(57)【要約】【課題】ヒータ巻線の耐熱性を向上させ、かつ小型化を可能とすることにより、トランス全体として高耐熱性で小型化したマグネトロン駆動用トランスを提供する。【解決手段】ヒータ巻線５が銅に比べて耐熱性が高いアルミニウム導体からなるので、ヒータ巻線５の耐熱性を向上させることができ、また銅に比べて加工性に優れているので容易に巻線の占積率を向上させてヒータ巻線５の小型化が可能となり、トランス全体として高耐熱性で小型化したマグネトロン駆動用トランス１が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアに１次巻線、２次巻線およびヒータ巻線が巻回されてなり、マグネトロンを駆動するためのマグネトロン駆動用トランスであって、
前記ヒータ巻線がアルミニウム導体からなるマグネトロン駆動用トランス。
【請求項２】
請求項１において、前記ヒータ巻線は、エナメル被覆アルミニウム線、シリコンゴム被覆のアルミニウム線、シリコンゴム被覆のエナメル被覆アルミニウム線、ポリエチレンテレフタレート編組されたシリコンゴム被覆のアルミニウム線、ポリエチレンテレフタレート編組されたシリコンゴム被覆のエナメル被覆アルミニウム線、ポリテトラフルオロエチレン被覆のアルミニウム線、または、ポリテトラフルオロエチレン被覆のエナメル被覆アルミニウム線、を含む被覆電線からなる、マグネトロン駆動用トランス。
【請求項３】
請求項１において、前記コアは第１のコア片と第２のコア片とからなり、前記ヒータ巻線は第１、第２のコア片間で押圧されて断面形状が変形されてなるマグネトロン駆動用トランス。
【請求項４】
請求項１において、前記ヒータ巻線は断面形状が平角形状、楕円形状を含む異形の形状を有するマグネトロン駆動用トランス。
【請求項５】
請求項１において、前記１次巻線と前記２次巻線の間に前記ヒータ巻線が設けられ、さらに、前記１次巻線と前記ヒータ巻線の間にパスコアが形成されている、マグネトロン駆動用トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジや業務用乾燥機などに用いられるマグネトロンを駆動するためのマグネトロン駆動用の高圧トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トランスはコアに１次巻線、２次巻線が巻回されてなり、１次巻線、２次巻線の導電体には導電率の高い銅（Ｃｕ）が用いられる。ところで、電子レンジや業務用乾燥機などに用いられるマグネトロン駆動用トランスでは、高電圧をマグネトロンに供給する１次巻線、２次巻線のほかに、マグネトロンのヒータを駆動するヒータ巻線が設けられている。マグネトロン駆動用トランスにより、ヒータ巻線とマグネトロンの陰極との間にヒータ電流を発生させてマグネトロンのヒータが駆動され、マグネトロンに高電圧が供給されることによって、マグネトロンからマイクロ波が発生する。
【０００３】
一方、従来から、トランスの１次巻線、２次巻線の導電体に、Ｃｕに次いで導電率の高いアルミニウム（Ａｌ）を用いることが知られている（例えば、特許文献１）。一般にＡｌはＣｕに比べて低価格であり、Ａｌは主として低コスト化を目的として用いられる。
【特許文献１】特開平７−２２６３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のマグネトロン駆動用トランスにおいて、絶縁材料として例えば最高許容温度２４０℃（Ｓ種）の耐熱性能が要求される場合、ヒータ電流も大電流であり、電線の被覆を厚くしてヒータ巻線の耐熱性を高める必要があるから、ヒータ巻線が大型化してトランスの小型化が困難となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、ヒータ巻線の耐熱性を向上させ、かつ小型化を可能とすることにより、トランス全体として高耐熱性で小型化したマグネトロン駆動用トランスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るマグネトロン駆動用トランスは、コアに１次巻線、２次巻線およびヒータ巻線が巻回されてなり、マグネトロンを駆動するためのものであって、前記ヒータ巻線がアルミニウム導体からなる。
【０００７】
上記構成によれば、ヒータ巻線が銅に比べて耐熱性が高いアルミニウム導体からなるので、ヒータ巻線の耐熱性を向上させることができ、また銅に比べて加工性に優れているので容易に巻線の占積率を向上させてヒータ巻線の小型化が可能となり、トランス全体として高耐熱性で小型化したマグネトロン駆動用トランスが得られる。
【０００８】
