(57)【要約】【課題】課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を有する電磁コイルを得る。【解決手段】コイル導体の外周面に、２層構成の絶縁層を形成した絶縁電線を、所定回数巻回して得られるコイルを、構造物に挟んで配置してなるものであって、前記２層構成の絶縁層は課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ１である絶縁層Ａと、課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなり、前記コイル導体と前記構造物のいずれかの表面に電界が集中している構成の電磁コイルにおいて、  前記電界強度がＥ１＜Ｅ２であるときに、電界が集中している側に絶縁層Ｂを配置することを特徴とする電磁コイル。【選択図】図１
2009254028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル導体の外周面に、２層構成の絶縁層を形成した絶縁電線を、所定回数巻回して得られるコイルを、構造物に挟んで配置してなるものであって、前記２層構成の絶縁層は課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ１である絶縁層Ａと、課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなり、前記コイル導体と前記構造物のいずれかの表面に電界が集中している構成の電磁コイルにおいて、
前記電界強度がＥ１＜Ｅ２であるときに、電界が集中している側に絶縁層Ｂを配置することを特徴とする電磁コイル。
【請求項２】
コイル導体の外周面に、２層構成の絶縁層を形成した絶縁電線を、所定回数巻回して得られるコイルを、構造物に挟んで配置してなるものであって、前記２層構成の絶縁層は課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ１である絶縁層Ａと、課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなり、前記コイル導体と前記構造物のいずれかの表面に電界が集中している構成の電磁コイルにおいて、
前記電界強度がＥ１＜Ｅ２であるときに、電界が集中している側に絶縁層Ｂを配置し、かつ、絶縁層Ｂの絶縁層全体に対する厚み比率ｈを０．０５以上とすることを特徴とする電磁コイル。
【請求項３】
コイル導体の外周面に、２層構成の絶縁層を形成した絶縁電線を、所定回数巻回して得られるコイルを、構造物に挟んで配置してなるものであって、前記２層構成の絶縁層は課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ１である絶縁層Ａと、課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなり、前記コイル導体と前記構造物のいずれかの表面に電界が集中している構成の電磁コイルにおいて、
前記電界強度がＥ１＜Ｅ２であり、かつ、前記熱伝導率がλ２＜λ１であるときに、絶縁層Ｂの絶縁層全体に対する厚み比率をｈとして、電界集中している側に絶縁層Ｂを配置し、かつ（１）式が成立する前記厚み比率ｈを選ぶことを特徴とする電磁コイル。
【数１】
2009254028.tif 000010
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の電磁コイルにおいて、
定格電圧をＥａｐｐとしたときに、（２）式が成立する前記厚み比率ｈを選ぶことを特徴とする電磁コイル。
【数２】
2009254028.tif 000011
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の電磁コイルにおいて、
前記絶縁層Ａの比誘電率を前記絶縁層Ｂの比誘電率より高くすることを特徴とする電磁コイル。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項記載の電磁コイルにおいて、
前記絶縁層Ａは熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導性の充填剤を含むことを特徴とする電磁コイル。
【請求項７】
