CN114446582A - 升压电抗器装置 - Google Patents
升压电抗器装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114446582A CN114446582A CN202111195054.4A CN202111195054A CN114446582A CN 114446582 A CN114446582 A CN 114446582A CN 202111195054 A CN202111195054 A CN 202111195054A CN 114446582 A CN114446582 A CN 114446582A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal case
- reactor device
- coil
- pair
- bracket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
- H01F27/263—Fastening parts of the core together
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/02—Casings
- H01F27/04—Leading of conductors or axles through casings, e.g. for tap-changing arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/08—Cooling; Ventilating
- H01F27/10—Liquid cooling
- H01F27/105—Cooling by special liquid or by liquid of particular composition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/255—Magnetic cores made from particles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2823—Wires
- H01F27/2828—Construction of conductive connections, of leads
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2847—Sheets; Strips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
升压电抗器装置具备:组装体(100A),其使一对E字型芯体以对称形状对接,并且将线圈部(103A)等以卷绕状态装配于中腿芯体部而成;金属壳体(108),其由金属壳体主体(108A)和托架(108B)组合构成,所述金属壳体主体具有能够收纳组装体的整体的高度,并且在供线圈部等的输入输出端(103B、103C)通过一侧的侧壁部具备供输入输出端(通过的切口部(113),所述托架与切口部的缘部(114)卡合且而被支承,具备分别供输入输出端紧贴地插穿的一对贯通孔(111B、111C);以及冷却用的填充剂(110),其在金属壳体内填充至将组装体整体浸渍。由此,使配置于壳体内的电抗器主体整体浸渍于冷却用的导热树脂中,并且实现装置的紧凑化、低高度化。
Description
技术领域
本发明涉及例如搭载于电动车、混合动力车的升压用的电抗器装置,详细而言涉及将由扁平线构成的线圈部卷绕于构成闭磁路的芯体的一部分而构成的升压电抗器装置。
背景技术
例如,关于HEV用的升压电抗器装置,已知有如下结构的装置:以提高散热效果为目的,在铝壳体内收容电抗器主体,且在铝壳体内填充导热树脂。作为这样的以往的升压电抗器装置的电抗器主体的结构,已知有如下结构:使一对U型芯体的两腿部的前端部相互对接而构成环状的芯体部,并且通过在U型芯体的对接的腿部分别卷绕由扁平线构成的线圈而配置两个线圈部(参照专利文献1)。
另一方面,对于HEV车等谋求将电子部件等的安装空间尽可能紧凑化,在HEV用的升压电抗器装置等中,些许的低高度化也是重要课题,因此在上述结构的升压电抗器装置的情况下,扁平线线圈的输入输出末端部分不是从卷绕的线圈的上表面部向上方升起而是水平地引出。
另外,在扁平线线圈与铝壳体之间需要采取绝缘,因此以铝壳体的高度相比扁平线的输入输出末端部分的引出位置位于下方的方式进行配置。
