JP2004111884A

JP2004111884A - 絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心およびその製造方法

Info

Publication number: JP2004111884A
Application number: JP2002277578A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Kumano; 熊野　知二; Kazutaka Tone; 東根　和隆; Tsutomu Kaido; 開道　力; Masayoshi Tanaka; 田中　正義; Osamu Tanaka; 田中　收
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】変圧器の鉄心の端面の絶縁処理が、脱脂洗浄や焼鈍等の前処理なしに、絶縁性、耐蝕性、密着性、耐熱性、磁気特性改善効果等に極めて優れる絶縁被膜処理を低温且つ短時間でできる手段を提供する。
【解決手段】磁性材料の積層鋼板の端面及び表面に有機珪素化合物からなる絶縁被膜を有することを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心。その製法は、磁性材料を積層した変圧器鉄心の端面または表面に、有機珪素化合物としてＳｉ（ＯＸ^１）_４，Ｒ^１Ｓｉ（ＯＸ^２）_３，Ｒ^２ _２Ｓｉ（ＯＸ^３）_２の一般式で表されるシランを調整して得られる処理剤の１種または２種以上を用い、浸漬、スプレー、刷毛塗りのいずれか１以上の方法により、１回または２回以上の塗付、乾燥処理を行い、平均膜厚２〜１００μｍ、耐電圧４０Ｖ以上とする。ここで、Ｒ^１，Ｒ^２；炭素数１〜６の炭化水素基、Ｘ^１，Ｘ^２，Ｘ^３；炭素数１〜６のアルキル基。
【選択図】　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特性の向上と短絡防止の為に有機珪素化合物を塗布、付着させた変圧器とその製造方法に関するものである。ここで変圧器とは、磁性材料を積層または巻きつけて製造される電圧変更に用いられる高周波域を含む静止機器である広義のトランスを意味する。磁性材料とは、方向性電磁鋼板、無方向性電磁鋼板、アモルファスおよびパーマロイ等、大型から小型までの変圧器に用いられる公知の強磁性を有する軟磁性材料を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁鋼板を静止機器に用いる場合は、電磁鋼板コイルをスリットし、を所定の形状に打ち抜き加工し、所定枚数積層し、クランプされ、鉄心とされる。変圧器（トランス）には大きく３種類ある。
【０００３】
１）方向性電磁鋼板を積層して鉄心とする主に中型から大型の「積みトランス」。
【０００４】
２）方向性電磁鋼板またはアモルファスを巻いて鉄心とする小型の「巻きトランス」。
【０００５】
３）主に無方向性電磁鋼板、方向性電磁鋼板、アモルファス及びパーマロイを積層・巻き鉄心とする機器に付属するスイチィッング電源付属を含む「小型トランス」（ＥＩコア等）。
【０００６】
１）の積みトランスと呼ばれる中・大型変圧器は超高圧変電所、一次変電所、から中間変電所に設置されるトランスで、方向性電磁鋼板を積層してボルト・ナットまたは、特殊テープで固定されまた必要に応じて焼鈍やワニス処理等が施され巻き線を設置して製造される。
【０００７】
２）巻トランスと呼ばれる小型変圧器の場合には中間変電所の下流に位置する配電用の小型のトランスで、スリットされた方向性電磁鋼板、アモルファスを所定のサイズに巻いて、整形して、その後歪取り焼鈍または磁性焼鈍、再度整形して導線を巻く工程を経て組み立てられる。
【０００８】
３）ＥＩコア等、電気機器に付属している小型のトランスは方向性電磁鋼板に限らず、無方向性電磁鋼板も使用されるが、所定のサイズにせん断、打抜き後に積層され成形される。時には、巻いて製造される事もある。
【０００９】
