JPH10136600A - モータの相間絶縁素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性、吸湿性、オリゴマー発生量、耐加水
分解性に優れたモータの相間絶縁素子を提供する。 【解決手段】 第１および第２の平坦絶縁片１０ａ，１
０ｂが少なくとも１本の連結子１０ｃにより互いに連結
されてなる相間絶縁素子１０であって、少なくとも前記
平坦絶縁片１０ａ，１０ｂは、耐熱温度が１５５℃以
上、吸湿性が０．０６％以下、発生オリゴマー量が０．
０７％以下の耐熱絶縁材料からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はモータの相間絶縁
素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、冷凍機用モータ、圧縮機用モ
ータの相間絶縁素子として、ポリエチレンテレフタレー
トからなる１対の平坦部どうしをポリエチレンテレフタ
レート、またはポリエステル単繊条からなる連結子によ
って連結した構成のものが提案されている（特公平５−
２７３２９号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】冷凍機用モータ、圧縮
機用モータは、冷凍機、圧縮機と共に密閉容器内に収納
されることが多いのであるから、これらに用いられる絶
縁物としては、耐熱性に優れていることはもちろん、オ
リゴマー発生量が少なく、しかも、耐加水分解性に優れ
たものを採用することが好ましい。

【０００４】しかし、前記ポリエチレンテレフタレート
は吸湿性がかなり高く、オリゴマー発生量がかなり多
く、耐加水分解性がかなり低いものである。したがっ
て、冷凍機用モータ、圧縮機用モータの相間絶縁素子と
して十分な吸湿性、オリゴマー発生量、耐加水分解性を
達成することができない。この相間絶縁素子は、固定子
巻線のうち、固定子コアのスロットに収納されていない
部分において、各相の固定子巻線どうしの絶縁を確実化
するものであるから、潤滑油が流動しやすい箇所に配置
されており、上述のように十分な吸湿性、オリゴマー発
生量、耐加水分解性を達成することができない場合に
は、モータの長期信頼性、ひいては冷凍機、圧縮機の長
期信頼性を損なってしまうことになる。

【０００５】ここで、オリゴマーは、それ自体またはそ
れに起因する複雑な化合物によって冷凍機、圧縮機の冷
媒循環流路に詰まりを生じさせる原因になるのであるか
ら、その発生量は可能な限り少ないことが好ましい。特
に、長期間にわたって運転が停止されるような場合にオ
リゴマーの影響が顕著に現れるので、このような場合に
は、オリゴマー発生量を特に少なくすることが要求され
る。

【０００６】また、吸湿性は絶縁性に影響を及ぼすとと
もに、耐加水分解性に影響を及ぼし、耐加水分解性が低
いと、比較的容易に相間絶縁素子が加水分解されてしま
い、この結果、相間絶縁素子として機能しなくなってし
まう。したがって、吸湿性が低いとともに、耐加水分解
性が高いことが要求される。特に、冷凍機用モータ、圧
縮機用モータの潤滑油は冷媒とマッチするものが採用さ
れるのであるから、冷媒として代替フロンが採用される
場合に採用される潤滑油としては、吸湿性が高く、しか
も脱水、脱湿が著しく困難なものが採用される可能性が
高い。したがって、冷媒としてフロンを採用していた場
合には余り問題にならなかった吸湿性、耐加水分解性が
重視されることになる。

【０００７】もちろん、十分な耐熱性、加工性も優れて
いることが要求される。

【０００８】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、耐熱性、吸湿性、オリゴマー発生量、耐
加水分解性に優れたモータの相間絶縁素子を提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１のモータの相間
絶縁素子は、第１および第２の平坦絶縁片が少なくとも
１本の連結子により互いに連結されてなり、少なくとも
前記平坦絶縁片として、耐熱温度が１５５℃以上、吸湿
性が０．０６％以下、発生オリゴマー量が０．０７％以
下の耐熱絶縁材料からなるものを採用している。

