WO2024106575A1

WO2024106575A1 - 충전 케이블

Info

Publication number: WO2024106575A1
Application number: PCT/KR2022/018304
Authority: WO
Inventors: 박내현; 이지호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2022-11-18
Filing date: 2022-11-18
Publication date: 2024-05-23

Abstract

본 실시예는 아우터 튜브; 아우터 튜브의 내부에 배치된 적어도 하나의 충전선을 포함하고, 아우터 튜브와 적어도 하나의 충전선의 사이에는 냉각 유체가 통과하는 아우터 유로가 형성되고, 충전선은 적어도 하나의 충전 도선; 및 적어도 하나의 충전 도선의 외둘레를 둘러싸는 절연 바디를 포함하고, 절연 바디에는 냉각 유체가 통과하는 이너 유로가 형성된다.

Description

충전 케이블

본 발명은 전기차량 등을 충전하는 충전 케이블에 관한 것이다.

전기차량의 발전은 전력을 전달하는 충전장치에 대한 증진된 필요성을 창출하여 왔다.

임의의 도체에서 전류가 높을수록 더 많은 열이 발생한다. 결과적으로, 충전장치와 차량사이의 도체는 더 높은 유입전류에 부합하도록 보다 더 큰 사이즈로 되어 왔다.

전기차량을 충전할 수 있는 충전시스템의 예는 대한민국 등록특허공보 10-1952159 B1(2019년02월26일 공고)에 개시된 전기차량용 충전시스템이 있고, 전기차량용 충전시스템은 전원장치; 제1단부 및 제2단부를 구비하는 케이블로서, 상기 제1 단부는 상기 전원장치에 부착되고, 상기 제1단부로부터 제2단부로 각각 연장하는 전도체와 냉각관을 구비하는 상기 케이블; 및 상기 케이블의 제2단부에 부착되고, 상기 전기차량의 충전포트에 대응하는 형태 인자(form factor)를 구비하는 커넥터;를 포함하고, 냉각관은 전도체에 접촉될 수 있다.

본 실시예는 냉각 유체와 충전선의 열전달 면적을 최대화하여, 충전선을 보다 신속하게 냉각할 수 있는 충전 케이블을 제공하는데 있다.

본 실시예는 냉각 유체가 충전선을 통과하여, 직경이 최소화될 수 있는 충전 케이블을 제공하는데 있다.

본 실시 예에 따른 충전 케이블은 아우터 튜브; 아우터 튜브의 내부에 배치된 적어도 하나의 충전선을 포함하고, 아우터 튜브와 적어도 하나의 충전선의 사이에는 냉각 유체가 통과하는 아우터 유로가 형성될 수 있다.

충전선은 적어도 하나의 충전 도선; 및 적어도 하나의 충전 도선의 외둘레를 둘러싸는 절연 바디를 포함하고, 절연 바디에는 냉각 유체가 통과하는 이너 유로가 형성될 수 있다.

이너 유로는 절연 바디의 내측에 형성될 수 있다.

절연 바디는 이너 유로를 형성하는 내둘레와, 아우터 튜브의 내둘레와 이격되는 외둘레를 포함할 수 있다.

절연 바디에는 충전 도선을 둘러싸는 절연부가 복수개 형성되고, 인접한 절연부가 브릿지부로 연결될 수 있다.

브릿지부에는 냉각 유체가 통과하는 냉각 유체 회수홀이 형성될 수 있다.

냉각 유체 회수홀은 절연 바디의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다.

충전 케이블은 냉각 유체를 이너 유로로 공급하는 냉각 유체 공급부 및 아우터 유로를 통과한 냉각 유체가 안내되는 냉각 유체 회수부를 더 포함할 수 있다.

이너 유로의 단면적은 아우터 유로의 단면적 보다 작을 수 있다.

절연 바디는 산과 골이 원주 방향으로 교대 형성될 수 있다.

절연 바디는 요철부를 포함할 수 있다.

절연 바디는 다공성 부재를 포함할 수 있다.

절연 바디에는 냉각 유체의 유동을 안내하는 유동 가이드가 돌출될 수 있다.

유동 가이드는 나선 형상일 수 있다.

충전 케이블은 아우터 튜브의 내부에 배치된 통신선을 더 포함할 수 있다.

아우터 유로는 충전선의 외둘레와 통신선의 외둘레와 아우터 튜브의 내둘레 사이에 형성될 수 있다.

