WO2018147263A1 - 給電ケーブル、及びコネクタ付き給電ケーブル - Google Patents

給電ケーブル、及びコネクタ付き給電ケーブル Download PDF

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佐藤　望
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株式会社フジクラ
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Definitions

  • the present invention relates to a power supply cable and a power supply cable with a connector.
  • Patent Document 1 a power feeding cable as shown in Patent Document 1 is known.
  • This power supply cable has a plurality of power lines therein.
  • Each power line includes a cooling pipe disposed at the center, a conductor surrounding the cooling pipe, and an insulator covering the conductor.
  • the power supply cable of Patent Document 1 can suppress the heat generation of the conductor by flowing the refrigerant liquid through the cooling pipe, and can suppress the temperature rise of the entire power supply cable.
  • the inventor sends the refrigerant from the refrigerant cooling device that cools and sends the refrigerant to the inside of the cooling pipe of the power line.
  • a power supply cable used to supply power to a power supply target such as a battery for an electric vehicle is used with a power line used at a positive potential and a negative potential to form a power supply circuit that supplies power with a direct current to the power supply target.
  • Power line a power supply cable having a plurality of power lines with a built-in cooling pipe.
  • the following configuration hereinafter also referred to as an examination configuration
  • the cooling pipe for the power line used at the positive potential and the cooling pipe for the power line used at the negative potential are connected to each other.
  • cooling pipes are respectively connected to the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the refrigerant cooling device on the second end side of the power supply cable.
  • the refrigerant sent to the cooling pipe connected to the refrigerant outlet is returned to the refrigerant cooling device via the cooling pipe connected to the refrigerant inlet.
  • a cooling tube made entirely of resin can be adopted.
  • a liquid refrigerant hereinafter also referred to as a cooling liquid
  • the leaked coolant flows through a gap existing between the cooling pipe of the power line and the conductor, it may flow along the outer peripheral surface of the cooling pipe and be transmitted to the cooling pipe of the power line used at a negative potential. In that case, an electrical short circuit may occur through the coolant that leaks between the positive potential power line and the negative potential power line.
  • the outer peripheral surface of the cooling pipe is cooled by the refrigerant flowing inside thereof, so that condensation may occur depending on the temperature, humidity, etc. of the installation environment. For this reason, in the examination configuration, there is a possibility that a short circuit between the power lines may occur through the dew condensation water on the outer peripheral surface of the cooling pipe caused by the dew condensation.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to prevent an electrical short circuit between power lines through a cooling pipe.
  • a power supply cable includes a plurality of power lines each having a cooling pipe and a conductor surrounding the cooling pipe, and the plurality of power lines are used with the same polarity.
  • the cooling pipes of the power lines are connected to each other at the first end of the power supply cable.
  • the power feeding cable further includes a first communication cord having a first signal line and a covering for accommodating the first signal line inside, and the plurality of power lines are positive power lines used at a positive potential.
  • a negative power line used at a negative potential, and the positive power line and the negative power line may be disposed so as to sandwich the first communication cord in the radial direction in a cross-sectional view.
  • the power supply cable further includes a second communication cord having a second signal line and an exterior material covering the second signal line, and the power line includes the first communication cord and the second communication in a cross-sectional view.
  • a plurality of cords may be arranged on both sides of the cord in the radial direction.
  • a power supply cable with a connector according to a second aspect of the present invention includes the power supply cable and a connector provided at a first end of the power supply cable and connected to a power supply object.
  • the power supply cable according to the third aspect of the present invention includes a plurality of power lines each having a cooling pipe, and among the plurality of power lines, a cooling pipe built in one power line is a cooling pipe built in another power line. The one power line and the other power line are used with the same polarity.
  • FIG. 1 It is a cross-sectional view which shows the structure of the electric power feeding cable of this embodiment. It is the schematic of the power feeding cable with a connector provided with the power feeding cable of FIG. It is a schematic diagram of the connection state of the cooling pipes of the power line of the electric power feeding cable of FIG.
  • the power feeding cable 1 has a first end 1a and a second end 1b (see FIG. 3), and a power transmission power line and a signal transmission signal line are incorporated therein. It is a cable.
  • the power feeding cable 1 has a cooling function to suppress heat generation when a large current is passed through the power line.
  • the power feeding cable 1 includes a plurality of power lines 10, a first communication cord 20, a plurality of second communication cords 30, an inclusion 2, and a sheath 4.
  • the plurality of power lines 10, the first communication cord 20, the plurality of second communication cords 30, and the inclusion 2 are accommodated in the sheath 4.
  • the power feeding cable 1 includes four power lines 10, one first communication cord 20, and two second communication cords 30.
  • the power supply cable 1 is used when, for example, a charger main body and a power supply target are electrically connected to supply power to the power supply target.
  • the power supply target may be, for example, a battery of an electric vehicle (vehicle).
  • a large current of 250 A or more flows in the power line 10.
  • the power line 10 generates heat, which may make it difficult for the user to touch and handle the power supply cable 1. Therefore, it is necessary to keep the surface temperature of the power feeding cable 1 below a predetermined temperature. Further, the power supply cable 1 is accommodated in the charger main body by being partially wound when not in use.
  • the power supply cable 1 is drawn out from the accommodated state and is connected to a power supply object when in use. That is, the power supply cable 1 is repeatedly wound and unwound for use. For this reason, the power supply cable 1 is required to have durability against friction, durability against bending, flexibility, and the like.
  • the direction along the central axis O of the power feeding cable 1 is referred to as a longitudinal direction.
  • a direction orthogonal to the central axis O is referred to as a radial direction
  • a direction around the central axis O is referred to as a circumferential direction.
  • one side with respect to a symmetry axis C described later is referred to as a ⁇ X side
  • the other side with respect to the symmetry axis C is defined as a + X side.
  • the first communication code 20 is used, for example, for communication between a vehicle that is a power supply target and the charger main body.
  • the first communication cord 20 is disposed at the center of the power feeding cable 1.
  • the first communication cord 20 is surrounded by the four power lines 10 and the two second communication cords 30.
  • the first communication cord 20 includes a plurality (two) of first signal lines 21, a tape 22 that wraps these first signal lines 21, and a covering 23 that covers the tape 22.
  • the tape 22 and the covering 23 are each made of an electrically insulating material.
  • the number (two) of first signal lines 21 included in the first communication code 20 illustrated in FIG. 1 is smaller than the number (six) of second signal lines 31 included in the second communication code 30.
  • the number of first signal lines 21 included in the first communication code 20 and the number of second signal lines 31 included in the second communication code 30 can be appropriately changed. That is, the number of first signal lines 21 included in the first communication code 20 may be equal to or greater than the number of second signal lines 31 included in the second communication code 30.
  • the first communication cord 20 has flexibility.
  • the conductor 21a is covered with an insulator 21b.
  • the insulator 21b is made of an insulating resin.
  • the plurality of first signal lines 21 are accommodated in the covering 23 in a state of being integrally wound with the tape 22.
  • the two first signal lines 21 are accommodated in the coating 23 in a state where they are twisted together.
  • One first communication cord 20 is a so-called twisted pair cable. Therefore, the adjustable range of the pitch for twisting the two first signal lines 21 is large, and an optimum pitch can be selected from the viewpoint of noise during communication.
  • the thickness of the covering 23 (code covering) of the first communication cord 20 is larger than the thickness of the tape 22. Further, the thickness of the covering 23 is larger than the thickness of a tape 32 described later of the second communication cord 30.
  • the outer diameter of the first communication cord 20 can be adjusted by changing the thickness of the covering 23. By changing the thickness of the covering 23, the radial positions of the plurality of second communication cords 30 and the plurality of power lines 10 can be easily adjusted. Accordingly, the plurality of second communication cords 30 and the plurality of power lines 10 can be brought into contact with the coating 23 in the radial direction.
