[go: up one dir, main page]

JP5267181B2 - Reactor - Google Patents

Reactor Download PDF

Info

Publication number
JP5267181B2
JP5267181B2 JP2009026329A JP2009026329A JP5267181B2 JP 5267181 B2 JP5267181 B2 JP 5267181B2 JP 2009026329 A JP2009026329 A JP 2009026329A JP 2009026329 A JP2009026329 A JP 2009026329A JP 5267181 B2 JP5267181 B2 JP 5267181B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
core
reactor
heat
fin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009026329A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010182941A (en
Inventor
礼斗史 鳴海
泰幸 酒井
雅也 殿本
光徳 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2009026329A priority Critical patent/JP5267181B2/en
Publication of JP2010182941A publication Critical patent/JP2010182941A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5267181B2 publication Critical patent/JP5267181B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/22Cooling by heat conduction through solid or powdered fillings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor capable of effectively cooling heat generated by a coil and also preventing reduction in inductance. <P>SOLUTION: The reactor has a core 13 made of a magnetic powder mixed resin having powder of a magnetic material dispersed in an insulating resin. The coil 11 which is supplied with electric power to generate magnetic flux is embedded in the core 13. Further, a plurality of plate-like heat radiating fins 2 made of a material having higher heat conductivity than the core 13 are provided in the core 13. The heat radiating fins 2 have their principal surfaces parallel to an axis A of the coil 11 and are provided in the core 13 radially around the axis A. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、コイルの発熱を冷却しやすく、インダクタンスの低下を防止しやすい構造を有するリアクトルに関する。   The present invention relates to a reactor having a structure that easily cools heat generated by a coil and prevents a decrease in inductance.

リアクトルは、例えば、磁性体からなるコアとこれに巻回したコイルとからなる。そして、コイルに通電することにより磁束を形成する。
コイルに通電してリアクトルを作動させると、これに伴いジュール熱が発生する。この発熱により、リアクトルの温度が上昇しすぎると、リアクトルの作動の安定性が損なわれるおそれがある。また、リアクトルの周囲の電子部品の温度上昇を招き、その電子部品の作動安定性を損ねるおそれがある。
その結果、かかるリアクトルを内蔵する電力変換装置等の作動安定性を損ねるおそれがある。
The reactor includes, for example, a core made of a magnetic material and a coil wound around the core. Then, a magnetic flux is formed by energizing the coil.
When energizing the coil and operating the reactor, Joule heat is generated. If the temperature of the reactor rises too much due to this heat generation, the stability of the operation of the reactor may be impaired. Moreover, the temperature of the electronic components around the reactor may increase, and the operation stability of the electronic components may be impaired.
As a result, there is a risk of impairing the operational stability of a power converter or the like that incorporates such a reactor.

そこで、リアクトルの温度上昇を抑制するために、放熱部材を設けたリアクトルが提案されている。   Then, in order to suppress the temperature rise of a reactor, the reactor which provided the heat radiating member is proposed.

特開2007−335833号公報JP 2007-335833 A

従来のリアクトルの例を図18、図19に示す。この例では、樹脂材料中に磁性体の粉末を分散させた磁性粉末混合樹脂からなるコア92と、コイル93とをケース91内に収納している。ケース91の底面にはリング状の放熱部材94が形成されている。ケース91と放熱部材94は、例えばアルミニウムからなる。
この構成にすると、コイル93から発生した熱がコア92(磁性粉末混合樹脂)を通って放熱部材94に伝わり、さらにケース91に伝わるため、上記コイル93を冷却することができる。
Examples of conventional reactors are shown in FIGS. In this example, a core 92 made of a magnetic powder mixed resin in which a magnetic powder is dispersed in a resin material and a coil 93 are housed in a case 91. A ring-shaped heat dissipation member 94 is formed on the bottom surface of the case 91. The case 91 and the heat dissipation member 94 are made of aluminum, for example.
With this configuration, heat generated from the coil 93 is transmitted to the heat radiating member 94 through the core 92 (magnetic powder mixed resin) and further to the case 91, so that the coil 93 can be cooled.

しかしながら、上記リアクトル90は、放熱部材94が磁束Φの流れを妨げるため、インダクタンスが低下しやすいという問題がある。放熱部材94のサイズを大きくするとインダクタンスが低下するので、図19に示すごとく放熱部材94を小さくせざるを得ず、放熱性を向上させることが難しい。
また、磁束Φが放熱部材94を通過すると渦電流が生じ、放熱部材94が発熱する等の問題も生じる。
そのため、放熱性を向上でき、かつインダクタンスの低下を防止できるリアクトルが求められている。
However, the reactor 90 has a problem that the inductance tends to decrease because the heat dissipation member 94 prevents the flow of the magnetic flux Φ. When the size of the heat dissipating member 94 is increased, the inductance decreases, so that the heat dissipating member 94 must be made small as shown in FIG. 19, and it is difficult to improve heat dissipation.
In addition, when the magnetic flux Φ passes through the heat radiating member 94, an eddy current is generated, and the heat radiating member 94 generates heat.
Therefore, there is a demand for a reactor that can improve heat dissipation and prevent a decrease in inductance.

本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたもので、コイルから発生した熱を効果的に冷却できるとともに、インダクタンスの低下を防止できるリアクトルを提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of this conventional problem, and makes it a subject to provide the reactor which can cool the heat | fever generate | occur | produced from the coil effectively and can prevent the fall of an inductance.

