JPH06141518A - 電気機器のワニス含浸方法並びにこのワニス含浸方法に用いる袋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻線体を気密性ある袋により覆った状態でワ
ニス含浸を行う含浸方法において、巻線体の内周部に余
分な絶縁層が形成されることを防止する。 【構成】 固定子鉄心１２と巻線１３とから成る環状の
固定子１１を、気密性を有する袋１９内に収容し、袋１
９の下部１９ｃを固定子１１の内周側へ折り返す工程
と、袋１９内を減圧する工程と、減圧状態で袋１９内に
注入されたワニス２０を固定子１１に含浸させる工程と
を備えて成るワニス含浸方法において、袋１９の形状
を、上部１９ｂの内径寸法が固定子１１の外径寸法にほ
ぼ等しく且つ下部１９ｃの外径寸法が固定子１１の内径
寸法にほぼ等しくなるように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転電機の固定子など
の巻線体に対するワニス処理の方法を改良した電気機器
のワニス含浸方法、並びに、このワニス含浸方法に用い
る袋に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機器例えば回転電機においては、鉄
心に巻線を巻装してなる固定子に、ワニス含浸処理を施
し、固定子の絶縁性，耐熱性の向上や強度の向上などを
図ることが行われている。

【０００３】この種のワニス含浸処理方法として、従来
では、固定子を、熱硬化性樹脂からなるワニスに浸した
後、その固定子を加熱炉に収容してワニスを加熱硬化さ
せる浸漬法や、固定子に対してワニスを滴下させて含浸
させる滴下含浸法等が用いられていた。

【０００４】ところが、これらの含浸方法では、巻線の
素線間等の狭小な部分にワニスが含浸されにくく、ま
た、一旦含浸されたワニスが流出することがあるといっ
た欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
従来の浸漬法や滴下含浸法に代るワニス含浸方法とし
て、固定子を気密性ある袋により覆い、その袋内を減圧
した状態で袋内のワニスを固定子に含浸させるようにし
たいわゆる真空パック法を開発し、先に出願している
（特願平２−２３１０５１号）。

【０００６】この方法は、図１４に示すように、まず、
固定子鉄心１に巻線２を巻装してなる固定子３を、気密
性ある袋４内に収容する。このとき、袋４の下部を固定
子３の内周側へ上方に向けて折返すことにより、図１５
に示すように、袋４で固定子３の内外周を覆うようにす
る。そして、袋４内には、所要量のワニス５を注入して
収容しておく。

【０００７】この後、前記袋４の口部４ａを真空ポンプ
に接続して袋４の内部を減圧することにより、袋４を固
定子３の内外周面に密着させ（図１６参照）、内部のワ
ニス５を固定子３に含浸させ、しかる後、固定子３を袋
４により覆ったままで加熱炉内にて加熱し、ワニス５を
硬化させるものである。

【０００８】かかる方法によれば、減圧状態にてワニス
５を含浸させることができるので、ワニス５を巻線２の
素線間等の狭い空間まで含浸させることができ、また、
固定子３が気密性の袋４により覆われた状態にてワニス
含浸が行われるので、ワニス５が流出することを防止で
き、さらに設備も比較的簡単なもので済む等の利点を得
ることができるのである。

【０００９】しかしながら、このような真空パック法に
あっても、次のような点で改善の余地が残されていた。
即ち、袋４は、例えば柔軟性あるプラスチックフィルム
から形成され、図１４に示すように、前記固定子３の外
径よりも若干径大で、且つ十分大きな長さ寸法を有した
ものが使用される。このため、袋４のうち固定子３の内
周側へ折返された部分は、固定子３の内径に対して十分
大きな径を有して固定子３の内周部を覆うことになる。

【００１０】この結果、袋４は、内部の減圧時に、固定
子３の内周部分において、しわを形成した状態で密着す
るようになり、そのしわの内部にもワニス５が侵入する
ようになる。このような状態で、ワニスを硬化させる
と、図１７に示すように、固定子３の内周部に上記しわ
に対応した余分な絶縁層６が形成されるため、この余分
な絶縁層６を取除く作業が必要となっていた。