충전 케이블은 아우터 튜브 내부에 배치된 서포터를 포함하고, 서포터는 충전선이 관통되는 충전선 관통공과, 통신선이 관통되는 통신선 관통공을 포함할 수 있다.

서포터는 충전선의 외둘레 및 통신선의 외둘레를 아우터 튜브의 내둘레와 이격되게 충전선 및 통신선을 지지할 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 냉각 유체가 절연 바디 내측의 이너 유로와, 절연 바디 외측의 아우터 유로를 순차적으로 통과하면서 충전선을 냉각할 수 있어, 전열면적이 극대화될 수 있고, 충전선을 보다 신속하고 효과적으로 냉각할 수 있다.

또한, 아우터 튜브와 절연 바디에 의해 2중관을 구성할 수 있고, 냉각 유로의 길이가 증가되어, 충전 도선의 발열을 효과적으로 냉각할 수 있다.

또한, 절연 바디의 요철부나 다공성 부재나 유동 가이드에 의해 전열면적이 증가되어 충전 도선을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.

도 1은 본 실시 예에 따른 충전 케이블 일 예가 측면도,

도 2는 본 실시 예에 따른 충전 케이블 일 예의 일부 절결 사시도,

도 3는 본 실시 예에 따른 충전 케이블 일 예의 일부가 도시된 도시된 단면도,

도 4은 도 3의 A-A'선 단면도,

도 5은 본 실시 예에 따른 충전선 일 예가 도시된 일부 절결 사시도,

도 6은 본 실시 예에 따른 충전 케이블 일 예와 비교되는 비교예의 일부 절결 사시도,

도 7은 본 실시 예에 따른 서포터의 사시도,

도 8은 본 실시 예에 따른 서포터가 아우터 튜브 내부에 설치된 예가 도시된 단면도,

도 9은 본 실시 예에 따른 서포터가 아우터 튜브 내부에 설치된 예가 도시된 사시도,

도 10은 본 실시 예에 따른 절연 바디의 제1변형예가 도시된 도,

도 11은 본 실시 예에 따른 절연 바디의 제2변형예가 도시된 도,

도 12은 본 실시 예에 따른 절연 바디의 제3변형예가 도시된 도,

도 13은 본 실시 예에 따른 절연 바디의 제4변형예가 도시된 도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 실시 예에 따른 충전 케이블 일 예가 측면도이고, 도 2는 본 실시 예에 따른 충전 케이블 일 예의 일부 절결 사시도이며, 도 3는 본 실시 예에 따른 충전 케이블 일 예의 일부가 도시된 도시된 단면도이며, 도 4은 도 3의 A-A'선 단면도이고, 도 5은 본 실시 예에 따른 충전선 일 예가 도시된 일부 절결 사시도이다.

충전 케이블(1)은 아우터 튜브(2)와, 충전선을 포함할 수 있다. 충전 케이블(1)은 통신선을 더 포함할 수 있다.

아우터 튜브(2)는 충전 케이블(1)의 외관을 형성할 수 있다. 아우터 튜브(2)의 내부에는 공간이 형성될 수 있고, 공간에는 충전선과, 통신선이 수용될 수 있다.

아우터 튜브(2)는 아우터 재킷일 수 있고, 아우터 재킷은 충전선과, 통신선을 수용할 수 있고, 냉각 유체(C)는 아우터 재킷을 통과할 수 있다.

충전선은 아우터 튜브(2)의 내부에 복수개 제공될 수 있다, 이하, 아우터 튜브(1) 내부에 한 쌍의 충전선(3)(4)이 배치되는 것으로 설명한다. 본 실시예는 아우터 튜브(2) 내부에 한 쌍의 충전선(3)(4)이 수용되는 것에 한정되지 않고, 3개 이상 충전선이 배치되는 것도 가능함은 물론이며, 충전선의 개수에 한정되지 않는다. 한 쌍의 충전선(3)(4)은 동일 구조로 형성될 수 있고, 이하 설명의 편의를 위해 충전선(3)으로 통칭하여 설명한다.

충전선(3)은 적어도 하나의 충전 도선(31) 및 절연 바디(32)를 포함할 수 있다.

충전 도선(31)은 하나의 충전선(3)에 복수개 제공될 수 있다. 복수개의 충전 도선(31)는 절연 바디(32)에 의해 절연 바디(32)의 원형 궤적을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 즉, 복수개의 충전 도선(31)는 절연 바디(32)의 원주 방향으로 이격될 수 있다.

