バッテリ収納部の換気構造
【課題】バッテリボックス内部の換気が行え、しかも雨水や洗浄水の浸入を確実に防止して、機器類の損傷を生じさせることのない、バッテリ収納部の換気構造を提供すること。
【解決手段】車体のルーフ部上に取り付けられたバッテリボックスと、前記バッテリボックスの上方外周を覆う防水カバーとからなり、前記防水カバーは、外気の流出入を可能にした隙間を有して前記車体ルーフ上に取り付けられ、前記バッテリボックスは、左右側壁の一方に設けられた吸気口と、排気口と、吸気ファンと、前記吸気口の外方に装着された吸気ダクトと、を備え、前記吸気ダクトは、前記吸気口の上方に第1の開口部を具え、第2の開口部を、前記バッテリボックスの底板より前記車体ルーフ側へ突出し、かつ車幅方向内側に面して具えてバッテリ収納部の換気構造を構成した。
【解決手段】車体のルーフ部上に取り付けられたバッテリボックスと、前記バッテリボックスの上方外周を覆う防水カバーとからなり、前記防水カバーは、外気の流出入を可能にした隙間を有して前記車体ルーフ上に取り付けられ、前記バッテリボックスは、左右側壁の一方に設けられた吸気口と、排気口と、吸気ファンと、前記吸気口の外方に装着された吸気ダクトと、を備え、前記吸気ダクトは、前記吸気口の上方に第1の開口部を具え、第2の開口部を、前記バッテリボックスの底板より前記車体ルーフ側へ突出し、かつ車幅方向内側に面して具えてバッテリ収納部の換気構造を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主にシリーズ式ハイブリッド車に搭載されたバッテリ収納部の換気構造に関する。
【背景技術】
【0002】
シリーズ式ハイブリッド車は、走行用電動モータの動力で走行し、エンジンは発電機を駆動させることに用いられている。これにより、エンジンを最も効率の良い状態で作動させるとともに充電池に十分な電力が蓄えられているときはエンジンの作動を停止させ、燃料の消費量と排気ガスの排出量を低減させるようになっている。特許文献1参照。
【0003】
シリーズ式ハイブリッド方式を採用した大型路線バスとしては、搭載するバッテリが多数に及ぶことと、車内の床面の高さを低くする低床式が好ましいことから、床下にバッテリを搭載する構成とすると最低地上高が小さくなり、走破性を低下させるおそれがある。そこで、走行用のバッテリをバッテリボックス内に収納して車両天井部分に搭載し、車両後方にディーゼルエンジンと発電機を設けたシリーズ式ハイブリッド方式の大型路線バスが知られている。
【0004】
更にバッテリボックス内部に収納されているバッテリや電気機器類、コードなどは、水に弱く、バッテリボックス全体を防水カバーで覆い、雨水や洗車時の高圧洗浄水がかからないようしていた。
【0005】
ところが、走行用のバッテリは充放電に伴って引火性ガスを発生させたり、発熱することがある。そのためにバッテリボックスの内部にファンを設け、吸気口から外気をバッテリボックス内に取り入れるともに、引火性ガスや熱気を排気口から外部に排出させるようにしていた。したがってバッテリボックスを覆う防水カバーも、バッテリボックス内の換気のために、車両のルーフ部との間に隙間をもってルーフ部に取り付けられ、防水カバーの内側と外気とを連通させていた。
【特許文献1】特開2006−132391号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そのためルーフ部との間に形成された隙間を通して、雨天走行時に雨水が防水カバー内に流入したり、洗車時に用いられた高圧洗浄水が隙間に浸入することがあった。
【0007】
このように防水カバー内に雨滴など水滴が浸入すると、吸気口を通してそれら水滴が外気とともに吸気用ファンで吸引され、バッテリボックスの内部に水滴が浸入するおそれがあった。仮に水滴が吸気に伴ってバッテリボックス内に流入すると、バッテリボックス内部に水滴が拡散され、内部に収納されているバッテリや配線コード、あるいは電気機器類に損傷を与えてしまうことが考えられる。
【0008】
本発明は上記課題を解決し、外気を流入させて換気やバッテリの冷却を可能とするとともに、雨水や高圧洗浄水を内部に浸入させることのない、バッテリ収納部の換気構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、上記課題を解決し、バッテリボックス内部に水が浸入することのないバッテリ収納部の換気構造を次のように構成した。
【0010】
1、 車体のルーフ部上に取り付けられ、内部にバッテリが収納されるバッテリボックスと、前記ルーフ部に取り付けられ、前記バッテリボックスを覆う防水カバーとからなる車両のバッテリ収納部において、
前記防水カバーは、断面が略台形状に形成され、該防水カバーの下端縁が前記バッテリボックスの外周辺に位置するとともに前記車体ルーフとの間で外気の流出入を可能とした隙間を有して該車体ルーフ表面に沿って形成されており、前記バッテリボックスは、該バッテリボックスの左右側壁の一方の側壁に設けられた吸気口と、前記左右側壁の他方の側壁に設けられた排気口と、前記バッテリボックス内の、前記吸気口に対峙した位置に設けられた吸気ファンと、前記吸気口の外方に装着された吸気ダクトと、を備え、
更に前記吸気ダクトは、前記吸気口の上方に開口した第1開口部を具え、かつ前記バッテリボックスの底板より前記車体ルーフ側に突出し、かつ車幅方向内側に開口した第2開口部を具えてバッテリ収納部の換気構造を構成した。
【0011】
2、 1に記載のバッテリ収納部の換気構造において、前記排気口の外方に排気ダクトを装着させ、該排気ダクトを、上方に開口部を具え、該排気ダクトの下端から前記開口部に向けて該排気ダクトの水平断面積が大きくなるように形成した。
【0012】
