[发明专利]空芯型电抗器单元及具有空芯型电抗器单元的电源装置

说明书

本发明的目的在于提高空芯型电抗器单元的散热特性。空芯型电抗器单元的特征在于，包括：单侧配设有第1绝缘间隔件的第1绝缘板；固定于绝缘板的第1强磁性体金属板；具有空芯部并由线圈层隔开空隙而形成的2个以上的空芯线圈；单侧配设有第2绝缘间隔件且比线圈内径要细从而使得风容易吹到的第2绝缘板；固定于绝缘板的第2强磁性体金属板；以及贯穿空芯线圈的空芯部的绝缘棒，所述空芯线圈并排配置，经由所述第1绝缘间隔件和所述第2绝缘间隔件，被所述第1绝缘板和所述第2绝缘板所夹持。

技术领域

本发明涉及空芯型电抗器单元，特别涉及适用于臭氧发生器等电容性负载的电源装置、以及用于该电源装置的空芯型电抗器单元。

背景技术

臭氧发生器是电容性较高的负载。对于作为电容性负载的臭氧发生器，使用由大容量的变压器、电抗器、逆变器等所构成的电源装置。由于这些元器件施加有高电压，发热量较多，因此必须高效地进行冷却。在电源装置的盘内设有热交换器，经由该热交换器来进行盘内的冷却。对于变压器、电抗器及逆变器，希望具有冷却效率较高的构造。

为了力图实现用于电源装置的电抗器的轻量化、低成本化，具有采用空芯型电抗器的方法。对于空芯型电抗器，除了将绕组形成为圆环形以抑制漏磁通(例如参照专利文献1、3)的方案、利用1个多根平行线体来进行制作以使得相邻线圈的磁场朝向相反的方案(例如参照专利文献4)以外，还提出了周围被电磁屏蔽所覆盖的方案(例如参照专利文献2)、使用钢材等上下紧固板来使磁通循环的方案(例如参照专利文献5)等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利实开昭51-38649号公报

专利文献2：日本专利实开昭61-104535号公报

专利文献3：日本专利特开昭56-10912号公报

专利文献4：日本专利特开平9－115743号公报

专利文献5：日本专利特开平9－199354号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

臭氧电源装置用电抗器单元在高频、高电流、高电压的状况下使用。通过将电抗器设为空芯，在成本及重量方面会产生较大的优点，但在因漏磁通而产生的发热、耐电压的方面，将难以收纳到电源装置的壳体内。

在圆环形空芯型电抗器中，难以制作能在100A左右的电流下使用的大型产品。另外，在形状为圆环形的情况下，圆环形空芯电抗器的尺寸变得过大，不适合收纳到电源装置的壳体内(参照专利文献1、3)。

在利用1个多根平行线体来制作以使得相邻线圈的磁场朝向相反的空芯型电抗器中，在未充分确保线圈间的距离的情况下，在驱动臭氧发生装置所需的例如10kVp的高电压下，空间距离和爬电距离不足。(参照专利文献4)。

关于周围被电磁屏蔽所覆盖的空芯型电抗器，必须用电磁屏蔽对电抗器的整个周围进行覆盖。不仅材料费变高，还耗费作业时间，因此，产品成本变高(参照专利文献2)。

关于使用钢材等上下紧固板来使磁通循环的空芯型电抗器，在频率500～5000Hz、电流100A的条件下，由于钢材等所产生的涡电流所引起的损耗较大，温度变得非常高，因此无法使用。另外，从绝缘性能方面来看，也无法在10kVp的高电压下进行使用(参照专利文献5)。

本发明是为了解决上述那样的空芯型电抗器中的问题而完成的，其目的在于，获得一种散热性能优异且即使在高频、高电流、高电压的状况下也能使用的空芯型电抗器单元。

解决技术问题所采用的技术方案