KR20160137360A - Reactor device and electricelectronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 리액터 장치 및 당해 리액터 장치를 구비하는 전기·전자 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a reactor apparatus and an electric / electronic apparatus including the reactor apparatus.
하이브리드 자동차 등의 승압 회로나, 발전, 변전 설비에 사용되는 리액터 장치는, 환상의 코어와 코어에 권회(卷回)된 코일로 이루어지는 리액터 본체, 리액터 본체를 수용하는 케이싱, 및 리액터 본체와 케이싱 사이에 충전(充塡)된 봉지재를 구비한다 (예를 들어 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조).BACKGROUND ART [0002] A reactor device used in a booster circuit, a power generation device, and a power generation facility of a hybrid vehicle or the like includes a reactor body made of an annular core and a coil wound on the core, a casing accommodating the reactor body, (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).
리액터 장치는, 사용시에 교류 전류가 인가되면, 코어의 자왜 (磁歪) 특성에 의해 교류의 전류 변화에 따라 코어가 주기적으로 변형되고, 리액터 본체로부터 진동이나 열이 발생한다. 봉지재는, 이 리액터 본체로부터의 진동이나 리액터 장치가 놓인 환경 (예를 들어 자동차) 으로부터 리액터 장치에 주어지는 진동에 견뎌, 리액터 본체를 케이싱에 대하여 고정시키는 것이 요구된다.When an AC current is applied at the time of use, the reactor is periodically deformed in accordance with a change in AC current due to the magnetostriction characteristic of the core, and vibration or heat is generated from the reactor main body. The sealing member is required to withstand the vibration from the reactor main body and the vibration imparted to the reactor device from the environment (for example, automobile) where the reactor device is placed, and fix the reactor main body to the casing.
리액터 본체와 케이싱 사이에 충전된 봉지재는, 특허문헌 2 에 나타내는 바와 같이, 리액터 본체를 케이싱 내에 수용한 상태에서, 리액터 본체와 케이싱 사이에 경화성 조성물을 포팅 (주형) 하여, 경화성 조성물을 경화시킴으로써 형성된다. 리액터 본체를 케이싱에 대하여 강고하게 고정시키는 관점에서는, 봉지재를 경질인 것, 구체적으로는 영률이 높은 재료로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 경질인 봉지재를 형성할 수 있는 경화성 조성물은 경화시의 체적 수축에 의해서, 리액터 본체의 코어에 강한 압축 응력을 부여한다. 코어가 강한 압축 응력을 받으면, 리액터 본체의 자기 특성, 특히 철손에 악영향이 미친다. 이 경향은, 리액터 본체가 압분 코어를 구비하는 경우에 현저해진다.The encapsulating material filled between the reactor main body and the casing is formed by potting (casting) the curable composition between the reactor main body and the casing and curing the curable composition in a state where the reactor main body is housed in the casing as shown in Patent Document 2 do. From the viewpoint of firmly fixing the reactor main body to the casing, it is preferable that the sealing material is made of a hard material, specifically a material having a high Young's modulus. However, the curable composition capable of forming a hard sealing material gives a strong compressive stress to the core of the reactor main body due to volume shrinkage during curing. When the core is subjected to a strong compressive stress, the magnetic properties of the reactor main body, particularly the iron loss, are adversely affected. This tendency becomes conspicuous when the reactor body is provided with a compaction core.
이러한 영향이 미치는 것을 피하는 방법의 하나로, 봉지재를 형성하기 위한 경화성 조성물로서, 경화시에 코어에 압축 응력을 부여하기 어려운 재료를 사용하는 것이 생각된다. 그러나, 그 경우에는 경화물인 봉지재가 연질인 것 (영률이 낮은 것) 이 되고, 리액터 본체로부터의 진동이나 리액터 장치 외로부터의 진동에 의해서, 리액터 본체가 케이싱으로부터 탈락할 위험성이 높아진다.As a method for avoiding such an influence, it is conceivable to use, as a curing composition for forming an encapsulating material, a material which is hard to impart compressive stress to the core at the time of curing. In this case, however, the encapsulation material, which is a hardened product, becomes soft (having a low Young's modulus), and the risk of vibration of the reactor main body or vibration from the reactor device causes the reactor main body to fall off from the casing.
본 발명은, 이러한 현상을 감안하여, 사용 중에 리액터 본체가 케이싱으로부터 탈락하는 문제가 발생할 가능성을 저감시킴과 함께, 리액터 장치의 자기 특성의 저하를 억제하는 것을 실현할 수 있는 리액터 장치 및 당해 리액터 장치를 구비하는 전기·전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a reactor device capable of reducing the possibility of a problem that the reactor main body falls off from the casing during use, and suppressing deterioration of the magnetic characteristics of the reactor device, And to provide an electric / electronic apparatus equipped therewith.
상기 과제를 해결하기 위해서 제공되는 본 발명은, 일 양태에 있어서, 평면에서 보아 환상의 코어와 상기 코어에 권회된 코일을 구비하는 리액터 본체, 상기 리액터 본체를 수용하는 케이싱, 및 상기 리액터 본체와 상기 케이싱 사이에 충전되는 봉지재를 구비하는 리액터 장치로서, 상기 코어는, 자성 분말을 포함하는 재료를 가압 성형하여 이루어지는 압분체를 구비하는 압분 코어로 이루어지고, 상기 코어는, 상기 코일 내에 삽입된 부분을 갖고 직선상의 자로 (磁路) 를 구획 형성하는 2 개의 직선부와, 상기 직선부의 각각의 단부 (端部) 에 연속 형성되어 곡절(曲折)된 자로를 구획 형성하는 2 개의 곡절부를 갖고, 상기 봉지재는, 상기 곡절부와 상기 케이싱 사이에 위치하는 제 1 봉지재와, 상기 직선부의 적어도 일부와 상기 케이싱 사이에 위치하는 제 2 봉지재를 구비하고, 상기 제 1 봉지재의 영률은, 상기 제 2 봉지재의 영률보다 낮은 것을 특징으로 하는 리액터 장치이다.According to an aspect of the present invention, which is provided to solve the above problems, the present invention provides, in one aspect, a reactor body including an annular core in a plan view and a coil wound around the core, a casing accommodating the reactor main body, And a sealing material filled between the casings, wherein the core is made of a press compaction core comprising a green compact obtained by press-molding a material containing magnetic powder, the core comprising: And two curved portions that are formed continuously and formed on respective end portions of the straight portion so as to divide and form a curved magnetic path, The sealing member includes a first sealing member positioned between the curved portion and the casing, and a second sealing member located between the at least a portion of the straight portion and the casing 2, the encapsulation material and a Young's modulus of the first sealing material is a reactor wherein the first sealing member 2 is lower than the Young's modulus.
봉지재를 형성하기 위한 경화성 조성물이 경화 수축될 때에 리액터 본체의 코어가 받는 압축 응력이 리액터 장치의 자기 특성에 주는 영향의 정도는, 코어의 형상에 따라서 변화된다. 코어의 형상이 복잡한 형상인 경우에는, 코어의 형상이 봉상 등 비교적 단순한 형상인 경우보다, 자기 특성, 특히 철손에 주는 영향의 정도가 커지는 경향이 있다.The degree of the influence of the compressive stress received by the core of the reactor main body upon the magnetic characteristics of the reactor device when the curable composition for forming the sealing material is hardened and shrunk varies depending on the shape of the core. In the case where the shape of the core is complicated, the degree of influence on the magnetic properties, particularly the iron loss, tends to be larger than in the case where the shape of the core is a relatively simple shape such as a bar shape.