3、 2に記載のバッテリ収納部の換気構造において、前記吸気ダクトの第2の開口部の下端縁を、前記車体ルーフ上面の近傍に配置させた。
【発明の効果】
【0013】
本発明にかかるバッテリ収納部の換気構造は、次の効果を有している。
吸気ダクトは、第1と第2の開口部を有しているので、通気抵抗が小さく、バッテリボックス内部に外気を円滑に導入させることができる。仮に防水カバーとルーフ部の隙間を通して水滴が流入し、防水カバーとバッテリボックスとの間で水滴が浮遊していても、吸気ダクトの第1開口部が上部に開口し、また第1開口部と防水カバー内面との間が狭く形成されているために、水滴が第1開口部を通してバッテリボックス内に流入されない。
【0014】
吸気ダクトの下部に形成された第2開口部が、バッテリボックスの底板より下側で、かつ車両内側に向いて開口していることから、防水カバーとルーフ部の隙間を通して水滴が流入しても、水滴は吸気ダクトの車両外側の面に当接して流れ落ちるので第2開口部まで達することがなく、バッテリボックスの内部に流入しない。また車両外側から浸入した水滴が第2開口部に吸引されるには、車両内側に向けて移動した水滴が、第2開口部の縁部を越えた時点で車両外側に向けて移動方向が反転し回り込む必要があり、第2開口部を通してバッテリボックス内に水滴が流入しない。
【0015】
排気ダクトは、上方にのみ開口し、しかも排出方向に空気が流れているので、防水カバーとルーフ部の隙間を通して水滴が流入しても排気ダクトを通してバッテリボックス内部に水滴が浸入することはない。また排気ダクトは、内部が上方に広がるように形成されているので、バッテリボックス内から空気を外部に円滑に排出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明にかかる、バッテリボックスの換気構造の一実施形態について、ハイブリッド車の大型路線バスを例にして説明する。
図1に、シリーズ式ハイブリッド車の大型路線バス(以下「HEVバス」とする。)の概略を示す。以下、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、車両の中心に向かう側を内側方向、その逆を外側方向として説明する。
【0017】
HEVバス10は、車両前方に運転席12を有し、車両の天井部分にバッテリ収納部としての電池部14、床下に燃料タンク17、後方に、走行用電動モータ16、エンジン18、発電機19、補機ユニット20、ラジエータ23などを備えて構成されている。また車両後方の上部には、走行用電動モータ16のための走行用インバータ22と補機ユニット20のための補機用インバータ24が搭載してあり、それぞれ電池部14に接続されている。
【0018】
エンジン18は、ディーゼルエンジンで、燃料タンク17に貯留されている燃料を用いて作動される。発電機19は、エンジン18と増速機を介して直接連結されており、エンジン18が作動されることにより発電が行われる。エンジン18は、発電機19を駆動させるに最も効率のよい状態で作動するように予め設定されている。
【0019】
またエンジン18は、制御装置(図示せず。)に接続されており、HEVバス10のメインスイッチがオン状態であればHEVバス10の走行にかかわらず、制御装置からの指示に従って作動と停止が繰り返される。制御装置は、電池部14における充電状態の変動を検出し、その充電状態を主な判断基準としてエンジン18の作動、すなわち発電機19による発電の開始とその停止を指示するようになっている。尚、エンジン18はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンその他の燃料を用いたエンジンでよい。
【0020】
走行用電動モータ16は、2基並列して減速機(図示せず。)に接続し、減速機からプロペラシャフトがデファレンシャル機構26に延び、デファレンシャル機構26を介して後輪30の車軸に連結されている。走行用電動モータ16は、走行用インバータ22と電力線で接続されており、運転席12での運転操作に伴って走行用インバータ22から供給された電力で駆動される。
【0021】
走行用電動モータ16は、走行用インバータ22を介した電池部14からの電力のみを電源として駆動されるとともに、電池部14の電力に発電機19で発電された電力を合わせて駆動され、更には発電機19で発電された電力のみでも駆動して、HEVバス10を走行させるように設定されている。
【0022】
またHEVバス10に設けられている前照灯32、方向指示器34、尾灯その他の車両本体に関する車両用電気機器類は、従来の大型バスで用いられているものと基本的に同一であり、HEVバス10はそれら車両用電気機器を作動させるための24Vの車両用バッテリ(図示せず。)を搭載している。更にHEVバス10は、DC―DCコンバータ44(図3参照。)を電池部14に具え、DC―DCコンバータ44で電池部14での電気を24Vの電圧に変換し、車両用バッテリに充電を行わせるとともにHEVバス10の車両用電気機器類へ電力を供給している。
【0023】
補機ユニット20は、補機用モータを備え、HEVバス10のパワステアリングポンプや、エアコンプレッサ(いずれも図示せず。)などを駆動させる。
【0024】
ラジエータ23は、エンジン18の左方に設けてあり、ラジエータファン(図示せず。)で、HEVバス10の左方に設けられた左側壁11の開口部を通して外気をHEVバス10内に取り入れ、エンジン18内を循環して加熱された冷却水を冷却させるようになっている。このラジエータファンで取り入れられた外気は、HEVバス10の床下や、HEVバス10の後方に設けられた後壁15の排熱口(図示せず。)を通して車両外に排出される。
【0025】