好ましくは、前記ヒータ巻線は、エナメル被覆アルミニウム線、シリコンゴム被覆のアルミニウム線、シリコンゴム被覆のエナメル被覆アルミニウム線、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）編組されたシリコンゴム被覆のアルミニウム線、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）編組されたシリコンゴム被覆のエナメル被覆アルミニウム線、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）被覆のアルミニウム線、または、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）被覆のエナメル被覆アルミニウム線、を含む被覆電線からなる。したがって、ヒータ巻線を上記した被覆電線とすることにより、銅導体の被覆電線と同様の絶縁性を得ることができる。
【０００９】
好ましくは、前記コアは第１のコア片と第２のコア片とからなり、前記ヒータ巻線は第１、第２のコア片間で押圧されて断面形状が変形されている。したがって、アルミニウムは押圧により変形しやすいので、ヒータ巻線の断面形状が扁平な形状となり、巻線とコア間、巻線相互間の空隙を少なくするので、巻線の占積率を大きくすることができ、巻線をより小型化できる。
【００１０】
好ましくは、前記ヒータ巻線は断面形状が平角形状、楕円形状を含む異形の形状を有する。したがって、巻線の断面形状が異形形状のものは円形状に比べて、巻線とコア間、巻線相互間の空隙を少なくするので、巻線の占積率を大きくすることができ、巻線をより小型化できる。
【００１１】
好ましくは、前記１次巻線と前記２次巻線の間に前記ヒータ巻線が設けられ、さらに、前記１次巻線と前記ヒータ巻線の間にパスコアが形成されている。したがって、パスコアの漏れ磁束を利用して入力電圧の変動に対して出力電圧をほぼ一定に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るマグネトロン駆動用トランス１を示す正面図、図２はその分解斜視図である。図１（Ａ）の本トランス１は、例えば電子レンジに用いられるマグネトロンを駆動するためのマグネトロン駆動用の高圧トランスであり、外鉄形の昇圧型トランスである。本トランス１は、コア２と、コア２に巻回された１次巻線３、２次巻線４および１次巻線３と２次巻線４の間に設けられたヒータ巻線５とを備えており、さらに１次巻線３とヒータ巻線５との間にパスコア７を備えている。
【００１３】
コア２は、Ｅ形とＩ形の２種類のけい素鋼板のような板材（ラミネートコア）をそれぞれ重ね合わせブロック化した、例えばＥ形コア２Ｅのような第１のコア片とＩ形コア２Ｉのような第２のコア片とを突き合せ部９で接合したものである。このＥ形コア２ＥとＩ形コア２Ｉの接合により、Ｅ形コア２Ｅの両脚部および中脚部と、Ｉ形コア２Ｉとの間に２つの巻線収納部（窓部）６が形成される。この窓部６に１次巻線３、２次巻線４、ヒータ巻線５およびパスコア７が装着されている。
【００１４】
本トランス１は、後述するように、１次巻線３および２次巻線４により高電圧をマグネトロンに供給し、ヒータ巻線５によりマグネトロンのヒータを駆動する（図３）。また、パスコア７により、その漏れ磁束を利用して入力電圧の変動に対して出力電圧がほぼ一定に保持される。
【００１５】
図２に示すように、本トランス１は、Ｅ形コア２Ｅにおける巻線収納部（窓部）６内に、上方から順次、１次巻線３、パスコア７、ヒータ巻線５、および２次巻線４を絶縁材８を介して嵌め込んで組み立て、Ｉ形コア２ＩとＥ形コア２Ｅを突き合せ部９（図１（Ａ））で溶接したのちに、全体にワニス含浸処理が施されて形成される。１次、２次巻線３、４は例えば銅（Ｃｕ）導体からなる。
【００１６】
ヒータ巻線５はアルミニウム(Ａｌ)導体からなり、図１（Ｂ）のように、その断面形状は通常の円形状（丸線）を有し、例えば渦巻状に３ターン巻き付けられている。ヒータ巻線５には、エナメル被覆アルミニウム線、シリコンゴム被覆のアルミニウム線、シリコンゴム被覆のエナメル被覆アルミニウム線、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）編組されたシリコンゴム被覆のアルミニウム線、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）編組されたシリコンゴム被覆のエナメル被覆アルミニウム線、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）被覆のアルミニウム線、または、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）被覆のエナメル被覆アルミニウム線、などの被覆電線が用いられる。これにより、Ｃｕ導体の被覆電線と同様の絶縁性を得ることができる。
