JP2013064352A - Airflow generator, method of manufacturing the same, and wind power generation system - Google Patents
Airflow generator, method of manufacturing the same, and wind power generation system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013064352A JP2013064352A JP2011203433A JP2011203433A JP2013064352A JP 2013064352 A JP2013064352 A JP 2013064352A JP 2011203433 A JP2011203433 A JP 2011203433A JP 2011203433 A JP2011203433 A JP 2011203433A JP 2013064352 A JP2013064352 A JP 2013064352A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- epoxy resin
- generation device
- airflow
- mica paper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施形態は、気流発生装置、気流発生装置の製造方法及び風力発電システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an airflow generation device, a method for manufacturing the airflow generation device, and a wind power generation system.
流体工学の分野において、物体表面に放電を生成して、流体機器における空気力学的特性を制御しようとする誘電体バリア型のプラズマアクチュエーターを用いた気流発生装置が注目を集めている。このような気流発生装置は、放電プラズマの作用により発生させた気流により空気力学的特性を改善することで、流体機器における震動や騒音の抑制、或いは、高効率化が可能となるため、特に、風力発電システムの風車翼への適用が期待されている。 In the field of fluid engineering, an airflow generation device using a dielectric barrier type plasma actuator that generates an electric discharge on an object surface and controls aerodynamic characteristics in a fluid device has attracted attention. Such an air flow generation device improves the aerodynamic characteristics by the air flow generated by the action of the discharge plasma, so that vibrations and noise in fluid equipment can be suppressed, or high efficiency can be achieved. Application of wind power generation systems to wind turbine blades is expected.
このような、誘電体バリア型のプラズマアクチュエーターを用いた気流発生装置としては、放電電極と対向電極の2つの電極が、誘電体(絶縁体)を介して配置された構成のものが知られている。このような構成の気流発生装置が、風力発電システムの風車翼に取り付けられ、2つの電極間に電圧を印加することで、電極近傍の気体がイオン化されて風車翼の表面に気流が発生する。 As such an airflow generation device using a dielectric barrier type plasma actuator, one having a configuration in which two electrodes of a discharge electrode and a counter electrode are arranged via a dielectric (insulator) is known. Yes. The airflow generation device having such a configuration is attached to the wind turbine blade of the wind power generation system, and a voltage is applied between the two electrodes, whereby the gas in the vicinity of the electrode is ionized to generate an airflow on the surface of the windmill blade.
気流発生装置に用いる誘電体(絶縁体)として、窒化アルミ、アルミナ、ジルコニアなどを主成分としたセラミックス材料、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料が挙げられる。しかし、これらの絶縁体を用いた気流発生装置では次のような課題がある。 Examples of the dielectric (insulator) used in the airflow generator include ceramic materials mainly composed of aluminum nitride, alumina, zirconia, and the like, and resin materials such as epoxy resin, fluororesin, and silicone resin. However, the airflow generator using these insulators has the following problems.
セラミックス材料は、放電に対して強い耐性を持つが、弾性が無いため複雑な曲面により形成される風力発電システムの風車翼に取り付けることが困難である。また、セラミックス材料を絶縁体として用いた気流発生装置を、風車翼に分割して取り付けることができたとしても、風車翼は回転時には撓むため、弾性のないセラミックス材料が破損し、安定した放電により気流を発生させることができない。 The ceramic material has a strong resistance to electric discharge, but it is difficult to attach it to a wind turbine blade of a wind power generation system formed by a complicated curved surface because it has no elasticity. Even if an airflow generator using ceramic material as an insulator can be divided and attached to wind turbine blades, the wind turbine blades bend during rotation, so the inelastic ceramic material is damaged and stable discharge occurs. It is not possible to generate an airflow.
一方、樹脂材料は、弾性が有り風車翼への取り付けは比較的容易であるが、放電に対する耐性がセラミックス材料と比較して著しく低いため、放電により絶縁体が劣化し、安定した放電を発生させ、安定した気流を発生させることができない。また、樹脂材料は、屋外で使用した場合、紫外線の照射や吸湿により劣化するため、長期的に使用することができない。 On the other hand, resin materials are elastic and can be attached to wind turbine blades relatively easily. However, since the resistance to discharge is significantly lower than ceramic materials, the insulator deteriorates due to discharge, and stable discharge is generated. Can not generate a stable airflow. In addition, when the resin material is used outdoors, it cannot be used for a long time because it deteriorates due to ultraviolet irradiation or moisture absorption.
本発明が解決しようとする課題は、曲面を持った取り付け面に取り付けることが可能で、且つ、取り付け面の撓みにより破損することがなく、電極間で発生させる放電に対して優れた耐性を持ち長期的な使用が可能な気流発生装置、気流発生装置の製造方法及び風力発電システムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that it can be attached to a mounting surface having a curved surface, is not damaged by bending of the mounting surface, and has excellent resistance to discharge generated between electrodes. It is an object to provide an airflow generation device that can be used for a long period of time, a method for manufacturing the airflow generation device, and a wind power generation system.
気流発生装置の一態様は、マイカ紙にエポキシ樹脂を含浸させ、エポキシ樹脂を硬化することによって形成された絶縁性基体と、前記絶縁性基体内に埋め込まれた第1の電極と、前記第1の電極より前記絶縁性基体の表面側に、かつ、前記第1の電極との間に前記絶縁性基体の一部を介在させた状態で配設された第2の電極とを具備し、前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加して放電を発生させることにより、気流を発生させることを特徴とする。 One aspect of the airflow generation device includes an insulating base formed by impregnating mica paper with an epoxy resin and curing the epoxy resin, a first electrode embedded in the insulating base, and the first A second electrode disposed on the surface side of the insulating base with respect to the first electrode and with a portion of the insulating base interposed between the first electrode and the first electrode, An air flow is generated by applying a voltage between the first electrode and the second electrode to generate a discharge.
気流発生装置の製造方法の一態様は、エポキシ樹脂を含浸させたマイカ紙を、加熱乾燥にて半硬化状態とした複数のプリプレグシートを形成する工程と、複数の前記プリプレグシートを積層させて積層体を構成するとともに、前記プリプレグシートの間に第1の電極を挟み込み、かつ、当該積層体の前記第1の電極より表面側に前記第1の電極との間に前記プリプレグシートの一部を介在させた状態で第2の電極を設置する工程と、前記第1の電極と前記第2の電極と前記プリプレグシートの積層体をプレスしながら加熱して一体化する工程とを具備したことを特徴とする。 One aspect of a method for producing an airflow generation device is a step of forming a plurality of prepreg sheets in which mica paper impregnated with an epoxy resin is semi-cured by heating and drying, and laminating the plurality of prepreg sheets. A first electrode is sandwiched between the prepreg sheets, and a part of the prepreg sheet is interposed between the first electrode and the first electrode of the laminate. A step of installing the second electrode in an interposed state, and a step of heating and integrating the first electrode, the second electrode, and the laminate of the prepreg sheet. Features.
