JP5344334B2 - リアクトル - Google Patents

Description

この発明は、リアクトルに関するものであり、特に、放熱性を改善すると共に小型化を可能にしたリアクトルに関するものである。

リアクトルとして、コアの周囲にコイルを巻装し、これをケースに収納した構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このリアクトルは、コアとコイルとをケース内に収納した状態において、ケース内にエポキシ樹脂などが充填され、その全体が封止されている。
特開２００７−１２９１４９号公報

ところで、リアクトルにおいては、コイルの発熱が大きいが、このコイルの発熱は、充填樹脂及びケースを介して外部へと放散させている。しかしながら、この種のリアクトルの小型化のためには、コイルからの放熱性を一段と向上することが必要である。

この発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、放熱性を向上することにより小型化を図ることを可能にしたリアクトルを提供することにある。

そこで、この発明のリアクトルは、コア１と、コア１の周囲に配置されたコイル保持手段２と、コイル保持手段２の外周面に巻装されたコイル３と、コア１の両端の一部分１３を除きコイル３及びコイル保持手段２が露出しないよう封止した充填材４と、この充填材４の外面と接触するように配置された放熱板７とを具備するリアクトルであって、上記コイル保持手段２は、コア１の外周を覆う筒状本体部１４と、この筒状本体部１４から径内外方向に突出する鍔状部１５とからなり、上記鍔状部１５の径内方向の突出部分をコア１の外周面に当接させることで、上記コイル保持手段２の筒状本体部１４の内周面とコア１の外周面との間に隙間６を設け、この隙間６に充填材４を介在させたことを特徴としている。

また、上記放熱板７を外部機器に取付けたことを特徴としている。

上記リアクトルによれば、コイル３からの熱は、充填材４を経由して、放熱板７から外部へと放熱される。そして、充填材４は、コア１の一部分１３を除いたそれ以外の部分のコア１２、その周囲のコイル保持具２、コイル３だけを（少なくともコイル保持具２、コイル３が露出しないように）局部的に被覆しているので、コイル３を含めコア１の全体を被覆する従来の構造と比較して、充填材４の使用量を低減でき、この結果、放熱性を確保しつつもリアクトルを小型化できる。

また、コア１とコイル保持具２との間の隙間６にも樹脂充填材４が充填されているので、巻回されたコイル３の内側にこもる熱は、上記隙間６の充填材４からコイル３の外周部の充填材４へと伝導して放熱板７から外部へと放熱されることになるので、この点においても放熱性を向上できる。さらに、放熱板７を外部機器に取付けることにより、容易に放熱性を向上することができる。

次に、この発明のリアクトルの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１、図２は、この発明の実施形態であるリアクトルを説明するための断面図である。図１は充填材４を充填する前の状態を、また、図２は充填材４を充填した後の状態をそれぞれ示すものである。同図において、１はコア、２はコイル保持具（コイル保持手段）、３はコイル、４は充填材をそれぞれ示している。

上記コア１は、一対のカットコア１１、１１で構成されたものであって、各カットコア１１、１１は一対のコア本体部１２、１２と、両コア本体部１２、１２を連設する中央連設部１３とを有する概略Ｕ字状のもので、そのコア本体部１２の先端を突合せた状態で配置されている。そして、先端突合せ部分には、スペーサ（耐熱絶縁紙）５が介設されている。上記カットコア１１、１１のコア本体部１２、１２の周囲には、概略筒状のコイル保持具２が外嵌されている。このコイル保持具２は、カットコア１１のコア本体部１２の外周部を一定の隙間６を介して覆う筒状本体部１４と、筒状本体部１４の両端部に配置された鍔状部１５、１５とから成るものである。各鍔状部１５の内周部は、筒状本体部１４の内周部よりも径小で、各鍔状部１５の内周部が筒状本体部１４の内周面よりもさらに内方、つまり、カットコア１１のコア本体部１２の側へと突出して、カットコア１１のコア本体部１２の外面部にきわめて近接して配置されている。なお、両者は当接させて配置してもよい。そして、これにより、コイル保持具２の筒状本体部１４の内周部とカットコア１１のコア本体部１２の外周部との間に一定の隙間６を形成している。そして、コイル保持具２の筒状本体部１４の外周部にコイル３が巻装されている。

