KR101056381B1

KR101056381B1 - 리액터

Info

Publication number: KR101056381B1
Application number: KR1020060105585A
Authority: KR
Inventors: 지 나카지마; 히데토 사에키
Original assignee: 가부시키가이샤 다무라 세이사쿠쇼
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2011-08-12
Also published as: JP2007123767A; KR20070046738A; JP4738981B2; CN1967745A; CN1967745B

Abstract

중앙 풋 및 적어도 하나의 외측 풋을 구비한 제 1 코어, 제 1 코어의 중앙 풋 및 적어도 하나의 외측 풋을 향하도록 배치되는 제 2 코어, 중앙 풋과 제 2 코어 사이에 형성되어 있는 갭에 구비되는 스페이서, 및 제 1 코일의 중앙 풋의 외주면에 부착되는 코일을 포함하는 리액터가 제공된다. 스페이서는 스페이서의 적어도 일면에 형성되어 있는 적어도 하나의 돌출부를 구비하고 있다. 돌출부의 단부면은 평면이고, 제 1 코어의 중앙 풋 또는 제 2 코어를 고정하기 위하여 제 1 코어의 중앙 풋 또는 제 2 코어와 접하고 있다.

리액터, 스페이서, 갭, 돌출부, E-타입 코어, I-타입 코어

Description

리액터{REACTOR}

도 1A는 제 1 실시예에 따른 리액터에 사용되는 스페이서의 평면도이고, 도 1B는 도 1A에 도시된 스페이서의 측면도이다.

도 2는 리액터에 제공되는 E-타입 코어의 평면도이다.

도 3은 E-타입 코어의 중앙 풋의 전단부면 및 I-타입 코어 사이에 형성되어 있는 갭(g)에 스페이서가 삽입되어 있는 상태를 도시한다.

도 4는 코일이 E-타입 코어의 중앙 풋 주위에 제공되어 있는 상태에서 코어의 측단면도이다.

도 5는 스페이서가 포함되어 있는 리액터의 단면도이다.

도 6A는 제 2 실시예에 따른 리액터에 사용되는 스페이서의 평면도이고, 도 6B는 도 6A에 도시된 스페이서의 측면도이다.

도 7A 및 도 7B는 스페이서의 양면에 돌출부를 구비하도록 형성되어 있는 스페이서의 예를 나타낸다.

도 8A는 제 3 실시예에 따른 리액터에 사용되는 스페이서의 평면도이고, 도 8B는 도 8A에 도시된 스페이서의 측면도이다.

도 9는 도 8A 및 도 8B에 도시된 스페이서의 변형 예로서, 부가적인 돌출부를 구비하도록 구성된 것을 나타내는 도이다.

도 10은 도 9에 도시된 스페이서의 변형 예로서, 다른 쪽 면에 돌출부를 구비하도록 구성된 것을 나타내는 도이다.

도 11은 일반적인 E-타입 및 I-타입 코어의 측면도이다.

도 12는 종래 리액터의 사시도이다.

도 13은 종래 리액터에 제공되는 스페이서의 사시도이다.

도 14는 스페이서의 두께와 갭의 크기 사이의 오차에 의하여 I-타입 코어와 E-타입 코어 사이에 형성되는 공간을 설명하는 도이다.

도 15는 종래 리액터에서 나타나는 결함을 설명하는 도이다.

본 발명은 전원공급장치용 리액터에 관한 발명으로서, 특히 노이즈를 줄일 수 있도록 구성된 리액터에 관한 발명이다.

일반적으로 도 11에 도시된 것처럼, 리액터는 E-타입 코어(2)와 I-타입 코어(4)의 조합으로 형성되어 있는 코어(12)를 사용한다. E-타입 코어(2)의 중앙 풋(foot)(2a)의 전단부면 및 중앙 풋(2a)의 전단부면에 대향하는 I-타입 코어(4)의 하부면의 일부 사이에 갭(g)이 형성되어 있도록 코어(12)가 구성되어 있다. 코어(12)를 사용하는 리액터(20)의 사시도를 나타내는 도 12에 도시된 바와 같이, 갭(g)에는 스페이서(1S)가 구비되어 있다. 스페이서(1S)는 갭(g)을 유지하기 위한 부재로서의 기능을 수행하여, 코어(12)의 진동에 의하여 발생하는 노이즈를 방지하 는 역할을 한다. 코일(5)은 E-타입 코어(2)의 중앙 풋(2a)의 둘레에 구비되어 있다. I-타입 코어(4)는, E-타입 코어(2)의 외측 풋(2b)의 각각의 전단부면과 I-타입 코어(4) 사이에 있는 각각의 접합부(A)에서 E-타입 코어(2)에 용접되어 있다.

