JPH04237A - 電動機の冷却方法 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は、ターボ冷凍機、ヒートポンプ等の空調機器
、冷凍機器に使用される冷媒冷却の電動機用のコイルに
関するものであり、特に冷媒として、■−モノフルオロ
ー２−トリフルオロエタンもしくは、ジクロロトリフル
オロエタンを用い柩ことが可能な電動機コイルに関する
ものである。

「従来の技術」 従来、空冷ターボ冷凍機、ヒートポンプ等の空調機器、
冷凍機器に使用される冷媒の一種としてジクロロジフル
オロメタンもしくは、トリクロロモノフルオロメタンが
用いられていた。また、潤滑剤としては、パラフィン系
あるいはナフテン系鉱物油が用いられている。

この種の用途に用いられる電動機のコイルは、酸無水物
系（多官能の無水カルボン酸）を硬化剤とするエポキシ
樹脂によって絶縁処理されるのが一般的であった。

冷凍機は、電動機により駆動される圧縮機、凝縮機、減
圧装置、蒸発機およびこれらの機器を接続する配管経路
などで構成されている。前記電動機用のコイルは、高圧
機においては、導体にマイカテープを巻き回し、前記エ
ポキシ樹脂を真空含浸したコイルが使用されている。一
方、低圧機においては、エナメル被覆された巻線を前記
エポキシ樹脂にて処理したコイルが使用されている。

さらに、電動機は、圧縮機、凝縮機、減圧装置、蒸発器
機器内を循環する冷媒と同一の冷媒で冷却されるように
なっており、凝縮機で凝縮した冷媒の一部は、ポンプ等
により循環されて電動機のコイルなどを冷却し、冷媒自
身は加熱され、蒸発し、再び凝縮機へ戻る。

「発明か解決しようとする課題」 しかしながら、冷媒として使用しているジクロロジフル
オロメタンやトリクロロモノフルオロメタンはオゾン層
を破壊するという問題があり、世界的にその規制がなさ
れつつある。

その代替冷媒の候補として、ジクロロジフルオロメタン
に対しては、ｌ−モノフルオロ−２−トリフルオロエタ
ンの使用、また、トリクロロモノフルオロメタンに対し
ては、ジクロロトリフルオロエタンの使用の研究がなさ
れている。

ところが、この１−モノフルオロ−２−トリフルオロエ
タン及びジクロロトリフルオロエタンは、ジクロロジフ
ルオロメタンやトリクロロモノフルオロメタンに比べて
、電動機の絶縁に使用されている有機絶縁材料に対して
膨潤作用や溶解作用が強い。

さらに、ニーモノフルオロ−２−トリフルオロエタンは
パラフィン系やナフテン系の鉱物油等の潤滑剤との相溶
性が悪いため、潤滑剤としてはポリアルファオレフィン
、ポリグリコール、ポリオールエステル、ポリエーテル
、フルオロカーボン等の特殊合成油を使用する必要があ
る。ところが、この種の特殊合成油は従来使用していた
パラフィン系やナフテン系鉱物油等の潤滑剤よりも、電
動機の絶縁に使用されている有機絶縁材料に対して強い
膨潤作用や溶解作用がある。

このため、！−モノフルオロー２−トリフルオロエタン
やジクロロトリフルオロエタンの冷媒及び前記特殊合成
油の潤滑剤中で酸無水物を硬化剤としたエポキシ樹脂で
絶縁処理された電動機コイルを用いると、コイルの絶線
層が冷媒や潤滑剤により膨潤作用や溶解作用を受けて機
械的強度や絶縁性能の低下を招く。さらに、溶解した樹
脂が冷凍機の吐出弁や循環系基管に付着して、装置の運
転に支障をきたす。このため、冷媒として、ｌモノフル
オロ−２−トリフルオロエタンやジクロロトリフルオロ
エタンは冷媒冷却の電動機により駆動されるターボ冷凍
機、ヒートポンプ等の空調機器や冷凍機器には安易に代
替できないものであった。

本発明は前記課題を解決するためになされたもので、■
−モノフルオロー２−トリフルオロエタンやジクロロト
リフルオロエタンの冷媒や、■モノフルオロー２−トリ
フルオロエタンとともに使用する特殊合成油系潤滑剤の
強い膨潤作用や溶解作用に耐えうる電動機のコイルを得
ることを目的とする。

