CN101228598A - 具有改进的传热性能的混合线圈 - Google Patents

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CN101228598A CNA2006800272635A CN200680027263A CN101228598A CN 101228598 A CN101228598 A CN 101228598A CN A2006800272635 A CNA2006800272635 A CN A2006800272635A CN 200680027263 A CN200680027263 A CN 200680027263A CN 101228598 A CN101228598 A CN 101228598A
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Abstract

混合线圈(11)利用导线层(22)、邻近导线层(22)的导线层(23)、以及邻近导线层(23)的导线层(24)。该混合线圈(11)还使用物理上置于导线层(22)和导线层(23)之间的间隔中的导热绝缘体(42)，以及物理上置于导线层(23)和导线层(24)之间的间隔中的导热绝缘体(43)。该导热绝缘体(42，43)可以是电隔离的，并且各导热绝缘体(42，43)可包括铝箔(42a，43a)，该铝箔(42a，43a)在其每一侧具有氧化层(42b，43b，42c，43c)。

Description

具有改进的传热性能的混合线圈
技术领域
本发明主要涉及基于导线和导热绝缘体之间的热关系的混合线圈。本发明尤其改进这种混合线圈的传热性能。
背景技术
图1说明了使用具有五个(5)隔开的导线层20-24的绕组的混合线圈10的一个部分。导线层20包括导线20(1)-20(6)。导线层21包括导线21(1)-21(6)。导线层22包括导线22(1)-22(6)。导线层23包括导线23(1)-23(6)。导线层24包括导线24(1)-24(6)。为了从导线层20-24导走余热，将如图所示的导热绝缘体30插入在导线层20-24之间。
使用导热绝缘体从导线层20-24导走余热的一个缺点是有害的电势，如这种例如在过载状态或高压测试中，绝缘体30要经受住施加在混合线圈10上的全部电压差(+-)。而且，通常的做法是将铜作为主要的导热材料用于导热绝缘体，即使在铜的电阻率和/或重量不利于整个工作的这种工作环境中。为了克服这种缺点，本发明提供新型改进的混合线圈。
发明内容
在本发明的第一形式中，混合线圈包括一对导线层和置于所述导线层对之间的间隔中的导热绝缘体，其中该导热绝缘体包括铝箔。
在本发明的第二形式中，导热绝缘体还包括形成在铝箔每一侧的氧化层。
在本发明的第三形式中，混合线圈包括三个导线层，第一导热绝缘体和第二导热绝缘体，其中第一导热绝缘体置于三个导线层中第一相邻对之间的间隔中，第二导热绝缘体置于三个导线层中的第二相邻对之间的间隔中，并且所述导热绝缘体是电隔离的。
附图说明
根据本发明的各种实施例的以下详细说明并结合附图，本发明的上述形式和其他形式以及本发明的各种特征和优点将变得更加明显。详细说明和附图只为说明本发明而非限制，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
图1示出了现有技术公知的混合线圈的一个实施例的剖视图；
图2示出了根据本发明的混合线圈的一个实施例的剖视图；
图3示出了根据本发明的导热绝缘体的一个实施例的剖视图；以及
