JP2008112818A - Reactor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コイルと、該コイルの内側及び外周に充填されたコアと、上記コイル及び上記コアを内側に収容するケースとを有するリアクトルに関する。 The present invention relates to a reactor having a coil, a core filled inside and on the outer periphery of the coil, and a case for housing the coil and the core inside.
リアクトルは、例えば、磁性体からなるコアとこれに巻回したコイルとからなる。そして、コイルに通電することによりコアに沿った磁束を形成する。
コイルに通電してリアクトルを作動させると、これに伴いコイルからジュール熱が発生する。また、コイルの内側及び外周のコア内に磁束が形成されるに伴い、コア内に熱が発生する。これらの発熱により、リアクトルの温度が上昇しすぎると、リアクトルの作動の安定性が損なわれるおそれがある。また、リアクトルの周囲の電子部品の温度上昇を招き、周囲の電子部品の作動安定性を損ねるおそれがある。
その結果、かかるリアクトルを内蔵する電力変換装置等の作動安定性を損ねるおそれがある。
The reactor includes, for example, a core made of a magnetic material and a coil wound around the core. And the magnetic flux along a core is formed by supplying with electricity to a coil.
When the coil is energized and the reactor is operated, Joule heat is generated from the coil. Further, heat is generated in the core as magnetic flux is formed in the inner and outer cores of the coil. If the temperature of the reactor rises too much due to these heat generations, the stability of the operation of the reactor may be impaired. Moreover, the temperature of the electronic components around the reactor may increase, and the operation stability of the surrounding electronic components may be impaired.
As a result, there is a risk of impairing the operational stability of a power converter or the like that incorporates such a reactor.
そこで、リアクトルの温度上昇を抑制するために、冷却器を兼ねたケースにリアクトルを収容した冷却器付きリアクトルが提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記冷却器付きリアクトルにおいては、冷却器がリアクトルの下面にのみ配されており、リアクトルの上面側には、冷却手段は特に設けられていない。そのため、放熱効率を充分に向上させることが困難であるという問題がある。
Then, in order to suppress the temperature rise of a reactor, the reactor with a cooler which accommodated the reactor in the case which served as the cooler is proposed (refer patent document 1).
However, in the reactor with a cooler, the cooler is disposed only on the lower surface of the reactor, and no cooling means is provided on the upper surface side of the reactor. Therefore, there is a problem that it is difficult to sufficiently improve the heat dissipation efficiency.
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたもので、放熱性に優れたリアクトルを提供しようとするものである。 This invention is made | formed in view of this conventional problem, and aims at providing the reactor excellent in heat dissipation.
本発明は、通電により磁束を発生するコイルと、
該コイルの内側及び外周に充填された磁性粉末混合樹脂からなるコアと、
上記コイル及び上記コアを内側に収容するケースとを有し、
該ケースは、開口部を有する容器部と、該容器部の開口部を塞ぐ蓋部とからなり、
該蓋部は、上記ケースの内側に突出する内側フィンを有し、
該内側フィンの少なくとも一部は、上記コア内に埋設されていることを特徴とするリアクトルにある(請求項1)。
The present invention comprises a coil that generates magnetic flux when energized,
A core made of a magnetic powder mixed resin filled inside and outer periphery of the coil;
A case for accommodating the coil and the core inside;
The case includes a container portion having an opening and a lid portion that closes the opening of the container portion.
The lid portion has an inner fin protruding inside the case,
At least a part of the inner fin is in the reactor, which is embedded in the core (claim 1).
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記リアクトルにおける上記蓋部は、上記内側フィンを有し、該内側フィンの少なくとも一部は、上記コア内に埋設されている。そのため、上記コイルやコア内において発熱した熱を、上記内側フィンを通じて効率的に上記蓋部に伝えることができる。そして、蓋部に伝えられた熱は外部へ放熱される。
このように、上記リアクトルにおいては、上記蓋部に放熱機能を持たせることにより、放熱効率を向上させることができる。
また、上記内側フィンを上記蓋部に設けるため、その形成を容易に行うことができる。
Next, the effects of the present invention will be described.
The lid portion of the reactor has the inner fin, and at least a part of the inner fin is embedded in the core. Therefore, the heat generated in the coil or core can be efficiently transmitted to the lid through the inner fin. The heat transmitted to the lid is radiated to the outside.