  • the second communication cord 30 and the power line 10 that are adjacent in the circumferential direction, or the two power lines 10 that are adjacent in the circumferential direction can be brought into contact with each other in the circumferential direction.
  • the plurality of second communication cords 30 and the plurality of power lines 10 can be positioned around the first communication cord 20 in a well-balanced manner.
  • the second communication cord 30 is disposed on the radially outer side of the first communication cord 20.
  • the two second communication cords 30 are arranged on both sides of the first communication cord 20 in the radial direction.
  • the two second communication cords 30 are arranged so as to sandwich the first communication cord 20 from both sides in the radial direction.
  • the outer diameter of the second communication cord 30 is substantially equal to the outer diameters of the first communication cord 20 and the power line 10.
  • the outer diameters of the two second communication cords 30 are substantially equal to each other.
  • the second communication cord 30 has flexibility.
  • the second communication cord 30 includes six second signal lines 31 and a tape (exterior material) 32 that wraps the six second signal lines 31.
  • Each of the second signal lines 31 is used for controlling a locking mechanism of the connector 40, which will be described later, a power line of an LED that is turned on when power is supplied, and a signal line of a temperature sensor when the connector 40 includes a temperature sensor. Further, a part of the second signal line 31 may be used as an auxiliary power supply line to the power supply object.
  • Each second signal line 31 is spirally wound around the core member 33.
  • the core member 33 is formed of rubber or the like in a linear shape and has flexibility. Further, the plurality of second signal lines 31 are wrapped in a tape 32.
  • the second signal line 31 has a configuration in which a conductor 31a is covered with an insulator 31b.
  • the outer diameter of the second signal line 31 included in the second communication cord 30 may be substantially equal to the outer diameter of the first signal line 21 included in the first communication code. Alternatively, the outer diameter of the second signal line 31 may be different from the outer diameter of the first signal line 21.
  • the power line 10 includes a cooling pipe 11, a conductor 12, and an insulator 13.
  • the power line 10 has flexibility.
  • the cooling pipe 11 is disposed at the center of the power line 10 in a cross sectional view.
  • the cooling pipe 11 is a flexible tube made of synthetic resin.
  • the cooling pipe 11 is in contact with a conductor 12 that generates heat when energized. For this reason, the cooling pipe 11 is required to have heat resistance.
  • a synthetic resin excellent in heat resistance and insulation such as nylon 12 can be suitably used. Since nylon 12 is excellent in flexibility and mechanical strength, it is suitable as a member constituting the power supply cable 1 that is required to have flexibility and mechanical durability.
  • other synthetic resins such as silicone resin, fluororesin, polyurethane, and polyolefin may be used in addition to nylon 12.
  • each cooling pipe 11 is connected to the refrigerant cooling device 60 at the second end 1 b of the power feeding cable 1.
  • the refrigerant cooling device 60 includes a chiller that cools the refrigerant and a pump that delivers the refrigerant.
  • the refrigerant is filled in the plurality of cooling pipes 11 and flows in the cooling pipes 11 by the refrigerant cooling device 60.
  • the conductor 12 surrounds the cooling pipe 11. For example, a direct current of 250 A or more flows through the conductor 12 in the present embodiment.
  • the conductor 12 is composed of a plurality of conductor wires 12b. A plurality of conductor wires 12b are formed by being collectively twisted around the cooling pipe 11. In the present embodiment, the conductor wire 12b is formed by bundling and twisting 21 strands 12a. The conductor 12 is formed by collectively twisting six conductor wires 12b around the cooling pipe 11. Thereby, the conductor 12 is arranged around the cooling pipe 11 without deviation. Each conductor wire 12 b is provided in contact with the outer peripheral surface of the cooling pipe 11.
  • each strand 12a which comprises the conductor wire 12b a tin plating annealed copper wire can be used, for example.
  • the number of the conductor wires 12b constituting the conductor 12 and the number of the strands 12a constituting the conductor wire 12b can be appropriately changed.
  • the insulator 13 covers (surrounds) the conductor 12.
  • EP rubber can be used as a material of the insulator 13, for example.
  • the plurality of power lines 10 are arranged around the first communication cord 20.
  • a line passing through the central portion of the first communication cord 20 and the central portions of the two second communication cords 30 disposed on both sides in the radial direction of the first communication cord 20 is symmetric.
  • the four power lines 10 are arranged in line-symmetric positions.
  • the four power lines 10 are arranged two on each side ( ⁇ X side and + X side) via the symmetry axis C. That is, two power lines 10 are disposed on both sides of a communication code string constituted by the first communication code 20 and the two second communication codes 30 on both sides thereof.
  • the two power lines 10 adjacent to each other in the circumferential direction are located between the second communication cords 30 on both sides of the first communication cord 20 in the circumferential direction.
  • Each power line 10 is disposed in contact with the first communication cord 20 and the second communication cord 30.
  • the plurality of power lines 10, the first communication cords 20, and the plurality of second communication cords 30 are arranged so that the cross section of the power feeding cable 1 is line symmetric with respect to the symmetry axis C.
  • the plurality of power lines 10, the first communication cords 20, and the plurality of second communication cords 30 are arranged so as to be point-symmetric about the central axis O in the cross section of the power feeding cable 1. .
  • the outer diameter of the power line 10 is substantially the same as the outer diameter of the first communication cord 20 and the second communication cord 30.
  • the outer diameters of the four power lines 10 are substantially equal to each other.
  • the two power lines 10 adjacent to each other in the circumferential direction in a cross-sectional view are a pair of power lines 10. That is, in FIG. 1, the first power line 101 and the third power line 103, and the second power line 102 and the fourth power line 104 are a pair of power lines 10.
  • One of the cooling pipes 11 included in each of the pair of power lines 10 is a refrigerant forward path, and the other is a refrigerant backward path.
  • both power lines are used with the same polarity. That is, currents in the same direction flow through the conductors 12 included in the pair of power lines 10.
  • the sheath 4 integrally covers the plurality of power lines 10, the first communication cord 20, the plurality of second communication cords 30, and the inclusion 2.
  • the plurality of power lines 10 and the plurality of second communication cords 30 are accommodated in the sheath 4 together with the inclusions 2 while being spirally wound around the first communication cord 20.
  • the sheath 4 can be formed by, for example, extrusion molding using chloroprene rubber or the like.
  • the inclusion 2 is filled around the plurality of power lines 10, the first communication cord 20, and the plurality of second communication cords 30. When these members are covered with the sheath 4 by the inclusions 2, the positions of the members can be stabilized.
  • the inclusion 2 functions as a buffer material that protects the power line 10 and the communication cords 20 and 30 from being damaged when the power supply cable 1 is stepped on the vehicle body, for example.
  • Tetron yarn can be used as the inclusion 2, for example.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a power feeding cable 50 with a connector provided with a connector 40 to be attached to a power supply object.
  • the power supply cable 50 with a connector includes a power supply cable 1 and a power supply connector (hereinafter also referred to as a connector) 40.
  • the connector 40 is disposed at the first end 1 a of the power feeding cable 1.
  • the connector 40 is connected to a power supply object.
  • the connector 40 includes a case 41 and a plurality of connector terminals 42. In the example of FIG. 2, there are two connector terminals 42.
  • the first end 1 a of the power feeding cable 1 is accommodated in the case 41.
  • the conductor 12 of each power line 10 is electrically connected to the connector terminal 42 of the connector 40.
  • the conductor 12 of each power line 10 is connected to a charger body (not shown).
  • the power supply cable with connector 50 supplies the power output from the charger body to the power supply object through the power line 10 of the power supply cable 1 and the connector terminal 42 of the connector 40.
  • a direct current flows from the charger body toward the power supply object through the conductor 12 of the power line 10 and the connector terminal 42 of the connector 40.
