絶縁電線の製造方法および加熱装置
【課題】加熱効率が良く、エネルギーロスの小さい絶縁電線の製造方法および加熱装置を提供する。
【解決手段】加熱装置４Ｅは、走行する金属線９の外周を覆う焼付炉４２を備え、焼付炉４２内で当該金属線９の外周に塗布された絶縁ワニスを加熱することで絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付ける。この加熱装置４Ｅは、過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置４４と、過熱水蒸気発生装置４４からの過熱水蒸気を焼付炉４２に導入する導入路４２ｃとを備え、焼付炉４２内に充満する過熱水蒸気により金属線９に塗布される絶縁ワニスを加熱する。過熱水蒸気は、伝熱効率が高いので、絶縁ワニスを急速に加熱することができる。
【解決手段】加熱装置４Ｅは、走行する金属線９の外周を覆う焼付炉４２を備え、焼付炉４２内で当該金属線９の外周に塗布された絶縁ワニスを加熱することで絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付ける。この加熱装置４Ｅは、過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置４４と、過熱水蒸気発生装置４４からの過熱水蒸気を焼付炉４２に導入する導入路４２ｃとを備え、焼付炉４２内に充満する過熱水蒸気により金属線９に塗布される絶縁ワニスを加熱する。過熱水蒸気は、伝熱効率が高いので、絶縁ワニスを急速に加熱することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属線の外周に絶縁ワニスを焼き付ける絶縁電線の製造方法、およびその方法に使用する加熱装置に関する。特に、加熱効率が良く、エネルギーロスの小さい絶縁電線の製造方法および加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、導体となる金属線の外周に絶縁被覆を施した絶縁電線（例えば、エナメル線）が知られている。絶縁電線は、例えば、各種電気機器の配線や、モータや変圧器などの巻線として広く利用されている。
【０００３】
このような絶縁電線は、まず線引きダイスやローラダイスなどを用いた伸線工程により所望の線形・線径の金属線を作製し、この金属線に絶縁ワニスを塗布する。そして、金属線に塗布した絶縁ワニスを乾燥・硬化させ、金属線の外周にエナメルを焼き付けることで得られる。
【０００４】
金属線にエナメルを焼き付けるための焼付炉を備える加熱装置に関する技術は、例えば特許文献１〜３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−６３７８２号公報
【特許文献２】特開平９−３５５５６号公報
【特許文献３】特開２００３−１８７６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の焼付炉では、熱源にヒータ（特許文献１）、熱風（特許文献２，３）を利用した外部加熱方式を採用しているため、軟化炉全体を加熱する必要があり、エネルギーロスが大きい。加えて、加熱ガスから金属線への伝熱効率が悪いため、目標とする金属線の温度よりも加熱ガスの温度を５０〜１００℃も高くする必要があり、エネルギーロスが大きい。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、加熱効率が良く、エネルギーロスの小さい絶縁電線の製造方法および加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明絶縁電線の製造方法は、絶縁ワニスを外周に塗布した金属線を焼付炉内で走行させつつ加熱して、絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付ける焼付工程を備える絶縁電線の製造方法に係る。そして、本発明絶縁電線の製造方法は、焼付炉内で、過熱水蒸気により絶縁ワニスを加熱することを特徴とする。
