用於產生高電壓的變壓器的製作方法
2023-05-14 01:04:01
專利名稱：用於產生高電壓的變壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種目的在於降低製造成本以最少的零部件數裝配成的用於產生高電壓的變壓器。
在煤氣爐灶和熱水器中，為了產生用於點火所需的高電壓，通常裝配有用於產生高電壓的變壓器。
已知的這種用於產生高電壓的變壓器由纏繞1次線圈的圓筒狀的第一線圈架和纏繞2次線圈的第二線圈架構成。也就是說，在第一線圈架上沿其外周纏繞1次線圈，將鐵氧體等磁心插入其內部，然後再將其插入第二線圈架的筒部，通過以上可將1次線圈裝入到2次線圈內，並介由第二線圈架使1次線圈和2次線圈互相絕緣。
如上所述以往的技術中，由於變壓器是由第一線圈架和第二線圈架組合而構成，所需零部件數多，並且第一線圈架和第二線圈架必須用手工進行組裝，所需工時長，所以很難降低製造成本。
本發明是鑑於以上問題而開發的，其目的在於提供一種用於產生高電壓的變壓器，在共同的線圈架上通過將具有絕緣性的線材形成的絕緣層裝在1次線圈和2次線圈之間，用簡單的結構使1次線圈和2次線圈互相絕緣，使所需零部件件數變成最少，能夠降低製造成本。
為了達到上述目的，本發明的用於產生高電壓的變壓器由插有磁體的線圈架、線圈架上的1次線圈和2次線圈、裝在1次線圈和2次線圈之間的由具有絕緣性的線材而形成的絕緣層構成，其中1次線圈、絕緣層及2次線圈被密封材料封裝。
而且絕緣性的線材可以用複合纖維人造絲。
上述絕緣性線材的纏繞起點和纏繞終點被固定在附設於線圈架上的1次線圈、2次線圈架的接線柱上。
而且、至少在線圈架的兩側分別設有法蘭盤。
並且、上述2次線圈至少被裝在線圈架上的一個法蘭盤分割開纏卷，上述1次線圈被配置在上述2次線圈的低電位側。
而且、上述線圈架上設有自法蘭盤外周到筒部外周的通路。
由此結構，絕緣性的線材被裝入線圈架上的1次線圈和2次線圈之間從而形成絕緣層。而且，其中1次線圈、絕緣層及2次線圈被密封材料封裝，通過浸入密封材料的絕緣層能夠得到所希望的絕緣強度。
由於絕緣性的線材採用複合纖維人造絲，當用密封材料封裝時，由於每根纖維之間能夠很容易浸透密封材料，可以防止產生中空，能夠穩定地做成高質量的絕緣層。而且，絕緣性的線材最好是將數十～數千根左右的纖維平行地敷設，最好採用約50～1000登尼爾左右細度的沒有捻過的絲，特別是當纖維細度為150～500登尼爾時，由纏卷機進行的纏繞工序變得很容易。但是，也可以採用間隔比較大的輕度捻過的複合纖維人造絲。
而且，由位於線圈架中間部位的法蘭盤使2次線圈被分開纏卷，能夠將1次線圈配置在2次線圈的低電位側，沒有必要使絕緣層的厚度太厚。
另外，通過將絕緣性的線材的纏繞起始點和纏繞結束點固定在附設在線圈架上的1次線圈和2次線圈的接線柱上，就沒有必要在線圈架上另外形成特別固定部。
而且，由於自法蘭盤外周到筒部外周所設置的通路，不需要將1次線圈的線材，絕緣性的線材及2次線圈的線材繞拉到法蘭盤的外周就可以將其導入法蘭盤之間，當用密封材料填入密封時，能夠迅速地排出1次線圈，絕緣層及2次線圈之間的空氣，可以防止由於空氣的餘留所產生的中空。而且，通路即可以通過將法蘭盤切掉一部分形成，也可以在法蘭盤的表面溝槽狀形成。
