(57)【要約】      （修正有）【課題】リニアインダクタ、変圧器又は類似装置などのリニア電磁装置を提供する。【解決手段】インダクタ２０２、変圧器又は類似装置などのリニア電磁装置２００は、磁束が生成可能であるコア２０４を含む。また、装置は、コア２０４を通る開口２０８を含む。装置は、開口２０８で受けられコア２０４を通って延在する主要コンダクタ２１２をさらに含む。主要コンダクタ２１２は、略正方形又は長方形の断面を含む。主要コンダクタ２１２を通って流れる電流は、主要コンダクタ２１２周囲の磁場を生成し、磁場の略全体がコア２０４により吸収され、コア２０４で磁束を生成する。【選択図】図２Ａ
2014022750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束が生成可能であるコア、
コアを通る開口、及び
開口で受けられかつコアを通り延在する、略正方形又は長方形の断面を含む主要コンダクタであって、主要コンダクタを通って流れる電流は、主要コンダクタ周囲で磁場を生成し、磁場の略全体がコアにより吸収されてコアで磁束を生成する、主要コンダクタを備える、リニア電磁装置。
【請求項２】
コアを通る開口は、細長い隙間を備え、電磁装置は、細長い隙間に単列で配置された、各々が略正方形又は長方形の断面を有する複数の主要コンダクタをさらに備え、かつリニア電磁装置は、リニアインダクタを画定する、請求項１に記載のリニア電磁装置。
【請求項３】
複数のコンダクタの各主要コンダクタの断面は、細長い隙間の長さに対応する方向に所定の幅を有し、主要コンダクタの単列の各端部における端部主要コンダクタは、細長い隙間の端部から所定の幅の約半分未満であり、複数のコンダクタの各主要コンダクタの断面は、所定の高さを有し、各主要コンダクタは、細長い隙間の側壁から所定の高さの約半分未満である、請求項２に記載のリニア電磁装置。
【請求項４】
コアは互いに積み重ねられた複数のプレートを備える、請求項１に記載のリニア電磁装置。
【請求項５】
開口で受けられかつコアを通って延在する補助コンダクタをさらに備え、電磁装置は、変圧器を画定する、請求項１に記載のリニア電磁装置。
【請求項６】
少なくとももう一つのコアをさらに備え、少なくとももう一つのコアは、主要コンダクタが少なくとももう一つのコアを通って延在する開口を備える、請求項１に記載のリニア電磁装置。
【請求項７】
コアは、所定の磁束侵入に対応する大きさを有する、請求項１に記載のリニア電磁装置。
【請求項８】
磁束が生成可能であるコア、
コアを通る開口、
開口で受けられかつコアを通って延在する、略正方形又は長方形の断面を含む主要コンダクタであって、主要コンダクタを通って流れる電流は、主要コンダクタ周囲の磁場を生成し、磁場の略全体は、コアにより吸収されてコアの磁束を生成する、主要コンダクタ、及び
開口で受けられかつコアを通って延在する、コアにより送られる起電力を受けるための略正方形又は長方形の断面を含む補助コンダクタを備える、リニア電磁装置。
【請求項９】
コアを通る開口は細長い隙間を備え、電磁装置は、
細長い隙間に単列で配置される複数の主要コンダクタ、及び
細長い隙間に単列で配置される複数の補助コンダクタをさらに備える、請求項８に記載のリニア電磁装置。
【請求項１０】
複数のコンダクタの各主要コンダクタの断面及び複数のコンダクタの各補助コンダクタは、細長い隙間の長さに対応する方向に所定の幅を有し、細長い隙間の一つの端部に隣接する端部主要コンダクタは、細長い隙間の一つの端部から所定の幅の約半分未満であり、細長い隙間の反対側の端部に隣接する端部補助コンダクタは、細長い隙間の反対側の端部から所定の幅の約半分未満であり、主要コンダクタ及び補助コンダクタの各々の断面は、所定の高さを有し、主要コンダクタ及び補助コンダクタの各々は、細長い隙間の側壁から所定の高さの約半分未満である、請求項９に記載のリニア電磁装置。
【請求項１１】
少なくとももう一つのコアをさらに備え、少なくとももう一つのコアは、主要コンダクタ及び補助コンダクタの各々が少なくとももう一つのコアを通って延在する開口を備える、請求項８に記載のリニア電磁装置。
【請求項１２】