절연 바디(32)는 전기적으로 절연되는 절연체일 수 있고, 절연 바디(32)는 적어도 하나의 충전 도선(31)을 절연할 수 있는 충전 외피일 수 있다. 절연 바디(32)는 충전 도선(31)의 열을 냉각 유체(C, 도 4 참조)로 전달할 수 있는 열전달부재일 수 있다.

절연 바디(32)는 적어도 하나의 충전 도선(31)의 외둘레(31a, 도 4 참조)를 둘러쌀 수 있다. 절연 바디(32)에는 냉각 유체(C)가 통과하는 이너 유로(IF)가 형성될 수 있다. 이너 유로(IF)는 절연 바디(32)의 내측에 형성될 수 있고, 절연 바디(32)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다. 이너 유로(IF)의 단면적은 후술하는 아우터 유로(OF)의 단면적 보다 작을 수 있다.

절연 바디(32)는 내부에 이너 유로(IF)가 형성된 충전 외피일 수 있다. 절연 바디(32)는 중공 형상으로 형성될 수 있고, 절연 바디(32)는 외둘레(32a) 및 내둘레(32b)를 포함할 수 있다.

절연 바디(32)의 외둘레(32a)는 아우터 튜브(2)의 내둘레와 이격될 수 있다.

절연 바디(32)의 내둘레(32b)는 이너 유로(IF)를 형성할 수 있다.

이너 유로(IF)는 절연 바디(32)의 내둘레(32b) 내측에 형성될 수 있다. 이너 유로(IF)는 절연 바디(32)의 내부에 절연 바디(32)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다.

절연 바디(32)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 절연부(33) 및 브릿지부(34)를 포함할 수 있다.

절연부(33)는 충전 도선(31)의 외둘레(31a)를 둘러쌀 수 있다. 절연부(33)의 단면은 고리 모양일 수 있다. 절연 바디(32)는 복수개의 절연부(33)를 포함할 수 있다.

하나의 절연부(33)의 내측에는 하나의 충전 도선(31)이 수용될 수 있다.

복수개의 절연부(33)는 원형 궤적을 따라 일렬로 형성될 수 있다. 복수개의 절연부(33)는 서로 이격될 수 있다. 복수개의 절연부(33)는 절연 바디(32)의 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다.

브릿지부(34)는 복수개의 절연부(33) 중 인접한 한 쌍의 절연부(33)를 연결할 수 있다. 절연부(33)와 브릿지부(34)는 절연 바디(32)의 원주 방향으로 교대로 형성될 수 있다.

절연 바디(32)는 산과 골이 원주 방향으로 교대 형성될 수 있다. 절연 바디(32)의 외둘레(32a)는 산과 골이 원주 방향으로 교대 형성될 수 있다. 절연 바디(32)의 내둘레(32b)는 산과 골이 원주 방향으로 교대 형성될 수 있다.

브릿지부(34)에는 냉각 유체(C)가 통과하는 냉각 유체 회수홀(35, 도 5 및 도 6 참조)이 형성될 수 있다. 냉각 유체 회수홀(55)은 절연 바디(32)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다. 냉각 유체 회수홀(55)는 절연 바디(32)의 길이 방향으로 긴 슬릿에 의해 형성될 수 있다.

냉각 유체 회수홀(35)는 냉각 유체 공급부(8)와 냉각 유체 회수부(9)의 반대편에 근접할 수 있다. 냉각 유체 공급부(8)와 냉각 유체 회수부(9)는 이너 유로(IF)의 일단과 타단 중 일단에 근접할 수 있고, 냉각 유체 회수홀(35)은 이너 유로(IF)의 일단과 타단 중 타단에 근접할 수 있다.

절연 바디(32)는 이너 유로(IF)의 타단을 막는 막음판(39, 도 3 참조)을 포함할 수 있다. 냉각 유체(C)는 막음판(39)에 의해 냉각 유체 회수홀(35)로 유도될 수 있다.

충전 케이블(1)은 냉각 유체(C)가 통과하는 아우터 유로(OF)가 형성될 수 있다.

아우터 유로(OF)는 적어도 하나의 충전선(3)(4)과, 아우터 튜브(2)의 사이에 형성될 수 있다. 아우터 유로(OF)는 적어도 하나의 충전선(3)(4)의 외둘레(32a)와, 아우터 튜브(2)의 내둘레 사이에 형성될 수 있다.