為了達到本發明的目的，本發明的用於產生高電壓的變壓器按照以下的方法製造。首先、在線圈架上纏繞導電性良好的導線從而形成1次線圈，在上述1次線圈上纏繞絕緣性的線材從而形成指定厚度的絕緣層，在上述絕緣層上纏繞導電性良好的導線從而形成2次線圈，利用密封材料將上述1次線圈、上述絕緣層及2次線圈密封。
按照以上的製造方法，1次線圈、絕緣層及2次線圈可以分別利用卷線機纏繞，按照1次線圈的線材、絕緣性的線材及2次線圈的線材的順序次序地向線圈架上纏繞，因此能夠高效率地做成上述結構的變壓器。絕緣性的線材最好使用例如聚脂纖維、聚醯胺纖維、聚氨脂纖維、聚醚纖維等電氣絕緣性較好的高分子化合物纖維。而且，密封材料最好使用例如環氧樹脂、石炭酸樹脂、氨甲酸酯樹脂等熱硬化性樹脂。
附圖的簡單說明
圖1為表示本發明的用於產生高電壓的變壓器的整體結構的分解立體圖；圖2為圖1所示整體結構圖沿x-x向的剖視圖；圖3A為圖2所示變壓器的A向主要部分放大說明圖、圖3B為圖2所示變壓器沿B-B斷面的剖視圖、圖3C為圖2所示變壓器沿C-C斷面的剖視圖、圖3D為圖2所示變壓器沿D-D斷面的剖視圖；圖4為1次線圈、2次線圈的電氣連接狀態圖；圖5A、圖5B、圖5C、圖5D、圖5E、圖5F為本發明用於產生高電壓的變壓器的製造工序說明圖；圖6A、圖6B為本發明其他實施例的示意說明圖。
以下，利用附圖詳細說明本發明的實施例。
圖1為表示本發明一實施例的用於產生高電壓的變壓器的整體結構概略圖。圖2為圖1所示整體結構圖沿x-x向的剖視圖。如圖1、圖2所示，本發明所涉及的高電壓產生用變壓器由組裝有磁心CA的線圈架10、纏繞在線圈架10上的1次線圈L1和2次線圈L2、裝在1次線圈L1和2次線圈L2之間的絕緣層21、21構成。
線圈架10，例如可採用類似於聚碳酸酯的塑料樹脂相對於筒部11使兩端部的法蘭盤12、13和中間部的法蘭盤14、15一體成形。也就是說，線圈架10通過中間部的法蘭盤14、15使兩端部的法蘭盤12、13之間沿著筒部11的軸向被分割成多個纏卷空間Si(i＝1，2，……)。
筒部11相對於鐵氧體等磁心CA形成對應的內徑，在筒部的一端的內面沿著筒部11的軸向形成肋11a、11a。當沿著軸心C將磁心CA插入時，通過肋11a、11a來保持磁心CA。
圖3A、圖3B、圖3C及圖3D分別為圖2所示變壓器的A向視圖、B-B斷面、C-C斷面及D-D斷面的剖視圖。
如圖1、圖3A所示，在筒部11的兩側在法蘭盤12上形成自其外周到筒部11外周的切口通路12a、12b。在法蘭盤12的外側並列配置有向下延伸的柱狀的固定部12c、12d及12e，在通路12a一側的固定部12c、12d上分別向下突設有用於1次線圈L1的接線柱T1a、T1b。並且，在通路12b一側的固定部12e上向下突設有用於2次線圈L2的接線柱T2a。並在固定部12e上形成一個向上與通路12b的底部連接的引導部12e1，還自通路12b下方起向接線柱T2a形成一個傾斜的引導部12e2。
