JP2015188022A - Reactor heat radiation structure - Google Patents

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JP2015188022A JP2014064981A JP2014064981A JP2015188022A JP 2015188022 A JP2015188022 A JP 2015188022A JP 2014064981 A JP2014064981 A JP 2014064981A JP 2014064981 A JP2014064981 A JP 2014064981A JP 2015188022 A JP2015188022 A JP 2015188022A
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統公 木村
Munekimi Kimura
統公 木村
直樹 平澤
Naoki Hirasawa
直樹 平澤
龍太 田辺
ryuta Tanabe
龍太 田辺
佐藤 博英
Hirohide Sato
博英 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor heat radiation structure which reduces heat stress applied from a coil to a core and thereby achieves excellent durability.SOLUTION: A reactor heat radiation structure is formed by fixing a reactor 1 to a radiator 6. The reactor 1 includes: a core 2; a coil 3 which is partially embedded in the core 2 and formed by spirally winding a conductor wire; and a case 4. The core 2 includes a magnetic path formation part 21 forming an annular magnetic path including the inner peripheral side and the outer peripheral side of the coil 3. The coil 3 includes an exposed part 31 which is exposed from the core 2 and the case 4 in a part of an outer peripheral surface 301. An inner peripheral surface 302, the outer peripheral surface 301 excluding the exposed part 31, and a pair of axial end surfaces 303, 304 are covered by a bobbin 5 made of an insulation material. The exposed part 31 contacts with the radiator 6. A stress absorbing member 11 for absorbing stress is placed between at least a portion of the outer peripheral surface 301 of the coil 3, which is opposite to the exposed part 31, and the bobbin 5.

Description

本発明は、磁性粉末混合樹脂からなるコアを有するリアクトルを放熱体に固定してなるリアクトル放熱構造に関する。   The present invention relates to a reactor heat dissipation structure in which a reactor having a core made of a magnetic powder mixed resin is fixed to a heat radiator.

例えば電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される電力変換装置において、電源電圧を所定電圧に昇圧する昇圧部を備えたものが知られている。かかる昇圧部の構成部品として、リアクトルが用いられている。そして、特許文献1には、磁性コアと、周囲が磁性コアに覆われると共に導体線を螺旋状に巻回してなるコイルと、磁性コアとコイルとを内部に収容するケースとを有するリアクトルが開示されている。そして、上記コイルは、外周面の一部を露出させた露出部を有する。そして、このリアクトルにおいては、露出部を放熱体に当接させることにより、コイルの放熱性の向上を図っている。   For example, a power conversion device mounted on an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like is known that includes a boosting unit that boosts a power supply voltage to a predetermined voltage. A reactor is used as a component part of the boosting unit. Patent Document 1 discloses a reactor having a magnetic core, a coil whose periphery is covered with a magnetic core and a conductor wire is spirally wound, and a case in which the magnetic core and the coil are accommodated. Has been. And the said coil has an exposed part which exposed a part of outer peripheral surface. And in this reactor, the improvement of the heat dissipation of a coil is aimed at by making an exposed part contact | abut to a heat radiator.

特開2013−33928号公報JP 2013-33928 A

しかしながら、上記特許文献1に記載のリアクトルは、コイルの周囲を直接コアで覆う構造となっている。それゆえ、リアクトル使用時には、コイルとコアとの線膨張係数差に起因して直接コアに熱応力がかかる。特に、コイルにおける、放熱体と当接している側と反対側は、より高温になりやすいため、コアに加わる熱応力が大きくなりやすい。その結果、コアにクラック等の損傷が発生するおそれがある。   However, the reactor described in Patent Document 1 has a structure in which a coil is directly covered with a core. Therefore, when the reactor is used, thermal stress is directly applied to the core due to a difference in linear expansion coefficient between the coil and the core. In particular, the side of the coil opposite to the side in contact with the heat radiating body tends to be hotter, so that the thermal stress applied to the core tends to increase. As a result, damage such as cracks may occur in the core.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、コイルからコアにかかる熱応力の低減を図ることにより、耐久性に優れたリアクトル放熱構造を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a reactor heat dissipation structure excellent in durability by reducing thermal stress applied from a coil to a core.

本発明の一態様は、磁性粉末混合樹脂からなるコアと、該コアに一部が埋設されると共に導体線を螺旋状に巻回してなるコイルと、上記コア及び上記コイルを内側に収容するケースとを有するリアクトルを、放熱体に固定してなるリアクトル放熱構造であって、
上記コアは、上記コイルの内周側と外周側とを含む環状の磁路を形成する磁路形成部を有し、
上記コイルは、外周面の一部において上記コア及び上記ケースから露出した露出部を有し、かつ、内周面と、上記露出部以外の上記外周面と、軸方向における一対の端面とが、絶縁材料からなるボビンによって覆われており、
上記露出部は、上記放熱体に当接しており、
上記コイルの上記外周面のうち少なくとも上記露出部と反対側の部位と、上記ボビンとの間には、応力を吸収する応力吸収部材が充填されていることを特徴とするリアクトル放熱構造にある。
One aspect of the present invention includes a core made of a magnetic powder mixed resin, a coil that is partially embedded in the core and spirally wound with a conductor wire, and a case that accommodates the core and the coil inside. A reactor heat dissipation structure formed by fixing a reactor having a radiator to a radiator,
The core has a magnetic path forming portion that forms an annular magnetic path including an inner peripheral side and an outer peripheral side of the coil,
The coil has an exposed portion exposed from the core and the case in a part of the outer peripheral surface, and the inner peripheral surface, the outer peripheral surface other than the exposed portion, and a pair of end surfaces in the axial direction, Covered by a bobbin made of insulating material,
The exposed portion is in contact with the radiator,
In the reactor heat dissipating structure, a stress absorbing member that absorbs stress is filled between at least a portion of the outer peripheral surface of the coil opposite to the exposed portion and the bobbin.

