JP2010131774A - Device and method for cooling stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モールドされたステータを冷却するステータの冷却装置及び方法に関する。より詳細には、ミストを利用してステータを冷却するステータの冷却装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a stator cooling apparatus and method for cooling a molded stator. More particularly, the present invention relates to a stator cooling apparatus and method for cooling a stator using mist.
従来から、モータに備わるステータに対しては、絶縁や強度などを確保するために、樹脂によるモールド成形が実施されている。このモールド成形ではステータが高温(150℃程度)となるため、モールド成形後にステータを次工程で作業が実施できる程度の温度(50℃程度)まで冷却する必要があった。ところが、現状では送風による冷却が行われており、冷却に要する時間が非常に長く生産効率が悪かった。このように送風による冷却が行われているのは、ステータが電磁鋼板を積層して形成されているため、水を利用した冷却(水冷)では、錆が発生するおそれがあるからである。そして、生産効率を向上させるために、ステータの冷却時間の短縮が望まれている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for a stator provided in a motor, resin molding is performed in order to ensure insulation and strength. In this molding, the stator has a high temperature (about 150 ° C.). Therefore, it is necessary to cool the stator to a temperature (about 50 ° C.) at which the work can be performed in the next process after molding. However, at present, cooling by air blowing is performed, and the time required for cooling is very long and the production efficiency is poor. The cooling by air blowing is performed because the stator is formed by laminating electromagnetic steel plates, and thus cooling (water cooling) using water may cause rust. And in order to improve production efficiency, shortening of the cooling time of a stator is desired.
ここで、ステータのモールド成形工程における冷却時間を短縮する技術として、例えば、特許文献1に記載されたものがある。ここに開示された技術では、赤外線ヒータからなる放熱装置により、熱硬化性樹脂の硬化を促進するとともに、金型の型体を温度上昇させずに装置全体を加熱しないようにして、ステータのモールド成形工程における冷却時間を短縮している。
しかしながら、上記した従来の技術では、装置全体が加熱されないため装置自体の冷却時間は短縮されるが、モールド成形後のステータを冷却する時間が依然として長いという問題があった。これは、ステータ自体(モールド樹脂自体)が積極的に冷却されていないからである。 However, in the above-described conventional technique, the entire apparatus is not heated, so that the cooling time of the apparatus itself is shortened, but there is a problem that the time for cooling the stator after molding is still long. This is because the stator itself (mold resin itself) is not actively cooled.
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、樹脂によりモールド成形した後のステータを短時間で冷却することができるステータの冷却装置及び方法を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a stator cooling apparatus and method capable of cooling a stator after being molded with a resin in a short time. To do.
上記課題を解決するためになされた本発明は、樹脂によりモールド成形した後のステータを冷却するステータの冷却装置において、ミストを噴霧するミスト噴霧器と、前記ミスト噴霧器から噴霧されたミストを前記ステータの表面に送る送風ファンと、先端部外周が前記ステータの内周面に密着して、前記ステータの内周部への前記ミストの侵入を防止する風を前記ステータ内周部に送るための送風ノズルと、を有することを特徴とする。 The present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is a stator cooling device for cooling a stator after being molded with a resin. A mist sprayer for spraying mist, and a mist sprayed from the mist sprayer for the stator. A blowing fan for sending to the surface, and a blowing nozzle for sending a wind to the stator inner peripheral portion so that the outer periphery of the front end is in close contact with the inner peripheral surface of the stator and prevents the mist from entering the inner peripheral portion of the stator It is characterized by having.
このステータの冷却装置では、ミスト噴霧器から噴霧されたミストが、送風ファンにより、ステータの表面に送られる。これにより、ミストがステータの表面に均一に付着して気化する。このとき、ミストの気化熱により、モールド成形後のステータを均一かつ効率的に冷却することができる。その結果、モールド成形後のステータの冷却時間を短縮することができる。 In this stator cooling device, the mist sprayed from the mist sprayer is sent to the surface of the stator by the blower fan. Thereby, mist adheres uniformly on the surface of the stator and vaporizes. At this time, the stator after molding can be uniformly and efficiently cooled by the heat of vaporization of the mist. As a result, the cooling time of the stator after molding can be shortened.
