特許 7604902 冷却装置

(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】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 11/06 20060101AFI20241217BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20241217BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20241217BHJP

   H01M 10/6563 20140101ALI20241217BHJP

   H01M 10/625 20140101ALN20241217BHJP

【ＦＩ】

B60K11/06

H01M10/613

H01M10/6556

H01M10/6563

H01M10/625

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021004046

(22)【出願日】2021-01-14

(65)【公開番号】P2022108859

(43)【公開日】2022-07-27

【審査請求日】2023-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】馬場 謙治

【審査官】宇佐美 琴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１４１３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０５２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３０５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７７７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０００８０６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１９２０１１５５（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １１／０６

Ｈ０１Ｍ １０／６１３， １０／６２５，

１０／６５５６，１０／６５６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気口と、排気口とを有するダクトと、
前記排気口に接続された吸入口と、前記吸入口に平行な吐出口とを有する送風機と、を備え、
前記送風機は、前記吸気口から前記ダクト内に吸い込んだ空気を、前記吐出口から蓄電装置に向けて送風し、
前記ダクトは、
前記送風機の直上に位置し、かつ、前記空気の流れの向きが水平方向の第１の向きになるように前記空気の流路が内部に形成された第１の経路と、
前記第１の経路の下流側に位置し、かつ、前記排気口付近における空気の流れの向きが前記第１の向きと反対の第２の向きになるように前記空気の流路が内部に形成された第２の経路と、を含み、
前記第１の経路における前記流路の底部は、前記吸気口よりも高い位置にあり、
前記送風機は、前記吐出口から前記第２の向きに前記空気を吐き出し、
前記吐出口は、前記ダクトの直下に位置する、冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両に搭載される蓄電装置の冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、蓄電装置と、当該蓄電装置を冷却する冷却装置とを備える車両が知られている。たとえば、特開２０１７－７７７８７号公報（特許文献１）には、このような車両として、車室内の空気を調和する空調装置と、バッテリユニットと、空調装置を通過した空気を吸入してバッテリユニットに送る冷却ファンと、冷却ファンの吸気口に接続され、空調装置を通過した空気を冷却ファンに導く吸気ダクトとを備えた車両が開示されている。冷却ファンの吸気口は、斜め上方を向いて開口するとともに、吸気口の最下位置が吸気ダクトのダクト流路の底面よりも上側に位置する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－７７７８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

吸気ダクトを設置するスペースは、車両のフレームおよび他の部品等によって制限される。それゆえ、特許文献１においても、冷却ファンの吸込口に対して吸気ダクトを十分に低い位置まで下げることはできない。したがって、特許文献１においては、吸気ダクトに流れ込んできた水の量が多いときには、水が冷却ファンに浸入するおそれがある。

【0005】

本開示は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、水が送風機に浸水することを防止可能な冷却装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のある局面に従うと、冷却装置は、吸気口を有するダクトと、吸気口から空気を吸い込み、かつダクトを介して空気を蓄電装置に向けて送風するための送風機とを備える。ダクトは、送風機の上方に位置し、かつ内部に空気の流路が形成された上方側経路を含む。上方側経路における流路の底部は、吸気口よりも高い位置にある。

【発明の効果】

【0007】

上記の開示によれば、流路の底部がダクトの吸気口よりも高い位置にあるため、吸気口から浸入した水が底部に到達することはない。それゆえ、上記の開示によれば、吸気口から浸入した水が送風機に浸入することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】冷却装置の斜視図である。

【図2】図１のII-II線矢視断面図である。

【図3】吐出口の向きが異なる他の冷却装置を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しつつ、本開示の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。また、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本開示の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。

【0010】

本実施の形態の冷却装置は、蓄電装置が搭載された車両に搭載される。具体的には、本実施の形態の冷却装置は、モータとエンジンとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する電動車両等の車両に搭載される。

【0011】

図１は、冷却装置１の斜視図である。図１を参照して、冷却装置１は、ダクト１０と、送風機２０とを備える。ダクト１０は、送風機２０に接続される。ダクト１０は、送風機２０の上流側に位置している。

