CN116941000A - 线圈装置以及电力转换装置 - Google Patents

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CN116941000A CN202280012127.8A CN202280012127A CN116941000A CN 116941000 A CN116941000 A CN 116941000A CN 202280012127 A CN202280012127 A CN 202280012127A CN 116941000 A CN116941000 A CN 116941000A
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田中一史
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Bumu Motor Co ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

变压器(100)具备铁芯群(101、102)和绕组群(103)。多个绕组层(103a～103c)中的各个绕组层贯通多个铁芯(101a～101g、102a～102g)所构成的多个闭合磁路。在从上表面观察的情况下，多个铁芯(101a～101g、102a～102g)沿着多个绕组层(103a～103c)的供电流流动的导电线隔开间隔地排列配置，多个绕组层(103a～103c)沿着与电流的方向交叉的方向隔开间隔地从内侧向外侧排列配置。由此，能够提供散热性良好且能够小型化、高效率且低成本的线圈装置。

Description

线圈装置以及电力转换装置
技术领域
本公开涉及线圈装置以及电力转换装置。
背景技术
以往，在用于电力转换的变压器及电抗器等线圈装置中，通过风冷或液冷等来进行散热。
日本特开2010-50272号公报(专利文献1)公开了如下容易散热的结构的线圈装置：其配置有多个使两个E型铁芯对置而成的铁芯，并在铁芯与铁芯之间隔开间隙。
这样的线圈装置主要用于工业用的高频逆变器、电力转换装置等。期望将线圈装置与最容易的冷却方法即自然风冷或强制风冷进行组合来使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-50272号公报
发明内容
发明要解决的课题
在日本特开2010-50272号公报所公开的线圈装置的铁芯配置方式中，在绕组与铁芯之间使用了绕线管。因此，铁芯的表面积的一部分为绕线管的嵌合部。由于在铁芯与绕线管嵌合的部分没有间隙，因此，铁芯向空气散热的散热面积被限定。此外，铁芯的中心部被绕线管和绕组包围，铁芯的温度由于绕组的发热而容易上升。通过以上内容，在该线圈装置中，铁芯的冷却性存在改善的余地。
此外，由于在并列配置的多个铁芯中的每一个都没有相对于磁路的间隙，因此存在由于铁芯的相对磁导率的偏差、温度变化以及经时变化而使得磁通集中于一部分铁芯的问题。
而且，在铁芯被嵌合的状态下，绕组被配置于铁芯的磁路的内部，绕组的表面积几乎对向空气散热没有贡献。因此，该线圈装置存在绕组的冷却性差的问题。
而且，该线圈装置不是在使风流过时气流有效地流向铁芯的结构。因此，存在这样的问题：为了利用冷却风进行冷却，另外需要多个冷却风扇、复杂机构的管道等，导致线圈装置整体大型化。
本公开的目的在于提供结构简单、散热性良好且能够小型化、高效率且低成本的线圈装置。
用于解决课题的手段
本公开涉及线圈装置。线圈装置具备：铁芯群，其包含多个铁芯，多个铁芯分别构成多个闭合磁路；以及绕组群，其包含多个绕组层。多个绕组层中的各个绕组层贯通多个闭合磁路。在从第1方向观察的情况下，多个铁芯沿着多个绕组层的供电流流动的导电线隔开间隔地排列配置。在从第1方向观察的情况下，多个绕组层沿着与电流的方向交叉的方向隔开间隔地从内侧向外侧排列配置。
发明效果
根据本公开的线圈装置，能够以简单的结构实现散热性良好、高效率且低成本的线圈装置，能够实现小型化。
附图说明
图1是示出实施方式1的线圈装置的结构的立体图。
图2是示出一个铁芯的结构的立体图。
图3是示出将图2的铁芯分解为铁芯片的状况的立体图。
图4是示出变压器100的结构的俯视图。
图5是图4的V-V剖视图。
图6是图4的VI-VI剖视图。
图7是提取由铁芯群101和绕组群103构成的风路部分的示意图。
图8是组装状态的变压器100的整体结构的立体图。
图9是以易于理解的方式示出变压器100的主要结构部件的分解立体图。
图10是示出铁芯保持架部件的立体图。
图11是下部用的铁芯保持架部件203a的俯视图。
图12是下部用的铁芯保持架部件203a的主视图。
图13是下部用的铁芯保持架部件203a的侧视图。
图14是图11所示的铁芯保持架部件203a的XIV-XIV剖视图。
图15是示出将铁芯保持架部件203a排列起来时的状况的俯视图。
图16是追加了管道冷却机构的变压器的俯视图。
图17是追加了管道冷却机构的变压器的主视图。
图18是追加了管道冷却机构的变压器的侧视图。
图19是实施方式1的电力转换装置的电路图。
图20是图19的电路连接例的动作时序图。
图21是示出作为实施方式2的线圈装置的一例的变压器1100的结构的俯视图。
图22是图21所示的变压器的XXII-XXII剖视图。
图23是铁芯群101或102的剖视图。
图24是示出铁芯表面积的增加率与构成铁芯群的铁芯数量之间的关系的曲线图。
图25是图示出由不同的磁路截面形状的铁芯构成铁芯群的情况下的差异的铁芯群的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式详细地进行说明。另外，对图中相同或相当的部分标注相同的标号，原则上不重复其说明。
实施方式1.
