(57)【要約】【課題】冷却性能の低下や故障・破損の恐れ無しに騒音を効果的に抑制できる組電池の冷却装置を提供する。【解決手段】複数の二次電池２を各々の間に冷却通路３をあけて並列配置して成る組電池１の各冷却通路３に冷却風を送給する冷却風送給手段を備えた組電池の冷却装置において、冷却通路３に対して冷却風を送給又は排出する冷却風ダクトである排気ダクト１８や流入側分配空間や流出側集合空間の壁面に網目状の開口群２６を形成し、その開口群２６を覆うように排気ダクト１８の外面に吸音材２７を貼付けた。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池を各々の間に冷却通路をあけて並列配置して成る組電池の各冷却通路に冷却風を送給する冷却風送給手段を備えた組電池の冷却装置において、冷却通路に対して冷却風を送給又は排出する、冷却風ダクト、流入側分配空間及び流出側集合空間のうちの少なくとも一つの壁面に開口を形成し、その開口を覆うように前記壁面の外面に吸音材を貼付けたことを特徴とする組電池の冷却装置。
【請求項２】
開口は、冷却風ダクトの屈曲流路部の内周側に形成したことを特徴とする請求項１記載の組電池の冷却装置。
【請求項３】
開口は、冷却風ダクトの流路狭窄部に形成したことを特徴とする請求項１記載の組電池の冷却装置。
【請求項４】
開口は、所定領域に網目状に形成した開口群から成ることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の組電池の冷却装置。
【請求項５】
吸音材は、連続気泡を有する発泡合成樹脂から成ることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の組電池の冷却装置。
【請求項６】
冷却通路からの冷却風を排出する排気ダクトの流路断面積が狭窄する部分の近傍に分岐開口を形成したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の組電池の冷却装置。
【請求項７】
分岐開口を冷却通路に向けて冷却風を送給する通路に接続したことを特徴とする請求項６記載の組電池の冷却装置。
【請求項８】
複数の二次電池を各々の間に冷却通路をあけて並列配置して成る組電池の各冷却通路に冷却風を送給する冷却風送給手段を備えた組電池の冷却装置において、冷却通路からの冷却風を排出する排気ダクトの流路断面積が狭窄する部分、屈曲流路部分、異物混入防止用メッシュ部分及びルーバー部分のうちの何れかの１又は複数の部分の近傍に分岐開口を形成したことを特徴とする組電池の冷却装置。
【請求項９】
分岐開口を冷却通路に向けて冷却風を送給する通路に接続したことを特徴とする請求項８記載の組電池の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は組電池の冷却装置に関し、特に冷却風の流れによる騒音の抑制を図った組電池の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複数の二次電池から成る組電池において、充放電に伴う発熱で二次電池温度が上昇し、電池出力や充放電効率や電池寿命が低下するのを防止するため、複数の二次電池を各々の間に冷却風を通す冷却通路を介して並列配置して組電池を構成し、その組電池の冷却通路に向けて冷却風を送給する冷却風送給手段を設けた組電池の冷却装置は知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、燃料電池発電プラントにおいて、電動機の騒音が外部に漏れるのを抑制するため、そのフレームの外面を覆う天井板や側壁板を、金属板から成るパネルの内面に吸音材を配設した複合パネルにて構成したものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
そこで、上記組電池の冷却装置において、組電池の冷却通路に冷却風を送給又は排出する冷却風ダクトからの騒音を防止するために、金属製又は合成樹脂製の冷却風ダクトの内面に吸音材を貼付けることが考えられている。
【０００５】
