WO2016157411A1 - リアクトル機構 - Google Patents

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electric circuit
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矢原　寛之
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三菱電機株式会社
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/22—Cooling by heat conduction through solid or powdered fillings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • This technology is related to the reactor mechanism.
  • a reactor device used in an inverter device a structure is disclosed in which a reactor device, which is an electronic component, is accommodated in a case and resin is poured into the case so that the reactor device is enclosed (for example, a patent). Reference 1).
  • the reactor device disclosed in Patent Document 1 performs a potting process in which a resin is injected into a gap between the reactor device and the housing, and further performs a heat treatment to cure the resin, thereby making the reactor device core. While fixing the coil, heat dissipation from the coil to the housing is secured.
  • the manufacturing cost of the reactor was relatively high due to the necessity of heat treatment. Moreover, the heat dissipation to the inverter apparatus which accommodates a reactor apparatus was not considered. Therefore, it is desired to suppress the temperature rise of the air in the inverter device by the reactor device while suppressing the manufacturing cost.
  • the reactor device disclosed in Patent Document 2 conducts heat generated in the reactor device to the heat sink via the heat conductive sheet. With such a configuration, the temperature rise of the reactor device is suppressed. However, the coil and core of the reactor device, which is a heat source in the reactor device, are exposed to the inverter device, and the reactor device has other electronic components in the inverter device, such as a capacitor, a transformer or a relay. This is a factor that increases the ambient temperature.
  • the enclosure is enlarged to increase the surface area and thereby reduce the enclosure surface temperature.
  • a general technique is to lower the ambient temperature of other electronic components in the casing of the inverter device.
  • the cost increases with the increase in size of the housing and the installation property is deteriorated.
  • the present technology is for solving the above-described problems, and relates to a reactor device that can effectively suppress an increase in the ambient temperature of an electronic component in a housing and a structure around the reactor device, that is, a reactor mechanism. It is.
  • a reactor mechanism is disposed adjacent to the reactor device on a side opposite to the side of the reactor device, the cooler in contact with the reactor device, and the side of the reactor device in contact with the cooler.
  • the electronic device and the reactor device are partitioned so that a gap is formed between the reactor device and the partition.
  • a reactor mechanism is disposed adjacent to the reactor device on a side opposite to the side of the reactor device, the cooler in contact with the reactor device, and the side of the reactor device in contact with the cooler.
  • the electronic device and the reactor device are partitioned so that a gap is formed between the reactor device and the partition.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view (corresponding to a cross section A-A ′ in FIG. 1) showing the structure of the reactor mechanism according to the embodiment. It is a fragmentary sectional view which shows the structure of the whole inverter apparatus regarding embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view (corresponding to a B-B ′ cross section in FIG. 3) showing the entire structure of the inverter device according to the embodiment. It is a fragmentary sectional view which shows the structure of the whole inverter apparatus regarding embodiment. It is sectional drawing which shows the structure of the whole inverter apparatus regarding embodiment.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a reactor device and its peripheral structure relating to the present embodiment, that is, the structure of a reactor mechanism.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the reactor device and the surrounding structure, that is, the structure of the reactor mechanism according to the present embodiment, and corresponds to the AA ′ cross section in FIG. 1 and 2 show a reactor device 17 and a cooler 8 disposed in contact with the reactor device 17.
  • the cooler 8 is made of a highly heat conductive material such as aluminum.
  • a heat conductive sheet 6 is disposed on the surface of the cooler 8 that contacts the reactor device 17.
  • the heat conductive sheet 6 is a resin material that is insulative and has high heat conductivity.
  • the heat conductive sheet 6 may be substituted with a heat conductive adhesive or the like. Moreover, the heat conductive sheet 6 does not need to be provided.
  • the reactor device 17 includes a columnar core 1 made of a magnetic material, an insulating bobbin 3 formed so as to partially cover the core 1, and a coil 2 wound around at least a part of the insulating bobbin 3.
  • the core 1, the insulating bobbin 3 and the coil 2 are accommodated by the reactor case 5.
  • the core 1 shown in FIG. 1 is a cut-type core, but may be another type of core. That is, a core having another shape such as a toroidal core may be used.
  • the coil 2 is a round wire or a flat wire in which a metal having high electrical conductivity such as copper is covered with an insulating coating.
  • the insulating bobbin 3 is formed of a material such as resin.
  • the insulating bobbin 3 is formed, for example, so as to cover portions other than the upper and lower ends of the core 1.
  • the coil 2 is wound around a portion excluding the upper and lower ends of the insulating bobbin 3.
  • Reactor case 5 is formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum.
  • the reactor case 5 has an opening.
  • the opening of the reactor case 5 is closed by the opening being in contact with the cooler 8 and being fixed via a bolt 20 or the like.
  • the upper end and the lower end of the core 1 are in contact with the cooler 8.
  • the heat conductive sheet 6 is disposed in the cooler 8
  • the upper end and the lower end of the core 1 are in contact with the heat conductive sheet 6.
  • the coil 2 is in contact with the cooler 8 at the opening of the reactor case 5.
  • the heat conductive sheet 6 is disposed in the cooler 8
  • the coil 2 is in contact with the heat conductive sheet 6.
  • the insulating bobbin 3 is in contact with the cooler 8 at the opening of the reactor case 5.