图1是示出实施方式1的线圈装置的结构的立体图。在图1中，作为线圈装置的一例，示出了用于电力转换等的高频用的变压器100的结构。
首先，对以实施方式1的电磁电路为主体的基本结构进行说明。变压器100由铁芯群101、102和绕组群103构成。
铁芯群101是各自具有独立的环状闭合磁路的多个铁芯101a～101g以磁路并列的方式配置的铁芯组装品(组件)。在实施方式1中，使用铁氧体磁芯(ferrite core)作为铁芯101a～101g。关于铁芯群102和铁芯102a～102g，也与铁芯群101和铁芯101a～101g相同。关于各铁芯的结构的详细情况，在后面叙述。
绕组群103包括各自通过卷绕导线而形成为筒状的第1绕组层103a、第2绕组层103b以及第3绕组层103c。绕组群103是由三个绕组层构成的绕组的组装品。
第1绕组层103a、第2绕组层103b以及第3绕组层103c通过在绕组层间夹着若干棒状的结构材料(未图示)而被保持及固定。这些绕组层的固定结构是变压器绕组的一般的固定结构，因此省略详细的说明。关于第1绕组层103a与铁芯群101、102的间隔的保持及固定、以及第3绕组层103c与铁芯群101、102的间隔的保持及固定，也与绕组层间相同。
第1绕组层103a与第3绕组层103c并联电连接、或者串联电连接而构成变压器100的一次绕组。第2绕组层103b构成变压器100的二次绕组。如图1所示，绕组群103为三层结构。
即，在构成二次绕组的第2绕组层103b的外周侧，隔开间隔地配置有构成一次绕组的第1绕组层103a，在第2绕组层103b的内周侧，隔开间隔地配置有构成一次绕组的第3绕组层103c。绕组群103构成为在第1绕组层103a与第3绕组层103c之间配置有第2绕组层103b的夹层结构。
通过隔开绕组层103a、103b、103c的间隔，能够确保一次绕组与二次绕组的绝缘。即，通过夹层结构，可期待通过一次绕组与二次绕组的绝缘性能提高而实现的高耐压化。此外，由于绕组群103具有用一次绕组夹着二次绕组的夹层结构，因此，能够减少一次绕组和二次绕组的漏磁通，抑制由于隔开间隔而产生的磁耦合的恶化。
通过夹层结构，还可期待通过维持电磁耦合而实现的高效率化、通过减小绕组层间的杂散静电电容而实现的高频化及高效率化、以及通过绕组层的冷却性提高而实现的小型化。
此外，由于由设置间隔地配置的多个绕组层构成绕组群，因此，绕组被分割成多个绕组层，其结果是，一个绕组层的厚度变薄，从而能够降低由趋肤效应引起的铜损，实现高效率化。
另外，虽然在实施方式1中示出了用一次绕组夹着二次绕组的绕组配置的例子，但不限于该配置。例如，绕组群也可以是用二次绕组夹着一次绕组的配置的结构，此外，还可以是一次绕组和二次绕组分别由多个绕组层构成并交替地隔开间隔地配置的结构。
一次输入端子104与第1绕组层103a的导线端部和第3绕组层103c的导线端部连接。此外，二次输出端子105与第2绕组层103b的导线端部连接。通常，这些端子与导线端部的连接是通过作为一般方法的钎焊、熔接、螺纹紧固等来进行的，因此省略说明。
如图1所示，构成铁芯群101的、具有独立的环状闭合磁路的7个铁芯101a～101g在与磁路交叉的方向、优选在与磁路垂直的方向上隔开间隔地排列配置。在实施方式1中，由于通过风冷对变压器100进行冷却，因此，在利用自然对流进行风冷的情况下，优选将相邻的铁芯与铁芯的间隔与铁芯的大小无关地确保在10mm以上。由此，能够减少空气的粘性的影响，使铁芯间产生空气的对流。另外，在强制风冷的情况下，铁芯间的间隔也可以是比10mm窄的间隔。
铁芯群102也与铁芯群101同样由排列配置的7个铁芯102a～102g构成。
铁芯群101和铁芯群102彼此隔开间隔地配置成两列。因此，共计14个构成磁路的铁芯被配置成矩阵状。14个铁芯101a～101g、102a～102g分别进一步由多个铁芯片构成。
图2是示出一个铁芯的结构的立体图。图3是示出将图2的铁芯分解为铁芯片的状况的立体图。在图2中，将铁芯101a～101g、102a～102g中的各个铁芯代表性地示出为铁芯101x。
铁芯101x包括两个U字型的铁芯片101xa和6个I字型的铁芯片101xb。已知高频用变压器所使用的铁氧体磁芯是通过烧制来制造的，因此，越是小型的铁氧体磁芯，烧制时间越短，特性也越稳定，能够减少损耗。铁芯101a～101g分别使用多个长边约150mm以下的铁芯片101xa和101xb构成。长边150mm是能够烧制制造的铁氧体片的最大尺寸。实施方式1的变压器100将铁芯群101和铁芯群102排列成两列，而且各铁芯也由多个铁芯片形成磁路。因此，与使用大型的铁氧体磁芯相比容易置办，能够形成低成本且低损耗的磁路，能够实现高频用变压器的高效率化。
在最终构成了磁路的状态下，在磁路中插入有多个铁芯间隙101xc。铁芯间隙101xc是截断磁路的非磁性体的区域。若铁芯间隙101xc的磁路方向上的厚度较大，则漏磁通增多，作为变压器的特性恶化。作为铁芯间隙101xc的磁路方向上的尺寸的基准，优选为构成铁芯的磁路截面的4条边中的长边的5％以下。
虽然用于铁芯间隙101xc的铁芯间隙也可以是空气，但考虑到结构上的固定，通常是夹着铁芯间隙部件而构成。由于磁通通过，因此铁芯间隙部件优选为非磁性且导电率较低的铁芯间隙部件，并使用非金属。
由于铁芯101x由8个铁芯片101xb构成，因此可以设置8处铁芯间隙。在实施方式1中，在8处中的、在铁芯中央部分被绕组群完全覆盖的部分的4处设置铁芯间隙，从而降低了由于漏磁通而产生的损耗。
铁芯的材料使用高频且低损耗的铁氧体。其中，铁氧体的相对磁导率通常为2000～6000左右，在制造工序中，相对磁导率的偏差较大，根据使用时的温度的不同，相对磁导率也会大幅度地发生变化。在如实施方式1那样地将铁芯群101的磁路与铁芯群102的磁路并列地进行使用时，伴随各铁芯的相对磁导率的变化，各铁芯的磁通密度产生偏差，会产生损耗的增加以及磁通饱和的担忧。如图2所示，通过在全部铁芯中插入铁芯间隙，能够将并列配置的铁芯间的相对磁导率的偏差抑制在10％以下。
另外，在插入了铁芯间隙时，变压器磁路的磁阻上升，表观的磁导率降低。励磁电感的偏差与变压器的损耗处于权衡的关系，与不存在铁芯间隙的情况相比，以适当的铁芯间隙进行了设计的变压器的励磁电感为1/10～1/30左右。当然，虽然励磁电流由于励磁电感的降低而增加，但如上所述，铁氧体磁芯的相对磁导率非常大，为2000～6000，因此，励磁电感的降低不会造成变压器的动作和损耗上的问题。
