JPH04119609A - モールドコイルの製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、コイルをレジンによりモールドして製造する
モールドコイルの製造方法に関する。

（従来の技術） モールドコイルは、モールド変圧器の他、リアクトル、
モールド形計器用変圧器（ＰＴ）、モールド形変流器（
ＣＴ）等の電気機器に多く用いられている。これらのモ
ールドコイルを製造するについて、一般に、量産タイプ
で繰り返し多量に生産する場合には、成形型としては肉
厚の厚い金型が使用され、一方、配電用及び電力用モー
ルド変圧器のように一品一品形態が変わるような機種の
場合には、成形型の扱い易さ、保管性及び経済性の面か
ら肉厚の薄い金型が使用されることが多い。

肉厚の薄い金型を使用する場合には、一般には次のよう
にしてモールドコイルを製造する。まず、金型にコイル
を組み込み、この金型を乾燥炉内に入れて、気相でコイ
ル及び金型の乾燥を行うと共に、注型レジンの流れを良
くするためにこれらコイル及び金型の加熱を行う。この
後、コイルを組み込んだ金型を真空タンク内に入れて真
空引きし、金型内に熱硬化性のレジンを注入する。そし
て、レジンを注入した金型を真空タンクから出して再び
乾燥炉内に入れ、レジンが硬化するまで一定温度で放置
する。この場合、形状や大きさにもよるが、筒状のモー
ルドコイルの場合には、一般には、レジンの硬化収縮で
内側の型の離型がし難くなったり、残留応力が大きくな
ってクラックが発生したりし易いため、−次硬化後に離
型し、その後再び乾燥炉内に入れてレジンを完全に硬化
させる二次硬化を行って強固なモールドコイルを得るよ
うにしている。

（発明が解決しようとする課題） このような製造方法においては、コイル及び金型を加熱
乾燥させる際に、乾燥炉内において空気を熱媒体とした
気相加熱で行うため、加熱効率が悪く、それらコイル及
び金型が一定温度になるまで上昇させるのに長時間を要
し、電気エネルギーの消費も多大なものになる。また、
レジンを加熱硬化させる際も、同様に乾燥炉内において
空気を熱媒体とした気相加熱で行うため、やはリレジン
を硬化させるのに必要な温度まで上昇させるのに時間が
かかり、電気エネルギーの消費も多くなる。

さらには、レジンを加熱硬化させる場合、乾燥炉内での
気相加熱では温度のコントロールができないため、特に
レジンの注入口部分が早く硬化して、内部にひけやボイ
ド等が生じたり、残留応力が局部的に大きくなったりし
てレジンにクラックが発生したりすることがある。これ
を防止するためには、低い温度でゆっくり硬化させる必
要があるが、これでは生産性が著しく低下してしまう。

そこで、本発明の目的は、コイル及び成形型の加熱乾燥
時、及び注型レジンの加熱硬化時における加熱を効率良
く行うことができ、また、それらの加熱時における温度
コントロールが可能となり、効率的で且つ経済的にモー
ルドコイルを製造することができるモールドコイルの製
造方法を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、成形型内にコイルを組み込み、その成形型内
に熱硬化性のレジンを注入した後、そのレジンを加熱硬
化することによってモールドコイルを製造する方法にお
いて、成形型に電気的加熱素子を取り付けると共に、そ
の成形型内に組み込むコイルを通電可能に構成し、前記
加熱素子及びコイルに通電してこれらを発熱させること
によりコイル及び成形型を加熱乾燥させ、この後、成形
型内にレジンを注入し、そのレジンを前記加熱素子及び
コイルの通電加熱により加熱硬化させるようにしたとこ
ろに特徴を有する。

（作用） 上記した手段によれば、コイル及び成形型の加熱乾燥時
においては、コイルは通電によって生じるコイル自身の
抵抗損失（１２Ｒ：Ｉ−通電電流、Ｒ−導体の抵抗）に
よる発熱によって直接的に加熱され、成形型はこれに取
り付けられた加熱素子の発熱によって直接的に加熱され
る。従って、乾燥炉内で空気を熱媒体とした二次的な加
熱で行う場合に比べて加熱効率が良く、それらコイル及
び成形型を早く加熱することができる。また、レジン注
入後のレジンの加熱硬化時においても、コイル及び加熱
素子の発熱による加熱で行うことができるから、やはり
加熱効率が良く、レジンを硬化させるのに必要な温度ま
で早く上昇させることができる。しかも、この場合、レ
ジンによりモールドされたコイル自身が発熱するので、
レジンを中から外へ順次硬化させることができ、ひけ等
による残留応力を減らすことができ、また、コイル及び
加熱素子の通電状態を制御することにより温度コントロ
ールが可能となり、レジンを良好に硬化させることがで
きる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明する
。