【００１０】請求項２のモータの相間絶縁素子は、前記
連結子として、耐熱温度が１５５℃以上、吸湿性が０．
０６％以下、発生オリゴマー量が０．０７％以下の耐熱
絶縁材料からなるものを採用している。請求項３のモー
タの相間絶縁素子は、耐熱絶縁材料として、１５５℃の
飽和水蒸気雰囲気中に５日間保持した場合に伸度保持率
８５％以上の耐加水分解性を有するものを採用してい
る。

【００１１】請求項４のモータの相間絶縁素子は、耐熱
絶縁材料として、ポリフェニレンスルフイドを採用して
いる。請求項５のモータの相間絶縁素子は、ポリフェニ
レンスルフイドフィルムまたはポリフェニレンスルフイ
ドモノフィラメントからなるものである。

【００１２】

【作用】請求項１のモータの相間絶縁素子であれば、第
１および第２の平坦絶縁片が少なくとも１本の連結子に
より互いに連結されてなり、少なくとも前記平坦絶縁片
として、耐熱温度が１５５℃以上、吸湿性が０．０６％
以下、発生オリゴマー量が０．０７％以下の耐熱絶縁材
料からなるものを採用しているのであるから、ＪＥＣ−
６１４７規格の耐熱クラスＦをクリアでき、しかも、吸
湿性が大きい潤滑油を採用した場合であっても、水分に
よる影響を十分に小さくすることができ、さらに、発生
するオリゴマーまたはこのオリゴマーに起因する複雑な
化合物の量を十分に少なくすることができ、ひいては冷
媒循環流路に与える影響（これらの堆積による冷媒循環
流路の内径の減少、詰まり）を殆ど皆無にすることがで
きる。

【００１３】請求項２のモータの相間絶縁素子であれ
ば、前記連結子として、耐熱温度が１５５℃以上、吸湿
性が０．０６％以下、発生オリゴマー量が０．０７％以
下の耐熱絶縁材料からなるものを採用しているので、相
間絶縁素子全体として、ＪＥＣ６１４７規格の耐熱クラ
スＦをクリアでき、しかも、吸湿性が大きい潤滑油を採
用した場合であっても、水分による影響を十分に小さく
することができ、さらに、発生するオリゴマーまたはこ
のオリゴマーに起因する複雑な化合物の量を十分に少な
くすることができ、ひいては冷媒循環流路に与える影響
（これらの堆積による冷媒循環流路の内径の減少、詰ま
り）を殆ど皆無にすることができる。

【００１４】請求項３のモータの相間絶縁素子であれ
ば、耐熱絶縁材料として、１５５℃の飽和水蒸気雰囲気
中に５日間保持した場合に伸度保持率８５％以上の耐加
水分解性を有するものを採用しているので、吸湿性が大
きい潤滑油を採用した場合であっても、加水分解を殆ど
受けず、長期間にわたって所期の絶縁性を維持し続ける
ことができるほか、請求項１または請求項２と同様の作
用を達成することができる。

【００１５】請求項４のモータの相間絶縁素子であれ
ば、耐熱絶縁材料として、ポリフェニレンスルフイドを
採用しているので、請求項１から請求項３の何れかと同
様の作用を達成することができる。請求項５のモータの
相間絶縁素子であれば、ポリフェニレンスルフイドフィ
ルムまたはポリフェニレンスルフイドモノフィラメント
からなるのであるから、ＪＥＣ−６１４７規格の耐熱ク
ラスＦをクリアでき、しかも、吸湿性が大きい潤滑油を
採用した場合であっても、水分による影響を十分に小さ
くすることができ、さらに、発生するオリゴマーまたは
このオリゴマーに起因する複雑な化合物の量を十分に少
なくすることができ、ひいては冷媒循環流路に与える影
響（これらの堆積による冷媒循環流路の内径の減少、詰
まり）を殆ど皆無にすることができる。

【００１６】

【発明の実施の態様】以下、添付図面を参照しながらこ
の発明の実施態様を詳細に説明する。図１はモータの固
定子の一例を示す概略斜視図である。この固定子は、三
相モータの固定子であり、多数枚のケイ素鋼板を積層
し、一体化してなる固定子コア１と、固定子コア１の内
周側に形成された複数のスロット２に収納された各相の
固定子巻線３と、各相の固定子巻線３を外部の電源供給
端子と接続するための口出し線４と、各相の固定子巻線
３どうしを固定子コア１の外部において絶縁する（絶縁
を確実化する）相間絶縁素子１０とを有している。な
お、図１中において、５は口出し線４を包囲する口出し
線用絶縁チューブ、６は固定子巻線３を結束するための
結束糸、７はサーモスタット用絶縁チューブ、８はスロ
ットライナー、９はウエッジである。

