JPH0436088Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案はトランスに係り、更に詳述すれば銅
損により発生する熱を効果的に放熱し得るように
構成したトランスに関するものである。

［従来の技術］ 相互誘導を利用して電圧を変える方法としてト
ランスが実用化されている。

このトランスは容量の大小があつてもその構造
は飽和密度が高く、透磁率が大きく鉄損の小さい
材料で作られたコア（磁心）に一次コイルおよび
二次コイルを巻回し、一次コイルと二次コイルの
巻回比により一次コイルに印加した電圧を昇圧あ
るいは降圧するものとしてよく知られている。

トランスは回転する部分がないので摩擦などの
機械的な損失はないが、鉄心に生じる鉄損と、一
次、二次巻線に流れる電流によつて生じる銅損と
がある。

トランスを運転すると、前述の鉄心に生じる鉄
損や一次、二次コイルに流れる電流によつて生じ
る銅損のためトランスは温度上昇する。この温度
が高くなるトランスに使われている絶縁物が変質
したり劣化し、絶縁耐力、粘度、引火点などが低
下する。

このようにトランスの運転によつて上昇する温
度を冷却する方法として例えば「電気機器」オー
ム社発行の章変圧器の項にあるように自冷、風
冷式の乾式冷却法と、自冷、風冷、水冷、送油風
冷、送油水冷式の油入式およびガス入式がある。

［考案が解決しようとする問題点］ これらの冷却方式は、一般に大容量トランスに
は適用されても電子機器内に取付けられるトラン
スには機器の小型化に沿わないため無理であつ
た。

コンピユータの演算部分の如く多数個のICを
駆動させる電源トランスは一般に二次電圧が低
く、二次電流が数100Aと大電流を供給するため
特に二次巻線の銅損による発熱が著しく、この対
策として風冷、水冷方式を取入れているが、構造
が複雑化し好ましくなかつた。

この考案は上述した低圧で負荷電流が大きいト
ランスにおける銅損による発熱を効率よく放熱さ
せるトランスの構成を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記したこの考案の目的は、熱伝導性の良い金
属部材で形成されかつシヨートリング防止用ギヤ
ツプを設けた筒状体と、該筒状体と一体で該筒状
体をヒートシングなどに取付けるための取付脚を
有する熱伝導ボビンと、該ボビンの筒状体上に巻
回した二次または一次コイルと、該コイル上に巻
回された一次または二次コイルと、前記筒状体に
挿入したコアとをそれぞれ具備することで達成さ
れる。

［作用］ このトランスは、一次コイルに例えば100Vを
印加し、二次コイルにより印加電圧を例えば１／
40に降圧して、二次負荷電流200A程度の比較的
大電流を流すことにより発生する銅損で発生する
熱を熱伝導性のよい筒状体から取付脚自体で放熱
したり、この取付脚に取着したヒートシンクに放
熱することで効率よく放熱できる。

［実施例］ この考案のトランスは、第１図に示すようにア
ルミニウムや銅のような熱伝導性のよい金属を用
いダイキヤストやその他の手法により、上面板１
２にシヨートリング防止用ギヤツプ１３を有する
断面が方形をなす筒状体１１の下面板１４の両端
より前記下面板を含めて上面板１２および側面板
１５の板厚に比し２〜３倍厚いクランク状の取付
脚１６を下面板の両端に一体に形成し、前記ギヤ
ツプ１３を絶縁スペーサ１７で塞いだ熱伝導ボビ
ン１を作る。

この熱伝導ボビン１に先ず許容電流が200A程
度の大電流に耐え得る二次コイル２を第６図に示
すように絶縁フイルム３を層間に介在させつつ筒
状体１１上に比較的少ない巻数で巻回する。

次に、この二次コイル２の外面に一次コイル４を
二次コイルの巻数に比し40倍（または20倍）の巻
数で巻回し、第２図に示すように一次コイル４の
上をバンド５で締結する。

このように構成したトランス組立体６を第２図
に示すように２組用意し、双方の筒状体１１内に
第３図に示す例えばＣ字状のカツトコア７を両側
より挿入し、第４図に示すようにこのコアの周囲
にバンド８を取付けて締結する。

尚、一次コイル４は各トランス組立体６共に二
次コイル２と同様別々に巻いても、実施例のよう
に連続巻きしてもよい。また、コア７としては周
知のEIコアのように閉磁路を形成するコアであ
ればよい。

このようにして形成されたトランスＴは、第７
図に示すようにヒートシンク９に取付脚１６をも
つて取付けることで前記二次コイル２に生じた銅
損による発熱を放熱できる。さらにトランス組立
体６は実施例では２個用いた例を示したが、この
トランス組立体６は第５図に示すように１個だけ
としＥ−Ｅコア７Ａによる外鉄型トランスTAと
してもよい。

この考案のトランスは以上の如く構成されてお
り、一次巻線４のリード４１，４２間に例えば商
用電源である100V（AC）、５．２Ａ，520Wを入
力することで二次コイル２のリード２３間に
2.5V，200A，500Wの出力を得ることができ約
20Wの損失（主として銅損）を生じる。

この銅損で生じるジユール熱は熱伝導ボビン１
の取付脚１６自体または取付脚１６に伝熱取着さ
れているヒートシンク９を介して放熱されて冷や
される。

なおヒートシンク９は必ずしも要しなく、取付脚
１６を大きく作り、フインを設ければ取付脚１６
自体で放熱できる。

また二次コイル２が比較的高圧で巻数が多く小電
流で済む設計のトランスの場合は、一次コイル４
を先に巻き、この一次コイル４の上に二次コイル
２を巻回してもよく、このときには一次コイル４
に流れる比較的大電流による銅損に基づく発熱を
熱伝導ボビン１１や取付脚１６、ヒートシンク９
等を介して放熱させることができる。

［考案の効果］ 以上述べたように、この考案は前記問題点を解
決するための手段を採用したので熱伝導率の高い
材料で作つたボビンを直接取付脚を介して放熱し
たりヒートシンク７に放熱することができるから
大電流の流れる二次コイルまたは一次コイルを熱
伝導ボビンに近い側に巻回することにより放熱効
果が著しく大で大電流を出力することによつて生
じる銅損によつて発生する熱を効率よく放熱する
ことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図はいずれもこの考案の一実施例を示すもの
で、第１図は熱伝導ボビンの斜視図、第２図はト
ランス組立体の斜視図、第３図はカツトコアの斜
視図、第４図はトランスの斜視図、第５図はこの
考案によるトランスの他の例を示す平面図、第６
図は第２図に示すものの拡大断面図、第７図は同
じくヒートシンクに取付けた状態の斜視図であ
る。 １……熱伝導ボビン、１１……筒状体、１３…
…シヨートリング防止用ギヤツプ、１６……取付
脚、２……二次コイル、３……絶縁フイルム、４
……一次コイル、６……トランス組立体、７……
コア、９……ヒートシンク、１７……絶縁スペー
サ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱伝導性の良い金属部材で形成されかつシヨー
   トリング防止用ギヤツプ１３を有する筒状体１１
   と、該筒状体１１と一体で該筒状体をヒートシン
   ク９等の他部材に取付けるための取付脚１６を有
   する熱伝導ボビン１と、該ボビン１の筒状体１１
   上に巻回した二次コイル２または一次コイル４
   と、該コイル上に巻回された一次コイル４または
   二次コイル２と、前記筒状体１１に挿入したコア
   ７とをそれぞれ具備したことを特徴とするトラン
   ス。