(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載機器の空調のために使用される空気を吸引して排気部から排出するようになった排気ファンと、
該排気ファンから排出される空気を車外に案内する排気ダクトと、
前記排気ファンおよび排気ダクトとの間に配置されており、ハウジングの内部に設けられた弁体によって、排気ファンから排出される空気を、ハウジングの側面に設けられた車室側切替口に切り替えて排出するようになった排気切替部とを具備し、
前記排気部に前記排気切替部を介して前記排気ダクトが接続されるとともに、該排気切替部のハウジングが、排気ファンの排気部における軸心方向に対して、車室側切替口が設けられた側面とは反対側の側面側に傾斜した状態になっていることを特徴とする車載機器の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機（モーター）と内燃機関（エンジン）とを駆動源として併用するハイブリッド自動車等において、電動機の駆動源として搭載されている車載電池パックを冷却した冷却風を排気するため等のように、車載機器の空調に利用される空気を排気する車載機器の排気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機（モーター）と内燃機関（エンジン）とを駆動源として併用するハイブリッド自動車では、電動機の駆動源として、複数の単電池を組み合わせた組電池が使用される。このような組電池は、自動車内の限られた空間内に搭載する必要があるために、コンパクトに構成するとともに軽量にする必要がある。このために、単電池として、薄い平板状をした角型の電池モジュールが開発さている。この電池モジュールは、プラスチック製の扁平な中空直方体状の電槽を有しており、電槽の内部が複数のセルに分割されている。そして、各セル内に、電解液および電極体がそれぞれ収容されている。
【０００３】
このような電池モジュールは、複数を厚さ方向に積層して一体化した組電池が電池収容ケース内に収容されて車載電池パックとされ、自動車の車体における適当な位置に取り付けられている。
【０００４】
各電池モジュールは、内部での電気化学反応によって発熱し、その温度が上昇する。各電池モジュールは、高温になると、発電効率が低下するために、例えば、電池収容ケース内に冷却風を供給して、電池収容ケース内に設けられた組電池の各電池モジュールを冷却することが行われている。
【０００５】
例えば、特開平９−２８９７０１号公報には、電池収容ケースの内部における組電池の下方および上方にそれぞれ空間を設けて、組電池の上方の空間の空気を排気ファンによって吸引することにより、電池収容ケース内の下方の空間内に冷却風を吸引する構成が開示されている。排気ファンによって電池収容ケース内に流入した冷却風は、組電池における各電池モジュールの間を通過する間に、各電池モジュールを冷却する。そして、各電池モジュールを冷却した冷却風が、電池収容ケースの上部から排気ファンによって吸引されて、排気ダクトを通して車外に排出される。
【０００６】
また、特開平１０−３０６７２２号公報には、排気ファンによって電池収容ケースから排出される冷却風を、切り換えダンパによって、排気ダクトを介して車外に排出するモードと、車室内に循環させるモードとに切り換える構成が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、排気ファンから排出される冷却風を、切り換えダンパによって、車室内に循環させるモードと車室内とに切り換える場合に、切り換えダンパによって冷却風の方向が急激に変更されると、大きな騒音が発生するおそれがある。特に、排気ファンから冷却風が排出された直後においては、冷却風の流速が最大になっており、そのような冷却風の方向を大きく変更させると、大きな騒音が発生する可能性が大きくなる。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、空調の排気を車外および車内に切り換え可能な場合にも、大きな騒音の発生を低減することができる車載機器の排気装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の車載機器の排気装置は、車載機器の空調のために使用される空気を吸引して排気部から排出するようになった排気ファンと、該排気ファンから排出される空気を車外に案内する排気ダクトと、前記排気ファンおよび排気ダクトとの間に配置されており、ハウジングの内部に設けられた弁体によって、排気ファンから排出される空気を、ハウジングの側面に設けられた車室側切替口に切り替えて排出するようになった排気切替部とを具備し、前記排気部に前記排気切替部を介して前記排気ダクトが接続されるとともに、該排気切替部のハウジングが、排気ファンの排気部における軸心方向に対して、車室側切替口が設けられた側面とは反対側の側面側に傾斜した状態になっていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の車載機器の排気装置の実施の形態の一例として、車載電池パックを冷却する冷却風を排気する排気装置を示す概略構成図、図２は、その側面図である。この排気装置は、自動車に搭載されている車載電池パック１０に設けられた組電池１１を、排気ファン２０によって発生する冷却風によって冷却するとともに、冷却風を、車外と車室内とに切り替えて排気するようになっている。組電池１１は、扁平な直方体状をした複数の角型の電池モジュール１１ａが厚さ方向に一体的に積層されて、電池収容ケース１２内に収容されている。
