(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-31
(54)【発明の名称】ケーブル構造、ケーブル冷却装置及び車両
(51)【国際特許分類】
H01B 7/42 20060101AFI20241024BHJP
【ＦＩ】
H01B7/42 C
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525901
(86)(22)【出願日】2022-11-08
(85)【翻訳文提出日】2024-06-27
(86)【国際出願番号】 CN2022130592
(87)【国際公開番号】W WO2023078456
(87)【国際公開日】2023-05-11
(31)【優先権主張番号】202111313327.0
(32)【優先日】2021-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522388383
【氏名又は名称】長春捷翼汽車科技股▲フン▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ ＪＥＴＴＹ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ９５７， Ｓｈｕｎｄａ Ｒｏａｄ， Ｈｉｇｈ－ｔｅｃｈ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ， Ｃｈａｏｙａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｃｉｔｙ， Ｊｉｌｉｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， １３００００， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】王 超
【テーマコード（参考）】
5G315
【Ｆターム（参考）】
5G315DA01
5G315DB03
5G315DC03
(57)【要約】
本発明はケーブル構造、ケーブル冷却装置及び車両を提供し、該ケーブル構造は、ケーブル本体と前記ケーブル本体の外側に巻き付く冷却スリーブとを備え、前記冷却スリーブにはスリーブチェンバーが設けられ、前記冷却スリーブには前記スリーブチェンバーに連通する給水継ぎ手及びリターン継ぎ手が接続されており、冷却水が前記給水継ぎ手を流れて前記スリーブチェンバーに流入して前記リターン継ぎ手から流出するように構成される。本発明によって、ケーブルを冷却し難い技術課題を解決することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーブル本体と前記ケーブル本体の外側に巻き付く冷却スリーブとを備えるケーブル構造であって、前記冷却スリーブにはスリーブチェンバーが設けられ、前記冷却スリーブには前記スリーブチェンバーに連通する給水継ぎ手及びリターン継ぎ手が接続されており、前記冷却スリーブは冷却水が前記給水継ぎ手を流れて前記スリーブチェンバーに流入して前記リターン継ぎ手から流出するように構成されている、ケーブル構造。
【請求項2】
前記スリーブチェンバーの横断面は偏平形状である、請求項１に記載のケーブル構造。
【請求項3】
前記スリーブチェンバーの幅方向のサイズと厚さ方向のサイズとの比の範囲は１：１～１０：１である、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項4】
前記スリーブチェンバーは並列に設けられる第一チェンバーと第二チェンバーとを備え、前記冷却スリーブの第一端には連通チャンネルが設けられ、前記連通チャンネルはそれぞれ前記第一チェンバーと前記第二チェンバーとに連通されており、前記給水継ぎ手及び前記リターン継ぎ手のいずれも前記冷却スリーブの第二端に設けられ、且つ前記給水継ぎ手は前記第一チェンバーに連通し、前記リターン継ぎ手は前記第二チェンバーに連通する、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項5】
前記第一チェンバーの側壁及び前記第二チェンバーの側壁のいずれも前記ケーブル本体に接触する、請求項４に記載のケーブル構造。
【請求項6】
前記冷却スリーブは前記第一チェンバーと前記第二チェンバーとの間に設けられているスリーブチェンバー仕切板を備え、前記連通チャンネルは前記スリーブチェンバー仕切板に設けられている貫通孔である、請求項４に記載のケーブル構造。
【請求項7】
前記給水継ぎ手と前記リターン継ぎ手とはそれぞれ前記冷却スリーブの両端に設けられる、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項8】