コア及び少なくとももう一つのコアの各々は互いに積み重ねられた複数のプレートを備える、請求項１１に記載のリニア電磁装置。
【請求項１３】
電磁装置からの磁束を増加させる方法であって、
磁束が生成可能なコアを提供すること、
コアの開口を通る、略正方形又は長方形の断面を有する主要コンダクタを延在させること、及び
主要コンダクタ周囲で磁場を生成するために電流を主要コンダクタに通すことであって、磁場の略全体がコアにより吸収されてコアで磁束を生成する、電流を通すことを含む方法。
【請求項１４】
コアを提供することは、開口の細長い隙間を含むコアを提供することを含み、かつコアの開口を通って主要コンダクタを延在させることは、細長い隙間を通って複数の主要コンダクタを延在させることを含み、各々が略正方形又は長方形の断面を含む主要コンダクタは、細長い隙間に単列で配置される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
コアの細長い隙間を通って複数の補助コンダクタを延在させることをさらに含み、各々が略正方形又は長方形の断面を含む補助コンダクタは、細長い隙間に単列で配置される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
主要コンダクタ及び補助コンダクタの各々を細長い隙間の側壁からコンダクタの断面積の約半分未満の間隔を空けて配置することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、変圧器及びインダクタなどの電磁装置に関するもので、より具体的には、リニア変圧器、リニアインダクタ又は類似装置などのリニア電磁装置に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
図１は、インダクタ又は変圧器とされる電磁装置１００の例である。電磁装置１００は、強磁性コア１０４周囲に巻かれた又は巻き付けられた複数の電気コンダクタ、ワイヤー又は巻き線１０２を含む。コア１０４は、強磁性体であり、巻き線１０２を流れる電流に応じて磁化する。また、破線１０６及び１０８で示さる磁束は、巻き線１０２を通って流れる電流に応じて電磁装置１００により生成される。図１に示されるように、磁束１０６及び１０８は、コア１０４を通る経路及び電磁装置１００周囲の空き領域を流れる。したがって、電磁装置１００周囲の空き領域を流れる磁束１０６及び１０８は、有益なエネルギー共役又はエネルギー移動を行わず、非効率的である。この非効率性のために、そのような先行技術の電磁装置、インダクタ、変圧器などは、所望のエネルギー変換又はエネルギー移動を提供するために、概して、より大規模で重量のある電磁コア及び付加的な巻き線を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一つの実施形態によれば、リニアインダクタ、変圧器又は類似装置などのリニア電磁装置は、磁束が生成可能であるコアを含む。また、装置は、コアを通る開口を含む。装置は、開口で受けられコアを通って延在する主要コンダクタをさらに含む。主要コンダクタは、略正方形又は長方形の断面を含む。主要コンダクタを通って流れる電流は、主要コンダクタ周囲で磁場を生成し、磁場の略全体がコアにより吸収され、コアで磁束を生成する。
【０００４】
別の実施形態によれば、リニア電磁装置は、磁束が生成可能であるコアを含む。電磁装置は、コアを通る開口、及び開口で受けられかつコアを通って延在する主要コンダクタをさらに含む。主要コンダクタは、略正方形又は長方形の断面を含む。主要コンダクタを通って流れる電流は、主要コンダクタ周囲で磁場を生成し、磁場の略全体がコアにより吸収されてコアで磁束を生成する。電磁装置は、開口で受けられコアを通って延在する補助コンダクタをさらに含む。補助コンダクタは、コアにより送られる起電力を受ける略正方形又は長方形の断面を含む。
【０００５】
別の実施形態によれば、電磁装置からの磁束を増加させる方法は、磁束が生成可能であるコアを提供することを含む。方法は、コアの開口を通る主要コンダクタを延長することをさらに含む。主要コンダクタは、略正方形又は長方形の断面を含む。方法は、主要コンダクタ周囲で磁場を生成するために電流を主要コンダクタに通すことをさらに含み、磁場の略全体がコアにより吸収されてコアで磁束を生成する。
