JP5414290B2 - 注型装置、注型方法及び絶縁スペーサ - Google Patents

Description

本発明は、注型装置、注型方法及び絶縁スペーサに関する。

一般に、絶縁媒体を封入した接地金属容器内に高電圧導体を絶縁支持して構成したガス絶縁電気機器は、絶縁信頼性や小型化の点で優れているため変電所や開閉所等で広く用いられている。最近では、より高い信頼性と経済性が要求される中でのコンパクト化が強く望まれているが、このコンパクト化における一つの課題として接地金属容器内への導電性異物等の混入がある。接地金属容器内に導電性異物等が混入した場合、その形状や材質等によって導電性異物等が電荷を帯び、接地金属容器内で跳ねたり、高電圧導体と接地金属容器との間を往復したりする。

ところで、ガス絶縁電気機器においては、接地金属容器から電気的に絶縁した状態で高電圧導体を支持するために絶縁スペーサが用いられており、前記導電性異物等が絶縁スペーサの沿面に付着した状態で雷インパルスや断路器サージ等の過電圧が高電圧導体に加わると、絶縁スペーサの沿面に沿って地絡する可能性が高くなる。

ガス絶縁電気機器における地絡事故の主な原因は、上述のような導電性異物による絶縁スペーサの沿面絶縁破壊であり、導電性異物等の管理は重要な課題であるが、装置製造時における導電性異物等の混入をなくすことは難しく、導電性異物等の混入を考慮した絶縁設計が必要となる。そこで、コンパクト化をはかりながら沿面絶縁破壊を防止するため、コーン形絶縁スペーサの誘電率を軸方向に変化させてその表面の沿面方向成分の電界を低減する検討がなされている（例えば、非特許文献１参照）。しかしながら、このような方法では、前記沿面絶縁破壊を十分に防止することはできない。

したがって、前記コーン型絶縁スペーサを、前記高電圧導体の軸方向で、充填材及びエポキシ樹脂の比率を代えた複数の材料から構成するとともに、前記コーン型絶縁スペーサの軸方向上部に凸部を形成し、軸方向下部に凹部を形成するようにして、前記凸部側の誘電率を大きくし、前記凹部側の誘電率を小さくして、前記高電圧導体と前記導電性異物との静電容量を小さくし、混入した導電性異物等に対する絶縁耐力を向上させることが試みられている（例えば、特許文献１）。

しかしながら、特許文献１に記載のような方法では、前記高電圧導体の軸方向において充填材及びエポキシ樹脂の比率を変えた前記材料を積層させる場合、前記比率がステップ状に変化してしまうことから、前記材料間の界面に電界が集中してしまい、前記コーン型絶縁スペーサの絶縁耐性を十分に向上させることができない。

かかる観点から、上述したように充填材及びエポキシ樹脂の比率を変えた前記材料を高電圧導体の軸方向において積層させた後、上下方向に遠心力を負荷して前記充填材及び前記エポキシ樹脂の前記比率が連続的に変化させるような試みがなされている（例えば、非特許文献２）。

しかしながら、非特許文献２に記載のような方法では、少なくとも１０Ｇ以上の遠心力を負荷しなければならず、装置自体が複雑かつ高価となってしまうという問題があった。

特開２００４−３３５３９０号

電気学会電力・エネルギー部門大会「傾斜誘電率材料を用いたＧＩＳスペーサの絶縁性能向上効果の検討」、Ｖｏｌ．Ｂ，Ｎｏ．４０５，ｐｐ１７８−１７９，２０００ 渡辺 他：「遠心力を利用した傾斜機能材料の組成制御」、機械学会論文誌A、Vol.58,No.556,pp .240-245（1992）

本発明は、例えば、ガス絶縁電気機器における高電圧導体を支持するために使用され、導電性異物に対して高い絶縁耐力を有する絶縁スペーサを簡易かつ安価に得ることを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の一態様は、充填材及び熱硬化性の注型樹脂を相異なる割合で含む複数の第１の混合液それぞれを貯留する複数の貯留槽と、前記複数の貯留槽から吐出された前記複数の第１の混合液を、前記複数の貯留槽それぞれに連結された複数の配管を介して導入するとともに均一に混合し、前記充填材及び前記注型樹脂を一定の割合で含む第２の混合液を調整する混合装置と、前記複数の貯留槽からの前記複数の第１の混合液それぞれの吐出量を制御し、前記混合装置において、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合を連続的に変化させ、異なるようにする制御装置と、
前記混合装置から吐出された、前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が異なる前記第２の混合液を、順次注入管を介して注入及び充填し、加熱成型するための注型金型とを具え、前記注型金型へ注入及び充填する、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が、下方から上方に向けて連続的に増大するように構成したことを特徴とする、注型装置に関する。