本発明によれば、曲面を持った取り付け面に取り付けることが可能で、且つ、取り付け面の撓みにより破損することがなく、電極間で発生させる放電に対して優れた耐性を持ち長期的に使用することができる。 According to the present invention, it can be attached to a mounting surface having a curved surface, is not damaged by bending of the mounting surface, has excellent resistance to discharge generated between electrodes, and is used for a long time. can do.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、第1実施形態に係る気流発生装置10の断面構成を示す図である。図1に示すように、気流発生装置10は、マイカ紙1にエポキシ樹脂2を含浸させ、エポキシ樹脂2を硬化することで形成された絶縁性基体3を具備しており、この絶縁性基体3内には、第1の電極4が埋め込まれている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of an
また、絶縁性基体3には、第1の電極4よりも表面側で、かつ、第1の電極4との間に絶縁性基体3の一部を介在させた状態で第2の電極5が配設されている。第2の電極5は、その表面が、外部に露出された状態で配設されていてもよく、絶縁性基体3の一部によって覆われた状態、すなわち第2の電極5が絶縁性基体3の表面近傍に埋設された状態とされていてもよい。なお、気流発生装置10の全体の厚さは、例えば、0.5mmから1mm程度であり、図1では、説明のため長手方向(図1中左右方向)のスケールに対して、厚さ方向(図1中上下方向)のスケールを拡大して模式的に示してある(後述する図2〜5においても同様)。
Further, the
上記構成の気流発生装置10では、図示しない電源から第1の電極4と第2の電極5との間に電圧を印加することによって、放電を生起できるようになっており、この放電によって、絶縁性基体3の表面近傍の気体の一部をプラズマ化することにより、気流を発生させることができるようになっている。
In the
上記絶縁性基体3を構成するためのマイカ紙としては、抄造した集成マイカを使用することができる。集成マイカとしては、例えば、硬質無焼成集成マイカ、硬質焼成集成マイカを用いることができる。また、これら集成マイカの機械強度、耐熱性、含浸性を向上させるためにアラミッドのような芳香族ポリアミドのフィブリッド(短繊維)を集成マイカに混合して抄造したり、ガラス短繊維を集成マイカに混合して抄造したりしてもよい。
As the mica paper for constituting the
また、マイカ紙の強度を増すため、補強材を使用してもよい。補強材としては、マイカ紙を補強できるものであれば特に制限されるものではなく、ガラスクロス、高分子フィルム(ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムなど)、ポリエステル不織布の絶縁性シート材を使用することができる。 A reinforcing material may be used to increase the strength of the mica paper. The reinforcing material is not particularly limited as long as it can reinforce mica paper, and a glass cloth, a polymer film (polyester film, polyimide film, etc.), a polyester nonwoven fabric insulating sheet material can be used. .
より具体的には、例えば、日本理化工業社製の硬質無焼成アラミド繊維混抄マイカテープ(KMF 805A ST,KMF 806E ST,KM 801A ST,KMF 805A STB,KMP 801A STB(いずれも商品名))、日本マイカ製作所社製の硬質集成マイカテープ(ZGB22HDT(商品名))、岡部マイカ工業社製の硬質無焼成集成マイカテープ(DL86−4C,DG86−TD1(いずれも商品名))、硬質焼成集成マイカテープ(DG86,DG88,DGL76(いずれも商品名))等を用いることができる。 More specifically, for example, hard unfired aramid fiber mixed mica tape (KMF 805A ST, KMF 806E ST, KM 801A ST, KMF 805A STB, KMP 801A STB (all trade names)) manufactured by Nippon Rika Kogyo Co., Ltd., Hard Mica Tape (ZGB22HDT (trade name)) manufactured by Nippon Mica Manufacturing Co., Ltd., Hard Unfired Mica Tape (DL86-4C, DG86-TD1 (both trade names)) manufactured by Okabe Mica Kogyo Co., Ltd. A tape (DG86, DG88, DGL76 (all trade names)) or the like can be used.
また、エポキシ樹脂2としては、例えば、ハンツマン社製撥水性エポキシ樹脂(Hydrophobic Cyclo Epoxy (HCEP)、或いは、Shed Hydrophobic Cycloaliphatic Epoxy (S−HCEP)(いずれも商品名))を好適に用いることができる。
In addition, as the
また、撥水性エポキシ樹脂と他のエポキシ樹脂及びエポキシ樹脂用硬化剤を組み合わせてもよい。他のエポキシ樹脂としては、例えば、エピクロルヒドリンとビスフェノール類などの多価フェノール類や多価アルコールとの縮合によって得られるビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂などのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂や、エピクロルヒドリンとガルボン酸との縮合によって得られるグリジジルエステル型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアネートやエピクロルヒドリンとヒダントイン類との反応によって得られるヒダントイン型エポキシ樹脂のような複素環式エポキシ樹脂などを使用することができる。 Moreover, you may combine a water repellent epoxy resin, another epoxy resin, and the hardening | curing agent for epoxy resins. Other epoxy resins include, for example, bisphenol A type epoxy resins, brominated bisphenol A type epoxy resins, hydrogenated bisphenol A type epoxy resins obtained by condensation of polychlorophenols such as epichlorohydrin with bisphenols and polyhydric alcohols. Bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol AF type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, novolac type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, orthocresol novolak type epoxy Glycidyl ether type epoxy resins such as resin, tris (hydroxyphenyl) methane type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, and epichlorohydrin Glycidyl Jijiru ester epoxy resins obtained by condensation of carboxylic acid, and heterocyclic epoxy resins such as hydantoin epoxy resin obtained by the reaction of triglycidyl isocyanate or epichlorohydrin with hydantoins can be used.
また、エポキシ樹脂用硬化剤としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレンジアミン、イソホロンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド等のアミン系硬化剤、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、4−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ヘッド酸、無水メチルハイミック酸、ドデセニル無水コハク酸、無水ポリアゼライン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物硬化剤、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール系硬化剤、ポリサルファイド、チオエステルなどのポリメルカプタン系硬化剤、ポリアミド系硬化剤、フェノール系硬化剤、ルイス酸系硬化剤、イソシアネート系硬化剤を使用することができる。更に、エポキシ樹脂用硬化剤と併用して、エポキシ樹脂の硬化反応を促進或いは制御可能なエポキシ樹脂用硬化促進剤を使用してもよい。 Also, epoxy resin curing agents include diethylenetriamine, triethylenetetramine, metaxylylenediamine, isophoronediamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, diaminodiphenylmethane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, dicyandiamide, organic acid dihydrazide, etc. Amine curing agent, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, 4-methylhexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, 4-methyltetrahydrophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride , Trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, head acid anhydride, methyl hymic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, polyazelenic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid, etc. Curing agents, imidazole curing agents such as 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, polymercaptan curing agents such as polysulfide and thioester, polyamide curing agents, phenolic curing agents, A Lewis acid curing agent or an isocyanate curing agent can be used. Further, in combination with an epoxy resin curing agent, an epoxy resin curing accelerator capable of accelerating or controlling the curing reaction of the epoxy resin may be used.
