JPS6020752A - リ−ド線の過熱防止器具 - 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】 本発明は、電機巻線等のワニス処理前の予備加熱やワニ
ス含浸後のワニス乾燥時において、電機巻線等のリード
線が異常に加熱さ−れることを防止する器具に関するも
のである。

一般に電機巻線においては、絶縁特性の向上や振動に対
する耐久性の向上のために、ワニスを含浸し硬化させ、
巻回したエナメル線の相互間および絶縁紙等を固着させ
る必要がある。

通常、ワニスを含浸する前には、巻回されているエナメ
ル線の被覆に残存する歪を除去するために、ｉｏｏ〜１
５０Ｃに加熱する。また、含浸されたワニスを乾燥する
温度も１００〜１５０Ｃとなってお夛、これらの加熱装
置としては、普通、熱風循環炉が用いられる。この場合
、電機巻線のリード線が炉の設定温度以上に加熱される
心配はない。

しかし、このような加熱処理に際し、マイクロ波を加熱
エネルギーとして用いる場合、リード線の被覆が異常加
熱されることがある。次にこの現象を説明する。

第１図はマイクロ波を加熱エネルギーとして用いた加熱
装置を示す。この装置において、マイクロ波発振器（１
）を作動して発生したマイクロ波は、導波管（３）によ
シ炉（２）内に導入される。炉（２）ではスター之７ア
ン（４）を回転させ、導入されたマイクロ波を均一に分
散させるので、回転電機の固定子（５）を構成するコア
（６）、コイル（７）およびリード線（８）の表面には
、マイクロ波が種々の方向から当てられることにな°る
。このとき、コア（６）やコイル（７）ｏ　導電体部分
では、そのごく薄い表面層のいたるところにマイクロ波
表面電流が流れてジュール熱が発生する。そして、この
熱が巻回されたエナメル線の被覆に伝わシ、歪除去がな
されるし、またこの熱によシ含浸されたワニスが乾燥さ
れる。このようにして主にジュール熱にょシ加熱される
のであるが、エナメル線の被覆自体やワニス自体もマイ
クロ波電界に基く誘電加熱現象によって内部に発熱があ
るので、当然歪除去やワニスの乾燥に寄与する。

さて、誘電加熱現象による発熱量Ｑは、絶縁被覆の比誘
電率（以下、ε８という）と誘電圧接（以下、−δとい
う）の積（以下、誘電体損率という）に比例する。

通常、リード！　（８）には、ゴム系や熱可塑性の合成
樹脂を絶縁被覆とした絶縁電線が使われている。

たとえば、ゴム系ではクロロスルフォン化ポリエチレン
（以下、商品名にてハイパーロンという）熱可塑性の合
成樹脂では塩化ビニール等があげられる。これらは誘電
体損率が大きく、発熱しやすい。また、コア（６）やコ
イル（７）の表面またはエナメル線の被覆やワニス自体
の発熱は、熱伝導によってコア（６）やコイル（７）の
内部に拡散しやすく、シたがって均一化しつつ昇温する
が、リード線（８）は気中に独立した形でコイル（７）
に接続されており、被覆内で発生した熱量は心線を伝わ
ってコイル（７）に達するものと単に熱放射によシ拡散
するものしか期待することはできず、したがって内部に
ともシやすくなる。このようにして、リード線（８）の
被覆は異常に昇温することに力る。

第２図は、炉（２）内に置いた固定子（５）について、
その各部の昇温状態つまり加熱時間Ｍ（分）に対する各
部の温度Ｔ（Ｃ）の関係を示す。なお、このとき、炉（
２）内へのマイクロ波入力は２ＫＷであった。この図か
ら、コア（６）、コイル（７）の昇温カーブ（９）に比
べてハイパーロンの表面の昇温カーブ（１０）は急激に
上昇していることがわかる。このような異常昇温によシ
、被覆は焼損または溶融し、リード線（８）の絶縁被覆
としての機能は失なわれてしまう。

なお、このような発熱の小さいリード線っまシ誘電体操
率の小さい被覆としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム
または四フッ化エチレン等があるが、とれら紘異常発熱
には至らないが概して高価となってしまう。