Thus, in the reactor, the heat dissipation efficiency can be improved by providing the lid with a heat dissipation function.
Moreover, since the said inner side fin is provided in the said cover part, the formation can be performed easily.
以上のごとく、本発明によれば、放熱性に優れたリアクトルを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a reactor excellent in heat dissipation.
本発明において、上記磁性粉末混合樹脂は、磁性粉末を樹脂に混入させてなる材料である。そして、上記磁性粉末としては、例えば、フェライト粉末、鉄粉、珪素合金鉄粉等がある。また、上記樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂を用いることができる。
また、リアクトルは、例えば、DC−DCコンバータやインバータ等の電力変換装置等に用いることができる。
In the present invention, the magnetic powder mixed resin is a material obtained by mixing magnetic powder into a resin. Examples of the magnetic powder include ferrite powder, iron powder, and silicon alloy iron powder. Moreover, as said resin, thermosetting resins, such as an epoxy resin, and a thermoplastic resin can be used, for example.
Moreover, a reactor can be used for power converters, such as a DC-DC converter and an inverter, etc., for example.
また、上記蓋部は、上記ケースの外側に突出する外側フィンを有することが好ましい(請求項2)
この場合には、内側フィンを通じて蓋部に伝えられた熱を、上記外側フィンを通じて効率的に外部へ放熱することができる。それ故、一層放熱性に優れたリアクトルを得ることができる。
Moreover, it is preferable that the said cover part has an outer side fin which protrudes on the outer side of the said case (Claim 2).
In this case, the heat transmitted to the lid through the inner fin can be efficiently radiated to the outside through the outer fin. Therefore, a reactor having further excellent heat dissipation can be obtained.
また、上記蓋部の少なくとも一部には、波型部を設けてあり、該波型部の山部と谷部とが、それぞれ上記外側フィンと上記内側フィンとを構成していることが好ましい(請求項3)。
この場合には、上記外側フィンと上記内側フィンとを容易に形成することができる。即ち、例えば、比較的厚みの小さい金属板をプレス加工等により波形状に形成することにより、上記波型部を形成することができる。
Moreover, it is preferable that at least a part of the lid portion is provided with a corrugated portion, and a peak portion and a trough portion of the corrugated portion constitute the outer fin and the inner fin, respectively. (Claim 3).
In this case, the outer fin and the inner fin can be easily formed. That is, for example, the corrugated portion can be formed by forming a relatively thin metal plate into a corrugated shape by press working or the like.
また、上記蓋部には、部分的に開口したスリット部を設けてあることが好ましい(請求項4)。
この場合には、ケース内にコアが充分に充填されているか否かを、容易に確認することができる。
Moreover, it is preferable that the lid portion is provided with a slit portion that is partially opened.
In this case, it can be easily confirmed whether or not the core is sufficiently filled in the case.
また、上記蓋部の外側にも部分的に上記コアが配置していることが好ましい(請求項5)。
この場合には、上記蓋部と上記コアとの接触面積を大きくすることができるため、コアの熱をより多く上記蓋部に伝えることができる。その結果、放熱効率を一層向上させることができる。
Moreover, it is preferable that the said core is partially arrange | positioned also outside the said cover part (Claim 5).
In this case, since the contact area between the lid and the core can be increased, more heat from the core can be transmitted to the lid. As a result, the heat dissipation efficiency can be further improved.
また、上記内側フィンは複数形成されており、該複数の内側フィンのうち、上記コイルを構成する巻線に近い位置に形成されたものよりも、上記巻線から遠い位置に形成されたものの方が大きく突出していることが好ましい(請求項6)。
この場合には、上記コイルによる磁束の形成を阻害しないようにしつつ、なるべく内側フィンの突出量を大きくすることができる。これにより、リアクトルの磁気特性を維持しつつ、冷却効率を向上させることができる。
In addition, a plurality of the inner fins are formed, and one of the plurality of inner fins formed at a position farther from the winding than that formed at a position near the winding constituting the coil. Is preferably projecting greatly (Claim 6).
In this case, the amount of protrusion of the inner fin can be increased as much as possible while preventing the formation of magnetic flux by the coil. Thereby, cooling efficiency can be improved, maintaining the magnetic characteristic of a reactor.