图4示出了使用图2中所示的混合线圈的装置。
具体实施方式
参见图2，混合线圈11的一部分使用导线层20-24的绕组和电隔离的导热绝缘体40-45。为了从导线层20导走余热，导热绝缘体40和41对物理上置于导线层20的每一侧。为了从导线层21导走余热，导热绝缘体41和42对物理上置于导线层21的每一侧。为了从导线层22导走余热，导热绝缘体42和43对物理上置于导线层22的每一侧。为了从导线层23导走余热，导热绝缘体43和44对物理上置于导线层23的每一侧。为了从导线层24导走余热，导热绝缘体44和45对物理上置于导线层24的每一侧。特别地，各绝缘体42-44物理上置于相邻导线层20-24各自的对之间的间隔中，而绝缘体40和45包围各自的导线层20和24。
在一个实施例中，如本领域普通技术人员将明白的，绝缘体40-45各自的导线层20-24直接或间接地物理接触。
在实践中，如本领与普通技术人员将明白的，除了确保绝缘体40-45将余热从各自的导线层20-24导走，并且便于绝缘体40-45的冷却之外，本发明对绝缘体40-45的物理尺寸不强加任何限制或限定。
同样在实践中，本发明对绝缘体40-45的材料成分不强加任何限制或限定。因此，如图3中所示的绝缘体40-45的一种材料成分实施例的以下说明并非是对绝缘体40-45的材料成分的范围的限制或限定。
参见图3，各绝缘体40-45的一种材料成分包括具有氧化物涂层的铝箔。特别地，如图3中所示，绝缘体42具有铝箔42a，其中在铝箔42a面向导线层22的一侧有氧化层42b，而在铝箔42a面向导线层23的对侧有氧化层42c。同样地，绝缘体43具有铝箔43a，其中在铝箔43a面向导线层23的一侧有氧化层43b，而在铝箔43a面向导线层24的对侧有氧化层43c。
再参见图2，在这些实施例中，绝缘体包括具有此处所教导的涂层的铝箔，可用较少的绝缘体将余热从导线层20-25导走，例如在这类实施例中可以省略绝缘体41和44。
参见图4，混合线圈11可通过装置50(例如，电子束设备、发动机、致动器、变压器、及镇流器)工作，该装置50具有用于冷却混合线圈11的绝缘体40-45的冷却机构60。在一个实施例中，如本领域普通技术人员将明白，冷却机构60将空气强加在绝缘体40-45上，从而冷却绝缘体40-45。在第二实施例中，如本领域普通技术人员将明白，冷却机构60将绝缘体40-45连接至一个或多个良导热带，从而通过空气、气体或流体冷却绝缘体40-45。
参见图2-4，本领域普通技术人员将明白，本发明的很多优点包括但不限于：克服此处的上述背景技术中的缺点。特别地，电隔离的绝缘体将在本发明的混合线圈的过载状态或高压测试中少遭受结构损坏。而且，铝适于制成具有氧化物涂层的可弯曲的导热材料片，当使用铜作为主要的导热材料时，与通常用于涂覆铜的聚合物相比，该氧化物涂层为铝提供较薄的绝缘层。另外，铝的比重为2.7kg/dm4，小于铜的比重8.9kg/dm4。
以上仅通过实例已描述了本发明的实施例，并且对于本领域技术人员来说，明显可对所述实施例进行修改和变化，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。而且，在权利要求中，放在括号中的任何附图标记不应该理解为限制权利要求。术语“包括”不排除权利要求中没列出的元件或步骤的存在。术语“一”或“一个”不排除多个。本发明可通过包括数个不同元件的硬件以及适当编程的计算机实施。在装置权利要求中，列举了数个设备，其中的数个可体现为一个和相同的硬件项。各种措施被描述在相互不同的独立权利要求中的这种事实不表示这些措施的结合不能用于优点。