  • the core 1 does not contact the reactor case 5 in the region excluding the opening of the reactor case 5, that is, in the region where the core 1, the insulating bobbin 3 and the coil 2 are surrounded by the reactor case 5.
  • the coil 2 does not contact the reactor case 5. Therefore, air layers exist between the core 1 and the reactor case 5 and between the coil 2 and the reactor case 5, respectively.
  • the insulating bobbin 3 is in contact with the reactor case 5 at the upper and lower ends, for example.
  • the insulating sheet 10 is disposed on the inner surface of the reactor case 5 in the region surrounding the coil 2.
  • the insulating sheet 10 may be formed by insulating coating the inner surface of the reactor case 5, or an insulating coating may be formed on the inner surface of the reactor case 5. When a sufficient insulation distance can be secured for the voltage applied to the coil 2, the insulating sheet 10 may not be provided.
  • the cable 7 is connected to the end of the coil 2.
  • the cable 7 is connected to a terminal (not shown here) provided outside the reactor case 5 via a cable hole 9 provided below the reactor case 5.
  • the cable hole 9 is provided, for example, at a position below the lower third of the reactor case 5 divided into three in the vertical direction. By forming the cable hole 9 at the position, the air heated by the core 1 and the coil 2 located inside the reactor case 5 is difficult to leak to the outside of the reactor case 5.
  • the cable hole 9 may be sealed with an insulating member such as resin, and a connection terminal or the like may be provided at the location.
  • heat generated in the core 1 and heat generated in the coil 2 are mainly conducted to the cooler 8 through the heat conductive sheet 6.
  • the reactor case 5 has the same temperature as the cooler 8 that contacts at the opening.
  • heat conduction grease may be applied between the reactor case 5 and the cooler 8.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the structure of the entire inverter device including the reactor device 17 shown in FIGS. 1 and 2 relating to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall structure of the inverter device according to this embodiment, and corresponds to the B-B ′ cross section in FIG. 3.
  • the inverter device 100 includes a reactor device 17, a reactor case 5, a cooler 8 disposed in contact with the reactor device 17, and a power semiconductor element 15 that switches current.
  • the housing 11 and the cooler 8 are fixed via a packing 16 that seals the gap.
  • the outer shell of the inverter device 100 shown in FIG. 3 and FIG. 4 is configured by the casing 11 and the cooler 8, but in consideration of ease of assembly and maintainability, as shown in FIG.
  • the casing 11 may be divided into a casing portion 11a and a cover portion 11b, and an inverter device 100b having a structure in which the space is sealed using the packing 16 may be used.
  • the electric circuit board 12, the electric circuit board 13, and the electric circuit board 14 are, for example, a printed board, a relay, a capacitor, a filter, a transformer, a diode, a field-effect transistor (FET), a microcomputer (ie, a microcomputer).
  • a microcomputer and a circuit board composed of electronic components or elements such as a breaker. Since the reliability of the electric circuit board 12, the electric circuit board 13, and the electric circuit board 14 decreases as the temperature rises, the temperature in the vicinity of these needs to be kept below a predetermined temperature.
  • the inverter device 100 shown in FIGS. 3 and 4 has a hermetically sealed outer structure, so that air does not enter and exit from the outside of the inverter device 100, and all the heat generated inside the housing 11 passes through the outer shell. The heat is dissipated. Therefore, all the heat is radiated through the housing 11 except for the heat radiated through the cooler 8. Therefore, the temperature inside the housing 11 is higher than the temperature of the housing 11 itself.
  • the temperature inside the casing 11 is the temperature around the electric circuit board 12, the electric circuit board 13, and the electric circuit board 14, the reliability of the electric circuit board 12, the electric circuit board 13, and the electric circuit board 14 is It is greatly influenced by the temperature inside the body 11.
  • the region where the core 1 and the coil 2 of the reactor device 17, which is one of the main heat sources of the inverter device 100, are arranged is the reactor case 5.
  • the electric circuit board 12, the electric circuit board 13, and the electric circuit board 14 are separated from the region.
  • the heat conduction to the reactor case 5 is inhibited by the air layer existing between the core 1 and the coil 2, and the heat generated in the core 1 and the coil 2 is mainly conducted to the cooler 8. Therefore, the temperature of the reactor case 5 is suppressed from rising due to the heat generated in the core 1 and the coil 2, and the temperature in the region where the electric circuit board 12, the electric circuit board 13 and the electric circuit board 14 are disposed, Furthermore, a rise in the temperature around the electric circuit board 12, the electric circuit board 13, and the electric circuit board 14 is also suppressed.
  • the reactor case 5 effectively suppresses heat conduction to the region where the electric circuit board 12, the electric circuit board 13, and the electric circuit board 14 are arranged. There is no need to reduce the surface temperature of the glass. Therefore, the housing 11 can be reduced in size.
  • the inverter device 100 shown in FIG. 3 and FIG. 4 needs to have a waterproof structure when assumed to be installed outdoors or indoors. Therefore, intrusion of water from the outside is prevented by the casing 11, the cooler 8, and the packing 16 that fills the gap between the casing 11 and the cooler 8. Note that waterproofing may be realized by providing an intricate labyrinth structure without providing the packing 16.
  • Second Embodiment ⁇ Configuration> The reactor apparatus and inverter apparatus regarding this embodiment are demonstrated.
  • the same components as those described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing the structure of the entire inverter device including the reactor device according to this embodiment.
