WO2003065548A1

WO2003065548A1 - Procede de fabrication de bobine isolee de machine electrique tournante et bobine isolee

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Publication number: WO2003065548A1
Application number: PCT/JP2003/000925
Authority: WO
Inventors: Hisayuki Hirai; Toshimitsu Yamada; Kimihiko Okano; Mitsuhiko Koyama; Hiroshi Hatano
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2004-07-31
Also published as: CN1625828A; JP3609783B2; US20050104252A1; EP1478082A4; EP1478082A1; CA2474872A1; JP2003230259A; BR0307310A

Description

明細書回転電機の絶縁コイル製造方法および絶縁コイル技術分野

本発明は、回転電機の絶縁コイル製造方法に係り、特に熱硬化性樹脂を含浸硬化する工程における、樹脂含浸後のコイル絶縁の硬化成型の作業に改良を加えた回転電機の絶縁コイル製造方法に関し、またその製造方法により製造される絶縁コイルに関する。背景技術

従来、タービン発電機、水車発電機等の大形回転電機に適用するコイルは、その絶縁製造作業工程として、フィルムまたはガラステープに接着剤を介装してマイ力を被着させたマイ力テープを複数回巻回（装）して絶縁層を形成する巻回（テーピング）工程と、絶縁層を形成するコイルに真空および加圧下で、例えばエポキシ等の熱硬化性高分子有機樹脂を含浸させる真空加圧含浸工程とを経て製造されている。

さらに、コイルは、その絶縁製造作業工程として、真空加圧含浸工程でコィルの絶緣層に樹脂を含浸させ、その樹脂の液状態のままでコイルに予め用意された硬化成型用治具を用いて押圧力を与え成型加工する成型加工工程と、成型加工後のコイルを空気加熱炉に収容し、ここで加熱させて絶縁層に含浸した樹脂を硬化させる樹脂加熱硬化工程と、樹脂の硬化後、硬化成型用治具を分解して取り除く工程とを経て製造されている。

これら各作業工程のうち、成型加工工程では、液状態の樹脂から出る悪臭による劣悪な環境の下で、作業者に長時間に亘つて過酷で、多くの労力を強いている。

また、加熱硬化工程は、コイルの絶縁層に含浸させる樹脂を広い空間の炉内で空気加熱させているので、コイルが受ける温度分布に偏りが出ている。このため、作業者の労力軽減上、あるいは、製品の長寿命に亘る品質保証上、コイルの製造作業工程は、何らかの新たな改良作業が求められていた。また、上述の成型加工工程と、上述樹脂加熱硬化工程とには作業を進める上で不具合 · 不都合な点が含まれている。

すなわち、成型加工工程は、コイルの絶縁層に含浸する樹脂が液状でベたベたする状態で行われるため、硬化成型用治具のコイル導体への押圧力の強弱如何によつて絶縁層を形成するマイ力テープを破損させるおそれがある。このため、樹脂から出る悪臭の環境下で、コイルに硬化成型用治具を取り付ける際には、作業者に多くの時間と、過酷な労力を強いていた。

また、コイル導体に硬化成型用治具を取り付ける際、樹脂が滴り落ち、作業者にとって滑り易い足場での作業となり、この点でも作業者に過酷な労力を強いていた。

一方、樹脂加熱硬化工程は、広い空間の炉内を加熱源として高温空気を用いている。空気は、熱容量が小さい。このため、コイル温度は、設定温度に達するまでに長時間を必要としていた。

また、広い空間の炉内を高温空気が流れる場合、対流、輻射、偏流に基づく温度分布差ができ、コイルの絶縁層に含浸した樹脂の硬化状態に部分的偏りが出、コイルの電気特性にバラツキが出る等の問題があった。

本発明は、このような背景事情に照らしてなされたもので、作業者により良い作業環境を与えるとともに、樹脂含浸されたコイルの含浸樹脂をより一層短い時間で硬化させて製品の品質を安定に維持する回転電機の絶縁コイル製造方法を提供する.こと、およびその製造方法により製造される絶縁コイルを提供する事を目的とする。発明の開示

