KR100478621B1 - 1회용 맨드렐과 금형을 이용한 변압기 코일 생산방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 변압기 코일의 생산방법은 합성 수지 캡슐화(encapsulation)과정에 있어서 내부 금형으로서의 역할과 권선 맨드렐(winding mandrel)로서의 역할을 동시에 수행하는 1회용 캐스팅 금형을 이용하여 합성 수지가 캡슐화된 변압기용 코일을 생산하는 공정으로 이루어진다. 1회용 캐스팅 금형은 제작하고자 하는 변압기 코일의 모양에 따라 원형 또는 타원형으로 만들어진다. 내부 금형(12)과 외부 금형(24)은 얇은 금속판으로 만들어질 수 있으며, 다양한 크기의 원형 또는 타원형의 에폭시 캡슐화 코일을 제작할 수 있다. 내부 금형(12)에는 이음매(12a)가 있어서 상기 내부 금형(12)을 기계적으로 고정시킨다. 내부 금형의 끝부분에는 지지대(18)가 볼트에 의해 스페이스 바(20)에 결합되어 고정된다. 외부 금형(24)은 하나의 금속판으로 제작되며, 돔 모양으로 된 부분과 탭 모양이 형성되어 있다. 유리 함침 망(32)을 코일 권선 위에 권취 하여 외부 층을 이루게 된다.

Description

1회용 맨드렐과 금형을 이용한 변압기 코일 생산방법{Method of Manufacturing A Transformer Coil With A Disposable Mandrel And Mold}

관련 출원

본 발명에 관한 관련 출원은 본 발명의 출원인인 Thomas J. Lanoue, Wayne Lambert 그리고 Chales Sarver에 의해 출원된, 미국 특허출원번호 제09/405,017호의 "1회용 랩과 밴드 금형 및 일체화된 권선 맨드렐을 이용한 변압기 코일을 생산하는 방법"으로서, 이하 본 발명에 기재되어 있는 상기 관련 출원의 내용은 상기 출원을 참고한다.

발명의 분야

본 발명은 합성 수지가 캡슐화된 변압기 코일을 생산하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 권선 맨드렐(winding mandrel)로서의 역할과 합성수지를 캡슐화(encapsulation)하기 위한 내부 금형으로서의 역할을 동시에 수행하는 일회용 캐스팅 금형을 이용하여 표준화되지 아니한 원형 또는 타원형의 에폭시 수지가 캡슐화된 건식 배전 변압기(dry type distribution transformer) 코일을 생산하는 방법에 관한 것이다.

발명의 배경

본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 종래에는 정확하게 표준화된 크기의 재사용 가능한 원형의 맨드렐과 고가의 탭을 삽입한 고정된 크기의 금형을 이용하여 왔다. 상기 선행 기술에 대한 예가 미국 특허 제4,337,219호와 제4,540,536호, 제5,036,580호, 제 5,633,019호에 개시되어 있다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 권선 맨드렐(winding mandrel)로서의 역할과 합성수지를 캡슐화(encapsulation)하기 위한 내부 금형으로서의 역할을 동시에 수행하는 일회용 캐스팅 금형을 이용하여 함성수지가 캡슐화된 변압기 코일을 생산하기 위한 생산방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 다른 목적은 저가의 금속판을 이용하여 내부 금형과 외부 금형을 만들고, 이를 이용하여 합성수지가 캡슐화된 다양한 크기의 원형 또는 타원형의 변압기 코일을 생산하기 위한 생산 방법을 제공하기 위한 것이다. 상기 본 발명의 생산방법에 따른 공정의 장점은 코일의 원형 또는 타원형의 크기를 다양하게 변화시킬 수 있다는 점과, 이로 인해, 맨드렐과 금형의 단가를 낮출 수 있고, 고가의 표준 금형을 보유하고 있지 않아도 되며, 표준 권선 맨드렐이 필요 없게 된다는 점과 원형 또는 타원형의 변압기 코일을 쉽게 제작할 수 있다는 점 등이다.

