JP2003036756A - エナメル線製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】エナメル線製造装置を複数台連結して成るエナ
メル線製造装置において、個々のエナメル線製造装置同
志の熱量を効率的に融通することができ、その結果優れ
た省エネルギー性を発揮することができる装置を提供す
ること。 【解決手段】エナメル線製造装置２００，３００を複数
台連結して成るエナメル線製造装置において、それら複
数台のエナメル線製造装置の給気配管同志を熱交換量制
御ダンパー２１１，３１１及び分配量制御ダンパー２１
２、３１２を介して連結して成ることを特徴とするエナ
メル線製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエナメル線製造装置
に関するものである。更に詳述すれば本発明は細径のエ
ナメル線を製造することができる横型のエナメル線製造
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エナメル線は導線、例えば銅線やアルミ
線の上にエナメル線用塗料を塗布、焼き付けすることに
よって製造されている。ここにおいてエナメル線用塗料
の塗布、焼き付け作業は１回だけで行うことはなく、通
常３〜１５回繰り返し行うことが多い。

【０００３】これら３〜１５回の繰り返しのエナメル線
用塗料の塗布、焼き付け作業を１種類のエナメル線用塗
料だけで行なって得られるエナメル線はシングルコート
エナメル線と呼ばれている。

【０００４】また、３〜１５回の繰り返しのエナメル線
用塗料の塗布、焼き付け作業を下層側と上層側とで異な
る２種類のエナメル線用塗料を用いて得られるエナメル
線はダブルコートエナメル線と呼ばれている。

【０００５】更に、３〜１５回の繰り返しのエナメル線
用塗料の塗布、焼き付け作業において、エナメル線の下
層側、中間層、上層側がそれぞれ異なる３種類のエナメ
ル線用塗料を用いて得られるエナメル線はトリプルコー
トエナメル線と呼ばれている。

【０００６】このようなダブルコートエナメル線やトリ
プルコートエナメル線はそれらの個々のシングルコート
エナメル線の優れた特長を合わせ持つと共にそれらの個
々の難点の特性を改善することができる。

【０００７】このような訳でダブルコートエナメル線や
トリプルコートエナメル線は広く実用されるようになっ
てきている。

【０００８】しかし、エナメル線用塗料の最適焼き付け
温度は個々のエナメル線用塗料によって異なるのが通例
である。従ってダブルコートエナメル線の焼き付け作業
では下層側の焼き付け温度と上層側の焼き付け温度が異
なることになる。また、トリプルコートエナメル線の焼
き付け作業では下層側の焼き付け温度、中間層の焼き付
け温度、上層側の焼き付け温度がそれぞれ異なることに
なる。

【０００９】他方、あるエナメル線製造装置の焼付炉内
温度は炉内位置により若干の温度差があるもののほぼ同
一温度レベル範囲内にある。従って同一のエナメル線製
造装置では２種類のエナメル線用塗料を焼き付けるダブ
ルコートエナメル線を製造することができない。まして
や同一のエナメル線製造装置では３種類のエナメル線用
塗料を焼き付けるトリプルコートエナメル線を製造する
こともできない。そこで、従来のダブルコートエナメル
線の製造では、まず焼付炉温度が異なる２台のエナメル
線製造装置を連結してその内の１台で下層側の焼き付け
作業を行い、他の１台で上層側の焼き付け作業を行って
いる。

【００１０】図２は従来のエナメル線製造装置を示した
横断面説明図である。

【００１１】図２において１は導線、２はシングルコー
トエナメル線、１００は従来のエナメル線製造装置、１
０１はエナメル線焼付炉、１０２はエナメル線用塗料塗
布機構、１０３は加熱ヒータ、１０４は高温空気、１０
５は排気ファン、１０６は白金触媒、１０７は熱交換
器、１０８は給気ファン、１０９は新鮮外気である。こ
こにおいて熱交換器１０７は４台あり、これら４台は所
定間隔をおいて設置されている。