그래서, 본 발명에서는, 닫힌 자로를 구획 형성하도록 평면에서 보아 환상의 형상을 갖는 코어와 케이싱 사이에 위치하는 봉지재를, 직선상의 자로를 구획 형성하는 부분 (직선부) 의 경우 (제 2 봉지재) 와, 비직선상이며 곡절된 자로를 구획 형성하는 부분 (곡절부) 의 경우 (제 1 봉지재) 로 나누어, 제 2 봉지재는 상대적으로 경질인 (영률이 높은) 재료로 하고, 제 1 봉지재는 상대적으로 연질인 (영률이 낮은) 재료로 한다. 제 2 봉지재는 경질인 재료로 이루어지기 때문에, 리액터 본체를 케이싱에 대하여 강하게 고정시키는 것이 가능하다. 제 2 봉지재를 형성하기 위한 경화성 조성물은 경화 수축에 의해서 코어에 큰 압축 응력을 부여하지만, 제 2 봉지재에 의해서 고정되는 코어의 부분은 직선부이므로, 이 직선부에서 기인하는 리액터 장치의 자기 특성의 열화는 잘 발생되지 않는다. 코어 중 비교적 복잡한 형상을 갖고 있는 곡절부와 케이싱 사이에는, 상대적으로 연질이며 경화 수축의 영향이 적은 제 1 봉지재가 위치하고 있기 때문에, 코어의 곡절부에서 기인하는 리액터 장치의 자기 특성의 열화는 잘 발생되지 않는다. 이것은, 직선부와 곡절부에 동일한 힘이 가해졌을 때, 응력이 코어에 주는 영향은 곡절부 쪽이 매우 크고, 자기 특성의 열화도 큰 것을 알아낸 것에 의한 것으로, 이 지견에 기초하여 곡절부에 가해지는 응력의 영향을 저감시킨 것이다. 따라서, 상기 본 발명에 관련된 리액터 장치는, 봉지재를 제공하는 경화성 조성물의 경화 수축에서 기인한 리액터 장치의 자기 특성의 열화가 잘 발생되지 않는다.Therefore, in the present invention, in the case of a portion (rectilinear section) for partitioning a straight-line magnetic path, an encapsulating material positioned between the core and the casing, which has an annular shape in plan view so as to form a closed- (A first encapsulation member) for partitioning a non-linearly-shaped and folded magnetic path (a curved portion), and the second encapsulation member is made of a relatively hard material (having a high Young's modulus) The ash is made of relatively soft material (low Young's modulus). Since the second encapsulant is made of a hard material, it is possible to firmly fix the reactor main body to the casing. The curable composition for forming the second encapsulation imparts a large compressive stress to the core due to the curing shrinkage, but since the portion of the core fixed by the second encapsulant is a straight portion, The deterioration of characteristics is not generated well. Since the first encapsulant, which is relatively soft and less affected by the hardening shrinkage, is located between the curved portion having a relatively complicated shape in the core and the casing, deterioration of the magnetic characteristics of the reactor device It does not. The reason for this is that when the same force is applied to the straight portion and the bending portion, the influence of the stress on the core is very large on the side of the bending portion and the deterioration of the magnetic property is also large. The influence of the applied stress is reduced. Therefore, the reactor device according to the present invention does not cause deterioration of the magnetic characteristics of the reactor device due to the curing shrinkage of the curable composition providing the sealing material.
봉지재를 형성하기 위한 경화성 조성물은, 취급성의 용이성 등에서 수지계 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제 1 봉지재 및 상기 제 2 봉지재는 수지계 재료를 포함하는 것이 바람직하다.The curable composition for forming an encapsulating material preferably includes a resin-based material for ease of handling and the like. Therefore, it is preferable that the first encapsulant and the second encapsulant include a resin material.
상기 제 2 봉지재는 충전제를 포함해도 된다. 상기와 같이, 제 2 봉지재는 제 1 봉지재보다 영률이 높고, 이 영률을 높이기 위한 수단으로서, 무기계 재료 등에 의한 충전제를 사용하는 것이 간편하다.The second encapsulant may include a filler. As described above, the second encapsulant has a higher Young's modulus than the first encapsulant, and it is easy to use a filler made of an inorganic material or the like as a means for increasing the Young's modulus.
상기 제 2 봉지재의 영률은 5 ㎬ 이상인 것이 바람직하다. 상기 제 2 봉지재에 의해 리액터 본체를 케이싱에 대하여 고정시키는 것이 보다 안정적으로 실현된다.The Young's modulus of the second encapsulant is preferably 5 ㎬ or more. It is more stably realized that the reactor body is fixed to the casing by the second sealing material.
상기 제 1 봉지재의 영률은 50 ㎫ 이하인 것이 바람직하다. 경화성 조성물로부터 제 1 봉지재가 형성될 때의 경화 수축에 의해서 곡절부에 부여되는 압축 응력의 정도를 적게 하는 것이 가능해진다.The Young's modulus of the first encapsulant is preferably 50 MPa or less. It is possible to reduce the degree of compressive stress applied to the curved portion by the curing shrinkage when the first encapsulant is formed from the curable composition.
상기 자성 분말은, Fe-Si-B 계 합금, Fe-P-C 계 합금 및 Co-Fe-Si-B 계 합금으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 비정질 자성 재료의 분말을 포함하고 있어도 된다. 비정질 자성 재료는 비교적 경질이기 때문에, 자성 분말이 비정질 자성 재료의 분말을 포함하고 있는 경우에는, 코어에 외력이 부여되었을 때 변형으로서 축적되기 쉽다. 코어에 축적된 변형은 그 코어를 구비하는 리액터 장치의 자기 특성에 악영향을 미치기 쉽다. 그러나, 상기와 같이, 본 발명에 관련된 리액터 장치에서는, 리액터 본체와 케이싱 사이에 위치하는 봉지재를 형성하기 위한 경화성 조성물의 경화 수축이 리액터 장치의 자기 특성의 열화를 발생시키기 어렵다. 따라서, 본 발명에 관련된 리액터 장치에서는, 코어에 함유되는 자성 분말이 비정질 자성 재료를 포함하는 경우라도 자기 특성의 열화가 잘 발생되지 않는다.The magnetic powder may contain one or more amorphous magnetic material powders selected from the group consisting of Fe-Si-B alloys, Fe-P-C alloys and Co-Fe-Si-B alloys. Since the amorphous magnetic material is relatively hard, when the magnetic powder contains the powder of the amorphous magnetic material, it is likely to accumulate as deformation when an external force is applied to the core. The deformation accumulated in the core tends to adversely affect the magnetic characteristics of the reactor device having the core. However, as described above, in the reactor apparatus according to the present invention, the curing shrinkage of the curable composition for forming the sealing material located between the reactor main body and the casing hardly causes the deterioration of the magnetic characteristics of the reactor apparatus. Therefore, in the reactor device according to the present invention, even when the magnetic powder contained in the core contains an amorphous magnetic material, deterioration of magnetic properties is hardly caused.
상기 비정질 자성 재료는 Fe-P-C 계 합금으로 이루어지는 것이어도 된다. 이러한 재료는 자왜 정수 (定數) 가 비교적 높은 경우가 있는데, 그와 같은 경우에도, 본 발명에 관련된 리액터 장치는 자기 특성의 열화가 잘 발생되지 않는다.The amorphous magnetic material may be made of an Fe-P-C alloy. Such a material may have a relatively high magnetostatic constant. Even in such a case, the reactor apparatus according to the present invention does not cause deterioration of magnetic properties.