본 발명에 따른 변압기 코일의 생산방법은 합성 수지 캡슐화(encapsulation)과정에 있어서 내부 금형으로서의 역할과 권선 맨드렐(winding mandrel)로서의 역할을 동시에 수행하는 1회용 캐스팅 금형을 이용하여 합성 수지가 캡슐화된 변압기용 코일을 생산하는 공정으로 이루어진다. 즉, 본 발명은 코일 권선기(winding machine)의 권선 맨드렐(winding mandrel)에 장착할 권선 형태(winding form)/맨드렐/내부 금형이 모두 일체화된 형태의 고리모양의 내부 금형을 만들고, 상기 권선 형태/맨드렐/내부 금형이 일체화된 금형을 권선기에 장착하고, 권선기 위에서 내부 금형 위에 코일을 권취하고(winding), 권취 후에 권선기로부터 내부 금형 및 코일을 분리하고, 미리 정해진 형태의 고리 모양의 외부 금형을 만들어 상기 권취된 코일 권선 위에 장착함으로써 금형 단(coil and mold assembly)을 만들고, 캡슐화(encapsulation)과정 동안 캐스팅 수지가 새는 것을 막기 위해 금형 단을 봉합(sealing)하고, 상기 금형 단에 수지를 주입하여 코일을 캡슐화하며, 상기 주입된 수지가 코일 위에서 경화되도록 일정시간 방치한 후, 캐스팅 금형으로부터 캡슐화된 코일을 분리해내는 공정으로 이루어진다.

본 발명에 따른 외부 금형(24)에는 상부에 돔 모양을 한 부분(26)이 형성되어 있다. 또한, 내부 금형(12)과 외부 금형(24)의 양끝에는 개스킷(gasket)재료를 부착하고, 상기 개스킷 재료 바깥에는 양끝판을 부착하여 금형을 형성하게 된다. 그리고, 외부 금형(24)의 돔 모양 부분(26)의 위쪽과 양끝에 코일 지지판(42)을 부착하여 캡슐화 과정과 경화 과정(curing process) 동안에 코일 무게를 지탱하게 하며, 캐스팅 금형의 양끝판에 미리 정해진 압축력을 적용하고, 코일 권선이 들어 있는 캐스팅 금형을 진공 채임버(chamber)에 수평으로 놓고 외부 금형의 개방된 부분으로 캐스팅 수지를 주입하여 코일을 캡슐화한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 내부 금형(12)과 외부 금형(24)은 금속판으로 제작된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 타원형의 변압기 코일을 생산하기 위해 내부 금형(12)과 외부 금형(24)의 모양은 타원형이다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 원형의 변압기 코일을 생산하기 위해 내부 및 외부 금형은 원형이다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 내부 금형과 외부 금형 중 적어도 하나는 하나의 금속판으로 만들어진다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 내부 금형(12)에는 금속판의 양끝에 이음매(flange)가 형성되어 있고, 금형 해체를 쉽게 하기 위하여 상기 이음매는 분리 가능하도록 물리적으로 고정된다. 그리고, 상기 물리적으로 고정된 이음매 사이에는 개스킷을 봉입하며, 금형의 개스킷 부분의 외벽에는 액체 봉합제를 도포한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 상기 방법은 내부 금형(12)의 외부 면 전체에 합성 수지 이탈제(resin release agent)를 바르는 단계, 상기 수지 이탈제 적용 후 그리고 상기 내부 금형에 코일을 권취(winding)하기 전에 상기 내부 금형의 노출된 표면에 유리 망(glass net)을 감아 씌우는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 상기 방법은 상기 권취된 코일 권선 위에 다시 유리 망(glass net)을 감아 씌우고, 합성 수지 이탈제를 내부에 바른 외부 금형(24)을 코일 권선 위에 끼우는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 방법은 다수의 압축봉으로 양끝판을 연결하고, 미리 정해진 압축력이 양끝판에 전달될 수 있도록 상기 압축봉에 토크를 가하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 내부 금형(12)과 외부 금형(24) 중 적어도 하나는 두 개의 금속판으로 만들어진다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

도면의 간단한 설명

제1도는 본 발명의 변압기 코일의 생산방법에 따른 캐스팅 금형을 도시한 개략도이다.

제2도는 본 발명에 따른 생산방법을 명확히 하기 위해 제1도에 도시된 캐스팅 금형의 일부분을 제외하여 도시한 개략도이다.