【０００６】
請求の範囲のみにより定義されように、本開示の他の態様及び特徴は、添付の図面とともに後に続く非限定的な本開示の詳細な説明を考察する上で、当業者に明らかになるだろう。
【０００７】
あとに続く実施形態の詳細な説明により、本開示の具体的な実施形態を示す添付の図面が参照される。種々の構造及び工程を有する他の実施形態は、本開示の範囲から逸脱しない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】先行技術の変圧器の例である。
【図２Ａ】本開示の実施形態による電磁装置の例の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの電磁装置の上面図である。
【図２Ｃ】本開示の実施形態による図２Ａのリニアインダクタを含む電気回路の例を示すブロック図である。
【図３Ａ】本開示の実施形態によるリニア変圧器として構成された電磁装置の例の斜視図である。
【図３Ｂ】本開示の実施形態による図３Ａのリニア変圧器を含む電気回路の例を示すブロック図である。
【図４】本開示の別の実施形態によるリニアインダクタの例を示す斜視図である。
【図５】本開示の別の実施形態によるリニア変圧器の例を示す斜視図である。
【図６】本開示の別の実施形態によるリニア変圧器の例を示す図である。
【図７Ａ】本開示のさらなる実施形態によるリニア変圧器の例を示す図である。
【図７Ｂ】本開示の実施形態による図６のリニア変圧器を含む電気回路のブロック図である。
【図８】本開示の実施形態による別のリニア変圧器の例を示す図である。
【図９】本開示の実施形態による電磁装置からの磁束を増加させる方法の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
後に続く実施形態の詳細な説明は、添付の図面を参照することで、本開示の具体的な実施形態を示す。種々の構造及び工程を有する他の実施形態は、本開示の範囲から逸脱しない。類似の参照番号は、異なる図の同じ要素又はコンポーネントを指す。
【００１０】
本開示の実施形態によれば、リニア変圧器は、一又は複数のリニア主要電気コンダクタ及び一又は複数のリニア補助電気コンダクタ又はワイヤーが磁気コアを通る磁気装置とされる。コアは一体とすることができ、コア周囲の主要電気コンダクタ及び補助電気コンダクタの順序は不要である。コアが一体であるのときに、一体コアは、複数の積み重ねられたプレート又は積層物から形成される。主要コンダクタを通って、交流電流が伝導される。主要コンダクタの電流からの磁束は、コアにより吸収される。主要コンダクタの電流が減少すると、コアは、起電力を補助ワイヤーに送る（脱着する）。リニア変圧器の特徴は、コアを通る主要コンダクタ及び補助コンダクタのリニアパスである。一つのコアは、スタンドアロン型装置として使用することができ、又は複数の一連のコアは、より長い線形露出が要求される場合に使用できる。この変圧器の別の特徴は、磁場全体又は主要コンダクタの電流により生成された磁場の少なくとも一つのかなりの部分がコアにより吸収され、補助コンダクタに脱着される。電流により生成された略全体の磁場がコアにより吸収されるように、かつ磁束がコアで略完全に含まれるように、変圧器のコアは大きさが決定される、又は寸法を有することができる。これにより、銅損が非常に低く、エネルギー移動が非常に効率よく、熱放射が低く、かつ放射妨害波が非常に低い、非常に効率のよい変圧器が形成される。さらに、リニア変圧器は、既存の構造よりも体積及び重量が最低５０％低くなる。
【００１１】
図２Ａは、本開示の実施形態による電磁装置２００の例の斜視図である。図２Ａに示される電磁装置２００は、リニアインダクタ２０２として構成される。リニアインダクタ２０２は、コア２０４を含む。コア２０４は、複数のプレート２０６又は互いに積み重ねられた積層物を含む。プレート２０６は、ケイ素鋼合金、ニッケル鉄合金又はここで述べられるものに類似の磁束を生成することができる他の金属素材からつくられる。たとえば、コア２０４は、重量の約２０％の鉄及び重量の約８０％のニッケルを含むニッケル鉄合金とすることができる。プレート２０６は、略正方形又は長方形とすることができ、又は電磁装置の適用及び電磁装置２００が配置される環境次第で別の幾何学形状を有してもよい。たとえば、略正方形又は長方形のプレート２０６は、ある適用に適合する任意の種類の多角形として画定することができる。