本発明は、このような事情に＠みてなされたものであシ
、たとえ誘電体損率の大きい材質によ）被皿を構成して
も、加熱処理時に異常発熱しない器具を提供することを
目的としている。

以下、本発明の実施例につき、図面を参照して説明する
。なお、同一要素には同一符号をつける。

第３図囚、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例を示す縦
断面図、横断面図を示す。（１１）は底付きの円筒から
なる金属製キャップ、（１２）　、　（１３）はこのキ
ャップ（１１）の開口端に装着する金属性の部材である
。この部材（１２）　、　（１３）は、それぞれ中央に
リード線（８）を通す孔（１５）が設けられ、部材（１
２）は底付きの円筒状、部材（１３）はショルダーカラ
ー状とな９ている。そして、部材（１２）　、　（１３
）を組み合わせたときには、図示の通シ部材（１２）　
、　（１３）間に、一端が閉じられた均一な寸法ｇを有
する溝（１４）を形成する。この溝（１４）はリード線
（８）を通す方向に寸法（ａ）、この方向に直交して寸
法（ｂ）となっている。

また、ｔ１＝ａ＋ｂとするとｔはマイクロ波の波長の４
分の１となるように設定される。なお、キャップ（１１
）　、部材（１２）　、　（１３）は良導電性の金属、
たとえばアルミニウムや銅で製作し、相互の接合部はマ
イクロ波が侵入しないようにネジ構造とするか、または
導電性接着剤で一体化する。第４図は第３図に示した実
施例の器具をリード線（８）にかぶせた図を示す。（１
６）　、　（１７）はそれぞれリード線（８）の導体、
絶縁被覆であシ、リード線（８）の一端（１８）はコイ
ル（７）に接続されている。なお、リード線（８）の絶
縁被覆の厚さをｔｌ−電線（８）の外径と孔（１５）の
側壁との隙間寸法をｄとするとき、ｅｒ−を十ｄによっ
て溝の寸法ｇを決める。そして、部材（１２）　、　（
１３）によるこのような構造をチョーク構造と称し、こ
の構造を有する器具をチョークキャツブ（１９）と称す
ることにする。

さて、第４図において、リード線（８）にチョークキャ
ンプ（１９）をその根元までかぶせ、マイクロ波を当て
ると、チョークキャップ（１９）の孔（１５）にはリー
ド線（８）の導体（１６）と孔（１５）の隙間ｅを通っ
て実線にて示す入射マイクロ波（２３）が溝（１４）に
侵入する。入射マイクロ波（２３）の一部はチョークキ
ャンプ（１９）の内部にある空間部（２０）にも侵入す
る。

溝（１４）は片端（２２）が閉鎖されているので、マイ
クロ波（２３）はこの部分で反射し、侵入経路を逆にた
どυ、隙間ｅを通ってチョークキャンプ（１９）の外に
出る。破線にて示したこの反射マイクロ波（２４）は隙
間ｅの円周方向のいたるところで同様の作用を受ける。

そして、入射マイクロ波（２３）　、反射マイクロ波（
２４）は、それぞれ強さがほぼ同じで位相が１８０°ず
れるように寸法ｔを決めているので、実質的には相互に
干渉して打ち消されてしまう。

また、空間部（２０）に侵入するマイクロ波（２５）は
全体の数係に減衰されておシ、空間部（２０）のリード
線（８）の絶縁被覆（１７）を異常加熱するととはない
。

つまシ、チョークキャップ（１９）は、リード線（８）
の表面をマイクロ波か、ら遮蔽した構造となって−る。

第２図に示した昇温カーブ（２６）は、ノ）イパーロン
の絶縁被覆（１７）で構成したリード＃（８）にこのチ
ョークキャップ（１９）ヲカフセ、２４５０”Ｚ　１１
１Ｎ（７）　マイクロ波を当てたときに絶縁被覆（１７
）の温度変化を表わし、時間が経過しても温度はほとん
ど上昇しカいことがわかる。