【００１１】そこで、本発明の目的は、環状の巻線体を
気密性の袋により覆った状態でワニス含浸を行ういわゆ
る真空パック法にあって、巻線体の内周部に余分な絶縁
層が形成されることを防止することができる電気機器の
ワニス含浸方法並びにこのワニス含浸方法に用いる袋を
提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
電気機器のワニス含浸方法は、鉄心とこの鉄心に巻回さ
れた巻線とから成る環状の巻線体を、気密性を有する袋
内に収容し、前記袋の下部を前記巻線体の内周側へ折り
返すようにする工程と、前記袋内を減圧する工程と、減
圧状態で前記袋内に注入されたワニスを巻線体に含浸さ
せる工程とを備えて成るワニス含浸方法において、前記
袋の形状を、上部の内径寸法が前記巻線体の外径寸法に
ほぼ等しく且つ下部の外径寸法が前記巻線体の内径寸法
にほぼ等しくしたところに特徴を有する。

【００１３】請求項２記載の電気機器のワニス含浸方法
は、上記請求項１記載の電気機器のワニス含浸方法にお
いて、前記袋を、熱収縮性を有するプラスチックフィル
ムから構成したものである。

【００１４】請求項３記載の袋は、上記請求項１記載の
電気機器のワニス含浸方法に用いる袋であって、気密性
を有すると共に、上部の内径寸法が巻線体の外径寸法に
ほぼ等しく且つ下部の外径寸法が前記巻線体の内径寸法
にほぼ等しい形状を有するものである。

【００１５】

【作用】上記手段によれば、袋の形状を、上部の内径寸
法が巻線体の外径寸法にほぼ等しく且つ下部の外径寸法
が巻線体の内径寸法にほぼ等しくしたので、袋内に巻線
体を収容し、袋の下部を巻線体の内周側へ折り返したと
き、袋の折り返し部分は巻線体の内径とほぼ同径で該巻
線体の内周部分を覆うようになる。このため、袋の内部
を減圧した後は、袋は巻線体の内周及び外周部分にしわ
が形成されない状態で密着するようになる。従って、巻
線体の内周部に余分な絶縁層が形成されることを防止で
きる。

【００１６】この場合、袋を熱収縮性あるプラスチック
フィルムから構成すれば、ワニスを硬化するときに加熱
する熱により、袋が収縮することから、袋は巻線体の内
周部分にしわが形成されない状態でより一層密着するよ
うになる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１な
いし図９を参照しながら説明する。まず、図７ないし図
９を参照して、電気機器の巻線体として例えば回転電機
の固定子１１の概略構成について述べる。固定子１１
は、固定子鉄心１２に複数個の巻線１３を巻装して構成
され、全体として略円環状をなしている。このうち、固
定子鉄心１２は、例えばリング状で内径側に開放形のス
ロット１２ａを複数個穿設した薄鋼板を複数枚積層して
形成されている。また、このスロット１２ａの内面には
スロット絶縁物１４が設けられている。

【００１８】一方、巻線１３は、ポリエステルイミド銅
線などの素線１５を巻回して形成され、複数個が所定の
スロット１２ａに収容されて楔１６により固定された状
態で固定子鉄心１２に巻装されている。また、スロット
１２ａに収容されていないコイルエンド部１３ａは、縛
り糸１７により整形されている。

【００１９】このように構成された固定子１１は、後述
するようにワニス含浸処理がなされ、これにより、図９
に示すように、全体の表面、並びに巻線１３の素線１５
同士間、及び巻線１３とスロット１２ａ（スロット絶縁
物１４）との間などに、ワニスによる絶縁層１８が形成
されるようになっている。これにて、巻線１３の耐熱強
度や耐振強度の向上、固定子鉄心１２への固着力強化、
絶縁劣化の防止等が図られるようになっている。

