(57)【要約】【課題】  リアクトルにおいて、コイルの放熱性を向上させるとともに、コイルとケースとの間に充填される充填材の使用量を低減するとともに、コイルよりの放熱経路を短縮して、放熱効率を向上させることを課題とする。  また、リアクトルとケース内側とを埋める樹脂量を少なくするとともに、製造コストを低減することを課題とする。【解決手段】  コア２にホビン１０を介してコイル３を装着して構成されるリアクトル１の放熱構造において、リアクトル１のコイル３を冷却プレート７に接続したケース５により被装するとともに、該リアクトル１のコイル３・３間に該ケース５に接続した隔壁６を配すとともに、該ケース５とリアクトル１のコイル３との間に放熱材１１を充填する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアにホビンを介してコイルを装着するリアクトルの放熱構造において、
リアクトルのコイルを冷却プレートに接続したケースにより被装するとともに、該リアクトルのコイル間に該ケースに接続した隔壁を配すとともに、該ケースとリアクトルのコイルとの間に放熱材を充填したことを特徴とするリアクトルの放熱構造。
【請求項２】
コアにホビンを介してコイルを装着するリアクトルの放熱構造において、
該ホビンの外側に突出した縁部と、リアクトルのコイルを収納するケースとを係合させるとともに、該リアクトルのコイル間に該ケースに接続した隔壁を配し、該ケースとリアクトルのコイルとの間に放熱材を充填したことを特徴とするリアクトルの放熱構造。
【請求項３】
コアにホビンを介してコイルを装着するリアクトルの放熱構造において、
該ホビンの外側に突出した縁部と、リアクトルのコイルを収納するケースとを係合させるとともに、該ホビンとケースとによりリアクトルのコイルを収納する空間を構成し、該コイルを収納する空間に冷媒を満たしたことを特徴とするリアクトルの放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルのコイルの放熱性を向上させる技術に関する。より詳しくは、リアクトルのコイルへの冷媒接触による放熱性改善の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアクトルは、誘導リアクタンスを利用して変圧を行うものであり、コアとコイルで構成され、これにスイッチング回路を組込み、ＯＮ−ＯＦＦを繰り返すことで、ＯＮ時にコイルに蓄えられたエネルギーをＯＦＦ時に逆起電力として発生させ、高電圧を取出すものである。特に車両の駆動に用いられる昇圧コンバータ内蔵型ＨＶシステムでは、昇圧回路に高電圧・大電流に対応したリアクトルが要求され、リアクトルのコイルにおける発熱が大きいためリアクトルを冷却することが必要となっている。
【０００３】
従来、リアクトルの放熱性を上げる構成として、リアクトルをアルミケースに入れ、アルミケースとリアクトルとの間に放熱性の良い樹脂でポッティングする。そして、リアクトルを収納したアルミケースの下面にシリコーングリース等を塗布して、冷却プレート上に接触させることにより、リアクトルの放熱を行っている。
この他の技術としては、リアクトルの放熱性を向上させるべく、リアクトルのコイルにフィンを装着させるものが知られている（特許文献１を参照）。これは、コイルの外周部を被うカバーに耐熱性があり、熱伝導性のよいフィンを複数個構成し、フィンを介した放熱によりコイルの放熱性を向上させるものである。
【特許文献１】特開平８−２２２４４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のリアクトルの放熱構成においては、リアクトルを収納するケースとコイルとの隙間が大きく、リアクトルとケース内側とを埋める樹脂が多く必要となる。このため、製造コストがかかるとともに、樹脂の充填むらが発生しやすいものである。
また、特許文献１に示す技術においては、構造が複雑であり組立て性が悪く、安定した冷却を行うことは困難である。そして、カバーを介してフィンを取付けるため熱伝導性を確保しにくく、コアの内側における放熱性の確保が困難となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題を考慮して、放熱性を改善したリアクトルに関し、主にコイル部で発生した熱を放熱させる放熱装置構造をとるとともに、コイルから放熱部材までの熱伝導が行われる距離を短くし、熱伝導効率の向上を図り、コイルの放熱性向上を図るものである。リアクトルのコイルをケース内に収納して、ケースとコイル間の距離を短く構成するとともに、コイルとケースとの間にシリカ等のゲルシートもしくは冷媒を充填してコイルの発熱を充填剤により放熱器またはケースに放熱させるものである。
【０００６】
すなわち、請求項１に記載のごとく、コアにホビンを介してコイルを装着するリアクトルの放熱構造において、リアクトルのコイルを冷却プレートに接続したケースにより被装するとともに、該リアクトルのコイル間に該ケースに接続した隔壁を配すとともに、該ケースとリアクトルのコイルとの間に放熱材を充填する。