なお、以上の区分は我が国での区分であり、外国、特に欧州では２）は無く１）の小型が用いられる。
【００１０】
以上、全てのトランスは、基本的にその効率を確保するために、鉄心材料として電磁鋼板とアモルファスが主に用いられる。
【００１１】
そのうち電磁鋼板は鉄鋼会社で製造されるのであるが、鉄鋼会社での最終姿は通常、厚みが０．２０ｍｍ〜０．７０ｍｍのコイル状の鋼板である。これを必要の幅にスリット（幅切）してその後、更に必要の長さに剪断され、最終サイズに切り出される。
【００１２】
電磁鋼板表面には通常、絶縁被膜処理を施されているが、ワニス処理やブルーイング焼鈍は表面や鉄心端面（打ち抜き、剪断等による加工面）の耐蝕性や絶縁性を向上する目的で行われるものである。このようにして用いられる電磁鋼板の表面絶縁被膜は、耐蝕性、打ち抜き性、溶接性、絶縁性に影響する。特に、絶縁性向上に付いては、積層時に鋼板間の絶縁性を向上することによる渦電流損失による鉄損増加を抑えるために数々の研究がなされてきた。
【００１３】
従来、鋼板表面の絶縁被膜剤としては、無機系、有機系、無機−有機複合系の被膜剤が使用され用途や目的に応じて適用されてきた。一般に無機系被膜は耐熱性や溶接性に優れるが打ち抜き性が劣る。一方、有機被膜の場合には打ち抜き性、密着性が優れるが耐熱性と溶接性及びが劣る欠点がある。近年では、このような両者の欠点を解決すべく、中間的な性能を発揮できる無機−有機系被膜が一般的に用いられるようになった。しかしながら、鋼板製造時に形成する絶縁被膜のみでは絶縁性が十分でなかったり、剪断のカエリ、更に焼鈍工程を含む場合、絶縁性が極めて低下することから、ワニス処理の絶縁が必要となっている。
【００１４】
特に、近年では、打ち抜きや切断加工で生じた鉄心端面の絶縁が、機器の効率に大きい影響を及ぼすことが見出され、また、トランスの場合は、絶縁が十分でないと短絡電流が流れトランス自体が破損することもある。このため、工業的に優れた鉄心端面処理技術の開発の要望が高まり、また、このとき鉄心製作に関しての作業性が容易である事が望まれる。
【００１５】
また、１）、２）の電力用トランスは多くの場合、冷却油の中で２０年を超える長期に使用されるので、耐油性も有する必要がある。即ち、従来の処理の場合、絶縁性、耐蝕性に乏しいばかりでなく、安定性に劣り、熱処理工程に多大なコストアップをもたらす。次に、有機化合物や有機化合物を主体とするワニス処理の場合、耐蝕性や絶縁性についてはそれなりに有効であるものの、密着性、膜強度、絶縁性、耐熱性等が不十分である。特に、塗れ性不良の問題は前処理として洗浄や焼鈍を必要とする。更に、耐熱性についても、歪取り焼鈍と言う熱処理工程を含む場合には不向きである。また、ワニスは、作業性に困難が伴い、労働環境的にも劣っている。
【００１６】
また、フェノール樹脂積層品、シリコーン樹脂積層品、フェノール形成品等の合成樹脂絶縁材料が絶縁物として用いられているが、これらは、鉄心端面に直接塗布するのではなく形成品として巻いたり、接着させるため端面のカエリ等による絶縁性低下を防止することは出来なかった。
【００１７】
一方、リン酸塩等の無機系絶縁被膜処理の場合、有機系ワニス処理時同様に前処理が必要で、高温度の乾燥が必要である。被膜性能上も厚塗りが困難、密着性不良、焼鈍による絶縁被膜が脱落する等の問題がある。これら従来技術については、作業性・環境や効率の面から問題が多く、更なる改善が望まれている。
【００１８】
更に、近年、アモルファスを鉄心材料としたトランスも製造されるようになったが、変圧器製造において、所謂「腰が弱い」ため「コア挿し（レーシング）」時にアモルファス箔が「バラケ」るために仮止めを行う。この「バラケ」の防止対策が必要であり、完成した変圧器の鉄心は主に油中で浸されるために、この「バラケ」防止のための仮止め・固着液は耐油性が求められる。作業性、労働衛生上から求められる特性に自ずから制約がある。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が対象とする鉄心は、変圧器（トランス）用の鉄心で、磁性材料を積層または巻いて鉄心は製造される。トランスは、前述した通りわが国では大きく３に分けられる。トランス特に、発電所に隣接した超高圧変電所のトランスは、２０年を超える長期に用いられるので高エネルギー効率と長期の品質安定性が必要である。品質安定性には、落雷等による異常状態も考慮されねばならず、勿論電気回路的にインパルス電圧を低減するのであるが、さらに、絶縁性の確保は非常に重要である。