Claims (20)

1.一种混合线圈(11)，其包括：
第一导线层(22)；
第二导线层(23)；以及
第一导热绝缘体(42)，置于所述第一导线层(22)和所述第二导线层(23)之间的间隔中，其中，所述第一导热绝缘体(42)包括第一铝箔(42a)。
2.如权利要求1所述的混合线圈(11)，其中，所述第一导热绝缘体(42)还包括氧化层(42b)，所述氧化层(42b)在所述第一导线层(22)和所述第一铝箔(42a)之间。
3.如权利要求1所述的混合线圈(11)，其中，所述第一导热绝缘体(42)还包括氧化层(42c)，所述氧化层(42c)在所述第二导线层(23)和所述第一铝箔(42a)之间。
4.如权利要求1所述的混合线圈(11)，其还包括：
第三导线层(24)；以及
第二导热绝缘体(43)，置于所述第二导线层(23)和所述第三导线层(24)之间的间隔中，其中，所述第一导热绝缘体(42)和所述第二导热绝缘体(43)是电隔离的。
5.如权利要求4所述的混合线圈(11)，其中，所述第一导热绝缘体(42)还包括氧化层(42b)，所述氧化层(42b)在所述第一导线层(22)和所述第一铝箔(42a)之间。
6.如权利要求4所述的混合线圈(11)，其中，所述第一导热绝缘体(42)还包括氧化层(42c)，所述氧化层(42c)在所述第二导线层(23)和所述第一铝箔(42a)之间。
7.如权利要求1所述的混合线圈(11)，其中，所述混合线圈(11)工作在装置(50)中，所述装置(50)选自包括电子束设备、发动机、致动器、变压器、以及镇流器的组。
8.一种混合线圈(11)，其包括：
第一导线层(22)；
第二导线层(23)；以及
第一导热绝缘体(42)，置于所述第一导线层(22)和所述第二导线层(23)之间的间隔中，其中，所述第一导热绝缘体(42)包括：
第一铝箔(42a)；
第一氧化层(42b)，在所述第一导线层(22)和所述第一铝箔(42a)之间；以及
第二氧化层(42c)，在所述第二导线层(23)和所述第一铝箔(42a)之间。
9.如权利要求8所述的混合线圈(11)，其还包括：
第三导线层(24)；以及
第二导热绝缘体(43)，置于所述第二导线层(23)和所述第三导线层(24)之间的间隔中，其中，所述第二导热绝缘体(43)包括：
第二铝箔(44a)；
第三氧化层(43b)，在所述第二导线层(23)和所述第二铝箔(43a)之间；以及
第四氧化层(43c)，在所述第三导线层(24)和所述第三铝箔(43a)之间。
10.如权利要求8所述的混合线圈(11)，其还包括：
第三导线层(24)；以及
第二导热绝缘体(43)，置于所述第二导线层(23)和所述第三导线层(24)之间的间隔中，其中，所述第一导热绝缘体(42)和所述第二导热绝缘体(43)是电隔离的。
11.如权利要求10所述的混合线圈(11)，其中，所述第二导热绝缘体(43)包括：
第二铝箔(44a)；
第三氧化层(43b)，在所述第二导线层(23)和所述第二铝箔(43a)之间；以及
第四氧化层(43c)，在所述第三导线层(24)和所述第三铝箔(43a)之间。
12.如权利要求8所述的混合线圈(11)，其中，所述混合线圈(11)工作在装置(50)中，所述装置(50)选自包括电子束设备、发动机、致动器、变压器、以及镇流器的组。
13.一种混合线圈(11)，其包括：
第一导线层(22)；
第二导线层(23)，邻近所述第一导线层(22)；
第一导热绝缘体(42)，置于所述第一导线层(22)和所述第二导线层(23)之间的间隔中；
第三导线层(24)，邻近所述第二导线层(23)；以及
第二导热绝缘体(43)，置于所述第二导线层(23)和所述第三导线层(24)之间的间隔中，其中，所述第一导热绝缘体(42)和所述第二导热绝缘体(43)是电隔离的。
14.如权利要求13所述的混合线圈(11)，其中，所述第一导热绝缘体(42)还包括第一铝箔(42a)。
15.如权利要求14所述的混合线圈(11)，其中，所述第一导热绝缘体(42)还包括第一氧化层(42b)，所述第一氧化层(42b)在所述第一导线层(22)和所述第一铝箔(42a)之间。
16.如权利要求15所述的混合线圈(11)，其中，所述第一导热绝缘体(42)还包括第二氧化层(42c)，所述第二氧化层(42c)在所述第二导线层(23)和所述第一铝箔(42a)之间。
17.如权利要求16所述的混合线圈(11)，其中，所述第二导热绝缘体(43)还包括第二铝箔(43a)。
18.如权利要求17所述的混合线圈(11)，其中，所述第二导热绝缘体(43)还包括在所述第二导线层(23)和所述第二铝箔(43a)之间的第三氧化层(43b)。
19.如权利要求18所述的混合线圈(11)，其中，所述第二导热绝缘体(43)还包括在所述第三导线层(24)和所述第二铝箔(43a)之间的第四氧化层(43c)。
20.如权利要求13所述的混合线圈(11)，其中，所述混合线圈(11)工作在装置(50)中，所述装置(50)选自包括电子束设备、发动机、致动器、变压器、以及镇流器的组。
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