  • the inverter device 100a includes a reactor device 17a, a reactor case 5a, a cooler 8a disposed in contact with the reactor device 17a, a power semiconductor element 15 for switching current, and an electric circuit.
  • substrate 14 are provided.
  • the electric circuit board 13 is also housed in the housing 11 as in the case shown in FIG.
  • the housing 11 and the cooler 8a are fixed via a packing 16 that seals the gap.
  • the cooler 8a is made of a highly heat conductive material such as aluminum.
  • the cooler 8a has a reactor accommodating portion 18 that is a space for accommodating the reactor device 17a, and accommodates the reactor device 17a in the space.
  • the heat conductive sheet 6 is disposed on the surface of the reactor housing portion 18 that contacts the reactor device 17.
  • the cooler 8a having the reactor accommodating portion 18 is formed by, for example, an aluminum die casting method.
  • the reactor device 17a includes a columnar core 1 made of a magnetic material, an insulating bobbin 3 formed so as to partially cover the core 1, and a coil 2 wound around at least a part of the insulating bobbin 3.
  • the upper end and the lower end of the core 1 are in contact with the inner surface of the reactor accommodating part 18.
  • the heat conductive sheet 6 is disposed in the cooler 8 a
  • the upper end and the lower end of the core 1 are in contact with the heat conductive sheet 6.
  • the coil 2 is in contact with the inner surface of the reactor container 18 inside the reactor container 18.
  • the heat conductive sheet 6 is disposed in the cooler 8 a
  • the coil 2 is in contact with the heat conductive sheet 6.
  • the insulating bobbin 3 is in contact with the inner surface of the reactor accommodating portion 18 inside the reactor accommodating portion 18.
  • the core 1 does not contact the reactor case 5a on the side facing the reactor case 5a.
  • the coil 2 does not contact the reactor case 5a on the side facing the reactor case 5a. Therefore, air layers exist between the core 1 and the reactor case 5a and between the coil 2 and the reactor case 5a, respectively.
  • the side facing reactor case 5a for example, the upper and lower ends of insulating bobbin 3 are in contact with reactor case 5a.
  • the cable 7 is connected to the end of the coil 2.
  • the cable 7 is connected to a terminal (not shown here) provided outside the reactor case 5a through a cable hole 9a provided below the reactor case 5a.
  • heat generated in the core 1 and heat generated in the coil 2 are mainly conducted to the cooler 8a via the heat conductive sheet 6.
  • the conduction of heat generated in core 1 and heat generated in coil 2 to reactor case 5a exists between core 1 and reactor case 5a and between coil 2 and reactor case 5a. Each is inhibited by the air layer. Therefore, the reactor case 5a has the same temperature as the cooler 8a that is in contact.
  • heat conduction grease may be applied between the reactor case 5a and the cooler 8a.
  • the region where the core 1 and the coil 2 of the reactor device 17a, which is one of the main heat sources of the inverter device 100a, are arranged is divided by the reactor case 5a.
  • the electric circuit board 12 and the electric circuit board 14 are separated from the region.
  • the temperature around the electric circuit board 12 and the electric circuit board 14 can be kept below a predetermined temperature, and the reliability of the electric circuit board 12 and the electric circuit board 14 can be improved.
  • the reactor 8 is provided with the reactor accommodating portion 18 for accommodating the reactor device 17a, so that the region where the core 1 and the coil 2 of the reactor device 17a are disposed, the electric circuit board 12 and the electric circuit board 14 are provided.
  • the shape of the reactor case 5a for dividing the area to be arranged can be simplified.
  • the reactor mechanism includes the reactor device 17, the cooler 8 that comes into contact with the reactor device 17, and the reactor case 5.
  • the reactor case 5 is included in the partition.
  • the reactor case 5 is arranged on the opposite side of the reactor device 17 from the side in contact with the cooler 8, partitioning the electronic device arranged adjacent to the reactor device 17 and the reactor device 17.
  • the electronic components include an electric circuit board 12, an electric circuit board 13, and an electric circuit board 14.
  • the reactor device 17 can be replaced with the reactor device 17a.
  • the cooler 8 can be replaced with the cooler 8a, and the reactor case 5 can be replaced with the reactor case 5a. In the following description, they can be similarly replaced within a consistent range.
  • the heat generated in the reactor device 17 is mainly transmitted to the cooler 8 that is in contact with the reactor device 17.
  • the transmission to the reactor case 5 is suppressed. Therefore, an increase in the ambient temperature of the electronic component can be effectively suppressed.
  • the reactor device 17 includes the core 1, the insulating bobbin 3 formed so as to partially cover the core 1, and the coil 2 wound around at least a part of the insulating bobbin 3. Prepare.
  • the core 1 and the coil 2 are in contact with the cooler 8, and a gap is formed between the reactor case 5 and the core 1.
  • the insulating bobbin 3 is in contact with the cooler 8 and in contact with the reactor case 5.
  • gaps are formed between the core 1 which is a heat source and the reactor case 5 and between the coil 2 and the reactor case 5. Therefore, the heat generated in the core 1 and the coil 2 is mainly transmitted to the cooler 8 that is in contact with the core 1 and the coil 2 and is not transmitted to the reactor case 5. Therefore, an increase in the ambient temperature of the electronic component can be effectively suppressed.
  • the reactor case 5a is flat plate shape, and the reactor apparatus 17a is accommodated in the cooler 8a.
  • the shape of the reactor case as a partition is simplified. Therefore, the space inside the housing 11 can be used effectively.