제3도는 제1도에 도시된 캐스팅 금형에서 3-3선을 따라 절개한 단면을 도시한 단면도이다.

제4도는 제1도에 도시된 캐스팅 금형을 위에서 본 평면도이다.

제5도는 본 발명의 타원형 변압기 코일을 생산하는 방법에 따른 캐스팅 금형을 도시한 개략도이다.

제6도는 제5도에 도시된 6-6선을 따라 절개한 단면을 도시한 단면도이다.

바람직한 구체예의 상세한 설명

본 발명은 건식 배전 변압기(dry type distribution transformer)에 사용되는 표준화되지 아니한 원형 또는 타원형의 고전압용 에폭시 수지 캡슐화 (encapsulation)코일을 생산하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 이하 제시되는 본 발명의 상세한 설명에는 권선 맨드렐(winding mandrel)로서의 역할과 에폭시를 캡슐화하기 위한 내부 금형으로서의 역할을 동시에 가지는 1회용 금형에 원형 또는 타원형의 고전압용 코일을 권취(winding)하는 새로운 공정을 포함하고 있다. 또한, 본 발명은 저가의 금속판을 이용하여 내부 및 외부 금형을 제작하는 기술을 제공하고 있다. 권취 및 금형의 전 공정은 알루미늄이나 구리의 전도체를 층이나 원반의 형태로 감아주는 표준 권선기(winding machine)를 이용하여 행해질 수도 있다. 제1도 내지 제4도는 본 발명에 따른 원형의 변압기 코일을 생산하기 위한 캐스팅(casting) 금형을 나타내는 개략도이고, 제5도 내지 제6도는 본 발명에 따른 타원형 변압기 코일을 생산하기 위한 캐스팅 금형을 나타내는 개략도이다.

제1도는 본 발명에 따른 변압기 코일의 생산 방법의 구체적인 실시예를 나타내는 금형(10)의 개략도이다. 상기 금형(10)은 그 안쪽에 미리 그 형태가 정해져 있는 고리모양의 내부 금형(12)을 포함하고 있다. 제2도에 도시된 바와 같이, 내부 금형(12)은 원형을 이루고 있으며, 얇은 금속판을 사용함으로써 저가의 비용과 1회용으로 내부 금형(12)을 제작할 수 있게 된다. 본 발명에 따른 한 형태에서 내부 금형(12)은 일반적으로 18게이지(gauge) 재료로 불려지는 0.048t 두께의 표준 연강으로 만들어졌다. 1500 KVA 이상의 KVA를 가지는 변압기 코일을 얻기 위해서는 14게이지(gauge) 재료가 선호된다. 내부 금형(12)은 두 장의 금속판을 이어 붙여서 만들 수 있으며, 제1도 내지 제3도에 도시된 내부 금형은 이처럼 두 장의 금속판을 이용한 경우이다. 제1도 내지 제3도에 도시된 내부 금형(12)에 대한 바람직한 제작 방법은 압연 성형 방법이지만, 종래의 다단계 프레스 벤딩 공정에 의하는 것도 가능하다. 내부 금형(12)에는 이음매(flange)(12a)가 있어서 볼트나 클램프에 의해 내부 금형의 상·하부 금속판을 상호 고정시킬 수 있으며, 6.3 mm 고무(도면에는 표시되어 있지 아니함)와 같은 개스킷(gasket) 재료를 내부 금형 이음매(flange)(12a) 사이에 충진하여 틈새를 봉합(sealing)하고, 상·하부 금속판을 서로 달라붙지 않게 한다(spacing). 개스킷의 스페이싱(spacing) 효과는 금형을 쉽게 해체할 수 있도록 해준다. 원형 또는 타원형의 내부 금형의 형태에 있어서, 그 모양을 지속적으로 유지하기 위한 기계적 강도를 얻기 위해서는 감겨진 코일을 가로질러 길이 방향으로 내부 지지대를 설치하여야 한다. 전형적으로, 내부 금형(12)의 안쪽에는 내부 금형 끝에서 4인치 되는 지점부터 시작하여 균등한 간격으로 세 개의 지지대가 설치된다. 제1도 내지 제4도에 도시된 원형 코일에 대한 금형의 구체예에서는 두 개의 내부 지지대(18)가 도시되어 있다. 제3도에 도시된 바와 같이, 내부 지지대(18)의 양쪽 끝은 스페이스 바(20)에 볼트(22)로 고정된다.

