JP4673690B2 - 加圧ゲル化用注入装置 - Google Patents
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図1は、本発明に係る加圧ゲル化用注入装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。この図1に示す加圧ゲル化用注入装置は、図5に示した従来の装置における真空攪拌脱泡機24に代えて、材料を混合・攪拌する高速攪拌機31と、薄膜処理式真空攪拌脱泡機32を使用するとともに、従来の注入配管28に代えて、2重構造の注入配管33を使用したものであり、他の部分の構成は、図5に示した従来の装置と同様である。
以下には、上記のような加圧ゲル化用注入装置により、2液性の熱硬化性樹脂を使用して絶縁スペーサを製造する場合の特徴的な処理について、具体的に説明する。
高速攪拌機31による混合・攪拌処理においては、各々所定の量だけ計量された材料が、高速攪拌機31の円筒状の攪拌容器311内に投入され、スクリューシャフト312の回転により、大気圧中で高速攪拌される。これにより、例えば、室温で液状のエポキシ樹脂と充填材とが混合・攪拌されてA液樹脂が生成されるとともに、硬化剤と充填材とが混合・攪拌されてB液樹脂が生成される。
薄膜処理式真空攪拌脱泡機32による真空脱泡処理においては、高速攪拌機31で混合・攪拌された樹脂が、薄膜処理式真空攪拌脱泡機32の円筒状の攪拌容器321内に投入され、真空ポンプ326による減圧下で、モータ325により回転シャフト322および攪拌羽根323を高速回転させることにより、樹脂が円筒状の攪拌容器321の内壁に押し付けられて薄膜状態となり、連続的な真空脱泡処理が行われる。
以上のような本実施形態による加圧ゲル化用注入装置、およびその特徴的な処理によれば、次のような効果が得られる。
薄膜処理式真空攪拌脱泡機32による真空脱泡処理によれば、櫛形状羽根324の回転による遠心力によって、減圧下に曝される樹脂の薄膜化による表面積拡大と瞬時の脱泡が連続的に繰り返されることにより、樹脂の連続的な真空脱泡処理が効率よく行われる。すなわち、従来の真空脱泡処理は大きいバッチで攪拌脱泡していたため、一度脱泡された樹脂が、泡を含んだ樹脂に再度混ざることから、樹脂中の泡を完全に取り除くのに長時間を要していたが、本実施形態の薄膜処理式真空攪拌脱泡機32においては、少量を連続的に攪拌脱泡することにより、脱泡時間を格段に短縮することができる。
高速攪拌機31による混合・攪拌処理によれば、攪拌羽根312を高速回転させ、少量の材料を連続して処理することにより、攪拌効率を高めることができ、短時間での混合が可能となり、樹脂のぬれ性が向上するため、結果として、より機械的強度に優れた絶縁スペーサを得ることができる。
上記のような本実施形態の真空脱泡処理による脱泡効率向上、電気絶縁性能・機械的強度向上、および混合・攪拌処理による機械的強度向上の効果をより具体的に示すために、本実施形態の加圧ゲル化用注入装置と、従来の加圧ゲル化用注入装置により、絶縁スペーサをそれぞれ製造した。
本実施形態において、スタティックミキサ27から真空チャンバ21内の金型22に樹脂を注入するための注入配管は、内部を真空状態に保持可能な固定化配管331と、固定化配管331内に設置されたフレキシブルホース332から構成されており、真空ポンプ23により減圧下に保持されている。したがって、図7に示すように、大気中に露出したフレキシブルホース281単独で構成した従来の注入配管28とは異なり、万が一、フレキシブルホース332に亀裂が生じた場合でも、外部からの空気の巻き込みを防止でき、品質の安定した絶縁スペーサを得ることができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。まず、本発明で使用する真空攪拌脱泡機や高速攪拌機、注入配管の具体的な構成や各部の寸法形状、熱硬化性樹脂の具体的な組成等は適宜選択可能である。例えば、高速攪拌機による混合・攪拌処理を行わずに、真空攪拌脱泡機で樹脂を薄膜状態とし、連続的に真空脱泡処理を行うだけでも、本発明の効果は得られるものである。また、真空脱泡処理時における具体的な真空度は、使用する熱硬化性樹脂の粘度や製造するエポキシ樹脂注形品に応じて適宜選択可能である。
22…金型
23…真空ポンプ
24…真空攪拌脱泡機
25…貯蔵容器
26…ドージングポンプ
27…スタティックミキサ
28…注入配管
31…高速攪拌機
311…攪拌容器
312…スクリューシャフト
32…薄膜処理式真空攪拌脱泡機
321…攪拌容器
322…回転シャフト
323…攪拌羽根
324…櫛形状羽根
325…モータ
326…真空ポンプ
33…2重構造の注入配管
331…固定化配管
332…フレキシブルホース
333…バルブ
334…油圧シリンダ
Claims (5)
- 熱硬化性樹脂を真空脱泡する真空脱泡手段と、真空脱泡後の熱硬化性樹脂を真空チャンバ内に設置された金型内に注入する注入手段を備えた加圧ゲル化用注入装置において、
前記真空脱泡手段は、攪拌部材の回転による遠心力を利用して前記熱硬化性樹脂を薄膜状態とし、連続的に真空脱泡処理を行うように構成された真空攪拌脱泡機であり、
前記熱硬化性樹脂を前記真空チャンバ内に設置された金型内に注入する注入配管は、内部を真空状態に保持可能な固定化された配管と、当該配管内に設置されたフレキシブルホースからなる2重構造とされる
ことを特徴とする加圧ゲル化用注入装置。 - 前記真空攪拌脱泡機により脱泡する前の前記熱硬化性樹脂の構成材料を、スクリューシャフトを高速回転させて混合・攪拌する高速攪拌手段を備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の加圧ゲル化用注入装置。 - 前記真空攪拌脱泡機は、円筒状容器と、当該円筒状容器の中心軸と略同心状に設置された攪拌羽根付の回転シャフトを備え、回転シャフトおよび攪拌羽根を高速回転させることにより、円筒状容器の内壁に前記熱硬化性樹脂を押し広げて薄膜状態とするように構成されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の加圧ゲル化用注入装置。 - 前記攪拌羽根は略長方形状とされ、かつ、当該攪拌羽根における前記円筒状容器内壁側の先端部は、凹凸を有する櫛形状とされている
ことを特徴とする請求項3に記載の加圧ゲル化用注入装置。 - 前記攪拌羽根は、その長手方向が前記回転シャフトの軸方向となるように設置された複数の攪拌羽根であり、当該複数の攪拌羽根は当該回転シャフトの円周方向に対して等配に設置されている
ことを特徴とする請求項4に記載の加圧ゲル化用注入装置。
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