【００２０】
従来、電磁鋼板を用いる鉄心加工工程における鉄心端面と表面の絶縁や耐蝕性向上策としては、剪断して積層し鉄心に整形した後、ワニス、塗料処理が採用されている、しかしながら、従来技術では、ワニス処理を行うに際し、前処理として、打ち抜き時に付着した打ち抜きオイルを除去のための洗浄、焼鈍等を行う必要があり、設備、時間、コスト面で問題があった。更に、形成したワニスの密着力や絶縁性、耐蝕性が不安定となり、十分な効果が得られにくいことから、ワニス処理の場合には必要以上の厚塗りをせざるを得ない問題があった。
【００２１】
積層された電磁鋼板の板面間の絶縁性は、一般に絶縁被膜等で確保されている。また、端面については、注意してスリット、剪断されるのであるが、端面は一般に金属面が露出しており、端面での短絡が生じる事がある。この端面の絶縁性を確保と巻き線（導線）の被服の偶然と破壊による短絡を防止するために塗布される液種について発明者らは鋭意検討進めてきた。そこで有機珪素化合物を塗布することにより良好な結果を見いだした。さらに本発明の機珪素化合物は、配合により塗布乾燥後には有機物を含有しない状態も実現できる。
【００２２】
即ち、１）の積みトランス、２）の巻きトランスのうち、油中につけて使用される場合は、乾燥後に有機成分を有しないとし、また、３）の小型トランスの場合は、殆ど油中では使用されずまた焼鈍して使用されるのでその焼鈍に耐えうる組成にも容易くできる。焼鈍工程を含む鉄心製造法では、絶縁被膜が７５０〜８５０℃のような高温度の熱処理を受ける事から従来のワニス、塗料の処理では耐熱性が無いため決定的な問題があり、更に異臭・煙が発生し環境対策が必要である。
【００２３】
また、実際の小型トランスの鉄心に適用する場合は、その生産性から速乾性が求められ、乾燥条件が重要で、このため、使用目的に応じて溶媒の種類、濃度、乾燥温度、粘度及び雰囲気ガスの湿度条件を変更して処理する。特に、水分硬化型のシランの場合は、湿度の調整は重要となる。
【００２４】
さらに、巻きトランス分野では近年アモルファスを用いたものが多く製造されるようになったが、前述の如く「コア挿し（レーシング）」の時の仮止め・固着の簡易化が求められている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来のワニス処理に替わる新しい鉄心端面の有機珪素化合物の絶縁被覆処理および固着仮止め技術を有する鉄心として、以下の構成を要旨とする。
（１）　磁性材料の積層鋼板の端面及び表面に有機珪素化合物からなる絶縁被膜を有することを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心。
（２）　磁性材料を積層した鉄心に導体を有し、磁性材料および導体の表面や間隙に有機珪素化合物からなる絶縁被膜を有することを特徴とする絶縁性と耐食性の優れる変圧器鉄心。
（３）　（１）または（２）に記載の絶縁被膜が、平均膜厚２〜１００μｍ、耐電圧４０Ｖ以上であることを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心。
（４）　磁性材料を積層した変圧器鉄心の端面または表面に有機珪素化合物を塗布、乾燥し、絶縁被膜を形成することを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
（５）　磁性材料を積層し、導体を取り付け後、有機珪素化合物の絶縁被膜を塗布し、乾燥し、磁性材料と導体の固着を行うことを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