【0012】

ダクト１０は、本体部１１と、本体部１１に取り付けられたクッション材１２とを含む。本体部１１は、上流側経路１１１と、中流側経路（上方側経路）１１２と、下流側経路１１３とを有する。各経路１１１～１１３は、内壁１８０を有する。各経路１１１～１１３では、内壁１８０によって規定された内部空間（すなわち流路）を空気が流れる。

【0013】

上流側経路１１１は、吸気口１１４を有する。クッション材１２は、吸気口１１４の周囲を囲むように取り付けられている。

【0014】

送風機２０は、ファン（図示せず）と、当該ファンを駆動するためのファンモータ（図示せず）とを有する。送風機２０は、ダクト１０の吸気口１１４から空気を吸い込み、かつダクト１０を介して、吸い込んだ空気を蓄電装置に向けて送風する。

【0015】

図２は、図１のII-II線矢視断面図である。図２では、冷却装置１が車両１００に取り付けられた状態を示している。

【0016】

図２を参照して、車両１００は、フロアパネル９０と、内装トリム８０と、冷却装置１とを備える。冷却装置１は、典型的には、シート（図示せず）の下部に設置される。

【0017】

内装トリム８０は、開口部８１を有する。開口部８１は、典型的には、水平方向に並んで配置されたスリット状の複数の開口を有する。内装トリム８０は、フロアパネル９０の上部に設けられている。内装トリム８０の少なくとも一部は、シート（図示せず）の下部に設置される。開口部８１は、シートの下部に設けられている。開口部８１は、フロアパネル９０の上方に形成されている。

【0018】

送風機２０は、吸込口２１と、吐出口２２とを有する。送風機２０は、吸込口２１から空気を吸い込む。送風機２０は、吐出口２２から空気を吐き出す。吐出口２２は、吸込口２１と平行に設けられている。吐出口２２は、送風機２０内のファンに対して吸込口２１とは反対側に設けられている。ダクト１０は、吸気口１１４とは反対側の端部に排気口１１５を有する。吸気口１１４と排気口１１５とは、略平行である。

【0019】

ダクト１０の排気口１１５は、送風機の吸込口２１に接続される。ダクト１０の本体部１１は、クッション材１２を介して、内装トリム８０の裏面（車室とは反対側）に接続される。ダクト１０の吸気口１１４は、内装トリム８０の開口部８１に対向している。これにより、ダクト１０内と車室内とが連通する。

【0020】

ダクト１０の上流側経路１１１は、内部に空気の流路２０１が形成されている。上流側経路１１１は、吸気口１１４から入った空気が下方から上方に流れるように、内壁１８０の底部の一部が斜め上方向に傾斜している。

【0021】

中流側経路１１２は、送風機２０の上方に位置している。中流側経路１１２は、内部に空気の流路２０２が形成されている。中流側経路１１２における流路２０２の底部１９０は、ダクト１０の吸気口１１４よりも高い位置にある。流路２０２の底部１９０を規定するダクト１０の内壁１８０は、ダクト１０の吸気口１１４よりも高い位置にある。図２の例では、流路２０２の底部１９０を規定するダクト１０の内壁１８０が、吸気口１１４の最上部よりも距離Ｄだけ高い状態を示している。本例では、流路２０２の底部１９０を規定するダクト１０の内壁１８０は、水平面である。

【0022】

下流側経路１１３は、内部に空気の流路２０３が形成されている。下流側経路１１３では、排気口１１５付近における空気の流れの向きが中流側経路１１２における空気の流れの向きと反対になるように、流路２０３が形成されている。詳しくは、ダクト１０は、下流側経路１１３の上流側（中流側経路１１２側）において略９０°下方に曲がっている。また、ダクト１０は、下流側経路１１３の下流側（送風機２０側）において略９０°送風機２０側方向に曲がっている。

【0023】

送風機２０は、上述したように、排気口１１５に接続された吸込口２１から空気を吸い込み、かつ、吸い込んだ空気を吐出口２２から吐き出す。吐出口２２には、ダクト（図示せず）が接続されており、当該ダクトを介して蓄電装置に空気が送られる。これにより、車室内の空気によって蓄電装置が冷却される。