제2도와 제3도에 도시된 바와 같이, 외부 금형(24)은 원형이나 타원형으로 제조되며, 1회용으로 하기 위해서, 18 게이지(gauge) 또는 1.22mm 두께의 냉간 압연 강으로 만들어진다. 외부 금형(24)은 하나의 금속판으로 만들어지며, 상부는 개방되어 돔(dome) 모양을 한 부분과 탭 부분이 일체로 형성되어 있다(26). 상기 돔(dome) 모양의 형태로 개방된 부분(26)은 캡슐화(encapsulation)과정에 있어서 에폭시 수지를 주입하기 위한 위치로서의 역할과 에폭시 수지가 수축(shrinkage)하는 것을 보완하기 위한 저장고(reserve area)로서의 역할을 수행하게 된다.

이하 본 발명에 따른 변압기용 코일을 생산하기 위한 단계별 제작 공정을 상술한다. 내부 금형(12)은 두 장의 금속판의 이음매(flange) 사이에 고무 개스킷을 충진하고, 상기 이음매를 볼트나 클램프를 이용하여 고정하여 만들어진다. 상기 내부 금형(12)의 개스킷 부분의 외벽에는 액체 실리콘 봉합제를 바르고, 미리 계산된 시간 동안 공기 중에서 건조시키는 것이 바람직하다. 상기 공기 중에서 건조하는 시간은 최소한 4시간이 적당한 데, 이는 코일을 권취(winding)하는 과정에서 이루어질 수 있다. 그런 후에, 상기 내부 금형(12)을 표준 권선기(standard winding machine)의 맨드렐(mandrel)에 끼우고, 상기 내부 금형(12)이 상기 맨드렐에 밀착·고정될 때까지 맨드렐을 확장시킨다. 상기 내부 금형(12)의 외벽에는 에폭시 수지 제조업자의 설명에 기초하여 에폭시 수지 이탈제(release agent)를 전면에 도포하는 것이 바람직하다. 그리고, 유리 함침 망(pre-pregnated glass net)(28)을 내부 금형(12)의 표면 전체를 감싸도록 덮는다. 상기 유리 함침 망(pre-pregnated glass net)은 코일이 감기는 원주방향으로 감아서 덮어주는 것이 바람직하다. 또는, 재료 양을 줄이기 위해서는 단편의 유리 함침 망 조각들을 이용할 수도 있다. 권선기(winding machine)를 이용하여 내부 금형(12)에 코일을 권취 하여 코일 권선(30)을 얻을 수 있다. 상기 권취된 코일 권선(30)위에 다시 유리 함침 망(pre-pregnated glass net)(32)을 원주 방향으로 감싸 덮어서 외부 층을 이루도록 한다. 그런 후에, 외부 금형(24)을 상기 코일 권선(30)위에 끼워 고정시키는데, 이 과정은 내부 금형(12)이 맨드렐에 끼워져 있는 상태에서 행해질 수도 있고, 내부 금형(12)을 분리한 후에 행할 수도 있다.