상기 압분체는, 상기 자성 분말을 상기 압분체에 함유되는 다른 재료에 대하여 결착시키는 결착 성분을 함유하고 있어도 된다. 결착 성분을 갖는 경우에는, 압분체가 형상을 유지하는 것이 비교적 용이하다. 또한, 결착 성분이 자성 분말 사이에서 우선적으로 변형되는 경우도 있고, 이 경우에는 자성 분말에 변형이 축적되기 어렵다. 상기 결착 성분은, 수지 재료에 기초하는 성분을 포함하는 것이 바람직하다.The green compact may contain a binding component for binding the magnetic powder to another material contained in the green compact. In the case of having a binding component, it is relatively easy for the green compact to maintain its shape. Further, in some cases, the binder component is preferentially deformed between the magnetic powders. In this case, deformation is hardly accumulated in the magnetic powder. It is preferable that the binder component includes a component based on a resin material.
본 발명은, 다른 일 양태로서, 상기 본 발명에 관련된 리액터 장치가 실장된 전기·전자 기기를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electric / electronic device in which the reactor device according to the present invention is mounted.
본 발명에 의하면, 사용 중에 리액터 본체가 케이싱으로부터 탈락하는 문제가 발생할 가능성을 저감시킴과 함께, 리액터 장치의 자기 특성의 저하를 억제하는 것을 실현할 수 있는 리액터 장치가 제안된다. 또한, 상기 리액터 장치를 구비하는 전기·전자 기기도 제공된다.According to the present invention, there is proposed a reactor apparatus capable of reducing the possibility of a problem that the reactor main body falls off from the casing during use, and suppressing a decrease in the magnetic characteristics of the reactor apparatus. An electric / electronic device including the reactor device is also provided.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 리액터 장치의 형상을 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 리액터 장치가 구비하는 코어의 형상을 개념적으로 나타내는 평면도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 리액터 장치의 형상을 개념적으로 나타내는 평면도이다.
도 4 는 실시예에 있어서 코어에 발생한 응력이 철손에 주는 영향을 평가하기 위해서 사용한 시료의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 5 는 코어에 발생한 응력이 철손에 주는 영향을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6(a), 6(b) 는 실시예에 있어서 실시한, 코어에 대한 외력의 부여 형식이 철손에 주는 영향을 평가하는 방법을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 7 은 코어에 대한 외력의 부여 형식이 철손에 주는 영향을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a perspective view conceptually showing the shape of a reactor device according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view conceptually showing the shape of a core of a reactor device according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view conceptually showing the shape of a reactor device according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a diagram conceptually showing a configuration of a sample used for evaluating the influence of the stress generated in the core on the iron loss in the embodiment. Fig.
5 is a graph showing a result of evaluating the influence of the stress generated on the core on the iron loss.
Figs. 6 (a) and 6 (b) conceptually illustrate a method for evaluating the effect of the external force applied to the core on the iron loss, which is performed in the embodiment. Fig.
7 is a graph showing the result of evaluating the influence of the external force application type on the core to the core loss.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 리액터 장치의 형상을 개념적으로 나타내는 사시도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 리액터 장치 (100) 는, 평면에서 보아 환상의 코어 (10) 와 코어 (10) 에 권회된 코일 (15) 을 구비하는 리액터 본체 (20), 리액터 본체 (20) 를 수용하는 케이싱 (30), 및 리액터 본체 (20) 와 케이싱 (30) 사이에 충전되는 봉지재 (40) 를 구비한다.1 is a perspective view conceptually showing the shape of a reactor device according to an embodiment of the present invention. 1, the
코어 (10) 는, 자성 분말을 포함하는 재료를 가압 성형하여 이루어지는 압분체를 구비하는 압분 코어로 이루어진다. 도 2 는, 리액터 장치 (100) 가 구비하는 코어 (10) 의 형상을 개념적으로 나타내는 평면도이다. 압분 코어로 이루어지는 코어 (10) 는 평면에서 보아 환상이고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 닫힌 자로 (MP) 를 구획 형성한다. 코어 (10) 는, 코일 (15) 내에 삽입된 부분을 갖고 직선상의 자로를 구획 형성하는 2 개의 직선부 (12a, 12b) 와, 직선부 (12a, 12b) 의 각각의 단부에 연속 형성되어 곡절된 자로를 구획 형성하는 2 개의 곡절부 (11a, 11b) 를 갖는다. 도 2 에 나타내는 코어 (10) 는 하나의 압분체로 구성되는데, 이것에 한정되지 않는다. 복수의 압분체로 구성되어 있어도 된다. 그와 같은 예로서, 직선부 (12a, 12b) 및 곡절부 (11a, 11b) 가 각각 개별의 압분체로 이루어지고, 전체로서 평면에서 보아 환상의 코어를 구성하는 경우를 들 수 있다.The
압분체를 구성하는 자성 분말의 종류는 한정되지 않는다. 자성 분말을 구성하는 자성 재료는, 결정질 자성 재료와 비정질 자성 재료로 크게 구별된다.The kind of the magnetic powder constituting the green compact is not limited. The magnetic material constituting the magnetic powder is largely classified into a crystalline magnetic material and an amorphous magnetic material.
결정질 자성 재료는, 결정질인 것 (일반적인 X 선 회절 측정에 의해, 재료 종류를 특정할 수 있는 정도로 명확한 피크를 갖는 회절 스펙트럼이 얻어지는 것), 및 강자성체, 특히 연자성체인 것을 만족하는 한, 구체적인 종류는 한정되지 않는다. 결정질 자성 재료의 구체예로서, Fe-Si-Cr 계 합금, Fe-Ni 계 합금, Fe-Co 계 합금, Fe-V 계 합금, Fe-Al 계 합금, Fe-Si 계 합금, Fe-Si-Al 계 합금, 카르보닐철 및 순철을 들 수 있다. 상기 결정질 자성 재료는 1 종류의 재료로 구성되어 있어도 되고 복수 종류의 재료로 구성되어 있어도 된다.The crystalline magnetic material is preferably a crystalline material (a material capable of obtaining a diffraction spectrum having a definite peak to the extent that the material type can be specified by general X-ray diffraction measurement), and a ferromagnetic material, particularly a soft magnetic material, Is not limited. Examples of the crystalline magnetic material include Fe-Si-Cr alloys, Fe-Ni alloys, Fe-Co alloys, Fe-V alloys, Fe-Al alloys, Fe- Al-based alloys, carbonyl iron and pure iron. The crystalline magnetic material may be composed of one kind of material or a plurality of kinds of materials.
비정질 자성 재료는, 비정질인 것 (일반적인 X 선 회절 측정에 의해, 재료 종류를 특정할 수 있는 정도로 명확한 피크를 갖는 회절 스펙트럼이 얻어지지 않는 것), 및 강자성체, 특히 연자성체인 것을 만족하는 한, 구체적인 종류는 한정되지 않는다. 비정질 자성 재료의 구체예로서, Fe-Si-B 계 합금, Fe-P-C 계 합금 및 Co-Fe-Si-B 계 합금을 들 수 있다. 상기 비정질 자성 재료는 1 종류의 재료로 구성되어 있어도 되고 복수 종류의 재료로 구성되어 있어도 된다.The amorphous magnetic material may be amorphous (as long as it is a ferromagnetic material, particularly a soft magnetic material) that is amorphous (that is, a diffraction spectrum having a clear peak can not be obtained to such an extent that a material type can be specified by general X- The specific kind is not limited. Specific examples of the amorphous magnetic material include Fe-Si-B alloys, Fe-P-C alloys and Co-Fe-Si-B alloys. The amorphous magnetic material may be composed of one kind of material or a plurality of kinds of materials.
