JP3043096U - コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂モールドされたトランスの放熱を容易に
達成することが困難であった。 【解決手段】 コア１に帯状銅板を巻き回してコイル２
を構成する。コイル２の端子を所要電流容量以上の寸法
を有する端子兼放熱板４〜７として絶縁樹脂体３から突
出させる。コイル２の中間に放熱板８を結合させ、この
放熱板８を絶縁樹脂体３から突出させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電力用高周波インバータ等の電源装置に使用するためのトランス、 リアクトル、電流変成器等のコイル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

磁性体コアに一般にブスバと呼ばれている例えば厚さ２mm、幅２０mmの帯状銅 板を巻き回してコイルを形成し、このコイルの巻き回し部分を耐熱性絶縁樹脂で モールドした構成の電力用トランスは公知である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、コイルの巻き回し部分は絶縁樹脂で被覆されているために、内部に 銅損による熱がこもり、十分な放熱性が得られない。

【０００４】 そこで、本考案の目的は、放熱性を容易に向上させることができるトランス、 リアクトル等のコイル装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決し、上記目的を達成するための本考案は、磁性体コアと、前記 コアに巻き回された少なくとも１つのコイルと、前記コイル及び前記コアの少な くとも一部を被覆する絶縁樹脂体とから成るコイル装置において、前記コイルの 巻き回し部分から突出するように放熱板が設けられ、前記放熱板は前記コイルに 熱的に結合されていることを特徴とするコイル装置に係わるものである。 なお、請求項２に示すようにコイルを帯状金属板の巻き回しによって形成し、 放熱板を帯状金属板の幅よりも広い金属放熱板とすることが望ましい。 また、請求項３に示すようにコイルの少なくとも一端に端子兼放熱板を固着す ることができる。 また、請求項４に示すようにコイルの少なくとも一端に端子兼放熱板を固着す ると共にコイルの一端と他端との間に放熱板を熱的に結合させることが望ましい 。

【０００６】

【考案の作用及び効果】

各請求項の考案によれば、コイルに放熱板が結合され、これがコイルの巻き回 し部分から突出しているので、コイル導体で発生した熱が放熱板に導かれ、良好 に放出される。従って、簡単な構成であるにも拘らず放熱性の良いコイル装置を 提供することができる。 請求項２の考案によれば、コイルが帯状金属板であるので、コイル自体の放熱 性が良いばかりでなく、放熱板との結合が容易になり且つ放熱板を介しての放熱 を良好に達成することが可能になる。 また、請求項３の考案によれば、放熱板を端子と一体に形成するので、コイル 装置の構成を簡単にすることができる。 また、請求項４の考案によれば、端子兼放熱板の他に、コイルの中間にも放熱 板を有するので、放熱性を一層向上させることができる。

【０００７】

【第１の実施例】 次に、図１〜図６を参照して本考案の第１の実施例に係わる空冷式高周波モー ルド単巻トランスを説明する。 このトランスは、磁性体コア（磁心）１とコイル２と耐熱性樹脂体３と１次側 端子兼放熱板４、５と２次側端子兼放熱板６、７と、複数個（６個）の放熱板８ とから成り、図８に示す電気回路となるように形成されている。

【０００８】 コア１は２つのＥ型コア１ａ、１ｂの組み合せから成り、３脚に構成されてい る。コイル２は、ブスバと呼ばれている厚さ約２mm、幅約２０mmの裸の帯状銅板 を巻き回すことによって形成されている。この帯状銅板を巻き回す技術は周知技 術である。なお、コイル２における隣接コイル間即ち隣接銅板間には絶縁フィル ム（図示せず）が挿入されて層間絶縁が図られている。