上記のようにコア１、コイル保持具２、コイル３を有する組立体に、局部的に樹脂が充填材４として充填される。すなわち、図２に示すように、コア１の中央連設部１３を残したそれ以外の部分（コア１のコア本体部１２、その周囲のコイル保持具２、コイル３）が露出しないよう充填材４にて概略直方体状に被覆されている。また、コア本体部１２とコイル保持具２の筒状本体部１４との間の隙間６にも樹脂充填材４が充填されている。この場合、充填材４としては、熱伝導率が０．５ｗ／ｍＫ以上のものを用いるのが好ましい。そして、図３に示すように、上記のような構造体に放熱板（ヒートシンク）７が取付けられている。放熱板７は、概略直方体状に形成された充填材４の３面に接触する態様で取付けられている。

上記リアクトルによれば、コイル３からの熱は、充填材４を経由して、放熱板７から外部へと放熱される。そしてこの実施形態では、充填材４は、コア１の中央連設部１３を残したそれ以外の部分（コア１のコア本体部１２、その周囲のコイル保持具２、コイル３）が露出しないよう局部的に被覆しているので、コイル３を含めコア１の全体を被覆する従来の構造と比較して、充填材４の使用量を低減でき、この結果、放熱性を確保しつつもリアクトルを小型化できる。なお、充填材４は、機械的強度を考慮しつつ、できるだけ薄く充填する。特に、コア本体部１２とコイル保持具２の筒状本体部１４との間の隙間６にも樹脂充填材４が充填されているので、巻回されたコイル３の内側にこもる熱は、上記隙間６の充填材４からコイル３の外周部の樹脂充填材４へと伝導して放熱板７から外部へと放熱されるので、この点においても放熱性を向上できる。なお、放熱板７を外部機器（例えば、外部装置の筐体ヒートシンク）に取付けることにより、容易に放熱性を向上することができる。

ここで、図２に状態についてさらに説明すると、図２においては、充填材４とコア１の中央連設部１３との間にスペースＳが形成されているが、リアクトルの容量によっては、このスペースＳが形成されない場合も存する。それは、リアクトル容量が大である場合には、コイル保持具２の筒状本体部１４が長くなって、その鍔部１５がコア１の中央連設部１３に近接して配置されるようになり、結果として、充填材４が中央連設部１３の一部を覆ってしまう状態となるためである。この発明においては、充填材４の使用量を減少させることも重要であるが、放熱性を改善するという点からは、コイル保持具２とコイル３とが外部に露出しないように、コイル保持具２とコイル３との全体を充填材４で封止し、充填材４を介して外部に放熱させることが重要である。

以上にこの発明のリアクトルの具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施形態では、コア１としてカットコア１１を用いた例を示しているが、コア１としては、ブロックコアを用いてもよい。

この発明の一実施形態のリアクトルについて樹脂充填材を充填する前段階の組立体を示す平面図である。 この発明の一実施形態のリアクトルについて樹脂充填材を充填した状態の構造体を示す平面図である。 上記リアクトルの実施形態の正面図である。

符号の説明

１・・コア、２・・コイル保持具（コイル保持手段）、３・・コイル、４・・充填材、５・・スペーサ、６・・隙間、７・・放熱板

Claims (2)

1. コア（１）と、コア（１）の周囲に配置されたコイル保持手段（２）と、コイル保持手段（２）の外周面に巻装されたコイル（３）と、コア（１）の両端の一部分（１３）を除きコイル（３）及びコイル保持手段（２）が露出しないよう封止した充填材（４）と、この充填材（４）の外面と接触するように配置された放熱板（７）とを具備するリアクトルであって、上記コイル保持手段（２）は、コア（１）の外周を覆う筒状本体部（１４）と、この筒状本体部（１４）から径内外方向に突出する鍔状部（１５）とからなり、上記鍔状部（１５）の径内方向の突出部分をコア（１）の外周面に当接させることで、上記コイル保持手段（２）の筒状本体部（１４）の内周面とコア（１）の外周面との間に隙間（６）を設け、この隙間（６）に充填材（４）を介在させたことを特徴とするリアクトル。
2. 上記放熱板（７）を外部機器に取付けたことを特徴とする請求項１のリアクトル。