(57)【要約】      （修正有）【課題】音の発生を低減させるリアクトルを提供する。【解決手段】第１の磁性体と絶縁されるとともに、前記第１の磁性体を囲むように配置されるコイルと、前記コイルの入力信号により作られた磁界に応じて発生する前記第１の磁性体の磁歪の振動方向の中心線以外に配置された第２の磁性体を有し、前記第１の磁性体は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、前記第２の磁性体と、前記第１の磁性体と、が、ギャップを有して設置され、前記コイルの一端側に入力された入力信号に基づいて、前記コイルの他端側から出力信号を出力するリアクトルとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁性体と前記第１の磁性体と絶縁されるとともに、前記第１の磁性体を囲むように配置されるコイルと、前記コイルの入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体の中心線以外に配置された第２の磁性体を有し、前記第１の磁性体は、前記中心線を含む第１および第２の端部を有し、前記第２の磁性体と、前記第１の磁性体と、が、ギャップを有して設置され、前記コイルの一端側に入力された入力信号に基づいて、前記コイルの他端側から出力信号を出力するリアクトル。
【請求項２】
前記第１の磁性体の前記中心線を法線とし、前記中心線上の異なる２点を含むそれぞれの平面に配置された前記第２および第３の磁性体を有し、前記第２および、第３の磁性体のそれぞれと、前記第１の磁性体と、が、ギャップを有する請求項１に記載のリアクトル。
【請求項３】
前記中心線は前記第１および第２の端部間の線分であって、前記第２の磁性体は、前記中心線と直交する直線を法線とする前記第１の磁性体の面において、前記第１の磁性体と磁気ギャップを有する請求項１または２に記載のリアクトル。
【請求項４】
前記第２および第３の磁性体は前記第１の磁性体の中心部を含む前記中心線を法線とする平面に対して互いに面対称位置に配置される、または、前記第２および第３の磁性体の一方が前記面対象位置から前記平面と平行な面内で１８０度回転させた位置に配置される請求項２乃至４に記載のリアクトル。
【請求項５】
前記第２の磁性体は前記第１の磁性体の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して面対称となるように配置されている請求項１または３に記載のリアクトル。
【請求項６】
前記ギャップは非磁性体であることを特徴とする請求項１乃至５に記載のリアクトル。
【請求項７】
非磁性体ギャップ材によって、前記第１の磁性体と、前記第２の磁性体とが接続される請求項１乃至６に記載のリアクトル。
【請求項８】
前記入力信号が複数の正、および、負のパルス信号であり、前記出力信号が交流信号である請求項１乃至７に記載のリアクトル。
【請求項９】
請求項１乃至８に記載のリアクトルを有する電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電用パワーコンディッショナ等で使用されるリアクトルおよび電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電用パワーコンディッショナ等で使用されるリアクトルは一般家庭に普及が進むとともにリアクトルから発生する騒音が大きな課題となってきた。
樹脂で充填することによる騒音の低減等の対処療法がとられてきたがより効果的な対策が望まれている。
【０００３】
従来のリアクトルは特許文献1にあるような閉磁路磁性体構成において巻線したコイル部の磁性体が磁歪による磁性体の振動方向にある端部のギャップを介して別の磁性体と接続するのが一般的であった。ここで磁歪とは印加した磁界と同一方向に伸びる正磁歪または縮まる負磁歪を指す。このため巻線に印加された入力信号による磁束により磁性体に磁歪が発生し巻線部の磁性体がギャップやギャップを経由した別の磁性体を振動させて音が発生することがあり、その為不要な音として対策が必要であった。図１０は従来のリアクトル例である。リアクトルＲ１０は第１のコイル１０１、第２のコイル１０２、第１の磁性体ａ（１０３）、第２の磁性体１０４、第３の磁性体１０５、第１の磁性体ｂ（１０６）、第１のギャップ（１０７）、第２のギャップ（１０８）、ボビン１０９ａ、１０９ｂを有する。図１０において、第１の磁性体ａ（１０３）および第１のコイル１０１との絶縁を確保するため第１のボビン１０９ａに第１のコイル１０１が巻回されている。第１の磁性体ｂ（１０６）および第２のコイル１０２との絶縁を確保するための第２のボビン１０９ｂに第２のコイル１０２が巻回されている。ここで、ボビン１０９ａ，１０９ｂはそれぞれ第１のコイル１０１と第２のコイル１０２が配置可能なように、２つのＵの字状のボビンによって形成され、さらに、一体となって形成された構造となっている。ボビン１０９ａは第１の磁性体ａ（１０３）の周囲に取り付けられており、ボビン１０９ｂは第１の磁性体ｂ（１０６）の周囲に取り付けられている。さらに第１のコイル１０１と第２のコイル１０２は各々別巻線により互いに絶縁された状態となっている。さらに第１の磁性体ａ（１０３）の一端と第１の磁性体ｂ（１０６）の一端に第１のギャップ（１０７）を介して第２の磁性体１０４が配置され、第１の磁性体１ａ（１０３）と第１の磁性体ｂ（１０６）の他端に第２のギャップ（１０８）を介して第３の磁性体１０５が配置されている。第１のコイル１０１と第２のコイル１０２の一端に入力された入力信号により発生する磁界により第１の磁性体ａ（１０３）、第１の磁性体ｂ（１０６）が磁歪により振動しこれにより音が発生する。例えばこの構造の場合は発生する振動が第１のギャップ（１０７）、第２のギャップ（１０８）を振動させて音を発生するか、あるいは第１のギャップ（１０７）、第２のギャップ（１０８）介して第２の磁性体１０４、および第３の磁性体１０５を振動させて音を発生させる。特にリアクトルに印加される入力信号にリアクトルの持つ共振周波数と同じ信号成分またはその共振周波数の高調波、低調波成分が含まれていると格段に大きい振動が発生し音もこれに伴い大きくなる。その為、リアクトルＲ１０共振周波数をずらすことや振動を低減させるために樹脂で充填する等の検討が必要という課題があった。しかしながらいずれも発生する振動/音の条件をずらすことや低減させる対処であり根本的な対策が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５９９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、音の発生を低減させるリアクトルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明は、第１の磁性体と第１の磁性体と絶縁されるとともに、第１の磁性体を囲むように配置されるコイルと、コイルの入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体の中心線以外に配置された第２の磁性体を有し、第１の磁性体は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、第２の磁性体と、第１の磁性体と、が、ギャップを有して設置され、コイルの一端側に入力された入力信号に基づいて、コイルの他端側から出力信号を出力するリアクトルとする。
【０００７】
このリアクトルは騒音の発生が低減できるように、第１の磁性体の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体の中心線以外に配置された第２の磁性体を有し、第１の磁性体は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、第１または第２の端部は、第２の磁性体と、第１の磁性体と、が、ギャップを有して設置されているので第１の磁性体の磁歪の振動がギャップやギャップを介して第２の磁性体に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。また、第２の磁性体が第１の磁性体の中心線に存在しないことにより、第１の磁性体の振動による振動が第２の磁性体に伝わらないので、第２の磁性体を振動させるエネルギーを低減することが可能となり騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。
【０００８】
本発明の望ましい態様としては、第１の磁性体の中心線を法線とし、中心線上の異なる２点を含むそれぞれの平面に配置された第２および第３の磁性体を有し、第２および第３の磁性体のそれぞれと、第１の磁性体と、が、ギャップを有するとしても良い。
