KR100346662B1 - 리액터 - Google Patents

Abstract

2개의 U형 코어를 이용하더라도, 경사를 가지는 소망의 자기갭을 형성하여, 안정적으로 유지할 수 있는 리액터를 제공한다.

다리(2A)의 선단부의 경사면(갭형성면)과 접하는 평탄부(11)와, 에어갭의 경사면의 높이에 일치시킨 치수를 가지는 적어도 2개의 높이설정부(12A,12B)와, 다리 (3A) 외측의 바깥면(3d)을 기준위치로 하여 위치결정을 하는 적어도 1개의 위치결정스톱퍼(13A)와, 다리(3A)의 측면(3b 또는 3c)방향으로의 어긋남을 방지하는 어긋남 방지부(14A,14B)로 이루어지는 갭형성부재(10)를 구비한 리액터(1)이다.

Description

리액터{REACTOR}

본 발명은, 역률개선, 고조파억제 등의 목적으로 인버터 에어콘의 전원회로에 설치되는 리액터로서, 코일에 2개의 U형 코어가 장착된 리액터에 관한 것이며, 특히 U형 코어에 경사를 갖는 자기갭이 형성된 리액터에 관한 것이다.

종래의 리액터로서는, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 2개의 E형 코어(20)를 조합시킨 것이나, (b)에 나타낸 바와 같이, E형 코어(21)와 I형 코어(22)를 조합시킨 것이 알려져 있으며, 또한 이러한 종류의 리액터는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 코어 간에 형성되는 자기갭(g)은 그 사이의 거리가 모두 동일하게 형성되어 있다. 이들 코어를 조합한 리액터는, 2개의 바깥다리로 지지되어 있기 때문에, 중간다리에 자기갭을 형성하더라도 자기갭은 에어갭의 상태로서 안정적으로 유지된다. 또한 도 5의 (a),(b)중에서 (24)는 코일, (25)는 절연지이다.

상기 구성의 리액터에 있어서, 도 5의 (a)에 나타낸 것은, 상술한 바와 같이, 코일(24) 중앙부의 중공부에 E형 코어(20)의 중간다리가 삽입되고, 코일(24)의 양 바깥쪽부에 E형 코어(20)의 양 다리가 위치되어, 코일(24)의 대략 1/2이 코어와 절연지(25)에 의해 덮혀 있다. 또한 코일(24)은 동선(銅線)을 감아서 구성되며, 코일(24)에 전류가 흐르면 동손(銅損)에 의한 온도상승이 생긴다. 이 경우 종래 예에서는, 코일(24)의 약 1/2이 코어나 절연지(25)에 의해 덮혀져서, 코일(24)의 방열면적으로 되는 노출부분이 적기 때문에, 방열에 지장이 생긴다는 문제가 있었다.(b)에 나타낸 것도 마찬가지의 문제가 있었다.

그리고, 코어에 의해 중량이 증대하거나, 또한 형상의 대형화, 재료비에 의한 비용이 높아진다는 문제도 있었다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 코어 간의 자기갭(g) 사이의 거리(d)는 일정값으로 설정되어 있으므로, 코일(24)에 흐르는 전류가 적은 경우에는 리액터의 인덕턴스가 작고, 한편 코일(24)에 흐르는 전류가 큰 경우에는 인덕턴스가 포화하기 쉽다.

이러한 것으로부터, 본 출원인에 의해, 먼저 일본국 특허출원 2000-73533호로서 상기 문제점의 해결을 도모하여 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같은 리액터가 제공되어 있다.

이 리액터는, 코일(4)에 U형 코어(2,3)가 조립되어 있고, 코일(4)은 알루미늄선 또는 동선 등으로 이루어지며, 또한 코일(4)은 그 공중부 및 한쪽의 바깥면쪽에 걸쳐서 조립된 U형 코어(2,3)로 덮혀지고, U형 코어(2,3)는 최소 필요한도의 인덕턴스를 확보할 수 있는 정도의 형상으로 하여, 코일(4)의 바깥표면의 대략 3/4을 노출시킨 구성으로 함으로써, 방열성을 양호하게 하고 있다. 또한 중량도 경감시키고 있다.