（６）　塗布乾燥後の絶縁被膜が、平均膜厚２〜１００μｍ、耐電圧４０Ｖ以上であることを特徴とする（４）または（５）の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
（７）　有機珪素化合物として熱硬化型の化合物を用いることを特徴とする（４）〜（６）のいずれかの項に記載の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
（８）　有機珪素化合物としてＳｉ（ＯＸ^１）_４，Ｒ^１Ｓｉ（ＯＸ^２）_３，Ｒ^２ _２Ｓｉ（ＯＸ^３）_２の一般式で表されるシランを調整して得られる処理剤の１種または２種以上を用い、浸漬、スプレー、刷毛塗りのいずれか１以上の方法により、１回または２回以上の塗付、乾燥処理を行うことを特徴とする（４）〜（７）のいずれかの項に記載の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
ここで、Ｒ^１，Ｒ^２；炭素数１〜６の炭化水素基、Ｘ^１，Ｘ^２，Ｘ^３；炭素数１〜６のアルキル基。複数が結合するＲ^２，Ｘ^２，Ｘ^３については、それぞれが異なるものでもよい。
（９）　（８）の有機珪素化合物が、Ｓｉ（ＯＸ^１）_４，Ｒ^１Ｓｉ（ＯＸ^２）_３を少なくとも５０％以上含有することを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
（１０）　添加物として有機珪素化合物に含まれるＳｉＯ_２分１００質量部あたり、無機粉体粒子或いはコロイド状物質として、一次粒子径７〜５０００ｎｍのＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２及び／またはこれらの複合物質の中から選ばれる１種または２種以上０．１〜５０質量部を添加配合することを特徴とする（４）〜（９）のいずれかの項に記載の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
（１１）　有機珪素化合物の乾燥温度が２００℃以下であることを特徴とする（４）〜（１０）のいずれかの項に記載の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明は、従来の鉄心端面の耐蝕性、絶縁性を向上するためのワニス処理を中心とする絶縁被膜処理では、焼付け後の絶縁被膜の密着性、絶縁性、耐蝕性、耐熱性、作業性（環境、即乾燥性）或いは磁気特性において、多くの課題があることから、これらの解決策として極めて迅速で容易な鉄心に被覆被膜を有したトランスとその製造方法である。
【００２７】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００２８】
先ず、高絶縁性を有する変圧器鉄心の限定理由について述べる。
【００２９】
本発明における磁性材料の積層板はその端面及び表面に有機珪素化合物からなる絶縁被膜で処理され、その絶縁性、耐食性が優れることが特徴である。本発明で用いる有機珪素化合物の被膜成分はＳｉ−Ｏの結合を有しており、いわゆるＳｉＯ_２分を主成分とする極めて緻密な被膜を形成する。このため絶縁性と耐蝕性が極めて優れた絶縁被膜が形成できる。
【００３０】
本発明の絶縁被膜の被膜厚みは２〜１００μｍとする。２μｍ以上の被膜厚みでは、耐電圧が４０Ｖとなり、小型トランスでは十分である。膜厚２μｍ未満の場合、鉄心の端面の形状によっては局所的に膜厚が薄い部分が生じて安定した耐電圧が得られない。一方、膜厚が５０μｍ以上となると無限大に近い耐電圧が得られ、大型トランスの場合のように高耐電圧を要求される場合においても問題ない。上限は厚くても良いが、実際の作業時の乾燥性、重ね塗りや絶縁膜の密着性を考慮し、最大厚みの限界を１００μｍとした。被膜処理の容易性、被膜性能、コスト等を考慮すると最も好ましい範囲は３〜３０μｍである。
【００３１】