【０００９】
このリアクトルは第２および第３の磁性体のそれぞれと、第１の磁性体と、が、ギャップを有して第１の磁性体に配置されているためにインダクタンスを大きくできる効果が得られる。
【００１０】
本発明の望ましい態様としては、中心線は第１および第２の端部間の線分であって、前記第２の磁性体は、前記中心線と直交する直線を法線とする前記第１の磁性体の面において、前記第１の磁性体と磁気ギャップを有するリアクトルとしても良い。
【００１１】
このリアクトルは中心線が第１および第２の端部間の線分でああって、第２の磁性体は、中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体の面において、第１の磁性体と磁気ギャップを有するので、リアクトルの体積を低減しインダクタンス大きくできる効果が得られる。
【００１２】
本発明の望ましい態様としては、第２および第３の磁性体は第１の磁性体の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して互いに面対称位置に配置される、または、第２および第３の磁性体の一方が面対象位置から平面と平行な面内で１８０度回転させた位置に配置されるリアクトルとしても良い。
【００１３】
このリアクトルは第２および第３の磁性体は第１の磁性体の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して互いに面対称位置に配置される、または、第２および第３の磁性体の一方が面対象位置から平面と平行な面内で１８０度回転させた位置に配置されるので、構造が簡単になりコアの製造が容易になる効果がある。また、コイルのインダクタンスを調整することが可能である。
【００１４】
本発明の望ましい態様としては、第２の磁性体は第１の磁性体の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して面対称となるように配置されているリアクトルとしても良い。
【００１５】
このリアクトルは、第２の磁性体は第１の磁性体の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して面対称となるように配置されているリアクトルとしているので、構造が簡単になりコアの製造が容易になる効果がある。また、コイルのインダクタンスを調整することが可能である。
【００１６】
本発明の望ましい態様としては、ギャップは非磁性体であるリアクトルとしても良い。
【００１７】
このリアクトルのギャップが非磁性体であることによりギャップをとることによる直流重畳特性の向上効果を大きくすることができる効果がある。
【００１８】
本発明の望ましい態様としては、非磁性体ギャップ材によって、第１の磁性体と、第２の磁性体とが接続されるリアクトルとしても良い。
【００１９】
このリアクトルはギャップを固定し、コイルのインダクタンスを調整することが可能となっている。
【００２０】
本発明の望ましい態様としては、入力信号が複数の正、および、負のパルス信号であり、出力信号が交流信号であるリアクトルとしても良い。
【００２１】
このリアクトルは入力信号が複数の正、および、負のパルス信号でありこのリアクトルにより出力信号を交流信号に変換する効果がある。
【００２２】
本発明の望ましい態様としてはこのリアクトルを有する電気機器としても良い。
【００２３】
本リアクトルを有する回路としてスイッチング波形を平滑する回路等がある。また当該回路を有する機器としてパワーコンディショナやインバータ電源、ＤＣ／ＤＣコンバータ等があり、様々な電気機器とすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
音の発生を低減させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態を示すリアクトルＲ１の断面図
【図２】本実施形態を示すリアクトルＲ１の斜視図
【図３】本実施形態を示すリアクトルＲ３の断面図
【図４】本実施形態を示すリアクトルＲ４の断面図
【図５】本実施形態を示すリアクトルＲ５の断面図
【図６】本実施形態を示すリアクトルＲ６の断面図
【図７】本実施形態を示すリアクトルＲ７の断面図
【図８】本実施形態を示すリアクトルＲ８の断面図
【図９】本実施形態を示すリアクトルＲ９の断面図
【図１０】従来のリアクトルＲ１０の断面図
【図１１】従来のリアクトルＲ１１の断面図
【図１２】リアクトルの接続例
【図１３】リアクトルの他の接続例
【図１４】本実施例の直流重畳特性
【図１５】本実施形態を示すリアクトルＲ１５の断面図
【図１６】本実施形態を示すリアクトルＲ１６の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本実施形態を図１から図９に基づいて説明する。図１は本実施形態のリアクトルＲ１の実施形態の断面図であり、図２は本実施形態のリアクトルＲ１の実施形態の斜視図である。リアクトルＲ１はコイル１、円柱状の第１の磁性体２、第２の磁性体３、ギャップ４、ボビン５を有する。
【００２７】
図１および図２において、第１の磁性体２と絶縁されるとともに、第１の磁性体２を囲むように配置されるコイル１と、コイル１の入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体２の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体２の中心線以外に配置された第２の磁性体３を有し、第１の磁性体２は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、第２の磁性体３と、第１の磁性体２と、が、ギャップを有して設置され、コイル１の一端側に入力された入力信号に基づいて、コイル１の他端側から出力信号を出力する。第１の磁性体２および、コイル１との絶縁を確保するための仕切りを設けたボビン５にコイル１が巻回されている。ここで、ボビン５は巻回されるコイル１が配置可能なように、一体となったＵの字状のボビンによって形成されている。コイル１は第１の磁性体２を囲むように配置されている。つまり、第１の磁性体２を囲むボビン５を巻回するようにコイル１が配置されている。
【００２８】
ここで、中心線とは、第１の磁性体２にコイル１が巻かれる方向の中心であり、第１の磁性体２に含まれる線分およびその延長を指す。また、ボビン５は、第１の端部及び第２の端部を持つ第１の磁性体２の周囲に取り付けられている。さらに第１の端部近傍に第２の磁性体３がギャップ４を介して配置されている。第１の磁性体２の磁歪の振動方向と直角な位置にギャップ４を配置することで、第１の磁性体２の振動がギャップ４に直接に伝わりにくくなっている。つまり、中心線は第１の磁性体２の一端および他端間の線分であって、第２の磁性体３は、中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体２の面において、第１の磁性体２と磁気ギャップ４を有するリアクトルとしても良い。なお、第１の磁性体２の両端部間を狭くして、第２の磁性体３の第１の磁性体２の振動方向と直交する線の幅を広くすることで、第１の磁性体２の端部の第１の磁性体２の磁歪の振動方向と直角な面と、第２の磁性体３との間でギャップ４を形成しても良い。
【００２９】
ここで、本実施形態のリアクトルＲ１においては、第１の磁性体２の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体２の中心線以外に配置された第２の磁性体３を有し、第１の磁性体２は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、第２の磁性体３と、第１の磁性体２と、が、ギャップ４を有して設置されているので、第１の磁性体２の磁歪の振動がギャップ４やギャップ４を介して第２の磁性体３に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。また、図１５に示すリアクトルＲ１５は、第１の磁性体１５２の両端部間を狭くして、第２の磁性体１５３の第１の磁性体１５２の振動方向と直交する線の幅を広くすることにより、第１の磁性体１５２の端部の第１の磁性体１５２の磁歪の振動方向と直角な面と、第２の磁性体１５３との間でギャップ１５４を形成している。ここで、ギャップ１５４が非磁性体ギャップ材である場合、非磁性体ギャップ材の対抗する面は中心線上では空気となり、また、第２の磁性体１５３の第１の磁性体１５２の振動方向と直交する表面積を低減できる第２の磁性体１５３を振動させるエネルギーを低減することが可能となり騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。次に、リアクトルＲ１の動作について、説明する。コイル１の一端には入力信号が入力され、この入力信号に基づいて、コイル１の他端から出力信号を得ることが可能になっている。ここで、入力信号は連続的な交流信号、あるいは、矩形波を利用するパルス信号であってもよく、あるいは、矩形波を利用する場合は、正おおび負の矩形波の両方を入力信号としても良い。連続的な交流信号を入力信号とする場合、出力信号も連続的な交流信号とすることが可能である。また、矩形波を利用するパルス信号を入力信号とする場合は、出力端にコンデンサを接続することにより、出力端からの出力信号の高周波成分を低減した信号とすることが可能となっている。また、正および負の矩形波の両方を入力信号とする場合も、また、出力端にコンデンサを接続することで、出力信号の高周波成分を低減することが可能となるので、適宜、コンデンサの値を調整することで、高周波成分（リップル、ノイズ成分）が低減された所望の出力信号を得ることが可能となっている。なお、所望の信号を出力できる場合、コンデンサを出力端に接続しなくても良い。図１２はひとつのコイルを使用したリアクトルの回路例である。