中間部的法蘭盤14、15呈圓板狀(圖1、圖3B、圖3C)。如圖3B所示，在法蘭盤14上與法蘭盤12通路12b的相同位置上形成與通路12b相同形狀的通路14a，此通路14a到達筒部11的外周。而且，在法蘭盤14上面對法蘭盤15一側形成上下連通的溝槽狀的通路14b、14b，而且通路14b、14b自法蘭盤14的外周到達筒部11的外周。而且，在法蘭盤12和法蘭盤14之間，筒部11的外周呈橢圓狀一側突出而形成，在筒部11的突出部沿軸向形成向上彎曲的溝槽11b使法蘭盤12的通路12b與法蘭盤14的通路14a互相連通。而且，在筒部11的與溝槽11b相反一側形成連接通路12a的淺溝槽11c。
如圖3C所示，在法蘭盤15上與法蘭盤14的通路14a的相同位置形成切口狀的通路15a。此通路15a的一端對著法蘭盤15的外周開口，通路15a底部的深度在面對法蘭盤14的一側到法蘭盤15的中間部，在面對法蘭盤13的一側傾斜地到達筒部11的外周(參照圖2)。而且，在法蘭盤15上面對法蘭盤13一側形成上下連通的溝槽狀的通路15b、15b直到筒部11的外周。
如圖3D所示，在法蘭盤13的外側配置有柱狀的固定部13a，在固定部13a上下貫穿地配置用於2次線圈L2的接線柱T2b。而且，在法蘭盤13上面對法蘭盤15一側形成上下連通的溝槽狀的通路13b、13b…。而且，通路13b、13b…分別自法蘭盤13的外周起到達筒部11的外周。
1次線圈L1和2次線圈L2最好採用銅線、鋁線等具有良好導電性的導線。如圖2、圖4所示，1次線圈L1和2次線圈L2在線圈架10的法蘭盤12、13之間通過法蘭盤14、15分別被分割地纏繞在筒部11上。
1次線圈L1在纏繞空間S1內形成線圈L1a和L1c，在纏繞空間S2內形成線圈L1b。而且，線圈L1a的纏捲起點與接線柱T1a相連接，各線圈按照L1a、L1b及L1c的順序串接。而且，線圈L1c重疊地纏卷在線圈L1a上，線圈L1c的纏卷終點與接線柱T1b相連接。2次線圈L2在纏繞空間S1內線圈L1c和絕緣層21上形成線圈L2a，在纏繞空間S2內線圈L1b和絕緣層21上形成線圈L2b，在纏繞空間S3內筒部11上形成線圈L2c。而且，各線圈按照L2a、L2b、L2c的順序串接。線圈L2a的纏捲起點與接線柱T2a相連接，線圈L2c的纏卷終點與接線柱T2b相連接。
絕緣層21、21被裝在1次線圈L1和2次線圈L2之間。也就是說，絕緣層21、21分別被裝在1次線圈L1和2次線圈L2的線圈L1c和線圈L2a之間及線圈L1b和線圈L2b之間。
以下參照圖5說明1次線圈L1、絕緣層21、21及2次線圈L2的製造工序。
首先，如圖5A所示，將1次線圈L1的線材C1的纏捲起點固定在接線柱T1a上，通過法蘭盤12的通路12a導入纏卷空間S1，沿筒部11的外周以圖中箭頭的方向纏卷形成線圈L1a。然後，如圖5B所示，將1次線圈L1的線材C1通過法蘭盤14的通路14a導入纏卷空間S2，在纏卷空間S2內軸嚮往返地沿筒部11的外周以圖中箭頭的方向纏卷形成線圈L1b，再通過法蘭盤14的通路14a導回纏卷空間S1，在線圈L1a上形成線圈L1c，經與纏捲起點一側相同的法蘭盤12的通路12a引導到法蘭盤12的外側將纏卷終點固定在接線柱T1b上。
