(57)【要約】【課題】本発明の解決しようとする課題は、移動体の座席下部に設けた収納部が一般的に水平方向の面積が比較的広く、高さ方向の寸法が小さい形状から生じる収納する蓄電池形状の制限および容積が小さいことから生じる温度上昇の両問題に対して対策を施した蓄電池収納部および蓄電池を備えた移動体を提供するものである。【解決手段】座席下部に設けた蓄電池収納部に蓄電池を収納した移動体において、前記蓄電池の極板面が水平になるように収納し、前記収納部の蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を設けると共に、該収納部が吸気・排気機構を備え、該吸気・排気機構による空気がエレメント下部から正・負極ストラップ方向に流れるように蓄電池を配置したことを特徴とするものである。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
座席下部に設けた蓄電池収納部に矩形正・負極板をセパレータを介して積層した蓄電池を収納した移動体において、
前記蓄電池の極板面が水平になるように収納し、前記収納部の蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を設けると共に、該収納部が吸気・排気機構を備えたことを特徴とする移動体。
【請求項２】
座席下部に設けた蓄電池収納部に正・負極板をセパレータを介して巻回した円筒型蓄電池を収納した移動体において、
前記蓄電池が横置きに収納されると共に、前記蓄電池収納部が吸気・排気機構を備えたことを特徴とする移動体。
【請求項３】
前記蓄電池収納部の吸気機構から吸入された空気が蓄電池の極板群（エレメント）下部から正・負極ストラップ方向に流れ、排気機構から排気されるように蓄電池を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
座席下部空間に蓄電池収納部を設けた移動体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車を含む移動体はその構成部品点数が多く、それらを収納した収納部には空間に余裕のないのが現状である。しかし、移動体機能の多様化およびそれを使用する人のニーズの多様化により移動体の収納部には少しでも多くの部品を収納することが要求されている。特に、最近の自動車では、高出力化や機能追加による部品点数の増加や部品の大形化の傾向がある。例えば、以前の同サイズの車に比べてエンジンを大形化して高出力化したり、エンジン駆動に加えて加速時に電気モーターでアシストするハイブリッド車や、電装システムの多様化への対応策として蓄電池を含めた電源系統を複数搭載した車両等が登場している。例えば、乗用車のエンジンコンパートメント内では以前に比べてエンジンや蓄電池等が大形化し、配線及び配管も複雑になりほとんど空隙がなくなっている。そのため、蓄電池の使用環境温度が高くなり、寿命劣化が促進され短寿命になる傾向がある。その対策として、蓄電池を移動体の室内座席の下部空間に収納することがあげられる。
【０００３】
座席の下部空間には、座席移動に弊害にならないことや後部座席の人の足置き場を確保すること等の制約条件があるので、一般的に該空間は、水平方向の面積は比較的広いが、高さ方向の寸法が小さい傾向にある。そのため、高さ方向の大きい従来の蓄電池は搭載が不可能であるという問題がある。また、座席下部はエンジンコンパートメント内よりも環境温度は低いが、狭い空間であるため、余裕空間がほとんどなく頻繁に充・放電をおこなった場合は、蓄電池の発熱量が大きく、高温になってしまうという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決しようとする課題は、上述したように、座席下部空間に設けた蓄電池収納部を有する移動体において、前記蓄電池収納部は一般的に水平方向の面積が比較的広く、高さ方向の寸法が小さいという形状から生じる収納する蓄電池の形状制限および容積が小さいことから生じる温度上昇の両問題に対して対策を施した蓄電池収納部および蓄電池を備えた移動体を提供するものである。
【０００５】
【発明が解決するための手段】
本発明が解決するための手段は、請求項１によれば、座席下部に設けた蓄電池収納部に矩形正・負極板をセパレータを介して積層した蓄電池を収納した移動体において、前記蓄電池の極板面が水平になるように収納し、前記収納部の蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を設けると共に、該収納部が吸気・排気機構を備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