【００３０】
図３は他の実施形態リアクトルＲ３の断面図である。図１と異なるのは第３の磁性体３４、第２のギャップ３６の構造であるので、以下に説明する。なお、図１の構造と同等部分についての記載は割愛する。リアクトルＲ３はコイル３１、円柱状の第１の磁性体３２、第２の磁性体３３、第３の磁性体３４、第１のギャップ３５、第２のギャップ３６、ボビン３７を有する。
【００３１】
図３において、ボビン３７にコイル３１が巻回されている。ここで、ボビン３７は巻回されるコイル３１が配置可能なように一体となったＵの字状のボビンによって形成されている。また、第１の磁性体３２とコイル３１との絶縁が可能となっている。さらにコイル３１の入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体３２の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体３２の中心線を法線とし、中心線上の異なる２点を含むそれぞれの平面に配置された第２、および第３の磁性体３３、３４を有し、第２の磁性体３３と、第１の磁性体３２と、が、第１のギャップ３５を有して設置され、第３の磁性体３４と、第１の磁性体３２と、が、第２のギャップ３６を有して設置されている。また、ボビン３７は、第１の端部及び第２の端部を有する第１の磁性体３２の周囲に取り付けられている。さらに第１の端部近傍に第１のギャップ３５を介して第２の磁性体３３を配置し、第２の端部近傍に第２のギャップ３６を介して第３の磁性体３４を配置する。第１の磁性体３２の磁歪の振動方向と直角な位置にギャップ３５、３６を配置することで、第１の磁性体３２の振動がギャップ３５，３６に直接に伝わりにくくなっている。つまり、中心線は第１の磁性体３２の一端および他端間の線分であって、第２の磁性体３３および第３の磁性体３４は、中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体３２の面において、第１の磁性体３２と磁気ギャップ３５、３６を有するリアクトルとしても良い。なお、第１の磁性体３２の両端部間を狭くして、第２の磁性体３の第１の磁性体２の振動方向と直交する線の幅を広くすることで、第１の磁性体３２の端部および第１の磁性体３２の磁歪の振動方向と直角な面と、第３の磁性体３４との間でギャップ３６を形成しても良い。
【００３２】
ここで、実施形態リアクトルＲ３においては、第１の磁性体３２の磁歪と平行である第１の磁性体３２の振動方向の中心線以外に配置された第２の磁性体３３、および第３の磁性体３４を有し、第１の磁性体３２は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、第１および第２の端部は、第２、および第３の磁性体３３、３４のそれぞれと、第１の磁性体３２と、が、ギャップ３５、３６を有して第１の磁性体３２に配置されているために、第１の磁性体３２の磁歪の振動がそれぞれのギャップやギャップを介して第２、および第３の磁性体３３、３４に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。また、図１６に示すリアクトルＲ１６は、第１の磁性体１６２の両端部間を狭くして、第２の磁性体１６３および第３の磁性体１６４の第１の磁性体１６２の振動方向と直交する線の幅を広くすることにより、第１の磁性体１６２の端部の第１の磁性体１６２の磁歪の振動方向と直角な面と、第２の磁性体１６３との間でギャップ１６５を形成している。ここで、第３の磁性体１６４との間でギャップ１６６を形成する場合、ギャップ１６４、１６５が非磁性体ギャップ材である場合、非磁性体ギャップ材の対抗する面は中心線上では空気となり、また、第２の磁性体１６３および第３の磁性体１６４の第１の磁性体１６２の振動方向と直交する表面積を低減できるので、第２の磁性体１６３及び第３の磁性体１６４を振動させるエネルギーを低減することが可能となり騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。さらにインダクタンスを大きくできる効果も得られる。なお、図３におけるリアクトルＲ３では、第１および第２の端部間の線分の中心線を法線とする平面に配置された第２および第３の磁性体３３、３４を有し、第２および第３の磁性体３３、３４のそれぞれと、第１の磁性体３２と、が、ギャップ３５、３６を有するリアクトルＲ３となっているので、第１の磁性体３２の両端部間を狭くするして、第２の磁性体３３および第３の磁性体３４の第１の磁性体１５２の振動方向と直交する線の幅を広くすることにより、第１の磁性体３２と第３の磁性体３４とが形成するギャップ３６を第１の磁性体２の端部および第１の磁性体３２の磁歪の振動方向と直角な面と第３の磁性体３４間で形成する場合と比較して、リアクトルの体積を低減しインダクタンス大きくできる効果が得られる。
【００３３】
また、第２および第３の磁性体３３、３４は第１の磁性体３２の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して互いに面対称位置に配置される、または、第２および第３の磁性体３３、３４の一方が面対象位置から平面と平行な面内で１８０度回転させた位置に配置されるリアクトルとなっている。ここで、中心部とは第１の磁性体３２の一端および他端間の線分である中心線の中心を指すものとする。つまり、第２および第３の磁性体３３、３４は第１の磁性体３２の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して互いに面対称位置に配置される、または、第２および第３の磁性体３３、３４の一方が面対象位置から平面と平行な面内で１８０度回転させた位置に配置されることにより、第２および第３の磁性体３３、３４と、第１の磁性体３２と、が形成するギャップ３５、３６は互いに対称性を有することになり、設計が容易になり特性のバラツキを低減することが可能となっている。また、構造が簡単になりコアの製造が容易になる効果がある。また、コイルのインダクタンスを調整することが可能である。
【００３４】
図４は他の実施形態リアクトルＲ４の断面図である。図１と異なるのは第２の磁性体４３の構造であるので、以下に説明する。なお、図１の構造と同等部分についての記載は割愛する。リアクトルＲ４はコイル４１、円柱状の第１の磁性体４２、第２の磁性体４３、ギャップ４４、ボビン４５を有する。ここで、第２の磁性体４３は中心線を法線とする面内において閉曲面とはならず開曲面となっている。
【００３５】
図４において、ボビン４５にコイル４１が巻回されている。ここで、ボビン４５は巻回されるコイル４１が配置可能なようにボビン４５が一体となったＵの字状のボビンによって形成されている。また、磁性体４２とコイル４１の絶縁が可能となっている。また、ボビン４５は、第１の端部及び第２の端部を有する第１の磁性体４２の周囲に取り付けられている。さらに第１の端部近傍にギャップ４４を介して第２の磁性体４３が配置されている。第１の磁性体４２の磁歪の振動方向と直角な位置にギャップ４４を配置することで、第１の磁性体４２の振動がギャップ４４に直接に伝わりにくくなっている。つまり、中心線は第１の磁性体４２の一端および他端間の線分であって、第２の磁性体４３は、前記中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体４２の面において、第１の磁性体４２と磁気ギャップ４４を有するリアクトルとしても良い。
