(57)【要約】【課題】回転電機の固定子に付着する無溶剤型ワニスの付着量を低減させつつ、固定子巻線に十分な固着力を与えること。また、高速で回転させることで飛散するワニスを回収することでワニスを効率的に使用してコストの削減をすること。【解決手段】回転電機の固定子の固定子鉄心に巻線し、固定子鉄心の両側に巻線溜り部を有する構造で、巻線にワニスを含浸させる。ワニスを含浸させた固定子を固定子の内径に軸を通して固定し、軸の円周方向に高速回転させることで、巻線から不要なワニスを除去する。このとき、固定子を高速回転するときの回転速度は、５００ｒ／ｍｉｎ〜２５００ｒ／ｍｉｎであり、回転時間は、１０ｓ〜３０ｓである。また、高速回転時にワニスの飛散を防ぎ、ワニスを回収するため固定子の外周を覆う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の固定子の固定子鉄心に巻線し、固定子鉄心の両側に巻線溜り部を有する構造であり、前記巻線にワニスを含浸させ、前記ワニスを含浸させた前記固定子を固定子の内径に軸を通して固定し、軸の円周方向に高速回転させることで、前記巻線から不要なワニスを除去する回転電機の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機の製造方法において、固定子を高速回転させるときの回転速度は、５００ｒ／ｍｉｎ〜２５００ｒ／ｍｉｎである回転電機の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の回転電機の製造方法において、固定子を高速回転させるときの回転時間は、１０ｓ〜３０ｓである回転電機の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の回転電機の製造方法において、高速回転時に固定子の外周を覆うことで、固定子から除去されたワニスを回収する回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の製造方法に関し、特に無溶剤型ワニスのワニス処理工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒と冷凍機油を使用し高温高圧の条件下に置かれる密閉型圧縮機用電動機は、耐冷媒性の特性が要求される。ワニスの含浸方法には、固定子巻線の溜まり部をワニスに浸漬する浸漬含浸法や、固定子巻線の溜まり部にワニスを滴下する滴下含浸法が用いられている。
【０００３】
近年、環境規制により無溶剤型ワニスによる固定子巻線の硬化が求められている。溶剤型ワニスへの密閉型圧縮機用電動機の浸漬含浸によるワニス処理は、固定子鉄心へのワニス付着を避けるために、両側の固定子巻線溜まり部をワニスに浸漬し横置きの状態で加熱硬化していた。
【０００４】
しかし、無溶剤型ワニスでは、溶剤型ワニスより粘度が高いため固定子巻線への付着量の増加が生じていた。
【０００５】
従来の技術について説明する。例えば、特許文献１・特許文献２には、固定子巻線溜まり部の片側のみをワニスに浸漬含浸させたあと、固定子を反転させ浸漬部を上にして縦置きの状態で加熱硬化させる技術について開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、回転電機の固定子のコイルエンドの内側にワニスを滴下した後に、固定子の軸を中心に回転させ、遠心力を作用させて、ワニスをコイルエンドの外周側まで浸透させる技術について開示されている。なお、特許文献３には、遠心力を作用させて、ワニスを飛散させ除去することについての開示は為されていない。
【０００７】
また、特許文献４には、スピンコータを用い、スピンコータに載せた半導体基板に溶液を滴下させて、スピンコータを回転させて余剰溶液を遠心力にて除去する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１８２３９２号公報
【特許文献２】特開昭５５−２９２５１号公報
【特許文献３】特開昭５３−１３２７０２号公報
【特許文献４】特開平２−１５６６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
密閉型圧縮機用電動機では、冷媒によりワニスからオリゴマーが抽出され冷凍サイクル中のキャピラリーチューブの閉塞詰りや圧縮機メカ部に堆積することでメカ部のロック現象を引き起こす危険があるため、ワニスの付着量は少ない方がよい。さらに、コストの面でもワニスの付着量は少ない方がよい。
【００１０】
例えば、特許文献１のワニス浸漬含浸法では、固定子巻線溜まり部の片側のみをワニスに浸漬含浸させたあと、固定子を反転させ浸漬部を上にして縦置きの状態で加熱硬化することでワニス付着量を低下させている。
