(57)【要約】　　　（修正有）【課題】固定子コアスロット内の電機子バーとスロットの側面間に設けた熱抵抗低減用の波形ばねの電機子バー、スロット側面との熱的接触を安定化させる。【解決手段】側面の波形ばね３０が、電機子バー１０とスロット２０のコアとの間に挿入されている。このバーとコアとの間の熱抵抗を低減するために、このバー１０の一方の側面とこのバーが取り付けられているスロット２０の対応する側面との間の隙間空間を、弾性を持つ樹脂等の整合材料３７で埋める。この整合材料３７は、図１のように、この波形ばね３０と反対の側に配備するか、および／またはこの波形ばねと同じ側に配備する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアのスロット内に取り付けられた電機子バーを有し、このバーとコアとの間に側面の波形ばねを挿入している電気設備であって、
　このバーの一方の側面とこのスロットの対応する側面との間の隙間空間を整合材料で埋め、この整合材料がこの隙間空間を塞ぐとともに、実質的に圧縮されていない状態にあり、このバーとコアとの間における熱抵抗を低減する電気設備。
【請求項２】
前記の整合材料が、前記のバーにおける、側面の波形ばねとは反対の側面上に存在する請求項１に記載の電気設備。
【請求項３】
前記の整合材料が、前記のバーにおける、側面の波形ばねと同じ側面上に存在する請求項１に記載の電気設備。
【請求項４】
前記の整合材料が、前記の側面の波形ばねの少なくとも一つの側面上にある谷部分を埋める請求項３に記載の電気設備。
【請求項５】
前記の谷部分が、前記のバーの縦方向に沿って延びる請求項４に記載の電気設備。
【請求項６】
前記の谷部分が、前記のバーの縦方向に対して、横切る方向または斜めの方向に延びる請求項４に記載の電気設備。
【請求項７】
前記の整合材料が、前記のバーの両側に存在する請求項１〜６までのいずれか一つに記載の電気設備。
【請求項８】
前記の側面の波形ばねが、導電性である請求項１〜７までのいずれか一つに記載の電気設備。
【請求項９】
前記の側面の波形ばねが、プラスチック材料から構成される請求項１〜８までのいずれか一つに記載の電気設備。
【請求項１０】
前記の整合材料が、持続的な弾力性を有する請求項１〜９までのいずれか一つに記載の電気設備。
【請求項１１】
コアのスロット内に電機子バーを取り付ける方法であって、
　このバーとコアとの間に側面の波形ばねを挿入する措置、
　このバーの一方の側面とこのスロットの対応する側面との間の隙間空間に、整合材料の流動性の前駆体を、この前駆体がこの隙間空間を塞ぐように配備する措置、
　ならびに、この前駆体を硬化させて、この隙間空間内の整合材料がこのバーとコアとの間における熱抵抗を低減するように形成する措置を有する方法。
【請求項１２】
前記のバーを前記のスロット内に配置する前に、このバーの前記の側面上に、前記の前駆体の層を配備する措置を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記のバーを前記のスロット内に配置する前に、このスロットの前記の対応する側面上に、前記の前駆体の層を配備する措置を有する請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記のバーと側面の波形ばねを前記のスロット内に配置した後に、このバーの前記の一方の側面とこのスロットの前記の対応する側面との間に、前記の前駆体を注入する請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記の前駆体を、前記のスロットの開口端を介して注入する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記の側面の波形ばねが、前記のスロットの開口端に向かって横断する形または斜行する形で延びる谷部分を有し、この側面の波形ばねを含む隙間に前記の前駆体を注入する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記の前駆体を、前記のコアの通風口を介して注入する請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記の側面の波形ばねが、前記のバーの縦方向に延びる縦方向の谷部分を有し、この側面の波形ばねを含む隙間に前記の前駆