上記リアクトル放熱構造において、コイルは、内周面と、露出部以外の外周面と、軸方向における一対の端面とが、絶縁材料からなるボビンによって覆われている。それゆえ、コイルの膨張、収縮による応力が直接コアに作用することを防ぎ、コアの耐久性を向上させることができる。   In the reactor heat dissipation structure, the coil has an inner peripheral surface, an outer peripheral surface other than the exposed portion, and a pair of end surfaces in the axial direction covered with a bobbin made of an insulating material. Therefore, it is possible to prevent the stress due to the expansion and contraction of the coil from directly acting on the core and improve the durability of the core.

また、コイルの外周面のうち少なくとも露出部と反対側の部位と、ボビンとの間には、応力を吸収する応力吸収部材が充填されている。それゆえ、コイルが熱膨張することにより、ボビンに加わる熱応力を低減することができる。すなわち、コイルが熱膨張した際、応力吸収部材が変形することにより、ボビンに作用する熱応力を吸収する。それに伴い、コイルが熱膨張することによりコアに加わる熱応力を低減することができる。また、コイルは、放熱体に当接した露出部と反対側の部位がより高温となりやすく、膨張しやすいため、応力吸収部材を、少なくとも当該部位とボビンとの間に充填することにより、コイルからコアにかかる熱応力を効果的に吸収することができる。   Further, a stress absorbing member that absorbs stress is filled between at least a portion of the outer peripheral surface of the coil opposite to the exposed portion and the bobbin. Therefore, the thermal stress applied to the bobbin can be reduced by the thermal expansion of the coil. That is, when the coil is thermally expanded, the stress absorbing member is deformed to absorb the thermal stress acting on the bobbin. Accordingly, the thermal stress applied to the core can be reduced by the thermal expansion of the coil. In addition, since the coil has a portion on the side opposite to the exposed portion that is in contact with the heat radiator, the temperature is likely to be higher, and the coil is more likely to expand. Therefore, by filling the stress absorbing member at least between the portion and the bobbin, The thermal stress applied to the core can be effectively absorbed.

以上のごとく、本発明によれば、コイルからコアにかかる熱応力の低減を図ることにより、耐久性に優れたリアクトル放熱構造を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a reactor heat dissipation structure with excellent durability by reducing the thermal stress applied from the coil to the core.

実施例1における、リアクトル放熱構造の軸方向に直交する断面図。Sectional drawing orthogonal to the axial direction of the reactor thermal radiation structure in Example 1. FIG. 図1のII−II線矢視断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1. 図1のIII−III線矢視断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1. 実施例1における、リアクトルの斜視図。The perspective view of the reactor in Example 1. FIG. 実施例1における、リアクトルの他の斜視図。The other perspective view of the reactor in Example 1. FIG. 実施例1における、コイルアッシーの軸方向に直交する断面図。Sectional drawing orthogonal to the axial direction of a coil assembly in Example 1. FIG. 図6のVII−VII線矢視断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6. 実施例1における、コイルの斜視図。The perspective view of the coil in Example 1. FIG. 実施例1における、アウターボビンにコイルを組み付ける直前の斜視図。The perspective view just before assembling | attaching a coil to an outer bobbin in Example 1. FIG. 実施例1における、コイルが収容されたアウターボビンにインナーボビンを組み付ける直前の斜視図。The perspective view just before assembling an inner bobbin in the outer bobbin in which the coil was accommodated in Example 1. FIG. 実施例1における、コイルが収容されたアウターボビンにインナーボビンが組み付けられた状態の斜視図。The perspective view of the state in which the inner bobbin was assembled | attached to the outer bobbin in which the coil was accommodated in Example 1. FIG. 実施例1における、コイルアッシーの斜視図。The perspective view of the coil assembly in Example 1. FIG. 実施例1における、ケースにコイルアッシーを組み付ける直前の斜視図。The perspective view just before assembling a coil assembly in a case in Example 1. FIG. 実施例1における、ケースにコイルアッシーを組み付けた状態の斜視図。The perspective view of the state which assembled | attached the coil assembly to the case in Example 1. FIG. 実施例1における、放熱体にリアクトルを組み付ける直前の斜視図。The perspective view just before assembling a reactor to a heat radiator in Example 1. FIG. 実施例1における、リアクトル放熱構造の斜視図。The perspective view of the reactor thermal radiation structure in Example 1. FIG. 実施例2における、リアクトル放熱構造の軸方向に直交する断面図。Sectional drawing orthogonal to the axial direction of the reactor thermal radiation structure in Example 2. FIG. 図17のXVIII−XVIII線矢視断面図。FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG. 17.

本明細書において、コイルにおける導体線の巻回軸の方向を軸方向という。また、コイルの巻回軸に直交する径方向において、コイルの内側を内周側、外側を外周側という。また、リアクトルと放熱体との積層方向におけるリアクトル側を「上側」といい、放熱体側を「下側」ということもある。なお、「上」、「下」の表現は特に鉛直方向の向きを限定するものではなく、便宜的なものである。   In this specification, the direction of the winding axis of the conductor wire in the coil is referred to as the axial direction. Further, in the radial direction orthogonal to the winding axis of the coil, the inner side of the coil is referred to as the inner peripheral side, and the outer side is referred to as the outer peripheral side. In addition, the reactor side in the stacking direction of the reactor and the radiator is sometimes referred to as “upper side”, and the radiator side is sometimes referred to as “lower side”. Note that the expressions “upper” and “lower” do not particularly limit the orientation in the vertical direction, but are convenient.

また、上記露出部は、上記コイルの軸方向における全長にわたって形成されていることが好ましい。この場合には、上記コイルにおける軸方向の全体にわたって、効率的に放熱することができる。   Moreover, it is preferable that the said exposed part is formed over the full length in the axial direction of the said coil. In this case, heat can be efficiently radiated over the entire axial direction of the coil.

また、上記応力吸収部材は、上記コイルの軸方向における全長にわたって形成されていることが好ましい。この場合には、上記コイルの軸方向における全体にわたって、コイルからコアにかかる熱応力を効率的に吸収することができる。   Moreover, it is preferable that the said stress absorption member is formed over the full length in the axial direction of the said coil. In this case, the thermal stress applied from the coil to the core can be efficiently absorbed throughout the entire axial direction of the coil.