第1の発明は、絶縁樹脂の中に磁性体の粉末が分散した磁性粉末混合樹脂からなるコアと、
該コアに埋設され、通電により磁束が発生するコイルと、
上記コアよりも熱伝導率が高い材料からなり、上記コア内に複数個設けられた板状の放熱フィンと、
上記コア及び上記コイル及び上記放熱フィンを収納する収納ケースと、
を備え、上記放熱フィンは、その主表面が上記コイルの軸線に平行であり、かつ該軸線を中心とした放射状となるように上記コア内に設けられており、
上記放熱フィンには、上記コイルの内側に配された部分と、上記コイルの外側に配された部分とがあり、これら2つの部分は互いに接続しており、
上記収納ケースは、底壁と、該底壁から上記コイルの軸線方向へ立設する側壁と、上記軸線方向に開口した開口部とを有し、
上記放熱フィンのうち上記コイルの内側に配された部分と外側に配された部分とは、上記コイルの両端面のうち上記開口部側の端面よりも該開口部に近い位置まで延出すると共に、上記コイルの両端面のうち上記底壁側の端面よりも該底壁に近い位置まで延出していることを特徴とするリアクトルにある(請求項1)。
The first invention comprises a core made of a magnetic powder mixed resin in which a magnetic powder is dispersed in an insulating resin;
A coil embedded in the core and generating magnetic flux when energized;
Made of a material having a higher thermal conductivity than the core, a plurality of plate-like radiating fins provided in the core,
A storage case for storing the core, the coil, and the radiation fin;
The heat dissipating fin is provided in the core such that the main surface thereof is parallel to the axis of the coil and is radially centered on the axis .
The heat radiating fin has a portion disposed inside the coil and a portion disposed outside the coil, and these two portions are connected to each other.
The storage case has a bottom wall, a side wall erected from the bottom wall in the axial direction of the coil, and an opening that opens in the axial direction.
The portion of the radiating fin that is disposed on the inner side and the portion that is disposed on the outer side of the radiating fin extends to a position closer to the opening than the end surface on the opening side of the both end surfaces of the coil. The reactor extends to a position closer to the bottom wall than the end face on the bottom wall side of both end faces of the coil (Claim 1).

本発明の作用効果につき説明する。
上記リアクトルにおいては、板状の放熱フィンを、その主表面がコイルの軸線に平行であり、かつ該軸線を中心とする放射状となるように設けた。このようにすると、コイルの周りに発生した磁束が放熱フィンを横切る面積を最小限にすることができる。そのため、放熱フィンによって磁束の流れが阻害されにくくなり、インダクタンスの低下を防止できる。
The function and effect of the present invention will be described.
In the reactor, the plate-like radiating fins are provided so that the main surface thereof is parallel to the axis of the coil and is radially centered on the axis. If it does in this way, the area which the magnetic flux generated around the coil crosses the radiation fin can be minimized. For this reason, the flow of magnetic flux is less likely to be hindered by the radiating fins, and a reduction in inductance can be prevented.

放熱フィンは、例えばアルミニウム等の、熱伝導性の高い金属で形成されている。そのため、コイルおよびコアから発生する熱を効率よく冷却することができる。アルミニウムはコアよりも磁気抵抗が大きいため、磁束が通過しにくい。そのため従来は、放熱フィンの面積を大きくしたり、枚数を増やしたりするとコア内の磁束密度が低くなり、インダクタンスが低下しやすくなるという問題があった。しかし、上述のように放熱フィンを配置することにより、放熱フィンが磁束の流れに逆らわないようにすることができる。すなわち、磁束が横切る放熱フィンの面積を最小限にすることができ、インダクタンスの低下を抑制できる。   The heat radiating fin is formed of a metal having high thermal conductivity such as aluminum. Therefore, the heat generated from the coil and the core can be efficiently cooled. Aluminum has a magnetic resistance higher than that of the core, so that it is difficult for magnetic flux to pass through. Therefore, conventionally, when the area of the radiating fins is increased or the number of the fins is increased, there is a problem that the magnetic flux density in the core is lowered and the inductance is likely to be lowered. However, by disposing the radiating fins as described above, the radiating fins can be made not to oppose the flow of magnetic flux. That is, the area of the radiation fin that the magnetic flux crosses can be minimized, and the decrease in inductance can be suppressed.

また、上記構成によると、従来例(図18、図19参照)と比較して、大きい放熱フィンを用いた場合でも磁束の流れを妨げない。そのため、インダクタンスの低減を防止しつつ放熱効率を上げることが可能である。   Moreover, according to the said structure, compared with a prior art example (refer FIG. 18, FIG. 19), even when a big radiation fin is used, the flow of magnetic flux is not prevented. Therefore, it is possible to increase the heat radiation efficiency while preventing the inductance from being reduced.

以上のごとく、本発明によれば、コイルから発生した熱を効果的に冷却できるとともに、インダクタンスの低下を防止できるリアクトルを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a reactor that can effectively cool the heat generated from the coil and can prevent a decrease in inductance.