  • the core 1 and the coil 2 are in contact with the cooler 8 via the heat conductive sheet 6.
  • the thermal conductivity to the cooler 8 is increased, and the amount of heat radiated into the housing 11 can be effectively suppressed.
  • the cable hole 9 is formed in the lower part of the reactor case 5 in the vertical direction.
  • the reactor mechanism includes the casing 11 that covers the reactor device 17 and contacts the cooler 8.
  • the heat generated in the core 1 and the coil 2 is suppressed from being radiated into the housing 11, and the electric circuit board 12, the electric circuit board 13, and An increase in the ambient temperature of the electric circuit board 14 can be suppressed. Therefore, it is not necessary to increase the size of the inverter device itself for heat dissipation of the entire inverter device. In addition, the reliability of electronic components such as relays or capacitors arranged in the housing 11 can be improved.
  • each component is a conceptual unit.
  • one component is composed of a plurality of structures and when one component corresponds to a part of the structure, a plurality of components are further included. Is included in one structure.
  • Each component includes a structure having another structure or shape as long as the same function is exhibited.
  • the material when a material name or the like is described without being particularly specified, the material includes other additives, for example, an alloy or the like unless a contradiction arises. .

Abstract

　本技術は、筐体内における電子部品の周辺温度の上昇を効果的に抑制することができるリアクトル機構に関するものである。本技術に関するリアクトル機構は、リアクトル装置と、リアクトル装置と接触する冷却器８と、リアクトル装置の、冷却器８と接触する側とは反対側において、リアクトル装置に隣接して配置される電子部品とリアクトル装置との間を仕切って配置される仕切り（５）とを備える。そして、リアクトル装置と仕切り（５）との間には、隙間が形成される。

Description

リアクトル機構
　本技術は、リアクトル機構に関するものである。
　インバーター装置に用いられるリアクトル装置に関して、電子部品であるリアクトル装置がケース内に収容され、さらに当該ケース内に樹脂が流し込まれることによって、リアクトル装置が封入された構造が開示されている（たとえば、特許文献１を参照）。
　また、密閉筐体のインバーター装置に関して、熱伝導シートを介してリアクトル装置がヒートシンクに接続されることにより、リアクトル装置が冷却される構造が開示されている（たとえば、特許文献２を参照）。
特開２００４－１９３３２２号公報 国際公開第２０１２／１０８３９８号
　特許文献１に開示されたリアクトル装置は、リアクトル装置とハウジングとの隙間に樹脂を注入するポッティング工程を行い、さらに加熱処理を実行して当該樹脂を硬化させることにより、リアクトル装置のコアに対してコイルを固定するとともに、コイルからハウジングへの放熱性を確保している。
　しかし、当該リアクトル装置の製造コストは、熱処理を行う必要があるなどにより、比較的高いものであった。また、リアクトル装置を収容するインバーター装置への放熱については考慮されていなかった。そのため、製造コストを抑制しつつ、リアクトル装置によるインバーター装置内の空気の温度上昇を抑制することが望まれる。
　特許文献２に開示されたリアクトル装置は、熱伝導シートを介してリアクトル装置で生じた熱をヒートシンクに伝導させている。このような構成により、リアクトル装置の温度上昇を抑制している。しかし、リアクトル装置内の発熱源となっているリアクトル装置のコイルとコアとがインバーター装置内に晒されており、リアクトル装置がインバーター装置内における他の電子部品、たとえば、コンデンサー、トランスまたはリレーなどの周辺温度を上昇させる要因となっている。
　特に、屋外設置用の密閉筐体に収容されたインバーター装置において、電子部品の信頼性の低下を防ぐためには、筐体を大型化して表面積を広げ、それによって筐体表面温度を低下させることにより、インバーター装置の筐体内における他の電子部品の周辺温度を下げるという手法が一般的である。しかし、筐体の大型化に伴ってコストが増大するとともに、設置性が悪くなるという問題があった。
　本技術は、上記のような問題を解決するためのものであり、筐体内における電子部品の周辺温度の上昇を効果的に抑制することができるリアクトル装置およびその周辺の構造、すなわちリアクトル機構に関するものである。
