特開 2023-82622 冷却ファン付きトロイダルコア

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023082622

(43)【公開日】2023-06-14

(54)【発明の名称】冷却ファン付きトロイダルコア

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/06 20060101AFI20230607BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20230607BHJP

   H01F 27/08 20060101ALI20230607BHJP

【ＦＩ】

H01F17/06 D

H05K7/20 J

H05K7/20 G

H01F27/08 153

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021196521

(22)【出願日】2021-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】000195029

【氏名又は名称】星和電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100164013

【弁理士】

【氏名又は名称】佐原 隆一

(72)【発明者】

【氏名】野上 晴加

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 菜実

【テーマコード（参考）】

5E050

5E070

5E322

【Ｆターム（参考）】

5E050BA06

5E070BA16

5E070CA07

5E070DA18

5E322AB10

5E322BA03

5E322BB03

5E322BB06

(57)【要約】

【課題】電源ラインなどで発生するノイズで、特にノイズ電流が大きい場合にトロイダルコアからの発熱を効率よく冷却するための冷却ファンを設けた冷却ファン付きトロイダルコアを提供する。
【解決手段】ノイズフィルタとして用いるトロイダルコアと、このトロイダルコアに固定した温度センサーと、トロイダルコアを冷却するための冷却ファンと、温度センサーからの温度データを取り込み、冷却ファンを駆動する制御回路部とを含み構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノイズフィルタとして用いるトロイダルコアと、
前記トロイダルコアに固定した温度センサーと、
前記トロイダルコアを冷却するための冷却ファンと、
前記温度センサーからの温度データを取り込み、前記冷却ファンを駆動する制御回路部とを含み構成される冷却ファン付きトロイダルコア。

【請求項2】

前記制御回路部は、前記トロイダルコアの許容発熱温度を予め設定し、前記温度センサーからの温度データが前記許容発熱温度に達した場合に前記冷却ファンを駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の冷却ファン付きトロイダルコア。

【請求項3】

前記冷却ファンの送風部はリング形状からなり、前記送風部と前記トロイダルコアの軸方向が同一に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却ファン付きトロイダルコア。

【請求項4】

前記冷却ファンは、前記送風部に連通したファン台座を有し、前記ファン台座の内部に送風機が配置され、前記送風機から発生した空気流が前記送風部を介して吹き出す構成からなることを特徴とする請求項３に記載の冷却ファン付きトロイダルコア。

【請求項5】

前記冷却ファンは、リング形状の前記送風部の内部に複数の圧電ファンを配置した構成からなることを特徴とする請求項３に記載の冷却ファン付きトロイダルコア。

【請求項6】

前記温度センサーは、前記トロイダルコアの前記送風部と対向する面の反対側の面に貼り付けて固定されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか1項に記載の冷却ファン付きトロイダルコア。

【請求項7】

前記トロイダルコアの表面には放熱塗料を塗布してあることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の冷却ファン付きトロイダルコア。

【請求項8】

前記冷却用ファンの前記送風部から前記トロイダルコアまで風洞をさらに設けたことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の冷却ファン付きトロイダルコア。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノイズ対策部品として用いられるトロイダルコアの発熱を抑制するための冷却ファンを取り付けた冷却ファン付きトロイダルコアに関する。

【背景技術】

【0002】

パワーエレクトロニクス分野、例えば建設機械、産業用ロボット、工作機械、鉄道用インバータ、パワコンやポンプなどの産業機械は大容量・大電流化が進められており、これに伴いノイズ電流も大きくなっており、ノイズ防止対策が重要になっている。ノイズ防止対策の一つとして用いられるトロイダルコアは、ノイズ電流を反射と吸収によりノイズを低減させる機能を有している。ノイズ電流を吸収することで発熱が生じるが、ノイズ電流が大きくなれば発熱量も増大しトロイダルコアが高温になる場合も生じる。トロイダルコアは使われる磁性材料の材質等により磁気特性が異なるが、発熱して高温になるとその特性が低下する場合も生じる。そのために、磁気特性を安定に保持するために発熱して高温になることを抑制することが要求される。また、被覆導線等がトロイダルコアの発熱の影響を受けて被覆部が劣化する場合もあるので、トロイダルコアの発熱を抑制することが課題となっている。

