JP2017092169A - リアクトル - Google Patents
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Abstract
【課題】本明細書は、リアクトルに接続されている電気部品への熱害を抑える技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示するリアクトル2は、コア20と、コア20に捲回されているコイル5と、コイル5の側面に接している冷却器10と、冷却器10のコイル5と当接している冷却面10aからコア20までの高さの範囲でコイル5を覆っているポッティング材50を備えている。そして、コイル5の引き出し線22、24がポッティング材50を通って外部へ延びている。【選択図】図4
Description
本発明は、リアクトルに関する。
大電力が流れる装置に用いられるリアクトルでは、コイルの一側面に冷却部材を当接させることがある(例えば、特許文献1)。特許文献1のリアクトルでは、コイルの冷却部材と接している側面以外からも冷却部材へ伝熱するようにコイルとコアの全体が伝熱材で封止されている。一方、リアクトルのコイルからの引き出し線は、他の電気部品との配線のし易さから、冷却部材とは反対側へ延びている。
リアクトルの熱の一部は引き出し線を伝って他の電気部品に達する。それゆえ、リアクトルの引き出し線に接続されている電気部品に熱害が及ぶ虞がある。本明細書は、リアクトルに接続されている電気部品への熱害を抑える技術を提供する。
本明細書が開示するリアクトルは、コアと、コアに捲回されているコイルと、コイルの側面に接している冷却部材と、冷却部材のコイルと当接している表面からコアの高さまでの間でコイルを覆っている伝熱材を備えている。そして、コイルの引き出し線が伝熱材を通って外部へ延びている。このリアクトルでは、コイルの引き出し線を伝わる熱は伝熱材を通じて冷却部材に吸収されるので、リアクトルに接続されている電気部品への熱害が抑えられる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
図面を参照して実施例のリアクトル2を説明する。実施例のリアクトル2は、コア20、コイル5、及び、冷却器10を備えている。図1に、冷却器10を除くリアクトル2の下面図を示す。図2に、冷却器10を除くリアクトル2の側面図を示す。図3には、リアクトル2の断面図を示す。図3は、2つのコアパーツ3、4の接合部位において、図中の座標系のXZ平面でカットした図である。図4は、図3におけるIV−IV線でカットした断面図である。なお、以下、本明細書では、図中の座標系におけるZ軸の正方向を上方や上側と表現したり、Z軸の負方向を下方や下側と表現したりする場合もある。
リアクトル2は、例えば電気自動車の駆動系においてバッテリの電圧を昇圧する電圧コンバータに用いられる。電気自動車の走行用モータは数十キロワットを出力することができ、バッテリから流れる電流は数十アンペアになる。リアクトル2にはそのような大電流が流れるため、内部抵抗の小さい平角線がコイル5の巻き線として用いられる。コイル5の発熱量が大きいことから、実施例のリアクトル2は冷却器10を備える。なお、図1、2では、リアクトル2の構造の説明をわかりやすくするため、冷却器10の図示は省略していることに注意されたい。
コア20は、アルファベットの「E」の形状(E字形状)の2個のコアパーツ3、4を組み合わせたものである。コア20(コアパーツ3、4)は磁性体で作られている。コアパーツ3は、角柱形状をなす中柱部3aと、その両側に並ぶ厚板形状をなす外柱部3b、3cの3本の柱部が第1連結部3dから突出してアルファベットの「E」の字形状をなす。同様に、コアパーツ4も、角柱形状の中柱部4aとその両側に並ぶ厚板形状の外柱部4b、4cの3本の柱部が第2連結部4dから突出してE字形状をなす。
コア20は、E字形状のコアパーツ3、4を向き合わせたものである。即ち、コア20は、2つのコアパーツ3、4を、夫々の柱部3a〜3c、4a〜4cの先端が対向するように、向かい合わせに接続して構成される。なお、図示はしないが、コアパーツ3の中柱部3aとコアパーツ4の中柱部4aとの間には、僅かな隙間が形成されていてもよい。これは、磁気回路における磁気抵抗を所定値に設定するためのギャップ(隙間)である。
コイル5は、コアパーツ3、4の角柱形状の中柱部3a、4aに平角線をエッジワイズに巻回したものである。別言すれば、コイル5はコア20に捲回されている。コイル5は、その巻回径方向側部のうちの一部がコアパーツ3、4の外柱部3b、3c、4b、4cに覆われており、他の部分が外柱部3b、3c、4b、4cに覆われることなく露出している。実施例では、露出している部分をコイル5の露出側部5aと称し、外柱部3b、3c、4b、4cに覆われている部分をコイル5の隠れ側部5bと称する。
次に、コイル5は、その巻き始めである始端と巻き終わりである終端が外部へ延びている。以下では、コイル5の始端を引き出し線22、終端を引き出し線24と呼ぶ。図1に示すように、コイル5の引き出し線22、24は、夫々、コア20の下面に沿って延びている。そして、図1、2に示すように、引き出し線22、24は、コア20のY軸方向の両端でZ軸方向に折れ曲がり、夫々コア20の両側面に沿うように延びている。さらに、図1、2に示すように、引き出し線22、24は、コア20の両側面のZ軸方向中央付近でX軸方向に曲がり、夫々先端がX軸方向に対して平行となるように延びている。
図1には、コイル5の2個の露出側部5aのうち、下方を向く露出側部5a(下側の露出側部5a)が描かれている。図2では、コイル5の2個の露出側部5aが描かれている。そして、図3、図4に示すように、下方を向く露出側部5a(下側の露出側部5a)は、冷却器10の冷却面10aに対向している。なお、図3は、冷却器10を含むリアクトル2の断面図である。冷却器10は、例えば、アルミダイカスト製の厚板状のヒートシンクである。冷却器10の上側は平坦な冷却面10aであり、下側の放熱面10bには、Y軸方向に延びる複数の放熱フィン11が形成されている。コイル5の下側の露出側部5aは、絶縁シート(不図示)を介して冷却面10aに接している。別言すれば、コイル5の側面に冷却器10は接している。すなわち、コイル5の熱は、露出側部5aから、絶縁シート(不図示)を介して冷却器10に伝達される。なお、冷却器10が電気的な絶縁体で構成されている場合には、コイル5の露出側部5aを冷却面10aに直接接触させてもよい。