  • the power supply cable 1 is used with a power line and a negative potential (negative polarity) that are used with a positive potential (positive polarity) so as to form a power supply circuit that supplies power with a direct current between the charger body and a power supply object.
  • Power line In the cross-sectional view shown in FIG. 1, the left side ( ⁇ X side) is the first side surface side and the right side (+ X side) of both sides in the radial direction via the communication cord row (symmetric axis C) of the feeding cable 1 ) As the second side surface side.
  • two power lines 10 (first power line 101 and third power line 103) used at a positive potential (positive polarity; the same applies hereinafter) are provided on the first side surface ( ⁇ X side).
  • Two power lines 10 (second power line 102 and fourth power line 104) used at a negative potential (negative polarity; hereinafter the same) are disposed on the second side surface (+ X side).
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the connection state of the cooling pipes 11 in the power supply cable 50 with a connector.
  • the four power lines 10 of the power feeding cable 1 are illustrated in parallel at equal intervals.
  • the first power line 101 and the third power line 103 are power lines that are used with the same polarity (for example, a positive potential), and the second power line 102 and the fourth power line 104 are power lines that are used with the same polarity (for example, a negative potential). is there.
  • the connecting member 70 is formed with a connecting channel through which the channels (inner channels) inside the cooling pipe 11 communicate with each other.
  • the connection member 70 causes the inner flow paths of the plurality of cooling pipes 11 connected to both ends of the connection flow path to communicate with each other through the connection flow paths.
  • the power cable 50 with a connector includes two connection members 70. Hereinafter, one of them may be referred to as a first connection member 70a, and the other may be referred to as a second connection member 70b.
  • the cooling pipe 11 and the conductor 12 of each power line 10 extend from the first end 1 a of the power supply cable 1. These portions extending from the first end 1 a of the power feeding cable 1 are accommodated in the connector 40.
  • the conductors 12 of the two power lines 10 (first power line 101 and third power line 103) used at the positive potential are electrically connected to the first connector terminal 42a of the connector 40.
  • the conductors 12 of the two power lines 10 (second power line 102 and fourth power line 104) used at a negative potential are electrically connected to the second connector terminal 42b of the connector 40.
  • the first power line 101 and the third power line 103 are positive power lines used at a positive potential.
  • the second power line 102 and the fourth power line 104 are negative power lines used at a negative potential.
  • the first power line 101 (plus power line) and the fourth power line 104 (minus power line) are arranged so as to sandwich the first communication cord 20 in the radial direction.
  • the third power line 103 (plus power line) and the second power line 102 (minus power line) are arranged so as to sandwich the first communication cord 20 in the radial direction.
  • each cooling pipe 11 of the power line 10 is connected to the connection member 70 in the case 41 of the connector 40.
  • the cooling pipes 11 of the two plus side power lines (the first power line 101 and the third power line 103) are connected to each other via the first connection member 70a.
  • the cooling pipes 11 of the two negative power lines (second power line 102 and fourth power line 104) are connected to each other through the second connection member 70b.
  • the refrigerant returns to the refrigerant cooling device 60.
  • the liquid refrigerant delivered from the refrigerant cooling device 60 flows through the cooling pipe 11 (outward path) of the second power line 102 toward the connector 40 (first end 1a side) and passes through the second connection member 70b. Then, it flows to the cooling pipe 11 (return path) of the fourth power line 104. Then, the refrigerant returns to the refrigerant cooling device 60.
  • cooling of two positive power lines (first power line 101 and third power line 103) arranged on the ⁇ X side (first side surface side) with respect to the communication code string (symmetric axis C).
  • the tubes 11 are connected to each other through the first connection member 70a.
  • the cooling pipes 11 of the two negative power lines (second power line 102 and fourth power line 104) arranged on the + X side (second side face side) of the communication code string (symmetric axis C) are connected in the second connection. It is connected via the member 70b.
  • the above-described feeding cable 1 has a configuration in which the cooling pipes 11 of the power lines 10 having the same polarity are connected to each other via the connection member 70 at the first end 1a of the feeding cable 1.
  • This power supply cable 1 is a refrigerant flow in which inner flow paths of two cooling pipes 11 connected to each other via a connection member 70 are continuous via a connection member 70 (specifically, the connection flow path). Has a road.
  • the cooling pipe 11 built in one (one power line) of the two power lines 10 having the same polarity is connected to the cooling pipe 11 built in the other (other power line) of the two power lines 10.
  • the power feeding cable 1 shown in FIG. 3 has two refrigerant channels.
  • One refrigerant flow path is such that the inner flow paths of the cooling pipes 11 of the first power line 101 and the third power line 103 used at a positive potential are connected via a connecting member 70 (specifically, the connection flow path). It is continuous.
  • the other refrigerant flow path is such that the inner flow paths of the cooling pipes 11 of the second power line 102 and the fourth power line 104 used at a negative potential are connected to each other via a connection member 70 (specifically, the connection flow path). It is continuous.
  • the power line 10 incorporating one cooling pipe 11 and the power line 10 incorporating the other cooling pipe 11 are used with the same polarity.
  • One of the pair of cooling pipes 11 connected to each other via the connection member 70 is a refrigerant forward path, and the other is a refrigerant return path.
  • the cooling pipe 11 of the first power line 101 is the refrigerant forward path, and the third power line 103.
  • the cooling pipe 11 is used as a refrigerant return path.
  • the cooling pipe 11 of the second power line 102 is used as a refrigerant forward path
  • the cooling pipe 11 of the fourth power line 104 is used as a refrigerant return path.
  • the cooling pipe 11 of each power line 10 is connected to the refrigerant cooling device 60 at the second end 1 b of the power feeding cable 1.
  • the connection member 70 Of the pair of cooling pipes 11 connected to each other via the connection member 70, one is connected to the refrigerant outlet of the refrigerant cooling device 60 and the other is connected to the refrigerant inlet of the refrigerant cooling device 60.
  • the pair of cooling pipes 11 connected to each other via the connecting member 70 the one connected to the refrigerant outlet of the refrigerant cooling device 60 is used as the refrigerant forward path, and the one connected to the refrigerant inlet of the refrigerant cooling device 60 is used as the refrigerant return path. Is done.
  • the refrigerant sent from the refrigerant cooling device 60 to the cooling pipe 11 in the refrigerant forward path is connected to the cooling pipe 11 in the refrigerant forward path and the connection member 70 connected to the cooling pipe 11 in the refrigerant forward path. Then, the refrigerant flows in order through the cooling pipe 11 of the refrigerant return path connected to the connection member 70.
  • the refrigerant forward cooling pipe 11 and the refrigerant forward cooling pipe 11 form a continuous refrigerant flow path via a connection member 70 (specifically, a connection flow path thereof). Therefore, in the power feeding cable 1 shown in FIG.
  • the refrigerant cooling device 60 cools the refrigerant sucked from the cooling pipe 11 in the refrigerant return path connected to the refrigerant inlet, and sends it out to the cooling pipe 11 in the refrigerant forward path connected to the refrigerant outlet.
  • the power supply cable 1 includes a refrigerant forward cooling pipe 11 connected to the refrigerant outlet of the refrigerant cooling device 60 and a refrigerant backward cooling pipe 11 connected to the refrigerant inlet of the refrigerant cooling device 60.
  • the connection members 70 are connected to each other.
  • the refrigerant sent from the refrigerant cooling device 60 to the cooling pipe 11 of the refrigerant forward path is circulated so as to be returned to the refrigerant cooling apparatus 60 via the cooling pipe 11 of the refrigerant forward path, the connection member 70, and the cooling pipe 11 of the refrigerant forward path. Is done.
