WO2021221068A1 - 被覆電線 - Google Patents

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WO2021221068A1
WO2021221068A1 PCT/JP2021/016840 JP2021016840W WO2021221068A1 WO 2021221068 A1 WO2021221068 A1 WO 2021221068A1 JP 2021016840 W JP2021016840 W JP 2021016840W WO 2021221068 A1 WO2021221068 A1 WO 2021221068A1
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WO
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tubular member
electric wire
conductor
refrigerant
coated electric
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/016840
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English (en)
French (fr)
Inventor
健太 小林
岳夫 丸地
裕之 吉川
Original Assignee
住友電装株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 住友電装株式会社 filed Critical 住友電装株式会社
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Priority to JP2022518092A priority patent/JP7417880B2/ja
Priority to US17/920,627 priority patent/US20230154651A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction
    • H01B7/421—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction for heat dissipation
    • H01B7/423—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction for heat dissipation using a cooling fluid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction

Definitions

  • the present disclosure relates to covered electric wires.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-079825 of the Japanese application dated April 28, 2020, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • Patent Document 1 discloses a coated electric wire including a conductor and an insulating coating layer that covers the outer periphery of the conductor.
  • the coated electric wire according to the present disclosure includes a tubular member through which a refrigerant flows, a conductor provided on the outer periphery of the tubular member, and a covering member covering the outer periphery of the conductor, and the tubular member and the covering.
  • the member has an insulating property, and the tubular member has a higher resistance to the refrigerant than the covering member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a covered electric wire according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an outline of the covered electric wire according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a side view showing an outline of a mounting state of the conductor and the terminal provided in the coated electric wire according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic view showing an in-vehicle system in which the covered electric wire according to the first embodiment is used.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an outline of the covered electric wire according to the second embodiment.
  • One of the purposes of the present disclosure is to provide a coated electric wire capable of effectively cooling a conductor.
  • the covered electric wire according to the present disclosure can effectively cool the conductor.
  • the coated electric wire according to one aspect of the present disclosure includes a tubular member through which a refrigerant flows, a conductor provided on the outer periphery of the tubular member, and a covering member covering the outer periphery of the conductor.
  • the tubular member and the covering member have an insulating property, and the tubular member has a higher resistance to the refrigerant than the covering member.
  • the above form can effectively cool the conductor.
  • the reason is that since the cylindrical member through which the refrigerant flows is arranged inside the conductor, the conductor can be dissipated by the refrigerant flowing through the tubular member. Therefore, in the above embodiment, when the current is constant, the cross-sectional area of the conductor can be reduced, so that the diameter can be reduced. Alternatively, in the above form, when the cross-sectional area of the conductor is constant, the allowable current of the conductor can be increased.
  • the conductor may include a plurality of strands made of metal.
  • the above form has excellent bending characteristics because the conductor contains a plurality of strands.
  • the conductor is a braided material in which the plurality of strands are woven.
  • the conductor is made of a braided material, it is easier to bend and has excellent durability against bending. Further, in the above form, the outer diameter of the insulating coating is unlikely to be relatively large.
  • the refrigerant is an antifreeze liquid, and the resistance is chemical resistance.
  • the above form can effectively cool the conductor for a long period of time even in cold regions and winter.
  • the reason is as follows. Since the refrigerant is antifreeze, it is difficult for the refrigerant to freeze even in cold regions and winter. Since the tubular member has high chemical resistance, the tubular member is not damaged by the antifreeze liquid.
  • the diameter of the coated electric wire is 3 mm or more and 40 mm or less.
  • the diameter is 3 mm or more, the cross-sectional area of the conductor can be easily increased, so that the flowing current can be easily increased.
  • the diameter is 40 mm or less, it is easy to bend and easy to route.
  • the heat resistance temperature of the covering member is at 70 ° C. or higher, the volume resistivity of the cover member include not less 10 9 ⁇ ⁇ cm or more.
  • the heat resistance of the coating member is excellent because the heat resistance temperature of the coating member is 70 ° C. or higher.
  • the above embodiment is that the specific volume resistivity of the cover member is 10 9 ⁇ ⁇ cm or more, excellent insulating covering member.
  • the tubular member has a single-layer structure composed of a single type of resin.
  • the tubular member is a single member composed of a single type of resin, the number of materials is reduced and the productivity is improved as compared with the case where the tubular member is a laminated structure composed of different resins. Can be planned.
  • the tubular member may have a ridge portion protruding from the inner peripheral surface of the tubular member toward the center side.
  • the above form makes it easier to cool the conductor more effectively.
  • the reasons for this are as follows.
  • the contact area between the refrigerant and the tubular member tends to increase due to the ridges.
  • the ridge makes it easier to reduce the flow path area on the inner peripheral surface side of the tubular member. Therefore, when the flow rate of the refrigerant is constant, the flow velocity on the inner peripheral surface side Is easy to get faster.
  • the flow of the refrigerant near the inner peripheral surface of the tubular member is rectified, so that laminar flow is likely to occur. Therefore, the refrigerant and the tubular member come into effective contact with each other.
  • the number of the ridges is a plurality, and the plurality of ridges are arranged side by side at intervals in the circumferential direction of the tubular member. Can be mentioned.
  • the above form makes it easier to cool the conductor more effectively.
  • the reason is that the flow of the refrigerant in the vicinity of the inner peripheral surface of the tubular member tends to be uniform over the entire circumference.
  • the plurality of the ridges may extend linearly along the axial direction of the tubular member.
  • the above form it is easy to reduce the pressure loss of the refrigerant as compared with the case where a plurality of ridges extend spirally with respect to the axial direction of the tubular member.
  • the reason is that since the plurality of ridges extend linearly along the axial direction of the tubular member, it is easy for the refrigerant to flow along the axial direction of the tubular member.
  • the above-mentioned form is excellent in productivity. The reason is that the plurality of ridges extend linearly, so that the tubular member having the plurality of ridges is excellent in manufacturability.
  • the plurality of the ridges extend spirally with respect to the axial direction of the tubular member.
  • the covered electric wire 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the covered electric wire 1 of the present embodiment includes a tubular member 2, a conductor 3, and a covering member 4 in this order from the center side.
  • the refrigerant 5 flows inside the tubular member 2.
  • the tubular member 2 has higher resistance to the refrigerant 5 than the coated member 4.
  • FIG. 2 schematically shows the tubular member 2, the conductor 3, and the covering member 4, and does not necessarily correspond to the actual thickness. This point is the same in FIG. 5 referred to in the second embodiment described later.
  • the tubular member 2 allows the refrigerant 5 to flow inside.
  • the tubular member 2 has an insulating property. Having insulation means having withstand voltage characteristics with respect to the working voltage of the conductor 3.
  • the tubular member 2 has a higher resistance to the refrigerant 5 than the covering member 4.
  • the resistance is a property that the constituent material of the tubular member 2 or the covering member 4 resists the deterioration of performance due to the physical and chemical influence from the refrigerant 5. This resistance is a characteristic according to the type of the refrigerant 5. As will be described later, when the refrigerant 5 is an antifreeze liquid or an oil, the resistance includes chemical resistance. Alternatively, when the refrigerant 5 is water, it is warmed by removing heat from the conductor 3, so that the resistance includes heat resistance and water resistance.
  • Chemical resistance is evaluated by the rate of change in insulation resistance before and after the test conducted in accordance with "JASO D 618 (2013) Automotive Parts-Low Voltage Wire Test Method”.