次に、電池部14について説明する。電池部14は、図2、及び図3に示すようにバッテリボックス40と、バッテリ42と、バッテリ42の電圧を変換するDC−DCコンバータ44(図3参照。)と、バッテリボックス40の全体を覆う防水カバー46などから構成されている。図2は、HEVバス10のルーフ部25と電池部14とを車両幅方向に断面して示す図である。
【0026】
バッテリボックス40は、金属製の箱体で、内部に複数のバッテリ42が収納してあり、HEVバス10のルーフ部25に取り付けられた取付ステー52に固定されている。バッテリ42は例えばリチウムイオン電池であり、全体で600V程度の電圧になるよう電気的に接続されている。
【0027】
DC−DCコンバータ44は、バッテリ42の電気を24Vの車両用電圧に変換するコンバータであり、図3に示すようにバッテリボックス40内に設けられている。またバッテリボックス40内には、各バッテリ42を接続させる電線、DC−DCコンバータ44に接続する電線、走行用インバータ22や補機用インバータ24に延びる電線(いずれも図示せず。)などが配線されている。
【0028】
防水カバー46は、左右の側壁54が外側に開くように傾斜した(前後壁もほぼ同様の形状である。)、ほぼ台形状の断面形状に形成されている。防水カバー46は、例えばFRP樹脂など、繊維補強樹脂材などからなり、取付ステー52の上部にねじ等で固定されている。側壁54の下端とルーフ部25との間にはわずかな隙間が形成してあり、防水カバー46は、その隙間を通して外気が防水カバー46内に流入出するように取付ステー52に取り付けられている。
【0029】
防水カバー46の左上面には、図3に示すように点検口56、及び点検口57が設けられている。点検口56は、ほぼ正方形で、バッテリボックス40の前方に設けられた吸気口60のフィルタの点検、清掃等を主な目的として設けられている。点検口57は、点検口56の後方に、主にバッテリボックス40の後方に設けられた吸気口60のフィルタの点検、清掃と、安全装置のスイッチ操作や全体の点検などを主な目的として設けられている。
【0030】
更に、バッテリボックス40について詳しく説明する。
【0031】
バッテリボックス40は、上述したように金属製の箱体で、底板48と、前板50と、後板51と、左側板53と、右側板55と、上板59で形成されている。左側板53には、図2に示すように吸気口60が形成され、右側板55には、排気口62が形成されている。
【0032】
吸気口60は、左側板53に3箇所形成されている。各吸気口60は、図6に示すように左側板53の上半部に形成してあり、その外側には集塵用のフィルタ61(図6に二点鎖線で示す。)が交換可能に取り付けられている。また、バッテリボックス40内には、各吸気口60に対峙して吸気ファン63(図4参照。)が設置されている。吸気ファン63は、吸気口60側からバッテリボックス40の内部に空気を送るように作動する。更に各吸気口60に対応して左側板53には、吸気ダクト64が取り付けられている。
【0033】
吸気ダクト64は、金属などからなる板状部材で、吸気口60の外方側に取り付けられている。吸気ダクト64は、縦壁65と縦壁65の両側に設けられた横壁67、及び下端に設けられた底壁69などから構成されている。横壁67は縦壁65の両側にほぼ垂直に取り付けられ、横壁67と縦壁65により吸気ダクト64は断面コの字状に形成されている。
【0034】
吸気ダクト64の上部は、縦壁65と左右(HEVバス10に対しては前後方向に相当する。)の横壁67とバッテリボックス40の左側板53で囲まれた空間となっており、上方に開放された第1開口部36を形成している。
【0035】
吸気ダクト64の下部は、バッテリボックス40の底板48より下方に延び、第2開口部38を形成している。具体的には、底板48より下方に縦壁65と横壁67が共に延び、底壁69が縦壁65と横壁67のそれぞれの下端に連結されている。すなわち左右の横壁67のバッテリボックス40の下方に突き出た部分と、底壁69と、バッテリボックス40の底板48で区画された箇所が、車両の内側に向いて開口し、第2開口部38を形成している。
【0036】
更に底壁69の先端(車両に対して内側に当たる端部である。)は、図2に示すようにルーフ部25と所定の間隔まで近接している。かかる底壁69とルーフ部25との間隔は、底壁69の先端がルーフ部25に直接接触することなく、しかも高圧洗車機による洗浄水の噴流が防水カバー46とルーフ部25の間から噴き込まれた場合でも、噴流の勢いが弱められ、あるいは止められ第2開口部38の開口面側に洗浄水の噴流がほとんど達することがない程度に狭めて形成された間隔となっている.更に、底壁69は、縦壁65側から底壁69の先端に向かって、若干下向きに傾斜していることが好ましい。
【0037】
排気口62は、図3に示すように右側板55に2箇所形成されている。図3の右側、つまり車両後方側に設けられた吸気ダクト64には、後板51に設けられた排気口(図示せず。)が対応している。
【0038】
各排気口62の外側には、図5に示すように排気ダクト66が設けられている。排気ダクト66は、傾斜壁70と、傾斜壁70の両側に設けられた横壁72から形成され、排気口62を囲っている。
【0039】
傾斜壁70は、傾斜壁70の下端をバッテリボックス40の右側板55に取り付け、下端から斜め上方に傾斜して取り付けられている。横壁72は、バッテリボックス40の右側板55と傾斜壁70との間に形成された三角形状の部分に取り付けられている。
【0040】
排気ダクト66の下方は、上述したようにバッテリボックス40との間で閉塞されている。そして排気ダクト66は、下端から上方にいくにつれて右側板55と傾斜壁70、及び左右の横壁72とで区画される部分の水平断面積が拡大し、上端で開口されている。
【0041】
次に、バッテリ収納部(電池部14)の換気構造の作用、効果について説明する。
【0042】
