(57)【要約】【課題】アモルファス材を用いた巻鉄心変圧器において、工数や製作コストを抑え、アモルファス材の破片の飛散を防止できるようにする。【解決手段】巻鉄心のアモルファス材を積層した方向の端面に、表面に接着層を有する絶縁材を貼り付ける。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス材を積層した環状の巻鉄心を用いる変圧器において、
上記巻鉄心のアモルファス材積層方向端面に、表面部に接着層が形成された絶縁材を備えた構成を特徴とする巻鉄心変圧器。
【請求項２】
上記絶縁材は、上記環状の巻鉄心のコーナー部を含む部分に設けられる請求項１に記載の巻鉄心変圧器。
【請求項３】
上記絶縁材は、上記環状の巻鉄心の内周面側、外周面側を含む巻鉄心の周囲に設けられる請求項１に記載の巻鉄心変圧器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アモルファス（非晶質磁性合金）材の薄帯を積層した環状の巻鉄心を用いる巻鉄心変圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アモルファス材の巻鉄心では、積層による鉄心形成に起因した応力を除去するために、巻鉄心の状態で磁場中焼鈍を行う。焼鈍後は、巻鉄心のラップ接合側を開いてコイルを挿入し、コイル挿入後は再びラップ接合して変圧器として構成する。変圧器は、機械的保護と放熱のために密閉タンクの絶縁油中に浸された状態で使用される。焼鈍されたアモルファス材は脆いため、輸送中の振動や使用中の衝撃等により破損し、破片が油中に飛散される場合がある。飛散した破片は巻鉄心やコイルの絶縁を破壊する原因となる。従来、このための対策としては、アモルファス材の巻鉄心端面をワニス等により硬化させたり、巻鉄心全体を絶縁紙で包んだりしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のうち、アモルファス材の巻鉄心端面をワニス等で硬化させる技術では、アモルファス材の磁歪に対する変位自由度を奪うことになるとともに、鉄損や騒音も増加する原因にもなるし、リサイクル時にも、アモルファス材とワニス等の硬化剤の分離が困難である等の不都合を生ずる。また、巻鉄心全体を絶縁紙で包む技術では、鉄心１脚ずつに絶縁紙を巻回した後、テープ等で固定するため、工数が多く、製作時間も長く、費用もかかる。
本発明の課題点は、かかる従来技術の状況に鑑み、アモルファス材を用いた巻鉄心変圧器において、工数や製作コストを抑えた状態で、アモルファス材の破片の飛散を防止できるようにすること、である。
本発明の目的は、上記課題点を解決できる技術の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題点を解決するために、本発明では、基本的に、アモルファス材を用いた巻鉄心変圧器において、アモルファス材を積層した方向の端面に、表面に接着層を有する絶縁材を貼り付ける。具体的には、（１）アモルファス材を積層した環状の巻鉄心を用いる変圧器において、該巻鉄心のアモルファス材積層方向端面に、表面に接着層が形成された絶縁材を備えた構成とする。（２）上記（１）において、上記絶縁材を、上記環状の巻鉄心のコーナー部を含む部分に設ける構成とする。（３）上記（１）において、上記絶縁材を、上記環状の巻鉄心の内周面側、外周面側を含む巻鉄心の周囲に設ける構成とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の巻鉄心変圧器の第１の実施例を示す図である。
図１において、１は、アモルファス材を積層した巻鉄心、２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２、２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ４は、表面に接着層が形成された絶縁材である。絶縁材２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２、２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ４はいずれも、巻鉄心１のアモルファス材を積層した方向の両端面に上記接着層により貼り付ける。巻鉄心１のコーナー部に設ける絶縁材２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ４は、絶縁材として十分な伸縮性を有するものを用いる。絶縁材を設ける手順としては、例えば、次のようにする。すなわち、（１）アモルファス材を積層した巻鉄心１を焼鈍後、絶縁材２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｃ１、２ｃ４を、各対応する部分に貼り付ける。巻鉄心１のコーナー部は他部に比べ、鉄心の変形が大きいため、十分な伸縮性を有する絶縁材２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ４を用いる。その後、（２）該巻鉄心１をコイルに挿入する。（３）さらに、その後、積層されたアモルファス材の各薄帯を該巻鉄心１のヨーク部においてラップ接合する。（４）ラップ接合した端面上にも絶縁材２ｂ２、２ｃ２、２ｃ３を貼り付ける。上記各絶縁材は、予め巻鉄心の形状・寸法に合わせた形状・寸法にしておく。これによって、絶縁材の設置作業を円滑かつ正確に行うことができる。また、絶縁材相互間に隙間を発生させないようにするため、絶縁材の端部は互いに重なるようにしておく。