갭(g)에 스페이서(1S)가 구비되도록 구성되어 있는 이러한 리액터의 일례에 관하여는 일본특허공개공보 제2004-140055호에 개시되어 있다.

도 13은 스페이서(1S)의 사시도이다. 스페이서(1S)는 갭(g)의 두께와 동일한 크기의 두께로 성형 수지로 만들어진다. 두께가 지나치게 두꺼우면 접합부(A)에 공간이 생기게 된다. 이 경우에 E-타입 코어(2)와 I-타입 코어(4)는 서로 용접될 수 없다. 그러므로, 스페이서(1S)는 매우 정밀하게 형성되어야 한다.

스페이서(1S)의 상부 및 하부면 각각의 전체 영역이 균일한 평면이 되도록 스페이서(1S)의 상부 및 하부면의 정밀도를 높임으로써, 리액터에 의해 발생되는 노이즈가 감소될 수 있다. 그러나, 몰딩머신을 사용하여 스페어서(1S)의 상부 및 하부면 각각의 전체 영역을 균일한 평면이 되도록 만드는 것은 매우 어렵다.

상기 면이 평면으로 형성되어 있는 것처럼 보여도, 도 15에 과장하여 도시된 것처럼 실제로 상기 면에는 요철이 있다. 그러므로, 스페이서(1S)가 갭(g)에 삽입되어 있는 상태에서는, I-타입 코어(4)의 하부면과 E-타입 코어(2)의 중앙 풋(2a)의 전단부면 사이에서 스페어서(1S)의 요철에 의하여 공간(b)이 발생하게 된다. 이러한 경우에는 노이즈를 줄일 수 없다.

본 발명의 목적은, 코어가 확실하게 고정되어서 노이즈를 줄일 수 있도록, 높은 정밀도의 균일한 평면으로 형성된 스페이서를 구비한 리액터를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 중앙 풋 및 적어도 하나의 외측 풋을 구비한 제 1 코어, 제 1 코어의 중앙 풋 및 적어도 하나의 외측 풋을 향하도록 배치되는 제 2 코어, 중앙 풋과 제 2 코어 사이에 형성되어 있는 갭에 구비되는 스페이서, 및 제 1 코일의 중앙 풋의 외주면에 부착되는 코일을 포함하는 리액터가 제공된다. 스페이서는 스페이서의 적어도 일면에 형성되어 있는 적어도 하나의 돌출부를 구비하고 있다. 돌출부의 단부면은 평면이고, 제 1 코어의 중앙 풋 또는 제 2 코어를 고정하기 위하여 제 1 코어의 중앙 풋 또는 제 2 코어와 접하고 있다.

이러한 구성에 의하여 돌출부의 단부면이 제 2 코어에 확실하게 접하게 되므로, 제 1 코어 및 제 2 코어의 진동이 발생되는 것을 막을 수 있다.

적어도 일 측면에서, 제 1 코어는 E-타입 코어이고, 제 2 코어는 I-타입 코어이다.

적어도 일 측면에서, 스페이서의 적어도 하나의 돌출부의 단부면은 높은 정밀도의 균일한 평면이다.

적어도 일 측면에서, 적어도 하나의 돌출부는 복수의 돌출부를 포함한다.

이러한 구성에 의하면, 노이즈를 확실하게 줄이도록 복수의 돌출부에 의하여 제 2 코어를 확실하게 지지할 수 있게 된다.

적어도 일 측면에서, 스페이서는 플레이트 형상의 장방형이다. 이 상태에 서, 복수의 돌출부는 스페이서의 상부 및 하부면 중 적어도 하나의 가장자리를 따라 뻗어 있도록 형성되어 있다.