請求項６記載の高熱伝導性の充填剤は、チッ化ホウ素、チッ化アルミ、チッ化ケイ素、チッ化チタン、酸化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素のうち少なくともいずれか１種類以上であることを特徴とする電磁コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機コイルのごとき電磁コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種電磁コイルとして、特許文献１にはコイルを構成する導体の表面に２重絶縁層が形成され、２重絶縁層として導体の表面側に絶縁マイカテープを巻回し、マイカテープの上に外装テープを巻回したものが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、絶縁マイカテープ並びに発電機コイルについて記載されている。これは、高い熱伝導率を有し、かつ１００℃以上の温度においてもｔａｎδが小さいマイカ絶縁層を作製することができる絶縁マイカテープ及び該絶縁マイカテープを用いて発電機の稼働時においても温度上昇を抑制する効果の大きな発電機コイルを提供することを目的としている。この目的を達成するため、その１例は、マイカと該マイカを接合する熱硬化性樹脂組成物を有するマイカ層と、５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を持つ充填粒子と該充填粒子とをふくむものであって、前記マイカ層の熱硬化性樹脂組成物中に含まれる硬化触媒の含有量をＭ１、前記充填粒子層の熱硬化性樹脂組成物中に含まれる硬化触媒の含有量をＭ２としたとき、Ｍ２−Ｍ１が２〜４である絶縁マイカテープである。
【特許文献１】特開平６−５４４７３
【特許文献２】特開２０００−１４９６６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したマイカを用いた絶縁テープは、耐コロナ性や高耐熱性の面では優れているものの、熱伝導性が悪い。このようなことから、従来マイカを用いた絶縁テープに裏打ち材に高熱伝導充填剤を塗布するなどして熱伝導性を高める手法がとられてきているが、マイカを用いているためにその熱伝導性向上には限りがある。一方で、マイカを用いない高熱伝導テープは、高い熱伝導性を持つものの、耐コロナ性などの課電寿命特性が悪い。
【０００５】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を有する電磁コイル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】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、コイル導体の外周面に、２層構成の絶縁層を形成した絶縁電線を、所定回数巻回して得られるコイルを、構造物に挟んで配置してなるものであって、前記２層構成の絶縁層は課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ１である絶縁層Ａと、課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなり、前記コイル導体と前記構造物のいずれかの表面に電界が集中している構成の電磁コイルにおいて、前記電界強度がＥ１＜Ｅ２であるときに、電界が集中している側に絶縁層Ｂを配置することを特徴とする電磁コイルである。
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項２に対応する発明は、  コイル導体の外周面に、２層構成の絶縁層を形成した絶縁電線を、所定回数巻回して得られるコイルを、構造物に挟んで配置してなるものであって、前記２層構成の絶縁層は課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ１である絶縁層Ａと、課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなり、前記コイル導体と前記構造物のいずれかの表面に電界が集中している構成の電磁コイルにおいて、前記電界強度がＥ１＜Ｅ２であるときに、電界が集中している側に絶縁層Ｂを配置し、かつ、絶縁層Ｂの絶縁層全体に対する厚み比率ｈを０．０５以上とすることを特徴とする電磁コイルである。
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項３に対応する発明は、  コイル導体の外周面に、２層構成の絶縁層を形成した絶縁電線を、所定回数巻回して得られるコイルを、構造物に挟んで配置してなるものであって、前記２層構成の絶縁層は課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ１である絶縁層Ａと、課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなり、前記コイル導体と前記構造物のいずれかの表面に電界が集中している構成の電磁コイルにおいて、前記電界強度がＥ１＜Ｅ２であり、かつ、前記熱伝導率がλ２＜λ１であるときに、絶縁層Ｂの絶縁層全体に対する厚み比率をｈとして、電界集中している側に絶縁層Ｂを配置し、かつ（３）式が成立する前記厚み比率ｈを選ぶことを特徴とする電磁コイルである。
【数３】
