JPH07107690A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 巻線からの熱放出性を改善した回転電機を得
る。 【構成】 通常のワニス処理層の上に、セラミック遠赤
外線或いは赤外線放射膜を塗布することにより、放射率
が０．９以上になると共に表面積も拡大し手単位面積当
たりの輻射率が大きく向上するため、巻線の温度を低下
させる事が出来る。この実施例としてワニス処理と遠赤
外線放射膜を塗布した状態の巻線の断面図を示す。導体
１の外側にエナメル層２がある通常のマグネットワイヤ
を巻回し、スロット内に納めた後ワニス３を処理して硬
化させ、マグネットワイヤの固着と巻線加工時の加工低
下部のカバーを行う。そして、コイルエンド表面に硬化
後は赤外線或いは遠赤外線放射特性を有する被膜をスプ
レー、デイッピング、ドリップ等の方法で付着させ低温
で焼成して遠赤外線放射膜４ａを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁或いは冷却を改善
した回転電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、低圧の全閉形回転電機において
は、エナメル線からなるマグネットワイヤを鉄心溝（以
下スロットと呼ぶ）に納め、コイルエンドのレーシング
を行った後にワニス処理を行い加熱硬化して製作してい
た。そして、ワニス処理は絶縁物であり、熱伝達率の低
い材料を使用していた。特に、全閉形の回転電機におい
ては、巻線，回転子，鉄心で発生した熱は主として鉄心
からフレームに向って放出される事が多く、巻線のスロ
ット外の部分である所謂コイルエンド部からの熱放散は
冷却面での貢献は少かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため通常、内気温
度はコイルエンドと近い温度となり、内気の滞留による
伝熱は期待できなかった。一方、通常の絶縁ワニスの放
射係数は０．８程度であり、また、きわめて平滑面を形
成するため見かけの表面積も少なく熱輻射効率が悪かっ
た。従って、単位面積当たりの熱輻射量が少なく放熱量
としても低下するため、コイルエンド部からの熱輻射に
よっても熱放散は余り行われなかった。従って、回転電
機の小型化の支障となっていた。また、鉄心と巻線の絶
縁に使用するＵ字形絶縁物と鉄心の間には空隙が生じる
場合があり、巻線からの熱伝導を阻害する場合があっ
た。

【０００４】以上の結果、小型化する上で放熱が十分で
なく、巻線温度が上昇する問題点が生じる。本発明の目
的は上述の欠点を解決したもので、巻線からの熱放出性
を改善した回転電機を得る事にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】巻線を鉄心に納めた後に
通常のワニス処理を行い硬化させた後に、巻線のコイル
エンド部に対しセラミック遠赤外線或いは赤外線放射膜
の塗布を行い、所定温度で硬化させて熱放散性の良く、
且つ表面積も大きくなる効果を有する処理を行った回転
電機である。

【０００６】

【作用】通常のワニス処理層の上に、セラミック遠赤外
線或いは赤外線放射膜を塗布することにより、放射率が
０．９以上になると共に表面積も拡大し手単位面積当た
りの輻射率が大きく向上するため、巻線の温度を低下さ
せる事が出来る。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例について例を参照して
説明する。図１はワニス処理と遠赤外線放射膜を塗布し
た状態を示した巻線の断面図である。導体１の外側にエ
ナメル層２がある通常のマクネットワイヤを巻回し、図
示しないスロット内に納めた後ワニス３を処理して硬化
させ、マグネットワイヤの固着と巻線加工時の加工低下
部のカバーを行う。そして、コイルエンド表面に硬化後
は赤外線或いは遠赤外線放射特性を有する被膜をスプレ
ー，デイッピング，ドリップ等の方法で付着させ低温で
焼成して遠赤外線放射膜４ａを生成する。

【０００８】この遠赤外線放射膜４ａは低温で焼成し被
膜とする必要がある事から、皮膜形成のためにゾルーゲ
ル法で合成した０．１μｍ径以下の粒子を用い、表面エ
ネルギーを増加させ低温焼成を可能としている。ゾルー
ゲル法の出発物としては金属アルコキシドとしてシリコ
ーンアルコラート（例えばデトラエトキシシラン等）を
用い、加水分解させて高分子シリカとしたものを用い、
試料に塗布し乾燥加熱硬化させる。このときに、出発物
中にセラミック膜としてジルコニア，酸化コバルトを形
成する金属アルコラートを混合し、被膜とする事により
赤外線或いは遠赤外線放射特性の良い被膜を得る事が出
来る。

【０００９】更に図２に示すように、上述の構成に於い
て、コイルエンド４表面のセラミック被膜４ａ以外に、
ステーターフレーム５の外面，ベアリングブラケット１
０の外面に同様のセラミック皮膜５ａ，１０ａを夫々形
成した構成とすることが出来る。ゾルーゲル法によるセ
ラミックは低温でセラミック化が可能なため、硬化時の
歪も少なく安定に処理する事が出来る。

