[发明专利]电线

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合电机（电动机）线圈、发电机线圈、或者输电线的电线。

背景技术

电机的定子通过在定子芯的周围卷绕线圈绕线而成。通过向该线圈绕线中流入规定频率的电流来驱动电机。高频电流在线圈绕线中流动时，电流密度在线圈绕线的表面升高，而在线圈绕线的内部降低。将该现象称为趋肤效应。频率越高电流越向表面集中，结果，电线的电阻值增加。

图6是普通的电机100的剖视图（专利文献1；日本特开2010－28958）。电机100包括定子101（定子）和转子102（转子）。定子线圈104卷绕在定子芯103的周围。转子102以旋转轴105为中心地旋转。

图6的左下部是定子线圈104的放大剖视图。定子线圈104通过将截面为圆形的线圈绕线106卷绕多层而成。线圈绕线106即使卷绕成几何学上的完全的密集六方体阵列，也会在线圈绕线106之间产生截面面积的约10％的间隙。由于实际上不能缠绕成完全的密集六方体阵列，因此会产生更大的间隙。在申请人的实验中，即便非常注意地卷绕线圈绕线106，也产生了截面面积的约30％的间隙。因此，在卷绕了截面为圆形的线圈绕线106时，难以提高定子线圈104的电流密度。

图7表示以往其他的电机的定子线圈110的剖视图（专利文献2；日本特开2009－225507）。定子线圈110卷绕在定子芯111的周围。由于该定子线圈110的线圈绕线112的截面为长方形，因此，能够几乎无间隙地卷绕在定子芯111的周围。因此，与截面为圆形的线圈绕线106（图6）相比，能够提高定子线圈110的电流密度。

在流入到电机中的电流频率升高时，会在线圈绕线中产生趋肤效应。图8是表示由趋肤效应导致电流密度降低的曲线图。图8的横轴为电流频率（frequency），其左纵轴为趋肤深度（skin depth），其右纵轴为相对电流密度（relative current density）。图8的右纵轴的相对电流密度是将直流的情况作为100％而进行表示的。图8是以截面为3.2mm×1.7mm的长方形的铜制线圈绕线为模型得出的计算值。

从图8可知，在截面为3.2mm×1.7mm的长方形的铜制线圈绕线的情况下，在电流的频率大于约4kHz时，相对电流密度开始降低。在电流的频率为约30kHz时相对电流密度降低到50％，在电流的频率为约200kHz时相对电流密度降低到20％。因此，在以高频电流驱动电机时，由线圈绕线的趋肤效应导致电流密度降低会成为问题。

通过增加线圈绕线的表面积（即，将线圈绕线减细，增多根数），能够减轻线圈绕线的趋肤效应的影响。为了无间隙地卷绕线圈绕线，期望线圈绕线的截面为矩形。但是，将截面为矩形的较细的线圈绕线无间隙地卷绕在生产技术上是困难的。截面为圆形的线圈绕线即使细也能够容易地密集地卷绕。但是，由于线圈绕线之间的间隙是不可避免的，因此难以提高电流密度。

专利文献1：日本特开2010－28958号公报

专利文献2：日本特开2009－225507号公报

截面为圆形的线圈绕线即使细也能够密集地缠绕。但是，由于线圈绕线之间的间隙是不可避免的，因此难以提高电流密度。截面为矩形的较细的线圈绕线只要能够无间隙地卷绕，就能够提高电流密度。但是，实际上难以无间隙地卷绕。因此，以往提高电流密度和减轻趋肤效应未能同时成立。

发明内容

本发明的目的在于实现一种能够减少趋肤效应的影响、能够提高电流密度，能够无间隙地卷绕的线圈用电线。本发明的电线并不限定用于线圈，也能够用于输电线等。

（1）本发明的电线包括以下构件。（a）导线，其被沿该导线长度方向延伸的第一绝缘膜分割为多个区域。（b）第二绝缘膜，其用于在导线的长度方向上覆盖该导线的周围。（c）导管，其隔着第二绝缘膜以无间隙的方式在导线的长度方向上包围该导线。

（2）本发明的电线中，导线的被分割成的多个区域的短径小于使用频率下的趋肤深度的两倍。导管的壁厚小于使用频率下的趋肤深度。

（3）本发明的电线在导管的外表面具有绝缘膜。

（4）本发明的电线中，导管的截面外形为圆形、矩形或者正六边形。

（5）本发明的电线中，导线及导管的材质为铜、铜合金、铝、铝合金中的意一种或者它们的组合。