前記給水継ぎ手には給水キャッシュチェンバーが設けられ、前記給水キャッシュチェンバーの横断面の面積は前記給水継ぎ手に連通する前記スリーブチェンバーの横断面の面積より大きく、且つ／又は、前記リターン継ぎ手にはリターンキャッシュチェンバーが設けられ、前記リターンキャッシュチェンバーの横断面の面積は前記リターン継ぎ手に連通する前記スリーブチェンバーの横断面の面積より大きい、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項9】
前記給水継ぎ手は前記冷却スリーブに外嵌されており、且つ／又は、前記リターン継ぎ手は前記冷却スリーブに外嵌されている、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項10】
前記給水継ぎ手は前記冷却スリーブ内に内嵌されており、且つ／又は、前記リターン継ぎ手は前記冷却スリーブ内に内嵌されている、請求項９に記載のケーブル構造。
【請求項11】
前記給水継ぎ手と前記冷却スリーブとは締り嵌めとなり、前記給水継ぎ手と前記冷却スリーブとの間に接着剤層が設けられており、且つ／又は、前記リターン継ぎ手と前記冷却スリーブとは締り嵌めとなり、前記リターン継ぎ手と前記冷却スリーブとの間に接着剤層が設けられる、請求項１０に記載のケーブル構造。
【請求項12】
前記冷却スリーブは自由状態で螺旋状となり、前記冷却スリーブは弾性を具備する、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項13】
前記冷却スリーブは自由状態での内径が前記ケーブル本体の外径より小さい、請求項１２に記載のケーブル構造。
【請求項14】
前記冷却スリーブは組立てる状態で幅方向のサイズがピッチに占める割合の範囲は４０％～９８％である、請求項１２に記載のケーブル構造。
【請求項15】
前記リターン継ぎ手には温度センサーが接続されている、請求項１に記載のケーブル構造。
【請求項16】
前記冷却スリーブの冷却レート範囲は０．３Ｋ／ｓ～１０Ｋ／ｓである、請求項１に記載のケーブル構造。
【請求項17】
ケーブル本体の外側に巻き付く冷却スリーブと、ポンプと、冷却システムと、を備えるケーブル冷却装置であって、前記冷却スリーブにはスリーブチェンバーが設けられ、前記冷却スリーブには前記スリーブチェンバーに連通する給水継ぎ手及びリターン継ぎ手が接続され、前記冷却スリーブは冷却水が前記給水継ぎ手を流れて前記スリーブチェンバーに流入して前記リターン継ぎ手から流出するように構成されており、前記ポンプと前記冷却システムとは前記給水継ぎ手及び前記リターン継ぎ手に接続されているケーブル冷却装置。
【請求項18】
ポンプと、冷却システムと、請求項１－１６のうちのいずれか１項に記載のケーブル構造とを備える車両であって、前記ポンプと前記冷却システムとは給水継ぎ手及びリターン継ぎ手に接続される車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電気機器の技術分野に関し、特に、ケーブル構造、ケーブル冷却装置及び車両に関するものである。
【0002】
（関連出願）
本出願は特許出願番号が２０２１１１３１３３２７．０であって、出願日が２０２１年１１月０８日であり、発明の名称が「ケーブル構造、ケーブル冷却装置及び車両」の中国特許出願の優先権を主張する。
本出願は特許出願番号が２０２１１１３１３３２７．０であって、出願日が２０２１年１１月０８日であり、発明の名称が「ケーブル構造、ケーブル冷却装置及び車両」の中国特許出願の優先権を主張する。
【背景技術】
【0003】
現在の電気自動車は充電時間が長く、電気自動車の普及を制限するボルトネックとなっている。現在、電気自動車を快速に充電する電流は１５０～４００Ａに達し、大電流により充電ケーブルの発熱量が高くなるため、これも電気自動車の充電電流を制限する主な原因とされている。
【0004】
この問題を解決するために、一方にはケーブルの断面積を増加させてケーブルの発熱を低下させるのが至急に必要であるが、この場合ケーブルのコストが大幅に増加してしまい、他方には冷却技術を採用して、ケーブルの温度を下げて冷却している。
【0005】
現段階で、大電流の充電ケーブルを冷却するために常に液冷と風冷技術が用いられている。液冷技術は冷却効果がよいが、ケーブルに冷却パイプを別途設ける必要があるため、システムの構造が複雑になり、安全及び安定性への要求がかなり高く、コストも高める。風冷技術は装着サイズと空間の制限を受けて、冷却効率が低く、別途騒音が発生し、車全体のＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ（騒音）、Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ（振動）、Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ（荒々しさ））に影響する問題がある。
