(57)【要約】【課題】巻線同士の間の冷却媒体の流路を確保しつつ、巻線の損傷を抑制して信頼性を向上させる。【解決手段】絶縁板１３０は、第１面１３１および第１面１３１とは反対側に位置する平面状の第２面１３２を有している。第１面１３１には、複数の凹条部１３３が形成されている。第１面１３１は、複数の巻線１２０のうちいずれかの巻線１２０に接している。絶縁板１３０は、第１面１３１側に位置し、複数の凹条部１３３の各々が延びる方向から見たときに波形状である第１絶縁シート１４０を含むことにより、複数の凹条部１３３の各々が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心と、
前記鉄心に巻き回され、積層された複数の巻線と、
前記複数の巻線のうちの互いに隣り合って位置する巻線同士の間に配置された環状の絶縁板とを備え、
前記絶縁板は、第１面および該第１面とは反対側に位置する平面状の第２面を有し、かつ、前記第１面に複数の凹条部が形成されており、
前記第１面は、前記複数の巻線のうちいずれかの巻線に接しており、
前記絶縁板は、第１面側に位置し、前記複数の凹条部の各々が延びる方向から見たときに波形状である第１絶縁シートを含むことにより、前記複数の凹条部の各々が形成されている、静止誘導機器。
【請求項２】
前記絶縁板は、前記第２面側に位置する絶縁部材をさらに含み、
前記絶縁部材は、樹脂材料で構成された充填部材であり、かつ、前記第１絶縁シートの第１面側とは反対側の面上に設けられている、請求項１に記載の静止誘導機器。
【請求項３】
前記絶縁板は、前記第２面側に位置する絶縁部材をさらに含み、
前記絶縁部材は、平板状の第２絶縁シートである、請求項１に記載の静止誘導機器。
【請求項４】
前記複数の凹条部において互いに隣り合う凹条部同士の間の幅は、前記複数の凹条部の各々の幅より狭い、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項５】
前記複数の巻線の各々は、前記複数の巻線の積層方向から見て、長手方向および該長手方向と互いに直交する短手方向を有しており、
前記複数の凹条部の各々は、前記長手方向および前記短手方向の各々と交差するように延在している、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項６】
前記絶縁板は、前記第１面において、前記複数の凹条部において互いに隣り合う凹条部同士を互いに接続する複数の溝部が形成されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項７】
前記絶縁板は、互いに接合される第１絶縁板と、第２絶縁板とを含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項８】
鉄心と、複数の巻線とを準備する工程と、
第１絶縁シートを準備する工程と、
前記第１絶縁シートのシート面の法線方向から見たときの、前記第１絶縁シートの外形を、環状に成形する工程と、
前記第１絶縁シートの前記シート面の面内方向から見たときの前記第１絶縁シートを、波形状に成形する工程と、
波形状の前記第１絶縁シートの前記シート面の一方側に絶縁部材を設けることにより、前記第１絶縁シートで構成され、複数の凹条部が形成された第１面と、該第１面と反対側に位置して前記絶縁部材で構成され、平面状である第２面とを有する、絶縁板を製造する工程と、
前記複数の巻線同士の間に、前記第１面が前記複数の巻線のうちいずれかの巻線に隣接するように前記絶縁板を配置しつつ前記複数の巻線を積層させ、前記複数の巻線を前記鉄心に巻き回す工程とを備える、静止誘導機器の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁板を製造する工程において、樹脂材料を充填することにより前記絶縁部材を設ける、請求項８に記載の静止誘導機器の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁板を製造する工程において、平板状の第２絶縁シートを貼り付けることで前記絶縁部材を設ける、請求項８に記載の静止誘導機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止誘導機器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の静止誘導機器の構成を開示した文献として、特開平９−１９９３４４号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された静止誘導機器であるガス絶縁誘導電器は、密閉容器と、鉄心と、巻線と、支持絶縁物とにより構成されている。密閉容器には、絶縁ガスが封入されている。鉄心は、この密閉容器に収納され、フレームによって締め付けられている。巻線は、この鉄心の周りを箔導体が絶縁フィルムと重ね合わされた状態で巻回されてなる。箔導体の層間には、絶縁性の波形ボードが介装されている。波形ボードと絶縁フィルムとの間には、冷却ダクトが形成されている。支持絶縁物は、この巻線の軸方向の両端面のそれぞれと前記フレームとの間に介装されている。前記冷却ダクト内には、絶縁棒が嵌挿されている。絶縁棒は、支持絶縁物によって挟持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１９９３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の静止誘導機器においては、波形状の絶縁板の両面において、絶縁板と巻線とが線接触する。これにより、絶縁板と巻線との接触部分における圧力が高くなり、絶縁板が巻線を損傷させるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、巻線同士の間において冷却媒体の流路を確保しつつ、絶縁板による巻線の損傷を抑制して信頼性を向上できる、静止誘導機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に基づく静止誘導機器は、鉄心と、複数の巻線と、絶縁板とを備えている。