JPH03285304A - 耐熱絶縁コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の■的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば高速増殖炉における液体ナトリウム循
環用の電磁ポンプのような３００〜６００℃の高温で使
われる電気機器の耐熱絶縁コイル装置に関する。

（従来の技術） ３００〜６００℃の高温で使用できる耐熱絶縁コイル装
置は殆ど知られていない。特公昭６２−１２４１号公報
や特公昭６２−１２４２号公報には、コイルの線間空隙
部分およびコイルの外表面部の少なくとも一部にシリコ
ーン系樹脂または、そのシリコーン系樹脂と高融点無機
粉末を充てんおよび／または被覆した後焼成して無機質
層を形成したことを特徴とする耐熱絶縁コイルが記載さ
れている。

また特公昭６２−５７０８６号公報や特公昭６２−５７
０８７号公報には、導体上に無機絶縁層または使用中の
異常時等の高温時に無機物化する耐熱絶縁電線を巻付は
加工したコイルを固定する方法に関する耐熱絶縁コイル
装置の製法が記載されている。

（発明が解決しようとする課題） これら公知例で述べられている耐熱絶縁線輪は、あまり
厚い無機質層を形成できないことや、絶縁層自体が粗な
ため、絶縁破壊電圧が低く、高電圧用の機器に使えない
、仮に、別の方法で、厚くて密な無機質層を形成できた
としても、導体である銅と無機質層との熱膨張差が大き
いため、特にヒートサイクルに対する耐久性が低く、無
機絶縁層にクラックが発生し、やはり高電圧機器に使え
ないという欠点がある。また、絶縁層が粗なため熱伝導
率が低く、コイルの熱放散性が劣る欠点がある。

本発明は、このような要望に応えるためになされたもの
で、３００〜６００℃の高温で、長期間安定して使用で
き、高電圧にも使える耐熱絶縁コイル装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（１１１題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、鉄心に耐熱絶縁コイ
ルを装着してなる耐熱絶縁コイル装置において、前記鉄
心部表面の少なくとも耐熱絶縁コイル装着面にセラミッ
ク絶縁層を設けるようにする。

ここで、セラミック絶縁層としては例えばアルミナ（Ａ
らＯ３）、ステアタイト（ＭｇＯ・Ｓｉｎ、）、窒化ア
ルミ（ＯＮ）、　ｉＩ化ホウ素（ＢＮ）、ジルコン（ｌ
ｒ０２　”５ｌＯｚ　）などで形成したセラミック成形
体を用いる。

また、上述の種類のセラミックの粉末をプラズマ溶射法
などにより、溶融させながら高速で鉄心に吹きつけて固
着させてセラミック溶射絶縁層を形成させたものでもよ
い。

（作用） 本発明は上記のように構成されており、セラミック成形
体を使用することで高温における絶縁破壊電圧や機械強
度が強くなり、またセラミック溶射絶縁を用いることで
鉄心の形状にあまり左右されず簡便に絶縁できる。そし
てコイルから出る余分な熱は、コイル表面からと鉄心を
伝って放出されるが、コイルの絶縁層かうすいことと、
熱伝導の高いセラミック層のため放熱効果が高く、また
、鉄心部のセラミック絶縁層に高電圧がかかるので、コ
イル絶縁を高電圧化する必要がなくなり。

コイルが製作しやすく、高価な絶縁材の使用が少量です
み経済的である。さらにセラミック層と耐熱絶縁コイル
とは接着していないので、高温でｄ−Ｉ熱＃！縁コイル
が伸びても、セラミック層の面ですべるので、コイルの
絶縁層及びセラミック絶縁層に応力がかからず、絶縁性
能が低下しない。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

実施例１ 第２図において鉄心１を絶縁するセラミック２としては
、アルミナセラミック（来夏社製　商品名ＡＬ−１３）
を鉄心形状に成形して用いた。

セラミック成形品を鉄心に装着する際は無機接着剤を用
いた（住人化学工業社製商品名スミセラム５−１６＾）
、なお、セラミック成形品と鉄心は接着せずに単にはめ
合せれば熱膨張による応力が緩和される効果がある。