(実施例1)
本発明の実施例にかかるリアクトルにつき、図1、図2を用いて説明する。
本例のリアクトル1は、図1に示すごとく、通電により磁束を発生するコイル2と、コイル2の内側及び外周に充填された磁性粉末混合樹脂からなるコア3と、コイル2及びコア3を内側に収容するケース4とを有する。
(Example 1)
A reactor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
ケース4は、開口部43を有する容器部40と、容器部40の開口部43を塞ぐ蓋部5とからなる。
蓋部5は、ケース4の内側に突出する内側フィン51とケース4の外側に突出する外側フィン52とを有する。
内側フィン51の少なくとも一部は、コア3内に埋設されている。
The
The
At least a part of the
また、図1、図2に示すごとく、蓋部5には波型部53を設けてあり、波型部53の山部と谷部とが、それぞれ外側フィン52と内側フィン51とを構成している。
図2に示すごとく、蓋部5には、部分的に開口したスリット部54を設けてある。スリット部54は、波型部53における谷部即ち内側フィン51に、千鳥状に複数形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
As shown in FIG. 2, the
そして、図1に示すごとく、波型部53には、蓋部5の外側にも部分的にコア3が配置している。この蓋部5の外側に配置されたコア3は、リアクトル1を製造する過程において、液状のコア3が蓋部5に形成された上記スリット部54から溢れ出ることにより、蓋部5の外側に配置される。
As shown in FIG. 1, the
また、ケース4の容器部40は、底面部41と底面部41の周縁部から立設された側面部42とからなる。そして、容器部40の開口部43には、これを塞ぐ蓋部5がビス57によって固定されている。
また、上記ケース4は、容器部40及び蓋部5共に、例えばアルミニウムからなる。
蓋部5は、厚み約1mm程度のアルミ板材をプレス加工することにより、波型部53を形成している。
そして、内側フィン51或いは外側フィン52の形成ピッチは、例えば10mm程度とすることができる。
The
The
The
And the formation pitch of the
また、内側フィン51の突出量は5〜10mm程度であり、外側フィン52の突出量は5mm程度である。
また、内側フィン51は略V字形状に形成され、外側フィン52は折返し形状に形成されている。
また、図2に示すごとく、蓋部5は、波型部53の両脇に平坦部55を有し、該平坦部55にビス孔56が穿設されている。
Further, the protruding amount of the
The
As shown in FIG. 2, the
また、リアクトル1は、例えば、DC−DCコンバータやインバータ等の電力変換装置等に用いることができる。
コア3を構成する磁性粉末混合樹脂は、磁性粉末を樹脂に混入させてなる材料である。そして、磁性粉末としては、例えば、フェライト粉末、鉄粉、珪素合金鉄粉等がある。また、樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂を用いることができる。
Moreover, the
The magnetic powder mixed resin constituting the
次に、本例のリアクトル1の製造方法につき説明する。
まず、ケース4の容器部40内における所定の位置に、コイル2をセットする。次いで、ケース4内に、コア3の材料である磁性粉末混合樹脂液を注入する。
次いで、磁性粉末混合樹脂液が固化しない間に、蓋部5を容器部40の開口部43に被せ、固定する。このとき、蓋部5の内側フィン51の一部を、容器部40内の磁性粉末混合樹脂液の中に埋めるようにする。また、このとき、磁性粉末混合樹脂液の一部が、蓋部5に設けたスリット部54から上方に溢れ出し、内側フィン51の上側(外側)に広がる。
Next, the manufacturing method of the
First, the
Next, while the magnetic powder mixed resin liquid is not solidified, the
磁性粉末混合樹脂液の一部が内側フィン51の上側(外側)に充分に広がった後、所定加熱温度に所定時間保持して、磁性粉末混合樹脂液を固化させて、コア3を形成する。
なお、コイル2の巻線端部である引出リード部(図示略)は、コア3の外側に突出するようにする。
After a part of the magnetic powder mixed resin liquid has spread sufficiently to the upper side (outside) of the
Note that a lead lead portion (not shown) that is a winding end portion of the
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記リアクトル1における蓋部5は、内側フィン51と外側フィン52とを有し、内側フィン51の一部はコア3内に埋設されている。そのため、コイル2やコア3内において発熱した熱を、内側フィン51を通じて効率的に蓋部5に伝えることができる。そして、蓋部5に伝えられた熱は、外側フィン52を通じて効率的に放熱することができる。
このように、リアクトル1においては、蓋部5に放熱機能を持たせることにより、放熱効率を向上させることができる。
また、内側フィン51及び外側フィン52を蓋部5に設けるため、その形成を容易に行うことができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
The
Thus, in the
In addition, since the
