專利名稱:電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及例如適合用于電氣電路或電子電路等的電抗器。
背景技術(shù):
電抗器是利用了繞組的無源元件,例如用于功率因數(shù)改善電路中的諧波電流的防止、電流型逆變器或斬波控制中的電流脈動的平滑化以及轉(zhuǎn)換器中的直流電壓的升壓等的各種電氣電路或電子電路等。
另外,近年,從減輕環(huán)境負荷等的觀點出發(fā),通過利用光伏電力效應(yīng)能不排放二氧化碳而直接將光能量變換成電力的太陽能電池的導(dǎo)入正在推進,例如,住宅用的基于太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)的導(dǎo)入正在推進。這樣的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)例如構(gòu)成為具備將太陽的光能量變換成電力的太陽能電池模塊、為了并網(wǎng)而將由所述太陽能電池模塊發(fā)電出的直流電力變換成交流電力的功率調(diào)節(jié)器、以及將由所述功率調(diào)節(jié)器變換后的交流電力分配至住宅內(nèi)的各處或電力公司的配電板,該功率調(diào)節(jié)器通常使用電抗器。另外,從減輕所述環(huán)境負荷的觀點出發(fā),正在研究開發(fā)一種能減少二氧化碳排放量的混合動力汽車和電動汽車(以下,合稱為“環(huán)境對應(yīng)型汽車”。),并推進其普及。在這樣的環(huán)境對應(yīng)型汽車中,為了提高驅(qū)動電動機的運轉(zhuǎn)效率,在驅(qū)動電動機的驅(qū)動控制系統(tǒng)中使用了升壓電路,通常,該升壓電路并入在電抗器中。圖21是表示現(xiàn)有技術(shù)中的電抗器的構(gòu)成的圖。圖21(A)表示專利文獻I中公開的電抗器,圖21 (B)表示專利文獻2中公開的電抗器。所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器用的電抗器例如在專利文獻I中公開。該專利文獻I中公開的電抗器PDA如圖21 (A)所示,是具備由2個對置的磁心接頭部、以及配置于所述磁心接頭部之間的多個磁心腳部構(gòu)成的環(huán)狀的磁芯201的電抗器,且是如下電抗器所述磁心接頭部具有朝向所述磁心腳部的突起部,在所述磁心腳部與所述磁心接頭部之間形成有間隙,且磁心腳部由一體的磁心塊構(gòu)成,所述磁心接頭部的突起部的長度A與所述磁心腳部的磁路方向的平均長度B之比值A(chǔ)/B為O. 3以上8. O以下,在所述磁心腳部的周圍卷繞有線圈202(參照專利文獻I的圖3)。這樣構(gòu)成的電抗器在所述專利文獻I中記載如下由于謀求了所述比值A(chǔ)/B的優(yōu)化,因此能得到抑制了因間隙部的漏磁通所造成的銅耗的增大的高效率的電抗器,由此能制造電力變換效率高的功率調(diào)節(jié)器。另外,所述驅(qū)動控制系統(tǒng)的升壓電路用的電抗器例如在專利文獻2中公開。該專利文獻2中公開的電抗器roB,如圖21(B)所示,具備線圈301、配置于線圈301的內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)磁芯302、配置于線圈301的外側(cè)的外側(cè)磁芯303、配置于線圈301的兩端側(cè)的各側(cè)的端部磁芯304、304,所述內(nèi)側(cè)磁芯302由間隙材302a和磁芯片302b構(gòu)成,所述間隙材302a當中的至少I個由25°C下的熱傳導(dǎo)率為100W/m*K以上的高熱傳導(dǎo)材料構(gòu)成。所述專利文獻2中記載了,這樣的構(gòu)成的電抗器能通過高熱傳導(dǎo)率間隙材302a來改善磁芯片302b的散熱性。然而,在這樣用途的電抗器中,不僅要求所述專利文獻I那樣的高效率或所述專利文獻2那樣的散熱性,還要求較大的電感或低噪音化或低損耗化。特別是太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器多設(shè)置在室內(nèi),因此對用于其中的電抗器來說,低噪音化重要。作為該噪音對策,在產(chǎn)生了噪音的情況下,使電抗器在高頻下動作以使其例如變?yōu)?8kHz左右以上的可聽頻帶以上,但此時損耗因這樣的高頻化而增大,因此所述低損耗化成為重要一點。先行技術(shù)文獻 專利文獻專利文獻I :日本特開2008-186972號公報專利文獻2 :日本特開2008-021948號公報
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述事實而提出的發(fā)明,其目的在于,提供一種呈較大電感且低損耗、低噪音的電抗器。本發(fā)明所涉及的電抗器具備內(nèi)含將寬度方向沿軸向的帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件進行卷繞而得到的線圈的第I磁芯部、以及配置于所述線圈的芯部的第2磁芯部,與所述線圈的兩端部各自對置的所述第I磁芯部的各內(nèi)面在至少覆蓋所述線圈的各端部的區(qū)域中平行,所述第2磁芯部的一端部被配置在形成于所述第I磁芯部的開口部內(nèi),并且所述一端部的周面與所述開口部的周面之間空出間隙。故而,本發(fā)明所涉及的電抗器能使電感較大,故低損耗且低噪音。上述及本發(fā)明的其他的目的、特征以及優(yōu)點通過以下的詳細的描述和附圖而明確。
圖I是表示第I實施方式中的電抗器的構(gòu)成的圖。圖2是用于說明在構(gòu)成第I實施方式的電抗器的線圈的導(dǎo)體構(gòu)件中其寬度W與厚度t的關(guān)系的圖。圖3是用于說明線圈的繞組結(jié)構(gòu)與渦電流損耗的關(guān)系的圖。圖4是表示按線圈的繞組結(jié)構(gòu)區(qū)分的、電抗器中的頻率f與損耗的關(guān)系的曲線圖。圖5是用于說明第I實施方式中的電抗器的振動以及噪音的圖。圖6是表示第I實施方式的電抗器中所使用的、磁芯的磁場-磁通密度特性的圖。圖7是表示第I實施方式中的電抗器的磁通線的狀況的圖。圖8是表示第2實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。圖9是表示第2實施方式中的電抗器的磁通線的狀況的圖。圖10是對比表示第I實施方式中的電抗器的磁通線與第2實施方式中的電抗器的磁通線的圖。圖11是表示第3實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。圖12是表示第3實施方式中的電抗器的磁通線的狀況的圖。圖13是表示第3實施方式的變形方式下的電抗器以及安裝構(gòu)件的構(gòu)成的圖。圖14是表示第4實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。圖15是表示第4實施方式中的電抗器的磁通線的狀況的圖。
圖16是表示第I至第4實施方式的各電抗器中的電流-電感特性的圖。圖17是表示第5實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。圖18是表示第6實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。圖19是表示第7實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。圖20是表示在將實施方式的電抗器轉(zhuǎn)用為變壓器的情況下的等效電路的圖。圖21是表示現(xiàn)有技術(shù)中的電抗器的構(gòu)成的圖。圖22是用于說明現(xiàn)有技術(shù)的電抗器中的撓度系數(shù)的圖。
具體實施方式
·以下,基于附圖來說明本發(fā)明的一實施方式。此外,各圖中賦予了同一標號的構(gòu)成表示同一構(gòu)成,故適當省略說明。另外,在本說明書中,在通稱的情況下以省略了副標的參照標號來表示,在指單獨的構(gòu)成的情況下以帶副標的參照標號來表示。(第I實施方式)圖I是表示第I實施方式中的電抗器的構(gòu)成的圖。圖I (A)是包含線圈IA的中心軸且沿所述中心軸向進行切斷的縱斷面圖,圖I(B)是從所述中心軸向進行俯視的情況下的俯視圖。圖I(B)所示的AA線是圖I(A)的縱斷面圖中的切斷線。圖2是用于說明在構(gòu)成第I實施方式的電抗器的線圈的導(dǎo)體構(gòu)件中其寬度W與厚度t的關(guān)系的圖。圖3是用于說明線圈的繞組結(jié)構(gòu)與渦電流損耗的關(guān)系的圖。圖3(A)表示平放(flatwise)繞組結(jié)構(gòu)的情況,圖3(B)表示扁繞(edgewise)繞組結(jié)構(gòu)的情況。圖4是表示按線圈的繞組結(jié)構(gòu)區(qū)分的、電抗器中的頻率f與損耗的關(guān)系的曲線圖。圖5是用于說明第I實施方式中的電抗器的振動以及噪音的圖。第I實施方式中的電抗器具備線圈、內(nèi)含所述線圈的第I磁芯部、以及配置于所述線圈的芯部的第2磁芯部,所述線圈通過將帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿該線圈的軸向的方式進行卷繞而構(gòu)成,所述第I磁芯部的與所述線圈的所述軸向上的一端部對置的一內(nèi)面和所述第I磁芯部的與所述線圈的所述軸向上的另一端部對置的另一內(nèi)面在至少覆蓋所述線圈的一端部以及另一端部的各端部的區(qū)域中平行,所述第2磁芯部的一端部被配置在形成于所述第I磁芯部的開口部內(nèi),并且所述一端部的周面與所述開口部的周面之間空出間隙。這樣的構(gòu)成的第I實施方式中的電抗器DA例如如圖I所示,構(gòu)成為具備線圈1A、磁芯構(gòu)件2A、以及間隙構(gòu)件3。