(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁被覆銅線を多層に多巻して形成された環状の一次コイルと、絶縁被覆銅線を多層に多巻して形成された環状の二次コイルと、前記一次コイルと前記二次コイルとの間の磁路を形成するコアとからなるノイズカットトランス形障害波遮断変成器において、少なくとも前記一次コイルの周面上には極細網状導電性部材で形成された短絡環からなる遮蔽体であってその導電部分の厚みが共振を抑制したい障害波の高周波領域において誘導電流の表皮効果による表皮深さに略等しいか又はそれ以下の遮蔽体が配設されており、更に前記一次コイルと前記二次コイルは前記遮蔽体と共に絶縁樹脂によってモールドされていることを特徴とするノイズカットトランス形障害波遮断変成器。
【請求項２】
絶縁被覆銅線を多層に多巻して形成された環状の一次コイルと、絶縁被覆銅線を多層に多巻して形成された環状の二次コイルと、前記一次コイルと前記二次コイルのいずれか一方又は両方に近接して配設された極細網状導電性部材で形成された短絡環からなる遮蔽体と、前記一次コイルと前記二次コイルとの間の磁路を形成するコアとからなるノイズカットトランス形障害波遮断変成器において、前記遮蔽体はその導電部分の厚みが共振を抑制したい障害波の高周波領域において誘導電流の表皮効果による表皮深さに略等しいか又はそれ以下であるものであって、更に前記一次コイルと前記二次コイルは前記遮蔽体と共に絶縁樹脂によってモールドされていることを特徴とするノイズカットトランス形障害波遮断変成器。
【請求項３】
前記極細網状導電性部材が、細い金属線を筒編みにしたメッシュテープ、ナイロンと銀等の良伝導材を織り合わせた導電性繊維、織物を銅・ニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、不織布を銅やニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、銅・銅合金・アルミニウム等のエキスパンドメタル、又は細い金属線を袋編みにしたメッシュテープであることを特徴とする請求項１又は２のノイズカットトランス形障害波遮断変成器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力線や信号線を伝わってきた高周波の障害波（以下ノイズということもある）を遮断するシールドトランスやノイズカットトランス等の障害波遮断変成器であって、これを構成するコイルを絶縁樹脂でモールドした障害波遮断変成器に関する。ここで、シールドトランスとは一次コイルと二次コイルとの間を絶縁物で隔て且つコイル間に静電遮蔽板を又はコイル間並びにトランスの外周に静電遮蔽板をそれぞれ配設したトランスのことであり、ノイズカットトランスとは一次コイルと二次コイルとの間を絶縁物で隔て且つコイル間やトランスの外周に電磁遮蔽板を配設すると共に、前記一次コイルと前記二次コイルを高周波の障害波の磁束がコイル相互に交叉しないように配置した構造のトランスのことである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータコントロールの設備やシステムが増え、情報ネットワークは社内規模から社外規模へ更にはグローバル規模へと拡大し、情報ネットワークに接続される情報機器の数も種類も著しく増加している。例えばインテリジェントビル等では、多数の情報機器が商用電力の共通の配電線から給電されている。このため、雷サージ、送電線の開閉サージ、或いは他の需要家が出すノイズ等の外来ノイズが商用電力の配電線から入ってくると、多数の情報機器が深刻な被害を受けることになり、ひいては災害につながることになる。そこで、商用電力の配電線から外来ノイズが建物内に入り込まないようにすること、具体的には建物の受変電設備のトランスや屋内配電線の要所や重要な機器の電源部にシールドトランスやノイズカットトランスを採用する動きが広まってきた。
【０００３】
また、阪神淡路大震災等の災害時に、建物の変電設備のトランスが発火元になったり、類焼の拡大の要因になったりした。これは、トランスが大量の鉱油を絶縁剤にして絶縁と冷却を行っていたからであった。そこで、このような事態を避けるために、鉱油に代えて固体の難燃性絶縁物を用いてコイルを絶縁したトランスに置きかえることが望まれるようになった。しかしながら、このようなトランスは、鉱油を絶縁剤とした従来のトランスが有していた油と油入れ用の鉄の外函が無いから、防湿と熱的・機械的強度を如何にして高めるかが問題となる。そこで、その解決策として、難燃性の強固な絶縁樹脂例えばエポキシ等の合成絶縁樹脂に、石英粉等の強固で絶縁性と熱伝導の良い固体の不燃性絶縁物を混ぜたものでコイルをモールドし、或いはこれらにガラス繊維やガラス繊維等で織った強靭な布等を加えて一体にモールドして更に強化・絶縁・成形したモールドトランスを採用することが、関係業界等から強く要望されるようになってきた。