また、蓋部5の少なくとも一部には、波型部53を設けてあり、該波型部53の山部と谷部とが、それぞれ外側フィン52と内側フィン51とを構成している。これにより、外側フィン52と内側フィン51とを容易に形成することができる。即ち、上述のごとく、比較的厚みの小さい金属板をプレス加工により波形状に形成することにより、波型部53を形成することができるため、その加工が容易である。
Further, a
また、蓋部5には、部分的に開口したスリット部54を設けてあるため、ケース4内にコア3が充分に充填されているか否かを、容易に確認することができる。
また、波型部53には、蓋部5の外側にも部分的にコア3が配置している。それ故、蓋部5とコア3との接触面積を大きくすることができるため、コア3の熱をより多く蓋部5に伝えることができる。その結果、放熱効率を一層向上させることができる。
Moreover, since the
Further, the
また、冷却水路を設けた冷却器(図示略)を容器部40に接触配置することで、容器部40からは水冷により放熱し、蓋部5からは、内側フィン51及び外側フィン52を通じた空冷によって放熱を行うこともできる。これにより、一層放熱効率を向上させることができる。
Further, by disposing a cooler (not shown) provided with a cooling water channel in contact with the
以上のごとく、本例によれば、放熱性に優れたリアクトルを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a reactor having excellent heat dissipation.
(実施例2)
本例は、図3に示すごとく、蓋部5における波型部53を円形状に形成したリアクトル1の例である。
即ち、内側フィン51と外側フィン52とを同心円状に形成している。
波型部53は、実施例1と同様に、プレス加工によって容易に形成することができる。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を有する。
(Example 2)
This example is an example of the
That is, the
The
Others are the same as in the first embodiment.
Also in this example, it has the same effect as Example 1.
(実施例3)
本例は、図4、図5に示すごとく、複数の内側フィン51のうち、コイル2を構成する巻線21に近い位置に形成されたものよりも、巻線21から遠い位置に形成されたものの方が大きく突出しているリアクトル1の例である。
(Example 3)
In this example, as shown in FIGS. 4 and 5, among the plurality of
即ち、コイル2の中心部分に配される内側フィン51を大きく突出させ、コイル2の内側のコア3内に深く埋め込んだ状態となっている。また、コイル2の中心部分に配される内側フィン51の周囲の内側フィン51も他の内側フィン51よりも長めに突出しており、コイル2の内側のコア3内に比較的深く埋め込まれている。
即ち、コイル2の中心軸付近には、突出量の大きい内側フィン51を形成し、コイル2の中心軸から外方へ向かうにつれて内側フィン51の突出量も徐々に小さくしてある。
また、本例における蓋部5の波型部53は、実施例2(図3参照)と同様に円形状に形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
That is, the
That is, an
Further, the
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合には、コイル2による磁束の形成を阻害しないようにしつつ、なるべく内側フィン51の突出量を大きくすることができる。これにより、リアクトル1の磁気特性を維持しつつ、冷却効率を向上させることができる。
即ち、図5に示すごとく、コイル2の巻線21の周りに形成される磁束M、即ち、コイル2の内側と外側とに連続してループ状に形成される磁束Mが、内側フィン51に阻害され難くなる。また、この磁束の形成に影響を与え難いコイル2の中心軸付近には、内側フィン51を大きく形成することにより、放熱効率を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, the amount of protrusion of the
That is, as shown in FIG. 5, the magnetic flux M formed around the winding 21 of the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例4)
本例は、図6〜図8に示すごとく、蓋部5に中心部から八方へ向かって延びる放射状スリット部541を設けると共に、隣合う放射状スリット部541と、それらの端部543を結ぶ線分L1とによって形成される三角形部分58によって、内側フィン51及び外側フィン52を形成した例である。
即ち、隣合う放射状スリット部541の端部を結ぶ線分L1において、蓋部5を構成する金属板を容器部40側とは反対側に向かって折り曲げると共に、上記三角形部分58における上記線分L1よりも中心側にあって、線分L1と略平行な線分L2において、容器部40側に折り曲げる。
Example 4
In this example, as shown in FIGS. 6 to 8, the
That is, at the line segment L1 connecting the ends of the adjacent radial slit
これにより、上記三角形部分58における蓋部5の中心側の部分によって、内側フィン51を構成し、三角形部分58における線分L2付近の部分によって、外側フィン52を構成する。
