JPS601816A - 鉄粉コア磁気装置 - Google Patents

鉄粉コア磁気装置

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JPS601816A
JPS601816A JP59088552A JP8855284A JPS601816A JP S601816 A JPS601816 A JP S601816A JP 59088552 A JP59088552 A JP 59088552A JP 8855284 A JP8855284 A JP 8855284A JP S601816 A JPS601816 A JP S601816A
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JP
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iron powder
iron
particles
powder
silicone resin
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JP59088552A
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English (en)
Inventor
トラシモンド・アダム・ソイロオ
ロ−レンス・ウイリアム・スピ−カ−
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L39/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L39/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/08—Cores, Yokes, or armatures made from powder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0246—Manufacturing of magnetic circuits by moulding or by pressing powder

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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】 本発明は、圧縮成形した鉄粉コア磁気装置に関し、また
電磁装置、特に商用電力線周波数で動作する放電ランプ
安定化回路用の変圧器およびインダクタに用いるのに適
した高透磁率、低損失磁気回路部品を製造するための材
料およびグラ法に関りる。
発　明　の　背　景 磁気月利は一般に２種類、即ち永久磁化することのでき
る磁気的に硬い物質と透磁率の高い磁気的に軟い物質と
に分けられる。本発明が関与するのは後者である。透磁
率は磁気物質を磁化する容易さの尺度であり、比Ｂ／Ｈ
（ここｒＨは磁気誘導Ｂを生じるのに必要な磁力を表わ
す）で与えられる。はとんどの電力用途、例えば変圧器
またはインダクタ、モータ、発電機およびリレーでは、
鉄が磁気月利とし−Ｃ使用されるが、低損失で高透磁率
であるのが非常に望ましい。
磁気月利は急速に変化覆る磁界にさらされると、ヒステ
リシス損おＪ、びうず電流積をこうむる。ヒステリシス
損は、鉱内部の磁気保持ツノ（ｒｅｔｅｎｔｔｖｃ　ｆ
ｏｒｃｅ）を打消Ｊためのエネルギーの消費により生じ
る。うず電流積は、変化する磁束により鉱内に誘起され
る電流の流れにより生じる。ヒステリシス損とうず電流
積’ｌｒ＜、変圧器または電磁装置における鉄損となる
。変圧器に用いる磁気コアを製造する通常の方法では、
薄い鉄板を積重ねることにより積層構造を形成している
。鉄板は磁界に平行に配向して磁気抵抗が低くなるよう
にりる。
鉄板にワニスを塗るかまたは被膜を設け−Ｃ鉄板間を絶