【０００９】
本発明加熱装置は、走行する金属線の外周を覆う焼付炉を備え、この焼付炉内で当該金属線の外周に塗布された絶縁ワニスを加熱することで、絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付ける加熱装置に係る。そして、本発明加熱装置は、過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と、過熱水蒸気発生装置からの過熱水蒸気を焼付炉内に導入する導入路とを備え、焼付炉で、過熱水蒸気により絶縁ワニスを加熱することを特徴とする。
【００１０】
過熱水蒸気は、加熱ガスに比べて伝熱効率が高いので、被加熱物を急速に加熱することができる。例えば、被加熱物を所望の温度とするための過熱水蒸気の温度は、前記所望の温度と殆ど同じか１０℃程度高い温度で十分である。そのため、上記本発明絶縁電線の製造方法および加熱装置によれば、金属線に塗布された絶縁ワニスを効率良く加熱することができ、その絶縁ワニスの加熱の際にエネルギーロスが少ない。
【００１１】
本発明絶縁電線の製造方法の一形態として、過熱水蒸気を焼付炉内に循環させる構成とすることが好ましい。また、この方法を達成するための本発明加熱装置として、導入路に加えて、焼付炉の軸方向における当該導入路から所定の間隔を空けて形成される排出路と、導入路と前記排出路とを繋ぐ循環路とを備える構成とすることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、焼付炉の軸方向に過熱水蒸気を行き渡らせることができる。また、過熱水蒸気を循環させる構成とすることで、焼付炉に導入した過熱水蒸気を再利用することができるので、エネルギー効率に優れた加熱装置とすることができる。
【００１３】
本発明絶縁電線の製造方法の一形態として、焼付炉の入口側における過熱水蒸気の温度は、焼付炉の出口側における過熱水蒸気の温度よりも低いことが好ましい。また、この方法を達成するための本発明加熱装置として、加熱装置に備わる焼付炉は、その軸方向における入口側に低温領域を、出口側に高温領域を有することが好ましい。この場合、この加熱装置は、低温領域に所定温度の過熱水蒸気を導入する低温側導入路と、高温領域に前記所定温度よりも高温の過熱水蒸気を導入する高温側導入路とを備えるようにすると良い。
【００１４】
絶縁ワニスは樹脂を有機溶剤に溶かしたものであり、この絶縁ワニスを加熱硬化することで金属線の外周に焼き付ける。この焼き付けの際、加熱硬化後の絶縁被覆中に有機溶剤が残留しないことが好ましい。ここで、焼付炉の入口側で過熱水蒸気の温度が高すぎると、絶縁ワニスに含まれる有機溶剤が十分に除去されないうちに絶縁ワニスの表面側で樹脂の硬化が起こり、その結果、エナメルの内部に気泡などが形成されてエナメルの絶縁性が低下する虞がある。このような問題点に対して上記構成とすることにより、金属線の絶縁ワニスが焼付炉の入口側でいきなり高温の過熱水蒸気に晒されることが無くなり、絶縁ワニスに含まれる有機溶剤を効果的に除去することができる。また、入口側よりも温度の高い過熱水蒸気により絶縁ワニスに含まれる樹脂を硬化させることで、健全なエナメルを形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明絶縁電線の製造方法および加熱装置によれば、金属線の外周に塗布した絶縁ワニスを効率良く硬化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る絶縁電線製造装置であって、本発明加熱装置を備える絶縁電線製造装置の概略構成図である。
【図２】第２実施形態に係る絶縁電線製造装置における加熱装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、導線（金属線）の外周にエナメル被覆（絶縁被覆）を施した絶縁電線製造装置に、本発明加熱装置を適用した例を説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