【００２０】さて、上記固定子１１に対するワニス含浸
処理の手順について、図１ないし図６も参照して以下述
べる。

【００２１】まず、図１に示すように、上述のように固
定子鉄心１２に巻線１３を巻装して構成された固定子１
１を、気密性を有する袋１９内に収容する。この袋１９
は例えば柔軟性あるプラスチックフィルムから成形され
ており、その形状は、上端に開口部１９ａを有し、上部
１９ｂの外径寸法が前記固定子１１の外径寸法にほぼ等
しく（若干径大）、且つ、下部１９ｃの外径寸法が固定
子１１の内径寸法にほぼ等しくなるように設定されてい
る。そして、袋１９の上部１９ｂの上下方向の長さ寸法
は、固定子１１の長さ寸法に比べて十分長くなるように
設定されると共に、下部１９ｃの上下方向の長さ寸法
は、固定子１１の長さ寸法よりも長くなるように設定さ
れている。

【００２２】このような構成の袋１９内に固定子１１を
収容する場合、径大な上部１９ｂ内に固定子１１を収容
し、袋の段部１９ｄ上に固定子１１のコイルエンド部１
３ａを配置させるようにした後（図１参照）、下部１９
ｃを固定子１１の内周側へ折り返す（図５参照）。ま
た、このとき、図５に示すように、袋１９内に例えば無
溶剤タイプのワニス２０を所要量収容しておく。

【００２３】次に、このように袋１９にワニス２０と共
に収容された固定子１１を、図２に示すように、ワニス
含浸用のタンク２１に収容する。このタンク２１の上面
開口部は、蓋２２により開閉されるように構成されてい
る。この蓋２２は、タンク２１の左側壁上部にヒンジ２
３を介して回動可能に設けられている。また、タンク２
１の右側壁の下部には、空気流出入口２４が設けられて
おり、この空気流出入口２４が空気通路２５を介して真
空ポンプ２６に連結されている。

【００２４】また、タンク２１内の右側には、袋１９の
開口部１９ａをシールするためのヒートシーラ２７が設
けられている。このヒートシーラ２７は、タンク２１及
び蓋２２の互いに対応する位置に設けられた一対のヒー
タ支持台２８及び２９と、これら各ヒータ支持台２８及
び２９に設けられたヒータ３０及び３１とから構成され
ている。上記したタンク２１、蓋２２、真空ポンプ２
６、ヒートシーラ２７等から減圧装置が構成されてい
る。

【００２５】そして、図２に示すように、固定子１１
は、上述のようなタンク２１内に、蓋２２を開放した状
態で収容され、このとき、袋１９の開口部１９ａ部分
が、下方のヒータ支持台２８（ヒータ３０）上に載置さ
れるように配置する。この状態で、蓋２２を閉塞するこ
とにより、タンク２１内が密閉状態とされる。蓋２２の
閉塞状態では、図３に示すように、袋１９の開口部１９
ａ部分は、両ヒータ３０及び３０に挟まれるようになる
が、密封されていないので、空気の通過が可能な状態に
ある。

【００２６】続いて、真空ポンプ２６を駆動してタンク
２１内を真空引きして減圧していく。この減圧により、
袋１９内の空気が開口部１９ａからタンク２１内へ真空
引きされ、袋１９内もタンク２１内と同様に減圧され
る。そして、所定の真空度まで減圧された状態で、ヒー
トシーラ２７のヒータ３０、３１を通電して発熱させる
ことにより、袋１９の開口部１９ａを気密にシールす
る。

【００２７】この後、真空ポンプ２６を停止すると共
に、タンク２１内を徐々に開放して空気を注入してい
き、タンク２１内を大気圧に戻し、蓋２２を開放する。
すると、図４及び図６に示すように、袋１９の外面に大
気圧が作用し、内部が減圧状態に保持されている袋１９
が、固定子１１の内外周部に真空パック状態のように密
着される。