  • the temperature and water resistance is evaluated by the rate of change of the insulation resistance value before and after the test conducted in accordance with "ISO 6722-1 Road Vehicles”. That is, having high resistance means that the rate of change of the tubular member 2 is smaller than that of the covering member 4.
  • Examples of the material of the tubular member 2 are resin or rubber.
  • Examples of the resin include one or more selected from the group consisting of polyamide resin, silicone resin, fluororesin, polyurethane, polyethylene, and polypropylene.
  • Examples of the polyamide resin include nylon 12, nylon 11, nylon 6, nylon 66, and nylon 9T.
  • Examples of the rubber include one or more selected from the group consisting of ethylene propylene rubber, silicone rubber, urethane rubber, and chloroprene rubber.
  • the shape of the tubular member 2 is cylindrical in this embodiment.
  • the tubular member 2 has a uniform thickness over the entire length of the tubular member 2 in the axial direction.
  • the thickness of the tubular member 2 means the difference between the inner diameter and the outer diameter of the tubular member 2.
  • the thickness, inner diameter, and outer diameter of the tubular member 2 can be appropriately selected according to the application of the coated electric wire 1.
  • the tubular member 2 may be an elliptical cylinder or a racetrack-shaped tubular body.
  • the tubular member 2 has a single-layer structure in this embodiment. That is, the tubular member 2 of this embodiment is a single member made of a single type of resin.
  • the tubular member 2 may have a laminated structure. At least one layer of the laminated structure is made of a different material. Since the tubular member 2 has a single-layer structure, the number of materials can be reduced and the productivity can be improved as compared with the case where the tubular member 2 has a laminated structure.
  • the tubular member 2 can be manufactured by extrusion molding.
  • the tubular member 2 having a laminated structure can be manufactured by simultaneous extrusion of different materials.
  • the conductor 3 is provided so as to be in contact with the outer periphery of the tubular member 2.
  • the conductor 3 may include a plurality of strands.
  • the strands may be composed of only a core wire made of metal, or may be made of a core wire made of metal and a coating layer made of metal.
  • the metal constituting the core wire examples include one selected from the group consisting of copper, copper alloys, aluminum, and aluminum alloys. Copper or copper alloys have higher conductivity than aluminum and aluminum alloys. That is, the coated electric wire 1 has a high conductivity because the core wire is made of copper or a copper alloy. Aluminum or aluminum alloys are lighter than copper and copper alloys. That is, the coated electric wire 1 is lightweight because the core wire is made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the coating layer covers the outer periphery of the core wire. Specific examples of the coating layer include a plating layer. Examples of the metal constituting the coating layer include tin. When the strand is composed of a core wire and a coating layer, a tin-plated annealed copper wire whose core wire is annealed copper and whose coating layer is tin is typically mentioned.
  • the conductor 3 is made of a braided material formed by weaving a plurality of strands.
  • the coated electric wire 1 is easy to bend because the conductor 3 is made of a braided material. Moreover, the coated electric wire 1 is excellent in durability against bending. The outer diameter of the covered electric wire 1 is unlikely to be relatively large. If the conductor 3 is a single braided material configured in a cylindrical shape, the position of the braided material with respect to the tubular member 2 is compared with a configuration in which a plurality of strip-shaped braided materials are twisted around the outer circumference of the tubular member 2. It is difficult for the braided material to come off or come apart.
  • the braided material may be constructed by knitting a plurality of units in which a plurality of strands are arranged in parallel, or may be configured by knitting a plurality of stranded wires obtained by twisting the strands. The number of strands constituting each unit and the cross-sectional area of the strands can be appropriately selected.
  • the conductor 3 may be formed by laminating a plurality of braided materials.
  • the braided material can be produced by knitting a plurality of strands with the tubular member 2 as a core and the outer peripheral surface of the tubular member 2.
  • the conductor 3 may be configured by spirally winding a plurality of stranded wires obtained by twisting a plurality of strands around the outer circumference of the tubular member 2.
  • the coated electric wire 1 is relatively easy to bend because the conductor 3 is composed of a plurality of stranded wires. Moreover, the coated electric wire 1 is also relatively excellent in durability against bending.
  • the conductor 3 may be formed by spirally winding a plurality of strands around the outer circumference of the tubular member 2.
  • the conductor 3 may be configured by vertically attaching a plurality of strands to the outer periphery of the tubular member 2 in a straight line along the axial direction of the tubular member 2.
  • the conductor 3 may be made of a pipe material.
  • the covering member 4 covers the outer circumference of the conductor 3 over the entire circumference in the circumferential direction.
  • the covering member 4 has an insulating property. Having insulation means having withstand voltage characteristics with respect to the working voltage of the conductor 3.
  • the heat resistant temperature of the covering member 4 is preferably 70 ° C. or higher, for example.
  • the heat-resistant temperature means a temperature at which the elongation rate of the covering member 4 can be maintained at 100% or more in 10,000 hours. That is, the heat resistant temperature of 70 ° C. means that the elongation rate of the covering member 4 can be maintained at 100% or more at 70 ° C. ⁇ 10000 hours. Specifically, it means that ⁇ (elongation of the covering member 4 heated at 70 ° C. ⁇ 10000 hours) / (elongation of the covering member 4 before heating) ⁇ ⁇ 100 ⁇ 100% is satisfied.
  • the elongation rate conforms to "JIS C 3005 (2014) Rubber / Plastic Insulated Wire Test Method".
  • the covering member 4 has excellent heat resistance when the heat resistant temperature is 70 ° C. or higher.
  • the heat resistant temperature of the covering member 4 is more preferably 90 ° C. or higher, and particularly preferably 110 ° C. or higher.
  • the heat resistant temperature may be evaluated by an accelerated test based on the conditions calculated using the Arrhenius plot so as to correspond to 10000 hours.
  • a heat resistant temperature of 80 ° C. means that the elongation rate of the covering member 4 can be maintained at 100% at 80 ° C. ⁇ 10000 hours, but the elongation rate of the covering member 4 is 100% in an accelerated test of 120 ° C. ⁇ 625 hours. It also corresponds to the case where can be retained.
  • Volume resistivity of the cover member 4 for example, preferably more than 10 9 ⁇ ⁇ cm. Covering member 4, by the specific volume resistivity is 10 9 ⁇ ⁇ cm or more, excellent insulating properties.
  • the volume resistivity of the covering member 4 is more preferably 10 10 ⁇ ⁇ cm or more, and particularly preferably 10 11 ⁇ ⁇ cm or more.
  • Examples of the material of the covering member 4 include one selected from the group consisting of cross-linked polyethylene, polyvinyl chloride, cross-linked polyvinyl chloride, fluororesin, silicone rubber, ethylene propylene rubber, and chloroprene rubber.
  • the diameter of the coated electric wire 1 can be appropriately selected depending on the use of the coated electric wire 1.
  • the diameter of the coated electric wire 1 is, for example, 3 mm or more and 40 mm or less. Since the covered electric wire 1 has a diameter of 3 mm or more, it is easy to increase the cross-sectional area of the conductor 3, so that it is easy to increase the flowing current. Since the covered electric wire 1 has a diameter of 40 mm or less, it is easy to bend. Moreover, the covered wire 1 is easy to route. Therefore, the covered electric wire 1 is suitable for vehicles.
  • the diameter of the covered electric wire 1 is further preferably 4 mm or more and 30 mm or less, and particularly preferably 5 mm or more and 20 mm or less.