적어도 일 측면에서, 스페이서는 플레이트 형상의 장방형이다. 이 상태에서, 복수의 돌출부는 스페이서의 상부 및 하부면 중 적어도 하나의 대각선을 따라 뻗어 있도록 형성되어 있다.

적어도 일 측면에서, 리액터는 적어도 하나의 외측 풋 및 코일의 외주면 사이의 공간을 채우는 진동차단 및 절연 재료(violation-isolating and insulating material)를 더 포함한다. 이 경우에, 진동차단 및 절연 재료는 코일 및 적어도 하나의 외측 풋을 가압한다.

진동차단 및 절연 재료가 코일 및 적어도 하나의 외측 풋을 가압하기 때문에, 스페이서와 진동차단 및 절연 재료의 시너지 효과에 의하여 더욱 효과적으로 노이즈를 줄일 수 있게 된다.

적어도 일 측면에서, 코일에 감기는 와이어의 외주부에는 와이어가 감기는 것이 끝나는 계단부가 있고, 진동차단 및 절연 재료가 또한 상기 계단부에도 제공되어 있다.

계단부의 주변부는 진동차단 및 절연 재료로 채워져 있기 때문에, 코일의 계단부에 의해 발생되는 공간도 또한 진동차단 및 절연 재료로 채워지게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

(제 1 실시예)

도 1A는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 리액터(30)(도 4 참조)에 사용되는 스페이서(1)의 평면도이다. 도 1B는 스페이서(1)의 측면도이다. 스페이서(1)는 평면도에서 보았을 때 장방형이다. 코어(25)(E-타입 코어(22) 및 I-타입 코어(24)의 조합)가 리액터(30)에 확실히 고정될 수 있도록, 스페이서(1)에는 긴 변(1b 및 1b')을 따라 한쪽 짧은 변(1c)으로부터 다른 쪽 짧은 변(1c')까지 뻗어있는 리브 형상의 돌출부(1d 및 1d)가 구비되어 있고, 동시에 이와 같은 구성에 의하여 각각의 돌출부(1d 및 1d)의 표면의 정밀도를 증가시키는 것이 용이해진다.

스페이서 표면의 전체 영역을 높은 정밀도로 만드는 것은 어렵지만, 돌출부(1d 및 1d) 각각의 표면(즉, 비교적 작은 크기를 갖는 얇은 표면)을 높은 정밀도의 균일한 평면으로 만드는 것은 훨씬 쉽다. 왜냐하면, 예컨대 스페이서(1)를 제조하기 위한 몰딩머신의 캐비티에서, 스페이서(1)의 전체 면에 대응하는 부분이 아니라 돌출부(1d 및 1d) 각각의 표면에 대응하는 부분만을 높은 정밀도의 균일한 평면으로 가공하면 충분하기 때문이다. 이는 곧 스페이서(1)를 제조하는 과정에서 정밀 가공의 소요가 줄어든다는 것을 의미하기도 하며, 같은 비용과 노력으로 더욱 정밀도 높은 스페이서(1)를 제조할 수 있다는 것을 의미하기도 한다.

비록 도 1B에서는 돌출부(1d)의 돌출 길이가 비교적 크게 도시되어 있지만, 각각의 돌출부(1d)는 몸체면(a)로부터 약간만 돌출되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(1d)가 몸체면(a)로부터 돌출된 길이는 0.02mm이다. 도 1A 및 도 1B에 도시된 것처럼, 각각의 짧은 변(1c 및 1c')에는 노치(1e)가 형성되어 있다.

도 2는 E-타입 코일(22)의 평면도이다. 스페이서(1)는 E-타입 코일(22)의 중앙 풋(22a)의 전단부면에 설치된다. E-타입 코어(22)는 얇은 실리콘 스틸 플레이트의 적층 구조로 되어 있고, 얇은 실리콘 스틸 플레이트들이 일체 성형 구조가 되도록 서로 용접되는 중앙부에 용접부를 구비하고 있다. 용접에 의해 발생되는 덩어리(3a)가 용접부(3)에 형성되더라도, 덩어리(3a)에 의한 돌출부는 각각의 노 치(1e 및 1e)에 의하여 상쇄된다. E-타입 코어(22)는 양단부에 외측 풋(22b 및 22b)를 구비하고 있다.