また、マイカ紙にエポキシ樹脂を含浸する時に、エポキシ樹脂の粘度を調整するために有機溶媒を用いてもよい。有機溶媒としては、エポキシ樹脂と相溶し、且つ、粘度を所望の値まで下げることができるものであれば、適宜使用可能であり、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、アセトニトリル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等の有機溶媒、或いは、分子骨格にエポキシ基を有することで硬化物の骨格の一部となることが可能なブチルグリシジルエーテル、アルキレンモノグリシジルエーテル、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、アルキレンジグリシジルエーテルなどの反応性希釈剤を使用することができる。 Moreover, when impregnating mica paper with an epoxy resin, an organic solvent may be used to adjust the viscosity of the epoxy resin. Any organic solvent can be used as long as it is compatible with an epoxy resin and can reduce the viscosity to a desired value. Acetone, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, methanol, ethanol, propyl alcohol, Be part of the skeleton of the cured product by having an organic solvent such as isopropyl alcohol, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, acetonitrile, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, or having an epoxy group in the molecular skeleton. Can be used reactive diluents such as butyl glycidyl ether, alkylene monoglycidyl ether, alkylphenol monoglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, alkylene diglycidyl ether
また、第1の電極4及び第2の電極5を構成する材料は、導電性材料であればよく、その材質が限定されるものではない。第1の電極4及び第2の電極5を構成する材料としては、例えば、ステンレス、インコネル(商品名)、ハステロイ(商品名)、チタン、白金、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、金、銀、すず、クロム等の金属や、これらの金属元素を主成分とする合金、カーボンナノチューブ、導電性セラミックス等の無機良導電体や、導電性プラスチック等の有機良導電体等を使用することができる。
Moreover, the material which comprises the 1st electrode 4 and the
また、第1の電極4及び第2の電極5の形状としては、マイカ紙1とエポキシ樹脂2で構成される絶縁性基体3内に埋め込むことができ、且つ、絶縁性基体3の表面、または表面近傍に設置することができる形状であれば、その形状が限定されるものではないが、薄片形状のものを好適に使用することができる。
In addition, the first electrode 4 and the
次に、上記構成の気流発生装置10における絶縁性基体3の評価試験を行った結果について説明する。この評価試験では、マイカ紙にエポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)を含浸させて加熱硬化することで作製した絶縁体サンプルAと、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)を加熱硬化することで作製した比較用の絶縁体サンプルBの耐部分放電性を評価した。
Next, the results of an evaluation test of the insulating
耐部分放電性は、図2に示すように、サンプル21の裏面に導電性ペイント22を塗布した後、接地電極23にサンプル21を設置し、ロッド電極24をサンプル21の表面から0.2mmのギャップを空けてセットした。そして、ロッド電極24にAC4kVrmsの電圧を印加することで、平板状のサンプル21の表面を部分放電に曝露させた。1440時間課電後、最も放電劣化された部分の劣化深さを測定した。
As shown in FIG. 2, the partial discharge resistance is such that after applying the
この劣化深さの測定結果は以下のようになった。
絶縁体サンプルA:15μm
絶縁体サンプルB:210μm
The measurement result of this deterioration depth was as follows.
Insulator sample A: 15 μm
Insulator sample B: 210 μm
上記のように、絶縁体サンプルAでは、絶縁体サンプルBと比べて、放電による劣化深さが非常に小さくなっていることが分かる。絶縁体サンプルAでは、放電に対して優れた耐性を持つマイカ紙がエポキシ樹脂中に含まれている。エポキシ樹脂は有機物であるため放電により、エポキシ樹脂の分子鎖が切断されて劣化が進行する。しかしながら、絶縁体サンプルAでは、マイカ紙が放電に対して弱いエポキシ樹脂を保護するため、優れた耐部分放電性を示す。なお、上記の評価結果は、エポキシ樹脂として撥水性でない通常のビスフェノールA型エポキシ樹脂を使用したものであるが、撥水性エポキシ樹脂(ハンツマン社製)を使用した場合について評価した結果も、同様な結果となった。 As described above, it can be seen that in the insulator sample A, the depth of deterioration due to discharge is much smaller than that in the insulator sample B. In the insulator sample A, mica paper having excellent resistance to discharge is contained in the epoxy resin. Since the epoxy resin is an organic substance, the molecular chain of the epoxy resin is cut by discharge and the deterioration proceeds. However, in the insulator sample A, since the mica paper protects the epoxy resin that is weak against discharge, excellent partial discharge resistance is exhibited. In addition, although said evaluation result uses the normal bisphenol A type epoxy resin which is not water-repellent as an epoxy resin, the result evaluated about the case where water-repellent epoxy resin (made by Huntsman) is used is also the same. As a result.
次に、撥水性エポキシ樹脂を加熱硬化することで作製した撥水性エポキシ樹脂絶縁体サンプルと、撥水性ではない通常のエポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)を加熱硬化することで作製したエポキシ樹脂絶縁体サンプルにおいて、接触角を測定した。接触角は、サンプル表面に水滴を落とし、側面から撮影したサンプル表面の水滴写真から求めた。また、ISO 4892−3:1994 (Plastics − Methods of exposure to laboratory light sources − Part 3: Fluorescent UV lamps)に従い、5000時間に相当する紫外線を照射した後、同様の方法で接触角を測定した。 Next, a water-repellent epoxy resin insulator sample produced by heat-curing a water-repellent epoxy resin and an epoxy resin insulation produced by heat-curing a normal epoxy resin (bisphenol A type epoxy resin) that is not water-repellent Contact angles were measured on body samples. The contact angle was determined from a water droplet photograph of the sample surface taken from the side surface after dropping water droplets on the sample surface. The contact angle was measured in the same manner after irradiation with ultraviolet rays corresponding to 5000 hours in accordance with ISO 4892-3: 1994 (Plastics-Methods of exposure to laboratory light sources-Part 3: Fluorescent UV lamps).
上記の接触角の測定の結果は、以下のようになった。
撥水性エポキシ樹脂絶縁体サンプル:115度(紫外線照射前),105度(紫外線照射後)
通常のエポキシ樹脂絶縁体サンプル:100度(紫外線照射前),70度(紫外線照射後)
The measurement result of the contact angle was as follows.