第１図は成形型１にコイル２を組み込んだ状態の概略的
構成を示している。同図において、成形型１は、夫々薄
い鉄板から成る内型ｌａ、外型１ｂ及び側面型１ｃを組
み合わせて構成されている。

これら内型１ａ、外型１ｂ及び側面型ＩＣの外面には、
プリントヒータ或いはテープ状ヒータ等の電気的加熱素
子たる電気ヒータ３が複数個に分割された状態で取り付
けられている。各電気ヒータ３はヒータ温度制御装置４
に接続されている。コイル２は、複数個の環状をなすコ
イル素子２ａを直列に接続して構成され、成形型１内に
通電可能に組み込まれている。コイル２の両端子２ｂは
、成形型１と絶縁されて外方へ導出され、電圧検出器５
及び電流検出器６を介して直流の電力調整器７に接続さ
れている。電力調整器７及びヒータ温度制御装置４は電
源８に接続され、また、電圧検出器５．電流検出器６及
び電力調整器７はインターフェイス９を介してＣＰＵｌ
０に接続され、さらに、ヒータ温度制御装置４はＣＰＵ
ｌ０に直接接続されている。そして、ＣＰＵ１０は、こ
れに必要な条件（コイル２の容量や、温度、時間等）を
入力することにより、コイル２及び電気ヒータ３の通電
状態を制御するようになっている。尚、図示はしないが
、成形型１には、内部に注型レジンを注入するためのレ
ジン注入口が形成されていると共に、成形型１の温度を
検出するための熱電対が設けられている。

次に、モールドコイルを製造する手順について第２図も
参照しながら説明する。

まず第１図に示すように、成形型１内にコイル２を組み
込み、この状態で成形型１及びコイル２の加熱乾燥を行
う。この加熱乾燥は、加熱乾燥に必要な条件をＣＰＵｌ
０に入力し、コイル２及び成形型１に取り付けられた電
気ヒータ３に通電してこれらを発熱させることによって
所定時間行う。

このとき、コイル２及び電気ヒータ３は、コイル２及び
成形型１の温度が約１００〜１２０℃となるようにＣＰ
Ｕ１０により制御される。

この場合、コイル２の温度制御は、電圧検出器５及び電
流検出器６により検出した電圧及び電流の検出値に基づ
いて、ＣＰＵ１０によりコイル２の抵抗を算出すると共
にこの抵抗から温度を計算し、電力調整器７を介して通
電電流をコントロールすることによって行う。また、成
形型１の温度制御は、成形型１に設けられた図示しない
熱電対により検出される温度に基づいて、ＣＰＵ１０に
よりヒータ温度制御袋Ｗ４を介し電気ヒータ３をコント
ロールすることによって行う。

このような加熱乾燥工程が終了したら、コイル２が組み
込まれた成形型１を図示しない真空タンク内に入れて真
空引きし、レジン注入口から成形型１内にエポキシ樹脂
等の熱硬化性のレジンを注入する。

レジン注入後、上記成形型１を真空タンクから出し、レ
ジンの硬化に必要な条件をＣＰＵｌ０に入力し、コイル
２及び電気ヒータ３に通電してこれらを発熱させること
によってレンジの一次硬化を所定時間行う。このとき、
レジンの種類にもよるが、コイル２及び成形型１の温度
が約９０〜１２０℃となるようにコイル２及び電気ヒー
タ３を制御する。

この−次硬化の工程における温度制御も、上記加熱乾燥
工程と同様に、コイル２及び電気ヒータ３をＣＰＵ１０
により制御することによって行われる。この場合、成形
型１に取り付けた電気ヒータ３のうち、レジン注入口近
傍の電気ヒータ３をレジン注入口部分の温度が他の部分
より低くなるように制御し、そのレジン注入口部分のレ
ジンの硬化を他の部分より遅らせると良い。

