JPH0314795Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は高周波変成器に関する。

Ｂ 考案の概要 高周波変成器において、フエライトコアを枠状
に組立ててなるフエライトコアユニツトを冷却水
管及び金属編素線を介して複数個一体に挟持し、
フエライトコアユニツトのコア部に、直列巻とし
た１次巻線と並列巻とした２次巻線を一層ずつ交
互配置として巻装したことにより、結合特性を著
しく向上し、また冷却水管に冷却水を通してフエ
ライトコア鉄損により発生する熱を吸収冷却する
ことによつて高周波高磁束密度における使用を可
能とし、小型の大容量出力トランスを構成できる
ようにしたものである。

Ｃ 従来の技術 周波数が30〜500KHzの高周波を用いた加熱装
置により例えば電縫管を製造し、又は他の各種被
加熱部材を加熱処理することは一般に行なわれて
いる。このような工業用加熱設備においては、周
波数変換装置として真空管発振器を用いており、
これにより発生する30KHz〜500KHzの高周波電
流の出力電圧は6KV〜17KVと非常に高い。この
ため、従来真空管式発振器と誘導加熱コイル（誘
導加熱方式の場合）又はコンタクトチツプ（高周
波抵抗方式の場合）の間に第５図に示すような１
次巻線１ａと２次巻線１ｂを同芯配置した空心の
マツチングトランス１を挿入し、その１次巻線１
ａを真空管発振器の出力端子に接続し、２次巻線
１ｂを２次端子１ｃを介して誘導加熱コイル又は
コンタクトチツプに接続している。

ところで、近年半導体の高周波化に伴つて該半
導体を使用した周波数変換装置により30KHz〜
500KHzの出力電圧を200V〜2000V程度にするこ
とができるようになつた。そして、これだけ１次
電圧が低下すると、マツチングトランスの１次巻
線と２次巻線間の絶縁も楽となりコロナ対策も軽
減される。

Ｄ 考案が解決しようとする問題点 反面、１次電圧の低下に伴つてマツチングトラ
ンスのインピーダンスマツチングにもそれなりの
対処が要求される。しかるに、第５図に示した従
来のマツチングトランス１の結合特性は0.6〜
0.85であり、必ずしも満足できるものではなく、
このようにマツチングトランスの結合度が悪いと
無効電力の消費が行なわれ、設備コストの増大や
効率の低下の原因となる。従つて結合特性の向上
が強く要望されている。

本考案は上記の問題点を解決した高周波変成器
を提供することを目的とする。

Ｅ 問題点を解決するための手段 本考案は１次巻線と２次巻線を具備してなる高
周波変成器において、フエライトコアを枠状に組
立ててフエライトコアユニツトを成形し、複数の
フエライトコアユニツトを冷却水管及び金属編素
線を介して挟持し、フエライトコアユニツトのコ
ア部に、直列巻とした１次巻線と並列巻とした２
次巻線を一層ずつ交互配置として巻装したことを
特徴とする。

本考案に係る高周波変成器（マツチングトラン
ス）１１の基本概念を第１図、第２図にもとづい
て説明する。各図において、１１は本考案に係る
高周波変成器、１１ａはその１次巻線、１１ｂは
２次巻線である。２は１次，２次巻線を巻付ける
フエライトコアユニツトで、これは市販の例えば
25×25×150mmのロツドを第１図Ｂに符号，，
，，，で示すように６本使用して組立て
た３脚鉄心構造としてある。フエライトコアユニ
ツト２は周波数、容量、電圧に応じて増加させる
もので、図ではフエライトコアユニツト２を３個
配設した例を示している。そして、フエライトコ
アユニツト２を２個以上使用する場合において、
各ユニツト間に鋼管にて形成する冷却水管３を配
設し、該冷却水管３の外周、つまり、フエライト
コアユニツト２と接する側に、該ユニツトとの接
触を良くして熱伝導（冷却）効果を良くするため
銅線を用いてなる金属編素線４を配置している。
また、両サイドに位置するフエライトコアユニツ
ト２の外側においても、冷却水管３とユニツト間
に金属編素線４を配置してフエライトコアユニツ
ト２と冷却水管３との接触状態を良好ならしめて
熱伝達を向上させている。３ａは冷却水の入口、
３ｂは出口である。