上述の目的を達成するための本発明に係る回転電機の絶縁コイル製造方法は、導体にマイ力テープを巻回して絶縁層を備えるコイルに構成し、このコィルに樹脂を真空加圧含浸させ、前記樹脂含浸させた前記コイルに硬化成型用治具を取り付けた後、前記コイルの含浸樹脂を加熱により硬化させて絶縁コイルを製造する回転電機の絶緣コイル製造方法であって、マイ力テープ巻回工程、熱収縮テープ巻回工程、真空加圧含浸工程、樹脂加熱硬化工程、治具分解仕上げ工程を経て絶縁コイルを製造することを特徴とするものである上述の本発明の好適な実施例によれば、前記樹脂加熱硬化工程は、コィルに含浸させた樹脂を硬化させる際、ポリオレフイン系材料およびポリェチレン系材料のうち、いずれか一方の液状加熱媒体を使用して前記樹脂を硬化させてもよい。また、前記コイルに含浸させた樹脂を硬化させる際に使用するポリオレフィン系材料およびポリエチレン系材料のうち、いずれか一方の液状加熱媒体は、融点が 1 3 5で以下である。また、前記コイルに含浸させた樹脂を硬化させる際に使用するポリオレフィン系材料およびポリエチレン系材料のうち、いずれか一方の液状加熱媒体は、 1 5 0 ^における粘度が 1 0 0 P a · s以下である。さらに、前記コイルに含浸させた樹脂を硬化させる際に使用するポリオレフィン系材料およびポリエチレン系材料のうち、いずれか一方の液状加熱媒体は、酸化防止剤および帯電防止剤のうち、少なくとも一方を添加してもよい。

前記巻回工程は、マイ力テープに硬化反応促進剤を担持させるとともに、コイルの近い側に多量の硬化反応促進剤を配分し、前記コイルから離れる側にゼロまたは少量の硬化反応促進剤を配分して担持させる。

前記熱収縮巻回工程は、コイル導体に絶縁層を形成するマイ力テープの外側に離型用テープを巻回し、その離型用テープに成型加工用の当て板を当接させた後、前記当て板を熱収縮テープを巻回して固定する。この当て板は、コイルの直線部分に金属板および繊維強化した積層板のうち、いずれかを使用する。前記当て板は、コイルの曲線部分にプラスチック板を使用してもよレコイルの曲線部分に当て板として使用するプラスチック板は、ポリアミド系材料で製作してもよい。

前記熱収縮テープは、熱可塑性テープ、熱収縮チューブおよび離型処理した熱収縮クロスのうち、いずれかが使用できる。

前記樹脂加熱硬化工程では、コイルを保持する架台の底部に受け皿を備え、滴り落ちる樹脂を収容するようにしてもよい。前記受け皿は、コイルの直線に相当する部分に金属および耐熱性フィルムのうち、いずれかを備え、コイルェンドの曲線に相当する部分に耐熱性フィルムを備え、コイル導体ェンド端部に相当する部分に耐熱性フィルムおよび不織布のうち、いずれかを備えている。

また本発明の目的は、導体にマイ力テープを巻回してコイル導体絶縁層を形成する巻回工程と、このマイ力テープの外側に離型用テープを巻回し、その離型用テープに成型加工用の当て板を当接させた後、前記当て板を熱収縮テープを卷回して固定する熱収縮巻回工程と、このように巻回された熱収縮コイルを樹脂で真空加圧含浸させる真空加圧含浸工程と、前記樹脂含浸させコイルを成型用治具に取り付ける冶具取り付け工程と、コイル絶縁層に含浸させた樹脂を加熱媒体を用いて加熱硬化させる樹脂加熱硬化工程と、前記冶具の分解仕上げ工程とからなることを特徴とする、回転電機の絶縁コイル製造方法によっても達成される。

さらにまた、本発明によれば、回転電機の絶緣コイルが、導体にマイカテ一プを卷回してコイル導体絶縁層を形成する卷回し、このマイ力テープの外側に離型用テープを巻回してその離型用テープに成型加工用の当て板を当接させた後、前記当て板を熱収縮テープを卷回固定し、このように巻回された熱収縮コイルを樹脂で真空加圧含浸させ、前記樹脂含浸させコイルを成型用治具に取り付け、コイル絶縁層に含浸させた樹脂を液状加熱媒体を用いて加熱硬化させ、その後、治具分解仕上げを行う事によって、製造される。

