特許第6490953号(P6490953)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6490953
(24)【登録日】2019年3月8日
(45)【発行日】2019年3月27日
(54)【発明の名称】二次電池パック
(51)【国際特許分類】
   H01M 2/10 20060101AFI20190318BHJP
   H01M 2/30 20060101ALI20190318BHJP
【FI】
   H01M2/10 A
   H01M2/30 D
【請求項の数】13
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2014-239779(P2014-239779)
(22)【出願日】2014年11月27日
(65)【公開番号】特開2015-138781(P2015-138781A)
(43)【公開日】2015年7月30日
【審査請求日】2017年10月23日
(31)【優先権主張番号】10-2014-0006878
(32)【優先日】2014年1月20日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】590002817
【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社
【氏名又は名称原語表記】SAMSUNG SDI Co., LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(72)【発明者】
【氏名】趙 萬植
(72)【発明者】
【氏名】黄 金律
【審査官】 松本 陶子
(56)【参考文献】
【文献】 特開2011−154882(JP,A)
【文献】 特開2005−197192(JP,A)
【文献】 特開2012−199221(JP,A)
【文献】 特開2009−266626(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 2/10
H01M 2/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
単位電池セルを収容するセルホルダと、
前記セルホルダを収容する下部ケースと、
前記下部ケースの開口に結合され、前記セルホルダおよび前記単位電池セルを覆う上部ケースと、
前記単位電池セルを互いに連結させるタブであって、前記上部ケースの貫通口を通じて引き出される端部が前記上部ケースの外面に配置されるタブと、
前記タブの前記端部と重なって電気的に連結され、前記貫通口を覆いながら前記上部ケースに結合されるターミナルと、
を備え
前記ターミナルは前記タブから分離可能であるとともに、前記上部ケースは前記下部ケースから分離可能であることを特徴とする、二次電池パック。
【請求項2】
前記タブと前記ターミナルとは、
前記上部ケースの外部で面接触するように連結されることを特徴とする、請求項1に記載の二次電池パック。
【請求項3】
前記タブ及び前記ターミナルは、
前記貫通口から所定の距離だけ離隔し、前記上部ケースに締結部材で締結されて互いに面接触することを特徴とする、請求項1に記載の二次電池パック。
【請求項4】
前記上部ケースは、
前記タブの折曲された前記端部を板状に支持する支持部を含み、
前記ターミナルは、
前記端部上に配置されて面接触するタブ連結部を含むことを特徴とする、請求項1に記載の二次電池パック。
【請求項5】
前記上部ケースは、
前記貫通口の上部を覆うように突出する第1支持突起を含み、
前記ターミナルの前記タブ連結部は、
前記貫通口側で前記第1支持突起によって支持されることを特徴とする、請求項4に記載の二次電池パック。
【請求項6】
前記上部ケースは、
前記第1支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第1挿入溝を形成することを特徴とする、請求項5に記載の二次電池パック。
【請求項7】
前記第1挿入溝および前記第1挿入溝に結合される前記タブ連結部の側部は、
前記タブ連結部の挿入方向に直交する断面で円形に形成されることを特徴とする、請求項6に記載の二次電池パック。
【請求項8】
前記上部ケースは、
前記タブ連結部に連結される負荷連結部に対応する結合溝を形成し、
前記負荷連結部は、
前記タブ連結部から折曲され、前記結合溝に結合される結合部をさらに含むことを特徴とする、請求項6に記載の二次電池パック。
【請求項9】
前記ターミナルは、
前記タブ連結部の一側で前記タブ連結部に対して垂直、水平および垂直方向に連続して折曲される負荷連結部を含むことを特徴とする、請求項5に記載の二次電池パック。
【請求項10】
前記上部ケースは、
前記下部ケースの内部に向かって突出し、前記下部ケースとの結合状態で、内蔵された前記タブおよび前記単位電池セルを押す押さえ部をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の二次電池パック。
【請求項11】
前記上部ケースは、
前記貫通口の上部を覆うように突出する第1支持突起と、前記貫通口の反対側を覆うように前記第1支持突起に対向して突出する第2支持突起と、を含み、
前記ターミナルの前記タブ連結部は、