【００１７】図２は相間絶縁素子の一実施態様を示す概
略正面図である。この相間絶縁素子１０は、各相の固定
子巻線３のうち、固定子コア１のスロット２の外部に位
置し、かつ結束糸により結束された部分どうしの間の絶
縁を確実化すべく所定形状に形成された１対の平坦部１
０ａ，１０ｂと、１対の平坦部１０ａ，１０ｂどうしを
連結する２本の連結子１０ｃとを有している。

【００１８】ここで、前記平坦部１０ａ，１０ｂは、各
相の固定子巻線３どうしの間の絶縁を確実化できるので
あれば、いかなる形状であってもよいが、この実施態様
においては、前記平坦部１０ａは、左右がそれぞれ互い
に線対称な台形状であるとともに、両台形状部どうしを
連結する連結部を有する形状であり、前記平坦部１０ｂ
は、長方形の一方の長辺に属する角部を折れ線状に切除
し、該長辺の中央部を二等辺三角形状に切除し、他方の
長辺の中央部を二等辺三角形状に切除し、この二等辺三
角形状の切除部の最も内奥部を逆Ｕ字状に切除し、この
他方の長辺の残余の部分を８箇所において逆Ｕ字状に切
除した形状である。

【００１９】そして、前記平坦部１０ａ，１０ｂは、耐
熱温度が１５５℃以上、吸湿性が０．０６％以下、発生
オリゴマー量が０．０７％以下の耐熱絶縁材料のフィル
ムを上述の形状に形成することにより得られる。このよ
うな耐熱絶縁材料のフィルムとしては、ポリフェニレン
スルフイドからなるフィルムが例示できる。より具体的
には、ｐ結合のフェニレンスルフイド単位を９０モル％
以上含むポリ−ｐ−フェニレンスルフイドフィルムであ
って、３００℃での溶解粘度がせん断速度２００（秒）
^-1のもとで３００以上１０万ポイズ以下で、かつ縦方向
および横方向に切り出した１０ｍｍ幅のフィルム片を２
５℃、６００％／分の速度で伸長した時の応力−歪曲線
における伸度２０％時の傾きがともに０．０１以上１ｋ
ｇ／ｍｍ ²／％であるものが例示できる。また、フィル
ムの厚みは任意に設定できるが、この実施態様において
は１２５μｍに設定されている。

【００２０】前記連結子１０ｃは、１対の平坦部１０
ａ，１０ｂどうしを連結できるものであればどのような
形状であってもよいが、この実施態様においては、耐熱
温度が１５５℃以上、吸湿性が０．０６％以下、発生オ
リゴマー量が０．０７％以下の耐熱絶縁材料のフィル
ム、またはモノフィラメントからなる連結子によって連
結した構成のものを採用している。このような耐熱絶縁
材料のフィルムまたはモノフィラメントとしては、ポリ
フェニレンスルフイドからなるフィルムまたはモノフィ
ラメントが例示できる。より具体的には、ｐ結合のフェ
ニレンスルフイド単位を９０モル％以上含むポリ−ｐ−
フェニレンスルフイドフィルム等であって、３００℃で
の溶解粘度がせん断速度２００（秒）^-1のもとで３００
以上１０万ポイズ以下で、かつ縦方向および横方向に切
り出した１０ｍｍ幅のフィルム片を２５℃、６００％／
分の速度で伸長した時の応力−歪曲線における伸度２０
％時の傾きがともに０．０１以上１ｋｇ／ｍｍ²／％で
あるものが例示できる。また、フィルムの厚みは任意に
設定できるが、この実施態様においては１２５μｍに設
定されている。好ましくは、１００〜１５０μｍの範囲
である。