接下来，对实施方式1的变压器100的冷却结构进行说明。图4是示出变压器100的结构的俯视图。图5是图4的V-V剖视图。图6是图4的VI-VI剖视图。
铁芯101a～101g构成铁芯群101，铁芯102a～102g构成铁芯群102。
在各铁芯与铁芯的间隙中形成有铁芯风路106。由于铁芯风路106由相对的铁芯面形成，因此，由7个铁芯形成6处铁芯风路，由14个铁芯形成12处铁芯风路。
在绕组层与绕组层的间隙中形成有绕组风路107。由于绕组风路107由相对的绕组层面形成，因此，由3层绕组层形成两处绕组风路。
如果设构成变压器100的绕组群103的绕组的长度方向、即在绕组群103的内侧产生的磁通的方向为第1方向，则从第1方向观察时，铁芯101a～101g、102a～102g和第1绕组层103a～第3绕组层103c被配置成格子状，形成多个铁芯绕组风路108。在风如图6的虚线箭头所示那样地流动的情况下，风依次通过下部的铁芯风路106、绕组风路107、上部的铁芯风路106。此外，由于铁芯群101与铁芯群102隔开间隔地配置，因此形成铁芯群间的通风路109。
图7是提取由铁芯群101和绕组群103构成的风路部分的示意图。参照图7，对变压器100的铁芯和绕组的冷却的概要进行说明。
实线和虚线所示的箭头表示冷却风110，在图7中示出了从变压器100的下表面供给冷却风的情况。
从下表面流入的冷却风110最初先通过构成于铁芯101a～101g的间隙中的下部的铁芯风路106。设该部分为铁芯冷却区间109b。从风流动的方向观察，铁芯风路106的截面为缝隙状，同时，风路长度为铁芯的磁路截面的宽度的量，很短，因此，铁芯冷却区间109b的压力损耗比较小。
接下来，冷却风110被引导至绕组风路107。从风流动的方向观察，绕组风路107的截面也为缝隙状，冷却风110通过第1绕组层103a～第3绕组层103c的表面。设该部分为绕组冷却区间109c。
最后，冷却风110通过上部的铁芯风路106。设该部分为铁芯冷却区间109d。
如上所述，冷却风110按照铁芯冷却区间109b、绕组冷却区间109c、铁芯冷却区间109d的顺序通过铁芯-绕组冷却区间109a。如图所示，每当冷却风110通过各冷却区间时，缝隙的方向就改变90度。冷却风110不会较大地扩展而是直行，从而有效地对铁芯和绕组进行冷却。
接下来，再次参照图5和图6对冷却风的流动更详细地进行说明。
图5和图6的带箭头的虚线表示冷却风110的流动。在从变压器100的下表面供给冷却风110时，冷却风首先通过在各铁芯间形成的12处铁芯风路106。冷却风110包含从铁芯风路向变压器外周侧流出的冷却风110a、和从铁芯风路向铁芯群间的通风路109的方向流出的冷却风110b。
虽然从铁芯风路向变压器外周侧流出的冷却风110a直接被排出到变压器100的外部，但向铁芯群间的通风路109的方向流出的冷却风110b有助于相邻列的铁芯群的冷却。如上所述，由于铁芯风路106的通过区间较短，因此，流出的冷却风为一部分。
通过了铁芯风路106的冷却风110的中央部分的风通过绕组风路107。在绕组风路107的区间中，冷却风成为沿图5所示的绕组层的卷绕方向流动的冷却风110c而扩展，但沿绕组层的卷绕方向流动的冷却风110c也从两侧的绕组风路107侵入。因此，冷却风110成为冷却风110c而向变压器100的外侧流出的量有限。此外，通过对绕组层间进行保持的结构材料(未图示)等，能够容易地控制当冷却风在绕组风路107内通过时的、冷却风在绕组层卷绕方向上的扩展。
众所周知，在从发热体通过热传递或热传导进行散热的情况下，热传递率和热传导率与发热体的面积成比例，发热体的面积越大，冷却性越高。在实施方式1中，作为发热体的铁芯群101、102、绕组群103的表面积的大部分面向空气，并且能够与冷却风接触。
如以上所记载的那样，从变压器100的下表面流入的冷却风在形成于铁芯相互间、绕组层相互间的管道状的风路中通过。管道状的风路即为铁芯风路106、绕组风路107、由它们形成的铁芯绕组风路108、以及铁芯群间的通风路109。由于向形成有这些风路的铁芯群101、102、绕组群103的表面的大部分供给冷却风，因此能够有效地对铁芯群和绕组群进行冷却。
由于设置有铁芯群间的通风路109，因此，构成磁路的全部铁芯面向风路，能够进行铁芯的均匀冷却。铁氧体磁芯的热传导率差，为4～5[W/m·K]，因此，铁芯表面的冷却性大大有助于变压器的小型化。
此外，铁氧体磁芯的损耗根据温度而变化。每单位体积的铁氧体磁芯损耗通常在80～100℃下最小。即，与绕组的导电线、以及绕组所使用的绝缘材料相比，铁氧体磁芯必须在较低的温度下进行使用。因此，铁氧体磁芯的冷却性的提高有助于变压器的高效率化。
冷却风也可以是由送风风扇等输送的风。但是，在设置有通风路109的结构中，即使是通过自然对流而产生的空气的流动，也能够有效地进行冷却。
在利用自然对流进行的风冷中，由于空气的粘性和压力损耗，空气难以在铁芯相互间、绕组层相互间的风路中流动。因此，风路需要某种程度的宽度，确保10mm左右的宽度即可。在实施方式1中，铁芯风路106、绕组风路107均为缝隙形状，与四周被围住的矩形的管道相比，气流的压力损耗被抑制得较低，流速较快，冷却性优异。
在实施方式1中，示出了利用空气的流动进行的冷却方法的例子，但即使利用其它气体、或者将变压器收纳于容器内并浸入具有绝缘性的液体中，使该气体或液体对流，也能够获得相同的效果。
此外，在实施方式1的结构中，最大限度地有效利用作为发热的构成部件的铁芯、绕组的表面积，因此，即使在将整个变压器收纳于容器内、并配置、填充树脂或金属等热传导材料的情况下，也能够降低铁芯～容器间、绕组～容器间的热阻。因此，即使在通过热传导热输送至容器进行冷却时，冷却性也提高。
另外，在实施方式1中，将使U字型的铁芯对置而成的铁芯配置成两列而构成壳式变压器，但也可以将E字型的铁芯配置成一列而形成相同的磁路。在该情况下，虽然未形成铁芯群间的通风路109，构成铁芯群的铁芯较长而变得大型，但进行构成的铁芯的数量减少，还能够简化铁芯的固定，因此，组装性提高。
接下来，对实施方式1的变压器100的具体的组装结构进行说明。图8是组装状态的变压器100的整体结构的立体图。图9是以易于理解的方式示出变压器100的主要结构部件的分解立体图。
铁芯群101和铁芯群102被上部铁芯保持架202和下部铁芯保持架203以从上下夹着的方式保持。在该状态下，各铁芯的间隔被上部铁芯保持架202和下部铁芯保持架203保持。