以上の説明のとおり、本発明によれば、絶縁コイル導体を製造するにあたり、卷回工程、熱収縮テープ巻回工程、真空加熱含浸工程、液状の加熱媒体による樹脂加熱硬化工程、治具分解仕上げ工程を経て製造し、従来の液体状態にある含浸樹脂への硬化成型用治具取付工程および高温空気による樹脂加熱硬化工程を廃止したので、作業者の過酷な労力を大幅に軽減することがでさる。

その際、樹脂含浸を行ったコイル絶縁の硬化において、従来の高温空気による硬化に代えて加熱媒体としてポリエチレン系材料およびポリオレフィン系材料のうち、いずれかを用いて加熱硬化させるので、コイルの温度上昇を速くさせ、温度分布を均一化させることができ、硬化時間を従来に較べて半減させ、製造性の大幅な向上を図ることができる。

さらに、剥離性、離型性に優れ、樹脂含浸直後の作業者による手作業がなくなるので、好作業性、好作業環境の下、品質の安定性に優れた榭脂含浸絶縁コイルを製造することができる。そして、完成したコイルは、より一層優れた電気特性を得られる。

このように、本発明によれば、成型性、離型性、作業性等の向上および大幅な硬化時間の短縮が図れ、電気特性がより一層良好になる優れた効果が奏される。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係る回転電機の絶縁コイル製造方法の実施形態を示す作業工程ブロック図である。

第 2図は、本発明に係る回転電機の絶縁コイル製造方法において、コイルに含浸させた樹脂を硬化させる際に適用する樹脂加熱硬化装置を示す概念図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る回転電機の絶緣コイル製造方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。 - 第 1図は、本発明に係る回転電機の絶縁コイル製造方法の実施形態を示す作業工程ブロック図である。

本実施形態に係る回転電機の絶縁コイル製造方法は、マイ力テープ巻回（巻装）（テーピング）工程（ステップ 1 ) 、熱収縮テープ巻回工程（ステップ 2 ) 、真空加圧含浸工程（ステップ 3 ) 、樹脂加熱硬化工程（ステップ 4 ) 、治具分解仕上げ工程（ステップ 5 ) を備え、各工程（ステップ 1 〜 5 ) を経て絶縁コイルを製造する。

巻回工程（ステップ 1 ) は、予め絶縁された素線を束ねて形成するコイル導体に巻回装置（テーピングマシン）でマイ力テープを複数回巻回して絶縁層を形成するものである。なお、マイ力テープは、フィルムまたはガラステープに接着剤を介装してマイ力を被着させたテープである。

マイ力テープは、例えば酸化亜鉛等の硬化反応促進剤（触媒）を担持させている。この硬化反応促進剤は、コイル導体に近い側に多く、コイル導体から離れる外層側にゼロまたは少量になるように配分されている。この配分は、以下の理由に基づく。

コイルは、後述する樹脂加熱硬化工程（ステップ 4 ) において、ポリオレフィン系材料またはポリェチレン系材料等の液状の加熱媒体を用いて加熱加圧処理が行われる。しかし、加熱媒体は低温で固体であり、流動性がない。このため、コイルの絶縁層に含浸する樹脂を加熱、加圧状態で硬化させる際、予め加熱して溶融させておいた液状の加熱媒体を貯蔵槽に貯留しておき、コイルを圧力容器に収容させた後、貯蔵槽から液状の加熱媒体を供給し、樹脂を硬化させる。この場合、熱は、外側からコイル導体側の内側に向って順次伝導して、温度が下がる。一般に、硬化の際、体積が収縮し、ボイドゃ層剥離が発生することがある。ポイドや層剥離が発生すると、コイルは部分放電ゃ誘電体損失率が高くなるなどの現象があらわれる。

本実施形態は、このような点を考慮したもので、絶縁層を形成するマイ力テープに硬化反応促進剤を担持させる際、その硬化反応促進剤量をコイル導体側に近い内側で多く、その外側でゼロまたは少量に配分し、その内側から· 外側に向って順次硬化させるので、硬化の際、収縮に基づくボイド等の発生を防止して、電気特性を向上させることができる。

