電抗器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供變壓器磁芯的配置自由度高、另外散熱性高且廉價(jià)的電抗器裝置。使截面形狀為U字型的散熱板(105)接觸形成變壓器(101)上部的上部E型磁芯(102)的上表面及兩側(cè)面，從電抗器殼體(106)的開口的一面收容具備散熱板(105)的變壓器(101)，向變壓器(101)與電抗器殼體(106)的間隙內(nèi)填充灌封樹脂材料，直至散熱板(105)的下端部浸沒為止。收容有變壓器(101)的電抗器殼體(106)被安裝固定于具備冷卻機(jī)構(gòu)的底座。
【專利說(shuō)明】電抗器裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及散熱性能優(yōu)異的電抗器裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，插電式混合動(dòng)力汽車(以下稱作“PHEV(Plug_in Hybrid ElectricVehicle)”)及電動(dòng)汽車(以下稱作“EV (Electric Vehicle)”)逐漸普及。PHEV或EV搭載有將外部的交流電源轉(zhuǎn)換成直流并輸出給車輛的蓄電池的車載充電器。在該車載充電器中，安裝有用于功率因數(shù)的改善或平滑化等的具備線圈的電抗器裝置。
[0003]對(duì)于用于PHEV或EV的車載充電器的電抗器裝置，施加400伏特左右的非常高的電壓。因此，線圈會(huì)因發(fā)熱而變成高溫。此時(shí)，為了防止車載充電器內(nèi)的線圈過(guò)熱，重要的是使電抗器裝置具備高散熱性。與此同時(shí)，使線圈與其外殼部件之間具備可靠的電絕緣性也是很重要的。
[0004]作為具備線圈的電抗器裝置，已知有專利文獻(xiàn)I中公開的技術(shù)。以下，使用圖1來(lái)說(shuō)明專利文獻(xiàn)I中公開的電抗器裝置。
[0005]包圍被載置于散熱器13上的變壓器磁芯14的支架12具備:可緊貼變壓器磁芯14地形成的保持部12a ；以及從該保持部12a的兩端延伸設(shè)置到散熱器13側(cè)的導(dǎo)熱部12b。各導(dǎo)熱部12b的下端部(固定部12c)通過(guò)螺栓BI固定于散熱器13。另外,在散熱器13中，在配置變壓器磁芯14的位置形成有安裝孔23，在該安裝孔23內(nèi)配設(shè)有變壓器磁芯載置臺(tái)25。并且，變壓器磁芯14被夾持在被壓縮螺旋彈簧28向支架12側(cè)壓靠的變壓器磁芯載置臺(tái)25與支架12的保持部12a之間，并且被固定于散熱器13。
[0006]專利文獻(xiàn)I中公開的電抗器裝置由于具有上述結(jié)構(gòu)，即使變壓器磁芯14的外形尺寸不均勻，也能夠使保持部12a與上側(cè)磁芯14a緊貼且固定于散熱器13。因而，能夠容易地使由變壓器11產(chǎn)生的熱通過(guò)支架12逸散至散熱器13。
[0007]另外，專利文獻(xiàn)2中公開有為了提高散熱性而使用熱傳導(dǎo)率高的樹脂的電抗器裝置。以下，使用圖2來(lái)說(shuō)明專利文獻(xiàn)2中公開的電抗器裝置。
[0008]電抗器裝置具備底座1、磁芯2、線圈3及固定部件4A、4B。磁芯2的兩端2A、2B被置于底座I的保持部1A、1B上，固定部件4A的按壓面41A將磁芯2的端部2A按壓至保持部1A，固定部件4B的按壓面41B將磁芯2的端部2B按壓至保持部1B。并且，底座1、磁芯
2、線圈3、固定部件4A、4B通過(guò)熱傳導(dǎo)率高的不飽和聚酯系樹脂而一體地模制。
[0009]專利文獻(xiàn)2中公開的電抗器裝置通過(guò)具有上述結(jié)構(gòu)，從而能夠使由磁芯2產(chǎn)生的熱經(jīng)由保持部1A、1B及樹脂而高效地向底座I散熱。