また、本発明の一態様は、充填材及び熱硬化性の注型樹脂の割合が同一であって、前記充填材の大きさが異なる複数の第１の混合液それぞれを貯留する複数の貯留槽と、前記複数の貯留槽から吐出された前記複数の第１の混合液を、前記複数の貯留槽それぞれに連結された複数の配管を介して導入するとともに均一に混合し、前記充填材及び前記注型樹脂を一定の割合で含む第２の混合液を調整する混合装置と、前記複数の貯留槽からの前記複数の第１の混合液それぞれの吐出量を制御し、前記混合装置において、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合を連続的に変化させ、異なるようにする制御装置と、前記混合装置から吐出された、前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が異なる前記第２の混合液を、順次注入管を介して注入及び充填し、加熱成型するための注型金型とを具え、前記注型金型へ注入及び充填する、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が、下方から上方に向けて連続的に増大するように構成したことを特徴とする、注型装置に関する。

さらに、本発明の一態様は、充填材及び熱硬化性の注型樹脂を相異なる割合で含む複数の第１の混合液を準備し、それぞれ複数の貯留槽中に貯留する工程と、前記複数の貯留槽から吐出された前記複数の第１の混合液を、前記複数の貯留槽それぞれに連結された複数の配管を介して導入するとともに均一に混合し、前記充填材及び前記注型樹脂を一定の割合で含む第２の混合液を混合装置によって調整する工程と、 制御装置によって、前記複数の貯留槽からの前記複数の第１の混合液それぞれの吐出量を制御し、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の割合を連続的に変化させ、異なるようにする工程と、前記混合装置から吐出された、前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が異なる前記第２の混合液を、順次注入管を介して注型金型内に注入及び充填し、加熱成型する工程とを具え、前記注型金型へ注入及び充填する、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が、下方から上方に向けて連続的に増大させることを特徴とする、注型方法に関する。

また、本発明の一態様は、充填材及び熱硬化性の注型樹脂の割合が同一であって、前記充填材の大きさが異なる複数の第１の混合液を準備し、それぞれ複数の貯留槽中に貯留する工程と、前記複数の貯留槽から吐出された前記複数の第１の混合液を、前記複数の貯留槽それぞれに連結された複数の配管を介して導入するとともに均一に混合し、前記充填材及び前記注型樹脂を一定の割合で含む第２の混合液を混合装置によって調整する工程と、制御装置によって、前記複数の貯留槽からの前記複数の第１の混合液それぞれの吐出量を制御し、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の割合を連続的に変化させ、異なるようにする工程と、前記混合装置から吐出された、前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が異なる前記第２の混合液を、順次注入管を介して注型金型内に注入及び充填し、加熱成型する工程とを具え、前記注型金型へ注入及び充填する、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が、下方から上方に向けて連続的に増大させることを特徴とする、注型方法に関する。

本発明によれば、例えば、ガス絶縁電気機器における高電圧導体を支持するために使用され、導電性異物に対して高い絶縁耐力を有する絶縁スペーサを簡易かつ安価に得ることができる。

第１の実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。 第１の実施形態における注型装置の、注型金型内への充填材含有樹脂液の注入状態を時系列的に示す図である。 第２の実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。 第３の実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。 第４の実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。 第４の実施形態における注型装置の、注型金型の回転状態を示す図である。 第５の実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。 第６の実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。

以下、本発明の詳細、その他の特徴及び利点について、実施の形態に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。
図１に示す注型装置１０は、第１の貯留槽１１及び第２の貯留槽１２を含み、それぞれの貯留槽中には充填材及び熱硬化性樹脂が異なる比率で含まれている。なお、前記熱硬化性樹脂中には硬化剤が混ざった状態となっている。また、異なる充填材比率の樹脂本体と硬化剤とを分離しておき、制御しながら混合して型に入れることもできる。本態様では、第１の貯留槽１１内に前記充填材が前記熱硬化性樹脂に対して高比率で含まれ（第１の充填材含有樹脂液１１Ａ）、第２の貯留槽１２内に前記充填材が前記熱硬化性樹脂に対して低比率で含まれている（第２の充填材含有樹脂液１２Ａ）とする。なお、前記充填材としてはシリカ粉やアルミナ粉を挙げることができ、前記熱硬化性樹脂としては、反応性の高いエポキシ樹脂を挙げることができる。

