JPH088175B2 - 樹脂モールド形誘導電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は海上輸送用冷凍コンテナの電源変圧器など
海水の飛沫がかかる雰囲気で使用される樹脂モールド形
誘導電器に関する。

〔従来の技術〕

海上輸送用冷凍コンテナは、その航路が熱帯から寒帯
まで広い範囲にわたるために電器が相遇する温度範囲が
広く、かつ海水の飛沫がかかる甲板などに設置され、ま
た船体の動揺や波の衝撃による加速度を繰返し受けるな
ど、陸上では考えられない苛酷な環境にさらされる。し
たがって、電源変圧器は全体樹脂モールドされて、本体
部分への塩水の浸透を遮断するとともに、冷熱サイクル
や機械的衝撃に耐えるよう強固に形成される。

第２図は従来装置の一例を示す一部破砕断面図であ
り、ゴム弾性を有する衝撃被覆１で覆われた鉄心２と、
これに巻装された巻線３、および巻線３から引き出され
たリード線（図示せず）などからなる変圧器本体は、充
填材を含むエポキシ樹脂などの厚い樹脂モールド層４中
に一体注型されている。また、上述の樹脂モールド変圧
器をコンテナあるいは船体に固定するための支持方法
は、防振ゴム５を介して樹脂モールド層４を包囲する締
付バンド６を用いて樹脂モールド変圧器を支持台７に固
定するように構成したものが本願出願人等によって既に
提案されている。

緩衝被覆１の材料としては、独立気泡を多く含むゴム
発泡体が用いられる。これは、樹脂モールド形誘導電器
が受ける広範囲の温度変化によって生ずる熱応力緩衝の
役目を担っている。すなわち、鉄心２に緩衝被覆１の覆
いが無いと、鉄心２と樹脂モールド層４とが固着するの
で温度変化による熱膨脹の差によって熱応力が発生す
る。

線膨脹係数の値は、鉄心２の材料であるケイ素鋼板が
約１×10^-5（1/℃）、樹脂モールド層４の材料である充
填材を含むエポキシ樹脂が約４×10^-5（1/℃）であり、
後者の方が数倍も大きい。したがって、たとえば樹脂モ
ールド形誘導電器全体が冷えてくると、樹脂モールド層
４の縮み分の方が大きいので鉄心２が樹脂モールド層４
によって押さえ付けられて熱応力が発生する。熱応力と
しては、鉄心２の積層方向に緊縛するたが応力と、鉄心
２の磁路に沿った方向の熱膨脹差によって生ずる応力と
に大別される。これらの応力によって樹脂モールド層４
が機械的に破損しないように、鉄心２と樹脂モールド層
４との間に緩衝被覆１を介在させ熱応力を吸収してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来装置において構成されている緩衝被覆１は弾性変
形量の大きい発泡体が使われており、そのために独立気
泡が多く含まれている。したがって、応力緩衝材として
は効果があるが、反面，熱伝導性が良くないので断熱材
としても作用するという欠点がある。すなわち、鉄損な
どによる鉄心２の発熱が樹脂モールド層４側に放散され
にくゝ、鉄心２自体の温度が上昇し、ひいては蓄熱によ
り樹脂モールド形誘導電器全体も異常に温度が上昇する
という問題が発生する。この問題を回避する方法として
は、鉄心２の断面積を増やして伝熱面積を広げることに
より温度上昇を押えたり、樹脂モールド層４の材料とし
てより高温に耐える耐熱性樹脂を適用することなどが必
要であり、これにより樹脂モールド形誘導電器が大型化
する欠点があった。

この発明の目的は、緩衝被覆を排除することにより鉄
心の熱放散を改善するとともに、これによって生ずる熱
応力による樹脂モールド層の損傷を回避することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば鉄心と
この鉄心に巻装された巻線とが充填材を含む樹脂モール
ド層中に一体モールドされたものにおいて、前記鉄心
が、磁路方向に複数に分割された分割鉄心と、その分割
面間にそれぞれ介装された磁性粉末を含む透磁性ゴムシ
ートとを備え、前記鉄心の全面を覆うように離型剤層を
介してガラス繊維テープ層が巻装され、前記鉄心と前記
樹脂モールド層との界面に前記樹脂モールド層側に固着
した前記ガラス繊維テープとモールド樹脂からなる補強
層が形成され、前記離型剤層が前記鉄心と前記補強層と
の間の滑り面となるようにするものとする。