体を注入する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記の前駆体の少なくとも一部を、前記の側面の波形ばねの少なくとも一つの縦方向の端部を越えて注入する請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記の前駆体の注入量が、前記の側面の波形ばねが配備された状態における谷部分を塞ぐのに、ちょうど必要にして十分な量である請求項１６または１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記のバーとコアとの間に前記の側面の波形ばねを挿入する前に、この側面の波形ばねの少なくとも一つの側面上の谷部分を前記の前駆体で被覆する請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
前記の前駆体の被覆量が、前記の側面の波形ばねが前記のバーとコアとの間に挿入された状態における谷部分を塞ぐのに、ちょうど必要にして十分な量である請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記のバーを前記のスロット内に配置した後に、前記の側面の波形ばねを挿入しようとしている、このバーの表面とこのスロットの表面との間の隙間を測定する措置、ならびにこの隙間の測定値にもとづき、前記の前駆体の被覆量または注入量を決定する措置を有する請求項１４，１８，２０，２１または２２のいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、巻線を構成する電機子バーがコアのスロット内に取り付けられている、発電機のような電気設備に関する。特に、巻線が間接的に冷却される（導体内に発生する熱をバーの絶縁体を通して除去する）電気設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
　電機子バーを発電機設備の固定子コアに取り付ける周知の方法が、添付図面の図３と４に描かれている。この設備は、軸方向に延び、円周方向には間隔を空け、半径方向を向いたスロット２０（その一つだけが描かれている）の境界を定める電気的に接地された固定子コア１を有する。この固定子コア１は、各スロット２０が展開している円筒形の穴２の境界を定める。電機子バー１０によって構成される複数の絶縁された電気巻線が、これらのスロット内において軸方向に配置されている。
【０００３】
　図３に描かれているように、二つのバー１０がスロット２０内に配置されている。各バー１０は、撚線絶縁体１４でそれぞれ取り囲まれた複数の導体部品または撚線１２を有する。この撚線の束は、厚い絶縁層１６に取り囲まれており、この絶縁層は、この絶縁層の外部表面上に発生する電荷を放出するための薄い接地層１８で覆われている。
【０００４】
　この二つのバー１０は、蟻継ぎ溝２４と嵌合するスロット楔２２によって位置を固定されている。上部の波形ばねと充填材（図示されていない）が、上側のバーと楔２２との間に配備される場合もあり、また別の充填材（図示されていない）が二つのバー１０の間に配備される場合もある。図４に描かれているように、スロット２０の縦方向に延びる側面の波形ばね３０が、各バー１０の一方の側とスロット２０の対応する側面との間に配置されている。この側面の波形ばね３０は、バー１０とコアの積層体２６にそれぞれ接触する山部分３１と３３を有するとともに、スロット２０の開口端の方に向かって半径方向に延びる谷部分３４を有する。これに代わって、この谷部分は、軸と半径方向に対して、軸方向または斜め方向に延びる場合もある。この積層体２６は、パッケージ２７にグループ化されており、これらのパッケージは、これらの間でガス状冷却剤を通すための通気口３２を持っている。複数の側面の波形ばね３０が、各バー１０の長さに合わせて直列に配置されている。この側面の波形ばね３０は、配備された状態では圧縮されているが、機械的な理由と製造誤差のために、浅い谷部分３４がそのまま残って隙間を形成し、この隙間がバー１０からの熱の排除に対して望ましくない熱の障壁として作用するのを避けることができない。
【０００５】