磁芯構(gòu)件2A例如由磁性上(例如磁導(dǎo)率)具有各向同性的材料來形成,具備上部磁芯構(gòu)件21A、以及下部磁芯構(gòu)件22A。上部磁芯構(gòu)件21A具備具有給定的厚度的多角形形狀、圖I所示的例子中為六角形形狀的板狀體的上端部磁芯構(gòu)件21a、以及具有給定的厚度且從上端部磁芯構(gòu)件21a的外周緣部起沿大致垂直方向延伸的筒狀體的側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b。關(guān)于筒狀體的側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b中的與軸向垂直的橫斷面,由于在圖I所示的例子中上端部磁芯構(gòu)件21a為六角形形狀,因此其輪郭(外形)為六角形,而且,如后所述,圓筒狀的煎餅結(jié)構(gòu)的線圈IA配置于側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b的筒狀體內(nèi),因此在所述六角形內(nèi)存在圓形的開口。在上端部磁芯構(gòu)件21a,形成有作為貫通開口的開口部APA。開口部APA在圖I所示的例子中,是以上端部磁芯構(gòu)件21a的中央位置(幾何重心位置)為中心的具有給定的長度的直徑的圓形的孔。下部磁芯構(gòu)件22A具備與上端部磁芯構(gòu)件21a同形的具有給定的厚度的多角形形狀、圖I所示的例子中為六角形形狀的板狀體的下端部磁芯構(gòu)件22a、以及形成于下端部磁芯構(gòu)件22a的一主面的凸片磁芯構(gòu)件22b。凸片磁芯構(gòu)件22b在圖I所示的例子中是以下端部磁芯構(gòu)件22a的中央位置(幾何重心位置)為中心的、具有給定的長度的外直徑的圓柱體,從其軸向途中起到下端部磁芯構(gòu)件22a為止所述外直徑逐漸變大,從而所述圓柱體的側(cè)面呈錐體狀。凸片磁芯構(gòu)件22b在圖I所示的例子中,既可以中實又可以中空,進而,可以在該中空的部分例如流動空氣或水等給定的流體來使電抗器的散熱性得以提聞。磁芯構(gòu)件2A通過將這樣的結(jié)構(gòu)的上部磁芯構(gòu)件21A中的側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b的端部與下部磁芯構(gòu)件22A中的下端部磁芯構(gòu)件22a的周緣部實質(zhì)上無間隙地進行連結(jié)(連接)而構(gòu)成。由此,在上端部磁芯構(gòu)件21a與下端部磁芯構(gòu)件22a之間、側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b與凸片磁芯構(gòu)件22b之間,形成用于收納線圈IA的空間。而且,在如此連結(jié)了上部磁芯構(gòu)件2IA與下部磁芯構(gòu)件22A的情況下,凸片磁芯構(gòu)件22b的前端被插入上端部磁芯構(gòu)件21a的開口部APA,且在凸片磁芯構(gòu)件22b的前端的周面(外周面)與開口部APA的周面(內(nèi)周面)之間空出間隙GA地被配置于該開口部APA內(nèi)。S卩,開口部APA的直徑大于凸片磁芯構(gòu)·件22b的直徑。在圖I所示的例子中,凸片磁芯構(gòu)件22b的前端比上端部磁芯構(gòu)件21a的外面更向外側(cè)突出一些。這些上部磁芯構(gòu)件2IA中的上端部磁芯構(gòu)件2la、側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b以及下部磁芯構(gòu)件22A中的下端部磁芯構(gòu)件22a與內(nèi)含線圈IA的所述第I磁芯部的一例對應(yīng),下部磁芯構(gòu)件22A的凸片磁芯構(gòu)件22b與配置于線圈IA的芯部的所述第2磁芯部的一例對應(yīng)。所述第I磁芯部(在圖I所示的例子中,上端部磁芯構(gòu)件21a、側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b以及下端部磁芯構(gòu)件22a)發(fā)揮減少向外部泄露的磁通的功能,例如,基于由規(guī)格等規(guī)定的、電抗器DA所容許的漏磁通的大小,來設(shè)計其最大相對磁導(dǎo)率。所述第I磁芯部的最大相對磁導(dǎo)率作為適合用于太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器的電抗器DA,優(yōu)選例如為約100以上。另外,所述第2磁芯部(在圖I所示的例子中,凸片磁芯構(gòu)件22b)的最大相對磁導(dǎo)率由于對電抗器DA的電感造成影響,因此例如基于由規(guī)格等規(guī)定的、電抗器DA所要求的電感的大小來進行設(shè)計。在太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器中,為了相對于電流的變化而穩(wěn)定地動作,還追求電感的變化相對于電流的變化小這樣的電感特性的穩(wěn)定性。在電感較小的情況下,電流的變化變得陡峭,因此電感較大為好。然而,若增大電感則電抗器DA的尺寸也會變大。另一方面,如上所述,在太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器中,特別是面向住戶,流過電抗器DA的電流值的平均值為20A左右,最大也就30A左右,不需要應(yīng)對范圍寬的電流范圍。即,在太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器中不會流過給定的范圍以上的電流,因此至成為大電流為止無法追求電感特性的穩(wěn)定性。故而,在該電流值20A附近,基于所述兩者的平衡,優(yōu)選ImH左右,還考慮間隙效應(yīng)等來設(shè)定所述第2磁芯部的最大相對磁導(dǎo)率。而且,磁芯構(gòu)件2A從期望的磁特性的實現(xiàn)容易性以及期望的形狀的成形容易性的觀點出發(fā),例如,優(yōu)選對軟磁性粉末單獨成形,或者對軟磁性粉末與非磁性體粉末的混合物進行成形。例如,軟磁性粉末與非磁性體粉末的混合比率能比較容易地進行調(diào)整,通過適當?shù)卣{(diào)整所述混合比率,能將磁芯構(gòu)件2A的磁特性容易地實現(xiàn)為期望的磁特性。另外,由于是單獨的軟磁性粉末或者軟磁性粉末與非磁性體粉末的混合物,因此能成形為各種形狀,能將磁芯構(gòu)件2A的形狀分別容易地成形為期望的形狀。另外,這些上部磁芯構(gòu)件21A以及下部磁芯構(gòu)件22A從低成本化的觀點出發(fā),優(yōu)選為同一原料。該軟磁性粉末是強磁性的金屬粉末,更具體而言,例如可列舉純鐵粉、鐵基合金粉末(Fe-Al合金、Fe-Si合金、鐵硅鋁、坡莫合金等)以及無定形粉末、進而表面上形成有磷酸鹽類轉(zhuǎn)化皮膜等的電絕緣皮膜的鐵粉等。這些軟磁性粉末例如能通過基于霧化法等進行微粒子化的方法、或?qū)⒀趸F等精磨后對其還原的方法等來制造。上部磁芯構(gòu)件21A以及下部磁芯構(gòu)件22A具有給定的磁通密度-相對磁導(dǎo)率特性,例如是通過使用公知的常用手段對作為軟磁性粉末的鐵粉和作為非磁性體粉末的樹脂進行混合而成形后的給定的密度的構(gòu)件。此外,磁通密度-相對磁導(dǎo)率特性是相對于磁通密度的變化的相對磁導(dǎo)率的變化。上部磁芯構(gòu)件21A盡管在圖I所示的例子中一體地形成了上端部磁芯構(gòu)件21a和 側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b,但也可以在單獨地形成了上端部磁芯構(gòu)件2 Ia和側(cè)壁磁芯構(gòu)件2 Ib后將它們連結(jié)(連接)起來而形成。另外,同樣地,下部磁芯構(gòu)件22A盡管在圖I所示的例子中一體地形成了下端部磁芯構(gòu)件22a和凸片磁芯構(gòu)件22b,但也可以在單獨地形成了下端部磁芯構(gòu)件22a和凸片磁芯構(gòu)件22b后將它們連結(jié)(連接)起來而形成。磁芯構(gòu)件2A盡管在圖I所示的例子中劃分為了上部磁芯構(gòu)件21A和下部磁芯構(gòu)件22A,但各構(gòu)件的劃分方法是任意的。線圈IA是以給定次數(shù)卷繞長條狀的導(dǎo)體構(gòu)件而得到的,通過進行通電來產(chǎn)生磁場。在本實施方式中,線圈IA通過將帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿線圈IA的軸向的方式進行卷繞而構(gòu)成。線圈IA被配置于上述的、上端部磁芯構(gòu)件21a與下端部磁芯構(gòu)件22a之間、側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b與凸片磁芯構(gòu)件22b之間所形成的空間,而且按照在線圈IA的芯部貫通線圈IA的方式配置凸片磁芯構(gòu)件22b。如此,本實施方式的電抗器DA是將有芯線圈IA收納至磁芯構(gòu)件2A的內(nèi)部空間的所謂的罐型的電抗器。進而,在本實施方式的電抗器DA中,上端部I磁芯構(gòu)件21a的與線圈IA的軸向上的一端部對置的一內(nèi)面和下端部I磁芯部22a的與線圈IA的所述軸向上的另一端部對置的另一內(nèi)面構(gòu)成為在至少覆蓋線圈IA的一端部以及另一端部的各端部的區(qū)域中平行。所述帶狀如圖2所示是指寬度W比厚度t大的情況,即,在寬度W與厚度t之間,W>t(ff/t > I)的關(guān)系成立。如此,本實施方式的線圈IA是所謂的平放繞組結(jié)構(gòu)。