(57)【要約】【課題】効率的な放熱を可能としつつ、小型化や低コスト化を図ることができる高圧装置用のトランスユニットを提供すること。【解決手段】本発明の高圧装置用のトランスユニット１０は、コア１２、１次巻線及び２次巻線１４を有する電源トランス１１を備える。電源トランス１１は、１次巻線に供給された電圧を高圧装置を駆動する電圧に昇圧して２次巻線１４から出力する。また、電源トランス１１は、筐体３０内に収容されるとともに、吸気口９３と排気口９１とを繋ぐ流路Ｌ１上に配置される。吸気口９３及び排気口９１の少なくとも一方には、筐体３０内を換気するための送風手段９５が取り付けられる。なお、コア１２の孔部には空気Ａ１が流通可能な隙間が設けられ、電源トランス１１は、コア１２を上流側から見たときに孔部が見えるような状態で、支持体５０に固定される。【選択図】図３
2018064068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料からなる環状のコアと、前記コアに巻回される１次巻線と、前記コアに巻回される２次巻線とを有し、前記１次巻線に供給された電圧を高圧装置を駆動する電圧に昇圧して前記２次巻線から出力する電源トランスを備えたトランスユニットであって、
前記電源トランスは、筐体内に収容されるとともに、前記筐体に設けられた吸気口と排気口とを繋ぐ流路上に配置され、
前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方に、前記筐体内を換気するための送風手段が取り付けられており、
前記コアの孔部に空気が流通可能な隙間が設けられており、前記電源トランスは、前記コアを上流側から見たときに前記孔部が見えるような状態で、支持体に固定されている
ことを特徴とする高圧装置用のトランスユニット。
【請求項２】
前記送風手段は、前記排気口に取り付けられたファンであることを特徴とする請求項１に記載の高圧装置用のトランスユニット。
【請求項３】
前記吸気口及び前記排気口は、前記筐体を構成する複数の壁部のうち対峙する一対の壁部にそれぞれ配置されており、
前記電源トランスは、前記吸気口及び前記排気口の中間位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の高圧装置用のトランスユニット。
【請求項４】
前記吸気口、前記排気口及び前記送風手段からなる冷却機構を２組備え、
一方の前記冷却機構を構成する前記送風手段は、前記電源トランスの冷却に用いられ、もう一方の前記冷却機構を構成する前記送風手段は、前記筐体内に配置された基板の冷却に用いられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の高圧装置用のトランスユニット。
【請求項５】
前記１次巻線は、前記コアに対して巻回され、前記２次巻線は、前記１次巻線の外周部分に対して巻回されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の高圧装置用のトランスユニット。
【請求項６】
前記支持体は、前記電源トランスの一部が載置された状態で、前記電源トランスを被固定部に固定する台座を備え、
前記コアは、一対の長尺部と一対の短尺部とを有しており、
前記一対の長尺部のうち一方の長尺部に前記１次巻線及び前記２次巻線が配置されるとともに、前記一対の長尺部のうちもう一方の長尺部が前記台座に接触した状態で、前記電源トランスが前記台座に対して横置きに載置されており、
前記台座は、前記コアを上流側から見たときに前記孔部が見えるように配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の高圧装置用のトランスユニット。
【請求項７】
前記支持体は、前記台座に立設され、導体を支持する支持台を備え、
前記支持台は、前記コアを上流側から見たときに前記孔部が見えるように配置されている
ことを特徴とする請求項６に記載の高圧装置用のトランスユニット。
【請求項８】
磁性材料からなる環状のコア、前記コアに巻回される１次巻線、及び、前記コアに巻回される２次巻線を有し、前記１次巻線に供給された電圧を高圧装置を駆動する電圧に昇圧して前記２次巻線から出力する電源トランスと、
前記電源トランスが収容される筐体と
を備えた電源装置であって、
前記電源トランスは、前記筐体に設けられた吸気口と排気口とを繋ぐ流路上に配置され、
前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方に、前記筐体内を換気するための送風手段が取り付けられており、
前記コアの孔部に空気が流通可能な隙間が設けられており、前記電源トランスは、前記コアを上流側から見たときに前記孔部が見えるような状態で、支持体に固定されている