【００１７】
前記した本トランス１の組み立ての際、図１（Ｂ）のように、ヒータ巻線５の断面形状が円形状の分だけ、Ｅ形コア２Ｅにおける窓部６から前記１次巻線３などの収納物を若干あふれさせた状態で、Ｅ形コア２Ｅに対してＩ形コア２ＩによりＸ方向に押圧して組み立てる。このＩ形コア２Ｉによる押圧により、ＡｌはＣｕに比べて展延性（成形加工性）に優れているので、図１（Ａ）のようにＡｌ導体からなるヒータ巻線５はその断面形状が円形から楕円形に変形し、その分だけ収納物が長手方向Ｘに圧縮されて窓部６内に収納される。これにより、本トランス１の組み立て前に断面円形であったヒ−タ巻線５が、組み立て後に断面楕円形に塑性変形されて、巻線とコア間、巻線相互間の空隙を少なくするので、巻線の占積率が向上する。
【００１８】
ヒータ巻線にＡｌを用いた場合、Ｃｕよりも耐熱性は高いものの、Ｃｕよりも導電率が低いので線径を太くする必要があるが、上記の変形をさせることにより巻線の占積率を向上させてトランスを小型化することができる。また、Ａｌの巻線はＣｕの巻線に比べて、巻線の弾性力（スプリングバック）が小さく、巻線乱れが少ないので整形性も良好となる。
【００１９】
また、例えば最高許容温度２４０℃（Ｓ種）の場合、絶縁材８のような機器絶縁のための材料として、耐熱性の高い雲母（マイカ）、石英などが使用される。
【００２０】
このように構成された本トランス１は、図３の一例に示した高周波加熱装置におけるマグネトロン２６の駆動用に用いられる。この商用電源方式の高周波加熱装置（電子レンジ）では、商用電源２１から本トランス１の１次巻線３に電力が供給される。本トランス１の２次巻線４の出力電圧は、半波整流回路２５で整流平滑されて、直流高電圧としてマグネトロン２６に供給される。本トランス１のヒータ巻線５でヒータが駆動されるマグネトロン２６は、直流高電圧の供給を受けてマイクロ波を発生する。
【００２１】
以上のように、本トランス１は、ヒータ巻線５がＣｕに比べて耐熱性が高いＡｌ導体からなるので、ヒータ巻線５の耐熱性を向上させることができ、またＣｕに比べて加工性に優れているので容易に巻線の占積率を向上させてヒータ巻線５の小型化が可能となる。これにより、トランス全体として高耐熱性で小型化したマグネトロン駆動用トランス１を得ることができる。
【００２２】
本発明の第２実施形態を図４に示す。図４において、図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。第２実施形態は、ヒータ巻線５Ａは予めその断面形状が四角形の平角形状（平角線）のような異形の形状に加工されている。この加工は、上述した被覆電線において、被覆後または被覆前にプレス加工して得られる。この場合、ＡｌはＣｕに比べて成形加工性および機械加工性に優れているので、平角線のコーナー部を容易に小さく加工できるから、コア２に巻回されたときにヒータ巻線５Ａを小型化できる。その他の構成は第１実施形態と同様である。なお、ヒータ巻線５Ａの断面形状を平角形状に代えて楕円形状としてもよい。
【００２３】
第２実施形態では、ヒータ巻線５Ａの断面形状が平角形状、楕円形状を含む異形の形状を有することから、断面形状が円形状のものに比べて、巻線とコア間、巻線相互間の空隙を少なくするので、巻線の占積率を大きくすることができ、ヒータ巻線５Ａを小型化できる。ＡｌはＣｕよりも導電率が低いので、巻線の線径が太くなるが、Ａｌは加工性に優れていることから、ヒータ巻線５の断面形状を異形の形状に容易に加工することができ、巻線の小型化が可能となる。これにより、トランス全体として高耐熱性で小型化したマグネトロン駆動用トランス１を得ることができる。
【００２４】
なお、各実施形態では、第１のコア片と第２のコア片にＥ形コアとＩ形コアを用いているが、これに限定されるものではなく、例えばＥ形コアとＥ形コアを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマグネトロン駆動用トランスの正面図である。
【図２】同実施形態の分解斜視図である。
【図３】本発明のマグネトロン駆動用のトランスを適用できる高周波加熱装置を示す電気回路図である。
【図４】第２実施形態に係るマグネトロン駆動用トランスの正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１：マグネトロン駆動用トランス
２：コア
３：１次巻線
４：２次巻線
５：ヒータ巻線
６：巻線収納部
７：パスコア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008028142.tif 000006