【０００７】
請求項２に記載のごとく、コアにホビンを介してコイルを装着するリアクトルの放熱構造において、該ホビンの外側に突出した縁部と、リアクトルのコイルを収納するケースとを係合させるとともに、該リアクトルのコイル間に該ケースに接続した隔壁を配し、該ケースとリアクトルのコイルとの間に放熱材を充填する。
【０００８】
請求項３に記載のごとく、コアにホビンを介してコイルを装着するリアクトルの放熱構造において、該ホビンの外側に突出した縁部と、リアクトルのコイルを収納するケースとを係合させるとともに、該ホビンとケースとによりリアクトルのコイルを収納する空間を構成し、該コイルを収納する空間に冷媒を満たす。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載のごとく、コアにホビンを介してコイルを装着するリアクトルの放熱構造において、リアクトルのコイルを冷却プレートに接続したケースにより被装するとともに、該リアクトルのコイル間に該ケースに接続した隔壁を配すとともに、該ケースとリアクトルのコイルとの間に放熱材を充填するので、
コイルよりの放熱経路を短くできるとともに、放熱経路中のコイルとケースとの間に充填させる放熱材を通る経路を短く構成できるので、コイルの放熱効率を向上できる。
【００１０】
請求項２に記載のごとく、コアにホビンを介してコイルを装着するリアクトルの放熱構造において、該ホビンの外側に突出した縁部と、リアクトルのコイルを収納するケースとを係合させるとともに、該リアクトルのコイル間に該ケースに接続した隔壁を配し、該ケースとリアクトルのコイルとの間に放熱材を充填するので、
リアクトルのホビンを利用して、コイルを冷却する空間を構成できるので、リアクトルの形状に沿った冷却空間を容易に構成可能であるとともに、冷却に用いる部材を減少できる。
【００１１】
請求項３に記載のごとく、コアにホビンを介してコイルを装着するリアクトルの放熱構造において、該ホビンの外側に突出した縁部と、リアクトルのコイルを収納するケースとを係合させるとともに、該ホビンとケースとによりリアクトルのコイルを収納する空間を構成し、該コイルを収納する空間に冷媒を満たすので、
リアクトルのホビンを利用して、冷媒を保持する空間を容易に構成可能であるとともに、冷媒保持空間の容積を小さく構成でき、高い冷媒循環効率を実現できる。さらに、リアクトルのホビンを利用するので、冷却に用いる部材を減少できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、リアクトルの放熱性向上をコイルに熱伝導媒体を接触させることにより実現するものであり、コイルよりの放熱経路の短縮により放熱効率を向上させるものである。
【実施例１】
【００１３】
次に、本発明の第一実施例について、図を用いて説明する。
図１はリアクトルの構成を示す平面一部断面図であり、図２は同じく正面一部断面図である。
リアクトル１は、鉄心により構成されるコア２にコイル３を装着して構成される。コイル３はホビン１０に巻きつけられた状態でコア２に装着されるものである。ホビン１０は２つの筒状部１０ａ・１０ａとホビン縁部１０ｂ・１０ｂとに構成されており、平行に配設した筒状部１０ａ・１０ａの端部にホビン縁部１０ｂ・１０ｂが筒状部１０ａと直交する形で接続されている。コイル３はホビン縁部１０ｂ・１０ｂ間において筒状部１０ａの外周に巻きつけられるものであり、筒状部１０ａの内側にはコア２が挿入されるものである。そして、コイルホビン１０は絶縁体により構成されるものであり、コア２とコイル３との間における絶縁性を確保する構成となっている。
【００１４】
コイル３は、ケース５、ホビン縁部１０ｂ・１０ｂおよびフタ体１２により覆われるものである。図１において紙面上側をリアクトル１の前方とし、紙面下側を後方として説明する。ケース５はコイル３の側面および底面を、ホビン縁部１０ｂはコイル３の前面および後面を、フタ体１２はコイル３の上面をそれぞれ覆うものである。
ケース５は内側にコイル３を装着したコア２を配設するものであり、上部に開口部を設けている。ケース５の上部にはフタ体１２が配設されるものであり、ケース５内にコア２を配設してフタ体１２によりケース５の上部を閉じるものである。そして、ケース５の前部および後部にはそれぞれホビン縁部１０ｂ・１０ｂにより閉じられる。
ケース５の内側には上下方向に溝５ａ・・が設けられており、ホビン縁部１０ｂの端部を溝５ａに係合させるものである。これにより、ホビン１０を介してケース５によりリアクトル１を保持可能となっている。
【００１５】
これにより、コア２に装着されるコイル３を覆うものであり、コイル３を被う空間にコイルの冷却のために熱伝導性の高いもので満たすものである。ケース５、フタ体１２、ホビン縁部１０ｂ・１０ｂにより、充填室４が構成されるものであり、コイル３は充填室４内に位置することとなる。充填室４内にコイル３が配設され、充填室４に放熱材１１が満たされる。これにより、コイル３が放熱材１１により覆われ、発生した熱が放熱材１１を介してケース５に伝達される。
