(57)【要約】【課題】放熱性に優れた抵抗器、風力発電システム、電動機制御システム、及び抵抗器の製造方法を提供する。【解決手段】抵抗器１０は、長手方向の所定の位置にてそれぞれ折り返され、空隙を介して重ねられた複数の折り重ね部２２を有する抵抗体Ｒと、複数の折り重ね部２２の間にそれぞれ挿入された絶縁シートＳＴと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の所定の位置にてそれぞれ折り返され、空隙を介して重ねられた複数の折り重ね部を有する抵抗体と、
前記複数の折り重ね部の間にそれぞれ挿入された絶縁シートと、を備えた抵抗器。
【請求項２】
請求項１記載の抵抗器において、
前記抵抗体の材質は、金属であり、
前記絶縁シートの材質は、マイカである抵抗器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の抵抗器において、
前記絶縁シートが挿入された前記抵抗体が絶縁体で覆われた抵抗器。
【請求項４】
請求項３記載の抵抗器において、
前記絶縁体は、前記抵抗体の外側を覆う第１の絶縁部と、
前記第１の絶縁部の外側を覆う第２の絶縁部と、を有する抵抗器。
【請求項５】
請求項４記載の抵抗器において、
前記第１の絶縁部及び前記第２の絶縁部の材質は軟質集成マイカである抵抗器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の抵抗器を備えた風力発電システム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の抵抗器を備えた電動機制御システム。
【請求項８】
金属体を帯状に加工する工程と、
前記金属体を長手方向の所定の位置にてそれぞれ折り返し、空隙を介して重ねられた複数の折り重ね部を有する抵抗体を形成する工程と、
前記空隙に絶縁シートを挿入する工程と、
前記抵抗体を圧縮して潰す方向に力を加える工程と、
前記抵抗体の両端にそれぞれ端子を取り付ける工程と、
前記絶縁シートが挿入された前記抵抗体を絶縁体にて覆う工程と、を含む抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗器、風力発電システム、電動機制御システム、及び抵抗器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の平型抵抗素子の両端部を交互に溶接してジグザグ形状に直列に接続し、溶接した端部に形成した突部を矩形状に枠組みされた絶縁碍子の溝穴に挿入支持してなる電気車用抵抗器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６０−２５１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、抵抗器は連続で使用されることが一般的である。しかし、非連続で大電流を短時間（例えば、最大５００Ａの電流を７秒以下）流すために、放熱性に優れた抵抗器の開発が望まれている。
本発明は、放熱性に優れた抵抗器、風力発電システム、電動機制御システム、及び抵抗器の製造方法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】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る抵抗器は、長手方向の所定の位置にてそれぞれ折り返され、空隙を介して重ねられた複数の折り重ね部を有する抵抗体と、
前記複数の折り重ね部の間にそれぞれ挿入された絶縁シートと、を備える。
【０００６】
第１の発明に係る抵抗器において、
前記抵抗体の材質は、金属であり、
前記絶縁シートの材質は、マイカであることが好ましい。
【０００７】
第１の発明に係る抵抗器において、
前記絶縁シートが挿入された前記抵抗体が絶縁体で覆われることが好ましい。
【０００８】
第１の発明に係る抵抗器において、
前記絶縁体は、前記抵抗体の外側を覆う第１の絶縁部と、
前記第１の絶縁部の外側を覆う第２の絶縁部と、を有することができる。
【０００９】
第１の発明に係る抵抗器において、