【００３６】
ここで、実施形態リアクトルＲ４においては、第１の磁性体４２の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体４２の中心線以外に配置された第２の磁性体４３を有しているので、第１の磁性体４２は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、第２の磁性体４３と、第１の磁性体４２と、が、ギャップ４４を有して設置されているので第１の磁性体４２の磁歪の振動がギャップやギャップを介して第２の磁性体４３に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。なお、中心線は第１および第２の端部間の線分であるので、リアクトルＲ４の体積を低減しインダクタンス大きくできる効果が得られる。
【００３７】
図５は他の実施形態リアクトルＲ５の断面図である。図３と異なるのは第２のコイル５２の構造であるので、以下に説明する。なお、図３の構造と同等部分についての記載は割愛する。リアクトルＲ５は第１のコイル５１、第２のコイル５２、円柱状の第１の磁性体５３、第２の磁性体５４、第３の磁性体５５、第１のギャップ５６、第２のギャップ５７、ボビン５８を有する。ここで、第１のコイル５１と第２のコイル５２は互いに絶縁され、第１の磁性体５３を囲むように配置されている。
【００３８】
図５において、ボビン５８に第１のコイル５１が巻回され、さらにその上に第１のコイル５１と絶縁を保った上で、第２のコイル５２が巻回されている。第１のコイル５１の巻回の後に、第１のコイル５１と第２のコイル５２との間の絶縁を強化する為に第１のコイル５１と第２のコイル５２の間に層間テープ（図示せず）を巻回しても良い。ここで、ボビン５８は巻回される第１のコイル５１と第２のコイル５２が配置可能なようにボビン５８が一体となったＵの字状のボビンによって形成されている。また、第１の磁性体５３と一対のコイル５１、５２との絶縁が可能となっている。さらに第１のコイル５１と、第２のコイル５２の入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体５３の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体５３の中心線を法線とし、中心線上の異なる２点を含むそれぞれの平面に配置された第２、および第３の磁性体５４、５５を有し、第２の磁性体５４と、第１の磁性体５３と、が、第１のギャップ５６を有して設置され、第３の磁性体５５と、第１の磁性体５３と、が、第２のギャップ５７を有して設置されている。また、ボビン５８は、第１の端部及び第２の端部を有する第１の磁性体５３の周囲に取り付けられている。さらに第１の端部近傍に第２の磁性体５４を配置し第２の端部近傍には第３の磁性体５５を配置する。第１の磁性体５３の磁歪の振動方向と直角な位置にギャップ５６、５７を配置することで、第１の磁性体５３の振動がギャップ５６、５７に直接に伝わりにくくなっている。つまり、中心線は第１の磁性体５３の一端および他端間の線分であって、第２の磁性体５４および第３の磁性体５５は、中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体５３の面において、第１の磁性体５３と磁気ギャップ５６、５７を有するリアクトルとしても良い。
【００３９】
このリアクトルは第１のコイル５１をボビン５８に巻回し、その上に第２のコイル５２を巻回するものでありコイルが巻き易い効果がある。第１のコイル５１と、第２のコイル５２はそれぞれの一端間に入力された信号に応じて正に結合する一対のコイルであることが望ましい。図１３は一対のコイルを使用したリアクトルの回路例である。なお、第１のコイル５１と第２のコイル５２とが互いに平行で重ならない状態で配置されていても良い。
【００４０】
太陽光発電用等パワーコンディッショナのインバータ部で生成された図１３の例にあるようなスイッチング波形をリアクトルＲ５の第１のコイル５１と第２のコイル５２の一端間に入力し第１のコイル５１と第２のコイル５２の他端間に接続されたコンデンサを介して出力する。入力されるスイッチング波形とは、ＰＷＭ変調（パルス幅変調）された矩形波の集合である。ここで、実際に入力するスイッチング波形は周波数１５ｋＨｚ、入力電圧３８０Ｖであり、第１のコイル５１と第２のコイル５２の入力端間に入力した。このときに第１のコイル５１と第２のコイル５２に流れる電流による磁束はお互いに強めあう正の結合となる。つまり、等価的には第１のコイル５１と第２のコイル５２を直列に接続することになる。第１のコイル５１と第２のコイル５２に入力された入力信号により発生する磁界により第１の磁性体５３が磁歪により振動する。ここで、本実施形態のリアクトルＲ５においては、第１の磁性体５３の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体５３の中心線以外に配置された第２の磁性体５４、および第３の磁性体５５を有しているので、第１の磁性体５３は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、第２、および第３の磁性体５４，５５のそれぞれと、第１の磁性体５３と、が、ギャップ５６、５７を有しているために、第１の磁性体５３の磁歪の振動がそれぞれのギャップ５６、５７やギャップ５６、５７を介して第２、および第３の磁性体５４．５５に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。さらにインダクタンスを大きくできる効果も得られる。なお、中心線は第１および第２の端部間の線分であるので、リアクトルＲ５の体積を低減しインダクタンス大きくできる効果が得られる。
【００４１】
図６は他の実施形態リアクトルＲ６の閉磁路磁性体構成の断面図である。図１と異なるのは第２のコイル６２、第３の磁性体６６、第１の磁性体b（６４）、第２のギャップ６７ｂ、第３のギャップ６８ａ、第４のギャップ６８ｂ、第２のボビン６９ｂの構造であるので、以下に説明する。なお、図１の構造と同等部分についての記載は割愛する。リアクトルＲ６は第１のコイル６１、第２のコイル６２、円柱状の第１の磁性体ａ（６３）、円柱状の第１の磁性体ｂ（６４）、第２の磁性体６５、第３の磁性体６６、第１のギャップ６７ａ、第２のギャップ６７ｂ、第３のギャップ６８ａ、第４のギャップ６８ｂ、第１のボビン６９ａ、第２のボビン６９ｂを有する。
【００４２】
図６において、第１の磁性体ａ（６３）および第１のコイル６１との絶縁を確保するため第１のボビン６９ａに第１のコイル６１が巻回されている。第１の磁性体ｂ（６４）および第２のコイル６２との絶縁を確保するための第２のボビン６９ｂに第２のコイル６２が巻回されている。ここで、第１および第２のボビン６９ａ，６９ｂはそれぞれ第１のコイル６１と第２のコイル６２が配置可能なように、２つのＵの字状のボビンによって形成された構造となっている。ボビン６９ａは第１の磁性体ａ（６３）の周囲に取り付けられており、ボビン６９ｂは第１の磁性体ｂ（６４）の周囲に取り付けられている。さらに第１のコイル６１と第２のコイル６２は各々別巻線により互いに絶縁された状態となっている。また、第１のコイル６１の入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体ａ（６３）の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体ａ（６３）の中心線を法線とし、中心線上の異なる２点を含むそれぞれの平面に配置された第２、および第３の磁性体６５、６６を有し、第２の磁性体６５と、第１の磁性体６６と、が、第１のギャップ６７ａを有して設置され、第３の磁性体６７と、第１の磁性体３２と、が、第２のギャップ６７ｂを有して設置されている。また、第２のコイル６２の入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体ｂ（６４）の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体ｂ（６４）の中心線を法線とし、中心線上の異なる２点を含むそれぞれの平面に配置された第２、および第３の磁性体６５、６６を有し、第２の磁性体６５と、第１の磁性体６６と、が、第３のギャップ６８ａを有して設置され、第３の磁性体６７と、第１の磁性体３２と、が、第４のギャップ６８ｂを有して設置されている。さらに、第１の磁性体ａ（６３）と第１の磁性体ｂ（６４）のそれぞれの中心線を法線とする平面が同一である第１および第２の平面を有し、第１の平面に第２の磁性体６５を配置し、第１の平面とは異なる第２の平面に第３の磁性体６６を配置している。