第１の充填材含有樹脂液１１Ａ及び第２の充填材含有樹脂液１２Ａは、本発明における第１の混合液を構成する。

第１の貯留槽１１及び第２の貯留槽１２は、それぞれ配管１３及び１４を介して混合装置１５に接続され、混合装置１５は、注入管１６を介して注型金型１８に接続されている。なお、注型金型１８は真空容器２１内に配置され、この真空容器２１に接続された真空ポンプ２２によって真空容器２１内を真空に排気するとともに、注型金型１８の上部に設けられた開口部１８Ａを介して注型金型１８内をも真空排気するように構成されている。

なお、注型金型１８内（キャビティ）には予熱用の金属導体１９が配置され、以下に示す注型方法において高速注型が可能となっている。

また、第１の貯留槽１１及び第２の貯留槽１２の上方には制御装置１７が配置され、この制御装置１７から下方に突出した第１のピストン１７Ａ及び第２のピストン１７Ｂが、第１の貯留槽１１及び第２の貯留槽１２内に挿入され、それら貯留槽の内部に貯留された第１の充填材含有樹脂液１１Ａ及び第２の充填材含有樹脂液１２Ａを押圧することによってそれらの吐出量を制御するようにしている。

次に、図１に示す注型装置１０を用いた注型方法について、図２を参照しながら説明する。

最初に、制御装置１７の第２のピストン１７Ｂのみを下方に動かして、第２の貯留槽１２から第２の充填材含有樹脂液１２Ａのみを吐出させ、配管１４を介して混合装置１５に導入する。その後、制御装置１７の第１のピストン１７Ａを下方に動かして、第１の貯留槽１１から第１の充填材含有樹脂液１１Ａを徐々に吐出させるとともに、その吐出量を増大させるようにして混合装置１５に導入する。また、注型金型１８内は、上述したように真空ポンプ２２によって真空排気しておく。

なお、第１の充填材含有樹脂液１１Ａ及び第２の充填材含有樹脂液１２Ａを調整する際には、それらを構成する熱硬化性樹脂と硬化剤とを予め真空脱泡しながら攪拌混合する。

第１の充填材含有樹脂液１１Ａ及び第２の充填材含有樹脂液１２Ａは混合装置１５内で均一に混合され、前記充填材及び前記熱硬化性樹脂を一定の割合で含む新たな充填材含有樹脂液１５Ａが調整される。但し、混合装置１５内には、第１の充填材含有樹脂液１１Ａ及び第２の充填材含有樹脂液１２Ａが、それらの割合が連続して異なるようにして導入されるので、充填材含有樹脂液１５Ａ中の前記充填材及び前記熱硬化性樹脂の比率も連続して変化するようになる。

なお、充填材含有樹脂液１５Ａは、本発明における第２の混合液を構成する。

混合装置１５から吐出された充填材含有樹脂１５Ａは、注入管１６を介してその注入口１６Ａから注型金型１８内に注入される。この際、最初は、図２（ａ）に示すように、注型金型１８の下部のみに充填材含有樹脂液１５Ａが充填されるが、時間の経過とともに充填材含有樹脂１５Ａが注型金型１８内に次々に注入されて充填されるようになる。したがって、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、注型金型１８内の充填材含有樹脂液１５Ａの充填量が増大し、最終的には充填材含有樹脂液１５Ａで満たされるようになる。

この際、例えば図２(ａ)に示すように、当初注型金型１８内に導入された充填材含有樹脂１５Ａは、後から注入される、充填材及び熱硬化性樹脂の比率が異なる充填材含有樹脂１５Ａによって上方に押し上げられるようになる。したがって、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示す過程において、注型金型１８内に注入された充填材含有樹脂液１５Ａにおける前記充填剤の、前記熱硬化性樹脂に対する割合は、下方から上方へ向かうにつれて連続的に増大するようになる。

このような状態で、注型金型１８を図示しないヒータで例えば１２０℃に加熱し、注型金型１８内の充填材含有樹脂液１５Ａを硬化させる。すると、下部から上部にかけて前記充填材の含有割合が連続して増大してなるポスト型絶縁スペーサが完成する。一般に、前記充填材の含有割合が増大するにつれて誘電率が増大するため、前記ポスト型絶縁スペーサにおいては、下部から上部にかけて連続的に誘電率が増大するようになる。

したがって、前記絶縁スペーサを、ガス絶縁電気機器の高電圧導体を支持するために絶縁スペーサ等として用いた場合、前記高電圧導体の軸方向で前記誘電率が連続的に増大するように前記高電圧導体を前記絶縁スペーサで保持することにより、前記高電圧導体と前記導電性異物との静電容量を小さくすることができ、混入した導電性異物等に対する絶縁耐力を向上させることができる。