2009254028.tif 000003
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を有する電磁コイルを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明するが、始めに図１及び図２を参照して本発明の対象である電磁コイル２０について説明する。図１は、電磁コイル例えば発電機コイル（発電機の固定子）の一部のみを示し、図２は図１の一部のみを示している。電磁コイルは、コイル導体１の外周面に、２層構成の絶縁層２、３を形成した絶縁電線１３を、所定回数巻回して得られるコイル１２を、構造物例えば固定子鉄心１０のコイル溝１０ａに収納（挟んで）配置してなるものであって、２層構成の絶縁層１３は課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ１である絶縁層Ａ（図２では３）と、課電寿命が３０万時間になる電界強度がＥ２である絶縁層Ｂ（図２では２）からなり、コイル導体１とコイル溝１０ａのいずれかの表面に電界が集中している構成のものである。図１において１１はコイル溝１０ａの開口部に装着された楔である。
【００１１】
（実施例１）
実施例１は、図２に示すようにコイル導体１とコイル溝１０ａのいずれかの表面に電界集中している構成の電磁コイルにおいて、Ｅ１＜Ｅ２であるときに、電界集中している側に絶縁層Ｂ２を配置してなるものである。
【００１２】
コイル導体１の周囲に絶縁層を設けている構成において、絶縁層Ａと絶縁層Ｂが配置される構成としては、図２に示す絶縁層Ｂ２をコイル導体１側に配置する構成と、図３に示す比較例の絶縁層Ａ３をコイル導体側に配置する構成の２種類がある。
【００１３】
ここで、それぞれの絶縁層Ａと絶縁層Ｂの厚みは１：１としたとき、図４は、絶縁層Ａと絶縁層Ｂの課電寿命曲線を示している。ただし、この曲線は、印加電界が８ｋＶ／ｍｍと１３ｋＶ／ｍｍの間で測定した課電寿命の５０％値を外挿したものである。
【００１４】
一般に高電界側において課電寿命曲線は折れ曲がり、傾きが小さくなるとされているが、この測定には長い時間がかかること、また、８ｋＶ／ｍｍと１３ｋＶ／ｍｍの間のデータから外挿した曲線を元にすれば、より絶縁性の評価としては厳しくなるので、このデータを元に設計することが好ましい。図４に示すように絶縁層Ａは、高電界での課電寿命は高いが、傾きが大きい。一方、絶縁層Ｂは高電界での課電寿命は絶縁層Ａより短いが傾きが小さいため低電界での寿命は絶縁層Ａより長い。
【００１５】
ここで、絶縁層Ａは、ポリエステルテープを巻回したのちエポキシ樹脂を含浸硬化させて得た絶縁層であり、絶縁層Ｂは、焼成マイカテープを巻回したのちエポキシ樹脂を含浸硬化させて得た絶縁層である。このような絶縁層を使って図２および図３にそれぞれ示したような絶縁層の寿命曲線を求め、３０００００時間で破壊する印加電界を求めた。その結果、絶縁層Ｂを導体側に配置した構成のＬｏｇＥ（＝０．６）が絶縁層Ａを導体側に配置した構成のＬｏｇＥ（＝０．４）よりも高かった。ここで、３０００００時間の値を基準にしたのは、３０年×３６５日×２４時間＝２６２８００時間を基準としたためである。電力機器の場合、長期にわたり優れた特性を維持することが求められていて、３０年を基準として採用した。これは、コイル導体近傍の不平等電界によると推測される。
【００１６】
図５は、コイル角部ｒに配置される絶縁層内の電界強度を示したものであるが、角部近傍の電界は高く、角部から離れるにしたがって指数関数的に電界か小さくなる。このため、絶縁層内にボイドが存在した場合、導体近傍にボイドがあるとより放電しやすい状況になるため、課電寿命が短くなると考えられる。
【００１７】
そこで、導体近傍に近い部分に課電寿命が長い絶縁層Ｂを配置することによって、絶縁相全体を通しての課電寿命も長くなると考えられる。このように３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ１である絶縁層Ａと３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなる２層構成の絶縁層が高電圧のコイル導体と低電圧の構造物に挟まれている部分に配置されており、コイル導体と構造物のいずれかの表面に電界集中している構成の電磁コイルにおいて、Ｅ１＜Ｅ２であるときに、電界集中している側に絶縁層Ｂを配置してなることにより、課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を形成した電磁コイルを得ることができた。
【００１８】
（実施例２）