【００２１】また、前記１対の平坦部１０ａ，１０ｂ
と、前記連結子１０ｃとの連結は、種々の方法で達成で
きるが、オリゴマーの発生などを考慮すれば、超音波シ
ール加工により達成することが好ましい。前記の構成の
相間絶縁素子１０の吸湿性は水分率が０．０５％、発生
オリゴマー量は０．０５％、耐加水分解性は１５５℃の
飽和水蒸気雰囲気中に５日間保持した場合の伸度保持率
が８５％であった。また、耐熱温度は１６０℃以上であ
った。

【００２２】なお、ここで、吸湿性の測定方法として
は、１０ｍｍ×１０ｍｍにカットした試料（重量が３０
ｇ）を、室温（２５℃、７０％ＲＨ）で４８時間放置し
た後、試料を乾燥器で一定時間乾燥し（１５０℃、１６
時間）、乾燥前後の重量差から吸湿性を求める方法を採
用した。具体的には、乾燥前の試料の重量をｗ０
（ｇ）、乾燥後の試料の重量をｗ１（ｇ）で表した場合
に、｛（ｗ０−ｗ１）／ｗ０｝×１００（％）の演算を
行って吸湿性（水分率）を求める。

【００２３】また、発生オリゴマー量の測定方法として
は、５０ｍｍ×５０ｍｍにカットした試料（重量が約１
２ｇ）の表面をメタノールを用いて洗浄し、試料を（１
４０±５）℃の温度で（１２０±５）分間乾燥後、４５
分間冷却し、再び試料の重量をｍｇ単位まで測定し、５
００ｃｃ冷却管付き容器（セパラブルフラスコ）に試料
を入れ、特級試薬キシレン約１５０ｃｃを用い、キシレ
ン沸騰状態中（１３９℃）で２４時間抽出操作を行い、
抽出操作完了後、試料をキシレンで洗浄し、１６０℃の
温度で８時間乾燥し、抽出操作前後の試料の重量からオ
リゴマー量を求める方法を採用した。具体的には、抽出
操作前の試料の重量をｗ２（ｇ）、抽出操作後の試料の
重量をｗ３（ｇ）で表した場合に、｛（ｗ２−ｗ３）／
ｗ２｝×１００（％）の演算を行ってオリゴマー量（ｗ
ｔ％）を求める。

【００２４】さらに、耐熱温度としては、耐熱絶縁材料
の熱劣化が初期値の５０％以下に低下しないと推定され
る温度を採用した。ここで、熱劣化は、連続２０，００
０時間を経過した後における引張り伸び率に基づいて評
価される。この引張り伸び率は、熱風循環式恒温器（測
定範囲４０℃〜３００℃）内において、所定の試料を円
盤上部にセットし、下端に荷重を取り付け、複数の温度
（１３０℃〜１８０℃の範囲内の温度）でエージング
し、初期値の５０％値に到達する時間を求め、このよう
にして求められた３点以上の到達時間を、図３に示すよ
うに、対数グラフ上にプロットし、図３中に破線で示す
ように、その延長線上が２０，０００時間となる摂氏の
温度で推定する（ＪＩＳ−Ｃ−２３１８参照）。そし
て、この耐熱温度が１６０℃以上であるから、ＪＥＣ−
６１４７の耐熱クラスＦに該当する。

【００２５】これに対して、ポリエチレンテレフタレー
トフィルムからなる相間絶縁素子の吸湿性は０．４０
％、発生オリゴマー量は０．４６％、耐加水分解性は１
４４℃、８０％ＲＨの雰囲気中に２３時間保持した場合
の伸度保持率が１０％であった。また、ポリイミドから
なる相間絶縁素子の吸湿性は２．２％、発生オリゴマー
量は０％、耐加水分解性は１５５℃、飽和水蒸気中に５
日間保持した場合の伸度保持率が１０％であった。

【００２６】さらに、アラミッド紙からなる相間絶縁素
子の吸湿性は著しく大きく、発生オリゴマー量、耐加水
分解性は前記と同様の方法では評価することができなか
った。以上から明らかなように、この発明の相間絶縁素
子を採用することにより、十分な耐熱性を達成できるだ
けでなく、吸湿性が十分に低く、かつ耐加水分解性が十
分に優れているので、長期間にわたって安定に絶縁性を
保持し続けることができ、しかも発生オリゴマー量が十
分に少ないので、オリゴマーまたはオリゴマーに起因す
る複雑な化合物による影響を殆ど皆無にすることができ
る。

