JP2005303219A

JP2005303219A - リアクトル装置

Info

Publication number: JP2005303219A
Application number: JP2004121018A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Tomisato; 哲夫冨里
Original assignee: Denki Kogyo Co Ltd
Current assignee: DKK Co Ltd
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】装置構造が簡単で比較的軽量であり、製作コストが低く、冷却性が良く、効率的なリアクトル装置を提供する。
【解決手段】内孔２，２をそれぞれ有し、かつ、互いに接合して配置される一対のコア４，４と、これら一対のコア４，４の内孔２，２を貫通するように一対のコア４，４にそれぞれ多数回巻回される巻き線５とを備え、この巻き線５の互いに隣接する巻き線の間に隙間７を設けると共に、多数回巻回された巻き線５とコア４，４，の内孔２，２の周辺面２ａ〜２ｄとの間に空隙８を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば降圧型チョッパ回路等に用いられるリアクトル装置に係り、特に、簡便で製作コストが低く、冷却性が良く、効率的なリアクトル装置に関する。

図６に示すような一般的な降圧型チョッパ回路２０では、三相交流電源に繋がる全波整流部２１，コンデンサ２２，スイッチ（チョッパトランジスタ）２３，ダイオード２４，及び負荷抵抗２５を有すると共に、リアクトル（リアクタ）２６が設けられる。

このリアクトル２６を構成するリアクトル装置としては各種のものがあるが、大別して、空心リアクトル装置と鉄心リアクトルとに分けられる。空心リアクトル装置としては、例えば特開平９−２５１９２０号（特許文献１）に記載のものが挙げられ、鉄心リアクトル装置としては、例えば特開２００３−２５７７４５号（特許文献２）に記載のものが挙げられる。なお、特開平９−２５１９２０号に記載の空心リアクトル装置は、鉄心やコアのないものであって、電線などを螺旋状に巻回したコイルの引き出し部に端子板を取付けて成るものである。また、特開２００３−２５７７４５号に記載の鉄心リアクトル装置は、導線を巻いたコイルボビンに一対の巻鉄心を巻き付けて成るものである。
特開平９−２５１９２０号特開２００３−２５７７４５号

しかしながら、上述のような従来の空心リアクトル装置にあっては、鉄心やコアが無いので構成が簡単で軽量であるが、インダクタンスを大きくとることが難しく、チョッパ回路のリアクトルとしては適切でない。また、上述のような従来の鉄心リアクトル装置にあっては、その重量が可成り高重量になり、しかも空隙が少なく冷却性が悪いという不具合がある。さらに、絶縁材料が必要となり、その結果として高価になるという問題もある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置構造が簡単で比較的軽量であり、製作コストが低く、冷却性が良く、効率的なリアクトル装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明では、内孔をそれぞれ有し、かつ、互いに接合して配置される一対のコアと、前記一対のコアの内孔を貫通するように前記一対のコアにそれぞれ多数回巻回される巻き線とを備え、前記巻き線において互いに隣接する巻き線の間に隙間を設けると共に、多数回巻回された前記巻き線と前記コアの内孔の周辺面との間に空隙を設けるようにしている。
また、本発明では、前記巻き線をエッジワイズ巻きで形成している。

請求項１に記載の本発明は、巻き線において互いに隣接する巻き線（隣接線）の間に隙間を設けると共に、多数回巻回された巻き線とコアの内孔の周辺面との間に空隙を設けるようにしたものであるから、コアとこれに巻回される巻き線とから成る全体として簡素な構成の比較的軽量（小型）のリアクトル装置でありながら、コアと巻き線との間や互いに隣接する巻き線の間に空隙や隙間が存在するので、冷却性の向上、並びに、効率の向上を図ることができる。また、本発明のリアクトル装置によれば、絶縁材料を極力使用しなくても済むため、製作コストを低減でき、従って低コスト化を図ることが可能である。

また、請求項２に記載の本発明は、巻き線をエッジワイズ巻きで形成するようにしたものであるから、エッジワイズ巻きの巻き線を採用したことに伴い高周化特性が良くなり、小型化も可能となり、さらに浮遊容量を小さくすることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１について図１〜図５を参照しながら説明する。なお、このリアクトル装置１は、例えば降圧型チョッパ回路で使用するものである。