【0003】

この課題に対して、例えばトロイダルコアである磁性体コアでのヒステリシス損によって発生した熱を効率良く放熱することが可能なチョークコイルが開示されている。そのチョークコイルはバスバーと磁性体コアと放熱部とを備え、磁性体コアはバスバーを取り囲んでチョークコイルを形成し、コアの磁路にはギャップを有し、放熱部は熱伝導が良好で磁性体コアに比して透磁率が小さな材料で成形され、その一端がギャップにおいて磁性体コアと接触し、他端がギャップから外方に延伸した構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

また、磁気部品を効果的に空冷できる構成が開示されている。その磁気コアは、巻線が巻き回される柱状の中脚部と、この中脚部を挟んで巻線の外側に一対をなして配置され、中脚部と相互に一体として連結されている外脚部とを有するものであって、外脚部の少なくとも１つには、巻線の外周面と対向する面に貫通孔が設けられ、貫通孔が設けられた面には、巻線の周方向に沿うように空隙部が設けられ、その空隙部は貫通孔と通じている構成からなる（例えば、特許文献２参照）。

【0005】

また、開放型シリンドリカルリアクトル方式のリアクトルの一端側に通風用冷却ブロアを設け、リアクトルとブロアとの間に多数の通風孔を有した非磁性の遮蔽板を設けた構成も開示されている（例えば、特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６－０６３０４１号公報

【特許文献2】特開２０１２－１５６３５１号公報

【特許文献3】特開昭６１－２８５７０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の発明は、磁性体コアの発熱は磁性体コアのギャップに接触している放熱部を介して外部に放散される構成が特徴である。しかし、磁性体コアの周囲環境の温度が高くなってしまうと放熱効果が減少するという課題を有する。

【0008】

特許文献２に記載の発明は、インダクタやトランス等の巻線を有した電気機器用の磁気コアに適用されるものであり、電源ラインなどで発生するノイズ対策に用いられるトロイダルコアに適用することは難しい。

【0009】

特許文献３に記載の発明は、コイルからの磁界が大きいリアクトルに対して用いられるものであり、ノイズ対策のために用いられるトロイダルコアの発熱抑制対策としては使えない。

【0010】

本発明は、電源ラインなどで発生するノイズで、特にノイズ電流が大きい場合にトロイダルコアからの発熱を効率よく冷却するための冷却ファン付きトロイダルコアを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷却ファン付きトロイダルコアは、ノイズフィルタとして用いるトロイダルコアと、このトロイダルコアに固定した温度センサーと、トロイダルコアを冷却するための冷却ファンと、温度センサーからの温度データを取り込み、冷却ファンを駆動する制御回路部とを含み構成されている。

【0012】

このような構成とすることにより、例えば大きなノイズ電流のためにトロイダルコアが発熱して高温になっても、冷却ファンにより温度を下げることができる。この結果、発熱による磁気特性の低下や導線の被覆材の劣化が生じるのを防止できる。

【0013】

上記構成において、制御回路部は、トロイダルコアの許容発熱温度を予め設定し、温度センサーからの温度データがこの許容発熱温度に達した場合に冷却ファンを駆動するようにしてもよい。このようにすることにより、許容発熱温度に達したら冷却ファンを駆動して温度を低下させ、許容発熱温度以下になったら冷却ファンを停止するようにすれば、省電力にできるだけでなく冷却ファンの寿命を延ばすこともできる。

【0014】

上記構成において、冷却ファンの送風部はリング形状からなり、送風部とトロイダルコアの軸方向が同一に配置されているようにしてもよい。このような構成とすることにより、例えば電源ラインなどで発生するノイズ除去のためにトロイダルコアの内周部に電源ラインを通すときに送風部も同様に電源ラインを通すことができ、かつ、送風部から出る風がトロイダルコアのリング面に均一にあたるので冷却効果を高めることができる。

