(57)【要約】【課題】材料の無駄を少なくし、不良品の発生を抑え、優れた放熱効果が得られると共に、異音の発生や低周波リプルの干渉を防ぐ力率改善装置及びこれに用いる環状鉄芯原型を提供すること。【解決手段】長尺の鋼シートを巻いた巻片タイプの鉄芯３０の外周をコイル部材２で包んで成る。鉄芯３０は、所定幅の鋼シートを角部が湾曲するよう巻いて径方向に多重にかさねた環状鉄芯原型を、周方向と交差する切断線に沿って分割して成る二つのコア材３２を、その切断面が対向するよう接合したものとしても良い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄芯の外周をコイル部材で包んで成り、前記鉄芯が長尺の鋼シートを巻いた巻片タイプの鉄芯であることを特徴とした力率改善装置。
【請求項２】
前記鉄芯は、所定幅の鋼シートを角部が湾曲するよう巻いて径方向に多重に重ねた環状鉄芯原型を、周方向と交差する切断線に沿って分割して成る二つのコア材を、その切断面が対向するよう接合したものである請求項１に記載の力率改善装置。
【請求項３】
前記鋼シートがシリコン鋼シートである請求項２に記載の力率改善装置。
【請求項４】
前記コイル部材は、複数の太い線径のコイルと、複数の細い線径のコイルとを互い違いに配置して成る請求項１〜３のいずれかに記載の力率改善装置。
【請求項５】
前記コイル部材は、複数の被覆部材を有し、各被覆部材は、太い線径のコイルと細い線径のコイルとを接続して成り、被覆部材どうしは、太い線径のコイルと細い線径のコイルとが互い違いに位置するよう配置された請求項４に記載の力率改善装置。
【請求項６】
所定幅の鋼シートを巻いて径方向に多重に重ねて成ることを特徴とした請求項１に記載の力率改善装置用環状鉄芯原型。
【請求項７】
前記鋼シートがシリコン鋼シートである請求項２に記載の環状鉄芯原型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力率改善装置及び力率改善装置用の環状鉄芯原型に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ、サーバ等の電気機器に使用される電源供給器は、通常、インダクタ等を用いて、交流電流の入力時間及び波形を直流電流の電圧波形とできるだけ一致するよう制御・調節し、これにより、電気機器のエネルギー使用効率を改善させている。これを力率改善（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ＰＦＣ）と称する。
【０００３】
従来のコイル型力率改善装置を図１に示す。この種の力率改善装置は、導線を巻いたコイルを備えた被覆部材２０でＵＵ型鉄芯１０を包み込んで成り、電気と磁気とを相互に転換して、電流が流れた導線の周囲に磁場を形成する。
被覆部材２０のコイルは互いに近接し、電流が流れるとコイルの内部に磁気エネルギーが発生する。そして、コイルの電流が小さくなると、コイル内の磁気エネルギーが電流の変化を阻止しようとする。
従って、コイル型力率改善装置は、電流中のノイズをフィルタリングし、回路中の電流を安定させて電磁波の干渉を防止し、且つ、磁場の形式で寒露中の電気エネルギーを保存・開放して電流を調節することができ、このため、電源供給器、モニター装置、交換機、マザーボード、スキャナ、電話機、モデム等に広く応用されている。
【０００４】
従来のコイル型力率改善装置に用いられるＵＵ型鉄芯１０は、Ｕ型の珪素鋼板１１１を多数積層して成るＵ型鋼部材１１を二つ組み合わせ、各Ｕ型鋼部材１１を被覆部材２０のコイル内部に挿入して、その先端を互いに対接させてある。
しかし、Ｕ型鋼部材１１を構成する珪素鋼板１１１はそれぞれプレス成形してあるため、製造工程において３０％〜６０％もの廃棄材料が発生し、材料が無駄になってコストが増大する。しかも、組み立て時に、プレス成形された珪素鋼板１１１の品質によってコイル部材が破損し、絶縁状態が影響を受けて不良品が生まれやすいという問題もある。
【０００５】
また、コイル型力率改善装置は、高感度の磁性装置であるため、「銅損」や「鉄損」が往々にして発生するが、従来のＵ型鋼部材１１のように珪素鋼板１１１間を緊密に結合し難い場合、磁力抵抗と層間のキャパシタンスが発生し、磁力が急速に失われる状況下で、珪素鋼板１１１間の磁路が不完全であると放熱が遅くなり、電気機器の放熱効率にも悪影響を与える。
さらに、図２に示すように、従来のコイル型力率改善装置において、ＵＵ型鉄芯１０を被覆するコイル部材は、太い線径のコイル２１を備えた被覆部材２０と、細い線径のコイル２２を備えた被覆部材２０とを並置して成る。