상기 권취된 코일(30)을 권선 장치에서 분리한 이후에 내부 지지대(18)가 설치된다. 상기 내부 지지대(18)는 큰 코일 권선에서 코일 모양을 유지하도록 하여주며, 전체 캡슐화(encapsulation)과정 동안 내부 금형(12) 안에 존재한다. 외부 금형(24)을 코일 권선(30) 위에 끼워 넣기 이전에, 외부 금형의 안쪽 면에 에폭시 수지 이탈제(release agent)를 도포한다. 좋은 결과를 얻기 위해서는 상기 수지 이탈제를 전체에 골고루 바르는 것이 중요하다. 그런 후에 외부 금형(24)을 코일 권선(30) 위에 끼워 넣는다. 그리고, 제1도 내지 제4도에 도시된 바와 같이, 내부 금형과 외부 금형의 양끝에 개스킷 재료(34)를 부착한다. 금형의 양끝과 개스킷 재료(34) 사이의 접합 부분에 접착제 등을 사용하게 되면, 금형과 개스킷 재료(34)를 보다 강하게 고정시킬 수 있게된다. 한 쌍의 양끝판(36)을 금형과 개스킷 재료(34)에 맞대어 놓은 후에, 내부 금형(12)과 외부 금형(24)이 서로 올바르게 위치해 있는 지를 검사하는 동안 양끝판(36)을 잠시 고정시켜 놓는다. 그런 후에, 복수개의 압축봉(38)을 이용하여 양끝판(36)을 연결하게 되는데, 복수개의 압축봉(38)을 양끝판(36)에 형성되어 있는 구멍으로 통과시켜 너트(40)를 조이게 된다. 단, 너트(40)를 조이기 이전에 복수개의 코일 지지판(42)을 작은 클램프를 이용하여 돔 모양으로 개방된 부분(26)의 위쪽과 양끝에 고정시킨 후, 너트(40)를 조여 압축봉(38)을 고정시킨다. 상기 압축봉(36)을 고정하는 방법은, 우선, 양끝판의 한 쪽 모서리의 너트를 고정한 후, 대각선 방향에 있는 너트를 고정하는 순서로 진행하여, 전체 압축봉(38)에 걸리는 토크 값이 130 in lbs에서 140 in lbs 사이에서 정해질 때까지 과정을 반복한다. 토크 값은 40에서 50 in lbs 의 증가분을 가지도록 조정하는 것이 바람직하다. 내부 금형(12)과 외부 금형(24)의 길이는 0.4 mm 정도의 값에 근사한 오차를 가지도록 제작되는 것이 바람직하다. 이는 양끝판에 개스킷 봉합(sealing)을 견고하게 하기 위해서 필요하다. 상기 기술된 과정과 함께, 캐스팅 과정에서 내부 금형(12)의 안쪽 부분과 바깥 부분의 압력을 균등하게 하기 위해서 양끝판의 중간(36a) 부분에 공기가 드나들 수 있는 벤팅(venting) 구멍을 형성하는 것이 필요하다.

캐스팅 금형(10)을 바닥과 평행이 된 상태로 진공 채임버(chamber)에 넣고, 에폭시 수지와 같은 캐스팅 수지(48)를 지지판(42)의 구멍으로 주입하여 금형을 채운다. 상기 진공 캐스팅 과정은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술이다. 금형(10)은 교질화(gelling)과정과 경화(curing)과정 동안에 지면과 수평이 되도록 평평하게 유지시켜 주는 것이 바람직하다. 경화(curing)과정이 끝난 후에 내부 금형과 외부 금형을 분리하고, 캡슐화된(encapsulated) 코일을 금형 단으로부터 떼어낸다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 기술된 바와 같이, 제1도 내지 제4도에 도시된 원형의 변압기 코일을 생산하는 방법은 타원형의 변압기 코일을 생산하는 방법에도 동일하게 적용될 수 있다. 양자의 기본적인 차이점은 내부 금형과 외부 금형의 모양에 있다. 타원형의 변압기 코일에 대한 금형(50)의 구체예가 제5도 및 제6도에 도시되어 있다. 제5도 및 제6도에 도시된 캐스팅 금형(50)은 타원형의 내부 금형(52)과 타원형의 외부 금형(54)으로 이루어져 있다. 상기 타원형의 내부 금형(52) 및 외부 금형(54)은 제1도 내지 제4도에 도시된 원형의 내부 금형(12) 및 외부 금형(24)과 같이 저가의 금속판으로 만들어진다. 유리 망(glass net)으로 내부 금형(52)을 감싸서 감은 후에, 권선기(winding machine)를 이용하여 코일을 권취 하게 된다. 상기 권취된 코일 권선(56)위에 다시 유리 망(glass net)을 감아서 외부 층을 이루게 하고, 상기 유리 망 위에 외부 금형(54)을 끼운다. 타원형의 코일 모양을 유지하기 위한 기계적 강도를 얻기 위해서는 코일의 길이방향으로 가로질러 내부 지지대가 있어야 하는데, 전형적으로, 금형의 끝부분으로부터 4인치 되는 지점부터 시작하여 디스크 형태의 세 개의 내부 지지대(58)가 동일한 간격으로 설치되어 있다. 상기 디스크 형태의 내부 지지대(58)는 천공 기계(punch machine)를 이용하여 타원형으로 제작될 수 있으며, 14게이지(1.88mm) 또는 11게이지(3.17mm)의 두께의 재료를 사용할 수 있다. 타원형의 변압기 코일에 대한 금형(50)의 다른 부분은 원형의 변압기 코일에 대한 금형(10)과 유사하며, 기본적인 부분을 부가한 유사한 형태들과 동일시 될 수 있다.