  • the conductor 12 in the power line 10 is cooled by the cooling pipe 11 from the inside. Since the conductor 12 is twisted around the cooling pipe 11, it is cooled without unevenness. In addition, the power supply cable 1 is cooled without unevenness in the power line 10 that is a heat source inside. As a result, temperature unevenness in the power supply cable 1 is suppressed, and in addition to the surface of the sheath 4, the plurality of power lines 10 accommodated in the power supply cable 1, the first communication cord 20, the plurality of second communication cords 30, and the like. Can be prevented from becoming locally hot.
  • the power supply cable 1 has flexibility as a whole. Thereby, for example, the power feeding cable 1 can be easily wound and accommodated when not in use, or can be drawn out when in use.
  • the outer diameters of the power lines 10 of the power supply cable 1 are substantially equal to each other. For this reason, each power line 10 can be made common and cost reduction can be aimed at.
  • the fact that the outer diameters of the power lines 10 are substantially equal also contributes effectively to making the temperature of the surface of the power lines 10 uniform and more reliably suppressing temperature unevenness inside and outside the feed cable 1.
  • the power lines are used with the same polarity. Therefore, an electrical short circuit accident between power lines is not caused.
  • the configuration in which the cooling pipes 11 of the power lines 10 used with the same polarity are connected to each other via the connection member 70 is caused by liquid refrigerant leaking from the cooling pipe 11 and condensation on the outer peripheral surface of the connection member 70. It is possible to reliably prevent a short circuit between the conductors 12 to be performed.
  • connection of the cooling pipes 11 of the power lines 10 that are used with the same polarity at the first end 1a of the power supply cable 1 can also employ a configuration in which the connection member 70 is not used.
  • a configuration in which a connection connector is provided at the first end of the two cooling pipes 11 and the first ends of the cooling pipes 11 are connected by connection between the connection connectors is also possible. It is.
  • the power feeding cable 1 is not limited to the configuration in which the cooling pipes 11 of the power lines 10 having the same polarity are connected to each other via the connection member 70 on the first end 1a side.
  • each cooling pipe 11 is a part of one continuous cooling pipe 11
  • the cooling pipe 11 of the power lines 10 having the same polarity is a portion provided in the power line 10 of one continuous cooling pipe 11.
  • the one continuous cooling pipe 11 has a part extended over between power lines in the 1st edge part 1a side.
  • the power line 10 (first polarity) that is used with a positive potential (positive polarity) on the first side surface of both sides in the radial direction via the communication code string (symmetric axis C).
  • the feed cable 1 having a cross-sectional structure in which the fourth power line 104) is arranged is illustrated.
  • the power supply cable 1 may employ a configuration in which power lines having the same polarity are arranged on both sides of a communication code string (symmetric axis C).
  • the configuration including the two second communication cords 30 and the four power lines 10 has been described.
  • the number of the second communication cords 30 and the power lines 10 accommodated in the sheath 4 may be appropriately changed. Also good.
  • the power supply cable 1 can suitably employ a configuration having the same number of power lines used at a positive potential (positive polarity) and power lines used at a negative potential (negative polarity), but the number of power lines used at a positive potential (positive polarity). However, a configuration different from the number of power lines used at a negative potential (negative polarity) can also be adopted.
  • the second communication cord 30 and the power line 10 are arranged so as to surround the first communication cord 20, but not limited thereto, only the power line 10 surrounds the first communication cord 20. May be arranged.