충전 케이블(1)이 통신선(5)을 더 포함할 경우, 아우터 유로(OF)는 아우터 튜브(2)와 적어도 하나의 충전선(3)(4)과 통신선(5)의 사이에 형성될 수 있다. 아우터 유로(OF)는 적어도 하나의 충전선(3)(4)의 외둘레(32a)와, 통신선(5)의 외둘레(52a)와, 아우터 튜브(2)의 내둘레 사이에 형성될 수 있다.

아우터 유로(OF)는 이너 유로(IF)와 나란할 수 있다. 아우터 유로(OF)는 절연 바디(32)의 외둘레를 둘러쌀 수 있다. 아우터 유로(OF)는 절연 바디(32)를 사이에 두고 이너 유로(IF)와 이격될 수 있다.

냉각 유체(C)는 이너 유로(IF)를 통과하면서 절연 바디(32)의 반경 방향 내측으로 전달된 열을 흡열할 수 있다.

냉각 유체(C)는 이너 유로(IF)를 통과한 후, 냉각 유체 회수홀(55)을 통해 아우터 유로(OF)로 유동될 수 있다.

아우터 유로(OF)로 유동된 냉각 유체(C)는 아우터 유로(OF)를 통과하면서 절연 바디(32)의 반경 방향 외측으로 전달된 열을 흡열할 수 있다.

즉, 충전 케이블(1)을 유동하는 냉각 유체(C)는 절연 바디(32)의 내측을 통과하면서 1차적으로 충전 도선(31)의 열을 흡열하고, 냉각 유체 회수홀(35)을 통과해 절연 바디(32)의 외측을 통과하면서 2차적으로 충전 도선(31)의 열을 흡열할 수 있다.

통신선(5)은 아우터 튜브(2)의 내부에 배치될 수 있다.

통신선(5)은 통신 도선(51)과, 통신 도선(51)의 외둘레(51a)를 둘러싸는 통신 외피(52)를 포함할 수 있다.

통신 외피(52)의 내측에는 복수개의 통신 도선(51)이 배치될 수 있다.

통신 외피(52)의 외둘레(52a)은 매끈한 표면을 갖을 수 있다.

충전 케이블(1)의 일단에는 접속 단자(6, 도 1 참조)가 구비될 수 있다. 전기차량을 충전할 수 있는 충전기는 파워 서플라이를 포함할 수 있고, 충전 케이블(1)의 일단에 형성된 접속 단자(6)는 충전기에 구비된 파워 서플라이에 접속될 수 있다.

접속 단자(6)는 충전 케이블(1)의 일단에 복수개 제공될 수 있다. 접속 단자(6)는 한 쌍 제공될 수 있고, 한 쌍의 접속 단자(6) 중 어느 하나는 어느 하나의 충전선(3)에 연결될 수 있고, 한 쌍의 접속 단자(6) 중 다른 하나는 다른 하나의 충전선(4)에 연결될 수 있다.

충전 케이블(1)의 타단에는 커넥터(7, 도 1 참조)가 구비될 수 있다. 커넥터(7)는 전기차량의 충전포트에 대응하는 형상일 수 있고, 전기차량에 접속되는 충전단자 및 통신단자를 포함할 수 있다.

충전 케이블(1)은 냉각 유체 공급부(8, 도 1 참조) 및 냉각 유체 회수부(9, 도 1 참조)를 더 포함할 수 있다.

냉각 유체 공급부(8)는 냉각 유체(C)를 이너 유로(IF)로 공급할 수 있다. 냉각 유체 공급부(8)에는 이너 유로(IF)와 연통되는 공급 유로가 형성될 수 있다. 냉각 유체 공급부(8)의 예는 내부에 공급 유로가 형성된 공급 튜브일 수 있다. 냉각 유체 공급부(8)는 충전선(3)의 일측에 연결될 수 있다.

냉각 유체 회수부(9)은 아우터 유로(OF)를 통과한 냉각 유체(C)가 안내될 수 있다. 냉각 유체 회수부(9)은 아우터 유로(OF)와 연통되는 회수 유로가 형성될 수 있다. 냉각 유체 회수부(9)의 예는 내부에 회수 유로가 형성된 회수 튜브일 수 있다. 냉각 유체 회수부(9)는 아우터 튜브(2)의 일측에 연결될 수 있다.

냉각 유체(C)의 예는 물이나 부동액이나 글리세린 등의 냉각수이거나 온도 변화에 따라 상 변화(액화하거나 기화)할 수 있는 냉매인 것도 가능하다.