ことを特徴とする高圧装置用の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマリアクタ等の高圧装置用の電圧を生成するトランスユニット、及び、高圧装置用の電圧を生成する電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの排ガスや焼却炉の排ガスをプラズマ場に通すことにより、排ガス中に含まれているＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）及びＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）などの有害物質を処理するプラズマリアクタが提案されている。このようなプラズマリアクタは、例えば、放電電極が形成された複数のパネルを積層してなり、隣接するパネル間に電圧を印加して誘電体バリア放電による低温プラズマ（非平衡プラズマ）を発生させることにより、パネル間を流れる排ガス中のＰＭを酸化して除去するようになっている。
【０００３】
ところで、プラズマの発生には高電圧（例えば５ｋＶ）が必要である。このため、プラズマリアクタには、通常、電源トランス（例えば、特許文献１，２参照）などで昇圧した電圧が付与されるようになっている。なお、電源トランスは、磁性材料からなる環状のコアと、コアに巻回される巻線（１次巻線及び２次巻線）とを備え、電源から１次巻線に供給された電圧を昇圧して２次巻線から出力するようになっている。また、電源トランスは、筐体に収容されることによって保護されている。筐体には、吸気口と排気口とが設けられており、吸気口及び排気口の少なくとも一方には、筐体内を換気するためのファンが取り付けられている。このようにすれば、筐体内の温度が必要以上に高くならないため、電源トランスや、電源トランスの周辺にある回路などの誤動作が回避されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平８−２９８６号公報（図１１，図１２等）
【特許文献２】特公平３−６０１６７号公報（第１図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、筐体にファンを取り付けたとしても、電源トランスの発熱部分（具体的には、コア及び巻線の部分）に効率的に風が当たらないため、発熱部分から放出された熱を筐体の外部に効率良く逃がすことができない。その結果、放熱のための構造が別途必要になるため、電源トランスを取り付けた装置が大型化したり、製造コストが上昇したりする虞がある。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率的な放熱を可能としつつ、小型化や低コスト化を図ることができる高圧装置用のトランスユニット、及び、高圧装置用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段（手段１）としては、磁性材料からなる環状のコアと、前記コアに巻回される１次巻線と、前記コアに巻回される２次巻線とを有し、前記１次巻線に供給された電圧を高圧装置を駆動する電圧に昇圧して前記２次巻線から出力する電源トランスを備えたトランスユニットであって、前記電源トランスは、筐体内に収容されるとともに、前記筐体に設けられた吸気口と排気口とを繋ぐ流路上に配置され、前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方に、前記筐体内を換気するための送風手段が取り付けられており、前記コアの孔部に空気が流通可能な隙間が設けられており、前記電源トランスは、前記コアを上流側から見たときに前記孔部が見えるような状態で、支持体に固定されていることを特徴とする高圧装置用のトランスユニットがある。
【０００８】
従って、上記手段１に記載の発明では、電源トランスが吸気口と排気口とを繋ぐ流路上に配置され、コアの孔部に空気が流通可能な隙間が設けられ、電源トランスが、コアを上流側から見たときに孔部が見えるような状態で、支持体に固定されている。その結果、送風手段によって吸気口を介して筐体内に導入された空気は、流路に沿って流れてコアの隙間を通過し、排気口を介して筐体外に排出されるようになる。また、空気は、隙間を通過する際に電源トランスの発熱部分（具体的には、コア及び巻線の部分）に接触するため、発熱部分から放出された熱を筐体の外部に効率良く逃がすことができる。ゆえに、送風手段とは別に放熱のための構造を設けなくても済むようになるため、効率的な放熱を可能としつつ、トランスユニットの小型化、低コスト化を図ることができる。
【０００９】
本発明のトランスユニットは、吸気口及び排気口のうちの少なくとも一方に、筐体内を換気するための送風手段を備えている。送風手段の種類としては特に限定されず、例えば、排気口に取り付けられたファンなどを用いることができる。このようなファンは、送風手段の中でも比較的小型、安価かつ省電力なものであるため、吸気口や排気口に設置するのに適している。送風手段としては、ファンのような回転運動をする部材を有していないものを選択することも可能である。なお、送風手段は、吸気口自体や排気口自体に直に設置されていてもよいが、筐体内または筐体外に送風手段を設置してそれをホース等の連結手段を用いて吸気口や排気口と繋いでもよい。
【００１０】