  • the refrigerant 5 circulates in the tubular member 2. As the refrigerant 5 flows through the tubular member 2, the heat of the conductor 3 is taken away by the refrigerant 5, the conductor 3 is cooled, and the refrigerant 5 is warmed.
  • the refrigerant 5 is a fluid.
  • the form of the fluid may be either a liquid or a gas. Examples of the type of the refrigerant 5 include antifreeze liquid, water, oil, and air. If the refrigerant 5 is an antifreeze liquid, the refrigerant 5 is unlikely to freeze even in cold regions or in winter, so that the conductor 3 can be effectively cooled for a long period of time. If the refrigerant 5 is water or air, the cost can be easily reduced.
  • the refrigerant 5 of this embodiment is an antifreeze liquid.
  • the flow of the refrigerant 5 is performed by a circulation device (not shown).
  • the circulation device includes a first mechanism, a second mechanism, and a supply mechanism.
  • the first mechanism is a connection mechanism for guiding the refrigerant 5 from the outside of the coated electric wire 1 into the tubular member 2.
  • the first mechanism has a first refrigerant pipe and a first connection portion.
  • the second mechanism is a connection mechanism for discharging the refrigerant 5 in the tubular member 2 to the outside of the coated electric wire 1.
  • the second mechanism has a second refrigerant pipe and a second connection portion.
  • the supply mechanism supplies the refrigerant 5 into the tubular member 2 of the covered electric wire 1.
  • the supply mechanism includes a pump, a cooler, and a reservoir tank. The supply mechanism is interposed between the first mechanism and the second mechanism.
  • the refrigerant 5 cooled by the cooler described later is circulated in the first refrigerant pipe.
  • the first connecting portion connects the first refrigerant pipe and the tubular member 2.
  • the first connection portion guides the refrigerant 5 from the first refrigerant pipe into the tubular member 2.
  • the first connecting portion covers the outer periphery of the coated electric wire 1 on the first end side side of the tubular member 2.
  • the first end side of the covered electric wire 1 is stepped off. Since the first end portion side is stripped off, the first end portion side of the tubular member 2 is exposed.
  • the first connecting portion covers the outer periphery of the exposed portion on the first end portion side of the tubular member 2.
  • the first connection part is formed in a box shape.
  • the first connecting portion has a first insertion hole and a connecting hole.
  • the tubular member 2 of the covered electric wire 1 is inserted into the first insertion hole.
  • the inner peripheral surface of the first insertion hole and the outer peripheral surface of the tubular member 2 are in close contact with each other so that the refrigerant 5 does not leak to the outside of the first connection portion. Therefore, it is not necessary to separately provide a sealing member between the inner peripheral surface of the first insertion hole and the outer peripheral surface of the cylindrical member 2.
  • a sealing member is provided to seal between them. The sealing member prevents the refrigerant 5 from leaking to the outside of the first connection portion.
  • the first refrigerant pipe is connected to the connecting hole.
  • the second connecting portion connects the tubular member 2 and the second refrigerant pipe.
  • the second connecting portion guides the refrigerant 5 from the inside of the tubular member 2 to the second refrigerant pipe.
  • the second connecting portion covers the outer periphery of the coated electric wire 1 on the second end side of the tubular member 2.
  • the second end side of the covered electric wire 1 is stepped off like the first end side.
  • the tubular member 2 is exposed because the second end side is stripped off.
  • the second connecting portion covers the outer periphery of the exposed portion on the second end side of the tubular member 2.
  • the second connection portion is formed in a box shape.
  • the second connection portion has the same configuration as the first connection portion in this embodiment.
  • the pump pumps the refrigerant 5 into the tubular member 2.
  • the refrigerant 5 is circulated in the tubular member 2 via the first refrigerant pipe and the first connection portion, and from the inside of the tubular member 2 to the cooler via the second connection portion and the second refrigerant pipe. It will be distributed.
  • the pump is provided between the cooler and the first mechanism.
  • the cooler cools the refrigerant 5 whose temperature has been raised through the cylindrical member 2.
  • the cooling of the refrigerant 5 by the cooler may be air cooling or water cooling.
  • the reservoir tank temporarily stores the refrigerant 5.
  • the reservoir tank can prevent the tubular member 2 from being damaged by the volume expansion of the heated refrigerant 5.
  • the reservoir tank may be connected to the cooler or may be provided between the second mechanism and the cooler.
  • the covering member 4 is removed from the tip of the covered electric wire 1.
  • the conductor 3 is exposed from the covering member 4.
  • the conductor 3 and the tubular member 2 are branched.
  • a terminal 14 is attached to the tip 32 of the conductor 3. The terminal 14 is crimped to the conductor 3.
  • the covered electric wire 1 of this embodiment can be suitably used for wiring of an automobile.
  • the coated electric wire 1 of this embodiment can be suitably used for wiring having a high rated voltage, particularly in an automobile.
  • the high voltage is defined in "JASO D 624 (2015) Automotive Parts-High Voltage Wire", and means more than 30V and 600V or less in the case of AC voltage and more than 60V and 750V or less in the case of DC voltage.
  • FIG. 4 is a schematic view of the in-vehicle system 700, and for convenience of explanation, the in-vehicle system 700 is shown in a simplified manner.
  • the in-vehicle system 700 is used, for example, in a hybrid vehicle or an electric vehicle.
  • the in-vehicle system 700 includes, for example, a battery 70, a PCU (power control unit) 71, an auxiliary device 72, a covered electric wire 1 of the present embodiment, and a circulation device 74.
  • the battery 70 is a power supply source.
  • Examples of the battery 70 include a secondary battery, for example, a lithium ion secondary battery.
  • the PCU 71 is arranged between the battery 70 and the auxiliary machine 72.
  • Examples of the PCU 71 include an inverter and a converter.
  • the auxiliary machine 72 operates by the electric power supplied from the battery 70.
  • the auxiliary machine 72 is an auxiliary machine that operates at a higher voltage than a normal auxiliary machine, and examples thereof include a motor used for traveling a vehicle. Examples of the voltage of a normal auxiliary machine include 12V or 24V.
  • the coated electric wire 1 is arranged between the battery 70 and the PCU 71.
  • An inverter (not shown) is arranged between the battery 70 and the covered electric wire 1.
  • the coated electric wire 1 has a cylindrical member 2, a conductor 3, and a covering member 4 described above with reference to FIG.
  • the conductor 3 is used as a conductive path between the battery 70 and the PCU 71.
  • the covering member 4 has a tubular member 2 through which a refrigerant 5 used for cooling the conductor 3 flows.
  • the coated electric wire 1 can be bent, and can be used in a state where a part of the covered electric wire 1 is bent, that is, a state in which a bent portion 12 is formed. Therefore, the covered electric wire 1 can be arranged while avoiding other members arranged in the vehicle. Further, since the covered electric wire 1 can be bent, it can suitably absorb the vibration generated when the vehicle moves. Therefore, the covered electric wire 1 can stably and electrically connect the battery 70 and the auxiliary device 72 for a long period of 5 years or more in the in-vehicle system 700, for example.
  • the circulation device 74 includes a first mechanism and a second mechanism (not shown) and a supply mechanism 76 shown in FIG.
  • Examples of the first mechanism and the second mechanism include the above-mentioned first mechanism and second mechanism.
  • Examples of the supply mechanism 76 include the above-mentioned supply mechanism.
  • the in-vehicle system 700 may be a system used for a fuel cell vehicle.