また、上記露出部は上記放熱体と当接しているが、その当接態様としては、上記露出部が上記放熱体に直接接触している態様はもちろんのこと、上記露出部と上記放熱体との間に、熱伝導性を有する部材が介在している態様も含む。   In addition, the exposed portion is in contact with the heat radiating body, and as a contact mode thereof, the exposed portion and the heat radiating body, as well as the mode in which the exposed portion is in direct contact with the heat radiating body, are provided. A mode in which a member having thermal conductivity is interposed is also included.

また、上記放熱体と上記応力吸収部材との間には、空隙部が形成されていることが好ましい。この場合には、熱膨張したコイルから力を受けた応力吸収部材が変形しやすくなる。すなわち、コイルが熱膨張したとき、コイルの外周面とボビンとの間の応力吸収部材が空隙部にまで押し広げられるように変形することが可能となる。その結果、コイルからコアにかかる熱応力を一層低減することができる。   Moreover, it is preferable that the space | gap part is formed between the said heat radiating body and the said stress absorption member. In this case, the stress absorbing member that receives a force from the thermally expanded coil is easily deformed. That is, when the coil is thermally expanded, the stress absorbing member between the outer peripheral surface of the coil and the bobbin can be deformed so as to be spread to the gap. As a result, the thermal stress applied from the coil to the core can be further reduced.

(実施例1)
上記リアクトル放熱構造の実施例につき、図1〜図16を用いて説明する。
本例のリアクトル放熱構造10は、図1〜図5に示すごとく、リアクトル1を放熱体6に固定してなる。リアクトル1は、磁性粉末混合樹脂からなるコア2と、コア2に一部が埋設されると共に導体線を螺旋状に巻回してなるコイル3と、コア2及びコイル3を内側に収容するケース4とを有する。コア2は、コイル3の内周側と外周側とを含む環状の磁路を形成する磁路形成部21を有する。
(Example 1)
Examples of the reactor heat dissipation structure will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 5, the reactor heat dissipation structure 10 of this example is formed by fixing the reactor 1 to the heat radiator 6. The reactor 1 includes a core 2 made of a magnetic powder mixed resin, a coil 3 that is partially embedded in the core 2 and in which a conductor wire is spirally wound, and a case 4 that houses the core 2 and the coil 3 inside. And have. The core 2 has a magnetic path forming portion 21 that forms an annular magnetic path including the inner peripheral side and the outer peripheral side of the coil 3.

コイル3は、外周面301の一部においてコア2及びケース4から露出した露出部31を有する。そして、コイル3は、内周面302と、露出部31以外の外周面301と、軸方向における一対の端面303、304とが、絶縁材料からなるボビン5によって覆われている。露出部31は、放熱体6に当接している。
コイル3の外周面301のうち少なくとも露出部31と反対側の部位と、ボビン5との間には、応力を吸収する応力吸収部材11が充填されている。本例においては、応力吸収部材11は、露出部31以外のコイル3の外周面301の略全域と、ボビン5との間に充填されている。
The coil 3 has an exposed portion 31 exposed from the core 2 and the case 4 in a part of the outer peripheral surface 301. In the coil 3, an inner peripheral surface 302, an outer peripheral surface 301 other than the exposed portion 31, and a pair of end surfaces 303 and 304 in the axial direction are covered with a bobbin 5 made of an insulating material. The exposed portion 31 is in contact with the radiator 6.
A stress absorbing member 11 that absorbs stress is filled between the bobbin 5 and at least a portion of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 opposite to the exposed portion 31. In this example, the stress absorbing member 11 is filled between the bobbin 5 and the substantially entire region of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 other than the exposed portion 31.

ケース4は、底板部41と、該底板部41の全周の端縁から底板部41の法線方向に立設した側板部42とを有する。ケース4は、例えばアルミニウムによって構成することができる。また、ケース4における底板部41と反対側の面は開放された開放面45となっている。ただし、この開放面45を塞ぐ蓋体を設けてもよい。そして、底板部41の一部に開口部43が形成されており、この開口部43からコイル3の露出部31が露出している。そして、露出部31は、コイル3の軸方向における全長にわたって形成されている。つまり、開口部31は、コイル3の軸方向における全長にわたって形成されており、コイル3の外周面301の一部が、軸方向の全体にわたって開口部43から露出して露出部31を構成している。   The case 4 includes a bottom plate portion 41 and side plate portions 42 erected in the normal direction of the bottom plate portion 41 from the edge of the entire circumference of the bottom plate portion 41. The case 4 can be made of aluminum, for example. Further, the surface of the case 4 opposite to the bottom plate portion 41 is an open surface 45 that is open. However, a lid that closes the open surface 45 may be provided. An opening 43 is formed in a part of the bottom plate portion 41, and the exposed portion 31 of the coil 3 is exposed from the opening 43. The exposed portion 31 is formed over the entire length of the coil 3 in the axial direction. That is, the opening 31 is formed over the entire length of the coil 3 in the axial direction, and a part of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 is exposed from the opening 43 over the entire axial direction to form the exposed portion 31. Yes.

図1〜図3に示すごとく、リアクトル1は、ケース4の内側に、コア2とコイル3とを収容してなる。コア2は、鉄粉等の磁性粉末をエポキシ等の樹脂に混合してなる磁性粉末混合樹脂によって形成されている。ケース4内において、コイル3は、露出部31を露出させつつコア2に埋設されている。コア2は、コイル3の内周側と外周側と軸方向の両側とにわたって、ケース4内に充填されている。これにより、コイル3の通電に伴って生じる磁束の閉磁路を形成する磁路形成部21が、コア2によって構成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the reactor 1 includes a core 2 and a coil 3 inside a case 4. The core 2 is formed of a magnetic powder mixed resin obtained by mixing magnetic powder such as iron powder with resin such as epoxy. In the case 4, the coil 3 is embedded in the core 2 while exposing the exposed portion 31. The core 2 is filled in the case 4 across the inner peripheral side and the outer peripheral side of the coil 3 and both axial sides. Thereby, the magnetic path formation part 21 which forms the closed magnetic path of the magnetic flux which arises with electricity supply of the coil 3 is comprised by the core 2. FIG.