前記第1支持突起および前記第2支持突起によって支持されることを特徴とする、請求項4に記載の二次電池パック。
【請求項12】
前記上部ケースは、
前記第1支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第1挿入溝と、
前記第2支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第2挿入溝と、を含むことを特徴とする、請求項11に記載の二次電池パック。
【請求項13】
前記ターミナルは、
前記端部上に配置されて面接触するタブ連結部を含み、
前記タブ連結部は、
前記貫通口の外郭に結露排出溝を含むことを特徴とする、請求項1に記載の二次電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二輪および四輪自動車の始動用に使用される二次電池パックに関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、二輪および四輪自動車は、エンジンの始動のための始動用バッテリパックを備える。始動用バッテリパックに鉛蓄電池が主に使用される。鉛蓄電池は、防水のために超音波融着でパックを密封する。しかし、超音波融着構造は、修理の際のように、パックの分解が必要な場合、パックの分解を困難にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の一側面は、修理時、分解を容易にし、使用時、防水性能を発揮する二次電池パックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の一実施形態にかかる二次電池パックは、単位電池セルを収容するセルホルダと、前記セルホルダを収容する下部ケースと、前記下部ケースの開口に結合され、前記セルホルダおよび前記単位電池セルを覆う上部ケースと、前記単位電池セルを互いに連結させるタブであって、前記上部ケースの貫通口を通じて引き出される端部が前記上部ケースの外面に配置されるタブと、前記タブの前記端部と重なって電気的に連結され、前記貫通口を覆いながら前記上部ケースに結合されるターミナルと、を備える。
【0005】
前記タブと前記ターミナルとは、前記上部ケースの外部で面接触するように連結され得る。
【0006】
前記タブ及び前記ターミナルは、前記貫通口から所定の距離だけ離隔し、前記上部ケースに締結部材で締結されて互いに面接触することができる。
【0007】
前記上部ケースは、前記タブの折曲された前記端部を板状に支持する支持部を含み、前記ターミナルは、前記端部上に配置されて面接触するタブ連結部を含むことができる。
【0008】
前記上部ケースは、前記貫通口の上部を覆うように突出する第1支持突起を含み、前記ターミナルの前記タブ連結部は、前記貫通口側で前記第1支持突起によって支持され得る。
【0009】
前記上部ケースは、前記第1支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第1挿入溝を形成することができる。
【0010】
前記第1挿入溝および前記第1挿入溝に結合される前記タブ連結部の側部は、前記タブ連結部の挿入方向に直交する断面で円形に形成され得る。
【0011】
前記上部ケースは、前記タブ連結部に連結される負荷連結部に対応する結合溝を形成し、前記負荷連結部は、前記タブ連結部から折曲され、前記結合溝に結合される結合部をさらに含むことができる。
【0012】
前記ターミナルは、前記タブ連結部の一側で前記タブ連結部に対して垂直、水平および垂直方向に連続して折曲される負荷連結部を含むことができる。
【0013】
前記上部ケースは、前記下部ケースの内部に向かって突出し、前記下部ケースとの結合状態で、内蔵された前記タブおよび前記単位セルを押す押さえ部をさらに含むことができる。
【0014】
前記上部ケースは、前記貫通口の上部を覆うように突出する第1支持突起と、前記貫通口の反対側を覆うように前記第1支持突起に対向して突出する第2支持突起と、を含み、前記ターミナルの前記タブ連結部は、前記第1支持突起および前記第2支持突起によって支持され得る。
【0015】
前記上部ケースは、前記第1支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第1挿入溝と、前記第2支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第2挿入溝と、を含むことができる。
【0016】
前記ターミナルは、前記端部上に配置されて面接触するタブ連結部を含み、前記タブ連結部は、前記貫通口の外郭に結露排出溝を含むことができる。
【発明の効果】
【0017】
このように、本発明の一実施形態において、単位電池セルに連結されるタブが貫通口を通じて引き出され、上部ケースの外面で折曲され、ターミナルがタブに配置されてタブと電気的に連結され、貫通口を覆いながら上部ケースに結合される。
【0018】
即ち、二次電池パックにおいて、ターミナルがタブから分離され、上部ケースが下部ケースから分離可能である。したがって、二次電池パックの修理時、分解および結合が容易になり、ターミナルが上部ケースの貫通口を覆っているため、二次電池パックを使用する時、生活防水が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明の第1実施形態にかかる二次電池パックの斜視図である。