実施例1における、リアクトルの横断面図。The cross-sectional view of the reactor in Example 1. FIG. 図1の要部拡大図。The principal part enlarged view of FIG. 図1のa−a断面図。FIG. 図1のb−b断面図。Bb sectional drawing of FIG. 実施例1における、リアクトルを用いた電力変換装置の回路図。The circuit diagram of the power converter device using the reactor in Example 1. FIG. 実施例1における、リアクトルの製造工程説明図。The manufacturing process explanatory drawing of the reactor in Example 1. FIG. 図6に続く図。The figure following FIG. 図7に続く図。The figure following FIG. 図8に続く図。The figure following FIG. 参考例1における、コイルの内側にのみ放熱フィンを設けたリアクトルの横断面図。The cross-sectional view of the reactor which provided the thermal radiation fin only in the inner side of the coil in the reference example 1. FIG. 図10のc−c断面図。Cc sectional drawing of FIG. 参考例1における、コイルの外側にのみ放熱フィンを設けたリアクトルの横断面図。The cross-sectional view of the reactor which provided the radiation fin only in the outer side of the coil in the reference example 1. FIG. 図12のd−d断面図。Dd sectional drawing of FIG. 参考例2における、リアクトルの断面図。Sectional drawing of the reactor in the reference example 2. FIG. 実施例における、リアクトルの一部省略斜視図。FIG. 6 is a perspective view of the reactor in Example 2 with partial omission. 実施例における、放熱板の側面図。The side view of the heat sink in Example 2. FIG. 図16のe−e矢視図。Ee arrow line view of FIG. 従来例における、リアクトルの横断面図。The cross-sectional view of a reactor in a conventional example. 図18のf−f断面図。Ff sectional drawing of FIG.

上述した各発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第1の発明において、上記磁性粉末混合樹脂は、磁性粉末を絶縁樹脂に分散させたもので、磁性粉末としては、例えばフェライト粉末、鉄粉、珪素合金鉄粉等を用いることができる。また、上記絶縁樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂を用いることができる。
A preferred embodiment in each invention described above will be described.
In the first invention, the magnetic powder mixed resin is obtained by dispersing magnetic powder in an insulating resin. As the magnetic powder, for example, ferrite powder, iron powder, silicon alloy iron powder, or the like can be used. Moreover, as said insulating resin, thermosetting resins, such as an epoxy resin, and a thermoplastic resin can be used, for example.

本発明のリアクトルは、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載される電力変換装置に使用することができる。自動車の電力変換装置は大電流が流れる場合があるため、コイルの発熱量が多く、本発明によって得られる効果が特に大きい。   The reactor of this invention can be used for the power converter device mounted in a hybrid vehicle, an electric vehicle, etc., for example. Since a large current may flow in an automobile power converter, the amount of heat generated by the coil is large, and the effect obtained by the present invention is particularly great.

また、本発明において、上記収納ケースと上記放熱フィンとが接触していることが好ましい(請求項2)。
このようにすると、コイルおよびコアから発生した熱が放熱フィンを伝わって収納ケースに移動するため、冷却効率を高めることができる。例えば、収納ケースの底壁に放熱フィンが接触したり、側壁に接触したりするように構成できる。
In the present invention, it is preferable that the upper KiOsamu pay case and the heat radiation fins are in contact (claim 2).
If it does in this way, since the heat generated from a coil and a core will be transmitted to a radiation case through a radiation fin, cooling efficiency can be raised. For example, the heat dissipating fins can be in contact with the bottom wall of the storage case or can be configured to be in contact with the side walls.

また、上記放熱フィンは、上記コイルの内側と外側との双方に配置されている。
このようにすると放熱効率を高めることができる。なお、コイルの内側に配置された内側放熱フィンと、コイルの外側に配置された外側放熱フィンとが同一面上に位置することが好ましい。このようにすれば、互い違いに配置した場合と比較して、磁束がコア内を通過しやすくなるため、インダクタンスが低下しにくくなる。また、外側に設けた放熱フィンは、収納ケースの底壁や側壁に接触させることができる。このようにすると、底壁と側壁の両方から熱が伝わるため、冷却効率が高くなる。
Further, the heat radiation fins, that are located on both the inside and the outside of the coil.
If it does in this way , heat dissipation efficiency can be improved. In addition, it is preferable that the inner side radiation fin arrange | positioned inside the coil and the outer side radiation fin arrange | positioned outside the coil are located on the same surface. In this way, compared to the case where they are arranged alternately, the magnetic flux easily passes through the core, so that the inductance is less likely to decrease. Moreover, the radiation fin provided in the outer side can be made to contact the bottom wall and side wall of a storage case. If it does in this way, since heat will be transmitted from both a bottom wall and a side wall, cooling efficiency will become high.

また、上記放熱フィンは、上記コイルの内側と外側とのいずれか一方にのみ配置されていてもよい。
このようにすると、コイルの内側と外側との双方に放熱フィンを設けた場合と比較して放熱効率は低下するものの、磁気抵抗が高いアルミニウム製の放熱フィンの枚数が少ないため、インダクタンスの低下を抑制しやすい。そのため、放熱効率は低くてもインダクタンスを高めたい場合等に好適に使用できる。
Moreover, the said radiation fin may be arrange | positioned only in either one of the inner side and the outer side of the said coil .
In this way, although the heat radiation efficiency is reduced compared to the case where heat radiation fins are provided on both the inside and the outside of the coil, the number of heat radiation fins made of aluminum with high magnetic resistance is small, so the inductance is reduced. Easy to suppress. Therefore, it can be suitably used when it is desired to increase the inductance even if the heat dissipation efficiency is low.