〔作用〕

上記手段において、鉄心全面を覆うように巻装された
ガラス繊維テープ層からなり、真空注型の際に樹脂がガ
ラス繊維を内部浸透するようにした補強層を備えるよう
構成したことにより、補強層の熱伝導率が樹脂モールド
層のそれと同程度になり、鉄心からの熱放散が従来装置
のそれより大幅に改善されるとともに、補強層がいわゆ
るFRPと同じ材料構成のため、それ自体が非常に強い機
械強度をもっているので、鉄心の積層方向に応力が発生
しても耐えることができる。

また、この発明では鉄心磁路方向に複数分割し、その
分割面にそれぞれ磁性粉末を含む透磁性ゴムシートを介
装すると共に鉄心と補強層との間に離型剤層からなる滑
り面を形成するように構成したことにより、鉄心と補強
層との熱膨脹差によって磁路に沿った方向に生ずる応力
を吸収することができると共に、透磁性ゴムシートのも
つ透磁性によって鉄心分割部の磁気抵抗も小さく押さえ
ることができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施例を示す樹脂モールド形誘導
電器の一部破砕断面図である。図において、鉄心２は、
ケイ素鋼帯をほゞ方形環状に巻き重ねた巻鉄心を高さお
よび幅がそれぞれ半分になるように磁路方向に分割した
分割鉄心8Aおよび8B等８と、その分割面にそれぞれ介装
した透磁性シート9Aおよび9B等９より構成される。鉄心
２の表面には滑り面10を設け、その外側は全面にわたっ
てガラス繊維テープ層11Aで覆い、これに巻線３が巻装
される。ガラス繊維テープ層11Aで覆われた鉄心２とそ
れに巻装された巻線３は、充填材を含む樹脂モールド層
４中に一体モールドされ、樹脂モールド形誘導電器が構
成されることにより、樹脂モールド層４と鉄心２の界面
にはガラス繊維テープ層11Aによって機械的に補強され
た補強層11が形成されるとともに、鉄心２との界面に滑
り面10が形成される。得られた樹脂モールド形誘導電器
は、防振ゴム５を介し樹脂モールド層４を包囲する締付
バンド６を用いて支持台７に固定される。

透磁性シート９の材料としては、たとえば，コバルト
（Co）を基本とした鉄（Fe），ケイ素（Si），およびホ
ウ素（Ｂ）の各元素よりなるアモルファス合金粉末をゴ
ム系結合材によってシート状に成形したものが使われ
る。アモルファス合金粉末としては、たとえば、Co＋Fe
の成分が73重量％,Si＋Ｂの成分が27重量％で、粉末の
粒径が20〜50μｍのものを、シリコンゴムに70〜90重量
％添付してシート状に成形すると、比透磁率が200程度
と高く、かつ電気抵抗の高いゴム弾性を有する透磁性シ
ートが得られる。

滑り面10を形成する離型材としては、たとえば、シリ
コーングリースなど、樹脂モールド形誘導電器の成形温
度や使用温度では固化しないものが使われる。また、補
強層11は、ガラス繊維テープ層11Aが基材となり、その
繊維の隙間に樹脂モールド層4Aが浸透した材料構成とな
っている。樹脂モールド層４および4Aの材料としては、
充填材を含むエポキシ系の樹脂が使われる。

上述のように構成された実施例装置の製作は、まず、
巻鉄心を４分割し，それぞれ２ケずつの分割鉄心8Aおよ
び8Bにする。これらについて、分割面以外の外側表面に
離型剤を塗布し滑り面10を形成する。分割鉄心8Aと8Bと
をその分割面に透磁性シート9Aを介在させて突き合わ
せ、その外側に補強層11の基材となるガラス繊維テープ
層11Aで締め付けながら巻くことによって分割鉄心8Aと8
Bとを固定し、さらにその外側に巻線３を巻装する。こ
れを２対製作し、両端の鉄心分割面にまた透磁性シート
9Bを介在させて突き合わせ、補強層11の基材となるガラ
ス繊維テープ層11Aにて締め付けながら、この２対を固
定する。鉄心２とそれに巻装された巻線３は、充填材を
含む樹脂によって一体モールドされる。その際、ガラス
繊維層11Aの隙間にも樹脂が充分に浸透するように一体
モールドは真空中で実施する。