냉각 유체(C)가 냉각수일 경우, 냉각기는 냉각수를 냉각할 수 있는 라디에이터(방열 유닛)와, 냉각수를 충전 케이블(1)과, 라디에이터로 순환시킬 수 있는 펌프 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 냉각 유체 공급부(8) 및 냉각 유체 회수부(9) 중 어느 하나는 라디에이터에 연결될 수 있고, 냉각 유체 공급부(8) 및 냉각 유체 회수부(9)는 펌프에 연결될 수 있다.

라디에이터에 의해 냉각된 냉각수는 냉각 유체 공급부(8)를 통해 이너 유로(IF)로 공급될 수 있고, 아우터 유로(OF)에서 유출된 냉각수는 냉각 유체 회수부(9)를 통해 라이에이터로 회수될 수 있다. 냉각 유체(C)는 충전 케이블(1)과 라이에이터를 순환하면서, 충전 케이블(1)를 냉각할 수 있다.

냉각기는 중간 열교환기를 통해 냉각 유체(C)를 냉각하는 것도 가능하다.

냉각기가 냉각 유체(C)를 냉각하는 중간 열교환기를 포함할 경우, 냉각기는 냉각 유체(C)를 중간 열교환기와 충전 케이블(1)로 순환시키는 펌프를 더 포함할 수 있다.

냉각기는 중간 열교환기와 연결되어 중간 열교환기를 포함하는 냉동사이클 장치를 포함할 수 있고, 냉동사이클 장치는 압축기와, 응축기와, 팽창기구와, 중간 열교환기(증발기)를 포함할 수 있다. 냉각 유체 공급부(8) 및 냉각 유체 회수부(9) 중 어느 하나는 중간 열교환기에 연결될 수 있고, 냉각 유체 공급부(8) 및 냉각 유체 회수부(9) 중 다른 하나는 펌프에 연결될 수 있다. 이 경우, 냉각 유체(C)의 예는 냉각수일 수 있다.

중간 열교환기는 압축기와, 응축기와, 팽창기구와, 중간 열교환기를 순환하는 냉매와, 충전 케이블(1)과 중간 열교환기를 순환하는 냉각 유체(C)을 열교환시킬 수 있고, 예를 들면, 판형 열교환기나 이중관 열교환기로 구성될 수 있다.

중간 열교환기는 냉매가 통과하는 냉매 유로와, 냉각 유체(C)가 통과하는 냉각 유체 유로가 형성될 수 있다. 중간 열교환기는 냉매 유로를 통과하는 냉매와, 냉각 유체 유로를 통과하는 냉각 유체(C)를 열전달 시키는 열전달부재를 더 포함할 수 있다.

냉각 유체(C)는 이너 유로(IF)와 냉각 유체 회수홀(55)과 아우터 유로(OF)와 냉각 유체 회수부(9)를 통해 중간 열교환기로 회수될 수 있고, 중간 열교환기에 의해 냉각된 후, 냉각 유체 공급부(8)를 통해 이너 유로(IF)로 공급될 수 있다.

냉각 유체(C)가 냉매일 경우, 냉각기의 예는 냉매 냉각식 냉각기를 포함할 수 있다. 냉각 유체(C)의 예는 R134a 등일 수 있다.

충전 케이블(1)은 직팽식 열교환기 또는 직팽식 증발기가 될 수 있고, 냉각기는 충전 케이블(1)에 연결된 압축기와, 압축기에 연결된 응축기 및 응축기 및 충전 케이블에 연결된 팽창밸브 등의 팽창기구를 포함할 수 있다. 이 경우, 냉각 유체 공급부(8)는 팽창기구에 연결되어 팽창기구를 통과한 냉매를 이너 유로(IF)로 안내할 수 있고, 냉각 유체 회수부(9)는 압축기에 연결되어 아우터 유로(OF)를 통과한 냉매를 압축기로 안내할 수 있다.

냉각 유체(C)가 냉매일 경우, 냉매의 열전달로 인한 냉매의 밀도 변화가 클 수 있고, 이너 유로(IF)의 단면적은 아우터 유로(OF)의 단면적은 상이할 수 있다. 이너 유로(IF)의 단면적은 아우터 유로(OF)의 단면적 보다 작은 것이 바람직하다.

냉각 유체(C)가 냉매일 경우, 열교환 전,후의 냉매 밀도가 5배 이상 차이날 수 있고, 아우터 유로(OF)의 단면적은 이너 유로(IF)의 단면적 보다 크게 형성될 수 있고, 이 경우, 냉매의 압력 손실은 최소화될 수 있다.