  • the battery 70 may be a fuel cell.
  • the auxiliary machine 72 may be an air compressor that supplies cathode gas to the fuel cell.
  • the conductor 3 can be effectively cooled from the center side of the coated electric wire 1. Therefore, in the covered electric wire 1 of the present embodiment, when the current is constant, the cross-sectional area of the conductor 3 can be reduced and the diameter can be reduced. Alternatively, in the covered electric wire 1 of the present embodiment, when the cross-sectional area of the conductor 3 is constant, the permissible current of the conductor 3 can be increased. Moreover, since the conductor 3 of the coated electric wire 1 of this embodiment is made of a braided material, it is easy to bend and has excellent bending durability.
  • Embodiment 2 >> [Covered wire]
  • the covered electric wire 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the coated electric wire 1 of the present embodiment is different from the coated electric wire 1 according to the first embodiment in that the tubular member 2 includes a specific ridge portion 21.
  • the following description will focus on the differences from the first embodiment. The same description as in the first embodiment will be omitted.
  • the ridge portion 21 projects from the inner peripheral surface of the tubular member 2 toward the center side.
  • the ridge portion 21 tends to increase the contact area between the refrigerant 5 and the tubular member 2. Therefore, the conductor 3 is likely to be effectively cooled.
  • the tubular member 2 of this embodiment has portions having different thicknesses in the circumferential direction due to the ridge portion 21.
  • the flow velocity of the refrigerant 5 in the vicinity of the inner circumference of the tubular member 2 is slower than that of the center of the tubular member 2. Further, the flow of the refrigerant 5 in the vicinity of the inner peripheral surface of the tubular member 2 becomes turbulent as compared with the center of the tubular member 2.
  • the ridge portion 21 is provided as in the present embodiment, the cross-sectional area of the flow path near the inner peripheral surface of the tubular member 2 tends to be smaller than that when the ridge portion 21 is not provided.
  • the flow velocity of the refrigerant 5 in the vicinity of the inner peripheral surface of the tubular member 2 tends to increase. Further, since the flow of the refrigerant 5 in the vicinity of the inner peripheral surface of the tubular member 2 is rectified, a laminar flow is likely to occur. If the refrigerant 5 is a laminar flow rather than a turbulent flow, the refrigerant 5 and the tubular member 2 are likely to come into effective contact with each other. Therefore, in the covered electric wire 1, the cylindrical member 2 is provided with the ridge portion 21, so that the conductor 3 can easily dissipate heat.
  • the number of ridges 21 may be singular or plural. When the number of the ridges 21 is plural, the plurality of ridges 21 may be arranged side by side at intervals in the circumferential direction of the tubular member 2 in an arbitrary cross section. The spacing between the ridges 21 adjacent to each other in the circumferential direction is preferably equal. If the intervals are equal, the flow of the refrigerant 5 in the vicinity of the inner peripheral surface of the tubular member 2 tends to be uniform over the entire circumference.
  • the plurality of ridges 21 may extend linearly along the axial direction of the tubular member 2, or may extend spirally with respect to the axial direction of the tubular member 2.
  • the pressure loss of the refrigerant 5 is reduced as compared with the case where the plurality of ridges 21 extend spirally with respect to the axial direction of the tubular member 2. Easy to reduce. The reason is that the refrigerant 5 can be easily circulated along the axial direction of the tubular member 2. Further, if the plurality of ridges 21 extend linearly, the plurality of ridges 21 extend spirally with respect to the axial direction of the tubular member 2.
  • the tubular member 2 having the portion 21 is excellent in manufacturability. As a result, the productivity of the coated electric wire 1 is excellent.
  • the plurality of ridges 21 extend spirally, the plurality of ridges 21 extend linearly along the axial direction of the tubular member 2 in the longitudinal direction of the conductor 3 as compared with the case where the plurality of ridges 21 extend linearly along the axial direction of the tubular member 2.
  • the number of ridges 21 in this form is eight.
  • the eight ridges 21 are provided at equal intervals in the circumferential direction in an arbitrary cross section.
  • the eight ridges 21 extend linearly along the axial direction of the tubular member 2.
  • Examples of the cross-sectional shape of the ridge portion 21 include a rectangular shape, a triangular shape, a trapezoidal shape, and a semicircular shape. It can be mentioned that the cross-sectional shapes of the plurality of ridges 21 are the same as each other. The cross-sectional shape of at least one ridge portion 21 may be different.
  • the protruding height of the ridge portion 21 is preferably 5% or more and 50% or less with respect to the radius of the inner diameter of the tubular member 2, for example.
  • the protruding height refers to the maximum length along the radial direction of the tubular member 2.
  • the protruding height is at least the above lower limit value, the cross-sectional area of the flow path near the inner peripheral surface of the tubular member 2 tends to be small. If the protrusion height is equal to or less than the above upper limit value, the protrusion height is not excessively high. Therefore, the internal space of the tubular member 2 is unlikely to be excessively small. Therefore, the flow rate of the refrigerant 5 is unlikely to decrease.
  • the protruding height is more preferably 10% or more and 40% or less, and particularly preferably 15% or more and 35% or less with respect to the radius of the inner diameter of the tubular member 2. Further, when the protruding height is 20% or more with respect to the radius of the inner diameter of the tubular member 2, when the coated electric wire 1 is sharply bent, the ridges 21 come into contact with each other to suppress blockage. can.
  • the distance between the ridges 21 depends on the number of the ridges 21 and the inner diameter of the tubular member 2, but for example, 30% or more and 50% with respect to the peripheral length of the inner peripheral surface of the tubular member 2.
  • the interval refers to the minimum length of adjacent ridges 21 along the circumferential direction.
  • the width of the ridges 21 depends on the number of ridges 21 and the inner diameter of the tubular member 2, but can be appropriately selected within a range satisfying the above intervals. Width refers to the maximum length along the circumferential direction.
  • the tubular member 2 having the ridge portion 21 can be manufactured by extrusion molding as in the first embodiment.
  • the tubular member 2 in which the ridge portion 21 extends spirally can be manufactured by using a rotary die at the time of extrusion molding.
  • the covered electric wire 1 of the present embodiment has the same effect as that of the first embodiment.
  • the coated electric wire 1 of the present embodiment can improve the cooling effect of the conductor 3 by providing the ridge portion 21.