複数の巻線の各々は、鉄心に巻き回され、互いに積層されている。絶縁板は環状であり、複数の巻線のうちの互いに隣り合って位置する巻線同士の間に配置されている。絶縁板は、第１面および第１面とは反対側に位置する平面状の第２面を有している。第１面には、複数の凹条部が形成されている。第１面は、複数の巻線のうちいずれかの巻線に接している。絶縁板は、第１面側に位置し、複数の凹条部の各々が延びる方向から見たときに波形状である第１絶縁シートを含むことにより、複数の凹条部の各々が形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１面に冷却媒体が通流可能な複数の凹条部が形成されていることにより、第１面側において冷却媒体の流路を確保できるとともに、第２面が平面状で構成されていることにより、巻線と絶縁板との接触部分における圧力が高くなることを抑制できるため、絶縁板による巻線の損傷を抑制し、静止誘導機器の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器における複数の巻線および絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。
【図３】図２に示した複数の巻線および絶縁板を矢印ＩＩＩ方向から見た図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、平板状の第１絶縁シートを準備した状態を示す図である。
【図６】図５に示した平板状の第１絶縁シートを矢印ＶＩ方向から見た図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、図５に示した平板状の第１絶縁シートを、切断装置に取り付けた状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、外形が環状に成形された第１絶縁シートを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、図８に示した第１絶縁シートを成形装置で波形状に成形している状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、面内方向から見たときの外形が波形状に成形された、第１絶縁シートを示す図である。
【図１１】図１０に示した第１絶縁シートを矢印ＸＩ方向から見た図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、図１０に示した第１絶縁シートを、充填装置に取り付けた状態を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。
【図１４】図１３に示した絶縁板を矢印ＸＩＶ方向から見た図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器の製造方法における成形装置の複数のローラを、複数のローラの各々の軸方向から見た図である。
【図１６】本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。
【図１７】図１６に示した絶縁板をＸＶＩＩ矢印方向から見た図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。
【図１９】図１８に示した絶縁板を矢印ＸＩＸ方向から見た図である。
【図２０】本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。
【図２１】図２０に示した絶縁板を矢印ＸＸＩ方向から見た図である。
【図２２】図２０に示した絶縁板を矢印ＸＸＩＩ方向から見た図である。
【図２３】本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器の製造方法において、溝成形装置と、溝成形装置を用いて成形する前の絶縁板と、溝成形装置を用いて成形された後の絶縁板とを示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態６に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。
【図２５】図２４に示した絶縁板を、矢印ＸＸＶ方向から見た図である。
【図２６】図２４に示した絶縁板を、ＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線矢印方向から見た一部断面図である。
【図２７】本発明の実施の形態６の第１変形例に係る静止誘導機器における絶縁板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施の形態に係る静止誘導機器について図面を参照して説明する。以下の各実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。また、以下の実施の形態においては、静止誘導機器として変圧器について説明するが、静止誘導機器は、変圧器に限られず、リアクトルなどでもよい。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器における複数の巻線および絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。図３は、図２に示した複数の巻線および絶縁板を矢印ＩＩＩ方向から見た図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。
【００１１】
図１から図３に示すように、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００は、外鉄形の変圧器である。静止誘導機器１００は、鉄心１１０と、複数の巻線１２０と、絶縁板１３０とを備えている。なお、図２および図３においては、本実施の形態に係る静止誘導機器１００における複数の巻線１２０および絶縁板１３０のうちの一部を示している。