＜全体構成＞
図１に示す絶縁電線製造装置１００は、伸線装置２と、金属線軟化装置３と、エナメル被覆装置４とを備え、繰出リール１から繰り出される金属線９を伸線・軟化した後、金属線９の外周にエナメル被覆を形成し、完成した絶縁電線９Ｅを巻取リール５に巻き取るという操作を自動で行う装置である。絶縁電線製造装置１００に備わる伸線装置２は、繰出リール１から繰り出される金属線９を伸線する装置である。また、金属線軟化装置３は、伸線後の金属線９を加熱して軟化させる装置である。そして、エナメル被覆装置４は、軟化後の金属線９の外周にエナメルを被覆させる装置である。この本実施形態の絶縁電線製造装置１００の最も特徴とするところは、エナメル被覆装置４に備わる加熱装置４Ｅの構成にある。以下、絶縁電線９Ｅの製造工程に従って、絶縁電線製造装置１００に備わる各装置２〜４を詳細に説明する。
【００１９】
≪伸線装置≫
伸線装置２は、繰出リール１から繰り出される金属線９を所望の線形、所望の線径となるように伸線加工するためのものである。伸線装置２は、例えば、複数の伸線ダイス２０ａ〜２０ｄを備え、この伸線ダイス２０ａ〜２０ｄに金属線９を挿通させることで金属線９を所望の線形・線径に徐々に近づけることができる。なお、伸線ダイス２０ａ〜２０ｄは、線引きダイスであっても良いし、ローラダイスであっても良い。
【００２０】
伸線装置２は、金属線９の加工を容易にするために金属線９およびダイス２０ａ〜２０ｄの少なくとも一方を加熱する加熱機構（図示せず）を備えていても良い。また、金属線９を加工する際、金属線９とダイス２０ａ〜２０ｄとの間に潤滑剤が介在されるようにする潤滑剤供給機構（図示せず）を備えていても良い。
【００２１】
伸線装置２で伸線する金属線９の材質は、作製する絶縁電線９Ｅの用途に応じて適宜選択することができる。絶縁電線９Ｅの芯材としては、例えばＣｕやＣｕ合金、ＡｌやＡｌ合金などを挙げることができる。また、金属線９は、その伸線前の線径が２０μｍ〜１００ｍｍ程度のものを使用し、伸線後の金属線９の線径が、２０μｍ〜２０ｍｍ程度となるように伸線すれば良い。伸線後の線形は特に限定されず、例えば、真円を含む楕円形や、矩形を含む多角形であっても良い。
【００２２】
≪金属線軟化装置≫
金属線軟化装置３は、金属線９を加熱するための軟化炉３０と、軟化炉３０に導入する加熱ガスを生成する流体加熱装置３１とを備え、伸線装置２で伸線された金属線９を加熱ガスで熱処理することで、金属線９に導入された加工歪みを除去するなどして、金属線９を軟化させるための装置である。
【００２３】
軟化炉３０は、その内部に金属線９を走行させることができる走行路３０Ｒを備え、走行路３０Ｒ（軟化炉３０）の入口３０ａから挿入された金属線９が走行路３０Ｒ（軟化炉３０）の出口３０ｂから出て行くまでの間に、金属線９を加熱することができる。また、軟化炉３０は、金属線９が導入される入口３０ａ側が高く、金属線９が導出される出口３０ｂ側が低くなるように形成されている。この軟化炉３０は、その内部に加熱流体（代表的には、不活性ガス）を導入でき、かつ、導入した加熱流体により金属線９を加熱できる構成となっている。
【００２４】
上記のような加熱ガスは、窒素などの不活性ガスを流体加熱装置３１で加熱した後、軟化炉３０の導入路３０ｃを通じて軟化炉３０内に導入される。導入路３０ｃは、軟化炉３０（走行路３０Ｒ）の出口３０ｂ寄りに設けることが好ましい。出口３０ｂ寄りに導入路３０ｃを設けると、軟化炉３０の出口３０ｂは入口３０ａよりも下方に位置しているため、出口３０ｂ側で軟化炉３０内に導入された加熱ガスは入口３０ａ側に向かって上昇する。その結果、軟化炉３０内の走行路３０Ｒ全体に加熱ガスを行き渡らせ、金属線９を効率的に加熱することができる。また、加熱ガスを軟化炉３０に充満させることで、軟化炉３０から空気を追い出すことができ、その結果として金属線９の酸化を防止することができる。なお、軟化炉３０に導入する加熱ガスの温度は、金属線９の結晶構造を所望の状態とするために要求される金属線９自身の温度よりも５０〜１００℃近く高い温度とすると良い。