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Abstract

冷媒が流通される筒状部材と、前記筒状部材の外周に設けられる導体と、前記導体の外周を覆う被覆部材と、を備え、前記筒状部材と前記被覆部材とは、絶縁性を有し、前記筒状部材は、前記被覆部材よりも前記冷媒に対して高い耐性を有する、被覆電線。

Description

被覆電線
　本開示は、被覆電線に関する。
　本出願は、２０２０年０４月２８日付の日本国出願の特願２０２０－０７９８２５に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　特許文献１は、導体と、導体の外周を被覆する絶縁被覆層とを備える被覆電線を開示している。
特開２０１７－０５３０３５号公報
　本開示に係る被覆電線は、冷媒が流通される筒状部材と、前記筒状部材の外周に設けられる導体と、前記導体の外周を覆う被覆部材と、を備え、前記筒状部材と前記被覆部材とは、絶縁性を有し、前記筒状部材は、前記被覆部材よりも前記冷媒に対して高い耐性を有する。
図１は、実施形態１に係る被覆電線の概略を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る被覆電線の概略を示す断面図である。 図３は、実施形態１に係る被覆電線に備わる導体と端子との取付状態の概略を示す側面図である。 図４は、実施形態１に係る被覆電線が用いられた車載システムを示す模式図である。 図５は、実施形態２に係る被覆電線の概略を示す断面図である。
　［本開示が解決しようとする課題］
　上述の被覆電線は冷却構造を有さないため、導体の放熱は自然放冷により行われる。自然放冷では導体の放熱を効果的に行うことが難しい。そのため、導体の許容電流は、主に絶縁被覆層の最高許容温度に依存する電流値に制約される。よって、導体の許容電流を大きくすることが難しい。
　本開示は、導体を効果的に冷却できる被覆電線を提供することを目的の一つとする。
　［本開示の効果］
　本開示に係る被覆電線は、導体を効果的に冷却できる。
　《本開示の実施形態の説明》
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
　（１）本開示の一態様に係る被覆電線は、冷媒が流通される筒状部材と、前記筒状部材の外周に設けられる導体と、前記導体の外周を覆う被覆部材と、を備え、前記筒状部材と前記被覆部材とは、絶縁性を有し、前記筒状部材は、前記被覆部材よりも前記冷媒に対して高い耐性を有する。
　上記の形態は、導体を効果的に冷却できる。その理由は、冷媒が流通される筒状部材が導体の内側に配置されているため、筒状部材に流通する冷媒によって導体を放熱できるからである。よって、上記の形態は、電流を一定とする場合、導体の断面積を小さくできるため、小径化できる。或いは、上記の形態は、導体の断面積を一定とする場合、導体の許容電流を大きくすることができる。
　（２）上記被覆電線の一形態として、前記導体は、金属からなる複数の素線を含むことが挙げられる。
　上記の形態は、導体が複数の素線を含むため、曲げ特性に優れる。
　（３）上記（２）の被覆電線の一形態として、前記導体は、前記複数の素線が編み込まれた編組材であることが挙げられる。
　上記の形態は、導体が編組材で構成されていることで、より一層曲げ易い上に、曲げに対する耐久性に優れる。また、上記の形態は、絶縁被覆の外径が比較的大きくなり難い。
　（４）上記被覆電線の一形態として、前記冷媒は、不凍液であり、前記耐性は、耐薬品性であることが挙げられる。
　上記の形態は、寒冷地や冬場などでも導体を長期にわたって効果的に冷却できる。その理由は、次の通りである。冷媒が不凍液であることで、寒冷地や冬場などでも冷媒が凍り難い。筒状部材は耐薬品性が高いため、不凍液によって筒状部材が損傷したりすることがない。
　（５）上記被覆電線の一形態として、前記被覆電線の直径は、３ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることが挙げられる。
　上記の形態は、上記直径が３ｍｍ以上であることで、導体の断面積を大きくし易いため、流す電流を大きくし易い。上記の形態は、上記直径が４０ｍｍ以下であることで、曲げ易く、配索し易い。
　（６）上記被覆電線の一形態として、前記被覆部材の耐熱温度は、７０℃以上であり、前記被覆部材の体積固有抵抗率は、１０９Ω・ｃｍ以上であることが挙げられる。
　上記の形態は、被覆部材の耐熱温度が７０℃以上であることで、被覆部材の耐熱性に優れる。上記の形態は、被覆部材の体積固有抵抗率が１０９Ω・ｃｍ以上であることで、被覆部材の絶縁性に優れる。
　（７）上記被覆電線の一形態として、前記筒状部材は、単一種の樹脂で構成される一層構造であることが挙げられる。
　上記の形態は、筒状部材が単一種の樹脂で構成される単一部材であるため、異なる樹脂で構成される積層構造である場合に比較して、材料点数の低減と生産性の向上とを図れる。
　（８）上記被覆電線の一形態として、前記筒状部材は、前記筒状部材の内周面から中心側に向かって突出する突条部を有することが挙げられる。
　上記の形態は、導体をより効果的に冷却し易い。その理由は、次のことが挙げられる。突条部により冷媒と筒状部材との接触面積が大きくなり易い。突条部がない場合に比較して、突条部により筒状部材の内周面側の流路面積を小さくし易いので、冷媒の流量を一定とする場合には、内周面側の流速が早くなり易い。突条部がない場合に比較して、筒状部材の内周面付近における冷媒の流れが整流されるため、層流になり易い。したがって、冷媒と筒状部材とが効果的に接触する。
　（９）上記（８）の被覆電線の一形態として、前記突条部の数は複数であり、複数の前記突条部は、前記筒状部材の周方向に間隔を空けて並列されていることが挙げられる。
　上記の形態は、導体をより効果的に冷却し易い。その理由は、筒状部材の内周面付近における冷媒の流れが、全周にわたって均一になり易いからである。
　（１０）上記（９）の被覆電線の一形態として、複数の前記突条部は、前記筒状部材の軸方向に沿って直線状に延びていることが挙げられる。
　上記の形態は、複数の突条部が筒状部材の軸方向に対して螺旋状に延びている場合に比較して、冷媒の圧力損失を低減し易い。その理由は、複数の突条部が筒状部材の軸方向に沿って直線状に延びていることで、冷媒を筒状部材の軸方向に沿って流通させ易いからである。また、上記の形態は、生産性に優れる。その理由は、複数の突条部が直線状に延びていることで、複数の突条部を有する筒状部材の製造性に優れるからである。
　（１１）上記（９）の被覆電線の一形態として、複数の前記突条部は、前記筒状部材の軸方向に対して螺旋状に延びていることが挙げられる。
　上記の形態は、複数の突条部が筒状部材の軸方向に沿って直線状に延びている場合に比較して、導体の長手方向に均等に冷却し易い。その理由は、次の通りである。複数の突条部が筒状部材の軸方向に対して螺旋状に延びていることで、各突条部の周方向の位置が軸方向の異なる位置においてずれる。そのため、冷媒は周方向の位置がずれながら筒状部材の軸方向に進む。
　《本開示の実施形態の詳細》
　本開示の実施形態の詳細を、以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
　《実施形態１》
　〔被覆電線〕
　図１から図３を参照して、実施形態１に係る被覆電線１を説明する。本形態の被覆電線１は、図１及び図２に示すように、中心側から順に、筒状部材２と、導体３と、被覆部材４とを備える。筒状部材２の内部には、図２に示すように冷媒５が流通する。本形態の被覆電線１の特徴の一つは、筒状部材２が、冷媒５に対して、被覆部材４よりも高い耐性を有する点にある。以下、各構成を詳細に説明する。図２は、筒状部材２と導体３と被覆部材４とを模式的に示したものであり、必ずしも実際の厚みに対応しているわけではない。この点は、後述する実施形態２で参照する図５でも同様である。