また、上記コイルの軸線方向における、上記放熱フィンの端面に接続された板状の冷却部材を備え、該放熱フィンは、上記軸線方向において上記端面に向かうほど径方向幅が長くなる形に形成されていることが好ましい(請求項)。
このようにすると、放熱フィンに用いる部材(金属)の量を減らすことができるため、低コスト化を達成できる。また、放熱フィンの端面にて冷却部材が接触しており、この端面の長さは長いため、放熱効率を高くすることができる。
Further, a plate-like cooling member connected to the end face of the heat radiating fin in the axial direction of the coil is provided, and the heat radiating fin is formed in a shape in which the radial width becomes longer toward the end face in the axial direction. (Claim 3 ).
If it does in this way, since the quantity of the member (metal) used for a radiation fin can be reduced, cost reduction can be achieved. In addition, the cooling member is in contact with the end face of the radiating fin, and the length of the end face is long, so that the heat dissipation efficiency can be increased.

また、上記放熱フィンは、上記コイルの外周面または内周面に接触するコイル接触部を有することが好ましい(請求項)。
このようにすると、放熱フィンとコイルとの接触面積が大きくなるため、コイルから発生した熱の冷却効率を向上させることができる。
Moreover, it is preferable that the said radiation fin has a coil contact part which contacts the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the said coil (Claim 4 ).
If it does in this way, since the contact area of a radiation fin and a coil becomes large, the cooling efficiency of the heat | fever which generate | occur | produced from the coil can be improved.

(実施例1)
本発明の実施例にかかるリアクトルにつき、図1〜図5を用いて説明する。図1は本例に係るリアクトル1の横断面図であり、図2はその部分拡大図である。また、図3は図1のa−a断面図であり、図4は図1のb−b断面図である。
図1〜図4に示すごとく、本例のリアクトル1は、絶縁樹脂の中に磁性体の粉末が分散した磁性粉末混合樹脂からなるコア13を備える。また、通電により磁束Φが発生するコイル11がコア13に埋設されている。さらに、コア13よりも熱伝導率が高い材料からなる板状の放熱フィン2がコア13内に複数個設けられている。この放熱フィン2は、その主表面20(図2参照)がコイル11の軸線Aに平行であり、かつ軸線Aを中心とした放射状となるようにコア13内に設けられている。
Example 1
A reactor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a reactor 1 according to this example, and FIG. 2 is a partially enlarged view thereof. 3 is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG.
As shown in FIGS. 1 to 4, the reactor 1 of this example includes a core 13 made of a magnetic powder mixed resin in which a magnetic powder is dispersed in an insulating resin. A coil 11 that generates a magnetic flux Φ by energization is embedded in the core 13. Furthermore, a plurality of plate-like heat radiation fins 2 made of a material having a higher thermal conductivity than the core 13 are provided in the core 13. The heat radiating fin 2 is provided in the core 13 so that the main surface 20 (see FIG. 2) is parallel to the axis A of the coil 11 and is radially centered on the axis A.

また、放熱フィン2は、コイル11の内側と外側との双方に配置されている。内側に設けられた内側放熱フィン2aと、外側に設けられた外側放熱フィン2bとは、同一面上に位置している。   Further, the heat radiating fins 2 are arranged on both the inside and the outside of the coil 11. The inner radiating fins 2a provided on the inner side and the outer radiating fins 2b provided on the outer side are located on the same plane.

さらに、本例は図3に示すごとく、コア13を収納する収納ケース14を備え、この収納ケース14と放熱フィン2とが接触している。
より詳しくは、底部放熱フィン2cによって内側放熱フィン2aと外側放熱フィン2bとが接続されており、この底部放熱フィン2cが収納ケース14の底壁14aに接続されている。
また、外側放熱フィン2bは収納ケース14の側壁14bに接触している。
Further, as shown in FIG. 3, the present example includes a storage case 14 that stores the core 13, and the storage case 14 and the radiation fin 2 are in contact with each other.
More specifically, the inner radiating fin 2 a and the outer radiating fin 2 b are connected by the bottom radiating fin 2 c, and the bottom radiating fin 2 c is connected to the bottom wall 14 a of the storage case 14.
Further, the outer radiation fin 2 b is in contact with the side wall 14 b of the storage case 14.

図5に、本例のリアクトル1を用いた車両用電力変換装置80の回路図を示す。この車両用電力変換装置80はインバータ部86と、コンバータ部81とから構成されており、直流電源82の電圧をコンバータ部81で昇圧した後、インバータ部86で交流電圧に変換している。そして、交流電力を使って3相交流モータ83,84を駆動し、車両を走行させる。リアクトル1は、コンバータ部81に用いられている。
インバータ部86は複数個の半導体モジュール5から構成されている。各々の半導体モジュール5は、IGBT素子51とフライホイールダイオード52とを備える。図示するごとく、一方の半導体モジュール5aのコレクタ端子50aと、他方の半導体モジュール5bのエミッタ端子53bが直流入力端子となっている。また、一方の半導体モジュール5aのエミッタ端子53aと他方の半導体モジュール5bのコレクタ端子50bとが接続され、交流出力端子となっている。上記三相交流モータ83は、この交流出力端子に接続されている。
In FIG. 5, the circuit diagram of the power converter device 80 for vehicles using the reactor 1 of this example is shown. The vehicular power conversion device 80 includes an inverter unit 86 and a converter unit 81. The voltage of the DC power supply 82 is boosted by the converter unit 81 and then converted into an AC voltage by the inverter unit 86. Then, the AC power is used to drive the three-phase AC motors 83 and 84 to drive the vehicle. The reactor 1 is used in the converter unit 81.
The inverter unit 86 is composed of a plurality of semiconductor modules 5. Each semiconductor module 5 includes an IGBT element 51 and a flywheel diode 52. As illustrated, the collector terminal 50a of one semiconductor module 5a and the emitter terminal 53b of the other semiconductor module 5b are DC input terminals. Further, the emitter terminal 53a of one semiconductor module 5a and the collector terminal 50b of the other semiconductor module 5b are connected to form an AC output terminal. The three-phase AC motor 83 is connected to the AC output terminal.