도 6은 본 실시 예에 따른 충전 케이블 일 예와 비교되는 비교예의 일부 절결 사시도이다.

비교예의 충전 케이블은 아우터 튜브(2)와, 충전선(3')(4') 및 통신선(5)을 포함할 수 있다. 아우터 튜브(2)와 통신선(5)의 구성은 본 실시예의 충전 케이블 일 예와 동일할 수 있다.

충전선(3')(4')은 중공 형상의 절연 바디(32') 내측에 복수개의 충전 도선(31')이 배치될 수 있다. 복수개의 충전 도선(31')은 절연 바디(32')의 내부에 형성된 공간에 채워질 수 있다. 충전선(3')(4')의 내부에는 냉각 유체가 통과하는 이너 유로가 형성되지 않을 수 있다.

비교예의 충전 케이블은 충전선(3')(4')의 외둘레와 통신선(5)의 외둘레와 아우터 튜브(2)의 내둘레 사이에 아우터 유로(OF)가 형성될 수 있고, 냉각 유체는 아우터 유로(OF)로 유입되어 아우터 유로(OF)를 통과할 수 있고, 아우터 유로(OF)에서 외부로 유동될 수 있다.

비교예는 충전 케이블 중 아우터 유로(OF)를 통해서만 냉각 유체의 흐름 및 열전달이 발생될 수 있고, 본 실시예의 경우 보다 냉각 유체(C)의 열전달 면적이 작을 수 있다.

비교예는 복수개의 충전 도선(31') 중 상대적으로 절연 바디(32')에 근접한 충전 도선(31') 위주로 냉각되고, 충전선(3')(4')의 모든 충전 도선(31')이 신속하게 냉각되지 못하는 단점이 있다.

반면에, 본 실시예의 충전 케이블(1)은 이너 유로(IF)에 의해 모든 충전 도선(31)이 고르고 신속하게 냉각될 수 있다.

도 7은 본 실시 예에 따른 서포터의 사시도이고, 도 8은 본 실시 예에 따른 서포터가 아우터 튜브 내부에 설치된 예가 도시된 단면도이며, 도 9은 본 실시 예에 따른 서포터가 아우터 튜브 내부에 설치된 예가 도시된 사시도이다.

충전 케이블은 서포터(10)를 포함할 수 있다.

서포터(10)는 아우터 튜브(2) 내부에 배치될 수 있다. 서포터(10)는 한 쌍의 충전선(3)(4)과 통신선(5) 각각을 지지할 수 있다.

서포터(10)는 한 쌍의 충전선(3)(4)과 통신선(5)이 서로 이격되게 한 쌍의 충전선(3)(4)과 통신선(5)을 지지할 수 있다. 한 쌍의 충전선(3)(4)과 통신선(5)은 서포터(10)에 의해 아우터 튜브(2)와 이격되게 지지될 수 있다.

서포터(10)는 충전선(3)(4)의 외둘레 및 통신선(5)의 외둘레를 아우터 튜브(2)의 내둘레와 이격되게 충전선(3)(4) 및 통신선(5)을 지지할 수 있다.

서포터(10)는 충전선(3)(4)이 관통되는 충전선 관통공(101)(102)과, 통신선(5)이 관통되는 통신선 관통공(104)을 포함할 수 있다.

충전선 관통공(101)(102)는 충전선(3)(4)와 같이, 산과 골이 교대로 형성된 형상일 수 있다. 충전선(3)(4)은 충전선 관통공(101)(102) 주변부에 의해 지지될 수 있다.

통신선 관통공(104)은 통신선(5)과 같이, 원형일 수 있다. 통신선(5)은 통신선 관통공(104) 주변부에 의해 지지될 수 있다.

서포터(10)의 외둘레(105)는 원형일 수 있고, 서포터(10)의 외둘레(104)는 아우터 튜브(2)의 내둘레와 접할 수 있다.

서포터(10)에는 복수개의 통공(106) 형성될 수 있다. 복수개의 통공(105) 각각은 충전선 관통공(101)(102) 및 통신선 관통공(104) 각각과 이격될 수 있다.

복수개의 통공(106)은 충전선 관통공(101)(102)과 서포터(10)의 외둘레(105) 사이에 형성될 수 있다. 복수개의 통공(106)은 통신선 관통공(104)와 서포터(10)의 외둘레(106) 사이에 형성될 수 있다. 복수개의 통공(106)은 충전선 관통공(101)(102)과 통신선 관통공(104)의 사이에 형성될 수 있다.