상기 비정질 자성 재료의 일례인 Fe-P-C 계 합금에 대해서 조성의 예를 구체적으로 나타내면, 조성식이, Fe100원자%-a-b-C-x-y-z-tNiaSnbCrcPxCyBzSit 로 나타나고, 0 원자% ≤ a ≤ 10 원자%, 0 원자% ≤ b ≤ 3 원자%, 0 원자% ≤ c ≤ 6 원자%, 6.8 원자% ≤ x ≤ 10.8 원자%, 2.2 원자% ≤ y ≤ 9.8 원자%, 0 원자% ≤ z ≤ 4.2 원자%, 0 원자% ≤ t ≤ 7 원자% 인 Fe 기 비정질 합금을 들 수 있다. 상기 조성식에 있어서, Ni, Sn, Cr, B 및 Si 는 임의 첨가 원소이다.An example of the composition of the Fe-PC based alloy which is an example of the amorphous magnetic material is as follows. The composition formula is represented by 100 atom% Fe- abCxyzt Ni a Sn b Cr c P x C y B z Si t , % ≤ a ≤ 10 atomic%, 0 atomic% ≤ b ≤ 3 atomic%, 0 atomic% ≤ c ≤ 6 atomic%, 6.8 atomic% ≤ x ≤ 10.8 atomic%, 2.2 atomic% ≤ y ≤ 9.8 atomic% %? Z? 4.2 atomic%, and 0 atomic%? T? 7 atomic%. In the above composition formula, Ni, Sn, Cr, B, and Si are optional additional elements.
비정질 자성 재료를 사용한 경우에는, 결정질 자성 재료를 사용한 경우보다, 기본적 경향으로서 리액터 장치의 철손을 저감시킬 수 있다. 그 한편, 결정질 자성 재료보다 비교적 자왜 정수가 큰 재료가 포함되기 때문에, 리액터 장치가 비정질 자성 재료의 자성 분말을 포함하는 압분체로 이루어지는 압분 코어를 구비하는 경우에는, 경화성 조성물의 경화 수축이 리액터 장치의 철손에 영향을 미치기 쉽다. 그와 같은 경우에도, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 리액터 장치 (100) 의 경우에는, 경화성 조성물이 경화되어 이루어지는 봉지재 (40) 를 복수 종류 사용하여 코어의 형상에 맞춰 이것들의 봉지재를 배치하고 있기 때문에, 경화성 조성물의 경화 수축이 철손에 영향을 미치기 어렵다.When an amorphous magnetic material is used, the iron loss of the reactor device can be reduced as a basic tendency, as compared with the case of using a crystalline magnetic material. On the other hand, since a material having a relatively larger magneto-static constant is included than the crystalline magnetic material, when the reactor device is provided with a compaction core comprising a green compact containing a magnetic powder of an amorphous magnetic material, the curing shrinkage of the curable composition It is easy to affect the iron loss of In such a case, too, in the case of the
자성 분말의 형상은 한정되지 않고, 구상 (球狀) 이어도 되고 비구상이어도 된다. 비구상인 경우에는, 인편상, 타원구상, 액적상, 침상 등의 형상 이방성을 갖는 형상이어도 되고, 특별한 형상 이방성을 갖지 않는 부정형이어도 된다. 부정형의 분체의 예로서, 구상의 분말의 복수가, 서로 접하여 결합하고 있거나, 다른 분말에 부분적으로 매몰되도록 결합되어 있거나 하는 경우를 들 수 있다. 자성 분말의 형상은, 자성 분말을 제조하는 단계에서 얻어진 형상이어도 되고, 제조된 자성 분말을 2 차 가공함으로써 얻어진 형상이어도 된다. 전자의 형상으로는, 구상, 타원구상, 액적상, 침상 등이 예시되고, 후자의 형상으로는, 인편상이 예시된다.The shape of the magnetic powder is not limited and may be spherical or non-spherical. In the case of the non-spherical shape, it may be a shape having a shape anisotropy such as a scaly shape, an elliptic spherical shape, a liquid droplet shape, a needle shape, or the like, and may be a pseudo shape having no particular shape anisotropy. Examples of the amorphous powder include a case in which a plurality of spherical powders are bonded to each other or joined so as to be partially buried in other powders. The shape of the magnetic powder may be a shape obtained at the stage of manufacturing the magnetic powder, or a shape obtained by secondary working the produced magnetic powder. Examples of the former shape include spherical shape, elliptical spherical shape, droplet shape, needle shape and the like, and the latter shape exemplifies a scaly shape.
자성 분말의 크기도 한정되지 않는다. 레이저 회절·산란식 입자경 분포 측정을 실시했을 때의 메디안경 (D50) 으로서, 0.1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이상이 예시되고, 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직한 경우가 있다.The size of the magnetic powder is not limited. As medicament glasses (D50) when laser diffraction / scattering type particle size distribution measurement is performed, 0.1 mu m or more and 100 mu m or more are exemplified, and it is preferable that the resolution is 1 mu m or more and 50 mu m or less.
압분체는, 자성 분말을 압분체에 함유되는 다른 재료에 대하여 결착시키는 결착 성분을 함유하는 것이 바람직한 경우가 있다. 결착 성분으로서, 통상, 절연성 재료가 사용된다. 이것에 의해, 압분체로서의 절연성을 높이는 것이 가능해진다. 이 절연성 재료로서, 수지 재료 및 수지 재료의 열분해 잔사 (본 명세서에 있어서, 이들을 「수지 재료에 기초하는 성분」이라고 총칭한다.) 등의 유기계의 재료, 무기계의 재료 등이 예시된다. 결착 성분은 수지 재료에 기초하는 성분을 포함하는 것이 생산성의 관점 등에서 바람직하다. 수지 재료로서, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지 등이 예시된다. 무기계의 재료로 이루어지는 결착 성분은 물유리 등 유리계 재료가 예시된다. 결착 성분은 1 종류의 재료로 구성되어 있어도 되고, 복수의 재료로 구성되어 있어도 된다. 결착 성분은 유기계의 재료와 무기계의 재료의 혼합체이어도 된다.The green compact may preferably contain a binder component that binds the magnetic powder to another material contained in the green compact. As the binder component, an insulating material is usually used. This makes it possible to improve the insulating property as a green compact. Examples of the insulating material include organic materials and inorganic materials such as a resin material and a pyrolysis residue of a resin material (in the present specification, these are collectively referred to as " components based on a resin material "). The binder component preferably contains a component based on a resin material from the viewpoint of productivity. As the resin material, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin and the like are exemplified. Examples of the binder component made of an inorganic material include glass-based materials such as water glass. The binder component may be composed of one kind of material or may be composed of a plurality of materials. The binding component may be a mixture of an organic-based material and an inorganic-based material.