縁し、これにより鉄板間に電流が循ｍ−３するのを防止
し、これによりうず電流積を低く保つ。従来の積層変圧
器ｄ′３よびインダクタには製造時に多数の異なる作業
が必要である。
焼結粉末金属を用いることにより、積層構造に固有の製
造上の負担が除かれるが、鉄損が大きいので、焼結粉末
金属の使用は普通、リレーのような直流作動を含む用途
に限定されていた。交流用途では、うず電流積を少なく
り−るために鉄粒子間を絶縁する必要がある。セラミッ
ク（）１ライ１−）を形成するように組合わせた磁性酸
化鉄および他の金属酸化物、またはプラスチック月利中
に分散した鉄粉からつくった粉末コアは、高周波信号レ
ベル回路に用いられる。本発明者の知るところでは、金
属粉末コアはこれまで、磁束を通ず能力が低いので電力
用変圧器やモータに用いられたことがない。
高強度放電（ＨＩＤ）ランプやアーク放電ランプ用の積
７層コアを用いた代表的なりアクドル安定器では、長さ
が磁気回路の約１〜３％、もっと一般的には１〜２％で
ある空気ギャップを設ける。
このような用途において鉄粉を磁気コア用に使用する場
合、粒子はネ）γ子間間隔１〜３％以下にして相互に絶
縁しなりればならない。原料の鉄粉を１００１〜ン／平
方インチまで圧縮しても、焼結しないと、密度が固体の
鉄の真の密度より　１〜２％低い値に留まる。その理由
は、おそらく小さな残留クレビスまたは隙間が空のま）
に留まるからである。このことは、分布した絶縁を含む
空気ギャップが３つの直交り向（うち１つが磁束通路の
方向である）のそれぞれで３％を越えないようにするた
めには、鉄粉を理論密度の約９０％以上まで圧縮しなけ
ればならないことを意味する。
これまで、絶縁材料で被覆された銅粉を圧縮成形するこ
とにより所望の特性を有する高密度磁気コアを形成しよ
うとする種々の試みがなされてきた。米国特許第３２４
５８４１月に、銅粉を燐酸およびクロム酸で処理して鋼
粒子上に主としＵ＊醇鉄およびクロム化合物よりなる表
面被膜を形成りることによって、高抵抗率鋼粉を製造す
る方法が記載されている。米国特許第３７２５５２１号
に同じ目的を達成する別の方法が記載されており、この
方法では鋼粒子を熱硬化性樹脂、例えばシリコーン樹脂
で被覆する。この特許では、樹脂に銅粉より粒度の小さ
い無機充填１１例えば石英、カオリン、タルク、炭酸カ
ルシウムなどを配合づることか提案されている。米国特
許第４１７７０８９号に、アルカリ金属珪酸塩、クレー
およびアルカリ土類金属酸化物で被覆された鉄と鉄−珪
素−アルミニウム合金の粒子のブレンド（ｂｌｅ口ｄ）
が提案されている。
これらの従来の提案はいずれも、鉄損が債例の積層コア
で生じる鉄損よりも実質的に大きくならないように十分
に大きな抵抗率を有する所要の密度の磁気コアを製造す
るのに成功していない。現自まで、１−（Ｉ［）ランプ
安定器用にプレス成形鉄粉コアが商業的に使用された例
はない。
発　明　の　概　要 本発明の目的は、慣例の積層鋼板コアと同等の高い透磁
率と低い鉄損を有する圧縮成形鉄粉磁気コアを１１２ｆ
ハＪること、そしてそのようなコアを製造する実用的か
つ経済的な方法を提供づることにある。さらに具体的に
は、分布した空気ギャップが３％以下、好ましくは約２
％以下であり、鉄損が慣例のコアの鉄損と同等である鉄
粉コアを目的としでいる。これによりコアが放電ランプ
安定器用として実用可能となる。勿論、鉄損をもっと低
くし、積層コアを用いたものよりも一層経済的な、鉄お
Ｊ：び銅またはアルミニウム導体を用いた安定器構成を
提供するのが望ましい。
本発明の付随的な目的は、都合のよい経済的な方法で容
易に圧縮成形し焼鈍して上記のようなコアを製造するこ
とができる処理鉄粉を提供することにある。
本発明を実施し−Ｃプレス成形コアを製造Ｊるには、適
当な粒度、通常は直径で０．０５インチより小さい粒度
の粒子よりなる鉄粉を用いる。まず最初に連続的な珪素