【００１２】
電池モジュールは、プラスチック製の電槽を有しており、電槽の内部が、例えば、長手方向に６等分されて、６つの角型セルが形成されている。そして、各角型セル内に電解液および電極体がそれぞれ収容されている。
【００１３】
電池収容ケース１２の内部には、収容された組電池１１の上方および下方である上部および下部に、排気チャンバー１２ａおよび吸気チャンバー１２ｂがそれぞれ形成されている。上部の排気チャンバー１２ａには、第１排気ダクト１４の一方の端部が接続されており、第１排気ダクト１４の他方の端部は、排気ファン１５に接続されている。電池収容ケース１２の下部の吸気チャンバー１２ｂには、吸気ダクト１３の一方の端部が接続されている。吸気ダクト１３は、上方に向かって垂直に延出した後に水平に屈曲されおり、その他方の端部（先端部）には、自動車の室内に開口する吸気口１３ａが設けられている。
【００１４】
第１排気ダクト１４は、電池収容ケース１２からほぼ水平に延出するように、電池収容ケース１２に一方の端部が接続されており、他方の端部（先端部）が、排気ファン１５に接続されている。排気ファン１５は、ケーシング１５ａ内に羽根車（図示せず）が設けられて構成されている。ケーシング１５ａは、円筒状をしたケーシング本体部１５ｂと、ケーシング本体部１５ｂの接線方向に延出した排気部１５ｃとを有している。車載電池パック１０に一方の端部が接続された第１排気ダクト１４の先端部は、ケーシング１５ａにおける円筒状をしたケーシング本体部１５ｂの軸心部に、軸方向に沿った状態で接続されている。
【００１５】
ケーシング１５ａの排気部１５ｃは、ケーシング本体部１５ｂの接線方向に沿って斜め下方に向かって延出しており、その排気部１５ｃに、排気切替部１７を介して、第２排気ダクト１６一方の端部が接続されている。第２排気ダクト１６の他方の端部は、自動車の外部に開口した排気口１６ａになっている。
【００１６】
排気ファン１５は、内部の羽根車が回転すると、第１排気ダクト１４内の空気（冷却風）を吸引して、その冷却風をケーシング１５ａのケーシング本体部１５ｂ内に流入させる。ケーシング本体部１５ｂ内に流入した冷却風は、ケーシング本体部１５ｂの周面に沿って流動し、ケーシング本体部１５ｂに連通する排気部１５ｃを通って、第２排気ダクト１６に排出される。
【００１７】
排気切替弁１７は、図２に示すように、排気ファン１５の排気部１５ｃに接続されたハウジング１７ａと、このハウジング１７ａの一面に設けられた車室側切替口１７ｂと、この車室側切替口１７ｂを開閉するように設けられた弁体１７ｃとを有している。
【００１８】
排気切替部１７の車室側切替口１７ｂは、排気ファン１５におけるケーシング本体部１５ｂの外周面に連続する一方の側面に開口している。排気切替部１７のハウジング１７ａは、排気ファン１５における排気部１５ｃの軸心に対して、車室側切替口１７ｂが開口する側面とは反対側の側面側に傾斜した状態になっている。
【００１９】
弁体１７ｃは、車室側切替口１７ｂを覆う平板状をしており、第２排気ダクト１６側の側縁部が、車室側切替口１７ｂにおける第２排気ダクト１６側の側縁部に対して回動可能に取り付けられている。そして、弁体１７ｃにおける排気ファン１５側の側縁部が、ハウジング１７ａ内を上方に回動することによって、車室側切替口１７ｂが開放される。この場合、排気切替部１７のハウジング１７ａは、前述したように、排気ファン１５における排気部１５ｃの軸心部に対して傾斜した状態になっているために、弁体１７ｃが車室側切替口１７ｂを開放するように回動すると、弁体１７ｃは排気部１５ｃの軸心部にほぼ沿った状態となり、排気部１５ｃから送出される冷却風は、弁体１７ｃに沿って直線状に流動して、車室側切替口１７ｂ内を通過することになる。
【００２０】
このような構成の車載電池パック１０の冷却装置では、排気ファン１５が駆動されると、第１排気ダクト１４内の空気が排気ファン１５のケーシング１５ａ内に吸引され、ケーシング本体部１５ｂの周面に沿って流動して排気部１５ｃから、排気切替部１７に排出される。そして、排気切替部１７における弁体１７ｃが、車室側切替口１７ｂを閉鎖した状態では、排気切替部１７のハウジング１７ａ内に流入した冷却風が、排気切替部１７のハウジング１７ａを通って、第２排気ダクト１６に排出される。これにより、排気チャンバー１２ａ内の空気が第１排気ダクト１４内に吸引され、電池収容ケース１２内が減圧されて、吸気チャンバー１２ｂ内に吸気ダクト１３を介して、自動車の室内の空気が電池収容ケース１２内に吸引される。