前記第１の絶縁部及び前記第２の絶縁部の材質は軟質集成マイカであることが好ましい。
【００１０】
前記目的に沿う第２の発明に係る風力発電システムは、第１の発明に係る抵抗器を備える。
【００１１】
前記目的に沿う第３の発明に係る電動機制御システムは、第１の発明に係る抵抗器を備える。
【００１２】
前記目的に沿う第４の発明に係る抵抗器の製造方法は、金属体を帯状に加工する工程と、
前記金属体を長手方向の所定の位置にてそれぞれ折り返し、空隙を介して重ねられた複数の折り重ね部を有する抵抗体を形成する工程と、
前記空隙に絶縁シートを挿入する工程と、
前記抵抗体を圧縮して潰す方向に力を加える工程と、
前記抵抗体の両端にそれぞれ端子を取り付ける工程と、
前記絶縁シートが挿入された前記抵抗体を絶縁体にて覆う工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放熱性に優れた抵抗器、風力発電システム、電動機制御システム、及び抵抗器の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る抵抗器の斜視図である。
【図２】同抵抗器の抵抗体の斜視図である。
【図３】同抵抗器の抵抗体に絶縁シートが挿入される工程を示す説明図である。
【図４】同抵抗器の抵抗体が第１の絶縁部で覆われる工程を示す説明図である。
【図５】同抵抗器の抵抗体が第２の絶縁部で覆われる工程を示す説明図である。
【図６】同抵抗器の抵抗体に締結体が取り付けられた状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、各図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【００１６】
本発明の一実施の形態に係る抵抗器１０（図１参照）は、例えば、風力発電システムや電動機制御システムに用いられ、例えば、最大５００Ａ、７秒以下の電流を流すことができる。なお、図１に示す抵抗器１００は、抵抗器１０が長手方向と交差する方向に並べられ、直列接続されて構成されている。
抵抗器１０は、直方体状である。抵抗器１０は、抵抗体Ｒ、絶縁シートＳＴ、絶縁体１６、端子１８及び締結体２０を備えている（図１及び図３参照）。
【００１７】
抵抗体Ｒは、例えば金属製である。抵抗体Ｒは、図２に示すように、長手方向の所定の位置にてそれぞれ折り返され、空隙を介して重ねられた複数の折り重ね部２２を有している。
なお、抵抗体として機能するのであれば、抵抗体Ｒは、金属製に限定されるものではない。
【００１８】
絶縁シートＳＴは、例えば軟質集成マイカ（マイカの一例）である。絶縁シートＳＴは、図３に示すように、抵抗体Ｒに形成された複数の折り重ね部２２の間にそれぞれ挿入される。
絶縁シートＳＴが、複数の折り重ね部２２の間にそれぞれ挿入されるので、隣り合う折り重ね部２２の絶縁が確保される。また、抵抗体Ｒに発生した熱が、絶縁シートＳＴを伝わって、外部に放出される。
【００１９】
絶縁体１６（図１参照）は、第１の絶縁部１６１（図４参照）及び第２の絶縁部１６２（図５参照）により少なくとも構成され、抵抗体Ｒ及び絶縁シートＳＴを覆っている。
第１の絶縁部１６１は、図４に示すように、シート状の第１〜第６のシート部材１６１ａ〜１６１ｆを有している。各部材１６１ａ〜１６１ｆの材質は、例えば、軟質集成マイカである。
第１〜第６のシート部材１６１ａ〜１６１ｆは、それぞれ、絶縁シートＳＴ（図４においては不図示）が挿入された抵抗体Ｒの正面側、背面側、左側面側、右側面側、上面側、及び下面側を覆うように設けられる。
【００２０】
第２の絶縁部１６２は、図５に示すように、チャンネル形状の第１〜第４のチャンネル部材１６２ａ〜１６２ｄを有している。各部材１６２ａ〜１６２ｄの材質は、例えば、軟質集成マイカである。
第１〜第４のチャンネル部材１６２ａ〜１６２ｄは、窪み側が内側となって、第１の絶縁部１６１によって覆われた抵抗体Ｒ及び絶縁シートＳＴを、それぞれ上面側、下面側、正面側、及び背面側から覆うように設けられる。ただし、第１及び第２のチャンネル部材１６２ａ、１６２ｂは、第３及び第４のチャンネル部材１６２ｃ、１６２ｄの下側に配置される（図６参照）。