냉각 유체(C)는 아우터 튜브(2)의 내부를 통과할 때, 서포터(10)에 의해 일측으로 편중되게 쏠리는 것이 최소화될 수 있고, 충전 케이블(1)은 충전선(3)(4) 및 통신선(5)을 최대한 균일하게 냉각할 수 있다.

도 10은 본 실시 예에 따른 절연 바디의 제1변형예가 도시된 도이다.

절연 바디(32)는 도 10에 도시된 바와 같이, 산(32c)과 골(32d)이 원주 방향으로 교대 형성될 수 있고, 산(32c)과 골(32d) 각각은 굴곡진 형상일 수 있다.

산(32c)과 골(32d) 각각은 굴곡진 형상은 절연 바디(32)의 외둘레와 내둘레 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.

절연 바디(32)는 산(32c)과 골(32d)이 원주 방향으로 교대 형성됨에 따라, 냉각 유체(C)와의 전열면적이 증가할 수 있다.

도 11은 본 실시 예에 따른 절연 바디의 제2변형예가 도시된 도이다.

절연 바디(32)는 도 11에 도시된 바와 같이, 요철부(32e)를 포함할 수 있다. 요철부(32e)는 절연 바디(32)의 내둘레와, 외둘레 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.

요철부(32e)는 다수의 돌기부와, 다수의 돌기부 사이에 형성된 홈부를 포함할 수 있다.

절연 바디(32)는 요철부(32e)에 의해 냉각 유체(C)와의 전열면적이 증가할 수 있다.

절연 바디(32)는 도 12에 도시된 바와 같이, 다공성 부재(32f)를 포함할 수 있다. 다공성 부재(32f)는 절연 바디(32)의 일부에 형성될 수 있다.

절연 바디(32)는 다공성 부재(32f)에 의해 냉각 유체(C)와의 전열면적이 증가할 수 있다.

도 13은 본 실시 예에 따른 절연 바디의 제4변형예가 도시된 도,

절연 바디(32)에는 냉각 유체(C)의 유동을 안내하는 유동 가이드(36)가 돌출될 수 있다. 유동 가이드(36)는 절연 바디(32)의 외둘레와 내둘레 중 적어도 하나에 길게 형성될 수 있다.

유동 가이드(36)의 일 예는 나선 형상일 수 있다.

유동 가이드(36)는 절연 바디(32)의 내둘레 또는 외둘레에 복수개 형성될 수 있다.

복수개의 유동 가이드(36)는 절연 바디(32)의 원주 방향(R)으로 이격될 수 있다. 복수개의 유동 가이드(36)는 절연 바디(32)의 길이 방향(L)으로 이격될 수 있다.

절연 바디(32)는 절연 바디(32)의 길이 방향(L)으로 이격된 복수열 유동 가이드군(37)(38)를 포함할 수 있다.

복수열 유동 가이드(37)(38) 각각은 원주 방향(R)으로 이격된 복수개의 유동 가이드(36)를 포함할 수 있다.

복수열 유동 가이드군(37)(38)은 2개 이상 형성될 수 있고, 3개 이상 형성되는 것도 가능하나, 이하 설명의 편의를 위해 2개 형성된 것으로 설명하나, 2개에 한정되지 않음은 물론이다.

복수열 유동 가이드군(37)(38)은 냉각 유체(C)의 유동 방향으로 상류측 유동 가이드군(37)와, 냉각 유체(C)의 유동 방향으로 상류측 유동 가이드군(37)의 하류에 위치하는 하류측 유동 가이드군(38)를 포함할 수 있다.

상류측 유동 가이드군(37)의 유동 가이드(36)와 하류측 유동 가이드군(38)의 유동 가이드(36)의 나선 방향은 동일하거나 상이할 수 있다.

상류측 유동 가이드군(37) 중 인접한 유동 가이드(36) 사이의 간격은 하류측 유동 가이드군(38) 중 인접한 유동 가이드(36)의 간격과 동일하거나 상이할 수 있다.

도 13의 (a)는 복수개 유동 가이드군의 일 예가 도시된 도이다.

복수개 유동 가이드군(37)(38)의 일 예는 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 상류측 유동 가이드군(37)의 유동 가이드(36)가 나선 방향으로 하류측 유동 가이드군(38)의 유동 가이드(36)를 향할 수 있다.