【0006】
従って、電流伝送分野ではケーブルの温度を快速に下げて、冷却機能を具備するケーブルが至急に必要な実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ケーブルを冷却し難い問題を解決するために、本発明はケーブル構造、ケーブル冷却装置及び車両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】
【0008】
本発明は以下の技術手段で上記目的を実現する。
【0009】
本発明は、ケーブル本体と前記ケーブル本体の外側に巻き付く冷却スリーブとを備えるケーブル構造を提供する。
【0010】
本発明は、ケーブル本体の外側に巻き付き可能である冷却スリーブと、ポンプと、冷却システムと、を備え、前記冷却スリーブにはスリーブチェンバーが設けられ、前記冷却スリーブには前記スリーブチェンバーに連通する給水継ぎ手及びリターン継ぎ手が接続され、前記冷却スリーブは冷却水が前記給水継ぎ手を流れて前記スリーブチェンバーに流入して前記リターン継ぎ手から流出するように構成されており、前記ポンプと前記冷却システムとは前記給水継ぎ手及び前記リターン継ぎ手に接続されるケーブル冷却装置を提供する。
【0011】
本発明は、ポンプと、冷却システムと、上記のケーブル構造とを備え、前記ポンプと前記冷却システムとは給水継ぎ手及びリターン継ぎ手に接続される車両を提供する。
【0012】
本発明は以下の特徴及びメリットを具備する。
【0013】
１．冷却スリーブはケーブル本体に貼り合わせられ、冷却スリーブによってケーブル本体の熱を吸収し、冷却水は冷却スリーブを流れて熱を低減し、ケーブル本体を冷却することにより、ケーブル回路の温度の上昇を明らかに低下させる。冷却スリーブとケーブル本体とが巻き付いて配合され、冷却スリーブはケーブル本体の変化に従って変形されるから、冷却スリーブは高い依存性を具備し、ケーブル本体の外径に基づいて冷却スリーブにマッチングされ、簡単でフレキシブルに組み立てることができるメリットを具備する。
【0014】
２．給水継ぎ手とリターン継ぎ手とはそれぞれケーブルの一端又は両端に設けられ、ケーブルの長さと組立ての具体的な環境に基づいて選択でき、もっと最適な組立てと冷却手段を実現することができる。
【0015】
３．冷却スリーブは螺旋状に形成され、ケーブルより内径が小さく、ケーブルに巻き付き易く、ケーブルに密着されて、もっと良好な伝熱を実現することができる。
【0016】
４．温度センサーを設けて快速にケーブルのリアルタイム温度を取得でき、タイムリーにポンプと冷却システムとを利用して温度を調整することができる。
【0017】
５．冷却スリーブはケーブル本体と一体化されるのではなく、ケーブル本体の外周に組立てられており、冷却スリーブが損害される場合、直接に冷却スリーブを交換すればよく、ケーブル本体を取り外す必要がなく、冷却スリーブは螺旋式にケーブル本体に巻き付いているため、取り外す時にケーブル本体に電源をオフする必要がないから、メンテナンスと交換が便利であり、ケーブル本体は外部が絶縁層によって保護されるため、冷却スリーブに冷却水が漏れる場合、ケーブル本体には短絡が発生しない。
【0018】
以下の図面は、ただ本発明を概略的に説明及び解釈するだけで、本発明の範囲はこれらに限られない。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の技術的特徴、目的と効果がもっと明確に理解されるように、図面を参照して本発明の最良な形態について説明する。本発明の記述において、特別な説明がない限り、「複数」は二つ以上を意味する。
【0021】
（実施例一）
本発明はケーブル構造を提供しており、図１－図１５に示すように、該ケーブル構造は、ケーブル本体１０とケーブル本体１０の外側に巻き付く冷却スリーブ２０とを備え、冷却スリーブ２０にはスリーブチェンバー３０が設けられており、冷却スリーブ２０にはスリーブチェンバー３０に連通された給水継ぎ手４０及びリターン継ぎ手５０が接続されており、冷却水が給水継ぎ手４０を流れてスリーブチェンバー３０に流入してリターン継ぎ手５０から流出するように構成されている。
本発明はケーブル構造を提供しており、図１－図１５に示すように、該ケーブル構造は、ケーブル本体１０とケーブル本体１０の外側に巻き付く冷却スリーブ２０とを備え、冷却スリーブ２０にはスリーブチェンバー３０が設けられており、冷却スリーブ２０にはスリーブチェンバー３０に連通された給水継ぎ手４０及びリターン継ぎ手５０が接続されており、冷却水が給水継ぎ手４０を流れてスリーブチェンバー３０に流入してリターン継ぎ手５０から流出するように構成されている。
【0022】