像这样,铝壳体的高度低于扁平线的引出位置,因此卷绕线圈的上方部分成为从填充至铝壳体内的导热树脂露出的状态。因此,升压电抗器装置的最大发热部一般偏向卷绕线圈上部,装置的额定温度以最高温度为基准,因此不得不根据卷绕线圈上部的温度而降低升压电抗器装置的输出。
因此,期待在实现装置的低高度化的同时能够使电抗器主体尽可能多的上方浸渍于上述导热树脂中的结构。
若对根据这样的期待而构成的现有的升压电抗器装置主体的具体形态进行表示的话,则大致可列举图9A、9B、9C所示那样的类型。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-166013
然而,根据图9A、9B、9C示出那样的结构的以往的HEV用的升压电抗器装置,存在以下问题。
即,如图9A的(b)所示,在将各线圈部303A、304A的长度设为相互相等的情况下将各线圈部303A、304A的末端部分303B、304B通过扁立绕法弯折地向电抗器的相同侧部侧引出时,为了使各线圈部303A、304A的末端部分彼此不交叉,距所述侧部侧较远一方的线圈部303A的末端部分303B必须在比距所述侧部侧较近一方的线圈部304A的末端部分304B至少高出线圈宽度的量的位置引出,因此装置整体的高度变大而满足不了低高度化的期待。
另一方面,如图9A的(a)所示,若将各线圈部303A、304A的末端部分303B、304B通过扁立绕法弯折并引出至距各自的线圈部303A、304A较近的侧部侧,则虽满足了低高度化的期待,但对于每个线圈部303A、304A都需要对应线圈部303A、304A的末端部分303B、304B的端子台、绝缘树脂部件等,因此从成本方面来看难以采用。
另外,如图9B的(a)、(b)所示那样进行如下改进,即,以增加未配置线圈部403A、404A的基座芯体部410A、410B的芯体的体积的方式使该基座芯体部410A、410B部分的高度比图9A的(a)、(b)所示的情形高,从而成为基座芯体部410A、410B与线圈部403A、404A的上表面位置的高度相同的形状,但在这样的形状中,也会产生与所述图9A的(a)、(b)相同的问题。
另外,也进行如下改进,即,向与图9A的(a)、(b)、图9B的(a)、(b)中的线圈部303A、304A、403A、404A的末端部分303B、304B、403B、404B的引出方向正交的方向引出配线,但在采用将各线圈部303A、304A、403A、404A的末端部分303B、304B、403B、404B的宽幅面与端子台等的母线的宽幅面接合这样的焊接方法的情况下,需要设定成扁平线的宽幅面与端子台的母线等平行的状态,但这样的话会设定成扁平线的宽幅面与母线的宽幅面正交的状态。因此,如图9C的(a)所示进行如下改进,即,在将线圈部503A、504A的末端部分503B、504B通过扁平绕法弯折后,将其拧转90°以使得成为上述期望的状态。然而,在设为将末端部分503B、504B拧转90°那样的形状的情况下,虽然能够采用将末端部分503B、504B的宽幅面与端子台等的母线的宽幅面接合的焊接方法,但由于将扁平线拧转而在未配置有线圈部503A、504A的基座芯体部510A、510B的上方需要多余的空间,这违背了紧凑化、低高度化的期待。
另外,如图9C的(b)所示,在与图9B的(a)、(b)同样地使未配置有线圈部503A、504A的基座芯体部510A、510B的高度变高以成为基座芯体部510A、510B与线圈部503A、504A的上表面位置的高度相同的形状的情况下,与图9C的(a)的形状相比,末端部分503B、504B的位置变高,因此进一步违背紧凑化、低高度化的期待。
这样,在使用了U芯体的图9A、9B、9C中任一的结构的升压电抗器装置中,为了取得磁性平衡而设置的两个线圈部303A、304A、403A、404A、503A、504A的末端部分303B、304B、403B、404B、503B、504B的引出处理都可能会妨碍装置的紧凑化、低高度化。
另外,在上述的图9A、9B、9C中任一的结构的升压电抗器装置中,难以将电抗器主体整体浸渍于上述的导热树脂中而无法提高电抗器主体上部的降温效果,因而不得不使升压电抗器装置的输出降低。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于,提供一种可显著地改善能够使配置于壳体内且包含有线圈部的电抗器主体整体浸渍于冷却用的导热树脂中、同时实现装置整体的紧凑化和低高度化这一课题的升压电抗器装置。
为了解决上述课题,本发明的升压电抗器装置的特征在于,具备:
一对E型芯体,使所述一对E型芯体的相互对应的腿部的端面对接而构成闭磁路;