吸気ファン63が作動すると、図4に示すように吸気口60から吸気を行い、それに伴い防水カバー46とルーフ部25との隙間から外気を導入させる。防水カバー46内に導入された外気は、第1開口部36及び第2開口部38を通り、フィルタ61を通過してバッテリボックス40内に導入される。バッテリボックス40内に導入された外気は、バッテリボックス40内を通過し、吸気口60に対峙して右側板55に設けられた排気口62から排出される。これにより、バッテリ42で発生した熱や引火性ガスなどがバッテリボックス40の外部に排出される。
【0043】
外気は、吸気ダクト64の第1開口部36と下部の第2開口部38を通って、バッテリボックス40内に吸引されるので、通気抵抗が小さく、円滑にバッテリボックス40内に導入される。また外気は、吸気口60に設けられたフィルタ61を通過してバッテリボックス40内に流入されるので、埃がバッテリボックス40内に入ることがない。
【0044】
第1開口部36は、吸気ダクト64の上部に開口し、しかも防水カバー46の内面との間隔が狭いために、防水カバー46とルーフ部25の隙間から浸入した雨滴や洗浄水の水滴が第1開口部36から直接吸気ダクト64内に入り、バッテリボックス40内に浸入することはほとんどない。また第1開口部36は、上部に開口しているので、バッテリボックス40と防水カバー46の間に浮遊している水滴が第1開口部36内に吸引されることもほとんどない。
【0045】
また、第2開口部38は、バッテリボックス40の底板48より下方に突き出て、車両内側に開口しているので、防水カバー46とルーフ部25の隙間から浸入した水滴が、第2開口部38を通って直接吸気口60に至ることはない。また、吸気口60は第2開口部38より上方に設けられているので、水滴が第2開口部38から吸気口60まで吸い上げられることもない。
【0046】
更に、車両の側方から洗浄水を噴射させて、防水カバー46とルーフ部25の隙間から水滴が浸入しても、第2開口部38の下端、すなわち底壁69の先端とルーフ部25との隙間が狭く形成されていることから、第2開口部38の開口面側に水滴が到達せず、第2開口部38を通ってバッテリボックス40内に吸引されることがない。また車両側方から噴射されて浸入してきた水滴が、第2開口部38内に流入するには、車両外側から内側に向けて移動してきた水滴が、第2開口部38の底壁69の端部を越えた時点でその方向を車両外側に反転して回り込まなければならず、第2開口部38を通して水滴がバッテリボックス40内に流入することがない。
【0047】
排気ダクト66は、上面が開口し、しかもバッテリボックス40から排出される方向に空気が流れているので、防水カバー46とルーフ部25の隙間から浸入した水滴が、排気ダクト66の上方に形成された開口を通ってバッテリボックス40内に浸入することはない。また、上方ほど排気ダクト66の水平断面積が広くなっていることから、排気口62から排出された空気は、バッテリボックス40内で温度が高められていることもあり、円滑に排気ダクト66を通って外部に排出される。
【0048】
以上述べたように、本発明のバッテリ収納部の換気構造によれば、バッテリボックス40内の換気を十分に行えるとともに、雨水や洗浄水などの水滴の浸入を防止し、バッテリボックス40内部に収納されているバッテリ42、電機器類、コードなどに損傷を与えることがない。
【0049】
尚、上記例ではHEVバス10におけるバッテリボックス40の換気構造を例として説明したが、本発明にかかるバッテリ収納部の換気構造は、これに限るものでない。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明にかかるバッテリ収納部の換気構造の一実施形態を具えたHEVバスを示す斜視図である。
【図2】電池部を示す断面図である。
【図3】防水カバーとバッテリボックスを示す分解斜視図である。
【図4】吸気ダクトを示す断面図である。
【図5】排気ダクトを示す断面図である。
【図6】吸気ダクトを示す斜視図である。
【符号の説明】
【0051】
10…HEVバス
14…電池部
16…走行用電動モータ
18…エンジン
19…発電機
22…走行用インバータ
25…ルーフ部
36…第1開口部
38…第2開口部
40…バッテリボックス
42…バッテリ
46…防水カバー
53…上壁
54…側壁
55…右側板
59…上板
60…吸気口
62…排気口
63…吸気ファン
64…吸気ダクト
65…縦壁
66…排気ダクト
67…横壁
69…底壁
70…傾斜壁
72…横壁
【技術分野】
【0001】
本発明は、主にシリーズ式ハイブリッド車に搭載されたバッテリ収納部の換気構造に関する。
【背景技術】
【0002】
シリーズ式ハイブリッド車は、走行用電動モータの動力で走行し、エンジンは発電機を駆動させることに用いられている。これにより、エンジンを最も効率の良い状態で作動させるとともに充電池に十分な電力が蓄えられているときはエンジンの作動を停止させ、燃料の消費量と排気ガスの排出量を低減させるようになっている。特許文献1参照。
【0003】
シリーズ式ハイブリッド方式を採用した大型路線バスとしては、搭載するバッテリが多数に及ぶことと、車内の床面の高さを低くする低床式が好ましいことから、床下にバッテリを搭載する構成とすると最低地上高が小さくなり、走破性を低下させるおそれがある。そこで、走行用のバッテリをバッテリボックス内に収納して車両天井部分に搭載し、車両後方にディーゼルエンジンと発電機を設けたシリーズ式ハイブリッド方式の大型路線バスが知られている。
【0004】
更にバッテリボックス内部に収納されているバッテリや電気機器類、コードなどは、水に弱く、バッテリボックス全体を防水カバーで覆い、雨水や洗車時の高圧洗浄水がかからないようしていた。
【0005】