コイル3は、図8に示すごとく、平板状の導体線を螺旋状に巻回して、略筒状に形成されている。なお、導体線は、銅(Cu)によって構成することができる。導体線は、巻回方向に直交する断面の形状において短手方向となる厚み方向が、軸方向となるように巻回されて、コイル3を構成している。そして、コイル3の軸方向の両端から、導体線の両端が、軸方向に直交する同じ方向へ引き出されて、コイル3の端子32を構成している。また、導体線は、端子32以外の部分を、絶縁被膜によって被覆されている。なお、図1、図2においては、端子32を省略してある。コイル3は、ケース4内に、軸方向が底板部41と平行となるように配置されている。   As shown in FIG. 8, the coil 3 is formed in a substantially cylindrical shape by spirally winding a flat conductor wire. The conductor wire can be made of copper (Cu). The conductor wire is wound so that the thickness direction, which is the short direction in the shape of the cross section orthogonal to the winding direction, is the axial direction, and constitutes the coil 3. Then, both ends of the conductor wire are drawn out in the same direction orthogonal to the axial direction from both ends in the axial direction of the coil 3 to constitute the terminal 32 of the coil 3. In addition, the conductor wire is covered with an insulating coating on portions other than the terminal 32. In FIG. 1 and FIG. 2, the terminal 32 is omitted. The coil 3 is arranged in the case 4 so that the axial direction is parallel to the bottom plate portion 41.

図1〜図3、図6、図7、図12に示すごとく、コイル3は、絶縁材料からなるボビン5によって覆われている。ボビン5は、コイル3の内周面302を覆うインナーボビン51と、コイル3の露出部31以外の外周面301及び軸方向における一対の端面303、304を覆うアウターボビン52とを有する。ボビン5(インナーボビン51及びアウターボビン52)は、例えば樹脂成形体からなる。   As shown in FIGS. 1 to 3, 6, 7, and 12, the coil 3 is covered with a bobbin 5 made of an insulating material. The bobbin 5 includes an inner bobbin 51 that covers the inner peripheral surface 302 of the coil 3, and an outer bobbin 52 that covers the outer peripheral surface 301 other than the exposed portion 31 of the coil 3 and the pair of end surfaces 303 and 304 in the axial direction. The bobbin 5 (the inner bobbin 51 and the outer bobbin 52) is made of a resin molded body, for example.

アウターボビン52は、コイル3の外周面301のうち露出部31以外の部分を覆う外周部521と、外周部521における軸方向の両端に接続されてコイル3の端面303、304を覆う一対の環状の端壁部522、523とを有する。径方向における端壁部522、523のそれぞれの内側に、軸方向に貫通した窓部526が形成されている。
また、アウターボビン52は、ケース4における露出部31を露出させる開口部43の端縁431にケース4の外側から係合するフランジ部524を有する。フランジ部524は、外周部521と一対の端壁部522、523との端縁から、露出部31と反対側へ向かって形成されている。
The outer bobbin 52 is connected to both ends in the axial direction of the outer peripheral portion 521 and covers a portion of the outer peripheral surface 301 other than the exposed portion 31 of the outer peripheral surface 301 of the coil 3. End wall portions 522 and 523. A window portion 526 penetrating in the axial direction is formed inside each of the end wall portions 522 and 523 in the radial direction.
Further, the outer bobbin 52 has a flange portion 524 that engages with the edge 431 of the opening 43 that exposes the exposed portion 31 in the case 4 from the outside of the case 4. The flange portion 524 is formed from the end edge of the outer peripheral portion 521 and the pair of end wall portions 522 and 523 toward the side opposite to the exposed portion 31.

インナーボビン51は、コイル3の内周面302に対向配置される筒状部511と、筒状部511における軸方向の一端において、径方向外側へ広がるように突出した鍔部512とを有する。
図6、図7に示すごとく、インナーボビン51とアウターボビン52とは、互いの間に形成される空間にコイル3を収容した状態で、鍔部512と端壁部522とを接合すると共に、鍔部512と反対側における筒状部511の端部と端壁部523とを接合することにより、互いに組み付けられ、ボビン5を形成している。
The inner bobbin 51 includes a cylindrical portion 511 disposed to face the inner peripheral surface 302 of the coil 3, and a flange portion 512 protruding so as to spread radially outward at one end in the axial direction of the cylindrical portion 511.
As shown in FIGS. 6 and 7, the inner bobbin 51 and the outer bobbin 52 join the flange portion 512 and the end wall portion 522 in a state where the coil 3 is accommodated in a space formed between them, The end portion of the tubular portion 511 and the end wall portion 523 on the side opposite to the flange portion 512 are joined together to form the bobbin 5.

図1〜図3に示すごとく、コイル3とボビン5との間には、応力吸収部材11が充填されている。応力吸収部材11は、コイル3の外周面301のうち、露出部31と反対側の部位から、コイル3の中心軸よりも放熱体6に近い位置までにわたって配設されている。より具体的には、応力吸収部材11は、コイル3とボビン5との間における、ケース4の底板部41の上側面411と略同一平面から上側の全領域に充填されている。なお、応力吸収部材11を充填する箇所は、これに限られるものではない。また、図2に示すごとく、応力吸収部材11は、コイル3とボビン5との間において、軸方向の全体に充填されている。さらに、応力吸収部材11は、コイル3の内周面302とボビン5(インナーボビン51)との間にも充填されている。すなわち、応力吸収部材11は、露出部31付近を除くコイル3の全表面(外周面301、内周面302、端面303、304)とボビン5との間に充填されている。応力吸収部材11は、ボビン5とは異なる材料からなり、ボビン5よりもヤング率が低い。応力吸収部材11は、例えば、シリコーン樹脂等からなる。   As shown in FIGS. 1 to 3, a stress absorbing member 11 is filled between the coil 3 and the bobbin 5. The stress absorbing member 11 is disposed from a portion of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 opposite to the exposed portion 31 to a position closer to the radiator 6 than the central axis of the coil 3. More specifically, the stress absorbing member 11 is filled in the entire upper region from the substantially same plane as the upper side surface 411 of the bottom plate portion 41 of the case 4 between the coil 3 and the bobbin 5. In addition, the location filled with the stress absorbing member 11 is not limited to this. As shown in FIG. 2, the stress absorbing member 11 is filled in the entire axial direction between the coil 3 and the bobbin 5. Furthermore, the stress absorbing member 11 is also filled between the inner peripheral surface 302 of the coil 3 and the bobbin 5 (inner bobbin 51). That is, the stress absorbing member 11 is filled between the bobbin 5 and the entire surface of the coil 3 (outer peripheral surface 301, inner peripheral surface 302, end surfaces 303 and 304) excluding the vicinity of the exposed portion 31. The stress absorbing member 11 is made of a material different from that of the bobbin 5 and has a Young's modulus lower than that of the bobbin 5. The stress absorbing member 11 is made of, for example, a silicone resin.