또한, U형 코어(2,3)의 한쪽 다리(2A,3A) 사이의 자기갭(g)은, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 갭면의 한 끝단으로부터 다른 끝단까지에 걸쳐서 개구면적이 연속적으로 증가하도록 경사져서 구성되어 있다. 또 이 자기갭의 경사면은 일예로서 도시된 예에만 한정되는 것이 아니다.

그리고, 코일(4)에 흐르는 전류가 적은 경우에는 리액터의 인덕턴스를 크게 함과 동시에, 코일(4)에 흐르는 전류가 큰 경우에도 인덕턴스가 쉽게 포화하지 않도록 하고 있다.

그러나, 2개의 U형 코어(2,3)의 조합시켜 리액터를 구성하는 경우에는, 자기갭(g)을 형성하면 리액터를 U형 코어(2,3)의 다른쪽 바깥다리 1개로 지지해야만 하므로, 에어갭을 유지하는 것이 어렵다는 과제가 있다.

또한, 2개의 U형 코어(2,3)를 사용하여 리액터의 성능을 향상시키기 위해서, U형 코어(2,3)의 자기갭 형성면에 경사를 갖게 하는 경우에는, 리액터를 지지하는 바깥다리가 1개이기 때문에, 원하는 경사를 유지하면서 안정된 자기갭을 형성하는 것이 어렵다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 2개의 U형 코어를 사용하더라도, 원하는 경사를 갖는 자기갭을 형성하여, 안정적으로 유지할 수 있는 리액터를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명에 관한 리액터의 일 실시의 개념도,

도 2는 본 발명에 관한 갭형성부재의 하나의 예시도,

도 3은 갭형성부재를 코어에 적용한 조립 설명도,

도 4의 (a)는 본 발명의 기초가 되는 본 출원인의 하나의 선행예에 대한 리액터의 사시도, (b)는 그 리액터의 자기갭의 일예를 나타낸 도면,

도 5의 (a),(b)는 각각 종래 리액터의 사시도를 나타낸 도면,

도 6은 종래 리액터의 자기갭의 구성을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 리액터 2,3 : U형 코어

2A,3A : 다리 4 : 코일

10 : 갭형성부재 11 : 평탄부

12A,12B : 높이설정부 13A,13B : 위치결정스톱퍼

14A,14B : 어긋남 방지부 15 : 접착구멍

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 관한 리액터는, 코일(4)에 2개의 U형 코어(2,3)가 조립되고, 이들 U형 코어(2,3)에 의해 갭면의 한 끝단으로부터 다른 끝단에 걸쳐서 개구면적이 연속적으로 변화하도록 경사지게 잘려진 자기갭을 구비한 리액터에 있어서, 자기갭에 비자성체 금속재료를 가공하여 형성한 갭형성부재 (10)를 설치하여 지지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 갭형성부재(10)는, 상기 U형 코어(2,3)의 갭형성면(2a,3a)과 접하는 평탄부(11)와, 자기갭 형상에 대응하여 적어도 2개의 높이 치수가 다른 높이설정부 (12A,12B)와, 적어도 1개의 위치결정스톱퍼(13A)와, 어긋남 방지부(14A,14B)를 구비한 것을 특징으로 한다.

더우기, 갭형성부재(10)는, 평탄부(11)의 바깥끝단의 거의 중앙부에 아래쪽으로 향하여 절곡되며, 또한 자기갭 사이에 위치하는 한쪽의 높이설정부(12A)가 형성되고, 상기 평탄부(11)의 반대쪽에 상기 높이설정부(12A)와는 높이 치수가 틀린 다른쪽의 높이설정부(12B)가 형성되며, 상기 평탄부(11)의 바깥끝단에서 상기 한쪽의 높이설정부(12A)의 옆쪽에 상기 U형 코어(3)의 한쪽 다리(3A)의 선단부 바깥면 (3d)에 접촉하는 위치결정스톱퍼(13A)가 절곡형성되고, 또한 상기 평탄부(11)의 양측 끝단에는 상기 다리(3A)의 선단부 측면(3c,3b)과 접촉하는 어긋남 방지부(14A, 14B)가 각각 절곡형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 평탄부(11)의 중앙 근방에 접착용의 접착구멍(15)을 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 리액터는, 비자성체 금속재료를 가공한 갭형성부재(10)를 구비하였기 때문에, 2개의 U형 코어(2,3)를 지지하는 바깥다리가 1개이더라도, 미리 설정한 개구면적이 연속적으로 변화하는 자기갭을, 충분한 강도를 가지고 유지할 수 있다.