なお、充填室４に放熱材１１を満たす方法としては、ケース５内に放熱材を配した後にリアクトル１を挿入する方法もとることができる。
【００１６】
ケース５内において、コイル３・３の間には、ケース５と一体的に構成される内部壁６が配設されている。内部壁６はコイル３・３の間において隔壁となるものである。内部壁６は略楕円形状に構成されるコア２の内側に位置するものであり、放熱材１１より伝達される熱を効率的にケース５に導くものである。そして、内部壁６を設けることにより、放熱材１１とケース５との接触面積を増大させてケース５による熱の吸収を促進することができる。ケース５の上部フタ体１２を配設することにより、放熱材１１との接触面積を増大してケース５への熱伝導を促進できるものであり、フタ体１２により放熱材１１を充填室４内に保持するものである。内部壁６はフタ体１２と接触し、ケース５内において放熱材１１が充填される空間を減少させるとともに、ケース５内上部の熱も内部壁６を介して放熱可能とするものである。
ケース５の下部には冷却プレート７が一体的に構成されており、ケース５から伝達される熱を効率的に放熱するものである。また、冷却プレート７の下面を冷却水により冷却することにより、さらに、ケース５に伝達された熱を効率的に排出できる。
【００１７】
放熱材１１は、コイル３の熱を効率的にケース５に伝達可能なものであれば良く、本実施例においては放熱材１１として放熱シートを用いるものである。コイル３の周辺に放熱シートを巻いてケース５内に収納し、コイル３に巻きつけた放熱シートをケース５に密着させてコイル３からケース５への熱伝導効率を向上させるものである。放熱材１１としては、この他にゲル上の放熱剤や熱伝導テープなどを利用することができる。
なお、絶縁紙を用いて、コイル３とコア２、冷却プレート７の間での絶縁性を向上させることも可能である。さらに、ケース５、内部壁６、冷却プレート７にフィンを設けてそれぞれの表面積を増大させて熱伝導効率を向上させることも可能である。
【実施例２】
【００１８】
次に、リアクトルの第二実施例について説明する。
図３は第二実施例であるリアクトルの構成を示す平面一部断面図であり、図４は同じく正面一部断面図である。第二実施例においては、冷媒室２４内に冷媒を供給し、コイルと冷媒とを接触させることによりコイルの冷却を行うものである。
コア２にはホビン１０が装着され、ホビン１０にコイル３が巻きつけられている。ホビン１０はホビン縁部１０ｂ・１０ｂおよび筒体１０ａ・１０ａにより構成されている。ホビン１０の側部はシールボックス２１に嵌めこまれた構成となっている。シールボックス２１は正面視Ｕ字状に構成されており、内側に上下方向に設けられた溝２１ａを有しており、この溝２１ａにホビン縁部１０ｂ縁部１０ｂの側端部が挿入されてシールボックス２１とホビン１０とが接続されるものである。
【００１９】
ホビン１０の側方はシールボックス２１により覆われ、上方はフタ体１２により覆われる。これにより、コイル３とシールボックス２１との間、およびコイル３とフタ体１２との間に、閉じた空間である冷媒室２４が形成される。
冷媒室２４には導入口２１ｂおよび排出口２１ｃが構成されている。導入口２１ｂには冷媒が導入され、冷媒室２４内が冷媒により満たされる。そして、冷媒室４においてあふれた冷媒が、排出口２１ｃから排出される。これにより、冷媒室２４内に冷媒を満たし、冷媒を用いてコイル３を冷却可能とするものである。
冷媒室２４をホビン１０およびシールボックス２１により構成することにより、コイル１０にシールボックス２１の内壁を近づけた状態で冷媒室２４を構成することができ、冷媒室２４の容積を小さく構成できる。これにより、少ない冷媒量で冷却を行うことができ、冷媒室２４に留まる冷媒量を少なくし効率的な冷媒循環を行うことが可能となる。
シールボックス２１の下部には、冷媒室２４内に突出した突出部２６が設けられており、フタ体１２上部にも冷媒室２４内に突出した突出部１２ｂが設けられている。突出部２６・１２ｂはコイル３・３間に位置するものであり、冷媒が導入口２１ｂから排出口２１ｃへと流れる際にコイル３・３間にも流れ込むようにするものである。これにより、コイル３を効率的に冷却するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】リアクトルの構成を示す平面一部断面図。
【図２】同じく正面一部断面図。
【図３】第二実施例であるリアクトルの構成を示す平面一部断面図。
【図４】同じく正面一部断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１    リアクトル
３    コイル
４    充填室
５    ケース
６    内部壁
１０    ホビン
【図１】
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【図２】
2006041353.tif 000004
【図３】
2006041353.tif 000005
【図４】
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