在此,針對具備按照這樣的導(dǎo)體構(gòu)件在徑向上重合的方式被卷繞而得到的平放繞組結(jié)構(gòu)的線圈IA的電抗器DA (圖I、圖3 (A))、以及具備導(dǎo)體構(gòu)件按照在軸向上重合的方式被卷繞的扁繞繞組結(jié)構(gòu)的線圈IH的電抗器DH(圖3(B)),以下就其渦電流損耗進行說明。一般而言,若在線圈中通電,則因線圈由導(dǎo)體構(gòu)成,因此在與磁力線垂直的面(正交面)產(chǎn)生渦電流,由此產(chǎn)生損耗(loss)。在磁通密度相同的情況下,該渦電流的大小與交叉于磁通線的面積,即,垂直于磁力線的連續(xù)的面的面積成正比。磁力線如圖3(A)以及圖3 (B)所示,在線圈內(nèi)沿軸向,因此渦電流將與構(gòu)成線圈的導(dǎo)體的、與軸向正交的徑向的面的面積成正比。故而,在扁繞繞組結(jié)構(gòu)中,如圖3(B)所示,所述導(dǎo)體構(gòu)件的徑向的面積大,易于產(chǎn)生渦電流,較之于因電阻而產(chǎn)生的損耗,因渦電流而產(chǎn)生的損耗處于支配地位。因此,在扁繞繞組結(jié)構(gòu)中,如圖4所示,損耗依賴于通電電流的頻率,并隨頻率的增加而增大。另一方面,在本實施方式中的電抗器DA的平放繞組結(jié)構(gòu)中,如圖3(A)(圖I)所示,所述導(dǎo)體構(gòu)件的徑向的面積小,難以產(chǎn)生渦電流,另一方面,軸向的面積大。因此,在平放繞組結(jié)構(gòu)中,如圖4所示,幾乎不產(chǎn)生渦電流,損耗僅由電阻導(dǎo)致,從而不依賴于通電電流的頻率而大致呈恒定。進而,如圖3(B)所示,在扁繞繞組結(jié)構(gòu)中,所述導(dǎo)體構(gòu)件是在軸向上重疊的結(jié)構(gòu),而如圖3(A)(圖I)所示,在平放繞組結(jié)構(gòu)中,所述導(dǎo)體構(gòu)件其寬度方向與軸向大致一致,且連續(xù),因此平放繞組結(jié)構(gòu)較之于扁繞繞組結(jié)構(gòu),更有效地將線圈上的發(fā)熱熱傳導(dǎo)至磁芯。如此,具備平放繞組結(jié)構(gòu)的線圈IA的電抗器DA在所述損耗以及熱傳導(dǎo)的點上優(yōu)于具備扁繞繞組結(jié)構(gòu)的線圈IH的電抗器DH。此外,從該熱傳導(dǎo)的觀點出發(fā),在電抗器DA,如圖I虛線所示,可以在線圈IA與所述第I磁芯部(上端部磁芯構(gòu)件2la、側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b以及下端部磁芯構(gòu)件22a)之間產(chǎn)·生的間隙,填充比較良好地傳導(dǎo)熱的熱傳導(dǎo)構(gòu)件6。這樣的構(gòu)成的電抗器DA能經(jīng)由所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件將在線圈IA產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)至包圍線圈IA的所述第I磁芯部,能改善散熱性。所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件例如能列舉熱傳導(dǎo)性較好的高分子構(gòu)件(較高傳導(dǎo)率的高分子構(gòu)件)。該高分子構(gòu)件例如是粘接性卓越的環(huán)氧系的樹脂等。另外,例如,所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件既可以是BN陶瓷(氮化硼陶瓷)等的絕緣材,又可以以復(fù)合物來進行填充。通過這樣的所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件,還能改善絕緣性。而且,在本實施方式中,在所述平放繞組結(jié)構(gòu)中,如上所述,所述導(dǎo)體構(gòu)件是帶狀。即,如圖2(A)所示,電抗器DA以具有構(gòu)成線圈IA的導(dǎo)體構(gòu)件的寬度W比厚度t (所述導(dǎo)體構(gòu)件的徑向的長度)大的矩形斷面的導(dǎo)體構(gòu)件來構(gòu)成。由此,如圖2(B)所示,較之于具有以厚度t比寬度W長的矩形斷面的導(dǎo)體構(gòu)件所構(gòu)成的電抗器,徑向的面積小。其結(jié)果是,基于與所述損耗的點上平放繞組結(jié)構(gòu)的線圈IA優(yōu)于所述扁繞繞組結(jié)構(gòu)的線圈DH的理由同樣的理由,能減小渦電流損耗。而且,特別是若將所述導(dǎo)體構(gòu)件的厚度t對寬度W之比t/W設(shè)為1/10以下(t/W彡1/10,IOt彡W),則能使渦電流損耗的發(fā)生大幅度減少。而且,在本實施方式的電抗器DA中,如上所述,所述第I磁芯部(上端部磁芯構(gòu)件21a)的與線圈IA的軸向上的一端部對置的一內(nèi)面和所述第I磁芯部(下端部磁芯構(gòu)件22a)的與線圈IA的所述軸向上的另一端部對置的另一內(nèi)面構(gòu)成為在至少覆蓋線圈IA的一端部以及另一端部的各端部的區(qū)域中平行。這是由于,即使如上所述設(shè)定對線圈IA施加的條件(平放繞組結(jié)構(gòu),寬度W大于厚度t),若不按照使與線圈IA的上下兩端面分別對置的、所述第I磁芯部中的上下的內(nèi)壁面(上壁面以及下壁面)在至少覆蓋線圈IA的端部的區(qū)域中平行的方式來構(gòu)成電抗器DA,則通過線圈IA的內(nèi)部的磁通線(磁力線)也不會與軸向大致平行。例如,在所述第I磁芯部的所述上壁面與所述下壁面的間隔當中將線圈IA的最內(nèi)周側(cè)的位置(最內(nèi)周位置)上的間隔設(shè)為LI、將線圈IA的最外周側(cè)的位置(最外周位置)上間隔設(shè)為L2、將從所述最內(nèi)周位置起到所述最外周位置為止的各間隔的平均值設(shè)為L3的情況下,將用線圈IA的最內(nèi)周位置上的所述第I磁芯部的所述上壁面和所述下壁面之間的間隔LI、與線圈IA的最外周位置上的所述第I磁芯部的所述上壁面和所述下壁面之間的間隔L2之差(L1-L2)除以平均值L3而得到的值(L1-L2)/L3定義為平行度。此外,所述平均值L3是在所述最內(nèi)周位置與所述最外周位置之間以給定間隔來刻畫的多個位置上的各間隔的平均值。在定義了這樣的平行度的情況下,本發(fā)明者一邊以各種方式改變平行度一邊驗證磁通線的分布的結(jié)果是,例如在所述平行度為1/100的情況下,通過線圈I的內(nèi)部的磁通線與軸向平行,另一方面,在所述平行度為-1/10或1/10的情況下,通過線圈I的內(nèi)部的磁通線不與軸向平行。基于這樣的驗證,為了使通過線圈IA的內(nèi)部的磁通線平行,將所述平行度的絕對值優(yōu)選為1/50以下。
而且,在線圈IA的兩端分別連接有用于從外部向線圈IA供電的圖示省略的端子,這些端子被設(shè)置為經(jīng)由所述第I磁芯部例如上端部磁芯構(gòu)件21a上所設(shè)置的貫通孔與所述第I磁芯部的外部相臨。間隙構(gòu)件3是在凸片磁芯構(gòu)件22b的前端的周面(外周面)與開口部APA的周面(內(nèi)周面)之間被夾入以給定的間隔(間隙長度)所形成的間隙GA的構(gòu)件。間隙構(gòu)件3維持間隙長度,而且,對上部磁芯構(gòu)件21A的上端部磁芯構(gòu)件21a與下部磁芯構(gòu)件22A的凸片磁芯構(gòu)件22b進行固定。在圖I所示的例子中,間隙構(gòu)件3具備俯視時為圈餅狀的蓋部、以及從該蓋部的下表面垂下且被夾入間隙GA的圓筒狀的間隙部。間隙構(gòu)件3中與周方向垂直的縱斷面呈類T字狀。這樣的間隙構(gòu)件3例如由環(huán)氧樹脂或礬土等形成。而且,通過調(diào)整該間隙長度,能對期望的電流范圍內(nèi)的電感的變動進行控制。另外,對于這樣的結(jié)構(gòu)的電抗器DA,較之于現(xiàn)有的例如圖21⑷以及⑶所示的結(jié)構(gòu)的電抗器PDA、PDB,會降低間隙長度的產(chǎn)品偏差(電抗器的個體差),其結(jié)果是,第I實施方式中的電抗器DA還能降低電感的產(chǎn)品偏差。S卩,在圖21(A)以及⑶所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電抗器PDA、PDB中,間隙長度根據(jù)夾入至各間隙的材料的制作精度以及粘接劑等的涂敷條件等而變動,若將其各變動值設(shè)為ε η、設(shè)計值設(shè)為g,則成為Σ (g+εn)(其中,Σ是對n取l至間隙數(shù)之和)。在該現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電抗器PDA、PDB中,因該變動值ε的變動,關(guān)于電感會產(chǎn)生較大的產(chǎn)品偏差。為此,在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電抗器PDA、TOB中,當為了使間隙長度的精度提高而減少間隙數(shù)時,若想得到同等的特性,需要增大間隙長度。故而,從間隙漏出的漏磁通變多,該漏磁通貫穿線圈的導(dǎo)體從而渦電流損耗變大,其結(jié)果是,電抗器的效率下降。另一方面,在本實施方式中的電抗器DA中,間隙GA是通過將凸片磁芯構(gòu)件22b插入上端部磁芯構(gòu)件21a的開口部APA從而形成于凸片磁芯構(gòu)件22b的前端的周面(外周面)與開口部APA的周面(內(nèi)周面)之間。故而,即使凸片磁芯構(gòu)件22b的中心(軸芯)與開口部APA的中心不一致(未成同心)而產(chǎn)生了錯位,也會如如圖I所示,間隙長度在包夾中心(軸芯)的兩側(cè)相互抵消(g+ ε,g_ ε )。