冷却スリーブ２０はケーブル本体１０に貼り合わせ、冷却スリーブ２０はケーブル本体１０の熱を吸収し、冷却水は冷却スリーブ２０を流れて熱を下げてケーブル本体１０に対する冷却を実現することにより、ケーブル回路の温度上昇を明らかに低減させる。冷却スリーブ２０はケーブル本体１０に巻き付いて配合し、ケーブル本体１０の変化に従って変形でき、冷却スリーブ２０は高い依存性を具備し、ケーブル本体１０の外径に基づいて冷却スリーブ２０にマッチングされ、簡単でフレキシブルに装着できるメリットを具備する。
【0023】
該ケーブル構造は電気自動車に適用可能であり、ケーブル本体１０は電気自動車のハイパワーのケーブルであってよい。冷却スリーブ２０の材質としてＰＶＣ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ポリ塩化ビニル）又はシリカゲルを用いることができる。
【0024】
スリーブチェンバー３０の横断面は幅方向２１と厚さ方向２２とを備え、スリーブチェンバー３０の幅方向２１の側壁はケーブル本体１０に接触する。スリーブチェンバー３０の横断面は偏平形状を為し、スリーブチェンバー３０の幅方向２１のサイズはスリーブチェンバー３０の厚さ方向２２のサイズより大きく、一実施形態において、図６と図１２に示すように、スリーブチェンバー３０の側壁とケーブル本体１０とが大きい接触面積を具備するようにして、冷却スリーブ２０がケーブル本体１０の熱を吸収し易いようになる。例えば、スリーブチェンバー３０の横断面は長方形を為す。
【0025】
一実施形態において、スリーブチェンバー３０の幅方向２１のサイズと厚さ方向２２のサイズとの比の範囲は１：１～１０：１である。スリーブチェンバー３０の幅方向と厚さ方向とのサイズは冷却スリーブ２０の冷却効果を決定し、スリーブチェンバー３０の幅方向のサイズと厚さ方向のサイズとの比による冷却スリーブ２０の性能への影響を検証するために、発明者は１０個の同じ断面積、同じ材質、同じ長さのケーブル構造を利用して、同じ電流を流し、幅方向のサイズと厚さ方向とのサイズの比が異なるスリーブチェンバー３０によってケーブル構造を冷却し、各ケーブル構造の温度上昇値を読み出して表１に記録した。
【0026】
実験方法は以下のとおりである。密閉の環境で、幅方向のサイズと厚さ方向のサイズとの異なる比を具備するスリーブチェンバー３０のケーブル構造を用いて、同じ電流を流して、電流を流す前の温度と電流を流した後、温度が安定した時の温度とを記録して、その差の絶対値を獲得した。本実施例において、温度上昇が５０Ｋを下回ると合格値と判断した。
【0027】
表１は、幅方向のサイズと厚さ方向のサイズとの異なる比を具備するスリーブチェンバー３０によるケーブル構造の温度上昇への影響を示す。
【0028】
【表1】
【0029】
上記の表から見られるように、スリーブチェンバー３０の幅方向２１のサイズと厚さ方向２２のサイズとの比が１：１を下回る場合、スリーブチェンバー３０の幅方向２１のサイズは厚さ方向２２のサイズより小さく、スリーブチェンバー３０の側壁とケーブル本体１０との間の接触面積が小さいため、冷却スリーブ２０がケーブル本体１０の熱を吸収するのに不利であり、ケーブル構造の温度上昇値が合格値より大きい。スリーブチェンバー３０の幅方向のサイズと厚さ方向のサイズとの比が１０：１を上回る場合、スリーブチェンバー３０の幅方向の中央部分は内部支持構造が無く、幅が大きすぎてスリーブチェンバー３０の中央部分の内壁が接触され易く、冷却水が冷却スリーブ２０を通すレートが遅くなり、冷却効果が下がり、ケーブル構造の温度上昇値が合格値を超える。従って、スリーブチェンバー３０の幅方向のサイズと厚さ方向のサイズとの比の範囲を１：１～１０：１に設定するのが望ましい。
【0030】
一実施形態において、スリーブチェンバー３０は並列に設けられる第一チェンバー３１と第二チェンバー３２とを備え、図２、図４及び図１１－図１３に示すように、冷却スリーブ２０の第一端に連通チャンネル３４が設けられ、連通チャンネル３４はそれぞれ第一チェンバー３１と第二チェンバー３２とに連通されており、給水継ぎ手４０及びリターン継ぎ手５０のいずれも冷却スリーブ２０の第二端に設けられ、且つ給水継ぎ手４０は第一チェンバー３１に連通され、リターン継ぎ手５０は第二チェンバー３２に連通される。
【0031】
さらに、第一チェンバー３１の側壁及び第二チェンバー３２の側壁のいずれもケーブル本体１０に接触し、図１１と図１２とに示すように、第一チェンバー３１と第二チェンバー３２とは幅方向２１に沿って配置され、第一チェンバー３１の幅方向２１の側壁及び第二チェンバー３２の幅方向２１の側壁のいずれもケーブル本体１０に接触され、冷却水は流入途中及び流出途中のいずれもケーブル本体１０の熱を吸収できて、冷却水が充分に冷却機能を果たすのに役立つ。
【0032】
