JPH0529783A

JPH0529783A - 電気配線材及びトランス

Info

Publication number: JPH0529783A
Application number: JP3244439A
Authority: JP
Inventors: Jiyunji Sotani; 順二素谷; Kuniyoshi Sato; 邦芳佐藤
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】【目的】電子機器などにおいてヒ−トパイプのような
特別な冷却手段を必要とせず、冷却手段を兼ねた電気配
線材を提供すること、及び、特別な冷却手段を用いない
で自己冷却をすることができるトランスを提供するこ
と。【構成】作動液を封入密閉した細長い中空導体によっ
て電気配線材を構成したことを特徴としている。中空導
体には、好ましくは端部やその他の部分に電気接続片を
加工し、或いは電気接続片を取り付ける。中空導体の少
なくとも一部には、好ましくは絶縁被覆を施したり放熱
板を設ける。また、前記のような電気配線材をトランス
の低電圧側のコイルに使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気配線材及びその電気
配線材を使用したトランスに関するものであり、さらに
具体的には、電子機器などにおいて発熱部の冷却手段を
兼ねて使用することができる電気配線材、及び一方のコ
イルが冷却手段を兼ねているトランスに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】発熱部分の冷却手段を兼ねた電気配線
材、又はコイルが冷却手段を兼ねているトランスは未だ
提案されていない。他方、電子素子が高密度に実装され
ている電子機器などにおいて、トランス，ＬＳＩ，ＩＣ
その他の発熱部品の冷却手段として、細径のヒ−トパイ
プを使用することは公知の手段である。一般に、ヒ−ト
パイプを使用して発熱部品を冷却するには、発熱部品の
表面にヒ−トパイプの一部が接触するように、発熱部品
へヒ−トパイプを接着その他の手段によって取り付け、
ヒ−トパイプと発熱部品との接触部でヒ−トパイプ内の
作動液を蒸発させて当該発熱部品の熱を奪い、ヒ−トパ
イプの他の部分で当該作動液の蒸気を凝縮させてその熱
を放熱する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、前述のように
ヒ−トパイプの一部を発熱部品の表面に接触させて放熱
する場合、冷却効果は当該発熱部品とヒ−トパイプとの
接触面積に左右され、特に細径のヒ−トパイプでは接触
面積に限界がある。また、前記両者の接触部の熱抵抗に
よって冷却効果が低下する。さらに、ヒ−トパイプで冷
却する場合は、ヒ−トパイプ自体の設置空間が必要であ
るから、機器が全体的に大型化する問題がある。本発明
は前述のような点に着目して提案されるもので、その目
的とするところは、冷却手段を兼ねており、電子機器な
どに使用した場合にヒ−トパイプのような特別な冷却手
段を必要としない電気配線材を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、本発明に係る電気配線材を使
用することによって、特別な冷却手段を用いないで自己
冷却をすることができるトランスを提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電気配線材
は、前述の目的を達成するため、作動液を封入密閉した
細長い中空導体によって構成されている。中空導体の端
部又はその他の任意の部分には、当該部分を電気接続片
に加工するか、あるいは当該部分に電気接続片を取り付
けるのが好ましい。電気接続片を加工し又は取り付ける
位置は、電子機器やその部品の設計に応じて適切に決定
される。前記電気接続片は、中空導体の当該部分を偏平
につぶして偏平部に形成し、この偏平部に加工するか、
あるいは当該偏平部に取り付けるのが好ましく、また、
この偏平部の一面又は両面には編目状，筋目状その他の
凹凸を形成するのが好ましい。中空導体の電気接続片が
ある部分以外の部分の全部又は一部には、必要な場合絶
縁被覆を施したり、放熱板を取り付けることができる。
中空導体の断面形状は特に限定されるものではないが、
一般的には円筒状のものが好ましく、必要に応じて全部
又は一部を断面偏平又は楕円状に形成することができ
る。さらに、中空導体の内部にはグル−ブを設けること
ができる。

【０００５】本発明に係るトランスは、前述の目的を達
成するため、作動液を封入密閉した細長い中空導体によ
って構成された電気配線材を低電圧側のコイルに使用
し、当該電気配線材の巻線部分以外の部分に電気接続片
を備えている。この電気配線材の巻線部分と電気接続片
以外の部分には、適当な位置に放熱板を取り付けること
ができる。