압분체는 상기와 같이 가압 성형에 의해 형성된다. 이 가압 성형의 조건은 한정되지 않는다. 압분체를 형성하기 위한 재료의 조성에 따라 적절히 설정된다. 가압력의 구체예로서, 0.1 ㎬ 이상 10 ㎬ 이하를 들 수 있다. 가압 성형시에 가열해도 되고 상온에서 가압해도 된다. 가압 성형 후의 성형체를 가열해도 된다. 성형체를 가열함으로써, 가압 성형시에 자성 분말에 가해진 변형이 완화되는 경우도 있다. 가열 조건은 성형체의 조성에 따라 적절히 설정된다. 가열 조건의 구체예로서, 200 ℃ 내지 500 ℃ 의 온도에서 10 분간 내지 10 시간 유지하는 것을 들 수 있다.The green compact is formed by press molding as described above. The conditions of the press-molding are not limited. And is appropriately set according to the composition of the material for forming the green compact. As a specific example of the pressing force, it is 0.1 ㎬ or more and 10 ㎬ or less. It may be heated at the time of pressure forming and may be pressurized at room temperature. The molded body after the pressure molding may be heated. By heating the molded body, the strain applied to the magnetic powder during pressure molding may be relaxed. The heating conditions are suitably set in accordance with the composition of the molded article. As a specific example of the heating conditions, the temperature is maintained at a temperature of 200 ° C to 500 ° C for 10 minutes to 10 hours.
코일 (15) 은, 절연 피복된 도체로 이루어지는 권선을 직선부 (12a, 12b) 의 각각의 주위에 나선상으로 권회하여 구성된다. 도체에는, 구리나 구리 합금 등의 금속 재료가 바람직하게 사용되고, 절연 피복에는 에나멜 등의 수지계 재료가 바람직하게 사용된다. 권선의 단면 형상은 한정되지 않는다. 원형, 타원형, 사각형 등이 예시된다. 코어 (10) 의 직선부 (12a, 12b) 의 전체에 걸쳐 코일 (15) 이 권회되어 있어도 되고, 권회되어 있지 않은 부분이 있어도 된다.The
케이싱 (30) 은 하나의 면이 개구된 용기상의 형상을 갖고, 그 내부에 리액터 본체 (20) 를 수용한다. 케이싱 (30) 의 내부에는 리액터 본체 (20) 의 형상에 맞춘 요철 구조를 갖고 리액터 본체 (20) 가 케이싱 (30) 내부에서 이동하기 어려운 구성으로 되어 있어도 된다. 케이싱 (30) 의 개구되어 있는 일면이 부분적으로 덮여 있어도 된다. 케이싱 (30) 의 구성 재료는 한정되지 않는다. 방열성이 우수한 재료인 것이 바람직하고, 이 관점에서, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속 재료가 바람직하게 사용된다.The
봉지재 (40) 는 리액터 본체 (20) 와 케이싱 (30) 사이에 위치하여, 리액터 본체 (20) 를 케이싱 (30) 에 고정시키는 것이다. 본 발명의 일 실시형태에 관련된 리액터 장치 (100) 에 있어서, 봉지재 (40) 는, 곡절부 (11a, 11b) 와 케이싱 (30) 사이에 위치하는 제 1 봉지재 (41a, 41b) 와, 직선부 (12a, 12b) 의 적어도 일부와 케이싱 (30) 사이에 위치하는 제 2 봉지재 (42) 를 구비한다. 그리고, 제 1 봉지재 (41a, 41b) 의 영률은, 상기 제 2 봉지재 (42) 의 영률보다 낮다. 또, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 리액터 장치 (100) 에서는, 제 2 봉지재 (42) 는, 직선부 (12a, 12b) 의 전체와 케이싱 (30) 사이에 위치한다.The sealing
이와 같이 코어의 곡절부 (11a, 11b) 의 주위에 위치하는 봉지재 (제 1 봉지재 (41a, 41b)) 와 직선부 (12a, 12b) 의 주위에 위치하는 봉지재 (제 2 봉지재 (42)) 를 상이하게 함으로써, 다음과 같은 효과가 얻어진다.As described above, the encapsulation material (the
즉, 곡절부 (11a, 11b) 는 직선부 (12a, 12b) 와 상이하며 복잡한 형상을 갖고 있기 때문에, 곡절부 (11a, 11b) 의 주위에 위치하는 경화성 조성물이 수축될 때에 곡절부 (11a, 11b) 에 대하여 부여되는 외력의 방향은, 코어를 전단하는 방향을 포함하는 다방향이 된다. 이 때문에, 곡절부 (11a, 11b) 에 부여된 외력이 작아도, 코어를 구비하는 리액터 장치의 철손은 증가하기 쉽다.That is, since the
그래서, 곡절부 (11a, 11b) 의 주위에 위치하는 봉지재 (제 1 봉지재 (41a, 41b)) 에 대해서는, 영률을 비교적 낮게 설정하여, 경화 수축시에 곡절부 (11a, 11b) 에 외력이 부여되기 어렵도록 함으로써, 제 1 봉지재 (41a, 41b) 의 경화 수축에서 기인하는 리액터 장치 (100) 의 철손의 증가를 억제할 수 있다.Therefore, for the encapsulant (
제 1 봉지재 (41a, 41b) 의 영률의 구체적인 수치는 한정되지 않는다. 곡절부 (11a, 11b) 의 형상 및 조성, 제 1 봉지재 (41a, 41b) 를 형성하기 위한 경화성 조성물의 특성 등을 감안하여, 리액터 장치 (100) 의 철손에 주는 영향을 저감시킬 수 있도록 적절히 설정하면 된다. 한정되지 않은 예시를 하면, 제 1 봉지재 (41a, 41b) 의 영률은, 100 ㎫ 이하로 하는 것이 바람직하고, 50 ㎫ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 10 ㎫ 이하로 하는 것이 특히 바람직하다. 리액터 장치 (100) 의 철손에 주는 영향을 저감시키는 관점에서는, 제 1 봉지재 (41a, 41b) 의 영률의 하한은 설정되지 않는다. 제 1 봉지재 (41a, 41b) 의 영률이 과도하게 낮은 경우에는, 하기와 같이 제 2 봉지재 (42) 의 영률을 높여도, 리액터 본체 (20) 의 케이싱 (30) 에 대한 고정이 불안정화되는 경향이 보이는 경우가 있다. 따라서, 제 1 봉지재 (41a, 41b) 의 영률은, 0.1 ㎫ 이상으로 하는 것이 바람직한 경우가 있고, 1 ㎫ 이상으로 하는 것이 보다 바람직한 경우가 있다.The specific numerical values of the Young's modulus of the
직선부 (12a, 12b) 의 주위에 위치하는 경화성 조성물의 경화 수축은 리액터 장치 (100) 의 철손에 영향을 주기 어려우므로, 제 2 봉지재 (42) 의 영률을 높임으로써, 이 부분에서 리액터 본체 (20) 의 케이싱 (30) 에 대한 고정을 확실하게 할 수 있다.Since the hardening shrinkage of the curable composition located around the
제 2 봉지재 (42) 의 영률의 구체적인 수치는 한정되지 않는다. 직선부 (11a, 11b) 의 형상 및 조성, 제 2 봉지재 (42) 를 형성하기 위한 경화성 조성물의 특성 등을 감안하여, 리액터 본체 (20) 를 케이싱 (30) 에 대하여 확실히 고정시킬 수 있도록 적절히 설정하면 된다. 한정되지 않은 예시를 하면, 제 2 봉지재 (42) 의 영률은, 1 ㎬ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 5 ㎬ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 20 ㎬ 이상으로 하는 것이 특히 바람직하다. 제 2 봉지재 (42) 의 영률의 하한은 한정되지 않는다. 제 2 봉지재 (42) 의 영률이 과도하게 높은 경우에는, 리액터 장치 (100) 에 발생하거나 또는 부여되는 진동 등에 의해 제 2 봉지재 (42) 에 크랙이 발생하기 쉬워지는 경향이 보이는 경우가 있다. 따라서, 제 2 봉지재 (42) 의 영률은, 100 ㎬ 이하로 하는 것이 바람직한 경우가 있고, 70 ㎬ 이하로 하는 것이 보다 바람직한 경우가 있다.The specific value of the Young's modulus of the