具体構成例を、図４を参照して説明すると、３１は組電池の上部の集合排気空間上に配設されたクロスフロー型の排気ファンの吐出口に接続される排気ダクトであり、入口側の断面形状は扁平な長方形状であり、出口側に向けて一側方に屈曲させつつ流路を絞って円形の流路断面となるように形成されている。３２は入口側の長方形断面部の強度を確保するために上下壁面間を連結するように適当間隔あけて設けられた補強柱である。このような形状の排気ダクト３１では、流路屈曲部の内周側や流路断面形状の変換部で渦流が発生し、また流路断面の狭窄による流速の急激な変化によって高周波の騒音を発生することになる。そこで、排気ダクト３１の内面のほぼ全面に発泡合成樹脂から成る吸音材３３が貼付けられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１６７８０３号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−２８９７２５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４に示したような構成の排気ダクト３１を用いた場合、その内面に肉厚の吸音材３３を貼付けているため、排気ダクト３１の流路断面積が減少し、圧損が大きくなって冷却風の流量が減少し、冷却能力が低下して電池温度が上昇し、電池寿命が低下するという問題がある。また、万一にも吸音材３３が剥がれた場合には、排気ダクト３１の流路が詰まってしまって冷却装置の故障・破損を来してしまい、組電池の使用が不可能になってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、冷却性能の低下や故障・破損の恐れ無しに騒音を効果的に抑制できる組電池の冷却装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の組電池の冷却装置は、複数の二次電池を各々の間に冷却通路をあけて並列配置して成る組電池の各冷却通路に冷却風を送給する冷却風送給手段を備えた組電池の冷却装置において、冷却通路に対して冷却風を送給又は排出する、冷却風ダクト、流入側分配空間及び流出側集合空間のうちの少なくとも一つの壁面に開口を形成し、その開口を覆うように前記壁面の外面に吸音材を貼付けたものであり、発生した音波エネルギーを開口を通して吸音材にて吸収することで騒音を効果的に抑制することができ、かつ壁面の外面に吸音材を貼付けているので流路断面積を大きくとれ、吸音材の貼付けによる圧損を無くして冷却風の流量を確保でき、高い冷却能力を維持して電池寿命を向上できる。また、万一にも吸音材が剥がれた場合にも流路を塞ぐことがなく、冷却装置の故障・破損を来す恐れがなく、また壁面の外面に吸音材を貼付けるだけで良いので、コスト低下を図ることができる。
【００１１】
また、開口を冷却風ダクトの屈曲流路部の内周側に形成すると、屈曲流路部の内周側は渦流が発生して騒音が発生し易いが、その音波エネルギーが開口を通して吸音材にて効果的に吸収されることで防音効果が効果的に発揮される。
【００１２】
また、開口を冷却風ダクトの流路狭窄部に形成すると、流路狭窄部で冷却風の流速が急激に高くなることで騒音が発生し易いが、その音波エネルギーが開口を通して吸音材にて効果的に吸収されることで防音効果が効果的に発揮される。
【００１３】
また、開口が所定領域に網目状に形成した開口群から成ると、冷却風ダクトの強度及び吸音材の貼付強度を確保しつつ騒音の音波エネルギーを開口群から吸音材に効果的に吸収させることができる。
【００１４】
また、吸音材が連続気泡を有する発泡合成樹脂から成ると、吸音材を発泡合成樹脂にて軽量安価に構成できかつその連続気泡内を音波が伝播する間にそのエネルギーを効果的に吸収できるため、高い防音効果を得ることができる。
【００１５】
また、冷却通路からの冷却風を排出する排気ダクトの流路断面積が狭窄する部分の近傍に分岐開口を形成すると、流路断面の狭窄部の近傍で冷却風を分流させて流路断面の狭窄部で冷却風の流速が急激に高くなるのを防止できて、騒音の発生を抑制することができる。
【００１６】
また、分岐開口を冷却通路に向けて冷却風を送給する通路に接続すると、冷却風が吸引して分流されるので効果的に騒音の発生を抑制することができ、かつ冷却風が排気ダクトの出口以外の周囲環境に放出されないため、二次電池から放出されて冷却風中に混入した水素ガスなどが周囲環境に溜まる恐れも無くすことができる。なお、還流させる冷却風は組電池を冷却した後の温度の高い冷却風であるため、還流させる冷却風の流量は組電池の冷却性能に悪影響を与えない程度に設定する必要がある。
【００１７】
また、複数の二次電池を各々の間に冷却通路をあけて並列配置して成る組電池の各冷却通路に冷却風を送給する冷却風送給手段を備えた組電池の冷却装置において、冷却通路からの冷却風を排出する排気ダクトの流路断面積が狭窄する部分、屈曲流路部分、異物混入防止用メッシュ部分及びルーバー部分のうちの何れかの１又は複数の部分の近傍に分岐開口を形成すると、上記冷却風を分流させることによって騒音を抑制する効果を、排気ダクトの流路断面積の狭窄部分や異物混入防止用メッシュ部分やルーバー部分で奏することができ、さらに分岐開口を冷却通路に向けて冷却風を送給する通路に接続すると、冷却風が吸引して分流されるので効果的に騒音の発生を抑制することができ、かつ二次電池から放出されて冷却風中に混入した水素ガスなどが周囲環境に溜まるのを防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の組電池の冷却装置の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１９】