因此,環(huán)狀的間隙GA的全周的平均值以((g+ ε ) + (g- ε )) /2 = g而保持恒定,其結(jié)果是,本實施方式中的電抗器DA的電感恒定。例如,在對鐵粉進行粉末成形來制造了磁芯構(gòu)件2A的情況下,上端部磁芯構(gòu)件21a的開口部APA的直徑以及凸片磁芯構(gòu)件22b的直徑的各制作精度與模具的精度大概一致,因此電感的產(chǎn)品偏差降低或者不發(fā)生。另外,對于這樣的結(jié)構(gòu)的電抗器DA,較之于現(xiàn)有的例如圖21⑷以及⑶所示的結(jié)構(gòu)的電抗器PDA、Η)Β,其在徑向上的機械結(jié)構(gòu)上的剛性更高,因此這樣的構(gòu)成的電抗器DA能減少振動以及噪音。S卩,例如,在圖21⑶所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電抗器I3DB中,如圖21⑶所示,若將外側(cè)磁芯303的半徑(外半徑)設(shè)為a、其厚度設(shè)為h、內(nèi)側(cè)磁芯302的半徑設(shè)為b,則在基于間隙間引力的荷重為P的情況下,中心部最大位移量u是a XpXaV(EXhs) = [a Xa4/h3]X(p/E),與(p/E)成正比(在此,式中E是楊氏模量,α是撓度系數(shù))。另一方面,在本實施方式中的電抗器DA中,如圖I(A)以及圖5所示,若將上端部磁芯構(gòu)件21a(磁芯構(gòu)件2Α)的半徑(外半徑)設(shè)為a、其厚度設(shè)為h、凸片磁芯構(gòu)件22b的半徑設(shè)為b,則在基于間隙間引力的荷重為P的情況下,中心部最大位移量u是{l-v+(l+v) Xa2Zb2J X {pXb3/(EX (a2_b2))} = [{l-v+(l+v) Xa2/b2} X {b3/(a2_b2)} ] X (p/E),與(p/E)成正比(在此,式中E是楊氏模量,V是泊松比)。泊松比V —般在液體中為O. 5左右,在固體中為O. 3左右。因此,在將圖21 (B)所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電抗器I3DB以及本實施方式中的電抗 器DA以同一材料進行制造來使這兩者的電感相等的情況下,通過比較它們的比例系數(shù)([a XaVh3], [{l-v+(l+v)Xa2/b2}X{b3/(a2-b2)}]),能比較這兩者的位移量。于是,作為一般的形狀若設(shè)為a b h = 2 I O. 5、撓度系數(shù)α = O. I O. 35、泊松比ν = O. 3來進行試算,則在圖21 (B)所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電抗器I3DB中,其比例系數(shù)為13 45,而在本實施方式中的電抗器DA中,其比例系數(shù)為1.5。故而,本實施方式中的電抗器DA中的比例系數(shù)為圖21(B)所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電抗器I3DB中的比例系數(shù)的3 12%左右,本實施方式中的電抗器DA較之于圖21(B)所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電抗器TOB,位移量更小,其結(jié)果是,還降低噪音。此外,盡管上述將撓度系數(shù)α設(shè)為了 O. I至O. 35,但這在于撓度系數(shù)α根據(jù)周邊的固定條件而變化,該撓度系數(shù)α被認為處于從圖22 (A)所示的周邊簡單支撐的情況下的值起到圖22(B)所示的周邊固定支撐的情況下的值為止的范圍。撓度系數(shù)α相對于內(nèi)外徑比b/a的特性曲線如圖22(C)所示。從圖22(C)可知,在a b = 2 I中,為0.1<α< O. 35。在此,盡管上述是以凸片磁芯構(gòu)件22b的中心(軸芯)與開口部APA的中心一致為前提,但即使它們不一致(未成同心)而發(fā)生了錯位,本實施方式中的電抗器DA也能降
低噪音。S卩,關(guān)于在間隙長度g僅微小變化了 Ag的情況下的、對包夾間隙的磁芯起作用的引力F,若將電流設(shè)為I、電感設(shè)為L,則成為F = I2/2·乳/處。在圖21㈧以及⑶所示的結(jié)構(gòu)的電抗器PDA、PDB中,即使為了精密地管理間隙長度而對間隙材使用了硬質(zhì)的材料,磁芯的面以及與其對置的間隙材的面在數(shù)Pm的數(shù)量級下也不能稱為完全的平面,存在凹凸。故而,關(guān)于磁芯和間隙材,不能將磁芯的面以及與其對置的間隙材的面作為完全的平面進行一體化,而需要使用較軟質(zhì)的粘接劑等填充材使之相互貼緊,該軟質(zhì)的填充材會因松弛或反沖而帶來間隙長度的變化,成為振動或噪音的原因。特別是在太陽能發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器用的電抗器或環(huán)境對應(yīng)型汽車用的電抗器中使用了高頻的情況下,磁芯的振動成為數(shù)μπι左右。另一方面,在本實施方式中的電抗器DA中,間隙GA如上所述,是將凸片磁芯構(gòu)件22b插入上端部磁芯構(gòu)件21a的開口部APA從而形成于凸片磁芯構(gòu)件22b的前端的周面(夕卜周面)與開口部APA的周面(內(nèi)周面)之間,因此環(huán)狀的間隙GA的全周的平均值恒定,從而無需對該間隙GA的間隙長度精密地管理,因此,上述那樣的軟質(zhì)的填充材也不需要,因現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電抗器H)A、TOB中的裝配時的間隙管理而引起的噪音降低或不發(fā)生。這樣的本實施方式的電抗器DA能通過下面各工序來進行制作。首先,準備以絕緣材進行絕緣包裹的具有給定的厚度t的帶狀(條帶狀)的長條的導(dǎo)體構(gòu)件,該導(dǎo)體構(gòu)件在凸片磁芯構(gòu)件22b的外周被卷繞給定次數(shù)?;蛘?,所述導(dǎo)體構(gòu)件從距離中心(軸芯)給定的徑的位置起被卷繞給定次數(shù),來制作空芯線圈,而且,該空芯線圈按照在其芯部配置凸片磁芯構(gòu)件22b的方式被安裝于下部磁芯構(gòu)件22A。由此,形成不僅在中心部(芯部)具有凸片磁芯構(gòu)件22b而且通過將夾著絕緣材而重合的帶狀的長條的導(dǎo)體構(gòu)件卷繞給定次數(shù)而構(gòu)成的煎餅結(jié)構(gòu)的線圈1A。接下來,將上部磁芯構(gòu)件21A中的側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b的端部與下部磁芯構(gòu)件22A中的下端部磁芯構(gòu)件22a的周緣部實質(zhì)上無間隙地進行連結(jié)(連接)。而且,在間隙GA安裝間隙材3。由此,制作圖I所示的電抗器DA。 如以上說明所述,在上述構(gòu)成的電抗器DA中,線圈IA通過將帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿線圈IA的軸向的方式進行卷繞而構(gòu)成,上部磁芯構(gòu)件21A中的上端部磁芯構(gòu)件21a的與線圈IA的所述軸向上的一端部對置的內(nèi)壁面和下部磁芯構(gòu)件22A中的下端部磁芯構(gòu)件22a的與線圈IA的所述軸向上的另一端部對置的內(nèi)壁面,在至少覆蓋線圈IA的一端部以及另一端部的各端部的區(qū)域中平行。故而,在線圈IA沿磁通的方向配置帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向,因此,如上所述,這樣的構(gòu)成的電抗器DA能減小渦電流損耗。另外,上述構(gòu)成的電抗器DA是具備內(nèi)含線圈IA的上部磁芯構(gòu)件21A以及下部磁芯構(gòu)件22A的所謂的罐型的電抗器,線圈IA在其芯部具備下部磁芯構(gòu)件22A的凸片磁芯構(gòu)件22b,因此能具有較大的電感。另外,上述構(gòu)成的電抗器DA中,下部磁芯構(gòu)件22A中的凸片磁芯構(gòu)件22b的一端部(前端)被配置在形成于上部磁芯構(gòu)件21A中的上端部磁芯構(gòu)件21a的開口部APA內(nèi),并且所述一端部的周面與開口部APA的周面之間空出間隙GA,因此通過調(diào)整間隙GA的間隔(間隙長度),能控制期望的電流范圍內(nèi)的電感的變動。而且,例如在開口部APA為圓形且凸片磁芯構(gòu)件22b的一端部(前端)也為圓形的情況下,所述間隙長度通過開口部APA的直徑(內(nèi)徑)與凸片磁芯構(gòu)件22b的所述一端部的直徑(外徑)之差來進行規(guī)定,因此這樣的構(gòu)成的電抗器DA能抑制因開口部APA的中心與凸片磁芯構(gòu)件22b的所述一端部的中心的錯位所帶來的所述間隙長度的變動。故而,在這樣的構(gòu)成的電抗器DA中,將減少所述間隙長度的產(chǎn)品偏差(電抗器的個體差),其結(jié)果是,這樣的構(gòu)成的電抗器DA還能減少電感的廣品偏差。另外,在間隙GA產(chǎn)生的電磁吸引力以及磁致變形膨脹一般均發(fā)生在徑向,而在這樣的構(gòu)成的電抗器DA中,由于該徑向上的機械結(jié)構(gòu)上的剛性高,因此這樣的構(gòu)成的電抗器DA能減少振動以及噪音。而且,即使作為噪音對策,在產(chǎn)生了噪音的情況下在高頻下使電抗器DA動作以使其成為例如18kHz左右以上的可聽頻帶以上,也如所述那樣,由于謀求了渦電流損耗的減少,因此還能減少損耗。因此,這樣的構(gòu)成的電抗器DA能使電感較大,低損耗且低噪音。在這樣的構(gòu)成的電抗器DA中,能以大電流范圍來得到低電感的情況下的磁場解析結(jié)果如圖7所示。在該磁場解析中,將具有圖6的實線所示的磁特性的鐵粉壓粉用于磁芯構(gòu)件2A。此外,圖6還以虛線示出了方向性電磁鋼板的磁特性。圖6是表示在第I實施方式的電抗器中所使用的、磁芯的磁場-磁通密度特性的圖。圖6的橫軸是以A/m單位所表征的磁場,其縱軸是以T單位所表征的磁通密度。圖7是表示第I實施方式中的電抗器的磁通線的狀況的圖。從圖7可以理解,許多磁通線在磁芯構(gòu)件2A內(nèi)環(huán)形流動,其一部分從上部磁芯構(gòu)件21A流出,貫通線圈IA內(nèi),而流入了下部磁芯構(gòu)件22A。在本實施方式中,由于按上述那樣構(gòu)成,因此該磁通線大致沿線圈IA的導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向,通過該磁通線而生成的渦電流降低。此外,鐵粉壓粉較之于方向性電磁鋼板,其磁導(dǎo)率低,而通過采用本實施方式的構(gòu)成或后述的構(gòu)成,電抗器D例如如后述的圖16所示能得到適合各種用途的電感性能。接下來,說明別的實施方式。(第2實施方式)