제 1 봉지재 (41a, 41b) 의 조성 및 제 2 봉지재 (42) 의 조성은, 각각이 상기 영률에 관한 조건을 만족하는 한 한정되지 않는다. 입수 용이성이나 취급성의 높이의 관점에서, 제 1 봉지재 (41a, 41b) 및 제 2 봉지재 (42) 는 수지계 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 어느 봉지재를 형성하기 위한 경화성 조성물도, 경화성 수지를 함유하는 재료가 된다. 그와 같은 수지 재료로서, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지 등의 열경화성 수지, 및 폴리페닐렌술파이드 (PPS), 액정 폴리머 (LCP) 등의 내열성을 갖는 (연화점이 높은) 열가소성 수지, 폴리에스테르 (PE) 등의 열가소성 수지에 이소시아네이트계 등의 가교제를 첨가하여 경화성을 높인 것 등이 예시된다. 또한, 경화성 조성물은, 알루미나, 실리카, 질화규소, 질화알루미늄, 질화붕소, 탄화규소 등의 무기계 재료로 이루어지는 충전제를 함유하고 있어도 된다. 이러한 충전제의 경화성 조성물의 함유량을 변화시킴으로써, 봉지재 (40) 의 영률을 조정할 수 있다.The composition of the
제 1 봉지재 (41a, 41b) 의 조성에 대해서 한정되지 않은 구체예로서, 비교적 연질의 열경화성 수지인 실리콘 수지를 경화성 수지의 주성분으로서 사용하고, 충전제로서 알루미나를 사용하는 것을 들 수 있다. 제 2 봉지재 (42) 의 조성에 대해서 한정되지 않은 구체예로서, 비교적 경질의 열경화성 수지인 에폭시 수지를 경화성 수지의 주성분으로서 사용하고, 충전제로서 알루미나를 사용하는 것을 들 수 있다.As a specific example of the composition of the
리액터 장치 (100) 가 실장된 전기·전자 기기로서, 리액터 장치 (100) 가 장착된 컨버터가 예시된다. 특히, 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서 전압의 승강압을 실시하는 컨버터는, 차재 부품이므로, 진동 등의 외력을 받기 쉬운 한편, 특히 높은 신뢰성이 요구되고 있다. 본 발명의 일 실시형태에 관련된 리액터 장치 (100) 는, 봉지재 (40) 를 형성하기 위한 경화성 조성물의 경화 수축이 리액터 장치 (100) 의 철손에 영향을 주기 어렵고, 그 내부에 있어서 리액터 본체 (20) 가 케이싱 (30) 에 대하여 강고하게 고정되어 있다. 또한, 리액터 장치 (100) 에 외력이 부여된 경우에도, 외력이 손실에 대하여 영향을 주기 쉬운 곡절부 (11a, 11b) 에서는 그 주위에 위치하는 봉지재 (제 1 봉지재 (41a, 41b)) 의 영률이 낮으므로, 리액터 장치 (100) 에 부여된 외력은 곡절부 (11a, 11b) 에는 전달되기 어렵다. 이 때문에 본 발명의 일 실시형태에 관련된 리액터 장치 (100) 는, 차재 용도의 컨버터로서 바람직하게 사용될 수 있다.As the electric / electronic device in which the
(실시예)(Example)
이하, 실시예 등에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 이들 실시예 등에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and the like, but the scope of the present invention is not limited to these Examples and the like.
(1) Fe 기 비정질 합금 분말의 제조(1) Preparation of Fe-based amorphous alloy powder
Fe74.28원자%Cr1.56원자%P8.78원자%C2.62원자%B7.57원자%Si5.19원자% 의 조성이 되도록 원료를 칭량하여, 물애토마이즈법을 사용하여 비정질 자성 재료의 분말을 제조하였다. 얻어진 비정질 자성 재료의 분말의 입도 분포를 닛키소사 제조 「마이크로트랙 입도 분포 측정 장치 MT3300EX」를 사용하여 체적 분포로 측정하고, 체적 기준의 누적 입도 분포에 있어서의 50 % 누적경 (제 2 메디안경 (d2)) (D50) 은 5 ∼ 20 ㎛ 였다.The raw material was weighed so that the composition of Fe 74.28 atomic% Cr 1.56 atomic% P 8.78 atomic% C 2.62 atomic% B 7.57 atomic% Si 5.19 atomic% , and powder of an amorphous magnetic material was prepared by using the Toze-Is method. The particle size distribution of the amorphous magnetic material powder thus obtained was measured by volume distribution using "Microtrack particle size distribution measuring apparatus MT3300EX" manufactured by Nikkiso Co., Ltd., and the 50% cumulative diameter of the cumulative particle size distribution on the volume basis d2)) (D50) was 5 to 20 占 퐉.
(2) 조립분 (造粒粉) 의 제조(2) Production of granulated powder
상기 비정질 자성 재료의 분말로 이루어지는 자성 분말 97.7 질량부 및 아크릴 수지로 이루어지는 절연성 결착재 2.0 질량부, 윤활제 0.3 질량부를, 용매로서의 물에 혼합하여 슬러리를 얻었다.97.7 parts by mass of a magnetic powder composed of the amorphous magnetic material powder, 2.0 parts by mass of an insulating binder made of an acrylic resin, and 0.3 parts by mass of a lubricant were mixed with water as a solvent to obtain a slurry.
얻어진 슬러리를 건조 후에 분쇄하고, 메시 300 ㎛ 의 체를 사용하여, 300 ㎛ 메시를 통과한 분말로 이루어지는 조립분을 얻었다.The obtained slurry was pulverized after being dried, and a granulated product consisting of a powder passed through a 300 mu m mesh was obtained using a sieve having a mesh of 300 mu m.
(3) 압축 성형(3) Compression molding
얻어진 조립분을 금형에 충전하고, 면압 1.77 ㎬ 로 가압 성형하여, 외경 20.7 ㎜ × 내경 12.4 ㎜ × 두께 6.8 ㎜ 의 링 형상을 갖는 성형체를 얻었다. 또한, 별도의 금형에 충전하여, 면압 1.77 ㎬ 로 가압 성형하여, 10 ㎜ × 10 ㎜ 의 바닥면이고 높이 48 ㎜ 의 각기둥 형상을 갖는 성형체를 얻었다.The obtained granulated powder was filled in a metal mold and pressure-molded under a surface pressure of 1.77 mm to obtain a molded body having a ring shape having an outer diameter of 20.7 mm x inner diameter of 12.4 mm x thickness of 6.8 mm. Further, the resultant was filled in a separate mold and subjected to pressure molding at a surface pressure of 1.77 mm to obtain a molded body having a prismatic shape with a bottom surface of 10 mm x 10 mm and a height of 48 mm.