【０００６】

【作用】本発明に係る電気配線材は、前述のように構成
されているため、電子機器などにおいて、発熱部分にそ
の一部が位置し、他の部分が比較的低温の部分に位置す
るように配線することにより、発熱部分で内部の作動液
が蒸発して当該発熱部分の熱を奪い、その蒸気が他の部
分へ移動し凝縮することによってその熱を放出する。し
たがって、他の特別な冷却手段を使用しなくても当該機
器自身が冷却機能をもつことになる。また、本発明に係
る電気配線材は、その一部が基板の高熱発生部に位置
し、他の部分が比較的低温の部分に位置するように機器
の配線基板へ予め埋め込むことにより、それ自体で冷却
機能をもつ配線基板を製造することがでいる。さらに、
配線に大電流が流れてもその自己冷却作用により過熱が
防止される。

【０００７】本発明に係るトランスは、大きな電流が流
れる低電圧側のコイルに作動液を封入密閉した細長い中
空導体からなる電気配線材を使用したので、当該コイル
によってトランスの熱は放熱される。したがって、トラ
ンスには他の冷却手段を要しないか、あるいはより容量
の小さい冷却手段を設置すれば充分である。

【０００８】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の実施例を詳
細に説明する。図１は本発明に係る電気配線材の一実施
例を示す部分斜視図、図２は図１の電気配線材の拡大断
面図、図３は他の実施例の電気配線材とその電気配線材
を使用したトランスの一例を示す概略正面図、図４はさ
らに他の実施例の電気配線材の部分斜視図、図５はさら
に他の実施例の電気配線材の平面図、図６はさら他の実
施例の電気配線材の部分平面図、図７はさら他の実施例
の電気配線材の部分斜視図、図８は電気接続片の変形例
を示す部分斜視図、図９は電気接続片のさらに他の変形
例を示す部分斜視図、図１０は電気接続片のさらに他の
変形例を示す部分斜視図、図１１は電気接続片のさらに
他の変形例を示す部分斜視図、図１２はさらに他の実施
例の電気配線材の部分斜視図、図１３はさらに他の実施
例の電気配線材の部分分解斜視図、図１４は図１３の電
気配線材の部分断面図、図１５はさらに他の実施例の電
気配線材の部分分解斜視図、図１６はさらに他の実施例
の電気配線材の部分斜視図、図１７はさらに他の実施例
の電気配線材の部分分解斜視図、図１８はさらに他の実
施例の電気配線材の部分斜視図、図１９はさらに他の実
施例の電気配線材の部分斜視図である。

【０００９】図１の電気配線材には、内部に図示しない
微細なウイック（グル−ブ）が形成され、かつ外径３m
m，長さ２００mmの銅パイプからなる中空導体１が使用
されている。この中空導体１の任意の片端を、超音波溶
接法によって溶接することにより、封止すると同時に偏
平部２に形成した後、内部を脱気して１０〜２０容量％
程度の作動液（この実施例では水）を注入し、その後、
他の端部を超音波溶接法により溶接して封止密閉すると
同時に偏平部２に形成し、さらに、両端の偏平部２を切
削又はプレスにより双股状の電気接続片３に加工してい
る。前述のように封止された端部の偏平部２には、両面
に筋目状の凹凸２０が形成される。前記のように形成さ
れる各偏平部２の幅（凹凸２０の筋目方向の長さ）は５
〜６mm、長さはほぼ７mm程度である。中空導体１の前記
電気接続片３の部分を除く部分には、図１及び図２のよ
うにコ−ティングその他の適当な手段により絶縁被覆１
０が施され、この絶縁被覆１０が施されている部分の一
部に放熱板４を取り付けている。

【００１０】前記実施例の電気配線材は、主に電子機器
などにおいて、ＩＣやＬＳＩその他の部品相互を接続す
るために使用されるものであるが、中空導体１の一部分
１１を発熱部分に位置させ、他の部分１２を比較的低温
の部分に位置させるとともに、放熱板４を電子機器の図
示しないシャシ−に接続させた状態で使用すると、中空
導体１の一部分１１内の作動液が蒸発することによって
当該発熱部分の熱を奪い、その蒸気は中空導体１の他の
部分１２の方向へ運ばれ、当該部分１２で蒸気が冷やさ
れて凝縮することにより、その熱が放出されて当該発熱
部分が冷却される。

【００１１】また、配線基板を製造するとき、高熱を発
生させる発熱部品を搭載する部分に中空導体１の一部１
１が位置し、放熱板４が比較的低温の部分に露出する状
態に、この電気配線材を予め配線基板に組み込んでおく
ことにより、当該電気配線材に接続して各種素子を実装
した基板を機器に組み込んだとき、当該基板が前述の作
用によって冷却される。

【００１２】さらに、この電気配線材を使用することに
よって、電気回路内を大電流が流れても、その自己冷却
によって配線部分が異常に過熱することを防止すること
ができる。

【００１３】したがって、前記電気配線材を配線に使用
することにより、特別に冷却手段を設置することなく機
器類の必要部分を冷却することができるほか、特別の冷
却手段を必要としなために機器の小型化に寄与すること
ができるとともに、機器の設計の自由度が高まる。ま
た、この実施例の電気配線材は、電気接続片３が形成さ
れている部分が偏平部２に加工され、かつこの偏平部２
に凹凸２０が加工されているので、この部分が加工硬化
によって強化しており、電気接続片３が外力を受けても
破損欠落しにくい利点がある。

【００１４】中空導体１の偏平部２は、前述のように加
工することに代えて、中空導体１の端部を図示しない適
当なかしめ治具によってつぶし、Ｔｉｇ溶接又はＭｉｇ
溶接してもよい。偏平部２の表面の凹凸２０は、図示の
ように筋目状でなく、編目状その他の形状に形成するこ
とができる。また、中空導体１内の作動液には、水のほ
かフレオンその他所定の目的の温度範囲で安定して作動
する作動液を使用することができる。

【００１５】図３は、本発明に係る電気配線材とそれを
使用したトランスの実施例を示すもので、５は鉄心、５
０は巻枠、５１は巻枠５０へ密に巻かれかつ外周が絶縁
被覆されている高電圧側のコイル、５２はその外周に巻
かれた低電圧側のコイルである。低電圧側のコイル５２
には、外径２mm, 内径１．４mmであって内部に微細なウ
イック（グル−ブ）が形成され、かつ円筒状の細長い銅
パイプ製の中空導体１で構成された電気配線材が使用さ
れており、前記中空導体１内には適量の作動液が封入さ
れている。この中空導体１の両端部は、図１の実施例の
電気配線材と同様に偏平部２に加工され、各偏平部２は
双股状の電気接続片３に加工されている。４は、中空導
体１の一方の端部寄り位置に絶縁被覆１０を介して取り
付けられた放熱板である。

【００１６】図３の実施例のトランスにおいて、低電圧
側のコイル５２には大きな電流が流れて高熱を発する
が、コイル５２が前述のように作動液が封入された中空
導体１によって構成されているので、その熱はコイル５
２自身によって放熱される。したがって、このトランス
は自己冷却されることにより、他の特別な冷却手段を併
設する必要がない。

【００１７】図４は他の実施例の電気配線材であり、細
径の銅パイプからなる中空導体１の一端に、図１の電気
配線材と同様に表面に凹凸２０を有する偏平部２を形成
し、この偏平部２を双股状の電気接続片３に加工してい
る。中空導体１には、脱気して適量の作動液を封入する
とともに他の端部に溶接により封止部６を形成して密閉
し、中空導体１の前記封止部６からやや離れた位置に電
気接続片３０を取り付け、さらに、この電気接続片３０
から封止部６までの間に熱収縮チュ−ブからなる絶縁被
覆１０を介して放熱板４を取り付けている。

【００１８】図４の電気配線材は、中空導体１の端部の
電気接続片３に近い部分を図示しない機器の発熱部分に
位置させ、放熱板４を機器のシャシ−などの比較的低温
の部分に接続させた状態で配線して使用すると、中空導
体１内の作動液の作用により前記発熱部分の熱が放熱さ
れる。図４の電気配線材のその他の構成や作用は、図１
の電気配線材と同様であるのでそれらの説明は省略す
る。

【００１９】図５の電気配線材は、細径の長い銅パイプ
からなる中空導体１の両端と、その両端の間の適当な部
分に、図１の電気配線材と同様な偏平部２を形成し、こ
の四箇所の偏平部２を環状の電線接続片３１に加工した
ものである。中空導体１内には、適量の作動液が封入さ
れているが、各電気接続片３１相互の間の各中空部１
３，１４，１５は互いに独立している。

【００２０】図５の電気配線材は、これを使用して機器
類の配線に使用した場合、中空導体１の各中空部１３，
１４，１５がそれぞれ冷却手段として作用するほか、隣
接の中空部１３と１４及び１４と１５は、それぞれ一方
が加熱されたとき他方が放熱部となり得る。図５の実施
例の電気配線材の他の構成や作用は、図１の実施例の電
気配線材とほぼ同様であるのでそれらの説明は省略す
る。