　本技術の一態様に関するリアクトル機構は、リアクトル装置と、前記リアクトル装置と接触する冷却器と、前記リアクトル装置の、前記冷却器と接触する側とは反対側において、前記リアクトル装置に隣接して配置される電子部品と前記リアクトル装置との間を仕切って配置される仕切りとを備え、前記リアクトル装置と前記仕切りとの間には、隙間が形成される。
　本技術の一態様に関するリアクトル機構は、リアクトル装置と、前記リアクトル装置と接触する冷却器と、前記リアクトル装置の、前記冷却器と接触する側とは反対側において、前記リアクトル装置に隣接して配置される電子部品と前記リアクトル装置との間を仕切って配置される仕切りとを備え、前記リアクトル装置と前記仕切りとの間には、隙間が形成される。
　このような構成によれば、仕切りによって、熱源であるリアクトル装置と電子部品とが仕切られるため、電子部品の周辺温度の上昇を抑制することができる。
　本技術に関する目的、特徴、局面および利点は、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施形態に関するリアクトル機構の構造を示す部分的な断面図である。 実施形態に関するリアクトル機構の構造を示す断面図（図１のＡ－Ａ’断面に対応）である。 実施形態に関するインバーター装置全体の構造を示す部分的な断面図である。 実施形態に関するインバーター装置全体の構造を示す断面図（図３のＢ－Ｂ’断面に対応）である。 実施形態に関するインバーター装置全体の構造を示す部分的な断面図である。 実施形態に関するインバーター装置全体の構造を示す断面図である。
　以下、添付される図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、図面は模式的に示されるものであり、異なる図面にそれぞれ示されている画像の大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称および機能についても同様のものとする。よって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。
　また、以下に示される説明において、「上」、「下」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置および方向を意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられているものであり、実際に実施される際の方向とは関係しない。
　＜第１実施形態＞
　＜構成＞
　図１は、本実施形態に関するリアクトル装置およびその周辺の構造、すなわちリアクトル機構の構造を示す部分的な断面図である。また、図２は、本実施形態に関するリアクトル装置およびその周辺の構造、すなわちリアクトル機構の構造を示す断面図であり、図１におけるＡ－Ａ’断面に対応する。図１および図２には、リアクトル装置１７と、リアクトル装置１７と接触して配置された冷却器８とが示されている。
　冷却器８は、アルミニウムなどの高熱伝導材料からなる。冷却器８の、リアクトル装置１７と接触する面には、熱伝導シート６が配置されている。熱伝導シート６は絶縁性であり、かつ、熱伝導性の高い樹脂材料である。なお、熱伝導シート６は、熱伝導性の接着剤などで代用されてもよい。また、熱伝導シート６は、備えられていなくてもよい。
　リアクトル装置１７は、磁性体材料からなる柱形状のコア１と、コア１を部分的に覆って形成された絶縁ボビン３と、絶縁ボビン３の少なくとも一部に巻き付けられたコイル２とを備える。
　そして、コア１、絶縁ボビン３およびコイル２は、リアクトルケース５によって収容される。
　図１に示されるコア１は、カットタイプのコアであるが、他のタイプのコアであってもよい。すなわち、トロイダルコアなどの他形状のコアが用いられてもよい。
　コイル２は、銅などの高電気伝導性の金属が絶縁被覆された丸線または平角線である。絶縁ボビン３は、樹脂などの材料で形成される。また、絶縁ボビン３は、たとえば、コア１の上下端を除く部分を覆って形成される。コイル２は、たとえば、絶縁ボビン３の上下端を除く部分に巻き付けられる。リアクトルケース５は、アルミニウムなどの高熱伝導の材料で形成される。
　また、リアクトルケース５は、開口部を有する。当該開口部が冷却器８と接触し、ボルト２０などを介して固定されることによって、リアクトルケース５の開口部は塞がれる。
　リアクトルケース５の開口部において、コア１の上端および下端は、冷却器８と接触している。冷却器８に熱伝導シート６が配置されている場合には、コア１の上端および下端は、熱伝導シート６と接触している。また、リアクトルケース５の開口部において、コイル２は、冷却器８と接触している。冷却器８に熱伝導シート６が配置されている場合には、コイル２は、熱伝導シート６と接触している。また、リアクトルケース５の開口部において、絶縁ボビン３は冷却器８と接触している。
　一方、リアクトルケース５の開口部を除く領域、すなわち、コア１、絶縁ボビン３およびコイル２がリアクトルケース５に囲まれる領域において、コア１はリアクトルケース５と接触しない。また、当該領域において、コイル２はリアクトルケース５と接触しない。そのため、コア１とリアクトルケース５との間、および、コイル２とリアクトルケース５との間には、それぞれ空気層が存在する。一方で、当該領域において、絶縁ボビン３は、たとえば上下端がリアクトルケース５と接触する。
　なお、コイル２を囲む領域におけるリアクトルケース５の内面には、絶縁シート１０が配置されていることが望ましい。また、当該絶縁シート１０は、リアクトルケース５の内面が絶縁塗装されることによって形成されてもよいし、リアクトルケース５の内面に絶縁被膜が形成されてもよい。コイル２に掛かる電圧に対して十分な絶縁距離が確保できる場合には、絶縁シート１０は備えられなくてもよい。
　コイル２の端部にはケーブル７が接続されている。ケーブル７は、リアクトルケース５の下方に設けられたケーブル穴９を介して、リアクトルケース５の外部に設けられた端子（ここでは図示せず）に接続される。
　ケーブル穴９は、たとえば、リアクトルケース５を鉛直方向において３分割したうちの下３分の１以下の位置に設けられる。ケーブル穴９が当該位置に形成されることで、リアクトルケース５の内部に位置するコア１およびコイル２によって暖められた空気がリアクトルケース５の外部に漏れにくい構造となっている。また、ケーブル穴９を樹脂などの絶縁部材で封じ、当該箇所に接続端子などを設けてもよい。