　　［筒状部材］
　筒状部材２は、内部に冷媒５を流通させる。筒状部材２は、絶縁性を有する。絶縁性を有するとは、導体３の使用電圧に対する耐電圧特性を有することをいう。筒状部材２は、冷媒５に対して被覆部材４よりも高い耐性を有する。耐性とは、筒状部材２又は被覆部材４の構成材料が、冷媒５からの物理的・化学的影響に伴う性能低下に対して抵抗する特性のことである。この耐性は、冷媒５の種類に応じた特性である。後述するように冷媒５が不凍液や油の場合、耐性とは耐薬品性が挙げられる。或いは、冷媒５が水の場合、導体３から熱を奪うことで温められるため、耐性とは耐温水性が挙げられる。
　耐薬品性は、「ＪＡＳＯ　Ｄ　６１８（２０１３）　自動車部品－低圧電線の試験方法」に準拠して行った試験の前後での絶縁抵抗値の変化率で評価する。耐温水性は、「ＩＳＯ　６７２２－１　Ｒｏａｄ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ」に準拠して行った試験の前後での絶縁抵抗値の変化率で評価する。即ち、高い耐性を有するとは、筒状部材２の上記変化率が、被覆部材４に比較して、小さいことをいう。
　筒状部材２の材質は、樹脂、又はゴムが挙げられる。樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群より選択される１種以上が挙げられる。ポリアミド樹脂としては、例えば、ナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン６、ナイロン６６、又はナイロン９Ｔなどが挙げられる。ゴムとしては、例えば、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、及びクロロプレンゴムからなる群より選択させる１種以上が挙げられる。
　筒状部材２の形状は、本形態では円筒状である。筒状部材２は、本形態では筒状部材２の軸方向の全長にわたって一様な厚みを有する。筒状部材２の厚みとは、筒状部材２の内径と外径との差をいう。筒状部材２の厚み、内径、及び外径は、被覆電線１の用途に応じて適宜選択できる。なお、筒状部材２は、楕円筒やレーストラック状の筒状体であってもよい。
　筒状部材２は、本形態では一層構造である。即ち、本形態の筒状部材２は、単一種の樹脂で構成される単一部材である。なお、筒状部材２は、積層構造で構成されていてもよい。積層構造は、少なくとも一層の材質が異なる。筒状部材２は、一層構造で構成されていることで、積層構造で構成される場合に比較して、材料点数の低減と生産性の向上とを図れる。
　筒状部材２は、押出成形により作製できる。積層構造の筒状部材２は、異なる材質の同時押出により作製できる。
　　［導体］
　導体３は、筒状部材２の外周に接するように設けられている。導体３は、複数の素線を含むことが挙げられる。素線は、金属からなる芯線のみで構成されていてもよいし、金属からなる芯線と金属からなる被覆層とで構成されていてもよい。
　芯線を構成する金属としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、及びアルミニウム合金からなる群より選択される１種が挙げられる。銅又は銅合金は、アルミニウム及びアルミニウム合金に比較して、導電率が高い。即ち、被覆電線１は、芯線が銅又は銅合金で構成されることで、導電率が高い。アルミニウム又はアルミニウム合金は、銅及び銅合金に比較して、軽量である。即ち、被覆電線１は、芯線がアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されることで、軽量である。被覆層は、芯線の外周を覆う。被覆層の具体例としては、メッキ層が挙げられる。被覆層を構成する金属としては、例えば、スズが挙げられる。素線は、芯線と被覆層とで構成される場合、代表的には、芯線が軟銅であり、被覆層が錫である錫メッキ軟銅線が挙げられる。
　導体３は、本形態では複数の素線を編み込んで構成される編組材で構成している。被覆電線１は、導体３が編組材で構成されることで、曲げ易い。その上、被覆電線１は、曲げに対する耐久性に優れる。被覆電線１の外径は、比較的大きくなり難い。導体３は、筒状に構成された単一の編組材であれば、複数の帯状の編組材を筒状部材２の外周に撚り合せた構成に比べて、筒状部材２に対する編組材の位置がずれたり、編組材がばらけたりし難い。編組材は、複数の素線を並列させた複数のユニットを編み込んで構成してもよいし、素線を撚り合わせた複数の撚り線を編み込んで構成してもよい。各ユニットを構成する素線の数や素線の断面積は、適宜選択できる。導体３は、編組材を複数積層して構成してもよい。編組材は、筒状部材２を芯として、筒状部材２の外周面に対して複数の素線を編み込むことで作製できる。編組材を複数積層する場合には、筒状部材２の外周面に対して編み込んだ編組材の外周に更に複数の素線を編み込むことで作製できる。そのため、編組材は、筒状部材２に対して十分に接触させられる。よって、筒状部材２の内部を流通する冷媒５によって編組材の放熱性が高められる。
　本形態とは異なり、導体３は、複数の素線を撚り合わせた複数の撚り線を筒状部材２の外周に螺旋状に巻きつけることで構成してもよい。被覆電線１は、導体３が複数の撚り線で構成されることで、比較的曲げ易い。その上、被覆電線１は、曲げに対する耐久性にも比較的優れる。導体３は、複数の素線を筒状部材２の外周に螺旋状に巻きつけることで構成してもよい。導体３は、複数の素線を筒状部材２の外周に、筒状部材２の軸方向に沿って直線状に縦添えすることで構成してもよい。複数の素線を撚り合わせずに螺旋状に巻きつける場合や直線状に縦添えする場合には、撚り線を筒状部材２に巻きつける場合に比較して、複数の素線の筒状部材２に対する接触面積が大きくなり易い。よって、導体３の放熱性が高くなり易い。導体３は、パイプ材で構成されていてもよい。
　　［被覆部材］
　被覆部材４は、導体３の外周を周方向の全周にわたって覆っている。被覆部材４は、絶縁性を有する。絶縁性を有するとは、導体３の使用電圧に対する耐電圧特性を有することを言う。
　被覆部材４の耐熱温度は、例えば、７０℃以上が好ましい。耐熱温度とは、１００００時間で被覆部材４の伸び率が１００％以上を保持できる温度をいう。即ち、耐熱温度が７０℃とは、７０℃×１００００時間で被覆部材４の伸び率が１００％以上を保持できることをいう。具体的には、｛（７０℃×１００００時間加熱した被覆部材４の伸び）／（加熱前の被覆部材４の伸び）｝×１００≧１００％を満たすことをいう。伸び率は、「ＪＩＳ　Ｃ　３００５（２０１４）　ゴム・プラスチック絶縁電線試験方法」に準拠する。被覆部材４は、耐熱温度が７０℃以上であることで、耐熱性に優れる。被覆部材４の耐熱温度は、更に９０℃以上が好ましく、特に１１０℃以上が好ましい。
　なお、耐熱温度は、１００００時間に相当するように、アレニウスプロットを用いて算出した条件に基づく加速試験で評価してもよい。例えば、耐熱温度が８０℃とは、８０℃×１００００時間で被覆部材４の伸び率が１００％を保持できることをいうが、１２０℃×６２５時間の加速試験において被覆部材４の伸び率が１００％を保持できる場合にも相当する。
　被覆部材４の体積固有抵抗率は、例えば、１０９Ω・ｃｍ以上が好ましい。被覆部材４は、体積固有抵抗率が１０９Ω・ｃｍ以上であることで、絶縁性に優れる。被覆部材４の体積固有抵抗率は、更に１０１０Ω・ｃｍ以上が好ましく、特に１０１１Ω・ｃｍ以上が好ましい。
　被覆部材４の材質は、例えば、架橋ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、架橋ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、及びクロロプレンゴムからなる群より選択される１種が挙げられる。