【００１２】
開口は各プレート２０６を通って形成され、プレートの開口が互いに整列した状態でプレート２０６が互いに積み重ねられるときに、開口２０８を形成する又はコア２０４を通るように開口が整列される。開口２０８又は経路が、コア２０４の略中心又は中心部分に形成され、プレート２０６又は積層物のスタックの各プレート２０６により画定された平面に略垂直に延在する。別の実施形態では、開口２０８は、特定の磁束を提供するために又はある制約を満たすために、各プレート２０６により画定された平面のコア２０４のある部分から中心を外れて形成される。
【００１３】
電気コンダクタ２１０又はワイヤーは、開口２０８で受けられ、各プレート２０６の平面に垂直なコア２０４を通って延在する。電気コンダクタ２１０は、主要コンダクタとされる。図２Ａで示される実施形態では、電気コンダクタ２１０は、複数の電気コンダクタ２１２又はワイヤーとされる。別の実施形態では、電気コンダクタ２１０は、単独のコンダクタとされる。
【００１４】
さらに図２Ｂを参照するが、図２Ｂは、図２Ａのリニアインダクタ２０２の上面図である。コア２０４を通る開口２０８は、細長い隙間２１４とされる。先ほど述べられたように、上面プレート２０６の平面を見ると、開口２０８又は細長い隙間は、コア２０４の中心又は中心部分を通って形成される。開口２０８又は細長い隙間２１４は、コア２０４の対向する側面から等しい距離であり、また図２Ｂに示されるように、細長い隙間２１４はオフセットとされ、コア２０４の一側面により接近してもよい。いくつかの適用については、開口２０８は、適用次第で及びコアで生成された磁束の所望の経路次第で、細長い隙間２１４以外の形状に形成することもできる。
【００１５】
先ほど述べられたように、電気コンダクタ２１０は、互いに隣接して整列された又は細長い隙間２１４内部の単列２１６に配置される複数の主要コンダクタ２１２とされる。各コンダクタ２１２は、図２Ｂで示されるように、略正方形又は長方形の断面を含む。略正方形又は長方形の断面は、厳密な正方形又は長方形として画定されてもよく、又は電流がコンダクタ２１２を通って流れるときには、適用次第で及び磁束のコア２０４への所望の結合又は移動次第で、丸いエッジ又は他の特徴を有してもよい。コンダクタ２１０は、細長い隙間２１４内部で延在し、かつ細長い隙間又は他の開口形状に対応する断面形状を有する単独の細長いリボンコンダクタとしてもよい。
【００１６】
各主要コンダクタ２１２の断面は、細長い隙間２１４の細長い寸法又は長さ「Ｌ」に対応する方向に所定の幅「Ｗ」を有する。コンダクタの単列２１６の各端部における端部主要コンダクタ２１８は、細長い隙間２１４の端部２２０から所定の幅「Ｗ」の約半分未満とされる。また、各コンダクタ２１２は、所定の高さ「Ｈ」を有する。各コンダクタ２１２は、細長い隙間２１４の側壁２２２から所定の高さ「Ｈ」の約半分未満とされる。
【００１７】
図２Ｃは、本開示の実施形態によるリニアインダクタ２２６を含む電気回路２２４の例を示すブロック図である。リニアインダクタ２２６は、図２Ａ〜２Ｂのリニアインダクタ２０２と同じである。生成器２０８は、リニアインダクタ２２６に接続され、リニアインダクタ２２６を通って電流を伝導する。磁場は、電気コンダクタ２１０（図２Ａ〜２Ｂ）或いは一又は複数のコンダクタを流れる電流に応じて複数の電気コンダクタ２１２の各々の周囲で生成される。図２Ａの破線２２８及び２３０で示されるように、磁場の略全体がコア２０４により吸収されてコア２０４の磁束を生成するように、コア２０４は大きさが決定され、かつ磁束がコア内部に略完全に含まれるように、コアは大きさが決定される。一つの実施形態では、コア２０４は、一又は複数のコンダクタ及びコンダクタを流れる電流に対してサイズが決定され、磁場の少なくとも約９６％を吸収して、コア２０４の磁束を生成する。また、磁束は、少なくとも９６％がコア２０４内部に含まれる。コア２０４の外側で生成されるいかなる磁束も、コア内部に含まれる磁束に比べると、限りなく小さい。