ここで、ミストがステータの内周部にも侵入するおそれがある。そして、ステータの内周部は、ステータの性能向上のためにほとんどモールドされていないため、電磁鋼板が露出している場合がある。このため、ミストがステータの内周部に侵入してしまうと、水分が積層された電磁鋼板内に入り込んで錆を発生させてしまうおそれがある。 Here, there is a possibility that mist may enter the inner peripheral portion of the stator. And since the inner peripheral part of a stator is hardly molded for the performance improvement of a stator, an electromagnetic steel plate may be exposed. For this reason, if the mist enters the inner peripheral portion of the stator, there is a possibility that moisture enters the laminated electromagnetic steel sheet and generates rust.
ところが、このステータの冷却装置では、先端部外周がステータ内周面に密着して、ステータ内周部へのミストの侵入を防止する風をステータ内周部に送る送風ノズルを備えている。このため、送風ノズルから送られる風流により、ステータ内周部へのミストの侵入が防止される。また、送風ノズルの先端外周がステータ内周面に密着しているので、送風ノズルの装着部分からステータ内周部へミストが巻き込まれることも防止することができる。これらのことにより、ステータ内周部にミストが付着することが回避されるため、電磁鋼板の錆発生を防止することができる。 However, this stator cooling device is provided with a blowing nozzle that sends the wind to the stator inner peripheral portion, with the outer periphery of the tip portion being in close contact with the inner peripheral surface of the stator and preventing mist from entering the stator inner peripheral portion. For this reason, the invasion of mist to the inner peripheral portion of the stator is prevented by the wind flow sent from the blow nozzle. Moreover, since the outer periphery of the front end of the blow nozzle is in close contact with the inner peripheral surface of the stator, it is possible to prevent mist from being wound from the mounting portion of the blow nozzle to the inner peripheral portion of the stator. By these things, since it is avoided that mist adheres to an inner peripheral part of a stator, generation | occurrence | production of rust of an electromagnetic steel plate can be prevented.
このように、本発明に係るステータの冷却装置によれば、ミストを利用してモールド成形後のステータを錆びさせることなく短時間で冷却することができる。これにより、ステータの性能を低下させることなく生産効率を向上させることができる。 Thus, according to the stator cooling device of the present invention, the stator after molding can be cooled in a short time without rusting using mist. Thereby, production efficiency can be improved without deteriorating the performance of the stator.
ここで、ステータ内周部へのミストの混入を防止するために送風ノズルをステータ内周に挿入するが、送風ノズルがずれて挿入されるおそれがある。そして、送風ノズルがずれて挿入されてしまうと、送風ノズルの外周面とステータの内周面とが密着せず、送風ノズルの装着部分からステータ内周部へミストが巻き込まれてしまう。 Here, the blower nozzle is inserted into the stator inner periphery in order to prevent the mist from being mixed into the stator inner periphery, but the blower nozzle may be shifted and inserted. If the blower nozzle is displaced and inserted, the outer peripheral surface of the blower nozzle and the inner peripheral surface of the stator are not in close contact with each other, and mist is caught from the mounting portion of the blower nozzle to the inner peripheral portion of the stator.
そこで、本発明に係るステータの冷却装置においては、前記送風ノズルの外周面に凸部が形成され、前記ステータの内周面に前記凸部が嵌合する凹部が形成されていることが望ましい。 Therefore, in the stator cooling device according to the present invention, it is desirable that a convex portion is formed on the outer peripheral surface of the blower nozzle, and a concave portion in which the convex portion is fitted is formed on the inner peripheral surface of the stator.