図1、図2に示すごとく、放熱体6と応力吸収部材11との間には、空隙部100が形成されている。すなわち、コイル3とボビン5との間には、応力吸収部材11の下側面に隣接した空間として、空隙部100が形成されている。
また、コイル3の露出部31は、応力吸収部材11よりも放熱体6側へ突出している。
このように、コイル3とボビン5と応力吸収部材11とによって、図6、図7、図12に示すコイルアッシー12が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a gap 100 is formed between the radiator 6 and the stress absorbing member 11. That is, a gap 100 is formed between the coil 3 and the bobbin 5 as a space adjacent to the lower surface of the stress absorbing member 11.
Further, the exposed portion 31 of the coil 3 protrudes toward the heat radiating body 6 with respect to the stress absorbing member 11.
As described above, the coil assembly 12 shown in FIGS. 6, 7, and 12 is formed by the coil 3, the bobbin 5, and the stress absorbing member 11.

図1〜図3に示すごとく、リアクトル1は、コイルアッシー12をコア2と共にケース4内に収容配置してなる。また、リアクトル1は、放熱体6に固定されて、リアクトル放熱構造10を構成する。本例において、放熱体6は、冷却器60の一部を構成する金属プレートからなり、例えばアルミニウム等からなる。冷却器60は、内部に冷却媒体を流通させる冷媒流路61を備えている。放熱体6は、冷媒流路61に面しており、冷媒流路61へ向かって突出した複数の冷却フィン62を有する。   As shown in FIGS. 1 to 3, the reactor 1 includes a coil assembly 12 accommodated in a case 4 together with a core 2. Further, the reactor 1 is fixed to the radiator 6 and constitutes a reactor heat dissipation structure 10. In this example, the radiator 6 is made of a metal plate that constitutes a part of the cooler 60, and is made of, for example, aluminum. The cooler 60 includes a refrigerant flow path 61 through which a cooling medium flows. The radiator 6 faces the refrigerant flow path 61 and has a plurality of cooling fins 62 protruding toward the refrigerant flow path 61.

リアクトル1を放熱体6に固定したリアクトル放熱構造10において、コイル3の露出部31と放熱体6との間には、絶縁性の伝熱部材13が介在している。伝熱部材13は露出部31と放熱体6との双方に密着している。伝熱部材13は、絶縁性を有すると共に、熱伝導性に優れた材料からなり、例えばセラミックフィラーを含んだシリコーン樹脂等を用いることができる。また、伝熱部材13は、シート状の部材であってもよいし、ペースト状の放熱グリス等であってもよい。   In the reactor heat dissipation structure 10 in which the reactor 1 is fixed to the heat radiator 6, an insulating heat transfer member 13 is interposed between the exposed portion 31 of the coil 3 and the heat radiator 6. The heat transfer member 13 is in close contact with both the exposed portion 31 and the radiator 6. The heat transfer member 13 is made of a material having insulating properties and excellent thermal conductivity. For example, a silicone resin containing a ceramic filler can be used. The heat transfer member 13 may be a sheet-like member, a paste-like heat radiation grease, or the like.

図1、図3、図5に示すごとく、ケース4は、リアクトル1を放熱体6に固定するための固定部44を有する。固定部44は、コイル3の軸方向における中心部に形成されている。具体的には、固定部44は、ケース4における底板部41から、底板部41と平行であると共に軸方向に直交する方向に、互いに反対向きに一対突出形成されている。固定部44において、リアクトル1がボルト15によって放熱体6に固定されている。そして、図3に示すごとく、一対の固定部44は、軸方向において、コイル3の中心となる位置に形成されている。なお、本例においては、一対の固定部44の位置は、リアクトル1における軸方向の中心部でもある。   As shown in FIGS. 1, 3, and 5, the case 4 has a fixing portion 44 for fixing the reactor 1 to the radiator 6. The fixed portion 44 is formed at the central portion of the coil 3 in the axial direction. Specifically, a pair of fixing portions 44 are formed to protrude from the bottom plate portion 41 in the case 4 in directions opposite to each other in a direction parallel to the bottom plate portion 41 and orthogonal to the axial direction. In the fixing portion 44, the reactor 1 is fixed to the radiator 6 with bolts 15. And as shown in FIG. 3, a pair of fixing | fixed part 44 is formed in the position used as the center of the coil 3 in an axial direction. In this example, the position of the pair of fixing portions 44 is also the axial center portion of the reactor 1.

次に、リアクトル1の製造方法及びリアクトル放熱構造10の組み立て方法につき、図8〜図16を用いて説明する。
まず、図8に示すごとく、導体線を螺旋状に巻回形成することにより、コイル3を得る。
次いで、図9、図10に示すごとく、コイル3を、その端子32の突出側から、アウターボビン52の内側に挿入配置する。なお、アウターボビン52には、端子32を挿通する端子挿通部525が形成されており、コイル3をアウターボビン52に収容配置したとき、端子32が端子挿通部525を貫通するよう構成されている。
Next, a method for manufacturing the reactor 1 and a method for assembling the reactor heat dissipation structure 10 will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 8, a coil 3 is obtained by winding a conductor wire in a spiral shape.
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, the coil 3 is inserted and disposed inside the outer bobbin 52 from the protruding side of the terminal 32. The outer bobbin 52 is formed with a terminal insertion part 525 for inserting the terminal 32, and the terminal 32 penetrates the terminal insertion part 525 when the coil 3 is accommodated in the outer bobbin 52. .

図10に示すごとく、コイル3をアウターボビン52に収容配置したとき、アウターボビン52における一対の窓部526とコイル3の内周側の空間とが、軸方向に重なる。そして、図10、図11に示すごとく、アウターボビン52における一方の端壁部521の窓部526から、インナーボビン51の筒状部511を、アウターボビン52及びコイル3の内側に挿入する。この状態において、インナーボビン51と、アウターボビン52との接触面を、接着材、レーザ溶着、超音波溶着等によって接着する。   As shown in FIG. 10, when the coil 3 is accommodated in the outer bobbin 52, the pair of window portions 526 in the outer bobbin 52 and the space on the inner peripheral side of the coil 3 overlap in the axial direction. Then, as shown in FIGS. 10 and 11, the tubular portion 511 of the inner bobbin 51 is inserted into the outer bobbin 52 and the coil 3 from the window 526 of one end wall portion 521 of the outer bobbin 52. In this state, the contact surface between the inner bobbin 51 and the outer bobbin 52 is bonded by an adhesive, laser welding, ultrasonic welding, or the like.

次いで、図12に示すごとく、アウターボビン52における開放面(フランジ部524の内側)から、液状の応力吸収部材11を、ボビン5とコイル3との間の隙間に注入する。このとき、コイル3の外周面301の一部が、応力吸収部材11から露出する状態となるようにする。そして、応力吸収部材11を硬化させる。これにより、コイル3の外周面301の一部(露出部31)が露出した状態のコイルアッシー12(図6、図7)が得られる。   Next, as shown in FIG. 12, the liquid stress absorbing member 11 is injected into the gap between the bobbin 5 and the coil 3 from the open surface of the outer bobbin 52 (inside the flange portion 524). At this time, a part of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 is exposed from the stress absorbing member 11. Then, the stress absorbing member 11 is cured. Thereby, the coil assembly 12 (FIGS. 6 and 7) in which a part (exposed portion 31) of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 is exposed is obtained.

次いで、図13、図14、図5に示すごとく、コイルアッシー12を、ケース4に組み付ける。このとき、コイルアッシー12のフランジ部524側と、ケース4の開放面45側とを互いに反対向きにした状態から、コイルアッシー12とケース4とを相対的に近付ける方向に移動することにより互いに組み付ける。つまり、コイルアッシー12におけるフランジ部524と反対側の部分を、ケース4の開口部43に対して底板部41の外面側から挿入する。   Next, as shown in FIGS. 13, 14, and 5, the coil assembly 12 is assembled to the case 4. At this time, the coil assembly 12 and the case 4 are assembled to each other by moving the coil assembly 12 and the case 4 from a state in which the flange portion 524 side of the coil assembly 12 and the open surface 45 side of the case 4 are opposite to each other. . That is, the portion of the coil assembly 12 opposite to the flange portion 524 is inserted into the opening 43 of the case 4 from the outer surface side of the bottom plate portion 41.

そして、コイルアッシー12をケース4内に収容配置した状態において、図1、図2に示すごとく、フランジ部524が、ケース4の底板部41における開口部43の端縁431に、ケース4の外側から係合した状態となる。この状態において、フランジ部524を底板部41における開口部43の端縁431に、ホットメルト等によって接着する。   In the state in which the coil assembly 12 is accommodated in the case 4, as shown in FIGS. 1 and 2, the flange portion 524 is placed on the edge 431 of the opening 43 in the bottom plate portion 41 of the case 4 on the outer side of the case 4. Is engaged. In this state, the flange portion 524 is bonded to the edge 431 of the opening 43 in the bottom plate portion 41 by hot melt or the like.

次いで、ケース4の開放面45を上向きにした状態(図14)において、磁性粉末混合樹脂を、コイルアッシー12が収容されたケース4内に注入し、硬化させる。これにより、ケース4内においてコイルアッシー12が磁性粉末混合樹脂からなるコア2に埋設された状態のリアクトル1(図1〜図4)が得られる。また、上記の工程を経ることにより、ケース4の底板部41に設けた開口部43から、コイル3の外周面301の一部が露出部31として露出した状態で、リアクトル1が得られる(図5)。   Next, in a state where the open surface 45 of the case 4 faces upward (FIG. 14), the magnetic powder mixed resin is injected into the case 4 in which the coil assembly 12 is accommodated and cured. Thereby, the reactor 1 (FIGS. 1-4) of the state by which the coil assembly 12 was embed | buried under the core 2 which consists of magnetic powder mixed resin in case 4 is obtained. Further, through the above steps, the reactor 1 is obtained in a state where a part of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 is exposed as the exposed portion 31 from the opening 43 provided in the bottom plate portion 41 of the case 4 (see FIG. 5).

次いで、リアクトル1を放熱体6に固定するにあたっては、図15に示すごとく、ケース4の底板部41側を放熱体6に対向させる。このとき、放熱体6におけるリアクトル1の搭載面に、伝熱部材13を配置した後、図16に示すごとく、リアクトル1を放熱体6の搭載面に配置する。放熱体6における搭載面には、伝熱部材13を位置決め配置するための凹部等を設けておいて、該凹部内に伝熱部材13を配置してもよい。さらには、放熱体6における、ケース4の底板部41が着座する設置面に、ペースト状の放熱グリス等を塗布してもよい。そして、ケース4に設けた固定部44において、ボルト15によってリアクトル1を放熱体6に固定する。
以上により、図1〜図3に示すごとく、リアクトル1におけるコイル3の露出部31と放熱体6との間に、伝熱部材13が介在した状態で、リアクトル1が放熱体6に固定されたリアクトル放熱構造10が得られる。
Next, when the reactor 1 is fixed to the radiator 6, the bottom plate 41 side of the case 4 is opposed to the radiator 6 as shown in FIG. 15. At this time, after arranging the heat transfer member 13 on the mounting surface of the reactor 1 in the radiator 6, the reactor 1 is disposed on the mounting surface of the radiator 6 as shown in FIG. 16. A recess or the like for positioning and arranging the heat transfer member 13 may be provided on the mounting surface of the radiator 6, and the heat transfer member 13 may be arranged in the recess. Furthermore, paste-like heat radiation grease or the like may be applied to the installation surface of the heat radiating body 6 on which the bottom plate portion 41 of the case 4 is seated. And in the fixing | fixed part 44 provided in case 4, the reactor 1 is fixed to the heat radiator 6 with the volt | bolt 15. FIG.
As described above, as shown in FIGS. 1 to 3, the reactor 1 is fixed to the radiator 6 with the heat transfer member 13 interposed between the exposed portion 31 of the coil 3 and the radiator 6 in the reactor 1. The reactor heat dissipation structure 10 is obtained.

リアクトル1は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される電力変換装置における構成部品として用いることができる。より具体的には、電力変換装置における、電源電圧を所定電圧に昇圧する昇圧部の構成部品として、リアクトル1を用いることができる。   The reactor 1 can be used as a component in a power conversion device mounted on, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle. More specifically, the reactor 1 can be used as a component of the boosting unit that boosts the power supply voltage to a predetermined voltage in the power conversion device.

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記リアクトル放熱構造10において、コイル3は、内周面302と、露出部31以外の外周面301と、軸方向における一対の端面303、304とが、絶縁材料からなるボビン5によって覆われている。それゆえ、コイル3の膨張、収縮による応力が直接コア2に作用することを防ぎ、コア2の耐久性を向上させることができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the reactor heat dissipation structure 10, the coil 3 is covered with the bobbin 5 made of an insulating material on the inner peripheral surface 302, the outer peripheral surface 301 other than the exposed portion 31, and the pair of end surfaces 303 and 304 in the axial direction. . Therefore, it is possible to prevent the stress due to the expansion and contraction of the coil 3 from directly acting on the core 2 and improve the durability of the core 2.

また、コイル3の外周面301とボビン5との間には、応力吸収部材11が充填されている。それゆえ、コイル3が熱膨張することにより、ボビン5に加わる熱応力を低減することができる。すなわち、コイル3が熱膨張した際、応力吸収部材11が変形することにより、ボビン5に作用する熱応力を吸収する。それに伴い、コイル3が熱膨張することによりコア2に加わる熱応力を低減することができる。   A stress absorbing member 11 is filled between the outer peripheral surface 301 of the coil 3 and the bobbin 5. Therefore, the thermal stress applied to the bobbin 5 can be reduced by the thermal expansion of the coil 3. That is, when the coil 3 is thermally expanded, the stress absorbing member 11 is deformed to absorb thermal stress acting on the bobbin 5. Accordingly, the thermal stress applied to the core 2 can be reduced by the thermal expansion of the coil 3.

また、放熱体6と応力吸収部材11との間には、空隙部100が形成されている。それゆえ、熱膨張したコイル3から力を受けた応力吸収部材11が変形しやすくなる。すなわち、コイル3が熱膨張したとき、コイル3の外周面301とボビン5との間の応力吸収部材11が空隙部100にまで押し広げられるように変形することが可能となる。その結果、コイル3からコア2にかかる熱応力を一層低減することができる。   In addition, a gap 100 is formed between the radiator 6 and the stress absorbing member 11. Therefore, the stress absorbing member 11 that receives a force from the thermally expanded coil 3 is easily deformed. That is, when the coil 3 is thermally expanded, the stress absorbing member 11 between the outer peripheral surface 301 of the coil 3 and the bobbin 5 can be deformed so as to be spread to the gap 100. As a result, the thermal stress applied from the coil 3 to the core 2 can be further reduced.

また、露出部31は、応力吸収部材11よりも放熱体6側へ突出している。これにより、コイル3を確実に放熱体6に接触させやすくなるため、コイル3から放熱体6への熱伝導がより効率よく行われるようにすることができる。   Further, the exposed portion 31 protrudes from the stress absorbing member 11 toward the heat radiating body 6. Thereby, since it becomes easy to make the coil 3 contact the heat radiator 6 reliably, the heat conduction from the coil 3 to the heat radiator 6 can be performed more efficiently.

また、応力吸収部材11は、コイル3の外周面301のうち、露出部31と反対側の部位から、コイル3の中心軸よりも放熱体6に近い位置までにわたって配設されている。それゆえ、リアクトル1と放熱体6との積層方向と、軸方向との双方に直交する方向に、コイル3が熱膨張したときに、コイル3からボビン5に加わる熱応力を低減することができる。それに伴い、コイル3からコア2にかかる熱応力を一層効率的に吸収することができる。   Further, the stress absorbing member 11 is disposed from a portion of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 opposite to the exposed portion 31 to a position closer to the radiator 6 than the central axis of the coil 3. Therefore, the thermal stress applied from the coil 3 to the bobbin 5 can be reduced when the coil 3 is thermally expanded in the direction orthogonal to both the stacking direction of the reactor 1 and the radiator 6 and the axial direction. . Accordingly, the thermal stress applied from the coil 3 to the core 2 can be absorbed more efficiently.

以上のごとく、本例によれば、コイルからコアにかかる熱応力の低減を図ることにより、耐久性に優れたリアクトル放熱構造を提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide a reactor heat dissipation structure with excellent durability by reducing the thermal stress applied from the coil to the core.

(実施例2)
本例は、図17、図18に示すごとく、コイル3の外周面301のうち、露出部31と反対側の部位とボビン5との間のみに、応力吸収部材11を充填した例である。
(Example 2)
In this example, as shown in FIGS. 17 and 18, the stress absorbing member 11 is filled only between the portion of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 opposite to the exposed portion 31 and the bobbin 5.

コイル3の外周面301は、図17に示すごとく、露出部31と、露出部31と反対側の部位である天面部33と、露出部31と天面部33とのそれぞれの両端をつなぐ一対の側面部32とを有する。天面部33と一対の側面部32とは、曲面状の一対の曲面角部35aによって連結されており、露出部31と一対の側面部32とは、曲面状の一対の曲面角部35bによって連結されている。   As shown in FIG. 17, the outer peripheral surface 301 of the coil 3 includes a pair of exposed portions 31, a top surface portion 33 that is a portion opposite to the exposed portions 31, and a pair of both ends of the exposed portion 31 and the top surface portion 33. And a side surface portion 32. The top surface portion 33 and the pair of side surface portions 32 are coupled by a pair of curved curved corner portions 35a, and the exposed portion 31 and the pair of side surface portions 32 are coupled by a pair of curved curved corner portions 35b. Has been.

応力吸収部材11は、コイル3の外周面301における天面部33、及び、一対の曲面角部35aとボビン5のアウターボビン52との間に充填されている。なお、応力吸収部材11は、各側面部32とアウターボビン52との間には充填されておらず、各側面部32とアウターボビン52との間には空隙部100が形成されている。また、本例においては、応力吸収部材11は、コイル3の内周面302とインナーボビン51との間には充填されていない。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
The stress absorbing member 11 is filled between the top surface portion 33 of the outer peripheral surface 301 of the coil 3 and the pair of curved corner portions 35 a and the outer bobbin 52 of the bobbin 5. The stress absorbing member 11 is not filled between each side surface portion 32 and the outer bobbin 52, and a gap portion 100 is formed between each side surface portion 32 and the outer bobbin 52. In this example, the stress absorbing member 11 is not filled between the inner peripheral surface 302 of the coil 3 and the inner bobbin 51.
Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.

本例の場合には、コイル3からコア2にかかる熱応力を効果的に吸収しながら、コスト低減を図ることができる。すなわち、コイル3は、放熱体6に当接した露出部31と反対側の部位がより高温となりやすく、膨張しやすいため、応力吸収部材11を、少なくとも当該部位(天面部33)とボビン5との間に充填することにより、応力吸収部材11のコスト低減を図りながら、コイル3からコア2にかかる熱応力を効果的に吸収することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, the cost can be reduced while effectively absorbing the thermal stress applied from the coil 3 to the core 2. That is, the coil 3 has a portion on the opposite side to the exposed portion 31 that is in contact with the heat radiating body 6 that is likely to have a higher temperature and expands easily. By filling in between, thermal stress applied from the coil 3 to the core 2 can be effectively absorbed while reducing the cost of the stress absorbing member 11.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

1 リアクトル
10 リアクトル放熱構造
11 応力吸収部材
2 コア
3 コイル
301 外周面
302 内周面
303、304 端面
31 露出部
4 ケース
5 ボビン
6 放熱体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reactor 10 Reactor heat dissipation structure 11 Stress absorption member 2 Core 3 Coil 301 Outer peripheral surface 302 Inner peripheral surface 303, 304 End surface 31 Exposed part 4 Case 5 Bobbin 6 Radiator

Claims (4)

磁性粉末混合樹脂からなるコア(2)と、該コア(2)に一部が埋設されると共に導体線を螺旋状に巻回してなるコイル(3)と、上記コア(2)及び上記コイル(3)を内側に収容するケース(4)とを有するリアクトル(1)を、放熱体(6)に固定してなるリアクトル放熱構造(10)であって、
上記コア(2)は、上記コイル(3)の内周側と外周側とを含む環状の磁路を形成する磁路形成部(21)を有し、
上記コイル(3)は、外周面(301)の一部において上記コア(2)及び上記ケース(4)から露出した露出部(31)を有し、かつ、内周面(302)と、上記露出部(31)以外の上記外周面(301)と、軸方向における一対の端面(303、304)とが、絶縁材料からなるボビン(5)によって覆われており、
上記露出部(31)は、上記放熱体(6)に当接しており、
上記コイル(3)の上記外周面(301)のうち少なくとも上記露出部(31)と反対側の部位と、上記ボビン(5)との間には、応力を吸収する応力吸収部材(11)が充填されていることを特徴とするリアクトル放熱構造(10)。
A core (2) made of a magnetic powder mixed resin, a coil (3) partially embedded in the core (2) and spirally wound with a conductor wire, the core (2) and the coil ( 3) A reactor heat radiation structure (10) formed by fixing a reactor (1) having a case (4) accommodated inside to a heat radiator (6),
The core (2) has a magnetic path forming part (21) that forms an annular magnetic path including an inner peripheral side and an outer peripheral side of the coil (3),
The coil (3) has an exposed portion (31) exposed from the core (2) and the case (4) in a part of the outer peripheral surface (301), and the inner peripheral surface (302), The outer peripheral surface (301) other than the exposed portion (31) and the pair of end surfaces (303, 304) in the axial direction are covered with a bobbin (5) made of an insulating material,
The exposed portion (31) is in contact with the radiator (6),
A stress absorbing member (11) for absorbing stress is provided between at least a portion of the outer peripheral surface (301) of the coil (3) opposite to the exposed portion (31) and the bobbin (5). A reactor heat dissipation structure (10), which is filled.
上記放熱体(6)と上記応力吸収部材(11)との間には、空隙部(100)が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のリアクトル放熱構造(10)。   The reactor heat radiation structure (10) according to claim 1, wherein a gap (100) is formed between the heat radiator (6) and the stress absorbing member (11). 上記露出部(31)は、上記応力吸収部材(11)よりも上記放熱体(6)側へ突出していることを特徴とする請求項1又は2に記載のリアクトル放熱構造(10)。   The reactor heat radiation structure (10) according to claim 1 or 2, wherein the exposed portion (31) protrudes toward the heat radiator (6) with respect to the stress absorbing member (11). 上記応力吸収部材(11)は、上記コイル(3)の上記外周面(301)のうち、上記露出部(31)と反対側の部位から、上記コイル(3)の中心軸よりも上記放熱体(6)に近い位置までにわたって配設されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のリアクトル放熱構造(10)。   The stress-absorbing member (11) is disposed on the outer peripheral surface (301) of the coil (3) from the side opposite to the exposed portion (31), with respect to the center axis of the coil (3). It arrange | positions over the position close | similar to (6), The reactor thermal radiation structure (10) of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
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