熱収縮テープ巻回工程（ステップ 2 ) は、コイル導体に巻回して絶縁層を形成するマイ力テープの外側に、離型用のテープを巻回し、その離型用のテープの外側に成型加工用の当て板を当接させ、さらに当て板を固定する熱収縮テープを巻回するものである。

当て板は、コイルの直線部分で金属あるいは積層板が使用され、コイルェンド部（端部）等の曲線部分でプラスチック板が使用される。

上述の熱収縮テープ卷回工程（ステップ 2 ) は、コイルを設計寸法に維持させ、表面を平滑化する上で、作業性を容易にする必要な手段である。このため、離型用のテープはポリプロピレン製のテープまたはテフロン製のテ一プが使用される。

また、コイルの直線部分に使用する当て板は、金属製や繊維強化した積層板など、平面が平坦度を高く維持できる弾性率の高い材料が選択される。また、コイルのエンド部等の曲線部分は、曲面に沿って密着できる柔軟性が必要で、耐熱性の高いプラスチック板が適正である。このプラスチック板は、軟化温度が 1 7 0 程度以上のポリアミド系材料で、例えばナイロン 6 , 4 6 , 6 6等である。このポリアミド系材料は、コイルにおけるコイルェンドのように曲面部分に馴染み易く、適度の硬さがあり、また樹脂にも反応しない離型性にも優れている。

一方、絶縁層に離型用のテープを介して当て板が当接されると、熱収縮テ一プ巻回工程（ステップ 2 ) は、当て板を固定する際、熱収縮テープで巻回される。

この熱収縮テープは、収縮力の大きい熱可塑性のテープ、熱収縮チューブ、あるいは離型処理を行った熱収縮クロスのうち、いずれかが選択される。樹脂を真空加圧含浸した後のコイルは、含浸用圧力容器から硬化用圧力容器に移される際、大気に晒され、大気圧と平衡になる。この状態から、コィルに液状の加熱媒体が加わり、樹脂が硬化する間に、コイルは当て板を介して押圧力が与えられ、その体積が縮小する。体積の縮小は、液状の加熱媒体の圧力と平衡するまで行われる。

このため、本実施形態では、樹脂の硬化の際、体積の縮小に対処させるために当て板を固定するテープを熱収縮テープで巻回している。この熱収縮テ —プは、熱可塑性テープ、熱収縮チューブおよび離型処理した熱収縮クロスのうち、いずれかが選択される。

このように、本実施形態は、コイルの絶縁層に離型用のテープを卷回し、さらに離型用テープの外側にコイルを支持する当て板を当接させるとともに、当て板を固定する熱収縮テープを巻回し、さらに、液状の加熱媒体で絶縁層に含浸させた樹脂を硬化させる際、当て板からの押圧力をコイルに均等に与える一方、樹脂の体積収縮に伴って熱収縮テープで対処させているので、出来上り寸法精度の高い、平滑性に優れたコイルを製造することができる。真空加圧含浸工程（ステップ 3 ) は、熱収縮テープ巻回工程（ステップ 2 ) において、当て板に熱収縮用のテープを巻回して固定させたコイルを架台に保持させて樹脂含浸用の圧力容器に収容し、器内を真空に維持し、コイルの絶縁層に樹脂を含浸させた後、例えば窒素等の不活性ガスを加えて加圧させるものである。

真空加圧含浸工程（ステップ 3 ) が終ると、本実施形態は、コイルを榭脂加熱硬化工程（ステップ 4 ) に移行させる。

樹脂加熱硬化工程（ステップ 4 ) は、コイルの絶縁層に含浸した樹脂を液状の加熱媒体を用いて加熱加圧硬化させるものである。

このコイルの絶縁層に含浸させた樹脂を加熱硬化させる樹脂加熱硬化装置は、第 2図に示すように、圧力容器 1 と貯蔵槽 2 とを備えている。

圧力容器 1は、樹脂を含浸させたコイル 3を保持する架台 1 0を組み込んだコイル受槽 4を収容し、このコイル受槽 4には導管 5を介して貯蔵槽 2からの液状の加熱媒体 Pが供給されている。

また、圧力容器 1は、真空パイプ 6を介して器内を真空に維持させ、貯蔵槽 2から供給される液状の加熱媒体 Pで受槽 4を満たした後コイル 3に含浸させている樹脂を加熱させるとともに、窒素管 7から供給される窒化ガスで圧力を加えて加熱加圧下で硬化させる。

