JP2006179754A - リアクタ - Google Patents

Abstract

【課題】エアコン室外機の軽量化に寄与すると共に、リアクタのコスト低減を行う。
【解決手段】積層されたロの字状の鉄心と積層方向が異なる中央磁脚鉄心構造を持ち、ワニス含浸することにより、コイル４の熱放散性を向上させ、コイル温度上昇限度に対する余裕分を巻線径の低下を行い、コイル４の外形の適切寸法化のための中央磁脚鉄心積厚増により可能となるロの字状の鉄心の積厚減を行い、コイル重量および鉄心重量を減少させるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、インバータエアコン等の力率改善に用いられるリアクタに関するものである。

従来、この種のリアクタとしては、ロの字状の鉄心と、前記ロの字状の鉄心の内側に絶縁手段を介して配された中央磁脚鉄心の積層方向は同一方向となっていた（特許文献１参照）。図３は前記文献に記載された従来のリアクタの断面図を示すものである。図４において、矩形鉄心３を溶接等の手段で積層した中央磁脚鉄心にコイル４を直か巻きしたコイルユニットに絶縁紙５を巻き付け、コの字型鉄心２を溶接等の手段で積層した鉄心の内に鉄心の積層方向が同一方向になるようコイル４を具備したコイルユニットを納めた後、上からＩ型鉄心１を積層した鉄心にて抑えて鉄心突合せ部６にて溶接固定し、ワニス含浸されていた。
特開平９−３５９６５号公報（図１）

しかしながら、前記従来の構成では、コイル外形が中央磁脚鉄心を形成する矩形鉄心幅及びコイルの層側寸法で決定され、コイルの放熱板となるロの字状の鉄心との密着性を確保できない上、前記ロの字状の鉄心の内側に存する絶縁紙も電流流入時、磁気飽和特性を調整する空隙の磁気吸引力による振動、騒音防止のスペ−サを兼ねた構造になっているため、電気絶縁に必要な厚さより厚くなり、コイルとロの字状の鉄心間の熱伝導を阻害し、コイル温度を法律で規定される温度上昇限度以下に抑制するためにはコイル４の銅損を小さくするコイル線径の太い設計が必要となり、コイル重量を増大させ、エアコン室外機の軽量化に寄与できない上、大きなコストアップを招くと言う課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するために、コイル鉄心間の熱伝導を向上させ、エアコン室外機の軽量化に寄与する軽量で安価なリアクタを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のリアクタは、積層されたロの字状の鉄心と積層方向が異なる中央磁脚鉄心構造とし、ワニス含浸するものである。

本発明のリアクタは、コイル鉄心間の熱伝導を向上させ、軽量で安価にすることができる。

第１の発明は、中央磁脚鉄心の積層方向を外部の積層されたロの字状鉄心と異なる方向とし、中央磁脚鉄心の積厚を適切な寸法にすることにより、コイル外形が絶縁手段を介して積層されたロの字状の鉄心と接する構造とし、ワニス含浸し、コイルの熱放散性を向上させ、エアコンの軽量化、コストダウンに寄与できる。

第２の発明は、特に第１の発明において、中央磁脚鉄心と対向配置されたコイル層面側ロの字状鉄心の少なくとも一方を階段状とすることにより熱伝導性が良くなり、熱放散性を更に向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるリアクタの断面図、図２は前記形態を実現させるための製造工法説明断面図を示すものである。図１、図２において、図３と同じ構成については同じ符号を用い、説明は省略する。