【００１２】
図１に示すように、静止誘導機器１００は、巻線１２０として複数の高圧巻線１２０Ｈと複数の低圧巻線１２０Ｌとを備えている。また図１中では、鉄心１１０、複数の高圧巻線１２０Ｈおよび複数の低圧巻線１２０Ｌの一部を省略して示している。複数の高圧巻線１２０Ｈおよび複数低圧巻線１２０Ｌの各々は、鉄心１１０を中心軸として、同軸上に巻き回されている。複数の高圧巻線１２０Ｈは、巻線１２０の軸心方向において、２つの複数の低圧巻線１２０Ｌの各々の間に挟まれるように配置されている。このように、複数の巻線１２０の各々は、鉄心１１０に巻き回され、互いに積層されている。
【００１３】
本実施の形態に係る静止誘導機器１００は、タンク１６０をさらに備えている。図１から図３に示すように、鉄心１１０、複数の巻線１２０および絶縁板１３０の各々は、タンク１６０の内部に収容されている。
【００１４】
タンク１６０の内部には、絶縁体および冷却媒体として、絶縁油または絶縁ガスが充填されている。絶縁油は、たとえば鉱油、エステル油、または、シリコン油であり、絶縁ガスは、たとえばＳＦ6ガスまたはドライエアである。本実施の形態に係る静止誘導機器１００においては、冷却媒体として、絶縁油が充填されている。
【００１５】
図２および図３に示すように、複数の巻線１２０の各々は、積層方向からみたときに、略矩形環状の外形を有している。複数の巻線１２０の各々は、複数の巻線１２０の積層方向から見て、長手方向および長手方向と互いに直交する短手方向を有している。複数の巻線１２０の各々の積層方向の長さは、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。複数の巻線１２０の各々の長手方向の長さは、１０００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下あり、短手方向の長さは、１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下である。
【００１６】
図３および図４に示すように、絶縁板１３０は環状であり、複数の巻線１２０のうちの互いに隣り合って位置する巻線１２０同士の間に配置されている。本実施の形態においては、複数の絶縁板１３０の各々が、複数の巻線１２０のうちの互いに隣り合って位置する巻線１２０同士の間に配置されている。また、複数の絶縁板１３０のうち最も端部に位置する絶縁板１３０は、少なくとも一方の側が複数の巻線１２０の１つのみと隣接するように配置されていてもよい。
【００１７】
図２から図４に示すように、本実施の形態においては、複数の巻線１２０の積層方向から見たときの複数の巻線１２０の各々の外形と絶縁板１３０との外形とが、互いに略同一である。
【００１８】
図３および図４に示すように、絶縁板１３０は、第１面１３１および第１面１３１とは反対側に位置する平面状の第２面１３２を有している。第１面１３１には、複数の凹条部１３３が形成されている。本実施の形態においては、これらの複数の凹条部１３３において冷却媒体が通流する。第１面１３１は、複数の巻線１２０のうちいずれかの巻線１２０に接している。具体的には、第１面１３１のうち複数の凹条部１３３が形成されている部分以外の部分が、複数の巻線１２０のうちいずれかの巻線１２０に接している。
【００１９】
絶縁板１３０は、第１面１３１側に位置し、複数の凹条部１３３の各々が延びる方向から見たときに波形状である第１絶縁シート１４０を含むことにより、複数の凹条部１３３の各々が形成されている。
【００２０】
本実施の形態においては、第１絶縁シート１４０は、複数の凹条部１３３の各々が延びる方向から見たときに、略矩形波状の外形を有している。また、本実施の形態においては、上記略矩形波状の角部が丸みを帯びている。これにより、第１絶縁シート１４０が、第１面１３１にて接触している巻線１２０を傷つけることを抑制できる。
【００２１】
また、第１絶縁シート１４０は、複数の凹条部１３３の各々が延びる方向から見たときに、正弦波状または三角波状の外形を有していてもよい。複数の凹条部１３３の各々が、平面状の側面部を有し、かつ、当該側面部が、第２面１３２側に向かうにしたがって狭くなるようなテーパ状の外形を有するように、第１絶縁シート１４０が構成されていてもよい。
【００２２】
本実施の形態において、複数の凹条部１３３の各々の深さは、たとえば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
【００２３】
第１絶縁シート１４０は、絶縁紙、または、絶縁樹脂などからなる絶縁フィルムなどの、絶縁部材で構成されている。また、第１絶縁シート１４０は、成形可能な材料で構成されている。
【００２４】
絶縁板１３０は、第２面１３２側に位置する絶縁部材１５０をさらに含んでいる。絶縁部材１５０は、樹脂材料で構成された充填部材１５０Ｆである。絶縁部材１５０は、第１絶縁シート１４０の第１面１３１側とは反対側の面上に設けられている。
【００２５】
本実施の形態において、第２面１３２は、絶縁部材１５０である充填部材１５０Ｆのみで構成されているが、第２面１３２は、絶縁部材１５０である充填部材１５０Ｆと、第１絶縁シート１４０とで構成されていてもよい。第２面１３２が絶縁部材１５０と第１絶縁シート１４０とで構成される場合、絶縁部材１５０である充填部材１５０Ｆの表面と、第１絶縁シート１４０の第１面１３１とは反対側に位置する表面の一部とが、互いに同一平面上に位置している。
【００２６】