このようなコイル部材を用いると、コイル間の磁力線に干渉が生まれ、重大な磁力の漏れが発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、材料の無駄を少なくし、不良品の発生を抑え、優れた放熱効果が得られると共に、異音の発生や低周波リプルの干渉を防ぐ力率改善装置及びこれに用いる環状鉄芯原型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の力率改善装置は、鉄芯の外周をコイル部材で包んで成り、前記鉄芯が長尺の鋼シートを巻いた巻片タイプの鉄芯である。
前記鉄芯は、所定幅の鋼シートを角部が湾曲するよう巻いて径方向に多重に重ねた環状鉄芯原型を、周方向と交差する切断線に沿って分割して成る二つのコア材を、その切断面が対向するよう接合したものとしても良い。
この場合、前記鋼シートをシリコン鋼シートとすることがある。
【０００８】
前記コイル部材は、複数の太い線径のコイルと、複数の細い線径のコイルとを互い違いに配置して成る。
前記コイル部材は、複数の被覆部材を有し、各被覆部材は、太い線径のコイルと細い線径のコイルとを接続して成り、被覆部材どうしは、太い線径のコイルと細い線径のコイルとが互い違いに位置するよう配置しても良い。
また、本発明の力率改善装置用の環状鉄芯原型は、所定幅の鋼シートを巻いて径方向に多重に重ねて成る。
この場合、前記鋼シートはシリコン鋼シートとしても良い。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及び請求項６に係る発明によれば、巻片タイプの鉄芯を用いているので、プレス成形した板を積層したものと比較して、材料の無駄を省いてコストを削減することができ、層間が緊密に結合されているため、不良品の発生も生じ難い。
請求項２に係る発明によれば、二つのコア材をコイルに差し込んで接合するので、組み立てが容易であり、コア材の接合面に寸法誤差も無いため、いっそう不良品の発生を抑制できる。
また、鉄芯の結晶構造は無方向であり、とがった角の無い形状なので、磁気漏れが起こりにくく、磁気漏れによって電気機器の外殻及び周辺部材に異音や低周波リプルの干渉が発生するのを防ぐことができる。
さらに、発熱部分であるコイルが鉄芯の外周に配置され、鉄芯は角が無い環状なので、放熱面積が大きく、且つ、空気がスムーズに流れ易く、このため、搭載した電気機器のファンにより容易に熱を取り除くことができて、高い放熱機能が得られる。
【００１０】
請求項３及び請求項７に係る発明によれば、鉄芯の鉄損が少なくて済む。
請求項４及び請求項５に係る発明によれば、コイル間の磁力線の干渉を抑えて磁気の漏れを防ぐ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図３〜図６に基づいて詳細に説明する。なお、従来例と共通する部材には共通の符号を付す。
本発明の力率改善装置は、図３及び図５に示すように、長尺の鋼シート３１１を巻いた巻片タイプの鉄芯３０の外周をコイル部材２で包んで成る。
【００１２】
鉄芯３０は、図４に示すように、シリコン鋼等を素材とする所定幅の鋼シート３１１を、角部が湾曲するよう巻いて径方向に多重に重ねて成る環状鉄芯原型３１から形成する。
この環状鉄芯原型３１をその周方向と交差する切断面に沿って分割して、二つの対称なコア材３２とする。
そして、各コア材３２をその切断面を先にしてコイル部材２へ差し込み、切断面どうしを対向させて再び接合することにより、環状の鉄芯３０とする。
【００１３】
コイル部材２は、図５及び図６に示すように、隣接して平行に配置された二つの被覆部材２０を有する。各被覆部材２０は、太い線径のコイル２１と細い線径のコイル２２とを接続して成る。
また、被覆部材２０どうしは、太い線径のコイル２１と細い線径のコイル２２とが互い違いに位置するよう配置される。
そして、被覆部材２０の両端にそれぞれコア材３２を配置し、コア材３２の先端を被覆部材２０の両端開口部に差し込んで、コア材３２を二つの被覆部材２０間に架設させる。そして、被覆部材２０の内部においてコア材３２を接続することにより、鉄芯３０の外周を被覆部材２０のコイル２１，２２で被覆する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の力率改善装置の斜視図。
【図２】従来の力率改善装置に係るコイル部材の模式図。
【図３】本発明の実施例を示す力率改善装置の斜視図。
【図４】本発明の実施例に係る環状鉄芯原型の斜視図。
【図５】本発明の実施例を示す力率改善装置の分解斜視図。
【図６】本発明の実施例に係るコイル部材の模式図。
【符号の説明】
【００１５】
１０  ＵＵ型鉄芯
１１  Ｕ型鋼部材
１１１  珪素鋼板
２  コイル部材
２０  被覆部材
２１  太い線径のコイル
２２  細い線径のコイル
３０  鉄芯
３１  環状鉄芯原型
３１１  鋼シート
３２  コア材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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