さらに、第１の平面と第２の平面とは第１の磁性体ａ（６３）と第１の磁性体ｂ（６４）のそれそれの中心部を間に挟んで存在する平面となっている。さらに第１の磁性体ａ（６３）の一端近傍と第１の磁性体ｂ（６４）の一端近傍に第１のギャップ６７ａ、および、第３のギャップ６８ａを介して第２の磁性体６５が配置され、第１の磁性体１ａ（６３）の他端近傍と第１の磁性体ｂ（６４）の他端近傍に第２のギャップ６７ｂ、および、第４のギャップ６８ｂを介して第３の磁性体６６が配置されている。第１の磁性体ａ（６３）の磁歪の振動方向と直角な位置に第１および第２のギャップ６７ａ、６７ｂを配置することで、第１の磁性体ａ（６３）の振動が第１および第２のギャップ６７ａ、６７ｂに直接に伝わりにくくなっている。また第１の磁性体ｂ（６４）の磁歪の振動方向と直角な位置にギャップ第３および第４の６８ａ、６８ｂを配置することで、第１の磁性体ｂ（６４）の振動が第３および第４のギャップ６８ａ、６８ｂに直接に伝わりにくくなっている。つまり、中心線は第１の磁性体ａ（６３）および第２の磁性体ｂ（６４）のそれぞれの一端および他端間の線分であって、第２の磁性体６５は、中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体ａ（６３）の面において、第１の磁性体ａ（６３）と磁気ギャップ６７ａを有するリアクトルとしても良い。ここで、本実施形態のリアクトルＲ６においては、第１の磁性体ａ（６３）、および、第１の磁性体ｂ（６４）の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体ａ（６３）、および、第１の磁性体ｂ（６４）の中心線以外に配置された第２の磁性体６５および第３の磁性体６６を有し、第１の磁性体ａ（６３）は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、第１の磁性体ｂ（６４）は、中心線を含む第３および第４の端部を有し、第２磁性体６５と、第１の磁性体ａ（６３）および第１の磁性体ｂ（６４）と、が、第１および第３のギャップ（６７ａ）（６８ａ）を有しているために、第１の磁性体ａ（６３）および第１の磁性体ｂ（６４）の磁歪の振動がそれぞれのギャップやギャップを介して第２の磁性体６５に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。また、第１の磁性体ａ（６３）および第１の磁性体ｂ（６４）の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体ａ（６３）および第１の磁性体ｂ（６４）の中心線以外に配置された第２の磁性体６５および第３の磁性体６６を有し、第１の磁性体ａ（６３）は、中心線を含む第１および第２の端部を有し、第１の磁性体ｂ（６４）は、中心線を含む第３および第４の端部を有し、第３磁性体６６と、第１の磁性体ａ（６３）および第１の磁性体ｂ（６４）と、が、第２および第４のギャップ（６７ｂ）（６８ｂ）を有しているために、第１の磁性体ａ（６３）および第１の磁性体ｂ（６４）の磁歪の振動がそれぞれのギャップやギャップを介して第３の磁性体６６に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。さらに第２および第３の磁性体６５、６６を有する為にインダクタンスを大きくできる効果も得られる。なお、中心線は第１および第２の端部間の線分および第３および第４の端部間の線分であるので、リアクトルＲ６の体積を低減しインダクタンス大きくできる効果が得られる。
【００４３】
ここで、実施形態リアクトルＲ６の図６における第１のコイル６１と第２のコイル６２はそれぞれの一端間に入力された信号に応じて正に結合する一対のコイルであることが望ましい。
【００４４】
図７は他の実施形態の断面図である。リアクトルＲ７は第１のコイル７１、第２のコイル７２、第１の磁性体７３、第２の磁性体７４、第３の磁性体７５、第１のギャップ７５a第２のギャップ７５ｂ、第１のボビン７７、第２のボビン７８を有する。第１の磁性体７３はＵ字形状を有し、第１の磁性体７３の中心部を間に挟んで第２の磁性体７４、第３の磁性体７５が配置されている。ここで、第１の磁性体７３は図６における第１の磁性体１ａと第１の磁性体１ｂを連結し一体にして、Ｕ字状に形成されたものと考えることができる。さらに、図６の第３の磁性体を省略し、第２の磁性体を分割しているものと考えることができる。
【００４５】
図７において、第１の磁性体７３および第１のコイル７１との絶縁を確保するための第１のボビン７７に第１の磁性体７３を囲むように配置される第１のコイル７１が巻回されている。第１の磁性体７３および第２のコイル７２との絶縁を確保するための第２のボビン７８に第１の磁性体７３を囲むように配置される第２のコイル７２が巻回されている。ここで、ボビン７７，７８はそれぞれ第１のコイル７１と第２のコイル７２が配置可能なように、２つのボビンによって形成され、さらにＵの字状に形成された構造となっている。第１のボビン７７は第１の磁性体７３の中心部を間に挟んで一方の側の周囲に取り付けられており、第２のボビン７８は第１の磁性体７３の中心部を間に挟んで他方の側の周囲に取り付けられている。さらに第１のコイル７１と第２のコイル７２は各々別巻線により互いに絶縁された状態となっている。さらに第１のコイル７１と、第２のコイル７２の入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体７３の中心線を法線とし、中心線上の異なる２点を含むそれぞれの平面が同一となっている平面に配置された第２、および第３の磁性体７４、７５を有し、第２の磁性体７４と、第１の磁性体７３と、が、第１のギャップ７５ａを有して設置され、第３の磁性体７５と、第１の磁性体７３と、が、第２のギャップ７５ｂを有して設置されている。第１の磁性体７３の磁歪の振動方向と直角な位置にギャップ７５ａ、７５ｂを配置することで、第１の磁性体７３の振動がギャップ７５ａ、７５ｂに直接に伝わりにくくなっている。つまり、中心線は第１の磁性体７３の一端および他端間の線分であって、第２の磁性体７４は、中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体７３の面において、第１の磁性体７３と磁気ギャップ７５ａ、７５ｂを有するリアクトルとしても良い。つまり、第１の磁性体７３の磁歪の振動がギャップやギャップを介して第２、および第３の磁性体７４、７５に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。ここで、例えば、一対のコイル７１、７２の一端間側に入力された入力信号に基づいて、一対のコイル７１、７２コイルの多端間側から出力信号を出力するこのリアクトルＲ７は第２、および第３の磁性体７４、７５のそれぞれと、第１の磁性体７３と、が、ギャップを有して配置されているためにインダクタンスを大きくできる効果が得られる。なお、中心線は第１および第２の端部間の線分であるので、リアクトルＲ７の体積を低減しインダクタンス大きくできる効果が得られる。
【００４６】
ここで、実施形態リアクトルＲ７の図７における第１のコイル７１と第２のコイル７２はそれぞれの一端間に入力された信号に応じて正に結合する一対のコイルであることが望ましい。
【００４７】
図８は他の実施形態リアクトルＲ８の断面図である。図７と異なるのは第２の磁性体７４の構造であるので、以下に説明する。なお、図１の構造と同等部分についての記載は割愛する。リアクトルＲ８は第１のコイル８１、第２のコイル８２、第１の磁性体８３、第２の磁性体８４、第１のギャップ８５a、第２のギャップ８５ｂ、第１のボビン８６、第２のボビン８７を有する。ここで、第２の磁性体８４は、図７における第２の磁性体７４と第３の磁性体７５とがいわば一体になって形成されているものと考えることができる。
【００４８】