次に、本発明の変圧器鉄心とは積層鉄心のみの絶縁処理したものと積層鉄心に導体を取り付けた後、同時に絶縁被膜処理を行った変圧器鉄心を言う。後者の場合には積層鉄心と導体材料が同時に絶縁被膜処理されるため、絶縁処理の他、鉄心と導体の接着処理が同時に達成される。絶縁被膜材は鉄心端面、表面、鋼板（箔）間、導体間、鉄心と導体の界面にまで浸透し、乾燥膜では極めて優れた絶縁性、耐食性の他、積層鉄心材料、導体自体及び鉄心と導体の強固な接着が行われる。本発明の有機珪素化合物被膜ではその成分構成により硬さ、強度、耐熱性等を兼ね備えた、優れた絶縁及び接着被膜が得られる。
【００３２】
次に、本発明に適用される有機珪素化合物の液組成としては有機珪素化合物としてＳｉ（ＯＸ^１）_４、Ｒ^１Ｓｉ（ＯＸ^２）_３、Ｒ^２ _２Ｓｉ（ＯＸ^３）_２の一般式で表されるシランを調整して得られる処理剤の１種または２種以上を用い（ここで、Ｒ^１、Ｒ^２；炭素数１〜６の炭化水素基、Ｘ^１、Ｘ^２、Ｘ^３；炭素数１〜６のアルキル基）、浸漬、スプレ−、刷毛塗り法等の１つまたは２つ以上により乾燥を挟む１回また２回以上の塗付乾燥処理を行う。有機珪素化合物としては、公知のアルコキシランを無溶媒或いは有機溶媒中で加水分解し、重合して製造される。この際、用いるシランの種類や組み合わせを変えることにより、種々の性能を有する塗膜が得られる。
【００３３】
有機珪素化合物としてアルコキシランの部分加水分解物を製造する場合に、テトラメトキシシラン，テトラエトキシシラン，テトライソプロポキシシラン，テトラブトキシシラン，モノメチルトリメトキシシラン，モノメトルトリエトキシシラン，モノメチルトリイソポキシシラン，モノメチルトリブトキシシラン，モノエチルトリメトキシシラン，モノエチルトリエトキシシラン，モノエチルトリイソポキシシラン，モノエチルトリブトキシシラン，ジメチルジメトキシシラン，ジメチルジエトキシシラン，ジエチルジエトキシシラン，フェニルトリメトキシシラン，ジフェニルジメトキシシラン，フェニルトリエトキシシラン，ジフェニルジエトキシシラン等の一種または２種以上を用いる。この際、より好ましい条件としては、処理剤中にＳｉ（ＯＸ^１）_４，Ｒ^１Ｓｉ（ＯＸ^２）_３を少なくとも５０％以上含有する様に原料調整すると絶縁性、耐食性及び密着性とともに耐熱性に優れる被膜が得られる。これよりも含有量が少ない場合には、耐熱性が低下する傾向で、加熱条件によっては被膜剥離が生じることがある。最も好ましいのは、Ｓｉ（ＯＸ^１）_４，Ｒ^１Ｓｉ（ＯＸ^２）_３を５０％以上で且つＳｉ（ＯＸ^１）_４を５％以上含有する場合で、この場合には、厚膜で、密着性、耐熱性のより優れた被膜が得られる。
【００３４】
有機珪素化合物としては、その製造法によって、硬化過程の反応として、シラン化合物を原料として部分加水分解物を得た後、処理し、加熱によって溶剤成分のアルコール類や水分を揮発させて硬化する熱硬化型の処理剤と、有機珪素化合物製造過程において部分加水分解を行わせず、有機珪素化合物に硬化剤を添加し、処理の後、空気中の水分等によって加水分解、縮合反応を行わせて硬化する水分硬化型がある。本発明の場合には鋼板端面のみならず、鋼板（箔）間、導体の空隙、鋼板（箔）と導体間の絶縁膜処理と結束、接着が重要であり、より好ましい条件としては、熱硬化型の溶液を用いるのが、速乾性、安定した絶縁膜の性質を得るのに有利である。
【００３５】
このように、前記、シランを原料として得た部分縮合物で構成される有機珪素化合物の１種または２種以上を塗付し、低温乾燥することにより、被膜性能の優れるＳｉＯ_２ポリマー膜を形成できる。
【００３６】
また、結束膜に高い絶縁抵抗や耐電圧を得ようとする場合には、前記有機珪素化合物に充填剤として、有機珪素化合物に含まれるＳｉＯ_２分１００質量部あたり、無機酸化物粉体粒子またはコロイド状溶液を固形分として０．１〜５０質量部添加する。この充填剤を添加する複合効果として、鉄心端面や鋼板（箔）表面への付着力、被膜の割れ性発生や絶縁性が改善される。添加する無機粉体粒子或いはコロイド状物質として、一次粒子径７〜５０００ｎｍのＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２，ＺｒＯ_２及び／またはこれらの複合物質の中から選ばれる１種または２種以上を０．１〜５０質量部添加配合する。　添加量が０．１質量部未満では付着力、割れ性発生や絶縁性の改善効果が得られない．また２０質量部超では結束性、密着性や膜斑を生じやすい。最も良好な添加量範囲は０．４〜２質量部添加の条件である。