【００１８】
図３Ａは、本開示の実施形態によるリニア変圧器３００の構成における電磁装置の例の斜視図である。リニア変圧器３００は、図２Ａのリニアインダクタ２０２と類似するが、補助コンダクタ３０２又は複数の補助コンダクタを含む。したがって、リニア変圧器３００は、磁束が生成されるコア３０４を含む。先ほど述べられたように、コア３０４は、図３Ａに示されるように互いに積み重ねられた複数のプレート又は積層物３０６を含むことができる。各プレート３０６は、その中に形成された開口を有し、コア３０４を通る開口３０８又は経路を提供する。コア３０４を通る開口３０８又は経路は、各プレート３０６により画定される平面と略垂直である。一又は複数の補助コンダクタ３０２は、コア３０４を通り開口３０８内部に延在する。一又は複数の主要コンダクタ３１０は、コア３０４を通り開口３０８内部で補助コンダクタ３０２に隣接して延在する。
【００１９】
先程述べたように、各主要コンダクタ３１０は、略正方形又は長方形の断面を有する。一又は複数の主要コンダクタを通って流れる電流は、主要コンダクタの周囲で磁場を生成する。コア３０４は、図３Ａの破線３１２及び３１４により示されるように、磁場の略全体を吸収し磁束を生成するように大きさが決定される又はプレート３０６の長さ及び幅の寸法を含む。また、コア３０４は、磁束がコア３０４内部に略完全に含まれるように、大きさが決定される又は長さ及び幅の寸法を含む。一つの実施形態では、コア３０４は、磁束の少なくとも約９６％を吸収する及び／又は磁束の少なくとも約９６％を含むように、大きさが決定される、又はプレート３０６の幅及び長さの寸法を含む。
【００２０】
また、コア３０４を通って延在する各補助コンダクタ３０２は、コア３０４により伝達される起電力を受信するために略正方形又は長方形の断面を有してもよい。
【００２１】
コア３０４を通る開口３０８は、図２Ａ〜２Ｂの細長い隙間２１４に類似した細長い隙間３１６とされる。複数の主要コンダクタ３１０及び複数の補助コンダクタ３０２は、それぞれ細長い隙間３１６の単列で互いに隣接して配置される。
【００２２】
複数の主要コンダクタの各々３１０及び複数の補助コンダクタの各々３０２の断面は、図２Ｂに示されるものに類似した細長い隙間３１６の長さに対応する方向に所定の幅「Ｗ」を有する。細長い隙間３１６の一つの端部に隣接する端部主要コンダクタは、細長い隙間３１６の一つの端部から所定の幅「Ｗ」の約半分未満とされる。細長い隙間３１６の反対側の端部に隣接する端部補助コンダクタは、細長い隙間の反対側の端部から所定の幅「Ｗ」の約半分未満とされる。
【００２３】
主要コンダクタ３１０及び補助コンダクタ３０２の各々の断面は、所定の高さ「Ｈ」を有する。主要コンダクタ３１０及び補助コンダクタ３０２の各々は、細長い隙間３１６の側壁から所定の高さ「Ｈ」の約半分未満とされる。
【００２４】
図３Ｂは、本開示の実施形態によるリニア変圧器３２０を含む電気回路３１８の例を示すブロック図である。リニア変圧器３２０は、図３Ａのリニア変圧器３００と同じである。生成器３２２が主要コンダクタ３１０に接続され、負荷３２４が補助コンダクタ３０２に接続される。生成器３２２によりリニア変圧器３２０へ供給される電圧及び電流は、主要コンダクタ又は巻き線の任意の数の特性及び補助コンダクタ又は巻き線及びコア３０４の任意の数の特性に基づき変換又は変圧される。
【００２５】
図４は、本開示の別の実施形態によるリニアインダクタ４００の例を示す斜視図である。リニアインダクタ４００が２つ以上のコア４０２及び４０４を含むことを除き、リニアインダクタ４００は、図２Ａのリニアインダクタ２０２に類似する。各コア４０２及び４０４は、そこを通り形成されるそれぞれの開口４０６及び４０８を有する。電気コンダクタ４１０は、各開口４０６及び４０８を通り延在する。各開口４０６及び４０８は、先ほど述べられたものに類似する細長い隙間とすることができる。電気コンダクタ４１０は、各開口４０６及び４０８を形成する細長い隙間の単列で互いに隣接するように配置された複数のコンダクタである。複数のコンダクタの各々は、略正方形又は長方形の断面を有する。
