用于蓄电装置的温度调节结构和温度调节方法_3

文档序号:9732303阅读:来源:国知局
个喷气口541a、541b形成两个旋转涡流。
[0054]如图5所示,设置隔断壁56,沿侧面11c的纵向在X方向上相对于喷气口 541a、541b分隔循环路径S1。隔断壁56可以与导引件55—体设置,并从导引面51b向侧面11c延伸。
[0055]下面将描述本实施例的喷气结构产生旋转涡流的原理。如图5所示,在XY平面视角中,循环路径S1由隔断壁56分隔为两条路径Sla、Slb,且喷气口541a、541b分别设置在被分隔的循环路径Sla和Sib上。
[0056]图6是用于展示产生旋转涡流的喷气结构的视图,且是分隔循环路径Sla和喷气口541a的放大视图。如图6所示,分隔循环路径Sla是具有Y方向上的长度wl和X方向上的宽度dl的空间。X方向上的宽度dl相当于,例如,侧面11c的宽度D的一半。喷气口 541a具有X方向上的宽度d2且连接至由第一导向面542和第二导向面55a形成的供应路径S2。
[0057]此时,喷气口541a的开口设置为具有小于分隔循环路径Sla的长度wl和宽度dl的宽度(12((12〈《1,(12〈(11)。在此,分隔循环路径31&的长度《1和宽度(11之间的大小关系是任意的。
[0058]换言之,如图6所示,在XY平视角中,喷气口541a的流动路径剖面(开口面)设置为小于循环路径Sla的流动路径剖面,且喷气结构设置为,其中宽度为d2(且高度为H1)的气流层从喷气口 541a流入循环路径Sla。宽度d2小于循环路径Sla的长度wl和宽度dl。
[0059]然后,本实施例的喷气结构中,在侧面11c中,第一壁部51(51b)和第二壁部52形成循环路径Sla,在Z方向上的高度为H1和在X方向上的宽度为d2(d2小于循环路径Sla的流动路径剖面在X方向上的宽度dl和在Y方向上的长度wl)的气流层,而空气沿着第二壁部52流入循环路径Sla。
[0060]来自喷气口541a并沿第二壁部52流动的气流层在到达侧面11c时,其方向改变为沿侧面11c的X方向,然后朝隔断壁56流动。到达隔断壁56的气流层再次改变其方向至沿隔断壁56的Y方向,并流向导引面51b(第一壁部51)。到达导引面51b的气流层沿导引面51b流向第二壁部52。如上所述,当气流层沿着循环路径Sla的内表面旋转时,可以产生以侧面11c的纵向为旋转轴且在侧面11 c的X方向上具有冷却长度的旋转涡流。
[0061 ] 喷气口541b也具有同样的喷气结构。在侧面11c中,第一壁部51(51b)、第二壁部52和隔断壁56形成循环路径Sib,在Z方向上的高度为H1和在X方向上的宽度为d2的气流层流入循环路径Sib,而空气沿第二壁部52流入循环路径Sib中。宽度d2小于循环路径Sib在水平方向上的流动路径剖面在X方向上的宽度dl和在Y方向上的长度wl。所述气流层沿循环路径Sib的内表面流动,则可由此产生以侧面11的纵向为旋转轴且具有沿侧面11c的X方向的冷却长度的旋转气流。
[0062]图7是图4沿VI1-VII的剖面视图。如图7所示,在Z方向上的高度为H1和在X方向上的宽度为d2的气流层从喷气口 541a、541b喷向循环路径Sla,Slb,形成被隔断壁56分隔的独立旋转涡流。所述两个以Z方向为旋转轴流动的旋转涡流相对于侧面11c在X方向上的宽度D形成。
[0063]在此,如图7所示,隔断壁56高于每个喷气口 541a、541b在侧面11c的纵向上的高度H1,且不会延伸到循环路径S1在Z方向上的端部。隔断壁56的高度可以任意设定,只要能使得从喷气口 541a、541b喷出的气流层不相互混合,由此能够生成相互独立的旋转涡流。在此,可以设置延伸到循环路径S1在Z方向上的端部的隔断壁56并令其具有高度H。
[0064]由每个喷气口541 a、541 b产生的旋转涡流以侧面11 c的纵向(Z方向)为旋转轴旋转,且具有在与侧面11C纵向正交的宽度方向上的第一冷却长度(D/2),沿侧面11C的纵向在Z方向上流动,同时与侧面11 c接触。
[0065]相应地,由于旋转并流动着的涡流中的空气具有在X方向上的第一冷却长度,并与侧面11c接触,相对于气流沿侧面11c的纵向流动的情况而言,可以令冷却长度减小。因此,可以高效执行温度调节。此外,在侧面11c的纵向上前行的旋转涡流也沿着在侧面11c的纵向(Z方向)上延伸的第二冷却长度前行,同时在X方向上旋转。因此,可能扰动第二冷却长度的长度方向上的温度边界层,以抑制该温度边界层在侧面11c纵向上的增加,并由此高效执行温度调节。
[0066]特别地,本实施例中的涡流产生部5(喷气口541a、541b)令Z方向上高度为H1且X方向上宽度为d2的气流层转动而形成涡流,而不是因湍流而产生涡流。由于所产生的以侧面11 c的纵向为旋转轴的旋转涡流具有在侧面11 c的X方向上的冷却长度,因此可以高效执行侧面11c与空气之间的热交换。
[0067]如上所述,利用本实施例的温度调节结构,可以在无需令空气与堆叠的单元电池10之间的空间接触的情况下,高效地调节单元电池10的箱11的侧面11c的温度。因此,可以在X方向(单元电池10对齐的方向)上减小电池组的大小。此外,由于对导引部50的空气供应路径位于电池组1的侧面上,电池组1也可以在Z方向(高度)上减小尺寸。在本实施例中,如图7等中的实施例所示,在侧面11c的X方向(宽度方向)上产生以Z方向为旋转轴的两个旋转涡流。相应地,每个侧面11c的X方向上的旋转涡流的第一冷却长度缩短至一半,由此可以更高效地执行温度调节。