【0015】

上記構成において、冷却ファンは送風部と連通したファン台座を有し、ファン台座の内部に送風機が配置され、送風機から発生した空気流が送風部を介して吹き出す構成であってもよい。または、冷却ファンはリング形状の送風部の内部に複数の圧電ファンを配置した構成であってもよい。

【0016】

このような構成とすることにより、ノイズ電流が発生する電源ラインなどの導線をトロイダルコアの内周部に通すときに、冷却ファンのリング形状の内部にも通すことができる。したがって、冷却ファンからの空気流をトロイダルコアの全面に均一にあてることができ冷却効果を高めることができる。

【0017】

上記構成において、温度センサーは、トロイダルコアの送風部と対向するリング面の反対側のリング面に貼り付けて固定するようにしてもよい。このような構成とすることにより、冷却風があたらないリング面の表面温度を測定することになり、トロイダルコアの最も高い発熱温度を測定することができる。

【0018】

上記構成において、トロイダルコアの表面には放熱塗料を塗布してあってもよい。輻射放熱性の高い塗料を塗布することにより、冷却効果をさらに高めることができる。

【0019】

上記構成において、冷却用ファンの送風部からトロイダルコアまで風洞をさらに設けてもよい。風洞を設けることにより冷却ファンからの風が拡散しないのでトロイダルコアへの冷却効果を高めることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の冷却ファン付きトロイダルコアは、ノイズ電流の大きい場合にトロイダルコアの発熱により高温になることを抑制し、安定な動作をさせることができ、種々の産業用機器分野のノイズ対策部品として使用する場合に大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアを電源ラインのノイズフィルタとして用いた構成の概略斜視図である。

【図2】同実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアについて、１５分経過後の発熱温度とインピーダンス変化率を示す図である。

【図3】同実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアについて、冷却ファンの風量を変化させたときのトロイダルコアの発熱温度とインピーダンス変化率とを調べた結果である。

【図4】本発明の第２の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアの構成を示す概略斜視図である。

【図5】同実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアについて、図４に示す概略斜視図の縦断面図である。

【図6】本発明の第３の実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアの構成を示す概略斜視図である。

【図7】同実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアについて、図６に示す概略斜視図の縦断面図である。

【図8】本発明の第４の実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアの構成を示す概略斜視図である。

【図9】同実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアについて、図８に示す概略斜視図の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第１の実施の形態）

【0023】

本発明の第１の実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアについて図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコアを電源ラインなどの導線のノイズフィルタとして用いた構成の概略斜視図である。

【0024】

本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア１は、ノイズフィルタとして用いるトロイダルコア２と、このトロイダルコア２に固定した温度センサーと、トロイダルコア２を冷却するための冷却ファン３と、温度センサーからの温度データを取り込み、冷却ファンを駆動する制御回路部５とを含み構成されている。なお、温度センサーは、本実施の形態ではトロイダルコア２の送風部３ａに対向するリング面２ａの反対側のリング面に貼り付けて固定されているので、図１ではセンサー配線４ａのみが見えるだけである。

【0025】

制御回路部５は、トロイダルコア２の許容発熱温度を予め設定し、温度センサーからの温度データが許容発熱温度に達した場合に冷却ファン３を駆動するように設定されている。制御回路部５には、センサー配線４ａと冷却ファン３を駆動するためのファン配線３ｃとが接続され、制御回路部５への電力を供給するための電源配線５ａが接続され、電源（図示せず）に接続されている。

【0026】

冷却ファン３は、回転羽根をモータ駆動する送風機３ｂが配置された送風部３ａとファン配線３ｃとを有する構造であり、トロイダルコア２とほぼ同じ外形寸法としている。ただし、外形寸法はトロイダルコア２と同じ程度であることに限定されず、トロイダルコア２よりも大きくても、あるいは小さくてもよい。