【００２１】
端子１８は、例えば板状の金属である。端子１８の材質は、例えばステンレス（ＳＵＳ３０４）である。端子１８は、図１に示すように、抵抗器１０の長手方向の端部より同方向に突出するように設けられている。詳細には、図３に示すように、抵抗体Ｒの両端にそれぞれ設けられている。一方の端子１８は、抵抗体Ｒの端部の上側の面に溶接される。他方の端子１８は、抵抗体Ｒの端部の下側の面に溶接される。
【００２２】
締結体２０（図１参照）は、図６に示すように、それぞれ第２の絶縁部１６２を両側面方向から挟んで固定するための第１〜第３の締結具２０ａ〜２０ｃを有している。第１〜第３の締結具２０ａ〜２０ｃは、抵抗器１０の長手方向に間隔を空けて配置される。第１〜第３の締結具は、それぞれ抵抗器１０の長手方向に配置されるので、それぞれ抵抗器１０の長手方向と直交する方向（上下方向）に配置される場合と比較して、端子１８からの沿面距離が確保される。
【００２３】
第１の締結具２０ａは、左側面側に位置する左側金具２０ａＬ及び右側面側に位置する右側金具２０ａＲにより少なくとも構成されている。
左側金具２０ａＬは、背面側から見て、第２の絶縁部１６２の左側の上面、側面、及び下面に接触する接触部２０２を有している。また、左側金具２０ａＬは、接触部２０２の上端部から上方に突出する上側爪２０４Ｕ及び接触部２０２の下端部から下方に突出する下側爪２０４Ｄを有している。
【００２４】
右側金具２０ａＲは、背面側から見て、第２の絶縁部１６２の右側の上面、側面、及び下面に接触する接触部２０２を有している。また、右側金具２０ａＲは、接触部２０２の上端部から上方に突出する上側爪２０４Ｕ及び接触部２０２の下端部から下方に突出する下側爪２０４Ｄを有している。
第１の締結具２０ａは、グランドに接続される。
【００２５】
第２の締結具２０ｂは、第１の締結具２０ａよりも抵抗器１０の長手方向の端子１８の側に配置される。第２の締結具２０ｂの構成は第１の締結具２０ａと同様であり、左側金具２０ｂＬ及び右側金具２０ｂＲは、それぞれ接触部、上側爪、及び下側爪を有している。ただし、第２の締結具２０ｂの幅寸法（図６に示す寸法ｗ）は、第１の締結具２０ａの幅寸法よりも小さい。
【００２６】
第３の締結具２０ｃは、第１の締結具２０ａよりも抵抗器１０の長手方向の端子１８の側とは反対側に配置される。第３の締結具２０ｃの構成は第１の締結具２０ａと同様であり、左側金具２０ｃＬ及び右側金具２０ｃＲは、それぞれ接触部、上側爪、及び下側爪を有している。ただし、第３の締結具２０ｃの幅寸法は、第１の締結具の幅寸法よりも小さい。
【００２７】
次に、抵抗器１０の製造方法について説明する。抵抗器１０は、以下に示す工程を経て製造される。
【００２８】
（工程Ｓ１）
抵抗体Ｒとなる金属体を帯状に加工する。抵抗体Ｒの材質は、例えば、ＨＯＭ１２５等の発熱抵抗体である。
【００２９】
（工程Ｓ２）
金属体を長手方向の予め決められた位置にてそれぞれ折り返す。その結果、空隙を介して重ねられた複数の折り重ね部２２を有する抵抗体Ｒが形成される（図２参照）。
【００３０】
（工程Ｓ３）
隣合う折り重ね部２２の間に形成された各空隙に、絶縁シートＳＴを挿入する（図３参照）。各絶縁シートＳＴは短冊状であり、その大きさは、折り重ね部２２から例えば２〜５ｍｍはみ出す程度である。
【００３１】
（工程Ｓ４）
抵抗体Ｒと各絶縁シートＳＴとをより密着させるために、抵抗体Ｒに各絶縁シートＳＴが挿入された状態で、抵抗体Ｒを厚み方向に圧縮して潰す方向に力を加える。
【００３２】
（工程Ｓ５）
抵抗体Ｒの両端に、それぞれ端子１８をＴＩＧ溶接し、取り付ける。
【００３３】
（工程Ｓ６）
第１の絶縁部１６１にて、端子１８の部分を除き、絶縁シートＳＴが挿入された抵抗体Ｒを覆う（図４参照）。
【００３４】
（工程Ｓ７）
第２の絶縁部１６２にて、更に抵抗体Ｒを覆う（図５参照）。詳細には、まず、第１の絶縁部１６１によって覆われた抵抗体Ｒ及び絶縁シートＳＴを、第１及び第２のチャンネル部材１６２ａ、１６２ｂを用いて、それぞれ上面側及び下面側から覆う。第１及び第２のチャンネル部材１６２ａ、１６２ｂの先端は、抵抗体Ｒの左右両側面の上下方向中央部にて、互いに突き合わされる。