　上記の構造では、コア１において発生する熱およびコイル２において発生する熱は、主に、熱伝導シート６を介して冷却器８に伝導される。
　一方で、コア１において発生する熱およびコイル２において発生する熱の、リアクトルケース５への伝導は、コア１とリアクトルケース５との間、および、コイル２とリアクトルケース５との間に存在する空気層によって、それぞれ阻害される。そのため、リアクトルケース５は、開口部において接触する冷却器８と同じ程度の温度となる。なお、リアクトルケース５と冷却器８との間の熱伝導をさらに改善するために、たとえば、リアクトルケース５と冷却器８との間に熱伝導グリスなどを塗布してもよい。
　図３は、本実施形態に関する図１および図２に示されたリアクトル装置１７を備えるインバーター装置全体の構造を示す部分的な断面図である。また、図４は、本実施形態に関するインバーター装置全体の構造を示す断面図であり、図３におけるＢ－Ｂ’断面に対応する。
　図３および図４に示されるように、インバーター装置１００は、リアクトル装置１７と、リアクトルケース５と、リアクトル装置１７と接触して配置された冷却器８と、電流をスイッチングするパワー半導体素子１５と、電気回路基板１２と、電気回路基板１３と、電気回路基板１４と、リアクトル装置１７、パワー半導体素子１５、電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４を収容して形成された筐体１１とを備える。
　筐体１１と冷却器８とは、隙間を密閉するパッキン１６を介して固定されている。
　なお、図３および図４に示されるインバーター装置１００の外郭は、筐体１１と冷却器８とによって構成されているが、組み立て性およびメンテナンス性を考慮して、図６に示されるような、筐体１１を筐体部１１ａとカバー部１１ｂとに分け、その間をパッキン１６を用いて密閉させる構造のインバーター装置１００ｂとしても構わない。
　電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４は、たとえば、プリント基板、リレー、コンデンサー、フィルタ、トランス、ダイオード、電界効果トランジスタ（ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、すなわちＦＥＴ）、マイクロコンピューター（ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ、すなわちマイコン）およびブレーカなどの電子部品または素子から構成される基板である。電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４は、温度上昇に伴い信頼性が低下するため、これらの周辺における温度は、所定の温度以下に保たれる必要がある。
　図３および図４に示されるインバーター装置１００は、外郭が密閉構造であるため、インバーター装置１００外部との間で空気の出入りがなく、筐体１１内部において発生した熱は、すべて外郭を介して放熱されることとなる。そのため、冷却器８を介して放熱される熱を除けば、すべて筐体１１を介して放熱されることとなる。そのため、筐体１１の内部の温度は、筐体１１自体の温度よりも高くなる。
　筐体１１の内部の温度が電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４の周囲の温度となるため、電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４の信頼性は、筐体１１の内部の温度に大きく影響される。
　ここで、図３および図４に示されるリアクトル機構によれば、インバーター装置１００の主要な発熱源の１つであるリアクトル装置１７のコア１およびコイル２が配置される領域は、リアクトルケース５が仕切っていることより、電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４が配置される領域とは分断されている。
　また、コア１およびコイル２は、間に存在する空気層によってリアクトルケース５への熱伝導が阻害されており、コア１およびコイル２において発生する熱は主に、冷却器８に伝導される。よって、リアクトルケース５の温度が、コア１およびコイル２において発生する熱によって上昇することは抑制されており、電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４が配置される領域における温度、さらには、電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４の周囲の温度の上昇も抑制される。
　よって、電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４の周囲の温度を所定の温度以下に保ち、電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４の信頼性を向上させることができる。
　また、リアクトルケース５により、電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４が配置される領域への熱伝導が効果的に抑制されているため、筐体１１を大型化して筐体１１の表面温度を低下させる必要がない。よって、筐体１１を小型化することができる。
　また、図３および図４に示されるインバーター装置１００は、屋外における設置または屋内における設置を想定する場合、防水構造とする必要がある。そのため、筐体１１、冷却器８、および、筐体１１と冷却器８との隙間を埋めるパッキン１６などにより、外部からの水の浸入を阻止する。なお、パッキン１６を設けず、入り組んだラビリンス構造などとすることにより、防水を実現してもよい。
　＜第２実施形態＞
　＜構成＞
　本実施形態に関するリアクトル装置およびインバーター装置について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。
　図５は、本実施形態に関するリアクトル装置を備えるインバーター装置全体の構造を示す部分的な断面図である。
　図５に示されるように、インバーター装置１００ａは、リアクトル装置１７ａと、リアクトルケース５ａと、リアクトル装置１７ａと接触して配置された冷却器８ａと、電流をスイッチングするパワー半導体素子１５と、電気回路基板１２と、電気回路基板１４と、リアクトル装置１７ａ、パワー半導体素子１５、電気回路基板１２および電気回路基板１４を収容して形成された筐体１１とを備える。なお、図示はされていないが、図４に示される場合と同様に、電気回路基板１３も筐体１１内に収容されている。
