JPH03124007A - トランス又はチョークコイルの放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、−射的にはトランス又はチョークコイルの放
熱構造に関するものであり、さらに具体的には、電子機
器に使用される高周波変換用のトランス又はチョークコ
イルの放熱構造に関するものである。

「従来の技術」 トランス又はチョークコイルからの発熱を放熱する手段
として、従来は、強制風冷によるか、トランスやチョー
クコイル、電子部品を取付ける基板に熱伝導性のよい金
属板を使用することか一般に行なわれていた。

［発明が解決しようとする課題」 しかしながら、トランスやチョークコイルは、近年にお
ける変換周波数の高周波化によって発熱量がますます増
大する傾向にあるうえ、それらの形状が表面積の小さい
かたまりであって、コイル及びコアから発生する熱を放
熱するには不利な形状であるため、従来のような強制風
冷や実装用基板の材質の選択によっては充分な放熱がて
きず、その結果高密度の実装かできなかった。

また１強制風冷や実装用基板の材質の選択によって放熱
させるのは、トランスやチョークコイルの形状を大きく
したり冷却のためのスペースを必要とし、装置の小型化
の妨げとなっていた。

さらに、ＩＣやトランジスタ等の電子回路部品とトラン
スやチョークコイルとを高密度に実装すると、トランス
やチョークコイルからの漏洩磁束によって電子回路への
磁気障害か生じ易く、この面からも高密度実装か困難て
あった。

本発明の目的は、トランスやチョークコイルからの発熱
を効果的に放熱てきるとともに、既存のトランスやチョ
ークコイルにも容易に適用することかでき、高密度実装
や装置の小型化を実現できるトランス又はチョークコイ
ルの放熱構造を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 本発明に係るトランス又はチョークコイルの放熱構造は
、前述の目的を達成するため、トランス又はチョークコ
イルの表面にヒートパイプの蒸発部を取付け、前記ヒー
トパイプの凝縮部に放熱フィン又は冷媒管を取付けたも
のである。

トランスやチョークコイルの表面にヒートパイプの蒸発
部を取付けるには、トランス又はチョークコイルの表面
に熱伝導性に富む帯板を巻き、この帯板で前記ヒートパ
イプの蒸発部を当該トランス若しくはチョークコイルに
押し付けるのが好ましい。また、前記帯板を前記トラン
スを数回巻いたときは、前記帯板に前記ヒートパイプの
蒸発部を挟ませてもよい。あるいは、前記帯板に前記ヒ
ートパイプの蒸発部をハンダ付け又は溶接してもよい。

前記帯板は電気伝導性に富む金属板であるのかさらに好
ましい。

また前記帯板には、熱伝導性に富む塗料を塗布すること
かできる。

「作用」 本発明に係るトランス又はチョークコイルの放熱構造に
よれば、トランス又はチョークコイルを基板に実装する
とき、前記ヒートパイプが水平になる状態、又は当該ヒ
ートパイプの凝縮部が先止がり状になる状態に取付ける
と、ヒートパイプの蒸発部でトランス又はチョークコイ
ルからの発熱を吸熱し、放熱フィン又は冷媒管を取付け
た凝縮部て放熱する。

熱伝導性のよい帯板をトランスやチョークコイルに巻い
た構造にすると、この帯板によりヒートパイプの蒸発部
に対する熱の伝導はさらによくなる。

また、帯板に電気伝導性のよい金属板を使用しこの帯板
でコイルやコアを当該コイルの巻き方向に沿って巻くと
、当該帯板によりトランスやチョークコイルの漏洩磁束
は遮蔽される。

「実施例」 第１図は本発明に係る放熱構造をスイッチング電源用高
周波トランスについて実施した例を示す斜視図、第２図
はその断面図である。

５Ｖ−６０Ａのスイッチング電源用トランスｌのコア１
１（この実施例のコア１１はＥ型）の−側面には、外径
３ｍｍ、肉厚０．２５ｍｍ、長さ１７５ｍｍ０′）銅製
のヒートパイプ２の蒸発部をほぼ水平な状態で接触させ
る。

このヒートパイプ２を外側から押えるように、肉厚０．
６ｍｍの銅板よりなる帯板３を、トランス１の両側のコ
ア１１とコイル１２に対し当該コイル１２の巻き方向に
沿う状態に一回巻きし、この帯板３の両端部を第２図の
ようにトランス１の反対側のコア１１の側面で重ね合せ
、この重ね部３１をハンダ付けすることにより、前記ヒ
ートパイプ２の蒸発部をトランス１のコア１１の側面に
固定している０重ね部３１相互を固定するには、溶接又
はかしめその他の手段によってもよい。

帯板３の表面全面には熱伝導性に富む塗料（この実施例
ではフェス）を塗り、ヒートパイプ２の凝縮部には、肉
厚１．５ｍｍ、幅１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの放熱フィ
ン４を取付治具４１によって取付けている。

図中において、１３はボビン、１４は端子である。

この実施例のトランスの放熱構造によれば、コイル１２
及びコア１１に生じた熱は帯板３を介してヒートパイプ
２の蒸発部に伝わり、内部の作動液の蒸発によって凝縮
部に運ばれ放熱される。