【００１２】この図２に示す従来のエナメル線製造装置
１００の主要構成部材は横型のエナメル線焼付炉１０１
である。このエナメル線焼付炉１０１の内部には新鮮外
気１０９の流入する上側空洞とエナメル線を焼き付ける
下側空洞とが設けられている。その下側空洞の下部には
加熱ヒータ１０３が設置されており、炉内を加熱するよ
うになっている。

【００１３】まず、図示しない導線送出機構から送り出
された導線１はエナメル線用塗料塗布機構１０２に入
り、そこでその導線１上にエナメル線用塗料が塗布され
る。

【００１４】次に、そのエナメル線用塗料が塗布された
導線１は焼付炉１０１内を通過することによってエナメ
ル線用塗料が焼き付けられる。

【００１５】このエナメル線用塗料塗布作業と焼き付け
作業とを複数回繰り返し行うことによってエナメル線２
が製造される。このようにして製造されたエナメル線２
は図示しない巻取機構により巻き取られるようになって
いる。

【００１６】前述のようにエナメル線用塗料が塗布され
た導線１は焼付炉１０１内を通過することによってエナ
メル線用塗料が焼き付けられるが、この際エナメル線用
塗料の樹脂分は導線１上にエナメル線皮膜として残る
が、有機溶剤分は焼付炉１０１内で蒸発する。

【００１７】次に、この蒸発した有機溶剤分と高温空気
１０４とは排気ファン１０５により吸引されて白金触媒
１０６内を通過する。有機溶剤分はこの白金触媒１０６
内を通過するとき燃焼する。この有機溶剤分の燃焼によ
り高温燃焼ガスが発生する。

【００１８】次に、この白金触媒１０６で発生した高温
燃焼ガスは熱交換器１０７内を通過する。

【００１９】この熱交換器１０７内には給気ファン１０
８により吸入された冷たい新鮮外気１０９が入ってきて
いるので、その冷たい新鮮外気１０９は前述の白金触媒
１０６で発生した高温燃焼ガスと熱交換し、昇温され
る。ここで昇温された新鮮外気１０９は焼付炉１０１の
上側空洞を通って下側空洞内に入るようになっている。

【００２０】新鮮外気１０９の温度は熱交換器１０７の
稼動率、交換面積、熱交換路の長さ等を変えることによ
って調整する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の従
来のエナメル線製造装置１００では、焼付炉１０１の温
度が高かったり、有機溶剤蒸気濃度が高かったりした場
合、白金触媒１０６が高温になり、その結果白金触媒１
０６後段にある熱交換器１０７においては冷たい新鮮外
気１０９を昇温するための熱交換量に余りができる。当
然、余った熱量は排気ファン１０５を介して外界へ排出
しなければならない。

【００２２】即ち、焼付炉１０１の温度が高かったり、
有機溶剤蒸気濃度が高かったりした場合、白金媒１０６
で発生する熱量も大きくなり、その結果給気ファン１０
８により吸入された冷たい新鮮外気１０９もより高温に
昇温される。その高温に昇温された新鮮外気１０９は焼
付炉１０１の上側空洞を通って下側空洞内に入ることか
ら焼付炉１０１の下側空洞内の温度が設定温度より高め
になり、その結果適正温度での焼き付け作業が困難とな
るのである。

【００２３】そこで従来の従来のエナメル線製造装置１
００では、焼付炉１０１の温度が高かったり、有機溶剤
蒸気濃度が高かったりした場合、熱交換器１０７による
熱交換量を減らすために白金触媒１０６通過時に触媒燃
焼した高温燃焼ガスの一部を外気中に排出するようにし
ていた。このことは折角発生した大量の熱エネルギーを
外気中に捨てることを意味する。