質無機膜を設Ｃノる。好適実施例では、アルカリ金属珪
酸塩の水溶液を鉄粉と混合し、この鉄粉を空温より高い
温度で乾燥し“Ｃ水分をすべてとばすとともに、粒子を
ガラス質無機被膜で被覆づる。次にある程度の弾性をも
ち加圧下で流動し得る耐熱重合体の外被膜を設ける。好
適例では、シリコーン樹脂の有機溶剤での希釈液を鉄粉
と混合し、空気乾燥することによって、シリコーン樹脂
の外被膜を設けることができる。
次に鉄粉を約２５トン／平方インチ以上の圧力で、磁気
回路部品として望ましい形状に圧縮成形りる。
次に圧縮成形コアを５００°Ｃ以上Ｃ焼鈍しで、圧縮成
形操作中に鉄粒子内に誘起された応力を解除Ｊる。焼鈍
はヒステリシス損を少なくするが、Ｉｎ１時にうず電流
損が増加し始めるので、焼鈍を適切に制御しなければな
らない。シリコーン樹脂の外被膜により、うず電流損を
不当に増づことなく、上記のような高い温度で焼鈍を行
うことが可能になる。本発明は慣例の積層コアと同等の
総合損失を有するコアを製造し、こうして本発明の目的
を達成する。総合損失が慣例の積層コアより少ないコア
も製造できる。
、明のましい炉］１ 本発明に従って強磁性金属粉＝１７部品を製造するため
に、まず直径が０．０５インチより小さい粒子よりなる
鉄粉から出発する。粒子の特定寸法はコアを作動しよう
とする周波数に関係し、周波数が高くなるほど望ましい
寸法が小さくなる。米国で普通採用されている６０ヘル
ツの電力線周波数では、最適平均粒度が、日本で採用さ
れている５０ヘルツの周波数の場合より僅かに小さい。
粒子は、互いに絶縁されＣいる個々の粒子内を循環する
うず電流により生じる損失が適切に低くなるように、十
分に小さくなければならない。しかしあまりに微細な粒
子では、粒度が磁区の寸法に近づくので、ヒステリシス
損が増加し始める。従っ”Ｃ１過小に微細な粒子も避け
る必要があり、またこのような微細な粒子はコスト高で
もあるので避ける必要がある。
鉄粉は、粒子状鉄材料が一般に商業上知られているよう
に、幾つかの周知の方法のいずれで製造し−Ｃもよい。
１つの方法では、溶融鉄の細い流れを高圧の水ジェツト
により噴霧化する。鉄粒子は、寸法が色々で、形状も球
形Ｃはなく不規則である。
粒度（粒子の寸法）は、特定された寸法範囲に適切なメ
ツシュのスクリーンを通過Ｊるかまたは通過しないかで
決められる仮想の球形粒子の直径Ｃ表わされる。
適当な鉄粉がホーガニーズ社　（ＨｏｅｇａｎｅａｓＣ
ｏｒｐ、　）から商品名１０００　Ｂで販売されＣいる
。これは平均粒度が０．００２〜０．００６インチの範
囲にあるほず純粋な鉄粉である。ここで平均粒度とは、
粉末をふるい分ける際、粒子の５０（ＩＮ）％が平均粒
度を越え、５０％が越えないことを意味する。
粒子ノア０（重量）％以上が０．００１〜０．００８イ
ンチの範囲にある。販売元が公表している最大炭素含量
は０．０２％、代表的には０．０１％で、最大マンガン
含量は０．１５％、代表的には０．１１％であり、痕跡
量の銅、ニッケルおよびクロムが存在することがある。
ここで純鉄粉を用いるが、合金化元素、例えば珪素、ニ
ック゛ル、アルミニウムまたは他の元素を含有タる鉄も
、所望の磁気特性に応じて使用できる。
ｋ−１１ｉｔ！！　ｍ！ 鉄粉を処理するにあたっての第１工程は、粒子をアルカ
リ金属珪酸塩で被覆りることである。このアルカリ金属
珪酸塩被膜は最終的に、コア中の粒子間の絶縁を行う。
３９（重量）％以下のに２０とＳＬｏ、よりなる固形分
を含有するものや、５４（重量）％以下のＮａ２ｏと５
Ｌｏ２よりなる固形分を含有づるアルカリ金属珪酸塩水
溶液が商業経路で入手ぐぎる。ここで使用した好適な市
販の珪酸カリウム溶液は、フィラデルフィア・りＡ−ツ
・カンパニイ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ　Ｑｕａｒｔ
ｚ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から商品名カシル（Ｋ　ａ　ｓ　