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-10453號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-95570號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]但是，在上述專利文獻(xiàn)I所公開的電抗器裝置中，壓縮螺旋彈簧28被固定于向散熱器13內(nèi)部突出形成的凸起部21b，變壓器磁芯14的位置受該壓縮螺旋彈簧28的位置限制，因此存在變壓器磁芯的配置自由度低的問題。另外，存在下述問題，即在金屬彼此的觸點(diǎn)處，因金屬的凹凸等導(dǎo)致無(wú)法充分進(jìn)行散熱。
[0013]另外，在上述專利文獻(xiàn)2所公開的電抗器裝置中，由于大量使用昂貴的不飽和聚酯系樹脂，因此存在電抗器裝置的價(jià)格高的問題。
[0014]本發(fā)明的目的在于提供變壓器磁芯的配置自由度高、另外散熱性高且廉價(jià)的電抗器裝置。
[0015]本發(fā)明的電抗器裝置采用下述結(jié)構(gòu)，即，其包括:變壓器磁芯，由上部磁芯與下部磁芯耦合而成；殼體，從開口的一面收容所述變壓器磁芯；樹脂材料，被填充在收容的所述變壓器磁芯與所述殼體的間隙內(nèi)；以及散熱部件，接觸所述上部磁芯及填充的所述樹脂材料，且具有熱傳導(dǎo)性。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠廉價(jià)地提供變壓器磁芯的配置自由度高、另外散熱性高的電抗器裝置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是專利文獻(xiàn)I中公開的電抗器裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是專利文獻(xiàn)2中公開的電抗器裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3是本發(fā)明一實(shí)施方式的電抗器裝置整體的立體圖。
[0020]圖4是圖3的電抗器裝置整體的分解立體圖。
[0021]圖5是圖3的電抗器裝置整體的剖視圖。
[0022]圖6是在圖5的剖視圖中由圓圍成的區(qū)域的放大圖。
[0023]圖7是圖3的電抗器裝置整體的俯視圖、正視圖及右側(cè)視圖。
[0024]圖8是使用截面形狀為L(zhǎng)字型的散熱板的電抗器裝置整體的立體圖。
[0025]圖9是圖8的電抗器裝置整體的剖視圖。
[0026]圖10是圖8的電抗器裝置整體的俯視圖、正視圖及右側(cè)視圖。
[0027]圖11是使用截面形狀為I字型的散熱板的電抗器裝置整體的立體圖。
[0028]圖12是圖11的電抗器裝置整體的剖視圖。
[0029]圖13是圖11的電抗器裝置整體的俯視圖、正視圖及右側(cè)視圖。
[0030]標(biāo)記說(shuō)明
[0031]100電抗器裝置
[0032]101變壓器
[0033]102上部E型磁芯
[0034]103下部E型磁芯
[0035]104繞線筒
[0036]105散熱板
[0037]106電抗器殼體

【具體實(shí)施方式】
[0038]以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0039](一實(shí)施方式)
[0040]圖3是本發(fā)明一實(shí)施方式的電抗器裝置100整體的立體圖，圖4是其分解立體圖，圖5是電抗器裝置100整體的剖視圖，圖6是在圖5的剖視圖中由圓圍成的區(qū)域的放大圖。圖7(a)是圖1的電抗器裝置100整體的俯視圖，圖7(b)是圖1的電抗器裝置100整體的正視圖，圖7(c)是圖1的電抗器裝置100整體的右側(cè)視圖。
