[发明专利]多层覆皮的电绝缘电线

说明书

技术领域

本发明是关于一种多层覆皮的电绝缘电线。

背景技术

以太阳能电池作为电源的电动马达汽车的太阳能汽车(solar car)，是借由太阳能电池将来自太阳的光能转换成电能，再将该电能输入电动马达来作为动力，以令轮胎旋转而行走。在此种电动汽车的太阳能汽车的电动马达(电动机)中，为了最大限度地利用太阳能电池的电力，故要求要有轻便且高效率的电动机。

电动机是一种可将电能转换成机械能的电力设备，由转子(rotor)、跟转子进行交互作用而产生旋转动量的固定子(stator)、将转子的旋转传递到外部的旋转轴、支承旋转轴的轴承、以及用以冷却因热损失所产生的热量的冷却装置等所构成。

电动机虽然有各式各样的种类，然而基本上都是借由令绝缘线圈卷绕于固定子上，并供给该线圈会变化的电流，而使其产生磁场的变动，由于借由上述使用方式，该线圈势必会带有热量而必须散热，再者，马达效率(力率)也被要求必须要优良。

该力率是表示表观功率(apparent power)跟有效功率的比例，也是表示电压跟电流的相位差的不同的比率，以上述太阳能电动车的电动马达(电动机)作为起头，使用了线圈(卷线)的被动元件的电抗器(reactor)(为了缓和由电容器所产生的高调波、并且又为了缓和输入于进相电容器时的突入电流而设置)等的电器，几乎都必须要有线圈成份，形成了电流比电压更延迟的“延迟力率”状态，而在电流比电压更延迟的状态下，负载实际上所使用的“有效功率”，以及仅在负载与电源间往返而未消耗的“无效功率”，就会产生。包括因为上述延迟力率所损失掉的功率在内的功率，称为表观功率，表观功率是表示包括了有效功率及无效功率而总体呈现出的外在功率，若能明判力率，就可以知道有效地消耗掉的有效功率，以及未消耗掉的无效功率。

在使用电热器等的电器时，由于功率要完全转换成热能，故无效功率不存在，力率为1，力率的延迟完全不会发生。因此，在功率全部有效地被消化的情形下，力率(马达效率)为1，也意指最高效率。

针对电器的散热，过去以来多使用硅脂(silicon grease)，也使用在有机聚硅氧烷等的硅成份中掺入金属氧化物或热传导性填充剂等的硅脂。关于借由该热传导效应而使得电器的热量能有效率地进行散热的金属氧化物或热传导性填充剂等，是使用氧化锌、氧化铍、氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化硅、铝粉、碳黑、微粉末二氧化硅、皂土(bentonite)、金刚石等(特公昭52-33272号公报、特开平10-110179号公报、特开2004-91743号公报、特开2008-255275号公报)。

另一方面，也有跟该硅脂的样态不同，而呈现乳胶(emulsion)、油(oil)或绝缘涂料等的型态者，诸如由苯乙烯嵌段共聚物、赋予黏着性的树脂及溶剂所构成的绝缘涂料等。习知以来，亦提供了令绝缘涂料中含有以下等填料而提升散热性的构成：氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO₂)、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)、氧化钛(TiO₂)等的散热用填料。(特开平11-246885号公报、特开2002-201483号公报、特开2008-174697号公报、特开2008-303263号公报、特开2008-026699号公报)。

由电器的电绝缘电线所构成的绝缘线圈，除了前述的散热性及马达效率的优良度等之外，为了防止因卷线间的电晕(corona)放电而导致电器使用寿命的降低等问题，故要求其需要具有耐电晕性；此外，也要求必须具有不会引发卷线使用上的卷线劣化，而于其基本特性的可挠性上优异；更进一步，为了在线圈的卷线加工时，令于高速下进行该作业的卷线不易受损，故必须赋予其润滑性，以降低其摩尔系数。

组入于电器中的线圈，当位于上述的太阳能汽车内的马达或电抗器(电感，inductance)中时，是借由大电流而高电压化等；此外，若从借由加热而自行熔融黏着的作业需在高温下进行等观点来看，于高温时也具有优异的耐热性(热软化温度)，乃是作为线圈的基本要求，而位于该线圈的绝缘层，亦要求于2层等的多层时，必须属于在高温下被膜软化程度少的绝缘电线，以增大绝缘阻抗，使绝缘性能维持在高段。