ｉ　ｌ　）　＃　１　トリＴ：　販売サレ、８．３％の
に２０および２０．８％のｓＬｏ、、の水溶液である。
例えば５０ｋｇの上記鉄粉を１２５０１１１のカシル＃
１溶液および３７５０　ｙｌの水と混合づる。湿潤剤ま
たは界面活性剤を添加しＣ１粒子の完全かつ均一な被覆
を促進するのが望ましい。ここでは、ローム・アンド・
ハース社（Ｒｏｈｍ＆　ト１ａａｓ　Ｃｏ、）から商品
名トリトン（Ｔ　ｒｉｔｏｎ　＞　Ｘ　１００として販
売されている材料１．４２を使用した。この材料の有効
成分はアルキルフェノキシポリエトキシエタノールであ
る。
上記混合物をモルタル・ミキサ、即ち内容物を回転させ
てかぎまぜるための内部バッフルを右する回転駆動鋼ド
ラムに装入する。ここＣは離油の石こう（しっくい）業
者が用いる２袋容量のミキサを用いた。装入物を回転さ
せるにつれて、熱風をミキサ中に吹込んで装入物を乾燥
り”る。ファンまたはインペラーにより電気抵抗ヒータ
を介して空気を送風する強力熱風ガンを使用した。混合
物は粘着姓の塊状段階を経て、自由に流動りる状態にな
る。次に粉末装入物を取出して平らなパン内に深さ１／
２〜１インチまで入れ、強制油ｊゴ；１炉ぐ１２０℃で
１時間乾燥して乾燥を完全にづる。
カシル水溶液を乾燥Ｊると、得られる被膜は化学結合水
を含有する。このような化学結合水をほぼ完全にとばし
、鉄粒子上の珪酸カリウム被膜をガラスになるまで（υ
化Ｊるには約２５０℃以上への加熱が必要であろう。し
かし、この段階では、そうするのを避り、表面の水をリ
ベて確実にとばずのに十分な熱を加えるだけで、すべて
の化学結合水までとばそうとはしない。ガラスにまで硬
化しないことにより、被膜に大きな融通性が残され、こ
れが後続のプレス工程で粒子間の絶縁を保持するのに役
立つと推定した。
本発明によれば、珪酸カリウムＣ被覆した鉄粒子上に、
接着性で可撓性でしかも導電性残滓に分解することなく
高い温度に耐えることのにきる樹脂の第２の極めて薄い
被膜を設ける。第１のガラス質被膜とこのような重合体
の外被膜とを組合せた結果とし゛Ｃ１焼鈍後のプレス成
形コアの損失が署しく小さくなることを確かめＩＬ、６
シリコーン樹脂は、珪素原子と酸素原子とが交互に並び
、珪素原子に有機基が結合しＣいることで特徴付（〕ら
れる重合体くポリマー）であり、本発明の外被膜として
好適である。しかし、他の樹脂も使用でき、当業者であ
ればポリイミド、フッ素樹脂およびアクリル樹脂などの
中から選択することができる。
ポリオルガノシロキサン樹脂では、有機基の種類と架橋
の程度が樹脂の物理的特性を決定Ｊる。好ましいシリコ
ーンは、アルキルおよびアリール基を含有ターるととも
に二および三官能性基を残ｍ含有し、高温度安定性、良
好な接着性およびひび割れのない特性を持つシリコーン
である。このような樹脂を有機溶剤に溶解したものがワ
ニスとしＣ入手でき、Ｈ類浸漬および含浸用ワニスとし
て知られている。この種の樹脂としてゼネラル・上レフ
１〜リツク・カンパニイのシリコーン製品事業部（米国
ニューヨーク州つＡ−ターフメート所在）から商品名Ｃ
Ｒ−２１２として販売されているものが適当である。こ
れはメチルトリクロロシラン、フェニル１〜リクロロシ
ラン、ジメチルジクＩ：］　ｌ］シランおよびジフェニ
ルジクロロシランの配合物から調整される。これは、良
好な架橋を達成りる多量のＳＬ　Ｏｌ−１末端基と、残
量の二ａ５よび三官能性基を有し、高温度安定性および
良好な接着性を与えるポリメチルフェニルシロキサンで
ある。
シリコーン樹脂は、珪酸塩で被覆した鉄粒子に刻し、有
機溶剤に溶解したワニスとして適用される。乾燥しｌｃ
銑鉄粉乾燥炉から取出し、室温まで放冷づ−る。次に鉄
粉を、トルエン中に２０％の固形分を含有するシリコー
ン樹脂溶液５００ｒｉ１ど共に、モルタル・ミキサーに
戻す。これに３０００　ｘｉのトルエンを加えて樹脂を