一个线圈部,其由在所述一对E型芯体相互对接而构成闭磁路的状态下以卷绕的状态装配于所述一对E型芯体的中腿部分的扁平线构成;
金属壳体,其由金属壳体主体和托架组合而成,所述金属壳体主体具有能够收纳将所述一对E型芯体与所述线圈部相互组合而构成的组装体的整体的高度,并且在供所述线圈部的输入端及输出端通过一侧的侧壁部具备具有供所述输入端及所述输出端通过的深度的切口部,所述托架与所述切口部卡合,并在堵塞所述切口部的状态下支承于所述金属壳体主体,所述托架具备分别供所述输入端及所述输出端紧贴地插穿的一对贯通孔;以及
冷却用填充剂,其在所述金属壳体内填充至将所述组装体的整体浸渍。
另外,优选的是,所述升压电抗器装置如下那样构成:将所述E型芯体以嵌入的状态收容于树脂成型体,在所述E型芯体与所述线圈部组装而构成所述组装体的状态下,将所述组装体放置于所述金属壳体中,并向所述金属壳体的内部空间填充基于流动性树脂的所述冷却用填充剂直至所述金属壳体主体的上缘的部位,由此整体一体化。
另外,优选的是,形成所述金属壳体主体的材料包括铝,形成所述托架的材料包括绝缘性的树脂。
另外,优选的是,在所述托架的与所述金属壳体主体卡合的卡合部具备与所述金属壳体主体的切口部的缘部嵌合的槽状的引导部。
另外,优选的是,所述冷却用填充剂包括具有流动性的树脂。
另外,优选的是,所述金属壳体主体形成为在底板的周围立起设置板状的铝而成的大致箱状,在所述底板与所述组装体之间设置有填充所述冷却用填充剂的间隙。
另外,优选的是,设置于所述托架的一对贯通孔分别形成为在所述金属壳体主体的高度方向上较长的细长形状,以供所述扁平线以竖直的状态插穿。
另外,优选的是,所述E型芯体的外腿部分的高度形成为比所述中腿部分的高度低。
另外,优选的是,所述托架在下端部具有水平方向的端子台,在所述端子台设置有L字状的外部端子,所述外部端子在上部与通过所述贯通孔而突出至外部的输入端及输出端的前端部连接。
[发明效果]
如上所述,对于本发明的升压电抗器装置,以将一对E型芯体和由扁平线构成的一个线圈组合的结构为前提。
以往,如使用图9A、9B、9C进行说明的那样,组合有一对U型芯体和由扁平线构成的两个线圈部的结构是本领域技术人员的常识,但在本发明的升压电抗器装置中,只要采用组合有一对E型芯体和由扁平线构成的一个线圈部的结构就能够达成本申请发明的目的,对于该结论的得出,本申请的发明者进行了思路的转换,这与以下所述的时代背景有较大关联。
即,可以认为以往并不存在产生构成能够通过组合一对E型芯体和由扁平线构成的一个线圈而达成本发明的目的的升压电抗器装置这样的构思的条件,但本申请的发明者关注芯体材料的进步和工作频率的变化这些技术性的进步而能够转换思路,并最终完成本发明。
首先,上述芯体材料的进步是指芯体的形状的灵活性大幅提高。即,作为以往的芯体,通常使用对硅钢板的板材进行加工而得的“切割芯体”,并将板材重叠数十片并弯曲为O字状从而形成闭磁路,并将其从中央切断从而制造一对U型芯体。
因此,难以将升压电抗器装置的芯体形状(闭磁路结构形状)形成为其他形状。另外,能够与这样的U型形状的芯体组合的线圈部通常分别卷绕于各腿,因此构成为一对。
然而随着时代的变迁,已知将类似的材料变为粉末并进行混炼而得的压粉芯体。压粉芯体是利用模具对磁性材料进行成型的类型,能够成型出不同形状的芯体,因此摸索出得到所需特性的芯体形状。
另一方面,上述的工作频率的变化是指如下情况。
以往,已知与工作频率较低时相比,工作频率较高时对电抗器要求的电感变小。
另一方面,对较大功率的开/闭进行切换的元件在频率变高时功率损耗变大而发热过大,因此在构成系统方面产生较大阻碍。
随着时代的变迁,元件得到改善等,能够减轻功率损耗,且在高频率下进行切换的系统逐渐得到应用,因此能够应用使电感变小的紧凑的电抗器。
着眼于这样的技术进步,本申请的发明者发明了一种升压电抗器装置,其构成在使一对E型芯体对接而得的线圈构造的中腿部分组合有一个扁平线线圈部的基本构造,该E型芯体的每1匝线圈所能够取得的电感较大。
在像这样采用组合有一对E型芯体和由扁平线构成的一个扁平线线圈部的结构的情况下,虽也需要将卷绕于E型芯体的中腿部分的线圈的两端部作为输入端及输出端而取出至外部,但在本发明的升压线圈中构成为,在壳体主体设置有切口部并使由绝缘树脂形成的托架与该切口部卡合,将上述线圈部的输入端及输出端通过在所述托架穿设的贯通孔而引出至外部,并使该输入端及输出端与外部端子连接,由此,能够在无需使该输入端及输出端沿高度方向举起的情况下从线圈的卷绕部上部位置引出至外部。
另外,通过像这样将壳体分割为金属制的壳体主体和绝缘树脂制的托架,从而能够确保壳体主体与线圈末端部分(输入端及输出端)间的绝缘性。