【００２６】
積層コアを通る積層物の隙間又は開口は、通常は磁束ストレージと磁束の流れとの間の分離を維持するための積層コアに対する一つの隙間とされる。しかしながら、もし間隔が各磁束ストレージ及び磁束の流れる領域が隣接する隙間を干渉しないようなものであるなら、２つ以上の隙間又は開口が同じ積層物又はコア内に存在可能となる。各隙間又は開口の総電流は、ストレージに対する積層物又はコアの面積又は体積を画定する。各隙間の分離された積層物又はコアは、干渉しないことを確実にする。
【００２７】
生成器４１２又は電源は、リニアインダクタ４００に接続される。生成器４１２は、コンダクタ４１０又はコンダクタに電流を供給し、コンダクタ４１０周囲に磁場を生成する。磁場は、コア４０２及び４０４により略完全に吸収され、各コア４０２及び４０４に磁束を生成する。
【００２８】
図５は、本開示の別の実施形態によるリニア変圧器５００の例を示す斜視図である。リニア変圧器５００が２つ以上のコア５０２及び５０４を含むことを除き、リニア変圧器５００は、図３Ａのリニア変圧器３００と同じである。変圧器３００同様に、各コア５０２及び５０４は、コアの中心又は略中心部分を通って形成される開口５０６を有する。各開口５０６は、略細長い隙間である。
【００２９】
主要コンダクタ５０８及び補助コンダクタ５１０は、各コア５０２及び５０４の開口５０６を通って延在する。主要コンダクタ５０８は、図５に示されるように、単独のコンダクタ又は複数の電気コンダクタ又はワイヤーとすることができ、補助コンダクタ５１０は、単独のコンダクタとすることができ、或いは、図５に示されるように、複数の電気コンダクタ又はワイヤーを含んでもよい。主要コンダクタ５０８及び補助コンダクタ５１０の各々は、図２Ｂに示されるコンダクタ２１２に類似の略正方形又は長方形の断面を有する。主要コンダクタ５０８は、図２Ｂに示されるものに類似した細長い隙間内部において単列で互いに隣接して配置される。また、補助コンダクタ５１０は、細長い隙間内部において単列で互いに隣接して配置される。複数の補助コンダクタ５１０は、複数のコンダクタ間の所定の間隔で同じ列の主要コンダクタ５０８に隣接して配置される。主要コンダクタ５０８及び補助コンダクタ５１０は、隙間の側面からある間隔で細長い隙間に配置され、コンダクタ５０８及び５１０とコア５０２及び５０４との間の略完全な電磁結合を提供する。したがって、電流が主要コンダクタ５０８又はコンダクタを通過するときには、主要コンダクタ周囲の磁場の略全体がコア５０２及び５０４に結合されて、コア５０２及び５０４の磁束を生成する。また、磁束の少なくとも約９６％がコア５０２及び５０４に結合される又はそれらにより吸収されるように大きさが決定される又は寸法を含むことができる。同様に、磁束は、略完全に又は少なくとも約９６％は補助コンダクタ５１０又はコンダクタに結合され、補助コンダクタ５１０又はコンダクタで電流を生成する。
【００３０】
生成器５１２又は電源は、主要コンダクタ５０８又はコンダクタに接続され、電流を主要コンダクタに印加する。負荷５１４は、補助コンダクタ５１０又はコンダクタに接続され、リニア変圧器５００から変圧される電力を受ける。
【００３１】
図６は、本開示の別の実施形態によるリニア変圧器６００の例を示す図である。変圧器６００が複数のコア６０２〜６１２を含むことを除き、リニア変圧器６００は、図３Ａのリニア変圧器３００に類似する。各コア６０２〜６１２は、コアを通り形成される開口６１４を有する。開口６１４は、コア６０２〜６１２の略中心又は中心部分を通る。各開口６１４は、細長い隙間又は他の構成としてもよい。一又は複数の主要コンダクタ６１６及び一又は複数の補助コンダクタ６１８は、各コア６０２〜６１２で開口６１４を通過する。主要コンダクタ６１６及び補助コンダクタ６１８の各々は、略正方形又は長方形の断面を有し、かつ単列で互いに隣接する細長い隙間に配置される。電源６２０は、一又は複数の主要コンダクタ６１６に接続され、負荷６２２は、一又は複数の補助コンダクタ６１８に接続される。
【００３２】