また、図3、図4に示すように、冷却器10には、突条13が設けられている。突条13は、冷却面10aを平面視したときにコイル5を囲むように、枠状に形成されている。また、突条13の頭頂面は、コア20の下面に接している。なお、引き出し線が通る部分には、突条13の頭頂面に切欠が設けられている。
図3、図4に示すように、突条13の内側にポッティング材50が注入される。別言すれば、冷却器10の冷却面10a(コイル5に当接している面)からコア20の高さまでの範囲でコイル5はポッティング材50に覆われている。ポッティング材50とは、当初は液状の放熱樹脂であり、充填後は流動性を失い、ゲル状になる。そして、コイル5の引き出し線22、24は、それぞれポッティング材50を通って外部へ延びている。別言すれば、コイルの引き出し線22、24は、ポッティング材50と接触している。図3と図4において符号22aが示す部分が、引き出し線22のうち、ポッティング材50を通る部分である。図4において符号24aが示す部分が、引き出し線24のうち、ポッティング材50を通る部分である。図3は、2つのコアパーツ3、4の接合部位においてXZ平面でカットした断面図であるため、引き出し線22がポッティング材50に接触している様子は図示されないはずであるが、理解を助けるため二点鎖線で図示している点に注意されたい。引き出し線24については、手前の部品で隠されている部分は破線で描いてある。
このように、リアクトル2においては、引き出し線22、24がポッティング材50を通って外部へ延びている。そのため、引き出し線22、24をポッティング材50によって直接冷却することができる。リアクトル2の熱の一部は引き出し線22、24を伝って他の電気部品に達するところ、引き出し線22、24の直接冷却により他の電気部品に伝達する熱を抑制することができる。すなわち、コイル5の引き出し線22、24を伝わる熱はポッティング材50を通じて冷却器10に吸収されるので、リアクトル2に接続されている電気部品への熱害が抑えられる。
実施例の冷却器についての留意点を述べる。コア20は、E字形状のコアパーツ3、4を向き合わせたものである。コア20の全体の形状は、次のように表現できる。コア20は、コイル5が巻回されている中柱部(3a、4a)と、コイル5の両側で中柱部と平行に延びている一対の外柱部(3bと4b、及び、3cと4c)と、コイル5の両端側で中柱部と一対の外柱部と連結している一対の連結部(3d、4d)を備えている。なお、実施例のリアクトル2では、中柱部、外柱部は、長手方向に二分割されている。また、実施例のリアクトル2では、冷却器10とコア20の間に、コイル5を囲むように突条13が設けられており、その突条の内側でコイル5がポッティング材50で覆われている。さらに別言すれば、コア20は、コイル5を貫くとともにコイル5を枠状に囲んでおり、コア20のコイル5を枠状に囲んでいる部分と冷却器10との間がポッティング材50で充填されている。コイル5の引き出し線22、24がポッティング材50を通って外部へ延びている。
実施例において、冷却器10は、「冷却部材」の一例に相当する。また、ポッティング材50は「伝熱材」の一例に相当する。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
2 :リアクトル
3、4:コアパーツ
5 :コイル
10:冷却器
10a:冷却面
10b:放熱面
11:放熱フィン
13:突条
20:コア
22、24:引き出し線
50:ポッティング材
3、4:コアパーツ
5 :コイル
10:冷却器
10a:冷却面
10b:放熱面
11:放熱フィン
13:突条
20:コア
22、24:引き出し線
50:ポッティング材
Claims (1)
- コアと、
前記コアに捲回されているコイルと、
前記コイルの側面に接している冷却部材と、
前記冷却部材の前記コイルと当接している表面から前記コアまでの高さの範囲で前記コイルを覆っている伝熱材と、
を備えており、
前記コイルの引き出し線が前記伝熱材を通って外部へ延びている、
リアクトル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015218319A JP2017092169A (ja) | 2015-11-06 | 2015-11-06 | リアクトル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015218319A JP2017092169A (ja) | 2015-11-06 | 2015-11-06 | リアクトル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017092169A true JP2017092169A (ja) | 2017-05-25 |
Family
ID=58769330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015218319A Pending JP2017092169A (ja) | 2015-11-06 | 2015-11-06 | リアクトル |
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---|---|
JP (1) | JP2017092169A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020066122A1 (ja) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 株式会社明電舎 | リアクトル |
-
2015
- 2015-11-06 JP JP2015218319A patent/JP2017092169A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020066122A1 (ja) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 株式会社明電舎 | リアクトル |
US11195650B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-12-07 | Meidensha Corporation | Reactor |
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