另外,能够将电抗器主体整体收容于壳体内,并以将电抗器主体整体浸渍的方式填充导热树脂,以实现整体上热分布的均匀化,由此能够使最大发热部的温度降低,因此能够在抑制装置的额定温度的降低的同时实现装置的低高度化。
附图说明
图1A是示出本发明的实施方式的升压电抗器装置的整体的立体图。
图1B是示出在图1A所示的升压电抗器装置中填充填充剂之前的状态的立体图。
图2是图1A所示的升压电抗器装置的剖视立体图。
图3是示出壳体部分的立体图。
图4是壳体部分的分解立体图。
图5示出本实施方式的电抗器主体,(a)是线圈部的立体图,(b)是E型芯体的立体图,(c)是将线圈部与芯体组合后的状态的立体图(芯体以被线圈架(树脂成型体)封固的状态示出)。
图6A作为本实施方式的对比例,通过浓淡变化来示出线圈上表面从填充剂露出的方式下的连续负荷状态的温度分布((a)为剖视主视图,(b)为剖视俯视图,(c)为剖视侧视图)。
图6B作为本实施方式的对比例,通过浓淡变化来示出在线圈上表面从填充剂露出的方式中,在连续负荷状态后,施加有短时间较大负荷的状态下的温度分布((a)为剖视主视图、(b)为剖视俯视图、(c)为剖视侧视图)。
图7A作为本实施方式,通过浓淡变化来示出在线圈上表面被填充剂覆盖覆的非露出方式中连续负荷状态的温度分布((a)为剖视主视图、(b)为剖视俯视图、(c)为剖视侧视图)。
图7B作为本实施方式,通过浓淡变化来示出在线圈上表面被填充剂覆盖的非露出方式中,在连续负荷状态后施加有短时间较大负荷的状态下的温度分布((a)为剖视主视图、(b)为剖视俯视图、(c)为剖视侧视图)。
图8的(a)、(b)、(c)均是示出本发明的实施方式的电抗器组装体中的E型芯体的具体方式的立体图。
图9A示出在采用作为以往技术的U型芯体且基于扁立绕法的线圈配线的情况下使芯体高度全部相同的结构((a)为一例的立体图,(b)为其他例的立体图)。
图9B示出在采用作为以往技术的U型芯体且基于扁立绕法的线圈配线的情况下使线圈卷绕部以外部分的高度增加的结构((a)为一例的立体图,(b)为其他例的立体图)。
图9C示出在采用作为以往技术的U型芯体且基于扁平绕法的线圈配线的情况下的结构((a)为一例的立体图,(b)为其他例的立体图)。
具体实施方式
<实施方式>
以下,适当使用图1A、图1B以及图2~5对本发明的实施方式的升压电抗器装置进行说明。本实施方式的升压电抗器装置100具备:金属壳体108,其上部开口,由金属(铝等)制等导热性良好的材料构成;电抗器组装体100A,其收纳于所述金属壳体的内部,主要由E型芯体101A、101B(参照图5的(a))和线圈部103构成;以及冷却用的填充剂110,其注入前述金属壳体108与电抗器组装体100A之间,具有绝缘性。
<芯体部>
本发明的实施方式的升压电抗器装置100具备一对E型芯体101A、101B(参照图5的(b))。两个E型芯体101A、101B通过配置为以从各基座芯体部101A4、101B4呈直角突出的各腿部(外腿芯体部101A1、101B1,中腿芯体部101A3、101B3,以及外腿芯体部101A2、101B2)的前端相互对置的方式使端面对接,从而如图5的(b)所示那样,形成日字状的芯体部从而构成闭磁路。另外,图5的(a)所示的一个线圈部103以卷绕的方式装配于对接的棒状的中腿芯体部101A3、101B3的外周,从而如图5的(c)所示那样,构成电抗器组装体100A。
需要说明的是,如图5的(c)所示,在E型芯体101A、101B的外侧装配有后述的树脂成型体104A、104B(线圈架和E型芯体的一体成形品),以进行与线圈部103的绝缘。
另外,构成E型芯体101A、101B的芯体构件由铁材形成。通过使用铁系,能够实现较高的磁密度,并且能够将因本构造而容易降低的结合度设定得较高。作为铁系材料,能够使用电磁钢板、压粉磁芯(纯铁、Fe-Si-AL系合金、Ni-Fe-Mo系合金、Ni-Fe系合金)、非晶体等。
另外,可以使所述E型芯体101A、101B的前端部直接对接,但也可以在两前端部间夹入隔离物,还可以在两前端部间设置空气间隙。
<线圈部>
另外,所述线圈部103通过将扁平线以扁立绕法卷绕而形成。扁平线为图1等所示那样的带状的扁平的导线,例如一般使用厚度为0.5~6.0mm、宽度为1.0~16.0mm等的扁平线。使用扁平线能够提高占空系数,实现紧凑化,并且在趋肤效应上也存在优势。然而,也能够使用圆线、角线等其他剖面形状的导线。
上述线圈部103相对一对E型芯体101A、101B为一个,且以横跨对接的中腿芯体部101A3、101B3的方式组装。线圈部103包括由扁平线呈矩形状地依次卷绕而成的卷绕部103A、以及位于卷绕部103A的两端的输入端103B及输出端103C,两端的输入输出端103B、103C从卷绕部103A直接以纵朝向与线圈上表面平行的方式引出。