このような構成にすることにより、送風ノズルのステータ内周部への挿入時にずれが発生することなく、かつ挿入量(深さ)を定量化することができる。これにより、送風ノズルの外周面とステータの内周面とを確実に密着させることができる。その結果、送風ノズルの装着部分からステータ内周部へのミストの巻き込みを確実に防止することができ、電磁鋼板の錆発生を確実に防止することができる。 By adopting such a configuration, it is possible to quantify the insertion amount (depth) without causing a deviation when the blowing nozzle is inserted into the inner peripheral portion of the stator. Thereby, the outer peripheral surface of a ventilation nozzle and the inner peripheral surface of a stator can be stuck firmly. As a result, it is possible to reliably prevent the mist from being caught from the mounting portion of the blower nozzle to the inner periphery of the stator, and to reliably prevent the rust of the electromagnetic steel sheet.
また、本発明に係るステータの冷却装置においては、前記送風ノズルは、前記ステータに対する挿入深さを検知する検知手段を備えていることが望ましい。 In the stator cooling device according to the present invention, it is preferable that the blower nozzle includes a detecting unit that detects an insertion depth with respect to the stator.
このような構成にすることにより、送風ノズルのステータ内周部への挿入量(深さ)を常に一定に保つことができる。すなわち、送風ノズルの挿入不足あるいは過剰挿入が発生しない。このため、送風ノズルの外周面とステータの内周面とをより確実に密着させることができる。その結果、送風ノズルの装着部分からステータ内周部へのミストの巻き込みをより確実に防止することができ、電磁鋼板の錆発生をより確実に防止することができる。なお、検知手段としては、例えば、リミットスイッチや近接センサなどを挙げることができる。 By adopting such a configuration, the insertion amount (depth) of the blower nozzle into the inner peripheral portion of the stator can always be kept constant. That is, insufficient insertion or excessive insertion of the blowing nozzle does not occur. For this reason, the outer peripheral surface of a ventilation nozzle and the inner peripheral surface of a stator can be stuck more reliably. As a result, it is possible to more reliably prevent mist from getting in from the mounting portion of the blower nozzle to the inner peripheral portion of the stator, and to more reliably prevent rusting of the electromagnetic steel sheet. Examples of the detecting means include a limit switch and a proximity sensor.
上記課題を解決するためになされた本発明は、樹脂によりモールド成形した後のステータを冷却するステータの冷却方法において、ミスト噴霧器から噴霧されたミストを送風ファンにより前記ステータの表面に送るとともに、送風ノズルの先端部外周を前記ステータの内周面に密着させ、前記ステータの内周部への前記ミストの侵入を防止する風を前記送風ノズルから前記ステータ内周部に送ることを特徴とする。 The present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is a method of cooling a stator after being molded with resin, and sends mist sprayed from a mist sprayer to the surface of the stator by means of a blower fan. The outer periphery of the tip of the nozzle is brought into close contact with the inner peripheral surface of the stator, and the wind that prevents the mist from entering the inner peripheral portion of the stator is sent from the blow nozzle to the inner peripheral portion of the stator.
このステータの冷却方法では、ミスト噴霧器から噴霧されたミストを送風ファンによってステータの表面に送るとともに、送風ノズルの先端部外周をステータ内周面に密着させて、送風ノズルからステータ内周部に風を送る。これにより、ミストがステータの表面に均一に付着して気化するので、ミストの気化熱によりモールド成形後のステータを均一かつ効率的に冷却することができる。また、ステータ内周部へのミストの侵入を防止することができるので、ステータ内周部にミストが付着することが回避され、電磁鋼板の錆発生を防止することができる。 In this stator cooling method, the mist sprayed from the mist sprayer is sent to the surface of the stator by the blower fan, and the outer periphery of the tip of the blower nozzle is brought into close contact with the inner peripheral surface of the stator, and the air is blown from the blower nozzle to the inner peripheral part of the stator. Send. Thereby, since mist adheres uniformly to the surface of the stator and vaporizes, the stator after molding can be uniformly and efficiently cooled by the heat of vaporization of the mist. In addition, since the mist can be prevented from entering the inner peripheral portion of the stator, the mist can be prevented from adhering to the inner peripheral portion of the stator, and the occurrence of rust on the electromagnetic steel sheet can be prevented.