Water repellent epoxy resin insulator sample: 115 degrees (before UV irradiation), 105 degrees (after UV irradiation)
Normal epoxy resin insulator sample: 100 degrees (before UV irradiation), 70 degrees (after UV irradiation)
上記の測定結果のとおり、撥水性エポキシ樹脂絶縁体サンプルでは、通常のエポキシ樹脂絶縁体サンプルと比べて、接触角が大きいことが分かる。これは、撥水性エポキシ樹脂絶縁体サンプルが、優れた撥水性を示していることを意味する。また、紫外線照射後の接触角を比較すると、通常のエポキシ樹脂絶縁体サンプルでは、紫外線によりサンプル表面が劣化し、接触角が著しく低下しているが、撥水性エポキシ樹脂絶縁体サンプルでは、紫外線照射による接触角の低下が小さく、優れた撥水性を維持していることが分かる。 As can be seen from the above measurement results, the water repellent epoxy resin insulator sample has a larger contact angle than the normal epoxy resin insulator sample. This means that the water repellent epoxy resin insulator sample exhibits excellent water repellency. In addition, when comparing the contact angle after UV irradiation, the surface of the normal epoxy resin insulator sample deteriorates due to UV light, and the contact angle is significantly reduced. It can be seen that the decrease in contact angle due to is small and excellent water repellency is maintained.
一般的に、エポキシ樹脂は、吸水すると絶縁性能が低下する。一方、撥水性エポキシ樹脂を用いた絶縁体サンプルでは優れた撥水性を持ち、紫外線による撥水性の低下も小さいため、屋外で使用した場合、降雨による水を吸水しにくく、長期間に渡り優れた絶縁性能を維持することができる。このため、撥水性エポキシ樹脂を用いることが好ましい。 In general, when an epoxy resin absorbs water, its insulating performance is lowered. On the other hand, insulator samples using water-repellent epoxy resins have excellent water repellency and little decrease in water repellency due to ultraviolet rays. Insulation performance can be maintained. For this reason, it is preferable to use a water-repellent epoxy resin.
本実施形態によれば、樹脂材料を用いた絶縁体であるため、曲面を持った取り付け面に取り付けることが可能で、且つ、取り付け面の撓みにより破損することがなく、電極間で発生させる放電に対して優れた耐性を持ち長期的に使用することができる。 According to the present embodiment, since it is an insulator using a resin material, it can be attached to a mounting surface having a curved surface, and is not damaged by bending of the mounting surface, and is generated between electrodes. It has excellent resistance to long-term use.
次に、第2実施形態について説明する。この第2実施形態に係る気流発生装置20では、図3に示すように、マイカ紙1にエポキシ樹脂2を含浸させ、エポキシ樹脂2を硬化することによって形成した絶縁性基体3のエポキシ樹脂2中に、無機粒子6が分散された構成となっている。この無機粒子6は、その粒径が、例えばミクロンオーダーからナノオーダーの微細な粒子(微粉末)からなる。そして、この無機粒子6が分散された絶縁性基体3内に、第1の電極4が埋め込まれ、第1の電極4より絶縁性基体3の表面側に、かつ、第1の電極4との間に絶縁性基体3の一部を介在させた状態で第2の電極5が配設されている。なお、図3中の下部には、絶縁性基体3の内部の状態を拡大して模式的に示してある。
Next, a second embodiment will be described. In the air
無機粒子6としては、例えば、クレイ、シリカ、アルミナ、或いは、酸化チタン等からなる微粒子、例えば粒径がナノサイズの微粒子を用いることができ、また、これらを単独或いは2種類以上を混合して使用することができる。 As the inorganic particles 6, for example, fine particles made of clay, silica, alumina, titanium oxide, or the like, for example, fine particles having a nano-size particle size can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. Can be used.
また、上記の無機粒子6としては、エポキシ樹脂との界面がシランカップリング剤により改質されたものを使用することができる。 Moreover, as said inorganic particle 6, what changed the interface with an epoxy resin by the silane coupling agent can be used.
具体的には、クレイ粒子としては、コープケミカル社製のソマシフME−100、ME、MAE、スメクタイトSWN,STN、SEN(いずれも商品名)、クニミネ工業社製のクニピアF(商品名)、ホージュン社製の精製ベントナイト(ベンゲルシリーズ:ベンゲルW−100、ベンゲルW−100U,ベンゲルW−200U、ベンゲルW−300U、ベンゲルW−300HPなど(いずれも商品名))、ホージュン社製の有機ベントナイト(エスベンシリーズ:エスベン、エスベン C、エスベン E、エスベン W、エスベン WXなど、オルガナイトシリーズ:オルガナイト、オルガナイトD,オルガナイトTなど(いずれも商品名))、Southern Clay Products社製のCloisiteシリーズ(Cloisite Na、Cloisite 30B、Cloisite 10A、Cloisite 25A、Cloisite 20A、Cloisite 15A、Cloisite 6A(いずれも商品名))などを用いることができる。 Specifically, the clay particles include Somasif ME-100, ME, MAE, Smectite SWN, STN, SEN (all trade names) manufactured by Co-op Chemical Co., Ltd., Kunipia F (trade names) manufactured by Kunimine Industries, Ltd., Hojun Purified bentonite (Bengel series: Wenger W-100U, Wenger W-200U, Wenger W-300U, Wenger W-300HP, etc. (all are trade names)), Hojoen's organic bentonite (S Ben Series: Esven, Esben C, Esben E, Esben W, Esben WX, etc. Organite Series: Organite, Organite D, Organite T, etc. (all trade names)), Cloisite series manufactured by Southern Clay Products ( Cloisite Na, Cl oisite 30B, Cloite 10A, Cloite 25A, Cloite 20A, Cloite 15A, Cloite 6A (all are trade names)) can be used.