移動体の座席下部の空間は、一般的に水平方向の面積が比較的広く、高さ方向の寸法が小さいという制約条件を有している。それに対して、鉛蓄電池を例にとると、正立状態では、高さが高く、幅および厚みが薄い形状であり、該空間に収納するには適当でなく横置きで収納する必要がある。その場合、モノブロックタイプの電槽のセル配列によっては、極板面が垂直状態になるものと水平になるものが考えられる。これに対して、本発明では、極板面が水平になるよう収納することを特徴としている。すなわち、このような空間に蓄電池を収納した場合、蓄電池を除く空間がほとんどなく熱放散が悪く、使用中に蓄電池温度が上昇し易い。蓄電池の主な発熱源は極板群（エレメント、以降エレメントという）である。したがって、蓄電池の極板面が水平になるよう蓄電池を設計すると極板面と接している電槽壁面の面積が大きくなり、蓄電池内の熱を効果的に放散することができ蓄電池の温度上昇を効率的に押えることができる。
【０００７】
また、該収納部の蓄電池設置面と蓄電池面との間に間隙を設けることにより設置面に接触していた極板面からの熱の放散がより効率的になされる。
【０００８】
さらに、蓄電池収納部に空気の吸気・排気機構を設け、収納部内での空気の流れを形成することによって、蓄電池の冷却効果がさらに増し、蓄電池の温度上昇を抑制することができる。
【０００９】
請求項２によれば、座席下部の蓄電池収納部に正・負極板をセパレータを介して巻回した円筒型蓄電池を収納した移動体において、前記蓄電池が横置きに収納されると共に、前記蓄電池収納部が吸気・排気機構を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
移動体の座席下部の空間は、一般的に水平方向の面積が比較的広く、高さ方向の寸法が小さいという制約条件において、円筒型蓄電池も横置きにすれば効率よく設置でき、しかも蓄電池が円筒型をしているので収納部の蓄電池設置面に蓄電池を直接設置しても両者の間に間隙が形成され、熱の放散が効率的になされる。
【００１１】
さらに、蓄電池収納部に空気の吸気・排気機構を設け、空気の流れを形成することにより蓄電池をより効果的に冷却できる。
【００１２】
請求項３によれば、前記蓄電池収納部の吸気機構から吸入された空気が蓄電池の極板群（エレメント）下部から正・負極ストラップ方向に流れ、排気機構から排気されるように蓄電池を配置したことを特徴とするものである。
【００１３】
エレメントを束ねたストラップは、エレメントに比べて表面積が小さく熱放散量が少ないのに対して、エレメント部は表面積が大きく熱を放散し易い。したがって、蓄電池収納部に設けた吸気機構から吸入された空気によって蓄電池を冷却する場合に、該空気がエレメント下部から正・負極ストラップ方向に流れ、排気機構から排気されるように蓄電池を配置することによって空気がエレメント部から放散される熱をより効率的に奪い、蓄電池の冷却効果が増す。
【００１４】
なお、ここでいう、エレメント下部とは、極板耳部を束ねて形成されたストラップ部に対して反対方向に位置する部分をいう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、座席下部に設けた蓄電池収納部は一般的に水平方向の面積が比較的広く、高さ方向の寸法が小さいという形状により収納する蓄電池の形状が制限されることと蓄電池を収納した場合に蓄電池以外の空間が少なく熱放散がされ難く蓄電池の温度が上昇し、蓄電池の劣化が促進されるという両問題点を抱えているのに対して、蓄電池の収納方法を考慮すると共に、収納部の蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を設け、また、該収納部に空気の吸気・排気機構による冷却対策を施し、さらに該空気が蓄電池の極板群（エレメント）下部から正・負極ストラップ方向に流れるように蓄電池を配置することによって蓄電池の温度上昇を抑制しようとするもので、実施例により具体的に説明する。
【００１６】
【実施例】
図１は、移動体の座席部の外観の一例を示す断面図で、１は背もたれ部、２はヘッドレスト、３は座、５は蓄電池収納部、６は吸気ダクト、７はケーブル類、８は床をそれぞれ示す。
【００１７】
図示するように、座席下部の蓄電池収納部５は、水平方向の面積が比較的広く、高さ方向の寸法が小さいという制約条件を有していることが理解できる。
【００１８】
次に、本発明を実施例でもって詳細に説明する。
【００１９】
図２は、本発明の実施例を示す内部透視の要部斜視図で、９ａは角型蓄電池、１０は蓄電池端子、１１は排気ダクトをそれぞれ示す。他の構成部材は図１と同じ番号を付記する。
【００２０】