１は、ハイブリッド車を含む電気自動車用の駆動電源としての組電池で、１０〜３０個の扁平な角形の二次電池２を、その長側面間に冷却通路３をあけて並列配置し、並列方向の両端に配設した一対の端板４で挟持し、拘束部材（図示せず）にて一体的に固定して構成されている。各二次電池２は、長側面の長手方向に複数の単電池を並列配置するとともに単電池同士を内部で直列接続した電池モジュールとして構成され、組電池１はこれらの二次電池２の両端の接続端子２ａをバス・バー（図示せず）にて順次直列に接続することで所定の出力電圧を得ている。
【００２０】
組電池１は、各二次電池２の長手方向両端部が支持フレーム５にて支持され、支持フレーム５、５間の下部には下部ケース６が配設され、この下部ケース６にて組電池１の下面に隣接して各冷却通路３に冷却風を均等に分配送給する流入側分配空間７が形成されている。また、支持フレーム５、５間の上部は、上部ケース８にて組電池１が覆われるとともに、この上部ケース８に組電池１の上面に隣接して各冷却通路３から流出した冷却風を集合して排出する流出側集合空間９が突出形成され、その上面に排出開口９ａが形成されている。
【００２１】
上部ケース８上には、クロスフロー型のファン１０がその軸芯を組電池１の二次電池２並列方向に沿わせて配設され、その吸込口１０ａが上部ケース８の排出開口９ａに接合されている。ファン１０は、ファンケース１１内に略円筒状の羽根車１２を回転自在に配設するとともに、その軸芯方向一端に連結したモータ１３にて回転駆動可能に構成されている。また、羽根車１２の外周の一側にスタビライザ１４が配設されている。このスタビライザ１４の先端から斜め下方に向けて排風路壁兼吸込チャンバ壁１７が延出され、その先端が上部ケース８の排出開口９ａの周縁部に接合されている。この排風路壁兼吸込チャンバ壁１７にて下部の吸込チャンバ１５と上部の排風路１６が区画形成されている。ファン１０の吸込口１０ａは吸込チャンバ１５の下面開口にて構成され、ファン１０の吐出口１０ｂは排風路１６の一側開口にて構成されている。
【００２２】
１８は排気ダクトで、その一端開口がファン１０の吐出口１０ｂに接合され、他端は車外に開口されている。また、流入側分配空間７の一端には、吸気ダクト１９の一端が接続され、吸気ダクト１９の他端は例えば車室内のエアを取り込むように構成されている。
【００２３】
排気ダクト１８は、ファン１０の吐出口１０ｂに接続された断面形状が略長方形状の入口ダクト部２０と、その一側部から屈曲させて延出された角筒状ないし円筒状の中間ダクト部２１と、中間ダクト部２１を介してクランク状に屈曲させて延出された出口ダクト部２２にて構成され、入口ダクト部２０と中間ダクト部２１の間に屈曲流路部２３が、中間ダクト部２１と出口ダクト部２２の間の屈曲流路部２４の手前に流路断面積を絞る流路狭窄部２５が形成されている。
【００２４】
屈曲流路部２３の内周側と、流路狭窄部２５の外周全周と、屈曲流路部２４の内周側には、網目状の開口群２６が形成され、その外面に開口群２６の開口を覆うように吸音材２７が貼付けられている。吸音材２７は、連続気泡を有するとともに外面に外皮を形成した発泡合成樹脂にて構成されている。
【００２５】
以上の構成によれば、吸気ダクト１９を通して冷却風がファン１０によって吸引送給され、組電池１の冷却通路３を通過して各二次電池２を冷却した後、その冷却風が排気ダクト１８を通過する際に、屈曲流路部２３で渦流を発生したり、流路狭窄部２５で急激に流速が高くなったりして、高周波騒音を発生するが、その音波エネルギーは開口群２６を通して吸音材２７にて吸収されるので、排気ダクト１８から外部に放出される騒音を効果的に抑制することができる。また、排気ダクト１８の外面に吸音材２７を貼付ける構成であるため、従来のように内面に貼付ける場合に比して排気ダクト１８の流路断面積を大きくとれ、吸音材２７の貼付けによる圧損を無くして冷却風の流量を確保でき、高い冷却能力を維持して電池寿命を向上できる。
【００２６】
また、万一にも吸音材２７が剥がれた場合にも流路を塞ぐことがないので、冷却装置の故障・破損を来す恐れがなく、また排気ダクト１８の外面に吸音材を貼付けるだけで良いので、製作コストの低下を図ることができる。
【００２７】
また、吸音材２７を流路に臨ませる開口を網目状の開口群２６にて構成しているので、大きく単一又は少数の開口を形成した場合に比して排気ダクト１８の強度及び吸音材２７の貼付強度を確保することができるとともに、騒音の音波エネルギーは開口群２６から吸音材２７に効果的に吸収させて高い騒音抑制効果が得られる。