「課題を解決するための手段」 請求項（１）記載の発明は前記課題を解決するために、
ターボ冷凍機、ヒートポンプ等の空調機器、冷凍機器に
おいて、電動機により駆動される圧縮機、凝縮器、減圧
装置、蒸発器およびこれらの機器を接続する配管経路な
どで構成され、これらの機器内を循環する冷媒と同一の
冷媒で冷却されるようになっている前記電動機用のコイ
ルにおいて、前記冷媒としてｌ−モノフルオロ−２−ト
リフルオロエタンを用い、潤滑剤としてｌ−モノフルオ
ロ−２−トリフルオロエタンと良好な相溶性のある特殊
合成油を用い、かつイミダゾール化合物を硬化剤とした
エポキシ樹脂により絶縁処理されたものである。

請求項（２）に記載の発明は前記課題を解決するために
、ターボ冷凍機、ヒートポンプ等の空調機器、冷凍機器
において、電動機により駆動される圧縮機、凝縮器、減
圧装置、蒸発器およびこれらの機器を接続する配管経路
などで構成され、これらの機器内を循環する冷媒と同一
の冷媒で冷却されるようになっている前記電動機用のコ
イルにおいて、前記冷媒として、ジクロロトリフルオロ
エタンを用い、かつイミダゾール化合物を硬化剤とした
エポキシ樹脂により絶縁処理されたものである。

本発明のコイルの絶縁層をなす無溶剤エポキシ樹脂とし
ては、ビスフェノールＡ形やビスフェノールＦ形のエポ
キシ樹脂などが好適に用いられ、その中でも常温で液状
のものが利用しやすい。そのようなエポキシ樹脂として
は、エピコート８２８．８２７．８０７（商品名；油化
シェル社製）などがある。また、この無溶剤エポキシ樹
脂には、脂環式エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ形
工これらにフェノールノボラックエポキシ樹脂やクレゾ
ールノボラックエポキシ樹脂などを適当量混合したもの
を用いることもできる。このような混合樹脂からなる絶
縁層は、耐熱性の良好なものとなる。また、必要に応じ
て希釈剤も添加することもできる 本発明のコイルの絶縁層をなす無溶剤エポキシ樹脂の硬
化剤として用いるイミダゾール化合物としては、前記エ
ポキシ樹脂との相溶性が良くポットライフが長い点で、
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、及びイミダゾール環中の第２級アミン
官能基を不活性のシアノエチル基で置換した１−シアノ
エチル−２−メチルイミダゾール、■−シアノエチルー
２−フェニルー４，５−ジー（シアノエトキシメチル）
イミダゾールなどが好適に用いられるが、中でもｌ−シ
アノエチル−２−フェニルイミダゾールが特に好適に用
いられる。

「実施例」 （実施例１） 第１表に示す配合の樹脂組成物を第１図に示すヘリカル
コイルＩにワニス処理をして、最適な硬化条件で加熱硬
化させて試料を作成した。

第　　１　　表 以　　下　　余　　白 注（１）、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾー
ル 注（２）、１−シアノエチル−２−エチル−４メチルイ
ミダゾール ヘリカルコイル１は、第１図に示すように、直径１　ｘ
ｍのアルミニウム裸線によって作成し、その長さは７０
ｚ肩、内径１０１１である。

以上の各試料について、耐１−モノフォロー２−トリフ
ルオロエタン性と耐潤滑油性を調べた。

耐ｌ−モノフルオロ−２−トリフルオロエタン性及び耐
潤滑油性の比較は、ｌ−モノフルオロ−２−トリフルオ
ロエタンと特殊合成油系の冷凍機潤滑剤が５０　：５０
の重量比で封入されたオートクレーブ中に前記ワニス処
理したヘリカルコイル１を設置して、１０５℃で２週間
加熱した。そして、加熱前後の重量と曲げ強度を測定し
て、重量の変化から１−モノフルオロ−２−トリフルオ
ロエタン及び特殊合成油系潤滑剤に抽出された量を算出
し、曲げ強度の変化から保持率を算出した。

結果を第２表に示した。

第　　２ 表 第２表の結果から、本発明の電動機コイルの絶縁処理に
使用するエポキシ樹脂組成物（試料Ｎ。

１〜５）は、ｌ−モノフルオロ−２−トリフルオロエタ
ン及び特殊合成油系潤滑剤に対する抽出量が少なく、ま
た、保持率も高く、溶解や膨潤・軟化がほとんど認めら
れないことが判明し、耐１モノフルオロー２−トリフル
オロエタン性と耐潤滑油性に優れているものであること
が確認できた。