充填部材１５０Ｆは、たとえば絶縁用パルプ、または、絶縁性樹脂などの絶縁性材料で構成されている。充填部材１５０Ｆは、第１絶縁シート１４０上に充填する際は流動性を有し、かつ、充填された後においては硬化する材料で構成されている。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、絶縁板１３０は、第１絶縁シート１４０と絶縁部材１５０とから構成されているが、絶縁板１３０は、一の部材から構成されていてもよい。絶縁板１３０が一の部材から構成される場合、第１面１３１および第２面１３２のいずれもが当該一の部材から構成される。ただし、生産性の観点からは、絶縁板１３０は、上記のような第１絶縁シート１４０と絶縁部材１５０とを含んでいることが好ましい。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００の製造方法について説明する。
図５は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、平板状の第１絶縁シートを準備した状態を示す図である。図６は、図５に示した平板状の第１絶縁シートを矢印ＶＩ方向から見た図である。
【００２９】
本実施の形態に係る静止誘導機器１００の製造方法においては、まず、鉄心１１０と、複数の巻線１２０とを準備する。そして、図５および図６に示すように、平板状の第１絶縁シート１４０Ｐを準備する。
【００３０】
図７は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、図５に示した平板状の第１絶縁シートを、切断装置に取り付けた状態を示す図である。図８は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、外形が環状に成形された第１絶縁シートを示す図である。
【００３１】
図７および図８に示すように、切断装置１０を用いて第１絶縁シート１４０Ｐの一部を切り出すことにより、第１絶縁シート１４０Ｐのシート面の法線方向から見たときの、第１絶縁シート１４０Ｐの外形を、環状に成形する。
【００３２】
切断装置１０は特に限定されない。切断装置１０は、たとえば、エンドミル、バンドソーまたは丸鋸などの刃物を有する切削装置、または、レーザ、高圧水、圧縮空気などを用いて第１絶縁シート１４０Ｐを切断可能な切断装置である。
【００３３】
図９は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、図８に示した第１絶縁シートを成形装置で波形状に成形している状態を示す図である。図１０は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、面内方向から見たときの外形が波形状に成形された、第１絶縁シートを示す図である。図１１は、図１０に示した第１絶縁シートを矢印ＸＩ方向から見た図である。
【００３４】
図９から図１１に示すように、成形装置２０を用いて、第１絶縁シート１４０Ｐのシート面の法線方向からみたときに、第１絶縁シート１４０Ｐを、第１絶縁シート１４０Ｐの長手方向に凸条部と凹条部が互い違いに並ぶよう成形する。このように、第１絶縁シート１４０Ｐのシート面の面内方向から見たときの第１絶縁シート１４０Ｐを、波形状に成形する。
【００３５】
図９に示すように、本実施の形態において、成形装置２０は、２つのローラ２１を有するコルゲート加工装置である。２つのローラ２１の各々の表面には、ローラ軸方向に沿って延在する複数の溝部が形成されている。一方のローラ２１の溝部と、他方のローラ２１の溝部とは、互いに係合する。これら２つのローラ２１の間に第１絶縁シート１４０Ｐを挟み込むことにより、２つのローラ２１の溝部に沿って第１絶縁シート１４０Ｐを波形状に成形する。
【００３６】
なお、成形装置２０は、コルゲート加工装置に限定されない。成形装置２０は、互いに係合する凹凸形状を有する２つの金型を用いて上下方向から第１絶縁シート１４０Ｐを挟み込む、プレス成形加工装置であってもよい。
【００３７】
図１２は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において、図１０に示した第１絶縁シートを、充填装置に取り付けた状態を示す図である。なお、図１２においては、図１０において第１面１３１側から示された第１絶縁シート１４０を、第１面１３１側とは反対側から図示している。
【００３８】
図１２に示すように、本実施の形態においては、絶縁板１３０を製造する工程において、樹脂材料を充填することにより絶縁部材１５０を設けている。具体的には、第１絶縁シート１４０を第１面１３１側とは反対側から見たときに第１絶縁シート１４０の表面上に充填することで、絶縁部材１５０として充填部材１５０Ｆが設けられる。
【００３９】
本実施の形態において、樹脂充填装置３０は、スキージを有する印刷方式の充填装置である。充填部材１５０Ｆの充填は、真空中で行うことが好ましい。真空中で充填部材１５０Ｆを充填することにより、第１絶縁シート１４０と充填部材１５０Ｆとの間に空気が混入することを抑制することができる。また、充填部材１５０Ｆに含まれる空気を脱気しつつ、充填部材１５０Ｆを充填することができる。
【００４０】
なお、樹脂充填装置３０は印刷方式のものに限定されない。樹脂充填装置３０は、充填部材１５０Ｆを第１絶縁シート１４０上に充填部材１５０Ｆを直接塗布可能な装置であってもよい。
【００４１】
このようにして、波形状の第１絶縁シート１４０のシート面の一方側に絶縁部材１５０を設けることにより、図３および図４で示すような、第１絶縁シート１４０で構成され、複数の凹条部１３３が形成された第１面１３１と、第１面１３１と反対側に位置して絶縁部材１５０で構成され、平面状である第２面１３２とを有する、絶縁板１３０を製造する。
【００４２】
なお、本実施の形態における静止誘導機器１００の製造方法においては、第１絶縁シート１４０Ｐの外形を成形する工程の後に、第１絶縁シート１４０Ｐを波型に成形する工程を実施するが、上記２工程の順序は上記の順序に限定されない。第１絶縁シート１４０Ｐを波形状に成形した後に、第１絶縁シート１４０Ｐの外形を成形する場合においては、波形状の加工により、複数の凹条部１３３が並んでいる方向において第１絶縁シート１４０Ｐの長さが短くなった状態で、外形を成形することができる。これにより、当該方向における長さが比較的長い第１絶縁シート１４０Ｐであっても、第１絶縁シート１４０Ｐの外形を容易に成形することができる。
