[發(fā)明專(zhuān)利]電抗器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180052297.0
• 申請(qǐng)日: 2011-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103189942A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 野村康;伊藤睦;大石明典;鬼塚孝浩;松谷佳昭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01F37/00
• 分類(lèi)號(hào): H01F37/00;H01F27/28;H01F27/32;H01F41/04
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 宋丹氫;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電抗器以及用于制造該電抗器的方法，這種電抗器用作功率變換裝置(諸如安裝在車(chē)輛如混合動(dòng)力車(chē)中的車(chē)載直流-直流變換器)的組成部件。特別地，本發(fā)明涉及尺寸較小并且擁有極佳散熱特性的電抗器。

現(xiàn)有技術(shù)

升壓或降壓電路的構(gòu)成部件之一是電抗器。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1披露了一種電抗器，其在安裝于車(chē)輛如混合動(dòng)力車(chē)上的變換器中使用。該電抗器包括：線圈、布置線圈的環(huán)形磁芯、收納由線圈和磁芯所組成組合體的殼體、以及填充殼體所用的密封樹(shù)脂。一般而言，這樣使用電抗器，將其固定至用于冷卻線圈等(其在勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生熱量)的冷卻基座。

代表性的殼體是由鋁制成的壓鑄制品。使用時(shí)將殼體固定至冷卻基座，以作為散熱路徑，用于消散來(lái)自線圈等的熱量。

引用列表

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利公開(kāi)No.2010-050408

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

近年來(lái)，對(duì)于混合動(dòng)力車(chē)等的車(chē)載部件，期望進(jìn)一步減小尺寸及重量。然而，用包括常規(guī)鋁殼體的電抗器難以實(shí)現(xiàn)這種尺寸上的進(jìn)一步減小。

由于鋁是一種導(dǎo)電材料，殼體必須至少與線圈電絕緣。據(jù)此，通常，在線圈與殼體的內(nèi)面(底面和側(cè)壁面)之間設(shè)置相對(duì)大的間隔，以保證電絕緣距離。就保證絕緣距離而言，難以減小尺寸。

例如，可以通過(guò)取消殼體來(lái)實(shí)現(xiàn)電抗器尺寸的減小。然而，這將暴露線圈和磁芯。所以，不能保護(hù)線圈和磁芯使其免受外部環(huán)境諸如灰塵及腐蝕的影響，或者，不能提供機(jī)械保護(hù)諸如強(qiáng)度。

此外，期望填充殼體所用的密封樹(shù)脂具有極佳的散熱特性。例如，通過(guò)采用包含有陶瓷制成填料的樹(shù)脂作為密封樹(shù)脂，能增強(qiáng)散熱特性。然而，由于線圈和磁芯所構(gòu)成組合體的外形為復(fù)雜形狀，如果用含有填料的樹(shù)脂填充殼體同時(shí)避免在組合體與殼體的內(nèi)面之間產(chǎn)生間隙或空隙，這需要花費(fèi)時(shí)間，導(dǎo)致電抗器生產(chǎn)率差。此外，盡管通過(guò)增加密封樹(shù)脂中填料的含量能改善散熱特性，但密封樹(shù)脂變脆，因此容易因熱沖擊而損壞。據(jù)此，期望開(kāi)發(fā)具有極佳散熱特性而不使用含有填料的密封樹(shù)脂的電抗器。

據(jù)此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種擁有極佳散熱特性同時(shí)尺寸較小的電抗器。此外，本發(fā)明的另一目的是提供該電抗器的制造方法。

問(wèn)題的解決方案

本發(fā)明這樣實(shí)現(xiàn)上述目的：將殼體構(gòu)造為可分開(kāi)式部件；在構(gòu)成殼體內(nèi)底面的部分處包括擁有極佳散熱特性的散熱層；以及，使線圈中布置于殼體內(nèi)底面?zhèn)鹊拿鎵嘿N散熱層。

根據(jù)本發(fā)明的電抗器包括組合體和收納該組合體的殼體，該組合體包括螺旋狀卷繞導(dǎo)線形成的線圈、以及布置有線圈的磁芯。該組合體包括使線圈與磁芯彼此絕緣的絕緣體。殼體包括：底板部，電抗器安裝在固定對(duì)象中時(shí)，將該底板部固定至該固定對(duì)象；側(cè)壁部，其由固定件固定至該底板部，并且該側(cè)壁部圍住該組合體；以及散熱層，其形成于底板部的內(nèi)面，以介于底板部與線圈之間。在導(dǎo)熱率方面，底板部等于或高于側(cè)壁部，散熱層由導(dǎo)熱率高于2W/m·K的絕緣材料構(gòu)成。此外，絕緣體包括：安裝面部，其介于線圈的內(nèi)周面與磁芯之間；以及擠壓機(jī)構(gòu)，其將安裝面部壓貼線圈的內(nèi)周面，以使線圈與散熱層均勻接觸。絕緣材料的“絕緣特性”指耐電壓特性，具有此耐電壓特性，能使線圈與底板部彼此電絕緣。

作為用于制造本發(fā)明電抗器的方法，例如，下述用于制造本發(fā)明電抗器的方法是可用的。用于制造本發(fā)明電抗器的方法包括：通過(guò)將螺旋狀卷繞導(dǎo)線制成的線圈與磁芯裝配，制備由線圈和磁芯所組成的組合體；以及，將該組合體收納在殼體中，該殼體包括底面部和設(shè)置成自底面部直立以圍住該組合體的側(cè)壁部。本方法進(jìn)一步包括形成散熱層的步驟、擠壓線圈的步驟、以及裝配殼體的步驟。

形成散熱層的步驟：在此步驟中，在殼體底板部的內(nèi)面上，形成由導(dǎo)熱率高于2W/m·K的絕緣材料制成的散熱層。

擠壓線圈的步驟：在此步驟中，在線圈與磁芯之間布置絕緣體，用于使線圈與磁芯彼此絕緣，以及，促使絕緣體將線圈壓貼散熱層，使得線圈與散熱層均勻接觸。

裝配殼體的步驟：在此步驟中，由固定件將側(cè)壁部安裝至底板部，以形成殼體。

應(yīng)當(dāng)注意到，擠壓線圈的步驟和裝配殼體的步驟是可互換的。