これに対して、従来の電動機コイルの絶縁層をなしてい
た酸無水物を硬化剤とするエポキシ樹脂組成物（試料Ｎ
ｏ、６．７）は、抽出量が多く、しかも膨潤軟化するた
め曲げ強度保持率も著しく低く、耐１−モノフルオロ−
２−トリフルオロエタン性及び耐潤滑油性に劣るもので
あった。

（実施例２） 実施例１と同様に、第１表に示す配合の樹脂組成物を第
１図に示すヘリカルコイルｌにワニス処理して、最適な
硬化条件で加熱硬化させて試料を作成した。これら各試
料について耐ジクロロトリフルオロエタン性を調べた。

耐ジクロロトリフルオロエタン性の比較は、オートクレ
ーブ中に前記ワニス処理したヘリカルコイルｌとジクロ
ロトリフルオロエタンを封入して、１０５℃で２週間加
熱した。そして、加熱前後の重量及び曲げ強度を測定し
、重量の変化からジクロロトリフルオロエタン抽出量を
算出し、曲げ強度の変化から保持率を算出した。

結果を第３表に示した。

第　　３　　表 第３表の結果から、本発明の電動機コイルの絶縁処理に
使用するエポキシ樹脂組成物（試料Ｎｏ。

１〜５）は、ジクロロトリフルオロエタンに対する抽出
量が少なく、曲げ保持率も高く、溶解や膨潤・軟化がほ
とんど認められないことが判明し、耐ジクロロトリフル
オロエタン性に優れているものであることが確認できた
。これに対して、従来の電動機コイルの絶縁層をなして
いた酸無水物を硬化剤とするエポキシ樹脂組成物（試料
Ｎｏ、６゜７）は、ジクロロトリフルオロエタン抽出量
が多く、しかも膨潤軟化するため、曲げ強度保持率も著
しく低く、耐ジクロロトリフルオロエタン性に劣るもの
であった。

（実施例３） 実施例１の第１表に示した樹脂組成物のＮｏ。

ｌとＮ００７を用いて、電動機コイルを以下の様に作成
して、耐ｌ−モノフルオロ−２−トリフルオロエタン性
及び耐潤滑油性を比較した。

素線絶縁を施した導体巻線にガラスクロスを裏打ち材と
したマイカテープを巻き回して、その表面にガラスクロ
ステープを巻いた。次いでこれらを８０℃、１ｘｘＨＨ
の条件下で真空乾燥して、−度常圧に戻した後、このも
のをエポキシ樹脂組成物に真空加圧含浸した。このよう
に含浸したものを１３０℃で２４時間加熱処理してエポ
キシ樹脂組成物を硬化せしめ、絶縁処理されたコイルを
製造した。

このコイルを１−モノフルオロ−２−トリフルオロエタ
ンと特殊合成油系の冷凍機潤滑剤が５０設置して、１０
５℃で２週間加熱した。

この試験の前後で、ｔａｎδ−電圧特性、Δｔａｎδ及
び絶縁抵抗を調べた。

結果を第２図および第４表に示した。

第　　４　　表 第２図および第４表の結果から、酸無水物を硬化剤とす
るエポキシ樹脂組成物（Ｎｏ、７）を絶縁層とする電動
機コイルは試験前に比べて試験後の電気特性に低下が認
められ、絶縁層が１−モノフルオロ−２−トリフルオロ
エタンと特殊合成油系潤滑剤によって劣化することが明
白であるが、本発明の電動機コイルはｌ−モノフルオロ
−２−トリフルオロエタンと特殊合成油系潤滑剤の混合
液に曝されてもほとんど電気特性の劣化がなく、実用上
も全く問題のないことが確認できた。

（実施例４） 実施例３と同様に、実施例１の第１表に示した樹脂組成
物のＮｏ、ｌとＮ０１７を用いて、電動機コイルを以下
のように作成し、耐ジクロロトリフルオロエタン性を比
較した。

