JP3957940B2 - リアクター - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、民生用の電子機器、例えばインバーターエアコンに組み込まれるリアクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インバーターエアコンには、力率改善、高調波抑制等の目的でリアクターを電源回路に挿入し、インバータ制御を行っている。
【０００３】
このリアクターは、コイルとコアとを備え、コアとしてはＥＩ型コアやＥＥ型コア等が用いられる。
【０００４】
すなわち、図４は、コイル２０にＥ型コア２１とＩ型コア２２を組み込んだリアクターの例を示す。なお、コイル２０と各コア２１、２２との間には絶縁物２３が設けられている。また、図５は、コイル２０に足の短い一対のＥ型コア２４が上下方向からそれぞれ対向して組み込まれるなどして構成されたリアクターの例を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種のリアクターにおいては、コイル２０の中央部の中空部にＥ型コア２１、２４の中央足が挿入され、コイル２０の両外側部にＥ型コア２１、２４の両足がそれぞれ位置され、コイル２０の約１／２がコアと絶縁物２３によって覆われている。また、コイル２０は銅線を巻回して構成され、コイル２０に電流が流れると銅損による温度上昇が生じる。この場合、従来例では、コイル２０の約１／２がコアや絶縁物２３によって覆われ、コイル２０の放熱面積となる露出部分が少ないため、放熱が妨げられてしまう、という課題があった。
【０００６】
また、コアによって重量が増大したり、かつ形状の大型化、材料費によるコスト高といった課題もあった。
【０００７】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、コア形状をコンパクトにし、コイルの露出面積を大として放射熱を良好としたリアクターを提供することにある。
【０００８】
また、従来品に比べ重量を低減したリアクターを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、コイルにコアが組み込まれてなるリアクターにおいて、コイルはアルミ線または銅線からなり、かつコイルにはその中空部および一方の外側面側にかけてコアが組み込まれ、中空部に挿入される中足と、コイルの外側の外足との間に位置するコイル部分 を覆い、コイルの外表面の約３／４を露出させ、かつコアは一対のＵ型コアからなり、前記中足断面を前記外足断面より大としたことにより、上記目的を達成している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
温度に影響する部分は殆どがコイル素材である銅線の銅損にあり、また、放熱性が悪いのは、コイルがコアや絶縁物で覆われ露出部分が少ないことに起因している。
【００１１】
この場合、コアの素材である鉄の重量を減らしても所定のインダクタンスがとれればリアクターそのものの主性能には影響をきたすことはない。
【００１２】
そこで、本発明では、コアは最少必要限度のインダクタンスを確保し得る程度の小型の形状とし、コイルの放熱面積を多くしている。
【００１３】
【実施例１】
図１（ａ）は本発明の第１実施例の分解斜視図、図１（ｂ）はその組立状態を示す。
【００１４】
この例ではコアを一対の足の短いＵ型コアにて構成した点に特徴を有している。
【００１５】
すなわち、一方のＵ型コア１１はコイル１の中空部１ｃ内に挿入され、外周にコイル１が装着される中足１１ａとコイル１の一方の外側面１ｂ側に位置される外足１１ｂとこれらを外端部において連結する連結部１１ｃからなる。他方のＵ型コア１１も同形状をなし、これらを向かい合わせコイル１に組み込まれる。なお、中空部１ｃ内において互いに対向配置された中足１１ａ間には所定の磁気ギャップが設けられる。また、図から明らかなように、コイル装着部である中足１１ａのコア断面の方を外足１１ｂのコア断面より大としている。
【００１６】
なお、コイル１はアルミ線からなるボビンレスのコイルで、コイル１の内周面側には絶縁紙からなる角筒状の絶縁物（図示せず）が設けられる。また、Ｕ型コア１１の連結部１１ｃ、外足１１ｂが設けられるコイル外周部分に絶縁物（図示せず）が設けられる。
【００１７】
図２は本発明の第２実施例を示す。この実施例ではコア１１はＵＵ型のものとし、コイル１’は通常の銅線を用い、かつコア１１の幅をコイル装着部Ａとコア外側部Ａ’とで異ならせた点に特徴を有している。
【００１８】
すなわち、アルミ線より銅線の方が線径が細いため、コイル１’を小さくでき、しかも本発明ではコア形状をコンパクトにし、コイル１’の露出面積を大としたので、温度上昇は従来のＥＩ，ＥＥ型のコアを用いたものより押えられるため、従来の線径より更に細くでき、その結果、リアクターの形状を小さくできる。
【００１９】
また、コア幅は、中足であるコイル装着部Ａと外足のコア外側部Ａ’とで変化させることで電流重畳時のインダクタンスの変化を調整することができる利点がある。
【００２０】
図３はコア外側部Ａ’の幅を順次小さくした場合の電流（Ａ）に対するインダクタンス（ｍＨ）の関係を示す。コア外側部Ａ’の幅は、ａ＜ｂ＜ｃ、としたものである。