本発明に係るステータの冷却装置及び方法によれば、樹脂によりモールド成形した後のステータを錆びさせることなく短時間で冷却することができる。 According to the stator cooling device and method of the present invention, the stator after being molded with resin can be cooled in a short time without rusting.
以下、本発明のステータの冷却装置及び方法を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。そこで、本実施の形態に係るステータの冷却装置について、図1〜図3を参照しながら説明する。図1は、実施の形態に係るステータの冷却装置の概略構成を示す図である。図2は、送風ノズルの概略を示す斜視図である。図3は、送風ノズルの凸部とステータの凹部との関係を示す図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a most preferred embodiment embodying a stator cooling device and method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Therefore, a stator cooling device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a stator cooling device according to an embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the blowing nozzle. FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the convex portion of the blower nozzle and the concave portion of the stator.
図1に示すように、ステータの冷却装置10には、ミストを噴霧するミスト噴霧器11と、ミスト噴霧器11から噴霧されたミストをステータ20の表面に送る気流を発生する送風ファン12とが備わっている。本実施の形態では、ミスト噴霧器11と送風ファン12とが一体化されている。これらのミスト噴霧器11と送風ファン12とは、不図示の保持手段により装置内の所定位置に保持されたステータ20の斜め上方に、所定間隔で複数設けられている。
As shown in FIG. 1, the
ミスト噴霧器11及び送風ファン12の動作は、制御部40により制御されるようになっている。制御部40は、あらかじめ定められた制御に従い、又はステータ20の表面温度などを検出してその温度に基づいて制御内容を修正して、ミスト噴霧器11及び送風ファン12の動作を制御してモールド成形後のステータ20を冷却する。制御部40による制御内容は、あらかじめ冷却効果が十分に得られるように実験などにより求めておけばよい。制御部40による制御内容容として、例えば、ミスト噴霧量・風量を増減させたり、ミスト噴霧及び送風を間欠的に行ったりすることを挙げることができる。
The operations of the
また、冷却装置10には、冷却前のステータを装置10内に進入させる進入口13と、冷却後のステータを装置10外へ退出させる退出口14とが設けられている。これら進入口13と退出口14は、昇降可能となっており、その制御が制御部40により行われるようになっている。なお、ステータ20の装置10内への搬送、及び装置10外への搬出は、搬送装置15によって行われるようになっている。
In addition, the
さらに、冷却装置10には、モールド成形されたステータ20の内径とほぼ同等(若干小さめ)の外径を有する円筒形の送風ノズル16と、この送風ノズル16に接続され、送風ノズル16を介して気流を発生させる送風ファン17とが設けられている。これら送風ノズル16と送風ファン17は、昇降可能に設けられており、その制御が制御部40により行われるようになっている。これにより、送風ノズル16を、不図示の保持手段によって装置内の所定位置に保持されたステータ20の下方から内周部に挿入して密着させた状態で、ステータ20の内周部に風を送り込むことができるようになっている。
Further, the
ここで、送風ノズル16には、図2に示すように、少なくとも先端部の外周面に複数の凸部30が形成されている。本実施の形態では、送風ノズル16のステータ20に対する挿入深さ分だけ形成された4つの凸部30が、90°間隔で設けられている。凸部30には、リミットスイッチ31が設けられている。このリミットスイッチ31は、制御部40に接続されている。これにより、送風ノズル16のステータ20に対する挿入深さが定量化されるようになっている。つまり、制御部40により送風ノズル16が上昇させられてステータ20に挿入されるが、このとき挿入深さが所定深さに達するとリミットスイッチ31からの信号に基づき、制御部40が送風ノズル16の上昇を停止する。このようして、送風ノズル16は、ステータ20の内周部に常に一定深さで挿入される。
Here, as shown in FIG. 2, the