【００２４】また、従来のエナメル線製造装置１００で
は、焼付炉１０１の温度が低かったり、有機溶剤蒸気濃
度が低かったりした場合、白金触媒１０６通過時に触媒
燃焼して発生する高温燃焼ガスの量が少なく、且つ低い
温度であるため給気ファン１０８から吸入した冷たい新
鮮外気１０９を十分に昇温することができない。このよ
うに十分に昇温されない新鮮外気１０９が焼付炉１０１
の上側空洞を通って下側空洞内に入ってきた場合には、
加熱ヒータ１０３の稼動率が上がり、その結果消費電力
が増大してしまうという難点があった。

【００２５】特に、焼付炉温度が異なる従来のエナメル
線製造装置１００を２台連結し、その１台で下層側の焼
き付け作業を行い、他の１台で上層側の焼き付け作業を
行うようにするダブルコートエナメル線の製造において
は各エナメル線製造装置の熱交換量のアンバランスが大
きく、その結果熱損失が大きかった。

【００２６】本発明はかかる点に立って為されたもので
あって、その目的とするところは前記した従来技術の欠
点を解消し、エナメル線製造装置を複数台連結して成る
連結エナメル線製造装置において、構成する個々のエナ
メル線製造装置同志の熱量を効率的に融通することがで
き、その結果優れた省エネルギー性を発揮することがで
きる連結エナメル線製造装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、エナメル線製造装置を複数台連結して成るエナメ
ル線製造装置において、それら複数台のエナメル線製造
装置の給気配管同志を連結して成ることを特徴とするエ
ナメル線製造装置にある。

【００２８】本発明において給気配管には外気給気バル
ブが取り付けられていることが好ましい。更に、本発明
において給気配管には外気給気バルブと熱交換量制御ダ
ンパーとが取り付けられていることがより好ましい。

【００２９】本発明においてエナメル線製造装置には外
気給気バルブと熱交換量制御ダンパーとを消費電力が最
小になるように制御することができる演算制御回路が設
置して成ることが好ましい。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、本発明のエナメル線製造装
置の実施の形態について説明する。

【００３１】図１は本発明の連結エナメル線製造装置の
一実施例を示した横断面説明図である。

【００３２】図１において１は導線、２はシングルコー
トエナメル線、３はダブルコートエナメル線、２００は
第１エナメル線製造装置、２０１は第１エナメル線焼付
炉、２０２は第１エナメル線用塗料塗布機構、２０３は
第１加熱ヒータ、２０４は第１高温空気、２０５は第１
排気ファン、２０６は第１白金触媒、２０７は第１熱交
換器、２０８は第１給気ファン、２０９は第１新鮮外
気、２１０は第１新鮮外気給気バルブ、２１１は第１熱
交換量制御ダンパー、２１２は第１分配量制御ダンパー
である。ここにおいて第１熱交換器２０７は４台あり、
これら４台が所定間隔をおいて設置されている。

【００３３】また、図１において３００は第２エナメル
線製造装置、３０１は第２エナメル線焼付炉、３０２は
第２エナメル線用塗料塗布機構、３０３は第２加熱ヒー
タ、３０４は第２高温空気、３０５は第２排気ファン、
３０６は第２白金触媒、３０７は第２熱交換器、３０８
は第２給気ファン、３０９は第２新鮮外気、３１０は第
２新鮮外気給気バルブ、３１１は第２熱交換量制御ダン
パー、３１２は第２分配量制御ダンパーである。ここに
おいて第２熱交換器３０７は４台あり、これら４台が所
定間隔をおいて設置されている。

【００３４】図１において有機溶剤蒸気を含んだ第１高
温空気２０４、有機溶剤蒸気を含んだ第２高温空気３０
４、第１新鮮外気２０９及び第２新鮮外気３０９の流れ
は矢印で示されている。

【００３５】図１において第１熱交換器熱交換器２０７
及び第２熱交換器３０７は単純な層構造のもの、スパイ
ラル構造のもの、ループ状構造のもの等がある。また、
これらに使用される熱交換器用伝熱管はローフィンチュ
ーブ、楕円チューブのもの等がある。

【００３６】図１から判るように本発明の一実施例の連
結エナメル線製造装置は第１エナメル線製造装置２００
と第２エナメル線製造装置３００とを連結して成るもの
である。