  • the power feeding cable 1 may include six power lines 10, and these six power lines 10 may be disposed so as to surround the second communication cord 30 in a cross-sectional view.
  • the power supply cable 1 is not limited to a configuration having a communication code string, and a configuration without a communication code string can also be adopted.
  • the configuration in which the refrigerant sent from the refrigerant cooling device to the cooling pipe in the refrigerant forward path is circulated back to the refrigerant cooling apparatus via the connection pipe and the cooling pipe in the refrigerant return path is exemplified, but the present invention is not limited thereto.
  • the cooling pipes of the refrigerant forward path and the refrigerant return path that are connected to each other via the connection pipe may not be connected to the refrigerant cooling device.
  • SYMBOLS 1 Feeding cable 1a ... 1st edge part 2 ... Inclusion 4 ... Sheath 10 ... Power line 101, 103 ... Positive side power line 102, 104 ... Negative side power line 11 ... Cooling pipe 12 ... Conductor 12a ... Elementary wire 12b ... Conductor Wire 13 ... Insulator 20 ... First communication cord 21 ... First signal wire 22 ... Tape 23 ... Coating 30 ... Second communication cord 31 ... Second signal wire 32 ... Tape 40 ... Connector 50 ... Power supply cable with connector 60 ... Refrigerant Cooling device 70 ... Connection member

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Abstract

給電ケーブルであって、冷却管及び前記冷却管を囲繞する導電体をそれぞれ有する電力線を複数備え、互いに同極性で使用される複数の前記電力線のそれぞれの前記冷却管が、前記給電ケーブルの第１の端部にて互いに接続されている給電ケーブル。

Description

給電ケーブル、及びコネクタ付き給電ケーブル
　本発明は、給電ケーブル及びコネクタ付き給電ケーブルに関する。
　本願は、２０１７年２月７日に、日本に出願された特願２０１７－０２０７９６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来から、特許文献１に示されるような給電ケーブルが知られている。この給電ケーブルは、内部に複数の電力線を備えている。各電力線は、中心に配置された冷却管と、冷却管を囲繞する導体と、導体を覆う絶縁体と、から構成されている。特許文献１の給電ケーブルは、冷却管に冷媒液を流通させることにより導体の発熱を抑え、給電ケーブル全体の温度上昇を抑制することができる。
日本国特開２０１２－１６４４７８号公報
　本発明者は、上述した特許文献１のように冷却管を内蔵する複数の電力線を内部に有する給電ケーブルにおいて、冷媒を冷却および送出する冷媒冷却装置から電力線の冷却管内側に送出し、他の電力線の冷却管を通して冷媒冷却装置に戻し循環させること（冷媒循環方式）を検討した。
　電気自動車用バッテリー等の給電対象物への給電に用いられる給電ケーブルは、給電対象物との間に直流で電力供給する給電回路を構成するべく、プラス電位で使用する電力線とマイナス電位で使用する電力線とを有する。
　冷却管を内蔵する複数の電力線を有する給電ケーブルについて上述の冷却液循環方式を実現する場合、以下の構成（以下、検討構成、とも言う）が検討される。給電ケーブルの第１の端部側にて、プラス電位で使用する電力線の冷却管とマイナス電位で使用する電力線の冷却管とを互いに接続する。さらに、これらの冷却管を、給電ケーブルの第２の端部側で、冷媒冷却装置の冷媒入口及び冷媒出口にそれぞれ接続する。
　この検討構成では、冷媒出口に接続された冷却管へ送出した冷媒を、冷媒入口に接続された冷却管を介して冷媒冷却装置へ戻す。
　上記検討構成では、例えば全体が樹脂製の冷却管を採用することができる。
　しかしながら、検討構成にあっては、給電ケーブルへ過剰な外力が加わることで、プラス電位で使用する電力線の冷却管から液体の冷媒（以下、冷却液、とも言う）の漏出が生じる場合がある。漏出した冷却液が電力線の冷却管と導電体との間に存在する隙間を流れると、冷却管の外周面に沿って流れて、マイナス電位で使用する電力線の冷却管まで伝わる可能性がある。その場合、プラス電位の電力線とマイナス電位の電力線との間で漏れた冷却液を介して電気短絡が生じる可能性がある。
　また、冷却管の外周面には、その内側を流れる冷媒によって冷却されることで、設置環境の気温や湿度等によっては結露が生じる場合がある。このため、検討構成にあっては、結露によって生じた冷却管の外周面の結露水を介して電力線間の短絡を生じる可能性もある。
　本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、冷却管を通じた電力線間の電気短絡を防止することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る給電ケーブルは、冷却管及び前記冷却管を囲繞する導電体をそれぞれ有する電力線を複数備え、互いに同極性で使用される複数の前記電力線のそれぞれの前記冷却管が、前記給電ケーブルの第１の端部にて互いに接続されている。
　上記給電ケーブルは、第１信号線と、前記第１信号線を内側に収容する被覆と、を有する第１通信コードをさらに備え、前記複数の電力線には、プラス電位で使用されるプラス側電力線およびマイナス電位で使用されるマイナス側電力線が含まれ、横断面視において、前記プラス側電力線および前記マイナス側電力線は、前記第１通信コードを径方向で挟むように配置されていても良い。
　上記給電ケーブルは、第２信号線と、前記第２信号線を覆う外装材と、を有する第２通信コードをさらに備え、横断面視において前記電力線は、前記第１通信コード及び前記第２通信コードを径方向で挟む両側にそれぞれ複数本配置されていても良い。
　本発明の第２の態様に係るコネクタ付き給電ケーブルは、前記給電ケーブルと、前記給電ケーブルの第１の端部に設けられ、かつ給電対象物に接続されるコネクタと、を備える。
　本発明の第３の態様に係る給電ケーブルは、冷却管をそれぞれ有する電力線を複数備え、複数の前記電力線のうち、一の電力線に内蔵された冷却管は、他の電力線に内蔵された冷却管と接続されており、前記一の電力線と前記他の電力線とは同極性で使用される。
　本発明の上記態様によれば、冷却管を通じた電力線間の電気短絡を防止することができる。
本実施形態の給電ケーブルの構成を示す横断面図である。 図１の給電ケーブルを備えたコネクタ付き給電ケーブルの概略図である。 図１の給電ケーブルの電力線の冷却管同士の接続状態の模式図である。
　以下、本実施形態に係る給電ケーブル、およびコネクタ付き給電ケーブルを、図面を参照しながら説明する。
　まず、給電ケーブルについて説明する。
　本実施形態に係る給電ケーブル１は、第１の端部１ａと第２の端部１ｂとを有し（図３参照）、電力伝送用の電力線と信号伝送用の信号線とが内蔵されたケーブルである。給電ケーブル１は、電力線に大電流が流された際の発熱を抑えるために冷却機能を備えている。
　図１に示すように、給電ケーブル１は、複数の電力線１０と、第１通信コード２０と、複数の第２通信コード３０と、介在物２と、シース４と、を備えている。これら複数の電力線１０と、第１通信コード２０と、複数の第２通信コード３０と、介在物２とはシース４に収容されている。本実施形態では、給電ケーブル１は、４本の電力線１０と、１本の第１通信コード２０と、２本の第２通信コード３０と、を備えている。