図６において、本実施例２の電磁コイルは、３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ１である絶縁層Ａと３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなる２層構成の絶縁層が高電圧のコイル導体と低電圧の構造物に挟まれている部分に配置されており、コイル導体と構造物のいずれかの表面に電界集中している構成の電磁コイルにおいて、Ｅ１＜Ｅ２であるときに、電界集中している側に絶縁層Ｂを配置し、かつ、絶縁層Ｂの絶縁層全体に対する厚み比率ｈが０．０５以上であるものである。
【００１９】
図６は、絶縁層の厚みの比率ｈ（＝絶縁層Ｂの厚み／（絶縁層Ａの厚み＋絶縁層Ｂの厚み）に対する３０００００時間で破壊する電界強度の関係である。絶縁層Ｂの厚みの比率ｈが増大するにしたがって３０００００時間で破壊する電界強度は急速に増加し、ある一定の値、つまり、絶縁層Ｂの３０００００時間で破壊する電界強度に近づくことが分かる。
【００２０】
ここで、絶縁層Ａは、ポリエステルテープを巻回したのちエポキシ樹脂を含浸硬化させて得た絶縁層であり、絶縁層Ｂは、焼成マイカテープを巻回したのちエポキシ樹脂を含浸硬化させて得た絶縁層である。図６より、ｈが０．０５以上であれば、３０００００時間で破壊する電界強度の上昇が緩やかになり、効果的に作用していることが分かる。
【００２１】
このように、３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ１である絶縁層Ａと３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ２である絶縁層Ｂからなる２層構成の絶縁層が高電圧のコイル導体と低電圧の構造物に挟まれている部分に配置されており、コイル導体と構造物のいずれかの表面に電界集中している構成の電磁コイルにおいて、Ｅ１＜Ｅ２であるときに、電界集中している側に絶縁層Ｂを配置し、かつ、絶縁層Ｂの絶縁層全体に対する厚み比率ｈが０．０１以上であることにより、課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を形成した電磁コイルを得ることができた。
【００２２】
（実施例３）
図７において、本実施例３の電磁コイルは、３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ１であり、かつ、熱伝導率がλ１である絶縁層Ａと３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ２であり、かつ、熱伝導率がλ２である絶縁層Ｂからなる２層構成の絶縁層が高電圧のコイル導体と低電圧の構造物に挟まれている部分に配置されており、コイル導体と構造物のいずれかの表面に電界集中している構成の電磁コイルにおいて、Ｅ１＜Ｅ２であり、かつ、λ２＜λ１であるときに、絶縁層Ｂの絶縁層全体に対する厚み比率をｈとして、電界集中している側に絶縁層Ｂを配置し、かつ（４）式が成立するようにｈを選ぶものである。
【数４】
2009254028.tif 000004
【００２３】
ここで、（４）式がどのようにして導出されたかを説明する。
【００２４】
いま積層２層構成の各層熱伝導率、電界強度、厚み比率を、高熱伝導＆低絶縁強度側をλ１、Ｅ１（３０００００時間の課電寿命がある電界強度）、１−ｈとし、
また低熱伝導＆高絶縁強度側をλ２、Ｅ２（３０００００時間の課電寿命がある電界強度）、ｈとする。
【数５】
2009254028.tif 000005
【００２５】
となる。
【００２６】
電界強度と厚み比率の関係を示すと、図６のようになり、この関数（６）式として仮定する。
【数６】
2009254028.tif 000006
【００２７】
次に、αをパラメータとしてＥ（３０００００時間の課電寿命がある電界強度）とｈ（厚み比率）の関係をプロットした図を描く。そして、熱伝導率と３０００００時間の課電寿命がある電界強度を厚み比率でつなぐ（条件式の導入）。すると、熱伝導性は、厚みに反比例し、絶縁破壊電圧は、厚みに比例することを利用する。今、片方だけの絶縁層を基準に考えて、この構成と同等の絶縁耐力が必要であると考えると、Ｅ２／Ｅ倍の厚みが必要になる。これは、熱伝導性がＥ２／Ｅに落ちてしまうことになるので、（７）式を満たす厚み比率ｈ以上の厚み比率を持つことが条件となる。
【数７】
2009254028.tif 000007
【００２８】
（５）式、（６）式を（７）式に代入することによって、前述の（４）式が成立する。
【００２９】
図８は、マイカ層とガラスクロスからなるマイカテープの裏打ち剤にチッ化ホウ素を充填したマイカテープを巻き回して形成した主絶縁層（絶縁層Ａ）の課電寿命曲線とチッ化ホウ素を用いないマイカテープを巻き回して形成した主絶縁層（絶縁層Ｂ）の課電寿命曲線の比較を示す。この例で、チッ化ホウ素を用いないマイカテープを巻き回して形成した主絶縁層の課電寿命曲線に関して１００時間後に破壊する電界強度を１として規格化した。
【００３０】