在高频用的变压器的情况下，多使用铁氧体磁芯，铁氧体磁芯是烧制陶瓷，容易破裂，因此上部铁芯保持架202、下部铁芯保持架203的材料使用了具有足够的强度、并且比金属更具有弹性的树脂成型品、例如尼龙、PPS(聚苯硫醚)等的成型品。
对于大型的树脂成型品，成型模具也成为大型，难以确保精度，成本变高。因此，在实施方式1中，示出了将多个铁芯保持架部件203a排列而构成上部铁芯保持架202、下部铁芯保持架203的例子。
对上部铁芯保持架202、下部铁芯保持架203说明详细情况。图10是示出铁芯保持架部件的立体图。图11是下部用的铁芯保持架部件203a的俯视图。图12是下部用的铁芯保持架部件203a的主视图。图13是下部用的铁芯保持架部件203a的侧视图。
在铁芯的固定中，使用图10所示的铁芯保持架部件202a、203b。使铁芯保持架部件203a、203b的托盘状底部的内表面成为与铁氧体磁芯的形状相匹配的曲率。此外，铁芯保持架部件203a、203b的托盘状的底部在从铁芯保持架部件203a、203b的下端浮起的状态下由一同成型的肋进行加强。通过构成为这样的结构，能够缓和施加于铁氧体磁芯的应力，提高变压器的耐振动性。
铁芯保持架部件203a呈大致托盘状的形状，在一条长边的两端下部设置有固定用的保持架底座203d和保持架底座203e。在保持架底座203e上设置有安装螺钉用的孔，在保持架底座203d上设置有半圆状的切口。此外，在从第1方向俯视观察时，保持架底座203e和保持架底座203d均被成型为凸型的形状。
图14是图11所示的铁芯保持架部件203a的XIV-XIV剖视图。如图14所示，铁芯保持架部件203a的托盘状底部的内表面被成型为具有与U字型铁氧体磁芯的形状相匹配的曲率的形状，在安装有铁氧体磁芯时，间隙较小，能够稳定地保持。
铁芯保持架部件203a的托盘状的底部在从铁芯保持架部件203a的下端浮起的状态下由一同成型的肋进行了加强，缓和了施加于铁氧体磁芯的应力。
另外，通过使形状完全相同的部件上下翻转地进行使用，使上部用的铁芯保持架部件202a和下部用的铁芯保持架部件203a共用化。因此，省略上部用的铁芯保持架部件202a的说明。
通过排列多个铁芯保持架部件202a而形成上部铁芯保持架202。此外，通过排列多个铁芯保持架部件203a而形成下部铁芯保持架203。
图15是示出将铁芯保持架部件203a排列起来时的状况的俯视图。在铁芯保持架部件构成有多个铁芯保持架通风路203c。通过使铁芯保持架部件203a的保持架底座203d和保持架底座203e形成为凸型形状，从而在作为下部铁芯保持架203排列起来时，在各铁芯间以及绕组层间形成用于使风流过的通风用的孔。
另外，即使在不使用多个铁芯保持架部件202a、203b而是由单体分别构成上部铁芯保持架202、下部铁芯保持架203的情况下，设置多个铁芯保持架通风路203c这一点也不变。
如图9、图15所示，通过在铁芯的配置、固定中使用多个铁芯保持架部件202a、203a，能够自如地变更铁芯101a～101g、铁芯102a～102g的并列数量。因此，在制造不同输出容量的高频用变压器的情况下，也不需要新制作形状不同的树脂成型品的模具。因此，能够使用共用部件自如地变更数量来构成与规格对应的最佳的磁路，从而能够实现低成本化、短交付期限化、小型化。
上部铁芯保持架202、下部铁芯保持架203由于在机构上不直接连结，因此在分别被图9所示的上部按压板201、下部按压板204保持固定的同时被排列。在上部按压板201、下部按压板204上，以使风在各铁芯间以及绕组层间流过的方式设置有通风用的孔。
上部按压板201、下部按压板204除了可以使用金属以外，只要是具有机械强度的材质，可以使用对通用的树脂板进行加工而成的部件等。
如图8所示，上部按压板201和下部按压板204通过螺栓206紧固及固定，形成变压器100的整体结构。
由于在变压器100的下部需要通风用的空间，因此，通过利用下部底座205使变压器100的下部从设置面浮起，从而确保了进气通路。
另外，在实施方式1中，使用多个铁芯保持架部件202a、203b分别构成上部铁芯保持架202、下部铁芯保持架203，但在由单体分别构成上部铁芯保持架202、下部铁芯保持架203的情况下，不需要铁芯保持架部件202a、203b的连结，也可以去掉上部按压板201、下部按压板204，因此组装性提高。
通过构成为以上所叙述的那样的结构，与仅对一体地构成的绕组和铁芯的一部分进行冷却的现有例相比，绕组和铁芯的表面积增大，冷却性大幅度地提高，能够实现小型化。
如图4～图6所示，在各铁芯的间隙中形成铁芯风路106，并在各绕组层的间隙中形成绕组风路107。风沿着风的流动方向交替地通过铁芯风路106和绕组风路107的多个铁芯绕组风路108形成为格子状。由此，铁芯的冷却表面积以及绕组的冷却面积扩大，不需要另外的部件，就能够形成冷却风路的管道。通过构成为这样的结构，铁芯的冷却性和绕组的冷却性提高，能够同时实现通过削减部件而获得的可靠性的提高、小型化以及高效率化。
通过将具有铁芯间隙的多个铁芯并列地隔开间隔地配置，能够抑制多个铁芯的损耗偏差，形成风冷时的风路，并且能够增大铁芯的冷却面积，因此冷却性提高，能够使变压器小型化，并且所配置的铁芯不会相互接触，因此能够避免在施加振动时铁芯彼此摩擦而破损的风险，耐振动性提高。
而且，由于在中间设置空间地配置铁芯群101和铁芯群102，因此形成铁芯群间的通风路109。对变压器100进行冷却的风路是铁芯风路106、绕组风路107、由它们形成的铁芯绕组风路108、以及铁芯群间的通风路109。在这样的变压器100的结构中，由于构成磁路的全部铁芯面向风路，因此能够进行铁芯的均匀冷却，能够实现小型化、高效率化。
在绕组中也一样，作为多个绕组层，从铁芯群101、铁芯群102的间隙供给冷却风，因此，能够使利用管道整流后的冷却风流过全部绕组、全部铁芯的表面，能够实现小型化、高效率化。
(变形例)
在实施方式1中，对变压器单体中的冷却机构进行了叙述，但通过追加辅助冷却的管道冷却机构，能够进行更有效的冷却。
图16是追加了管道冷却机构的变压器的俯视图。图17是追加了管道冷却机构的变压器的主视图。图18是追加了管道冷却机构的变压器的侧视图。
管道冷却机构包括设置于变压器的周围的外周管道301、以及送风风扇302。在外周管道301与变压器的外周包络线304之间形成通风路。在铁芯群101、102与外周管道301之间形成铁芯外周的通风路303a。此外，在绕组群103与外周管道301之间形成绕组外周的通风路303b。