図１、図２において、珪素鋼板からなる矩形鉄心を積層し、溶接で固定した中央磁脚鉄心３を巻芯として、アルミ・銅を導体としたエナメル巻線のコイル４を巻き、前記ユニットにＩ型鉄心１とコの字型鉄心２からなるロの字状の鉄心とコイル４間の電気絶縁及び電流流入時、磁気飽和特性を調整する空隙の磁気吸引力による振動、騒音防止のスペ−サ目的を持つ絶縁手段として芳香族ポリアミドの絶縁紙５を矩形鉄心の面方向にあるコイル４の外形を覆う形態で巻き付ける。この時、 完成したコイルユニットの矩形鉄心３の面方向外形寸法Ｗ１がコの字型鉄心２の内側寸法Ｗ２よりも大きくなるように矩形鉄心３の積厚を設定するものとする。コの字型鉄心２を溶接等の手段で積層した鉄心内に絶縁紙５で外形を覆われた方向、言換えればコの字型鉄心２と中央磁脚鉄心３の積層方向が９０°異なる形態でコイル４を成形挿入後、上からコの字型鉄心２と同方向に積層したＩ型鉄心１にて押えて鉄心突合せ部６にて溶接固定し、ワニス含浸する。尚、コの字型鉄心２を溶接等の手段で積層した鉄心の内に納められるコイル４の外形寸法Ｗ１の値は、コイル４の巻線径および巻線時の層間密度等により個々の伸縮度により決定され、コの字型鉄心２の内側寸法Ｗ２より０．５から１．５ｍｍ程度のものが望ましい。

本発明により、コイル４とコイル４の放熱板として考えられるロの字状の鉄心との密着性は空気層が介在しないため良化し、熱伝導性が向上し、熱放散性が上がり、コイル４の温度上昇が低下する。前記により、コイル４の温度は法律で規定される温度限度に対し、余裕ができることになり、巻線径を低下させ銅損が増加しても法律で規定される温度限度をクリアすることができる。尚、巻線径の低下により、コイル４の外形寸法Ｗ１の値が小さくなることから、密着性確保のため矩形鉄心の積厚を増加させ、目標とするコイル４の外形寸法に合致させる必要性を有するが、性能上必要なインダクタンスより大きな値となることから、磁路長が長い積層されたロの字状の鉄心積厚を減らし、インダクタンスを調整すれば鉄心重量も減らすことができる。この結果、軽量で安価なリアクタとすることができる。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２におけるリアクタの断面図を示すものである。本実施の形態における実施の形態１との相違点は矩形鉄心を積層した中央磁脚鉄心３と対向配置されたＩ型鉄心１とコの字型鉄心２からなるロの字状のＩ型鉄心１の内側に階段形状部７設け、絶縁紙５を折り曲げ必要な空隙寸法を確保したものである。尚、コイル層面側のコの字型鉄心２の内側に階段形状部を設けても、Ｉ型鉄心１とコの字型鉄心２の両方に階段形状部を設けても同一の効果を得ることができる。又、絶縁紙５を折り曲げず、別個空隙用スペーサを設けても良い。

本発明により、コイル４とＩ型鉄心１とコの字型鉄心２からなるロの字状の鉄心間の絶縁紙５の厚みは電気絶縁に必要最小な値とすることができ、コイル４とコイル４の放熱板として考えられるロの字状の鉄心との熱伝導性がさらに向上し、熱放散性が上がり、コイル４の温度上昇がさらに低下し、巻線径の低下率を上げることができる。この結果、より軽量で安価なリアクタとすることができる。

本発明のリアクタは、コイルの放熱性を向上することが可能となるため、積層鉄心を使用したインダクタの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるリアクタの断面図 本発明の実施の形態１におけるリアクタの製造工法説明図 本発明の実施の形態２におけるリアクタの断面図 従来のリアクタの断面図

符号の説明

１ Ｉ型鉄心
２ コの字型鉄心
３ 中央磁脚鉄心
４ コイル
５ 絶縁紙
６ 鉄心突合せ部
７ 鉄心階段形状部
Ｗ１ コイルユニット外形寸法
Ｗ２ コの字型鉄心内側寸法

Claims (2)

1. 一つ以上の積層鉄心を用いて形成されたロの字状の鉄心と、前記ロの字状の鉄心の内側に絶縁手段を介して配され、ロの字状の鉄心と積層方向が異なる中央磁脚鉄心と、前記中央磁脚鉄心の周囲に配されたコイルとを備え、ワニス含浸されたリアクタ。
2. 中央磁脚鉄心と対向配置されたコイル層面側ロの字状鉄心の、少なくとも一方が階段状となる請求項１に記載のリアクタ。

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