１６７８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発熱体の空気流れ方向後側に送風機を配置し、送風機で空気を吸引することにより発生する空気流れによって発熱体を冷却する冷却装置である場合、空気は発熱体により加熱されているため、送風機は高温の空気を吸い込むことになる。
【０００５】
上記の場合、送風機が稼働すると空気の持つ熱により送風機の温度が上昇し、送風機が停止すると空気の流入が無くなり送風機の温度が低下する。送風機が受熱と放熱を繰り返すことにより、送風機の材質が劣化してしまう。また、送風機が持つ駆動部の熱変形などにより送風出力が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
上記の問題は、特に小型化を目的として、発熱体と送風機とを近接させた場合に、より顕著に発生する。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、発熱体の空気流れ方向後側に送風機を配置しても、送風機の劣化や、送風出力の低下を招くことの無い冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様に係る冷却装置は、内部に発熱体が収容されるケースと、ケース内の空気を吸引してケース内に空気流れを発生させる送風機と、発熱体の空気流れ方向後側に配置され発熱体を冷却した空気を送風機に導く空気通路と、空気通路に設けられ空気通路内部を通過する空気を冷却する冷却手段とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
この態様によれば、送風機が発熱体と熱交換した後の空気を吸い込む場合であっても、発熱体と送風機との間の空気流路に配置された冷却手段により空気が冷却され温度が低下するため、空気の持つ熱によって送風機の劣化や、送風出力の低下を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の冷却装置の概略斜視図である。
【図２】第１実施形態の冷却装置内の空気流れ方向を示す縦断面図である。
【図３】第２実施形態の冷却装置の概略斜視図である。
【図４】第２実施形態の冷却装置内の空気流れ方向を示す縦断面図である。
【図５】第２実施形態の冷却装置の一部を拡大した断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の概略斜視図である。図２は、空気流れ方向を示す縦断面図を表している。なお、図１は、内部構造を示すために、ケースの一部を切り欠いている。また、図中に示した点線矢印は、空気の流れを表している。
【００１２】
冷却装置１０は、バッテリケース２０と、ダクト４０と、送風機３０から構成され、バッテリケース２０内に配置されるバッテリ２１を冷却するために用いられる。
【００１３】
バッテリケース２０は、長手方向の一端側に吸気口２２を、もう一端側に排気口２３を備え、吸気口２２と排気口２３との間にバッテリ２１を収容している。バッテリ２１は、バッテリケース２０の内面との間に隙間を有して配置され、その隙間を流れる空気との熱交換により冷却される。バッテリ２１は、バッテリケース２０との隙間を流れる空気を妨げないように、バッテリケース２０の内面からバッテリ２１に向かって突設される突起状の保持構造（図示せず）によって、バッテリケース２０内に保持される。
【００１４】
送風機３０は、バッテリケース２０の空気流れ方向後側に配置され、バッテリケース２０内の空気を吸引することにより、バッテリケース２０内に空気流れを発生させ、バッテリ２１を冷却している。本実施形態では、送風機３０は、遠心式のシロッコファンであり、その吸込み口がバッテリケース２０の排気口２３に対向するように配置される。
【００１５】
ダクト４０は、バッテリケース２０に設けた排気口２３と送風機３０の吸込み口とを直線的に接続するように配置される。そして、ダクト４０には、ダクト４０の内側と外側とのそれぞれに、空気流れ方向に延びる多数のリブ４１が配置されている。
【００１６】
多数のリブ４１は、ダクト４０の中心から外側に向かって放射状に設けられている。このようにして、リブ４１は、冷却装置１０の外部の空気と、ダクト４０の内部を流れる空気とのそれぞれに接触する。
【００１７】
次に第１実施形態の作用について説明する。
【００１８】
送風機３０が稼働すると、バッテリケース２０内の空気が吸引されてバッテリケース２０内に空気流れが発生する。これにより、外部から吸気口２２に空気が流入し、バッテリ２１と空気との間で熱交換が行われる。この時、バッテリ２１の温度は低下し、空気の温度が上昇する。
【００１９】
次に、空気はダクト４０内を通過する。この時、空気の温度は、ダクト４０に配置されたリブ４１によって冷却装置１０の外部へと放熱されるため、低下する。
【００２０】
その後、空気は送風機３０によって吸引され、送風機３０の吸込み口に対して９０度曲げられて、冷却装置１０の外部へと排出される。
【００２１】
次に第１実施形態の効果について説明する。
【００２２】
バッテリケース２０と送風機３０とを接続するダクト４０にリブ４１を設けたことにより、ダクト４０内を通過する空気の熱は、リブ４１を介して冷却装置１０の外部へと放熱され温度が低下する。このため、送風機３０は空気が持つ熱によってその材質が劣化することがなく、送風機３０が持つ駆動部の熱変形も抑制されるため送風出力が低下することもない。
【００２３】
さらに、空気の冷却をリブ４１により行っているため、冷却装置１０は、電力などのエネルギーを消費せずにダクト４０内を通過する空気を冷却することができる。
【００２４】
シロッコファンの吸込み口をバッテリケース２０の排気口２３に対向するように配置したことにより、ダクト４０は、その形状を空気流れに対して直線的に配置することが可能となる。これにより、リブ４１も同じく直線的に配置可能であるため、ダクト４０を押出成形等によって製造することができ、ダクト４０の製造が容易になる。また、ダクト４０内に配置したリブ４１による通気抵抗の増加が抑制される。