次に、本例のリアクトル1の製造方法について説明する。
まず、図6に示すごとく型8(収納ケース14とは異なる)を用意し、この中に放熱フィン2およびコイル11を入れる。この際、放熱フィン2を放射状に配置し、その主表面20がコイル11の軸線Aに対して平行になるようにする。
その後、図7に示すごとく、液状の絶縁性樹脂の中に磁性体の粉末を分散させた液状コア13’を型8に流し込む。絶縁性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いる。液状コア13’を型8に流し込んだ後、加熱すると、熱硬化性樹脂が硬化し、放熱フィン2と、コイル11と、コア13とが一体になって固まる。
固化した後、図8に示すごとく、放熱フィン2と、コイル11と、コア13とが一体となった部材6を型8から取り出す。冷却するとコア13の体積が多少縮むため、型8から比較的容易に取り出すことができる。
一方、収納ケース14を別途用意し、その中に液状の接着剤7を少量入れておく。接着剤としては、例えばウレタン樹脂を用いることができる。この状態で、収納ケース14に上記部材6を収納する。これにより、部材6と収納ケース14の隙間に接着剤7が充填し、部材6と収納ケース14とを接着することができる。
Next, the manufacturing method of the reactor 1 of this example is demonstrated.
First, as shown in FIG. 6, a mold 8 (different from the storage case 14) is prepared, and the radiating fins 2 and the coils 11 are placed therein. At this time, the heat dissipating fins 2 are arranged radially so that the main surface 20 thereof is parallel to the axis A of the coil 11.
Thereafter, as shown in FIG. 7, a liquid core 13 ′ in which a magnetic powder is dispersed in a liquid insulating resin is poured into the mold 8. As the insulating resin, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin is used. When the liquid core 13 ′ is poured into the mold 8 and heated, the thermosetting resin is cured, and the radiating fins 2, the coils 11, and the core 13 are integrated and hardened.
After solidification, as shown in FIG. 8, the member 6 in which the radiating fin 2, the coil 11, and the core 13 are integrated is taken out from the mold 8. When cooled, the volume of the core 13 shrinks somewhat, so that it can be removed from the mold 8 relatively easily.
On the other hand, a storage case 14 is prepared separately, and a small amount of liquid adhesive 7 is placed therein. For example, a urethane resin can be used as the adhesive. In this state, the member 6 is stored in the storage case 14. Thereby, the adhesive 7 is filled in the gap between the member 6 and the storage case 14, and the member 6 and the storage case 14 can be bonded.

次に、本例の作用効果について説明する。
本例のリアクトル1は、板状の放熱フィン2を、その主表面20がコイル11の軸線Aに平行であり、かつ軸線Aを中心とする放射状となるように設けた。このようにすると、図2に示すごとく、コイル11の周りに発生した磁束Φが放熱フィン2を横切る面積を最小限にすることができる。そのため、放熱フィン2によって磁束Φの流れが阻害されにくくなり、インダクタンスの低下を防止できる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the reactor 1 of this example, the plate-like heat radiation fins 2 are provided such that the main surface 20 is parallel to the axis A of the coil 11 and is radially centered on the axis A. In this way, as shown in FIG. 2, the area where the magnetic flux Φ generated around the coil 11 crosses the radiation fin 2 can be minimized. Therefore, the flow of the magnetic flux Φ is less likely to be hindered by the heat radiating fins 2, and a reduction in inductance can be prevented.

放熱フィン2は、例えばアルミニウム等の、熱伝導性の高い金属で形成されている。そのため、コイル11およびコア13から発生する熱を効率よく冷却することができる。アルミニウムはコア13よりも磁気抵抗が大きいため、磁束が通過しにくい。そのため従来は、放熱フィン2の面積を大きくしたり、枚数を増やしたりするとコア13内の磁束密度が低くなり、インダクタンスが低下しやすくなるという問題があった。しかし、本例のように放熱フィン2を配置することにより、放熱フィン2が磁束Φの流れに逆らわないようにすることができる。すなわち、磁束Φが横切る放熱フィン2の面積を最小限にすることができ、インダクタンスの低下を抑制できる。   The radiating fin 2 is made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum. Therefore, the heat generated from the coil 11 and the core 13 can be efficiently cooled. Aluminum has a magnetic resistance greater than that of the core 13, so that it is difficult for magnetic flux to pass through. Therefore, conventionally, when the area of the radiating fins 2 is increased or the number of the fins is increased, there is a problem that the magnetic flux density in the core 13 is lowered and the inductance is easily lowered. However, by disposing the radiating fins 2 as in this example, the radiating fins 2 can be made not to oppose the flow of the magnetic flux Φ. That is, the area of the radiation fin 2 that the magnetic flux Φ traverses can be minimized, and a decrease in inductance can be suppressed.