図１１に示すように、冷却スリーブ２０は第一チェンバー３１と第二チェンバー３２との間に設けられるスリーブチェンバー仕切板３３を備え、スリーブチェンバー仕切板３３によって第一チェンバー３１と第二チェンバー３２とを仕切ることで、冷却水は冷却スリーブ２０の第二端から第一チェンバー３１を通り冷却スリーブ２０の第一端に流れた後、再び第二チェンバー３２を通り冷却スリーブ２０の第二端に流れる。連通チャンネル３４の構造は一種に限られず、例えば、連通チャンネル３４は連通管であり、連通管の一端が第一チェンバー３１に連通され、他端が第二チェンバー３２に連通されてもよい。本発明の一実施例において、連通チャンネル３４はスリーブチェンバー仕切板３３に設けられる貫通孔である。
【0033】
【0034】
該ケーブル構造はフレキシブルな適用が可能であって、適用環境に基づいて、例えば車全体の高圧電気の配置及び取付工程を鑑みて、図１に示す給水継ぎ手４０とリターン継ぎ手５０とを両端にそれぞれ設ける実施形態又は図２に示す給水継ぎ手４０とリターン継ぎ手５０とを同一端に設ける実施形態のように全体的配置及び工程ラインにフレキシブルにマッチングすることができる。
【0035】
一実施形態において、リターン継ぎ手５０にリターンキャッシュチェンバー５１が設けられており、図６－図８及び図１２－図１３に示すように、リターンキャッシュチェンバー５１の横断面の面積はリターン継ぎ手５０に連通するスリーブチェンバー３０の横断面の面積より大きく、リターンキャッシュチェンバー５１は冷却水をバッファーして、冷却水の流速をもっと穏やかにし、冷却水がケーブル本体１０の熱を吸収するのに役立ち、熱伝送の安定性を保証することができる。
【0036】
一実施形態において、給水継ぎ手４０には給水キャッシュチェンバー４１が設けられ、図９－図１２に示すように、給水キャッシュチェンバー４１の横断面の面積は給水継ぎ手４０に連通するスリーブチェンバー３０の横断面の面積より大きく、給水キャッシュチェンバー４１は冷却水をバッファーし、冷却水の流速をもっと穏やかにして、冷却水がケーブル本体１０の熱を吸収するのに役立ち、冷却機能の安定性を保証することができる。
【0037】
図７－図８、図１０及び図１３に示すように、給水継ぎ手４０は冷却スリーブ２０に外嵌され、リターン継ぎ手５０は冷却スリーブ２０に外嵌される。さらに、給水継ぎ手４０は冷却スリーブ２０内に内嵌され、リターン継ぎ手５０は冷却スリーブ２０内に内嵌されて、給水継ぎ手４０と冷却スリーブ２０との間及びリターン継ぎ手５０と冷却スリーブ２０との間がもっと容易に組立てられる。
【0038】
さらに、給水継ぎ手４０と冷却スリーブ２０とは締り嵌めとなり、給水継ぎ手４０と冷却スリーブ２０との間には接着剤層が設けられている。リターン継ぎ手５０と冷却スリーブ２０はと締り嵌めとなり、リターン継ぎ手５０と冷却スリーブ２０との間には接着剤層が設けられ、給水継ぎ手４０と冷却スリーブ２０のと間及びリターン継ぎ手５０と冷却スリーブ２０との間が密着されて、封止性を高めることができる。
【0039】
本発明の一実施形態において、冷却スリーブ２０は自由状態で螺旋状を為し、冷却スリーブ２０は弾性を有するため、冷却スリーブ２０がケーブル本体１０に巻き付き易く、冷却スリーブ２０はケーブル本体１０の変化に従って変形し、冷却スリーブ２０とケーブル本体１０とがもっと緊密に接続される。該冷却スリーブ２０は自動的に形状を復帰する特性を有し、冷却スリーブ２０の内径とケーブルの外径が配合され易く、一定の締り嵌めを維持し、配合の緊密性を保証する。
【0040】
一実施形態において、冷却スリーブ２０は組立て状態において幅方向のサイズがピッチに占める割合の範囲は４０％～９８％である。組立て状態で、冷却スリーブ２０のピッチはケーブル本体１０の軸線方向に沿って隣接する二つの冷却スリーブ２０のセンターの間の距離である。冷却スリーブ２０の幅方向のサイズがピッチに占める割合があまりにも低いと、冷却スリーブ２０のケーブル本体１０上の被覆面積が小さくて、冷却効果を達成できなく、ケーブル本体１０の温度上昇が不良となる。冷却スリーブ２０の幅方向のサイズがピッチに占める割合があまりにも高いと、温度上昇が合格であるけれども、冷却スリーブ２０があまりにもぎっしり並べられ、ケーブル構造の柔軟性が悪く、組立て難くなる。
【0041】
冷却スリーブ２０の幅方向のサイズがピッチに占める割合によるケーブル構造の温度上昇への影響を検証するために、発明者は１０個の同じ断面積、同じ材質、同じ長さのケーブル構造を用いて、同じ電流を流し、冷却スリーブ２０の幅方向のサイズがピッチに占める、異なる割合に基づいて、ケーブル構造を冷却して、それぞれのケーブル構造の温度上昇値を読み出して表２に記録した。実験方法は、密閉の環境で、幅方向のサイズがピッチに占める異なる割合の冷却スリーブ２０のケーブル構造を用いて、同じ電流を流し、電流を流す前の温度と電流を流した後、温度が安定した時の温度とを記録し、その差の絶対値を獲得した。本実施例において、温度上昇が５０Ｋを下回ると合格値と判断した。