【0027】

本実施の形態では、トロイダルコア２と冷却ファン３とは送風部３ａとトロイダルコア２の軸方向がほぼ同一になるように配置し、固定板６上に固定されている。このために、電源ラインなどの導線７はトロイダルコア２の内周部を貫通するが、冷却ファン３にあたらないように折り曲げている。この配置により、冷却ファン３の送風部３ａからの風がトロイダルコア２の対向するリング面２ａにあたり、発熱を抑える効果を高めることができる。
（実施例）

【0028】

本実施の形態の冷却ファン付きトロイダルコア１の冷却効果を確認するために、冷却をする場合としない場合との発熱温度とインピーダンス変化率の比較および冷却ファンの風量の違いによる発熱温度とインピーダンス変化率とを調べた。なお、この実施例においては、制御回路部３はあらかじめ設定した許容発熱温度の設定をせずに、時間の経過による温度上昇を測定した。

【0029】

トロイダルコア２としては、マンガン系のフェライト（型番：Ｅ０４ＲＭＸ２０１０１０、外形／内径／長さ＝２０／１０／１０ｍｍ、初透磁率＝１００００）を用いた。
ノイズ電流の代わりに電源ラインである導線７に１００ｋＨｚで正弦波の交流電圧を印加し、１５分経過後のトロイダルコア２の温度を測定した。

【0030】

図２は、１５分経過後の発熱温度とインピーダンス変化率を示す。本実施の形態の冷却ファン付きトロイダルコア１の場合には、印加電圧が６．８Ｖの場合でも６９．８℃であり、冷却無しの場合の発熱温度９５．８℃にくらべて２６℃低下させることができた。この温度低下に伴い、インピーダンス変化率も冷却無しの場合が-６８．２％に対して冷却した場合にはー１９．７％とすることができた。

【0031】

図３は、冷却ファン３の風量を変化させたときのトロイダルコア２の発熱温度とインピーダンス変化率とを調べた結果である。トロイダルコア２としては、図１で用いたものと同じものを用いている。電源ラインである導線７には、１００ｋＨｚで正弦波の６．８Ｖの交流電圧を印加した。

【0032】

冷却ファン３は、１２４００ｒｐｍと３８００ｒｐｍの２種類の風量を設定した。また、この場合にトロイダルコア２の対向するリング面２ａに対してほぼ直交する方向から風を当てる場合とほぼ平行方向から風を当てる場合の２種類についても測定した。

【0033】

図３において、Ａは冷却無しの場合、Ｂはほぼ平行方向から風を３８００ｒｐｍの風量であてた場合、Ｃはほぼ直交方向から風を３８００ｒｐｍであてた場合、Ｄはほぼ平行方向から風を１２４００ｒｐｍであてた場合、および、Ｅはほぼ直交する方向から風を１２４００ｒｐｍであてた場合である。図からわかるように、直交する方向から風を当てる場合に冷却効果が高いことが確認された。また、風量を多くする方が冷却効果も高くなることも確認された。この結果により、風量により発熱温度を制御できることを確認できた。

【0034】

なお、図３の結果からもわかるように本発明は図１に示すような配置に限定されない。例えば、トロイダルコア２のリング面２ａに対して平行方向や斜め方向から風をあてるように冷却ファン３を固定板６上に配置してもよい。
（第２の実施の形態）

【0035】

本発明の第２の実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア１０について図面を参照しながら詳細に説明する。図４は、本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア１０の構成を示す概略斜視図である。図５は、図４に示す概略斜視図の縦断面図である。以下、これらの図を用いて本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア１０について説明する。

【0036】

本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア１０は、ノイズフィルタとして用いるトロイダルコア１１と、このトロイダルコア１１に固定した温度センサー１４と、トロイダルコア１１を冷却するための冷却ファン１２と、温度センサー１４からの温度データを取り込み、冷却ファン１２を駆動する制御回路部１３とを含み構成されている。