ところが、走行用のバッテリは充放電に伴って引火性ガスを発生させたり、発熱することがある。そのためにバッテリボックスの内部にファンを設け、吸気口から外気をバッテリボックス内に取り入れるともに、引火性ガスや熱気を排気口から外部に排出させるようにしていた。したがってバッテリボックスを覆う防水カバーも、バッテリボックス内の換気のために、車両のルーフ部との間に隙間をもってルーフ部に取り付けられ、防水カバーの内側と外気とを連通させていた。
【特許文献1】特開2006−132391号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そのためルーフ部との間に形成された隙間を通して、雨天走行時に雨水が防水カバー内に流入したり、洗車時に用いられた高圧洗浄水が隙間に浸入することがあった。
【0007】
このように防水カバー内に雨滴など水滴が浸入すると、吸気口を通してそれら水滴が外気とともに吸気用ファンで吸引され、バッテリボックスの内部に水滴が浸入するおそれがあった。仮に水滴が吸気に伴ってバッテリボックス内に流入すると、バッテリボックス内部に水滴が拡散され、内部に収納されているバッテリや配線コード、あるいは電気機器類に損傷を与えてしまうことが考えられる。
【0008】
本発明は上記課題を解決し、外気を流入させて換気やバッテリの冷却を可能とするとともに、雨水や高圧洗浄水を内部に浸入させることのない、バッテリ収納部の換気構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、上記課題を解決し、バッテリボックス内部に水が浸入することのないバッテリ収納部の換気構造を次のように構成した。
【0010】
1、 車体のルーフ部上に取り付けられ、内部にバッテリが収納されるバッテリボックスと、前記ルーフ部に取り付けられ、前記バッテリボックスを覆う防水カバーとからなる車両のバッテリ収納部において、
前記防水カバーは、断面が略台形状に形成され、該防水カバーの下端縁が前記バッテリボックスの外周辺に位置するとともに前記車体ルーフとの間で外気の流出入を可能とした隙間を有して該車体ルーフ表面に沿って形成されており、前記バッテリボックスは、該バッテリボックスの左右側壁の一方の側壁に設けられた吸気口と、前記左右側壁の他方の側壁に設けられた排気口と、前記バッテリボックス内の、前記吸気口に対峙した位置に設けられた吸気ファンと、前記吸気口の外方に装着された吸気ダクトと、を備え、
更に前記吸気ダクトは、前記吸気口の上方に開口した第1開口部を具え、かつ前記バッテリボックスの底板より前記車体ルーフ側に突出し、かつ車幅方向内側に開口した第2開口部を具えてバッテリ収納部の換気構造を構成した。
【0011】
2、 1に記載のバッテリ収納部の換気構造において、前記排気口の外方に排気ダクトを装着させ、該排気ダクトを、上方に開口部を具え、該排気ダクトの下端から前記開口部に向けて該排気ダクトの水平断面積が大きくなるように形成した。
【0012】
3、 2に記載のバッテリ収納部の換気構造において、前記吸気ダクトの第2の開口部の下端縁を、前記車体ルーフ上面の近傍に配置させた。
【発明の効果】
【0013】
本発明にかかるバッテリ収納部の換気構造は、次の効果を有している。
吸気ダクトは、第1と第2の開口部を有しているので、通気抵抗が小さく、バッテリボックス内部に外気を円滑に導入させることができる。仮に防水カバーとルーフ部の隙間を通して水滴が流入し、防水カバーとバッテリボックスとの間で水滴が浮遊していても、吸気ダクトの第1開口部が上部に開口し、また第1開口部と防水カバー内面との間が狭く形成されているために、水滴が第1開口部を通してバッテリボックス内に流入されない。
【0014】
吸気ダクトの下部に形成された第2開口部が、バッテリボックスの底板より下側で、かつ車両内側に向いて開口していることから、防水カバーとルーフ部の隙間を通して水滴が流入しても、水滴は吸気ダクトの車両外側の面に当接して流れ落ちるので第2開口部まで達することがなく、バッテリボックスの内部に流入しない。また車両外側から浸入した水滴が第2開口部に吸引されるには、車両内側に向けて移動した水滴が、第2開口部の縁部を越えた時点で車両外側に向けて移動方向が反転し回り込む必要があり、第2開口部を通してバッテリボックス内に水滴が流入しない。
【0015】
排気ダクトは、上方にのみ開口し、しかも排出方向に空気が流れているので、防水カバーとルーフ部の隙間を通して水滴が流入しても排気ダクトを通してバッテリボックス内部に水滴が浸入することはない。また排気ダクトは、内部が上方に広がるように形成されているので、バッテリボックス内から空気を外部に円滑に排出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明にかかる、バッテリボックスの換気構造の一実施形態について、ハイブリッド車の大型路線バスを例にして説明する。
図1に、シリーズ式ハイブリッド車の大型路線バス(以下「HEVバス」とする。)の概略を示す。以下、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、車両の中心に向かう側を内側方向、その逆を外側方向として説明する。
【0017】
HEVバス10は、車両前方に運転席12を有し、車両の天井部分にバッテリ収納部としての電池部14、床下に燃料タンク17、後方に、走行用電動モータ16、エンジン18、発電機19、補機ユニット20、ラジエータ23などを備えて構成されている。また車両後方の上部には、走行用電動モータ16のための走行用インバータ22と補機ユニット20のための補機用インバータ24が搭載してあり、それぞれ電池部14に接続されている。
【0018】