[0041]如圖5所示，變壓器101是由一對(duì)截面形狀為E型的上部E型磁芯102、下部E型磁芯103耦合而成，在上部E型磁芯102及下部E型磁芯103的各中腳部102-1、103-1的周圍卷繞有未圖示的線圈。在該線圈的外周配置由絕緣性材料構(gòu)成的繞線筒104。繞線筒104是覆蓋線圈外周的筒狀體。
[0042]覆蓋具有此種結(jié)構(gòu)的變壓器101的上表面及左右兩側(cè)面的散熱板105嵌合于變壓器101的外周。如圖5所示，散熱板105以截面形狀呈U字型的方式由金屬材料彎折而形成。作為散熱板105而采用的典型的金屬材料可列舉熱傳導(dǎo)性優(yōu)異且廉價(jià)的鋁等。
[0043]另外，變壓器101被收容在電抗器殼體106內(nèi)，并向電抗器殼體106的側(cè)壁與變壓器101的間隙內(nèi)注入填充灌封樹脂材料(未圖示)并使其固化。此時(shí)，灌封樹脂材料填充至散熱板105的下端部浸沒為止(參照?qǐng)D6)，且以上部E型磁芯102不會(huì)浸沒的方式填充。具體而言，考慮將灌封樹脂材料填充至變壓器101的高度的1/4以上且小于1/2的高度為止。由此，能夠獲得充分的散熱特性，且能夠?qū)嘿F的灌封樹脂材料的使用量抑制得較少。另外，固化的灌封樹脂材料固定散熱板105，能夠?qū)⒂勺儔浩?01產(chǎn)生的熱從散熱板105傳遞至電抗器殼體106。另外，作為灌封樹脂材料，可列舉硅類或環(huán)氧類的普通樹脂。
[0044]電抗器殼體106的底面由熱傳導(dǎo)性高的金屬性的板所構(gòu)成，且設(shè)置有從底面垂直地延伸的側(cè)壁，從開口的一面收容變壓器101。電抗器殼體106的底面被安裝固定于具備冷卻機(jī)構(gòu)的底座(未圖示)。即，本實(shí)施方式中，只要將電抗器殼體106的底面以接觸的方式固定于底座(散熱器等)即可，而無(wú)須如專利文獻(xiàn)I那樣，以接觸散熱器13(本發(fā)明中的底座)的方式通過(guò)螺栓BI等來(lái)固定支架12 (本發(fā)明中的散熱板105)。
[0045]這樣，能夠提高電抗器裝置100的配置自由度，能夠容易地進(jìn)行設(shè)計(jì)變更等。另夕卜，電抗器殼體106能夠?qū)墓喾鈽渲牧蟼鬟f的熱從底面的金屬板傳遞至底座并冷卻。
[0046]另外，電抗器殼體106的側(cè)壁具備與下部E型磁芯103的高度為同程度的高度，只要至少具備灌封樹脂材料能夠浸沒散熱板105的下端部的高度即可。借助該結(jié)構(gòu)，能夠降低電抗器殼體側(cè)壁的高度，能夠有助于電抗器裝置100的省空間化。
[0047]具有此種結(jié)構(gòu)的電抗器裝置100中，由變壓器101產(chǎn)生的熱傳遞至接觸變壓器101上表面及側(cè)面的散熱板105,并從散熱板下端部依次傳向灌封樹脂材料、電抗器殼體106、底座，從而能夠?qū)Π喜縀型磁芯102的變壓器101進(jìn)行冷卻。
[0048]這樣，本實(shí)施方式中，使散熱板105接觸形成變壓器101上部的上部E型磁芯102的外周，并向變壓器101與電抗器殼體106的間隙內(nèi)填充灌封樹脂材料,直至散熱板105的下端部浸沒為止。由此，電抗器裝置100的散熱性提高，并且能夠?qū)嘿F的灌封樹脂材料的使用量抑制得較少，從而能夠提供廉價(jià)的電抗器裝置100。
[0049]另外，從電抗器殼體106的開口的一面收容變壓器101,并將電抗器殼體106固定于底座。由此，能夠提高電抗器裝置100的配置自由度，能夠容易地進(jìn)行設(shè)計(jì)變更等。
[0050]另外，本實(shí)施方式中，對(duì)使用截面形狀為U字型的散熱板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此。以下，對(duì)截面形狀為L(zhǎng)字型的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0051]圖8是電抗器裝置整體的立體圖，圖9是電抗器裝置整體的剖視圖，圖10 (a)是圖8的電抗器裝置整體的俯視圖，圖10(b)是圖8的電抗器裝置整體的正視圖，圖10(c)是圖8的電抗器裝置整體的右側(cè)視圖。