ここで、絶縁層Ａおよび絶縁層Ｂの熱伝導率をアセトンベンゼン法にて測定したところ、ぞれぞれ、０．４５Ｗ／ｍ・Ｋ（＝λ１）と０．２８Ｗ／ｍ・Ｋ（λ２）であった。そこで、実施例２と同様に、絶縁層Ｂを導体側として、絶縁層Ｂの厚みの比率をパラメータとして、３０００００時間の課電寿命がある電界強度をプロットすると図８のようになる。ここで、このようなプロットを近似する曲線として、前述の（６）式を用いた。データとあわせることにより、αは１００００程度であることが分かる。ここで、絶縁破壊電界がＡ倍になれば、絶縁厚みを１／Ａ倍にできるので、これは実質上熱伝導率がＡ倍になった効果と同等である。そこで、（７）式であることが、高熱伝導性の絶縁層Ａを用いるメリットになる。これらの２式より、（４）式を成立させるように絶縁層Ｂの厚みの比率ｈを決めることで、高熱伝導性の絶縁層Ａを用いるメリットが発生する。
【００３１】
例えば、マイカ層とガラスクロスからなるマイカテープの裏打ち剤にチッ化ホウ素を充填したマイカテープを巻き回して形成した主絶縁層（絶縁層Ａ）とチッ化ホウ素を用いないマイカテープを巻き回して形成した主絶縁層（絶縁層Ｂ）を組み合わせた場合、全体の熱伝導率λと全体の３０００００時間の課電寿命がある電界強度Ｅの積であるλ×Ｅを絶縁層Ｂの厚みの比率ｈをパラメータとしてプロットすると図９のようになった。絶縁層Ｂに関する熱伝導率と３０００００時間の課電寿命がある電界強度の積は、０．２４であり、図９においては、ｈが０．０４以上の領域において、絶縁層Ｂを上回ることから高熱伝導性の絶縁層Ａを併せて用いることのメリットが出る。このように、３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ１であり、かつ、熱伝導率がλ１である絶縁層Ａと３０００００時間の課電寿命がある電界強度がＥ２であり、かつ、熱伝導率がλ２である絶縁層Ｂからなる２層構成の絶縁層が高電圧のコイル導体と低電圧の構造物に挟まれている部分に配置されており、コイル導体と構造物のいずれかの表面に電界集中している構成の電磁コイルにおいて、Ｅ１＜Ｅ２であり、かつ、λ２＜λ１であるときに、絶縁層Ｂの絶縁層全体に対する厚み比率をｈとして、電界集中している側に絶縁層Ｂを配置し、かつ（４）式が成立するようにｈを選ぶことにより、課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を形成した電磁コイルを得ることができた。
【００３２】
（実施例４）
図１０において、本発明の電磁コイルは、実施例１乃至実施例３の電磁コイルにおいて定格電界をＥａｐｐとしたときに、（８）式が成立するようにｈを選ぶものである。
【数８】
2009254028.tif 000008
【００３３】
定格電界Ｅａｐｐの回転機において、運転時に主絶縁層にかかる電界は、Ｅａｐｐの１／√３である。そこで、課電寿命の限界値として設定する３０００００時間の課電寿命を持つ電界である（９）式が、Ｅａｐｐ／√３以上であることによって、十分な課電寿命特性を持つ電磁コイルを製造することができる。
【数９】
2009254028.tif 000009
【００３４】
このように、実施例１乃至実施例３の電磁コイルにおいて定格電圧をＥａｐｐとしたときに、（８）式が成立するようにｈを選ぶことにより、課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を形成した電磁コイルを得ることができた。
【００３５】
（実施例５）
図１１において、実施例５は、実施例１乃至実施例４の電磁コイルにおいて、絶縁層Ａの比誘電率を絶縁層Ｂの比誘電率より高くすることを特徴としてなるものである。図５に示したように、コイル導体角部近傍の電界強度は、高い。電界強度の高い部分に、３０００００時間の課電寿命を持つ電界強度が優れている絶縁層Ｂを配置することによって、図６に示したように全体の電界強度を高めることが可能となる。できるだけ、絶縁層Ａ内の電界を下げることが全体の課電寿命を増大することになるので、絶縁層Ｂと比較して高い誘電率を持つ絶縁層Ａを配置することで、絶縁層Ｂの分担する電界が高くなり、全体の課電寿命を増大することが可能になる。このように、実施例１乃至実施例４の電磁コイルにおいて、絶縁層Ａの比誘電率を絶縁層Ｂの比誘電率より高くすることにより、課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を形成した電磁コイルを得ることができた。
【００３６】
（実施例６）
図１２において、実施例６、実施例１乃至実施例５の電磁コイルにおいて、絶縁層Ｂを形成した後に、注形あるいは射出成型あるいはコーティングによってに１回のプロセスで絶縁層Ａを形成することを特徴としてなるものである。回転電機の主絶縁に主に使用されているマイカエポキシ絶縁は、マイカテープを巻き回した後に、エポキシ樹脂を真空加圧含浸し、絶縁層周囲より圧力をかけながら固める真空加圧含浸方式か、あるいは、予めマイカテープ中に半硬化の樹脂を含ませておき、これを巻き回し、真空引きした後周囲を液状の物質で静水圧をかけたまま固める液圧モールド方式か、あるいは、液圧モールド方式の液状物質で圧力をかける代わりに鉄板などでプレスするホットプレス方式が採用されている。