【００２１】
本来、磁気特性からするとコア幅はコイル装着部Ａとコア外側部Ａ’とは同じであるがＡ＝Ａ’の幅をＭＡＸとし、図３に示すように、使用上、差し支えのないところまでコア外側部Ａ’の幅を減じて調整して行き、実使用上問題とならない範囲の性能とコア材料最低使用量が得られるところのクロス点が経済的な設計となるものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外周にコイルが装着される中足断面を外足断面に比べ大とし、コイルは外周面の約３／４が露出するため、放熱性が良い。
【００２３】
また、軽量なアルミ線を用い、かつコア形状は最少必要限度のインダクタンスを確保しつつ小としたため、重量を低減できる。
【００２４】
さらに、銅線とした場合、コイルを小さくでき、コア形状と相俟ってリアクターの形状を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明の第１実施例の分解斜視図、（ｂ）はその組立斜視図を示す。
【図２】 本発明の第２実施例の分解斜視図を示す。
【図３】 同上の実施例での各種の電流に対すインダクタンス値を示す。
【図４】 従来のリアクターの一例の斜視図を示す。
【図５】 他の従来例を示す。
【符号の説明】
１，１’ コイル
１１ Ｕ型コア
１１ａ 中足
１１ｂ 外足
１１ｃ 連結部
Ａ コアのコイル装着部の幅
Ａ’ コアの外周部の幅
【発明の属する技術分野】
この発明は、民生用の電子機器、例えばインバーターエアコンに組み込まれるリアクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インバーターエアコンには、力率改善、高調波抑制等の目的でリアクターを電源回路に挿入し、インバータ制御を行っている。
【０００３】
このリアクターは、コイルとコアとを備え、コアとしてはＥＩ型コアやＥＥ型コア等が用いられる。
【０００４】
すなわち、図４は、コイル２０にＥ型コア２１とＩ型コア２２を組み込んだリアクターの例を示す。なお、コイル２０と各コア２１、２２との間には絶縁物２３が設けられている。また、図５は、コイル２０に足の短い一対のＥ型コア２４が上下方向からそれぞれ対向して組み込まれるなどして構成されたリアクターの例を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種のリアクターにおいては、コイル２０の中央部の中空部にＥ型コア２１、２４の中央足が挿入され、コイル２０の両外側部にＥ型コア２１、２４の両足がそれぞれ位置され、コイル２０の約１／２がコアと絶縁物２３によって覆われている。また、コイル２０は銅線を巻回して構成され、コイル２０に電流が流れると銅損による温度上昇が生じる。この場合、従来例では、コイル２０の約１／２がコアや絶縁物２３によって覆われ、コイル２０の放熱面積となる露出部分が少ないため、放熱が妨げられてしまう、という課題があった。
【０００６】
また、コアによって重量が増大したり、かつ形状の大型化、材料費によるコスト高といった課題もあった。
【０００７】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、コア形状をコンパクトにし、コイルの露出面積を大として放射熱を良好としたリアクターを提供することにある。
【０００８】
また、従来品に比べ重量を低減したリアクターを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、コイルにコアが組み込まれてなるリアクターにおいて、コイルはアルミ線または銅線からなり、かつコイルにはその中空部および一方の外側面側にかけてコアが組み込まれ、中空部に挿入される中足と、コイルの外側の外足との間に位置するコイル部分 を覆い、コイルの外表面の約３／４を露出させ、かつコアは一対のＵ型コアからなり、前記中足断面を前記外足断面より大としたことにより、上記目的を達成している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
温度に影響する部分は殆どがコイル素材である銅線の銅損にあり、また、放熱性が悪いのは、コイルがコアや絶縁物で覆われ露出部分が少ないことに起因している。
【００１１】
この場合、コアの素材である鉄の重量を減らしても所定のインダクタンスがとれればリアクターそのものの主性能には影響をきたすことはない。
【００１２】
そこで、本発明では、コアは最少必要限度のインダクタンスを確保し得る程度の小型の形状とし、コイルの放熱面積を多くしている。
【００１３】
【実施例１】
図１（ａ）は本発明の第１実施例の分解斜視図、図１（ｂ）はその組立状態を示す。
【００１４】
この例ではコアを一対の足の短いＵ型コアにて構成した点に特徴を有している。
【００１５】
すなわち、一方のＵ型コア１１はコイル１の中空部１ｃ内に挿入され、外周にコイル１が装着される中足１１ａとコイル１の一方の外側面１ｂ側に位置される外足１１ｂとこれらを外端部において連結する連結部１１ｃからなる。他方のＵ型コア１１も同形状をなし、これらを向かい合わせコイル１に組み込まれる。なお、中空部１ｃ内において互いに対向配置された中足１１ａ間には所定の磁気ギャップが設けられる。また、図から明らかなように、コイル装着部である中足１１ａのコア断面の方を外足１１ｂのコア断面より大としている。
