(57)【要約】【課題】  表面の沿面方向成分の電界を低減し、所望の誘電率の絶縁樹脂層が積層された注型物としての絶縁スペーサを簡易かつ安価に提供する。【解決手段】  底面中央部に中心導体１０が配置された、底面が下方に凸状の注型用型２０内に、可動性注型ノズル２１ａ、ｂを用いて、誘電率が異なる二種以上の樹脂を、連続的に注入する工程であって、前記注型用型に対して前記可動性注型ノズルを相対的に回転させながら注入する工程と、前記型に充填した樹脂を加熱成型する工程とを含むコーン型絶縁スペーサの製造方法、これにより製造されたコーン型絶縁スペーサ、並びにこれらを製造可能な注型装置を提供する。【選択図】  図１
2020138487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面中央部に中心導体が配置された、底面が下方に凸状の注型用型内に、可動性注型ノズルを用いて、誘電率が異なる二種以上の樹脂を、連続的に注入する工程であって、前記注型用型に対して前記可動性注型ノズルを相対的に回転させながら注入する工程と、
前記型に充填した樹脂を加熱成型する工程と
を含むコーン型絶縁スペーサの製造方法。
【請求項２】
前記注入する工程において、前記可動性注型ノズルが前記注型用型上部から挿入され、前記可動性注型ノズルが、鉛直方向上下の向きに可動である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記注入する工程が、固定した前記注型用型に対し、前記可動性注型ノズルを回転させる工程を含む、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記注入する工程が、固定した前記可動性注型ノズルに対し、前記注型用型を回転させる工程を含む、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記注入する工程が、前記可動性注型ノズルを鉛直方向上向きに移動しながら、前記可動性注型ノズルから樹脂を吐出する工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
中心導体を支持して当該中心導体の周囲に設けられるコーン型絶縁スペーサであって、
前記中心導体の軸方向に沿った一方の面が凸面であり、他方の面が凹面であり、前記凸面から前記凹面に向けて、誘電率が異なる複数の絶縁樹脂層を含んでなり、前記複数の絶縁樹脂層が螺旋状に配置されている、コーン型絶縁スペーサ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法により製造されたコーン型絶縁スペーサ。
【請求項８】
円筒状の密封容器の連結フランジに挟まれて固定された、請求項６または７に記載のコーン型絶縁スペーサを備える、ガス絶縁開閉装置。
【請求項９】
底面が下方に凸状のキャビティを備え、上部に前記キャビティに連通するノズル導入口を備える、コーン型絶縁スペーサ用注型用型と、
前記注型用型に対し鉛直方向上下の向きに移動可能であり、前記注型用型に対し回転可能に構成された可動性注型ノズルと
を備える、注型装置。
【請求項１０】
前記注型用型と、前記可動性注型ノズルとを収容する注型タンクをさらに備え、
前記注型タンクが、前記注型用型を水平方向に回転させる回転機構を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記注型用型と、前記可動性注型ノズルとを収容する注型タンクをさらに備え、
前記注型タンクが、前記可動性注型ノズルを水平方向に回転させる回転機構を備える、請求項９または１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス絶縁開閉装置に使用される絶縁スペーサの製造方法並びに絶縁スペーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス絶縁開閉装置は、金属製の密封容器の中に高圧導体が配置された構造を備えている。このようなガス絶縁開閉装置において、高圧導体を密封容器の所定の位置に固定するための絶縁スペーサと呼ばれる固体絶縁物が用いられている。図６は、従来技術によるコーン型の絶縁スペーサの一例を示す概念的な断面図である。この絶縁スペーサにおいては、中央部に高圧導体１００が設けられ、高圧導体１００を支持するように絶縁スペーサ１２０が設けられる。絶縁スペーサ１２０の周囲には金属フランジ１１０が取り付けられ、金属フランジ１１０により密封容器３００の連結フランジに挟まれて、密封容器３００にボルト３２０で固定される。絶縁スペーサ１２は軸Ａに対して対称な形状であり、軸Ａに垂直な断面構造は、中央部に高圧導体１００が、周縁部にフランジ１１０が配置された円形状である。高圧導体１００には図示しない高圧リードが取り付けられ、高圧リードが絶縁スペーサ１２０を電気的に貫通する構成になっている。ガス絶縁開閉装置に用いられる絶縁スペーサにはこの他の種々の形状、構造のものがあり、円盤状のもの、軸対称の凹凸を設けたもの、あるいは３本の高圧導体が貫通するものなども知られている。