如图5的(c)所示,与E型芯体101A、101B组装的线圈部103的输入输出端103B、103C的下端以与对应E型芯体101A、101B的树脂成型体104A、104B的上表面隔开些许间隙的方式朝向外侧通过,该输入输出端103B、103C的前端贯穿金属壳体108,并如图1A、1B所示那样分别与外部端子103D、103E通过焊接等而彼此的宽幅面相互连接。
所述线圈部103的卷绕部103A通过以下方式形成:在所述卷绕部103A被预先卷绕为筒状且收纳于金属壳体108时,使卷绕部103A插嵌于E型芯体101A、101B的中腿芯体部101A3、101B3而与芯体组合,使卷绕部103A的输入输出端103B、103C插穿与壳体主体108A的切口部113卡合的托架108B的贯通孔111B、111C,从而将所述输入输出端103B、103C引导至壳体外并与外部端子103D、103E连接。
<树脂成型体>
E型芯体101A、101B以嵌入的状态收容于树脂成型体(包含线圈部103的线圈架、E型芯体101A、101B的罩)104A、104B内,在E型芯体101A、101B与线圈部103组装而成的电抗器组装体100A的状态下,将电抗器组装体100A设置于金属壳体108中,并向内部空间填充由流动性树脂构成的填充剂110直至金属壳体主体108A的上缘的部位,由此整体一体化。
E型芯体101A、101B与线圈部103之间因树脂成型体104A、104B介入而绝缘。作为树脂成型体材料,可以使用例如向不饱和聚酯系树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、PBT(聚丁苯二甲酸酯)、PPS(聚亚苯基硫化物)等和所述树脂成形体材料中添加玻璃和导热性填料而得到的材料。
需要说明的是,所述树脂成型体104A、104B与一对E型芯体101A、101B相对应地而形成为一对分割构造104A、104B(参照图5的(c))。
<金属壳体>
在使前述一对E型芯体101A、101B相互对接而构成闭磁路时,将一个线圈部103组装于E型芯体101A、101B的中腿芯体部101A3、101B3而形成电抗器组装体100A,但金属壳体主体108A构成为具有能够收容所述电抗器组装体100A的高度和平面大小。金属壳体主体108A(侧壁部)通过在底板109C的周围立起设置板状的铝而形成为大致箱状,且在四个外侧下端部设置有具有安装孔109B的安装凸起部109A。底板109C的形状形成为相当于电抗器组装体100A的外形的形状,更详细地说,成为在底板109C与电抗器组装体100A之间设置有能够填充填充剂110程度的间隙(例如2~4mm左右)。
金属壳体主体108A(侧壁部)的上缘位于比电抗器组装体100A的线圈部103的卷绕部103A的上表面高的位置,且设定为电抗器组装体100A的整体埋没于之后填充至内部的填充剂110中而不露出。并且,除去供前述线圈部103的输入输出端103B、103C通过的部位的壳体主体108A的上缘部,并设置用于配置托架108B的切口部113(参照图4),该切口部113的两端成为卡合保持托架108B的缘部114。
<托架>
上述托架108B由绝缘性树脂成形。需要说明的是,图3、图4示出向金属壳体主体组装托架108B时的前后的状态。如图1所示,该托架108B的上部分成为横长的基部107A,在托架108B的下端部具有水平方向的端子台107B。在基部107A的两端部的端面具有引导部112,该引导部112卡合保持于前述金属壳体主体108A的切口部113的两端的缘部114。
另外,基部107A构成为跨越切口部113那样的前后对折的形状,由此提高防止填充剂110从金属壳体108泄漏的效果。
另外,在基部107A的两端部附近的内侧具备一对贯通孔111B、111C,该一对贯通孔111B、111C供前述线圈部103的输入端103B及输出端103C分别以纵朝向的状态紧贴地插穿。该紧贴状态成为所形成的间隙不会使填充至金属壳体108内的具有流动性的填充剂110漏出的程度。
另外,在上述端子台107B固定有L字状的外部端子103D、103E,该外部端子103D、103E通过TIG焊接等而与通过前述贯通孔111B、111C向外部突出的输入端103B以及输出端103C的前端部连接固定,该外部端子103D、103E成为水平方向部分被从横向卡合固定且在纵向部分的上部与上述输入输出端103B、103C连接的结构。
<填充剂>