【００２８】このとき、袋１９の上部１９ｂの内径寸法
が固定子１１の外径寸法にほぼ等しく且つ下部１９ｃの
外径寸法が固定子１１の内径寸法にほぼ等しいので、袋
１９の折り返し部分は固定子１１の内径とほぼ同径で該
固定子１１の内周部分を覆っていることから、袋１８の
内部が減圧された後は、袋１９は固定子１１の内周部分
にしわがほとんど生ずることなく密着するようになる。

【００２９】そして、袋１９内に収容されていたワニス
２０は、巻線１３内及びスロット１２ａ内に強制的に含
浸される。この際、外方から大気圧が作用することによ
り、袋１９内のワニス２０が固定子１１の狭い空間内に
まで十分押し込まれるようになる。

【００３０】しかる後、固定子１１を、袋１９内に収容
したままの状態で、タンク２１から取出して図示しない
加熱炉に収容し、この加熱炉内にて含浸されたワニス２
０を加熱硬化させる。ワニス２０を加熱硬化した後は、
袋１９を除去する。これによって、ワニス２０による絶
縁層１８が形成された固定子１１が構成され、巻線１３
の耐熱強度や耐振強度の向上、固定子鉄心１２への固着
力強化、絶縁効果の向上等が図られるのである。

【００３１】ところで、上記のワニス含浸処理の行程に
おいて、袋１９が、しわを存した状態で固定子１１に密
着していると、ワニス２０がそのしわの内部に侵入し、
その結果、固定子１１の表面部にそのしわに対応した余
分な絶縁層が形成される虞がある。

【００３２】これに対して、本実施例では、袋１９は、
その上部１９ｂが固定子１１の外径寸法にほぼ等しいと
共に、下部１９ｃが固定子１１の内径寸法にほぼ等しい
ことから、袋１９はほとんどしわを発生させずに固定子
１１の外周面及び内周面に密着するようになる。従っ
て、固定子１１の表面部特に内周部に余分な絶縁層が形
成されることを確実に防止できる。

【００３３】尚、上記実施例では、袋１９の材質として
柔軟性あるプラスチックフィルムを用いる構成とした
が、これに代えて、熱収縮性を有するプラスチックフィ
ルムを用いる構成としても良い。

【００３４】この構成の場合には、袋１９内に固定子１
１を収容し、下部１９ｃを固定子１１の内周側へ折り返
した後、ドライヤ等により熱風を固定子１１の内外周及
びコイルエンド部１３ａ部分に吹き付けることにより、
袋１９を熱収縮させて、袋１９を固定子１１に密着させ
る。これにより、袋１９内を減圧させた後では、袋１９
は固定子１１にしわが生ずることなくより一層密着する
ようになり、固定子１１にワニスを含浸させて硬化させ
たとき、余分な絶縁層が形成されることをより一層確実
に防止できる。

【００３５】また、図１０ないし図１３は、本発明の第
２の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なると
ころを説明する。図１０に示すように、袋１９に代わる
袋３２は、上端に開口部３２ａを有し、上部３２ｂの内
径寸法が固定子１１の外径寸法にほぼ等しく（若干径
大）、且つ、下部３２ｃの外径寸法が固定子１１の内径
寸法にほぼ等しくなるように設定され、更に、上部３２
ｂと下部３２ｃとの連続部分３２ｄがテーパー状に形成
されている。

【００３６】上記袋３２内に固定子１１を収容し、その
下部３２ｃを固定子１１の内周側へ折り返すと、図１１
及び図１２に示すようになる。この構成の場合、袋３２
内にワニス２０を所要量収容した後、図１３に示すよう
に、例えばシリコンゴム製のバンド３３を袋３２のうち
のコイルエンド部１３ａの外周部分に巻回して装着し、
袋３２がコイルエンド部１３ａに密着するようにする。
この後、袋３２にワニス２０と共に収容された固定子１
１を、ワニス含浸用のタンク２１に収容し、第１の実施
例とほぼ同様にして、袋３２内を減圧する。そして、こ
の後、減圧状態でワニス２０を加熱硬化させる。