【００３７】この本発明の一実施例のエナメル線製造装
置では、まず図示しない導線送出機構から送り出された
導線１が第１エナメル線製造装置２００内へ入り、そこ
で下層塗布のエナメル線塗料の塗布、焼き付けを複数回
行うことによりシングルコートエナメル線２に加工され
る。次に、このシングルコートエナメル線２は第２エナ
メル線製造装置３００に入り、そこで上層塗布のエナメ
ル線塗料の塗布、焼き付けを複数回行うことによりダブ
ルコートエナメル線３が製造されるようになっている。

【００３８】図１において第１エナメル線製造装置２０
０の第１エナメル線焼付炉２０１、第１エナメル線用塗
料塗布機構２０２、第１加熱ヒータ２０３、第１高温空
気２０４、第１排気ファン２０５、第１白金触媒２０
６、第１熱交換器２０７、第１給気ファン２０８及び第
１新鮮外気２０９は、従来のエナメル線製造装置１００
のそれぞれ該当するものと実質的に同一である。

【００３９】同様に、図１において第２エナメル線製造
装置３００の第２エナメル線焼付炉３０１、第２エナメ
ル線用塗料塗布機構３０２、第２加熱ヒータ３０３、第
２高温空気３０４、第２排気ファン３０５、第２白金触
媒３０６、第２熱交換器３０７、第２給気ファン３０８
及び第２新鮮外気３０９も、従来のエナメル線製造装置
１００のそれぞれ該当するものと実質的に同一である。

【００４０】第１エナメル線製造装置２００の特徴とす
るところは、第１熱交換器２０７へ給気する第１新鮮外
気２０９の給気量を制御できるようにするため、第１新
鮮外気給気バルブ２１０と、第１熱交換量制御ダンパー
２１１と、第１分配量制御ダンパー２１２とを付加設置
したことにある。

【００４１】そして第１熱交換器２０７の４台には第１
新鮮外気２０９を給気するための給気配管回路がそれぞ
れ配管されており、更にこれら給気配管同志は第１新鮮
外気給気バルブ２１０と第１熱交換量制御ダンパー２１
１とを介して連結されている。そしてこれらの給気配管
は第１分配量制御ダンパー２１２を介して第２エナメル
線製造装置３００の第２熱交換器３０７へも連結してい
る。

【００４２】同様に、第２エナメル線製造装置３００の
特徴とするところは、第２熱交換器３０７へ給気する第
２新鮮外気３０９の給気量を制御できるようにするた
め、第２新鮮外気給気バルブ３１０と、第２熱交換量制
御ダンパー３１１と、第２分配量制御ダンパー３１２と
を付加設置したことにある。

【００４３】そして第２熱交換器３０７の４台にも第２
新鮮外気３０９を給気するための給気配管回路がそれぞ
れ配管されており、更にこれら給気配管同志は第２新鮮
外気給気バルブ３１０と第２熱交換量制御ダンパー３１
１とを介して連結されている。そしてこれらの給気配管
は第２分配量制御ダンパー３１２を介して第１エナメル
線製造装置２００の第１熱交換器２０７へも連結してい
る。

【００４４】次に、この本発明の一実施例のエナメル線
製造装置の動作について説明する。まず、第１エナメル
線製造装置２００側では、エナメル線用塗料を塗布した
導線１の焼き付けで蒸発した有機溶剤蒸気は第１高温空
気２０４と混ざる。

【００４５】次に、この有機溶剤蒸気を含んだ第１高温
空気２０４は第１排気ファン２０５に吸引されて第１白
金触媒２０６に入り、そこで有機溶剤蒸気は触媒作用を
受けて燃焼して高温の燃焼ガスとなる。

【００４６】次に、第１高温空気２０４はその高温の燃
焼ガスにより高温に昇温され、そしてその高温に昇温さ
れた第１高温空気２０４は４台の第１熱交換器２０７に
それぞれ入る。