도 13의 (b)는 복수개 유동 가이드군의 다른 예가 도시된 도이다.

복수개 유동 가이드군(37)(38)의 다른 예는 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 상류측 유동 가이드군(37)의 유동 가이드(36)가 나선 방향으로 하류측 유동 가이드군(38)의 인접한 유동 가이드(36) 사이를 향할 수 있다.

도 13의 (c)는 복수개 유동 가이드군의 또 다른 예가 도시된 도이다.

복수개 유동 가이드군(37)(38)의 또 다른 예는 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 상류측 유동 가이드군(37)의 유동 가이드 나선 방향과, 하류측 유동 가이드군(37)의 유동 가이드 나선 방향과 상이할 수 있다. 상류측 유동 가이드군(37)의 유동 가이드(36) 나선 방향과 하류측 유동 가이드군(37)의 유동 가이드(36) 나선 방향은 직각 또는 둔각의 경사각을 갖을 수 있다.

상기와 같은 유동 가이드(36)가 돌출된 절연 바디(32)는 냉각 유체(C)와의 전열면적이 증가할 수 있고, 충전 도선(31)을 보다 신속하고 고르게 냉각할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

아우터 튜브;

상기 아우터 튜브의 내부에 배치된 적어도 하나의 충전선을 포함하고,

상기 아우터 튜브와 적어도 하나의 충전선의 사이에는 냉각 유체가 통과하는 아우터 유로가 형성되고,

상기 충전선은

적어도 하나의 충전 도선; 및

적어도 하나의 충전 도선의 외둘레를 둘러싸는 절연 바디를 포함하고,

상기 절연 바디에는 냉각 유체가 통과하는 이너 유로가 형성된

충전 케이블.
제 1 항에 있어서,

상기 이너 유로는 상기 절연 바디의 내측에 형성된 충전 케이블.
제 1 항에 있어서,

상기 절연 바디는

상기 이너 유로를 형성하는 내둘레와,

상기 아우터 튜브의 내둘레와 이격되는 외둘레를 포함하는 충전 케이블.
제 1 항에 있어서,

상기 절연 바디에는

상기 충전 도선을 둘러싸는 절연부가 복수개 형성되고, 인접한 절연부가 브릿지부로 연결된 충전 케이블.
제 4 항에 있어서,

상기 브릿지부에는 냉각 유체가 통과하는 냉각 유체 회수홀이 형성된 충전 케이블.
제 5 항에 있어서,

상기 냉각 유체 회수홀은 상기 절연 바디의 길이 방향으로 길게 형성된 충전 케이블.
제 1 항에 있어서,

냉각 유체를 상기 이너 유로로 공급하는 냉각 유체 공급부 및

상기 아우터 유로를 통과한 냉각 유체가 안내되는 냉각 유체 회수부를 더 포함하는 충전 케이블.
제 7 항에 있어서,

상기 이너 유로의 단면적은 상기 아우터 유로의 단면적 보다 작은 충전 케이블.
제 1 항에 있어서,

상기 절연 바디는 산과 골이 원주 방향으로 교대 형성된 충전 케이블.
제 1 항에 있어서,

상기 절연 바디는 요철부를 포함하는 충전 케이블.
제 1 항에 있어서,

상기 절연 바디는 다공성 부재를 포함하는 충전 케이블.
제 1 항에 있어서,

상기 절연 바디에는 냉각 유체의 유동을 안내하는 유동 가이드가 돌출된 충전 케이블.
제 12 항에 있어서,

상기 유동 가이드는 나선 형상인 충전 케이블.
제 1 항에 있어서,

상기 아우터 튜브의 내부에 배치된 통신선을 더 포함하고,

상기 이너 유로는 절연 바디의 내둘레 내측에 형성되고,

상기 아우터 유로는

상기 충전선의 외둘레와 상기 통신선의 외둘레와 상기 아우터 튜브의 내둘레 사이에 형성되는 충전 케이블.
제 14 항에 있어서,

상기 아우터 튜브 내부에 배치된 서포터를 포함하고,

상기 서포터에는

상기 충전선이 관통되는 충전선 관통공과,

상기 통신선이 관통되는 통신선 관통공을 포함하고,

상기 충전선의 외둘레 및 상기 통신선의 외둘레를 상기 아우터 튜브의 내둘레와 이격되게 상기 충전선 및 통신선을 지지하는 충전 케이블.