さらに希釈する。使用した溶剤はこの後蒸発さヒるので
、その性質は余り重要でなく、シリコーン樹脂を溶解す
る入手し易い任意の揮発性有機溶剤ひよい。同様に、処
理液の濃度は臨界的でなく、希釈の目的は鉄粉との混合
を容易にすることにある。ミキサ°に暖い空気を流しな
がら混合物を回転混合し、乾燥するまで続（）る。
一般にシリコーン外被膜は個々の鉄粒子をカプセル封じ
し、絶縁性ぐある。しかし、本発明でのシリコーン外被
膜の使用は、主として、珪酸塩被膜のみ或いはシリコー
ン被膜のみの場合よりも一層高い温度で、うず電流損を
招くことなく、焼鈍できるようにすることである。シリ
コーン樹脂で被覆した鉄粉を回転混合し、乾燥した後、
７０メツシユのふるいを用いてふるい分りして、ｏ、ｏ
ｉｏインチより大きい塊状物を除去りる。アルカリ金属
珪酸塩の被膜およびシリコーン樹脂の外被膜を右する処
理済み鉄粉は安定であり、本発明の種々の目的を満足す
る。処理済み鉄粉を、コア部品を作るためのプレス成形
に必要になるまで、このま）保存してお（プばよい。平
均粒度が０．００４インチであることを考慮すると、２
％の分布空気ギ１／ツブを得るのに必要な被膜の厚さは
約４０ｘｌＯインチである。１％の分布空気ギャップの
場合には、被膜の厚さは約２０Ｘ１０−６インチであり
、３％の分布空気ギャップの場合には６０Ｘ１０−Ｇイ
ンチである１゜言い換えると、被膜の厚さは粒度の約０
．５〜約１．５％とすべきである。珪酸塩被膜が全被膜
の７０〜８５％を構成し、残部をシリコーン樹脂で形成
する。シリコーン樹脂は、コア部品を作るために圧縮成
形した後で焼鈍する際に少なくとも部分的に分解される
と考えられ、その残留物が完成：１７部品では全被膜の
上記残部より少ない部分を構成する。
コ　ア　製　作 本発明を具体化するコアを製造するために、上述した通
りに処理した鉄粉を、２５トン／平方インチ以上、好ま
しくは５０〜１００トン／平方インチの圧力で、目的と
Ｊる磁気部品に望ましい形状に、圧縮成形する。プレス
成形を室温で行い、これにより理論密度の約９３〜９５
％を達成する。
プレス成形中、鉄粒子は粒子間の隙間を埋めて最終密度
を達成づるために必然的に変形される。
この結果生じる歪により粒子に応力が４人され、これが
ヒステリシス損を増加させる。本発明によれば、プレス
成形部品を焼鈍して応力を解除し、ヒステリシス損を少
なくする。５００℃以上の温度が必要であることを確か
めた。しかし、余りに高い焼鈍温度はうず電流損を増す
原因となる。全体的損失が最小となる温度、即ち上述し
た好適なコーティングおよびオーバーコーテイングにつ
いては約６００℃で焼鈍する。例えば、安定器リアクト
ル用コアの１ナンブルを磁束密度１３キロガウスおよび
電力線周波数６０サイクル／秒で測定した全損失は、焼
鈍前には、９ワツト／ボンドＣあった。
６００℃に焼鈍すると損失が５．０ワツト／ボンドに低
下した。同様のサンプルを６５０℃に焼鈍りると、損失
は６．２ワツト／ボンドであった。
本発明に従って珪酸塩被膜上にシリコーン外被膜を設け
ることによる驚くべき効果が、焼鈍後の材料の抵抗率を
比較することにより明白になる。
鉄粉を圧縮成形しＩＣ直径１／２インチのスラグ・サン
プルをつくった。サンプルは珪酸塩被膜だりで被覆した
鉄粉、シリコーン樹脂だりで被膜した鉄粉、そして珪酸
塩被膜とシリコーン外被膜で被覆した粉末からそれぞれ
つくった。スラグを６００℃で焼鈍した。珪酸塩だけで
被覆したり一ンプルは抵抗約５００ミリＡ−ム／インチ
を示した。シリコーン樹脂だけで被覆したサンプルは焼
鈍り−ると必ず被膜が分解し、うず電流損が過大に増大
した。
珪酸塩被膜とシリコーン外被膜両方を有するサンプルは
測定された抵抗が約ｉｏ、ｏｏｏミリＡ’　ｌｘ／イン
チであり、珪酸塩だけの場合と較べて２０倍の顕著な増
加を示した。
外被膜にシリコーン樹脂を用いることの１つの利点は、
焼鈍中の樹脂の分解により残される残留物が珪素を酸化