【０００３】
近年、より経済性が要求されるようになり、ガス絶縁開閉装置のコンパクト化が望まれている。従来の絶縁スペーサにおいては、ＳＦ６を主成分とする絶縁ガスと固体絶縁物の誘電率の違いを要因とするガス空間における電界集中や、導電性異物の管理などがコンパクト化の妨げとなっている。そこで、コンパクト化をはかるため、コーン型絶縁スペーサの誘電率を径方向に変化させることにより、その表面の沿面方向成分の電界を低減する検討がされている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、コーン形絶縁スペーサを、高圧導体の軸方向に対して、充填剤及びエポキシ樹脂の配合比率を変えたて複数の材料で構成し、軸方向上部は誘電率を大きく、かつ凸部を形成し、軸方向下部は誘電率を小さく、かつ凹部を形成するようにすることで絶縁性能の向上させる試みが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
さらに、絶縁スペーサを注型により製造する際に、注型金型内への充填剤の比率が異なる樹脂を連続的に注入し、加熱成型することが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
一方、樹脂の成形方法として、所定の組成のポリウレタン樹脂組成物を用い、回転成形型を回転させながら反応、硬化させる回転成形体の製造方法が知られている（たとえば、特許文献３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３３５３９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７６９６９号公報
【特許文献３】特開２０００−３３６１３７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】電気学会電力・エネルギー部門大会「傾斜誘電率材料を用いたＧＩＳスペーサの絶縁性能向上効果の検討」、Ｖｏｌ．Ｂ，Ｎｏ．４０５，ｐｐ１７８−１７９，２０００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された絶縁スペーサにおいては、その製造における具体的な注型方法が不明である。配合比率を変えた樹脂を金型内に流し込む際、ゲル化した前層の樹脂が流路に沿って付着して残存するため所望の誘電率が積層された注型物を得られないという問題がある。また、特許文献２に記載の方法では、充填剤の比率が異なる樹脂を連続的に注入させることで、粘度差が小さいために注入途中で樹脂層が混ざり合うという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑み、異なる誘電率の注型材料を用いた絶縁スペーサの製造において、異なる誘電率の注型樹脂を金型内に流し込む際、注入途中で上下の層の間で混ざり合うことなく、かつ所望の誘電率が積層された注型物としての絶縁スペーサを簡易かつ安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは鋭意検討の結果、注型金型の上下方向に可動性であり、注型金型に対して相対的に回転可能に構成されたノズルを用いて誘電率の異なる複数の樹脂を型に流し込むことに想到し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
本発明は、一実施形態によれば、コーン型絶縁スペーサの製造方法であって、底面中央部に中心導体が配置された、底面が下方に凸状の注型用型内に、可動性注型ノズルを用いて、誘電率が異なる二種以上の樹脂を、連続的に注入する工程であって、前記注型用型に対して前記可動性注型ノズルを相対的に回転させながら注入する工程と、前記型に充填した樹脂を加熱成型する工程とを含む。
【００１３】
前記製造方法の前記注入する工程において、前記可動性注型ノズルが前記注型用型上部から挿入され、前記可動性注型ノズルが、鉛直方向上下の向きに可動であることが好ましい。
【００１４】