【００１０】図３に示すように、通常のワニス処理を行
う変わりにマグネットワイヤとして自己融着樹脂層を持
つワイヤを用い、巻線をスロットに納めた後に加熱融着
させて巻線の固着を行った後、ゾルーゲル法により製作
したセラミック層を形成した構成として通常のワニス処
理を省略し、製作時間を短縮する事が出来る。

【００１１】巻線に処理する絶縁ワニスにジルコニア，
酸化コバルト等の遠赤外線或いは赤外線放射特性を持つ
充填剤を５〜３０％混入したワニス処理を行う事によ
り、ワニス自体に赤外線或いは遠赤外線放射効果をもた
せる事が出来る。この場合は充填剤を混入するため、ワ
ニス硬化層自体の熱伝導度が向上し、表面積の増加が期
待されない以上の熱放散性の改善を図る事が出来る。

【００１２】回転電機のスロット部の鉄心と巻線の絶縁
のためには通常はＵ字形絶縁物を用いる。Ｕ字形絶縁物
と鉄心の間の熱伝導を輻射による熱伝導により改善する
ために、Ｕ字形絶縁物として使用するポリエチレンテレ
フタレートフィルムやアラミッド紙の鉄心に接する側
に、ゾルーゲル法により形成した赤外線或いは遠赤外線
放射セラミック膜を設け、空隙が生じた場合でも熱輻射
を改善し鉄心への熱伝達を向上させた構成とした。

【００１３】上述の構成に於いて巻線からの熱輻射を向
上させた場合、図４に例示した様に軸受部も輻射を受け
温度が上昇する可能性があるため、軸受周辺部のスリン
ガー７に熱線反射塗料７ａを塗布し、巻線から輻射熱を
反射し軸受温度上昇を軽減した構成とした。

【００１４】コイルエンド上に処理した赤外線，遠赤外
線放射膜等の熱線輻射膜により、巻線端部で発生した熱
の輻射が促進され、従来の鉄心を経由しての放熱に加え
熱放散性が大きく改善できる。ステートルスパイダー表
面の熱線輻射膜により放熱正も大きく改善できる。ま
た、熱線輻射膜であるセラミック膜はゾルーゲル法によ
り製作した微細なシリカ及びアルミナ等を低温例えば１
２０〜３００℃程度で焼成して形成できるため、絶縁を
劣化させることなく形成する事が出来る。

【００１５】以上のように回転電機巻線及びステータ
ー，ベアリングブラケットに熱放散性のセラミックを処
理する事により、回転電機巻線で発生する熱の放散性が
改善され巻線温度の低減が出来る。また、巻線の温度上
昇を従来と同定度に抑えた場合は小型化が可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転電機
の小型化或いは巻線温度の低減による寿命あるいは信頼
性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で巻線の横断図を図、

【図２】本発明の一実施例でフレームの内外に遠赤外線
放射膜のある縦断面図、

【図３】本発明の一実施例で自己融着電線を用いた場合
の巻線の断面図、

【図４】本発明の一実施例である軸受箱周りの構造図。

【符号の説明】

３…ワニス， ４…コイルエンド， ５…ステー
タフレーム，４ａ，５ａ，７ａ，１０ａ…遠赤外線放射
膜。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻線を収納した鉄心にワニス処理を施
   し、更に巻線上に赤外線或いは遠赤外線放射特性を有す
   る被膜を塗布して低温硬化させ、ワニス表面に赤外線或
   いは遠赤外線放射膜を形成させたことを特徴とする回転
   電機。
2. 【請求項２】 フレーム内面及び外面にも赤外線或いは
   遠赤外線放射膜を形成した請求項１記載の回転電機。
3. 【請求項３】 鉄心に収納した巻線を加熱による自己融
   着絶縁層を備えたマグネットワイヤで構成し、加熱によ
   り融着処理を行った後その上に赤外線或いは遠赤外線放
   射膜を形成したことを特徴とする回転電機。
4. 【請求項４】 赤外線或いは遠赤外線放射機能を備えた
   充填剤を含有した絶縁ワニスを巻線に処理し、ワニス自
   体に熱輻射性を持たせた請求項１記載の回転電機。
5. 【請求項５】 鉄心溝部と巻線の絶縁に使用するＵ字形
   絶縁シートの鉄心側に赤外線或いは遠赤外線放射膜を形
   成した請求項１記載の回転電機。
6. 【請求項６】 軸受ブラケット部の軸受近傍の内面に赤
   外線反射塗料を塗布し硬化させた請求項１記載の回転電
   機。