また、吸気口及び排気口は、筐体を構成する複数の壁部のうち対峙する一対の壁部にそれぞれ配置されており、電源トランスは、吸気口及び排気口の中間位置に配置されていることが好ましい。このようにすれば、吸気口と排気口とを繋ぐ流路が直線状に形成され、かつ電源トランスが流路上に配置されるようになるため、筐体内の換気を効率良く行うことができる。
【００１１】
さらに、トランスユニットは、吸気口、排気口及び送風手段からなる冷却機構を２組備え、一方の冷却機構を構成する送風手段は、電源トランスの冷却に用いられ、もう一方の冷却機構を構成する送風手段は、筐体内に配置された他の発熱基板の冷却に用いられていることが好ましい。このようにすれば、冷却機構を、電源トランスの冷却だけではなく、基板の冷却にも用いることができるため、より効果的な放熱を行うことができる。
【００１２】
また、１次巻線は、コアに対して巻回され、２次巻線は、１次巻線の外周部分に対して巻回されていることが好ましい。このようにすれば、１次巻線よりも高電圧になる２次巻線が１次巻線の外周側に配置されるため、巻線とコアとの絶縁を確保することができる。
【００１３】
上記支持体は、電源トランスの一部が載置された状態で、電源トランスを被固定部に固定する台座を備える。台座を構成する材料については特に限定されず、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮して適宜選択することができる。台座を構成する材料としては、例えば、樹脂材料やセラミック材料などが挙げられる。台座を構成する材料となる樹脂材料の具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ、ポリイミド（ＰＩ）などがある。台座を構成する材料となるセラミック材料の具体例としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、ベリリア、ムライト、ガラスセラミックなどがある。なお、台座を構成する材料として、ゴム、木、紙などを用いてもよい。しかしながら、台座を構成する材料は、比較的安価な樹脂材料からなることが好ましい。このようにすれば、台座、ひいては、トランスユニットを低コストで製造することができる。
【００１４】
なお、コアは、一対の長尺部と一対の短尺部とを有しており、一対の長尺部のうち一方の長尺部に１次巻線及び２次巻線が配置されるとともに、一対の長尺部のうちもう一方の長尺部が台座に接触した状態で、電源トランスが台座に対して横置きに載置されており、台座は、コアを上流側から見たときに孔部が見えるように配置されていることが好ましい。このようにした場合、電源トランスは、発熱部分である巻線（１次巻線及び２次巻線）が存在しない側の長尺部が台座に接触した状態で、台座に載置される。即ち、温度が高くなる発熱部分と台座との接触が避けられるため、送風手段の風（空気）を発熱部分に当てることにより、発熱部分から放出された熱を筐体の外部に確実に逃がすことができる。また、一方の長尺部が台座に接触することにより、台座とコアとの接触面積を確保できるため、台座によってコアを安定的に保持することができる。
【００１５】
上記支持体は、台座に立設され、導体を支持する支持台を備えている。支持台を構成する材料については特に限定されず、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮して適宜選択することができる。支持台を構成する材料としては、例えば、樹脂材料やセラミック材料などが挙げられる。支持台を構成する材料となる樹脂材料の具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ、ポリイミドなどがある。支持台を構成する材料となるセラミック材料の具体例としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、ベリリア、ムライト、ガラスセラミックなどがある。なお、支持台を構成する材料として、ゴム、木、紙などを用いてもよい。しかしながら、支持台を構成する材料は、比較的安価な樹脂材料からなることが好ましい。このようにすれば、支持台、ひいては、トランスユニットを低コストで製造することができる。
【００１６】
なお、支持台は、コアを上流側から見たときに孔部が見えるように配置されていることが好ましい。このようにすれば、支持台を設けた場合であっても、送風手段の風を、電源トランスの発熱部分に対して確実に当てることができるため、発熱部分から放出された熱を筐体の外部に確実に逃がすことができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、磁性材料からなる環状のコア、前記コアに巻回される１次巻線、及び、前記コアに巻回される２次巻線を有し、前記１次巻線に供給された電圧を高圧装置を駆動する電圧に昇圧して前記２次巻線から出力する電源トランスと、前記電源トランスが収容される筐体とを備えた電源装置であって、前記電源トランスは、前記筐体に設けられた吸気口と排気口とを繋ぐ流路上に配置され、前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方に、前記筐体内を換気するための送風手段が取り付けられており、前記コアの孔部に空気が流通可能な隙間が設けられており、前記電源トランスは、前記コアを上流側から見たときに前記孔部が見えるような状態で、支持体に固定されていることを特徴とする高圧装置用の電源装置がある。