　　［サイズ］
　被覆電線１の直径は、被覆電線１の用途に応じて適宜選択できる。被覆電線１の直径は、例えば、３ｍｍ以上４０ｍｍ以下が挙げられる。被覆電線１は、直径が３ｍｍ以上であることで、導体３の断面積を大きくし易いため、流す電流を大きくし易い。被覆電線１は、直径が４０ｍｍ以下であることで、曲げ易い。その上、被覆電線１は、配索し易い。よって、被覆電線１は、車両用に好適である。被覆電線１の直径は、更に４ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましく、特に５ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。
　　［冷媒］
　冷媒５は、筒状部材２内を流通する。筒状部材２内を冷媒５が流通することで、導体３の熱が冷媒５に奪われて導体３が冷却される共に冷媒５は温められる。冷媒５は、流体である。流体の形態は、液体と気体のどちらでもよい。冷媒５の種類は、例えば、不凍液、水、油、又は空気などが挙げられる。冷媒５が不凍液であれば、寒冷地や冬場などでも冷媒５が凍り難いため導体３を長期にわたって効果的に冷却できる。冷媒５が水や空気であれば、コストを低減し易い。本形態の冷媒５は、不凍液である。
　　［循環装置］
　冷媒５の流通は、図示を省略する循環装置によって行われる。循環装置は、第一機構と、第二機構と、供給機構とを備える。第一機構は、被覆電線１の外部から筒状部材２内に冷媒５を導くための接続機構である。第一機構は、図示は省略するものの、第一冷媒管と、第一接続部とを有する。第二機構は、筒状部材２内の冷媒５を被覆電線１の外部に排出するための接続機構である。第二機構は、図示は省略するものの、第二冷媒管と、第二接続部とを有する。供給機構は、被覆電線１の筒状部材２内に冷媒５を供給する。供給機構は、ポンプと、冷却器と、リザーバータンクとを備える。供給機構は、第一機構と第二機構との間に介在されている。
　　　（第一機構）
　第一冷媒管は、後述する冷却器で冷却された冷媒５が流通される。第一接続部は、第一冷媒管と筒状部材２とをつなぐ。第一接続部は、第一冷媒管から筒状部材２内へ冷媒５を導く。第一接続部は、被覆電線１における筒状部材２の第一端部側の外周を覆う。被覆電線１の第一端部側は段剥ぎされている。第一端部側が段剥ぎされていることで、筒状部材２の第一端部側が露出している。第一接続部は、筒状部材２の第一端部側の露出した箇所の外周を覆う。
　第一接続部は、箱状に形成されている。第一接続部は、第一挿通孔と連結孔とを有する。第一挿通孔は、被覆電線１の筒状部材２が挿通される。第一接続部の外部へ冷媒５が漏れない程度に、第一挿通孔の内周面と筒状部材２の外周面とは密着している。そのため、第一挿通孔の内周面と筒状部材２の外周面との間には、シール部材を別途設けなくてもよい。なお、第一挿通孔の内周面と筒状部材２の外周面とが密着していない場合、第一挿通孔の内周面と筒状部材２の外周面との間には、図示は省略するものの、その間を封止するシール部材を設ける。シール部材によって、第一接続部の外部への冷媒５の漏れが防止される。連結孔は、第一冷媒管が接続される。
　　　（第二機構）
　第二冷媒管は、筒状部材２内を流通する過程で昇温した冷媒５が流通される。第二接続部は、筒状部材２と第二冷媒管とをつなぐ。第二接続部は、筒状部材２内から第二冷媒管へ冷媒５を導く。第二接続部は、被覆電線１における筒状部材２の第二端部側の外周を覆う。被覆電線１の第二端部側は、第一端部側と同様、段剥ぎされている。第二端部側が段剥ぎされていることで、筒状部材２が露出している。第二接続部は、筒状部材２の第二端部側の露出した箇所の外周を覆う。第二接続部は、箱状に形成されている。第二接続部は、本形態では第一接続部の構成と同様である。
　　　（供給機構）
　ポンプは、冷媒５を筒状部材２内に圧送する。この圧送により、冷媒５が、第一冷媒管及び第一接続部を介して筒状部材２内に流通され、筒状部材２内から第二接続部及び第二冷媒管を介して冷却器に流通される。ポンプは、冷却器と第一機構との間に設けられている。冷却器は、筒状部材２を通って昇温した冷媒５を冷却する。冷却器による冷媒５の冷却は、空冷でも水冷でもよい。リザーバータンクは、冷媒５を一時的に貯留する。リザーバータンクにより、昇温した冷媒５の体積膨張によって筒状部材２が損傷することを抑制できる。リザーバータンクは、冷却器に接続されていてもよいし、第二機構と冷却器との間に設けられていてもよい。
　図３に示すように、被覆電線１の先端部では、被覆部材４が除去されている。これにより、被覆電線１の先端部では、導体３が被覆部材４から露出している。導体３が露出されている部分では、導体３と筒状部材２とが分岐している。導体３の先端部３２には、端子１４が取り付けられている。端子１４は、導体３に圧着されている。
　　［用途］
　本形態の被覆電線１は、自動車の配線に好適に利用できる。本形態の被覆電線１は、特に、自動車において定格電圧が高圧の配線に好適に利用できる。高圧とは、「ＪＡＳＯ　Ｄ　６２４（２０１５）　自動車部品－高圧電線」に規格されるもので、交流電圧の場合には３０Ｖ超６００Ｖ以下であり、直流電圧の場合には６０Ｖ超７５０Ｖ以下をいう。
　　　（車載装置）
　図４を参照して、本形態の被覆電線１が用いられた車載システム７００を説明する。図４は、車載システム７００の模式図であり、説明の便宜上、車載システム７００を簡略化して示している。
　車載システム７００は、例えば、ハイブリッド車両や電気自動車に用いられる。車載システム７００は、例えば、バッテリ７０と、ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）７１、補機７２と、本形態の被覆電線１と、循環装置７４と、を備える。
　バッテリ７０は、電力の供給源である。バッテリ７０は、二次電池、例えばリチウムイオン二次電池が挙げられる。
　ＰＣＵ７１は、バッテリ７０と補機７２との間に配置されている。ＰＣＵ７１は、例えば、インバータやコンバータが挙げられる。
　補機７２は、バッテリ７０から供給される電力によって動作する。補機７２は、通常の補機に比較して、高い電圧で動作する補機であり、例えば車両の走行に用いるモータが挙げられる。通常の補機の電圧とは、１２Ｖ又は２４Ｖが挙げられる。
　被覆電線１は、バッテリ７０とＰＣＵ７１との間に配置されている。バッテリ７０と被覆電線１との間には、図示しないインバータが配置されている。被覆電線１は、図１を参照して上述した筒状部材２と導体３と被覆部材４とを有する。導体３は、バッテリ７０とＰＣＵ７１との間における導電路として用いられる。被覆部材４は、導体３の冷却に用いられる冷媒５が流通する筒状部材２を有する。
　被覆電線１は、屈曲が可能であり、一部が屈曲された状態、つまり曲げ部１２が形成された状態での使用が可能である。そのため、被覆電線１は、車両内に配置された他の部材を避けて配索できる。また、被覆電線１は、屈曲が可能なため、車両の移動時に発生する振動を好適に吸収できる。したがって、被覆電線１は、例えば、車載システム７００において、５年以上の長期にわたってバッテリ７０と補機７２とを安定して電気的に接続できる。
　循環装置７４は、図示を省略する第一機構及び第二機構と、図４に示す供給機構７６とを備える。第一機構及び第二機構は、上述した第一機構及び第二機構が挙げられる。供給機構７６は、上述した供給機構が挙げられる。
　なお、車載システム７００は、燃料電池車両に用いられるシステムであってもよい。この場合、バッテリ７０は、燃料電池であってもよい。また、補機７２は、燃料電池にカソードガスを供給するエアコンプレッサであってもよい。
