(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体を絶縁材で覆い、この絶縁材の外周にシールド材を備えた電線の冷却装置において、前記シールド材にシールド材延長部を接続して設け、このシールド材延長部を、前記電線が設けられる設備の前記導体より温度の低い部分に接続することを特徴とする電線の冷却装置。
【請求項２】
前記電線が設けられる設備は、前記電線が接続される部品の筐体であり、前記電線は前記筐体内に引き込まれ、前記導体は前記筐体内に配置されている接続用導体に接続され、前記シールド材延長部は、前記筐体内の前記シールド材の端部から延長されて、前記筐体の内面に固定されていることを特徴とする請求項１記載の電線の冷却装置。
【請求項３】
前記電線の途中のシールド材に前記シールド材延長部の一端を接続し、前記シールド材延長部の他端を、前記電線が設けられる設備の前記導体より温度の低い部分に接続することを特徴とする請求項１記載の電線の冷却装置。
【請求項４】
前記電線が設けられる設備は車両であって、前記電線は、車両用電線であり、前記電線が設けられる設備の前記導体より温度の低い部分は、車体であることを特徴とする請求項１または３記載の電線の冷却装置。
【請求項５】
前記電線が設けられる設備は車両であって、前記電線は、燃料電池を備えた車両に設けられる電線であり、前記電線が設けられる設備の前記導体より温度の低い部分は、前記燃料電池に使用される水素が流れる水素配管であることを特徴とする請求項１または３記載の電線の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、導体を絶縁材で覆い、この絶縁材の外周にシールド材を備えた電線の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、燃料電池を使用する車両で、その燃料電池に接続する電線は、大電流を流すために発熱し、この発熱を抑えるために、電線径を太くする必要がある。電線径が太くなると、車両への搭載が困難になるため、冷却によって発熱を抑え、これにより電線径を小さくすることが可能となる。
【０００３】
例えば、特開平１０−１０６３６２号公報には、シールド機能を備えた複数のリッツ線を環状に配置し、その複数のリッツ線の一部を冷却用の配管とし、この配管に冷媒を流すことで冷却するものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来のものは、シールド機能を備えた複数のリッツ線の一部を冷却用の配管としているので、冷却用配管の部分は、リッツ線が存在しないことになり、シールド性能が低下するという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、シールド性能を損なうことなく電線の冷却を効率よく行えるようにすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、導体を絶縁材で覆い、この絶縁材の外周にシールド材を備えた電線の冷却装置において、前記シールド材にシールド材延長部を接続して設け、このシールド材延長部を、前記電線が設けられる設備の前記導体より温度の低い部分に接続する構成としてある。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成において、前記電線が配索される設備は、前記電線が接続される部品の筐体であり、前記電線は前記筐体内に引き込まれ、前記導体は前記筐体内に配置されている接続用導体に接続され、前記シールド材延長部は、前記筐体内の前記シールド材の端部から延長されて、前記筐体の内面に固定されている構成としてある。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の発明の構成において、前記電線の途中のシールド材に前記シールド材延長部の一端を接続し、前記シールド材延長部の他端を、前記電線が設けられる設備の前記導体より温度の低い部分に接続する構成としてある。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１または３の発明の構成において、前記電線が設けられる設備は車両であって、前記電線は、車両用電線であり、前記電線が設けられる設備の前記導体より温度の低い部分は、車体である構成としてある。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１または３の発明の構成において、前記電線が設けられる設備は車両であって、前記電線は、燃料電池を備えた車両に設けられる電線であり、前記電線が設けられる設備の前記導体より温度の低い部分は、前記燃料電池に使用される水素が流れる水素配管である構成としてある。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、シールド材と、電線が設けられる設備の導体より温度の低い部分とを、シールド材延長部により接続しているので、発熱した導体は、導体より温度の低い部分からシールド材延長部を介してシールド材によって冷却され、シールド性能を損なうことなく電線の冷却を効率よく行うことができる。