　特許文献１は、谷部分をゴム様の弾性材料で充填した波形ばねを開示している。しかし、これには、この波形ばねが電機子バーとコアとの間に挿入された時に、この弾性材料が必ずしも圧縮された状態とはならないという欠点がある。この材料を閉じ込めた形の本体は、弾性的に動作しない。スロットの隙間は、実際には変化するので、その結果この隙間が小さい場合には、充填された波形ばねの力は過剰となり、この隙間が大きい場合には、隙間が塞がれないまま残り、熱的な接触が不十分となる。
【特許文献１】特開昭５９−１３６０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　電機子バーの間接的な冷却を促進できるようにすることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　一つの特徴として、この発明は、コアのスロット内に取り付けられた電機子バーを有し、このバーとコアとの間に側面の波形ばねを挿入している電気設備であって、このバーの一方の側面とこのスロットの対応する側面との間の隙間空間を整合材料で埋め、この整合材料がこの隙間空間を塞ぐとともに、実質的に圧縮されていない状態にあり、このバーとコアとの間における熱抵抗を低減する電気設備を提供するものである。
【０００８】
　別の特徴として、この発明は、コアのスロット内に電機子バーを取り付ける方法であって、このバーとコアとの間に側面の波形ばねを挿入する措置、このバーの一方の側面とこのスロットの対応する側面との間の隙間空間に、整合材料の流動性の前駆体を、この前駆体がこの隙間空間を塞ぐように配備する措置、ならびに、この前駆体を硬化させて、この隙間空間内の整合材料がこのバーとコアとの間における熱抵抗を低減するように形成する措置を有する方法を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
　さらに、単に例を挙げる目的で、添付図面を参照して、この発明について記述する。
【００１０】
　図面を通して、同様な部品は、同じ符号で表示している。
【実施例１】
【００１１】
　図１に示した実施形態においては、二つの電機子バー１０は、従来の充填材３６によって互いに分離されている。側面の波形ばね３０における内側の山部分３１の間にある内側の谷部分３４ａと外側の山部分３３の間にある外側の谷部分３４ｂは、このバー１０の（図面の面に垂直な）縦方向に沿って延びている。この側面の波形ばねは、繊維強化材料から構成されている。好ましくは、これらは導電性である。
【００１２】
　バーにおける側面の波形ばね３０とは反対の側にある、各バー１０の側面とスロット２０の対応する側面との間の整合材料（Conformable Material）３７は、その表面状態によって残った隙間を塞ぐ。弾力的に圧縮可能な、この整合材料３７と、弾力的に変形可能な、この側面の波形ばね３０は、巻線における電磁力によって引き起こされるバー１０の振動の境界を定める。さらに、この整合材料は、さもなければバー１０と固定子コアの積層体との間に存在する隙間空間より、優れた熱の良導体であり、そのためバーとコアとの間の熱抵抗を低減するものである。
【００１３】
　この整合材料は、バーの表面上に形成された層、スロットの表面上に形成された層、または両方の層の形態で存在することができる。これに代わって、この整合材料は、バーとコアとの間に挿入されたパッドの形態で存在することができる。例として、このパッドは、支持体、例えばポリエステルまたはガラスのメッシュで補強することができる。当業者は、広範囲の材料が、この整合材料として利用するのに適していること、および多くの異なったプロセスで、この整合材料をバーとコアとの間に配備できることが分かる。この整合材料は、この隙間を塞ぐ作用を持つ。この材料は、室温において、または加熱すると、最終状態として硬化するものである。
【実施例２】
【００１４】
　応用例として、バーをそのスロットに配置する前に、この整合材料の流動性の前駆体（Precursor ）の層をバーの側面および／またはスロットの側面に被覆することができる。この整合材料の前駆体の層を、バーの表面および／またはスロットの表面上に展開することもできる。別の可能性としては、この整合材料の流動性の前駆体をバーの表面とスロットの表面との間に、例えばスロットの開口端を介して、またはコアの通気口を介して注入することがある。この前駆体は、室温において、または加熱すると硬化するものである。
【実施例３】
【００１５】