另外,在金属壳体108内填充有填充剂110,该填充剂110能够实现收纳于所述金属壳体108的内部的电抗器组装体108A的热分布的均匀化。作为该填充剂110,使用聚氨酯树脂、环氧树脂,丙烯酸树脂,硅树脂等以及向这些树脂材料中添加导热性填料而得到的材料等,该填充剂110在填充时成为液状、凝胶状这样具有流动性的状态,并通过之后的处理而成为固化了的状态。
在本实施方式中,电抗器组装体100A的整体浸渍于填充剂110中,由此实现热分布的均匀化。
另外,从线圈部103的卷绕部103A引出的输入端103B及输出端103C的整体也浸渍于该填充剂110中,因此也能够防止在仅其一部分浸渍于填充剂110中的情况下在填充剂110与空气的界面处产生的剥离问题。
<温度分布的对比结果>
如上所述,在本实施方式的升压电抗器装置中,电抗器组装体100A构成为整体埋没于注入至金属壳体108内的填充剂110中,因此能够起到使温度分布均匀化的效果。
图6A、6B(本实施方式的对比例)和图7A、7B(本实施方式)表示为了示出在电抗器组装体100A′、100A的上部从填充剂110露出的情况(本实施方式的对比例)与埋没于填充剂110中的情况(本实施方式)下电抗器组装体100A′、100A的温度分布大幅变化而进行的模拟结果。
需要说明的是,图6A表示在对比例中示出施加有连续负载状态的电抗器组装体100A′的温度分布,图6B表示在对比例中施加有连续负载后进一步在短时间(1~30秒左右)内施加有较大负载的状态下的电抗器组装体100A′的温度分布。
另外,同样地,图7A表示在本实施方式中示出施加有连续负载状态的电抗器组装体100A的温度分布,图7B表示在本实施方式中施加有连续负载后进一步在短时间(1~30秒左右)内施加有较大负载的状态下的电抗器组装体100A的温度分布。
在各图中,(a)示出剖视主视图,(b)示出剖视俯视图,(c)示出剖视侧视图。
在图6A的对比例中,从各剖视图(a)、(b)、(c)可知,133℃的温度分布的范围以线圈103A′的上部为中心而扩大,另外,在图6B的对比例中,如各剖视图(a)、(b)、(c)所示,能够确认150℃的温度分布的范围较广。
另一方面,在图7A、7B的本实施方式中,从各剖视图(a)、(b)、(c)可知,未确认到150℃的温度分布的范围,与图6A、6B的对比例相比,能够确认133℃的范围缩小,可知与上述对比例相比的话,温度分布的均匀化大幅改善。
需要说明的是,作为上述实施方式的电抗器组装体100A中的E型芯体101A、101B的具体形状,如图8的(a)、(b)、(c)所示,能够采用各种方案。需要说明的是,图8的(a)、(b)、(c)着重示出E型芯体601A、601B、701A、701B、801A、801B与线圈603、703、803间的位置关系,因此省略了前述的线圈架等树脂成型体。
即,在图8的(a)的芯体601A、601B中,中腿部601A3(、601B3(未图示))、两外腿部601A1、601A2、601B1、601B2以及连接这些腿部的基座芯体部601A4、601B4的高度相互一致,因此形成为上表面大致平坦。
另一方面,在图8的(b)的芯体701A、701B中,中腿部701A3(、701B3(未图示))与基座芯体部701A4、701B4的高度一致,但两外腿部701A1、701A2、701B1、701B2形成为低一截。这样,通过将两外腿部701A1、701A2、701B1、701B2的高度形成为比中腿部701A3(、701B3(未图示))低一截,从而使线圈部703A的末端部分703B的引出处理变得容易。
另外,在图8的(c)的芯体801A、801B中,中腿部801A3(、801B3(未图示))与两外腿部801A1、801A2、801B1、801B2的高度一致,但基座芯体部801A3、801B3形成为高一截。通过以增加体积的方式使芯体801A、801B的上表面变高直至与线圈部803A的上表面相等且使长度方向(线圈部轴向)变薄,从而即使以截面积相同且削减长度方向的尺寸来实现紧凑化,也能够形成电气特性为相同程度的升压电抗器装置。
在图8的(a)、(b)、(c)所示的上述任意方式中,均能够在与线圈部603A、703A、803A的上表面相同程度的高度处引出末端部分603B、703B、803B,能够实现装置的低高度化。
作为本发明的升压电抗器装置并不局限于上述实施方式,也能够变更为其他的各种方式。
例如,作为金属壳体108的形状并不局限于图3所记载的情况,只要是能够设置收纳电抗器主体100A的形状即可。
另外,作为金属壳体108的托架108B的形状也不局限于上述情况,例如可以形成为在上述实施方式中将覆盖各贯通孔111B、111C的附近区域的一对小型托架分别与金属壳体主体108A卡合。
附图标记说明:
100...升压电抗器装置;