【００４７】次に、これら４台の第１熱交換器２０７に
入った第１高温空気２０４は、同じくこれら４台の内の
２台に第１熱交換器２０７に給気ファン２０８により大
気中から給気された第１新鮮外気２０９と熱交換する。

【００４８】同様に、第２エナメル線製造装置３００側
では、エナメル線用塗料を塗布したシングルコートエナ
メル線２上の焼き付けで蒸発した有機溶剤蒸気が第２高
温空気３０４と混ざる。

【００４９】次に、この有機溶剤蒸気を含んだ第２高温
空気３０４は第２排気ファン３０５に吸引されて第２白
金触媒３０６に入り、そこで有機溶剤蒸気は触媒作用を
受けて燃焼して高温の燃焼ガスとなる。

【００５０】次に、第２高温空気３０４はその高温の燃
焼ガスにより高温に昇温され、そしてそのより高温に昇
温された第２高温空気３０４は４台の第２熱交換器３０
７にそれぞれ入る。

【００５１】次に、これら４台の第１熱交換器３０７に
入った第２高温空気３０４は、同じくこれら４台の内の
２台に第１熱交換器３０７に給気ファン３０８により給
気された第２新鮮外気３０９と熱交換する。

【００５２】図１に示すように第１エナメル線製造装置
２００側では、４台の第１熱交換器３０７の内の２台の
第２熱交換器３０７へ給気ファン２０８によって大気中
から第１新鮮外気２０９を給気することができるように
構成されているが、通常運転時にはそれら２台の第２熱
交換器３０７の内の１台側へのみ給気ファン２０８によ
って大気中から第１新鮮外気２０９を給気する。更に、
その第１新鮮外気２０９の温度に応じて第１分配量制御
ダンパー２１２を調整して給気配管の長さを変え、それ
によって第１新鮮外気２０９の温度を適宜調整する。

【００５３】また、第１エナメル線製造装置２００の第
１熱交換器２０７において高温の昇温空気が必要な場合
には、第１新鮮外気給気バルブ２１０と第２新鮮外気給
気バルブ３１０とを開き、且つ第１熱交換量制御ダンパ
ー２１１と第２熱交換量制御ダンパー３１１とを適宜調
整し、しかも第１分配量制御ダンパー２１２と第２分配
量制御ダンパー３１２とを適量開いて供給する。

【００５４】ここにおいて第１新鮮外気給気バルブ２１
０、第２新鮮外気給気バルブ３１０、第１新鮮外気給気
バルブ２１０及び第２新鮮外気給気バルブ３１０の調整
は、手動調節または自動調節の両方ができるようになっ
ている。

【００５５】また、これらの調整作業は第１エナメル線
製造装置２００側の第１エナメル線焼付炉２０１の第１
加熱ヒータ２０３の温度及び消費電力、第２エナメル線
製造装置３００側の第２エナメル線焼付炉３０１の温度
及び第２加熱ヒータ３０３の消費電力、給気した第１新
鮮外気２０９の温度、給気した第２新鮮外気３０９の温
度、第１白金触媒２０６の温度、第２白金触媒３０６の
温度等に応じて個々にフィードバック制御するか、複合
的にフィードバック制御する。そしてそれらの制御は図
示しないコンピュータで演算制御するか、手動で制御す
る。

【００５６】このように本発明では必要に応じて給気配
管の長さを変えたり、また熱交換を第１エナメル線製造
装置２００と第２エナメル線製造装置３００との相互間
でも行ったりすることが特徴である。

【００５７】例えば、第１エナメル線製造装置２００側
が交換する熱量が不足する場合には、第２エナメル線製
造装置３００側の第２高温空気３０４を供給して貰う。
逆に第１エナメル線製造装置２００側が交換する熱量が
余る場合には、その余った第１高温空気２０４を第２エ
ナメル線製造装置３００側へ供給する。このように第１
エナメル線製造装置２００側と第２エナメル線製造装置
３００側との間で熱量の交換を行うことにより、熱交換
器の稼動率が上昇する。