また、ソマシフME−100、スメクタイトSWN、精製ベントナイト、Cloisite Naなど、有機修飾されていないクレイについては、クレイの層間に種々の有機化合物を挿入することで、エポキシ樹脂に対する親和性を付与することができる。クレイの層間に挿入することができる有機化合物としては、アルキルアミン塩及び第4級アンモニウム塩が望ましく、アルキルアミン塩としては、第1〜3級のアルキルアミン塩を使用可能であり、第1級アルキルアミン塩としては、オクチルアミン塩、ラウリルアミン塩、ミリスチルアミン塩、ステアリルアミン塩、ココアルキルアミン塩、牛脂アルキルアミン塩、硬化牛脂アルキルアミン塩、オレイルアミン塩、硬化牛脂アルキルアミン塩などが、第2級アルキルアミン塩としては、ジココアルキルアミン塩、ジ硬化牛脂アルキルアミン塩などが、第3級アルキルアミン塩としては、N,N−ジメチルラウリルアミン塩、N,N−ジメチルミリスチルアミン塩、N,N−ジメチルパルミチルアミン塩、N,N−ジメチルステアリルアミン塩、N,N−ジメチルベヘニルアミン塩、N,N−ジメチルココアルキルアミン塩、N,N−ジメチル牛脂アルキルアミン塩、N,N−ジメチル硬化牛脂アルキルアミン塩、N,N−ジメチルオレイルアミン塩、N−メチルジデシルアミン塩、N−メチルジココアルキルアミン塩、N−メチル硬化牛脂アルキルアミン塩、N−メチルジオレイルアミン塩などが挙げられ、これらのアルキルアミン塩は単独或いは2種類以上の混合物として使用することができる。第4級アンモニウム塩としては、テトラブチルアンモニウム塩、テトラヘキシルアンモニウム塩、ジヘキシルジメチルアンモニウム塩、ジオクチルジメチルアンモニウム塩、ヘキサトリメチルアンモニウム塩、オクタトリメチルアンモニウム塩、ドデシルトリメチルアンモニウム塩、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、ドコセニルトリメチルアンモニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩、セチルトリエチルアンモニウム塩、ヘキサデシルアンモニウム塩、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウム塩、ステアリルジメチルベンジルアンモニウム塩、ジオレイルジメチルアンモニウム塩、N−メチルジエタノールラウリルアンモニウム塩、ジプロパノールモノメチルラウリルアンモニウム塩、ジメチルモノエタノールラウリルアンモニウム塩、ポリオキシエチレンドデシルモノメチルアンモニウム塩、ジメチルヘキサデシルオクタデシルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩などが挙げられ、単独或いは2種類以上の混合物として使用することができる。 In addition, for clays that are not organically modified, such as Somasif ME-100, smectite SWN, purified bentonite, and Cloisite Na, it is possible to impart affinity to the epoxy resin by inserting various organic compounds between the clay layers. it can. As the organic compound that can be inserted between the clay layers, alkylamine salts and quaternary ammonium salts are desirable, and as the alkylamine salts, primary to tertiary alkylamine salts can be used, Examples of the alkylamine salt include octylamine salt, laurylamine salt, myristylamine salt, stearylamine salt, cocoalkylamine salt, beef tallow alkylamine salt, cured beef tallow alkylamine salt, oleylamine salt, and cured beef tallow alkylamine salt. Examples of secondary alkylamine salts include dicoco alkylamine salts and di-cured tallow alkylamine salts. Examples of tertiary alkylamine salts include N, N-dimethyllaurylamine salts, N, N-dimethylmyristylamine salts, N, N-dimethylpalmitylamine salt, N, N-dimethylstearylamine N, N-dimethylbehenylamine salt, N, N-dimethylcocoalkylamine salt, N, N-dimethyl beef tallow alkylamine salt, N, N-dimethyl-cured tallow alkylamine salt, N, N-dimethyloleylamine salt, N -Methyl didecyl amine salt, N-methyl dicoco alkyl amine salt, N-methyl hydrogenated beef tallow alkyl amine salt, N-methyl dioleyl amine salt, etc. are mentioned, and these alkyl amine salts are used alone or as a mixture of two or more. Can be used. As quaternary ammonium salts, tetrabutylammonium salt, tetrahexylammonium salt, dihexyldimethylammonium salt, dioctyldimethylammonium salt, hexatrimethylammonium salt, octatrimethylammonium salt, dodecyltrimethylammonium salt, hexadecyltrimethylammonium salt, stearyl Trimethylammonium salt, dococenyltrimethylammonium salt, cetyltrimethylammonium salt, cetyltriethylammonium salt, hexadecylammonium salt, tetradecyldimethylbenzylammonium salt, stearyldimethylbenzylammonium salt, dioleyldimethylammonium salt, N-methyldiethanollauryl Ammonium salt, dipropanol monomethyl lauryl ammonium Dimethyl monoethanol lauryl ammonium salt, polyoxyethylene dodecyl monomethyl ammonium salt, dimethyl hexadecyl octadecyl ammonium salt, trioctyl methyl ammonium salt, tetramethyl ammonium salt, tetrapropyl ammonium salt, etc., or a mixture of two or more kinds Can be used as
シリカ粒子としては、日本アエロジル社製のアエロジルシリーズ(AEROSIL 90、AEROSIL 130、AEROSIL 150、AEROSIL 200、AEROSIL 300、AEROSIL OX、AEROSIL TT、AEROSIL 200SP、AEROSIL 300SP、AEROSIL R972、AEROSIL R104、AEROSIL R202、AEROSIL R805、AEROSIL R7200など(いずれも商品名)、エルケム・ジャパン株式会社製のNanoSilica 999(商品名)、アドマテック社製のアドマファインシリーズ(SO−E1、SO−E2,SO−C1、SO−C2など(いずれも商品名))、シーアイ化成社製のNanoTek SiO2(商品名) などを用いることができる。 As the silica particles, Aerosil series (AEROSIL 90, AEROSIL 130, AEROSIL 150, AEROSIL 200, AEROSIL 300, AEROSIL OX, AEROSIL TT, AEROSIL 200SP, AEROSIL RSP2, AEROSIL R104, AEROSILOS R805, AEROSIL R7200, etc. (all are trade names), NanoSilica 999 (trade name) manufactured by Elchem Japan Co., Ltd., Admafine series (SO-E1, SO-E2, SO-C1, SO-C2, etc.) manufactured by Admatech (Both are trade names)) NanoTek SiO 2 (trade name) manufactured by CI Kasei Co., Ltd. can be used.
アルミナ粒子としては、日本アエロジル社製のアエロオキサイドシリーズ(AEROXIDE Alu C、AEROXIDE Alu 65、AEROXIDE Alu 130(いずれも商品名))、アドマテック社製のアドマファインシリーズ(AO−802、AO−502(いずれも商品名))、シーアイ化成社製のNanoTek Al2O3(商品名)などを用いることができる。 As the alumina particles, Aerooxide series (AEROXIDE Alu C, AEROXIDE Alu 65, AEROXIDE Alu 130 (all are trade names)) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., and Admafine Series (AO-802, AO-502 manufactured by Admatech) Also, NanoTek Al 2 O 3 (trade name) manufactured by CI Kasei Co., Ltd. can be used.
酸化チタン粒子としては、日本アエロジル社製のアエロオキサイドシリーズ(AEROXIDE TiO2 P25、AEROXIDE TiO2 PF2(いずれも商品名)、シーアイ化成社製のNanoTek TiO2、テイカ社製のMTシリーズ(MT−01、MT−100S、MT−100TV、MT−100SA、MT−100HD、MT−300HD、MT−500HD、MT−500Bなど(いずれも商品名))などを用いることができる。 As the titanium oxide particles, Aeroxide series (AEROXIDE TiO 2 P25, AEROXIDE TiO 2 PF2 (both trade names) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., NanoTek TiO 2 manufactured by CI Kasei Co. , Ltd., MT series manufactured by Teika (MT-01) , MT-100S, MT-100TV, MT-100SA, MT-100HD, MT-300HD, MT-500HD, MT-500B, etc. (all trade names)).