なお、第１図Ａにおいて５はフエライトコアユ
ニツト間を結合する挟持フレームで、両側の挟持
フレーム５間にボルト６を挿通したうえ、ナツト
７で締付けて固定している。さらに、１次巻線１
１ａと２次巻線１１ｂとの配列は第２図に示され
ている。すなわち、１次巻線１１ａは複数ターン
のシリーズ巻きとし、これに対して２次巻線１１
ｂは１ターン又は複数ターンの並列巻としたう
え、１次巻線１１ａの各ターン巻線の間に挿入し
ている。このように巻装される１次巻線１１ａと
２次巻線１１ｂはフエライトコアユニツト２の内
側のフエライトコア，に巻装される。

Ｆ 実施例 第３図、第４図は本考案の実施例を示すもので
ある。これについて説明すると、１次巻線１１ａ
と２次巻線１１ｂは各図に示すように３個並設し
たフエライトコアユニツト２の内側のフエライト
コア，に楕円形状に巻装してある。また、第
４図Ｂから分るように冷却水管は２本に分けてあ
り、一方の冷却水管３はフエライトコアユニツト
２の符号で示すフエライトコアを冷却すべく両
端が折曲つた直線状をなし、冷却水はその一端の
入口３ａから入つてフエライトコアを冷却し、
出口３ｂから流出する。

また、他方の冷却水管３は１本の水管でフエラ
イトコアユニツト２の符号，，，，で
示すフエライトコアを冷却すべく、ジグザグに折
曲げてあり、冷却水はその一端の入口３ａから入
つて各フエライトコア部を，，，，，
の順で冷却し、出口３ｂから流出する。冷却水
管３とフエライトコアユニツト２の間には金属編
素線４は挟持してある。なお、このように冷却水
管３を２本に分けたのはフエライトコアユニツト
２の側面を効率良く冷却するうえで最も合理的な
分配管の一例として形成した例であつて、配管構
造はこれに限定せられるものではない。

Ｇ 考案の効果 本考案によると従来の空心トランスと異なり１
次巻線と２次巻線を交互配置とすることができた
ので、結合係数を従来の0.7程度から0.95〜0.99ま
で改善することが可能となつた。また、このよう
に結合係数が0.7から0.95に改善されるとコイル
特性力率25％のものにおけるコンデンサ補償量は
コイルKVA×24倍から８倍に減り大巾に改善で
きる。さらに、コイル効率70％の誘導コイルの場
合、伝送効率は1/3倍に改善することが可能にな
るので、総合効率の改善は59％から66％へと率で
11％改良される。また、本考案は金属編素線を介
した水管内を冷却水を循環させてフエライトコア
の発する熱を外部に放出させ、よつて高周波高磁
束密度における使用を可能としたから自冷又は風
冷等の冷却に較べるとトランスの大きさは1/3〜
１／６と大幅に縮小することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案の原理を示す図で、第
図Ａは高周波変圧器の正面図、第１図Ｂは図Ａの
Ｙ−Ｙ線断面図、第２図Ａ，Ｂは１次巻線と２次
巻線の斜視図及び結線図、第３図、第４図は本考
案の実施例で第３図は概略斜視図、第４図Ａは正
面図、第４図Ｂは同図ＡのＸ−Ｘ線断面図、第５
図は従来の空心トランスの斜視図である。 ２…フエライトコアユニツト、３…冷却水管、
４…金属編素線、１１…高周波変成器、１１ａ…
１次巻線、１１ｂ…２次巻線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １次巻線と２次巻線とを具備してなる高周波変
   成器において、フエライトコアを枠状に組立てて
   フエライトコアユニツトを成形し、複数のフエラ
   イトコアユニツトを冷却水管及び金属編素線を介
   して挟持し、フエライトコアユニツトのコア部に
   直列巻とした１次巻線と並列巻とした２次巻線を
   一層ずつ交互配置として巻装したことを特徴とす
   る高周波変成器。