【００３７】
これらの方法は、テープを巻き回し、層状構造を作り出すことによって高い課電寿命特性を得ようとするものである。しかしながら、テープを巻き回する手法は多くの時間を要するので簡便でない。そこで、絶縁層Ｂは、同様の手法で、層状構造を形成させて作製した後、課電寿命特性が低くても良い絶縁層Ｂは、注形あるいは射出成型あるいはコーティングによって、テープを巻き回することなしに形成することによって作業時間を短縮することができる。
【００３８】
このように、実施例１乃至実施例５の電磁コイルにおいて、絶縁層Ｂを形成した後に、注形あるいは射出成型あるいはコーティングによって１回のプロセスで絶縁層Ａを形成することにより、課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を形成した電磁コイルを得ることができた。
【００３９】
（実施例７）
図１３において、実施例７は、実施例１乃至実施例６の発明の電磁コイルにおいて、絶縁層Ａが熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導性の充填剤を含むことを特徴としてなるものである。ここで、高熱伝導性の充填剤の熱伝導率を１Ｗ／ｍ・Ｋ以上としたのは、絶縁層Ａの熱伝導率をマイカを含有する従来の方式と比較して高めるためには、マイカの熱伝導率１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが必要なためである。このような高熱伝導性の充填剤としては、チッ化ホウ素、チッ化アルミ、チッ化ケイ素、チッ化チタン、酸化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素などの絶縁性が高い充填剤が良い。これは、金属の高熱伝導充填剤と比較して電気抵抗が高く、絶縁性能を低下することがないためである。このように、第１の発明乃至第６の発明の電磁コイルにおいて、絶縁層Ａが熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導性の充填剤を含むことにより、さらには、高熱伝導性充填剤が、チッ化ホウ素、チッ化アルミ、チッ化ケイ素、チッ化チタン、酸化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素のうち少なくともいずれか１種類以上であることにより、課電寿命特性と製造性およびコスト、あるいは、課電寿命特性と熱伝導性をバランス良く共有できる絶縁層を形成した電磁コイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の電磁コイルを説明するための発電機の固定子の一部を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１を説明するための断面図。
【図３】比較例の絶縁層Ａをコイル導体側に配置する構成を示す図。
【図４】絶縁層Ａと絶縁層Ｂの課電寿命曲線を示す図。
【図５】コイル角部に配置される絶縁層内の電界強度を示す図。
【図６】本発明の実施例２を示す図。
【図７】本発明の実施例３を示す図。
【図８】マイカ層とガラスクロスからなるマイカテープの裏打ち剤にチッ化ホウ素を充填したマイカテープを巻き回して形成した主絶縁層（絶縁層Ａ）の課電寿命曲線とチッ化ホウ素を用いないマイカテープを巻き回して形成した主絶縁層（絶縁層Ｂ）の課電寿命曲線の比較を示す図。
【図９】マイカ層とガラスクロスからなるマイカテープの裏打ち剤にチッ化ホウ素を充填したマイカテープを巻き回して形成した主絶縁層（絶縁層Ａ）とチッ化ホウ素を用いないマイカテープを巻き回して形成した主絶縁層（絶縁層Ｂ）を組み合わせた場合、全体の熱伝導率λと全体の３０００００時間の課電寿命がある電界強度Ｅの積であるλ×Ｅを絶縁層Ｂの厚みの比率ｈをパラメータとしたプロットを示す図。
【図１０】本発明の実施例４を示す図。
【図１１】本発明の実施例５を示す図。
【図１２】本発明の実施例６を示す図。
【図１３】本発明の実施例７を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１…コイル導体、２…絶縁層Ｂ、３…絶縁層Ａ
【図１】
2009254028.tif 000012
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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