【0037】

制御回路部１３は、トロイダルコア１１の許容発熱温度を予め設定し、温度センサー１４からの温度データがこの許容発熱温度に達した場合に冷却ファン１２を駆動するように構成されている。許容発熱温度は、トロイダルコア１１の材質やトロイダルコア１１を貫通する電源ラインなどの導線１８の被覆部の耐熱性などにより設定する。そして、例えば許容発熱温度を９５℃に設定した場合、電源ラインなどの導線１８のノイズ電流によりトロイダルコア１１が発熱していき、９５℃に達したら制御回路部１３は冷却ファン１２を駆動してトロイダルコア１１を冷却する。冷却により９５℃以下になれば冷却ファン１２の駆動を停止するようにしている。

【0038】

本実施の形態では、冷却ファン１２は、ファン台座１２ｂの中に配置された送風機１２ｄが回転し、ファン台座１２ｂの外周領域に多数設けられた孔（図示せず）から外部の空気を吸い込み、ファン台座１２ｂと一体構成からなる送風部１２ａに向けて空気が流れ、送風部１２ａの内周面に設けられた多数の孔（図示せず）から吹き出すようにしてある。この空気流１６により、トロイダルコア１１の対向するリング面１１ａを冷却する。この空気流１６に伴い、周囲の空気１７が送風部１２ａに向かって引き寄せられるので、空気流１６はこの周囲の空気の流れ１７を含んだものとなる。

【0039】

送風部１２ａの外形寸法はトロイダルコア１１の外形寸法とほぼ同じ程度が好ましいが、必ずしも同じ程度であることは必要としない。送風部１２ａの外形寸法のほうがトロイダルコア１１の外形寸法に比べて小さくてもよいし、あるいは大きくてもよい。ただし、送風部１２ａの外形寸法がトロイダルコア１１の外形寸法に比べて大きくなると、冷却ファン付きトロイダルコア１０の設置領域を大きくする必要が生じるので、使い勝手が悪くなる場合がでてくる。また、送風部１２ａの内径寸法はトロイダルコア１１の内径寸法とほぼ同じ程度が好ましいが、必ずしも同じ程度であることは必要としない。トロイダルコア１１の内径寸法よりも小さくてもよいが、少なくとも電源ラインである導線１８を通すことができる程度の大きさは必要である。また、内径寸法が小さくなると送風部１２ａからの送風量が減るので冷却効果が減少する場合が生じる。

【0040】

送風機１２ｄは、モータ（図示せず）によりファンを回転させて空気流を作る構造である。モータとしては、交流モータでもよいし直流モータでもよく、特に限定されない。

【0041】

送風部１２ａとトロイダルコア１１の軸方向がほぼ同一になるように配置されているので、トロイダルコア１１の内周部に電源ラインである導線１８を通すときに、送風部１２ａも同様に通すことができる。このため、空気流１６をトロイダルコア１１の対向するリング面１１ａに均一にあてられるので冷却効果を高めることができる。

【0042】

温度センサ１４は、トロイダルコア１１の送風部１２ａに対向するリング面１１ａの反対側のリング面に貼り付けて固定している。固定方法としては、接着剤を用いるのが簡単で好ましいが、他の方法であってもよい。

【0043】

制御回路部１３は、センサー配線１４ａおよび冷却ファン１２への電力を供給するためのファン配線１２ｃが接続されており、さらに制御回路部１３に電力を供給する電源配線１３ａも設けられている。なお、制御回路部１３の内部に電池を内蔵させる構成としてもよい。この場合には、電源配線１３ａは不要となる。制御回路部１３は、温度センサー１４からの温度データを検出し、許容発熱温度に達した時に冷却ファン１２を駆動する。これにより冷却ファン１２の送風部１２ａから空気流１６が噴き出てトロイダルコア１１を冷却する。

【0044】

トロイダルコア１１は、リング状のベルト１１ｂにより固定され、コア台座１１ｃに固定されている。コア台座１１ｃは、冷却ファン１２の送風部１２ａとトロイダルコア１１の対向するリング面１１ａとがほぼ平行になるように配置されている。ただし、送風部１２ａからの空気流１６がトロイダルコア１１の対向するリング面１１ａにあたるように設定されていれば多少の傾きがあってもよい。コア台座１１ｃとファン台座１２ｂとは固定板１５に固定されている。制御回路部１３も固定板１５上に配置されている。