図2図1の二次電池パックの分解斜視図である。
図3】セルホルダに単位電池セルを収容した状態の斜視図である。
図4図3に次いで、単位電池セルをタブで連結する状態の斜視図である。
図5図4に次いで、タブに絶縁テープを付着させる状態の斜視図である。
図6】下部ケースにセルアセンブリを挿入し、上部ケースを組み立てる状態の斜視図である。
図7】本発明の第1実施形態に適用されるタブとターミナルの分解斜視図である。
図8図1の平面図である。
図9図8のIX−IX線に沿った断面図である。
図10図8のX−X線に沿った断面図である。
図11図8のXI−XI線に沿った断面図である。
図12】本発明の第2実施形態にかかる二次電池パックの平面図である。
図13図12のXIII−XIII線に沿った断面図である。
図14図12のXIV−XIV線に沿った断面図である。
図15】本発明の第3実施形態にかかる二次電池パックの断面図である。
図16】本発明の第4実施形態にかかる二次電池パックの平面図である。
図17図16のXVII−XVII線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。図面において、本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付した。
【0021】
図1は、本発明の第1実施形態にかかる二次電池パックの斜視図であり、図2は、図1の二次電池パックの分解斜視図であり、図3は、セルホルダに単位電池セルを収容した状態の斜視図である。
【0022】
図1図3を参照すれば、第1実施形態の二次電池パック100は、単位電池セル10を収容するセルホルダ20と、セルホルダ20を収容する下部ケース30と、下部ケース30に結合される上部ケース40と、単位電池セル10を連結するタブ50と、タブ50に連結されるターミナル60と、を備える。
【0023】
第1実施形態に使用される単位電池セル10は、円筒形二次電池から構成されている。公知の円筒形二次電池が単位電池セル10として使用できるので、これに関する具体的な説明を省略する。図示しないが、単位電池セルは、角形二次電池またはパウチ型二次電池から構成されてもよい。
【0024】
セルホルダ20は、複数の単位電池セル10を収容して、単一セルアセンブリとして取り扱うことができるようにする。例えば、セルホルダ20は、長さ方向に互いに結合される上部ホルダ21および下部ホルダ22から構成され、一例として、8個の円筒形二次電池を収容するように構成される。セルホルダ20は、単位電池セル10の外形(円筒形または角形)に対応する収容口を含む。
【0025】
下部ケース30は、セルホルダ20に単位電池セル10が収容されたセルアセンブリ状態でセルホルダ20を収容し、上部ケース40と互いに結合されて二次電池パック100の外観を形成する。
【0026】
一例を挙げると、上部ケース40は、下部ケース30の開口に形成される係止溝31に結合されるフック41を含む。フック41を係止溝31に結合することにより、上部ケース40は、下部ケース30の開口に結合された状態を維持する。係止溝31およびフック41の分解および結合構造により、二次電池パック100を修理する時、分解および結合を容易になる。
【0027】
図4は、図3に次いで、単位電池セルをタブで連結する状態の斜視図であり、図5は、図4に次いで、タブに絶縁テープを付着させる状態の斜視図であり、図6は、下部ケースにセルアセンブリを挿入し、上部ケースを組み立てる状態の斜視図である。
【0028】
図4図6を参照すれば、タブ50は、単位電池セル10を互いに電気的に連結し、上部ケース40に設けられた貫通口42を通じて引き出され、上部ケース40の外部で折曲されて、上部ケース40の外面に配置される。
【0029】
タブ50は、セルホルダ20に挿入された単位電池セル10を溶接によって直列または並列に連結し、このために多様に形成されてよい。図4において、タブ50は、単位電池セル10のうち、2個を並列に連結し、8個を直列に連結するように形成される。
【0030】
第1実施形態において、タブ50は、4個の単位電池セル10を連結する4セル対応タブ51と、2個の単位電池セル10を連結する2セル対応タブ52とから形成される。つまり、図4の下部において、2個の4セル対応タブ51は、両側で単位電池セル10を4個ずつ連結する。図4の上部において、1個の4セル対応タブ51は、中間の単位電池セル10を4個連結し、2個の2セル対応タブ52は、両側で単位電池セル10を2個ずつ連結する。
【0031】
2個の2セル対応タブ52は、2個の単位電池セル10を電気的に連結しており、また、上部ケース40の貫通口42を通じて引き出され且つ上部ケース40の外部で折曲された端部53において、上部ケース40の外面に配置される。
【0032】
図5を参照すれば、絶縁テープ80は、セルホルダ20の上側および下側に配置され、タブ50の上面および下面にそれぞれ付着する。絶縁テープ80は、異物の投入による単位電池セル10の短絡を防止する。
【0033】