前記製造方法の前記注入する工程が、固定した前記注型用型に対し、前記可動性注型ノズルを回転させる工程を含むことが好ましい。並びに／または、前記製造方法の前記注入する工程が、固定した前記可動性注型ノズルに対し、前記注型用型を回転させる工程を含むことが好ましい。
【００１５】
前記製造方法の前記注入する工程が、前記可動性注型ノズルを鉛直方向上向きに移動しながら、前記可動性注型ノズルから樹脂を吐出する工程を含むことが好ましい。
【００１６】
本発明は、別の実施形態によれば、中心導体を支持して当該中心導体の周囲に設けられるコーン型絶縁スペーサであって、前記中心導体の軸方向に沿った一方の面が凸面であり、他方の面が凹面であり、前記凸面から前記凹面に向けて、誘電率が異なる複数の絶縁樹脂層を含んでなり、前記複数の絶縁樹脂層が螺旋状に配置されている、コーン型絶縁スペーサに関する。
【００１７】
本発明は、また別の実施形態によれば、前述のいずれかに記載の製造方法により製造されたコーン型絶縁スペーサに関する。
【００１８】
本発明は、さらにまた別の実施形態によれば、ガス絶縁開閉装置であって、円筒状の密封容器の連結フランジに挟まれて固定された、前述のいずれかに記載のコーン型絶縁スペーサを備える。
【００１９】
本発明は、さらにまた別の実施形態によれば、注型装置であって、底面が下方に凸状のキャビティを備え、上部に前記キャビティに連通するノズル導入口を備える、コーン型絶縁スペーサ用注型用型と、前記注型用型に対し鉛直方向上下の向きに移動可能であり、前記注型用型に対し回転可能に構成された可動性注型ノズルとを備える。
【００２０】
前記注型装置において、前記注型用型と、前記可動性注型ノズルとを収容する注型タンクをさらに備え、前記注型タンクが、前記注型用型を水平方向に回転させる回転機構を備えることが好ましい。並びに／または、前記注型装置において、前記注型用型と、前記可動性注型ノズルとを収容する注型タンクをさらに備え、前記注型タンクが、前記可動性注型ノズルを水平方向に回転させる回転機構を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る絶縁スペーサの製造方法によれば、異なる誘電率材料を用いた絶縁スペーサの製造において、配合比率を変えた樹脂を金型内に流し込む際、注入途中で樹脂層が混ざり合うことなく、かつ異なる誘電率が積層された注型物としての絶縁スペーサを簡易かつ安価に得ることができる。特には、連続的に誘電率の異なる樹脂を積層できるので、樹脂の混ざり合いを回避しつつ、樹脂の無駄を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るコーン型絶縁スペーサの製造方法、並びにこれに用いる注型装置を説明する概念的な断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線による平面図である。
【図３】図３は、本発明の別の実施形態に係るコーン型絶縁スペーサの製造方法、並びにこれに用いる注型装置を説明する概念的な断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るコーン型絶縁スペーサの製造方法における、樹脂の注入工程を概念的に説明する図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るコーン型絶縁スペーサ及びこれを備える密封容器の一部を示す概念的な断面図である。
【図６】図６は、従来技術に係るコーン型絶縁スペーサを説明する概念的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。
【００２４】
［第１実施形態：コーン型絶縁スペーサの製造方法］
本発明は、第１実施形態によれば、コーン型絶縁スペーサの製造方法に関する。本発明に係る製造方法は、少なくとも以下の工程を含む。
１）  底面中央部に中心導体が配置された、底面が下方に凸状の注型用型内に、可動性注型ノズルを用いて、誘電率が異なる二種以上の樹脂を、連続的に注入する工程であって、前記注型用型に対して前記可動性注型ノズルを相対的に回転させながら注入する第１工程
２）  前記型に充填した樹脂を加熱成型する第２工程
【００２５】
図１及び２を参照して、第１実施形態によるコーン型絶縁スペーサの製造方法に用いることができる第１態様による注型装置を説明する。図１を参照すると、注型装置は、注型タンク４０内に収容された、注型用型２０と、可動性注型ノズル２１ａ、ｂと、回転機構４２とを備えている。
【００２６】