　〔作用効果〕
　本形態の被覆電線１は、冷媒５が流通される筒状部材２が導体３の内側に配置されていることで、導体３を被覆電線１の中心側から効果的に冷却できる。そのため、本形態の被覆電線１は、電流を一定とする場合、導体３の断面積を小さくできて、小径化できる。或いは、本形態の被覆電線１は、導体３の断面積を一定とする場合、導体３の許容電流を大きくすることができる。その上、本形態の被覆電線１は、導体３が編組材で構成されているため、曲げ易く、曲げの耐久性に優れる。
　《実施形態２》
　〔被覆電線〕
　図５を参照して、実施形態２に係る被覆電線１を説明する。本形態の被覆電線１は、筒状部材２が特定の突条部２１を備える点が、実施形態１に係る被覆電線１と相違する。以下の説明は、実施形態１との相違点を中心に行う。実施形態１と同様の説明は省略する。
　　［筒状部材］
　　　（突条部）
　突条部２１は、筒状部材２の内周面から中心側に向かって突出する。突条部２１により冷媒５と筒状部材２との接触面積が大きくなり易い。そのため、導体３が効果的に冷却され易い。本形態の筒状部材２は、突条部２１により周方向に厚みの異なる部分を有する。
　本形態とは異なり突条部２１を備えない場合、筒状部材２の中心に比較して、筒状部材２の内周付近における冷媒５の流速は遅くなる。また、筒状部材２の中心に比較して、筒状部材２の内周面付近における冷媒５の流れは乱流になる。一方、本形態のように突条部２１を備える場合、突条部２１を備えない場合に比較して、筒状部材２の内周面付近の流路断面積が小さくなり易い。そのため、冷媒５の流量を一定とする場合には、筒状部材２の内周面付近における冷媒５の流速が早くなり易い。また、筒状部材２の内周面付近における冷媒５の流れが整流されるため、層流になり易い。冷媒５が乱流ではなく層流であれば、冷媒５と筒状部材２とが効果的に接触し易い。よって、被覆電線１は、筒状部材２が突条部２１を備えることで、導体３を放熱し易い。
　突条部２１の数は、単数でもよいし複数でもよい。突条部２１の数が複数の場合、複数の突条部２１は、任意の断面において、筒状部材２の周方向に間隔を空けて並列されることが挙げられる。周方向に隣り合う突条部２１同士の間隔は、等間隔であることが好ましい。上記間隔が等間隔であれば、筒状部材２の内周面付近における冷媒５の流れが、全周にわたって均一になり易い。
　複数の突条部２１は、筒状部材２の軸方向に沿って直線状に延びていてもよいし、筒状部材２の軸方向に対して螺旋状に延びていてもよい。
　複数の突条部２１が直線状に延びていれば、複数の突条部２１が筒状部材２の軸方向に対して螺旋状に延びている場合に比較して、冷媒５の圧力損失を低減し易い。その理由は、冷媒５を筒状部材２の軸方向に沿って流通させ易いからである。また、複数の突条部２１が直線状に延びていれば、複数の突条部２１が筒状部材２の軸方向に対して螺旋状に延びている場合に比較して、複数の突条部２１を有する筒状部材２の製造性に優れる。延いては、被覆電線１の生産性に優れる。
　複数の突条部２１が螺旋状に延びていれば、複数の突条部２１が筒状部材２の軸方向に沿って直線状に延びている場合に比較して、導体３の長手方向に均等に冷却し易い。その理由は、各突条部２１の周方向の位置が軸方向の異なる位置においてずれるため、冷媒５は周方向の位置がずれながら筒状部材２の軸方向に進むからである。
　本形態の突条部２１の数は、８本である。８本の突条部２１は、任意の断面において、周方向に等間隔に設けられている。８本の突条部２１は、筒状部材２の軸方向に沿って直線状に延びている。
　突条部２１の断面形状は、例えば、矩形状、三角形状、台形状、半円状が挙げられる。複数の突条部２１の断面形状は、互いに同一であることが挙げられる。なお、少なくとも一つの突条部２１の断面形状が異なっていてもよい。
　突条部２１の突出高さは、例えば、筒状部材２の内径の半径に対して５％以上５０％以下が好ましい。突出高さは、筒状部材２の径方向に沿った最大長さをいう。突出高さが上記下限値以上であれば、筒状部材２の内周面付近の流路断面積が小さくなり易い。突出高さが上記上限値以下であれば、突出高さが過度に高すぎない。そのため、筒状部材２の内部空間が過度に小さくなり難い。よって、冷媒５の流量が少なくなり難い。その上、導体３のうち突条部２１が設けられる箇所の外側に対応する部分の放熱性が低下し難い。突出高さは、筒状部材２の内径の半径に対して、更に１０％以上４０％以下が好ましく、特に１５％以上３５％以下が好ましい。また、突出高さが、筒状部材２の内径の半径に対して２０％以上である場合には、被覆電線１が急曲げされた際に突条部２１同士が接触することで閉塞を抑制できる。
　突条部２１同士の間の間隔は、突条部２１の数や筒状部材２の内径にもよるものの、例えば、筒状部材２の内周面の周長に対して３０％以上５０％以下が好ましい。間隔は、隣り合う突条部２１同士の周方向に沿った最小長さをいう。間隔が上記下限値以上であれば、筒状部材２の内周面付近の流路断面積が過度に小さくなり過ぎない。間隔が上記上限値以下であれば、筒状部材２の内周面付近の流路断面積が小さくなり易い。突条部２１の幅は、突条部２１の数や筒状部材２の内径にもよるものの、上記間隔を満たす範囲で適宜選択できる。幅は、周方向に沿った最大長さをいう。
　突条部２１を有する筒状部材２は、実施形態１と同様、押出成形により作製できる。突条部２１が螺旋状に延びる筒状部材２は、押出成形時に回転ダイスを用いることで製造できる。
　〔作用効果〕
　本形態の被覆電線１は、実施形態１と同様の構成を有することによって、実施形態１と同様の効果を奏する。本形態の被覆電線１は、突条部２１を備えることによって、導体３の冷却効果を向上させることができる。
　本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、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。
　１　被覆電線
　１２　曲げ部、１４　端子
　２　筒状部材、２１　突条部
　３　導体、３２　先端部
　４　被覆部材
　５　冷媒
　７００　車載システム
　７０　バッテリ、７１　ＰＣＵ、７２　補機、
　７４　循環装置、７６　供給機構

Claims (7)

  1. 　冷媒が流通される筒状部材と、
    　前記筒状部材の外周に設けられる導体と、
    　前記導体の外周を覆う被覆部材と、を備え、
    　前記筒状部材と前記被覆部材とは、絶縁性を有し、
    　前記筒状部材は、前記被覆部材よりも前記冷媒に対して高い耐性を有する、
    被覆電線。
  2. 　前記導体は、金属からなる複数の素線を含む、請求項１に記載の被覆電線。
  3. 　前記導体は、前記複数の素線が編み込まれた編組材である、請求項２に記載の被覆電線。
  4. 　前記冷媒は、不凍液であり、
    　前記耐性は、耐薬品性である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の被覆電線。
  5. 　前記被覆電線の直径は、３ｍｍ以上４０ｍｍ以下である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の被覆電線。
  6. 　前記被覆部材の耐熱温度は、７０℃以上であり、
    　前記被覆部材の体積固有抵抗率は、１０９Ω・ｃｍ以上である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の被覆電線。
  7. 　前記筒状部材は、単一種の樹脂で構成される一層構造である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の被覆電線。
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