【００１８】
従って、上記手段２に記載の発明では、吸気口と排気口とを繋ぐ流路上に電源トランスが配置され、コアの孔部に空気が流通可能な隙間が設けられ、電源トランスが、コアを上流側から見たときに孔部が見えるような状態で、支持体に固定されている。その結果、送風手段によって吸気口を介して筐体内に導入された空気は、流路に沿って流れてコアの隙間を通過し、排気口を介して筐体外に排出されるようになる。また、空気は、隙間を通過する際に電源トランスの発熱部分（具体的には、コア及び巻線の部分）に接触するため、発熱部分から放出された熱を筐体の外部に効率良く逃がすことができる。ゆえに、送風手段とは別に放熱のための構造を設けなくても済むようになるため、効率的な放熱を可能としつつ、電源装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態において、電源装置の使用方法を示す概略構成図。
【図２】筐体にトランスユニットが収容されている状態を示す斜視図。
【図３】筐体にトランスユニットが収容されている状態を示す概略断面図。
【図４】流路の上流側から見たときのトランスユニットを示す概略側面図。
【図５】トランスユニットを示す概略斜視図。
【図６】トランスユニットを示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
図１に示されるように、本実施形態の電源装置１は、高圧装置であるプラズマリアクタ２に用いられる電源装置である。プラズマリアクタ２は、自動車のエンジンの排ガスに含まれているＰＭを除去する装置であり、排気管に取り付けられている。また、プラズマリアクタ２は、放電電極が形成された複数のパネルを積層した構造を有している。この場合、電源（図示略）から電源装置１を介して供給されてきたパルス電圧が隣接するパネル間に印加されると、誘電体バリア放電が生じ、放電電極間に誘電体バリア放電によるプラズマが発生する。そして、プラズマの発生により、放電電極間を流通する排ガスに含まれるＰＭが酸化（燃焼）されて除去される。
【００２２】
図１〜図３に示されるように、電源装置１は、トランスユニット１０と、トランスユニット１０が収容される筐体３０とを備えている。筐体３０は、自動車の室内に取り付けられる直方体状の容器であり、天板３１、底板３２及び壁部３３，３４，３５，３６を有している。また、筐体３０内には、トランスユニット１０に加えて、基板４１や、基板４１からの熱を外部に放出する冷却部品であるヒートシンク４２等が配置されている。
【００２３】
図２〜図６に示されるように、筐体３０内には電源トランス１１が収容されている。本実施形態の電源トランス１１は、周波数が１ｋＨｚ以上（本実施形態では１０ｋＨｚ）の高周波であって、電圧が１ｋＶ以上（本実施形態では４ｋＶ）の高電圧となるパルス電圧を出力する自動車用電源トランスである。また、電源トランス１１は、コア１２、１次巻線１３及び２次巻線１４を備えている。コア１２は、磁性材料（例えば、フェライト）からなり、横方向に延びる一対の長尺部２１，２２と高さ方向に延びる一対の短尺部２３，２４とを有する矩形環状を成している。なお、本実施形態では、コア１２の表面に樹脂絶縁膜（図示略）が被覆されている。
【００２４】
また、一対の長尺部２１，２２のうち一方（図４，図６では上側）の長尺部２１には、１次巻線１３及び２次巻線１４からなる巻線部１５が配置されている。１次巻線１３は、樹脂絶縁膜を覆うようにコア１２に巻回されている。１次巻線１３を構成する配線３の両端部は、巻線部１５から引き出されて電源に接続されている。また、２次巻線１４は、１次巻線１３の外周部分を覆うようにコア１２に巻回されている。２次巻線１４を構成する配線４の両端部は、巻線部１５から引き出され、ケーブル５を介してプラズマリアクタ２に電気的に接続されている。２次巻線１４の巻数は、１次巻線１３の巻数よりも多くなっている。
【００２５】
なお、本実施形態の電源トランス１１は、電源から１次巻線１３に供給された電圧をプラズマリアクタ２を駆動する電圧に昇圧し、２次巻線１４からプラズマリアクタ２に出力するようになっている。詳述すると、１次巻線１３に電流が流れることにより、２次巻線１４には誘導起電力が発生する。そして、２次巻線１４に発生した誘導起電力に基づく電力が、プラズマリアクタ２に供給される。
【００２６】
図３〜図６に示されるように、トランスユニット１０は、電源トランス１１を固定する支持体５０を備えている。支持体５０は、電源トランス１１の一部が載置された状態で、被固定部である筐体３０の内底面３７に電源トランス１１を固定する台座５１を備えている。台座５１は、絶縁性を有する樹脂材料（本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン）からなっている。また、台座５１は、一対の長辺５２，５３と一対の短辺５４，５５とを有する平面視で略長方形状を成している（図３参照）。