上述のようにして製作された実施例装置では、鉄心２
に巻かれている補強層11の熱伝導率は、樹脂が充分に含
浸されているために，樹脂モールド層４のそれと同程度
である。したがって、鉄心２からの熱放散がよくなり、
ひいては樹脂モールド形誘導電器全体の温度上昇も従来
のものより低く押さえることができる。

鉄心２の磁路に沿った方向に発生する応力に対して
は、巻鉄心を４分割してその分割面にゴム弾性を有する
透磁性シート９を介装させると共に、鉄心２と補強層11
との間にはすべり面10を形成させたので、温度変化が生
じても熱応力を吸収することができる。

鉄心２の積層方向に生ずるたが応力に対しては，補強
層11がFRPのように機械的に強い材料で構成されるので
耐えることができる。

鉄心２を分割することによって生ずる磁気回路への影
響に対しては、アモルファス合金粉末を添加した透磁性
シート９の比透磁率が200程度と高いので分割部の磁気
抵抗を小さく押さえることができる。また、アモルファ
ス合金は電気抵抗も高いので、透磁性シート9Aおよび9B
部でのうず電流も小さい。

〔発明の効果〕

この発明は、前述のように、樹脂モールド形誘導電器
について、磁路方向に複数分割された鉄心と、その分割
面それぞれに介装された磁性粉末を含む透磁性ゴムシー
トと、透磁性ゴムシートを含む鉄心全面を覆うように巻
装されたガラス繊維テープ層からなりモールド樹脂が浸
透することにより樹脂モールド層側に固着した補強層と
を備え、鉄心表面にあらかじめ塗布された離型剤層によ
り鉄心と補強層との間に滑り面を形成した構成とした。

その結果、補強層が熱伝導性および機械的強じん性に
優れ、鉄心の熱放散性の向上および樹脂モールド層のた
が応力による損傷を防止するとともに、透磁性シートお
よび滑り面が樹脂モールド層に作用する磁路方向の熱応
力を軽減するよう機能するので、従来装置において鉄心
の熱放散が独立気泡を多く含む緩衝層によって阻害され
るという問題点が排除され、温度上昇を従来装置より低
く押さえることができるようになった。また同時に、広
い範囲の温度変化とこれによって生ずる熱応力にも耐え
る樹脂モールド形誘導電器を提供できる。

また、温度上昇の低減により鉄心の断面積も従来装置
より小さくすることが可能であり、海上輸送用冷凍コン
テナでの重要な要求項目である寸法の小形化および搭載
重量の低減化に対しても充分に応えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例における樹脂モールド形誘導
電器を示す一部破砕断面図、第２図は従来における樹脂
モールド形誘導電器を示す一部破砕断面図である。 ２…鉄心、３…巻線、4,4A…樹脂モールド層、５…防振
ゴム、６…締付バンド、７…支持台、8,8A,8B…分割鉄
心、9,9A,9B…透磁性ゴムシート、10…滑り面、11…補
強層、11A…ガラス繊維テープ層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄心とこの鉄心に巻装された巻線とが充填
   材を含む樹脂モールド層中に一体モールドされたものに
   おいて、前記鉄心が、磁路方向に複数に分割された分割
   鉄心と、その分割面間にそれぞれ介装された磁性粉末を
   含む透磁性ゴムシートとを備え、前記鉄心の全面を覆う
   ように離型剤層を介してガラス繊維テープ層が巻装さ
   れ、前記鉄心と前記樹脂モールド層との界面に前記樹脂
   モールド層側に固着した前記ガラス繊維テープとモール
   ド樹脂からなる補強層が形成され、前記離型剤層が前記
   鉄心と前記補強層との間の滑り面となるようにしたこと
   を特徴とする樹脂モールド形誘導電器。