耐熱絶縁コイル３の製作は次に示す方法で行った。第２
図において、ニッケルメッキをしたアルミナ分散強化銅
（グリデンメタル社製　商品名（Ｊｉｄｃｏｐ　ＡＬ−
１５）にアルミナクロス補強マイカテープを巻いた絶縁
電線４を無機質充てん剤を含むアルキルシリケート系の
無機化シリコーン（東しシリコーン社製　商品名ＡＹ４
０９−２１８）を塗りながらパンケーキ状に巻回した。

さらにこの上からアルミナクロステープ（デンカ製ＴＰ
−２５Ｓ）を巻いて保護絶縁層５を形成した。

このようにして形成された絶縁層の外側に離形用のポリ
テトラフルオロエチレンテープ（図示せず）を巻き、鉄
板を当てた後、熱収縮性ポリエステルテープを巻き、こ
れを１５０℃で１５時間加熱して硬化させた。この後、
前記熱収縮ポリエステルテープ、鉄板、離形用のポリテ
トラフルオロエチレンチーブを除去し、このコイルを空
気中で３００℃で２時間、　６００℃で　５時間焼結し
、耐熱絶縁コイル３を得た。

ついで、耐熱絶縁コイル３を鉄心１に挿入して。

耐熱絶縁コイル装置を得た。

セラミック層２の材質としてはフォルステライト（２Ｍ
ｇＯ・ＳｉＯ□）を用いると熱膨張率が鉄心１のそれに
近いため、熱膨張差によって生ずる熱ストレスがほとん
どなく、セラミック層２が損傷されない。また、窒化ア
ルミ（ＡＩ）　を用いると熱伝導率が大きいのでコイル
からの発熱を鉄心へ速やかに放熱できる。

またセラミック層２は、板状のセラミックを無機接着剤
で接合して形成しても良い。

なお、セラミック成形体の絶縁破壊電圧は、セラミック
長繊維の織布に無機塗料を塗布して焼結したセラミック
層に比較して約７倍高く、高電圧層の形成に非常に有利
であることがわかる。

保護絶縁層５にクツション性が高いアルミナクロステー
プを用いたので、高温における耐熱絶縁コイルの熱伸び
を吸収する効果がある。従って、コイルに保護絶縁層を
設けない場合は、鉄心部にクツション性のあるセラミッ
クシートをはさむと良い。

実施例２ セラミック層２の形成方法として、アルミナ粉末（メテ
コ社製　商品名１０５５ＦＰ）をプラズマ溶射法により
鉄心１に吹きつけ強固なセラミック層を形成した。なお
、溶射セラミック層の上にセラミック塗料（日板研究新
製　商品名セラミ力ＴＳ−５００）をコーティングした
ところ、絶縁破壊電圧は塗布しない場合の約６倍になっ
た。

以下実施例１と同様にして耐熱絶縁コイル製造して鉄心
１に挿入した。

実施例１および２のようにして得られた耐熱絶縁コイル
装置を窒素ガスを封入して約６００℃で高電圧を課電し
ながら約１年間運転したとところ、破壊電圧はいずれも
初期の８０％以上あり、３００〜６００℃の高温で長期
間の使用に耐えるものであることが確認された。

また第１図の耐熱絶縁コイルの一例を示す斜視図かられ
かるように１分割された鉄心部を高電圧絶縁層で被覆す
る構成としたので大形コイルでも高電圧絶縁層のうける
熱ストレスは増大することはなく長時間にわたって良好
な電気絶縁特性を維持することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、鉄心部を熱、電
気、及び機械強度に優れたセラミック層で絶縁したので
、熱放散性が良く高電圧で使える耐熱絶縁コイル装置を
得ることができる。

また、セラミック絶縁層は鉄心部のみに形成すれば良い
ので経済的にも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す耐熱絶縁コイル装置の
斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。 １・・・鉄心 ２・・・セラミック層 ３・・・耐熱絶縁コイル ４・・・絶縁電線 ５・・保護絶縁層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　鉄心に耐熱絶縁コイルを装着してなる耐熱絶縁コイル
   装置において、前記鉄心部表面の少なくとも耐熱絶縁コ
   イル装着面にセラミック絶縁層を設けたことを特徴とす
   る耐熱絶縁コイル装置。