注型用型２０は、鉛直方向下方に向かって凸状であり、凸状の底面中央部に中心導体１０を設置可能なキャビティ１３を備えている。キャビティ１３の形状は、所望のコーン型絶縁スペーサの形状に適合するように適宜設計することができる。より具体的には、キャビティ１３は、後に詳述する図５に記載の断面形状を備えるコーン型絶縁スペーサを製造可能な形状に設計することができる。注型用型２０は、一般的には注型用金型である。以下、本明細書において、注型用型と注型金型を同じ意味で用い、符号も同一とするが、本発明を構成する注型用型は金属製の型に限定されるものではない。注型金型２０は可動性注型ノズル２１ａ、ｂを挿入可能な導入口２３を注型金型２０の上面または側面に備えている。図２は、図１のＡ−Ａ線による平面図であり、注型用型２０と、可動性注型ノズル２１ａ、ｂを、注型用型２０の上方より平面視した図である。図２を参照すると、略円形の金型上面の外縁部近傍に、円周に沿った溝状の導入口２３を備えている。図示はしないが、導入口２３は金型側面の上方に設けられていてもよい。導入口２３は、キャビティ１３に連通しており、当該導入口２３を通じて、可動性注型ノズル２１ａ、ｂを鉛直方向上向き及び下向きに移動可能であるとともに、円形溝状の導入口２３により可動性注型ノズル２１ａ、ｂが連続的に回転可能となる。
【００２７】
可動性注型ノズル２１ａ、ｂは、絶縁スペーサの材料となる樹脂を注型金型２０に注入することが可能な装置であり、耐熱性かつ可撓性の導管などであってよい。可動性注型ノズル２１ａ、ｂとしては、例えば、シリコーンゴムチューブ、フッ素ゴムチューブ等が挙げられるが、特には限定されない。可動性注型ノズル２１ａ、ｂは駆動部４１並びに図示しない樹脂調製／貯留部に接続されている。駆動部４１は、可動性注型ノズル２１ａ、ｂを鉛直方向の上向き並びに下向きに移動可能な駆動機構を備えるものであってよく、動力シリンダー、サーボモーター等が挙げられるが、これらには限定されない。駆動部４１により、可動性注型ノズル２１ａ、ｂは、その先端をキャビティ１３内の鉛直方向の上向き並びに下向きに移動可能であり、キャビティ１３内の所望の箇所にノズル先端を配置して樹脂を吐出することができる。ここで、鉛直方向上向き並びに下向きに移動可能とは、鉛直方向上方、下方への移動を伴っていれば、斜め上向きや斜め下向きへの移動も含むものとする。この点で、金型の固定された注入口から固定された配管などにより樹脂が導入される従来の方法とは異なる作用が可能となる。
【００２８】
なお、図示する実施形態においては、可動性注型ノズル２１ａ、ｂが２本設けられ、注型金型２０を鉛直方向上方から平面視した場合に、円の直径上に２本のノズルが位置する態様にて駆動部４１に固定されている。しかし、本発明は特定のノズルの本数及び配置には限定されない。例えば、ノズルは１本であってもよく、３本以上、例えば４本のノズルが導入口２３となる円形溝の円周に沿って均等な配置で設けられてもよい。
【００２９】
図示しない樹脂調製／貯留部は、注型金型２０に注入される二種以上の樹脂を貯留し、あるいは必要に応じて所定の組成に調製し、図示しない制御部により、可動性注型ノズル２１ａ、ｂに樹脂を連続的に供給する。このような樹脂調製／貯留部としては、充填材および熱硬化性樹脂を異なる割合で含む貯留槽と、これらを混合する混合装置と、組成を制御する制御装置を含むものであってよいが、これらには限定されない。
【００３０】
回転機構４２は、軸Ｐを中心にして、注型金型２０を水平方向に回転させる装置である。回転機構４２は図示しない制御部により、駆動部４１と連動して制御することにより、所望の速度及び向きで回転させる。これにより、注型金型２０を、注型タンク４０に固定された可動性注型ノズル２１ａ、ｂに対して相対的に回転することができる。また、本態様による注型装置は、注型金型２０、可動性注型ノズル２１ａ、ｂ並びにその駆動部４１、及び回転機構４２を収容する注型タンク４０を備えていてもよい。注型タンク４０は、タンク内を加熱可能なヒータを内蔵してもよく、減圧できるように真空ポンプと連結可能に構成することもできる。
【００３１】
次に、図３を参照して、第２態様による注型装置を説明する。図３を参照すると、注型装置は、注型タンク４０内に収容された、注型用型２０と、回転機構４３をさらに備える駆動部４１に支持された可動性注型ノズル２１ａ、ｂとを備えている。本態様において、注型金型２０及び可動性注型ノズル２１ａ、ｂの構成は、図１及び２を参照して説明した第１態様による注型装置と同様であってよい。第２態様による注型装置においては、注型用型２０が注型タンク４０内に固定され、可動性注型ノズル２１ａ、ｂを支持する駆動部４１が回転機構４３を備えている。これにより、可動性注型ノズル２１ａ、ｂが、軸Ｐを中心として回転移動し、注型用型２０に対して、可動性注型ノズル２１ａ、ｂを相対的に回転させることができる。