また、上記構成によると、従来例(図18、図19参照)と比較して、広い放熱フィン2を用いた場合でも磁束Φの流れを妨げない。そのため、インダクタンスの低減を防止しつつ放熱効率を上げることが可能である。   Moreover, according to the said structure, compared with a prior art example (refer FIG. 18, FIG. 19), even when the wide radiation fin 2 is used, the flow of magnetic flux (PHI) is not prevented. Therefore, it is possible to increase the heat radiation efficiency while preventing the inductance from being reduced.

また、本例では図1、図2に示すごとく、放熱フィン2を、コイル11の内側と外側との双方に配置している。
このようにすると、放熱フィン2の数を多くすることができるため、放熱効率を高めることができる。なお、本例では、コイルの内側に配置された内側放熱フィン2aと、コイルの外側に配置された外側放熱フィン2bとが同一面上に位置している。このようにすれば、互い違いに配置された場合と比較して、インダクタンスの低下を防止しやすくなる。
In this example, as shown in FIGS. 1 and 2, the heat radiation fins 2 are arranged on both the inside and the outside of the coil 11.
If it does in this way, since the number of the radiation fins 2 can be increased, the thermal radiation efficiency can be improved. In this example, the inner radiating fin 2a disposed inside the coil and the outer radiating fin 2b disposed outside the coil are located on the same plane. In this way, it is easier to prevent a decrease in inductance than in the case where they are arranged alternately.

また、図3に示すごとく、本例のリアクトル1はコア13を収納する収納ケース14を備え、収納ケース14と放熱フィン2とが接触している。
このようにすると、コイル11およびコア13から発生した熱が放熱フィン2を伝わって収納ケース14に移動するため、冷却効率を高めることができる。収納ケース14には、冷媒等を使った冷却装置(図示しない)を設けることができる。これにより、コイル11およびコア13の放熱効率を一層、高めることができる。
As shown in FIG. 3, the reactor 1 of the present example includes a storage case 14 that stores the core 13, and the storage case 14 and the radiating fin 2 are in contact with each other.
If it does in this way, since the heat generated from coil 11 and core 13 will be transmitted to radiating fin 2, and will move to storage case 14, cooling efficiency can be raised. The storage case 14 can be provided with a cooling device (not shown) using a refrigerant or the like. Thereby, the thermal radiation efficiency of the coil 11 and the core 13 can be improved further.

以上のごとく、本例によれば、コイル11から発生した熱を効果的に冷却できるとともに、インダクタンスの低下を防止できるリアクトル1を提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide the reactor 1 that can effectively cool the heat generated from the coil 11 and can prevent a decrease in inductance.

参考例1
本例は、放熱フィン2の配置を変えた例である。図10はコイル11の内側にのみ放熱フィン2を設けたリアクトル1の横断面図であり、図11は図10のc−c断面図である。
また、図12はコイル11の外側にのみ放熱フィン2を設けたリアクトル1の横断面図であり、図13は図12のd−d断面図である。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
( Reference Example 1 )
In this example, the arrangement of the radiation fins 2 is changed. FIG. 10 is a cross-sectional view of the reactor 1 in which the radiation fins 2 are provided only inside the coil 11, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line cc of FIG.
12 is a cross-sectional view of the reactor 1 in which the radiating fins 2 are provided only on the outside of the coil 11, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line dd of FIG.
In addition, the configuration is the same as that of the first embodiment.

上述の構成にすると、コイル11の内側と外側との双方に放熱フィン2を設けた場合と比較して、放熱効率は低下するものの、磁気抵抗が高いアルミニウム製の放熱フィンの枚数が少ないため、インダクタンスの低下を抑制しやすい。そのため、放熱効率は低くてもインダクタンスを高めたい場合等に好適に使用できる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
With the above-described configuration, compared with the case where the heat radiation fins 2 are provided on both the inside and the outside of the coil 11, although the heat radiation efficiency is reduced, the number of heat radiation fins made of aluminum with high magnetic resistance is small. It is easy to suppress a decrease in inductance. Therefore, it can be suitably used when it is desired to increase the inductance even if the heat dissipation efficiency is low.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

参考例2
本例は、放熱フィン2の形状を変えた例である。図14に示すごとく、本例のリアクトル1は、コイル11の軸線方向における、放熱フィン2の端面21に接続された板状の冷却部材3を備えている。放熱フィン2は、軸線方向において端面21に向かうほど径方向幅Wが長くなる形に形成されている。
冷却部材3は、例えばアルミニウム製の板であり、収納ケース14と接触している。収納ケース14には図示しない冷却装置が設けられており、この冷却装置によって、収納ケース14および冷却部材3が冷却されている。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
( Reference Example 2 )
In this example, the shape of the radiating fin 2 is changed. As shown in FIG. 14, the reactor 1 of this example includes a plate-like cooling member 3 connected to the end face 21 of the heat radiating fin 2 in the axial direction of the coil 11. The radiating fin 2 is formed in a shape in which the radial width W becomes longer toward the end face 21 in the axial direction.
The cooling member 3 is an aluminum plate, for example, and is in contact with the storage case 14. The storage case 14 is provided with a cooling device (not shown), and the storage case 14 and the cooling member 3 are cooled by the cooling device.
In addition, the configuration is the same as that of the first embodiment.