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圖8是表示第2實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。圖9是表示第2實施方式中的電抗器的磁通線的狀況的圖。圖10是對比表示第I實施方式中的電抗器的磁通線與第2實施方式中的電抗器的磁通線的圖。第2實施方式中的電抗器DB中,所述第2磁芯部的另一端部與所述第I磁芯部連結(jié),所述第I磁芯部還具備從形成所述開口部的周緣部起向所述第I磁芯內(nèi)延伸的突起部。這樣的第2實施方式中的電抗器DB,例如,如圖8所示,構(gòu)成為具備線圈1A、磁芯構(gòu)件2B、間隙構(gòu)件3。這些第2實施方式的電抗器DB中的線圈IA以及間隙構(gòu)件3分別與第I實施方式的電抗器DA中的線圈IA以及間隙構(gòu)件3相同,故省略其說明。磁芯構(gòu)件2B例如由在磁性上(例如磁導(dǎo)率)具有各向同性的材料形成,具備上部磁芯構(gòu)件21B、以及下部磁芯構(gòu)件22A。該第2實施方式的電抗器DB中的下部磁芯構(gòu)件22A與第I實施方式的電抗器DA中的下部磁芯構(gòu)件22A相同,故省略其說明。上部磁芯構(gòu)件21B具備具有給定的厚度的多角形形狀例如六角形形狀的板狀體的上端部磁芯構(gòu)件21a、以及具有給定的厚度且從上端部磁芯構(gòu)件21a的外周緣部起在大致垂直的方向上延伸的筒狀體的側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b,在上端部磁芯構(gòu)件21a,形成有作為貫通開口的開口部APA。這些第2實施方式的電抗器DB中的上端部磁芯構(gòu)件21a以及側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b,分別與第I實施方式的電抗器DA中的上端部磁芯構(gòu)件21a以及側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b相同,故省略其說明。而且,在第2實施方式中,上部磁芯構(gòu)件2IB還具備上端部磁芯構(gòu)件21a中的、從形成開口部APA的周緣部起向所述第I磁芯內(nèi)延伸的突起部21c。在這樣的構(gòu)成的第2實施方式中的電抗器DB中,即使在按照通過增加線圈IA的匝數(shù)來以較小電流范圍成為高電感的方式設(shè)計了電抗器DB的情況下,也如圖9所示,貫通線圈IA內(nèi)的磁通線的方向能與線圈IA的軸向接近平行,基于上述的理由,能減小渦電流損耗。參照與第I實施方式中的電抗器DA進行了比較的圖10,能容易理解。S卩,若為了得到更大的電感而增加線圈IA的匝數(shù),則在不具備突起部21c的結(jié)構(gòu)的第I實施方式中的電抗器DA中,貫穿通電時的線圈IA的磁通線如圖10(B)所示發(fā)生彎曲,而第2實施方式中的電抗器DB如圖10(A)所示,貫穿通電時的線圈IA的磁通線的方向因突起部21c而能與線圈IA的軸向接近平行。故而,第2實施方式中的電抗器DB較之于不具備突起部21c的情況,能減小渦電流損耗。
接下來,說明別的實施方式。(第3實施方式)
圖11是表示第3實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。圖12是表示第3實施方式中的電抗器的磁通線的狀況的圖。第3實施方式中的電抗器DC中,所述第2磁芯部的另一端部被配置在形成于所述第I磁芯部的第2開口部內(nèi),所述另一端部的周面與所述第2開口部的周面之間空出第2間隙。這樣的第3實施方式中的電抗器DC例如,如圖11所示,構(gòu)成為具備線圈1A、磁芯構(gòu)件2C、間隙構(gòu)件3、4。這些第3實施方式的電抗器DC中的線圈IA以及間隙構(gòu)件3分別與第I實施方式的電抗器DA中的線圈IA以及間隙構(gòu)件3相同,故省略其說明。磁芯構(gòu)件2C例如由在磁性上(例如磁導(dǎo)率)具有各向同性的材料形成,具備上部磁芯構(gòu)件21A、下部磁芯構(gòu)件22B、芯部磁芯構(gòu)件23A。該第3實施方式的電抗器DC中的上部磁芯構(gòu)件2IA與第I實施方式的電抗器DA中的上部磁芯構(gòu)件2IA相同,故省略其說明。下部磁芯構(gòu)件22B與上部磁芯構(gòu)件21A中的上端部磁芯構(gòu)件21a相同,是與上端部磁芯構(gòu)件21a的形狀相同的多角形形狀例如六角形形狀的板狀體,且形成有與上端部磁芯構(gòu)件2 Ia中的開口部APA同樣的貫通開口即開口部APB。開口部APB在圖11所示的例子中,是以下部磁芯構(gòu)件22B的中央位置(幾何重心位置)為中心的、具有給定的長度的直徑的圓形的孔。芯部磁芯構(gòu)件23A是與第I實施方式的凸片磁芯構(gòu)件22b同樣的、具有給定的長度的外直徑的圓柱體。芯部磁芯構(gòu)件23A既可以中實又可以中空,進而,可以在該中空的部分例如流動空氣或水等給定的流體來使電抗器的散熱性得以提高。芯部磁芯構(gòu)件23A的一端部被插入上端部磁芯構(gòu)件21a的開口部APA,且在芯部磁芯構(gòu)件23A的一端部的周面(外周面)與開口部APA的周面(內(nèi)周面)之間空出第I間隙GAA地被配置于該開口部APA內(nèi),而且,芯部磁芯構(gòu)件23A的另一端部被插入下部磁芯構(gòu)件22B的開口部APB,且在芯部磁芯構(gòu)件23A的另一端部的周面(外周面)與開口部APB的周面(內(nèi)周面)之間空出第2間隙GAB地被配置于該開口部APB內(nèi)。這些上部磁芯構(gòu)件2IA以及下部磁芯構(gòu)件22B與內(nèi)含線圈IA的所述第I磁芯部的一例對應(yīng),芯部磁芯構(gòu)件23A與配置于線圈IA的芯部的所述第2磁芯部的一例對應(yīng)。間隙構(gòu)件3是在芯部磁芯構(gòu)件23A的一端部的周面(外周面)和開口部APA的周面(內(nèi)周面)之間被夾入至以給定的間隔(間隙長度)所形成的間隙GAA的構(gòu)件。間隙構(gòu)件4是在芯部磁芯構(gòu)件23A的另一端部的周面(外周面)和開口部APB的周面(內(nèi)周面)之間被夾入至以給定的間隔(間隙長度)所形成的間隙GAB的構(gòu)件。而且,間隙構(gòu)件3維持間隙長度,對上部磁芯構(gòu)件2IA的上端部磁芯構(gòu)件21a和芯部磁芯構(gòu)件23A進行固定,而且間隙構(gòu)件4維持間隙長度,對下部磁芯構(gòu)件22B和芯部磁芯構(gòu)件23A進行固定。這些間隙構(gòu)件3、4分別具備俯視時為圈餅狀的蓋部、以及從該蓋部的下表面起垂下且被夾入至間隙GA的圓筒狀的間隙部。間隙構(gòu)件3、4中的與周方向垂直的縱斷面呈類T字狀。這樣的間隙構(gòu)件3、4例如是環(huán)氧樹脂或礬土等。此外,線圈IA被配置于上端部磁芯構(gòu)件21a與下部磁芯構(gòu)件22B之間、側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b與芯部磁芯構(gòu)件23A之間所形成的空間,而且按照在線圈IA的芯部貫通線圈IA的方式配置芯部磁芯構(gòu)件23A。