また、混合装置１５において、前記充填材及び前記熱硬化性樹脂の比率が異なる充填材含有樹脂液１５Ａを調整し、注型金型１８内に連続して注入し、加熱硬化させるのみで前記絶縁スペーサを得ることができるので、前記絶縁スペーサを簡易かつ安価に得ることができる。

なお、本態様では、スペーサの端子電極となる金属導体１９による予熱で高速注型可能であるので、上記ポスト型絶縁スペーサは、２０〜６０分の短時間加熱で硬化されて得ることができる。また、１０ｋｇ以上、さらには１００ｋｇ程度の充填材含有樹脂液１５Ａをも上述のような短時間加熱で硬化させることができ、大型の注型品、例えば上述のようなポスト型絶縁スペーサを得ることができる。

本態様において、“充填材の含有割合が連続して増大（変化）する”とは、必ずしも直線的に含有割合が変化することを意味するものではなく、組成変化による電界集中を生じるような界面が生成されないことを意味するものである。なお、上記定義は、以下の実施形態においても同様に適用される。

なお、第１の貯留槽１１及び第２の貯留槽１２には、充填材及び熱硬化性樹脂を異なる比率で含むようにする代わりに、充填材及び熱硬化性樹脂の割合を同一とし、前記充填材の大きさが異なるようにして充填しておくこともできる。具体的には、第１の貯留槽１１内に大きな充填材が含まれるようにし（第１の充填材含有樹脂液１１Ａ）、第２の貯留槽１２内に小さな充填材が含まれるようにする（第２の充填材含有樹脂液１２Ａ）こともできる。このような態様を採ることによっても、上記態様と同様の作用効果を奏することができる。

（第２の実施形態）
図３は、本実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。本態様は、上記第１の実施形態の変形例であり、ポスト型絶縁スペーサの代わりにコーン型絶縁スペーサを形成するように構成されている。

具体的には、本実施形態の注型装置３０は、注型金型１８のキャビティ形状が前記コーン型スペーサの形状に合致するように構成され、コーン型スペーサの中心導体となる金属導体１９が前記キャビティの中央部に配置され、注入管１６の注入口１６Ａが金属導体１９の両側に設けられている点で相違し、その他の構成要素については、図１に関する上記第１の実施形態と同様である。

本態様においても、混合装置１５から吐出された充填材含有樹脂１５Ａが、注入管１６を介して注入口１６Ａから注型金型１８内に注入され、時間の経過とともに注入金型１８の下部から上部に向けて、充填材含有樹脂１５Ａが次々に注入されて充填されるようになる。この場合も、当初注型金型１８内に導入された充填材含有樹脂１５Ａは、後から注入される、充填材及び熱硬化性樹脂の比率が異なる充填材含有樹脂１５Ａによって上方に押し上げられるようになるので、注型金型１８内に注入された充填材含有樹脂液１５Ａにおける前記充填剤の、前記熱硬化性樹脂に対する割合は、下方から上方へ向かうにつれて連続的に増大するようになる。

このような状態で、注型金型１８を図示しないヒータで例えば１２０℃に加熱し、注型金型１８内の充填材含有樹脂液１５Ａを硬化させる。すると、下部から上部にかけて前記充填材の含有割合、すなわち誘電率が連続して増大してなるコーン型絶縁スペーサが完成する。

なお、その他の特徴及び作用効果については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

（第３の実施形態）
図４は、本実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。本態様は、上記第１の実施形態の変形例である。

具体的に、本実施形態の注型装置４０は、第１の貯留槽１１及び第２の貯留槽１２に加えて第３の貯留槽４３を有し、内部に第３の充填材含有樹脂液４３Ａが貯留されており、第３の貯留槽４３は配管４４を介して混合装置１５に接続されている。また、制御装置１７は、第３のピストン１７Ｃを有しており、第３の貯留槽４３内に挿入されている。なお、その他の構成要素は、上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

本態様の注型装置４０では、第３の貯留槽４３を設けており、その内部に第３の充填材含有樹脂液４３Ａを貯留している。したがって、本態様では、上記第１の実施形態と比較して、第３の充填材含有樹脂液４３Ａが設けられており、合計３種類の充填材含有樹脂液４３Ａが予め設けられていることになる。

したがって、各充填材含有樹脂液中に含有させる充填材の含有量のみならず、前記充填材の種類をも変化させることができる。例えば、第１の充填材含有樹脂液１１Ａは、高濃度シリカとエポキシ樹脂とから構成し、第２の充填材含有樹脂液１２Ａは、低濃度シリカとエポキシ樹脂とから構成し、第３の充填材含有樹脂液４３Ａは、シリカ及びアルミナとエポキシ樹脂とから構成することができる。