【0024】

以上のように、冷却装置１は、吸気口１１４を有するダクト１０と、吸気口１１４から空気を吸い込み、かつダクト１０を介して空気を蓄電装置に向けて送風するための送風機２０とを備える。ダクト１０は、送風機２０の上方に位置し、かつ内部に空気の流路２０２が形成された中流側経路１１２を含む。中流側経路１１２における流路２０２の底部１９０は、吸気口１１４よりも高い位置にある。

【0025】

このような構成によれば、流路２０２の底部１９０がダクト１０の吸気口１１４よりも高い位置にあるため、吸気口１１４から浸入した水が底部１９０に到達することはない。また、ダクト１０に車室内から流れ込んだ水の量が多くても、底部１９０と吸気口１１４との高低差によって、当該水が中流側経路１１２よりも先（下流側）に流れることはない。

【0026】

それゆえ、冷却装置１によれば、吸気口１１４から浸入した水が送風機２０に浸入することを防ぐことができる。これにより、吸気口１１４から浸入した水が、送風機２０によって蓄電装置に浸入することも防ぐことができる。

【0027】

また、ダクト１０の中流側経路１１２が送風機２０の上方にあるため、中流側経路１１２が送風機２０の覆いとなる。それゆえ、冷却装置１によれば、送風機２０に上方から水がかかることを防止できる。図１に示したように、中流側経路１１２が送風機２０の直上にあることが好ましい。

【0028】

（変形例）
（１）上記においては、ダクト１０の排気口１１５に送風機２０の吸込口２１が直接接続された構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。ダクト１０の排気口１１５が蓄電装置の吸気口（図示せず）に接続され、かつ蓄電装置の排気口（図示せず）が送風機２０の吸込口２１に接続される構成であってもよい。すなわち、送風機２０による空気の吸引力によって、車室内の空気が、ダクト１０、蓄電装置、送風機の順で流れる構成としてもよい。

【0029】

（２）内装トリム８０の開口部８１が、送風機２０の吸込口２１の最下部よりも低い位置にあってもよい。

【0030】

（３）上記においては、送風機２０の吐出口２２の向きがＹ軸方向の負の向きである場合を例に挙げて説明した。詳しくは、吐出口２２の向きと吸込口２１の向きとが、平行となる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、吐出口２２の向きは、これに限定されるものではない。以下、ダクト１０を有し、かつ吐出口２２の向きが冷却装置１と異なる冷却装置を説明する。

【0031】

図３は、吐出口２２の向きが冷却装置１とは異なる冷却装置１Ａを説明するための図である。図３を参照して、冷却装置１Ａは、ダクト１０と、送風機２０Ａとを備える。送風機２０Ａと、冷却装置１Ａの冷却対象である蓄電装置３００とは、Ｘ軸方向において並んで配置されている。送風機２０Ａの位置から見てＸ軸方向の負の向きに、蓄電装置３００が設置されている。

【0032】

送風機２０Ａは、ダクト１０の吸気口１１４から空気を吸い込み、かつダクト１０を介して、吸い込んだ空気を蓄電装置３００に向けて送風する。送風機２０Ａの吐出口２２の向きは、Ｘ軸方向の負の向きである。送風機２０Ａの吐出口２２は、蓄電装置３００側に向いている。吐出口２２の向きは、吸込口２１（図２参照）の向きに対して垂直である。このような向きに設けられた吐出口２２を有する冷却装置１Ａであっても、冷却装置１と同様の効果を得ることができる。

【0033】

また、送風機２０Ａの吐出口２２の向きは、ダクト１０の吸気口１１４の向きに対して垂直であってもよい。この場合も、冷却装置１と同様の効果を得ることができる。

【0034】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0035】

１，１Ａ 冷却装置、１０ ダクト、１１ 本体部、１２ クッション材、２０，２０Ａ 送風機、２１ 吸込口、２２ 吐出口、８０ 内装トリム、８１ 開口部、９０ フロアパネル、１００ 車両、１１１ 上流側経路、１１２ 中流側経路、１１３ 下流側経路、１１４ 吸気口、１１５ 排気口、１８０ 内壁、１９０ 底部、２０１，２０２，２０３ 流路、３００ 蓄電装置。

【図1】

【図2】

【図3】