コイル 3の-絶緣層に含浸する樹脂が硬化すると、加熱媒体 Pは導管 5を介して貯蔵槽 2に戻される。

貯蔵槽 2 には、高温液状の加熱媒体 Pを充填させ、その加熱媒体 Pを撹拌部 8で撹拌させ、この間、窒素管 9から供給される窒素ガスが与えられて酸化劣化を抑制している。

貯蔵槽 2に充填する液状の加熱媒体 Pは、融点が 1 3 5で以下の温度のポリオレフィン系材料およびポリエチレン系材料のうち、いずれかが選択される。

ポリオレフィン系材料またはポリエチレン系材料は、熱可塑性樹脂として比較的融点が低く、液化し易く、他の熱硬化樹脂類と非相溶の性質を持っている。また、分子量も幅広い製品が揃っており、含浸樹脂の硬化温度での粘性流動性としても適正である。しかも、ポリオレフイン系材料またはポリエチレン系材料は、不純物が少なく、絶縁性にも優れているので、コイル 3の成型加工に適している。

このような理由から、本実施形態では、ポリオレフイン系材料およびポリエチレン系材料のうち、いずれかが使用される。

また、コイル 3の絶縁層に含浸させた樹脂をより早く加熱硬化させるには、液状加熱媒体 Pとして使用するポリオレフィン系材料またはポリエチレン系材料は、 1 5 0でにおける粘度を 1 0 0 P a · s以下にすることが望ましいこれは、液状の加熱媒体 Pが貯蔵槽 2からコイル 3を収容する圧力容器 1 に供給されるので、粘度が高いと移送時間が長くかかり、加圧前に硬化が始まり、コイル 3の絶縁性が不充分になる等に基づく。

なお、ポリオレフイン系材料およびポリエチレン系材料には、例えばフタルシアニン系等の帯電防止剤および、例えばィルガノック（チバガイギ（ C i ba-Ge i gy) 社製品）等の酸化防止剤のうち、いずれかが添加される。常に、絶縁性に優れた電気特性の高い加熱媒体として維持させるからである。ところで、樹脂加熱硬化工程（ステップ 4 ) において、コイル 3に含浸している樹脂は液体状態であり、樹脂が滴り落ち、硬化し、加熱媒体 Pに混入すると導管 5への堆積やバルブの開閉に支障を与えるおそれがある。

本実施形態は、このような点を考慮したもので、コイル 3を保持する架台 1 0の底部に受け皿 1 1 を設けたものである。

この受け皿 1 1は、コイル 3の直線に相当する部分に金属あるいは耐熱性フィルムまたは、その成型品を備え、コイルエンドの曲線に相当する部分に耐熱性フィルムを備え、さらにコイルエンド端部に耐熱性フィルムあるいは不織布を備えている。

このように、本実施形態は、コイル 3 に含浸させた樹脂の滴り落ちを受け皿 1 1で受けるので、作業環境に与える悪影響を少なくさせることができる最後に、コイル 3に含浸させた樹脂が硬化すると、治具分解仕上げ工程（ステップ 5) は、コイル 3から、ステップ 2の熱収縮テープ巻回工程で述べた当て板 1 2、離型用のテープ、付着した加熱媒体を取り除き、コイル 3の形状の最終仕上げを行う。

[実施例]

(比較例）

従来法に基づき，厚さ 1 0mm、幅 50mm、長さ 1 3 0 0 mmのアルミニゥム製のコイル導体に触媒を含有させたマイ力テープを巻回し、その上に電界緩和用の半導電テープおよび離型用のテープを巻回したモデル用のコィルを試作した。

5 Omm幅の面には、厚さ 4mmの鉄板を当て板として用い、 1 0mmの面には積層板を当て板として用い、離型用のポリプロピレンテープを 1 2 重ね、 2回巻きで各当て板を固定させた。

このモデル用のコイルを真空加圧含浸（VP I ) 法を用いてエポキシ等の樹脂を含浸させた後、硬化成形用治具でコイル導体に押圧力を与え、含浸樹脂を搾り出し、さらに熱風加熱炉に収容し、予め定められた樹脂硬化温度プログラムのコントロールの下、最高温度 1 5 0でで所定時間放置し、コイルに含浸させた樹脂を硬化させた。