また、第２図に示した昇温カーブ（２７）は、チョーク
キャップ（１９）から部材（１２）　、　（１３）を取
シ除いた単純な金属製キャンプ（１１）に、同一リード
線を同一長さだけさし込み、絶縁被覆（１７）の温度変
化を測定したものでチシ、チョーク構造の無いときより
も温度を下げることはできるものの、チョークキャップ
（１９）によるときほどの温度低下効果はみられない。

第２図に示した昇温カーブ（２９）は第８図に示した本
発明の他の実施例によるものであシ、チョーク構造の無
い単純な構造の金属製キャップ（１１）であっても、そ
の内面全体にフェライト系マイクロ波吸収材（２８）を
設けた構造とすれば、キャップ内に侵入したマイクロ波
はこの部分で吸収されて絶縁被ｆｆｌ　（１７）に当た
るマイクロ波の強さが軽減され、発熱が抑えられるとい
うことを表わしている。そして、チョークキャンプ（１
９）の内面にフェライト系マイクロ波吸収材（２８）を
設ければ、なお一層、絶縁被覆の発熱を抑える効果が上
がることは言うまでもない。

なお、チョーク構造を形成する溝（１４）は、第３図に
示した構造に限らず、第５図、第６図に示した構造とす
るとともできる。すなわち、寸法ａとｂの和ｔをマイク
ロ波の波長に基いて決めた寸法に保つならば、溝の形状
は第５図に示したようにＵ字状であっても、第６図に示
したように第３図の一実施例とは逆の方向であってもよ
い。また、実際には１台の固定子（５）から複数本のリ
ード線（８）が出されるので、チョークキャップ（１９
）をリード線（８）の本数分だけ用意してそれぞれにか
ぶせるか、第７図に示したように、１本の金属製キャッ
プ（１１）の開放端に複数個のチョーク構造を設け、そ
れぞれにリード線（８）を通しても同様の効果を得るこ
とができる。

なお、上記実施例では片側にチョーク構造を設けたが、
これを両側に設は局部的な加熱を防止したシ、するいは
逆に局部的な加熱に応用するとともできる。まだ、内部
空間部への侵入マイクロ波を一層少なくするために、チ
ョーク構造を多段にしてもよく、さらにチョーク構造に
代えて、キャンプ内部にマイクロ波を吸収する物質を挿
入してもよい。

そして、上記実施例では回転電機の固定子におけるリー
ド線を例にして説明したが、その他変圧器、ソレノイド
コイルのリード線にも応用できる。

以上、本発明によれば、リード線をキャンプにより覆い
、マイクロ波の当たる強さを軽減したので、安価なリー
ド線を使うことが可能となシ、誘電体損率の大きい絶縁
被覆でちっても焼損や溶融を防止することができるなど
多大の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はマイクロ波利用の加熱装置を示す概略図、第２
図はリード線に電磁波が当てられたときに絶縁被覆の温
度が変化することを説明する説明図、第３図は本発明の
一実施例を示す断面図、第４図は第３図の器具について
作用を示す説明図、第５図、第６図、第７図は第３図の
器具にりしてその一部の構成を変えた断面図、第８図は
本発明の他の実施例を示す断面図である。 （１１）・・・・金属製キャップ、（１２）　、　（１
３）・・・・金属性の部材、（１４）・・・・溝部、（
１５）・・・・リード線を通す孔。 代理人　大岩増雄 第５図 第７図 第８図 １ 手続補正書（自発） 昭Ｊ啓９　イ１７１ｐ４　日 行許庁長宮殿 １、事件の表示　特願昭５８−１２６６０４号　襖２、
発明の名称　リード線の過熱防止器具３、補正をする省 代表者片山仁へ部 ４、代理人

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電機巻線等のリード線を包み込む金属製キャンプ
   からなるマイクロ波加熱処理に用いるリード線の過熱防
   止器具。
2. （２）金属製キャップはその開口端にマイクロ波の進入
   を防止するチョーク構造が設けられた特許請求の範囲第
   １項記載のリード線の過熱防止器具。
3. （３）金属製のキャップはその内部にマイクロ波を吸収
   する物質を有する特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のリード線の過熱防止器具。