この場合、混合装置１５から吐出された充填材含有樹脂１５Ａが、注入管１６を介して注入口１６Ａから注型金型１８内に注入され、時間の経過とともに注入金型１８の下部から上部に向けて、充填材含有樹脂１５Ａが次々に注入されて充填される際に、注型金型１８内に注入された充填材含有樹脂１５Ａは、その充填材の割合が下方から上方へ向かうにつれて連続的に増大するようになるが、前記充填材の種類も下方から上方へ向かうにつれて連続的に異なるようにすることができる。

例えば、上記例の場合は、シリカ及びアルミナを下方から上方に向かうにつれて連続的に増大するようにすることもできるし、シリカのみを下方から上方に向かうに連れて連続的に増大させ、アルミナは上下においてほぼ一定とすることができる。

また、第１の実施形態と同様に、各充填材含有樹脂液中に含有させる充填材の含有量のみを変化させるようにすれば、注型金型１８内に注入された充填材含有樹脂１５Ａの充填材の割合を下方から上方へ向かうにつれて高い自由度で連続的に増大できるようになる。すなわち、前記充填材の増大の度合を大きくしたり小さくしたり簡易に行うことができる。

本態様においても、加熱硬化して得られたポスト型絶縁スペーサは、下部から上部にかけて連続的に誘電率が増大するようになる。したがって、前記絶縁スペーサを、ガス絶縁電気機器の高電圧導体を支持するために絶縁スペーサ等として用いた場合、前記高電圧導体の軸方向で前記誘電率が連続的に増大するように前記高電圧導体を前記絶縁スペーサで保持することにより、前記高電圧導体と前記導電性異物との静電容量を小さくすることができ、混入した導電性異物等に対する絶縁耐力を向上させることができる。また、混合装置１５において、前記充填材及び前記熱硬化性樹脂の比率が異なる充填材含有樹脂液１５Ａを調整し、注型金型１８内に連続して注入し、加熱硬化させるのみで前記絶縁スペーサを得ることができるので、前記絶縁スペーサを簡易かつ安価に得ることができる。

なお、本態様は、言うまでもなく、ポスト型絶縁スペーサのみならず、コーン型絶縁スペーサを形成する際にも適用することができる。この場合は、注型金型１９の形態を第４の実施形態のようにする必要がある。

（第４の実施形態）
図５は、本実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。
図５に示す注型装置５０は、図１に関する第１の実施形態と同様に、第１の貯留槽１１及び第２の貯留槽１２を含み、それぞれの貯留槽中には第１の充填材含有樹脂液１１Ａ及び第２の充填材含有樹脂液１２Ａが貯留されている。

第１の貯留槽１１及び第２の貯留槽１２は、それぞれ配管１３及び１４を介して混合装置１５に接続され、混合装置１５は、注入管１６を介して注型金型１８に接続されている。なお、注型金型１８は左右に２つのキャビティ１８Ｃ及び１８Ｄを有している。また、注型金型１８は真空容器２１内に配置され、また、注型用軸５１が、注型金型１８の略中心部において、真空容器２１の外壁面から注型金型１８の下側に設けられた開口部に挿通するようにして設けられている。

本態様では、注型用軸５１は注型金型１８の上面及び下面に垂直となるように配設されており、注入管１６は注型用軸５１内をその軸方向に沿って延在するとともに、先端側は注型用軸５１から垂直に突出し、注型金型１８の前記上面及び前記下面と平行となるようにして注型金型１８に接続されている。

なお、図５では、本態様の注型装置５０の特徴を明確にすべく、注型金型１８の左方に位置するキャビティ１８Ｃにのみ注入管１６が接続されているように描いている。但し、特に図示していないものの、注入管１６は、注型金型１８の右方に位置するキャビティ１８Ｄにも、例えば注型用軸５１の裏面側及び注型金型１８内を通って接続されている。

また、注型用軸５１には、注型金型１８のキャビティ１８Ｃ内を真空排気するための貫通孔１８Ａが、注型金型１８から連続するようにして形成されている。なお、特に図示しないが、注入管１６同様に、注型金型１８のキャビティ１８Ｄ内を真空排気するための貫通孔も設けられている。

さらに、本態様の注型装置５０においては、注型金型１８の両端面に接触するようにして回転ローラ５２が設けられている。回転ローラ５２によって注型金型１８は、注型用軸５１を中心として回転するように構成されている。また、注型金型１８の上面及び下面には、回転ローラ５２による注型金型１８の回転を上下から支持し、保持するための支持ローラ５３が設けられている。