無機粒子の表面を改質し、エポキシ樹脂と無機粒子の接着性を改善する、或いは分散した無機粒子がエポキシ樹脂中で再凝集するのを抑制する目的で使用するカップリング剤としては、γ−グリシドオキシ−プロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル−トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピル−トリメトキシシラン等のシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤が使用可能であり、これらのカップリング剤を単独もしくは2種類以上の混合物として使用することができる。 As a coupling agent used for the purpose of modifying the surface of the inorganic particles and improving the adhesion between the epoxy resin and the inorganic particles, or suppressing the re-aggregation of the dispersed inorganic particles in the epoxy resin, γ- Silane coupling agents such as glycidoxy-propyltrimethoxysilane, γ-aminopropyl-trimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyl-trimethoxysilane, titanate coupling Agents and aluminum coupling agents can be used, and these coupling agents can be used alone or as a mixture of two or more.
次に、上記の無機粒子6による作用、効果を評価した結果について説明する。エポキシ樹脂にシリカナノ粒子(日本アエロジル社製AEROSIL 200)を加えて攪拌した後、加熱硬化することで作製した絶縁体サンプルA1と、エポキシ樹脂にシリカナノ粒子(日本アエロジル社製AEROSIL 200)とシランカップリング剤(γ−グリシドオキシ−プロピルトリメトキシシラン)を加えて攪拌した後、加熱硬化することで作製した絶縁体サンプルA2と、シリカナノ粒子(日本アエロジル社製AEROSIL 200)とシランカップリング剤(γ−グリシドオキシ−プロピルトリメトキシシラン)を加えて攪拌、分散したエポキシ樹脂でマイカ紙を含浸して加熱硬化することで作製した絶縁体サンプルA3と、シリカナノ粒子を含まず、単にエポキシ樹脂を加熱硬化することで作製した絶縁体サンプルBの耐部分放電性を評価した。評価方法は、図2に示した前述した評価方法と同じである。 Next, the results of evaluating the effects and effects of the inorganic particles 6 will be described. After stirring added an epoxy resin silica particles (Nippon Aerosil Co., Ltd. AEROSIL 200), and the insulator samples A 1 prepared by heat curing, the epoxy resin to silica particles (Nippon Aerosil Co., Ltd. AEROSIL 200) and silane coupling An insulator sample A 2 prepared by adding a ring agent (γ-glycidoxy-propyltrimethoxysilane) and stirring, followed by heat curing, silica nanoparticles (AEROSIL 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), and a silane coupling agent (γ - glycidoxy - stirred with propyl trimethoxysilane), and the insulator samples a 3 prepared by heating curing the impregnated mica paper with dispersed epoxy resin contains no silica particles, simply thermally cured epoxy resin Partial discharge resistance of insulator sample B produced by It was evaluated. The evaluation method is the same as the above-described evaluation method shown in FIG.
この耐部分放電性の評価の結果、各絶縁体サンプルA1,A2,A3,Bの劣化深さは以下のようになった。
絶縁体サンプルA1:75μm
絶縁体サンプルA2:25μm
絶縁体サンプルA3:5μm
絶縁体サンプルB:210μm
As a result of the evaluation of the partial discharge resistance, the deterioration depth of each of the insulator samples A1, A2, A3, and B was as follows.
Insulator sample A 1 : 75 μm
Insulator sample A 2 : 25 μm
Insulator sample A 3 : 5 μm
Insulator sample B: 210 μm
上記のとおり、無機粒子を含まない絶縁体サンプルBに比べて、シリカナノ粒子を含む絶縁体サンプルA1、A2、A3のいずれも、放電による劣化深さが非常に小さくなっている。これは、放電に対して優れた耐性を持つシリカナノ粒子がエポキシ樹脂中に緻密に分散していることによる。 As described above, compared to the insulator sample B that does not include inorganic particles, the insulator samples A 1 , A 2 , and A 3 that include silica nanoparticles have a very small deterioration depth due to discharge. This is because silica nanoparticles having excellent resistance to discharge are densely dispersed in the epoxy resin.
すなわち、エポキシ樹脂は有機物であるため、放電によりエポキシ樹脂の分子鎖が切断されて劣化が進行する。しかしながら、シリカナノ粒子がエポキシ樹脂中に緻密に分散している場合、このシリカナノ粒子が放電に対して弱いエポキシ樹脂を保護するため、シリカナノ粒子が含まれていない場合に比べて耐部分放電性が向上する。 That is, since the epoxy resin is an organic substance, the molecular chain of the epoxy resin is cut by discharge and the deterioration proceeds. However, when silica nanoparticles are densely dispersed in the epoxy resin, the silica nanoparticles protect the epoxy resin that is weak against discharge, so the partial discharge resistance is improved compared to when silica nanoparticles are not included. To do.
また、シリカナノ粒子に加えてシランカップリング剤を含む絶縁体サンプルA2、絶縁体サンプルA3では、シランカップリング剤を含まない絶縁体サンプルA1に比べて更に、放電による劣化深さが小さくなっている。これは、シランカップリング剤が、シリカナノ粒子とエポキシ樹脂の接着性を向上させるため、シリカナノ粒子による保護効果が増すことによる。 In addition, in the insulator sample A 2 and the insulator sample A 3 containing the silane coupling agent in addition to the silica nanoparticles, the deterioration depth due to the discharge is smaller than that of the insulator sample A 1 not containing the silane coupling agent. It has become. This is because the silane coupling agent improves the adhesion between the silica nanoparticles and the epoxy resin, so that the protective effect of the silica nanoparticles is increased.
さらに、シリカナノ粒子とシランカップリング剤を加えて攪拌、分散したエポキシ樹脂をマイカ紙に含浸させて加熱硬化することにより作製した絶縁体サンプルA3では、他のサンプルに比べて放電による劣化深さが最も小さくなっている。これは、マイカ紙によるエポキシ樹脂の保護効果と、シランカップリンブ剤によりエポキシ樹脂との接着性が改善されたシリカナノ粒子による保護効果の2つ保護効果により、放電によるエポキシ樹脂の劣化を最小にすることができるためである。 Furthermore, stirred with silica nanoparticles and silane coupling agent, the insulator samples A 3 was prepared by a dispersed epoxy resin cured by heating to impregnate the mica paper, the depth deterioration due to the discharge as compared with other samples of Is the smallest. This is due to the protection effect of epoxy resin by mica paper and the protection effect of silica nanoparticles whose adhesion to the epoxy resin is improved by silane coupling agent. This is because it can be done.
以上のとおり、エポキシ樹脂に、シリカナノ粒子等の無機粒子を分散させること、さらにシランカップリンブ剤等により無機粒子の表面を改質することによって、放電に対して優れた耐性を持つ気流発生装置とすることができ、長期的に使用することが可能となる。 As described above, an air flow generator having excellent resistance to discharge by dispersing inorganic particles such as silica nanoparticles in an epoxy resin and further modifying the surface of the inorganic particles with a silane coupling agent or the like. Can be used for a long time.