(4) 열처리(4) Heat treatment
얻어진 성형체의 각각에 대하여, 질소 기류 분위기의 노 내에 재치 (載置) 하고, 노 내 온도를, 실온 (23 ℃) 에서 승온 속도 10 ℃/분으로 370 ℃ 까지 가열하고, 이 온도에서 1 시간 유지하고, 그 후, 노 내에서 실온까지 냉각시키는 열처리를 실시하였다. 이렇게 해서, 링상의 압분체 및 봉상의 압분체를 얻었다.Each of the obtained molded bodies was placed in a furnace in a nitrogen gas stream atmosphere and the furnace temperature was heated from room temperature (23 DEG C) to 370 DEG C at a heating rate of 10 DEG C / min and maintained at this temperature for 1 hour Thereafter, a heat treatment was performed to cool the furnace to room temperature. Thus, a green compact in a ring shape and a green compact in a bar shape were obtained.
(시험예 1) 철손 (Pcv) 의 측정(Test Example 1) Measurement of iron loss (Pcv)
상기와 같이 하여 제조한 링상의 압분체로 이루어지는 트로이달 코어에, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 단면에 1 지점 (측정 방향은 직경 방향), 측면에 2 지점 (측정 방향은 두께 방향 및 주회 방향) 의 합계 3 지점 변형 게이지를 장착하고, 이것들의 변형 게이지로부터의 신호에 기초하여 트로이달 코어에 가해지는 응력을 측정 가능하게 하였다. 이 트로이달 코어에 피복 구리선을 각각 1 차측 15 회, 2 차측 10 회 감아 얻어진 트로이달 코어에 대하여, BH 애널라이저 (이와사키 통신기사 제조 「SY-8218」) 와 접속하여 철손 (Pcv) (단위 : kW/㎥) 을 측정 가능하게 하였다. 이 상태에서, 실효 최대 자속 밀도 (Bm) 를 100 mT, 측정 주파수 100 kHz 의 조건에서 철손 (Pcv) 을 측정하고, 철손의 기준값 Pcv0 으로 하였다.As shown in Fig. 4, the troidal core made of the ring-shaped green compact manufactured as described above has one point (the measuring direction is the radial direction) and two points (the measuring direction is the thickness direction and the circumferential direction) , And the stress applied to the Troydal core was measured based on the signals from these strain gauges. The Troydal core obtained by winding coated
트로이달 코일을 수용 가능한 용기 내에 트로이달 코일을 배치하고, 에폭시계 수지를 포함하는 경화성 조성물 (「경화성 조성물 I」이라고도 한다.) 또는 실리콘계 수지를 포함하는 경화성 조성물 (「경화성 조성물 II」라고도 한다.) 을 용기 내에 부어, 용기 전체를 가열하여 수지를 경화시켰다. 수지가 경화된 상태에서, 3 지점의 변형 게이지로부터의 신호에 기초하여, 트로이달 코어에 가해진 평균 응력을 산출하였다. 그 결과, 수지의 종류나 압분체의 입경 분포 등에 따라 상이한 압축 응력이 부여되어 있는 것이 확인되었다. 기본적인 경향으로서, 경화물의 영률이 낮은 경화성 조성물 II 의 경우에는 압축 응력이 낮고 (응력값으로는 부 (負) 의 값이며 제로에 가깝다.), 경화물의 영률이 높은 경화성 조성물 I 의 경우에는 높은 압축 응력 (응력값으로는 부의 값이며 제로로부터 멀다.) 이 되었다. 또한, 실효 최대 자속 밀도 (Bm) 를 100 mT, 측정 주파수 100 kHz 의 조건에서 트로이달 코일의 철손 (Pcv) 을 측정하였다. 얻어진 철손 (Pcv) 으로부터, 상기 철손의 기준값 Pcv0 에 대한 증가율을 구하였다. 기본적인 경향으로서, 경화물의 영률이 낮은 경화성 조성물 II 의 경우에는 철손 (Pcv) 의 증가율은 낮고, 경화물의 영률이 높은 경화성 조성물 I 의 경우에는 철손 (Pcv) 의 증가율은 높아졌다.A curable composition (also referred to as " curable composition II ") comprising a curable composition (also referred to as " curable composition I ") or a silicone resin comprising an epoxy resin and a Troydal coil disposed in a container capable of accommodating a Troydale coil. ) Was poured into the container, and the entire container was heated to cure the resin. With the resin in the cured state, the average stress applied to the Troydal core was calculated based on the signals from the strain gages at three points. As a result, it was confirmed that different compressive stresses were given depending on the kind of the resin and the particle size distribution of the green compact. As a basic tendency, in the case of the curable composition II in which the Young's modulus of the cured product is low, the compressive stress is low (negative value and close to zero), and in the case of the curable composition I having a high Young's modulus of the cured product, Stress (negative value for stress value, far from zero). The iron loss (Pcv) of the Troydal coil was measured under the conditions of the effective maximum magnetic flux density (Bm) of 100 mT and the measurement frequency of 100 kHz. From the obtained iron loss (Pcv), an increase rate of the iron loss with respect to the reference value Pcv0 was determined. As a basic tendency, in the case of the curable composition II in which the Young's modulus of the cured product is low, the rate of increase of the iron loss (Pcv) is low and in the case of the curable composition I in which the Young's modulus of the cured product is high, the rate of increase of the iron loss (Pcv) is increased.
상기 봉상의 압분체로 이루어지는 압분 코어의 측면에 코일을 권회함과 함께, 일방의 단면으로부터의 자속을 타방의 단면에 안내하도록 페라이트 요크를 장착하여, 얻어진 인덕터를 BH 애널라이저 (이와사키 통신기사 제조 「SY-8218」) 와 접속하여 철손 (Pcv) (단위 : kW/㎥) 을 측정 가능하게 하였다. 이 상태에서 철손 (Pcv) 을 측정하고, 철손의 기준값 Pcv0 으로 하였다.A ferrite yoke was mounted so as to wind a coil on the side surface of the compact dust core composed of the rod-like green compact and to guide the magnetic flux from one end surface to the other end surface. The obtained inductor was mounted on a BH analyzer -8218 ") to make it possible to measure iron loss (Pcv) (unit: kW / m3). The iron loss (Pcv) was measured in this state, and the iron loss (Pcv) was set as a reference value Pcv0 of iron loss.
압분 코어의 양 단면을 압축 가능하게 상기 인덕터를 인장 시험기에 장착하여, 압분 코어의 양 단면에 가하는 압축력을 변화시키면서 철손 (Pcv) 을 측정하였다. 그 결과, 압분 코어의 양 단면에 가해진 압축력이 커지면 철손의 증가율도 높아졌다.The inductor was mounted on a tensile tester so as to be compressible on both end faces of the compaction core and the core loss (Pcv) was measured while varying the compressive force applied to both end faces of the compaction core. As a result, as the compressive force applied to both end faces of the compact cored core increases, the rate of increase of the iron loss also increases.
이상의 결과를 도 5 에 나타냈다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 링상의 압분 코어에 의한 측정 결과 및 봉상의 압분 코어에 의한 측정 결과 모두, 코어에 발생한 압축 응력이 증대하면 철손의 증가율이 높아지는 경향을 나타내고, 이들의 결과 전체에 대하여 대체로 선형으로 근사 가능했다 (도 5 점선).The above results are shown in Fig. As shown in Fig. 5, both of the measurement results of the ring-shaped compact cores and the measurement results of the stick-shaped compact cores show a tendency that the increase rate of the iron loss tends to increase when the compressive stress generated in the cores increases, It was possible to approximate linearly (Fig. 5 dashed line).