【００３２】
なお、図示はしないが、注型用型と可動性注型ノズルの両者を回転可能に構成することもでき、第１及び第２態様による装置と同様の作用を得ることができる。
【００３３】
次に、図４を参照して本実施形態に係る製造方法を説明する。図４は、注入工程における、ノズルの回転移動と樹脂の積層態様を模式的に説明する概念図であるなお、図４では、可動性注型ノズルが一つである態様の注型装置を用いる例にて説明する。また、回転機構を具体的に示すことなく、可動性注型ノズルと注型用型２との相対的位置関係を図示して説明する。本実施形態に係る製造方法の第１工程では、可動性注型ノズル２１を用いて、誘電率が異なる二種以上の樹脂を、連続的に注入する。
【００３４】
本工程で用いる樹脂は、加熱硬化されて絶縁スペーサとして機能しうる誘電率が３〜４０であり、注入条件において流体状の絶縁性樹脂であってよい。特には、注型時の粘度が、１０００〜２００００ ｍＰａ・ｓｅｃ程度の比較的高い樹脂であることが好ましい。具体的には、充填材を含有する熱硬化性樹脂であってよく、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、シアネート樹脂、あるいはそれらの混合物であってよい。
【００３５】
熱硬化性樹脂は、好ましくは、エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂主剤と、硬化剤と、任意選択的に硬化促進剤とを含むことが好ましい。エポキシ樹脂主剤としては、脂肪族エポキシ、または脂環式エポキシ、あるいはこれらの混合物を用いることができる。脂肪族エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、ビスフェノールＡＤ型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、３官能以上の多官能型エポキシ等が挙げられるが、これらには限定されない。これらを単独で、または二種類以上混合して使用することができる。脂環式エポキシ樹脂としては、単官能型エポキシ、２官能型エポキシ、３官能以上の多官能型エポキシ等が挙げられるが、これらには限定されない。脂環式エポキシ樹脂も、単独で、または異なる二種以上の脂環式エポキシ樹脂を混合して用いることができる。
【００３６】
熱硬化性樹脂の硬化剤としては、エポキシ樹脂主剤と反応し、硬化しうるものであれば特に限定されないが、酸無水物系硬化剤を用いることが好ましい。酸無水物系硬化剤としては、例えば芳香族酸無水物、具体的には無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸等が挙げられる。あるいは、環状脂肪族酸無水物、具体的にはテトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸等、もしくは脂肪族酸無水物、具体的には無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物等を挙げることができるが、特には限定されない。また、硬化促進剤としては、イミダゾールもしくはその誘導体、三級アミン、ホウ酸エステル、ルイス酸、有機金属化合物、有機酸金属塩等を適宜用いることができるが、特には限定されない。
【００３７】
充填材は、使用する樹脂の誘電率を所望の誘電率とする組成並びに量で樹脂に含まれる。充填材としては、絶縁性の無機充填材を用いることができる。比較的低誘電率の樹脂を調製するための充填材としては、比誘電率が１０未満のアルミナ、シリカ、ドロマイト等を用いることができ、比較的高誘電率の樹脂を調製するための充填材としては、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等を用いることができるが、充填材はこれらには限定されない。
【００３８】
本実施形態において、注入する樹脂の組成は、これらの熱硬化性樹脂主剤、硬化剤、任意選択的に硬化促進剤並びに無機充填材を、目的とする誘電率や耐熱性等の物性値を達成するように、当業者が適宜決定することができる。目的とする誘電率の値は、最も誘電率が低い樹脂と、最も誘電率が高い樹脂との誘電率の比率が、３〜４となるように設計することが好ましい。また、連続して注入される樹脂間の誘電率の差は、例えば１未満となるように設計することが好ましい。連続して注入される樹脂間の誘電率の差が大きすぎると、界面のあるスペーサの表面上で電界が集中するといった不都合が生じる場合がある。また、複数の異なる樹脂間の粘度は、異なっていても同程度であってもよい。