본 발명에 관한 갭형성부재(10)는, U형 코어(2,3)의 갭형성면과 접하는 평탄부(11)와, 적어도 2개의 높이설정부(12A,12B)와, 적어도 1개의 위치결정스톱퍼 (13A)와, 어긋남 방지부(14A,14B)를 구비하였기 때문에, 경사를 갖는 자기갭에 합치하도록 형성하여, 자기갭을 안정적으로 유지할 수 있다.

(실시형태)

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부도면에 따라서 설명한다.

도 1는 본 발명에 따른 리액터의 실시형태 구성도이다. (a)에 리액터의 분해 사시도, (b)에 리액터의 조립 사시도를 나타낸다.

도 1에 있어서, 리액터(1)는 2개의 U형 코어(2,3)와, 코일(4)과, 갭형성부재 (10)로 구성되어 있다.

U형 코어(2)는 폭이 넓은 다리(2A)와, 폭이 좁은 다리(2B)를 가지며, 거의 역 U자형상을 이루고, 다리(2A)가 코일(4)의 내부로 위쪽에서 삽입된다. 또한 U형 코어(2)의 다리(2A)의 선단부는, 안쪽에서 바깥쪽으로 향하여 소정의 각도(θ)로 잘려진 경사면으로 갭형성면이 형성되고, 다리(2B)의 선단부는 수평면으로 형성된다. 또한 다리(2B)의 선단부도 경사면으로 형성하는 것도 가능하다.

U형 코어(3)는 마찬가지로 폭이 넓은 다리(3A)와, 폭이 좁은 다리(3B)를 가지며, 거의 U자형상을 이루고, 다리(3A)가 코일(4)의 내부에 아래쪽으로부터 삽입되며, 다리(3A)의 수평면으로 된 선단부와 U형 코어(2)의 다리(2A)의 경사면으로 된 선단부가 자기갭의 간격을 취하여, 코일(4)의 내부에서 대향하여 배치된다. 또한 다리(2A)와 다리(3A)의 주위에는 절연지(도시하지 않음)가 마련된다. 또한 다리(2A,3A) 사이에는 갭형성수단(10)이 설치된다.

그리고, U형 코어(3)의 바깥다리(3B)의 선단부의 끝단면은 수평면으로 형성되어, 코일(4)의 바깥쪽에서 U형 코어(2)의 바깥다리(2B)의 수평면으로 된 선단부와 접합된다.

갭형성부재(10)는, 놋쇠, 스텐레스, 알루미늄 등의 단단한 비자성체 금속을 단순 가공에 의해 형성하고, U형 코어(2)와 U형 코어(3)의 다리(2A,3A)의 사이에 형성되는 에어갭의 개구면의 한 끝단으로부터 다른 끝단에 걸쳐서 개구면적이 연속적으로 변화하도록 경사지게 잘려진 자기갭으로 배치되어, 리액터(1)의 성능을 저하시키는 일 없이, U형 코어(2)와 U형 코어(3)를 지지하여 자기갭을 유지한다.

그리고, 도 1에 있어서 갭형성부재(10)의 형상은 개념적으로 나타내고 있다. 구체적인 형상에 있어서는 도 2에서 추후 설명한다.

또한, 도 1에서는 U형 코어(2)의 다리(2A)의 선단부가, 안쪽에서 바깥쪽으로 향하여 소정의 각도(θ)로 잘려진 경사면으로 형성한 것이지만, 바깥쪽에서 안쪽으로 향해 소정의 각도(θ)로 잘려진 경사면으로 하여 에어갭을 형성함과 동시에, 갭형성부재(10)의 형상을 이 에어갭에 맞추어 U형 코어(2)와 U형 코어(3)를 지지하도록 구성하여도 좋다.