【００２５】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について図３、図４、図５を用いて説明する。図３は本実施形態の冷却装置の概略斜視図を、図４は図３の空気流れ方向を示す縦断面図を、図５は本実施形態の冷却装置の一部を拡大した断面斜視図をそれぞれ表している。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２６】
第２実施形態の冷却装置１００は、バッテリケース１２０、ダクト１４０、およびリブ１４１の構成が、それぞれ第１実施形態と異なる。
【００２７】
第２実施形態のバッテリケース１２０は、バッテリケース１２０の長手方向の一端側に設けられた排気口１２３と送風機３０とが直接接続される。吸気口１２２は、バッテリケース１２０の排気口１２３を設けた端部に近い側面に、スリット状の開口部として設けられている。バッテリ２１とバッテリケース１２０の側面との間には隙間が設けられており、その隙間を空気が流れることによってバッテリ２１が冷却される。
【００２８】
ダクト１４０は、バッテリケース１２０の上下面と、バッテリケース１２０の上下面とバッテリ２１の間に設けた仕切壁１２５と、により形成される。バッテリケース１２０の上下面には、空気流れ方向に延びる多数のリブ１４１が設けられている。
【００２９】
多数のリブ１４１は、バッテリケース１２０の上下面を境として、バッテリケース１２０の外部および内部に向かって突出している。このようにして、リブ１４１は、冷却装置１００の外部の空気と、ダクト１４０の内部を流れる空気とのそれぞれに接触する。
【００３０】
仕切壁１２５は、バッテリケース１２０の上下面とバッテリの間を区画し、かつ、排気口１２３とバッテリ２１との間も区画している。吸気口１２２は、仕切壁１２５によって区画された空間の内側に開口している。このため、吸気口１２２から流入した空気は、全量がバッテリ２１と仕切壁１２５との間へと流入し、バッテリ２１を冷却せずに排気口１２３から排気されることがない。また、バッテリ２１の発する熱が、ダクト１４０を通過する空気に伝わることを防止するために、仕切壁１２５とバッテリ２１の間には、断熱部材１２４が設けられている。
【００３１】
次に、第２実施形態の作用について説明する。
【００３２】
送風機３０が稼働すると、バッテリケース１２０内の空気が吸引されてバッテリケース１２０内に空気流れが発生し、外部から吸気口１２２に空気が流入する。流入した空気は、バッテリ２１とバッテリケース１２０との間を通過し、バッテリ２１との熱交換を行う。この時、バッテリ２１の温度は低下し、空気の温度が上昇する。
【００３３】
バッテリ２１を冷却した空気は、バッテリケース１２０の排気口１２３を設けた端部とは反対側の端部で折り返され、ダクト１４０に流入する。ダクト１４０に流入する空気の温度は、ダクト１４０に配置されたリブ１４１によって冷却装置１００の外部へと放熱されるため、低下する。
【００３４】
ダクト１４０を通過した空気は、バッテリケース１２０の排気口１２３を介して送風機３０によって吸引され、冷却装置１００の外部へと排出される。
【００３５】
次に、第２実施形態の効果について説明する。
【００３６】
ダクト１４０を、バッテリケース１２０の上下面と仕切壁１２５とにより形成したため、バッテリケース１２０と送風機３０との間にダクトを配置するスペースが無い場合でも、冷却装置１００は、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３７】
また、仕切壁１２５とバッテリ２１との間に断熱部材１２４を配置した事により、バッテリ２１で発生した熱が、ダクト１４０の内部を流れる空気に伝わるのが抑えられる。そのため、リブ１４１による放熱の効率は損なわれることがない。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定するものではない。
【００３９】
上記実施形態では、バッテリ２１と熱交換した後の空気の冷却手段として、リブ４１、１４１による放熱構造としているが、エバポレータなどの冷却用の熱交換器や、ペルチェ素子などの熱電素子による冷却手段であってもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、空気がバッテリケース２０、１２０とバッテリ２１との隙間を通過することでバッテリ２１を冷却しているが、バッテリ２１を複数配置し、バッテリ２１同士の間に隙間を設けて空気を通過させ、バッテリ２１を冷却してもよい。この場合、複数配置したバッテリ２１のうち、最外部に配置されたバッテリ２１とバッテリケース２０、１２０とが接触していてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、バッテリ２１を冷却した空気を送風機３０に導くダクト４０、１４０の内外にリブ４１、１４１を設けているが、内部のみ、あるいは外部のみに設けてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、送風機３０として遠心式のシロッコファンを用いているが、ターボファンなどの他の遠心式送風機であっても、プロペラファンなどの軸流式送風機などであってもよい。
【００４３】
本発明は、車両に搭載されるバッテリの冷却装置として好適であるが、車両以外に使用されるバッテリ、あるいはインバータ、モータ等の電子部品、内燃機関等、他の発熱体の冷却装置にも適応できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４４】
１０、１００  冷却装置
２０、１２０  バッテリケース
２１、１２１  バッテリ
３０          送風機
４０、１４０  ダクト
４１、１４１  リブ
１２４        断熱部材
【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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