そして、図8に示すごとく、内側フィン51の先端部は、コア3内に埋め込まれた状態とする。
Thus, the
And as shown in FIG. 8, let the front-end | tip part of the
なお、図6は、蓋部5を構成する金属板に放射状スリット部541を設けた後であって、折り曲げ加工を施す前の状態の平面図である。また、上記放射状スリット部541は、例えば打抜き加工により形成することができる。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を有する。
なお、蓋部5の中心部からの上記放射状スリット部541の形成方向の数は、八方である必要は特になく、それ以外の方向の数とすることもできる。
また、上記線分L1において、容器部40とは反対側に向かって折り曲げなくてもよい。この場合には、外側フィン52が形成されない蓋部5が得られる。
FIG. 6 is a plan view of a state after the
Others are the same as in the first embodiment.
Also in this example, it has the same effect as Example 1.
Note that the number of the
Further, the line segment L1 may not be bent toward the side opposite to the
(実施例5)
本例は、図9〜図11に示すごとく、蓋部5に中心部から六方へ向かって延びる放射状スリット部541を設けると共にその端部において隣の放射状スリット部541の端部に向かって伸びる外周スリット部542を形成した例である。
そして、放射状スリット部541と、外周スリット部542と、蓋部5の中心部と外周スリット部542の端部とを結ぶ線分L3とによって形成される三角形部分58によって内側フィン51を形成する。即ち、上記線分L3において、蓋部5を構成する金属板を容器部40側へ折り曲げる。また、放射状スリット部541及び外周スリット部542は、例えば打抜き加工により形成することができる。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を有する。
なお、蓋部5の中心部からの上記放射状スリット部541の形成方向の数は、六方である必要は特になく、それ以外の方向の数とすることもできる。
(Example 5)
In this example, as shown in FIGS. 9 to 11, the
The
Others are the same as in the first embodiment.
Also in this example, it has the same effect as Example 1.
Note that the number of the
(実施例6)
本例は、図12に示すごとく、蓋部5の外周部から中心側へ向かうほど、容器部40側へ突出する突出部によって内側フィン51を構成した例である。
また、この突出部による内側フィン51は、蓋部5の平坦部55に平行な断面の形状が、波形状となるような形状を有している。
その他は、実施例1と同様である。
(Example 6)
In this example, as shown in FIG. 12, the
Moreover, the
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合には、実施例3と同様に、コイル2による磁束の形成を阻害しないようにしつつ、なるべく内側フィン51の突出量を大きくすることができ、リアクトル1の磁気特性を維持しつつ、冷却効率を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, as in the third embodiment, the amount of protrusion of the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
1 リアクトル
2 コイル
3 コア
4 ケース
40 容器部
43 開口部
5 蓋部
51 内側フィン
52 外側フィン
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該コイルの内側及び外周に充填された磁性粉末混合樹脂からなるコアと、
上記コイル及び上記コアを内側に収容するケースとを有し、
該ケースは、開口部を有する容器部と、該容器部の開口部を塞ぐ蓋部とからなり、
該蓋部は、上記ケースの内側に突出する内側フィンを有し、
該内側フィンの少なくとも一部は、上記コア内に埋設されていることを特徴とするリアクトル。 A coil that generates magnetic flux when energized;
A core made of a magnetic powder mixed resin filled inside and outer periphery of the coil;
A case for accommodating the coil and the core inside;
The case includes a container portion having an opening and a lid portion that closes the opening of the container portion.
The lid portion has an inner fin protruding inside the case,
A reactor, wherein at least a part of the inner fin is embedded in the core.
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