【００２７】
さらに、台座５１は、上面５６にて開口する保持溝５７を有している。保持溝５７は、台座５１の長辺５２，５３と平行に延びており、台座５１の一方の短辺５４からもう一方の短辺５５まで延びている。保持溝５７は、コア１２の一部であって、コア１２において１次巻線１３及び２次巻線１４が巻回されていない部位を保持するようになっている。具体的に言うと、保持溝５７は、コア１２を構成する一対の長尺部２１，２２のうち一方（図４，図６では下側）の長尺部２２を保持するようになっている。そして、電源トランス１１は、長尺部２２が保持溝５７の底面に接触した状態で、台座５１に対して横置きに載置される。
【００２８】
図３，図６に示されるように、台座５１には、一対の段差部５８が形成されている。両段差部５８は、台座５１において一方の短辺５４側に配置されるとともに、保持溝５７を挟んでその両側に配置されている。また、両段差部５８が有する側面５９は、保持溝５７を挟んで対向配置されている。
【００２９】
図３〜図６に示されるように、トランスユニット１０は、コア１２に当接した状態でコア１２を台座５１に固定するコア固定具６１を一対備えている。両コア固定具６１は、絶縁性を有する樹脂材料（本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン）からなり、断面矩形状を成す棒状部材である。なお、両コア固定具６１をコア１２の孔部１６に挿通し、各コア固定具６１の中央部分を孔部１６の内周面に接触させるとともに、各コア固定具６１の両端部分を台座５１の上面５６に接触させる。その後、各コア固定具６１の両端部を台座５１にネジ止めすることにより、コア固定具６１の両端部が台座５１の上面５６に固定され、コア１２が台座５１に固定される。
【００３０】
図２〜図６に示されるように、支持体５０は、台座５１に立設され、端子７１（導体）を支持する端子支持台７２（支持台）を一対備えている。両端子７１は、２次巻線１４を構成する配線４の両端部にそれぞれ取り付けられており、２次巻線１４に電気的に接続されている。両端子支持台７２は、絶縁性を有する樹脂材料（本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン）からなり、支持柱７３と、支持柱７３の先端に設けられた端子固定部７４とを有している。また、両端子支持台７２は、端子７１ごとに設けられ、互いに隣接して配置されるとともに、互いに離間して配置されている。具体的に言うと、両端子支持台７２は、コア１２（及び保持溝５７）を挟んでその両側に配置されている。そして、両端子支持台７２の支持柱７３の側面は、台座５１の短辺５４付近に形成された一対の段差部５８の側面５９に接触している。
【００３１】
図６に示されるように、端子固定部７４には、端子７１を収容する端子収容凹部７５が形成されている。なお、端子７１は、端子収容凹部７５に収容された状態で、端子収容凹部７５の底面に配置されたバスバー７６に対してネジ止めされている。また、端子７１は、上述したケーブル５の端部に取り付けた端子６とともに、バスバー７６に対してネジ止めされている。そして、端子収容凹部７５の開口部は、蓋部材７７によって塞がれている。
【００３２】
図２〜図６に示されるように、支持体５０は、台座５１に立設され、上述した配線３（導体）を支持する配線支持台８１（支持台）を備えている。配線支持台８１は、台座５１に配置され、かつ、電源トランス１１を挟んで一対の端子支持台７２の裏側に配置されている。配線支持台８１は、絶縁性を有する樹脂材料（本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン）からなり、支持柱８２と、支持柱８２の先端に設けられた長尺状の配線保持部８３とを有している。
【００３３】
また、配線保持部８３には、配線３を沿わせて収容する配線収容溝８４が配線保持部８３の長手方向に沿って形成されている。また、配線保持部８３の長さは、コア１２の軸線方向における長さよりも長く、かつ、台座５１の幅以下の長さとなっている。即ち、配線支持台８１は、台座５１を厚さ方向から見たときに、台座５１の外周縁からはみ出さないように配置されている。
【００３４】
図１〜図３に示されるように、筐体３０は、一対の排気口９１，９２と一対の吸気口９３，９４とを有している。両排気口９１，９２は、対峙する一対の壁部３３，３５のうち一方の壁部３３に配置され、両吸気口９３，９４は、対峙する一対の壁部３３，３５のうちもう一方の壁部３５に配置されている。そして、両排気口９１，９２には、筐体３０内を換気するための送風手段であるファン９５，９６（図３参照）が取り付けられている。即ち、本実施形態では、筐体３０の同じ側（壁部３５）に位置する吸気口９３，９４から筐体３０内に空気Ａ１を導入し、筐体３０の同じ側（壁部３３）に位置する排気口９１，９２から筐体３０外に空気Ａ１を排出するようになっている。