本実施形態によれば、マイカ紙にエポキシ樹脂を含浸させ、エポキシ樹脂を硬化することで形成された絶縁性基体としたことにより、曲面を持った取り付け面に取り付けることが可能で、且つ、取り付け面の撓みにより破損することがなく、電極間で発生させる放電に対して優れた耐性を持ち長期的に使用することができる。 According to the present embodiment, the insulating base formed by impregnating mica paper with an epoxy resin and curing the epoxy resin can be attached to a mounting surface having a curved surface, and the mounting It does not break due to surface deflection, has excellent resistance to discharge generated between the electrodes, and can be used for a long time.
次に、図4を参照して一実施形態に係る気流発生装置の製造方法について説明する。 Next, with reference to FIG. 4, the manufacturing method of the airflow generator which concerns on one Embodiment is demonstrated.
本実施形態に係る気流発生装置の製造方法では、まず、エポキシ樹脂を含浸させたマイカ紙を、エポキシ樹脂を接着剤として作用させて貼り合わせた後、加熱乾燥にて半硬化状態(Bステージの状態)としたプリプレグシート41を複数形成する。なお、エポキシ樹脂を含浸させたマイカ紙を複数貼り合わせずに、エポキシ樹脂を含浸させた1つのマイカ紙を加熱乾燥にて半硬化状態としたプリプレグシート41を用いてもよい。
In the manufacturing method of the airflow generation device according to the present embodiment, first, mica paper impregnated with an epoxy resin is bonded together by causing the epoxy resin to act as an adhesive, and then heated and dried to be in a semi-cured state (B stage A plurality of
次に、図4(a)に示すように、プリプレグシート41を積層させるとともに、プリプレグシート41の間に第1の電極42を挟み込み、かつ、この積層体の第1の電極42より表面側に第1の電極42との間にプリプレグシート41の一部を介在させた状態で第2の電極43を設置する。なお、図4(a)には、第2の電極43が表面に露出するように設置した場合について図示されているが、第2の電極43の一部がプリプレグシート41で覆われた状態としてもよい。
Next, as shown in FIG. 4A, the
この後、図4(b)に示すように、プリプレグシート41、第1の電極42、第2の電極43を積層させた積層体を、両側から熱板44で挟み込み、プレスしながら加熱することで積層体を一体化し、気流発生装置40を製造する。この加熱は、例えば、室温から100℃までの加熱を行った後、最終的には150℃程度にまで加熱して10時間程度加熱する。この場合、室温から100℃までの加熱は減圧雰囲気中で行うことが好ましい。このように減圧雰囲気中で加熱することによって、エポキシ樹脂中に含まれる空気等を排出することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 4 (b), the laminated body in which the
なお、気流発生装置40の全体の厚さは、例えば、0.5mmから1mm程度とすることが好ましい。このため、例えばマイカ紙の厚さが0.1mm程度である場合、マイカ紙は、気流発生装置40全体として、数枚(例えば、3枚)から10枚程度積層させることが好ましく、さらに、5〜9枚程度(例えば、7枚)積層させることが好ましい。
The total thickness of the
エポキシ樹脂は、室温では液状或いは固形である。このため、第1の電極42及び第2の電極43を、エポキシ樹脂からなる絶縁性基体内に埋め込む、或いは絶縁性基体表面に設置するためには、金型などの容器内に第1の電極42及び第2の電極43を設置した後、液状のエポキシ樹脂或いは、固形エポキシ樹脂を加熱して液状にして、容器内に流し込んだ後に加熱硬化する必要があり、製造工程が非常に複雑となる。
Epoxy resins are liquid or solid at room temperature. For this reason, in order to embed the
一方、本実施形態では、エポキシ樹脂を含浸させたマイカ紙を、エポキシ樹脂を接着剤として貼り合わせた後、加熱乾燥にて半硬化状態としたプリプレグシート41を用いる。これによって、エポキシ樹脂を流し込むための金型(容器)が不要となるため、製造工程を簡略化することができる。つまり、第1の電極42をプリプレグシート41に挟み込み、且つ、プリプレグシート41の表面に第2の電極43を設置し、第1の電極42と第2の電極43とプリプレグシート41を、熱板44でプレスしながら加熱するのみで、気流発生装置40を製造することができる。
On the other hand, in this embodiment, mica paper impregnated with an epoxy resin is bonded to the epoxy resin as an adhesive, and then a
次に、図5を参照して一実施形態に係る気流発生装置の風車翼への取り付け方法の一例を説明する。図5において、50は、風力発電システムの風車の風車翼の一部を示しており、風力発電システムでは、この風車翼50を有する風車が回転することによって、発電を行う。
Next, an example of a method for attaching the airflow generation device according to the embodiment to the wind turbine blade will be described with reference to FIG. In FIG. 5,
図5(a)に示すように、プリプレグシート51と第1の電極52と第2の電極53を風車翼50の表面に積層させて設置し、この後、図5(b)に示すように、プリプレグシート51と第1の電極52と第2の電極53の積層体を、曲面を持った熱板54でプレスしながら加熱することで、風車翼50の表面に、気流発生装置55が取り付けられる。気流発生装置55の構成は、図1に示した構成のものでも、図3に示した構成のものであってもよい。なお、プリプレグシート51は、エポキシ樹脂を含浸させたマイカ紙、又は当該マイカ紙をエポキシ樹脂を接着剤として作用させて貼り合わせたものを、加熱乾燥にて半硬化状態(Bステージの状態)としたものである。
As shown in FIG. 5A, the
風力発電システムの風車翼50は曲面により形成されているため、風車翼50の表面にエポキシ樹脂を流し込むための容器(囲い)を設置することは困難である。そのため、プリプレグシート51と第1の電極52と第2の電極53を風車翼50の表面に設置した後、曲面を持った熱板54でプレスしながら加熱することで、曲面により形成された風車翼50に気流発生装置55を簡単に取り付けることができる。
Since the
以上により、樹脂材料を用いた絶縁体であるため、曲面を持った風力発電システムの風車翼に容易に取り付けることが可能であり、且つ、回転時の風車翼の撓みにより破損することがない。また、電極間で発生させる放電に対して優れた耐性を持ち、屋外で長期的に使用することができる。 As described above, since the insulator is made of a resin material, it can be easily attached to a wind turbine blade of a wind power generation system having a curved surface, and is not damaged by the deflection of the wind turbine blade during rotation. In addition, it has excellent resistance to discharge generated between the electrodes, and can be used outdoors for a long time.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1……マイカ紙、2……エポキシ樹脂、3……絶縁性基体、4……第1の電極、5……第2の電極、10……気流発生装置。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記絶縁性基体内に埋め込まれた第1の電極と、
前記第1の電極より前記絶縁性基体の表面側に、かつ、前記第1の電極との間に前記絶縁性基体の一部を介在させた状態で配設された第2の電極と
を具備し、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加して放電を発生させることにより、気流を発生させる
ことを特徴とする気流発生装置。 An insulating substrate formed by impregnating mica paper with an epoxy resin and curing the epoxy resin;
A first electrode embedded in the insulating substrate;
A second electrode disposed closer to the surface of the insulating substrate than the first electrode and with a portion of the insulating substrate interposed between the first electrode and the first electrode. And
An airflow generation device characterized by generating an airflow by applying a voltage between the first electrode and the second electrode to generate a discharge.