図８において、第１の磁性体８３および第１のコイル８１との絶縁を確保するための第１のボビン８６に第１の磁性体８３を囲むように配置される第１のコイル８１が巻回されている。第１の磁性体８３および第２のコイル８２との絶縁を確保するための第２のボビン８７に第１の磁性体８３を囲むように配置される第２のコイル８２が巻回されている。ここで、第１および第２のボビン８６，８７はそれぞれ第１のコイル８１と第２のコイル８２が配置可能なように、２つのＵの字状のボビンによって形成された構造となっている。第１のボビン８６は第１の磁性体８３の中心部を間に挟んで一方の側に周囲に取り付けられており、第２のボビン８７は第１の磁性体８３の中心部を間に挟んで他方の側の周囲に取り付けられている。さらに第１のコイル８１と第２のコイル８２は各々別巻線により互いに絶縁された状態となっている。さらに第１のコイル８１と、第２のコイル８２の入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体８３の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体８３の中心線を法線とし、中心線上の異なる２点を含むそれぞれの平面が同一となっている平面に配置された第２の磁性体８４を有している。なお、本実施形態リアクトルＲ８においては、第１の磁性体８３の中心線を法線とする異なる２点を含む平面が同一となっている平面に第２の磁性体８３が配置された構造となっている。第２の磁性体８４と、第１の磁性体８３と、が、第１のギャップ８５ａ、第２のギャップ８５ｂを有して設置されている。第１の磁性体８３の磁歪の振動方向と直角な位置にギャップ８５ａ、８５ｂを配置することで、第１の磁性体８３の振動がギャップ８５ａ、８５ｂに直接に伝わりにくくなっている。つまり、中心線は第１の磁性体８３の一端および他端間の線分であって、第２の磁性体８４は、中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体８３の面において、第１の磁性体８３と磁気ギャップ８５ａ、８５ｂを有するリアクトルとしても良い。つまり、第１の磁性体８３の磁歪の振動がギャップやギャップを介して第２の磁性体８４に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。例えば、一対のコイル８１、８２の一端間側に入力された入力信号に基づいて、コイルの多端間側から出力信号を出力する。このリアクトルは第２の磁性体８４と、第１の磁性体８３と、が、ギャップ８５ａ、８５ｂを有しているためにインダクタンスを大きくできる効果が得られる。なお、中心線は第１および第２の端部間の線分であるので、リアクトルＲ８の体積を低減しインダクタンス大きくできる効果が得られる。
【００４９】
ここで、本実施形態の図８における第１のコイル８１と第２のコイル８２はそれぞれの一端間に入力された信号に応じて正に結合する一対のコイルであることが望ましい。
【００５０】
図９は他の実施形態リアクトルＲ９の断面図である。図７と異なるのは第２の磁性体９４の構造であるので、以下に説明する。リアクトルＲ９は第１のコイル９１、第２のコイル９２、第１の磁性体９３、第２の磁性体９４、第１のギャップ９５a、第２のギャップ９５ｂ、第１のボビン９６、第２のボビン９７を有する。ここで第２の磁性体９４は、図７における第２の磁性体７４と第３の磁性体が７５とはいわば一体になって形成され、さらに、第１の磁性体９３と第２の磁性体９４とが第１の磁性体の一端および他端間を結ぶ線分である中心線を全て含む断面形状が口の字状になるように第２の磁性体９４が形成されていると考えることができる。
【００５１】
図９において、第１の磁性体９３および第１のコイル９１との絶縁を確保するための第１のボビン９６に第１の磁性体９３を囲むように配置される第１のコイル９１が巻回されている。第１の磁性体９３および第２のコイル９２との絶縁を確保するための第２のボビン９７に第１の磁性体９３を囲むように配置される第２のコイル９２が巻回されている。ここで、ボビン９６，９７はそれぞれ第１のコイル９１と第２のコイル９２が配置可能なように、２つのＵの字状のボビンによって形成された構造となっている。第１のボビン９６は第１の磁性体９３の中心部を間に挟んで一方の側の周囲に取り付けられており、第２のボビン９７は第１の磁性体９３の中心部を間に挟んで他方の側の周囲に取り付けられている。さらに第１のコイル９１と第２のコイル９２は各々別巻線により互いに絶縁された状態となっている。さらに第１のコイル９１と、第２のコイル９２の入力信号により作られた磁界に応じて発生する第１の磁性体９３の磁歪の振動方向と平行である第１の磁性体９３の中心線を法線とする平面に配置された第２の磁性体９４を有している。なお、本実施形態リアクトルＲ９においては、第１の磁性体８３の中心線を法線とする異なる２点を含む平面が同一となっている平面に第２の磁性体９４が配置された構造となっている。第２の磁性体９４と、第１の磁性体９３と、が、第１のギャップ９５ａ、第２のギャップ９５ｂを有して設置されている。第１の磁性体９３の磁歪の振動方向と直角な位置にギャップ９５ａ、９５ｂを配置することで、第１の磁性体９３の振動がギャップ９５ａ、９５ｂに直接に伝わりにくくなっている。つまり、中心線は第１の磁性体９３の一端および他端間の線分であって、第２の磁性体９４は、中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体９３の面において、第１の磁性体９３と磁気ギャップ９５ａ、９５ｂを有するリアクトルとしても良い。つまり、第１の磁性体９３の磁歪の振動がギャップやギャップを介して第２の磁性体９４に直接伝わらず騒音の発生を抑えることができる効果が得られる。一対のコイル９１、９２の一端間側に入力された入力信号に基づいて、コイルの多端間側から出力信号を出力する。このリアクトルは第２の磁性体９４と、第１の磁性体９３と、が、ギャップ９５ａ、９５ｂを有しているためにインダクタンスを大きくできる効果が得られる。なお、中心線は第１および第２の端部間の線分であるので、リアクトルＲ９の体積を低減しインダクタンス大きくできる効果が得られる。
【００５２】
ここで、本実施形態の図９における第１のコイル９１と第２のコイル９２はそれぞれの一端間に入力された信号に応じて正に結合する一対のコイルであることが望ましい。
【００５３】
また、Ｒ３、Ｒ５からＲ７において、第２および第３の磁性体は第１の磁性体の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して互いに面対称位置に配置される、または、第２および第３の磁性体の一方が面対象位置から平面と平行な面内で１８０度回転させた位置に配置される構成となっている。ここで、中心部とは第１の磁性体の一端および他端間の線分である中心線の中心を指すものとする。つまり、第２および第３の磁性体は第１の磁性体の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して互いに面対称位置に配置される、または、第２および第３の磁性体の一方が面対象位置から平面と平行な面内で１８０度回転させた位置に配置されることにより、第２および第３の磁性体と第１の磁性体とが形成するギャップは互いに対称性を有することになり、設計が容易になり特性のバラツキを低減することが可能となっている。また、構造が簡単になりコアの製造が容易になる効果がある。また、コイルのインダクタンスを調整することが可能である。また、Ｒ８、Ｒ９において、第２の磁性体は第１の磁性体の中心部を含む中心線を法線とする平面に対して面対称となるようにに配置されている。よって、第２の磁性体と第１の磁性体とが形成するギャップは互いに対称性を有することになり、設計が容易になり特性のバラツキを低減することが可能となっている。また、構造が簡単になりコアの製造が容易になる効果がある。また、コイルのインダクタンスを調整することが可能である。
【００５４】
次に、リアクトルＲ５からＲ９の動作について、説明する。一対のコイルのそれぞれの一端間には入力信号が入力され、この入力信号に基づいて、一対のコイルのそれぞれの他端間から出力信号を得ることが可能になっている。ここで、入力信号は連続的な交流信号、あるいは、矩形波を利用するパルス信号であってもよく、あるいは、矩形波を利用する場合は、正および負の矩形波の両方を入力信号としても良い。連続的な交流信号を入力信号とする場合、出力信号も連続的な交流信号とすることが可能である。また、矩形波を利用するパルス信号を入力信号とする場合は、出力端にコンデンサを接続することにより、出力端からの出力信号の高周波成分を低減した信号とすることが可能となっている。また、正および負の矩形波の両方を入力信号とする場合も、また、出力端にコンデンサを接続することで、出力信号の高周波成分を低減することが可能となるので、適宜、コンデンサの値を調整することで、高周波成分（リップル、ノイズ成分）が低減された所望の出力信号を得ることが可能となっている。なお、所望の信号を出力できる場合、コンデンサを出力端に接続しなくても良い。図１３は一対のコイルを使用したリアクトルの回路例である。図１２はひとつのコイルを使用したリアクトルの回路例である。
【００５５】