【００３９】
本工程では、誘電率が異なる二種以上の樹脂を用いるが、その樹脂の種類は、好ましくは三種以上である。したがって、四種から十種、あるいはそれ以上であってよい。すなわち、注入される樹脂の誘電率は、最低でも二段階に異なり、三段階から十段階、あるいはそれ以上の段階に異なっていてもよい。これらの異なる二種以上の樹脂は、可動性注型ノズル２１に接続される図示しない樹脂調製部にて、所望の組成に調製することができる。そして、図示しない制御部により、所定の組成の樹脂が、所定の量で、可動性注型ノズル２１に送られて、注型金型２０に注入可能に構成される。誘電率が異なる二種以上の樹脂の注入の順序は、一態様によれば、誘電率が大きい順であってよい。あるいは、注入の順序は、誘電率が小さい順や、誘電率が大、小、中と変化する順であってもよく、特には限定されない。以下、誘電率が大きい順に注入する場合を例示して本発明を説明するが、本発明は、誘電率が異なる二種以上の樹脂の注入の順序について、特定の態様には限定されない。
【００４０】
本実施形態において、「連続的に」注入するとは、組成の異なる樹脂が可動性注型ノズル２１に連続的に供給され、可動性注型ノズル２１からの吐出が、注入工程をとおして実質的に途切れることなく行われることをいうものとする。
【００４１】
以下、注入する樹脂が、５種類の場合を例として説明する。本例示においては、各樹脂を、誘電率の高いほうから順に、第１樹脂、第２樹脂、第３樹脂、第４樹脂、第５樹脂と指称し、第１樹脂、第２樹脂、第３樹脂、第４樹脂、第５樹脂の順に注型金型２０に注入する。しかし、本発明において、誘電率が異なる樹脂の種類は五種類に限定されず、また注入順序も特定の順序限定されるものではない。
【００４２】
最初に、可動性注型ノズル２１を注型金型２０内に挿入し、誘電率の最も高い第１樹脂を注入する。第１樹脂の注入開始時、可動性注型ノズル２１の先端は、注型金型２０の底面付近に位置させる。そして、可動性注型ノズル２１を上方に移動しながら、かつ、注型金型２０に対して相対的に回転させながら、可動性注型ノズル２１から第１樹脂１２ａを吐出する。第１樹脂１２ａを注入しながら、第１樹脂１２ａの液面の上昇に伴い、可動性注型ノズル２１の先端も上昇させることが好ましい。例えば、可動性注型ノズル２１の先端が第１樹脂１２ａの液面に触れない範囲で、液面近傍に位置するように上昇させることができる。図４Ａは、第１樹脂１２ａの注入を開始後、可動性注型ノズル２１が注型金型２０に対し、相対的に１８０°回転した時点における樹脂及びノズルの状態を概念的に示す。第１樹脂１２ａの注入速度や、可動性注型ノズル２１の先端の上昇速度並びに回転速度は、当業者が適宜決定することができる。
【００４３】
次いで、可動性注型ノズル２１が注型金型２０に対し相対的に３６０°回転した時点において、吐出する樹脂を第２樹脂に切り替えるなお、可動性注型ノズル２１が２つの場合には、１８０°回転した時点において樹脂の切り替えを実施することができ、あるいは、当業者の設計により、所望の時点で吐出する樹脂を切り替えることができる。第２樹脂への切り替えは、第１樹脂と第２樹脂が、可動性注型ノズル２１内で途切れることなく連続的に吐出されるように行うことが好ましい。図４Ｂは、第２樹脂１２ｂの注入を開始後、可動性注型ノズル２１が注型金型２０に対し、相対的に１８０°回転した時点における樹脂の積層状態及びノズルの位置を概念的に示す。
【００４４】
同様にして、第２樹脂に切り替えた後、可動性注型ノズル２１が注型金型２０に対し相対的に３６０°回転した時点において、吐出する樹脂をより誘電率の低い第３樹脂に切り替える。図４Ｃは、第３樹脂１２ｃの注入を開始後、可動性注型ノズル２１が注型金型２０に対し、相対的に１８０°回転した時点における樹脂の積層状態及びノズルの位置を概念的に示す。さらに、第３樹脂１２ｃに切り替えた後、可動性注型ノズル２１が注型金型２０に対し相対的に３６０°回転した時点において、吐出する樹脂をより誘電率の低い第４樹脂に切り替える。図４Ｄは、第４樹脂１２ｄの注入を開始後、可動性注型ノズル２１が注型金型２０に対し、相対的に１８０°回転した時点における樹脂の積層状態及びノズルの位置を概念的に示す。図示はしないが、同様に第５樹脂に切り替え、注入を行って、キャビティ１３を樹脂で充たし、樹脂の注入工程を完了することができる。なお、本発明は、１種類の樹脂の注入を、ノズル２１が注型金型２０に対して、相対的に１８０°回転する間に行う実施形態に限定されるものではなく、さらに短い間隔で樹脂の種類を変更することもできるし、１種類の樹脂を例えば、３６０°の回転にわたって注入することもできる。また、樹脂の濃度を連続的に変化させながら注入することも可能である。また、樹脂の注入の順序が、誘電率が大きい順でない場合も、上記と同様に注入工程を実施することができる。