【００３７】
以上の有機珪素化合物を塗布する方法は、一般的に行われている表面被膜塗布や塗料塗布の方法などで良く、スプレー塗布、浸漬のほか刷毛塗り、浸漬などの方法を適用できる。塗布量などのムラ抑制も一般的に行なえる方法を用いれば良い。また、導体や磁性材料などの接触部の接着力を高めるためには、接触部に一旦、空隙を持たせ、結束液を接触部に含ませた状態で、所定の接触状態にすれば、乾燥後の結束力も確保できる。
【００３８】
乾燥後の膜厚の制御は、液の溶剤の種類、溶剤の濃度、粘度を変化させる方法を用いれば容易であり、塗布乾燥工程を複数回すればその回数だけ膜厚を厚く出来る。浸漬法においては、引き抜き速度、スプレ−法の場合には、ノズル形状、噴射速度等を前記溶液条件と組み合わせて制御することにより所定の膜厚に塗布する。また、圧縮空気などを吹き付けることにより、液溜りの抑制、膜厚の調整もできる。
【００３９】
本発明で形成される電気絶縁膜は結束の機能をも有しており、また防錆膜として兼ねあわせても良い。すなわち、鉄心端面に塗布するだけでも良いし、その後に巻き線を施しその巻き線の上から巻き線の固定の為に塗布しても良い。本発明による乾燥膜は主成分がＳｉＯ_２でありＳｉ−Ｏ結合を有する緻密な膜を形成するため、極めて優れた絶縁と防錆機能を発揮する。
【００４０】
本発明における有機珪素化合物を用いる場合、その乾燥温度は２００℃以下でよい。これは、有機珪素化合物を構成する溶剤が主にメチルアルコール，エチルアルコール，ブチルアルコール，プロピルアルコールや水等の低温揮発方の溶媒を使用していることによる。好ましい乾燥温度は８０〜１２０℃である。沸点の低い溶剤を使用することで乾燥温度の可能である。このような温度範囲であれば数分間の短時間での乾燥が可能である。
【００４１】
そもそも電力用の大型、中型、小型トランスは、短絡電流が流れる事自体非常な問題であり、あってはならないことである。本発明は、鉄心材料においてこのためのカエリ取り等の端面処理後に従来行われているワニス等の処理については、その作業性、コスト、作業環境に課題があった。本発明の有機珪素化合物を用いると、ワニス以上の特性（機能）が確保されるとともに、これらの課題が改善される。
【００４２】
【実施例】
５０Ｈ８００の無方向性電磁鋼板を小型の４８ｍｍのオーディオ用電源用トランス用に打ち抜き歪取り焼鈍後鉄心を製作した。容量は１００ＶＡ（１００Ｖ／６Ｖ：１Ａ／１６Ａ）であった。
【００４３】
この場合、条件１はカシメながら打ち抜いたが、条件２はカシメルことなく打ち抜いた。
【００４４】
条件２については本発明を適用した。即ち、端面を含む鉄心表面に、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルモノメチルトリエトキシシラン、テトラエトキシシランを１：４：５として得た部分縮合物をスプレーで吹き付け、乾燥させ、膜を形成させた。この際、７５℃×５分の温風乾燥を伴う２回の被膜塗布処理を行って平均膜厚を７μｍとした。次いで、巻線を施し完成した。
【００４５】
条件１は本発明を適用せずに従来の方法で電源トランスを製作した。そして、条件１のトランスは、鉄心が完全には固定されず、ノイズが発生し、別途に固定するように押さえを設置する必要が生じたが、本発明による条件２のトランスについては、鉄心からのノイズは殆ど発生せず，余分な押さえは必要なかった。
【００４６】
【発明の効果】
各種トランスにおいて使用される鉄心において、鉄心の端部、表面で、二次導体、ケース、ボルトなどと短絡すると、機器の損失が増加し、破損が生じる。更にはこれらの性能がばらつく原因ともなるので、鉄心の端部、表面の絶縁処理は機器性能の向上、安定化に非常に重要であり、この絶縁処理が短時間で容易にできることは工業的に価値がある。さらに加工後に焼鈍する場合は耐熱性が要求される特性向上に資する事ができる。