【００２８】
また、吸音材２７を連続気泡を有する発泡合成樹脂にて構成しているので、発泡合成樹脂にて軽量安価に構成できかつその連続気泡内を音波が伝播する間にそのエネルギーを効果的に吸収でき、高い防音効果を得ることができる。また、吸音材２７の外面に外皮を形成したものを用いると、外皮によって吸収されなかった音波が外部に伝播するのを防止できるため、一層高い防音効果を得ることができる。
【００２９】
なお、上記実施形態の説明では、開口群２６を形成してその外面に吸音材２７を貼り付けて防音するようにしたが、図３及び図１に仮想線で示すように、排気ダクト１８の流路狭窄部２５の近傍に分岐開口２８を形成し、この分岐開口２８と吸気ダクト１９を分岐通路２９にて接続し、流路狭窄部２５を通過する冷却風の一部を吸気側に還流させるようにしても良い。
【００３０】
この構成によれば、流路狭窄部２５の近傍で分岐開口２８から冷却風を分流させることにより、この流路狭窄部２５において冷却風の流速が急激に高くなるのを防止して騒音の発生を抑制することができる。また、分岐開口２８を分岐通路２９にて吸気ダクト１９に接続して冷却風を吸引して分流することにより、効果的に騒音の発生を抑制することができる。なお、分岐通路２９にて還流させる冷却風は組電池１を冷却した後の温度の高い冷却風であるため、その流量は組電池１の冷却性能に悪影響を与えない程度に設定する必要がある。
【００３１】
また、この分岐開口２８や分岐通路２９を単独で設けるだけでも騒音防止を図ることはできるが、本実施形態のように開口群２６及び吸音材２７と併用して設けるのが好適である。
【００３２】
さらに、図１に示すように、排気ダクト１８の出口に至る途中の流路断面積が狭窄する部分や屈曲流路部分に別に分岐開口２８ａを設けたり、排気ダクト１８の出口のルーバー部分３０や雨水などの異物混入防止用メッシュ部分（図示せず）の近傍に分岐開口２８ｂを設けてもよく、そうすることで上記と同様に冷却風を分流させることによって騒音を抑制することができる。また、これら分岐開口２８ａ、２８ｂについても吸気ダクト１９に接続すると、冷却風が吸引して分流されるので、小さい分岐開口を形成するだけで効果的に騒音の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、以上の実施形態の説明では、ファン１０を排気側に設け、組電池１の冷却通路３に対して冷却風を吸引して流通させるようにした例について説明したが、送給側にファンを設けて組電池１の冷却通路３に対して冷却風を圧送して流通させるようにしても良い。また、何れの場合においても、上記実施形態に示した排気ダクト１８側に限らず、送給ダクト側や、排気ダクトと送給ダクトの両方や、さらに流入側分配空間７や流出側集合空間９において、その屈曲流路部や狭窄流路部に開口を設け、その外面に吸音材を貼付けることにより、騒音を抑制する効果を奏することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の組電池の冷却装置によれば、冷却通路に対して冷却風を送給又は排出する、冷却風ダクト、流入側分配空間及び流出側集合空間のうちの少なくとも一つの壁面に開口を形成し、その開口を覆うように前記壁面の外面に吸音材を貼付けたので、発生した音波エネルギーを開口を通して吸音材にて吸収することで騒音を効果的に抑制することができ、かつ壁面の外面に吸音材を貼付けているので流路断面積を大きくとれ、吸音材の貼付けによる圧損を無くして冷却風の流量を確保でき、高い冷却能力を維持して電池寿命を向上でき、また万一にも吸音材が剥がれた場合にも流路を塞ぐことがなく、冷却装置の故障・破損を来す恐れがなく、また壁面の外面に吸音材を貼付けるだけで良いので、コスト低下を図ることができる等の効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の組電池の冷却装置の一実施形態の縦断正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】同実施形態における要部構成の分解斜視図である。
【図４】従来例の組電池の冷却装置の要部構成の排気ダクトを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【符号の説明】
１  組電池
２  二次電池
３  冷却通路
１８  排気ダクト
２３  屈曲流路部
２５  流路狭窄部
２６  開口群
２７  吸音材
２８、２８ａ、２８ｂ  分岐開口
２９  分岐通路
【図１】
2004327142.tif 000003
【図２】
2004327142.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004327142.tif 000006