　給電ケーブル１は、例えば充電器本体と給電対象物とを電気的に接続して、給電対象物に電力を供給する際に用いられる。給電対象物は、例えば電気自動車（車両）のバッテリーであってもよい。給電ケーブル１を用いて、電気自動車のバッテリーを急速充電する場合には、例えば２５０Ａ以上の大電流が電力線１０内を流れる。このような大電流が給電ケーブル１に流れると電力線１０が発熱し、使用者が給電ケーブル１に触れて取り扱うことが困難となる可能性がある。そのため、給電ケーブル１の表面温度を所定の温度以下に抑える必要がある。
　また、給電ケーブル１は、不使用時には部分的に巻かれるなどして充電器本体に収容される。給電ケーブル１は、使用時には収容状態から繰り出されて給電対象物に接続される。つまり、給電ケーブル１は繰り返して巻き取りや繰り出しをされて使用される。このため、給電ケーブル１には、摩擦に対する耐久性、屈曲に対する耐久性、および可撓性などが求められる。
＜方向定義＞
　ここで本実施形態では、給電ケーブル１の中心軸Ｏに沿う方向を長手方向という。また、中心軸Ｏに垂直な断面視（横断面視）において、中心軸Ｏに直交する方向を径方向といい、中心軸Ｏ周りに周回する方向を周方向という。
　また、図１に示す横断面視において、後述する対称軸Ｃに対する一方側を－Ｘ側といい、対称軸Ｃに対する他方側を＋Ｘ側とする。
（第１通信コード）
　第１通信コード２０は、例えば給電対象物である車両と充電器本体との間の通信に用いられる。横断面視において、第１通信コード２０は、給電ケーブル１の中心部に配置されている。横断面視において、第１通信コード２０は、４本の電力線１０および２本の第２通信コード３０に囲われている。
　第１通信コード２０は、複数（２本）の第１信号線２１と、これらの第１信号線２１を包むテープ２２と、テープ２２を覆う被覆２３と、を備えている。
　テープ２２及び被覆２３は、それぞれ電気絶縁性材料によって形成されている。
　図１に例示した第１通信コード２０に含まれる第１信号線２１の数（２本）は、第２通信コード３０に含まれる第２信号線３１の数（６本）よりも少ない。
　但し、第１通信コード２０に含まれる第１信号線２１の数、及び第２通信コード３０に含まれる第２信号線３１の数は適宜変更可能である。つまり、第１通信コード２０に含まれる第１信号線２１の数が第２通信コード３０に含まれる第２信号線３１の数以上であってもよい。
　第１通信コード２０は、可撓性を有している。第１信号線２１では、導体２１ａが絶縁体２１ｂで被覆されている。絶縁体２１ｂは絶縁樹脂で形成されている。複数の第１信号線２１は、テープ２２で一体に巻かれた状態で、被覆２３内に収容されている。
　本実施形態では、２本の第１信号線２１が互いに撚り合わされた状態で被覆２３内に収容されている。１本の第１通信コード２０はいわゆるツイストペアケーブルである。このため、２本の第１信号線２１を撚り合わせるピッチの調整可能な範囲が大きく、通信時のノイズ等の観点から最適なピッチを選択することができる。
　第１通信コード２０の被覆２３（コード被覆）の厚みは、テープ２２の厚みより大きい。また、被覆２３の厚みは、第２通信コード３０の後述するテープ３２の厚みより大きい。被覆２３の厚みを変更することで、第１通信コード２０の外径を調整することができる。被覆２３の厚みを変更することで、複数の第２通信コード３０および複数の電力線１０の径方向における位置を容易に調整することができる。これにより、複数の第２通信コード３０および複数の電力線１０を径方向で被覆２３に接触させることができる。さらに、周方向で隣り合う第２通信コード３０および電力線１０、若しくは周方向で隣り合う２本の電力線１０同士を、周方向で互いに接触させることができる。
　このように、被覆２３の厚みを適宜調整することで、複数の第２通信コード３０および複数の電力線１０をバランスよく第１通信コード２０の周囲に位置させることができる。
（第２通信コード）
　第２通信コード３０は、第１通信コード２０の径方向外側に配置されている。図１に示す横断面視において、２本の第２通信コード３０は、径方向において第１通信コード２０の両側に配置されている。２本の第２通信コード３０は、径方向において第１通信コード２０を両側から挟み込むように配置されている。
　第２通信コード３０の外径は、第１通信コード２０および電力線１０の外径と略同等となっている。２本の第２通信コード３０の外径は、互いに略同等となっている。
　第２通信コード３０は、可撓性を有している。第２通信コード３０は、６本の第２信号線３１と、これら６本の第２信号線３１を包むテープ（外装材）３２と、を備えている。各第２信号線３１は、後述するコネクタ４０のロック機構の制御、給電時に点灯するＬＥＤの電源線、コネクタ４０が温度センサーを備えている場合の温度センサーの信号線などの用途に用いられる。また、第２信号線３１の一部は給電対象物への補助給電線として使用されてもよい。
　各第２信号線３１は、芯材３３の周囲に螺旋状に撚り合わされている。芯材３３はゴム等が線状に形成されており、可撓性を有する。さらに、複数の第２信号線３１は、テープ３２に包まれている。第２信号線３１は、導体３１ａに絶縁体３１ｂが被覆された構成となっている。第２通信コード３０が備える第２信号線３１の外径は、第１通信コードが備える第１信号線２１の外径と略同等であってもよい。あるいは、第２信号線３１の外径は、第１信号線２１の外径と異なっていてもよい。
（電力線）
　電力線１０は、冷却管１１と、導電体１２と、絶縁体１３とから構成される。電力線１０は、可撓性を有している。
　冷却管１１は、横断面視において、電力線１０の中央に配置されている。
　冷却管１１は合成樹脂製の可撓性を有するチューブである。冷却管１１は通電により発熱する導電体１２に接触している。このため冷却管１１には耐熱性が要求される。冷却管１１は、例えばナイロン１２等の、耐熱性や絶縁性（電気絶縁性。以下同）に優れる合成樹脂を好適に採用できる。
　ナイロン１２は可撓性や機械強度にも優れているため、可撓性や機械的耐久性が求められる給電ケーブル１を構成する部材として適している。なお、冷却管１１の材質としてはナイロン１２の他、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィンなどの他の合成樹脂を用いてもよい。
　給電ケーブル１を用いて給電対象物に電力供給するときには、冷却管１１に冷媒が流通される。冷媒は、水、油、不凍液などの液体冷媒、あるいはエアー、二酸化炭素等の気体冷媒（冷媒ガス）である。
　図３に示すように、各冷却管１１は、給電ケーブル１の第２の端部１ｂにおいて、冷媒冷却装置６０に接続されている。冷媒冷却装置６０は、冷媒を冷却するチラーと、冷媒を送出するポンプとを備えている。この実施形態の給電ケーブル１において、冷媒は複数の冷却管１１内に充填されており、冷媒冷却装置６０によって冷却管１１内を流動する。
　導電体１２は、冷却管１１を囲繞している。本実施形態における導電体１２には、例えば２５０Ａ以上の直流電流が流れる。導電体１２は、複数の導体線１２ｂから構成されている。複数の導体線１２ｂが冷却管１１を中心に集合撚りされて形成されている。本実施形態において、導体線１２ｂは、２１本の素線１２ａを束ねて撚り合わせることで形成されている。導電体１２は、６本の導体線１２ｂを、冷却管１１を中心に集合撚りすることで形成されている。これにより、導電体１２は、冷却管１１の周囲に偏りなく配置されている。各導体線１２ｂは冷却管１１の外周面に接して設けられている。導体線１２ｂを構成する各素線１２ａとしては、例えばすずメッキ軟銅線を用いることができる。
　なお、導電体１２を構成する導体線１２ｂの本数、および導体線１２ｂを構成する素線１２ａの本数は適宜変更可能である。
　絶縁体１３は、導電体１２の周囲を被覆（囲繞）している。絶縁体１３の材質としては、例えばＥＰゴムを用いることができる。
　複数の電力線１０は、第１通信コード２０の周囲に配置されている。図１に示す横断面視において、第１通信コード２０の中心部、及び第１通信コード２０の径方向の両側に配置されている２本の第２通信コード３０の中心部を通る線を対称軸Ｃとする。対称軸Ｃに対して、４本の電力線１０が線対称な位置に配置されている。４本の電力線１０は、対称軸Ｃを介して両側（－Ｘ側および＋Ｘ側）に２本ずつ配置されている。すなわち、４本の電力線１０は、第１通信コード２０及びその両側の２本の第２通信コード３０により構成される通信コードの列の両側に２本ずつ配置されている。周方向で互いに隣り合う２本の電力線１０は、それぞれ、周方向において第１通信コード２０の両側の第２通信コード３０の間に位置する。また、各電力線１０は、第１通信コード２０及び第２通信コード３０に接して配置されている。
　このように、複数の電力線１０、第１通信コード２０、および複数の第２通信コード３０は、給電ケーブル１の横断面が対称軸Ｃに対して線対称となるように配置されている。さらに本実施形態では、複数の電力線１０、第１通信コード２０、および複数の第２通信コード３０が、給電ケーブル１の横断面において中心軸Ｏを中心として点対称となるように配置されている。これにより、通電時に給電ケーブル１内に温度むらが生じるのを抑えて、シース４の表面が局所的に高温になるのを防ぎ、安全性をより高めることができる。
　電力線１０の外径は、第１通信コード２０および第２通信コード３０の外径と略同等となっている。４本の電力線１０の外径は、互いに略同等となっている。
　横断面視において、周方向で互いに隣り合う２本の電力線１０を一対の電力線１０とする。すなわち、図１においては、第１電力線１０１と第３電力線１０３、第２電力線１０２と第４電力線１０４がそれぞれ一対の電力線１０である。一対の電力線１０がそれぞれ有する冷却管１１のうち、一方は冷媒の往路とされ、他方は冷媒の復路とされている。また、互いに隣り合う一対の電力線１０は、双方の電力線が同極性で使用される。つまり、一対の電力線１０に含まれる各導電体１２には、同じ向きの電流が流れる。