【０００６】
上記第１の実施例構成によれば、巻鉄心１のアモルファス材を積層した方向の両端面を、表面に接着層が形成された絶縁材２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２、２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ４により覆う構成としているため、工数や製作コストを抑えた状態で、アモルファス材の破片の飛散防止が可能な巻鉄心変圧器を製作することができる。
【０００７】
図２は、本発明の巻鉄心変圧器の第２の実施例を示す図である。
本実施例は、絶縁材を、巻鉄心の内周面側、外周面側を含む巻鉄心の周囲に設けた場合の構成例である。
図２において、２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２、２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ４は、表面に接着層が形成された絶縁材である。絶縁材２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２はいずれも、巻鉄心のアモルファス材を積層した方向の両端面、内周面側、外周面側に上記接着層により貼り付ける。また、巻鉄心のコーナー部に設ける絶縁材２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ４は、巻鉄心のアモルファス材積層方向の両端面と外周面側に上記接着層により貼り付ける。内周面側に貼り付けてもよい。該絶縁材２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ４は、絶縁材として十分な伸縮性を有するものを用いる。絶縁材を設ける手順としては、例えば、上記第１の実施例の場合と同様、（１）アモルファス材を積層した巻鉄心を焼鈍後、絶縁材２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｃ１、２ｃ４を、各対応する部分に貼り付ける。（２）その後、巻鉄心をコイルに挿入する。（３）さらに、その後、積層されたアモルファス材の各薄帯を該巻鉄心のヨーク部においてラップ接合し環状の巻鉄心にする。（４）ラップ接合した端面上にも絶縁材２ｂ２、２ｃ２、２ｃ３を貼り付ける。本第２の実施例の場合も、上記各絶縁材は、予め巻鉄心の形状・寸法に合わせた形状・寸法にしておく。これによって、絶縁材の設置作業を円滑かつ正確に行うことができる。また、絶縁材相互間に隙間を発生させないように貼り付ける。
【０００８】
上記第２の実施例構成によれば、表面部に接着層が形成された絶縁材で、巻鉄心の内周面側、外周面側を含む巻鉄心の周囲を覆う構成のため、工数や製作コストを抑えた状態で、アモルファス材の破片の飛散防止が容易な巻鉄心変圧器を製作することができる。特に、貼り付けた絶縁材の剥がれ等をなくすことが可能となる。
なお、上記第２の実施例の構成において、巻鉄心のアモルファス材積層方向の端面側、内周面側、外周面側で同じ絶縁材を用いないでもよい。
【０００９】
図３は、本発明の巻鉄心変圧器の第３の実施例を示す図である。
本実施例は、巻鉄心を、外周側巻鉄心と内周側巻鉄心とから構成した場合の例である。
図３において、１ａは外周側巻鉄心、１ｂ、１ｃは内周側巻鉄心、２ａ１〜２ａ６、２ｂ１〜２ｂ６、２ｃ１〜２ｃ１２はそれぞれ、表面に接着層が形成された絶縁材、３ａ１〜３ａ３はコイルである。絶縁材２ａ１〜２ａ６、２ｂ１〜２ｂ６はいずれも、それぞれ対応する巻鉄心のアモルファス材積層方向の両端面、内周面側、外周面側に上記接着層により貼り付ける。また、巻鉄心のコーナー部に設ける絶縁材２ｃ１〜２ｃ１２は、それぞれ対応する巻鉄心のアモルファス材積層方向の両端面と外周面側、または両端面と外周面側と内周面側に上記接着層により貼り付ける。本実施例の場合も、該絶縁材２ｃ１〜２ｃ１２は、絶縁材として十分な伸縮性を有するものを用いる。絶縁材を設ける手順としては、例えば、上記第２の実施例の場合と同様、（１）アモルファス材を積層した巻鉄心１ａ、１ｂ、１ｃを焼鈍後、絶縁材２ａ１〜２ａ６、２ｂ１、２ｂ３、２ｂ５、２ｃ１、２ｃ４、２ｃ５、２ｃ８、２ｃ９、２ｃ１２を、巻鉄心の各対応する部分に貼り付ける。（２）その後、巻鉄心をコイルに挿入する。コイル３ａ１には巻鉄心１ａ、１ｂを挿入し、コイル３ａ２には巻鉄心１ｂ、１ｃを挿入し、コイル３ａ３には巻鉄心１ａ、１ｃを挿入する。