도 3은 중앙 풋(22a)의 전단부면과 I-타입 코어(24) 사이에 형성되어 있는 갭(g)에 스페이서(1)가 삽입되어 있는 상태를 도시한다. 도 3에서와 같이, I-타입 코어(24)는 스페이서(1)의 양측에 형성되어 있는 돌출부(1d 및 1d)에 의하여 고정된다. 돌출부(1d 및 1d)의 각각의 전단부면의 정밀도는 비교적 높기 때문에, 돌출부(1d 및 1d)의 각각의 전단부면이 I-타입 코어(24)의 하부면과 확실하게 접하도록 스페이서(1)가 갭(g)에 설치될 수 있다. 돌출부(1d 및 1d)는 스페이서(1)의 양단에 형성되어 있기 때문에, 즉 하나 이상의 돌출부가 I-타입 코어(24)를 고정하고 있기 때문에, 스페이서(1)는 안정된 방식으로 I-타입 코어(24)를 고정할 수 있다.

도 4는 코일(5B)이 부착되어 있는 코어(25)에 관한 측단면도이다. 도 4에서와 같이, 코일(5B)은 E-타입 코어(22)의 중앙 풋(22a) 주위에 감겨 있다. E-타입 코어(22)의 내부면과 각각의 외측 풋(22b) 사이에 공간(6)이 형성되기 때문에, 진동차단 및 절연 재료가 공간(6)에 삽입된다. 와이어가 중앙부(22a) 주위에 완전하게 감기지 않아서 코일(5B)의 외주면에 계단부(7)가 형성되는 경우가 있다. 이러한 경우에, 리액터(30) 내부에 공간이 남아있기 때문에, 진동차단 및 절연재료가 공간(6)에 삽입되더라도 노이즈를 효과적으로 줄일 수 없게 된다.

따라서, 본 실시예에서는 진동차단 및 절연 재료를 공간(6)에 삽입하고 스페이서(1)를 갭(g)에 삽입할 뿐만 아니라 진동차단 및 절연 재료를 계단부(7)에도 삽입한다. 이러한 구성에 의하여, 진동차단 및 절연 재료와 스페이서(1)의 시너지 효과에 의하여 노이즈를 효과적으로 줄일 수 있다.

도 5는 스페이서(1)가 갭(g)에 설치되고 진동차단 및 절연 재료(8)가 계단부(7)에 삽입되어 있는 리액터(30)에 관한 단면도이다. 리액터(30)의 조립과정 중에, 코일(5B)은 E-타입 코어(22)의 중앙 풋(22a) 주위에 감기고, 스페이서(1)는 중앙 풋(22a)의 전단부면에서 갭(g)에 설치되고, 계단부(7)도 진동차단 및 절연 재료로 채워질 수 있도록 진동차단 및 절연 재료가 코일(5B)의 외주면과 각각의 외측 풋(22b) 사이의 공간에 삽입된다. 그 후에, I-타입 코어(24)가 E-타입 코어(22) 위에 배치되고, I-타입 코어(24)가 E-타입 코어(22)에 대하여 가압되는 상태로 일체 성형 구조가 되도록 I-타입 코어(24)와 E-타입 코어(22)의 접합부가 서로 용접된다. 도 5의 도면부호(9)는 E-타입 코어(22)와 I-타입 코어(24)의 용접부를 나타낸다.

진동차단 및 절연 재료(8)가 I-타입 코어(24)에 의하여 가압되어 있는 상태에 있기 때문에, 코일(5B)의 외주면, 각각의 외측 풋(22b)의 측면 및 I-타입 코어(24)의 내부면은 모두 진동차단 및 절연 재료(8)에 의하여 가압된다. 그러므로, 코일(5B)의 외주면 및 I-타입 코어(24)와 E-타입 코어(22)의 영역(10 및 10)에서 발생되는 노이즈가 효과적으로 억제될 수 있다.