エンジン18は、ディーゼルエンジンで、燃料タンク17に貯留されている燃料を用いて作動される。発電機19は、エンジン18と増速機を介して直接連結されており、エンジン18が作動されることにより発電が行われる。エンジン18は、発電機19を駆動させるに最も効率のよい状態で作動するように予め設定されている。
【0019】
またエンジン18は、制御装置(図示せず。)に接続されており、HEVバス10のメインスイッチがオン状態であればHEVバス10の走行にかかわらず、制御装置からの指示に従って作動と停止が繰り返される。制御装置は、電池部14における充電状態の変動を検出し、その充電状態を主な判断基準としてエンジン18の作動、すなわち発電機19による発電の開始とその停止を指示するようになっている。尚、エンジン18はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンその他の燃料を用いたエンジンでよい。
【0020】
走行用電動モータ16は、2基並列して減速機(図示せず。)に接続し、減速機からプロペラシャフトがデファレンシャル機構26に延び、デファレンシャル機構26を介して後輪30の車軸に連結されている。走行用電動モータ16は、走行用インバータ22と電力線で接続されており、運転席12での運転操作に伴って走行用インバータ22から供給された電力で駆動される。
【0021】
走行用電動モータ16は、走行用インバータ22を介した電池部14からの電力のみを電源として駆動されるとともに、電池部14の電力に発電機19で発電された電力を合わせて駆動され、更には発電機19で発電された電力のみでも駆動して、HEVバス10を走行させるように設定されている。
【0022】
またHEVバス10に設けられている前照灯32、方向指示器34、尾灯その他の車両本体に関する車両用電気機器類は、従来の大型バスで用いられているものと基本的に同一であり、HEVバス10はそれら車両用電気機器を作動させるための24Vの車両用バッテリ(図示せず。)を搭載している。更にHEVバス10は、DC―DCコンバータ44(図3参照。)を電池部14に具え、DC―DCコンバータ44で電池部14での電気を24Vの電圧に変換し、車両用バッテリに充電を行わせるとともにHEVバス10の車両用電気機器類へ電力を供給している。
【0023】
補機ユニット20は、補機用モータを備え、HEVバス10のパワステアリングポンプや、エアコンプレッサ(いずれも図示せず。)などを駆動させる。
【0024】
ラジエータ23は、エンジン18の左方に設けてあり、ラジエータファン(図示せず。)で、HEVバス10の左方に設けられた左側壁11の開口部を通して外気をHEVバス10内に取り入れ、エンジン18内を循環して加熱された冷却水を冷却させるようになっている。このラジエータファンで取り入れられた外気は、HEVバス10の床下や、HEVバス10の後方に設けられた後壁15の排熱口(図示せず。)を通して車両外に排出される。
【0025】
次に、電池部14について説明する。電池部14は、図2、及び図3に示すようにバッテリボックス40と、バッテリ42と、バッテリ42の電圧を変換するDC−DCコンバータ44(図3参照。)と、バッテリボックス40の全体を覆う防水カバー46などから構成されている。図2は、HEVバス10のルーフ部25と電池部14とを車両幅方向に断面して示す図である。
【0026】
バッテリボックス40は、金属製の箱体で、内部に複数のバッテリ42が収納してあり、HEVバス10のルーフ部25に取り付けられた取付ステー52に固定されている。バッテリ42は例えばリチウムイオン電池であり、全体で600V程度の電圧になるよう電気的に接続されている。
【0027】
DC−DCコンバータ44は、バッテリ42の電気を24Vの車両用電圧に変換するコンバータであり、図3に示すようにバッテリボックス40内に設けられている。またバッテリボックス40内には、各バッテリ42を接続させる電線、DC−DCコンバータ44に接続する電線、走行用インバータ22や補機用インバータ24に延びる電線(いずれも図示せず。)などが配線されている。
【0028】
防水カバー46は、左右の側壁54が外側に開くように傾斜した(前後壁もほぼ同様の形状である。)、ほぼ台形状の断面形状に形成されている。防水カバー46は、例えばFRP樹脂など、繊維補強樹脂材などからなり、取付ステー52の上部にねじ等で固定されている。側壁54の下端とルーフ部25との間にはわずかな隙間が形成してあり、防水カバー46は、その隙間を通して外気が防水カバー46内に流入出するように取付ステー52に取り付けられている。
【0029】
防水カバー46の左上面には、図3に示すように点検口56、及び点検口57が設けられている。点検口56は、ほぼ正方形で、バッテリボックス40の前方に設けられた吸気口60のフィルタの点検、清掃等を主な目的として設けられている。点検口57は、点検口56の後方に、主にバッテリボックス40の後方に設けられた吸気口60のフィルタの点検、清掃と、安全装置のスイッチ操作や全体の点検などを主な目的として設けられている。
【0030】
更に、バッテリボックス40について詳しく説明する。
【0031】
バッテリボックス40は、上述したように金属製の箱体で、底板48と、前板50と、後板51と、左側板53と、右側板55と、上板59で形成されている。左側板53には、図2に示すように吸気口60が形成され、右側板55には、排気口62が形成されている。
【0032】
吸気口60は、左側板53に3箇所形成されている。各吸気口60は、図6に示すように左側板53の上半部に形成してあり、その外側には集塵用のフィルタ61(図6に二点鎖線で示す。)が交換可能に取り付けられている。また、バッテリボックス40内には、各吸気口60に対峙して吸気ファン63(図4参照。)が設置されている。吸気ファン63は、吸気口60側からバッテリボックス40の内部に空気を送るように作動する。更に各吸気口60に対応して左側板53には、吸気ダクト64が取り付けられている。