【００４３】
また、絶縁板１３０が一の部材から構成される場合は、第１絶縁シート１４０Ｐの外形を成形する工程、第１絶縁シート１４０Ｐを波形状に成形する工程および絶縁部材１５０を設けることにより絶縁板１３０を製造する工程に代えて、トランスファー成形または射出成形により、一の部材から絶縁板１３０を成形する。トランスファー成形または射出成形においては、一の部材である樹脂材料を軟化させた状態で金型に注入または射出することにより、上記樹脂材料を用いて直接的に絶縁板１３０を成形する。
【００４４】
最後に、複数の巻線１２０同士の間に、第１面１３１が複数の巻線１２０のうちいずれかの巻線１２０に隣接するように絶縁板１３０を配置しつつ複数の巻線１２０を積層させ、複数の巻線１２０を鉄心１１０に巻き回す。さらに鉄心１１０、複数の巻線１２０および絶縁板１３０をタンク１６０に収容し、冷却媒体をタンク内１６０内に充填する。
【００４５】
上記の工程により、図１から図４に示すような本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００が製造される。
【００４６】
上記のように、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００においては、絶縁板１３０は、第１面１３１および第１面１３１とは反対側に位置する平面状の第２面１３２を有している。第１面１３１には、複数の凹条部１３３が形成されている。第１面１３１は、複数の巻線１２０のうちいずれかの巻線１２０に接している。絶縁板１３０は、第１面１３１側に位置し、複数の凹条部１３３の各々が延びる方向から見たときに波形状である第１絶縁シート１４０を含むことにより、複数の凹条部１３３の各々が形成されている。
【００４７】
本実施の形態においては、上記の構成により、第１面１３１の複数の凹条部１３３において冷却媒体が通流可能であるため、第１面１３１側において冷却媒体の流路を確保できる。これとともに、第２面１３２が平面状で構成されていることにより、複数の巻線１２０のいずれか１つの絶縁板１３０との接触部分における圧力が高くなることを抑制できるため、巻線１２０の損傷を抑制し、静止誘導機器１００の信頼性を向上させることができる。
【００４８】
本実施の形態においては、絶縁板１３０は、第２面１３２側に位置する絶縁部材１５０をさらに含んでいる。絶縁部材１５０は、樹脂材料で構成された充填部材１５０Ｆである。絶縁部材１５０は、第１絶縁シート１４０の第１面１３１側とは反対側の面上に設けられている。
【００４９】
これにより、第１面１３１と第２面１３２との間において、冷却媒体が通流できない隙間が生じることを抑制でき、ひいては、静止誘導機器１００の製造過程において、当該隙間に空気が残留して絶縁板１３０の絶縁性能の低下を抑制することができる。
【００５０】
本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００の製造方法は、鉄心１１０と、複数の巻線１２０とを準備する工程と、第１絶縁シート１４０を準備する工程と、第１絶縁シート１４０のシート面の法線方向から見たときの、第１絶縁シート１４０の外形を、環状に成形する工程と、第１絶縁シート１４０のシート面の面内方向から見たときの第１絶縁シート１４０を、波形状に成形する工程と、波形状の第１絶縁シート１４０のシート面の一方側に絶縁部材１５０を設けることにより、第１絶縁シート１４０で構成され、複数の凹条部１３３が形成された第１面１３１と、第１面１３１と反対側に位置して絶縁部材１５０で構成され、平面状である第２面１３２とを有する、絶縁板１３０を製造する工程と、複数の巻線１２０同士の間に、第１面１３１が複数の巻線１２０のうちいずれかの巻線１２０に隣接するように絶縁板１３０を配置しつつ複数の巻線１２０を積層させ、複数の巻線１２０を鉄心１１０に巻き回す工程とを備えている。
【００５１】
これにより、冷却媒体の流路を確保しつつ巻線１２０の損傷を抑制可能である本実施の形態１における絶縁板１３０を、効率的に製造することができ、ひいては、静止誘導機器１００の製造コストを抑制することができる。
【００５２】
本実施の形態においては、絶縁板１３０を製造する工程において、樹脂材料を充填することにより絶縁部材１５０を設けている。
【００５３】
これにより、第１面１３１と第２面１３２との間において、冷却媒体が通流できない隙間が生じることを抑制でき、絶縁板１３０の絶縁性能の低下を抑制することができる。
【００５４】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器について説明する。本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器においては、複数の凹条部において互いに隣り合う凹条部同士の間の幅の寸法が主に、本発明の実施の形態１における静止誘導機器１００と異なる。このため、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００５５】
図１３は、本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。図１４は、図１３に示した絶縁板を矢印ＸＩＶ方向から見た図である。
【００５６】
図１３および図１４に示すように、本発明の実施の形態２における絶縁板２３０においては、複数の凹条部２３３において互いに隣り合う凹条部２３３同士の間の幅は、複数の凹条部２３３の各々の幅より狭い。これにより、複数の凹条部２３３を通流する冷却媒体の流量をどうかさせることができるため、静止誘導機器における冷却効率を向上させることができる。
【００５７】
複数の凹条部２３３において互いに隣り合う凹条部２３３同士の間の幅の具体的な寸法については、複数の巻線１２０の積層方向が上下方向となったときに、絶縁板２３０が、絶縁板２３０の上側に位置する巻線１２０を支持可能である長さであれば、特に限定されない。