接著，如圖5C所示，將絕緣層21、21的絕緣性的線材Y的纏捲起點固定在接線柱T2a上，通過法蘭盤12的通路12b導入纏卷空間S1內，沿1次線圈L1的線圈L1c的外周以圖中箭頭的方向纏卷在線圈L1c上形成指定厚度的絕緣層21。然後，將絕緣性的線材Y通過法蘭盤14的通路14a導入纏卷空間S2，沿線圈L1b的外周以圖中箭頭的方向纏卷在線圈L1b上形成指定厚度的絕緣層21。更進一步，如圖5D所示，再通過法蘭盤14的通路14a返回纏卷空間S1，經法蘭盤12的通路12b引導到法蘭盤12的外側將纏卷終點固定在接線柱T2a上。而且，絕緣性的線材Y的纏捲起點與纏卷終點可以介助粘接劑，加熱熔化，或僅僅是綑紮等迅速地固定在接線柱T2a上。
然後，如圖5E所示，將2次線圈L2的線材C2的纏捲起點固定在接線柱T2a上，通過法蘭盤12的通路12b導入纏卷空間S1，在絕緣層21上以圖中箭頭的方向纏卷形成線圈L2a，然後，通過法蘭盤14的通路14a導入纏卷空間S2，在纏卷空間S2內絕緣層21上以圖中箭頭的方向纏卷形成線圈L2b，再通過法蘭盤15的通路15a導入纏卷空間S3。這時，線材C2可以沿著通路15a底部的傾斜面從線圈L2b被圓滑地導入纏卷空間S3的圓筒11上。於是，如圖5F所示，線材C2在纏卷空間S3內圓筒11上形成線圈L2c，經法蘭盤13的外周被固定在接線柱T2b的下端。
按照以上的工序在線圈架10上形成1次線圈L1、絕緣層21、21及2次線圈L2後，如圖2所示，通過用環氧樹脂或氨甲酸酯樹脂等密封材料SL填充使1次線圈L1、2次線圈L2和絕緣層21、21密封在一起。而且，密封材料SL，即可以在真空狀態下填充，也可以在大氣壓狀態下填充然後整體投入到真空中。這時，線圈架10可以藉助通路12a、12b、13b、13b、14a、14b、14b、15a、15b、15b使1次、2次線圈L1、L2及絕緣層21、21內的空氣可靠地向外面排出，不必擔心在密封材料SL內產生中空。
本發明所涉及的用於產生高電壓的變壓器，通過接線柱T2a接地，使1次線圈L1經接線柱T1a和T1b與間歇的振動電流通電，可以在2次線圈L2的接線柱T2b上產生高電壓。也就是說，接線柱T1a、T1b、T2a位於低電位側，1次線圈L1被配置在2次線圈L2的低電位側。絕緣層21、21隻要具有能夠承受線圈L2a、L2b所分壓的高電壓的絕緣強度即可。
在以上的說明中，也可以在沒有纏繞1次線圈L1隻纏繞2次線圈L2的線圈L2c的纏卷空間S3上形成絕緣層21。通過使線圈L2c的高度位置與鄰接的纏卷空間S2內的線圈L2b的高度位置大致湊齊，可很容易地提高線圈L2b、線圈L2c的各個纏卷開始處和纏卷終點處之間的絕緣耐力。這一點可通過在只纏繞2次線圈L2的線圈L2c的纏卷空間S3內，使筒部11的外徑要比纏卷空間S2內筒部11的外徑大，或者使纏卷空間S2、S3之間的法蘭盤的厚度足夠厚，或者適當地將以上的想法組合來實現。
而且，代替將形成絕緣層21的線材Y的纏捲起點和纏卷終點固定在接線柱T2a上，也可以將其固定在線圈架10上形成的適當的專用固定部上。
如圖6A、圖6B本發明其他實施例的示意說明圖所示，也可以在線圈架10上在法蘭盤12、13之間設置1枚以上的任意枚法蘭盤14和15。例如，如圖6A所示，在線圈架10上省掉法蘭盤14形成纏卷空間S1和S2，這樣可以在纏卷空間S1內形成1次線圈L1，在纏卷空間S1、S2內分割形成2次線圈L2。並且，可以將絕緣層21裝入纏卷空間S1內的1次線圈L1和2次線圈L2之間，使1次線圈L1和2次線圈L2之間處於絕緣狀態。