図１〜図３は、本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１の全体構造を示すものである。なお、図１はリアクトル装置１の断面図、図２はリアクトル装置１の上面図、図３はリアクトル装置１の側面図である。図１〜図３に示すように、このリアクトル装置１は、内孔（内部空間部）２，２をそれぞれ有し、かつ、接合面３において互いに接合して配置されている同形の一対のコア４，４と、これらに巻回される巻き線（導線）５と、この巻き線５の両端部にそれぞれ取付けられる出力端子６，６等とから構成されている。

上述のコア４は、本実施の形態では四角形（矩形）のものであり、各々のコア４には内部空間部を構成する内孔２が形成されている。そして、この内孔２は、４つの周辺面２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにてそれぞれ画成された矩形形状となされている。なお、コア４の材質は、通常のコア使用材から成る公知のもの（例えば、フェライトコア）であって良い。

また、本実施形態のリアクトル装置１に用いられる巻き線５は、平角線のものから成り、１本の角線材を螺旋状に隣接して多数列巻回したものから成り、その巻き方としては平角線を幅方向に円環螺旋状に巻回するような所謂エッジワイズ巻きが採用されている。なお、図２、図３及び図４に示すように互いに隣接する巻き線（隣接線）の間には隙間７が形成される。エッジワイズ巻きは、巻き方としては公知のものであり、平角線の使用に伴う断面積の増大により、コイルの小型化，コスト低減，効率アップ等の効果を得ることができる。さらに、エッジワイズ巻きの場合には、巻き線５の表面積を大きくし、かつ、巻き数を増やすことができるので、抵抗損失が少なくインダクタンスを大きくとることができる。

巻き線５は、図１に示すように、コア４の内孔２を貫通して多数回巻回され（図４参照）、このように多数回巻回された状態の巻き線５とコア４の内孔２の４つの周辺面２ａ〜２ｄとの間に空隙８がそれぞれ設けられている。すなわち、巻き線５は、互いに隣接する巻き線間に隙間７を有し、かつ、コア４の内孔２の周辺面２ａ〜２ｄとの間に空隙８が存在するような状態で、そして多数回巻回された巻き線５の中空部５ａ内にコア４，４の接合辺部９，９（図１及び図２参照）が間隔を隔てて取り囲まれた状態の下で、コア４に対応配置されている。従って、コア４と巻き線５とは互いに接触することなく対応配置されるので、これらの間に特別な絶縁材料を配置する必要はない。

この様な構成の本実施形態のリアクトル装置１は、図５に示す特性を有するものとすることができる。なお、図５は横軸に直流電流（Ａ）をとり、縦軸にインダクタンス（μＨ）をとったものである。本実施形態のリアクトル装置１としては、例えば、直流電源１３５Ａで１００μＨ以上のインダクタンスを有するという要件を満足するものを容易に作ることができる。

以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、コア４の外形形状や内孔２の周辺面形状等な必要に応じて適宜に変更可能であり、巻き線５については平角線ではなく、断面円形の丸線を用いるようにしても良い。また、巻き線４の巻き形状は既述の実施形態のような円環螺旋形状である必要はなく、例えば矩形状に巻回するようにしても良い。また、本発明は、降圧型チョッパ回路で使用するリアクトル装置１に限定されるものではなく、その他の各種の回路に用いられるリアクトル装置にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係るリアクトル装置の断面図である。同上のリアクトル装置の上面図である。同上のリアクトル装置の側面図である。エッジワイズ巻きの巻き線の斜視図である。本発明の一実施形態に係るリアクトル装置の直流電流とインダクタンスとの関係を示すグラフである。リアクトル装置を使用した降圧型チョッパ回路の回路図である。

符号の説明

１リアクトル装置
２内孔（内部空間部）
２ａ〜２ｄ周辺面
３接合面
４コア
５巻き線
５ａ中空部
７隙間
８空隙
９接合辺部

Claims

内孔をそれぞれ有し、かつ、互いに接合して配置される一対のコアと、前記一対のコアの内孔を貫通するように前記一対のコアにそれぞれ多数回巻回される巻き線とを備え、前記巻き線において互いに隣接する巻き線の間に隙間を設けると共に、多数回巻回された前記巻き線と前記コアの内孔の周辺面との間に空隙を設けるようにしたことを特徴とするリアクトル装置。
前記巻き線をエッジワイズ巻きで形成したことを特徴とする請求項１に記載のリアクトル装置。