[发明专利]电抗器及用于电抗器的复合物

说明书

技术领域

本发明涉及以将线圈无间隙地埋入内部的状态成型磁芯而成的电抗器及用于电抗器的磁芯用复合物。

背景技术

作为电感元件的电抗器目前用于各种各样的领域中，该电感元件在磁芯内部内置有卷绕导体线材而成的线圈。

例如在混合动力汽车或燃料电池汽车、电动汽车等中，在蓄电池和向发动机(电动机)供给交流电力的逆变器之间设有升压电路，在该升压电路中使用作为电感元件的电抗器(扼流圈)。

例如，在混合动力汽车中，蓄电池的电压最大为300V左右，另一方面，发动机中为了得到较大输出，需要施加600V左右的高电压。因此，使用电抗器作为升压电路用的元件。

除此之外，该电抗器也被广泛用于太阳能发电的升压电路中。

该电抗器在运作时发热，由该发热导致磁芯的内部温度达到高温，根据情况出现超过在磁芯内部设定的容许最高温度的部分。

例如，用于汽车升压电路的电抗器是长期持续使用的元件，如果温度上升长时间反复，则因热历史导致树脂粘结剂劣化，进而缩短元件寿命。

因此，电抗器要求设定可容许的到达温度(最高温度)，内部发热造成的温度上升被抑制在该设定最高温度以下。

作为与本发明对应的现有技术，在下述专利文献1中公开有以下方面：在用磁芯覆盖线圈的电抗器中，由于具有线圈周围的内部温度易上升的问题，所以在磁芯内部设有用于使来自线圈的热向外部的箱子扩散的铝制的棒部件构成的散热片。

但是，该专利文献1所公开的内容是用于散热的方法与本发明不同的其它不同的内容。

另一方面，专利文献2公开有关于“电抗器”的发明，其中公开有在软磁性粉末和树脂的混合材料中添加非导电性的填料，从而调节混合材料的粘度，尤其在将Al₂O₃、BN、AlN等高热传导率材料用于填料中的情况下，可以改善软磁性复合材料的散热特性。

然而，该专利文献2中没有使用纤维状填料作为高热传导率的填料这点的公开，在这点上与本发明不同。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-142193号公报

专利文献2：日本特开2010-283379号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明以上述的事情为背景，其以提供这样一种电抗器及用于电抗器的磁芯用复合物为课题，该电抗器的散热性优异，并且可以良好地抑制电抗器运作时的发热造成的磁芯的内部温度的上升。

解决问题的方案

于是，权利要求1涉及一种电抗器，其特征在于，使用磁芯用材料，以将卷绕有导体线材的线圈无间隙地埋入内部的状态成型磁芯而成，所述磁芯用材料是以下述式(1)所示的比率混合软磁性粉末、树脂粘结剂、和具有比该软磁性粉末更高的热传导率的纤维状热传导性填料而得到的，

X·软磁性粉末+Y·热传导性填料+(100-X-Y)·树脂粘结剂…式(1)

其中，X：83～96质量％

Y：0.2～6.8质量％

权利要求2涉及注塑成型电抗器，根据权利要求1所述的电抗器，其特征在于，使用热塑性树脂粘结剂作为所述树脂粘结剂，并使用作为以所述式(1)所示的比率混合的磁芯用材料的磁芯用复合物，以所述线圈无间隙地埋入内部的状态将所述磁芯注塑成型而成。

权利要求3是根据权利要求2所述的电抗器，其特征在于，所述热传导性填料是碳纤维。

权利要求4涉及一种注塑成型电抗器中的磁芯用的复合物，其特征在于，其是作为权利要求2、3中任意一项所述的注塑成型电抗器的所述磁芯用材料的磁芯用复合物。

本发明的作用和效果

如上，本发明的电抗器中，使用除了软磁性粉末及树脂粘结剂外还混合了具有比软磁性粉末更高的热传导率的纤维状热传导性填料的材料作为磁芯用材料，将磁芯成型，使热传导性填料以分散状态包含在磁芯中。

在本发明中，通过使用具有比软磁性粉末更高的热传导率的填料作为热传导性填料，可以有效地提高磁芯整体的热传导率，可以提高散热性从而有效地抑制磁芯的温度上升。

在此，热传导性填料优选使用热传导率为70(W/m·K)以上的填料。

更优选使用150(W/m·K)以上的填料，进一步优选使用450(W/m·K)以上的填料。

附带说明，使用纯Fe、含有1质量％Si的Fe-1Si、含有2质量％Si的Fe-2Si、含有5质量％Si的Fe-5Si、含有6.5％Si的Fe-6.5Si作为软磁性粉末时的各热传导率如下。