（シース）
　シース４は、複数の電力線１０、第１通信コード２０、複数の第２通信コード３０、および介在物２を一体に被覆している。複数の電力線１０および複数の第２通信コード３０は、第１通信コード２０に螺旋状に巻きつけられた状態で、介在物２とともにシース４内に収容されている。シース４は、例えばクロロプレンゴムなどを用いて、押出し成形などによって形成することができる。
（介在物）
　介在物２は、複数の電力線１０、第１通信コード２０、および複数の第２通信コード３０の周囲に充填されている。介在物２により、これらの部材をシース４で被覆する際に、各部材の位置を安定させることができる。また、介在物２は、例えば給電ケーブル１が車体に踏まれるなどした場合に、電力線１０や通信コード２０、３０が破損しないように保護する緩衝材として機能する。介在物２としては、例えばテトロン糸などを用いることができる。
　次に、コネクタ及びコネクタ付き給電ケーブルについて説明する。
　図２は、給電対象物に装着するコネクタ４０を備えたコネクタ付き給電ケーブル５０の概略図である。図２に示すように、コネクタ付き給電ケーブル５０は、給電ケーブル１と、給電コネクタ（以下、コネクタとも言う）４０と、を備えている。コネクタ４０は、給電ケーブル１の第１の端部１ａに配置されている。コネクタ４０は、給電対象物に接続される。
　コネクタ４０は、ケース４１と、複数のコネクタ端子４２と、を備えている。図２の例では、コネクタ端子４２は２つである。
　給電ケーブル１の第１の端部１ａは、ケース４１内に収容されている。
　給電ケーブル１の第１の端部１ａ側においては、各電力線１０の導電体１２がコネクタ４０のコネクタ端子４２と電気的に接続されている。給電ケーブル１の第２の端部１ｂにおいては、各電力線１０の導電体１２は、充電器本体（図示略）に接続されている。
　コネクタ付き給電ケーブル５０は、充電器本体から出力された電力を、給電ケーブル１の電力線１０と、コネクタ４０のコネクタ端子４２とを通じて給電対象物に給電する。電力線１０の導電体１２と、コネクタ４０のコネクタ端子４２とには、充電器本体から給電対象物に向けて直流の電流が流れる。
　給電ケーブル１は、充電器本体と給電対象物との間に直流で電力供給する給電回路を構成するべく、プラス電位（プラス極性）で使用される電力線とマイナス電位（マイナス極性）で使用される電力線とを有する。
　図１に示した横断面視において、給電ケーブル１の通信コードの列（対称軸Ｃ）を介して径方向の両側のうち、左側（－Ｘ側）を第１の側面側、右側（＋Ｘ側）を第２の側面側とする。４本の電力線１０のうち、第１の側面側（－Ｘ側）に、プラス電位（プラス極性。以下同）で使用される２本の電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）が配置されている。第２の側面側（＋Ｘ側）に、マイナス電位（マイナス極性。以下同）で使用される２本の電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）が配置されている。
　図３は、コネクタ付き給電ケーブル５０における、冷却管１１同士の接続状態を模式的に示した図である。
　図３では、複数の冷却管１１同士の接続関係を容易に理解するため、給電ケーブル１の４本の電力線１０を等間隔で平行に並べて図示した。
　第１電力線１０１と第３電力線１０３とが同極性（例えばプラス電位）で使用される電力線であり、第２電力線１０２と第４電力線１０４とが同極性（例えばマイナス電位）で使用される電力線である。
　接続部材７０には、冷却管１１の内側の流路（内側流路）同士を互いに連通させる接続流路が貫通形成されている。接続部材７０は、接続流路両端にそれぞれ接続された複数の冷却管１１の内側流路同士を接続流路によって互いに連通させる。本実施形態のコネクタ付き給電ケーブル５０は、２つの接続部材７０を備えている。以下、そのうちの一方を第１接続部材７０ａといい、他方を第２接続部材７０ｂという場合がある。
　図３に示したコネクタ付き給電ケーブル５０では、給電ケーブル１の第１の端部１ａから、各電力線１０の冷却管１１及び導電体１２が延出している。給電ケーブル１の第１の端部１ａから延出しているこれらの部分はコネクタ４０内に収容されている。
　プラス電位で使用する２本の電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）の導電体１２は、コネクタ４０の第１コネクタ端子４２ａに電気的に接続されている。マイナス電位で使用する２本の電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）の導電体１２は、コネクタ４０の第２コネクタ端子４２ｂに電気的に接続されている。このように本実施形態では、第１電力線１０１および第３電力線１０３が、プラス電位で使用されるプラス側電力線である。また、第２電力線１０２および第４電力線１０４が、マイナス電位で使用されるマイナス側電力線である。第１電力線１０１（プラス側電力線）および第４電力線１０４（マイナス側電力線）は、第１通信コード２０を径方向で挟むように配置されている。第３電力線１０３（プラス側電力線）および第２電力線１０２（マイナス側電力線）は、第１通信コード２０を径方向で挟むように配置されている。
　図３に示すように、電力線１０のそれぞれの冷却管１１は、コネクタ４０のケース４１内で接続部材７０に接続されている。本実施形態においては、２本のプラス側電力線（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）の冷却管１１同士は第１接続部材７０ａを介して接続されている。また、２本のマイナス側電力線（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）の冷却管１１同士は第２接続部材７０ｂを介して接続されている。これにより、冷媒冷却装置６０から送出された液体冷媒は、第３電力線１０３の冷却管１１（往路）をコネクタ４０（第１の端部１ａ側）へ向けて流れ、第１接続部材７０ａを通過して第１電力線１０１の冷却管１１（復路）へと流れる。そして冷媒冷却装置６０へと還流する。同様に、冷媒冷却装置６０から送出された液体冷媒は、第２電力線１０２の冷却管１１（往路）をコネクタ４０（第１の端部１ａ側）へ向けて流れ、第２接続部材７０ｂを通過して第４電力線１０４の冷却管１１（復路）へと流れる。そして冷媒冷却装置６０へと還流する。
　この実施形態では、通信コードの列（対称軸Ｃ）に対して－Ｘ側（第１の側面側）に配置された２本のプラス側電力線（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）の冷却管１１同士は、第１接続部材７０ａを介して接続されている。通信コードの列（対称軸Ｃ）の＋Ｘ側（第２の側面側）に配置された２本のマイナス側電力線（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）の冷却管１１同士は、第２接続部材７０ｂを介して接続されている。
　上述の給電ケーブル１は、互いに同極性の電力線１０の冷却管１１同士を給電ケーブル１の第１の端部１ａにて接続部材７０を介して接続した構成である。この給電ケーブル１は、接続部材７０を介して互いに接続された２本の冷却管１１の内側流路同士が接続部材７０（具体的にはその接続流路）を介して連続している冷媒流路を有する。互いに同極性の２本の電力線１０の一方（一の電力線）に内蔵された冷却管１１は、２本の電力線１０の他方（他の電力線）に内蔵された冷却管１１と接続される。
　図３に示す給電ケーブル１は、２本の冷媒流路を有する。一方の冷媒流路は、プラス電位で使用される第１電力線１０１及び第３電力線１０３のそれぞれの冷却管１１の内側流路同士が接続部材７０（具体的にはその接続流路）を介して連続している。他方の冷媒流路は、マイナス電位で使用される第２電力線１０２及び第４電力線１０４のそれぞれの冷却管１１の内側流路同士が接続部材７０（具体的にはその接続流路）を介して連続している。
　接続部材７０を介して互いに接続された２本の冷却管１１において、一方の冷却管１１を内蔵する電力線１０と、他方の冷却管１１を内蔵する電力線１０とは同極性で使用されている。
　接続部材７０を介して互いに接続された一対の冷却管１１のうち、一方は冷媒往路とされ、他方は冷媒復路とされている。
　図３においては、具体的には、プラス電位で使用される第１電力線１０１及び第３電力線１０３のそれぞれの冷却管１１のうち、第１電力線１０１の冷却管１１は冷媒往路、第３電力線１０３の冷却管１１は冷媒復路として使用される。
　また、マイナス電位で使用される第２電力線１０２及び第４電力線１０４のうち、第２電力線１０２の冷却管１１は冷媒往路、第４電力線１０４の冷却管１１は冷媒復路として使用される。
　図３に示すように、給電ケーブル１の第２の端部１ｂにおいて、各電力線１０の冷却管１１は、それぞれ、冷媒冷却装置６０に接続されている。
　接続部材７０を介して互いに接続された一対の冷却管１１のうち、一方は冷媒冷却装置６０の冷媒出口に接続され、他方は冷媒冷却装置６０の冷媒入口に接続されている。接続部材７０を介して互いに接続された一対の冷却管１１のうち、冷媒冷却装置６０の冷媒出口に接続されものは冷媒往路、冷媒冷却装置６０の冷媒入口に接続されたものは冷媒復路として使用される。