【０００９】 １次側端子兼放熱板４、５は、コイル２の一端及び他端に溶接によって固着さ れている。２次側端子兼放熱板６、７はコイル２の中間位置に溶接で固着されて いる。放熱板８はコイル２の一端と他端との中間位置に溶接で固着されている。 端子兼放熱板４、５、６、７及び放熱板８はコイル２と同様な帯状銅板（金属板 ）であり、図２及び図４から明らかなようにコイル２の銅板の幅Ｗ1 よりも広い 横幅Ｗ2 及び縦幅Ｗ3 を有している。また、端子兼放熱板４、５、６、７及び放 熱板８はコイル２の巻き回し部分の最外周及び絶縁樹脂体３から外方向に突出す るように配置され、且つこれ等の主面がコイル２の銅板の主面にほぼ一致するよ うに配置され、且つ図２及び図４に示すように横幅方向における比較的長い距離 Ｌを有する溶接部９によってコイル２に熱的及び電気的及び機械的に結合されて いる。 １次側端子兼放熱板４、５は一方の側に突出し、２次側端子兼放熱板６、７は １次側端子兼放熱板４、５と反対の方向に突出し、６枚の放熱板８の内の４枚は １次側端子兼放熱板４、５に対して平面的に見て重なるように同一方向に突出し 、残りの２枚は２次側端子兼放熱板６、７に対して平面的に見て重なるように同 一方向に突出している。なお、１次側及び２次側の端子兼放熱板４〜７には、外 部回路への接続用の孔１０がそれぞれ設けられている。

【００１０】 絶縁樹脂体３はモールドで形成されたものであり、コイル２を被覆すると共に 、コア１の一部も被覆し、コイル２の一体化及びコイル２とコア１との一体化を 達成し、更に端子兼放熱板４〜７及び放熱板８の一部を被覆してこれ等を機械的 に支持している。

【００１１】 図１〜図５では省略されているが、端子兼放熱板４、５、６、７の接続に使用 する部分以外の露出表面及び放熱板８の露出表面には図６及び図７に示すように 感電防止のための極薄の絶縁皮膜１１が設けられている。この絶縁皮膜１１は極 薄であるので放熱性をさほど低下させない。

【００１２】 上述から明らかなように本実施例のトランスは次の効果を有する。 （１） 帯状銅板から成るコイル２の一端と他端との間に放熱板８を熱的に結 合させ、この放熱板８を絶縁樹脂体３の外周面から突出させたので、コイル２に 電流が流れることによって発生した熱を外部に放出することができる。即ち、水 冷等の複雑な冷却手段を採用することなく、自然又は強制空冷によって良好に放 熱させることができ、トランスが小型化及び低廉化が可能になる。 （２） 端子に要求される所要電流容量によって決まる寸法よりも大きな寸法 の端子兼放熱板４〜７が設けられているので、端子兼放熱板４〜７が放熱板８と 同様な作用効果を有し、放熱性の向上に寄与する。 （３） 端子兼放熱板４〜７と放熱板８は平面的に見て互いに重なるように配 置されているので、小型化を阻害しない。また、これ等はくし歯状に絶縁樹脂体 ３から突出しているので、空冷のための空気の流れを妨害しない。 （４） コイル２が帯状銅板で形成され、端子兼放熱板４〜７及び放熱板８は 帯状銅板に対して比較的長い距離Ｌの区間で溶接されているので、コイル２の熱 を良好に放出することができる。

【００１３】

【第２の実施例】 次に、図９〜図１１を参照して第２の実施例のトランスを説明する。但し、図 ９〜図１１において図１〜図８と実質的に同一の部分には同一の符号を付してそ の説明を省略する。 第２の実施例のトランスは、第１の実施例のコイル２を１次コイル２ａと２次 コイル２ｂとに分けた他は第１の実施例と実質的に同一に構成されている。なお 、図９及び図１０において１次コイル２ａと２次コイル２ｂとを区別するために 、１次コイル２ａには斜線を付さないで、２次コイル２ｂに斜線を付した。また 、交互に配置されている１次コイル２ａと２次コイル２ｂとの間には絶縁フィル ムが配置されているが、図９及び図１０においてこの図示は省略されている。 第２の実施例のトランスは、容量２０ｋＶＡ、周波数３０kHz 、１次電圧２５ ０Ｖ、２次電圧１５０〜２００Ｖの空冷式高周波モールドトランスであって、図 １１の電気回路となるように構成されている。