図７Ａは、本開示のさらなる実施形態によるリニア変圧器７００の例を示す図である。リニア変圧器７００が複数のコア７０２〜７１２を含むことを除き、リニア変圧器７００は、図３Ａのリニア変圧器３００に類似する。各コア７０２〜７１２は、コアを通り形成される開口７１４を有する。開口７１４は、コア７０２〜７１２の略中心又は中心部分を通る。各開口７１４は、細長い隙間又は他の構成としてもよい。単独の主要コンダクタ７１６又は複数の主要コンダクタは、各コア７０２〜７１２の開口７１４を通る。主要コンダクタ７１６は、電源７１８に接続される。
【００３３】
また、リニア変圧器７００は、各負荷７２６、７２８及び７３０へ異なる大きさの電気出力電圧及び電流を供給するために各負荷７２６、７２８及び７３０に選択された任意の数のコアを結合する複数の補助コンダクタ７２０、７２２及び７２４を含むことができる。たとえば、補助コンダクタ７２０は、コア７０２、７０４及び７０６の開口７１４を通過し、負荷７２６に接続する。補助コンダクタ７２２は、コア７０８及び７１０の開口７１４を通過し、負荷７２８に接続する。補助コンダクタ７２４は、コア７１２の開口７１４を通過し、負荷７３０に接続する。
【００３４】
各補助コンダクタ７２０、７２２及び７２４は、単独のコンダクタ又はワイヤー、或いは複数のコンダクタ又はワイヤーとすることができる。補助コンダクタ７２０、７２２及び７２４が各々複数のコンダクタを含むなら、各補助コンダクタ７２０、７２２及び７２４の任意の数のコンダクタ又はワイヤーは、補助コンダクタにより供給される所望の電圧及び電流次第で、異なる数のコンダクタ又はワイヤーすることができる。
【００３５】
一又は複数の主要コンダクタ７１６及び一又は複数の補助コンダクタ７２０、７２２及び７２４の各々は、略正方形又は長方形の断面を有し、かつ図２Ａで示されるコンダクタ２１２に類似する単列で互いに隣接する細長い隙間に配置される。
【００３６】
図７Ｂは、本開示の実施形態による図７Ａのリニア変圧器７００を含む電気回路７３２のブロック図である。
【００３７】
図８は、本開示の実施形態による別のリニア変圧器８００の例を示す図である。また、変圧器８００は、複数のコア８０２〜８２０を含む。各コア８０２〜８２０は、その中に形成された少なくとも一つの開口８２２を有する。少なくとも一つの開口８２２は、各コア８０２〜８２０の中心又は中心部分に形成される。各開口８２２は、略細長い隙間である。
【００３８】
主要コンダクタ８２４及び補助コンダクタ８２６は、各コア８０２〜８２０の各開口８２２を通って延在する。主要コンダクタ８２４は、単独のコンダクタ又はワイヤー、或いは複数のコンダクタ又はワイヤーとすることができる。また、補助コンダクタ８２６は、単独のコンダクタ又は複数のコンダクタとしてもよい。
【００３９】
一又は複数の主要コンダクタ８２４の各々及び一又は複数の補助コンダクタ８２６の各々は、略正方形又は長方形の断面を有し、かつ単列で互いに隣接する開口８２２又は細長い隙間に配置される。電源８２８は主要コンダクタ８２４に接続され、負荷８３０が補助コンダクタ８２６に接続される。
【００４０】
図９は、本開示の実施形態による電磁装置からの磁束を増加させる方法９００の例を示すフローチャートである。ブロック９０２では、コアに形成された開口を含む少なくとも一つのコアが提供される。開口は、コアの略中心又は中心部分に形成される。コアは、ここで述べられるものに類似する複数の積層物又は積み重ねられたプレートを含む。適用及びコアとコアの開口を通り延在する電気コンダクタとの間の所望の電磁結合次第で、開口は、細長い隙間又は他の形状とすることができる。
【００４１】
ブロック９０４では、単独の主要コンダクタ又は複数の主要コンダクタは、開口を通って延在する。コンダクタは、以前述べられたように、略正方形又は長方形の断面を有する。主要コンダクタは、単列で細長い隙間内部において互いに隣接するように配置される。
【００４２】
ブロック９０６では、電磁装置が変圧器であれば、単独の補助コンダクタ又は複数の補助コンダクタは、開口を通って延在する。また、一又は複数の補助コンダクタは、略正方形又は長方形の断面を有する。補助コンダクタは、単列で細長い隙間内部において互いに隣接するように配置される。補助コンダクタのグループは、コンダクタのグループ間で所定の間隔を置いて同じ列で主要コンダクタのブループに隣接して配置される。