【0042】
冷却スリーブ２０の幅方向のサイズがピッチに占める割合によるケーブル構造の折り曲げ性能への影響を検証するために、発明者は１０個の同じ断面積、同じ材質、同じ長さのケーブル構造を利用して、冷却スリーブ２０の幅方向のサイズがピッチに占める、異なる割合に基づき、ケーブル構造を最大なラジアンまで折り曲げて、円弧一端の接線と円弧中間ポイントの接線との間の角度を測定して表２に記録した。本実験において、該角度が３０°を超えると合格値と判断した。
【0043】
表２は、幅方向のサイズがピッチに占める異なる割合の冷却スリーブ２０によるケーブル構造の温度上昇と柔軟性への影響を示す。
【0044】
【表2】
【0045】
表２に示すように、冷却スリーブ２０の幅方向のサイズがピッチに占める割合が４０％を下回ると、冷却スリーブ２０がケーブル本体１０上の被覆面積が小さすぎて、冷却効果を達成できず、ケーブル本体１０の温度上昇が不良となる。冷却スリーブ２０の幅方向のサイズがピッチに占める割合が９８％を上回ると、ケーブル本体１０の温度上昇は合格するけれども、温度上昇の低下が明らかではなく、且つケーブル構造の折り曲げ角度が不良となり、折り曲げ性能が悪く、この時のケーブル構造は柔軟性が低く、組立て難くなる。従って、冷却スリーブ２０の幅方向のサイズがピッチに占める割合の範囲を４０％～９８％に設けるのが望ましい。
【0046】
さらに、冷却スリーブ２０は自由状態での内径がケーブル本体１０の外径より小さく、図１５－図１８に示すように、冷却スリーブ２０の自由状態での内径をＤ、ケーブル本体１０の外径をＤ１と設定すると、Ｄ１≧Ｄであり、冷却スリーブ２０とケーブル本体１０とは締り嵌めとなり、冷却スリーブ２０とケーブル本体１０とは密着される。図１５に示すように、ケーブル本体１０はワイヤコア１１とワイヤー絶縁シース１２とを備え、冷却スリーブ２０の側壁はワイヤー絶縁シース１２の側壁に密着される。
【0047】
取付けた後に冷却スリーブ２０の側壁とケーブル本体１０の外壁とが密着されるように、取付けた後冷却スリーブ２０がケーブル本体１０に施すラジアルフォースはＦｒ≧２Ｎを保証すべく、実際の取付け環境及び許された高圧回路外径の要求に基づくと、組立てた後冷却スリーブ２０の径方向のひずみ量△Ｄの範囲は４ｍｍ～８ｍｍで、そのうち、△Ｄ＝Ｄ１－Ｄである。従って、冷却スリーブ２０が線形弾性ひずみ範囲内の弾性係数はＭ≧Ｆｒ／△Ｄであり、この範囲内で冷却スリーブ２０の側壁とケーブル本体１０の外壁とが密着され、効率的な伝熱を保証し、冷却効率を確保することができる。
【0048】
図５と図９とに示すように、冷却スリーブ２０とケーブル本体１０との間は固定タイ６０によって固定されてよく、固定タイ６０は冷却スリーブ２０が軸方向に移動するのを防止でき、冷却スリーブ２０とケーブル本体１０とをよりしっかりと固定することができる。固定タイ６０と冷却スリーブ２０との間は接着されてよい。ケーブル本体１０の外径がそれぞれの内径の冷却スリーブ２０にマッチングすることにより、冷却スリーブ２０はケーブル本体の変化に従って変形するため、良好な依存性を具備する。該ケーブル構造は快速に取付けられ、簡単でフレキシブルな装着が可能であり、冷却スリーブ２０とケーブル本体１０とが密着されて、ケーブル本体１０を良好に冷却することができる。
【0049】
一実施形態において、リターン継ぎ手５０には温度センサー７２が接続されており、温度センサー７２は冷却コントローラー７１にＰＴＣ又はＮＴＣ信号を提供して、冷却コントローラー７１に冷却水温度情報を提供し、冷却コントローラー７１は温度センサー７２に基づいてポンプ８４及び熱交換システムのパワーを系統的に調整して、冷却効果を改善することができる。
【0050】
一実施形態において、冷却スリーブ２０の冷却レート範囲は０．３Ｋ／ｓ～１０Ｋ／ｓである。冷却スリーブ２０の冷却レートによるケーブル本体１０の温度上昇への影響を検証するために、発明者は１０個の同じ断面積、同じ材質、同じ長さのケーブル構造を利用して、同じ電流を流し、異なる冷却レートのケーブル本体１０を用いて、ケーブル構造を冷却し、各ケーブル構造の温度上昇値を読み出して表３に記録した。
【0051】
実験方法は、密閉の環境で、それぞれの冷却レートの冷却スリーブ２０のケーブル構造を利用して、同じ電流を流し、電流を流す前の温度と電流を流した後の温度が安定した時の温度とを記録し、その差の絶対値を獲得した。本実施例において、温度上昇が５０Ｋを下回ると合格値と判断した。
【0052】
表３は、それぞれの冷却レートの冷却スリーブ２０によるケーブル構造の温度上昇への影響を示す。
【0053】
【表3】
【0054】