このようにすると、放熱フィン2に用いる部材(金属)の量を減らすことができるため、低コスト化を達成できる。また、冷却部材3と放熱フィン2とは端面21にて接続しており、この端面21の長さは長いため、放熱効率が高い。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
If it does in this way, since the quantity of the member (metal) used for the radiation fin 2 can be reduced, cost reduction can be achieved. In addition, the cooling member 3 and the heat radiating fin 2 are connected to each other at the end face 21. Since the length of the end face 21 is long, the heat radiation efficiency is high.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

(実施例
本例は、放熱フィン2の形状を変えた例である。図15に、本例のリアクトル1の一部省略斜視図を示す。この図15では、リアクトルの手前側に存在している放熱フィン2を省略して書いてある。また、図16に放熱フィン2の側面図を示し、図17に図16のe−e矢視図を示す。
図示するごとく、本例の放熱フィン2は、コイル11の内周面11aに接触するコイル接触部4を有する。
より詳しくは、本例の放熱フィン2は、図16、図17に示すごとく、本体部24を有し、この本体部24に切欠部23が形成されている。切欠部23には、コイル11が嵌合する。また、本体部24は、端面21にて上記冷却部材3と接続するようになっている。本例の放熱フィン2は、実施例3と同様に、端面21に向かうほど径方向幅が長くなる形に形成されている。そして、本体部24にコイル接触部4が形成されている。
なお、図示しないが、コイル11の外周面11bにコイル接触部4が接触する構成にしてもよい。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
(Example 2 )
In this example, the shape of the radiating fin 2 is changed. FIG. 15 shows a partially omitted perspective view of the reactor 1 of this example. In FIG. 15, the heat dissipating fins 2 existing on the front side of the reactor are omitted. Further, FIG. 16 shows a side view of the radiating fin 2, and FIG. 17 shows a view taken along the line ee of FIG.
As illustrated, the heat dissipating fin 2 of this example includes a coil contact portion 4 that contacts the inner peripheral surface 11 a of the coil 11.
More specifically, as shown in FIGS. 16 and 17, the heat dissipating fin 2 of this example has a main body portion 24, and a cutout portion 23 is formed in the main body portion 24. The coil 11 is fitted into the notch 23. The main body 24 is connected to the cooling member 3 at the end face 21. The radiating fin 2 of this example is formed in a shape in which the radial width becomes longer toward the end face 21 as in the third embodiment. The coil contact portion 4 is formed on the main body portion 24.
Although not shown, the coil contact portion 4 may be in contact with the outer peripheral surface 11 b of the coil 11.
In addition, the configuration is the same as that of the first embodiment.

このようにすると、放熱フィン2とコイル11との接触面積がコイル接触部4によって大きくなるため、コイル11から発生した熱の冷却効率を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
If it does in this way, since the contact area of the radiation fin 2 and the coil 11 becomes large by the coil contact part 4, the cooling efficiency of the heat | fever generated from the coil 11 can be improved.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

1 リアクトル
11 コイル
13 コア
14 収納ケース
2 放熱フィン
20 (放熱フィンの)主表面
21 端面
23 切欠部
3 冷却部材
4 コイル接触部
Φ 磁束
A 軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reactor 11 Coil 13 Core 14 Storage case 2 Radiation fin 20 Main surface 21 End surface 23 Notch 3 Cooling member 4 Coil contact part Φ Magnetic flux A Axis line

Claims (4)

絶縁樹脂の中に磁性体の粉末が分散した磁性粉末混合樹脂からなるコアと、
該コアに埋設され、通電により磁束が発生するコイルと、
上記コアよりも熱伝導率が高い材料からなり、上記コア内に複数個設けられた板状の放熱フィンと、
上記コア及び上記コイル及び上記放熱フィンを収納する収納ケースと、
を備え、上記放熱フィンは、その主表面が上記コイルの軸線に平行であり、かつ該軸線を中心とした放射状となるように上記コア内に設けられており、
上記放熱フィンには、上記コイルの内側に配された部分と、上記コイルの外側に配された部分とがあり、これら2つの部分は互いに接続しており、
上記収納ケースは、底壁と、該底壁から上記コイルの軸線方向へ立設する側壁と、上記軸線方向に開口した開口部とを有し、
上記放熱フィンのうち上記コイルの内側に配された部分と外側に配された部分とは、上記コイルの両端面のうち上記開口部側の端面よりも該開口部に近い位置まで延出すると共に、上記コイルの両端面のうち上記底壁側の端面よりも該底壁に近い位置まで延出していることを特徴とするリアクトル。
A core made of a magnetic powder mixed resin in which magnetic powder is dispersed in an insulating resin;
A coil embedded in the core and generating magnetic flux when energized;
Made of a material having a higher thermal conductivity than the core, a plurality of plate-like radiating fins provided in the core,
A storage case for storing the core, the coil, and the radiation fin;
The heat dissipating fin is provided in the core such that the main surface thereof is parallel to the axis of the coil and is radially centered on the axis .
The heat radiating fin has a portion disposed inside the coil and a portion disposed outside the coil, and these two portions are connected to each other.
The storage case has a bottom wall, a side wall erected from the bottom wall in the axial direction of the coil, and an opening that opens in the axial direction.
The portion of the radiating fin that is disposed on the inner side and the portion that is disposed on the outer side of the radiating fin extends to a position closer to the opening than the end surface on the opening side of the both end surfaces of the coil. The reactor extends to a position closer to the bottom wall than an end face on the bottom wall side of both end faces of the coil .
請求項1において、上記収納ケースと上記放熱フィンとが接触していることを特徴とするリアクトル。 In claim 1, a reactor, characterized in that the upper KiOsamu pay case and the heat radiation fins are in contact. 請求項1又は請求項2において、上記コイルの軸線方向における、上記放熱フィンの端面に接続された板状の冷却部材を備え、該放熱フィンは、上記軸線方向において上記端面に向かうほど径方向幅が長くなる形に形成されていることを特徴とするリアクトル。 3. The plate-like cooling member connected to the end face of the heat dissipating fin in the axial direction of the coil according to claim 1, wherein the heat dissipating fin has a radial width toward the end face in the axial direction. The reactor is characterized in that it is formed into a long shape. 請求項1〜請求項のいずれか1項において、上記放熱フィンは、上記コイルの外周面または内周面に接触するコイル接触部を有することを特徴とするリアクトル。 In any one of claims 1 to 3, the heat radiation fins, a reactor, characterized in that it comprises a coil contact portion in contact with the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the coil.
JP2009026329A 2009-02-06 2009-02-06 Reactor Active JP5267181B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009026329A JP5267181B2 (en) 2009-02-06 2009-02-06 Reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009026329A JP5267181B2 (en) 2009-02-06 2009-02-06 Reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010182941A JP2010182941A (en) 2010-08-19
JP5267181B2 true JP5267181B2 (en) 2013-08-21