【００３５】
なお、筐体３０は、２組の冷却機構、具体的には、排気口９１、吸気口９３及びファン９５からなる冷却機構９７と、排気口９２、吸気口９４及びファン９６からなる冷却機構９８とを備えている。冷却機構９７は、筐体３０内において壁部３４寄りに配置され、冷却機構９８は、筐体３０内において壁部３６寄りに配置されている。その結果、冷却機構９７，９８が筐体３０内において互いに離間して配置され、かつ、冷却機構９８の流路Ｌ２の一部がヒートシンク４２と平面視Ｌ字状の壁部１０１（図２参照）とによって形成されるため、冷却機構９７内を流れる空気Ａ１と冷却機構９８内を流れる空気Ａ１とが互いに干渉しにくくなる。なお、本実施形態では、一方の冷却機構９７を構成するファン９５が、電源トランス１１の冷却に用いられ、もう一方の冷却機構９８を構成するファン９６が、基板４１の冷却に用いられている。
【００３６】
図３，図４に示されるように、筐体３０内には、吸気口９３と排気口９１とを繋ぐ直線状の流路Ｌ１が設けられ、流路Ｌ１上には電源トランス１１が配置されている。詳述すると、電源トランス１１は、吸気口９３及び排気口９１の中間位置に配置されている。また、電源トランス１１は、コア１２を上流側（吸気口９３側）から見たときに孔部１６が見えるような状態（即ち、コア１２の下流側にあるファン９５が孔部１６を介して見えるような状態）で、支持体５０に固定されている。そして、孔部１６には、流路Ｌ１を流れる空気Ａ１が流通可能な隙間Ｓ１が設けられている。ここで、本実施形態の隙間Ｓ１とは、コア１２を上流側から見たときに、巻線部１５と端子台７２の支持柱７３との間に生じる空間をいう（図４参照）。なお、電源トランス１１では、巻線部１５の内周側に位置する１次巻線１３が発熱して最も高温になるため、流路Ｌ１上には、巻線部１５の外周面ではなく、巻線部１５の端面が位置するようになっている。その結果、巻線部１５の端面に露出する１次巻線１３の端面に対して、流路Ｌ１を流れる空気Ａ１が当たるようになる。なお、吸気口９３及び排気口９１のうちファン９５が取り付けられていない側（即ち吸気口９３側）には、流路Ｌ１を流れる空気Ａ１を浄化するためのフィルタ９９が取り付けられている。
【００３７】
なお、図４に示されるように、支持柱７３の幅は端子固定部７４の幅よりも小さく、支持柱７３の先端に接続される端子固定部７４は、コア１２よりも上方に位置している。よって、端子支持台７２は、コア１２を上流側から見たときに孔部１６が見えるように配置されている。同様に、支持柱８２の幅は配線保持部８３の幅よりも小さく、支持柱８２の先端に接続される配線保持部８３は、コア１２よりも上方に位置している。よって、配線支持台８１は、コア１２を上流側から見たときに孔部１６が見えるように配置されている。
【００３８】
さらに、図３に示されるように、筐体３０内には、吸気口９４と排気口９２とを繋ぐ直線状の流路Ｌ２が設けられ、流路Ｌ２上には基板４１が配置されている。詳述すると、基板４１は、吸気口９４及び排気口９２の中間位置に配置されている。よって、本実施形態では、基板４１に対して流路Ｌ２を流れる空気Ａ１が当たるようになるため、基板４１から発生した熱がヒートシンク４２を介して効率良く放散されるようになる。なお、吸気口９４及び排気口９２のうちファン９６が取り付けられていない側（即ち吸気口９４側）には、流路Ｌ２を流れる空気Ａ１を浄化するためのフィルタ１００が取り付けられている。
【００３９】
なお、本実施形態の電源トランス１１では、１次巻線１３に電流が流れると、コア１２によって形成される磁路に磁束が発生する。具体的に言うと、図６に示されるように、コア１２の左側部分（短尺部２３）からコア１２の下側部分（長尺部２２）に到達した後、コア１２の右側部分（短尺部２４）からコア１２の上側部分（長尺部２１）に至る磁路に、磁束が発生する。このとき、磁路を通る磁束は、２次巻線１４に鎖交し、２次巻線１４に誘導起電力を発生させる。そして、２次巻線１４は、誘導起電力に基づく電力をプラズマリアクタ２に出力する。
【００４０】
ところが、電源トランス１１が誘導起電力を発生する際には、コア１２や巻線部１５（特に１次巻線１３）が発熱する。この場合、筐体３０内の温度が必要以上に高くなるため、コア１２の周辺にある回路（例えば、基板４１に形成された回路など）が誤動作する虞がある。よって、本実施形態では、筐体３０に吸気口９３と排気口９１とを設け、排気口９１に、筐体３０内を換気するためのファン９５を取り付けている。しかしながら、筐体３０にファン９５を取り付けたとしても、電源トランス１１の発熱部分（具体的には、コア１２や、１次巻線１３が露出する巻線部１５の端面）に効率的に風が当たらないため、発熱部分から放出された熱を筐体３０の外部に効率良く逃がすことができないという問題がある。
【００４１】