코어(25)의 윈도우에 해당하는 공간을 진동차단 및 절연 재료(8)로 채워 남은 공간이 거의 없도록 함으로써, 진동차단 및 절연 재료(8)의 가압 효과; 및 I-타입 코어(24)의 하부면에 의해 가압되어 I-타입 코어(24)의 하부면과 확실하게 접하게 되는 돌출부(1d 및 1d)(돌출부의 전단부면은 높은 정밀도의 균일한 평면으로 형 성되어 있다)를 구비한 스페이서(1)의 효과;에 의하여 노이즈를 효과적으로 줄이는 것이 가능하다. 진동차단 및 절연 재료(8)는 예컨대 플라스틱 부재, 하드 페이퍼, 성형 수지 또는 노멕스 페이퍼(Nomex^®Paper)일 수 있다.

(제 2 실시예)

도 6A는 제 2 실시예에 따른 리액터에 사용되는 스페이서(1F)에 관한 평면도이다. 도 6B는 스페이서(1F)의 측면도이다. 스페이서(1F)는 리액터(30)의 스페이서(1)을 대신하여 사용될 수 있다. 본 실시예에서는, 스페이서(1F)의 가장자리(1b 및 1b')를 따라 형성되어 있는 돌출부(1d 및 1d) 중 하나의 옆을 따라, 각각의 노치(1e)의 가장자리 외측에 돌출부(1d)가 더 형성되어 있다. 자세히 설명하면, 가장자리(1b')를 따라 뻗어있는 돌출부(1d)의 옆을 따라 또 다른 돌출부(1d)가 부가되어있다. 즉, 세 개의 돌출부에 의하여 I-타입 코어(24)를 지지하도록 세 개의 돌출부가 스페이서(1F)에 형성되어 있다. 부가적인 돌출부(1d)는 각각의 노치(1e)의 다른 쪽 가장자리를 따라 뻗어있는 돌출부(1d)의 옆을 따라 형성될 수도 있다.

도 7A는 도 1에 도시된 스페이서(1)의 일 변형 예로서 스페이서(1G)를 나타낸다. 도 7A에 도시된 것처럼, 스페이서(1G)에는 상부 면에 두 개의 돌출부(1d)를 구비함과 동시에 하부 면에도 두 개의 돌출부(1d)를 더 구비하고 있다.

도 7B는 도 6A에 도시된 스페이서(1F)의 일 변형 예로서 스페이서(1H)를 나타낸다. 도 7B에 도시된 것처럼, 스페이서(1H)에는 상부 면에 세 개의 돌출부(1d)를 구비함과 동시에 하부 면(1a')에도 세 개의 돌출부(1d)를 더 구비하고 있다. 각각의 스페이서(1G 및 1H)는 리액터에 설치되어, 하부면(1a')에 형성된 돌출부(1d)의 전단부면이 E-타입 코어(22)의 중앙 풋(22a)의 전단부면과 확실하게 접하여서 노이즈를 한층 더 줄일 수 있게 된다.

(제 3 실시예)

도 8A는 제 3 실시예에 따른 리액터에 사용되는 스페이서(1J)에 관한 평면도이다. 도 8B는 스페이서(1J)의 측면도이다. 스페이서(1J)는 리액터(30)의 스페이서(1) 대신에 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 돌출부가 X-자 형태로 배열되도록 스페이서(1J)의 상부면(1a)에 상부면(1a)의 대각선을 따라 한 쌍의 돌출부(1d 및 1d)가 형성된다. 돌출부(1d 및 1d) 각각의 전단부면은 높은 정밀도의 균일한 평면으로 형성될 수 있다. 스페이서(1J)가 E-타입 코어(24)와 확실하게 접함으로써 코어를 확실하게 지지할 수 있기 때문에, 노이즈를 확실하게 줄일 수 있다.