【００５８】
以下、本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器の製造方法について説明する。本実施の形態に係る静止誘導機器の製造方法においては、第１絶縁シート１４０を波形状に成形する工程において用いる成形装置の構成のみが、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法と異なる。このため、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００５９】
図１５は、本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器の製造方法における成形装置の複数のローラを、複数のローラの各々の軸方向から見た図である。
【００６０】
図１５に示すように、本実施の形態における成形装置２０の複数のローラ２１は、第１ローラ２２と第２ローラ２３とで構成されている。第１ローラ２２の表面には、ローラ軸方向に延在する複数の凸条部が形成されている。第２ローラ２３の表面には、上記複数凸条部の各々と互いに係合可能な複数の凹条部とが形成されている。第１ローラ２２の周方向において、複数の凸条部における凸条部同士の間の幅は、上記周方向における複数の凸条部の各々の幅より狭い。これにより、第１ローラ２２と第２ローラ２３とで平板状の第１絶縁シート１４０Ｐを挟み込むことにより、第１ローラ２２の複数の凸条部と対応するようにして、第１絶縁シート１４０Ｐの一方の側において複数の凹条部２３３が形成される。
【００６１】
なお、本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器の製造方法においては、プレス加工成形によって複数の凹条部２３３が形成されてもよい。プレス加工成形によって複数の凹条部２３３が形成される場合においても、上記複数の凹条部２３３において互いに隣り合う凹条部２３３同士の間の幅が、複数の凹条部２３３の各々の幅より狭くなるように設計された、金型が用いられる。
【００６２】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器について説明する。本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器においては、絶縁部材の構成が主に、本発明の実施の形態１と異なる。このため、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００６３】
図１６は、本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。図１７は、図１６に示した絶縁板をＸＶＩＩ矢印方向から見た図である。
【００６４】
図１６および図１７に示すように、本発明の実施の形態３における絶縁板３３０において、絶縁部材３５０は、平板状の第２絶縁シート３５０Ｓである。これにより、第１絶縁シート１４０と第２絶縁シート３５０Ｓとの間に複数の隙間が形成される。これら複数の隙間においても、冷却媒体を通流させることができるため、静止誘導機器の冷却効率を高めることができる。
【００６５】
第２絶縁シート３５０Ｓは、絶縁紙、または、絶縁樹脂などからなる絶縁フィルムなどの絶縁部材で構成されている、また、第２絶縁シート３５０Ｓは、成形可能な材料で構成されている。
【００６６】
図１７に示すように、本実施の形態においては、凹条部３３３の側面部は平面状であり、第２面１３２側に向かうにしたがって狭くなるようなテーパ状の外形を有している。また、第１絶縁シート１４０は、凹条部３３３の延びる方向から見たときに、正弦波状の外形を有していてもよい。このように、凹条部３３３の側面部が第２面１３２側に向かうにしたがって狭くなるようなテーパ状の外形を有していることにより、第１絶縁シート１４０のうち第２絶縁シート３５０Ｓから離間した部分が、巻線１２０からの圧力によって、複数の凹条部３３３が並んでいる方向に変形することを抑制できる。
【００６７】
なお、本実施の形態において、第１絶縁シート１４０は、複数の凹条部１３３の各々が延びる方向から見たときに、角部が丸みを帯びていてもよい。
【００６８】
本発明の実施の形態３における絶縁板３３０を製造する工程においては、平板状の第２絶縁シート３５０Ｓを貼り付けることで、絶縁部材３５０を設けている。これにより、冷却媒体が通流する経路を増加させた絶縁板３３０を効率的に製造することができ、ひいては、静止誘導機器１００の製造コストを低減することができる。
【００６９】
なお、本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器の製造方法は、絶縁部材３５０を設ける工程において、絶縁部材３５０として第２絶縁シート３５０Ｓを第１絶縁シート１４０に接合させる点のみが、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００の製造方法と異なっている。
【００７０】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器について説明する。本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器においては、複数の凹条部の各々の延在方向が主に、本発明の実施の形態１における静止誘導機器１００と異なる。このため、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００７１】
図１８は、本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。図１９は、図１８に示した絶縁板を矢印ＸＩＸ方向から見た図である。
【００７２】