[0068]此外,利用导引部50,从风机400供应的温度调节空气相对于构成电池组件100的每个单元电池10的侧面11并行抽吸和排出(互为独立)。由此,下游侧的冷却空气不会被上游侧的冷却空气的增温所影响。因此,单元电池10在上游侧和下游侧的冷却效率可以得到平衡,由此可以抑制单元电池10之间的温度差异。
[0069]图8和图9展示了本实施例的温度调节结构的喷气结构的改进实施例。图8的一个示例为喷气结构,其中循环路径S1未由隔断壁56分隔,而是设置了一个用于循环路径S1的喷气口 541c,且气流层以侧面llc(Z方向)的纵向为旋转轴转动,其第一冷却长度为与侧面11 c纵向正交的宽度D,并与侧面11 c接触,同时沿侧面11 c的纵向在Z方向上流动。
[0070]同样地,在图8的改进实施例中,如图6所示,喷气口541c设置为宽度d3小于循环路径S1在XY平面中的流动路径剖面的长度(wl X2)和宽度(dl X2)的开口。在Z方向上的高度为H1且在X方向上宽度为d3的气流层沿构成循环路径S1的侧面11c第二壁部52、第一壁部51(51b)和第二壁部,流入循环路径S1。相应地,气流层沿循环路径S1的内表面旋转,因此可以产生以侧面11C的纵向为旋转轴且在侧面11C的X方向上具有冷却长度的旋转涡流。
[0071]其次,图9中所示的改进实施例是一个喷气结构的例子,其中气流层从喷气口541a、541b沿着分隔循环路径S1的隔断壁56流入循环路径Sla、Slb。
[0072]如上所述,循环路径Sla被侧面11c、第一壁部51(51b)、第二壁部52和隔断壁56包围。因此,隔断壁56从第一壁部51b延伸至供应路径S2的上游侧,且可以在隔断壁56侧设置喷气口 541a。
[0073]换言之,在图9的实施例中,喷气口 541a、541b之间相对于如图5所示的由隔断壁56分隔的循环路径Sla、Slb的位置关系,是喷气口 541a、541b设置为彼此相邻,且隔断壁56在X方向上插入两者之间。在隔断壁56对应于如图5所示的喷气结构的第二壁部52,且循环路径S1被隔断壁56所分隔的情形中,覆盖循环路径Sla中的侧面11c和第一壁部51的第二壁部52配置为包括在Y方向上延伸长度L1的部分和隔断壁56。
[0074]如上所述,在图9的改进实施例中,在Z方向上的高度为H1且在X方向上宽度为d2的气流层流入循环路径Sla中,而空气沿隔断壁56流入循环路径S1。宽度d2小于循环路径Sla的流动路径剖面在X方向上的宽度d 1和在Y方向上的长度w 1。利用此结构,气流层沿循环路径Sla的内表面旋转,由此可以产生以侧面11c纵向为旋转轴且具有侧面11c的X方向上的一半第一冷却长度的旋转涡流。对于喷气口 541b,也具有相同情况。
[0075]在本实施例中,描述了矩形循环路径S1作为举例。但是,循环路径S1的形状并不限于此。例如,循环路径可以具有在XY平面的剖面形状为曲线的弓形形状。此外,第一导引面542和第二导引面55a均可以配置为用于每个喷气口 541a、541b的基本平行于Y方向的导引面。换言之,可以将其配置为提供与每个喷气口 541a、541b的开口具有相同宽度并在Y方向上向外部延伸的供应路径S2。此外,第一导引面542可以设置为相对于第二壁部52在X方向上向外部倾斜的形式。
[0076]供应部54和导引件55可以设置为与循环路径S1分离的元件。在本情形中,例如,设置为喷气口 541a、541b的进气口 54a设置在第一壁部51中,且供应部54和具有导引面51b的导引件55连接至进气口 54a。因此,可以由喷气口 541a、541b形成喷气结构。
[0077]喷气口 541a、541b可以设在第二壁部52中。换言之,供应路径S2可以连接至循环路径S1,由此在基本平行于Y方向的方向上向循环路径S1供应空气。在此情形中,经由喷气口541a、541b流入循环路径S1的气流层沿导引面51b(第一壁部51)或侧面11c流入循环路径
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[0078]本实施例的导引部50中,设置一对对应于一个单元电池10的两个堆叠面lid的第二壁部52,且沿侧面11c的纵向延伸的循环路径S1由导引部50的两个第二壁部52所封闭。但是,沿侧面11c的纵向延伸的循环路径S1可以通过使用X方向上的其他相邻单元电池10的导引部50的第二壁部52来形成。
[0079]例如,图3的实施例中,设置为对应于每个相邻单元电池10的导引部50的第二壁部52,加倍设置于在X方向上堆叠的两个相邻单元电池10之间。但是,可以将导引部50设置为,去掉两个第二壁部52之一,且在与单元电池10在Y方向上的堆叠面lid基本平行地延伸的一个第二壁部52在Y方向上的两端处设置第一壁部51。
[0080]在该情形中,在X方向上堆叠且同时夹在单元电池10之间的一个单元电池10的导引部50的第二壁部52,设置在X方向上的相邻其他单元电池10的堆叠面lid上。因此,该
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