在未设置外周管道的情况下，根据图6的侧视图所示的冷却风110、110a～110c也可知，实施方式1的变压器100的冷却结构从内侧对变压器结构物进行冷却，外周包络线304所示的外侧的冷却性比内侧低。
在图16～图18所示的变形例中，由外周管道301形成铁芯外周的通风路303a。因此，冷却风110a在凹凸形状且表面积较大的铁芯群101、铁芯群102的外侧流动，因此，与图6的结构相比，冷却性进一步提高，能够实现小型化、高效率化。
此外，由绕组群103和外周管道301形成的绕组外周的通风路303b也能够获得相同的效果。
通过在材质中使用树脂等绝缘材料，能够构成具有变压器的绝缘功能的外周管道301。此外，通过在材质中使用金属材料，能够构成具有变压器的辐射噪声屏蔽功能的外周管道301。
根据图16可知，由于铁芯外周的通风路303a的效果比绕组外周的通风路303b的效果显著，因此，外周管道301也可以不包围4个面，而仅覆盖面向铁芯群101、铁芯群102的两个面。
虽然在任何情况下，均可以将外周管道301设置为另外的部件，但也可以沿用收纳变压器的设备壳体的一部分来构成管道。
此外，由于利用铁芯外周的通风路303a以及绕组外周的通风路303b产生烟囱效应，因此，即使是未设置有送风风扇302的结构，自然对流时的冷却性也提高。
在实施方式1中，示出了绕组群103由多个第1绕组层103a～第3绕组层103c构成的例子，并示出了各绕组层使用筒状的单一绕组层的例子，但例如也可以将绕组层在图17、图18中的上下方向上分割为多个。在该结构中，由于在绕组群103形成有缝隙状的空间，因此也能够利用与主要的磁路的方向垂直的方向、即图17、图18中的横向的气流进行冷却。
此外，在实施方式1中，示出了如下例子：铁芯群101、铁芯群102分别由7个铁芯构成，铁芯群相互隔开间隔地排列配置成两列，共计14个铁芯以磁路并列的方式进行配置。但是，铁芯群101、铁芯群102的个数、列数不需要是例示的数量，只要构成多个铁芯隔开间隔地配置的铁芯群，就能够获得相同的效果。
另外，在将多个铁芯隔开间隔地配置的铁芯群中，构成铁芯群的铁芯数量存在适当值。此外，铁芯数量的适当值根据铁芯的磁路截面形状而不同。以下，对铁芯数量的适当值与铁芯磁路截面形状之间的关系进行说明。
图23是从第1方向观察铁芯群的铁芯群剖视图。c1表示铁芯宽度，c2表示铁芯厚度，c3表示铁芯间的间隔。由于铁芯的磁路截面为方形，因此，铁芯的磁路截面积为铁芯宽度c1与铁芯厚度c2之积，铁芯侧面的铁芯表面积同铁芯宽度c1与铁芯厚度c2之和成比例。与铁芯间的间隔c3为0的铁芯群、即不由多个铁芯构成的情况相比，将多个铁芯隔开间隔地配置的铁芯群的铁芯表面积增加了相当于铁芯宽度c1的铁芯表面积。
图24是示出该铁芯表面积的增加率与构成铁芯群的铁芯数量之间的关系的曲线图。此外，图25是图示出由不同的磁路截面形状的铁芯构成铁芯群的情况下的差异的铁芯群剖视图。
在设铁芯磁路截面积(c1×c2)恒定的情况下，铁芯的磁路截面形状的宽度与厚度的比率即铁芯截面比率(c1/c2)越大，则铁芯表面积增加率越大，此外，铁芯表面积增加率的上升持续到铁芯数量较多的区域。关于铁芯表面积增加率，(c1+c2)/c2为最大值，达到铁芯表面积增加率的最大值的0.9倍的铁芯数量为(c1/c2)×9个，在大幅度超过该数量的铁芯数量的区域中，铁芯表面积增加率的上升程度降低。即，在比图24的曲线图所示的单点划线靠左侧的区域中，铁芯表面积增加率的上升较大。另一方面，在本发明中，如上所述，通过将绕组层与铁芯设为垂直的配置而形成格子状的空间，从而实现了有效的冷却，但在铁芯数量为2的情况下，格子状的空间仅为1列。因此，优选铁芯数量至少为3以上，即，设置两列以上的格子状的空间。
根据以上内容，可以说，铁芯表面积能够得到显著增加的铁芯数量为3以上且(c1/c2)×10以下，(c1/c2)越大，则选择能够有效地使铁芯表面积增加的铁芯数量的范围越大。
在铁芯内通过的磁通在磁阻较低的磁路、即环状磁路中集中于磁路的内侧，导致磁通密度产生偏差。铁芯的(c1/c2)越大，则铁芯磁路截面中的磁通密度的偏差越大，铁芯的截面积利用率越低。
因此，也根据图24的曲线来判断，铁芯截面比(c1/c2)设为0.5～2之间是适当的。
此外，在实施方式1中，示出了在铁芯中使用铁氧体磁芯的例子，但即使使用其它种类的铁芯、例如硅钢板、非晶磁芯、纳米晶体磁芯、压粉磁芯等、铁氧体以外的铁芯，也能够获得相同的效果。另外，在压粉磁芯的情况下，在将绝缘的磁性粉末烧结而成的结构上具有分散间隙，因此不需要实施方式1中记载的铁芯间隙。
以上，关于高频用变压器说明了实施方式1。这样的变压器通常被组装于电力转换装置，以高频逆变器输出的交流电压驱动一次绕组，向二次侧传递电力，并且用于使一次侧与二次侧绝缘的目的。
另外，在实施方式1中，示出了高频用变压器的实施例，但即使将本结构的基本结构应用于高频用电抗器，也能够获得相同的效果。在变压器100中，作为在二次绕组的两侧隔开间隔地构成一次绕组的夹层结构，确保了一次绕组与二次绕组的绝缘，降低了绕组层间的杂散静电电容，并且维持了良好的电磁耦合性。与此相对，在高频用电抗器的情况下，通过设置绕组层相互的间隔，除了能够确保绝缘、降低杂散静电电容以外，还能够降低由邻近效应引起的铜损，实现高效率化。
接下来，对使用实施方式1的变压器100的电力转换装置的电路动作的一例进行说明。
图19是实施方式1的电力转换装置的电路图。在图19中，作为代表例，示出了在铁道车辆用的辅助电源装置等中使用的直流-直流转换装置的电路例。
电力转换装置500具备输入端子501、平滑电容器502、高频用的逆变器503、变压器100、控制电路504、二次侧的整流电路505、平滑电抗器506、二次侧的平滑电容器507、光电耦合器508、二次电压电流检测电路509以及输出端子510。
在输入端子501的+Vi端子与-Vi端子之间施加直流电压Vi作为输入电压。所输入的直流电压Vi直接被充电到一次侧的平滑电容器502，由此生成平滑且稳定化的一次平滑电压Vc。
一次平滑电压Vc被供给至逆变器503。逆变器503由连接成桥型的一次MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)503a～503d构成。
图20是图19的电路连接例的动作时序图。
控制电路504在图20所示的定时生成一次MOSFET503a～503d的导通控制信号Sa～Sd。
一次MOSFET503a～503d根据导通控制信号Sa～Sd，按照图20的时刻t1～t6所示的顺序进行开关。由此，一次平滑电压Vc作为一次电压VT而被提供给变压器100。