【0033】
吸気ダクト64は、金属などからなる板状部材で、吸気口60の外方側に取り付けられている。吸気ダクト64は、縦壁65と縦壁65の両側に設けられた横壁67、及び下端に設けられた底壁69などから構成されている。横壁67は縦壁65の両側にほぼ垂直に取り付けられ、横壁67と縦壁65により吸気ダクト64は断面コの字状に形成されている。
【0034】
吸気ダクト64の上部は、縦壁65と左右(HEVバス10に対しては前後方向に相当する。)の横壁67とバッテリボックス40の左側板53で囲まれた空間となっており、上方に開放された第1開口部36を形成している。
【0035】
吸気ダクト64の下部は、バッテリボックス40の底板48より下方に延び、第2開口部38を形成している。具体的には、底板48より下方に縦壁65と横壁67が共に延び、底壁69が縦壁65と横壁67のそれぞれの下端に連結されている。すなわち左右の横壁67のバッテリボックス40の下方に突き出た部分と、底壁69と、バッテリボックス40の底板48で区画された箇所が、車両の内側に向いて開口し、第2開口部38を形成している。
【0036】
更に底壁69の先端(車両に対して内側に当たる端部である。)は、図2に示すようにルーフ部25と所定の間隔まで近接している。かかる底壁69とルーフ部25との間隔は、底壁69の先端がルーフ部25に直接接触することなく、しかも高圧洗車機による洗浄水の噴流が防水カバー46とルーフ部25の間から噴き込まれた場合でも、噴流の勢いが弱められ、あるいは止められ第2開口部38の開口面側に洗浄水の噴流がほとんど達することがない程度に狭めて形成された間隔となっている.更に、底壁69は、縦壁65側から底壁69の先端に向かって、若干下向きに傾斜していることが好ましい。
【0037】
排気口62は、図3に示すように右側板55に2箇所形成されている。図3の右側、つまり車両後方側に設けられた吸気ダクト64には、後板51に設けられた排気口(図示せず。)が対応している。
【0038】
各排気口62の外側には、図5に示すように排気ダクト66が設けられている。排気ダクト66は、傾斜壁70と、傾斜壁70の両側に設けられた横壁72から形成され、排気口62を囲っている。
【0039】
傾斜壁70は、傾斜壁70の下端をバッテリボックス40の右側板55に取り付け、下端から斜め上方に傾斜して取り付けられている。横壁72は、バッテリボックス40の右側板55と傾斜壁70との間に形成された三角形状の部分に取り付けられている。
【0040】
排気ダクト66の下方は、上述したようにバッテリボックス40との間で閉塞されている。そして排気ダクト66は、下端から上方にいくにつれて右側板55と傾斜壁70、及び左右の横壁72とで区画される部分の水平断面積が拡大し、上端で開口されている。
【0041】
次に、バッテリ収納部(電池部14)の換気構造の作用、効果について説明する。
【0042】
吸気ファン63が作動すると、図4に示すように吸気口60から吸気を行い、それに伴い防水カバー46とルーフ部25との隙間から外気を導入させる。防水カバー46内に導入された外気は、第1開口部36及び第2開口部38を通り、フィルタ61を通過してバッテリボックス40内に導入される。バッテリボックス40内に導入された外気は、バッテリボックス40内を通過し、吸気口60に対峙して右側板55に設けられた排気口62から排出される。これにより、バッテリ42で発生した熱や引火性ガスなどがバッテリボックス40の外部に排出される。
【0043】
外気は、吸気ダクト64の第1開口部36と下部の第2開口部38を通って、バッテリボックス40内に吸引されるので、通気抵抗が小さく、円滑にバッテリボックス40内に導入される。また外気は、吸気口60に設けられたフィルタ61を通過してバッテリボックス40内に流入されるので、埃がバッテリボックス40内に入ることがない。
【0044】
第1開口部36は、吸気ダクト64の上部に開口し、しかも防水カバー46の内面との間隔が狭いために、防水カバー46とルーフ部25の隙間から浸入した雨滴や洗浄水の水滴が第1開口部36から直接吸気ダクト64内に入り、バッテリボックス40内に浸入することはほとんどない。また第1開口部36は、上部に開口しているので、バッテリボックス40と防水カバー46の間に浮遊している水滴が第1開口部36内に吸引されることもほとんどない。
【0045】
また、第2開口部38は、バッテリボックス40の底板48より下方に突き出て、車両内側に開口しているので、防水カバー46とルーフ部25の隙間から浸入した水滴が、第2開口部38を通って直接吸気口60に至ることはない。また、吸気口60は第2開口部38より上方に設けられているので、水滴が第2開口部38から吸気口60まで吸い上げられることもない。
【0046】
更に、車両の側方から洗浄水を噴射させて、防水カバー46とルーフ部25の隙間から水滴が浸入しても、第2開口部38の下端、すなわち底壁69の先端とルーフ部25との隙間が狭く形成されていることから、第2開口部38の開口面側に水滴が到達せず、第2開口部38を通ってバッテリボックス40内に吸引されることがない。また車両側方から噴射されて浸入してきた水滴が、第2開口部38内に流入するには、車両外側から内側に向けて移動してきた水滴が、第2開口部38の底壁69の端部を越えた時点でその方向を車両外側に反転して回り込まなければならず、第2開口部38を通して水滴がバッテリボックス40内に流入することがない。
【0047】
排気ダクト66は、上面が開口し、しかもバッテリボックス40から排出される方向に空気が流れているので、防水カバー46とルーフ部25の隙間から浸入した水滴が、排気ダクト66の上方に形成された開口を通ってバッテリボックス40内に浸入することはない。また、上方ほど排気ダクト66の水平断面積が広くなっていることから、排気口62から排出された空気は、バッテリボックス40内で温度が高められていることもあり、円滑に排気ダクト66を通って外部に排出される。