Family

ID=42764259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009026329A Active JP5267181B2 (en) 2009-02-06 2009-02-06 Reactor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5267181B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9177711B2 (en) 2013-12-03 2015-11-03 Hyundai Motor Company Heat dissipation structure of transformer

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5398636B2 (en) * 2010-05-21 2014-01-29 Necトーキン株式会社 Magnetic element
JP5182356B2 (en) * 2010-12-17 2013-04-17 株式会社デンソー Reactor and manufacturing method thereof
JP5682406B2 (en) * 2011-03-29 2015-03-11 株式会社デンソー Reactor and manufacturing method thereof
JP6168378B2 (en) * 2011-05-09 2017-07-26 株式会社トーキン Wire ring parts
JP6202807B2 (en) * 2012-11-28 2017-09-27 株式会社トーキン Reactor
EP2797090A1 (en) * 2013-04-25 2014-10-29 Magnetic Components Sweden AB Thermal management system for SMC inductors
CN107316736A (en) * 2017-08-03 2017-11-03 深圳振华富电子有限公司 SMD power inductor and its manufacture method
JP2019160925A (en) * 2018-03-09 2019-09-19 新電元工業株式会社 Winding unit
JP7130188B2 (en) * 2018-10-26 2022-09-05 株式会社オートネットワーク技術研究所 Reactor
WO2021100420A1 (en) * 2019-11-19 2021-05-27 株式会社村田製作所 Reactor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000138122A (en) * 1998-10-29 2000-05-16 Toshiba Corp Stationary induction apparatus
JP2002083721A (en) * 2000-09-08 2002-03-22 Central Res Inst Of Electric Power Ind Heat dissipation structure of vertical coil
JP2004296630A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Choke coil and electronic apparatus using the same
EP1787304A1 (en) * 2004-08-10 2007-05-23 Crompton Greaves Limited Compact dry transformer
JP4635982B2 (en) * 2006-08-09 2011-02-23 株式会社デンソー Reactor
JP4665887B2 (en) * 2006-10-30 2011-04-06 株式会社デンソー Reactor
JP2008166503A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Denso Corp Reactor
JP2008182152A (en) * 2007-01-26 2008-08-07 Denso Corp Reactor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9177711B2 (en) 2013-12-03 2015-11-03 Hyundai Motor Company Heat dissipation structure of transformer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010182941A (en) 2010-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5267181B2 (en) Reactor
JP4921154B2 (en) Reactor and power conversion device incorporating the same
JP5640507B2 (en) Reactor device
JP4635982B2 (en) Reactor
US9466415B2 (en) Reactor provided with a cooler
JP4983708B2 (en) Reactor
JP5693419B2 (en) Electrical equipment housing
WO2013061799A1 (en) Power conversion device
JP5245939B2 (en) Reactor
JPWO2017145333A1 (en) Axial gap type rotating electrical machine
JP2010272584A (en) Reactor
JP2015230904A (en) Reactor
JP4775108B2 (en) Power electronics
JP2008112818A (en) Reactor
JP2013030623A (en) Reactor and power conversion device using the same
JP2013125857A (en) Reactor and electric power conversion apparatus
JP5157956B2 (en) Reactor
JP5332527B2 (en) Reactor device
JP2015090912A (en) Reactor
JP5682406B2 (en) Reactor and manufacturing method thereof
JP2017011186A (en) Reactor and reactor manufacturing method
JP5573398B2 (en) Power converter
JP2010129782A (en) Reactor, and power conversion apparatus incorporating the same
JP2009111151A (en) Reactor
JP2014150171A (en) Reactor, converter, and electric power conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120717

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130409

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130422

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5267181

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250