[0052]如這些圖所示，也可將兩個(gè)截面形狀為L(zhǎng)字型的散熱板予以組合，并沿著變壓器的上表面及左右兩側(cè)面進(jìn)行粘合。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使散熱板只在一處彎折，因此散熱板能夠更加緊貼變壓器的上表面及側(cè)面。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步提高散熱性。圖8?圖10中，表示將兩個(gè)L字型的散熱板予以組合的情況，但也可將一個(gè)L字型的散熱板I沿著變壓器的上表面及一側(cè)面進(jìn)行粘接。
[0053]接下來(lái)，對(duì)截面形狀為I字型的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖11是電抗器裝置整體的立體圖，圖12是電抗器裝置整體的剖視圖，圖13(a)是圖11的電抗器裝置整體的俯視圖，圖13(b)是圖11的電抗器裝置整體的正視圖，圖13(c)是圖11的電抗器裝置整體的右側(cè)視圖。
[0054]如這些圖所示，也可將截面形狀為I字型的散熱板沿著變壓器的兩側(cè)面進(jìn)行粘接。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠降低電抗器裝置的高度，因此對(duì)于在PHEV或EV中搭載電抗器裝置時(shí)高度方向存在限制的情況有效。圖11?圖13中，表示了將兩個(gè)I字型的散熱板予以組合的情況，但也可將一個(gè)I字型的散熱板沿著變壓器的一側(cè)面進(jìn)行粘接。
[0055]無(wú)論使用上述哪種散熱板，均必須使散熱板的一部分接觸上部E型磁芯，且使散熱板的下端部浸沒在灌封樹脂材料中。
[0056]2012年8月10日申請(qǐng)的日本特愿2012-178138的申請(qǐng)中所含的說(shuō)明書、附圖及說(shuō)明書摘要的公開內(nèi)容全部被弓I用在本申請(qǐng)中。
[0057]工業(yè)實(shí)用性
[0058]本發(fā)明的電抗器裝置能夠適用于例如PHEV或EV等車輛中。
【權(quán)利要求】
1.電抗器裝置，包括:變壓器磁芯，由上部磁芯與下部磁芯耦合而成；殼體，從開口的一面收容所述變壓器磁芯；樹脂材料，被填充在收容的所述變壓器磁芯與所述殼體的間隙內(nèi)；以及散熱部件，接觸所述上部磁芯及填充的所述樹脂材料，且具有熱傳導(dǎo)性。
2.如權(quán)利要求1所述的電抗器裝置，所述變壓器磁芯由兩個(gè)E型磁芯耦合而成。
3.如權(quán)利要求1所述的電抗器裝置，所述樹脂材料的填充量小于所述變壓器磁芯的一半高度。
4.如權(quán)利要求1所述的電抗器裝置，所述散熱部件通過(guò)所述樹脂材料固化而固定。
5.如權(quán)利要求1所述的電抗器裝置，所述散熱部件的材料為鋁。
6.如權(quán)利要求1所述的電抗器裝置，所述散熱部件的截面具有U字型、L字型和I字型中的任一形狀。
7.如權(quán)利要求1所述的電抗器裝置，所述殼體被安裝固定于具有冷卻結(jié)構(gòu)的底座。
【文檔編號(hào)】H01F37/00GK104205262SQ201380017994
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月10日
【發(fā)明者】山島篤志, 山口雄司 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社