【００４７】
また、本発明によれば、鉄心の端面の絶縁処理が、脱脂洗浄や焼鈍等の前処理なしに、絶縁性、耐蝕性、密着性、耐熱性、磁気特性改善効果等に極めて優れる絶縁被膜処理を低温且つ短時間でできる。更に、アモルファスを用いた巻きトランス製造過程でのコア差し時の固着・仮止めにも用いることができる。
【００４８】
このため、機器性能の向上と長期安定化に効果的な方法であり、工程が簡単であるため、低コスト化できるので、非常に工業的な価値が高い技術である。

Claims

磁性材料の積層鋼板の端面及び表面に有機珪素化合物からなる絶縁被膜を有することを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心。
磁性材料を積層した鉄心に導体を有し、磁性材料および導体の表面や間隙に有機珪素化合物からなる絶縁被膜を有することを特徴とする絶縁性と耐食性の優れる変圧器鉄心。
請求項１または２に記載の絶縁被膜が、平均膜厚２〜１００μｍ、耐電圧４０Ｖ以上であることを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心。
磁性材料を積層した変圧器鉄心の端面または表面に有機珪素化合物を塗布、乾燥し、絶縁被膜を形成することを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
磁性材料を積層し、導体を取り付け後、有機珪素化合物の絶縁被膜を塗布し、乾燥し、磁性材料と導体の固着を行うことを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
塗布乾燥後の絶縁被膜が、平均膜厚２〜１００μｍ、耐電圧４０Ｖ以上であることを特徴とする請求項４または５記載の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
有機珪素化合物として熱硬化型の化合物を用いることを特徴とする請求項４〜６のいずれかの項に記載の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
有機珪素化合物としてＳｉ（ＯＸ^１）_４，Ｒ^１Ｓｉ（ＯＸ^２）_３，Ｒ^２ _２Ｓｉ（ＯＸ^３）_２の一般式で表されるシランを調整して得られる処理剤の１種または２種以上を用い、浸漬、スプレー、刷毛塗りのいずれか１以上の方法により、１回または２回以上の塗付、乾燥処理を行うことを特徴とする請求項４〜７のいずれかの項に記載の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
ここで、Ｒ^１，Ｒ^２；炭素数１〜６の炭化水素基、Ｘ^１，Ｘ^２，Ｘ^３；炭素数１〜６のアルキル基。複数が結合するＲ^２，Ｘ^２，Ｘ^３については、それぞれが異なるものでもよい。
請求項８に記載の有機珪素化合物が、Ｓｉ（ＯＸ^１）_４，Ｒ^１Ｓｉ（ＯＸ^２）_３を少なくとも５０％以上含有することを特徴とする絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
添加物として有機珪素化合物に含まれるＳｉＯ_２分１００質量部あたり、無機粉体粒子或いはコロイド状物質として、一次粒子径７〜５０００ｎｍのＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２及び／またはこれらの複合物質の中から選ばれる１種または２種以上０．１〜５０質量部を添加配合することを特徴とする請求項４〜９のいずれかの項に記載の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。
有機珪素化合物の乾燥温度が２００℃以下であることを特徴とする請求項４〜１０のいずれかの項に記載の絶縁性と耐食性の極めて優れる変圧器鉄心の製造方法。