なお、回転ローラ５２によって、注型金型１８は図６に示すような態様で回転する。

次に、図５に示す注型装置５０を用いた注型方法について説明する。
最初に、制御装置１７の第２のピストン１７Ｂのみを下方に動かして、第２の貯留槽１２から第２の充填材含有樹脂液１２Ａのみを吐出させ、配管１４を介して混合装置１５に導入する。その後、制御装置１７の第１のピストン１７Ａを下方に動かして、第１の貯留槽１１から第１の充填材含有樹脂液１１Ａを徐々に吐出させるとともに、その吐出量を増大させるようにして混合装置１５に導入する。また、注型金型１８（キャビティ１８Ｃ及び１８Ｄ）内は、真空ポンプ２２によって真空排気しておく。

混合装置１５には、第１の充填材含有樹脂液１１Ａ及び第２の充填材含有樹脂液１２Ａの割合が連続して異なるようにして導入されるので、前記充填材及び前記熱硬化性樹脂の比率が連続して変化する充填材含有樹脂液１５Ａが調整される。この充填材含有樹脂液１５Ａは、注入管１６を介してその注入口１６Ａから注型金型１８（キャビティ１８Ｃ及び１８Ｄ）内に注入される。

この際、注型金型１８（キャビティ１８Ｃ及び１８Ｄ）内に注入された充填材含有樹脂１５Ａは、その充填材の割合が下方から上方へ向かうにつれて(図５の場合、注入口１６Ａの位置に依存して、キャビティ１８Ｃに関しては右方から左方、キャビティ１８Ｄに関しては左方から右方)連続的に増大するようになる。

その後、回転ローラ５２によって注型金型１８を図６に示すように回転させ、例えば注型金型１８（キャビティ１８Ｃ及び１８Ｄ）内のエポキシ樹脂に対して１Ｇ以上の遠心力を負荷する。すると、前記エポキシ樹脂は注型金型１８（キャビティ１８Ｃ及び１８Ｄ）の下側により確実に固定され、上述のような充填材の割合の、下方から上方へ向かうにつれて(図５の場合、注入口１６Ａの位置に依存して、キャビティ１８Ｃに関しては右方から左方、キャビティ１８Ｄに関しては左方から右方)の連続的な増大をより確実なものとすることができる。

このような状態で、注型金型１８を図示しないヒータで例えば１２０℃に加熱し、注型金型１８内の充填材含有樹脂液１５Ａを硬化させる。すると、下部から上部にかけて前記充填材の含有割合、すなわち誘電率が連続して増大してなるポスト型絶縁スペーサが完成する。

したがって、前記絶縁スペーサを、ガス絶縁電気機器の高電圧導体を支持するために絶縁スペーサ等として用いた場合、前記高電圧導体の軸方向で前記誘電率が連続的に増大するように前記高電圧導体を前記絶縁スペーサで保持することにより、前記高電圧導体と前記導電性異物との静電容量を小さくすることができ、混入した導電性異物等に対する絶縁耐力を向上させることができる。また、混合装置１５において、前記充填材及び前記熱硬化性樹脂の比率が異なる充填材含有樹脂液１５Ａを調整し、注型金型１８内に連続して注入するとともに、注型金型１８を回転させ、加熱硬化させるのみで前記絶縁スペーサを得ることができるので、前記絶縁スペーサを簡易かつ安価に得ることができる。

なお、本態様でも、金属導体１９による予熱で高速注型可能であるので、上記ポスト型絶縁スペーサは、２０〜６０分の短時間加熱で硬化されて得ることができる。また、１０ｋｇ以上、さらには１００ｋｇ程度の充填材含有樹脂液１５Ａをも上述のような短時間加熱で硬化させることができ、大型の注型品、例えば上述のようなポスト型絶縁スペーサを得ることができる。

（第５の実施形態）
図７は、本実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。本態様は、上記第４の実施形態の変形例であり、ポスト型絶縁スペーサの代わりにコーン型絶縁スペーサを形成するように構成されている。

具体的には、本実施形態の注型装置７０は、注型金型１８のキャビティ形状が前記コーン型スペーサの形状に合致するように構成され、コーン型スペーサの中心導体となる金属導体１９が前記キャビティの中央部に配置され、注入管１６の注入口１６Ａが金属導体１９の両側に設けられている点で相違し、その他の構成要素及び構成形態については、図５に関する上記第４の実施形態と同様である。