【００２７】この結果、吸湿性が高い潤滑油を用いる場
合であっても、十分な耐熱性、長期間にわたる絶縁性の
保持、オリゴマーまたはオリゴマーに起因する複雑な化
合物による影響の十分な抑制を達成することができる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明は、ＪＥＣ−６１４７規
格の耐熱クラスＦをクリアでき、しかも、吸湿性が大き
い潤滑油を採用した場合であっても、水分による影響を
十分に小さくすることができ、さらに、発生するオリゴ
マーまたはこのオリゴマーに起因する複雑な化合物の量
を十分に少なくすることができ、ひいては冷媒循環流路
に与える影響（これらの堆積による冷媒循環流路の内径
の減少、詰まり）を殆ど皆無にすることができるという
特有の効果を奏する。

【００２９】請求項２の発明は、相間絶縁素子全体とし
て、ＪＥＣ−６１４７規格の耐熱クラスＦをクリアで
き、しかも、吸湿性が大きい潤滑油を採用した場合であ
っても、水分による影響を十分に小さくすることがで
き、さらに、発生するオリゴマーまたはこのオリゴマー
に起因する複雑な化合物の量を十分に少なくすることが
でき、ひいては冷媒循環流路に与える影響（これらの堆
積による冷媒循環流路の内径の減少、詰まり）を殆ど皆
無にすることができるという特有の効果を奏する。

【００３０】請求項３の発明は、吸湿性が大きい潤滑油
を採用した場合であっても、加水分解を殆ど受けず、長
期間にわたって所期の絶縁性を維持し続けることができ
るという特有の効果を奏する。請求項４の発明は、請求
項１から請求項３の何れかと同様の効果を奏する。請求
項５の発明は、ＪＥＣ−６１４７規格の耐熱クラスＦを
クリアでき、しかも、吸湿性が大きい潤滑油を採用した
場合であっても、水分による影響を十分に小さくするこ
とができ、さらに、発生するオリゴマーまたはこのオリ
ゴマーに起因する複雑な化合物の量を十分に少なくする
ことができ、ひいては冷媒循環流路に与える影響（これ
らの堆積による冷媒循環流路の内径の減少、詰まり）を
殆ど皆無にすることができるという特有の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】モータの固定子の一例を示す概略斜視図であ
る。

【図２】相間絶縁素子の一実施態様を示す概略斜視図で
ある。

【図３】引張り伸び率の判定方法を説明する図である。

【符号の説明】

１０ 相間絶縁素子 １０ａ，１０ｂ 平坦部 １０ｃ 連結子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１および第２の平坦絶縁片（１０ａ）
   （１０ｂ）が少なくとも１本の連結子（１０ｃ）により
   互いに連結されてなる相間絶縁素子（１０）であって、
   少なくとも前記平坦絶縁片（１０ａ）（１０ｂ）は、耐
   熱温度が１５５℃以上、吸湿性が０．０６％以下、発生
   オリゴマー量が０．０７％以下の耐熱絶縁材料からなる
   ことを特徴とするモータの相間絶縁素子。
2. 【請求項２】 前記連結子（１０ｃ）は、耐熱温度が１
   ５５℃以上、吸湿性が０．０６％以下、発生オリゴマー
   量が０．０７％以下の耐熱絶縁材料からなるものである
   請求項１に記載のモータの相間絶縁素子。
3. 【請求項３】 耐熱絶縁材料は、１５５℃の飽和水蒸気
   雰囲気中に５日間保持した場合に伸度保持率８５％以上
   の耐加水分解性を有している請求項１または請求項２に
   記載のモータの相間絶縁素子。
4. 【請求項４】 耐熱絶縁材料は、ポリフェニレンスルフ
   イドである請求項１から請求項３の何れかに記載のモー
   タの相間絶縁素子。
5. 【請求項５】 ポリフェニレンスルフイドフィルムまた
   はポリフェニレンスルフイドモノフィラメントからなる
   ことを特徴とするモータの相間絶縁素子。