　筐体１１と冷却器８ａとは、隙間を密閉するパッキン１６を介して固定されている。
　冷却器８ａは、アルミニウムなどの高熱伝導材料からなる。冷却器８ａは、リアクトル装置１７ａを収容するための空間であるリアクトル収容部１８を有しており、当該空間にリアクトル装置１７ａを収容する。リアクトル収容部１８の内部における、リアクトル装置１７と接触する面には、熱伝導シート６が配置されている。
　リアクトル収容部１８を有する冷却器８ａは、たとえば、アルミニウムダイカスト製法などにより形成される。
　リアクトル装置１７ａは、磁性体材料からなる柱形状のコア１と、コア１を部分的に覆って形成された絶縁ボビン３と、絶縁ボビン３の少なくとも一部に巻き付けられたコイル２とを備える。
　そして、コア１、絶縁ボビン３およびコイル２が冷却器８ａ内に収容された状態で、平板状のリアクトルケース５ａによってリアクトル装置１７ａが配置される領域と、電気回路基板１２および電気回路基板１４が配置される領域とは分断されている。リアクトルケース５ａは、ボルト２０などを介して冷却器８ａに固定されている。
　リアクトル収容部１８の内部において、コア１の上端および下端は、リアクトル収容部１８の内面と接触している。冷却器８ａに熱伝導シート６が配置されている場合には、コア１の上端および下端は、熱伝導シート６と接触している。また、リアクトル収容部１８の内部において、コイル２は、リアクトル収容部１８の内面と接触している。冷却器８ａに熱伝導シート６が配置されている場合には、コイル２は、熱伝導シート６と接触している。また、リアクトル収容部１８の内部において、絶縁ボビン３はリアクトル収容部１８の内面と接触している。
　一方、リアクトルケース５ａと対向する側において、コア１はリアクトルケース５ａと接触しない。また、リアクトルケース５ａと対向する側において、コイル２はリアクトルケース５ａと接触しない。そのため、コア１とリアクトルケース５ａとの間、および、コイル２とリアクトルケース５ａとの間には、それぞれ空気層が存在する。一方で、リアクトルケース５ａと対向する側において、絶縁ボビン３は、たとえば上下端がリアクトルケース５ａと接触する。
　コイル２の端部にはケーブル７が接続されている。ケーブル７は、リアクトルケース５ａの下方に設けられたケーブル穴９ａを介して、リアクトルケース５ａの外部に設けられた端子（ここでは図示せず）に接続される。
　上記の構造では、コア１において発生する熱およびコイル２において発生する熱は、主に、熱伝導シート６を介して冷却器８ａに伝導される。
　一方で、コア１において発生する熱およびコイル２において発生する熱の、リアクトルケース５ａへの伝導は、コア１とリアクトルケース５ａとの間、および、コイル２とリアクトルケース５ａとの間に存在する空気層によって、それぞれ阻害される。そのため、リアクトルケース５ａは、接触する冷却器８ａと同じ程度の温度となる。なお、リアクトルケース５ａと冷却器８ａとの間の熱伝導をさらに改善するために、たとえば、リアクトルケース５ａと冷却器８ａとの間に熱伝導グリスなどを塗布してもよい。
　図５に示されるリアクトル装置１７ａによれば、インバーター装置１００ａの主要な発熱源の１つであるリアクトル装置１７ａのコア１およびコイル２が配置される領域は、リアクトルケース５ａが仕切っていることにより、電気回路基板１２および電気回路基板１４が配置される領域とは分断されている。
　また、コア１およびコイル２は、間に存在する空気層によってリアクトルケース５ａへの熱伝導が阻害されており、コア１およびコイル２において発生する熱は主に、冷却器８ａに伝導される。よって、リアクトルケース５ａの温度が、コア１およびコイル２において発生する熱によって上昇することは抑制されており、電気回路基板１２および電気回路基板１４が配置される領域における温度、さらには、電気回路基板１２および電気回路基板１４の周囲の温度の上昇も抑制される。
　よって、電気回路基板１２および電気回路基板１４の周囲の温度を所定の温度以下に保ち、電気回路基板１２および電気回路基板１４の信頼性を向上させることができる。
　また、冷却器８ａにおいてリアクトル装置１７ａを収容するためのリアクトル収容部１８が備えられることで、リアクトル装置１７ａのコア１およびコイル２が配置される領域と、電気回路基板１２および電気回路基板１４が配置される領域とを分断するためのリアクトルケース５ａの形状を簡略化することができる。
　＜効果＞
　以下に、上記の実施形態による効果を例示する。
　上記の実施形態によれば、リアクトル機構が、リアクトル装置１７と、リアクトル装置１７と接触する冷却器８と、リアクトルケース５とを備える。リアクトルケース５は、仕切りに含まれる。
　リアクトルケース５は、リアクトル装置１７の、冷却器８と接触する側とは反対側において、リアクトル装置１７に隣接して配置される電子部品とリアクトル装置１７との間を仕切って配置される。電子部品には、電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４が含まれる。
　そして、リアクトル装置１７とリアクトルケース５との間には、隙間が形成される。
　なお、リアクトル装置１７は、リアクトル装置１７ａと入れ替えることもできる。それに伴い、冷却器８は、冷却器８ａと入れ替えることもでき、リアクトルケース５は、リアクトルケース５ａと入れ替えることもできる。以下の記載においても、矛盾のない範囲で、同様に入れ替え可能である。
　このような構成によれば、リアクトルケース５によって、熱源であるリアクトル装置１７と電子部品とが仕切られるため、電子部品の周辺温度の上昇を抑制することができる。
　また、熱源であるリアクトル装置１７とリアクトルケース５との間には、隙間が形成されているため、リアクトル装置１７において生じた熱は主に、リアクトル装置１７と接触している冷却器８に伝わり、リアクトルケース５に伝わることは抑制される。よって、電子部品の周辺温度の上昇を効果的に抑制することができる。
　また、リアクトルケース５によってリアクトル装置１７が遮蔽されていることにより、リアクトル装置１７において大電流が流れることにより生じる電気ノイズまたは騒音などが効果的に遮蔽され、電子部品におけるこれらによる影響を低減させることができる。
　なお、これらの構成以外の構成については適宜省略することができるが、本明細書に示される少なくとも１つの他の構成を適宜追加した場合でも、上記の効果を生じさせることができる。
