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平角導線

国内特許コード P190016061
整理番号 N18098
掲載日 2019年5月24日
出願番号 特願2019-025008
公開番号 特開2020-136365
出願日 平成31年2月15日(2019.2.15)
公開日 令和2年8月31日(2020.8.31)
発明者
  • 水野 勉
  • 卜 穎剛
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 平角導線
発明の概要 【課題】表皮効果と近接効果の両方の影響を受ける環境下で使用されても損失が少ない平角導線を提供する。
【解決手段】平角導線1は、長方形状の断面を有する帯状導体21と、帯状導体21の一方の面の面内に第1の非磁性絶縁体31と、帯状導体21の他方の面の面内に第2の非磁性絶縁体32と、帯状導体21、第1の非磁性絶縁体31および第2の非磁性絶縁体32を覆う磁性体4を設けた。また、第1の非磁性絶縁体31および第2の非磁性絶縁体32は幅が帯状導体2の幅よりも狭い帯状である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

電気機器や基板配線に使用される導線の多くは電力供給や信号伝達に伴う交流電流の通路として使用される。また、前記導線は外部で生じる交流磁束が鎖交する環境でも使用される。この外部磁界による影響は電気機器の集積化が進むほど顕著に現れる。

前記導体内に交流電流が供給されるとこの交流電流に起因して導体内部で磁束が発生して、いわゆる表皮効果が現れる。この表皮効果により導体内部の交流抵抗が増え、その結果交流損失が増える。さらに、外部磁界により交流磁束が鎖交すると、導体内部の電流分布がさらに偏り、局所的に高抵抗が発生し、交流損失をさらに増大させる。

そこで、従来、導体の表面に磁性体を設けることで、表皮効果や近接効果を抑制する技術が検討されてきた。例えば、平面コイルの片側表面を非磁性絶縁層で被覆し、さらにコイル全体を磁性体で覆うことにより、インダクタンスやQ値の減少を招くことなしに、コイルの許容電流を向上させることができる(特許文献1)。また、平板状の導体(バスバー)の両側に磁性体のキャップを設けることにより、導体内部の電流分布の均一化を図り、これにより表皮効果を低減することができる(特許文献2)。

産業上の利用分野

本開示は、トランスやインダクタ、モータの巻線、基板配線やバスバー等、電気電子機器や送配電に用いられる、低損失でしかも軽量な平角導線に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
長方形状の断面を有する帯状導体と、
前記帯状導体の一方の面の面内に第1の非磁性絶縁体と、
前記帯状導体の他方の面の面内に第2の非磁性絶縁体と、を設け、
前記帯状導体、前記第1の非磁性絶縁体、および前記第2の非磁性絶縁体を覆う磁性体を設けた平角導線。

【請求項2】
前記第1の非磁性絶縁体の厚みは、前記第1の非磁性絶縁体と前記第1の非磁性絶縁体を覆う磁性体の厚みの和の0.1倍以上0.9倍以下であり、前記第2の非磁性絶縁体の厚みは、前記第2の非磁性絶縁体と前記第2の非磁性絶縁体を覆う磁性体の厚みの和の0.1倍以上0.9倍以下であることを特徴とする、請求項1に記載の平角導線。

【請求項3】
前記磁性体はコンポジット磁性体であることを特徴とする、請求項1または2に記載の平角導線。

【請求項4】
前記磁性体は軟磁性材料を含むことを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の平角導線。

【請求項5】
前記第1の非磁性絶縁体および前記第2の非磁性絶縁体は幅が前記帯状導体の幅よりも狭い帯状であることを特徴とする、請求項1から4の何れかに記載の平角導線。

【請求項6】
前記第1の非磁性絶縁体および前記第2の非磁性絶縁体の幅は前記帯状導体の幅の0.50倍以上0.95倍以下であることを特徴とする請求項5に記載の平角導線。

【請求項7】
前記磁性体の外周断面形状は長方形状であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の平角導線。

【請求項8】
前記磁性体の前記帯状導体の側面を覆う部分の厚さは、前記磁性体の前記帯状導体の一方の面または他方の面における前記非磁性絶縁体が設けられている部分を覆う厚さ以上で、前記磁性体の前記帯状導体の一方の面または他方の面における前記非磁性絶縁体が設けられていない部分を覆う厚さ以下であることを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の平角導線。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019025008thum.jpg
出願権利状態 公開
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