【０００４】
そこで、シールドトランスやノイズカットトランスについても、難燃性の強固な絶縁樹脂例えばエポキシ等の合成絶縁樹脂に、石英粉等の固体の不燃性絶縁物を混ぜたものでコイルをモールドしたり、これらにガラス繊維等の強靭な布等を加えて一体にコイルをモールドしたり、或いはシールドトランスやノイズカットトランス全体を一体に樹脂モールドすることが要望されてきた。ところが、このように樹脂モールドされたシールドトランスやノイズカットトランスは、いずれもその構造上の理由から未だに開発されていない。
【０００５】
例えば図１５に示す如く、従来のノイズカットトランスを構成するコイルは、絶縁被覆銅線５を多層に多巻して形成された環状の一次コイル１と、その表面に全面にわたって巻き付けられた絶縁用ガラステープ９、絶縁用ガラステープ９の表面に全面にわたって隙間なく巻き付けられた遮蔽体としてのアルミニウム箔８、アルミニウム箔８の表面に全面にわたって巻き付けられた絶縁用ガラステープ１０とから構成されている。前記アルミニウム箔８は隙間や細孔のない金属箔である。絶縁用ガラステープ９の巻き付けが終了した後には予備乾燥、ワニス含漬、ワニス切り、乾燥固化からなる絶縁作業が行われている。このワニス漬け作業が２回行われれば、約３０時間を要している。また、絶縁用ガラステープ１０の巻き付けが終了した後には、約１４時間かけてワニス漬け乾燥固化作業が１回行われている。二次コイルも一次コイルと同様の構造であって、同様の方法で製造されている。
【０００６】
シールドトランスはコイルよりも広い面積でコイル間や外周にノイズ遮蔽用シールドを設けたものであり、またノイズカットトランスはコイルをシールドで完全に隙間なく被覆することを理想とするものであって、且つ、前記ノイズ遮蔽用シールドは導電性の最も良い銅やアルミニウム等の金属箔や金属板であって、隙間や細孔のない金属箔や金属板が用いられている。このため、このような構造のトランスを絶縁樹脂でモールドすると、モールドされた絶縁樹脂はその中に埋設されたノイズ遮蔽用シールドの金属板の両表面で自然に剥離して必要な機械的強度が保てなくなくなるばかりか、部分放電が発生する等の欠陥が生じてしまう。また、ノイズ遮蔽用シールドで隙間なく被覆された構造のトランスを絶縁樹脂でモールドすると、ノイズ遮蔽用シールドの内側に絶縁樹脂が浸透できず、コイルには絶縁樹脂が全く到達しないので、一体のモールドができないのである。従って、シールドトランスとノイズカットトランスに関しては、防湿と熱的・機械的強度が高く大地震にも耐えうるようなモールドトランスは開発されていなかったのである。下記に略記する従来のシールドトランスは、この事を明白に物語っている。
【０００７】
特開平１０−２８９８２８号公報に開示された従来の第１のシールドトランスは、ボビンに巻回された低圧巻線と高圧巻線を絶縁樹脂モールドし、そのモールド外装部の表面にシールドケースを取付けて構成された同軸異心構造のトランスである。
【０００８】
特開平１１−２０４３５２号公報に開示された小形電子機器用の表面実装型の従来の第２のシールドトランスは、ロ字形磁心に巻回された一次コイルと二次コイルを封止絶縁樹脂でモールドし、その後に、この封止絶縁樹脂の表面に金属メッキで電磁シールドして構成された異軸異心構造のトランスである。
【０００９】
特開平６−４５１６２号公報に開示された従来の第３のシールドトランスは、コイルを絶縁物で絶縁した後に、その内外全周面に導電材による静電シールドを施し、更にその後にその外側に高周波特性の良い磁性材料の粉末を混合した合成絶縁樹脂でモールドを施し、これらのコイルをコアにそれぞれ別個独立に装着し、また、各コイル間に高周波用磁気遮蔽体を介在させて構成された同軸異心構造のトランスである。
【００１０】
特開平６−３１８５２３号公報に開示された従来の第４のシールドトランスは、低圧側巻線を内側に、円板巻線からなる高圧側巻線を外側に配設し、少なくとも高圧側巻線を絶縁樹脂でモールド形成して構成したモールド変成器において、高圧側巻線を構成する円板巻線の外周部に、円筒状で円板巻線の軸方向のほぼ上半分を覆う導体の第１のシールドを絶縁樹脂に埋設するとともに、円板巻線の内周面に、円錐状で円板巻線の軸方向のほぼ全体にわたる第２のシールドを絶縁樹脂に埋設し、更に、これら第１と第２のシールドを高圧側巻線の両端部にそれぞれ接続して構成された同軸同心構造のトランスである。
【００１１】
上記従来の第１ないし第３のシールドトランスは遮蔽体を絶縁樹脂中に埋設して一体にモールドした構造のトランスではないから、これらはいずれも完全なモールドトランスとは言えない。上記従来の第４のシールドトランスは高圧側巻線の外周部に円筒状の第１のシールドを配設し、且つその内周部に円錐状の第２のシールドを配設し、これらを絶縁樹脂でモールドしたものであって、円筒状の第１のシールドも円錐状の第２のシールドも絶縁樹脂内に埋設されているものである。しかしながら、絶縁樹脂はシールドの内周面と外周面とで繋がっていないので、シールドの表面から絶縁樹脂が剥離して、外力に極めて弱いコイルとなる。従って、上記の４つの従来のシールドトランスはいずれも、熱的にも機械的にも大地震等の災害時に耐えられる十分な強度を有することはできない。