在這樣的構(gòu)成的第3實施方式中的電抗器DC中,從圖12⑷可以理解,許多磁通線在磁芯構(gòu)件2C內(nèi)環(huán)形流動,其一部分從上部磁芯構(gòu)件21A流出,貫通線圈IA內(nèi),而流入了下部磁芯構(gòu)件22B。在本實施方式中,由于按上述那樣構(gòu)成,因此該磁通線大致沿線圈IA的導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向,通過該磁通線而生成的渦電流降低。而且,在這樣的構(gòu)成的第3實施方式中的電抗器DC中,由于是具有第I間隙GAA以及第2間隙GAB的多個間隙GA的結(jié)構(gòu),因此能對間隙GA進行分割配置。故而,對圖7和圖12進行比較可知,這樣的構(gòu)成的第3實施方式中的電抗器DC較之于第I實施方式中的電抗器DA,能減少泄露至外部的漏磁通,其結(jié)果是,能使漏磁通對配置于電抗器DC的周邊的周邊設(shè)備造成的影響最小化。在此,針對將具有這樣的第I以及第2間隙的第3實施方式中的電抗器DC安裝于安裝構(gòu)件的情況進行說明。圖13是表示第3實施方式的變形方式下的電抗器以及安裝構(gòu)件的構(gòu)成的圖。圖13(A)是所述變形方式的第I形態(tài)下的整體立體圖,圖13(B)是所述變形方式的第I形態(tài)下的斷面圖,圖13(C)是從所述變形方式的第I形態(tài)下的安裝構(gòu)件側(cè)觀察的仰視圖,圖13(D)是示意地表示所述變形方式的第I形態(tài)下的斷面的斷面示意圖(圖 13(C)的示意圖),而且,圖13(E)是示意地表示所述變形方式的第2形態(tài)下的斷面的斷面示意圖。通常,電抗器因各種損耗而發(fā)熱,在高溫化的情況下,電抗器以傳熱散熱為目的,例如與由熱傳導(dǎo)率較低的良熱傳導(dǎo)性的金屬材料形成的平板狀的散熱板接觸固定。所述金屬材料例如是銅及其合金、鐵及其合金、以及鋁及其合金等。若以傳熱散熱為目的而將第3實施方式中的電抗器DC僅安裝于平板狀的散熱板,則該電抗器DC具有第2間隙GAB,且散熱板具有電傳導(dǎo)性,因此存在因該第2間隙GAB而引起的漏出的漏磁通會使渦電流在該散熱板生成的風險。為此,作為第3實施方式的變形方式,在其第I形態(tài)下,如圖13(A) (D)所示,在散熱板6A,在安裝電抗器DC’的安裝面,從線圈IA的軸向觀察俯視時,長邊方向與第2間隙GAB交叉,而且形成I個或多個貫通散熱板6A的縫孔6a。另外,在其第2形態(tài)下,如圖13(E)所示,在散熱板6B,在安裝電抗器DC’的安裝面,從線圈IA的軸向觀察俯視時,長邊方向與第2間隙GAB交叉,而且形成I個或多個具有第2間隙GAB的間隔以上的深度的縫槽6b。在圖13⑷ ⑶以及(E)所示的例子中,多個縫孔6a、6b以線圈IA的軸為中心按照長邊方向與第2間隙GAB交叉的方式在徑向上呈放射狀且在周方向上以給定的間隔形成于安裝電抗器DC’的安裝面。此外,在圖13所示的變形方式中,電抗器DC’對比圖11所示的電抗器DC,不具備間隙構(gòu)件3、4,經(jīng)由形成于磁芯構(gòu)件2C’的貫通孔而通過螺栓7擰緊固定于散熱板6A、6B。另外,磁芯構(gòu)件2C’的整體形狀與磁芯構(gòu)件2C為相同形狀,但磁芯構(gòu)件2C’由上部和下部的相同形狀的2構(gòu)件構(gòu)成。對于這樣的構(gòu)成的電抗器DC’,由于在散熱板6A形成有縫孔6a或者在散熱板6B形成有縫槽6b,因此所述渦電流的流動被該縫孔6a或縫槽6b阻止。因此,這樣的構(gòu)成的電抗器DC’能不伴隨電力損耗以及電感變化地進行散熱。接下來,說明別的實施方式。
(第4實施方式)圖14是表不第4實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。圖15是表不第4實施方式中的電抗器的磁通線的狀況的圖。第4實施方式中的電抗器DC中,所述第2磁芯部的另一端部被配置為與所述第I磁芯部的另一內(nèi)面之間空出第3間隙。這樣的第4實施方式中的電抗器DD例如,如圖14所示,構(gòu)成為具備線圈1A、磁芯構(gòu)件2D、間隙構(gòu)件3。這些第4實施方式的電抗器DD中的線圈IA以及間隙構(gòu)件3分別與第I實施方式的電抗器DA中的線圈IA以及間隙構(gòu)件3相同,故省略其說明。磁芯構(gòu)件2D例如由在磁性上(例如磁導(dǎo)率)具有各向同性的材料形成,具備上部磁芯構(gòu)件21A、下部磁芯構(gòu)件22C、芯部磁芯構(gòu)件23B。該第4實施方式的電抗器DD中的上部磁芯構(gòu)件2IA與第I實施方式的電抗器DA中的上部磁芯構(gòu)件2IA相同,故省略其說明。下部磁芯構(gòu)件22C具有給定的厚度,與上端部磁芯構(gòu)件21a的外形形狀相同,是多 角形形狀,例如,六角形形狀的板狀體。芯部磁芯構(gòu)件23B是與第I實施方式的凸片磁芯構(gòu)件22b相同的、具有給定的長度的外直徑的圓柱體。芯部磁芯構(gòu)件23B既可以中實又可以中空,進而,可以在該中空的部分例如流動空氣或水等給定的流體來使電抗器的散熱性得以提高。芯部磁芯構(gòu)件23B的一端部被插入上端部磁芯構(gòu)件21a的開口部APA,且在芯部磁芯構(gòu)件23B的一端部的周面(外周面)與開口部APA的周面(內(nèi)周面)之間空出第I間隙GAA地被配置于該開口部APA內(nèi),而且,芯部磁芯構(gòu)件23B的另一端部被配置為與下部磁芯構(gòu)件22C內(nèi)側(cè)內(nèi)面之間空出第3間隙GAC。在第3間隙GAC,夾入例如環(huán)氧樹脂或礬土等間隙構(gòu)件(未圖示)。芯部磁芯構(gòu)件23B的另一端部的周緣部分例如可以以R倒棱或C倒棱等來進行倒棱。在圖14所示的例子中,對所述周緣部分進行了 R倒棱。這些上部磁芯構(gòu)件2IA以及下部磁芯構(gòu)件22C與內(nèi)含線圈IA的所述第I磁芯部的一例對應(yīng),芯部磁芯構(gòu)件23B與配置于線圈IA的芯部的所述第2磁芯部的一例對應(yīng)。此外,線圈IA被配置于上端部磁芯構(gòu)件21a與下部磁芯構(gòu)件22B之間、側(cè)壁磁芯構(gòu)件21b與芯部磁芯構(gòu)件23B之間所形成的空間,且在線圈IA的芯部內(nèi)配置芯部磁芯構(gòu)件23B。對于這樣的構(gòu)成的第4實施方式中的電抗器DD,從圖15(A)可以理解,許多磁通線在磁芯構(gòu)件2D內(nèi)環(huán)形流動,其一部分從上部磁芯構(gòu)件21A流出,貫通線圈IA內(nèi),而流入了下部磁芯構(gòu)件22C。在本實施方式中,由于按上述那樣構(gòu)成,因此該磁通線大致沿線圈IA的導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向,通過該磁通線而生成的渦電流降低。而且,在這樣的構(gòu)成的第4實施方式中的電抗器DD中,由于是具有第I間隙GAA以及第3間隙GAC的多個間隙GA的結(jié)構(gòu),因此能對間隙GA進行分割配置。故而,對圖7和圖15進行比較可知,這樣的構(gòu)成的第4實施方式中的電抗器DC較之于第I實施方式中的電抗器DA,能減少泄露至外部的漏磁通,其結(jié)果是,能使漏磁通對配置于電抗器DD的周邊的周邊設(shè)備造成的影響最小化。這些第I至第4實施方式中的各電抗器DA、DB、DC、DD的電感特性如圖16所示。圖16的橫軸是在對數(shù)刻度下以A單位來表示的電流,其縱軸是以μΗ單位來表示的電感?!觥ⅸ?、Λ以及 分別示出了第I至第4實施方式中的各電抗器DA、DB、DC、DD的各電感特性。從圖16可知,第I、第3以及第4實施方式中的各電抗器DA、DC、DD在較大的電流的范圍,圖16所示的例子中為約20A至約200A的范圍,電感的變動少而穩(wěn)定。特別是在約20A至約150A的范圍,電感的變動更少,更穩(wěn)定,因此優(yōu)選,進而,在約20A至約100A的范圍,電感的變動進一步更少,進一步更穩(wěn)定,因此優(yōu)選。這些第I、第3以及第4實施方式中的各電抗器DA、DC、DD是大電流型。另外,第2實施方式中的電抗器DB在較小的電流的范圍,圖16所示的例子中為約5A至約25A的范圍,電感的變動少,穩(wěn)定。特別是在約5A至約20A的范圍,電感的變動更少,更穩(wěn)定,因此優(yōu)選。接下來,說明別的實施方式。(第5實施方式)圖17是表示第5實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。在第I至第4實施方式·中的電抗器DA、DB、DC、DD中,線圈IA是煎餅結(jié)構(gòu)的單線圈,而第5實施方式中的電抗器DE取代在這些第I至第4實施方式中的電抗器DA、DB、DC、DD中的線圈1A,而使用了由在軸向上所層疊的多個子線圈構(gòu)成的線圈1B。圖17示出了在使用第2實施方式的電抗器DB中的磁芯構(gòu)件2B的情況下的第5實施方式的電抗器DE。在該圖17所不的例子中,第5實施方式中的電抗器DE構(gòu)成為具備線圈1B、磁芯構(gòu)件2B、間隙構(gòu)件3。這些第5實施方式的電抗器DE中的磁芯構(gòu)件2B以及間隙構(gòu)件3分別與第2實施方式的電抗器DB中的磁芯構(gòu)件2B以及間隙構(gòu)件3相同,故省略其說明。線圈IB具備軸向上所層疊的多個子線圈,圖17所示的例子中為2個子線圈11a、lib。子線圈IlaUlb分別與線圈IA同樣,是通過將帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿子線圈IlaUlb(線圈1B)的軸向的方式進行卷繞而構(gòu)成。接下來,說明別的實施方式。(第6實施方式)圖18是表示第6實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。在第I至第4實施方式中的電抗器DA、DB、DC、DD中,線圈IA是煎餅結(jié)構(gòu)的單線圈,而第6實施方式中的電抗器DF取代在這些第I至第4實施方式中的電抗器DA、DB、DC、DD中的線圈1A,使用了由在徑向上所層疊的多個子線圈構(gòu)成的線圈1C。在圖18中,示出了在使用第2實施方式的電抗器DB中的磁芯構(gòu)件2B的情況下的第6實施方式的電抗器DF。在該圖18所示的例子中,第6實施方式中的電抗器DF構(gòu)成為具備線圈1C、磁芯構(gòu)件2B、間隙構(gòu)件3。這些第6實施方式的電抗器DF中的磁芯構(gòu)件2B以及間隙構(gòu)件3分別與第2實施方式的電抗器DB中的磁芯構(gòu)件2B以及間隙構(gòu)件3相同,故省略其說明。線圈IC具備徑向上所層疊的多個子線圈,圖18所示的例子中為2個子線圈12a、12b。子線圈12a、12b分別與線圈IA同樣,通過將帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿子線圈12a、12b (線圈1C)的軸向的方式進行卷繞而構(gòu)成。子線圈12a相對地配置于內(nèi)側(cè),子線圈12b相對地配置于外側(cè)。接下來,說明別的實施方式。(第7實施方式)圖19是表示第7實施方式中的電抗器的構(gòu)成的斷面圖。