この−次硬化の工程が終了したら、成形型１を取り外し
く離型）、この後、二次硬化を所定時間行う。この二次
硬化は、成形型１を取り外したモールド成形物を図示し
ない乾燥炉内に入れ、コイル２の発熱と乾燥炉による気
相加熱とを併用して行うと良い。こめようにしてレジン
を完全に硬化させることにより、モールドコイルの製造
が完了する。

斯様な本実施例によれば、コイル２及び成形型１の加熱
乾燥、及びレジン注入後のレジンの一次硬化は、コイル
２がこれの通電によって生じるコイル自身の抵抗損失に
よる発熱によって直接的に加熱されると共に、成形型１
がこれに取り付けられた電気ヒータ３の発熱によって直
接的に加熱されることによって行われる。従って、乾燥
炉内で空気を熱媒体とした二次的な加熱°で行う場合に
比べて加熱効率が良く、それらコイル２及び成形型ｌを
早く加熱することができ、加熱乾燥及びレジンの一次硬
化の時間を短縮でき、使用電力量も抑えることができる
。この場合、特にコイル２の温度制御は種々のコイル２
に応じて行うことができるから、その温度制御を最適な
条件で行うことができる。また、成形型１は薄い鉄板か
ら構成したものであるから、電気ヒータ３による熱応答
性が良く、しかも電気ヒータ３を分割して取り付けてい
るから、成形型１の温度制御も容易に行うことができる
。

また、レジンの一次硬化時においては、レジンによりモ
ールドされたコイル２自身が発熱するので、レジンを中
から外へ順次硬化させることができ、ひけ等による残留
応力を減らすことができる。

しかも、コイル２及び電気ヒータ３の通電状態を制御す
ることによって温度コントロールを容易に行うことがで
きるから、レジンを良好に硬化させることができ、クラ
ック等が生ずることも防止できる。

尚、上記した実施例では、成形型１に取り付ける電気的
加熱素子として、プリントヒータ等の電気ヒータ３を例
示したが、その電気ヒータに代えて、例えば通電時の極
性変化で加熱と冷却の切り換えができるベルチェ素子を
用いても良い。ちなみに、レジンの一次硬化時において
、レジンの種類によっては硬化発熱が大きくなり、電気
ヒータ３のみでは温度分布の調整ができなくなる場合が
ある。このような場合には、ベルチェ素子を用い、温度
が高すぎる部分は冷却、低いところは加熱するという制
御を行うことにより、温度分布をより正確に制御するこ
とが可能となる。

［発明の効果］ 以上の記述にて明らかなように、本発明は、コイルをレ
ジンによりモールドして成るモールドコイルを製造する
方法において、成形型に電気的加熱素子を取り付けると
共に、その成形型内に組み込むコイルを通電可能に構成
し、前記加熱素子及びコイルに通電してこれらを発熱さ
せることによりコイル及び成形型を加熱乾燥させ、この
後、成形型内にレジンを注入し、そのレジンを前記加熱
素子及びコイルの通電加熱により加熱硬化させるように
したから、コイル及び成形型の加熱乾燥時、及びレジン
の加熱硬化時における加熱を効率良く行うことができ、
しかも温度コントロールを行うことができるから、レジ
ンを良好に硬化させることができ、よってモールドコイ
ルを効率的に且つ経済的に製造することができるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は成形型にコイ
ルを組み込んだ状態の概略的構成図、第２図は製造工程
におけるコイルの温度変化を示した図である。 図面中、１は成形型、２はコイル、３は電気ヒータ（電
気的加熱素子）を示す。 代理人　　弁理士　佐　藤　　強 １成形型 ２コイル ３　電シを的す８表へ１（民ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．成形型内にコイルを組み込み、その成形型内に熱硬
   化性のレジンを注入した後、そのレジンを加熱硬化する
   ことによってモールドコイルを製造する方法において、
   前記成形型に電気的加熱素子を取り付けると共に、成形
   型内に組み込む前記コイルを通電可能に構成し、前記加
   熱素子及びコイルに通電してこれらを発熱させることに
   よりコイル及び成形型を加熱乾燥させ、この後、成形型
   内にレジンを注入し、そのレジンを前記加熱素子及びコ
   イルの通電加熱により加熱硬化させるようにしたことを
   特徴とするモールドコイルの製造方法。