本態様においても、制御装置１７の第２のピストン１７Ｂのみを下方に動かして、第２の貯留槽１２から第２の充填材含有樹脂液１２Ａのみを吐出させ、配管１４を介して混合装置１５に導入する。その後、制御装置１７の第１のピストン１７Ａを下方に動かして、第１の貯留槽１１から第１の充填材含有樹脂液１１Ａを徐々に吐出させるとともに、その吐出量を増大させるようにして混合装置１５に導入する。

その結果、混合装置１５からは、第１の充填材含有樹脂液１１Ａ及び第２の充填材含有樹脂液１２Ａの割合が連続して異なるような充填材含有樹脂液１５Ａが、注入管１６を介してその注入口１６Ａから注型金型１８（キャビティ１８Ｃ及び１８Ｄ）内に注入される。この結果、注型金型１８（キャビティ１８Ｃ及び１８Ｄ）内に注入された充填材含有樹脂１５Ａは、その充填材の割合が下方から上方へ向かうにつれて(図７の場合、注入口１６Ａの位置に依存して、キャビティ１８Ｃに関しては下方から上方、キャビティ１８Ｄに関しては上方から下方)連続的に増大するようになる。

その後、回転ローラ５２によって注型金型１８を図６に示すように回転させ、例えば注型金型１８（キャビティ１８Ｃ及び１８Ｄ）内のエポキシ樹脂に対して１Ｇ以上の遠心力を負荷し、さらに注型金型１８を図示しないヒータで例えば１２０℃に加熱し、注型金型１８内の充填材含有樹脂液１５Ａを硬化させる。この場合、前記エポキシ樹脂は注型金型１８（キャビティ１８Ｃ及び１８Ｄ）の下側により確実に固定され、上述のような充填材の割合の、下方から上方へ向かうにつれて(図７の場合、注入口１６Ａの位置に依存して、キャビティ１８Ｃに関しては下方から上方、キャビティ１８Ｄに関しては上方から下方)の連続的な増大をより確実なものとすることができる。

なお、その他の作用効果については、上記第４の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

（第６の実施形態）
図８は、本実施形態における注型装置の概略構成を示す図である。本態様の注型装置８０は、上記第５の実施形態の変形例であり、注型用軸５１が、注型金型１８の略中心部において、真空容器２１の外壁面から注型金型１８の下側に設けられた開口部に挿通するとともに、下方に向けて傾斜させている点で、図７に関する上記第５の実施形態と相違する。

本態様では、具体的な注形方法は図７に関する上記第５の方法と同じであるため省略する。本実施例では、注形の終了後スペーサが固化した後に金型より、スペーサを取り外す場合に利点を有する。

すなわち、金型１８から上部の支持ローラ５２および右側の支持ローラ５３を取り除くと共に、注形ノズル５１を取り除いたのち、図示しない複数のパーツである金型を固定するボルトをはずして右側の金型を取り外してスペーサ右面を露出させる。その後、スペーサを左側の金型をはずす手順をおこなう。右側の金型を取り外してスペーサ右面を露出させる際、金型を傾けているために、右側の金型をはずしても、左側の金型およびスペーサは安定しており転倒する恐れが無い。

この結果、図７のような第５の実施例では、一度金型全体を注形装置から取り外し、真空容器２１から出した後にスペーサを金型からはずす必要があったが、本実施例ではその必要がない利点を有する。

なお、その他の作用効果については、上記第４の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。

１０，３０，４０，５０，７０，８０ 注型装置
１１ 第１の貯留槽
１２ 第２の貯留槽
１１Ａ 第１の充填材含有樹脂液
１２Ａ 第２の充填材含有樹脂液
１３，１４ 配管
１５ 混合装置
１５Ａ 充填材含有樹脂液
１６ 注入管
１６Ａ 注入口
１７ 制御装置
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ ピストン
１８ 注型金型
１８Ａ 開口部
１８Ｃ，１８Ｄ キャビティ
１９ 金属導体
２１ 真空容器
２２ 真空ポンプ
４３ 第３の貯留槽
４３Ａ 第３の充填材含有樹脂液
５２ 回転ローラ
５３ 支持ローラ

Claims (15)