【００１４】 第２の実施例のトランスの端子兼放熱板４〜７及び放熱板８の構成は第１の実 施例と同一であるので、第２の実施例は第１の実施例と同一の作用効果を有する 。

【００１５】

【変形例】

本考案は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なもの である。 （１） 端子兼放熱板４〜７を通常の大きさの端子構成とし、放熱性向上のた めに放熱板８のみを設けることができる。また、端子兼放熱板４〜７の放熱機能 が十分に大きい場合には放熱板８を省くことができる。 （２） 端子兼放熱板４〜７及び放熱板８の横幅Ｗ2 をコイル２の銅板の幅Ｗ 1 の３倍以上にすることが好ましく、５倍以上にすることがより好ましい。なお 、必要以上に大きくなることを制限するためにＷ2 をＷ1 の３〜１０倍の範囲に することが望ましい。 （３） 感電のおそれが無い場合には絶縁皮膜１１を省くことができる。 （４） 本考案をリアクトル、電流変成器等にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例のトランスの正面図であ
る。

【図２】絶縁樹脂体を省いて図１のＡ−Ａ線を示す断面
図である。

【図３】絶縁樹脂体及び絶縁フィルムを省いてトランス
を概略的に示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】絶縁樹脂体を省いて図１のＣ−Ｃ線を示す断面
図である。

【図５】絶縁フィルムを省いて図１のＤ−Ｄ線を概略的
に示す断面図である。

【図６】端子兼放熱板の平面図である。

【図７】放熱板の拡大断面図である。

【図８】図１のトランスの電気的接続を示す回路図であ
る。

【図９】第２の実施例のトランスを図３と同様な状態で
示す断面図である。

【図１０】第２の実施例のトランスを図５と同様な状態
で示す断面図である。

【図１１】第２の実施例のトランスの電気的接続を示す
回路図である。

【符号の説明】

１ コア ２ コイル ３ 絶縁樹脂体 ４〜７ 端子兼放熱板 ８ 放熱板

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体コアと、前記コアに巻き回された
   少なくとも１つのコイルと、前記コイル及び前記コアの
   少なくとも一部を被覆する絶縁樹脂体とから成るコイル
   装置において、前記コイルの巻き回し部分から突出する
   ように放熱板が設けられ、前記放熱板は前記コイルに熱
   的に結合されていることを特徴とするコイル装置。
2. 【請求項２】 前記コイルは帯状金属板を巻き回したも
   のであり、前記放熱板は前記帯状金属板に固着された金
   属放熱板であり、前記金属放熱板は前記帯状金属板の幅
   よりも広い幅を有していることを特徴とする請求項１記
   載のコイル装置。
3. 【請求項３】 磁性体コアと、前記コアに巻き回された
   少なくとも１つのコイルと、前記コイル及び前記コアの
   少なくとも一部を被覆する絶縁樹脂体とを備え、前記コ
   イルが帯状金属板を巻き回すことによって形成されてい
   るコイル装置において、 前記コイルの少なくとも一端に金属製の端子兼放熱板が
   固着され、前記端子兼放熱板が前記コイルの巻き回し部
   分から突出するように配置され且つ前記帯状金属板の幅
   よりも広い幅を有していることを特徴とするコイル装
   置。
4. 【請求項４】 更に、前記コイルの一端と他端との間に
   熱的に結合された放熱板を有し、前記放熱板が前記コイ
   ルの巻き回し部分から突出するように配置されているこ
   とを特徴とする請求項３記載のコイル装置。