素線絶縁を施した導体巻線にガラスクロスを裏打ち剤と
したマイカテープを巻き回し、その表面にガラスクロス
テープを巻いた。次いでこれらを８０℃、ｌｌｌｌＨｇ
の条件下で真空乾燥して一度常圧に戻した後、このもの
をエポキシ樹脂組成物に真空加圧含浸した。このように
含浸したものを、１３０℃で２４時間加熱処理してエポ
キシ樹脂組・酸物を硬化せしめ、絶縁処理されたコイル
を製造した。

このコイルをジクロロトリフルオロエタンと冷凍機潤滑
剤が５０　：５０の重量比で封入されたオートクレーブ
中に設置して、１０５℃で２週間加熱した。この試験の
前後で、ｔａｎδ−電圧特性、Δｔａｎδ及び絶縁抵抗
を調べた。結果を第３図および第５表に示した。

第　　５　　表 第３図および第５表の結果から、酸無水物を硬化剤とす
るエポキシ樹脂組成物（Ｎｏ、７）を絶縁層とする電動
機コイルは試験前に比べて試験後の電気特性に低下が認
められ、絶縁層がジクロロトリフルオロエタンによって
劣化することが明白であるが、本発明の電動機コイルは
ジクロロトリフルオロエタンと潤滑剤の混合液に曝され
てもほとんど電気特性の劣化がなく、実用上も全く問題
のないことか確認できた。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の電動機コイルは、イミダ
ゾール化合物を硬化剤としたエポキノ樹脂によって絶縁
処理されているので、膨潤作用や溶解作用の強いｌ−モ
ノフルオロ−２−トリフルオロエタンやジクロロトリフ
ルオロエタンの冷媒及び特殊合成油系の潤滑剤に、対し
ても優れた耐薬品性を有している。従って、本発明の電
動機コイルは、冷媒に１−モノフルオロ−２−トリフル
オロエタンやジクロロトリフルオロエタン及び潤滑剤に
特殊合成油を用いるターボ冷凍機、ヒートポンプ等の空
調機器や冷凍機器に使用される冷媒冷却の電動機に使用
されたとしても、絶縁層が冷媒の１−モノフルオロ−２
−トリフルオロエタンやジクロロトリフルオロエタン及
び潤滑剤の特殊合成油に侵されて溶解することがなく、
絶縁低下をきたしたり、冷凍機の循環系基管が閉塞する
などの事故を生じることがない。

さらに、ターボ冷凍機、ヒートポンプ等に冷媒としてＩ
−モノフルオロ−２−トリフルオロエタン及びジクロロ
トリフルオロエタンが使用できるため、万が一冷媒が漏
れても成層圏オゾン層を破壊することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のアルミヘリカルコイルを
示す側面図。第２図は、冷媒としてｌモノフルオロ−２
−トリフルオロエタンを使用して、潤滑剤として特殊合
成油を用いたときのｔａｎδ−電圧特性図、第３図は、
冷媒としてジクロロトリフルオロエタンを使用し、潤滑
剤としてナフテン系鉱油を使用したときのｊａｎδ−電
圧特性図である。 ■・・・・・・アルミヘリカルコイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ターボ冷凍機、ヒートポンプ等の空調機器、冷凍
   機器において、電動機により駆動される圧縮機、凝縮器
   、減圧装置、蒸発器およびこれらの機器を接続する配管
   経路などで構成され、これらの機器内を循環する冷媒と
   同一の冷媒で冷却されるようになっている前記電動機用
   のコイルにおいて、前記冷媒として１−モノフルオロ−
   ２−トリフルオロエタンを用い、潤滑剤として１−モノ
   フルオロ−２−トリフルオロエタンと良好な相溶性のあ
   る特殊合成油を用い、かつイミダゾール化合物を硬化剤
   としたエポキシ樹脂により絶縁処理されたことを特徴と
   する耐冷媒性電動機コイル。
2. （２）ターボ冷凍機、ヒートポンプ等の空調機器、冷凍
   機器において、電動機により駆動される圧縮機、凝縮器
   、減圧装置、蒸発器およびこれらの機器を接続する配管
   経路などで構成され、これらの機器内を循環する冷媒と
   同一の冷媒で冷却されるようになっている前記電動機用
   のコイルにおいて、前記冷媒として、ジクロロトリフル
   オロエタンを用い、かつイミダゾール化合物を硬化剤と
   したエポキシ樹脂により絶縁処理されたことを特徴とす
   る耐冷媒性電動機コイル。