【００３７】従って、この第２の実施例によれば、第１
の実施例とほぼ同様な作用効果を得ることができる。特
に、第２の実施例では、袋３２の上部３２ｂと下部３２
ｃとの間の連続部分３２ｄを、テーパー状に形成したの
で、下部３２ｃを固定子１１の内周側へ折り返したと
き、即ち、テーパー状の連続部分３２ｄが巻線１３のコ
イルエンド部１３ａを覆うとき、連続部分３２ｄがコイ
ルエンド部１３ａにしわが生じ難くなって密着し易くな
る。

【００３８】尚、上記各実施例では、密閉タンク２１を
用いてこのタンク２１内を減圧することにより含浸処理
を行うようにしたが、袋１９の開口部１９ａを直接的に
減圧源（真空ポンプ等）に接続して袋１９内を減圧する
ようにしても、同様の効果を得ることができる。また、
ワニス２０を加熱硬化させる行程は、加熱炉によらずと
も例えば誘導加熱などの方法を用いるようにしても良
い。

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、環状の巻線体を気密性の袋により覆った状態でワニ
ス含浸を行ういわゆる真空パック法において、袋の形状
を、上部の内径寸法が巻線体の外径寸法にほぼ等しく且
つ下部の外径寸法が巻線体の内径寸法にほぼ等しく構成
したので、袋は巻線体の内周及び外周部分にしわが形成
されない状態で密着するようになり、巻線体の内周部に
余分な絶縁層が形成されることを防止することができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、袋内に固
定子を収容し折り返す前の状態を示す縦断側面図

【図２】袋内に収容した固定子をタンク内に収容した状
態を示す縦断側面図

【図３】蓋を閉塞したタンクの縦断側面図

【図４】袋内を減圧した後、蓋を開放したタンクの縦断
側面図

【図５】減圧前の袋及び固定子の縦断側面図

【図６】減圧後の袋及び固定子の縦断側面図

【図７】固定子の斜視図

【図８】固定子の部分破断斜視図

【図９】固定子の部分横断面図

【図１０】本発明の第２の実施例を示す袋の斜視図

【図１１】下部を折り返した袋の斜視図

【図１２】図５相当図

【図１３】図６相当図

【図１４】従来構成を示す図１相当図

【図１５】図５相当図

【図１６】図６相当図

【図１７】図９相当図

【符号の説明】

１１は固定子（巻線体）、１２は固定子鉄心、１３は巻
線、１３ａはコイルエンド部、１８は絶縁層、１９は
袋、１９ｂは上部、１９ｃは下部、２０はワニス、２１
はタンク、２２は蓋、２６は真空ポンプ、２７はヒート
シーラ、３２は袋、３４はバンドを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山北 哲也 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 東 芝メック株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心とこの鉄心に巻回された巻線とから
   成る環状の巻線体を、気密性を有する袋内に収容し、前
   記袋の下部を前記巻線体の内周側へ折り返すようにする
   工程と、 前記袋内を減圧する工程と、 減圧状態で前記袋内に注入されたワニスを巻線体に含浸
   させる工程とを備えて成る電気機器のワニス含浸方法に
   おいて、 前記袋の形状を、上部の内径寸法が前記巻線体の外径寸
   法にほぼ等しく且つ下部の外径寸法が前記巻線体の内径
   寸法にほぼ等しくしたことを特徴とする電気機器のワニ
   ス含浸方法。
2. 【請求項２】 前記袋を、熱収縮性を有するプラスチッ
   クフィルムから構成したことを特徴とする請求項１記載
   の電気機器のワニス含浸方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電気機器のワニス含浸方
   法に用いる袋であって、気密性を有すると共に、上部の
   内径寸法が巻線体の外径寸法にほぼ等しく且つ下部の外
   径寸法が前記巻線体の内径寸法にほぼ等しい形状を有す
   る袋。