複数の前記プリプレグシートを積層させて積層体を構成するとともに、前記プリプレグシートの間に第1の電極を挟み込み、かつ、当該積層体の前記第1の電極より表面側に前記第1の電極との間に前記プリプレグシートの一部を介在させた状態で第2の電極を設置する工程と、
前記第1の電極と前記第2の電極と前記プリプレグシートの積層体をプレスしながら加熱して一体化する工程と
を具備したことを特徴とする気流発生装置の製造方法。 Forming a plurality of prepreg sheets in which mica paper impregnated with an epoxy resin is semi-cured by heat drying; and
A plurality of the prepreg sheets are laminated to form a laminate, the first electrode is sandwiched between the prepreg sheets, and the first electrode and the first electrode of the laminate are disposed on the surface side. A step of installing the second electrode with a part of the prepreg sheet interposed therebetween,
And a step of heating and integrating the laminated body of the first electrode, the second electrode, and the prepreg sheet.
請求項1乃至5いずれか1項記載の気流発生装置が、前記風車翼表面に配設されていることを特徴とする風力発電システム。 A wind power generation system comprising a windmill having windmill blades and generating power by rotating the windmill,
A wind power generation system, wherein the airflow generation device according to any one of claims 1 to 5 is disposed on a surface of the wind turbine blade.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011203433A JP5774426B2 (en) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | Airflow generator, airflow generator manufacturing method, and wind power generation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011203433A JP5774426B2 (en) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | Airflow generator, airflow generator manufacturing method, and wind power generation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013064352A true JP2013064352A (en) | 2013-04-11 |
JP5774426B2 JP5774426B2 (en) | 2015-09-09 |
Family
ID=48188059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011203433A Expired - Fee Related JP5774426B2 (en) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | Airflow generator, airflow generator manufacturing method, and wind power generation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5774426B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015125814A (en) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 株式会社東芝 | Air flow generator and manufacturing method therefor |
JP2015190400A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社東芝 | Fixture for air flow generator and method for fixing air flow generator |
JP2017091618A (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | 株式会社東芝 | Air flow generator, windmill wing, and windmill |
CN113125918A (en) * | 2021-04-14 | 2021-07-16 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | Preparation method of sample wafer for testing insulation performance of capacitor core of epoxy glue impregnated paper sleeve |
US11078794B2 (en) | 2016-02-16 | 2021-08-03 | Ihi Corporation | Airfoil structure manufacturing method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008025434A (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | Windmill blade, wind power generating system, and control method of the wind power generating system |
WO2010007789A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | 株式会社 東芝 | Air current generating apparatus and method for manufacturing same |
-
2011
- 2011-09-16 JP JP2011203433A patent/JP5774426B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008025434A (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | Windmill blade, wind power generating system, and control method of the wind power generating system |
WO2010007789A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | 株式会社 東芝 | Air current generating apparatus and method for manufacturing same |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015125814A (en) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 株式会社東芝 | Air flow generator and manufacturing method therefor |
JP2015190400A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社東芝 | Fixture for air flow generator and method for fixing air flow generator |
KR101621320B1 (en) | 2014-03-28 | 2016-05-16 | 가부시끼가이샤 도시바 | Mounting jig and mounting method for airflow generation apparatus |
JP2017091618A (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | 株式会社東芝 | Air flow generator, windmill wing, and windmill |
US11078794B2 (en) | 2016-02-16 | 2021-08-03 | Ihi Corporation | Airfoil structure manufacturing method |
CN113125918A (en) * | 2021-04-14 | 2021-07-16 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | Preparation method of sample wafer for testing insulation performance of capacitor core of epoxy glue impregnated paper sleeve |
CN113125918B (en) * | 2021-04-14 | 2022-05-17 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | Preparation method of sample wafer for testing insulation performance of capacitor core of epoxy glue impregnated paper sleeve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5774426B2 (en) | 2015-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5774426B2 (en) | Airflow generator, airflow generator manufacturing method, and wind power generation system | |
ES2954423T3 (en) | Cladding materials for composite structures | |
JP7072806B2 (en) | Resin compositions, molded bodies, laminates, coating materials and adhesives | |
EP3437905B1 (en) | Ptc unit for vehicle heater, ptc heater including same, and air conditioning device for vehicle | |
KR20170132605A (en) | Electrically insulated and heat radiated coating composition and electrically insulated heat radiator coated with the same | |
JP6919575B2 (en) | Manufacturing method of prepreg, printed wiring board, semiconductor package and printed wiring board | |
KR102644665B1 (en) | Oxazine compounds, compositions and cured products | |
JP2014009140A (en) | Spherical type alumina filler, and resin composition for high heat conduction insulation material, prepreg, and laminate sheet including the same | |
JP2010158113A (en) | Electrical insulating member, stator coil for rotating electrical machine, and rotating electrical machine | |
WO2020080437A1 (en) | Liquid composition, resin composite, liquid sealing material, sealing material, and electronic device | |
JP6798547B2 (en) | Sealing agent composition for organic solar cells, sealing agent for organic solar cells, electrodes for organic solar cells and organic solar cells | |
US11095179B2 (en) | Thermosetting resin composition, stator coil obtained using same, and rotating electric machine | |
WO2016163830A1 (en) | Heat dissipating coating composition and heat dissipating unit formed using same | |
Khattak et al. | Effects of Compression and Silica Addition on the Dielectric Properties of Epoxy Composites | |
WO2019077793A1 (en) | Insulating cover material for stator coils and rotary machine using same | |
JP2009081253A (en) | Insulation sheet | |
CA3036981A1 (en) | Electrical insulation system based on epoxy resins for generators and motors | |
JP2005259928A (en) | Insulating coil for high tension equipment and high tension equipment using the coil | |
JP5766352B2 (en) | Liquid thermosetting resin composition for insulating a rotating electric machine stator coil, rotating electric machine using the same, and method for producing the same | |
JP2017094541A (en) | Thermosetting Sheet, Cured Product Sheet and Laminate | |
CN108368216B (en) | Oxazine compound, composition and cured product | |
JP2017094542A (en) | Laminate | |
JP2020102554A (en) | Laminate, electronic component, and inverter | |
JP5691443B2 (en) | Prepreg, laminated board using the same, and printed wiring board | |
JP2019162002A (en) | Insulating material, and coil for rotary electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141014 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150602 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150701 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5774426 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |