KR940010233B1 - 고주파용 복합도선 및 이를 내장한 편향 유니트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고주파용 복합도선 및 이를 내장한 편향 유니트

제 1 도는 여러개의 소선으로 구성된 복합도선의 단면도.

제 2 도는 제 1 도에서의 단면에 도시된 복합도선의 제조에 대하여 개략적으로 도시한 도면.

제 3 도는 9개의 소선으로 구성된 복합도선의 단면도.

제 4 도는 음극선관용의 편향 유니트를 도시한 도면.

제 5 도는 편향 코일을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 편향 유니트 3,4 : 편향 코일

9 내지 14 : 소선 15 : 중심소선

16 : 접착제층 29 : 외피

본 발명은 서로 절연된 전기적 도전 재질의 다수의 소선(single wire stand)으로 구성된 고주파용 복합도선(compositive wire)에 관한 것이다. 복합도선은 전자분야에서 고주파용 코일을 감는데 사용이 된다.

35개의 비틀린 가는 소선으로 이루어진 리츠(Litz)도선으로 감긴 편향 코일의 편향 유니트를 갖는 표시관을 구성하는 고해상도 디스플레이가 실례로 1985년 1월호 "전자공학 저널"지 64페이지에 공지되어 있다. 단일도선 대신에 복합도선을 사용하는 것은 고주파에서 편향 코일의 작동중 발생하는 와전류(eddy currents)를 감소시키는데 그 목적이 있으며, 이러한 와전류가 생기게 되면 편향 코일에 과도한 과열 상태를 일으킨다.

하지만 종래의 복합(Litz)도선은 와전류를 감소시키는 장점이 있는데 반하여 어떠한 단점을 가지게 되는데, 이는 상기 권선의 제조는 상당히 복잡한 기계의 사용을 필요로 하며, 뿐만 아니라, 리츠도선의 도체 단면적(점유율 ; filling factor)은 같은 직경의 단일(고체)도선의 도체 단면적 보다 상당히 작게 된다는 것이다(낮은 점유율은 높은 오옴 저항을 의미한다).

본 발명의 목적은 제조가 간단하고 점유율이 가능한한 단일도선의 점유율과 비슷한 서두에 언급된 형태의 복합도선을 제공하는 것이다.

상기 목적은 얇은 절연층을 가진 다수의 소선(single wire strands)과 더불어 하나의 나선(bare wire)을 구비하며, 상기 소선은 복합도선의 길이를 따라 서로에 대해 사전에 정해진 위치를 가지며 다발지어 전기적 절연 재질의 층에 의해 피복된 고체 조립체(solid assembly)를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합도선(composite wire)에 의해 이루어진다. 본 발명의 범위내에서, 소선은 용도나 직경에 따라서 일정한 피치를 가질 수 있다. 실제의 경우, 피치는 cm당 1번의 비틀림 내지 25cm당 1번의 비틀림사이의 범위에 해당한다. 하지만 소선의 서로에 대한 위치는 본 발명의 실시예에 따라 소선의 평행하게 연장되도록 하여 편리하게 고정될 수 있다.

소선이 복합도선의 길이를 따라 서로에 대해 사전에 정해진 위치를 갖도로 하여(절연층을 구비하지 않는)하나이상의 나선이 본 발명에 따라 복합도선에 사용될 수 있다. 이러한것은 외부 직경에 영향을 주지 않고서 도체의 단면적을 증가시킬 수 있게 된다. 그 결과, 도체 단면적이 동일한 외부 직경의 단일도선의 단면적과 가능한한 같아야 하는 요건이 가능하게 된다. 특히, 같은 외부 직경을 갖는 고체 단일도선의 도체 단면적 80% 이상의 도체 단면적을 갖는 복합도선을 실현시키는 것을 가능하게 한다(상기의 경우, 리츠도선에서는 불가능하다).

본 발명의 범위내에서, 다발형 소선의 여러가지 다른 형태가 가능하다. 상기 형태는 한 소선과 그 둘레에 나머지 소선들이 묶음으로 배치되는 다발형태로서 양호하게 구성된다. 상기 형태는 굽힘에 유리한 원형 형태에서 약간 벗어난다. 하지만 모든 경우에 있어서, 소선들은 처음부터 끝까지 서로가 쉽게 잘 결합한다(일정한 외부 직경을 가짐)는 사실에 유의하여야 한다.

하나의 중심소선과 그 둘레에 여러 소선들이 묶음의 형태로 배치된 경우에 있어서, 중심의 소선은 나선(bare wire)이고 나머지 소선들은 얇은 절연층을 구비할때 인접한 복합소선 사이에서 파괴(breakdown)의 최소화를 위한 조건과 연관시켜 볼 경우 이점을 갖게 된다.

실제 성공적으로 시험된 복합도선 형태는 5개 이상의 소선 특히, 6개의 다발형태의 소선들이 나선인 중심의 소선을 둘러싸는 경우이다. 5개의 다발형태의 소선을 갖는 중심소선 또는 6개의 다발형태의 소선을 가진 중심소선의 형태(후자의 경우, 중심소선의 직경은 다발형태의 소선과 동일함)는 제조하기에 쉬운 장점을 가지며, 반면 많은 수의 다발형태의 소선을 가진 중심소선의 형태(중심소선은 다발형태의 소선보다 직경이 큼)는 동일한 외부 직경에서 큰 도체의 단면적과 보다 원형에 가까운 장점을 갖는다.

모든 경우에 있어서, 16 내지 100KHz 사이의 주파수에서 활성화될때 상기 복합도선으로 제조된 편향 코일의 온도상승은 허용 범위내에서 유지된다.

소선은 여러가지 방법으로 하나의 고체 유니트(solid unit)을 형성하기 위해 결합될 수 있다.

첫번째 방법은 주변의 소선을 중심의 소선에 부착하는 것이다. 이를 위해 나선인 중심소선에는 실례로 열가소성 외부층(a thermoplastic outer layer)형태의 접착제가 제공될 수 있다.

두번째 방법은 소선 전체를 절연 래커(insulating lacquer)로 피복시키는 것이다. 이를 달성하기위해 소선을 정확한 형태로 공급되게 하여 에나멜노(enamelling furnace)를 통과시킬 수도 있다.

상기 두번째 방법의 장점은 도체 단면적이 보다 커진다는 것이다. 중심소선의 직경은 첫번째 방법에서의 접착제층을 갖는 중심소선의 전체 직경과 크기가 같을 수 있다.

고체 조립체를 형성하기 위해 소선을 결합하는 방법과 관계없이, 새들형(saddle type) 편향 코일이 사용 되었을때, 복합도선은 열가소성 재질의 외피를 구비한다.

본 발명은 또한 상술된 형태의 복합도선으로 감긴 코일에 관한 것이다. 상기와 같은 코일은 실례로, 스위치 전원, 선형 보정기, 브리지 코일, 정밀하게 구동되어야 하는 모터 및 편향 유니트에서 유리하게 사용될 수 있다. 후자의 경우, (편향)코일은 편향 유니트의 요크 링상에서 환상으로 감길 수 있거나, 또는 자체 지지 새들형(saddle type)일 수도 있다. 상기 언급된 경우에 있어서, 복합도선이 열가소성 재질의 외피에 의해 둘러싸일때 유리하다. 자체 지지코일이 복합도선으로 감겨지는 경우에, 상기 외피는 필수적이며, 자체 지지지코일의 예로는 새들형의 편향 코일이 있다. 본 발명은 특히 상술된 형태의 복합도선으로 감긴 최소한 한쌍의 새들형 코일로 된 편향 코일을 갖는 음극선관용 편향 유니트에 관한 것이다.

실제로, 종래 리츠도선은 여러가지 이유로 새들형 편향 코일을 감는데 적당하지 못하다. 이것은 특히 하나의 소선으로 새들형 편향 코일을 감는데 사용되는 현재의 권선 기술(및 현재의 권선 기계)이 복합도선으로 새들형 편향 코일을 감는데 사용되는 경우에 해당된다. 0.2mm 보다 가는 도선은 권선 지그(winding jig)의 벽과 다이(die) 사이에 쉽게 끼이게 되어 파괴되거나(절연이 손상된다) 도선이 절단될 수도 있다. 지그에 소선이 개별적으로 감기든 또는 리츠형태의 도선(여러개의 소선이 서로 꼬인 하나의 다발)이 감기든간에 큰 차이는 없다. 오늘날 사용되는 권선 기계(winding machine)를 사용하도록 하기 위해, 복합도선은 단일도선의 직경과는 가능한한 차이가 없는 전체 직경을 가져야 한다. 굵은 도선은 지그를 채우는데 문제점이 있으며, 이러한 문제는 상술된 복합도선을 사용하여 해결될 수 있다.

본 발명의 몇가지 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 보다 상세히 기술하기로 한다.

소선(9 내지 14)은 구리로 만들어지며, 실례로 120㎛의 직경(d)을 가지며, 실례로 6㎛의 두께를 갖는 폴리우레탄 또는 폴리에스테르 아미드의 절연 외피가 구비된다. 절연 외피를 구비하는 6개 소선(9 내지 14)은 다발의 형태로 실례로 132㎛의 직경을 갖는 중심 나선을 둘러싼다. 평행하게 연장된 소선(9낸지 15)은 실례로 역시 폴리우레탄의 접착제(16)의 층에 의해 결합이 되어 고체 조립체(solid assembly)를 형성한다. 상기 조립체는 합성 수지의 외피(17)에 둘러싸인다.

소선(9 내지 14)의 절연 외피의 두께는 복합도선 세그먼트의 소선 사이의 전압이 작기 때문에 작아질 수 있다(소선 상호간의 최소 파괴(minimum breakdowm)에 대한 필요 조건은 100V이다). 편향 코일에 사용된 복합도선의 인접 세그먼트 사이의 전압은 상당히 크며, 정상적인 절연치가 유지되어야 한다(인접한 복합도선 세그먼트 사이의 최소 파괴에 대한 필요 조건은 실례로 3000볼트이다). 상기의 경우에 있어서 복합도선이 절연 재질의 층과 열가소성 재질의 층에 의해 둘러싸일때 유리하다.

제 2 도는 단면도로 도시된 제 1 도의 복합도선 제조에 대한 것을 개략적으로 도시하고 있다. 소선이 정확한 형태로 A지점에 공급이 되며, 다음 래커 제트(lacquer jet ; 30)와 에나멜노(31)를 연속적으로 통과한다.

다발을 만드는 또다른 방법은 중심소선(15) 둘레에 접착제층, 예를들어 열가소성 수지(재질)의 층을 제공하며 래커 제트와 에나멜노 수단 대신에 가열에 의하여 도선의 다발을 만든다. 그러한 경우에 있어서, 중심소선(15)은 132미크론 이하의 직경, 실례로는 112미크론의 직경을 가지며, 이 경우의 접착제층은 10미크론의 두께를 갖는다.

제 3 도는 9개의 소선을 갖는 복합도선(18)의 단면도이다. 소선(19 내지 26)은 구리로 만들어지고, 100미크론의 직경(d')을 가지며, 6미크론 두께의 폴리우레탄 절연층이 제공된다. 소선(19 내지 26)은 180미크론의 직경을 갖는 중심 나선(27)을 다발형태로 둘러싼다. 9개의 평행 연장소선(19 내지 27)은 래커층(28)에 의해 결합되어 고체 조립체를 형성한다. 상기 조립체는 실례로 페녹시 수지와 같은 열가소성 외피(29)에 의해 피복된다.

제 1 도 및 제 3 도의 단면도에서 도시된 복합도선의 직경(D,D´)은 현재의 권선 기계에 자주 사용되는 단일도선의 직경에 상당하며(구리도선 직경 355미크론, 절연층 두께 20미크론, 열가소성 외피의 두께 8.5미크론 ; 전체 직경 412미크론), 408 내지 418미크론 사이에서 변화한다. 그러나, 본 발명은 이러한 직경을 갖는 복합도선의 사용에만 한정되는 것은 아니다.