【００２１】図６の実施例の電気配線材は、図４の電気
配線材の中空導体１に取り付けられた電気接続片３０の
代わりに、環状の電気接続片３１を加工したものであ
り、その他の部分は図４の電気配線材とほぼ同様に構成
したものである。

【００２２】図６の電気配線材は、中空導体１において
電気接続片３１で区分された各中空部１３と１４はそれ
ぞれ独立しており、これを使用した場合、一方の中空部
１４はそれ自体冷却手段として作用するほか、他方の中
空部１３は一方の中空部１４の放熱部となる。この実施
例の電気配線材の他の作用は、図４の電気配線材とほぼ
同様であるのでその説明は省略する。

【００２３】図７の実施例の電気配線材は、短外径１．
７mm，長外径３mmの断面偏平な銅パイプからなる中空導
体１を使用したもので、中空導体１内には図示しないウ
イックが形成され、作動液が適量封入されている。中空
導体１の両端部は超音波溶接法によって溶接封止すると
ともに偏平部２に形成し、この偏平部２を環状の電気接
続片３１に加工し、一部に絶縁被覆１０を介して放熱板
４を取り付けている。

【００２４】図７の電気配線材は、偏平な中空導体１を
使用したので、予め図示しない配線基板などに埋め込む
のにより適しているが、その他の作用及び効果は、図１
の電気配線材のそれとほぼ同様であるのでそれらの説明
は省略する。

【００２５】電気接続片は、前述のような形状のものに
代えて、図８のように中空導体１に形成された偏平部２
を鉤状に加工した電気接続片３２でも実施することがで
き、あるいは、図９のように中空導体１に形成された偏
平部２を筒状に加工した電気接続片３３でも実施するこ
とができる。また、図１０のように中空導体１に形成さ
れた偏平部２に環状，鉤状，双股状その他の形状の電気
接続片３４を溶接などの手段によって取り付けたもので
も実施することができる。この電気接続片３４は、図１
１のように導線のような電気接続片３５に代えることが
できる。

【００２６】図１２は電気接続片の他の変形例を示すも
のであって、銅パイプからなる細長い中空導体１の端部
を超音波溶接法により溶接封止して偏平部２に形成し、
この偏平部２へピンのようなコネクタ状の電気接続片３
６を溶接し、この電気接続片３６をパイプ状のコネクタ
７に差し込んで接続するように構成している。このコネ
クタ７は、図示しない機器のシャシ−へ支持された放熱
板７０に貫通した状態で固定されており、中空導体１の
熱はこの放熱板７０によってより効率的に放熱される。

【００２７】図１３及び図１４は、中空導体１の端部に
対する電気接続片の取り付け手段の他の例を示してお
り、中空導体１の端部の小径な封止部６に、短い銅パイ
プからなる連結具３ｂを嵌め合わせ、この連結具３ｂの
端部に双股状の電気接続片３の基部３ａを嵌め込み、連
結具３ｂを少しかしめることにより、中空導体１の端部
へ電気接続片３を取り付けている。

【００２８】図１５は中空導体１の端部に対する電気接
続片の取り付け手段のさらに他の例を示しており、中空
導体１の端部に形成された短い溝状の封止部６０に、双
股状の電気接続片３の基部３ａを案内し、封止部６０と
基部３ａとを溶接して中空導体１の端部へ電気接続片３
を取り付けている。

【００２９】図１３〜図１５の電気接続片３は、図示の
ように双股状のものでなく、その他の形状のものに代え
ても実施することができる。

【００３０】図１６は中空導体１の端部に対する電気接
続片の取り付け手段のさらに他の例を示しており、中空
導体１の端部に形成された短い溝状の封止部６０に、ピ
ンのようなコネクタ状の電気接続片３６を案内して溶接
している。

【００３１】図１７は中空導体１の端部に対する電気接
続片の取り付け手段のさらに他の例を示しており、中空
導体１の端部に形成された短い小径な封止部６に、短い
銅パイプからなる連結具３ｂにり、ピンのようなコネク
タ状の電気接続片３６を連結している。

【００３２】図１６及び図１７の電気配線材は、図１２
の電気配線材と同様に電気接続片３６をパイプ状のコネ
クタ７に差し込んで接続する。

【００３３】図１８は図３の電気配線材の変形例を示し
たもので、両端に封止部６を形成した細長い銅パイプか
らなる中空導体１には、両端部へやや近寄った位置に電
気接続片３が溶接その他の手段によって取り付けられ、
中空導体１の一方の端部の封止部６と電気接続片３との
間には、絶縁被覆１０を介して放熱板４が取り付けられ
ている。