また、この冷却装置は、冷却管に冷媒を流して冷却する装置に比較すると、簡単な構造であるため、コスト低下を図ることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、発熱した導体は、筐体の内面からシールド材延長部を介してシールド材によって冷却されるので、シールド性能を損なうことなく電線の冷却を効率よく行うことができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、電線の途中のシールド材にシールド材延長部を接続することで、電線が長い場合であっても、発熱した導体の冷却を効率よく行うことができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、発熱した導体は、車体からシールド材延長部を介してシールド材によって冷却されるので、シールド性能を損なうことなく電線の冷却を効率よく行うことができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、燃料電池を備えた車両で使用される電線が発熱しても、この電線の導体は、水素配管からシールド材延長部を介してシールド材によって冷却されるので、シールド性能を損なうことなく電線の冷却を効率よく行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１７】
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる電線の冷却装置を示す断面図である。この冷却装置に使用されるシールド電線１は、図２に示すように、中心部の導体３を絶縁材５で覆うとともに、この絶縁材５の外周にシールド材７を設け、さらにそのシールド材７の外側に被覆材９を設けている。
【００１８】
図１に示すように、上記したシールド電線１の一端側が内部に引き込まれる筐体１１は、図示しない各種電気部品が収納されるものであって、電線が設けられる設備に相当し、この筐体１１に形成した電線引き込み孔１１ａにブッシュ１３を嵌め込み、このブッシュ１３内にシールド電線１が挿入されている。
【００１９】
導体３の筐体１１内の端部は、絶縁材５から突出し、この突出した端部に導体接続端子１５が取り付けられ、導体接続端子１５は、接続用導体としてのバスバー１７に、固定具１９によって接続固定されている。バスバー１７は、図示しない電気部品に接続される。
【００２０】
また、シールド材７の筐体１１内の端部は、この端部が延長されるようにシールド材延長部２１が連続して形成されている。このシールド材延長部２１は、その外周側が被覆材２３によって覆われている。
【００２１】
上記したシールド材延長部２１の先端は、被覆材２３から突出し、この突出した端部には、シールド接続端子２５が取り付けられている。そして、このシールド接続端子２５は、筐体１１の内面に、固定具２７によって固定されている。また、シールド接続端子２５が固定された部分の筐体１１の外側には、フィン２９が設けられている。このフィン２９は、シールド電線１が車両に使用されるものとした場合には、車両走行風が通過する位置に設定する。
【００２２】
上記した第１の実施形態による電線の冷却装置によれば、シールド電線１の導体３は、電流が流れることで発熱し、このときの導体３の温度に比べ、筐体１１の温度は、低くなっている。このため、導体３にて発生した熱は、絶縁材５，シールド材７，シールド材延長部２１，シールド接続端子２５を経て筐体１１およびフィン２９に伝達され放熱される。そして、この放熱効果は、シールド電線１が車両に使用されるものとした場合には、車両走行風がフィン２９に当たることで、より一層高まる。
【００２３】
また、この冷却装置の場合には、シールド材７の端部にシールド材延長部２１を接続する構造であるため、導体３の周囲を覆うシールド材７の部分の構造には影響はなく、シールド機能が損なわれることはない。
【００２４】
さらに、導体３を冷却することで、冷却しない場合と比較して電線サイズ（径）を下げることができ、車両などの移動体に使用する際のシールド電線の搭載が容易となる。また、導体３を冷却する場合と冷却しない場合とで、同一サイズのシールド電線を使用することを考えると、冷却する場合は冷却しない場合より大電流を流すことができるので、燃料電池を使用する電動車両の高出力化が可能となる。
【００２５】
また、上記した冷却装置は、前記従来例で示したような冷却管に冷媒を流して冷却する装置に比較して簡単な構造であるため、従来に比較してコスト低下を図ることができる。
【００２６】
図３は、この発明の第２の実施形態に係わる電線の冷却装置を示す断面図である。なお、この図３では、前記図１のものと同一の構成要素には同一符号を付して詳細な説明は省略し、図１と異なる部位のみ説明する。
【００２７】
この実施形態は、筐体１１の外部に引き出された部分のシールド電線１におけるシールド材７の途中に、シールド材延長部３１の一端を接続してある。このシールド材延長部３１は、その外周側が被覆材３３によって覆われている。
【００２８】
上記したシールド材延長部３１の先端は、被覆材３３から突出し、この突出した端部には、シールド接続端子３５が取り付けられている。そして、このシールド接続端子３５は、電線が設けられる設備に相当する車両における車体３７の適宜位置に、固定具３９によって固定されている。
【００２９】