在第I至第4實施方式中的電抗器DA、DB、DC、DD中,線圈IA是煎餅結(jié)構(gòu)的單線圈,而第7實施方式中的電抗器DG取代在這些第I至第4實施方式中的電抗器DA、DB、DC、DD中的線圈1A,而使用了通過隔著絕緣層對多個帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件進行卷繞而構(gòu)成的線圈1D。圖19示出了在使用第2實施方式的電抗器DB中的磁芯構(gòu)件2B的情況下的第7實施方式的電抗器DG。在該圖19所示的例子中,第7實施方式中的電抗器DG構(gòu)成為具備線圈1D、磁芯構(gòu)件2B、間隙構(gòu)件3。這些第7實施方式的電抗器DG中的磁芯構(gòu)件2B以及間隙構(gòu)件3分別與第2實施方式的電抗器DB中的磁芯構(gòu)件2B以及間隙構(gòu)件3相同,故省略其說明。線圈ID通過將多個帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件13按照這多個導(dǎo)體構(gòu)件13的寬度方向沿線圈ID的軸向的方式且按照隔著絕緣層在徑向上層疊的方式進行卷繞而構(gòu)成。而且,第5至第7實施方式中的各電抗器DE、DF、DG具備多個子線圈,因此通過變更多個子線圈的布線連接、將多個子線圈當中的至少一個設(shè)為初級側(cè)線圈且將多個子線圈當中的另外至少一個設(shè)為次級側(cè)線圈,能轉(zhuǎn)用成變壓器。這樣的第5至第7實施方式中的 各電抗器DE、DF、DG所轉(zhuǎn)用成的變壓器能使互感較大,低損耗且低噪音。這樣的第5至第7實施方式中的各電抗器DE、DF、DG所轉(zhuǎn)用成的變壓器,例如能如圖20㈧中的等效電路所示,用作所謂的絕緣變壓器,另外,能如圖20(B)以及(C)中的等效電路所示,用作所謂的扼流變壓器(濾波器)。圖20⑶示出了共模模式的情況,圖20(C)示出了差動模式的情況。另外,在這些上述的實施方式中,關(guān)于線圈IA 1D,優(yōu)選所述導(dǎo)體構(gòu)件的厚度t為針對被供電至電抗器DA DG的交流電力下的頻率的趨膚厚度以下。這樣的構(gòu)成的電抗器DA DG能進一步減小其渦電流損耗。一般而言,線圈中流動的電流只到趨膚厚度δ為止的范圍流動,而不在導(dǎo)體斷面整體中均勻流過電流。因此,通過將導(dǎo)體構(gòu)件的厚度t設(shè)定為趨膚厚度δ以下,能減少渦電流損耗。在將交流電力的角頻率設(shè)為ω、將導(dǎo)體構(gòu)件的磁導(dǎo)率設(shè)為μ、將導(dǎo)體構(gòu)件的電傳導(dǎo)率設(shè)為P的情況下,趨膚厚度δ 一般為δ = (2/ω μ ρ)1/2。另外,盡管在這些上述實施方式的電抗器DA DG中,磁芯構(gòu)件2Α 2D在磁性上具有各向同性,形成了軟磁性粉末,但磁芯構(gòu)件2Α 2D可以是在磁性上具有各向同性的鐵素體磁芯。即使是這樣的鐵素體磁芯,也能較容易地實現(xiàn)期望的磁特性,而且能較容易地成形為期望的形狀。本說明書如上所述公開了各種形態(tài)的技術(shù),其中主要的技術(shù)總結(jié)如下。一形態(tài)的電抗器具備線圈、內(nèi)含所述線圈的第I磁芯部、配置于所述線圈的芯部的第2磁芯部,所述線圈通過將帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿該線圈的軸向的方式進行卷繞而構(gòu)成,所述第I磁芯部的與所述線圈的所述軸向上的一端部對置的一內(nèi)面和所述第I磁芯部的與所述線圈的所述軸向上的另一端部對置的另一內(nèi)面在至少覆蓋所述線圈的一端部以及另一端部的各端部的區(qū)域中平行,所述第2磁芯部的一端部被配置為在形成于所述第I磁芯部的開口部內(nèi)所述一端部的周面與所述開口部的周面之間空出間隙。在這樣的構(gòu)成的電抗器中,所述線圈通過將帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿該線圈的軸向的方式進行卷繞而構(gòu)成,所述第I磁芯部的與所述線圈的所述軸向上的一端部對置的一內(nèi)面和所述第I磁芯部的與所述線圈的所述軸向上的另一端部對置的另一內(nèi)面在至少覆蓋所述線圈的一端部以及另一端部的各端部的區(qū)域中平行。故而,在所述線圈沿磁通的方向配置帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向,因此這樣的構(gòu)成的電抗器能減小渦電流損耗。另外,這樣的構(gòu)成的電抗器是具備內(nèi)含所述線圈的第I磁芯部的所謂的罐型的電抗器,所述線圈在其芯部具備第2磁芯部,因此能具有較大的電感。另外,這樣的構(gòu)成的電抗器中,所述第2磁芯部的一端部被配置在形成于所述第I磁芯部的開口部內(nèi) ,所述一端部的周面與所述開口部的周面之間空出間隙,因此通過調(diào)整所述間隙的間隔(間隙長度),能對期望的電流范圍內(nèi)的電感的變動進行控制。而且,例如在所述第I磁芯部的開口部為圓形且所述第2磁芯部的一端部也為圓形的情況下,所述間隙長度通過開口部的直徑(內(nèi)徑)與所述一端部的直徑(外徑)之差來進行規(guī)定,因此這樣的構(gòu)成的電抗器能抑制因所述開口部的中心與所述一端部的中心的錯位所帶來的所述間隙長度的變動。故而,在這樣的構(gòu)成的電抗器中,將減少所述間隙長度的產(chǎn)品偏差(電抗器的個體差),其結(jié)果是,這樣的構(gòu)成的電抗器還能減少電感的產(chǎn)品偏差。另外,在所述間隙產(chǎn)生的電磁吸引力以及磁致變形膨脹一般均發(fā)生在徑向,而在這樣的構(gòu)成的電抗器中,由于該徑向上的機械結(jié)構(gòu)上的剛性高,因此這樣的構(gòu)成的電抗器能減少振動以及噪音。而且,即使作為噪音對策,在產(chǎn)生了噪音的情況下在高頻下使電抗器動作以使其成為例如18kHz左右以上的可聽頻帶以上,也如所述那樣,由于謀求了渦電流損耗的減少,因此還能減少損耗。因此,這樣的構(gòu)成的電抗器能使電感較大,低損耗且低噪音。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述的電抗器中,所述第2磁芯部的另一端部與所述第I磁芯部連結(jié),所述第I磁芯部還具備從形成所述開口部的周緣部起向所述第I磁芯內(nèi)延伸的突起部。在增加所述線圈的匝數(shù)來設(shè)計成大電感的情況下,在不具備所述突起部的結(jié)構(gòu)的電抗器中貫穿通電時的所述線圈的磁通線會發(fā)生彎曲,而在這樣的構(gòu)成的電抗器中,所述貫穿通電時的所述線圈的磁通線的方向能與所述軸向接近平行,因此這樣的構(gòu)成的電抗器能使渦電流損耗比在不具備所述突起部的情況下降低。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述的電抗器中,所述第2磁芯部的另一端部被配置在形成于所述第I磁芯部的第2開口部內(nèi),所述另一端部的周面與所述第2開口部的周面之間空出第2間隙。在這樣的構(gòu)成的電抗器中,由于是具有所述間隙(第I間隙)以及第2間隙的多個間隙的結(jié)構(gòu),因此能對間隙進行分割配置。故而,這樣的構(gòu)成的電抗器能減少泄漏到外部的漏磁通,其結(jié)果是,能使漏磁通對配置于電抗器的周邊的周邊設(shè)備帶來的影響最小化。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述的電抗器中,還具備用于安裝該電抗器的安裝構(gòu)件,所述安裝構(gòu)件由不僅具有電傳導(dǎo)性還具有熱傳導(dǎo)性的材料形成,在安裝所述電抗器的安裝面,具備從所述線圈的軸向觀察俯視時長邊方向與所述第2間隙交叉且貫通所述安裝構(gòu)件的縫孔、或長邊方向與所述第2間隙交叉且具有所述第2間隙的間隔以上的深度的縫槽。在這樣的構(gòu)成的電抗器中,由于安裝構(gòu)件具有熱傳導(dǎo)性,因此能通過安裝構(gòu)件來對電抗器中產(chǎn)生的熱進行散熱。而且,在電抗器具有所述第2間隙的情況下,由于安裝構(gòu)件具有電傳導(dǎo)性,因此存在因所述第2間隙而引起的漏出的漏磁通會使渦電流在該安裝構(gòu)件生成的風險。而在上述構(gòu)成的電抗器中,由于在安裝構(gòu)件形成有縫孔或縫槽,因此能阻止所述渦電流的流動。因此,這樣的電抗器能不伴隨電力損耗以及電感變化地進行散熱。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述的電抗器中,所述第2磁芯部的另一端部被配置為與所述第I磁芯部的另一內(nèi)面之間空出第3間隙。在這樣的構(gòu)成的電抗器中,由于是具有所述間隙(第I間隙)以及第3間隙的多個間隙的結(jié)構(gòu),因此能對間隙進行分割配置。故而,這樣的構(gòu)成的電抗器能減少泄漏至外部的漏磁通,其結(jié)果是,能使漏磁通對配置于電抗器的周邊的周邊設(shè)備的影響最小化。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述這些電抗器中,所述線圈中,所述導(dǎo)體構(gòu)件的徑向的厚度t與寬度W之比t/W為1/10以下。