図１８および図１９に示すように、本発明の実施の形態４における絶縁板４３０においては、複数の凹条部４３３の各々は、複数の巻線１２０の各々の上記長手方向および上記短手方向の各々と交差するように延在している。すなわち、複数の凹条部４３３の各々は、絶縁板４３０の長手方向および短手方向の各々と交差するように潜在している。これにより、静止誘導機器の全体の個性を考慮して、冷却媒体の通流方向を適宜調整することができる。
【００７３】
複数の凹条部４３３の各々の延在方向と上記長手方向とのなす角は、上記積層方向が上下方向となったときに、絶縁板４３０が当該絶縁板４３０の上側に位置する巻線１２０を支持可能である範囲であれば、特に限定されない。本実施の形態において、複数の凹条部４３３の延在方向と上記長手方向とのなす角は、３０度以上６０度以下である。
【００７４】
なお、本実施の形態に係る静止誘導機器は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００の製造方法における複数の凹条部１３３を形成する工程において、複数の凹条部の各々の延在方向が上記長手方向と交差するような向きで、第１絶縁シート１４０Ｐを成形装置２０に投入すればよい。
【００７５】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器について説明する。本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器においては、第１面１３１に溝部が形成される点が主に、本発明の実施の形態１における静止誘導機器１００と異なる。このため、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００７６】
図２０は、本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。図２１は、図２０に示した絶縁板を矢印ＸＸＩ方向から見た図である。図２２は、図２０に示した絶縁板を矢印ＸＸＩＩ方向から見た図である。
【００７７】
図２０から図２２に示すように、本発明の実施の形態５における絶縁板５３０は、第１面１３１において、複数の凹条部５３３において互いに隣り合う凹条部５３３同士を互いに接続する複数の溝部５３４が形成されている。これにより、冷却媒体の通流経路をさらに増やすことができるため、静止誘導機器の冷却効率をさらに向上させることができる。
【００７８】
本実施の形態において、複数の溝部５３４の各々は、複数の凹条部５３３の各々と互いに直交する方向に延びているが、複数の溝部５３４の各々の延在方向は、上記の方向に限定されない。冷却媒体による冷却効果をさらに向上させるため、複数の溝部５３４の各々が、互いに異なる２以上の方向に延在していてもよい。
【００７９】
図２０に示すように、本実施の形態において、複数の溝部５３４の各々は、上記積層方向から見たときに矩形状の外形を有している。上記積層方向から見たときの複数の溝部５３４の各々の外形は、涙滴状または翼形の断面形状であってもよい。
【００８０】
また、本実施の形態においては、複数の溝部５３４の各々は、複数の凹条部５３３が並ぶ方向において、直線上に並ぶように位置している。複数の溝部５３４の各々は、上記直線上において、複数の凹条部５３３の各々と交互に位置している。
【００８１】
なお、複数の溝部５３４の各々は、上記積層方向から見たときに、上記長手方向と交差する方向に延びる直線上に位置しつつ、複数の凹条部５３３の各々と交互に位置していてもよい。また、複数の溝部５３４の各々は、上記積層方向から見たときに、第１面１３１上において千鳥状に位置してもよい。
【００８２】
図２１および図２２に示すように、複数の溝部５３４の各々の溝幅および深さの各々の寸法は、上記積層方向が上下方向となったときに、絶縁板５３０が当該絶縁板５３０の上側に位置する巻線１２０を支持可能であれば、特に限定されない。本実施の形態において、複数の溝部５３４の各々の溝幅はおよそ１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。複数の溝部５３４の各々の深さは、複数の溝部５３４の底部が、凹条部５３３の各々の底部と略同一平面状に位置していることが好ましい。
【００８３】
本発明の実施の形態５の係る静止誘導機器の製造方法は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法が備えている工程に加えて、絶縁板５３０の第１面１３１において複数の溝部５３４を形成する工程をさらに備えている。以下、複数の溝部５３４を形成する工程について説明する。
【００８４】
図２３は、本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器の製造方法において、溝成形装置と、溝成形装置を用いて成形する前の絶縁板と、溝成形装置を用いて成形された後の絶縁板とを示す図である。本実施の形態においては、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の製造方法において製造した絶縁板１３０に複数の溝部５３４を形成することにより、本発明の実施の形態５に係る絶縁板５３０を製造する。なお、複数の溝部５３４を形成する工程とその他の工程との順序は、上記の順序に限定されない。
【００８５】
図２３に示すように、本実施の形態において、溝形成装置４０は複数の丸鋸４１を有している。複数の丸鋸４１の各々は、刃の面内方向が互いに平行となるように、かつ、刃面が等間隔に並ぶように位置している。溝形成装置４０として、エンドミルによる切削装置、スロッター加工装置またはブローチ加工装置などを用いてもよい。たとえば、複数の溝部５３４の各々の外形を、涙滴状または翼形の断面形状に加工する場合は、溝形成装置４０として、エンドミルによる切削装置が用いられる。
【００８６】
本実施の形態においては、複数の丸鋸４１の刃の面内方向に対して複数の凹条部１３３の各々の延在方向が直交するように、絶縁板１３０を溝形成装置４０に投入する。溝形成装置４０においては、絶縁板１３０の第１面１３１の一部を複数の丸鋸４１の各々の下部に接触させつつ、複数の丸鋸４１の刃の面内方向に絶縁板１３０を移動させる。このようにして、溝形成装置４０に絶縁板１３０を１回投入することにより、溝部５３４が形成された絶縁板５３０を製造することができる。