【００４３】
ブロック９０８では、一又は複数の主要コンダクタは電源に接続され、電磁装置が補助コンダクタを含む変圧器であれば、補助コンダクタは負荷に接続される。
【００４４】
ブロック９１０では、電流が一又は複数の主要コンダクタを通り、一又は複数のコンダクタ周囲で磁場を生成する。コアの略中心又は中心部分の開口を通り延在する一又は複数のコンダクタの構成により、磁場の略全体又は磁場の少なくとも約９６％がコアにより吸収され、コアで磁場を生成する。また、磁束がコア内部に略完全に含まれるように、コアの大きさを決定することもできる。
【００４５】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、本開示を限定することを目的としない。ここで使用されるように、単数形「一つの（ａ、ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限りは、複数形も含むとする。本明細書中で使用される場合の「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、記載された特徴、整数値、ステップ、工程、要素、及び／又はコンポーネントの存在を特定するが、一又は複数の他の特徴、整数値、ステップ、工程、要素、及び／又はそのグループの存在又は追加を排除するものではないことがさらに理解されたい。
【００４６】
ここでは具体的な実施形態が示され説明が加えられたが、同じ目的を達成するために算出されたいかなるアレンジもが示された具体的な実施形態の代用となり得、ここでの実施形態が他の環境においては他の用途を含むということを当業者であれば、理解するだろう。本出願は、本開示のいかなる改造例又は変形例にも及ぶものとする。続く特許請求の範囲は、本発明の開示の範囲をここで述べられた具体的な実施形態に限定するものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１００    電磁装置
１０２    ワイヤー又は巻き線
１０４    コア
１０６、１０８    磁束
２００    電磁装置
２０２    リニアインダクタ
２０４    コア
２０６    プレート
２１０    電気コンダクタ
２１２    複数の電気コンダクタ
２１４    細長い隙間
２１６    単列
２１８    端部主要コンダクタ
２２０    端部
２２２    側壁
２２４    電気回路
２２６    リニアインダクタ
３００    リニア変圧器
３０２    補助インダクタ
３０４    コア
３０６    プレート
３０８    開口
３１０    主要コンダクタ
３１６    細長い隙間
３１８    電気回路
３２０    リニア変圧器
４００    リニアインダクタ
４０２、４０４    コア
４０６、４０８    開口
４１０    電気コンダクタ
５００    リニア変圧器
５０２、５０４    コア
５０６    開口
５０８    主要コンダクタ
５１０    補助コンダクタ
６００    リニア変圧器
６０２〜６１２    コア
６１４    開口
６１６    主要コンダクタ
６１８    補助コンダクタ
６２０    電源
７００    リニア変圧器
７０２〜７１２    コア
７１４    開口
７１６    主要コンダクタ
７２０、７２２、７２４    補助コンダクタ
８０２〜８２０    コア
８２２    開口
８２４    主要コンダクタ
８２６    補助コンダクタ
８２８    電源
８３０    負荷
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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2014022750000002.pdf
2014022750000003.pdf
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