【００５８】また、第１新鮮外気２０９や第２新鮮外気
３０９の給気量を大きくしたときには、第１白金触媒２
０６や第２白金触媒３０６の過熱劣化を抑止できると共
に第１エナメル線焼付炉２０１と第２エナメル線焼付炉
３０１の炉内温度を均一化することができる。なお、本
発明のエナメル線製造装置の技術は他の加熱炉や乾燥炉
等にも応用することができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明のエナメル線製造装置は優れた省
エネルギーを発揮できると共に高品質の複合エナメル線
を効率よく生産できるものであり、工業上有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエナメル線製造装置の一実施例を示し
た横断面説明図である。

【図２】従来のエナメル線製造装置を示した横断面説明
図である。

【符号の説明】

１ 導線 ２ シングルコートエナメル線 ３ ダブルコートエナメル線 １００ 従来のエナメル線製造装置 １０１ エナメル線焼付炉 １０２ エナメル線用塗料塗布機構 １０３ 加熱ヒータ １０４ 高温空気 １０５ 排気ファン １０６ 白金触媒 １０７ 熱交換器 １０８ 給気ファン １０９ 新鮮外気 ２００ 第１エナメル線製造装置 ２０１ 第１エナメル線焼付炉 ２０２ 第１エナメル線用塗料塗布機構 ２０３ 第１加熱ヒータ ２０４ 第１高温空気 ２０５ 第１排気ファン ２０６ 第１白金触媒 ２０７ 第１熱交換器 ２０８ 第１給気ファン ２０９ 第１新鮮外気 ２１０ 第１新鮮外気給気バルブ ２１１ 第１熱交換量制御ダンパー ２１２ 第１分配量制御ダンパー ３００ 第２エナメル線製造装置 ３０１ 第２エナメル線焼付炉 ３０２ 第２エナメル線用塗料塗布機構 ３０３ 第２加熱ヒータ ３０４ 第２高温空気 ３０５ 第２排気ファン ３０６ 第２白金触媒 ３０７ 第２熱交換器 ３０８ 第２給気ファン ３０９ 第２新鮮外気 ３１０ 第２新鮮外気給気バルブ ３１１ 第２熱交換量制御ダンパー ３１２ 第２分配量制御ダンパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｂ 13/00 ５１７ Ｈ０１Ｂ 13/00 ５１７

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導線の送出機構と該導線上にエナメル線用
   塗料を塗布してエナメル線用塗料塗布導線とすることが
   できるエナメル線用塗料塗布機構と該エナメル線用塗料
   塗布導線を高温で焼き付けることができるエナメル線焼
   付炉と該エナメル線焼付炉で蒸発した有機溶剤蒸気を触
   媒燃焼させることができる白金触媒と該白金触媒で触媒
   燃焼した高温空気と大気中から給気ファンと給気配管と
   を介して給気した新鮮外気との熱交換をすることができ
   る熱交換器と該熱交換器で熱交換した排ガスを大気中へ
   排気させることができる排気ファンと得られたエナメル
   線を巻き取ることができるエナメル線巻取機構とを具備
   したエナメル線製造装置を複数台連結して成るエナメル
   線製造装置において、前記複数台のエナメル線製造装置
   の給気配管同志を連結して成ることを特徴とするエナメ
   ル線製造装置。
2. 【請求項２】給気配管には、外気給気バルブが取り付け
   られていることを特徴とする請求項１記載のエナメル線
   製造装置。
3. 【請求項３】給気配管には、外気給気バルブと熱交換量
   制御ダンパーとが取り付けられていることを特徴とする
   請求項１記載のエナメル線製造装置。
4. 【請求項４】エナメル線製造装置には、外気給気バルブ
   と熱交換量制御ダンパーとを消費電力が最小になるよう
   に制御することができる演算制御回路が設置して成るこ
   とを特徴とする請求項１記載のエナメル線製造装置。