【００１１】
また、密閉型圧縮機用電動機は、ワニスの付着量の低減が求められるが、固定子巻線に塗布されるワニスを少なくしすぎた場合には、十分に固定子巻線を固定できないため、密閉型圧縮機用電動機の運転時の振動により固定子巻線の被膜が破れレアショートを起こす不良につながる。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するもので、密閉型圧縮機用電動機の巻線に無溶剤型ワニスを十分に浸漬させた後に固定子を高速で回転させることで余分なワニス付着を減らすことでワニスの付着量を低減させつつ、固定子巻線に十分な固着力を与えることを目的とする。また、高速で回転させることで余分に付着したワニスを回収し、コストの削減をすることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
回転電機の固定子鉄心に巻線し、固定子鉄心の両側に巻線溜り部を有する構造で、巻線にワニスを含浸させる。ワニスを含浸させた固定子を固定子の内径に軸を通して固定し、軸の円周方向に高速回転させることで、巻線から不要なワニスを除去する。
【００１４】
このとき、固定子を高速回転するときの回転速度は、５００ｒ／ｍｉｎ〜２５００ｒ／ｍｉｎであり、回転時間は、１０ｓ〜３０ｓである。また、高速回転時にワニスの飛散を防ぎ、ワニスを回収するため固定子の外周を覆っている。
【００１５】
第１の発明は、回転電機の固定子の固定子鉄心に巻線し、固定子鉄心の両側に巻線溜り部を有する構造であり、前記巻線にワニスを含浸させ、前記ワニスを含浸させた前記固定子を固定子の内径に軸を通して固定し、軸の円周方向に高速回転させることで、前記巻線から不要なワニスを除去する回転電機の製造方法である。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、固定子を高速回転させるときの回転速度は、５００ｒ／ｍｉｎ〜２５００ｒ／ｍｉｎである回転電機の製造方法である。
【００１７】
第３の発明は、第１の発明において、固定子を高速回転させるときの回転時間は、１０ｓ〜３０ｓである回転電機の製造方法である。
【００１８】
第４の発明は、第１の発明において、高速回転時に固定子の外周を覆うことで、固定子から除去されたワニスを回収する回転電機の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
固定子巻線にワニスを含浸させた固定子を高速回転させてワニスに遠心力をかけ、巻線に付着しているワニスを巻線の外に飛散させることで、固定子巻線のワニス付着量を減少させ、なおかつ十分なワニス固着力を持たせることが出来る。また、固定子巻線から飛散したワニスを覆いで回収することで再利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例を示すワニス浸漬含浸処理方法及び高速回転方法の概略図
【図２】従来のワニス浸漬含浸方法の概略図
【図３】旋盤によって回転させる軸の概略図
【図４】軸に固定子を取り付けたときの概略図
【図５】軸に覆いを取り付けたときの概略図
【図６】覆いの概略図
【図７】実施例１の結果を示す図
【図８】実施例２の結果を示す図
【図９】実施例２の結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明について、実施の形態及び実施例にて図面を参照しながら説明する。
【００２２】
回転電機の固定子鉄心に巻線し、固定子鉄心の両側に巻線溜り部を有する構造で、巻線にワニスを含浸させる。ワニスを含浸させた固定子の内径に軸を通して固定し、軸の円周方向に高速回転させることで、巻線から余分なワニスを除去する。
【００２３】
固定子の回転は滴下含浸法で用いられることが知られているが、この方法は回転によりワニスが巻線から垂れないようにするための回転であり、遠心力によってワニスが飛散する回転速度では行われない。
【００２４】
本発明では、固定子の回転速度を高速にすることによって生じる遠心力によりワニスを飛散させる。このように固定子を高速で回転させて、ワニスに遠心力をかけることで、固定子巻線に付着しているワニスを巻線の外へ飛散させてワニスの付着量を減少させる。
【００２５】
また、無溶剤型ワニスは溶剤型ワニスに比べて粘度が高いため、巻線への付着量は多いが、一方、ワニスの加熱硬化時には、ワニスの粘度が低下することから付着させたワニスが巻線から抜け落ちてしまう。これでは、ワニスを浪費してしまい、経済性の観点で好ましくない。
【００２６】