其结果是，变压器100的一次电压VT成为如图20所示那样的矩形波的交流。另外，变压器100的一次电压VT由于基于励磁能量的反电动势而与导通控制信号Sa～Sd并不完全同相。
变压器100的二次电压由整流电路505进行全波整流。整流电路505由二次整流二极管505a～505d构成。整流电路505的输出电压成为二次全波整流波形V2R。二次全波整流波形V2R通过平滑电抗器506以及二次侧的平滑电容器507而平滑，其结果是，向输出端子510输出输出电压Vo。
二次电压电流检测电路509检测输出电压Vo和输出电流Io，并通过光电耦合器508将反馈信号传递到控制电路504。
控制电路504根据从二次电压电流检测电路509传递的反馈信号来控制导通控制信号Sa～Sd的脉冲宽度，将输出电压Vo和输出电流Io控制为适当的值。
在以高频进行动作这样的电力转换装置500中，通常，逆变器503、变压器100、平滑电抗器506的损耗较大，占整体损耗的8～9成，因此，这些部件较大地影响电力转换装置的效率。
在电力转换装置的构成部件中，变压器100和平滑电抗器506的形状较大，重量也较重，因此是导致电力转换装置500大型化、高成本化的主要原因。在利用高频逆变器驱动实施方式1所示的变压器或以该变压器为基准的冷却结构的平滑电抗器的情况下，构成铁芯的每一个铁氧体磁芯的形状变得小型。因此，能够抑制对铁氧体磁芯制造中的烧制的特性变化的灵敏度，能够降低高频下的铁损。
此外，铁芯的冷却性良好，能够抑制温度上升，因此能够降低铁损。
此外，通过绕组层来保持绕组相互间的距离，因此，绕组间的邻近效应以及绕组的趋肤效应降低，并且绕组层间的杂散静电电容降低，能够降低高频下的铜损。
以上的结果是，通过使用实施方式1的线圈装置，能够使电力转换装置高效率化、小型化、轻量化、低成本化。
另外，在实施方式1中，示出了基于PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制的绝缘型全桥变换器的例子，但控制方式不限于PWM控制，也可以是相位控制等其它方式。此外，电路方式也可以是其它方式，施加的电压也不限于矩形波，即使是正弦波也能够获得相同的效果。
此外，示出了在逆变器503中使用的开关元件为MOSFET的例子，但也可以使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)等其它种类的功率半导体。
此外，在实施方式1中，作为电力转换装置说明了直流-直流转换装置的例子，但如果构成为从图19的结构中去掉了整流电路505、平滑电抗器506、平滑电容器507等的结构，则也可以构成为输出高频交流电压的直流-交流转换装置。
实施方式1所示的电力转换装置的输出电力主要被假定为10kW～1000kW。作为直流-直流转换装置的用途，可以举出电动汽车用充电器、铁道车辆用辅助电源装置、直流输电用电力转换装置等。此外，作为输出高频交流电压的直流-交流转换装置的用途，可以举出电磁感应加热装置、非接触供电装置、激光加工机用电源等。这样，实施方式1所示的线圈装置以及电力转换装置能够广泛地进行拓展应用。
另外，虽然在自然风冷中在10kW以上能够获得较好的冷却效果，但在强制风冷等其它冷却方法中，即使在小于10kW的用途中，也能够进行充分发挥实施方式1的线圈装置的特长的应用。
实施方式2.
图21是示出作为实施方式2的线圈装置的一例的变压器1100的结构的俯视图。在实施方式2中，与实施方式1同样，对线圈装置为高频用的变压器的情况进行说明。实施方式2的变压器1100的结构具有与实施方式1的变压器100共同的部分，因此对与图4、图6所示的结构之间的差异进行说明，并省略详细部分的说明。
变压器1100由铁芯群1101和绕组群1103构成。绕组群1103包括第1绕组层1103a、第2绕组层1103b以及第3绕组层1103c。除了铁芯的数量和配置以及绕组层的形状不同这些方面外，变压器1100是与实施方式1所示的变压器100相同的基本结构。
铁芯群1101包括12个铁芯1101A～1101L，该12个铁芯1101A～1101L分别具有闭合磁路。如果设绕组群1103的绕组的长度方向、即在绕组群1103的内侧产生的磁通的方向为第1方向，则从第1方向观察时，铁芯1101A～1101L呈放射状地隔开间隔地配置。
与实施方式1同样，铁芯1101A～1101L分别具有图3所示的多个铁芯间隙101xc。
与实施方式1同样，在各铁芯与铁芯的间隙中形成有铁芯风路1106。由于铁芯风路1106是由相邻的铁芯的相对面形成的，因此，由12个铁芯形成12处铁芯风路。
在绕组层与绕组层的间隙中形成有绕组风路1107。由于绕组风路1107由相对的绕组层面形成，因此，由3层绕组层1103a～1103c形成两处绕组风路。
即，相对于风的流动方向，交替地通过铁芯风路1106和绕组风路1107的多个铁芯绕组风路1108形成为扇格子状这方面与实施方式1相同。
铁芯群1101呈放射状地排列，绕组群1103被配置成圆形，因此，变压器的形状为大致圆形，在其中心部形成有铁芯群间的通风路1109这方面是与实施方式1的不同点。
图22是图21所示的变压器的XXII-XXII剖视图。
与实施方式1同样，带箭头的虚线所示的冷却风1110有效地对变压器整体进行冷却。但是，与实施方式1不同，由于无法在铁芯的配置中使其自由地接近，因此，铁芯群间的通风路1109的面积为一定以上的面积。
在变压器下部载置有送风风扇1201，输送冷却风1110。送风风扇1201是包括风扇叶片1201a、以及使风扇叶片1201a旋转的风扇马达1201b的普通螺旋桨式风扇。
如以上所叙述的那样，由于将铁芯群1101呈放射状地排列，并将绕组群1103配置、卷绕成圆形，因此绕组的长度为最低限度即可。由此，能够减小铜损，使变压器小型化、高效率化。
由于绕组群1103几乎不会露出至铁芯群1101的外部，因此能够抑制来自绕组的辐射噪声，不需要另外的屏蔽部件等，能够使变压器低噪声化、小型化。
变压器的形状为大致圆形，变压器内的温度分布均匀化，能够使变压器高效率化。
普通螺旋桨式风扇在中央配置有风扇马达，因此具有这样的特性：不从风扇马达1201b产生送风，而是从风扇叶片1201a送风。
另一方面，由于无法在铁芯的配置中使铁芯自由地接近，因此，铁芯群间的通风路1109的面积为一定以上的面积，送风时的压力损耗较少，绕组风路1107的间隙较窄，压力损耗较大。这与上述送风风扇1201的特性一致，能够进行极其有效的冷却，能够使变压器小型化。