【0045】

トロイダルコア１１としては、酸化鉄を主成分にコバルトやニッケル、マンガンなどを混合焼結したフェライトコア、ナノクリスタルを焼結して作製する磁性体コア、その他の磁性体コアで、ノイズフィルタとして用いられるものであればいずれも使用できる。

【0046】

このような冷却ファン付きトロイダルコア１０を用いることにより、電源ラインなどの導線１８に大きなノイズ電流が流れトロイダルコア１１が発熱しても許容発熱温度内に発熱温度を抑制することができる。
なお、本実施の形態では、送風部１２ａとトロイダルコア１１のリング面１１ａとの間隔は、リング面１１ａに冷却風が効率よくあたる位置に設定すればよい。
（第３の実施の形態）

【0047】

本発明の第３の実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア２５について図面を参照しながら詳細に説明する。図６は、本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア２５の構成を示す概略斜視図である。図７は、図６に示す概略斜視図の縦断面図である。以下、これらの図を用いて本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア２５について説明する。

【0048】

本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア２５は、第２の実施の形態で説明した冷却ファン付きトロイダルコア１０に対して、冷却用ファン１２の送風部１２ａからトロイダルコア１１まで風洞１９をさらに設けた構成からなる。その他の構成については、第２の実施の形態と同じであるので以下では異なる点についてのみ説明する。

【0049】

本実施の形態では、図６および図７に示すように風洞１９を設けている。風洞１９は、送風部１２ａとトロイダルコア１１との周囲を取り囲むように構成している。このため、送風部１２ａとファン台座１２ｂとの接続部領域およびトロイダルコア１１とコア台座１１ｃとの接続部領域については、風洞１９に切欠き（図示せず）を設けている。また、風洞１９は図示しない固定部で固定板１５に固定されている。風洞の材質としては、アルミニウムや樹脂材料などの非磁性材料を用いることが望ましい。樹脂材料を用いれば、種々の形状を容易に成形できるので好ましい。

【0050】

図７に示すように、風洞１９を設けることにより送風部１２ａからの空気流１６が発散することを防ぎ、トロイダルコア１１により多くあてることができる。また、風洞１９とトロイダルコア１１との隙間が小さいために、この空間を流れる空気流２０は速度が速くなるのでより効率的な冷却を行うことができる。

【0051】

なお、本実施の形態では、送風部１２ａとトロイダルコア１１のリング面１１ａとの間隔は任意に設定でき、例えばリング面１１ａに冷却風が効率よくあたる位置に設定することができる。
（第４の実施の形態）

【0052】

本発明の第４の実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア３０について図面を参照しながら詳細に説明する。図８は、本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア３０の構成を示す概略斜視図である。図９は、図８に示す概略斜視図の縦断面図である。以下、これらの図を用いて本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア３０について説明する。

【0053】

本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア３０は、第２の実施の形態で説明した冷却ファン付きトロイダルコア１０において、冷却ファン３１を圧電方式の冷却ファンに代えたものであり、トロイダルコア１１などは同じである。第２の実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア１０と同じものについては同じ符号を付しているので説明を省略する。
本実施の形態に係る冷却ファン付きトロイダルコア３０の冷却ファン３１について説明する。

【0054】

図８および図９に示すように、冷却ファン３０は送風部３１ａの外周領域部に圧電ファン３１ｄが複数個設けられ、この圧電ファン３１ｄの作用によりトロイダルコア１１の対向するリング面１１ａに空気流があたるように構成されている。ファン台座３１ｂは単なる台座であり、ファン配線３１ｃは複数の圧電ファン３１ｄに接続されている。