這樣的構(gòu)成的電抗器能進一步減少其渦電流損耗。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述這些電抗器中,所述線圈中,所述導(dǎo)體構(gòu)件的所述厚度t為針對供電至該電抗器的交流電力下的頻率的趨膚厚度以下。這樣的構(gòu)成的電抗器能進一步減少其渦電流損耗。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述這些電抗器中,所述第I磁芯部在磁性上具有各向同性,形成了軟磁性粉末。根據(jù)該構(gòu)成,針對所述第I磁芯部,不僅能較容易地得到期望的磁特性,還能較容易地成形為期望的形狀。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述這些電抗器中,所述第I磁芯部是在磁性上具有各向同性的鐵素體磁芯。根據(jù)該構(gòu)成,針對所述第I磁芯部,不僅能較容易地得到期望的磁特性,還能較容易地成形為期望的形狀。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述這些電抗器中,還具備被填充至所述線圈與所述第I磁芯部之間所產(chǎn)生的間隙的熱傳導(dǎo)構(gòu)件。根據(jù)該構(gòu)成,由于在所述間隙填充熱傳導(dǎo)構(gòu)件,因此這樣的構(gòu)成的電抗器能將在線圈產(chǎn)生的熱經(jīng)由熱傳導(dǎo)構(gòu)件而傳導(dǎo)至包圍線圈的第I磁芯部,從而能改善散熱性。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述這些電抗器中,所述線圈由多個子線圈組成,能轉(zhuǎn)用成變壓器。根據(jù)該構(gòu)成,能提供與上述這些電抗器同樣的結(jié)構(gòu)的變壓器。上述這些電抗器當中的任一者所轉(zhuǎn)用成的變壓器能使互感較大,低損耗且低噪音。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述這些電抗器中,所述線圈由多個子線圈組成,所述多個子線圈在所述線圈的軸向上層疊。根據(jù)該構(gòu)成,能提供在軸向上重疊了多個子線圈的電抗器。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述這些電抗器中,所述線圈由多個子線圈組成,所述多個子線圈在所述線圈的徑向上層疊。根據(jù)該構(gòu)成,能提供在徑向上重疊了多個子線圈而得到的電抗器。另外,在其他的一形態(tài)下,在上述這些電抗器中,所述線圈通過將多個帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該多個導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿該線圈的軸向的方式且按照隔著絕緣層在徑向上層疊的方式進行卷繞而構(gòu)成。根據(jù)由該多個子線圈形成的構(gòu)成,能提供與這些上述的電抗器同樣的結(jié)構(gòu)的變壓器。上述這樣的電抗器當中的任一者所轉(zhuǎn)用成的變壓器能使互感較大,低損耗且低噪音。本申請以于2010年7月21日所申請的日本專利申請?zhí)卦?010-163863以及于2011年6月13日所申請的日本專利申請2011-130858為基礎(chǔ),并將其內(nèi)容全部援引至本申請中。盡管為了表現(xiàn)本發(fā)明而在上述一邊參照附圖一邊通過實施方式適當且充分地說明了本發(fā)明,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認識到,對上述的實施方式進行變更和/或改良是容易實現(xiàn)的。因此,由本領(lǐng)域技術(shù)人員實施的變更形態(tài)或改良形態(tài)只要滿足不脫離權(quán)利要求書中所記載的權(quán)利要求的權(quán)利范圍的左右,該變更形態(tài)或該改良形態(tài)就被解釋為包括在該權(quán)利要求的權(quán)利范圍內(nèi)。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明,能提供電抗器。
權(quán)利要求
1.一種電抗器,其特征在于, 具備 線圈; 第I磁芯部,其內(nèi)含所述線圈;和 第2磁芯部,其配置于所述線圈的芯部, 所述線圈通過將帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿該線圈的軸向的方式進行卷繞而構(gòu)成, 所述第I磁芯部的與所述線圈的所述軸向上的一端部對置的一內(nèi)面和所述第I磁芯部的與所述線圈的所述軸向上的另一端部對置的另一內(nèi)面在至少覆蓋所述線圈的一端部以及另一端部的各端部的區(qū)域中平行, 所述第2磁芯部的一端部被配置在形成于所述第I磁芯部的開口部內(nèi),并且在所述一端部的周面與所述開口部的周面之間空出間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電抗器,其特征在于, 所述第2磁芯部的另一端部與所述第I磁芯部連結(jié), 所述第I磁芯部還具備突起部,其從形成所述開口部的周緣部起向所述第I磁芯內(nèi)延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電抗器,其特征在于, 所述第2磁芯部的另一端部被配置在形成于所述第I磁芯部的第2開口部內(nèi),并且在所述另一端部的周面與所述第2開口部的周面之間空出第2間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電抗器,其特征在于, 還具備安裝構(gòu)件,其用于安裝該電抗器, 所述安裝構(gòu)件由具有電傳導(dǎo)性且具有熱傳導(dǎo)性的材料形成,在安裝所述電抗器的安裝面,具備從所述線圈的軸向觀察俯視時長邊方向與所述第2間隙交叉且貫通所述安裝構(gòu)件的縫孔、或者長邊方向與所述第2間隙交叉且具有所述第2間隙的間隔以上的深度的縫槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電抗器,其特征在于, 所述第2磁芯部的另一端部被配置為與所述第I磁芯部的另一內(nèi)面之間空出第3間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的電抗器,其特征在于, 所述線圈中,所述導(dǎo)體構(gòu)件的徑向的厚度t與寬度W之比t/W為1/10以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的電抗器,其特征在于, 所述線圈中,所述導(dǎo)體構(gòu)件的所述厚度t為針對供電給該電抗器的交流電力的頻率的趨膚厚度以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的電抗器,其特征在于, 所述第I磁芯部在磁性上具有各向同性,并形成有軟磁性粉末。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的電抗器,其特征在于, 所述第I磁芯部是在磁性上具有各向同性的鐵素體磁芯。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的電抗器,其特征在于, 還具備熱傳導(dǎo)構(gòu)件,其被填充于所述線圈與所述第I磁芯部之間產(chǎn)生的間隙。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的電抗器,其特征在于, 所述線圈由多個子線圈組成,能轉(zhuǎn)用為變壓器。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的電抗器,其特征在于, 所述線圈由多個子線圈組成, 所述多個子線圈在所述線圈的軸向上層疊。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的電抗器,其特征在于, 所述線圈由多個子線圈組成, 所述多個子線圈在所述線圈的徑向上層疊。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的電抗器,其特征在于, 所述線圈通過將帶狀的多個導(dǎo)體構(gòu)件按照該多個導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿該線圈的軸向的方式且按照隔著絕緣層在徑向上層疊的方式進行卷繞而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的電抗器(DA)具備線圈(1A)、內(nèi)含線圈(1A)的上部磁芯構(gòu)件(21A)以及下部磁芯構(gòu)件(22A)、以及配置于線圈(1A)的芯部的凸片磁芯構(gòu)件(22b),線圈(1A)通過將帶狀的導(dǎo)體構(gòu)件按照該導(dǎo)體構(gòu)件的寬度方向沿該線圈(1A)的軸向的方式進行卷繞而構(gòu)成,上部磁芯構(gòu)件(21A)的與線圈(1A)的所述軸向上的一端部對置的一內(nèi)面和下部磁芯構(gòu)件(22A)的與線圈(1A)的所述軸向上的另一端部對置的另一內(nèi)面在至少覆蓋線圈(1A)的一端部以及另一端部的各端部的區(qū)域中平行,凸片磁芯構(gòu)件(22b)的一端部被配置在形成于上部磁芯構(gòu)件(21A)的開口部(APA)內(nèi),并且在所述一端部的周面與開口部(APA)的周面之間空出間隙(GA)。故而,該電抗器(DA)能提供呈較大的電感且低損耗低噪音的電抗器。
文檔編號H01F37/00GK102971813SQ20118003332
公開日2013年3月13日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者財津享司, 井上憲一, 橋本裕志, 三谷宏幸, 北條啟文, 森田孝司, 池田陽平 申請人:株式會社神戶制鋼所