【００４５】
第２工程である加熱成型工程では、前記型に充填した樹脂を加熱成型する。第１工程で、樹脂層が螺旋状に積層された後、加熱成型を実施する。加熱の温度及び時間等の条件は、使用する熱硬化性樹脂の硬化条件に適合するように、当業者が適宜決定することができる。例えば、熱硬化性樹脂主剤がエポキシ樹脂の場合、１２０〜１４０℃程度で、１〜５時間程度とすることができるが、特定の条件には限定されない。場合により、二段階の加熱による硬化を実施することもできる。また、加熱は、大気圧下で実施することもでき、減圧下で実施することもできる。
【００４６】
上記第１、第２工程を経ることにより得られる絶縁スペーサを密閉容器に設置した場合の模式的な断面図を図５に示す。図５においては、中心導体１０の周囲にコーン型絶縁スペーサ１２が形成され、中心導体１０の軸Ａ方向に沿った一方の面が凸面であり、他方の面が凹面となっている。絶縁スペーサ１２の外周には、金属フランジ１１が設けられ、この金属フランジ１１がボルト３２により密閉容器３０に固定される。コーン型絶縁スペーサ１２においては、軸Ａに沿って、凸面から凹面に向かい、誘電率が異なる、例えば段階的に減少する複数の絶縁樹脂層１２ａ、１２ｂ、１２ｄ、１２ｅが螺旋状に積層されている。凸面側から平面視した場合、軸Ａを中心として、径方向の内側から外側へ、絶縁樹脂層１２ａ、１２ｂ、１２ｄ、１２ｅが概ねこの順で配置されている。そして、本発明による絶縁スペーサにおいては、これらの絶縁樹脂層１２ａ〜ｅは、互いに混ざり合うことがほとんどない。なお、図５は、樹脂の積層状態を概念的に示した断面図であるが、誘電率の異なる各層の厚さ（積層樹脂量）は、図示する実施形態に限定されるものではない。例えば、凸面の中央部付近、すなわち中心導体１０の周縁部は、誘電率の異なる各層の厚さ（積層樹脂量）を薄くし、誘電率の異なる樹脂が少しずつ、多層に積層する態様とすることができる。当該箇所での電界集中を防止するためである。一方、フランジ１１に近い外周部においては、同じ誘電率の樹脂層が比較的厚く積層されていてもよい。さらに、注入工程においても記載したように、誘電率の異なる樹脂層の螺旋状の積層態様は、誘電率が段階的に減少する複数の絶縁樹脂層が隣接して層を形成する場合には限定されず、誘電率が段階的に増加する態様であっても、段階的に増減を繰り返す態様であってもよく、１８０°あるいは３６０°のノズルの回転の間に形成される層中でも、誘電率が連続的に減少、増加、あるいは増減を繰り返すように変化する態様であってもよい。
【００４７】
［第２実施形態：注型装置］
本発明は、第２実施形態によれば注型装置に関する。注型装置は第１実施形態による製造方法にて説明した装置であって、コーン型絶縁スペーサ用注型金型と、可動性注型ノズルと、注型金型及び／または可動性注型ノズルを水平方向に回転可能な回転機構とを少なくとも含む。任意選択的に、これらを収容する注型タンクを備えていてもよい。
【００４８】
本実施形態による注型装置の具体的な構成並びに態様は、第１実施形態において、図１〜３を参照して詳述したとおりであり、その使用方法についても図４を参照して詳述したとおりである。本実施形態による注型装置によれば、従来技術においては製造することのできなかった、誘電率が異なる二種以上の樹脂が螺旋形状に積層された絶縁スペーサを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明による絶縁スペーサは、ガス絶縁開閉装置において用いることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  中心導体、  １１  フランジ、
１２ａ  第１樹脂、１２ｂ第２樹脂、  １２ｃ  第３樹脂、１２ｂ  第４樹脂、
１２ｅ  第５樹脂、１３  キャビティ
２０  注型金型、
２１、２１ａ、２１ｂ  可動性注型ノズル、  ２３  導入口
３０  密封容器、  ３２  金属フランジ
４０  注型タンク、４１  駆動部、４２、４３  回転機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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