リアクトルＲ１およびリアクトルＲ３からリアクトルＲ９において、第１の磁性体は中心線を法線とする平面形状すなわち断面が円、楕円、正方形、長方形、多角形等製造上の便宜等から多様な形態がある。また、第２の磁性体、第３の磁性体も、また、円、楕円、正方形、長方形、多角形等の板状のものからブロック状のもの等様々な形態を取ることができる。また、第１の磁性体は複数に分割されていても良く、分割された磁性体間に磁性、あるいは非磁性のギャップ材があっても良い。
【００５６】
さらに、第１の磁性体を使用したコイルでは第１の磁性体の分割部に隙間を設けることで、コイルに大電流を使用する場合において、磁束の飽和が発生しないようにするために、インダクタンスを減少しかつインダクタンスの直流重畳特性を改善することができる。これを利用してインダクタンスやインダクタンスの直流重畳特性を調整することがあるが、上記構成においても分割部の隙間は調節可能である。また、図１〜９の構成では、第１の磁性体と、第２の磁性体および第３の磁性体との間にギャップを設けている。ここで、ギャップは、ギャップを固定するための非磁性のギャップ材があることが望ましい。
【００５７】
ここで、リアクトルＲ１およびリアクトルＲ３からリアクトルＲ９において、好ましくは、ギャップは非磁性体（空気を含む）が好ましいが磁性体を含む材料を使用することもできる。
（実施例１）
【００５８】
以下、上記構成の動作を図５の構成例で説明する。最初に参考例として、図１０のリアクトルの構成について説明する。ここで、図１０は従来のリアクトル例である。リアクトルＲ１０は第１のコイル１０１、第２のコイル１０２、第１の磁性体ａ（１０３）、第２の磁性体１０４、第３の磁性体１０５、第１の磁性体ｂ（１０６）、第１のギャップ（１０７）、第２のギャップ（１０８）、第１および第２のボビン１０９ａ、１０９ｂを有する。図１０において、第１の磁性体ａ（１０３）およびコイルとの絶縁を確保するため第１のボビン１０９ａに第１のコイル１０１が巻回されている。第１の磁性体ｂ（１０６）および第１のコイル１０２との絶縁を確保するための第１のボビン１０９ｂに第２のコイル１０２が巻回されている。ここで、第１および第２のボビン１０９ａ，１０９ｂはそれぞれ第１のコイル１０１と第２のコイル１０２が配置可能なように、一体となったＵの字状のボビンによって形成されている。第１のボビン１０９ａは第１の磁性体ａ（１０３）の周囲に取り付けられており、第２のボビン１０９ｂは第１の磁性体ｂ（１０６）の周囲に取り付けられている。さらに第１のコイル１０１と第２のコイル１０２は各々別巻線により互いに絶縁された状態となっている。さらに第１の磁性体ａ（１０３）の一端と第１の磁性体ｂ（１０６）の一端に第１のギャップ（１０７）を介して第２の磁性体１０４が配置され、第１の磁性体１ａ（１０３）と第１の磁性体ｂ（１０６）の他端に第２のギャップ（１０８）を介して第３の磁性体１０５が配置されている。第１のコイル１０１と、第２のコイル１０２はそれぞれの一端間に入力された信号に応じて正に結合する一対のコイルである。ここで、第１のコイル１０１と第２のコイル１０２のインダクタンスがそれぞれＬ１＝Ｌ２＝Ｌであれば、コイル同士が離れているため結合度が低い。結合度ｍ＝０．５の場合、一対のコイルの直列インダクタンスＬｓ＝Ｌ１＋Ｌ２＋２ｍ√（Ｌ１・Ｌ２）＝３Ｌとなる。図１３は一対のコイルを使用したリアクトルの回路例である。
【００５９】
太陽光発電用等パワーコンディッショナのインバータ部で生成された図１３の例にあるようなスイッチング波形をリアクトルの第１のコイル１０１と第２のコイル１０２の一端間に入力し第１のコイル１０１と第２のコイル１０２の他端間に接続されたコンデンサを介して出力する。入力されるスイッチング波形とは、ＰＷＭ変調（パルス幅変調）された矩形波の集合である。ここで、実際に入力するスイッチング波形は周波数１５ｋＨｚ、入力電圧３８０Ｖであり、第１のコイル１０１と第２のコイル１０２の入力端間に入力した。このときに第１のコイル１０１と第２のコイル１０２に流れる電流による磁束はお互いに強めあう正の結合となる。つまり、等価的には第１のコイル１０１と第２のコイル１０２を直列に接続することになる。第１のコイル１０１と第２のコイル１０２に入力された入力信号により発生する磁界により第１の磁性体ａ（１０３）、第１の磁性体ｂ（１０６）が磁歪により振動しこれにより音が発生する。例えばこの構造の場合は発生する振動が第１のギャップ（１０７）、第２のギャップ（１０８）を振動させて音を発生するか、あるいは第１のギャップ（１０７）、第２のギャップ（１０８）介して第２の磁性体１０４、および第３の磁性体１０５を振動させて音を発生させる。特にリアクトルに印加される入力信号にリアクトルの持つ共振周波数と同じ信号成分または高調波、低調波成分が含まれていると格段に大きい振動が発生し音もこれに伴い大きくなる。音のエネルギーは振動の２乗に比例する。さらに参考例として、図１１のリアクトルの構成について説明する。ここで、図１１は従来のリアクトル例である。リアクトルＲ１１は第１のコイル１１１、第２のコイル１１２、第１の磁性体（１１３）、第２の磁性体１１４、第３の磁性体１１５、第１のギャップ（１１６）、第２のギャップ（１１７）、ボビン１１８を有する。図１１において、ボビン１１８に第１のコイル１１１が巻回され、さらにその上に第１のコイル１１１との絶縁を確保した上で、第２のコイル１１２が巻回されている。第１のコイル１１１の巻回の後に、第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の絶縁を強化する為に第１のコイル１１１と第２のコイル１１２の間に層間テープを巻回しても良い。ここで、ボビン１１８は巻回される第１のコイル１１１と第２のコイル１１２が配置可能なようにボビン１１８が一体となったＵの字状のボビンによって形成されている。また、第１の磁性体（１１３）と一対のコイル１１１、１１２との絶縁が可能となっている。また、ボビン１１８は、第１の端部及び第２の端部を持つ第１の第１の磁性体１１３の周囲に取り付けられている。さらに第１の端部に第２の磁性体１１４を配置し第２の端部には第３の磁性体１１５を配置する。
【００６０】
第１のコイル１１１と、第２のコイル１１２はそれぞれの一端間に入力された信号に応じて正に結合する一対のコイルである。ここで、第１のコイル１１１と第２のコイル１１２のインダクタンスがそれぞれＬ１＝Ｌ２＝Ｌであれば、コイル同士が離れているため結合度が低い。結合度ｍ＝０．５の場合  一対のコイルの直列インダクタンスＬｓ＝Ｌ１＋Ｌ２＋２ｍ√（Ｌ１・Ｌ２）＝３Ｌとなる。図１３は一対のコイルを使用したリアクトルの回路例である。
【００６１】
太陽光発電用等パワーコンディッショナのインバータ部で生成された図１３の例にあるようなスイッチング波形をリアクトルの第１のコイル１１１と第２のコイル１１２の一端間に入力し第１のコイル１１１と第２のコイル１１２の他端間に接続されたコンデンサを介して出力する。入力されるスイッチング波形とは、ＰＷＭ変調（パルス幅変調）された矩形波の集合である。ここで、実際に入力するスイッチング波形は周波数１５ｋＨｚ、入力電圧３８０Ｖであり、第１のコイル１１１と第２のコイル１１２の入力端間に入力した。このときに第１のコイル１１１と第２のコイル１１２に流れる電流による磁束はお互いに強めあう正の結合となる。つまり、等価的には第１のコイル１１１と第２のコイル１１２を直列に接続することになる。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２に入力された入力信号により発生する磁界により第１の磁性体１１３が磁歪により振動しこれにより音が発生する。例えばこの構造の場合は発生する振動が第１のギャップ（１１６）、第２のギャップ（１１７）を振動させて音を発生するか、あるいは第１のギャップ（１１６）、第２のギャップ（１１７）介して第２の磁性体１１４、および第３の磁性体１１５を振動させて音を発生させる。特にリアクトルに印加される入力信号にリアクトルの持つ共振周波数と同じ信号成分またはその高調波、低調波成分が含まれていると格段に大きい振動が発生し音もこれに伴い大きくなる。音のエネルギーは振動の２乗に比例する。
【００６２】