도 9는 스페이서(1J)의 변형으로서 스페이서(1K)를 도시한다. 도 9에서와 같이, 도 8A에 도시된 돌출부 중 하나를 따라 뻗은 또 다른 돌출부(1d)가 상부면(1a)에 부가적으로 형성되어 있다. 도 10은 스페이서(1J)의 또 다른 변형으로서 스페이서(1L)를 도시한다. 도 10에서와 같이, 스페이서(1L)는 하부면(1a')에 두 개 또는 세 개의 돌출부(1d)(도 8A에 도시된 두 개의 돌출부(1d) 또는 도 9에 도시된 세 개의 돌출부와 유사하게 배열되어 있다)를 구비하도록 형성되어 있다.

비록 본 발명이 특정한 바람직한 실시예를 참조하여 비교적 자세히 설명되어 있지만, 다른 실시예도 가능하다.

예를 들어, 돌출부(1d)의 전단부면의 폭 및 스페이서의 상부 또는 하부면에 형성되어 있는 돌출부의 수는 변경될 수 있다.

전술한 스페이서가 코일의 외주면에 계단부(7)가 없는 코일을 구비한 리액터에도 사용될 수 있다는 것은 자명하다.

본 발명에 의하면, 코어가 확실하게 고정되어서 노이즈를 줄일 수 있도록, 높은 정밀도의 균일한 평면으로 형성된 스페이서를 구비한 리액터를 제공할 수 있다.

Claims

중앙 풋 및 적어도 하나의 외측 풋을 구비한 제 1 코어,

상기 제 1 코어의 상기 적어도 하나의 외측 풋과 접하고 상기 제 1 코어의 상기 중앙 풋과의 사이에 갭이 형성되도록 배치되는 제 2 코어,

상기 중앙 풋과 상기 제 2 코어 사이에 형성되어 있는 갭에 구비되는 스페이서, 및

상기 제 1 코일의 상기 중앙 풋의 외주면에 부착되는 코일을 포함하고,

상기 스페이서는 상기 스페이서의 적어도 일면에 형성되어 있는 적어도 하나의 돌출부를 구비하고 있고,

상기 적어도 하나의 돌출부의 단부면은 평면이고,

상기 적어도 하나의 돌출부의 단부면은 상기 제 1 코어의 상기 중앙 풋과 상기 제 2 코어의 적어도 어느 일방과 접촉하고,

상기 적어도 하나의 돌출부의 단부면은 상기 제 1 코어의 상기 중앙 풋과 상기 제 2 코어의 적어도 어느 일방과 접촉함으로써 상기 제 1 코어와 상기 제 2 코어를 서로 고정하는 것을 특징으로 하는 리액터.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 코어는 E-타입 코어이고, 상기 제 2 코어는 I-타입 코어인 것을 특징으로 하는 리액터.
제 1 항에 있어서,

상기 스페이서의 상기 적어도 하나의 돌출부의 상기 단부면은 상기 스페이서의 상기 돌출부가 아닌 다른 면보다 높은 정밀도의 균일한 평면인 것을 특징으로 하는 리액터.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 돌출부는 복수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리액터.
제 4 항에 있어서,

상기 스페이서는 플레이트 형상의 장방형이고,

상기 복수의 돌출부가 상기 스페이서의 상부 및 하부면 중 적어도 하나에서의 가장자리를 따라 뻗어 있도록, 상기 복수의 돌출부가 상기 스페이서의 상부 및 하부면 중 적어도 하나에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리액터.
제 4 항에 있어서,

상기 스페이서는 플레이트 형상의 장방형이고,

상기 복수의 돌출부가 상기 스페이서의 상부 및 하부면 중 적어도 하나에서의 대각선을 따라 뻗어 있도록, 상기 복수의 돌출부가 상기 스페이서의 상부 및 하부면 중 적어도 하나에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리액터.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 외측 풋 및 상기 코일의 외주면 사이의 공간을 채우는 진동차단 및 절연 재료를 더 포함하고,

상기 진동차단 및 절연 재료는 상기 코일 및 상기 적어도 하나의 외측 풋을 가압하고 있는 것을 특징으로 하는 리액터.
제 7 항에 있어서,

상기 코일의 감긴 와이어의 외주부에는 상기 와이어가 감기는 것이 끝나는 계단부가 있고,

상기 진동차단 및 절연 재료가 또한 상기 계단부에 제공되는 것을 특징으로 하는 리액터.