1. 充填材及び熱硬化性の注型樹脂を相異なる割合で含む複数の第１の混合液それぞれを貯留する複数の貯留槽と、
   前記複数の貯留槽から吐出された前記複数の第１の混合液を、前記複数の貯留槽それぞれに連結された複数の配管を介して導入するとともに均一に混合し、前記充填材及び前記注型樹脂を一定の割合で含む第２の混合液を調整する混合装置と、
   前記複数の貯留槽からの前記複数の第１の混合液それぞれの吐出量を制御し、前記混合装置において、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合を連続的に変化させ、異なるようにする制御装置と、
   前記混合装置から吐出された、前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が異なる前記第２の混合液を、順次注入管を介して注入及び充填し、加熱成型するための注型金型とを具え、
   前記注型金型へ注入及び充填する、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が、下方から上方に向けて連続的に増大するように構成したことを特徴とする、注型装置。
2. 充填材及び熱硬化性の注型樹脂の割合が同一であって、前記充填材の大きさが異なる複数の第１の混合液それぞれを貯留する複数の貯留槽と、
   前記複数の貯留槽から吐出された前記複数の第１の混合液を、前記複数の貯留槽それぞれに連結された複数の配管を介して導入するとともに均一に混合し、前記充填材及び前記注型樹脂を一定の割合で含む第２の混合液を調整する混合装置と、
   前記複数の貯留槽からの前記複数の第１の混合液それぞれの吐出量を制御し、前記混合装置において、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合を連続的に変化させ、異なるようにする制御装置と、
   前記混合装置から吐出された、前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が異なる前記第２の混合液を、順次注入管を介して注入及び充填し、加熱成型するための注型金型とを具え、
   前記注型金型へ注入及び充填する、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が、下方から上方に向けて連続的に増大するように構成したことを特徴とする、注型装置。
3. 前記注型金型は、複数のキャビティを具えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の注型装置。
4. 前記注入管は複数の注入管であって、それぞれが前記注型金型の上面及び下面に平行となるようにして前記複数のキャビティに連結されていることを特徴とする、請求項３に記載の注型装置。
5. 前記注型金型を、前記上面及び前記下面に垂直な軸の周りに回転させる回転機構を具えることを特徴とする、請求項４に記載の注型装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一に記載の注型装置で形成されたことを特徴とする、絶縁スペーサ。
7. 前記絶縁スペーサは、コーン型絶縁スペーサであることを特徴とする、請求項６に記載の絶縁スペーサ。
8. 充填材及び熱硬化性の注型樹脂を相異なる割合で含む複数の第１の混合液を準備し、それぞれ複数の貯留槽中に貯留する工程と、
   前記複数の貯留槽から吐出された前記複数の第１の混合液を、前記複数の貯留槽それぞれに連結された複数の配管を介して導入するとともに均一に混合し、前記充填材及び前記注型樹脂を一定の割合で含む第２の混合液を混合装置によって調整する工程と、
   制御装置によって、前記複数の貯留槽からの前記複数の第１の混合液それぞれの吐出量を制御し、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の割合を連続的に変化させ、異なるようにする工程と、
   前記混合装置から吐出された、前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が異なる前記第２の混合液を、順次注入管を介して注型金型内に注入及び充填し、加熱成型する工程とを具え、
   前記注型金型へ注入及び充填する、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が、下方から上方に向けて連続的に増大させることを特徴とする、注型方法。
9. 充填材及び熱硬化性の注型樹脂の割合が同一であって、前記充填材の大きさが異なる複数の第１の混合液を準備し、それぞれ複数の貯留槽中に貯留する工程と、
   前記複数の貯留槽から吐出された前記複数の第１の混合液を、前記複数の貯留槽それぞれに連結された複数の配管を介して導入するとともに均一に混合し、前記充填材及び前記注型樹脂を一定の割合で含む第２の混合液を混合装置によって調整する工程と、
   制御装置によって、前記複数の貯留槽からの前記複数の第１の混合液それぞれの吐出量を制御し、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の割合を連続的に変化させ、異なるようにする工程と、
   前記混合装置から吐出された、前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が異なる前記第２の混合液を、順次注入管を介して注型金型内に注入及び充填し、加熱成型する工程とを具え、
   前記注型金型へ注入及び充填する、前記第２の混合液中の前記充填材及び前記注型樹脂の前記割合が、下方から上方に向けて連続的に増大させることを特徴とする、注型方法。
10. 前記注型金型は、高速注型用金型とすることを特徴とする、請求項８又は９に記載の注型方法。
11. 前記注型金型に、複数のキャビティを設けることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一に記載の注型方法。
12. 前記注入管は複数の注入管であって、それぞれを前記注型金型の上面及び下面に平行となるようにして前記複数のキャビティに連結することを特徴とする、請求項１１に記載の注型方法。
13. 前記注型金型を、前記上面及び前記下面に垂直な軸の周りに回転機構によって回転させる工程を具えることを特徴とする、請求項１２に記載の注型装置。
14. 請求項８〜１３のいずれか一に記載の注型方法で形成されたことを特徴とする、絶縁スペーサ。
15. 前記絶縁スペーサは、コーン型絶縁スペーサであることを特徴とする、請求項１４に記載の絶縁スペーサ。

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