物まＩ〔は他の絶縁性の形態で含有りることにあると思
われる。焼鈍を好ましくは酸化性雰囲気中で、もっとも
好都合には空気中で行うベキＣＩｙ）ることを確かめた
。水素のような還元性雰囲気はうず電流損を高める原因
となり、避けなければならない。
ボッ１〜コア安定器 第１図に本発明に従って製造した圧縮成形鉄粉コア部品
を用いた、所謂ボッ［・コア・リアク］〜ル安定器を示
づ。図は安定器１を縦方向に分解して示すもので、プラ
スチックのボごン３上のコイルまたは巻線２が見えるよ
うにしである。コイルとボビンは、２つの鉄粉コア部品
４および５を互いに重ね合わせたとき、これらのコア部
品内に完全に収容される。組立状態では、コイルは環状
溝６．６′　内に配置される。コイルの両端７および８
を、プラスチックのボビン３の一部であり、上半分のコ
ア４の穴１１および１２に入る絶縁スリーブ９および１
０に通して外に出す。巻線２からのタップ１３を下半分
のコア５の長面１４を通して外に外す。
この組立体は、ロツクワツシャイ」きナラ１へ１５と両
コア部品の軸線方向穴を貫通する長い小ネジ１６とによ
って一体に保持される。
図示の安定器は、放電ランプに用いるのは勿論のこと、
高強度放電（１−１１Ｄ　＞ランプに流れる電流を制限
する直夕１］リアクタンスとして用いることが出来る。
この安定器は、米国特許第３９１７９７６号に記載され
図示されている、直列リアクタンス安定器とパルス始動
器の組合せとし゛（も同様に使用できる。
図示の安定器を用いて、７０ワット高圧す１〜リウム蒸
気放電灯を１２０Ｖ　、　６０１−１　ｚのＡＣ電力線
に（標準力率で点灯した。寸法およびパラメータを２５
℃周囲温度での卓上動作測定値とともに次に示り。
ポットコア コア：　外径２＋インチ、高さ１Ｔインチ。
ボビン：外径２−！−インチ、内径１＋インチ、高さ１
丁インチ。
巻線：４３０ターン、タップ４０７ターン、直径０．０
２８インチの銅線。
全重量：　１．０２　ｈａ。
点灯温度：コア８７℃、コイル８８℃。
安定器の電力損：　１３．５ワツト。
同じ放電幻を同じ条件下で点灯するための慣例の積層Ｅ
−１コア安定器は、ピネラル・エレクトリック・カンバ
ニイのカタログ番号３５−２１７２０３−Ｒ１２のもの
である。そのＮ法およびパラメータを２５℃周囲温度で
の卓上動作測定値とともに次に示す。
Ｅ−１−］コ ア層板：幅３吉インチ、高さ２πインチ。
積重ねの深さ０．８２５インチ。
ボビン二Ｅ型」アの中央脚部のまわりに配置し、０．８
７フインチｘ　００８７フインチの正方形の間口を持つ
。
巻線＝６３７ターン、タップ６２６ターン、直径０．０
３５９インチのアルミニウム線。
全重量：　１．１４　ｋＱ。
点灯温度二コア８６℃、コイル１００℃。
安定器の電力損：１７ワツト。
本発明のボットコア安定器を慣例のＥ−１コア安定器と
比較すると、電力損が２１％減少し、全小母が１１％減
少している。従って本発明により、間−重囲の慣例の積
層コアと較べて効率が少なくとも等しく、かつ実際上一
層良好な鉄粉コアを形成Ｊることが初めて可能になった
。
効率という障害が消去されたので、慣例の積層コアより
鉄粉コアに有利な因子が多数ある。必要部品数が少なく
自動化が比較的容易（・あるので、製造工程に必要な労
働量がはるかに少なくηＪむ。
完全に包囲された安定器構造を可能にするボッ（−コア
を簡単に形成でき、ボットコアはその形状からくる特有
の利点をもつ。ポットコアなら円形断面が可能になり、
円のまわりに巻くのに要するワイヤの長さは、同じ面積
を囲む正方形のまわりに巻くのに要するのより約１３％
知い。巻線をコアで完全に包囲づることにより外部磁界
が極め−（低い値に減少する。従って磁界を局限するの
に遮蔽が不要であり、安定器の保舌を必要としない。巻
線がコア部品内の空所を実質的に埋めるので、空所を完
全に埋めるのにボッティング（ｐｏｔＮｎｇ）をほとん
ど必要としない。このことは良好な熱伝達に有利であり
、最小量のボッディング利料で静かな作動を保証する。
上記実施例Ｃは６０Ｈｚ作動についで記載したが、当業
者であれば他の周波数にも適用できること、また電子調
整器と組合せて使用すべきリアクトルにプレス成形コア
を使用できることがわかるはずである。次の２例が代表
的なものと考えられる。
前述した通りのボットコアに直径０．０２０１インチの
銅線を９００ターン巻き、全空気ギャップをｏ、ｏｅｏ
インチとした。日本で使用されている９０ポル１−１７
０ワツ１〜高圧ナトリウム放電灯を２００ポル１〜．５
０Ｈｚの電源で点灯した。定常状態条件下で下記のデー
タを得た。
電力線電圧：　２００Ｖ　（実効値）、５ｏＨｚランプ
電圧：１０３Ｖ（実効値） 電力線およびランプ電流：　０．９５　Ａ　（実効値）
電力線ワット数：８８ ランプワット数ニア３ 安定器での全型ツノ損：１５ワッ１へ 日本でアイリス社から製造され（いる４００ワット高圧
水銀灯電子位相制御安定器を、前述した通りの、但し直
径０．０２２０インチの銅線を７００ターン巻き、全空
気ギャップ０．１８０インヂを有ツる２つのボットコア
を用いて動作させた。２つのりアクドルを並列に動作さ
せ、位相制御回路の主リアクトルとして機能させた。定
常状態条件下で下記の試験データを得た。
電力線電圧：、　２００Ｖ　（実効値）ランプ電圧：１
３７Ｖ（実効値） 電力線電流：　３．２８　Ａ　（実効値）ランプ電流：
　３．２７　Ａ　（実効値）電力線ワット数：４５７ワ
ツト ランブワツト数：３９５ワツト 全鉄損：６０ワツト（２つのコアで） 本発明を特定の実施例に関して説明し、好適な材料、手
順、条件および部品を特定したが、本発明の要目を逸１
］ｆＪ　１！ぬ範囲内で多数の変更が可能である。特許
請求の範囲はその範囲内に入るすべての変更例を包含り
るらのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例を用い７．−ボッ１〜コアリ
アクトルの分解斜視図である。 主な符号の説明 １・・・安定器、２・・・巻線、３・・・ボビシ、と４
．５・・・鉄粉コア部品。 特許出願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、無機絶縁材料の被膜および重合体の外被膜を有する
    鉄粒子を密に充填して形成され、上記被膜および外被膜
    が粒子間を実質的に絶縁する磁気コア。 ２、焼鈍されて一層低い電気的損失特性を有Ｊ−る特許
    請求の範囲第１項記載のコア。 ３、上記無機絶縁材料が珪素質である特許請求の範囲第
    １項記載のコア。 ４、上記珪素質材料がアルカリ金属珪酸塩である特許請
    求の範囲第３項記載のコア。 ５、上記重合体がシリコーン樹脂である特許請求の範囲
    第１項記載のコア。 ６、上記無機絶縁材料がアルカリ金属珪酸塩であり、上
    記重合体がシリコーン樹脂である特許請求の範囲第１項
    記載のコア。 ７、焼鈍されて比較的低いヒステリシス損および比較的
    低いうず電流損を示す特許請求の範囲第６項記載のコア
    。 ８、圧縮成形前に０．０５インチより小さい粒度の粒子
    よりなる鉄粉で構成され、」二記鉄粉の粒子はアルカリ
    金属珪酸塩で被覆され、そして粒子間を絶縁するシリコ
    ーン外被膜の残留物で更に被覆されていて、理論的鉄密
    度の９０％以上に圧縮成形されており、当該部品中の鉄
    が焼鈍されて比較的低いヒステリシス損および比較的低
    いうず電流損を示すことを特徴とする、交流電気装置用
    の圧縮成形された鉄粉磁気コア部品。 ９、鉄を、ヒステリシス損およびうず電流損が電力線周
    波数ではず等しくなる状態まで焼鈍し／Ｃ特許請求の範
    囲第８項記載の磁気コア部品。 １０、圧縮成形前の鉄粉の平均粒度が０．００２〜０．
    ００６インチの範囲にある特許請求の範囲第８Ｉｉ′Ｊ
    記載の磁気コア部品。 １１、粒子の７０（重量）％以上がｏ、ｏｏｉ〜０．０
    ０８インチの範囲にある特許請求の範囲第８項記載の磁
    気コア部品。 １２、理論内鉄密度の約９３〜９５％に圧縮成形された
    特許請求の範囲第１１項記載の磁気コア部品。 １３、直径０．０５インチより小さい寸法の粒子を有す
    る鉄粉を選択し、 アルカリ金属珪酸塩の水溶液を鉄粉と混合し、鉄粉を乾
    燥し、 シリコーン樹脂を有機溶剤に溶解した溶液を鉄粉と混合
    し、 鉄粉を乾燥してシリコーン樹脂の薄い外被膜を粒子上に
    形成し、 鉄粉をコア部品に望ましい形状に圧縮成形する、各工程
    を有する交流電気装置用鉄粉磁気コア部品の製造方法。 １４、コア部品を、うず電流損を過剰に増加させること
    なくヒステリシス損を著しく減少さけ”るのに有効な温
    度に焼鈍することを含む特許請求の範囲第１３項記載の
    方法。 １５　、　０．００２〜０．００６インチの範囲内の平
    均粒度を有する鉄粉を選択する特許請求の範囲第１４項
    記載の方法。 １６、鉄粉とアルカリ金属珪酸塩水溶液の混合物をこれ
    に空気を吹き込みながら、珪酸塩で被覆した粉末が自由
    に流動するようになるまＣかきまぜ、そして被覆した粉
    末を加熱して表面水を完全にとばす特許請求の範囲第１
    ４項記載の方法。 １７、シリコーン樹脂がポリＡルカノシロキーリン樹脂
    の極めて薄い外被膜を形成リ−るものである特許請求の
    範囲第１４項記載の方法。 １８、上記シリコーン樹脂がアルキルおよびツノリール
    基を含有するとともに二および三官能性基を残量含有し
    て、高温度安定性と実質的な接着性を与える特許請求の
    範囲第１７項記載の方法。 １９、上記シリコーン樹脂をメチルトリクロロシラン、
    フェニル１〜リクロロシラン、ジメチルジクロロシラン
    およびジフェニルジクロロシランのブレンドから形成す
    る特許請求の範囲第１８項記載の方法。 ２０、焼鈍を５００℃以上の温度で行う特許請求の範囲
    第１４項記載の方法。 ２１、焼鈍を約６００℃の温度で行う特許請求の範囲第
    １４項記載の方法。 ２、特許請求の範囲第１３項記載の方法を実施りること
    により得られる磁気コア部品。 ２、特許請求の範囲第１４項記載の方法を実施すること
    により得られる磁気コア部品。 ２４、連続した珪素質膜の被膜および耐熱重合体の外被
    膜を有する粒子よりなり、上記被膜および外被膜が粒子
    間を絶縁するのに有効である鉄粉を有することを特徴と
    す“る、 理論内鉄密度の９０％以上に圧縮成形して、比較的低い
    ヒステリシス損および比較的低いうず電流損をもたける
    ために焼鈍り゛ることのできる磁気コア部品を形成する
    のに適した処理鉄粉。 ２５、鉄粉が粒度０．０５インチより小さい粒子よりな
    る特許請求の範囲第２４項記載の処理鉄粉。 ２６、上記珪素質膜がアルカリ金属珪酸塩から形成され
    、上記耐熱重合体がシリコーン樹脂である特許請求の範
    囲第２５項記載の処理鉄粉。 ２７、鉄粉の平均粒度が０．００２〜０．００６インチ
    の範囲にある特許請求の範囲第２５墳記載の処理鉄粉。 ２８、粒子の１０（重量）％以上が０．００１へ・０．
    ００８インチの範囲にある特許請求の範囲第２５項記載
    の処理鉄粉。 ２９、粒子上の珪酸塩被膜およびシリコーン外被膜の合
    計厚さが粒子寸法の約０．５〜約１．５％の範囲にある
    特許請求の範囲第２６項記載の処理鉄粉。 ３０、上記アルカリ金属珪酸塩が珪酸カリウムであり、
    上記シリコーン樹脂がポリメチルフェニルシロキザンで
    ある特許請求の範囲第２６項記載の処理鉄粉。
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