モデル用のコイルが冷却すると、硬化成形用治具、当て板等は取り除かれ、コイルの形状に最終仕上げ調整を行った。

(実施例 1〜3)

厚さ 1 0mm、幅 50mm、長さ 1 3 0 0mmのアルミニウム製のコィル導体に触媒を含んでいないマイ力テープを巻回し、その上に電界緩和用の半導電テープおよび離型用のテープを巻回し、モデル用のコイルとした。実施例 1では、 5 0mm幅の面に厚さ 4mmの鉄板を当て板として用い、 1 0 mmの面に積層板を当て板として用い、熱収縮するポリエステルテープを 1 Z2重ね、 2回巻きで各当て板を固定させた。

実施例 2では、実施例 1の熱収縮テープの代りに、収縮力の大きいポリエステルチューブを 1 / 2重ね、 2回巻きで各当て板を固定させた。実施例 3では、実施例 1の熱収縮テープの代りに、離型処理したポリエステル繊維の織布テープを 1 / 2重ね、 2回巻きで各当て板を固定した。この材料は、特に熱収縮力が強い。

(実施例 4)

厚さ 1 0mm、幅 5 0mm、長さ 1 300mmのアルミニウム製のコィル導体に内層側の 1 3に触媒を含有させ、残り 2/3に触媒を含んでいないマイ力テープを卷回し、その上に電界緩和用の半導電テープおよび離型用のテープを巻回し、モデル用のコイルとした。

当て板は、 50 mm幅の面に厚さ 4 mmの鉄板を用い、 1 0mmの面に積層板を用い、ポリエステル繊維で製作する熱収縮性織布テープを使用し、 1 2重ね、 2回巻きで各当て板を固定させた。

実施例 1から実施例 4用のモデル用のコイルは、真空加圧含浸（VP I ) 法でエポキシ等の樹脂を含浸した。その後、コイルの下側にポリエステルフイルムを敷き、架台に固定し、圧力容器内に収容させた。圧力容器を閉じ、温度 1 5 0でに加熱してある加熱媒体としてのポリエチレンを貯蔵槽から供給し、コイルの上部 1 0 c m以上まで満たし、直ちに窒素ガスを供給し、 0 . 6 MP aまで加圧した。この状態で予め定められた時間を維持させ、コィルの含浸樹脂を硬化させた。

コイルの含浸樹脂が硬化すると、加熱媒体としてのポリエチレンは、貯蔵槽に戻され、圧力容器内の温度が低温になったらコイルを取り出した。コィルの下に敷いたポリエステルフィルムには、加熱媒体としてのポリエチレンの加圧によって搾り出された樹脂が硬化して付着していた。

コイルの冷却後、硬化成型用治具、当て板、テープ類は取り除かれ、コィルの形状に最終仕上げ調整を行った。

比較例 1 と実施例 1〜4との作業時間比、作業環境状態、硬化時間比、コィル寸法比（絶縁厚み比）、 t a n <5比（誘電正接比）、破壊特性比（BDV ) を表 1に示す。【表 1】

表 1から、作業時間比、作業環境状態、硬化時間比、コイル寸法比（絶縁厚み比）、 t a η <5比、破壊特性比（BDV) ともに、実施例 1を除いて実施例 2 4までが比較例 1に較べて優れていることがわかった。

(実施例 5 )

鉄心長さ約 6m 1 8 kV級の実機大のコイルを製作した。コイル導体側の 1ノ3に触媒を担持させたマイ力テープを、残りを無触媒のマイカテープをコイル導体に巻回するとともに、コイルの直線の部分に当接させる当て板に、上述実施例 1 4と同じものを使用した。コイルエンド部分に当接させる当て板は、ナイロン 46の 3 mm厚さを使用した。

また、コイルの最外側は、実施例 2で記載したポリエステルの熱収縮チューブを全長に 1 Z2重ね、 2回巻きを行った。

このコイルに真空加圧含浸（VP I ) 法を用いてエポキシ等樹脂を含浸させ、含浸容器から取り出したコイルを架台に載せ、コイルの外側に付着した樹脂を滴下させた後、コイルの直線の部分に下敷きとしてポリエステルフィルムを、コイルのコイルェンドの部分にポリエステル不織布をそれぞれ備えるとともに、コイルェンドの端部にクレープ紙を卷回した。