本実施例では、以下のような構成を使用したリアクトルを作成した。本実施例のリアクトル例は図５の構成と同等であり第１のコイル５１は、３９ターン（Φ１ｍｍ１層３９ターンの１２層並列接続）、第２のコイル５２は、３９ターン（Φ１ｍｍ１層３９ターンの１２層並列接続）である。また、コイル部内の第１の磁性体５３はφ３０ｍｍ長さ１５ｍｍの円柱状のコアを４個直列に配置しコア間に０．５ｍｍ厚の非磁性ギャップ材（プラスチックフィルム）を有している。長さ６０ｍｍの円柱状の磁性体を四分割したもの（各々φ３０ｍｍ長さ１５ｍｍ）で初透磁率１８００、飽和磁束密度５１０ｍＴ、磁歪定数−０．６×１０のマイナス６乗の磁性体である。第２の磁性体５４、及び第３の磁性体５５は共に中央部に円形の窓を持つ直方体で外形７０ｍｍｘ７０ｍｍｘ８ｍｍ、初透磁率１８００、飽和磁束密度５１０ｍＴ、磁歪定数−０．６×１０のマイナス６乗の磁性体で中央の円形の窓はφ３３ｍｍである。第１のギャップ５６、第２のギャップ５７は各々１．５ｍｍ厚の円環状の非磁性ギャップ材（プラスチックフィルム）である。つまり、第１の端部近傍に第２の磁性体５４を配置し第２の端部近傍には第３の磁性体５５を配置する。第１の磁性体５３の磁歪の振動方向と直角な位置に第１および第２のギャップ５６、５７を配置することで、第１の磁性体５３の振動が第１および第２のギャップ５６、５７に直接に伝わりにくくなっている。つまり、つまり、中心線は第１の磁性体５３の一端および他端間の線分であって、第２の磁性体５４および第３の磁性体５５は、中心線と直交する直線を法線とする第１の磁性体５３の面において、第１の磁性体５３と磁気ギャップ５６、５７を有するリアクトルとしている。
【００６３】
従来リアクトル例は図１１の構成であり第１のコイル１１１は、３９ターン（Φ１ｍｍ１層３９ターンの１２層並列接続）、第２のコイル５２は、３９ターン（Φ１ｍｍ１層３９ターンの１２層並列接続）である。第２のコイル１１２は、３９ターン（Φ１ｍｍ１層３９ターンの１２層並列接続）である。また、コイル部内の第１の磁性体（１１３）はφ３０ｍｍ長さ１５ｍｍの円柱状のコアを４個直列に配置しコア間に０．５ｍｍ厚の非磁性ギャップを有している。長さ６０ｍｍの円柱状の磁性体を四分割したもの（各々φ３０ｍｍ長さ１５ｍｍ）で初透磁率１８００、飽和磁束密度５１０ｍＴ、磁歪定数−０．６×１０のマイナス６乗の磁性体である。第２の磁性体５４、及び第３の磁性体５５は共に直方体で外形７０ｍｍｘ７０ｍｍｘ８ｍｍ、初透磁率１８００、飽和磁束密度５１０ｍＴ、磁歪定数−０．６×１０のマイナス６乗の磁性体である。第１のギャップ５６、第２のギャップ５７は各々１．５ｍｍ厚の非磁性ギャップである。また、第１の磁性体１３の第１の端部に非磁性で１．５ｍｍ厚の第１のギャップ１１６を介して第２の磁性体１１４を配置し第２の端部には非磁性で１．５ｍｍ厚の第２のギャップ１１７を介して第３の磁性体１１５を配置する。
【００６４】
図１４は本実施例の図５の構成を使用したリアクトルと従来リアクトル図１１の直流重畳特性（電流―インダクタンス）の比較例である。本実施例も従来リアクトルも直流重畳特性はほぼ同じである。この時の使用した磁性体の体積は本実施例のリアクトル例で７６８７１立方ｍｍ、従来リアクトル例では８１２２７立方ｍｍであり、コアの体積を約５．４％削減できる。本実施例のリアクトルにおける騒音は３０ｃｍの距離にて６０ｄＢ（暗騒音以下）、従来リアクトルでは７５ｄＢであり、本実施例のリアクトルの騒音が低い。この結果直流重畳特性を損なう事なくコアの体積を削減し騒音の低減、リアクトルの小型化の効果がある。
【００６５】
なお、第１の磁性体を四分割せずひとつの磁性体で形成された場合もほぼ同様の結果となった。
【００６６】
なお、入力信号は図１３に示された正、および、負のパルス信号を有する１５ｋＨｚサイクルのＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）で、出力信号は５０Ｈｚの正弦波信号（Ｓｉｎ信号）で３０００Ｗの負荷である。入力信号を一対のコイルのそれぞれの一端間に入力し、それぞれの他端間から出力信号を出力した。
【００６７】
本実施形態の構成例として磁性体とコイルの絶縁の為にボビンを有する場合を記載したがエポキシ樹脂等で磁性体を絶縁コーディングして使用することでボビンを使用しないこともできる。さらには巻線の絶縁被覆だけを用いて絶縁を取ることによりボビンも磁性体の絶縁コーティングも使用しないで構成することもできる。
【００６８】
本実施形態の望ましい別の態様としてはこのリアクトルを有する電気機器とすることができる。本リアクトルを有する回路としてスイッチング波形を平滑する回路等がある。また当該回路を有する機器としてパワーコンディショナやインバータ電源、ＤＣ−ＤＣコンバータ等があり、様々な電気機器とすることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１        コイル
２        第１の磁性体
３        第２の磁性体
４        ギャップ
５        ボビン
３１     コイル
３２     第１の磁性体
３３     第２の磁性体
３４     第３の磁性体
３５     第１のギャップ
３６     第２のギャップ
３７     ボビン
４１     コイル
４２     第１の磁性体
４３     第２の磁性体
４４     ギャップ
４５     ボビン
５１     第１のコイル
５２     第２のコイル
５３     第１の磁性体
５４     第２の磁性体
５５     第３の磁性体
５６     第１のギャップ
５７     第２のギャップ
５８     ボビン
６１     第１のコイル
６２     第２のコイル
６３     第１の磁性体ａ
６４     第１の磁性体ｂ
６５     第２の磁性体
６６     第３の磁性体
６７ａ  第１のギャップ
６７ｂ  第２のギャップ
６８ａ  第３のギャップ
６８ｂ  第４のギャップ
６９ａ  第１のボビン
６９ｂ  第２のボビン
７１     第１のコイル
７２     第２のコイル
７３     第１の磁性体
７４     第２の磁性体
７５     第３の磁性体
７６a   第１のギャップ
７６ｂ  第２のギャップ
７７     第１のボビン
７８     第２のボビン
８１     第１のコイル
８２     第２のコイル
８３     第１の磁性体
８４     第２の磁性体
８５a   第１のギャップ
８５ｂ  第２のギャップ
８６     第１のボビン
８７     第２のボビン
９１     第１のコイル
９２     第２のコイル
９３     第１の磁性体
９４     第２の磁性体
９５a   第１のギャップ
９５ｂ  第２のギャップ
９６     第１のボビン
９７     第２のボビン
１０１  第１のコイル   
１０２  第２のコイル   
１０３  第１の磁性体a 
１０４  第２の磁性体   
１０５  第３の磁性体   
１０６  第１の磁性体b 
１０７  第１のギャップ
１０８  第２のギャップ
１０９ａ  従来リアクトルのボビン     
１０９ｂ  従来リアクトルのボビン     
１１１  第１のコイル
１１２  第２のコイル
１１３  第１の磁性体
１１４  第２の磁性体
１１５  第３の磁性体
１１６  第１のギャップ
１１７  第２のギャップ
１１８  ボビン
１５１  コイル  
１５２  第１の磁性体   
１５３  第２の磁性体   
１５４  ギャップ          
１５５  ボビン  
１６１  コイル
１６２  第１の磁性体
１６３  第２の磁性体
１６４  第３の磁性体
１６５  第１のギャップ
１６６  第２のギャップ
１６７  ボビン
Ｒ１     本実施形態のリアクトルＲ１
Ｒ３     本実施形態のリアクトルＲ３
Ｒ４     本実施形態のリアクトルＲ４
Ｒ５     本実施形態のリアクトルＲ５
Ｒ６     本実施形態のリアクトルＲ６
Ｒ７     本実施形態のリアクトルＲ７
Ｒ８     本実施形態のリアクトルＲ８
Ｒ９     本実施形態のリアクトルＲ９
Ｒ１０  従来のリアクトルＲ１０
Ｒ１１  従来のリアクトルＲ１１
Ｒ１５  本実施形態のリアクトルＲ１５
Ｒ１６  本実施形態のリアクトルＲ１６
【図１】
2013207232.tif 000003
【図２】
2013207232.tif 000004
【図３】
2013207232.tif 000005
【図４】
2013207232.tif 000006
【図５】
2013207232.tif 000007
【図６】
2013207232.tif 000008
【図７】
2013207232.tif 000009
【図８】
2013207232.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2013207232.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2013207232.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2013207232.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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