次に、第１及び第２のチャンネル部材１６２ａ、１６２ｂを第３及び第４のチャンネル部材１６２ｃ、１６２ｄを用いて、それぞれ正面側及び背面側から覆う。第３及び第４のチャンネル部材１６２ｃ、１６２ｄの先端は、抵抗体Ｒの左右両側面の長手方向中央部（図６に示す位置Ｘ）にて、互いに突き合わされる。
【００３５】
このように、第１及び第２のチャンネル部材１６２ａ、１６２ｂを第３及び第４のチャンネル部材１６２ｃ、１６２ｄが覆っているので、第３及び第４のチャンネル部材を第１及び第２のチャンネル部材が覆っている場合と比較して、絶縁体１６の形態が安定する。
【００３６】
（工程Ｓ８）
第１の締結具２０ａにて第２の絶縁部１６２を挟み込み、左側金具２０ａＬ及び右側金具２０ａＲの上側爪２０４Ｕ及び下側爪２０４Ｄをそれぞれ互いにＴＩＧ溶接する（図６参照）。
【００３７】
（工程Ｓ９）
第２の締結具２０ｂにて第２の絶縁部１６２を挟み込み、左側金具２０ｂＬ及び右側金具２０ｂＲの上側爪及び下側爪をそれぞれＴＩＧ溶接する。
【００３８】
（工程Ｓ１０）
第３の締結具２０ｃにて第２の絶縁部１６２を挟み込み、左側金具２０ｃＬ及び右側金具２０ｃＲの上側爪及び下側爪を互いにＴＩＧ溶接する。
【００３９】
以上の工程を実施することにより、抵抗器１０が製造される。単体の抵抗器１０を直列に接続して所望の抵抗値を有する抵抗器１００を製造するためには、更に以下の工程を実施する。
【００４０】
（工程Ｓ１１）
端子１８の向きを揃えて、抵抗器１０を必要な数だけ並べる。
【００４１】
（工程Ｓ１２）
隣り合う端子１８を銅バー３０にて溶接し、各抵抗器１０を直列に接続する。その結果、図１に示す抵抗器１００が完成する。
【００４２】
（工程Ｓ１３）
各抵抗器１０の第１の締結具２０ａの爪を互いに例えばステンレス製のプレート（不図示）にてＴＩＧ溶接し、各抵抗器１０を一体化させる。
【００４３】
（工程Ｓ１４）
一体化された抵抗器１００を筐体に収める。各第１の締結具２０ａは、グランドに接続された筐体（不図示）に接続される。従って、各第１の締結具２０ａは、グランドに接続される。
【００４４】
前述の工程により製造された抵抗器１０は、抵抗体Ｒに発生した熱が、絶縁シートＳＴを伝わって外部に放出されるので、放熱性に優れる。
なお、前述の工程は、順次実行せずに、可能な場合には入れ替えて実行してもよい。
【００４５】
本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能である。例えば、前述の実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて発明を構成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
前述の「上側」や「下側」等の表現は、説明の便宜上使用したものに過ぎず、抵抗器の設置方向が限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４６】
１０：抵抗器、１６：絶縁体、１８：端子、２０：締結体、２０ａ：第１の締結具、２０ａＬ：左側金具、２０ａＲ：右側金具、２０ｂ：第２の締結具、２０ｃ：第３の締結具、２２：折り重ね部、３０：銅バー、１００：抵抗器、１６１：第１の絶縁部、１６１ａ：第１のシート部材、１６１ｂ：第２のシート部材、１６１ｃ：第３のシート部材、１６１ｄ：第４のシート部材、１６１ｅ：第５のシート部材、１６１ｆ：第６のシート部材、１６２：第２の絶縁部、１６２ａ：第１のチャンネル部材、１６２ｂ：第２のチャンネル部材、１６２ｃ：第３のチャンネル部材、１６２ｄ：第４のチャンネル部材、２０２：接触部、２０４Ｄ：下側爪、２０４Ｕ：上側爪、Ｒ：抵抗体、ＳＴ：絶縁シート
【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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