JPH06119827A - リッツ線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波でも抵抗値が小さく、大電流でも温度
上昇のないリッツ線を提供する。 【構成】 複数本のエナメル線素線４を、中心に配置し
た中空の介在物６の周囲に撚り合わせ、上記介在物６の
中に冷媒を満たした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数本のエナメル線素
線を撚り合わせてなるリッツ線に係り、特に、高周波で
も抵抗値が小さく、大電流でも温度上昇のないリッツ線
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高周波通信機器等にはエナメル線素線を
撚り合わせて構成したリッツ線が早くから使用されてき
た。これは、単一の導体を用いると、通電される電流の
周波数が高くなるにつれて表皮効果によって交流抵抗が
増加し損失が大きくなることから、導体を多数に分割形
成すると共に個々の導体を絶縁被膜で覆うことで表皮効
果を回避しようという考えで作られている。即ち、個々
の導体を形成するエナメル線素線には、比較的細い素線
が用いられ、その周囲にエナメル絶縁被膜が施され、さ
らにそのエナメル線素線が所望の本数集められて必要な
断面積が確保され、これらエナメル線素線が撚り合わさ
れて一体化される。

【０００３】このようにして形成されるリッツ線には、
いろいろの構造のものがあるが、代表的な例を以下に示
しておく。図５（ａ）、図５（ｂ）は、それぞれ従来の
リッツ線の例である。

【０００４】図５（ａ）は、導体５３にエナメル絶縁被
膜５１を施した７本のエナメル線素線５２を、そのうち
１本を中心にして他をその周囲に撚り合わせたものであ
る。図５（ｂ）は、中心に絶縁性の介在物５４を配し
て、その周囲に多数のエナメル線素線５２を撚り合わせ
たリッツ線５５である。

【０００５】近年、電気電子機器の小型高性能化に伴
い、例えば、インバータ制御が高周波化されるようにな
ったり、通信機器等の駆動周波数が高周波化されるなど
しており、こうした機器内の高周波通電部が増加するに
応じてリッツ線の需要が増大している。またそれに伴い
リッツ線の性能への要求も高まり、より高い高周波での
使用、或いは発熱の低減等の必要に迫られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リッツ線を
図５（ａ）のように、単にエナメル線素線５２を撚り合
わせただけでは、リッツ線といえども周波数が高くなる
につれて表皮効果の影響が大きくなる。そうなると表皮
効果の影響で、中心の導体にはほとんど電流が流れなく
なり、高周波における抵抗値が著しく増大するという問
題がある。

【０００７】これに対し、図５（ｂ）のように中心に絶
縁性の介在物５４を配して、その周囲にエナメル線素線
５２を撚り合わせたものは、導体が中心部にないので表
皮効果によって電流が流れなくなる導体がなくなり、前
例に比べて高い周波数でも抵抗値の増加が少ない。

【０００８】しかし、中心に絶縁性の介在物５４を設け
た場合でも、高い周波数における抵抗値の増加を皆無に
することはできない。従って、大電流を流そうとすると
導体の発熱による温度上昇が避けられない。例えば、リ
ッツ線がコイルの巻線として使用されている場合、こう
した温度上昇がこのコイルを使用した機器に影響を与え
て、機器の寿命を短くしてしまうことにもなる。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、高周波でも抵抗値が小さく、大電流でも温度上昇の
ないリッツ線を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数本のエナメル線素線を、中心に配置し
た中空の介在物の周囲に撚り合わせ、上記介在物の中に
冷媒を満たしたものである。

【００１１】冷媒には、水、フロン等のガス或いは液体
を使用することができる。

【００１２】

【作用】上記構成により、リッツ線の中心にはエナメル
線素線がなく、介在物の周囲にエナメル線素線があるこ
とになるので、表皮効果を小さくできることになり、高
い周波数でも抵抗値の増加が小さい。また、介在物の中
に冷媒が満たされているので、リッツ線が冷却され大電
流を流した場合でも温度上昇が小さくなる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

【００１４】図１に示されるように、本発明に係るリッ
ツ線１は、導体２の周囲にエナメル絶縁被膜３を施した
エナメル線素線４が複数用いられている。これらエナメ
ル線素線４は、所定の外径を有するパイプ５を中心にし
て、その周囲に配置され、長手方向に沿って撚り合わせ
られている。パイプ５は、各エナメル線素線４を中心か
ら隔てて配置するための介在物６であると同時に、長手
方向に延出された図示しない中空部７を有し、その中空
部７内に冷媒を収容することができる。パイプ５の材質
には、銅、アルミニウム、ＳＵＳ、テフロン等が適宜選
択されて用いられる。本実施例においては、冷媒として
水Ｗが満たされている。水Ｗは、パイプ５中をリッツ線
の長手方向に沿って流れることができる。

【００１５】図１のリッツ線は、図４のように応用され
る。図４は、本発明のリッツ線１をコイル巻線に使用し
たものである。この例では、１次巻線８、２次巻線９は
各１本づつ設けられ、それぞれコア１０に巻き付けられ
ている。各巻線８、９は、それぞれ一対の１次端子１
１、２次端子１２を有している。各巻線８、９のリッツ
線１から端子側のパイプ５が引き出され、それぞれ冷媒
の供給・回収に使用される。パイプ５は、図示されない
が冷媒の供給源及び回収先に接続され、さらに冷媒の供
給源及び回収先が熱交換器を介して互いに接続されてお
り、冷媒を循環させて各巻線８、９を冷却することがで
きる。

【００１６】次に実施例の作用を述べる。

【００１７】リッツ線１の中心にはエナメル線素線４が
なく、パイプ５の周囲にエナメル線素線４があることに
なるので、各エナメル線素線４を流れる電流による表皮
効果が小さくなる。従って、高い周波数でも抵抗値の増
加が小さい。また、パイプ５の中に水Ｗが満たされてい
るので、リッツ線１が冷却され大電流を流した場合でも
温度上昇が小さくなる。

【００１８】図１の本発明のリッツ線１、図５（ｂ）の
従来のリッツ線５５を、それぞれ１．０ｍｍ径のエナメ
ル線素線を２０本用いて製作し、これらに５０ＫＨｚ３
０Ａの高周波大電流を流した。冷媒には水を用い、熱交
換器を介して循環させた。このときの温度を計測したと
ころ従来のリッツ線５５は７０℃、本発明のリッツ線１
は４０℃となった。このように中空の介在物６を設けて
これに冷媒を流せるようにしたことで温度上昇を低減す
ることができることが分かった。

【００１９】本発明のリッツ線１を図４のようにコイル
巻線に使用した場合には、いっそう効果が大である。従
って、コイルでの発熱が小さくなり、そのコイルを使用
した機器は、熱による劣化がなくなるので、寿命が延び
る。

【００２０】他の実施例を説明する。

【００２１】図２は、エナメル線素線４を複数本集めて
素線群１３を形成し、複数の素線群１３を中空の介在物
６の周囲に撚り合わせたものである。この場合でも、図
１の例と同様に高い周波数での抵抗値の増加が小さく、
且つ中空部７に流した冷媒の働きにより発熱を小さくす
ることができる。

【００２２】図３は、平角状の介在物６を用いたもので
ある。平角状の介在物６の周囲に複数のエナメル線素線
４を撚り合わせて、平角状のリッツ線１が形成されてい
る。このように介在物６の断面形状は、円形ばかりでな
く平角形、角形、楕円形など任意に形成できる。

【００２３】冷媒には、実施例のように水を使用する他
に、冷媒として優れたフロン系の冷媒や種々の揮発性液
体を使用することができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００２５】（１）表皮効果が小さいだけでなく冷媒を
流すことができるので、高周波大電流を使用できること
になり、リッツ線の用途が拡大する。

【００２６】（２）コイル巻線のように発熱の大きいも
のに利用でき、機器を熱から守って寿命を延ばすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すリッツ線の断面図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例を示すリッツ線の断面図で
ある。

【図３】本発明の他の実施例を示すリッツ線の断面図で
ある。

【図４】本発明のリッツ線をコイル巻線に使用した場合
の概略図である。

【図５】従来例を示すリッツ線の断面図である。

【符号の説明】

１ リッツ線 ４ エナメル線素線 ６ 介在物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のエナメル線素線を、中心に配置
   した中空の介在物の周囲に撚り合わせ、上記介在物の中
   に冷媒を満たしたことを特徴とするリッツ線。
2. 【請求項２】 上記冷媒に水、フロン等のガス或いは液
   体を使用することを特徴とする請求項１記載のリッツ
   線。