【００１２】
ノイズカットトランスについては、これを絶縁樹脂でモールドしたものは開発されていない。即ち、本願の発明者が先に取得した特許第２６４５２５６号公報に開示されているノイズカットトランスは、一次コイルと二次コイルのそれぞれの全周面に０．５〜１００μｍの厚さを有する孔も隙間も全くない導電性薄層の短絡環からなる遮蔽体を配設したことを特徴とする短絡環型の障害波遮断変成器であるが、絶縁樹脂モールドが施されたものは開発されていない。
【００１３】
また、本願の発明者が米国電気電子学会発行の学会論文誌（IEEE  TRANSACTION  ON  ELECTROMAGNETIC  COMPATIBILITY  Vol.41,No.3, August  1999）に発表したノイズカットトランス形障害波遮断変成器は、一次コイルと二次コイルのそれぞれの近傍に、具体的にはこれら２つのコイルの間に７μｍ程度又はそれ以下の厚さを有する導電性薄膜の短絡環を配設したことを特徴とするものであって、数ＭＨｚを超える高周波帯で、特に１０ＭＨｚを超える高周波帯で高いノイズ減衰率を保持し、且つノイズ減衰率の特性曲線の大小様々な山と谷が連なる不規則な鋸歯状波の各振幅を充分に抑制するという特長を有する。そして、導電性薄膜の短絡環は、図１４に示す如く孔も隙間も全くない略リング形状のアルミニウム箔である。このノイズカットトランス形障害波遮断変成器についても、絶縁樹脂モールドが施されたものは開発されていない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、ノイズカットトランス形障害波遮断変成器において、十分な熱的強度と機械的強度を持たせ且つシールド及び短絡環の必要な性能を実用上支障になる程度まで低下させないで、これを絶縁樹脂モールドすることである。
【００１５】
削除
【００１６】
削除
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１のノイズカットトランス形障害波遮断変成器を、絶縁被覆銅線を多層に多巻して形成された環状の一次コイルと、二次コイルと、前記一次コイルと前記二次コイルとの間の磁路を形成するコアとで構成し、そして、少なくとも前記一次コイルの周面上には極細網状導電性部材で形成された短絡環からなる遮蔽体であってその導電部分の厚みが共振を抑制したい障害波の高周波領域において誘導電流の表皮効果による表皮深さに略等しいか又はそれ以下の遮蔽体を配設し、更に前記一次コイルと前記二次コイルを前記遮蔽体と共に絶縁樹脂によってモールドした。
【００１８】
上記課題を解決する請求項２のノイズカットトランス形障害波遮断変成器を、絶縁被覆銅線を多層に多巻して形成された環状の一次コイルと、絶縁被覆銅線を多層に多巻して形成された環状の二次コイルと、前記一次コイルと前記二次コイルのいずれか一方又は両方に近接して配設された極細網状導電性部材で形成された短絡環の遮蔽体と、前記一次コイルと前記二次コイルとの間の磁路を形成するコアとで構成し、そして、前記遮蔽体にはその導電部分の厚みが共振を抑制したい障害波の高周波領域において誘導電流の表皮効果による表皮深さに略等しいか又はそれ以下である遮蔽体を採用し、更に前記一次コイルと前記二次コイルを前記遮蔽体と共に絶縁樹脂によってモールドした。
【００１９】
本明細書において、極細網状導電性部材とは、細い金属線を筒編みにしたメッシュテープ、ナイロンと銀等の良伝導材を織り合わせた導電性繊維、織物を銅・ニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、不織布を銅やニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、銅・銅合金・アルミニウム等のエキスパンドメタル、又は細い金属線を袋編みにしたメッシュテープのことである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、同軸同心構造のシールドトランス形障害波遮断変成器に用いられる第１実施形態のモールドコイルの断面図である。図１に示すモールドコイルは、一次コイル１と、二次コイル２と、一次コイル１と二次コイル２との間に配設された極細網状部材で形成された遮蔽体７とを絶縁樹脂６で一体にモールドして構成されたものである。一次コイル１は絶縁被覆銅線５を巻回して構成されたリング状コイルである。一次コイル１と同軸同心構造にして配設される二次コイル２は、一次コイル１よりは小径であって、同様に絶縁被覆銅線５を巻回して構成されたリング状コイルである。絶縁被覆銅線５は銅線の表面にエナメル等の絶縁被膜が施された一般的なものである。
【００２１】