由于变压器1100的形状为大致圆形，因此，仅通过将一台螺旋桨式风扇配置于中央部，就能够进行均匀的冷却，因此能够使变压器小型化。
根据需要，也可以如图22所示那样在铁芯群间的通风路1109中配置整流部件1202，控制冷却风1110的风路，进行更适当的冷却。整流部件1202在铁芯群间的通风路1109的截面积较大的实施方式2中特别有效，在实施方式1中，在铁芯群间的通风路109的截面积变大的情况下也是有效的。
另外，对于实施方式2，也可以采用在实施方式1的说明中进行了记载的、通过利用外周管道等实现冷却性的提高、以及使用冷却风以外的冷却方法。
(总结)
参照附图对以上进行了说明的实施方式1和实施方式2进行总结。
本公开涉及线圈装置。如图1所示，作为线圈装置的一个方式的变压器100具备：铁芯群101、102，其包含多个铁芯101a～101g、102a～102g，所述多个铁芯101a～101g、102a～102g分别构成多个闭合磁路；以及绕组群103，其包含多个绕组层103a～103c，所述多个绕组层103a～103c通过卷绕导电线而形成为筒状。多个绕组层103a～103c中的各个绕组层贯通多个铁芯101a～101g、102a～102g所构成的多个闭合磁路。如图4所示，在从第1方向(上表面)观察的情况下，多个铁芯101a～101g、102a～102g沿着多个绕组层103a～103c的供电流流动的导电线隔开间隔地排列配置。在从第1方向(上表面)观察的情况下，多个绕组层103a～103c沿着与电流的方向交叉的方向隔开间隔地排列配置。优选的是，多个绕组层103a～103c和多个铁芯101a～101g、102a～102g包含在从第1方向(上表面)观察的情况下以形成格子的方式排列的部分。
通过构成为如上所述的结构，由多个铁芯构成磁路，因此能够抑制损耗，实现高效率化。此外，通过隔开间隙地并列配置多个铁芯，使得铁芯的表面积增加。因此，能够最大限度地将铁芯的表面积应用于冷却。因此，风冷时的冷却性提高，能够使线圈装置小型化、高效率化。
此外，由于将多个绕组层隔开间隙地配置，因此绝缘性提高。由于将多个绕组层隔开间隙地配置，因此杂散电容变小，效率提高。
通过在绕组层相互之间隔开间隙地配置，使得绕组层的表面积增加。能够将绕组层的表面积作为散热面而最大限度地应用于冷却。因此，风冷时的冷却性提高，能够实现小型化，并且能够减轻温度上升，实现低损耗化。
此外，将绕组层与铁芯设为垂直的配置而形成格子状的空间，利用绕组层和铁芯构成风路和管道。这样，构成在进行强制风冷或自然风冷时供冷却风流动的风路。同时，风路的构成部件是铁芯和绕组层，因此，能够在不使用其它部件的情况下有效地对铁芯和绕组层进行冷却，能够使线圈装置小型化。
将绕组层与铁芯设为垂直的配置而形成格子状的空间，由此来设置绕组层相互间、绕组层铁芯间的空间。因此，线圈装置的绝缘性提高。由此，不需要灌封等制造工序，散热性提高，可靠性提高。
由于不需要灌封等制造工序，因此不夹设介电常数高的绝缘材料，因此能够降低杂散电容，线圈装置的效率提高。
优选的是，如图3所示，多个铁芯101a～101g、102a～102g中的各个铁芯包含多个铁芯片101xa、101xb，所述多个铁芯片101xa、101xb形成对应的闭合磁路。在多个铁芯101a～101g、102a～102g中的各个铁芯中，在沿着磁路方向配置的多个铁芯片各自间的至少一处设置有间隙101xc。
通过构成为这样的结构，由多个铁芯片构成多个铁芯，因此能够抑制损耗，使线圈装置高效率化。
多个铁芯分别相对于磁路具备磁隙，因此在将多个铁芯的磁路并列地使用时，能够抑制铁芯间的磁通的偏差。由此，不需要增大针对损耗的偏差和磁饱和的裕量，能够使线圈装置小型化。
优选的是，如图4所示，铁芯群包含由多个铁芯构成的第1铁芯群101和第2铁芯群102，在从第1方向(上表面)观察的情况下，第1铁芯群101与第2铁芯群102以彼此隔开间隔地并列的方式排列。在从第1方向(上表面)观察的情况下，多个铁芯101a～101g、102a～102g包含隔开间隔地排列在直线上的部分。在图4中，多个铁芯101a～101g、102a～102g呈矩阵状地配置成7行×2列。
在构成为这样的结构时，多个铁芯群的列分别隔开间隔地配置，由此，在多个铁芯群的列相互间形成风路管道，在削减冷却管道用部件的同时，冷却性提高。
优选的是，如图21所示，在从第1方向(上表面)观察的情况下，多个铁芯1101A～1101L呈放射状地隔开间隔地配置。从第1方向观察的情况下的多个铁芯1101A～1101L的外周包络线为圆形。在从第1方向观察的情况下的多个铁芯1101A～1101L的中央部设置有铁芯群间的通风路1109。从第1方向(上表面)观察的情况下的多个绕组层1103a～1103c分别为环状，从中央部朝向外周包络线隔开间隔地配置。
在构成为如图21所示那样的结构时，绕组几乎不会露出至铁芯群的外部，因此抑制了从绕组产生的辐射噪声，不需要另外的屏蔽部件等，能够实现低噪声化、小型化。
此外，形状为大致圆形，线圈装置的温度分布均匀化，能够使线圈装置高效率化。
此外，由于在从第1方向俯视观察时，多个铁芯和多个绕组层分别隔开间隔地呈放射状、同心圆状地配置而形成扇骨格子形状，因此，由铁芯群和绕组群形成冷却管道，因此在削减冷却管道用部件的同时，冷却性提高。
此外，由于外周形状相对于通风路呈圆形，因此，能够利用一台螺旋桨式风扇使较为均匀的冷却风流动，因此冷却性提高。
优选的是，如图16所示，变压器100还具备外周管道301，该外周管道301包围多个铁芯101a～101g、102a～102g的外周包络线304的外侧的一部分或者全部。在外周包络线与管道之间设置有通风路303a、303b。
这样，通过利用外周的外周管道301在铁芯外周形成通风路303a、303b，冷却风当然在凹凸形状且表面积较大的铁芯群101、102的外廓流动，因此冷却性提高，能够使线圈装置小型化、高效率化。
此外，通过在绕组群103和外周管道301形成绕组外周部的通风路303b，从而使冷却风沿着绕组层外周流动，因此冷却性提高，能够使线圈装置小型化、高效率化。
在另一个方面，本公开涉及电力转换装置。如图19所示，电力转换装置500具备：逆变器503，其将直流电压(Vi)转换为高频交流电压(VT)；变压器520，其在一次侧输入处从逆变器503接收高频交流电压(VT)；以及控制电路504，其对逆变器503进行脉冲宽度控制。变压器520包含上述任一变压器100(或1100)。