絶縁テープ80は、タブ50の端部53を貫通させる第1貫通口81と、後述する締結部材70を貫通させる第2貫通口82とを含む。
【0034】
図6を参照すれば、セルホルダ20は、内部に単位電池セル10を収容した状態で、下部ケース30の開口を通じて下部ケース30に挿入されて収容される。この時、単位電池セル10は、タブ50によって電気的に連結され、タブ50は、絶縁テープ80によって被覆された状態を維持する。
【0035】
図6および図2を参照すれば、下部ケース30に単位電池セル10を収容した状態で、上部ケース40を下部ケース30の開口に結合する。この時、タブ50は、上部ケース40に含まれる貫通口42を通じて上部ケース40の外部に引き出される。
【0036】
図1および図2を参照すれば、引き出されたタブ50の端部53は、上部ケース40の外部で折曲され、上部ケース40の外面に配置される。ターミナル60は、タブ50の折曲された端部53上に配置されて電気的に連結される。
【0037】
図7は、本発明の第1実施形態に適用されるタブとターミナルの分解斜視図であり、図8は、図1の平面図であり、図9は、図8のIX−IX線に沿った断面図である。
【0038】
図7図9を参照すれば、ターミナル60は、貫通口42を覆いながら上部ケース40に結合される。この状態で、タブ50とターミナル60とは、上部ケース40の外部で面接触するように連結され得る。
【0039】
このために、上部ケース40は、タブ50の折曲された端部53を板状に支持する支持部43を含む。ターミナル60は、支持部43上に配置されるタブ50の端部53上に重なって配置されて互いに面接触するタブ連結部61を含む。
【0040】
また、ターミナル60は、タブ連結部61の一側でタブ連結部61に対して垂直方向(z軸方向)、水平方向(y軸方向)および垂直方向(z軸方向)に連続して折曲され、外部負荷(図示せず)に連結される負荷連結部62をさらに含む。
【0041】
タブ50及びターミナル60は、一側で貫通口42から所定の距離Dだけ離隔し、締結部材70によって上部ケース40に締結される。この時、締結部材70は、ターミナル60のタブ連結部61とタブ50の端部53を貫通して上部ケース40の支持部43に締結される。
【0042】
締結部材70の締結力によって、タブ50の端部53とターミナル60のタブ連結部61とは、支持部43上で互いに面接触することができる。つまり、タブ50とターミナル60とは、安定した電気的連結構造を形成し維持することができる。図示しないが、図9を参照すれば、締結部材70の長さが長くなって、絶縁テープ80を貫通する場合、第2貫通口82を貫通し、タブ50と電気的に絶縁されることができる。
【0043】
また、上部ケース40は、貫通口42の上部を覆うように突出する第1支持突起441を含み、ターミナル60は、貫通口42側においてタブ連結部61で第1支持突起441に支持される。
【0044】
ターミナル60のタブ連結部61は、貫通口42を覆って第1支持突起441に支持され、タブ50の端部53と面接触してタブ50の端部53に電気的に連結されながら、締結部材70で固定される。
【0045】
つまり、外部に露出する上部ケース40において、ターミナル60の固定される部分と、タブ50が引き出される貫通口42と、が互いに離隔し、貫通口42が第1支持突起441で覆われる。したがって、二次電池パック100の使用時、タブ50が引き出される貫通口42を通した水分の浸入が防止される。つまり、二次電池パック100において、生活防水が実現される。
【0046】
ターミナル60のタブ連結部61は、支持部43上でスライド挿入され、一側で第1支持突起441によって支持される。そして、タブ連結部61の反対側は、締結部材70によってタブ50の端部53に連結され、支持部43に固定される。したがって、タブ連結部61は、支持部43上で端部53と強固な面接触状態を維持することができる。
【0047】
また、上部ケース40は、第1支持突起441の下側でタブ連結部61に対応する第1挿入溝451を形成する。第1挿入溝451は、タブ連結部61が第1支持突起441により強固に支持されるようにタブ連結部61のスライド挿入を案内し、挿入された状態をさらに維持させることができる。
【0048】
このように、タブ連結部61が第1支持突起441および第1挿入溝451に対してスライド結合される構造、および締結部材70によってタブ連結部61とタブ50の端部53とが結合される構造は、二次電池パック100の修理時、分解および結合作業を容易にする。
【0049】
図10は、図8のX−X線に沿った断面図であり、図11は、図8のXI−XI線に沿った断面図である。図7図8図10および図11を参照すれば、上部ケース40は、負荷連結部62に対応する結合溝46を形成する。これに対応するように、負荷連結部62は、タブ連結部61の水平方向に折曲され、結合溝46に結合される結合部621をさらに含む。
【0050】
タブ連結部61が第1支持突起441および第1挿入溝451にスライド結合される時、負荷連結部62の結合部621は、上部ケース40の結合溝46にスライド結合される。したがって、ターミナル60において、負荷連結部62は、上部ケース40に強固に結合され、負荷との連結時、強固な電気的連結状態を維持することができる。