【００８７】
実施の形態６．
次に、本発明の実施の形態６に係る静止誘導機器について説明する。本発明の実施の形態６に係る静止誘導機器においては、複数の絶縁板が互いに接合することで絶縁板全体が構成される点が主に、本発明の実施の形態１における静止誘導機器１００と異なる。このため、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００８８】
図２４は、本発明の実施の形態６に係る静止誘導機器における絶縁板を、複数の巻線の積層方向から見た図である。図２５は、図２４に示した絶縁板を、矢印ＸＸＶ方向から見た図である。図２６は、図２４に示した絶縁板を、ＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線矢印方向から見た一部断面図である。
【００８９】
図２４から図２６に示すように、本発明の実施の形態６においては、絶縁板６３０は、互いに接合される第１絶縁板６３０Ａと、第２絶縁板６３０Ｂとを含んでいる。これにより、絶縁板６３０が比較的大型の絶縁板である場合には、絶縁板６３０の運搬または保管の際に、絶縁板６３０の取り扱いが容器となる。
【００９０】
本実施の形態においては、第１絶縁板６３０Ａと第２絶縁板６３０Ｂとの接合面６３５が、上記長手方向に沿って位置している。また、第１絶縁板６３０Ａおよび第２絶縁板６３０Ｂの各々は、接合面６３５を対称面として、当該対称面に関して互いに対称な形状を有している。これにより、絶縁板６３０に隣接する巻線１２０の表面を、均一に冷却することができる。
【００９１】
図２６に示すように、本実施の形態に係る静止誘導機器においては、第１絶縁シート１４０における接合面６３５が、絶縁部材１５０における接合面６３５と同一平面上に位置している。
【００９２】
なお、本発明の実施の形態６に係る静止誘導機器においては、第１絶縁シート１４０における接合面と、絶縁部材１５０における接合面とが、互いに同一面上に位置していなくてもよい。図２７は、本発明の実施の形態６の第１変形例に係る静止誘導機器における絶縁板の断面図である。図２７に示した絶縁板６３０ａの断面図は、図２６に示した絶縁板６３０の断面図と同一の断面視にて図示している。
【００９３】
図２７に示すように、本発明の実施の形態６の第１変形例における絶縁板６３０ａにおいては、第１絶縁シート１４０における接合面６３５ａが、絶縁部材１５０における接合面６３５ａと互いに交差するように位置している。これにより、絶縁部材１５０が接合面６３５ａから第１面１３１側へ漏出することを抑制できる。
【００９４】
また、本発明の実施の形態６に係る静止誘導機器においては、絶縁部材１５０の接合面６３５が、上記積層方向に対して傾いて位置していてもよい。この場合、第１絶縁板６３０Ａおよび第２絶縁板６３０Ｂの各々の接合面６３５側の側面が、テーパ状の外形を有している。
【００９５】
絶縁板６３０は、第１絶縁板６３０Ａおよび第２絶縁板６３０Ｂに加え、他の１以上の絶縁板をさらに含んでいてもよい。この場合、絶縁板６３０を上記積層方向から見たときに、絶縁板６３０に複数の接合面６３５が形成されている。たとえば、複数の接合面６３５は、上記長手方向に延在する面と、上記短手方向に延在する面とで構成される。複数の接合面６３５のうち長手方向に延在する面は、絶縁板６３０において上記短手方向の略中央に位置してもよい。
【００９６】
本発明の実施の形態６に係る静止誘導機器の製造方法においては、第１絶縁板６３０Ａおよび第２絶縁板６３０Ｂの各々は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００の製造方法における絶縁板１３０と同様に製造することができる。なお、上記積層方向から見たときの第１絶縁板６３０Ａの第１絶縁シート１４０、および、第２絶縁板６３０Ｂの第１絶縁シート１４０の各々の外形を成形する工程においては、第１絶縁板６３０Ａおよび第２絶縁板６３０Ｂの上記積層方向における外形と対応するように、第１絶縁シート１４０を成形する。
【００９７】
本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００の製造方法における絶縁板１３０と同様にして第１絶縁板６３０Ａおよび第２絶縁板６３０Ｂを製造したのち、第１絶縁板６３０Ａおよび第２絶縁板６３０Ｂを互いに接合させることで、絶縁板６３０を製造することができる。
【００９８】
上記の実施の形態において、互いに組み合わせ可能な構成を適宜組み合わせてもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではない。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００９９】
１０  切断装置、２０  成形装置、２１  ローラ、２２  第１ローラ、２３  第２ローラ、３０  樹脂充填装置、４０  溝形成装置、４１  丸鋸、１００  静止誘導機器、１１０  鉄心、１２０  巻線、１２０Ｈ  高圧巻線、１２０Ｌ  低圧巻線、１３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０，６３０ａ  絶縁板、１３１  第１面、１３２  第２面、１３３，２３３，３３３，４３３，５３３  凹条部、１４０，１４０Ｐ  第１絶縁シート、１５０，３５０  絶縁部材、１５０Ｆ  充填部材、１６０  タンク、３５０Ｓ  第２絶縁シート、５３４  溝部、６３０Ａ  第１絶縁板、６３０Ｂ  第２絶縁板、６３５，６３５ａ  接合面。 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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