또한, U형 코어(2)의 다리(2A)의 선단부를 수평면으로 하고, U형 코어(3)의 다리(3A)의 선단부를 경사면으로 하여 에어갭을 형성하고, 갭형성부재(10)의 형상을 이 에어갭에 맞추어 U형 코어(2)와 U형 코어(3)를 지지하도록 구성하여도 좋다.

이와 같이, 본 발명에 따른 리액터(1)는, 비자성체 금속재료를 가공한 갭형성부재(10)를 구비한 것이므로, 2개의 U형 코어(2,3)를 지지하는 바깥다리가 1개이더라도, 미리 설정한 개구면적이 연속적으로 변화하는 자기갭을, 충분한 강도를 가지고 유지함과 동시에, 용이하게 또한 저렴한 비용으로 실현할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 갭형성부재(10)의 구체적인 구성예를 나타낸다.

도 2에 있어서, 갭형성부재(10)는 놋쇠, 스텐레스, 알루미늄 등의 단단한 비자성체 금속재료로서 단순한 형틀 등을 사용하여 굽힘가공 등을 실시하여 형성한다. 또한 형상은 경사지게 잘려진 자기갭 형상에 대응하여 형성된다.

도 2에 나타낸 실시예에 있어서, 갭형성부재(10)는, 다리(2A)의 선단부의 경사면(갭형성면)(2a)과 접하는 천정판 형태의 평탄부(11)와, 다리(3A)의 선단부의 수평면(3a)으로부터 에어갭의 경사면(2a)까지의 높이로 일치시킨 치수를 가지는 적어도 2개의 높이설정부(12A,12B)와, 다리(3A) 외측의 바깥면(3d)을 기준위치로서 위치결정을 하는 적어도 1개 이상의 위치결정스톱퍼(13A)와, 다리(3A)의 측면(3b 또는 3c)방향으로의 어긋남을 방지하는 어긋남 방지부(14A,14B)를 구비하며, 상기 높이설정부(12A)는 평탄부(11)의 바깥끝단의 거의 중앙부에 아래쪽으로 향하여 절곡형성되고, 상기 높이설정부(12B)는 그 반대쪽에 절곡형성되어 있다. 또한 다리 (3A)의 바깥면(3d)에 맞닿는 위치결정스톱퍼(13A,13B)는 높이설정부(12A)보다 약간 바깥쪽으로 돌출하여 절곡형성되어 있다. 또한 다리(3A)의 측면(3c,3b)과 맞닿는 어긋남 방지부(14A,14B)는 평탄부(11)의 양측 끝단에 각각 아래쪽으로 향하여 절곡형성되어 있다.

이와 같이 형성된 갭형성부재(10)는, 위치결정스톱퍼(13A)를 다리(3A) 외측의 바깥면(3d)에 맞추어, 어긋남 방지부(14A,14B)에서 다리(3A)의 측면(3b 또는 3c)방향으로의 어긋남을 조정하고, 높이설정부(12A,12B)의 하단이 다리(3A)의 선단면의 바깥쪽 부분 및 안쪽 부분에 위치함과 동시에, 평탄부(11)는 다리(2A)의 경사면(2a)에 접합되어, 자기갭을 유지할 수 있다.

이 경우, 도 2에서 나타낸 경사진 자기갭 형상에 대응하여, 바깥쪽의 높이설정부(12A)의 높이 치수는 작고, 안쪽의 높이설정부(12B)의 높이 치수는 크게 형성되어 있다.

자기갭을 유지하는 강도의 관계에서, 높이설정부(12A,21B)는 각각 다리(3A) 선단부의 수평면(3a) 상에서, 서로 가능한 한 떨어진 위치에 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 갭형성부재(10)는, U형 코어(2)의 경사를 가지는 갭형성면(2a)에 접하는 평탄부(11)와, 적어도 2개의 높이설정부(12A,12B)와, 적어도 1개 이상의 위치결정스톱퍼[13A(13B)]와, 어긋남 방지부(14A,14B)를 구비하였기 때문에, 경사를 갖는 자기갭에 합치하도록 형성하여, 자기갭을 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 평탄부(11)에는 필요에 따라 접착구멍(15)이 형성된다. 이 접착구멍 (15)은, 갭형성부재(10)를 다리(2A) 선단부의 경사면(2a)과 다리(3A)의 대향하는 선단부를 접착제 등으로 접착하기 위해, 예를들면 평탄부(11)의 거의 중앙부에 형성되는 작은 구멍이다.