図示するように、矩形極板をセパレータを介して積層した角型蓄電池９ａの極板面（図２では記載されていない）が水平になるように収納されている。したがって、極板面と接している電槽壁面の面積が大きくなり、それに伴って放熱量も多く、蓄電池の温度上昇を効率的に抑えることができる。
【００２１】
次に、本発明の収納方法による放熱効果を具体的に示すために、２０００ｃｃのセダンタイプの自動車の座席下部に設けた蓄電池収納部に公称電圧１２Ｖ、定格容量２８Ａｈ（５時間率）の制御弁式鉛蓄電池を用いて蓄電池の設置方法（極板面が水平あるいは垂直）、収納部の蓄電池設置面と蓄電池との間の間隙有り無しおよび吸気機構により吸気された空気の流れ方向に対する蓄電池の設置方法の違い（空気が正・負極ストラップからエレメントの下部方向に流れる又はエレメント下部から正・負極ストラップ方向に流れる）について試験を行った。その内容を表１および図３に示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
図３は、表１に示す蓄電池の設置状態、設置面に対する間隙の有り無しおよび冷却空気の流れ方向に対する蓄電池の配置を模式的に示した内部透視斜視図で、１２は収納部の蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を設けるためのリブ、１３はエレメント、１４はストラップをそれぞれ示す。他の構成部材は図２と同じ番号を付記する。
【００２４】
図３において、（ａ）〜（ｆ）は、表１の（ａ）〜（ｆ）に対応する。
【００２５】
電槽にエレメントを収納する際の蓄電池構造および構成は複数考えられるが、いわゆる角形蓄電池の場合、本実施例に示す構成がもっともエレメントの容積効率がよい。そこで図３に示す構成を選択した。エレメントは、矩形正・負極板をセパレータを介して積層した構造をしている。極板面が水平に配置された蓄電池では、蓄電池中央部のセルであっても全ての極板面が電槽壁面に接している。一方、極板面が垂直に配置された蓄電池では、端セル以外は極板面が電槽壁面に接していない。
【００２６】
蓄電池（ａ）は、極板面を垂直に配置し、蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を設けず、吸気された空気の流れが正・負極ストラップからエレメント下部方向になるように蓄電池を配置した。
【００２７】
蓄電池（ｂ）は、極板面を水平に配置し、蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を設けず、吸気された空気の流れが正・負極ストラップからエレメント下部方向になるように蓄電池を配置した。
【００２８】
蓄電池（ｃ）は、極板面を水平に配置し、蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を設けず、吸気された空気の流れがエレメント下部から正・負極ストラップ方向になるように蓄電池を配置した。
【００２９】
蓄電池（ｄ）は、エレメントを垂直に配置し、電槽側面にリブを設け、蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を形成し、吸気された空気の流れが正・負極ストラップからエレメント下部方向になるように蓄電池を配置した。
【００３０】
蓄電池（ｅ）は、エレメントを水平に配置し、電槽側面にリブを設け、蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を形成し、吸気された空気の流れが正・負極ストラップからエレメント下部方向になるように蓄電池を配置した。
【００３１】
蓄電池（ｆ）は、エレメントを水平に配置し、電槽側面にリブを設け、蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を形成し、吸気された空気の流れがエレメント下部から正・負極ストラップ方向になるように蓄電池を配置した。
【００３２】
なお、図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）にそれぞれ記載された矢印は、吸気された空気の流れ方向と蓄電池の配置との関係を表している。
【００３３】
次に、上記蓄電池を雰囲気温度２５℃で、ＪＩＳ　Ｄ　５３０１による軽負荷寿命試験に供した。まず、冷却送風を行わず寿命試験を行い、蓄電池の飽和温度を測定し、放熱特性の評価を行った。試験結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