이상 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 변압기 코일의 생산 방법은 권선 맨드렐(winding mandrel)로서의 역할과 에폭시를 캡슐화하기 위한 내부 금형으로서의 역할을 동시에 가지는 1회용 금형에 원형 또는 타원형의 고전압용 코일을 권취(winding)하는 새로운 공정을 포함하고 있다. 또한, 본 발명은 저가의 금속판을 이용하여 내부 금형과 외부 금형을 제작하는 기술을 포함하고 있다. 본 발명은 종래의 고정된 크기의 표준형 권선 맨드렐과 캐스팅 금형에 비해서 많은 장점을 가지고 있다. 상기 장점 중 두 가지는, 저가의 금속판을 이용하여 크기를 변화시킬 수 있는 원형 또는 타원형의 맨드렐을 제작할 수 있다는 것과 바닥 면과 수평한 금형을 이용한다는 것이다. 권취 과정(winding)과 금형 과정(molding)의 전 공정은 알루미늄이나 구리의 전도체를 층이나 원반의 형태로 감아주는 표준 권선기(winding machine)를 이용하여 행해질 수도 있다. 상기 본 발명의 공정은 코일의 원형 또는 타원형의 크기를 변화시킬 수 있다는 이점이 있는데, 이로 인해, 맨드렐과 금형의 단가를 낮출 수 있고, 고가의 표준 금형을 보유하고 있지 않아도 되며, 표준 권선 맨드렐이 필요 없게 된다. 또한, 증가된 유전력(dielectric strength)에 대하여 에폭시 수지의 두께를 조절할 수 있고, 신뢰도 및 생산력을 증가시킬 수 있으며, 에폭시 수지의 단가를 감소시킬 수 있고, 수평 에폭시 수지 캐스팅에 의할 수 있으며, 원형 또는 타원형의 변압기 코일을 쉽게 제작할 수 있는 장점이 있다. 1회용 권선 맨드렐을 이용한 본 발명의 공정은 본 발명이 속하는 종래의 기술 분야에서 재사용 가능한 표준 크기의 원형 맨드렐과 고정된 크기의 금형을 이용하였던 것에 비하여 비약적인 발전을 보여주고 있다.

이상 본 발명에 따른 바람직한 구체예가 상술되었으나, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (17)

1. 미리 정해진 모양의 고리모양의 내부 금형을 만드는 단계;

   코일 권선기(winding machine)의 확장 가능한 권선 맨드렐(mandrel)에 상기 내부 금형을 장착하는 단계;

   상기 내부 금형에 코일을 권취(winding)하는 단계;

   상기 코일 권선기(winding machine)로부터 상기 내부 금형과 권취된 코일 권선을 분리하는 단계;

   캡슐화(encapsulation)과정 동안에 상기 내부 금형에 감겨진 모양을 유지하기 위해 상기 내부 금형 안쪽에 내부 지지대를 삽입하는 단계;

   돔 모양의 부분이 형성되어 있고, 미리 정해진 모양의 고리모양의 외부 금형을 만드는 단계;

   상기 코일 위에 상기 외부 금형을 장착하는 단계;

   상기 내부 금형과 외부 금형의 끝부분에 개스킷 재료를 부착하는 단계;

   캐스팅 금형을 만들기 위해 상기 내부 금형과 외부 금형의 끝부분에 부착된 개스킷 재료 위에 양끝판을 장착하는 단계;

   캡슐화 과정과 경화 과정 중 코일 무게를 지탱할 수 있도록 하기 위해 상기 외부 금형의 위쪽과 양 끝부분에 코일 지지판을 설치하는 단계;

   상기 캐스팅 금형 양끝판에 미리 정해진 압축력(compression force)을 작용시키는 단계;