一方、ステータ20の内周部におけるモールド樹脂部20bには、送風ノズル16の凸部30が嵌合する凹部21が形成されている(図1,図3参照)。この凹部21は、ステータ20をモールド成形する際に形成される。この凹部21は、ステータ20のティース間におけるモールド樹脂部20bに設けておけばよい。なお、本実施の形態では、図3に示すように、凹部21は、ステータ20の電磁鋼板(ステータコア)20aの手前まで設けている。そして、凹部21の先端部に溝21aが形成されており、この溝21aに凸部30先端が達したときに、リミットスイッチ31が反応するようになっている。
On the other hand, a
次に、上記した冷却装置10によるステータ20の冷却方法について、図1及び図4を参照しながら説明する。図4は、ステータ冷却中における冷却装置の様子を示す図である。ステータ20の冷却は、ステータが樹脂によるモールド成形が行われた後に冷却装置10によって実施される。
Next, a method for cooling the
まず、図1に示すように、モールド成形機により樹脂モールドされたステータ20が搬送装置15に搭載される。そして、搬送装置15によってモールド成形後のステータ20が冷却装置10内に搬入される。このとき、制御部40により進入口13が開けられ、ステータ20は進入口13から冷却装置10内に搬入される。冷却装置10内に搬入されたステータ20は、不図示の保持手段により装置内の所定位置にセットされる(図1に示す状態)。
First, as shown in FIG. 1, a
そして、この状態から制御部40によって送風ノズル16及び送風ファン17が上昇させられて、図4に示すように、送風ノズル16の先端部がステータ20の内周部に挿入される。このとき、送風ノズル16の凸部30がスタータ20の凹部21に嵌合するため、挿入時にずれが発生することがない。そして、凸部31先端が溝21aに達したとき、リミットスイッチ31が反応して、送風ノズル16及び送風ファン17の上昇が停止する。これにより、送風ノズル16のステータ20に対する挿入量(深さ)を定量化することができる。これらのことから、送風ノズル16をステータ20の内周部に挿入した際に、送風ノズル16の外周面とステータ20の内周面とを確実に密着させることができる。
Then, from this state, the
ステータ20への送風ノズル16の挿入(装着)が終了すると、制御部40の制御により、ミスト噴霧器11からミストが噴霧されるとともに、送風ファン12が駆動される。また、送風ファン17も駆動される。そして、送風ファン12により形成された気流によりミストがステータ20の表面に送られる。これにより、ミスト噴霧器11から噴霧されたミストがステータ20の表面に均一に付着し、気化する。このミストの気化熱により、ステータ20を均一かつ効率的に冷却することができる。このように気化熱を利用することにより、従来の冷却方法(送風のみ)に比べ、3〜4倍程度の熱交換率を得ることができる。その結果、モールド成形後のステータ20の冷却時間を大幅(1/4程度)に短縮することができる。
When the insertion (attachment) of the
ここで、ミストがステータ20の内周部に侵入するおそれがある。そして、ステータ20の内周側は、ステータの性能向上のためにほとんどモールドされていないため、電磁鋼板20aが露出している場合がある。このため、ミストがステータ20の内周部に侵入してしまうと、水分が積層された電磁鋼板20a内に入り込んで錆を発生させてしまうおそれがある。
Here, the mist may enter the inner peripheral portion of the
このため、冷却装置10では、送風ファン17から送風ノズル16を介して、ステータ20の内周部に風を送り込んでいる。これにより、送風ノズル17から送られる風流によって、ステータ20内周部へのミストの侵入が防止される。また、送風ノズル16の先端外周がステータ20の内周面に密着しているので、送風ノズル16の装着部分からステータ20内周部へのミストの巻き込みも防止することができる。これらのことにより、ステータ20内周部にミストが付着することが確実に回避されるため、電磁鋼板20aの錆発生を防止することができる。
For this reason, in the
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る冷却装置10によれば、ミスト噴霧器11から噴霧されたミストを送風ファン12によりステータ20の表面に送って均一に付着させて気化させる。これにより、ステータ20を均一かつ効率的に冷却することができるため、モールド成形後のステータ20の冷却時間を大幅に短縮することができる。また、冷却装置10では、先端外周をステータ20の内周面に密着させた送風ノズル16を介して送風ファン17からステータ20の内周部に風を送り込んでいる。これにより、ステータ20内周部へのミストの付着が確実に回避されるので、電磁鋼板20aに錆が発生しない。このように冷却装置10によれば、ミストを利用してモールド成形後のステータ20を錆びさせることなく短時間で冷却することができるため、ステータの性能を低下させることなく生産効率を向上させることができる。
As described above in detail, according to the
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、凸部30にリミットスイッチ31を設けたものを例示したが、リミットスイッチ31の代わりに近接センサ(電磁鋼板20aに近接したことを検知する)などを凸部30に設けて、凸部30のステータ20に対する挿入深さを定量化することもできる。