図２は、同軸同心構造のシールドトランス形障害波遮断変成器に用いられる第２実施形態のモールドコイルの断面図である。図２に示すモールドコイルは、上記第１実施形態のモールドコイルに更に第２の遮蔽体を施して構成されたもので、一次コイル１と、二次コイル２と、一次コイル１と二次コイル２との間に配設された極細網状部材で形成された遮蔽体７ａ及び一次コイルの外周に配設された極細網状部材で形成された遮蔽体７ｂとを絶縁樹脂６で一体にモールドして構成されたものである。
【００２２】
図１及び図２に示すシールドトランス形障害波遮断変成器に採用されている遮蔽体７、７ａ、７ｂは、細い金属線を筒編みにしたメッシュテープ、ナイロンと銀等の良伝導材を織り合わせた導電性繊維、織物を銅やニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、不織布を銅やニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、細い金属線を袋編みにしたメッシュテープ、又は図１３に示す如き形状の銅・銅合金・アルミニウム等のエキスパンドメタル等の極細網状部材で形成されたものである。
【００２３】
図３は、同軸異心構造のノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第１実施形態のモールドコイルの断面図である。図３に示すモールドコイルは、多層多巻回数の一次コイル１と、多層多巻回数の二次コイル２と、これらの間に挟んで配設された極細網状部材で形成された短絡環兼シールド４とを絶縁樹脂６で一体にモールドして構成されたものである。
要するに、極細網状導電性部材で形成された図１２に示す如き略リング形状の短絡環からなる遮蔽体が、一次コイルと二次コイルのいずれか一方又は両方に近接して配設されている。従って、図３に示すモールドコイルは、請求項２に記載するノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用される一次コイルと二次コイルを構成するものである。
なお、本明細書で多層多巻回数の一次コイルとは絶縁被覆銅線を多層に多巻して形成された環状の一次コイルであり、また、多層多巻回数の二次コイルとは絶縁被覆銅線を多層に多巻して形成された環状の二次コイルである。
【００２４】
図４は、同軸異心構造のノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第２実施形態のモールドコイルの断面図である。図４に示すモールドコイルは、その上側に極細網状部材で形成された短絡環４ａが近接して配設された多層多巻回数の一次コイル１と、その下側に極細網状部材で形成された短絡環４ｂが近接して配設された多層多巻回数の二次コイル２とを絶縁樹脂６で一体にモールドして構成されたものである。
要するに、極細網状導電性部材で形成された図１２に示す如き略リング形状の短絡環からなる遮蔽体が、一次コイルと二次コイルのいずれか一方又は両方に近接して配設されている。従って、図４に示すモールドコイルは、請求項２に記載するノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用される一次コイルと二次コイルを構成するものである。
【００２５】
図５は、同軸異心構造のノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第３実施形態のモールドコイルの断面図である。即ち、図５に示すモールドコイルは、その外周面に極細網状部材で形成された円筒状短絡環４ｃが且つその内周面に極細網状部材で形成された円筒状短絡環４ｄがそれぞれ近接して配設された多層多巻回数の一次コイル１と、その外周面に極細網状部材で形成された円筒状短絡環４ｅが且つその内周面に極細網状部材で形成された円筒状短絡環４ｆがそれぞれ近接して配設された多層多巻回数の二次コイル２と一体にモールドして構成されたものである。そして円筒状短絡環４ｃ〜４ｆは、いずれも０．１〜１００μｍの厚さを有する導電性薄層の短絡環である。
要するに、少なくとも一次コイル１の周面上には極細網状導電性部材で形成された遮蔽体が配設されている。従って、図５に示すモールドコイルは、請求項１に記載するノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用される一次コイルと二次コイルを構成するものである。
【００２６】
図６は、同軸異心構造のノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第４実施形態のモールドコイルの断面図である。即ち、図６に示すモールドコイルは、極細網状部材で形成された短絡環からなる遮蔽体４ｇを全周面に配設した多層多巻回数の一次コイル１と、極細網状部材で形成された短絡環からなる遮蔽体４ｈを全周面に配設した多層多巻回数の二次コイル２とを一体にモールドして構成されたものである。そして遮蔽体４ｇと４ｈは、いずれも０．１〜１００μｍの厚さを有する導電性薄層の短絡環からなる遮蔽体である。
要するに、少なくとも一次コイル１の周面上には極細網状導電性部材で形成された遮蔽体が配設されている。従って、図６に示すモールドコイルは、請求項１に記載するノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用される一次コイルと二次コイルを構成するものである。
【００２７】
図７は、同軸異心構造のノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第５実施形態のモールドコイルの断面図である。即ち、図７に示すモールドコイルは、その下側に極細網状部材で形成された短絡環兼用遮蔽体４が近接して配設された多層多巻回数の一次コイル１を絶縁樹脂６でモールドし、且つ多層多巻回数の二次コイル２も絶縁樹脂６でモールドして構成されたものである。
要するに、極細網状導電性部材で形成された図１２に示す如き略リング形状の短絡環からなる遮蔽体が、一次コイルと二次コイルのいずれか一方又は両方に近接して配設されている。従って、図７に示すモールドコイルは、請求項２に記載するノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用される一次コイルと二次コイルを構成するものである。
【００２８】
図８は、同軸異心構造のノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第６実施形態のモールドコイルの断面図である。図８に示すモールドコイルは、その上側に極細網状部材で形成された短絡環４ａが近接して配設された多層多巻回数の一次コイル１を絶縁樹脂６で一体にモールドし、その下側に極細網状部材で形成された短絡環４ｂが近接して配設された多層多巻回数の二次コイル２を絶縁樹脂６で一体にモールドして構成されたものである。
要するに、極細網状導電性部材で形成された図１２に示す如き略リング形状の短絡環からなる遮蔽体が、一次コイルと二次コイルのいずれか一方又は両方に近接して配設されている。従って、図８に示すモールドコイルは、請求項２に記載するノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用される一次コイルと二次コイルを構成するものである。
【００２９】
図９は、同軸異心構造のノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第７実施形態のモールドコイルの断面図である。即ち、図９に示すモールドコイルは、その外周面に極細網状部材で形成された円筒状短絡環４ｃが且つその内周面に極細網状部材で形成された円筒状短絡環４ｄがそれぞれ近接して配設された多層多巻回数の一次コイル１を絶縁樹脂６で一体にモールドし、その外周面に極細網状部材で形成された円筒状短絡環４ｅが且つその内周面に極細網状部材で形成された円筒状短絡環４ｆがそれぞれ近接して配設された多層多巻回数の二次コイル２を一体にモールドして構成されたものである。円筒状短絡環４ｃ〜４ｆは、いずれも０．１〜１００μｍの厚さを有する導電性薄層の短絡環である。
要するに、少なくとも一次コイル１の周面上には極細網状導電性部材で形成された遮蔽体が配設されている。従って、図９に示すモールドコイルは、請求項１に記載するノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用される一次コイルと二次コイルを構成するものである。
【００３０】
図１０は、同軸異心構造のノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第８実施形態のモールドコイルの断面図である。図１０に示すモールドコイルは、極細網状部材で形成された短絡環からなる遮蔽体４ｇを全周面に配設した多層多巻回数の一次コイル１を絶縁樹脂６で一体にモールドし、且つ極細網状部材で形成された短絡環からなる遮蔽体４ｈを全周面に配設した多層多巻回数の二次コイル２を絶縁樹脂６で一体にモールドして構成されたものである。そして遮蔽体４ｇと４ｈは、いずれも０．１〜１００μｍの厚さを有する導電性薄層の短絡環からなる遮蔽体である。
要するに、少なくとも一次コイル１の周面上には極細網状導電性部材で形成された遮蔽体が配設されている。従って、図１０に示すモールドコイルは、請求項１に記載するノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用される一次コイルと二次コイルを構成するものである。
【００３１】
図３〜図１０に示すノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用されている極細網状導電性部材で形成された遮蔽体４（４ａ〜４ｈを含む。以下同じ。）は、いずれも、細い金属線を筒編みにしたメッシュテープ、ナイロンと銀等の良伝導材を織り合わせた導電性繊維、織物を銅・ニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、不織布を銅やニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、細い金属線を袋編みにしたメッシュテープ、又は図１３に示す如き形状の銅・銅合金・アルミニウム等のエキスパンドメタル等の極細網状部材で形成された遮蔽体であって、その導電部分の厚みが共振を抑制したい障害波の高周波領域において誘導電流の表皮効果による表皮深さに略等しいか又はそれ以下のものである。
【００３２】
特に、図３、図４、図７、図８に示すノイズカットトランス形障害波遮断変成器に採用されている極細網状導電性部材で形成された短絡環は、図１２に示す如く略リング形状のものであって、その導電部分の厚みが共振を抑制したい障害波の高周波領域において誘導電流の表皮効果による表皮深さに略等しいか又はそれ以下のものである。
【００３３】
なお、その基本的構成図は図５、図６、図９又は図１０に示すノイズカットトランス形障害波遮断変成器用コイルと同じになるので図示は省略してあるが、一次コイルと、二次コイルと、これら一次コイルと二次コイルとの間の磁路を形成するコアとからなり、少なくとも前記一次コイルの周面上には極細網状の導電性部材で形成された遮蔽体が配設され、更に前記一次コイルと前記二次コイルは前記遮蔽体と共に絶縁樹脂によってモールドされていることを特徴とするノイズカットトランス形障害波遮断変成器も、本発明に係るノイズカットトランス形障害波遮断変成器である。この場合の遮蔽体は、短絡環としての機能はなく単にシールドとして機能するものであるが、細い金属線を筒編みにしたメッシュテープ、ナイロンと銀等の良伝導材を織り合わせた導電性繊維、織物を銅・ニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、不織布を銅やニッケル等の良伝導材で被覆した導電性繊維、細い金属線を袋編みにしたメッシュテープ、又は図１３に示す如き形状の銅・銅合金・アルミニウム等のエキスパンドメタル等の極細網状部材で形成された遮蔽体である。
【００３４】
ここで、上述の極細網状の導電性部材で形成された遮蔽体の遮蔽効果について、図１６、図１７及び図１８を参照して具体的な数値で説明する。
【００３５】
図１６は、全く隙間のない一面の銅板であって厚さ１００μｍと厚さ１０μｍの２枚の銅板の遮蔽効果を計算値で示したグラフであり、対数目盛の横軸は周波数を且つ等間隔目盛の縦軸は電界の放射源から１ｍｍという極く接近した位置における減衰量を表している。
【００３６】
即ち図１６において、全く隙間のない一面の銅板であって厚さ１００μｍの銅板による電界の吸収損失は、１０ＭＨｚで４１．６ｄＢ、１００ＭＨｚで１３１．６ｄＢ、１ＧＨｚで４１６．２ｄＢと周波数が低いほど損失が少なくなる。しかし反射損失は銅板の厚さに関わりなく１０ＭＨｚで１７１．７ｄＢ、１００ＭＨｚで１４１．７ｄＢ、１ＧＨｚで１１１．７ｄＢと周波数が低いほど損失が大きくなる。吸収損失と反射損失の合計が総合損失で、これが当該銅板の持つ電界の減衰量となる。これを減衰率として表すと符号がマイナスとなり、厚さ１００μｍの銅板の減衰率は１０ＭＨｚで−２１３．３ｄＢ、１００ＭＨｚで−２７３．３ｄＢ、１ＧＨｚで−５２７．９ｄＢとなる。厚さ１００μｍの銅板の総合損失の特性曲線で見るように、最も減衰率のよくない点でも−２００ｄＢ（倍率にすると１００億分の１）より下がることはない。
【００３７】
また図１６において、全く隙間のない一面の銅板であって厚さ１０μｍの銅板の吸収損失は、１０ＭＨｚで４．１６ｄＢ、１００ＭＨｚで１３．１６ｄＢ、１ＧＨｚで４１．６２ｄＢであるが、反射損失は１０ＭＨｚで１７１．７ｄＢ、１００ＭＨｚで１４１．７ｄＢ、１ＧＨｚで１１１．７ｄＢであり、従って厚さ１０μｍの銅板の持つ減衰率は１０ＭＨｚで−１７５．９ｄＢ、１００ＭＨｚで−１５４．９ｄＢ、１ＧＨｚ−１５３．３ｄＢとなる。厚さ１０μｍの銅板の総合損失の特性曲線で見るように、１０μｍの薄さでも−１５０ｄＢ（倍率にすると３，１６５万分の１）より下がることはない。
【００３８】
要するに、１０μｍの薄い銅板であっても全く隙間のない一面の銅板ならば、電界の放射源から１ｍｍという極く近接した位置においても−１５０ｄＢ以上、電界を減衰させることができることを、図１６は示している。
【００３９】
これに対して、隙間がおびただしくあり、導電率も一様でない極細網状の導電性部材では、これを計算に載せることができないので、アドバンテスト法により実測した結果、５種類の代表的な網状と織物状のサンプルの遮蔽効果は、図１７及び図１８に示す通りであった。
【００４０】
即ち、１平方センチメートル当たりの開孔数が９７個で厚さ５０μｍのアルミエキスパンド網の減衰率は、図１７の（ア）の曲線で示す通り、周波数１００ＭＨｚから１ＧＨｚの高周波帯では−３８ｄＢ〜−５４ｄＢであった。
【００４１】
また、１平方センチメートル当たりの開孔数が１７８個で厚さ１００μｍの銅エキスパンド網の減衰率は、図１７の（イ）の曲線で示す通り、周波数１００ＭＨｚから１ＧＨｚの高周波帯では−４８ｄＢ〜−７１ｄＢであった。
【００４２】
更に、オープンメッシュ２２で厚さ８０〜９０μｍの銀糸織込織布の減衰率は、図１８の（ウ）の曲線で示す通り、周波数１００ＭＨｚから１ＧＨｚの高周波帯では−４１ｄＢ〜−６１ｄＢであった。
【００４３】
更に、１平方センチメートル当たりの開孔数が３５個で厚さ５４０μｍの袋網の銅・錫メッキワイヤーメッシュテープの減衰率は、図１８の（エ）の曲線で示す通り、周波数１００ＭＨｚから１ＧＨｚの高周波帯では−４４ｄＢ〜−６２ｄＢであった。
【００４４】
更にまた、厚さ１００〜２００μｍの銅・ニッケルメッキ織布の減衰率は、図１８の（オ）の曲線で示す通り、周波数１００ＭＨｚから１ＧＨｚの高周波帯では−５２ｄＢ〜−８５ｄＢであった。
【００４５】
要するに、周波数１００ＭＨｚから１ＧＨｚの高周波帯では、電界の放射源から１ｍｍという極く接近した位置においてさえも、代表的な極細網状の導電性部材で形成された遮蔽体は、全く隙間のない一面の銅板に比べれば幾桁も減衰率が低くなるとは言え、実用的な遮蔽効果として十分な−３８ｄＢ以上の減衰率を達成することが判明した。また、必要とあれば多孔質や繊維質の絶縁層を挟んで多重に設けることにより、減衰率の向上を図れることは言うまでもない。
【００４６】
次に、本発明に係る障害波遮断変成器を構成するモールドコイルの製造方法について説明する。本発明に係るモールドコイルは、例えばモールド型内に一次コイル１と二次コイル２とを遮蔽体と共にセットする準備段階、一次コイル１と二次コイル２と遮蔽体がセットされたモールド型内に合成絶縁樹脂液を注入し、真空で引いて泡を抜く合成絶縁樹脂液注入工程、及び硬化工程からなる注型方式で製造される。なお、硬化工程には必要に応じて行われる加熱硬化工程も含まれる。本発明において遮蔽体は上記の如き極細網状部材で形成されているので、合成絶縁樹脂は遮蔽体の細孔を通過して外周面から内周面に達し、更にコイル層間に浸透していく。全体が一体となって固化し、遮蔽体と剥離することがない。従って、一回のモールド作業で熱的強度と機械的強度に優れたモールドコイルが提供された。なお、合成絶縁樹脂液注入工程においては、合成絶縁樹脂液だけでなく、必要に応じて合成絶縁樹脂液に石英粉等の固体の不燃性絶縁物を混ぜたり、或いはガラス繊維等を加えたものも用いられる。このようにすることによって、更に機械的強度を高めることができる。なお、本発明に係る障害波遮断変成器用のモールドコイルの製造方法は、上述の注型方式に限られるものではない。
【００４７】
また、上述のモールドコイル製造方法から容易に理解される通り、モールドコイルを備えた本発明に係る障害波遮断変成器は、図１５を参照して説明した従来のコイルの製造方法における例えば２回の絶縁用ガラステープの巻き付け作業と３回のワニス漬け乾燥固化の作業が不要となったので、コイルの製造時間が大幅に削減できた。
【００４８】
更に、上述のモールドコイル製造方法から容易に理解される通り、絶縁銅線を多層多巻して形成された図１〜図１０に例示の方形断面のリング状コイルでなく、方形断面の角形コイル、円形断面のリング状コイル、円形断面の角形コイル等のいずれであっても、一回のモールド作業で熱的強度と機械的強度に優れた本発明に係る障害波遮断変成器用のモールドコイルが提供でき、またその製造時間が大幅に削減できることは勿論である。要するに、コイルの断面形状並びに平面形状も、コイルの平面形状に対応する短絡環の形状も、本発明に係る障害波遮断変成器用のモールドコイルの製造に何ら影響を与えないのである。
【００４９】
一次コイル１と二次コイル２との間の磁路を形成するコアは、図１１に示す如く、厚さ０．５ｍｍの無方向性珪素鋼板を打ち抜いて製作した所定寸法のＥ型コア片とＩ型コア片を所定の厚さに積層して形成された一般的なものである。このコアを図３ないし図１０に示すモールドコイルに適用することによって、十分な熱的強度と機械的強度が高く、且つ従来のモールドが施されていないシールドトランスに比べてシールド効果が実用上必要な効果を失うまでには低下しない同軸異心構造のモールドトランスであるノイズカットトランス形障害波遮断変成器が提供された。なお、珪素鋼板を短冊形に切断して組合わせ積層したコアや、方向性珪素鋼帯の巻鉄心を用いても同様の強度が得られ、断面の形状が円形や段付その他の形状でも同様である。また、三相用単相用その他用途に応じたどのような形状でも同様である。
【００５０】