そこで、本実施形態では、電源トランス１１を吸気口９３と排気口９１とを繋ぐ流路Ｌ１上に配置し、コア１２の孔部１６に空気Ａ１が流通可能な隙間Ｓ１を設け、電源トランス１１を、コア１２を上流側から見たときに孔部１６が見えるような状態で、支持体５０に固定している。その結果、吸気口９３を介して筐体３０内に導入された空気Ａ１は、流路Ｌ１に沿って流れて隙間Ｓ１を通過し、排気口９１を介して筐体３０外に排出されるようになる。また、空気Ａ１は、隙間Ｓ１を通過する際に上記した発熱部分に接触するため、発熱部分から放出された熱を筐体３０の外部に効率良く逃がすことができる。
【００４２】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４３】
（１）本実施形態の電源装置１では、電源トランス１１の発熱部分に対して効率的に空気Ａ１を当てることができるため、発熱部分から放出された熱を筐体３０の外部に効率良く逃がすことができる。ゆえに、ファン９５とは別に放熱のための構造を設けなくても済むようになるため、効率的な放熱を可能としつつ、電源装置１の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００４４】
（２）しかし、本実施形態では、ファン９５とは別の放熱構造として、基板４１冷却用のファン９６やヒートシンク４２を敢えて設けている。その結果、電源トランス１１から放出された熱だけでなく、基板４１から放出された熱も筐体３０の外部に逃がすことができるため、より効率的な放熱を行うことができる。
【００４５】
（３）本実施形態では、流路Ｌ１，Ｌ２の下流側（排気口９１，９２）に取り付けたファン９５，９６を用いて、筐体３０内の換気を行っている。このようにすれば、ファン９５，９６を用いて筐体３０内の空気Ａ１を筐体３０外に放出することにより、筐体３０内の圧力が低下するため、流路Ｌ１，Ｌ２の上流側にある吸気口９３，９４から筐体３０内に導入された空気Ａ１は、排気口９１，９２に向かって流路Ｌ１，Ｌ２上をスムーズに流れるようになる。しかも、本実施形態では、吸気口９３と排気口９１とが筐体３０において対向配置され、吸気口９３と排気口９１とを繋ぐ流路Ｌ１が直線状を成している。同様に、本実施形態では、吸気口９４と排気口９２とが筐体３０において対向配置され、吸気口９４と排気口９２とを繋ぐ流路Ｌ２が直線状を成している。以上の結果、流路Ｌ１，Ｌ２が最短のルートになるため、空気Ａ１は、流路Ｌ１，Ｌ２上をいっそうスムーズに流れるようになる。即ち、設計の意図通りに空気Ａ１が流れるため、確実に放熱を行うことができる。
【００４６】
なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、流路Ｌ１を流れる空気Ａ１が、孔部１６において、巻線部１５と端子台７２の支持柱７３との間に生じる隙間Ｓ１を通過するようになっていた。しかし、流路Ｌ１を流れる空気Ａ１は、孔部１６において、巻線部１５とコア１２の短尺部２４との間に生じる隙間Ｓ２を通過するようになっていてもよい（図４参照）。
【００４８】
・上記実施形態では、電源トランス１１用の冷却機構９７を構成する吸気口９３及び排気口９１のうち、排気口９１のみにファン９５が取り付けられていた。しかし、吸気口９３のみにファン９５を取り付けるようにしてもよいし、吸気口９３及び排気口９１の両方にファン９５を取り付けてもよい。また、上記実施形態では、基板４１用の冷却機構９８を構成する吸気口９４及び排気口９２のうち、排気口９２のみにファン９６が取り付けられていた。しかし、吸気口９４のみにファン９６を取り付けるようにしてもよいし、吸気口９４及び排気口９２の両方にファン９６を取り付けてもよい。なお、ファン９６は、吸気口９４及び排気口９２のいずれにも取り付けられていなくてもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、筐体３０において対向配置される２つの壁部３３，３５のうち、一方の壁部３３に排気口９１，９２が設けられ、もう一方の壁部３５に吸気口９３，９４が設けられていたが、これに限定される訳ではない。例えば、筐体３０を構成する４つの壁部３３〜３６のうちの１つに排気口９１，９２を設けるとともに、筐体３０を構成する天板３１に吸気口９３，９４を設けてもよい。また、筐体３０を構成する４つの壁部３３〜３６のうちの１つに排気口９１，９２を設けるとともに、排気口９１，９２が設けられた壁部と直交する壁部に吸気口９３，９４を設けてもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、両排気口９１，９２が壁部３３に配置されるとともに、両吸気口９３，９４が壁部３５に配置され、吸気口９３から筐体３０内に導入された空気Ａ１も、吸気口９４から筐体３０内に導入された空気Ａ１も、それぞれ同じ方向（壁部３５側から壁部３３側）に流れるようになっていた。しかし、吸気口９３（または吸気口９４）を壁部３３に配置するとともに、排気口９１（または排気口９２）を壁部３５に配置し、吸気口９３から筐体３０内に導入された空気Ａ１と、吸気口９４から筐体３０内に導入された空気Ａ１とが、互いに逆方向に流れるようにしてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、筐体３０に２つの排気口９１，９２が設けられていたが、排気口は、１箇所のみに設けられていてもよいし、３箇所以上に設けられていてもよい。同様に、筐体３０には２つの吸気口９３，９４が設けられていたが、吸気口は、１箇所のみに設けられていてもよいし、３箇所以上に設けられていてもよい。