上記表から見られるように、冷却スリーブ２０の冷却レートが０．３Ｋ／ｓを下回る場合、ケーブル構造の温度上昇値は合格値より小さく、冷却スリーブ２０の冷却レートが高いほど、温度上昇値が小さい。冷却スリーブ２０の冷却レートが１０Ｋ／ｓを超えると、ケーブル構造自体の発熱量及び冷却スリーブ２０自体のパワーの影響を受けて、温度上昇値の低下が明らかではないが、冷却スリーブ２０のパワーは増加するため、経済的ではない。従って、冷却スリーブ２０の冷却レート範囲を０．３Ｋ／ｓ～１０Ｋ／ｓに設けるのが望ましい。
【0055】
（実施例二）
本発明はケーブル冷却装置を提供し、該ケーブル冷却装置はケーブル本体１０の外側に巻き付く冷却スリーブ２０を備え、冷却スリーブ２０はスリーブチェンバー３０が設けられ、冷却スリーブ２０にはスリーブチェンバー３０に連通する給水継ぎ手４０及びリターン継ぎ手５０が接続されており、冷却水が給水継ぎ手４０を流れてスリーブチェンバー３０に流入してリターン継ぎ手５０から流出するように構成される。
本発明はケーブル冷却装置を提供し、該ケーブル冷却装置はケーブル本体１０の外側に巻き付く冷却スリーブ２０を備え、冷却スリーブ２０はスリーブチェンバー３０が設けられ、冷却スリーブ２０にはスリーブチェンバー３０に連通する給水継ぎ手４０及びリターン継ぎ手５０が接続されており、冷却水が給水継ぎ手４０を流れてスリーブチェンバー３０に流入してリターン継ぎ手５０から流出するように構成される。
【0056】
該ケーブル冷却装置はケーブル本体１０の温度を下げることができ、車両に適用可能であり、ケーブル本体１０は電気自動車のハイパワーケーブルであってよい。
【0057】
該ケーブル冷却装置はポンプ８４と冷却システム８０とを備え、ポンプ８４と冷却システム８０とは給水継ぎ手４０及びリターン継ぎ手５０に接続され、冷却システム８０は冷却水の温度を下げ、ポンプ８４は冷却水を給水継ぎ手４０に搬送し、ケーブル本体１０の温度を下げる。該ケーブル冷却装置を車両に適用する際に、車全体の熱交換システムに接続され、車全体の熱交換システムはポンプ８４と冷却システム８０との役割をし、ポンプ８４と冷却システム８０とは別途に設けられてもよい。
【0058】
図１９に示すように、冷却システム８０は制冷システム８１と熱交換機８２とを備え、制冷システム８１と熱交換機８２との間に膨張弁８３が設けられる。冷却コントローラー７１はポンプ８４に電気的に接続されている。
【0059】
（実施例三）
本発明は車両を提供し、該車両はポンプ８４と、冷却システム８０と、上記のケーブル構造と、を備えており、ポンプ８４と冷却システム８０とは給水継ぎ手４０に接続される。冷却システム８０は冷却水の温度を下げ、ポンプ８４は冷却水を給水継ぎ手４０に搬送し、ケーブル本体１０の温度を下げる。該車両における上記ケーブル構造の功能と効果については重なる説明を省略する。
本発明は車両を提供し、該車両はポンプ８４と、冷却システム８０と、上記のケーブル構造と、を備えており、ポンプ８４と冷却システム８０とは給水継ぎ手４０に接続される。冷却システム８０は冷却水の温度を下げ、ポンプ８４は冷却水を給水継ぎ手４０に搬送し、ケーブル本体１０の温度を下げる。該車両における上記ケーブル構造の功能と効果については重なる説明を省略する。
【0060】
ケーブル構造におけるケーブル本体１０は電気自動車のハイパワーケーブルであってよい。ケーブル構造は車全体の熱交換システムに接続され、車全体の熱交換システムはポンプ８４と冷却システム８０との役割をする。ポンプ８４と冷却システム８０とは別途に設けられてもよい。
【0061】
以上はただ発明を実施するための最良な形態について概略的に説明し、本発明の範囲はこれに限られない。本発明の構想と原則を脱離しない前提での均等な変化と補正はいずれも本発明の保護範囲に属すると理解されるべきである。
【符号の説明】
【0062】
１０ ケーブル本体
１１ ワイヤコア
１２ ワイヤー絶縁シース
２１ 幅方向
２２ 厚さ方向
３０ スリーブチェンバー
３１ 第一チェンバー
３２ 第二チェンバー
３３ スリーブチェンバー仕切板
３４ 連通チャンネル
４０ 給水継ぎ手
４１ 給水キャッシュチェンバー
５０ リターン継ぎ手
５１ リターンキャッシュチェンバー
６０ 固定タイ
７１ 冷却コントローラー
７２ 温度センサー
８０ 冷却システム
８１ 制冷システム
８２ 熱交換機
８３ 膨張弁
８４ ポンプ
１１ ワイヤコア
１２ ワイヤー絶縁シース
２１ 幅方向
２２ 厚さ方向
３０ スリーブチェンバー
３１ 第一チェンバー
３２ 第二チェンバー
３３ スリーブチェンバー仕切板
３４ 連通チャンネル
４０ 給水継ぎ手
４１ 給水キャッシュチェンバー
５０ リターン継ぎ手
５１ リターンキャッシュチェンバー
６０ 固定タイ
７１ 冷却コントローラー
７２ 温度センサー
８０ 冷却システム
８１ 制冷システム
８２ 熱交換機
８３ 膨張弁