(시험예 2)(Test Example 2)
시험예 1 과 동일하게 하여, 상기 링상의 압분체로 이루어지는 트로이달 코어를 구비하는 트로이달 코일을 제조하고, BH 애널라이저 (이와사키 통신기사 제조 「SY-8218」) 와 접속하여 철손 (Pcv) (단위 : kW/㎥) 을 측정 가능하게 하였다. 이 상태에서, 실효 최대 자속 밀도 (Bm) 를 100 mT, 측정 주파수 100 kHz 의 조건에서 철손 (Pcv) 을 측정하고, 철손의 기준값 Pcv0 으로 하였다.A Troydal coil having a Troydal core composed of the ring-shaped green compact was produced in the same manner as in Test Example 1, and connected to a BH analyzer ("SY-8218" manufactured by Iwasaki Communication Co., Ltd.) : kW / m < 3 >). In this state, the iron loss (Pcv) was measured under the conditions of the effective maximum magnetic flux density (Bm) of 100 mT and the measurement frequency of 100 kHz, and the iron loss was defined as a reference value Pcv0.
트로이달 코일을, 도 6 의 (a) 또는 (b) 에 나타내는 바와 같이 인장 시험기에 배치하여, (a) 직경 방향으로 외력이 부여되도록 배치된 경우 (원환 하중) 및 (b) 두께 방향으로 외력이 부여되도록 배치된 경우 (단면 하중) 의 각각에 대하여, 외력을 가하면서 상기 조건 (실효 최대 자속 밀도 (Bm) 를 100 mT, 측정 주파수 100 kHz) 에서 철손 (Pcv) 을 측정하고, 가해진 외력에 따라서 철손의 증가율이 어떻게 변화되는지에 대해 측정하였다.6 (a) or 6 (b), the torsional coil is placed in a tensile tester and is subjected to an external force in the radial direction (circular load) and an external force in the thickness direction (Pcv) was measured under the above conditions (effective maximum magnetic flux density (Bm) of 100 mT and measurement frequency of 100 kHz) while an external force was applied to each of the case (sectional load) Therefore, how the growth rate of core loss changes is measured.
그 결과, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 철손의 증가율에 외력이 주는 영향은, 원환 하중에서는 단면 하중의 경우에 비해 10 배 정도 커지는 것이 확인되었다.As a result, as shown in Fig. 7, it was confirmed that the influence of the external force on the rate of increase of the iron loss was ten times greater at the toric load than in the case of the section load.
이상의 결과로부터, 압분 코어에 있어서, 직선상의 자로를 구획 형성하는 단순한 형상을 갖고 있는 부분에서는 외력의 증가가 철손을 증가시키는 정도는 크지 않지만, 굴곡된 자로를 구획 형성하는 복잡한 형상을 갖고 있는 부분에서는 외력의 증가는 철손을 증대시키기 쉬운 것이 확인되었다. 따라서, 본 발명에 관련된 리액터 장치와 같이, 리액터 본체에 위치하는 봉지재의 영률을 코어의 부분 형상에 따라 변화시킴으로써, 봉지재를 형성하기 위한 경화성 조성물의 경화 수축에서 기인하여 리액터 장치의 철손이 증가하는 것을 억제할 수 있다.From the above results, in the compaction core, the degree of increase in the external force is not so large in the portion having a simple shape that divides the straight line-shaped magnetic path, but in the portion having the complicated shape for dividing the bent magnetic path It was confirmed that the increase of the external force is easy to increase the iron loss. Therefore, by changing the Young's modulus of the sealing material located in the reactor body according to the shape of the core, as in the reactor device according to the present invention, the iron loss of the reactor device is increased due to the curing shrinkage of the curable composition for forming the sealing material Can be suppressed.
본 발명의 리액터 장치는, 차재 용도의 컨버터의 부품으로서 트랜스나 초크 코일 등의 인덕터로서 바람직하게 사용될 수 있다.The reactor device of the present invention can be suitably used as an inductor such as a transformer or a choke coil as a component of a vehicle-use converter.
100 : 리액터 장치
10 : 코어
11a, 11b : 곡절부
12a, 12b : 직선부
15 : 코일
20 : 리액터 본체
30 : 케이싱
40 : 봉지재
41a, 41b : 제 1 봉지재
42 : 제 2 봉지재
MP : 자로100: reactor device
10: Core
11a and 11b:
12a and 12b:
15: Coil
20: Reactor body
30: casing
40: sealing material
41a, 41b: a first encapsulant
42: Second encapsulant
MP:
Claims (10)
상기 리액터 본체를 수용하는 케이싱, 및
상기 리액터 본체와 상기 케이싱 사이에 충전되는 봉지재를 구비하는 리액터 장치로서,
상기 코어는, 자성 분말을 포함하는 재료를 가압 성형하여 이루어지는 압분체를 구비하는 압분 코어로 이루어지고,
상기 코어는, 상기 코일 내에 삽입된 부분을 갖고 직선상의 자로를 구획 형성하는 2 개의 직선부와, 상기 직선부의 각각의 단부에 연속 형성되어 곡절된 자로를 구획 형성하는 2 개의 곡절부를 갖고,
상기 봉지재는, 상기 곡절부와 상기 케이싱 사이에 위치하는 제 1 봉지재와, 상기 직선부의 적어도 일부와 상기 케이싱 사이에 위치하는 제 2 봉지재를 구비하고,
상기 제 1 봉지재의 영률은, 상기 제 2 봉지재의 영률보다 낮은 것을 특징으로 하는 리액터 장치.A reactor main body having an annular core and a coil wound around the core in plan view,
A casing accommodating the reactor main body, and
And an encapsulating material filled between the reactor main body and the casing,
Wherein the core comprises a compacted core comprising a green compact obtained by press-molding a material containing magnetic powder,
Wherein the core has two straight portions having a portion inserted in the coil and defining a straight line, and two curved portions that are formed continuously and formed on each end of the straight portion to form a curved magnetic path,
Wherein the sealing member comprises a first sealing member positioned between the curved portion and the casing and a second sealing member positioned between at least a part of the straight portion and the casing,
Wherein the Young's modulus of the first encapsulant is lower than the Young's modulus of the second encapsulant.
상기 제 1 봉지재 및 상기 제 2 봉지재는 수지계 재료를 포함하는, 리액터 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first encapsulant and the second encapsulant comprise a resin material.
상기 제 2 봉지재는 충전제를 포함하는, 리액터 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the second encapsulant comprises a filler.
상기 제 1 봉지재의 영률은 50 ㎫ 이하인, 리액터 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And the Young's modulus of the first encapsulant is 50 MPa or less.
상기 제 2 봉지재의 영률은 5 ㎬ 이상인, 리액터 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And the Young's modulus of the second encapsulant is 5 ㎬ or more.
상기 자성 분말은, Fe-Si-B 계 합금, Fe-P-C 계 합금 및 Co-Fe-Si-B 계 합금으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 비정질 자성 재료의 분말을 포함하는, 리액터 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the magnetic powder comprises a powder of one or more amorphous magnetic materials selected from the group consisting of an Fe-Si-B alloy, an Fe-PC alloy and a Co-Fe-Si-B alloy, .
상기 비정질 자성 재료는 Fe-P-C 계 합금으로 이루어지는, 리액터 장치.The method according to claim 6,
Wherein the amorphous magnetic material is made of an Fe-PC based alloy.
상기 압분체는, 상기 자성 분말을 상기 압분체에 함유되는 다른 재료에 대하여 결착시키는 결착 성분을 함유하는, 리액터 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the green compact contains a binding component for binding the magnetic powder to another material contained in the green compact.
상기 결착 성분은, 수지 재료에 기초하는 성분을 포함하는, 리액터 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the binder component comprises a component based on a resin material.
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