JP3187497U - 磁性部品 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱を低減し、小型化と高効率化が可能な磁性部品を提供する。
【解決手段】空隙を有する略Ｅ型の磁心において、磁気回路の空隙の数が３個以上で、１個の空隙の大きさＧが、磁心と巻線の距離Ｔと同等以下となるように分散配置する。漏れ磁束を低減し近接効果による発熱を低減できる。また、直流重畳特性の劣化を防ぐことができる。
【選択図】図２

Description

本考案は、電気製品（例えば、エアーコンディショナー）等の電源回路等に用いるコイル及びトランス等の磁性部品とこれを用いた電源に関するものである。

電気製品は、更なる薄型化や、低消費電力化が求められている。そのため、これら電気製品に使われる電源（電源モジュールや電源ユニット等も含む）において、その薄型化、低消費電力化が、急務となっている。そのため電源に用いるトランスやチョークコイル（本考案の磁性部品にはトランスやチョークコイルも含む）においては、低背化（あるいは薄型化）、高効率化が求められる。こうした課題に対して、磁性部品の高効率化が求められている。

従来の磁性部品の構造では、必要とするインダクタンスに合わせることを目的に、磁心に空隙を設けて空隙の寸法を調整していた。この空隙部の漏れ磁束により、巻線は近接効果による銅損が増大し、発熱が問題となっていた。この発熱が小型化、高効率化の妨げとなっていた。
近接効果による銅損を避けるために、細線を他本数のより線を用いる場合もあるが、コストアップの要因である。

特許公開２０１１−１２９７２８

本考案は、磁性部品の効率を改善しようとするものである。

上記課題を解決するために、本考案は、少なくとも、ボビンに巻いた巻線と、ボビンに固定した磁脚を有する略Ｅ型磁心を有するコイル及びトランスであって、磁気回路の空隙の数が３個以上で、空隙の大きさ（距離）Ｇが、磁心と巻線の距離Ｔと同等以下となるように分散配置した。
磁心はＰＱ４０４０である。磁心の中央脚はφ１５ｍｍである。
空隙の大きさ（距離）Ｇは１ｍｍとした。磁心と巻線の距離Ｔを１ｍｍとした。

空隙部分には球形の非磁性セラミック材料（以下、球形のセラミックという）と接着剤の混合物を配置した。

巻線は、１ＰＥＷ φ１．６の銅線を７０回 巻回した。

以上のように、本考案によれば、磁心の漏れ磁束による銅線の近接効果が低減し、細線を多本数のより線ではなく、単線での実用が可能となった。

磁心の空隙を分散した場合と分散させない場合の直流重畳特性を比較すると、空隙を分散させた場合の重畳特性の改善が確認できた。

空隙部分に球形のセラミックと接着剤の混合物を使用することで、ギャップ寸法の精度と接着作業の作業性が向上した。

上記により、磁性部品の小型化、高効率化、低価格化が確認できた。

従来の一例を示す磁性部品の断面図 本考案の一例を示す磁性部品の断面図 本考案の実施例を示す空隙部の断面図 本考案の実施例を示す空隙部の断面図 本考案の実施例の直流重畳特性 本考案の他の実施例を示す磁心の断面図 本考案の他の実施例を示す磁性部品の断面図 本考案における空隙の大きさＧと、磁心と巻線の距離Ｔの比率と温度上昇の関係を示すグラフ

なお本考案の実施の形態に示された図面は模式図であり、各位置関係を寸法的に正しく示したものではない。

以下、本考案の実施の形態１について、図２〜図５を用いて具体的に説明する。

図２は、本考案の一実施例を示す磁性部品の断面図である。
磁心はＰＱ４０４０を使用した。磁心の中央脚はφ１５ｍｍである。
空隙Ｇは１．０ｍｍを３箇所に配置した。
磁心と巻線の距離Ｔは１．０ｍｍとした。
巻線はφ１．６ｍｍの銅線を７０回巻き回した。

図３は、本考案の実施例を示す空隙部の断面図である。
従来の工法は、磁気回路の空隙の形成について、ルミラーと接着樹脂で構成する。
これに対して本考案では、球形のセラミックと接着樹脂の混合物で構成するほうが空隙の寸法精度が高い。
球形セラミックの直径は１．０ｍｍを使用した。
従来工法のルミラーと接着樹脂を積み重ねる工法に対して、あらかじめ球形のセラミックと接着樹脂の混合物を作成してギャップを形成する方法は製造工程の大幅な短縮、自動化が容易である。

図４は、本発明の実施例を示す空隙部の断面図である。
球形のセラミックと接着樹脂の混合物の体積をギャップ部分の１／３以下とすることにより、接着による磁心への応力を大幅に緩和して、磁心の損失を改善できる。
同時に、コイルに交差する漏洩磁束の量が低減されるため、コイルの振動による雑音が改善できる。
本図では、磁心断面を円形としたが、正方形、長方形、長円、楕円であっても同様の効果が得られる。

図５は、本考案の実施例の実施例の直流重畳特性である。
本グラフより、直流重畳特性が改善されていることがわかる。

図６は、本考案の他の実施例を示す磁心の断面図である。
図７は、本考案の他の実施例を示す磁心の断面図である。

図８は、本考案の他の実施例を示す磁性部品の断面図である。

図９は、本考案における空隙の大きさＧと、磁心と巻線の距離Ｔの比率と温度上昇の関係を示すグラフである。

以上のように本考案による磁性部品とこれを用いた電源によって、各種電気製品の低背化（あるいは薄型化）、高効率化（損失の低減による機器の低消費電力化）が実現できる。

図３は、本考案の実施例を示す空隙部の断面図である。
従来の工法は、磁気回路の空隙の形成について、ポリエステルフィルムと接着樹脂で構 成していた。
従来工法に対して、あらかじめ球形のセラミックと接着樹脂の混合物を作成して空隙を形 成する方法は製造工程の大幅な短縮、自動化が容易である。
また、本考案では、寸法精度の高い空隙を得ることが出来た。
本実施例では、球形セラミックの直径は１．０ｍｍを使用した。

Claims (6)

1. 空隙を有する略Ｅ型の磁心において、磁気回路の空隙の数が３個以上で、１個の空隙の大きさ（距離）Ｇが、磁心と巻線の距離Ｔと同等以下となるように分散配置したことを特長とする磁心。
2. 請求項１の磁心を用いた磁性部品。
3. 請求項１の磁心において、空隙部分に球形の非磁性セラミック材料と接着剤の混合物を配置したことを特長とする磁心。
4. 請求項３の磁心において、球形の非磁性セラミックの直径が「空隙」の寸法となる磁心。
5. 請求項３の磁心において、各「空隙」の部分の体積に対して、球形のセラミックと接着剤混合物の体積を１／３以下としたことを特長とする磁心。
6. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５を含む磁性部品を使用した事を特長とする電源。

Images