제 4 도는 합성수지 지지부(2)를 구비하는 음극선관용 편향 유니트(1)를 도시하며, 상기 지지부의 내축상에서는 한쌍의 편향 코일(3 및 4)을 지지하고 상기 지지부의 외측상에서는 한쌍의 편향 코일(6 및 7)(편향 코일 7은 도시되지 않았음)이 환상으로 감기는 자화가능 재질의 환형 코어(5)를 지지한다. 자체 지지되며, 소위 새들형이라 불리는 편향 코일(3)이 제 5 도에 별도로 도시되어 있으며, 제 5 도는 작동중 표시 스크린과 마주보는 전면 플랜지(32), 작동중 표시 스크린으로부터 반대로 행하고 있는 후면 플랜지(33)를 가진 자체 지지 편향 코일을 도시한다. 하지만 본 발명은 또한 전면 플랜지만을 갖는 자체 지지 편향 코일에 관한 것이기도 하다. 편향 코일(4)과 마찬가지로 편향 코일(3)은 본 발명에 따라 상술된 형태의 복합도선으로 감겨진다. 다발형 소선은 실례로, 부틸, 변형(modified) 에폭시 수지 또는 나일론으로 이루어질 수 있는 열가소성 외피(17)에 의해 둘러싸인다. 상기 열가소성 외피(17)는 편향 코일(제 5 도)을 형성하는 소정의 패턴으로 도선을 감은 다음 상기 형태로 편향 코일의 형태를 공정시키기 위해 권선의 인접 세그먼트를 접착시키는 역활을 한다. 이러한 목적을 위해, 코일이 권선 지그에 있을때, 전류는 통상적으로 권선을 통하여 흐르게 되어 열가소성 수지가 부드럽게 되는 온도까지 코일을 가열시킨다. 열가소성 외피의 재질은 상기 부드럽게 되는 온도가 작동중 편향 코일이 가열되는 온도보다 높아야 하는 조건을 충족시켜야 한다. 이러한 온도는 실례로 각각, 200℃ 및 95℃이다. 지그내에서의 냉각후, 제 5 도에 도시된 바와 같은 "자체 지지"코일이 얻어진다.

Claims (17)

1. 상호 절연된 전기적 도전 재질로된 다수의 소선(single wire strands)을 구비하는 음극선관용 편향 장치에 사용되는 고주파용 복합도선(compositive wire)에 있어서, 상기 복합도선은 얇은 절연층을 갖는 다수의 소선(single wire strands)과 더불어 최소한 하나의 나선(bare wire)을 구비하며, 상기 소선은 복합도선의 길이를 따라 서로에 대해 사전설정된 소정의 위치를 가지고 전기적 절연 재질층에 의해 피복되는 고체 조립체(solid assembly)를 형성하도록 다발형태가 되는 것을 특징으로 하는 고주파용 복합도선.
2. 제 1 항에 있어서, 소선은 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 고주파용 복합도선.
3. 제 1 또는 제 2 항에 있어서, 복합도선은 중심의 소선과 그 둘레에 다수의 소선들이 다발형태로 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파용 복합도선.
4. 제 3 항에 있어서, 중심의 소선은 나선인 것을 특징으로 하는 고주파용 복합도선.
5. 제 4 항에 있어서, 중심의 나선은 5개 또는 6개의 소선에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 고주파용 복합도선.
6. 제 4 항에 있어서, 중심의 나선은 7개 이상의 소선에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 고주파용 복합도선.
7. 제 4 항에 있어서, 소선은 래커층(a layer of lacquer)에 의해 다발형태로 되어 하나의 조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는 고주파용 복합도선.
8. 제 1 또는 제 2 항에 있어서, 복합도선은 동일한 외부직경을 갖는 단일도선의 도체 단면적의 80% 이상의 도체 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 고주파용 복합도선.
9. 제 1 또는 제 2 항에 청구된 바와 같은 복합도선으로 감기는 것을 특징으로 하는 코일.
10. 복합도선으로 감긴 최소한 한쌍의 새들형 편향 코일(deflection coils of saddle type)을 갖는 음극선관용 편향 유니트에 있어서, 복합도선은 얇은 절연층을 갖는 다수의 소선과 더불어 최소한 하나의 나선을 구비하며, 상기 소선은 복합도선의 전체 길이를 따라 서로에 대해 사전 설정된 소정 위치를 가지고 최소한 하나의 열가소성 재질층에 의해 피복되는 고체 조립체를 형성하도록 다발형태가 되는 것을 특징으로 하는 편향 유니트.
11. 제 10 항에 있어서, 복합도선의 소선은 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 편향 유니트.
12. 제 10 또는 제 11 항에 있어서, 복합도선은 중심의 소선과 그 둘레에 나머지 소선들이 하나 이상의 다발로 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 편향 유니트.
13. 제 12 항에 있어서, 중심의 소선은 나선인 것을 특징으로 하는 편향 유니트.
14. 제 13 항에 있어서, 중심의 나선은 5개 또는 6개의 소선에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 편향 유니트.
15. 제 13 항에 있어서, 중심의 나선은 7개 이상의 소선에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 편향 유니트.
16. 제 13 항에 있어서, 소선은 래커층에 의해 다발형태로 되어 하나의 조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는 편향 유니트.
17. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 복합도선은 동일한 외부 직경을 갖는 단일도선의 도체 단면적의 80%이상의 도체 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 편향 유니트.

Images