（３）さらに、その後、積層されたアモルファス材の各薄帯を各巻鉄心のヨーク部においてラップ接合し環状の巻鉄心にする。（４）各巻鉄心のラップ接合した端面上にも絶縁材２ｂ２、２ｂ４、２ｂ６、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ６、２ｃ７、２ｃ１０、２ｃ１１を貼り付ける。外周側巻鉄心１ａの内周面と内周側巻鉄心１ｂの外周面が接する部分５ａと、外周側巻鉄心１ａの内周面と内周側巻鉄心１ｃの外周面が接する部分５ｂでは、外周側巻鉄心１ａに設ける絶縁材２ｂ２を、内周側巻鉄心１ｂ、１ｃに絶縁材２ｂ４、２ｂ６を貼り付けた後、その外側に、予め仮止めしておいてもよい。本第３の実施例の場合も、上記各絶縁材は、予め巻鉄心の形状・寸法に合わせた形状・寸法にしておく。これによって、上記第２の実施例の場合と同様、絶縁材の設置作業を円滑かつ正確に行うことができる。また、絶縁材相互間に隙間を発生させないように貼り付ける。
【００１０】
上記第３の実施例構成によれば、上記第２の実施例の場合と同様、巻鉄心変圧器において、工数や製作コストを抑えた状態で、アモルファス材の破片の飛散防止が可能となる。
なお、上記第３の実施例の構成においても、巻鉄心のアモルファス材積層方向の端面側、内周面側、外周面側で同じ絶縁材を用いないでもよい。
また、第３の実施例の構成においては、絶縁材を、巻鉄心のアモルファス材積層方向の両端面と内周面側と外周面側とに設ける構成としたが、絶縁材は、アモルファス材積層方向の端面側にだけ設ける構成としてもよい。
【００１１】
図４は、本発明の巻鉄心変圧器の第４の実施例を示す図である。
本実施例は、４個の環状の巻鉄心を連鎖状に配し、３個のコイルで結合した場合の構成例である。
図４において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは巻鉄心、２ａ１〜２ａ８、２ｂ１〜２ｂ８、２ｃ１〜２ｃ１６はそれぞれ、表面に接着層が形成された絶縁材、３ａ１〜３ａ３はコイルである。絶縁材２ａ１〜２ａ８、２ｂ１〜２ｂ８はいずれも、それぞれ対応する巻鉄心のアモルファス材積層方向の両端面、内周面側、外周面側に上記接着層により貼り付ける。また、巻鉄心のコーナー部に設ける絶縁材２ｃ１〜２ｃ１６は、それぞれ対応する巻鉄心のアモルファス材積層方向の両端面と外周面側、または両端面と外周面側と内周面側に上記接着層により貼り付ける。本実施例の場合も、該絶縁材２ｃ１〜２ｃ１６は、絶縁材として十分な伸縮性を有するものとする。絶縁材を設ける手順としては、例えば、上記第２の実施例の場合と同様、（１）アモルファス材を積層した巻鉄心１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを焼鈍後、絶縁材２ａ１〜２ａ８、２ｂ１、２ｂ３、２ｂ５、２ｂ７、２ｃ１、２ｃ４、２ｃ５、２ｃ８、２ｃ９、２ｃ１２、２ｃ１３、２ｃ１６を、巻鉄心の各対応する部分に貼り付ける。（２）その後、巻鉄心をコイルに挿入する。コイル３ａ１には巻鉄心１ａ、１ｂを挿入し、コイル３ａ２には巻鉄心１ｂ、１ｃを挿入し、コイル３ａ３には巻鉄心１ｃ、１ｄを挿入する。（３）さらに、その後、積層されたアモルファス材の各薄帯を各巻鉄心１ａ〜１ｄのヨーク部においてラップ接合し環状の巻鉄心にする。（４）各巻鉄心のラップ接合した端面上にも絶縁材２ｂ２、２ｂ４、２ｂ６、２ｂ８、２ｃ２、２ｃ３、２ｃ６、２ｃ７、２ｃ１０、２ｃ１１、２ｃ１４、２ｃ１５を貼り付ける。本第４の実施例の場合も、上記各絶縁材は、予め巻鉄心の形状・寸法に合わせた形状・寸法にしておく。これによって、上記各実施例の場合と同様、絶縁材の設置作業を円滑かつ正確に行うことができる。また、絶縁材相互間に隙間を発生させないように貼り付ける。
【００１２】
上記第４の実施例構成によれば、上記第２、第３の実施例の場合と同様、巻鉄心変圧器において、工数や製作コストを抑えた状態で、アモルファス材の破片の飛散防止が可能となる。
なお、上記第４の実施例の構成においても、巻鉄心のアモルファス材積層方向の端面側、内周面側、外周面側で同じ絶縁材を用いないでもよい。
また、第４の実施例の構成においては、絶縁材を、巻鉄心のアモルファス材積層方向の両端面と内周面側と外周面側とに設ける構成としたが、絶縁材は、アモルファス材積層方向の端面側にだけ設ける構成としてもよい。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、巻鉄心変圧器において、工数や製作コストを抑えた状態で、アモルファス材の破片の飛散防止が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ…巻鉄心、　２ａ１〜２ａ８、２ｂ１〜２ｂ８、２ｃ１〜２ｃ１６…絶縁材、　３ａ１〜３ａ３…コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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