【００５２】
・上記実施形態の電源トランス１１では、１次巻線１３がコア１２に対して巻回され、２次巻線１４が１次巻線１３の外周部分に対して巻回されていたが、２次巻線１４をコア１２に対して巻回し、１次巻線１３を２次巻線１４の外周部分に対して巻回してもよい。
【００５３】
・上記実施形態のトランスユニット１０は、自動車に搭載したプラズマリアクタ２に用いられていたが、例えば、船舶等に搭載したプラズマリアクタに用いてもよい。即ち、上記実施形態のトランスユニット１０は、電源トランス１１を強固に固定することが要求される分野に用いられることが好ましい。また、上記実施形態のトランスユニット１０は、高圧装置であるプラズマリアクタ２に用いられていたが、半導体検査装置等の他の高圧装置に用いられていてもよい。
【００５４】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５５】
（１）上記手段１において、前記吸気口及び前記排気口のうち前記送風手段が取り付けられていない側に、前記流路を流れる空気を浄化するためのフィルタが取り付けられていることを特徴とする高圧装置用のトランスユニット。
【００５６】
（２）上記手段１において、前記支持体は、前記２次巻線に電気的に接続される端子を支持する端子支持台と、前記１次巻線に電気的に接続される配線を支持する配線支持台とを備え、前記端子支持台及び前記配線支持台は、前記コアを上流側から見たときに前記孔部が見えるように配置されていることを特徴とする高圧装置用のトランスユニット。
【００５７】
（３）技術的思想（２）において、前記端子支持台は、前記端子支持台の基端部を構成する支持柱と、前記支持柱の先端に設けられ、前記端子を固定する端子固定部とを備えることを特徴とする高圧装置用のトランスユニット。
【００５８】
（４）技術的思想（３）において、前記端子固定部に、前記端子を収容する端子収容凹部が形成されるとともに、前記端子収容凹部の開口部を塞ぐ蓋部材が取り付けられており、前記端子収容凹部に収容されている前記端子は、前記開口部を前記蓋部材で塞ぐことにより、前記端子固定部内に格納されることを特徴とする高圧装置用のトランスユニット。
【００５９】
（５）技術的思想（２）乃至（４）のいずれか１つにおいて、前記配線支持台は、前記配線支持台の基端部を構成する支持柱と、前記支持柱の先端に設けられ、前記配線を固定する配線保持部とを備えることを特徴とする高圧装置用のトランスユニット。
【００６０】
（６）上記手段１において、前記支持体は、前記電源トランスの一部が載置された状態で、前記電源トランスを被固定部に固定する台座を備え、前記台座の上面に、前記コアにおいて前記１次巻線及び前記２次巻線が巻回されていない部位を保持する保持溝が形成されていることを特徴とする高圧装置用のトランスユニット。
【００６１】
（７）磁性材料からなる環状のコアと、前記コアに巻回される１次巻線と、前記コアに巻回され、巻数が前記１次巻線よりも多い２次巻線とを有し、前記１次巻線に供給された電圧をプラズマリアクタを駆動する電圧に昇圧して前記２次巻線から出力する電源トランスを備えたトランスユニットであって、前記電源トランスは、筐体内に収容されるとともに、前記筐体に設けられた吸気口と排気口とを繋ぐ流路上に配置され、前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方に、前記筐体内を換気するための送風手段が取り付けられており、前記コアの孔部に空気が流通可能な隙間が設けられており、前記電源トランスは、前記コアを上流側から見たときに前記孔部が見えるような状態で、支持体に固定されていることを特徴とするプラズマリアクタ用のトランスユニット。
【符号の説明】
【００６２】
１…電源装置
２…高圧装置としてのプラズマリアクタ
３…導体としての配線
１０…トランスユニット
１１…電源トランス
１２…コア
１３…１次巻線
１４…２次巻線
１６…孔部
２１，２２…長尺部
２３，２４…短尺部
３０…被固定部としての筐体
３３，３４，３５，３６…壁部
４１…基板
５０…支持体
５１…台座
７１…導体としての端子
７２…支持台としての端子支持台
８１…支持台としての配線支持台
９１，９２…排気口
９３，９４…吸気口
９５，９６…送風手段としてのファン
９７，９８…冷却機構
Ａ１…空気
Ｌ１…流路
Ｓ１，Ｓ２…隙間
【図１】
2018064068.tif 000003
【図２】
2018064068.tif 000004
【図３】
2018064068.tif 000005
【図４】
2018064068.tif 000006
【図５】
2018064068.tif 000007
【図６】
2018064068.tif 000008