第４図は、前記実施例の放熱構造を採用したトランスと
ヒートパイプ２を取付けない同能力の従来のトランスと
について、それぞれのトランスの上昇温度とスイウチン
ク電源の出力容量との関係を測定した結果を示すもので
あるが、同図て明らかなように１例えばトランスにおけ
る上昇温度限界を４０℃とすると、放熱構造を有しない
従来のトランスは１５０Ｗ前後の出力容量にすぎないか
、前記実施例の放熱構造を採用したトランスては２５０
Ｗの出力容量を得ることかできた。

この実施例の放熱構造は、前述のように放熱性がよいこ
とと、帯板３によってトランス１からのの電子回路部品
とともに基板に対してより高密度に実装することができ
、装置の一層の小型化に役立つ。

また、既存のトランスやチョークコイルに対しでも容易
に実施することかできる。

ヒートパイプ２の他端部に放熱フィン４を取付けること
に代えて１例えば第３図のように、ヒートパイプ２の凝
縮部に水冷パイプその他の冷媒室４ａを連結しても同様
な効果を奏する。

ヒートパイプ２の蒸発部は、前記実施例のように帯板３
で押え付けるのみでなく、帯板３を前記実施例の状態で
数回巻いたときは当該帯板３の間でヒートパイプ２の蒸
発部を挟ませてもよい。

また、ヒートパイプ２の蒸発部を前記帯板３ヘハンダ付
け又は溶接その他の適宜の手段で保持させ、当該帯板３
をトランス又はチョークコイルの表面へ巻いても、トラ
ンス１等の発熱か当該帯板３によってヒートパイプ２へ
効率的に伝達されるので前記実施例と同様に実施するこ
とができる。

帯板３は、この実施例のような銅板に代えて、アルミニ
ウム又はその合金等のように熱伝導性のよい材質のもの
を使用することができる。

前記実施例は丸管よりなるヒートパイプ２を使用したが
、偏平管や角形の管又は他の断面形状のヒートパイプを
使用することかできる。

ヒートパイプ２は、トランス１の設置空間の状態により
、第１図の左側部分である凝縮側を左右又は上方へ適当
に曲げてもよい。

以上の実施例は本発明に係る放熱構造をトランスについ
て実施したものであるが、チョークコイルに対してもほ
ぼ同様な要領によって実施することができるので、チョ
ークコイルについて実施した例の図示及び説明は省略す
る。

本発明に係る放熱構造は前記実施例に限定されず、特許
請求の範囲内において適宜変更して実施することができ
るものである。

「発明の効果」 本発明によれば、トランスやチョークコイルの熱を効率
的に放熱できるとともに、既存のトランスやチョークコ
イルに対しそれらの構造を変えず容易に適用することが
できる。

また、放熱のための広い空間を必要としないため、基板
へ取付けるとき従来のものよりはるかに高密度に実装で
きるとともに、トランスやチョークコイルの容量を低下
させないでより小型にすることかできる。

さらに、ヒートパイプを、トランスやチョークコイルの
表面とこれらに巻いた帯板とて挟む状態に構成し、この
帯板に電気伝導性のよい金属板を使用したときは、トラ
ンスやチョークコイルからの漏洩磁気が遮蔽され、さら
に−層高密度に実装することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放熱構造を適用したトランスの一
部省略斜視図、第２図は第１図の矢印Ａ−Ａに沿う断面
図、第３図はヒートパイプの放熱部分の変形例を示す部
分断面図、第４図は、第１図及び第２図の実施例の放熱
構造を適用したトランスと従来のトランスとの性能テス
トの結果を示す線図である。 主要図中符号の説明 ■はトランス、１１はコア、１２はコイル、１３はボビ
ン、２はヒートバブ、３は？ｔＦ板、４は放熱フィン、
４ａは冷媒管である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）．トランス又はチョークコイルの表面にヒートパ
   イプの蒸発部を取付け、前記ヒートパイプの凝縮部に放
   熱フィン又は冷媒管を取付けたことを特徴とする、トラ
   ンス又はチョークコイルの放熱構造。
2. （２）．トランス又はチョークコイルの表面に熱伝導性
   に富む帯板を巻き、この帯板で前記ヒートパイプの蒸発
   部を挟み又は当該トランス若しくはチョークコイルに押
   し付け、あるいは前記帯板に前記ヒートパイプの蒸発部
   をハンダ付け又は溶接した、請求項１に記載のトランス
   又はチョークコイルの放熱構造。
3. （３）．前記帯板が電気伝導性に富む金属板であり、当
   該帯板で当該トランス又はチョークコイルにおけるコイ
   ル及びコアを当該コイルの巻き方向に沿って巻いた、請
   求項２に記載のトランス又はチョークコイルの放熱構造
   。
4. （４）．前記帯板に熱伝動性に富む塗料を塗布した、請
   求項２若しくは３に記載のトランス又はチョークコイル
   の放熱構造。