また、このコアを図１又は図２に示すモールドコイルに適用することによって、熱的強度と機械的強度が高く、且つ従来のモールドが施されていないシールドトランスに比べてシールド効果が実用上必要な効果を失うまでには低下しない同軸同心構造のモールドトランスであるシールドトランス形障害波遮断変成器が提供された。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態としてシールドトランス形障害波遮断変成器については同軸同心構造のモールドトランスを、またノイズカットトランス形障害波遮断変成器については同軸異心構造のモールドトランスをそれぞれ詳細に説明した。しかしながら、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。即ち、ノイズカットトランス形障害波遮断変成器については、コアを適宜選択することによって、同軸同心構造、異軸異心構造、又は異軸異心ツイスト構造のモールドトランスを、本発明に従って構成することができる。なお、コアは巻鉄心でも利用できることは勿論である。
【００５２】
削除
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係るノイズカットトランス形障害波遮断変成器は極細網状部材で形成された遮蔽体又は短絡環からなる遮蔽体を用いているので、コイルに施された樹脂モールド中に前記遮蔽体は完全に埋設し、且つ樹脂モールドは前記遮蔽体の無数の微細孔又は微細隙間を通して硬くつながっているから、十分な熱的強度と機械的強度を備えたモールドトランスであるノイズカットトランス形障害波遮断変成器が提供された。しかも前記極細網状部材で形成された短絡環は、孔や隙間のない板状又は箔状の短絡環と比較して、その高周波遮断効果はノイズ遮断の実用上必要な効果を失うまでには低下しないので、性能は実用上全く問題にならない。
【００５４】
更に、本発明に係る障害波遮断変成器においては、そのモールドコイルの製造に要する時間が従来のコイルの製造と比べて大幅に削減されたので、製造コストの低減が図られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  シールドトランス形障害波遮断変成器に用いられる第１実施形態のモールドコイルの断面図である。但し、遮蔽体は厚みを誇張して示してあるが、これは以下の図面においても同じである。
【図２】  シールドトランス形障害波遮断変成器に用いられる第２実施形態のモールドコイルの断面図である。
【図３】  ノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第１実施形態のモールドコイルの断面図である。
【図４】  ノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第２実施形態のモールドコイルの断面図である。
【図５】  ノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第３実施形態のモールドコイルの断面図である。
【図６】  ノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第４実施形態のモールドコイルの断面図である。
【図７】  ノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第５実施形態のモールドコイルの断面図である。
【図８】  ノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第６実施形態のモールドコイルの断面図である。
【図９】  ノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第７実施形態のモールドコイルの断面図である。
【図１０】  ノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる第８実施形態のモールドコイルの断面図である。
【図１１】  コアの一例の斜視図である。
【図１２】  極細網状部材で形成された導電性薄膜のリング状短絡環の一例の平面図である。
【図１３】  極細網状部材として用いられるエキスパンドメタルの斜視図である。
【図１４】  従来の隙間も細孔もない導電性薄膜のリング状短絡環の一例の平面図である。
【図１５】  ノイズカットトランス形障害波遮断変成器に用いられる従来のコイルの断面図である。
【図１６】  金属板による電界の遮蔽効果を示す減衰特性図である。
【図１７】  エキスパンド網の遮蔽効果を示す減衰特性図である。
【図１８】  織布類の遮蔽効果を示す減衰特性図である。
【符号の説明】
１    一次コイル
２    二次コイル
３    コア
４、４ａ〜４ｈ    極細網状導電性部材で形成された遮蔽体
５    絶縁被覆銅線
６、６ａ、６ｂ    絶縁樹脂モールド
７、７ａ、７ｂ    遮蔽体
８    遮蔽体
９、１０    絶縁体
【図１】
0003924693.tif 000002
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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