100A、100A′...电抗器主体(组装体);
101A、101B...E型芯体;
101A1、101A2、101B1、101B2...外腿芯体部;
101A3、101B3...中腿芯体部;
101A4、101B4...基座芯体部;
103...线圈部;
103A...卷绕部;
103B...输入端;
103C...输出端;
103D、103E...外部端子;
104A、104B...树脂成型体(包含线圈架);
107A...基部;
107B...端子台;
108...金属壳体;
108A...金属壳体主体(侧壁部);
108B...托架;
109A...安装凸起部;
109B...安装孔;
110...填充剂;
111B、111C...贯通孔;
112...引导部;
113...切口部;
114...缘部。
Claims (9)
1.一种升压电抗器装置,其特征在于,
所述升压电抗器装置具备:
一对E型芯体,使所述一对E型芯体的相互对应的腿部的端面对接而构成闭磁路;
一个线圈部,其由在所述一对E型芯体相互对接而构成闭磁路的状态下以卷绕的状态装配于所述一对E型芯体的中腿部分的扁平线构成;
金属壳体,其由金属壳体主体和托架组合而成,所述金属壳体主体具有能够收纳将所述一对E型芯体与所述线圈部相互组合而构成的组装体的整体的高度,并且在供所述线圈部的输入端及输出端通过一侧的侧壁部具备具有供所述输入端及所述输出端通过的深度的切口部,所述托架与所述切口部卡合,并在堵塞所述切口部的状态下支承于所述金属壳体主体,所述托架具备分别供所述输入端及所述输出端紧贴地插穿的一对贯通孔;以及
冷却用填充剂,其在所述金属壳体内填充至将所述组装体的整体浸渍。
2.根据权利要求1所述的升压电抗器装置,其特征在于,
所述升压电抗器装置如下那样构成:将所述E型芯体以嵌入的状态收容于树脂成型体,在所述E型芯体与所述线圈部组装而构成所述组装体的状态下,将所述组装体放置于所述金属壳体中,并向所述金属壳体的内部空间填充基于流动性树脂的所述冷却用填充剂直至所述金属壳体主体的上缘的部位,由此整体一体化。
3.根据权利要求1或2所述的升压电抗器装置,其特征在于,
形成所述金属壳体主体的材料包括铝,形成所述托架的材料包括绝缘性的树脂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的升压电抗器装置,其特征在于,
在所述托架的与所述金属壳体主体卡合的卡合部具备与所述金属壳体主体的切口部的缘部嵌合的槽状的引导部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的升压电抗器装置,其特征在于,
所述冷却用填充剂包括具有流动性的树脂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的升压电抗器装置,其特征在于,
所述金属壳体主体形成为在底板的周围立起设置板状的铝而成的大致箱状,在所述底板与所述组装体之间设置有填充所述冷却用填充剂的间隙。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的升压电抗器装置,其特征在于,
设置于所述托架的一对贯通孔分别形成为在所述金属壳体主体的高度方向上较长的细长形状,以使得能够供所述扁平线以竖直的状态插穿。
8.根据权利要求1至7中任一项所述升压电抗器装置,其特征在于,
所述E型芯体的外腿部分的高度形成为比所述中腿部分的高度低。
9.根据权利要求1至8中任一项所述升压电抗器装置,其特征在于,
所述托架在下端部具有水平方向的端子台,在所述端子台设置有L字状的外部端子,所述外部端子在上部与通过所述贯通孔而突出至外部的输入端及输出端的前端部连接。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-185811 | 2020-11-06 | ||
JP2020185811A JP7530044B2 (ja) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | 昇圧リアクトル装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114446582A true CN114446582A (zh) | 2022-05-06 |
Family
ID=81362428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111195054.4A Pending CN114446582A (zh) | 2020-11-06 | 2021-10-13 | 升压电抗器装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7530044B2 (zh) |