　図３に示す給電ケーブル１では、冷媒冷却装置６０から冷媒往路の冷却管１１へ送出された冷媒は、冷媒往路の冷却管１１と、冷媒往路の冷却管１１に接続されている接続部材７０と、接続部材７０に接続された冷媒復路の冷却管１１とを順に流れる。冷媒往路の冷却管１１と冷媒往路の冷却管１１とは、接続部材７０（具体的にはその接続流路）を介して連続する冷媒流路を形成する。
　したがって、図３に示す給電ケーブル１では、冷媒冷却装置６０から冷媒往路の冷却管１１へ送出された冷媒によって、冷媒往路の冷却管１１が位置する電力線１０の導電体１２のみならず、冷媒復路の冷却管１１が位置する電力線１０の導電体１２をも冷却できる。
　冷媒冷却装置６０は、冷媒入口に接続された冷媒復路の冷却管１１から吸引した冷媒を冷却し、冷媒出口に接続された冷媒往路の冷却管１１へ送出する。図３に示すように、給電ケーブル１は、冷媒冷却装置６０の冷媒出口に接続された冷媒往路の冷却管１１と、冷媒冷却装置６０の冷媒入口に接続された冷媒復路の冷却管１１とが接続部材７０を介して互いに接続された構成である。冷媒冷却装置６０から冷媒往路の冷却管１１へ送出された冷媒は、この冷媒往路の冷却管１１、接続部材７０、及び冷媒往路の冷却管１１を介して冷媒冷却装置６０へ戻されるように循環される。
　電力線１０内の導電体１２は、その内側から冷却管１１により冷却される。導電体１２は冷却管１１を中心として撚られているので、偏りなく冷却される。また、給電ケーブル１は、その内部の発熱源である電力線１０内が偏りなく冷却される。その結果、給電ケーブル１内の温度むらが抑えられて、シース４の表面の他、給電ケーブル１内に収容された複数の電力線１０、第１通信コード２０、および複数の第２通信コード３０等が局所的に高温になることを抑制できる。
　また、給電ケーブル１は、全体として可撓性を有している。これにより、例えば給電ケーブル１は、容易に、不使用時に巻いて収容したり、使用時に繰り出されたりすることができる。
　給電ケーブル１の各電力線１０の外径は互いに略同等である。このため、各電力線１０を共通化してコストダウンを図ることができる。また、各電力線１０の外径が略同等であることは、電力線１０の表面の温度を均一にして、給電ケーブル１内外の温度むらをより確実に抑えることにも有効に寄与する。
　図３に示すコネクタ付き給電ケーブル５０において、給電ケーブル１への過剰な外力が加えられることよって冷却管１１から液体冷媒の漏出が生じた場合について説明する。
　例えば、図３において、第１電力線１０１または第３電力線１０３のいずれか一方の冷却管１１から液体冷媒が漏出した場合について検討する。漏出した液体冷媒は、一方の冷却管１１の外周面、接続部材７０の外面を伝って流れ、他方の冷却管１１の外周面へ伝わる。そして、他方の電力線１０内に液体冷媒が侵入する。そうすると、第１電力線１０１と第３電力線１０３とが、液体冷媒によって電気的に連絡した状態となる可能性が有る。これは、冷却管や接続配管の外周面に結露が生じた場合も同様で、結露水によって双方の電力線が電気的に連絡した状態となり得る。
　しかし、本実施形態に係る給電ケーブル１においては、上述のように漏出した液体冷媒や結露水によって互いの電力線同士が電気的に連絡した状態になったとしても、互いの電力線が同極性で使用されているため、電力線間における電気短絡事故を招くことはない。
　給電ケーブル１において、互いに同極性で使用される電力線１０の冷却管１１同士を接続部材７０を介して接続した構成は、冷却管１１から漏出した液体冷媒、接続部材７０外周面の結露、に起因する導電体１２の間の短絡を確実に防ぐことができる。
　なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、上述の実施形態では、互いに同極性で使用する電力線の冷却管同士を接続部材７０により接続した構成を例示した。しかし、給電ケーブル１の第１の端部１ａでの、互いに同極性で使用する電力線１０の冷却管１１同士の接続は、接続部材７０を使用しない構成も採用可能である。例えば、２本の冷却管１１の第１の端部には、接続用コネクタが設けられ、接続用コネクタ同士の接続によって冷却管１１の第１の端部同士が接続される構成等も採用可能である。
　給電ケーブル１は、互いに同極性の電力線１０の冷却管１１同士を第１の端部１ａ側にて接続部材７０を介して互いに接続した構成に限定されず、例えば、互いに同極性の電力線１０の冷却管１１が、それぞれ、連続する１本の冷却管１１の一部である構成も採用可能である。この構成では、互いに同極性の電力線１０の冷却管１１は、連続する１本の冷却管１１の電力線１０内に設けられた部分である。また、連続する１本の冷却管１１は、第１の端部１ａ側に、電力線間にわたって延在する部分を有する。
　上述の実施形態では、図１のように、通信コードの列（対称軸Ｃ）を介して径方向の両側のうち第１の側面側にプラス電位（プラス極性）で使用する電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）、通信コードの列（対称軸Ｃ）を介して径方向の両側のうち第２の側面側にマイナス電位（マイナス極性）で使用する電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）を配置した横断面構造の給電ケーブル１を例示した。
　但し、給電ケーブル１は、通信コードの列（対称軸Ｃ）の両側に互いに同極性の電力線を配置した構成も採用可能である。例えば、図１の第３電力線１０３と第４電力線１０４とを入れ替えた構成も採用可能である。通信コードの列（対称軸Ｃ）の両側に互いに同極性の電力線を配置した構成を採用した場合も、第１の端部１ａ側での電力線の冷却管同士の接続は、同極性で使用される電力線の冷却管同士を接続する。
　上述の実施形態では２本の第２通信コード３０および４本の電力線１０を備えた構成について説明したが、シース４内に収容される第２通信コード３０および電力線１０の本数は適宜変更してもよい。
　給電ケーブル１は、プラス電位（プラス極性）で使用する電力線とマイナス電位（マイナス極性）で使用する電力線とを同数有する構成を好適に採用できるが、プラス電位（プラス極性）で使用する電力線の数がマイナス電位（マイナス極性）で使用する電力線の数と異なる構成も採用可能である。
　上述の実施形態では、第２通信コード３０および電力線１０が第１通信コード２０を囲うように配置されていると説明したが、これに限らず、電力線１０のみが第１通信コード２０を囲うように配置されていてもよい。この場合、給電ケーブル１は６本の電力線１０を備え、これら６本の電力線１０が横断面視において第２通信コード３０を囲うように配置されていてもよい。
　給電ケーブル１は、通信コードの列を有する構成に限定されず、通信コードの列を有していない構成も採用可能である。
　上述の実施形態では、冷媒冷却装置から冷媒往路の冷却管へ送出した冷媒を、接続配管、冷媒復路の冷却管を介して冷媒冷却装置へ戻して循環させる構成を例示したが、これに限定されない。接続配管を介して互いに接続した冷媒往路、冷媒復路の冷却管は、冷媒復路の冷却管を冷媒冷却装置に接続されていなくてもよい。冷媒冷却装置から冷媒往路の冷却管へ送出した冷媒を、接続配管から冷媒復路の冷却管へ流入させ、冷媒復路から冷媒冷却装置へ戻さずに、給電ケーブル１外へ排出させる構成も採用可能である。
　その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
　１…給電ケーブル　１ａ…第１の端部　２…介在物　４…シース　１０…電力線　１０１、１０３…プラス側電力線　１０２、１０４…マイナス側電力線　１１…冷却管　１２…導電体　１２ａ…素線　１２ｂ…導体線　１３…絶縁体　２０…第１通信コード　２１…第１信号線　２２…テープ　２３…被覆　３０…第２通信コード　３１…第２信号線　３２…テープ　４０…コネクタ　５０…コネクタ付き給電ケーブル　６０…冷媒冷却装置　７０…接続部材

Claims (5)

  1. 　給電ケーブルであって、
    　冷却管及び前記冷却管を囲繞する導電体をそれぞれ有する電力線を複数備え、
    　互いに同極性で使用される複数の前記電力線のそれぞれの前記冷却管が、前記給電ケーブルの第１の端部にて互いに接続されている給電ケーブル。
  2. 　第１信号線と、前記第１信号線を内側に収容する被覆と、を有する第１通信コードをさらに備え、
    　前記複数の電力線には、プラス電位で使用されるプラス側電力線およびマイナス電位で使用されるマイナス側電力線が含まれ、
    　横断面視において、前記プラス側電力線および前記マイナス側電力線は、前記第１通信コードを径方向で挟むように配置されている、請求項１に記載の給電ケーブル。
  3. 　第２信号線と、前記第２信号線を覆う外装材と、を有する第２通信コードをさらに備え、
    　横断面視において前記電力線は、前記第１通信コード及び前記第２通信コードを径方向で挟む両側にそれぞれ複数本配置されている請求項２に記載の給電ケーブル。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の給電ケーブルと、
    　前記給電ケーブルの前記第１の端部に設けられ、かつ給電対象物に接続されるコネクタと、を備えるコネクタ付き給電ケーブル。
  5. 　冷却管をそれぞれ有する電力線を複数備え、
    　複数の前記電力線のうち、一の電力線に内蔵された冷却管は、他の電力線に内蔵された冷却管と接続されており、
    　前記一の電力線と前記他の電力線とは同極性で使用される給電ケーブル。
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