本発明では、加熱硬化前に固定子を高速回転することによって、加熱硬化時に抜け落ちてしまうワニスを回収することでき再利用できることから、経済性の観点で、評価され得る。回収は、固定子の外周に、飛散するワニスを受け止めることが出来る覆いをつけることによって行う。
【実施例１】
【００２７】
本発明の具体的例を示す。図１は本発明の一実施例を示すワニス浸漬含浸処理方法及び高速回転方法の概略図である。作業手順は以下に記載する図１（Ａ−１）〜図１（Ｇ−１）である。固定子１の固定子巻線溜り部１ｂが上になるようにし、固定子巻線溜り部１ａをワニス槽２のワニス３へ浸漬する様態を図１（Ａ−１）に示す。固定子１を引き上げ固定子巻線溜り部１ａが上になるように反転する様態を図１（Ｂ−１）に示す。
【００２８】
固定子巻線溜り部１ｂをワニス槽２のワニス３へ浸漬する様態を図１（Ｃ−１）に示す。固定子１を引き上げる様態を図１（Ｄ−１）に示し、支持台４で縦置きで風乾させえう様態を図１（Ｅ−１）に示す。旋盤により回転できる軸５に固定し高速回転する様態を図１（Ｆ−１）に示す。支持台６に横置きし加熱炉７で加熱硬化させる様態を図１（Ｇ−１）に示す。
【００２９】
本実施例で固定子の回転は、旋盤により行った。旋盤によって回転させる軸９は、図３に示すような旋盤に取り付けが可能な形状であり、固定子の内径に挿入できる太さであり、回転時に固定子の空転を防ぐための突起８を備えているものを用いた。本実施例では金属製の軸を用いた。図４のように固定子はその軸に取り付けた。これにより固定子を高速で回転を行った。
【００３０】
なお、風乾の時間は２０分間とするが、従来の方法と浸漬条件を合わせるためであり、
時間の短縮を行っても良い。
【００３１】
実施例１は、固定子の回転速度に対する加熱硬化後のワニス付着量及び固定子のスロット内部の巻線のワニス固着力を測定したものである。固定子のワニスの塗布は上記（Ａ−１）〜（Ｅ−１）で行った。
【００３２】
ワニスへの浸漬時間は両側の巻線溜り部とも１０ｓ、巻線溜り部の浸漬は固定子の端面から４ｍｍまで行うこととする。固定子の回転速度は１００ｒ／ｍｉｎ〜３０００ｒ／ｍｉｎ、回転時間は３０ｓで実施する。風乾の時間は２０分間とする。
【００３３】
なお、本実施例ではワニスは２０℃で粘度が４０ｍＰａ・ｓである無溶剤型ワニス、例えば菱電化成株式会社製のエポキシアクリル系ワニスのＶ５６５−３０を使用する。ワニスの硬化条件は１６０℃、２時間である。ワニスの付着量は、ワニス塗布前の固定子重量とワニスを加熱硬化した後の固定子重量の差から求めた。
【実施例２】
【００３４】
実施例２は、固定子の回転時間に対する加熱硬化後のワニス付着量及び固定子のスロット内部の巻線のワニス固着力を測定するものである。固定子のワニスの塗布は図１（Ａ−１）〜（Ｅ−１）に示すとおりである。ワニスへの浸漬時間は両側の巻線溜り部とも１０ｓ、巻線溜り部の浸漬は固定子の端面から４ｍｍまで行うこととする。
【００３５】
固定子の回転速度は１８００ｒ／ｍｉｎ、回転時間は１０ｓ〜６０ｓで実施する。風乾の時間は２０分間とする。なお、本実施例ではワニスはＶ５６５−３０を使用する。ワニスの硬化条件は１６０℃、２時間である。ワニスの付着量は、ワニス塗布前の固定子重量とワニスを加熱硬化した後の固定子重量の差から求めた。
【実施例３】
【００３６】
実施例３は、固定子の回転によるワニスの回収量を測定したものである。固定子のワニスの塗布は上述の図１（Ａ−１）〜（Ｅ−１）と同様に行った。ワニスへの浸漬時間は両側の巻線溜り部とも１０ｓ、巻線溜り部の浸漬は固定子の端面から４ｍｍまで行うこととする。
【００３７】
回転速度は５００ｒ／ｍｉｎ、１０００ｒ／ｍｉｎ、１８００ｒ／ｍｉｎ、２１００ｒ／ｍｉｎ、２５００ｒ／ｍｉｎで行い、回転時間は３０ｓで実施する。風乾の時間は２０分間とする。なお、本実施例ではワニスはＶ５６５−３０を使用する。本実施例での覆いは、図５のように軸に取り付け可能であり、図６のように中空の円柱状であり、固定子を開閉及び密閉できる覆いを用いた。固定子は覆いＡ１０ａと覆いＢ１０ｂとによって覆われる。覆い１０は覆いＡ１０ａと覆いＢ１０ｂとによって構成される。
【００３８】
本実施例では覆いは樹脂性のものを用いた。ワニスの回収量は、風乾後の固定子重量と高速回転後の固定子重量の差から求めた。本実施例では、図６のように固定子を覆ったが、回転できる装置、例えは旋盤の装置全体を覆ってもよい。
【００３９】
（比較例）
比較例として、従来の方法でワニス浸漬含浸を実施する。図２は従来のワニス浸漬含浸方法の概略図である。作業手順は図２（Ａ−２）〜図２（Ｅ−２）に示すとおりである。固定子１の固定子巻線溜り部１ｂが上になるようにし、固定子巻線溜り部１ａをワニス槽２のワニス３へ浸漬する様態を図２（Ａ−２）に示す。
【００４０】