架台に保持したコイルを、圧力容器に収容した後、予め 1 5 0 に加熱させたポリエチレンワックスをコイルの上部 1 0 c m以上になるまで供給し、直ちに窒素ガスで 0 . 7 M P aになるまで加圧した。

樹脂の硬化後、今迄、圧力容器に供給されていた加熱媒体としてのポリエチレンワックスを貯蔵槽に戻し、器内圧力を大気圧に戻し、コイルを冷却させた後、圧力容器から取り出し、当て板等を取り外し、最終コイルの形状を成形調整した。

コイルエンドの部分で当て板にナイロンを使用した部分は、鉄板と同様に平滑で綺麗に仕上がつていた。

また、コイルの直線部分の下敷きとするポリエステルフィルム、コイルェンドの部分のポリエステル不織布、コイルェンドの端部のクレープ紙には、窒素ガスによる加圧の際、搾り出された樹脂が付着しており、ポリエチレンヮックスを介して加圧した効果が確認できた。これらの搾り出された樹脂は硬化しており、ポリエチレンワックスとは非相溶なので容易に取り除くことができた。

実施例 5でのコイルは、従来法で製造した製品と較べ、コイル寸法（絶緣厚さ）が同じであつたが、 t a η <5が 9 8 %、樹脂含浸終了から硬化終了までの製造時間が 5 0 %短縮でき、製造性に優れていることが認められた。

(実施例 6 )

圧力容器に収容したコイルに供給する加熱媒体は、熱硬化性樹脂と非相溶で、接着せず、室温において固体、樹脂の硬化温度において液体であることが必要条件とされる。非相溶の点について、ポリエチレン系材料、ポリオレフイン系材料、ポリプロピレン系材料は優れている。このうち、ポリプロピレン系材料は融点が高いので除外した。

平均分子量、融点、粘度のデータを基にポリエチレン系材料およびポリオレフィン系材料のコイルにおけるマイ力テープの絶縁層への侵入度、剥離性、作業性を調べ、その結果を表 2にまとめた。 4 表 2

侵入度は、マイ力テープおよび離型用のテープへの加熱媒体の侵入する程度を、剥離性はコイルの表面に膜ができるので、その膜の剥離性を、作業性は配管を流れる流動状態の良否をそれぞれ示している。

△印はやや悪い、〇印は良い、 ◎印は非常に良い、をそれぞれ示している表 2の結果から、コイルの絶縁層に含浸させた樹脂を加熱硬化させる際、加熱媒体としてポリオレフイン系材料およびポリエチレン系材料のうち、いずれかを使用すると、侵入度、剥離性、作業性がともに優れていることがわかった。産業上の利用可能性

以上の説明のとおり、本発明によれば、絶縁コイル導体を製造するにあたり、巻回工程、熱収縮テープ巻回工程、真空加圧含浸工程、液状の加熱媒体による樹脂加熱加圧硬化工程、治具分解仕上げ工程を経て製造し、従来の液体状態にある含浸樹脂への硬化成型用治具取付工程および高温空気による樹脂加熱硬化工程を廃止したので、作業者の過酷な労力を大幅に軽減することができ、産業上の利用可能性大なるものであり、コイルの温度上昇を速くさせ、温度分布を均一化させることができ、硬化時間を従来に較べて半減させ、製造性の大幅な向上を図ることができる。また、完成したコイルは、より一層優れた電気特性が得られる為、その利用範囲も大幅に広がるものである

Claims

請求の範囲 1 . 導体にマイ力テープを巻回して絶緣層を備えるコイルに構成し、このコィルを樹脂で真空加圧含浸させ、前記樹脂含浸させた前記コイルに硬化成型用治具を取り付けた後、前記コイルの含浸樹脂を加熱により硬化させて絶縁コイルを製造する回転電機の絶縁コイル製造方法において、マイ力テープ巻回工程、熱収縮テープ巻回工程、真空加圧含浸工程、液状加熱媒体を用いた樹脂加熱硬化工程、治具分解仕上げ工程を経て絶縁コイルを製造することを特徴とする回転電機の絶縁コイル製造方法。