It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the
また、上記した実施の形態では、ミスト噴霧器11をステータ20の斜め上方に配置しているが、ミスト噴霧器11の配置はこれに限られず、例えば、ステータ20の上面及び側面に配置するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
10 冷却装置
11 ミスト噴霧器
12 送風ファン
13 進入口
14 退出口
15 搬送装置
16 送風ノズル
17 送風ファン
20 ステータ
20a 電磁鋼板
20b モールド樹脂部
21 凹部
30 凸部
31 リミットスイッチ
40 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ミストを噴霧するミスト噴霧器と、
前記ミスト噴霧器から噴霧されたミストを前記ステータの表面に送る送風ファンと、
先端部外周が前記ステータの内周面に密着して、前記ステータの内周部への前記ミストの侵入を防止する風を前記ステータ内周部に送るための送風ノズルと、
を有することを特徴とするステータの冷却装置。 In the stator cooling device for cooling the stator after being molded with resin,
A mist sprayer for spraying mist;
A blower fan that sends mist sprayed from the mist sprayer to the surface of the stator;
A blower nozzle for sending a wind to the stator inner peripheral portion, the tip outer periphery being in close contact with the inner peripheral surface of the stator and preventing the mist from entering the inner peripheral portion of the stator;
And a stator cooling device.
前記送風ノズルの外周面に凸部が形成され、
前記ステータの内周面に前記凸部が嵌合する凹部が形成されている
ことを特徴とするステータの冷却装置。 The stator cooling device according to claim 1,
A convex portion is formed on the outer peripheral surface of the blowing nozzle,
A cooling device for a stator, wherein a concave portion into which the convex portion is fitted is formed on an inner peripheral surface of the stator.
前記送風ノズルは、前記ステータに対する挿入深さを検知する検知手段を備えている
ことを特徴とするステータの冷却装置。 In the stator cooling device according to claim 1 or 2,
The cooling device for a stator according to claim 1, wherein the blower nozzle includes a detecting means for detecting an insertion depth with respect to the stator.
ミスト噴霧器から噴霧されたミストを送風ファンにより前記ステータの表面に送るとともに、送風ノズルの先端部外周を前記ステータの内周面に密着させ、前記ステータの内周部への前記ミストの侵入を防止する風を前記送風ノズルから前記ステータ内周部に送る
ことを特徴とするステータの冷却方法。 In the stator cooling method of cooling the stator after being molded with resin,
The mist sprayed from the mist sprayer is sent to the surface of the stator by a blower fan, and the outer periphery of the tip of the blower nozzle is brought into close contact with the inner peripheral surface of the stator to prevent the mist from entering the inner peripheral portion of the stator. The stator cooling method is characterized in that the air to be sent is sent from the blow nozzle to the inner periphery of the stator.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120207 |