そして、固定子１を引き上げ固定子巻線溜り部１ａが上になるように反転する様態を図２（Ｂ−２）に示す。固定子巻線溜り部１ｂをワニス槽２のワニス３へ浸漬する様態を図２（Ｃ−２）に示す。固定子１を引き上げる様態を図２（Ｄ−２）に示し、支持台４で縦置きで風乾させた様態を図２（Ｅ−２）に示す。支持台４に横置きし加熱炉７で加熱硬化させる様態を図２（Ｆ−２）に示す。
【００４１】
本比較例には従来のワニス処理方法により無溶剤型ワニスを塗布する場合の加熱硬化後のワニス付着量と、固定子のスロット内部の巻線のワニス固着力を測定する。固定子のワニスの塗布は図２（Ａ−２）〜（Ｅ−２）に示すとおりである。
【００４２】
ワニスへの浸漬時間は両側の巻線溜り部とも１０ｓ、巻線溜り部の浸漬は固定子の端面から４ｍｍまで行うこととし、風乾の時間は２０分間とする。無溶剤型ワニスはＶ５６５−３０で実施する。硬化条件は１６０℃、２時間である。本比較例の結果は、図７の回転速度０ｒ／ｍｉｎ、図８及び図９の回転時間０ｓのときのものである。
【００４３】
（実施例の詳細）
本発明では、固定子を高速回転するときの回転速度は、５００ｒ／ｍｉｎ〜２５００ｒ／ｍｉｎであることが望ましい。回転速度については、実施例１により実施し、結果を図７に示す。
【００４４】
図７によるとワニス付着量の減少は５００ｒ／ｍｉｎから見られ回転速度が速いほど大きく減少する。一方、ワニス固着力は、２５００ｒ／ｍｉｎ以上ではワニス付着量の大きな低下が見られた。本発明では、ワニス付着量の減少が見られ始めた回転速度５００ｒ／ｍｉｎを下限の回転速度とする。
【００４５】
しかし、回転速度２５００ｒ／ｍｉｎ以上ではワニス付着量の大きな低下が見られたが、ワニス固着力も大きく低下が見られた。ワニス固着力の大きな低下は十分に固定子巻線を固定できないことを意味し、密閉型圧縮機用電動機の運転時には振動により固定子巻線の被膜の破れに起因するレアショートなどの不具合が考察されるため、ワニス固着力の大きな低下が見られない回転速度である２５００ｒ／ｍｉｎを上限とする。
【００４６】
また、本発明における回転時間は、１０ｓ〜３０ｓであることが好ましい。回転時間については、実施例２に示す。その結果は図８及び図９に示す。
【００４７】
図８及び図９に示すとおり、１０ｓ以上のときにワニス付着量の減少がみられ、図９の２５００ｒ／ｍｉｎの場合では３０ｓ以上でワニス固着力の大きな低下が見られた。本発明では、ワニス付着量の減少がみられた回転時間１０ｓを回転時間の下限とする。
【００４８】
しかし、回転時間３０ｓ以上ではワニス付着量の低下が見られ、ワニスの固着力も大きな低下が見られる。ワニスの固着力の大きな低下は十分に固定子巻線を固定できないことを意味し、密閉型圧縮機用電動機の運転時には振動により固定子巻線の被膜の破れに起因するレアショートなどの不具合が考察されることから、回転時間の上限は３０ｓとする。
【００４９】
本発明では、高速回転時にワニスの飛散を防ぎ、ワニスを回収するため固定子の外周を覆う。固定子の外周を覆うことで、高速回転によって飛散するワニスを回収することができるためワニスのコスト削減をすることが出来る。効果の確認は実施例３により行い、表１に結果を示す。表１に示すように５００ｒ／ｍｉｎ以上の回転によりワニスを回収することが出来る。
【００５０】
【表１】
2013070554.tif 000003
以上のとおり、固定子を回転速度５００ｒ／ｍｉｎ〜２５００ｒ／ｍｉｎ、回転時間１０ｓ〜３０ｓで高速回転することで、固定子巻線のワニスの付着量を減少させ、なおかつ固定子巻線が十分な固着力を持たせることが出来る。また、高速回転よって飛散するワニスを覆いによって回収することで、コスト削減をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれは、巻線のワニス付着量を低減させることが可能となるので、密閉型圧縮機用の回転電機のみならず、ワニスを塗布する回転電機、自動車に組込まれる回転電機、家電製品に組込まれる回転電機、変圧器等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１    固定子
１ａ  固定子巻線溜り部
１ｂ  固定子巻線溜り部
２  ワニス槽
３  ワニス
４  支持台
５  軸
６  支持台
７  加熱炉
８  空転を防ぐための突起
９  軸
１０  覆い
１０ａ  覆いＡ
１０ｂ  覆いＢ
【図１】
2013070554.tif 000004
【図２】
2013070554.tif 000005
【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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