【0048】
以上述べたように、本発明のバッテリ収納部の換気構造によれば、バッテリボックス40内の換気を十分に行えるとともに、雨水や洗浄水などの水滴の浸入を防止し、バッテリボックス40内部に収納されているバッテリ42、電機器類、コードなどに損傷を与えることがない。
【0049】
尚、上記例ではHEVバス10におけるバッテリボックス40の換気構造を例として説明したが、本発明にかかるバッテリ収納部の換気構造は、これに限るものでない。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明にかかるバッテリ収納部の換気構造の一実施形態を具えたHEVバスを示す斜視図である。
【図2】電池部を示す断面図である。
【図3】防水カバーとバッテリボックスを示す分解斜視図である。
【図4】吸気ダクトを示す断面図である。
【図5】排気ダクトを示す断面図である。
【図6】吸気ダクトを示す斜視図である。
【符号の説明】
【0051】
10…HEVバス
14…電池部
16…走行用電動モータ
18…エンジン
19…発電機
22…走行用インバータ
25…ルーフ部
36…第1開口部
38…第2開口部
40…バッテリボックス
42…バッテリ
46…防水カバー
53…上壁
54…側壁
55…右側板
59…上板
60…吸気口
62…排気口
63…吸気ファン
64…吸気ダクト
65…縦壁
66…排気ダクト
67…横壁
69…底壁
70…傾斜壁
72…横壁
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体のルーフ部上に取り付けられ、内部にバッテリが収納されるバッテリボックスと、前記ルーフ部に取り付けられ、前記バッテリボックスを覆う防水カバーとからなる車両のバッテリ収納部において、
前記防水カバーは、断面が略台形状に形成され、該防水カバーの下端縁が前記バッテリボックスの外周辺に位置するとともに前記車体ルーフとの間で外気の流出入を可能とした隙間を有して該車体ルーフ表面に沿って形成されており、
前記バッテリボックスは、該バッテリボックスの左右側壁の一方の側壁に設けられた吸気口と、
前記左右側壁の他方の側壁に設けられた排気口と、
前記バッテリボックス内の、前記吸気口に対峙した位置に設けられた吸気ファンと、
前記吸気口の外方に装着された吸気ダクトと、を備え、
更に前記吸気ダクトは、前記吸気口の上方に開口した第1開口部を具え、かつ前記バッテリボックスの底板より前記車体ルーフ側に突出し、かつ車幅方向内側に開口した第2開口部を具えて形成されていることを特徴とするバッテリ収納部の換気構造。
【請求項2】
前記排気口の外方に排気ダクトが装着されており、該排気ダクトは、上方に開口部を具え、該排気ダクトの下端から前記開口部に向けて該排気ダクトの水平断面積が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のバッテリ収納部の換気構造。
【請求項3】
前記吸気ダクトの第2開口部の下端縁を、前記車体ルーフ上面の近傍に配置したことを特徴とする請求項2に記載のバッテリ収納部の換気構造。
【請求項1】
車体のルーフ部上に取り付けられ、内部にバッテリが収納されるバッテリボックスと、前記ルーフ部に取り付けられ、前記バッテリボックスを覆う防水カバーとからなる車両のバッテリ収納部において、
前記防水カバーは、断面が略台形状に形成され、該防水カバーの下端縁が前記バッテリボックスの外周辺に位置するとともに前記車体ルーフとの間で外気の流出入を可能とした隙間を有して該車体ルーフ表面に沿って形成されており、
前記バッテリボックスは、該バッテリボックスの左右側壁の一方の側壁に設けられた吸気口と、
前記左右側壁の他方の側壁に設けられた排気口と、
前記バッテリボックス内の、前記吸気口に対峙した位置に設けられた吸気ファンと、
前記吸気口の外方に装着された吸気ダクトと、を備え、
更に前記吸気ダクトは、前記吸気口の上方に開口した第1開口部を具え、かつ前記バッテリボックスの底板より前記車体ルーフ側に突出し、かつ車幅方向内側に開口した第2開口部を具えて形成されていることを特徴とするバッテリ収納部の換気構造。
【請求項2】
前記排気口の外方に排気ダクトが装着されており、該排気ダクトは、上方に開口部を具え、該排気ダクトの下端から前記開口部に向けて該排気ダクトの水平断面積が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のバッテリ収納部の換気構造。
【請求項3】
前記吸気ダクトの第2開口部の下端縁を、前記車体ルーフ上面の近傍に配置したことを特徴とする請求項2に記載のバッテリ収納部の換気構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【公開番号】特開2009−154826(P2009−154826A)
【公開日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−338273(P2007−338273)
【出願日】平成19年12月27日(2007.12.27)
【出願人】(303002158)三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年12月27日(2007.12.27)
【出願人】(303002158)三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Fターム(参考)】
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