　図２に示した実施形態においては、（前記の整合材料３７と同じか、または異なる）整合材料３８が、バー１０の側面の波形ばね３０と同じ側に配備される。この整合材料３８は、波形ばね３０の内側の谷部分３４ａと外側の谷部分３４ｂを塞ぐ作用を持つ。前記の整合材料３７と同様に、この整合材料３８は、バーとコアとの間の熱抵抗を低減させるものである。
【００１６】
　側面の波形ばねをスロットに配置する前に、この側面の波形ばねの谷部分を整合材料の流動性の前駆体で塞ぐ形で、この整合材料３８を配備することができる一方、バーと波形ばねをスロットに配置した後に、このバーの表面とスロットの表面との間に整合材料の流動性の前駆体を注入する形で、この整合材料３８を配備することもできる。この前駆体は、スロットの開口端を介して、および／またはコアの通気口を介して注入することができる。
【００１７】
　側面の波形ばねがバーの縦方向に延びる縦方向の谷部分を有する、図示した実施形態では、この前駆体は、好ましくは通気口を介して注入されて、前駆体の少なくとも一部が波形ばねの少なくとも一つの縦方向の端部を越えて注入され、その結果前駆体が波形ばねのすべての谷部分に流入することとなる。これに代わる実施形態では、波形ばねの谷部分が波形ばねを横切る形でスロットの開口端に向かって横方向または斜め方向に延び、この場合前駆体は、好ましくはスロットの開口端を介して注入される。
【００１８】
　これに代わって、波形ばねを配備する前に、調整した量の流動性の前駆体を波形ばねに被覆することができる。好ましくは、波形ばねの両側の谷部分内にある波形ばねの部分に、前駆体を被覆する。
【００１９】
　（配備前または配備後に）被覆する量は、前駆体の材料の屑を最小限にするように、バーの表面とスロットの表面との間の隙間の測定値に従って、その範囲内に抑える。特に、被覆する量は、弛緩状態の波形ばねの谷部分を塞ぐだけでは不十分であり、それが配備され、圧縮された状態の時に、この材料が波形ばねの山部分を越えて溢れ出るようでなければならない。
【実施例４】
【００２０】
　さらに別の（図示していない）実施形態においては、図１と２の実施形態を組み合わせて、バー１０の一方の側に整合材料３７を、側面の波形ばね３０を配備した側に整合材料３８を有するものである。
【００２１】
　これらの整合材料３７または３８は、冷却ガス（典型的には空気）より高い熱伝導率を持つ材料なら、いずれも適している。電気半導体の特性は、ある用途には有利である。この材料は、配備された状態において、弾力性を持続できることが好ましい。シリコン、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン、ゴムや同様のものをベースとする材料を、例えば多少充填材を混入させた樹脂、膠、グリース、テープ、パッドの形で用いることができる。
【００２２】
　電機子バーと波形ばねの挿入中または挿入後の前駆体の注入中には、この前駆体は、流動性のある状態（一般的には糊状またはパテ状の軟度）のままなので、前駆体は、バーとコアとの間の隙間を塞ぐように流れ、続いて圧力の無い下で硬化し、その結果残った整合材料が、実質的に圧縮されないままでありながら、この隙間を塞ぐものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一つの実施形態を示す、固定子コアのスロットの横断面図
【図２】別の実施形態を示す、固定子コアのスロットの横断面図
【図３】従来技術にもとづく固定子コアのスロットの横断面図
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線の矢印方向に見た断面図
【符号の説明】
【００２４】
　　１　　　　固定子コア
　　２　　　　円筒形の穴
　１０　　　　電機子バー
　１２　　　　導体部品または撚線
　１４　　　　撚線絶縁体
　１６　　　　絶縁層
　１８　　　　接地層
　２０　　　　スロット
　２２　　　　スロット楔
　２４　　　　蟻継ぎ溝
　２６　　　　積層体
　２７　　　　パッケージ
　３０　　　　側面の波形ばね
　３１，３３　山部分
　３２　　　　通気口
　３４　　　　谷部分
　３４ａ　　　内側の谷部分
　３４ｂ　　　外側の谷部分
　３６　　　　充填材
　３７，３８　整合材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004135498.tif 000006