　また、上記の実施形態によれば、リアクトル装置１７は、コア１と、コア１を部分的に覆って形成された絶縁ボビン３と、絶縁ボビン３の少なくとも一部に巻き付けられたコイル２とを備える。
　コア１およびコイル２は、冷却器８と接触し、かつ、リアクトルケース５との間には隙間が形成される。絶縁ボビン３は、冷却器８と接触し、かつ、リアクトルケース５と接触する。
　このような構成によれば、リアクトルケース５によって、熱源であるリアクトル装置１７と電子部品とが仕切られるため、電子部品の周辺温度の上昇を抑制することができる。
　また、熱源であるコア１とリアクトルケース５との間、および、コイル２とリアクトルケース５との間には、隙間が形成されている。そのため、コア１およびコイル２において生じた熱は主に、コア１およびコイル２と接触している冷却器８に伝わり、リアクトルケース５に伝わることは抑制される。よって、電子部品の周辺温度の上昇を効果的に抑制することができる。
　また、上記の実施形態によれば、リアクトルケース５ａは、平板形状であり、リアクトル装置１７ａは、冷却器８ａ内に収容される。
　このような構成によれば、仕切りとしてのリアクトルケースの形状が簡易となる。よって、筐体１１内部のスペースを有効に利用することができる。
　また、上記の実施形態によれば、コア１およびコイル２は、熱伝導シート６を介して冷却器８と接触する。
　このような構成によれば、冷却器８への熱伝導性が高まり、筐体１１内へ放熱される熱量を効果的に抑制することができる。
　また、上記の実施形態によれば、リアクトルケース５の、鉛直方向の下方の部分において、ケーブル穴９が形成される。
　このような構成によれば、コア１およびコイル２において発生した熱が、筐体１１内に放熱されることを抑制することができる。
　また、上記の実施形態によれば、リアクトル機構が、リアクトル装置１７を覆い、かつ、冷却器８と接触する筐体１１を備える。
　このような構成によれば、コア１およびコイル２において発生した熱が、筐体１１内に放熱されることを抑制し、筐体１１内に配置された電気回路基板１２、電気回路基板１３および電気回路基板１４の周辺温度が上昇することを抑制することができる。そのため、インバーター装置全体の放熱のためにインバーター装置そのものを大型化させる必要がない。また、筐体１１内に配置されたリレーまたはコンデンサーなどの電子部品の信頼性を向上させることができる。
　＜変形例＞
　上記実施形態では、各構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載している場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本明細書に記載されたものに限られることはない。よって、例示されていない無数の変形例が、本技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれる。
　また、矛盾が生じない限り、上記実施形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよい。さらに、各構成要素は概念的な単位であって、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合および１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合を含む。また、各構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれる。
　また、本明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
　また、上記実施形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。
　１　コア、２　コイル、３　絶縁ボビン、５，５ａ　リアクトルケース、６　熱伝導シート、７　ケーブル、８，８ａ　冷却器、９，９ａ　ケーブル穴、１０　絶縁シート、１１　筐体、１１ａ　筐体部、１１ｂ　カバー部、１２，１３，１４　電気回路基板、１５　パワー半導体素子、１６　パッキン、１７，１７ａ　リアクトル装置、１８　リアクトル収容部、２０　ボルト、１００，１００ａ，１００ｂ　インバーター装置。

Claims (6)

  1. 　リアクトル装置（１７、１７ａ）と、
    　前記リアクトル装置（１７、１７ａ）と接触する冷却器（８、８ａ）と、
    　前記リアクトル装置（１７、１７ａ）の、前記冷却器（８、８ａ）と接触する側とは反対側において、前記リアクトル装置（１７、１７ａ）に隣接して配置される電子部品（１２、１３、１４）と前記リアクトル装置（１７、１７ａ）との間を仕切って配置される仕切り（５、５ａ）とを備え、
    　前記リアクトル装置（１７、１７ａ）と前記仕切り（５、５ａ）との間には、隙間が形成される、
    　リアクトル機構。
  2. 　前記リアクトル装置（１７、１７ａ）は、
    　コア（１）と、
    　前記コア（１）を部分的に覆って形成された絶縁ボビン（３）と、
    　前記絶縁ボビン（３）の少なくとも一部に巻き付けられたコイル（２）とを備え、
    　前記コア（１）および前記コイル（２）は、前記冷却器（８、８ａ）と接触し、かつ、前記仕切り（５、５ａ）との間には隙間が形成され、
    　前記絶縁ボビン（３）は、前記冷却器（８、８ａ）と接触し、かつ、前記仕切り（５、５ａ）と接触する、
    　請求項１に記載のリアクトル機構。
  3. 　前記仕切り（５ａ）は、平板形状であり、
    　前記リアクトル装置（１７ａ）は、前記冷却器（８ａ）内に収容される、
    　請求項１または請求項２に記載のリアクトル機構。
  4. 　前記コア（１）および前記コイル（２）は、熱伝導シート（６）を介して前記冷却器（８、８ａ）と接触する、
    　請求項１または請求項２に記載のリアクトル機構。
  5. 　前記仕切り（５、５ａ）の、鉛直方向の下方の部分において、穴（９、９ａ）が形成される、
    　請求項１または請求項２に記載のリアクトル機構。
  6. 　前記リアクトル装置（１７、１７ａ）を覆い、かつ、前記冷却器（８、８ａ）と接触する筐体（１１）をさらに備える、
    　請求項１または請求項２に記載のリアクトル機構。
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