而且，還可以如圖6B所示，在線圈架10上分別設置多個法蘭盤14和15，使1次線圈L1和2次線圈L2的被分割次數增加。這時，絕緣層21、21，……的厚度可以按照距2次線圈L2的高電位側的距離的反比而增加(距離越近絕緣層的厚度越厚)。
以上的說明中，在線圈架10上也可以全部省掉中間部的法蘭盤14和15。而且，1次線圈L1也可以不拘泥於2次線圈L2的被分割次數，只在最低電位一側的纏卷空間S1內形成。而且，代替在法蘭盤13、14、15上形成上下連通的溝槽狀的通路13b、13b…、14b、14b、15b、15b，也可以在筒部11的外周沿其軸向形成溝槽。
而且，此發明不僅僅局限於點火用，也可以廣泛地應用於比如臭氧產生器、放電滅蟲器、空氣清潔機、靜電集塵機等其他任意的用途。
根據以上的說明，本發明通過將由絕緣性的線材形成的絕緣層裝入共同線圈架上的1次線圈L1和2次線圈L2之間，絕緣層21、21可以和1次線圈L1和2次線圈L2一樣利用纏繞機來形成，而且還利用密封材料和上述1次線圈、2次線圈一起進行密封，從而得到指定的絕緣強度，故可使整體的結構部件數最少，具有可大幅度地降低製造成本的良好效果。
權利要求
1.一種用於產生高電壓的變壓器，包括插有磁心的線圈架、纏繞在該線圈架上的1次線圈和2次線圈，其特徵在於還包括裝在1次線圈和2次線圈之間的由具有絕緣性的線材而形成的絕緣層；利用密封材料將所述1次線圈、絕緣層及2次線圈密封的密封材料。
2.根據權利要求1所述的用於產生高電壓的變壓器，其特徵在於所述絕緣性的線材為複合纖維人造絲。
3.根據權利要求1或2所述的用於產生高電壓的變壓器，其特徵在於所述絕緣性線材的纏繞起點和纏繞終點被固定在附設於所述線圈架上的所述1次線圈或2次線圈的接線柱上。
4.根據權利要求1所述的用於產生高電壓的變壓器，其特徵在於在所述線圈架上設有法蘭盤。
5.根據權利要求4所述的用於產生高電壓的變壓器，其特徵在於所述2次線圈被裝在所述線圈架上的所述法蘭盤分開纏卷，所述1次線圈被配置在所述2次線圈的低電位側。
6.根據權利要求4或5所述的用於產生高電壓的變壓器，其特徵在於所述線圈架設有自所述法蘭盤外周到筒部外周的通路。
7.一種用於產生高電壓的變壓器的製造方法，其特徵在於該方法包括如下步驟在線圈架上纏繞導電性良好的導線從而形成1次線圈的步驟，在所述1次線圈上纏繞絕緣性的線材從而形成指定厚度的絕緣層的步驟，在所述絕緣層上纏繞導電性良好的導線從而形成2次線圈的步驟，利用密封材料將所述1次線圈、所述絕緣層及2次線圈密封的步驟。
全文摘要
一種目的在於降低製造成本以最少的零部件數裝配成的用於產生高電壓的變壓器。本發明的變壓器由插有磁心CA的線圈架10、纏繞在線圈架10上的1次線圈L1和2次線圈L2、裝在1次線圈L1和2次線圈L2之間的絕緣層21、21及將上述1次線圈、2次線圈及絕緣層密封的密封材料構成。絕緣層21、21可以利用纏繞機將絕緣性的線材纏繞來形成。
文檔編號H01F27/28GK1276610SQ0010182
公開日2000年12月13日 申請日期2000年1月31日 優先權日1999年6月2日
發明者林清志 申請人:Rb控制有限公司