CN (1) | CN114446582A (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2024083070A (ja) * | 2022-12-09 | 2024-06-20 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 |
JP2024083069A (ja) * | 2022-12-09 | 2024-06-20 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5424092B2 (ja) | 2008-12-16 | 2014-02-26 | 住友電気工業株式会社 | リアクトルの製造方法 |
JP5208187B2 (ja) | 2010-11-30 | 2013-06-12 | 三菱電機株式会社 | リアクトル装置 |
-
2020
- 2020-11-06 JP JP2020185811A patent/JP7530044B2/ja active Active
-
2021
- 2021-10-13 CN CN202111195054.4A patent/CN114446582A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7530044B2 (ja) | 2024-08-07 |
JP2022075188A (ja) | 2022-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9147521B2 (en) | Reactor | |
US7772957B2 (en) | Structure of transformer | |
US8310332B2 (en) | High current amorphous powder core inductor | |
CN103971880B (zh) | 电抗器 | |
CN114446582A (zh) | 升压电抗器装置 | |
US6342778B1 (en) | Low profile, surface mount magnetic devices | |
US20100033284A1 (en) | Resonance transformer and power supply unit employing it | |
US7218199B1 (en) | Structure of transformer | |
US20120038448A1 (en) | Transformer and display device using the same | |
KR20120052339A (ko) | 고전류 자기소자 및 그 제조방법 | |
CN104969314A (zh) | 电抗器、转换器以及电力转换装置 | |
TW201212063A (en) | Coil encapsulation green compact magnetic core and manufacturing method thereof | |
US20200234867A1 (en) | Integrated Magnetic Component | |
JP3115567B1 (ja) | 電源用回路ブロック | |
US11145449B2 (en) | Reactor | |
CN111383828B (zh) | 线圈装置 | |
US6486763B1 (en) | Inductive component and method for making same | |
CN109509620B (zh) | 线圈装置 | |
CN108428539B (zh) | 线圈装置 | |
KR102429668B1 (ko) | 트랜스포머 | |
KR102173774B1 (ko) | 코일 모듈 및 그 제조방법 | |
JP2021174957A (ja) | リアクトルの製造方法及びリアクトル | |
CN109427470B (zh) | 线圈装置 | |
JP3654888B2 (ja) | 低背型スイッチングトランス | |
JP7377006B2 (ja) | リアクトル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |