(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロワの吸引作用により空気吸入部より上流ダクトに吸入された冷却空気を、下流ダクトを介してバッテリに導くことにより、前記バッテリを冷却するバッテリ冷却装置であって、
前記空気吸入部は、
前記上流ダクトと対向して設けられた遮蔽板と、前記遮蔽板の外周に沿って形成され前記冷却空気を取り入れる複数の吸入孔と、を含む吸入口蓋と、
前記吸入孔から取り入れられた前記冷却空気を前記上流ダクトへ導き、前記吸入孔から離れるに従って断面積が漸減するテーパダクトと、を備え、
前記吸入口蓋は、
前記遮蔽板と複数の前記吸入孔の間から前記上流ダクト側に張り出したフィルタ装着枠と、前記フィルタ装着枠に装着されたフィルタをさらに含む、
ことを特徴とするバッテリ冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載バッテリを冷却するために用いられる冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータを駆動源とする電気自動車、モータとエンジンとを駆動源とするハイブリッド車両などの電動車両が多く用いられている。これらの電動車両では、モータに電力を供給すると共に、モータを発電機として動作させた際の発電電力を充電する充放電可能なバッテリと、バッテリを冷却する冷却装置とが搭載されている。冷却装置は、ブロワの吸引作用により冷却空気を吸い込み、吸い込んだ冷却空気をバッテリの周囲の冷却流路に流してバッテリを冷却するものである。
【０００３】
特許文献１には、ブロワ（冷却ファン装置）の吸引作用により車室内に設けられた空気吸入部から冷却空気を取り入れ、その冷却空気によりバッテリを冷却する冷却装置が開示されている。冷却空気は、空気吸入部から上流ダクトを通ってブロワに達し、ブロワからバッテリに導かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０１９２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のバッテリ冷却装置は、空気吸入部にベゼルを設けることによって、異物が上流ダクトに浸入することを防いでいる。また、上流ダクト内に吸音体を設けることによって、ブロワから発せられる騒音を吸音体で受け止め、車室側へブロワの騒音が伝わることを抑制している。
【０００６】
しかし、ベゼルや吸音体は冷却空気の流路に存在しているため、それらによって冷却空気の流通抵抗が大きくなり、冷却性能が低下してしまう課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、異物の浸入を防ぎ、ブロワからの騒音を低減しつつ、冷却性能の低下を抑制することができるバッテリ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】
本発明のバッテリ冷却装置は、ブロワの吸引作用により空気吸入部より上流ダクトに吸入された冷却空気を、下流ダクトを介してバッテリに導くことにより、前記バッテリを冷却するバッテリ冷却装置であって、前記空気吸入部は、前記上流ダクトと対向して設けられた遮蔽板と、前記遮蔽板の外周に沿って形成され前記冷却空気を取り入れる複数の吸入孔と、を含む吸入口蓋と、前記吸入孔から取り入れられた前記冷却空気を前記上流ダクトへ導き、前記吸入孔から離れるに従って断面積が漸減するテーパダクトと、を備え、前記吸入口蓋は、前記遮蔽板と複数の前記吸入孔の間から前記上流ダクト側に張り出したフィルタ装着枠と、前記フィルタ装着枠に装着されたフィルタをさらに含む、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の吸入孔から取り入れられた冷却空気が交差するように上流ダクトに流入し、上流ダクト内で螺旋状の気流が誘発されることで流速を高めることができ、ブロワの回転に従った冷却空気の流れを形成することができるので、冷却性能が向上する。また、上流ダクトへの異物の浸入を防ぐことができ、ブロワからの騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態におけるバッテリ冷却装置の車室内配置と、バッテリ冷却装置の構成の概略とを示す図である。
【図２】本発明の実施形態におけるバッテリ冷却装置の吸入口蓋の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態におけるバッテリ冷却装置の吸入口蓋が車室内に取りつけられている状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態におけるバッテリ冷却装置の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるバッテリ冷却装置の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、助手席１３０と、その下に配置されたバッテリ冷却装置１００とを、車両後方から見た図である。バッテリ冷却装置１００はその構成の概略が分かるように断面図で描かれている。なお、以下説明する図１〜図５の上下、左右、前後の表示は、車両の上下、左右、前後の各方向を示している。
【００１３】
本実施形態の車両は、ハイブリッド車両である。図１に示すように、ハイブリッド車両には、バッテリ１１０と、そのバッテリ１１０を冷却するためのバッテリ冷却装置１００が配置されている。
【００１４】
バッテリ１１０は、充放電可能なリチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ１１０は、インバータ（不図示）を介して、車輪駆動用の電力をモータジェネレータ（不図示）に供給すると共に、モータジェネレータが発電機として機能した際に発電した電力で充電される。
【００１５】
本実施形態のバッテリ冷却装置１００は、吸入口蓋６０と、テーパダクト６８と、上流ダクト７０と、ブロワ９０と、下流ダクト８０とを備えている。なお、本実施形態では、吸入口蓋６０と、テーパダクト６８とにより空気吸入部１０が構成される。
【００１６】
図１の太線の黒矢印は、バッテリ１１０を冷却するための冷却空気の流れを示している。バッテリ冷却装置１００は、ブロワ９０の回転体８８の駆動で発生する吸引作用により、車室内の冷却空気を吸入口蓋６０を介して取り入れる。取り入れられた冷却空気は、テーパダクト６８によって上流ダクト７０に送り込まれ、上流ダクト７０を通ってブロワ９０に達し、ブロワ９０から下流ダクト８０を通ってバッテリ１１０に導かれる。そして、冷却空気は、バッテリ１１０の周囲の冷却流路（不図示）を通ることでバッテリ１１０を冷却し、その後、排出口（不図示）から排出される。
【００１７】
図２は、吸入口蓋６０の構成を示す斜視図である。吸入口蓋６０は、上流ダクト７０と対向する遮蔽板５６と、遮蔽板５６の外周に沿って形成された冷却空気を取り入れる複数の吸入孔５８と、吸入口蓋６０の縁に設けられた取付爪５４Ｕ、５４Ｂ、５４Ｆ、５４Ｒと、車両右側（上流ダクト７０側）に張り出して設けられたフィルタ装着枠５２とを備える。
【００１８】
本実施形態では、遮蔽板５６の形状、面積は、上流ダクト７０の形状、断面積とほぼ一致する大きさを有しており、また、複数の吸入孔５８の総面積は、上流ダクト７０の断面積とほぼ一致する大きさを有している。図２に示すように、フィルタ装着枠５２の外側には、埃を捕集するための円環状のフィルタ４０が装着される。
【００１９】
図３は、車室内において吸入口蓋６０が取り付けられている状態を示す斜視図である。太線の黒矢印は冷却空気の流れを示している。吸入口蓋６０は、助手席１３０の下部の車両左側面に設けられた化粧カバー１２８に取り付けられている。化粧カバー１２８は、助手席１３０を前後に移動させるためのレールなどを隠す部材であり、樹脂などからなる部材である。
【００２０】
図３に示された化粧カバー１２８には、吸入口蓋６０とテーパダクト６８とを組み込む作業孔（不図示）が設けられており、その作業孔の大きさは、吸入口蓋６０とテーパダクト６８との全体を収納できる大きさである。
【００２１】
図４は、吸入口蓋６０が化粧カバー１２８に取り付けられた状態の吸入口蓋６０を含む本実施形態に係るバッテリ冷却装置１００の実施例を示している。
【００２２】
本実施形態に係るバッテリ冷却装置１００には、図４に不図示のバッテリ１１０に冷却空気を送り込む下流ダクト８０が助手席１３０の下に配置されており、下流ダクト８０の車両左側の一端はブロワ９０のブロワ室８９に接続されている。
【００２３】
ブロワ９０は、下流ダクト８０の車両左側に配置されたブロワ室８９に配置され、回転体８８を備えている。ブロワ室８９の車両左側の他端は上流ダクト７０に接続されている。回転体８８は、不図示のモータによって回転駆動されることによって、車室の冷却空気をバッテリ冷却装置１００内に吸引する。
【００２４】
テーパダクト６８は、車室側から、化粧カバー１２８の作業孔を介してバッテリ冷却装置１００に組み込まれる。テーパダクト６８は、吸入口蓋６０の吸入孔５８（５８Ｕ、５８Ｂを含む）から取り入れられた冷却空気を上流ダクト７０へ導くものであり、吸入孔５８から離れるに従って断面積が漸減するように構成されている。テーパダクト６８の右側の一端は上流ダクト７０に接続され、左側の他端は、吸入口蓋６０の複数の吸入孔５８を取り囲むように、弾性部材６２を介して化粧カバー１２８に接着されている。
【００２５】
吸入口蓋６０は、車室側から、化粧カバー１２８の作業孔の周囲に設けられた挿通孔１２４Ｕ、１２４Ｂ、１２４Ｆ、１２４Ｒ（１２４Ｆ、１２４Ｒは不図示）それぞれに、吸入口蓋６０の取付爪５４Ｕ、５４Ｂ、５４Ｆ、５４Ｒのそれぞれが挿通されることにより、化粧カバー１２８に取り付けられ、バッテリ冷却装置１００に組み込まれる。
【００２６】
図４に示すように、本実施形態では、吸入口蓋６０が化粧カバー１２８に取り付けられることにより、吸入口蓋６０のフィルタ装着枠５２の一部は、上流ダクト７０の内側に挿入され、フィルタ４０の一部は、フィルタ装着枠５２と、上流ダクト７０とに挟まれた状態となる。また、本実施形態では、遮蔽板５６の上流ダクト７０側に、吸音材５０が固着されている。
【００２７】
なお、前述したように、本実施形態では、空気吸入部１０は、吸入口蓋６０と、テーパダクト６８とにより構成されるが、空気吸入部１０は、遮蔽板５６及び複数の吸入孔５８以外の吸入口蓋６０の部材（例えば、フィルタ装着枠５２）が含まれない構成であっても良い。
【００２８】
次に、本実施形態のバッテリ冷却装置１００の作用、効果について、説明する。
【００２９】
図４の太線の黒矢印は、冷却空気の流れを示している。また、図４の白抜きの矢印は、ブロワ９０から発せられた騒音を示している。
【００３０】
本実施形態のバッテリ冷却装置１００は、遮蔽板５６が上流ダクト７０と対向して設けられ、遮蔽板５６の外周に沿って複数の吸入孔５８が設けられている。それにより、図４の太線の黒矢印で示すように、複数の吸入孔５８から取り入れられた冷却空気は交差するように上流ダクト７０に流入し、上流ダクト７０内で螺旋状（竜巻状）の気流が誘発されることになるため、上流ダクト７０内で流速を高めることができ、ブロワ９０の回転に従った螺旋渦状の冷却空気の流れを形成することができる。よって、冷却性能が向上する。
【００３１】
また、本実施形態のバッテリ冷却装置１００は、ブロワ９０が低回転であっても、遮蔽板５６の外周に沿って形成された複数の吸入孔５８から多量の冷却空気を取り込むことができる。したがって、冷却性能が向上すると共に、ブロワ９０を低回転にすることによってブロワ９０から生じる騒音、振動を低減することができる。また、複数の吸入孔５８の総面積が大きいことにより、吸入孔５８の近傍において冷却空気の流速を遅くすることができるので、車室内の乗員に冷却風（冷却空気の流れ）を感じさせることを抑制することができる。
【００３２】
また、本実施形態のバッテリ冷却装置１００は、吸入孔５８の正面にテーパダクト６８の斜面が存在するため、吸入孔５８から誤って棒状異物等が浸入した場合であっても、その棒状異物等が、上流ダクト７０やブロワ９０にまで達することを防ぐことができる。
【００３３】
また、本実施形態のバッテリ冷却装置１００は、遮蔽板５６が上流ダクト７０と対向して設けられている。従って、図４の白抜きの矢印のように、遮蔽板５６がブロワ９０からの騒音を受け止めることになり、車室へ漏れるブロワ９０の騒音を低減することができる。また、図４に示すように、遮蔽板５６に吸音材５０を設けることで、効果的に車室へ漏れるブロワ９０の騒音を低減することができる。
【００３４】
また、本実施形態のバッテリ冷却装置１００は、フィルタ装着枠５２にフィルタ４０が取り付けられているため、フィルタ４０を平面で設ける（例えば、上流ダクト７０の断面にフィルタ４０を設ける）よりも埃捕集面積を増やすことができる。また、吸入口蓋６０を化粧カバー１２８から取り外すことで、フィルタ４０の取り換えを容易に行うことが可能である。
【００３５】
また、本実施形態のバッテリ冷却装置１００は、テーパダクト６８を有することにより、車両の窓やドア１２０が開けられる等して吸入孔５８から雨水が浸入した場合であっても、テーパダクト６８の下側斜面６６を雨水が伝って、下側の吸入孔５８Ｂから雨水を排出することが可能である。よって、ブロワ９０側への雨水の浸入を抑制することができる。また、テーパダクト６８の上側斜面６７の長さＵＬに対して、テーパダクト６８の下側斜面６６の長さＢＬを長くする、すなわち、下側斜面６６の上流ダクト７０側の終端を上側斜面６７のそれよりもブロワ９０側の位置とする構成とすれば、浸入した雨水の多くが下側斜面６６に落ちることになり、より効果的にブロワ９０側へ雨水が浸入することを抑制することができる。
【００３６】
図５は、バッテリ冷却装置１００の他の実施例を示している。図５では、図４で示した部材と同じ部材には、同じ符号を付している。図５に示すバッテリ冷却装置１００は、化粧カバー１２８と、テーパダクト６８の下側斜面６６の吸入孔５８Ｂ側の末端との弾性部材６２を介した接着位置を、化粧カバー１２８の挿通孔１２４Ｂよりも上側としている。この構成とすることで、下側の吸入孔５８Ｂと、下側斜面６６との間に段差が無くなり、雨水を速やかに排出することが可能である。
【００３７】
以上説明した実施形態のバッテリ冷却装置１００は、遮蔽板５６に吸音材５０を設けた。しかし、吸音材５０を設けない構成であっても良い。遮蔽板５６がブロワ９０からの騒音を受け止めることで、車室側へ漏れる騒音を低減することができる。
【００３８】
また、以上説明した実施形態のバッテリ冷却装置１００は、遮蔽板５６の形状、面積を上流ダクト７０の形状、断面積とほぼ一致させ、複数の吸入孔５８の総面積を、上流ダクト７０の断面積とほぼ一致させて構成されていた。しかし、これらは必須ではなく、任意に変更して構成されても良い。例えば、上流ダクト７０の形状が矩形状である場合に、遮蔽板５６の形状を円形状としても良い。また、例えば、複数の吸入孔５８の総面積を、上流ダクト７０の断面積よりも大きくして、より多くの冷却空気をバッテリ冷却装置１００に取り入れるようにしても良い。
【００３９】
また、以上説明した実施形態のバッテリ冷却装置１００は、吸入口蓋６０とテーパダクト６８は、別々の部材であった。しかし、吸入口蓋６０にテーパダクト６８を設ける構成であっても良い。その場合には、吸入口蓋６０が化粧カバー１２８に取り付けられることにより、吸入口蓋６０のテーパダクト６８と、上流ダクト７０とが結合することになる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  空気吸入部、４０  フィルタ、５０  吸音材、５２  フィルタ装着枠、５４Ｕ，５４Ｂ，５４Ｆ，５４Ｒ  取付爪、５６  遮蔽板、５８，５８Ｕ，５８Ｂ  吸入孔、６０  吸入口蓋、６２  弾性部材、６６  下側斜面、６７  上側斜面、６８  テーパダクト、７０  上流ダクト、８０  下流ダクト、８８  回転体、８９  ブロワ室、９０  ブロワ、１００  バッテリ冷却装置、１１０  バッテリ、１２０  ドア、１２４Ｕ，１２４Ｂ，１２４Ｆ，１２４Ｒ  挿通孔、１２８  化粧カバー、１３０  助手席、１４０  ダッシュボード。
【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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