表２に示すように、極板面が垂直に設置された蓄電池は、設置面と蓄電池との間に間隙のない（ａ）および間隙を設けた（ｄ）のいずれも飽和温度が７２℃ならびに７１℃と高く、間隙の有り無しに差がなかった。この設置方法では電槽と接触している極板の面積が小さく、また、間隙を設けた部分は電槽壁面に極板が接触していないので間隙による冷却効果がなかったと考えられる。一方、極板面を水平に設置した蓄電池では、設置面に間隙を設けた（ｅ）および（ｆ）は間隙を設けなかった（ｂ）および（ｃ）に比べて飽和温度が低く間隙の効果が認められた。
【００３６】
本試験では冷却のための送風は行っていないので蓄電池の配置の違いによる飽和温度の差は見られなかった。
【００３７】
次に蓄電池温度が上記に示すように飽和したところで吸気口に設けた冷却用のファンを作動させ、収納部内に空気を送風した。そのときの蓄電池の飽和温度を測定した。その結果を表３に示す。
【００３８】
【表３】
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【００３９】
表３に示すように、冷却送風を行った場合、エレメントが水平になるように設置する共に、設置面と蓄電池との間に間隙を設けた（ｅ）および（ｆ）の温度低下が非常に大きかった。これは極板面に接した電槽壁面の面積が大きいことと間隙部に対する空気の冷却との相乗効果と考えられる。さらに、吸気された空気の流れがエレメント下部から正・負極ストラップ方向になるように蓄電池を配置した（ｆ）の方が吸気された空気の流れが正・負極ストラップからエレメント下部方向になるように蓄電池を配置した（ｅ）より空気による冷却効果が大きかった。その理由は、吸気口に近い位置に放熱量の大きいエレメントを配置したことによって、空気がその熱量を効率的に奪い取ったためと考えられる。
【００４０】
蓄電池は高温に晒されるとその寿命特性が低下するので、できるだけ高温にならないようにするのが好ましい。よって（ｅ）および（ｆ）の蓄電池が長寿命であることは容易に推定できる。
【００４１】
本実施例では、吸気口にのみ冷却用ファンを設けたが、排気口にも排気用ファンを設ければ一層の冷却効果が得られる。
【００４２】
なお、本実施例では、蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を形成するのに電槽側面にリブを設けたが、リブ等の形状に関係なく、間隙が形成されればよいことから、例えば、蓄電池もしくは収納部の蓄電池設置面に突起物を設ける方式でも同様の効果が得られる。
【００４３】
図４は本発明の請求項２の実施例を示す内部透視の要部斜視図で、９ｂは円筒型鉛蓄電池を示す。他の構成部材は図２と同じ番号を付記する。
【００４４】
図４に示すように、円筒型鉛蓄電池を横置状態で設置すれば角型蓄電池のように電槽にリブ等を付けなくても円筒形状の特性から蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙が形成されるので冷却送風が効果的に作用する。さらに、吸気された空気の流れがエレメント下部から正・負極ストラップ方向になるように蓄電池を配置すれば、実施例１で述べたように空気の冷却効果が一層増す。
【００４５】
【発明の効果】
移動体の座席下部に設けた収納部は、一般的に水平方向の面積は比較的広いが、高さ方向の寸法が小さい傾向にあり、そこに収納される蓄電池の形状が制限されるのに対して、蓄電池を横置きで収納することによって上記問題を克服すると共に、極板面が水平になるように設置し、さらに蓄電池設置面と蓄電池との間に間隙を設け、送風冷却すれば蓄電池からの熱放散が促進され蓄電池の温度上昇を効果的に抑制できる。また、吸気された空気が放熱しやすいエレメント下部から放熱し難い正・負極ストラップ方向に流れるように蓄電池を配置することによって、送風の冷却効果がさらに増加し、蓄電池の温度上昇を一層抑制でき長寿命の蓄電池が得られ、その工業的効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
移動体の座席の一例を示す要部断面図。
【図２】
本発明の一実施例を示す内部透視要部斜視図。
【図３】
本発明の効果を明らかにするための試験内容を示す内部透視要部斜視図（ａ）
、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）。
【図４】
本発明の他の実施例を示す内部透視要部斜視図。
【符号の説明】
１　背もたれ部
２　ヘッドレスト
３　座
５　蓄電池収納部
６　吸気ダクト
９ａ　角型鉛蓄電池
９ｂ　円筒型鉛蓄電池
１０　蓄電池の端子
１１　排気ダクト
１２　電槽側面に設けたリブ
１３　極板群（エレメント）
１４　ストラップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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