【0051】
ターミナル60の結合部621と結合溝46とのスライド結合構造は、二次電池パック100の修理時、分解および結合作業を容易にしながら、またターミナル60のタブ連結部61とタブ50の端部53との面接触構造をより強固にする。
【0052】
また、上部ケース40は、内部下側に押さえ部47をさらに含む。押さえ部47は、下部ケース30の内部に向かって突出し、下部ケース30との結合状態で、下部ケース30に内蔵されたタブ50および単位電池セル10を押す。
【0053】
より具体的にみると、押さえ部47は、タブ50の上面に設けられる絶縁テープ80を加圧し、タブ50と単位電池セル10との電気的な連結を維持しながら、単位電池セル10が下部ケース30および上部ケース40内で流動するのを防止する。
【0054】
以下、本発明の多様な実施形態について説明する。第1実施形態およびすでに説明された実施形態の構成と同一の部分について説明を省略する。
【0055】
図12は、本発明の第2実施形態にかかる二次電池パックの平面図であり、図13は、図12のXIII−XIII線に沿った断面図であり、図14は、図12のXIV−XIV線に沿った断面図である。
【0056】
図12図14を参照すれば、第2実施形態の二次電池パック200において、上部ケース240は、貫通口42側を覆う第1支持突起441と、貫通口42の反対側を覆うように第1支持突起441に対向して突出する第2支持突起442とを含む。
【0057】
ターミナル260は、タブ連結部261で第1支持突起441および第2支持突起442によって支持される。したがって、タブ連結部261は、支持部43上で端部53と強固な面接触状態を維持することができる。
【0058】
上部ケース240は、第1支持突起441の下側でタブ連結部261に対応する第1挿入溝451と、第2支持突起442の下側でタブ連結部261に対応する第2挿入溝452とを含む。
【0059】
第1挿入溝451および第2挿入溝452は、タブ連結部261が第1支持突起441および第2支持突起442により強固に支持されるようにタブ連結部261のスライド挿入を案内し、挿入された状態をさらに維持させることができる。
【0060】
このように、タブ連結部261が、第1支持突起441と第1挿入溝451、および第2支持突起442と第2挿入溝452に両側でスライド結合される時、負荷連結部62の結合部621は、上部ケース240の結合溝46にスライド結合される。したがって、ターミナル260において、負荷連結部62は、上部ケース40に強固に結合され、負荷との連結時、電気的に強固な連結状態を維持することができる。
【0061】
図15は、本発明の第3実施形態にかかる二次電池パックの断面図である。図15を参照すれば、第3実施形態の二次電池パック300において、第1挿入溝453および第1挿入溝453に結合されるタブ連結部361の側部は、互いに結合されるようにタブ連結部361の挿入方向に直交する断面で円形に形成される。
【0062】
第1挿入溝453は、タブ連結部361が第1支持突起443により強固に支持されるようにタブ連結部361のスライド挿入を案内し、挿入された状態をより強固に維持させることができる。
【0063】
ターミナル360のタブ連結部361が第1支持突起443および第1挿入溝453に両側でスライド結合される時、負荷連結部62の結合部621は、上部ケース340の結合溝46にスライド結合される。したがって、ターミナル360において、負荷連結部62は、上部ケース340に強固に結合され、負荷との連結時、電気的に強固な連結状態を維持することができる。
【0064】
図16は、本発明の第4実施形態にかかる二次電池パックの平面図であり、図17は、図16のXVII−XVII線に沿った断面図である。図16および図17を参照すれば、第4実施形態にかかる二次電池パック400において、ターミナル460のタブ連結部461は、貫通口42の外郭に結露排出溝476を含む。
【0065】
結露排出溝476は、上部ケース40の外部およびターミナル460の外郭で生成されてターミナル460に集まる水分および結露を貫通口42から遠ざかる方向に案内し、結露による単位電池セル10の短絡を防止することができる。
【0066】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。
【符号の説明】
【0067】
10 単位電池セル
20 セルホルダ
21 上部ホルダ
22 下部ホルダ
30 下部ケース
31 係止溝
40、240、340 上部ケース
41 フック
42 貫通口
43 支持部
46 結合溝
47 押さえ部
50 タブ
51 4セル対応タブ
52 2セル対応タブ
53 端部
60、260、360、460 ターミナル
61、261、361、461 タブ連結部
62 負荷連結部
70 締結部材
80 絶縁テープ
81 第1貫通口
82 第2貫通口
100、200、300、400 二次電池パック
441、443 第1支持突起
442 第2支持突起
451、453 第1挿入溝
452 第2挿入溝
476 結露排出溝
621 結合部
図1
図2
図3
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