【００３４】図１９は図３の電気配線材のさらに他の変
形例を示したもので、両端に封止部６を形成した細長い
銅の角パイプからなる中空導体１には、両端部へやや近
寄った位置に電気接続片３が溶接その他の手段によって
取り付けられ、中空導体１の一方の端部の封止部６と電
気接続片３との間には、絶縁被覆１０を介して放熱板４
が取り付けられている。

【００３５】図１８及び図１９の電気配線材は、中空導
体１内に図示しないウイックが形成されているととも
に、適量の作動液が封入されている。そして、これらの
電気配線材は、図３の電気配線材と同様にトランスの低
電圧側のコイルに使用することができるほか、図１の電
気配線材と同様に使用することもできる。また、図１８
及び図１９の電気配線材において、電気接続片３は双股
状でなく、環状，鉤状その他の形状の電気接続片に代え
ても実施することができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係る電気配線材は冷却手段を兼
ねることができるから、これを機器に使用して配線する
と、他の冷却手段を特に設置する必要がなく、機器の小
型化に寄与できるとともに、機器の設計の自由を高める
ことができる。また、機器に大きな電流が流れたり、そ
の他の理由によって機器が部分的に発熱しても、接触熱
抵抗が極めて小さく効率的に放熱することができる。本
発明に係る電気配線材を使用したトランスは、その発熱
をトランス自体によって冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気配線材の一実施例を示す部分
斜視図である。

【図２】図１の電気配線材の拡大断面図である。

【図３】他の実施例の電気配線材とその電気配線材を使
用したトランスの一例を示す概略正面図である。

【図４】さらに他の実施例の電気配線材の部分斜視図で
ある。

【図５】さらに他の実施例の電気配線材の平面図であ
る。

【図６】さらに他の実施例の電気配線材の部分平面図で
ある。

【図７】さら他の実施例の電気配線材の部分斜視図であ
る。

【図８】電気接続片の変形例を示す部分斜視図である。

【図９】電気接続片のさらに他の変形例を示す部分斜視
図である。

【図１０】電気接続片のさらに他の変形例を示す部分斜
視図である。

【図１１】電気接続片のさらに他の変形例を示す部分斜
視図である。

【図１２】さらに他の実施例の電気配線材の部分斜視図
である。

【図１３】さらに他の実施例の電気配線材の部分分解斜
視図である。

【図１４】図１３の電気配線材の端部の断面図である。

【図１５】さらに他の実施例の電気配線材の部分分解斜
視図である。

【図１６】さらに他の実施例の電気配線材の部分斜視図
である。

【図１７】さらに他の実施例の電気配線材の部分分解斜
視図である。

【図１８】さらに他の実施例の電気配線材の部分斜視図
である。

【図１９】さらに他の実施例の電気配線材の部分斜視図
である。

【符号の説明】

１中空導体１０絶縁被覆１１中空導体の一部１２中空導体の他の一部１３，１４，１５中空部２偏平部２０凹凸３，３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６電気
接続片３ａ基部３ｂ連結具４，７０放熱板５鉄心５０巻枠５１高電圧側のコイル５２高電圧側のコイル６，６０封止部７コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作動液を封入密閉した細長い中空導体に
よって構成されたことを特徴とする、電気配線材。
【請求項２】中空導体の一端部又はその他の任意の部
分に電気接続片を有することを特徴とする、請求項１に
記載の電気配線材。
【請求項３】端部又はその他の任意の部分を偏平につ
ぶして偏平部に形成し、この偏平部を双股状，環状，筒
状，溝状その他の形状の電気接続片に加工した、請求項
２に記載の電気配線材。
【請求項４】中空導体の電気接続片の部分以外の部分
の全部又は一部に絶縁被覆が施されている、請求項２に
記載の電気配線材。
【請求項５】中空導体の全部又は一部が断面偏平又は
楕円状に形成されている、請求項２に記載の電気配線
材。
【請求項６】中空導体の一部に放熱板を備えている、
請求項２に記載の電気配線材。
【請求項７】偏平部の一面又は両面に編目状，筋目状
その他の凹凸が加工されている、請求項３に記載の電気
配線材。
【請求項８】中空導体の内部にウイックを有する、請
求項１ないし７のいずれかに記載の電気配線材。
【請求項９】請求項１に記載の電気配線材を低電圧側
のコイルに使用し、当該電気配線材の巻き線部分以外の
部分に電気接続片を備えたことを特徴とするトランス。