2 . 前記樹脂加熱硬化工程は、コイルに含浸させた樹脂を硬化させる際、ポリオレフィン系材料およびボリエチレン系材料のうち、いずれか一方の液状加熱媒体を使用して前記樹脂を硬化させることを特徴とする請求の範囲 1記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

3 . 前記コイルに含浸させた樹脂を硬化させる際に使用するポリオレフイン系材料およびポリエチレン系材料のうち、いずれか一方の液状加熱媒体は、融点が 1 3 5で以下であることを特徴とする請求の範囲 2記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

4 . 前記コイルに含浸させた樹脂を硬化させる際に使用するポリオレフィン系材料およびポリエチレン系材料のうち、いずれか一方の液状加熱媒体は、

1 5 O t:における粘度が 1 0 0 P a · s以下であることを特徴とする請求の範囲 2記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

5 . 前記コイルに含浸させた樹脂を硬化させる際に使用するポリオレフイン系材料およびポリエチレン系材料のうち、いずれか一方の液状加熱媒体は、酸化防止剤および帯電防止剤のうち、少なくとも一方を添加することを特徴とする請求の範囲 2記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

6 . 前記巻回工程は、マイ力テープに硬化反応促進剤を担持させるとともに、コイルの導体に近い側に多量の硬化反応促進剤を配分し、前記コイル導体から離れる側にゼロまたは少量の硬化反応促進剤を配分して担持させることを特徴とする請求の範囲 1記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

7 . 前記熱収縮巻回工程は、コイル導体に絶縁層を形成するマイ力テープの外側に離型用テープを巻回し、その離型用テープに成型加工用の当て板を当接させた後、前記当て板を熱収縮テープを巻回して固定することを特徴とする請求の範囲 1記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

8 . 前記当て板は、コイルの直線部分に金属板および繊維強化した積層板のうち、いずれかを使用することを特徴とする請求の範囲 7記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

9 . 前記当て板は、コイルの曲線部分にプラスチック板を使用することを特徴とする請求の範囲 7記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

1 0 . コイルの曲線部分に前記当て板として使用するプラスチック板は、ポリアミド系材料で製作していることを特徴とする請求の範囲 9記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

1 1 . 前記熱収縮テープは、熱可塑性テープ、熱収縮チューブおよび離型処理した熱収縮クロスのうち、いずれかを使用することを特徴とする請求の範囲 7記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

1 2 . 前記樹脂加熱硬化工程では、コイルを保持する架台の底部に受け皿を備え、滴り落ちる樹脂を収容することを特徴とする請求の範囲 1記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

1 3 . 前記受け皿は、コイルの直線に相当する部分に金属および耐熱性フィルムのうち、いずれかを備え、コイルエンドの曲線に相当する部分に耐熱性フィルムを備え、コイルェンド端部に相当する部分に耐熱性フィルムおよび不織布のうち、いずれかを備えていることを特徴とする請求の範囲 1 2記載の回転電機の絶縁コイル製造方法。

14. 導体にマイ力テープを巻回してコイル導体絶縁層を形成する巻回工程と、このマイ力テープの外側に離型用テープを巻回し、その離型用テープに成型加工用の当て板を当接させた後、前記当て板を熱収縮テープを巻回して固定する熱収縮巻回工程と、このように巻回されたコイルを樹脂で真空加圧含浸させる真空加圧含浸工程と、前記樹脂含浸させコイル成型用治具を取り付ける冶具取り付け工程と、コイル絶縁層に含浸させた樹脂を液状媒体を用いて加熱硬化させる樹脂加熱硬化工程と、前記冶具の治具分解仕上げ工程とからなることを特徴とする、回転電機の絶縁コイル製造方法。

1 5 . 導体にマイ力テープを巻回してコイル導体絶縁層を形成する巻回し、このマイ力テープの外側に離型用テープを巻回してその離型用テープに成型加ェ用の当て板を当接させた後、前記当て板を熱収縮テープを巻回固定し、このように巻回された熱収縮コイル導体を樹脂で真空加圧含浸させ、前記樹脂含浸させコイル-成型用治具を取り付け、コイル絶縁層に含浸させた樹脂を加熱硬化させ、その後、治具分解仕上げを行う事によって製造する事を特徴とする、回転電機の絶緣コイル。