【0055】

制御回路部１３から駆動電力が印加されれば、圧電ファン３１ｄが駆動する。圧電ファン３１ｄは、団扇で風を送るような動きをして空気流３２を発生させる。この空気流３２の発生に伴い、周囲の空気３３も取り込んで混合した空気流３２が形成され、対向するリング面１１ａにあたり冷却する。

【0056】

圧電ファン３１ｄを使った冷却ファン３１の場合も、電源ラインなどの導線１８を容易に通すことができ、空気流３２が対向する面１１ａに効率よくあたるので冷却効果を高めることができる。

【0057】

本実施の形態では、団扇で風を送るような動きをする圧電ファン３１ｄを用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、円盤形状として、この円盤が振動することで風を発生させるような構造のものであってもよい。

【0058】

また、本実施の形態の場合にも第３の実施の形態と同じように風洞を設けてもよい。風洞を設けることによりトロイダルコア１１への冷却効果を高めることができる。風洞の材質としては、アルミニウムや樹脂材料などの非磁性材料を用いることが望ましい。樹脂材料を用いれば、種々の形状を容易に成形できるので好ましい。

【0059】

なお、本実施の形態では、送風部１２ａとトロイダルコア１１のリング面１１ａとの間隔は任意に設定でき、例えばリング面１１ａに冷却風が効率よくあたる位置に設定することができる。

【0060】

また、第２の実施の形態から第４の実施の形態までにおいて、送風部はアルミニウムや樹脂材料などの非磁性材料を用いることが望ましい。樹脂材料を用いれば、種々の形状を容易に成形できるので好ましい。

【0061】

なお、第１の実施の形態から第４の実施の形態までにおいては、トロイダルコア２、１１には表面コーティングしないものを用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、トロイダルコア２、１１の表面には放熱塗料を塗布して用いてもよい、放熱塗料を塗布することでさらに冷却効率を高めることができる。なお、放熱塗料としては、輻射放熱性を高める塗料があり、例えば星和電機株式会社製のスターチルドＡ、オキツモ株式会社製のクールテックあるいはペルノックス株式会社製のペルクールなどだけでなく、塗料としてつかえるものであれば特に制約なく使用可能である。

【0062】

また、第１の実施の形態から第４の実施の形態までにおいては、トロイダルコア２、１１を固定するためのベルト１１ｂを用いたが、本発明はこれに限定されない。フェライトなどのトロイダルコアを収納する格納カバーを設けたものを用いてもよい。この場合には格納カバーを通して風をあてるようにしてもよい。あるいは、格納カバーに多数の孔または複数の貫通溝を形成しておき、これらの孔または貫通溝を通してトロイダルコアに風をあてるようにしてもよい。

【0063】

さらに、第１の実施の形態から第4の実施の形態までにおいては、制御回路部はトロイダルコアの許容発熱温度を予め設定し、温度センサーからの温度データが許容発熱温度に達した場合に冷却ファンを駆動するように設定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、温度センサーの温度データに基づき、冷却ファンの風量を変化させるようにしてもよい。例としては、発熱温度があまり高くない場合には風量を小さくし、発熱温度が高くなると風量を大きくするように制御してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明の冷却ファン付きトロイダルコアは、ノイズ電流が大きく発熱が生じやすい場合に有効であり、コモンモードノイズフィルタなどのノイズフィルタ分野に有用である。

【符号の説明】

【0065】

１、１０、２５、３０ 冷却ファン付きトロイダルコア
２、１１ トロイダルコア
２ａ、１１ａ 対向するリング面
３、１２、３１ 冷却ファン
３ａ、１２ａ、３１ａ 送風部
３ｂ 送風機
３ｃ、１２ｃ、３１ｃ ファン配線
４、１４ 温度センサー
４ａ、１４ａ センサー配線
５、１３ 制御回路部
５ａ、１３ａ 電源配線
７、１８ 導線
１１ｂ ベルト
１１ｃ コア台座
１２ｂ、３１ｂ ファン台座
１２ｄ 送風機
６、１５ 固定板
１６、２０、３２ 空気流
１７、３３ 周囲の空気
１９ 風洞
３１ｄ 圧電ファン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】