【００２１】
電池収容ケース１２内の吸気チャンバー１２ｂ内に吸引された空気（冷却風）は、吸気チャンバー１２ｂの内部全域にわたって拡散されて、組電池１１における各電池モジュール１１ａの間を通って、排気チャンバー１２ａ内に流入する。これにより、各電池モジュール１１ａがそれぞれ冷却される。排気チャンバー１２ａ内の冷却風は、排気ダクト１４を通って排気ファン１５のケーシング１５ａ内に吸引される。
【００２２】
排気ファン１５のケーシング１５ａ内に流入した冷却風は、ケーシング本体部１５ｂの周面に沿って流動し、排気部１５ｃを通って第２排気ダクト１６に流入した後に、第２排気ダクト１６の排気口から車外に放出される。
【００２３】
これに対して、排気切替部１７の弁体１７ｃを回動させて、ハウジング１７ａの排気切替口１７ｂを開放すると、排気ファン１５によって吸引される電池収容ケース１２内の冷却風は、ケーシング本体部１５ｂの外周面に沿って流動して、排気部１５ｃから排気切替部１７のハウジング１７ａ内に流入する。そして、ハウジング１７ａ内に設けられた弁体１７ｃに沿って流動して、車室側切替口１７ｃを通過し、車室内に排出される。
【００２４】
この場合、排気切替部１７のハウジング１７ａは、排気ファン１５における排気部１５ｃの軸心に対して、第２排気ダクト１６側の端部が、車室側切替口１７ｂが設けられた側面に対向する側面側に傾斜した状態になっているために、ハウジング１７ａ内を通って車室側切替口１７ｂ内を通過する冷却風は、その流動方向がほとんど変更されることずなく、従って、排気ファン１５から車室側切替口１７ｂに排出される冷却風による騒音の発生が著しく低減される。
【００２５】
しかも、排気ファン１５の排気部１５ｃから排気切替部１７のハウジング１７ａ内に流入して車室側切替口１７ｂから排出される冷却風は、排気ファン１５における排気部１５ｃの軸心に対してほぼ沿った直線状に流動するために、車室側切替口１７ｂから排出される冷却風による騒音の発生が、より一層確実に低減される。
【００２６】
排気ファン１５から第２排気ダクトに冷却風を排出する場合には、車室側切替口１７ｂが弁体１７ｃによって閉鎖された状態になっており、排気ファン１５の排気部１５ｃから排出される冷却風は、弁体１７ｃによって流動方向が変更されることによって騒音が発生するおそれがあるが、発生する騒音は、排気切替部１７における車室側切替口１７ｂが弁体１７ｃによって閉鎖されたハウジング１７ａ内にて発生しており、車室内の乗員においては、ほとんど問題になるおそれがない。
【００２７】
なお、排気切替部１７のハウジング１７ａは、排気ファン１５の排気部１５ｃから排出される冷却風を、弁体１７ｃによって車室側切替口１７ｂに対してほぼ直線状に案内して流動方向をほとんど変化しないように、排気部１５ｃの軸心方向に対してハウジング１７ａを傾斜させる構成であったが、排気部１５ｃの軸心方向に対するハウジング１７ａの傾斜角度を小さくして、弁体１７ｃによって車室側切替口１７ｂに案内される冷却風の流動方向を若干変化させる構成として、第２排気ダクト１６に案内される冷却風の流動方向の変化を小さくするようにしてもよい。
【００２８】
また、上記実施の形態では、車載電池パックにおける組電池を冷却した冷却風を排気する装置について説明したが、本発明は、このようなものに限定されるものではなく、各種車載機器の空調に使用された空気を排気する装置のいずれにも適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の車載機器の排気装置は、このように、排気ファンから排出される空気が、排気切替部にて車室側切替口から排気されるように切り替えられた場合に、その流動方向がほとんど変更されることなく案内されるようになっているために、車室側切替口から排出される空気によって大きな騒音が発せられるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車載電池パックの排気装置の実施の形態の一例を示す概略構成図である。
【図２】その要部を拡大して示す一部破断側面図である。
【図３】その要部の斜視図である。
【符号の説明】
１０  車載電池パック
１１  組電池
１１ａ  電池モジュール
１２  電池収容ケース
１２ａ  排気チャンバー
１２ｂ  吸気チャンバー
１３  吸気ダクト
１４  第１排気ダクト
１５  排気ファン
１５ａ  ケーシング
１５ｂ  ケーシング本体部
１５ｃ  排気部
１６  第２排気ダクト
１７  排気切替部
１７ａ  ハウジング
１７ｂ  車載側切替口
１７ｃ  弁体
【図１】
0004543465.tif 000002
【図２】
0004543465.tif 000003
【図３】
0004543465.tif 000004