   진공 채임버(chamber) 속에 수평방향으로 상기 코일 권선을 포함하는 상기 캐스팅 금형을 넣고, 상기 코일을 캡슐화시키기 위해 상기 캐스팅 금형의 외부 금형의 금형 돔 내의 개방된 부분으로 캐스팅 수지를 주입하고;

   상기 코일을 경화시키도록 상기 캐스팅 수지를 방치하는 단계; 그리고

   상기 캐스팅 금형으로부터 상기 캡슐화된 코일을 분리해내는 단계;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 1회용 캐스팅 금형을 이용하여 캐스팅 수지로 캡슐화된 변압기 코일을 생산하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 내부 금형 및 외부 금형은 금속판으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 타원형의 변압기 코일을 생산하기 위한 경우에는 상기 내부 금형 및 외부 금형의 미리 정해진 모양은 타원형인 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 원형의 변압기 코일을 생산하기 위한 경우에는 상기 내부 금형 및 외부 금형의 미리 정해진 모양은 원형인 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 내부 금형은 상기 금속판의 원주 끝부분에 금형 해체를 쉽게 하기 위하여 분리 가능하도록 기계적으로 결합·고정되어 있는 이음매를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 내부 금형 및 외부 금형 중 적어도 하나는 한 개의 금속판으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 내부 금형의 이음매를 분리가능하도록 고정하기 이전에 상기 이음매 사이에 개스킷을 장착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 개스킷 부분의 바깥 부분에 액체 봉합제(sealant)를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 내부 금형에 코일을 권취하기 이전에 상기 내부 금형의 전체 표면에 수지 이탈제(resin release agent)를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 수지 이탈제를 도포한 후, 상기 내부 금형에 상기 코일을 권취하기 이전에 상기 내부 금형의 전체 표면에 유리 망(glass net)을 씌우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 코일 권선 위에 상기 외부 금형을 장착하기 이전에, 상기 처리된 코일 권선 위에 유리 망을 씌우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 코일 위에 상기 외부 금형을 장착하기 이전에 상기 외부 금형의 안쪽 면에 수지 이탈제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 양끝판을 다수의 압축봉으로 연결하고, 상기 캐스팅 금형의 상기 양끝판에 미리 정해진 압축력을 작용시키기 위하여 상기 압축봉에 토크를 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 압축봉에 가해지는 토크가 약 130 in. lbs. 내지 약 140 in. lbs.인 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
15. 제2항에 있어서, 상기 내부 금형과 외부 금형 중 적어도 하나는 두 개의 금속판으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.
16. 일체화된 맨드렐/내부 금형/권선형태를 만들기 위해 코일 권선기(winding machine)의 권선 맨드렐(winding mandrel)에 미리 정해진 모양의 고리 모양의 내부 금형을 만드는 단계;

    상기 일체화된 맨드렐/내부 금형/권선형태를 권선기에 장착하는 단계;

    상기 권선기에 장착된 상태에서 상기 내부 금형에 코일을 권취하는 단계;

    상기 권선기로부터 상기 내부 금형 및 코일 권선을 분리하는 단계;

    코일 및 금형 단(coil and mold assembly)을 제조하기 위해 상기 코일 권선 위에 미리 정해진 모양의 고리 모양의 외부 금형을 만드는 단계;

    캡슐화 과정 동안 캐스팅 수지가 새는 것을 막기 위해 상기 제조된 코일 및 내부 금형 단에 봉합제를 도포하는 단계;

    상기 코일을 캡슐화하기 위해 상기 금형 단에 캐스팅 수지를 주입하는 단계;

    상기 캐스팅 수지가 코일 위에서 경화 되도록 방치하는 단계; 그리고

    상기 캐스팅 금형 단으로부터 캡슐화된 코일을 분리해내는 단계;

    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 권선 맨드렐(winding mandrel)로서의 역할과 수지 캡슐화 과정에서 내부 금형으로서의 역할을 동시에 수행하는 1회용 캐스팅 금형을 이용하여 캐스팅 수지로 캡슐화된 변압기 코일을 생산하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 고리 모양의 외부 금형은 상기 내부 금형 및 코일 권선을 상기 권선기로부터 분리하기 이전에 상기 내부 금형 및 코일 권선 위에서 만들어지는 것을 특징으로 하는 변압기 코일을 생산하는 방법.