这样，通过利用逆变器503驱动冷却性优异、铁损少、铜损少且能够实现小型化、高效率化的变压器520，能够使电力转换装置500小型化、高效率化。
本公开的又一个方面的电力转换装置500具备：逆变器503，其将直流电压(Vi)转换为高频交流电压(VT)；变压器520，其在一次侧输入处从逆变器503接收高频交流电压(VT)；控制电路504，其对逆变器503进行脉冲宽度控制；整流电路505，其对变压器520的二次侧输出的电压进行整流；以及平滑电抗器506和平滑电容器507，它们使整流电路505的输出电压平滑。变压器520和平滑电抗器506分别包含上述任一变压器100(或1100)。
这样，通过利用高频逆变器驱动冷却性优异、铁损少、铜损少且能够实现小型化、高效率化的变压器，并且将冷却性优异、铁损少、铜损少且能够实现小型化、高效率化的平滑电抗器用于高频电压平滑，能够使电力转换装置小型化、高效率化。
本次公开的各实施方式也预计到在不矛盾的范围内适当组合来实施。本次公开的实施方式在所有方面均为示例，不应该认为是限制性的内容。本公开的范围并不是由上述的实施方式的说明示出，而是由权利要求书的范围示出，意在包含与权利要求书的范围均等的意义和范围内的全部变更。
标号说明
100、520、1100：变压器；101、102、1101：铁芯群；101a～101g、101x、102a～102g、1101A～1101L：铁芯；101xa、101xb：铁芯片；101xc：铁芯间隙；103、1103：绕组群；103a～103c、1103a～1103c：绕组层；104：一次输入端子；105：二次输出端子；106、1106：铁芯风路；107、1107：绕组风路；108、1108：铁芯绕组风路；109、303a、303b、1109：通风路；109a、109c：绕组冷却区间；109b、109d：铁芯冷却区间；110、110a、110b、110c、1110：冷却风；201：上部按压板；202：上部铁芯保持架；202a、203a、203b：铁芯保持架部件；203：下部铁芯保持架；203c：铁芯保持架通风路；203d、203e：保持架底座；204：下部按压板；205：下部底座；206：螺栓；301：外周管道；302、1201：送风风扇；304：外周包络线；500：电力转换装置；501：输入端子；502、507：平滑电容器；503：逆变器；503a～503d：MOSFET；504：控制电路；505：整流电路；505a～505d：整流二极管；506：平滑电抗器；508：光电耦合器；509：二次电压电流检测电路；510：输出端子；1201a：风扇叶片；1201b：风扇马达；1202：整流部件。

Claims (12)

1.一种线圈装置，其中，所述线圈装置具备：
铁芯群，其包含多个铁芯，所述多个铁芯分别构成多个闭合磁路；以及
绕组群，其包含多个绕组层，所述多个绕组层通过卷绕导电线而形成为筒状，
所述多个绕组层中的各个绕组层贯通所述多个闭合磁路，
在从第1方向观察的情况下，所述多个铁芯沿着供电流流动的所述导电线隔开间隔地排列配置，
在从所述第1方向观察的情况下，所述多个绕组层沿着与所述电流的方向交叉的方向隔开间隔地排列配置。
2.根据权利要求1所述的线圈装置，其中，
所述多个绕组层和所述多个铁芯包含在从所述第1方向观察的情况下以形成格子的方式排列的部分。
3.根据权利要求1或2所述的线圈装置，其中，
所述多个铁芯中的各个铁芯包含多个铁芯片，所述多个铁芯片以形成对应的闭合磁路的方式配置成环状，
在所述多个铁芯中的各个铁芯中，在沿着磁路方向配置的所述多个铁芯片各自间的至少一处设置有间隙。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的线圈装置，其中，
所述铁芯群包含由所述多个铁芯构成的第1铁芯群和第2铁芯群，在从所述第1方向观察的情况下，所述第1铁芯群与所述第2铁芯群以彼此隔开间隔地并列的方式排列。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的线圈装置，其中，
所述多个铁芯中的各个铁芯在所述第1方向上的至少两端由保持器具保持，并且，从所述第1方向观察，所述保持器具构成有贯通部。
6.根据权利要求5所述的线圈装置，其中，
所述保持器具是通过排列多个保持器具而构成的。
7.根据权利要求4所述的线圈装置，其中，
在构成所述第1铁芯群或者构成所述第2铁芯群的多个铁芯的铁芯磁路截面形状为方形的情况下，设构成铁芯磁路截面的两条边中的与绕组层垂直的方向的边的长度为铁芯宽度、构成铁芯磁路截面的两条边中的与绕组层平行的边的长度为铁芯厚度、铁芯宽度/铁芯厚度为铁芯截面比时，构成所述第1铁芯群或者构成所述第2铁芯群的多个铁芯的数量为3以上、并且为铁芯截面比×10以下。
8.根据权利要求7所述的线圈装置，其中，
所述铁芯截面比为0.5～2。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的线圈装置，其中，
在从所述第1方向观察的情况下，所述多个铁芯呈放射状地隔开间隔地配置，
在从所述第1方向观察的情况下的所述多个铁芯的中央部构成有空间，
从所述第1方向观察的情况下的所述多个绕组层分别为环状，并从所述中央部朝向外侧隔开间隔地配置。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的线圈装置，其中，
所述线圈装置还具备管道，所述管道包围所述多个铁芯和所述多个绕组层的外周包络线的外侧的一部分或者全部，
在所述多个铁芯与所述管道之间、以及所述多个绕组层与所述管道之间设置有通风路。
11.一种电力转换装置，其中，所述电力转换装置具备：
逆变器，其将直流电压转换为高频交流电压；
变压器，其在一次侧输入处从所述逆变器接收所述高频交流电压；以及
控制电路，其对所述逆变器进行脉冲宽度控制，
所述变压器包含权利要求1至10中的任一项所述的线圈装置。
12.一种电力转换装置，其中，所述电力转换装置还具备：
逆变器，其将直流电压转换为高频交流电压；
变压器，其在一次侧输入处从所述逆变器接收所述高频交流电压；
控制电路，其对所述逆变器进行脉冲宽度控制；
整流电路，其对所述变压器的二次侧输出的电压进行整流；以及
平滑电抗器和二次侧平滑电容器，它们使所述整流电路的输出电压平滑，
所述变压器和所述平滑电抗器分别包含权利要求1至10中的任一项所述的线圈装置。
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