８４ ポンプ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーブル本体と前記ケーブル本体の外側に巻き付く冷却スリーブとを備えるケーブル構造であって、前記冷却スリーブにはスリーブチェンバーが設けられ、前記冷却スリーブには前記スリーブチェンバーに連通する給水継ぎ手及びリターン継ぎ手が接続されており、前記冷却スリーブは冷却水が前記給水継ぎ手を流れて前記スリーブチェンバーに流入して前記リターン継ぎ手から流出するように構成されている、ケーブル構造。
【請求項2】
前記スリーブチェンバーの横断面は偏平形状である、請求項１に記載のケーブル構造。
【請求項3】
前記スリーブチェンバーの幅方向のサイズと厚さ方向のサイズとの比の範囲は１：１～１０：１である、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項4】
前記スリーブチェンバーは並列に設けられる第一チェンバーと第二チェンバーとを備え、前記冷却スリーブの第一端には連通チャンネルが設けられ、前記連通チャンネルはそれぞれ前記第一チェンバーと前記第二チェンバーとに連通されており、前記給水継ぎ手及び前記リターン継ぎ手のいずれも前記冷却スリーブの第二端に設けられ、且つ前記給水継ぎ手は前記第一チェンバーに連通し、前記リターン継ぎ手は前記第二チェンバーに連通する、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項5】
前記第一チェンバーの側壁及び前記第二チェンバーの側壁のいずれも前記ケーブル本体に接触する、請求項４に記載のケーブル構造。
【請求項6】
前記冷却スリーブは前記第一チェンバーと前記第二チェンバーとの間に設けられているスリーブチェンバー仕切板を備え、前記連通チャンネルは前記スリーブチェンバー仕切板に設けられている貫通孔である、請求項４に記載のケーブル構造。
【請求項7】
前記給水継ぎ手と前記リターン継ぎ手とはそれぞれ前記冷却スリーブの両端に設けられる、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項8】
前記給水継ぎ手には給水キャッシュチェンバーが設けられ、前記給水キャッシュチェンバーの横断面の面積は前記給水継ぎ手に連通する前記スリーブチェンバーの横断面の面積より大きく、且つ／又は、前記リターン継ぎ手にはリターンキャッシュチェンバーが設けられ、前記リターンキャッシュチェンバーの横断面の面積は前記リターン継ぎ手に連通する前記スリーブチェンバーの横断面の面積より大きい、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項9】
前記給水継ぎ手は前記冷却スリーブに外嵌されており、且つ／又は、前記リターン継ぎ手は前記冷却スリーブに外嵌されている、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項10】
前記給水継ぎ手は前記冷却スリーブ内に内嵌されており、且つ／又は、前記リターン継ぎ手は前記冷却スリーブ内に内嵌されている、請求項９に記載のケーブル構造。
【請求項11】
前記給水継ぎ手と前記冷却スリーブとは締り嵌めとなり、前記給水継ぎ手と前記冷却スリーブとの間に接着剤層が設けられており、且つ／又は、前記リターン継ぎ手と前記冷却スリーブとは締り嵌めとなり、前記リターン継ぎ手と前記冷却スリーブとの間に接着剤層が設けられる、請求項１０に記載のケーブル構造。
【請求項12】
前記冷却スリーブは自由状態で螺旋状となり、前記冷却スリーブは弾性を具備する、請求項１又は２に記載のケーブル構造。
【請求項13】
前記冷却スリーブは自由状態での内径が前記ケーブル本体の外径より小さい、請求項１２に記載のケーブル構造。
【請求項14】
前記冷却スリーブは組立てる状態で幅方向のサイズがピッチに占める割合の範囲は４０％～９８％である、請求項１２に記載のケーブル構造。
【請求項15】
前記リターン継ぎ手には温度センサーが接続されている、請求項１に記載のケーブル構造。
【請求項16】
前記冷却スリーブの冷却レート範囲は０．３Ｋ／ｓ～１０Ｋ／ｓである、請求項１に記載のケーブル構造。
【請求項17】
ケーブル本体の外側に巻き付く冷却スリーブと、ポンプと、冷却システムと、を備えるケーブル冷却装置であって、前記冷却スリーブにはスリーブチェンバーが設けられ、前記冷却スリーブには前記スリーブチェンバーに連通する給水継ぎ手及びリターン継ぎ手が接続され、前記冷却スリーブは冷却水が前記給水継ぎ手を流れて前記スリーブチェンバーに流入して前記リターン継ぎ手から流出するように構成されており、前記ポンプと前記冷却システムとは前記給水継ぎ手及び前記リターン継ぎ手に接続されているケーブル冷却装置。
【請求項18】
ポンプと、冷却システムと、請求項１又は２に記載のケーブル構造とを備える車両であって、前記ポンプと前記冷却システムとは給水継ぎ手及びリターン継ぎ手に接続される車両。
【国際調査報告】