【００１６】
なお、コイル１はアルミ線からなるボビンレスのコイルで、コイル１の内周面側には絶縁紙からなる角筒状の絶縁物（図示せず）が設けられる。また、Ｕ型コア１１の連結部１１ｃ、外足１１ｂが設けられるコイル外周部分に絶縁物（図示せず）が設けられる。
【００１７】
図２は本発明の第２実施例を示す。この実施例ではコア１１はＵＵ型のものとし、コイル１’は通常の銅線を用い、かつコア１１の幅をコイル装着部Ａとコア外側部Ａ’とで異ならせた点に特徴を有している。
【００１８】
すなわち、アルミ線より銅線の方が線径が細いため、コイル１’を小さくでき、しかも本発明ではコア形状をコンパクトにし、コイル１’の露出面積を大としたので、温度上昇は従来のＥＩ，ＥＥ型のコアを用いたものより押えられるため、従来の線径より更に細くでき、その結果、リアクターの形状を小さくできる。
【００１９】
また、コア幅は、中足であるコイル装着部Ａと外足のコア外側部Ａ’とで変化させることで電流重畳時のインダクタンスの変化を調整することができる利点がある。
【００２０】
図３はコア外側部Ａ’の幅を順次小さくした場合の電流（Ａ）に対するインダクタンス（ｍＨ）の関係を示す。コア外側部Ａ’の幅は、ａ＜ｂ＜ｃ、としたものである。
【００２１】
本来、磁気特性からするとコア幅はコイル装着部Ａとコア外側部Ａ’とは同じであるがＡ＝Ａ’の幅をＭＡＸとし、図３に示すように、使用上、差し支えのないところまでコア外側部Ａ’の幅を減じて調整して行き、実使用上問題とならない範囲の性能とコア材料最低使用量が得られるところのクロス点が経済的な設計となるものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外周にコイルが装着される中足断面を外足断面に比べ大とし、コイルは外周面の約３／４が露出するため、放熱性が良い。
【００２３】
また、軽量なアルミ線を用い、かつコア形状は最少必要限度のインダクタンスを確保しつつ小としたため、重量を低減できる。
【００２４】
さらに、銅線とした場合、コイルを小さくでき、コア形状と相俟ってリアクターの形状を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明の第１実施例の分解斜視図、（ｂ）はその組立斜視図を示す。
【図２】 本発明の第２実施例の分解斜視図を示す。
【図３】 同上の実施例での各種の電流に対すインダクタンス値を示す。
【図４】 従来のリアクターの一例の斜視図を示す。
【図５】 他の従来例を示す。
【符号の説明】
１，１’ コイル
１１ Ｕ型コア
１１ａ 中足
１１ｂ 外足
１１ｃ 連結部
Ａ コアのコイル装着部の幅
Ａ’ コアの外周部の幅
Claims (1)
- コイルにコアが組み込まれてなるリアクターにおいて、
コイルはアルミ線または銅線からなり、かつコイルにはその中空部および一方の外側面側にかけてコアが組み込まれ、中空部に挿入される中足と、コイルの外側の外足との間に位置するコイル部分を覆い、コイルの外表面の約３／４を露出させ、かつコアは一対のＵ型コアからなり、前記中足断面を前記外足断面より大としたことを特徴とするリアクター。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP2000-12399 | 2000-01-21 | ||
| JP2000036098A JP3957940B2 (ja) | 2000-01-21 | 2000-02-15 | リアクター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001274028A JP2001274028A (ja) | 2001-10-05 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000036098A Expired - Fee Related JP3957940B2 (ja) | 2000-01-21 | 2000-02-15 | リアクター |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3957940B2 (ja) |
| KR (1) | KR100346661B1 (ja) |
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-
2000
- 2000-02-15 JP JP2000036098A patent/JP3957940B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-06-09 KR KR1020000031641A patent/KR100346661B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010076153A (ko) | 2001-08-11 |
| JP2001274028A (ja) | 2001-10-05 |
| KR100346661B1 (ko) | 2002-07-31 |
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