なお、シールド接続端子３５が固定される部分は、車両走行風が当たる位置として、さらにフィン４１を設けるようにしてもよい。
【００３０】
上記した第２の実施形態による電線の冷却装置によれば、発熱時の導体３の温度に比べ、車体３７の温度は低くなっていることから、導体３にて発生した熱は、絶縁材５，シールド材７，シールド材延長部３１，シールド接続端子３５を経て車体３７に伝達され放熱される。そして、この実施形態では、シールド材７の途中の任意の位置からシールド材延長部３１を適宜接続し、その近傍の車体３７に接続できるので、シールド電線１が長い場合であっても、その冷却を確実に行うことができる。
【００３１】
また、シールド接続端子３５が固定される部分を、車両走行風が当たる位置として、さらにフィン４１を設けることで、冷却効果がより一層向上する。
【００３２】
図４は、この発明の第３の実施形態に係わる電線の冷却装置を示す断面図である。なお、この図４では、前記図３のものと同一の構成要素には同一符号を付して詳細な説明は省略し、図３と異なる部位のみ説明する。
【００３３】
この実施形態は、シールド材７の途中に接続したシールド材延長部３１の先端のシールド接続端子３５を、燃料電池が使用されて電線が設けられる設備に相当する車両における水素配管４３の外表面に接続している。
【００３４】
図５は、上記した燃料電池車両の燃料電池スタック４５を中心とする各部品の配置を示す平面図である。前記図４における筐体１１は、インバータなどの強電部品を収容しており、この強電部品と燃料電池スタック４５とを、シールド電線１によって接続している。すなわち、燃料電池スタック４５で発生した電力を、シールド電線１を介して強電部品に供給している。
【００３５】
また、燃料電池スタック４５には、前記した水素配管４３の一端が接続され、水素配管４３の他端は、水素タンク４７に接続されている。この水素配管４３とシールド電線１のシールド材７とが、前記図４に示してあるシールド材延長部３１と被覆材３３とからなる冷却用接続線４９によって接続されている。なお、図５中で、符号５１は前車輪、５３は後車輪である。
【００３６】
ここで、水素タンク４７内には、３５ＭＰ程度の高圧に加圧された水素が充填されており、この高圧水素を燃料電池スタック４５で使用するために、図示しない減圧機構により、０．３ＭＰ程度の低圧まで減圧する。この減圧による水素の膨張により、水素タンク４７内が大気温度であった場合には、膨張後の水素の温度は大気温度より低下することになる。したがって、燃料電池の作動中に、燃料電池スタック４５へ供給される水素は、大気温度より低い温度となっている。
【００３７】
また、燃料電池スタック４５に供給する水素は、加湿する必要があり、また燃料電池スタック４５に供給されるときに加湿水が飽和状態となっている必要があるので、加湿水を燃料電池の運転温度（８０℃）程度に加熱してから加湿している。このため、水素タンク４７を出て減圧された後の水素であっても、加湿後の水素は、大気温度より高くなっている。
【００３８】
したがって、シールド材延長部３１を接続する水素配管４３は、大気より低温となっている加湿前の水素が通る部位としてある。
【００３９】
上記した第３の実施形態による電線の冷却装置によれば、発熱時の導体３の温度に比べ、水素配管４３の温度は低くなっていることから、導体３にて発生した熱は、絶縁材５，シールド材７，シールド材延長部３１，シールド接続端子３５を経て水素配管４３に伝達され放熱される。そして、この実施形態では、第２の実施形態と同様に、シールド材７の途中の任意の位置からシールド材延長部３１を適宜接続し、水素配管４３に接続できるので、シールド電線１が長い場合であっても、その冷却を確実に行うことができる。
【００４０】
また、シールド材延長部３１を接続する水素配管４３は、大気温度より低い水素が通る加湿前のものとしているので、シールド電線１の導体３に対する冷却効果がより大きなものとなる。
【００４１】
なお、上記した第１，第２，第３の各実施形態を適宜組み合わせ、複数の位置でシールド電線１の冷却を行うことで、発熱した導体３の温度をより効果的に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の第１の実施形態に係わる電線の冷却装置を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態における電線の内部構造図である。
【図３】  この発明の第２の実施形態に係わる電線の冷却装置を示す断面図である。
【図４】  この発明の第３の実施形態に係わる電線の冷却装置を示す断面図である。
【図５】第３の実施形態における燃料電池車両の燃料電池スタックを中心とする各部品の配置を示す平面図である。
【符号の説明】
１  シールド電線
３  導体
５  絶縁材
７  シールド材
１１  筐体
１７  バスバー（接続用導体）
２１，３１  シールド材延長部
３７  車体（導体より温度が低い部分）
４３  水素配管
４５  燃料電池スタック
【図１】
0003815370.tif 000002
【図２】
0003815370.tif 000003
【図３】
0003815370.tif 000004
【図４】
0003815370.tif 000005
【図５】
0003815370.tif 000006