도 3은 갭형성부재(10)를 코어에 조립한 상태를 나타낸 설명도이다. (a)는코어 바깥쪽으로부터의 외관도, (b)는 코어 측면으로부터의 측면도를 나타낸다.

갭형성부재(10)를 사용함으로써, 코어(2)와 코어(3)로서 형성된 갭 개구면의 안쪽에서 바깥쪽에 걸쳐 연속적으로 변화하는 자기갭(에어갭)을 형성하여 유지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 갭형성부재(10)의 평탄부(11)를 다리(2A) 선단부의 경사면(갭형성면)(2a)에 접하도록 구성하였으나, 평탄부(11)를 다리(3A) 선단부의 수평면(3a)에 접하도록 구성하여도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 비자성체 금속재료를 가공한 갭형성부재(10)를 가지는 것이므로, 2개의 U형 코어(2,3)를 지지하는 바깥다리(2B, 3B)가 1개이더라도, 미리 설정한 개구면적이 연속적으로 변화하는 자기갭을, 충분한 강도를 갖고 유지함과 동시에, 용이하고 또한 저렴한 비용으로 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 갭형성부재(10)는, 평탄부(11)와, 적어도 2개의 높이설정부(12A,12B)와, 적어도 1개의 위치결정스톱퍼(13A)와, 어긋남 방지부(14A,14B)를 구비하였기 때문에, 경사를 가지는 자기갭에 합치하도록 형성하여, 자기갭을 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 갭형성부재(10)의 접착구멍(15)을 통해 접착제를 충전함으로써, U형 코어(2,3)의 갭 사이에 확실하게 갭형성부재(10)를 설치할 수 있어, 안정된 자기갭을 형성하여 리액터의 성능향상을 도모할 수 있다.

Claims (4)

1. 코일(4)에 2개의 U형 코어(2,3)가 조립되고, 이들 U형 코어(2,3)에 의해 갭면의 한 끝단으로부터 다른 끝단에 걸쳐서 개구면적이 연속적으로 변화하도록 경사지게 잘려진 자기갭을 구비한 리액터에 있어서,

   상기 자기갭에 비자성체 금속재료를 가공하여 형성한 갭형성부재(10)를 설치하여 지지하는 것을 특징으로 하는 리액터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 갭형성부재(10)는, 상기 U형 코어(2,3)의 갭형성면 (2a,3a)과 접하는 평탄부(11)와, 자기갭 형상에 대응하여 적어도 2개의 높이 치수가 다른 높이설정부(12A,12B)와, 적어도 1개의 위치결정스톱퍼(13A)와, 어긋남 방지부(14A,14B)를 구비한 것을 특징으로 하는 리액터.
3. 제 2 항에 있어서, 평탄부(11)의 바깥끝단의 거의 중앙부에 아래쪽으로 향하여 절곡되며, 또한 자기갭 사이에 위치하는 한쪽의 높이설정부(12A)가 형성되고, 상기 평탄부(11)의 반대쪽에 상기 높이설정부(12A)와는 높이 치수가 다른 다른쪽의 높이설정부(12B)가 형성되며, 상기 평탄부(11)의 바깥끝단에서 상기 한쪽의 높이설정부(12A)의 옆쪽에 상기 U형 코어(3)의 한쪽 다리(3A)의 선단부 바깥면(3d)에 접촉하는 위치결정스톱퍼(13A)가 절곡형성되고, 또한 상기 평탄부(11)의 양측 끝단에는 상기 다리(3A)의 선단부 측면(3c,3b)과 접촉하는 어긋남 방지부(14A,14B)가 각각 절곡형성된 것을 특징으로 하는 리액터.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 평탄부(11)의 중앙 근방에 접착용의 접착구멍(15)이 형성된 것을 특징으로 하는 리액터.