【００２５】
以上説明した金属線軟化装置３はさらに、軟化炉３０の出口３０ｂ近傍に、液体冷媒（代表的には純水）を満たした冷媒槽３２を備えていても良い。冷媒槽３２は、軟化炉３０で熱処理された金属線９を冷却するためのものであり、高温の金属線９の表面が酸化することを防止する。冷媒槽３２中の液体冷媒は常に循環する構成とすることで、金属線９の効率的な冷却を行える。
【００２６】
≪エナメル被覆装置≫
エナメル被覆装置４は、周回装置４０と、塗布装置４１と、加熱装置４Ｅとを備える。
【００２７】
エナメル被覆装置４に備わる周回装置４０は、上下に対向配置されるプーリー４０ｄ、４０ｕを有し、このプーリー４０ｄ、４０ｕに掛け渡される金属線９を周回させる装置である。ここで、図１ではプーリー４２ｄ、４２ｕは一つずつしか示されていないが、実際には紙面奥側に複数並列されており、順次金属線９を掛け渡すプーリー４２ｄ、４２ｕを紙面奥側にズラしていくことで、金属線９を周回させることができるようになっている。一定回数周回させて表面にエナメルを被覆させた金属線９、即ち、絶縁電線９Ｅは、最終的には巻取リール５に巻き取られる。
【００２８】
塗布装置４１は、絶縁ワニスを貯留する絶縁ワニス槽４１ｔと、絶縁ワニス槽４１ｔを通過した金属線９が挿通される塗布ダイス４１ｄとを備え、周回する金属線９の外周に絶縁ワニスを塗布する装置である。絶縁ワニス槽４１ｔの底部には、周回する金属線９が貫通されており、絶縁ワニス槽４１ｔを通過した金属線９の外周には絶縁ワニスが塗布される。そして、金属線９の外周に塗布された絶縁ワニスは、金属線９が絶縁ワニス槽４１ｔよりも金属線９の走行方向側にある塗布ダイス４１ｄを通過することでほぼ均一な厚さに整えられる。この塗布ダイス４１ｄは、紙面奥側に複数整列され、紙面奥側に行くほどダイス孔の径が大きくなっている。そのため、この塗布装置４１を使用すれば、金属線９の外周に形成されるエナメル被覆を徐々に厚くしていくことができるので、均一な厚さのエナメル被覆を形成できる。
【００２９】
加熱装置４Ｅは、焼付炉４２と、循環路４３と、過熱水蒸気発生装置４４とを備える。この加熱装置４Ｅは、周回装置４０により周回走行する絶縁ワニス付きの金属線９を過熱水蒸気で加熱して、絶縁ワニスに含まれる有機溶剤を揮発させると共に、絶縁ワニスに含まれる樹脂を硬化させ、金属線９の外周にエナメル被覆を定着させるためのものである。
【００３０】
まず、焼付炉４２について説明すると、焼付炉４２は、その内部に周回する金属線９の一部を収納する走行路４２Ｒを備える。また、焼付炉４２は、走行路４２Ｒの入口４２ａ側で走行路４２Ｒに連通し、走行路４２Ｒ内に過熱水蒸気を導入するための導入路４２ｃと、走行路４２Ｒの出口４２ｂ側で走行路４２Ｒに連通し、走行路４２Ｒ内の過熱水蒸気を排出するための排出路４２ｄとを備える。ここで、焼付炉４２は、重力による絶縁ワニスの垂れを防止するために、焼付炉４２（走行路４２Ｒ）の入口４２ａよりも出口４２ｂを高くすることが好ましい。より好ましくは、焼付炉４２は、図示するように走行路４２Ｒが出口４２ｂを上に向けて鉛直となる倒立状態とする。
【００３１】
なお、焼付炉４２（走行路４２Ｒ）の軸方向のほぼ同じ位置で金属線９を周方向に囲むように複数の導入路４２ｃを配置しても良い。このような構成であれば、絶縁ワニスを周方向に均等に加熱することができ、エナメルの健全性を向上させることができる。
【００３２】
次に、循環路４３は、導入路４２ｃと排出路４２ｄとを繋ぐ管路であって、その途中に後述する過熱水蒸気発生装置４４の蒸気加熱装置４４ｈが接続されている。さらに、循環路４３は、その内部を流通する過熱水蒸気を排出路４２ｄから導入路４２ｃに向かって循環させる循環ファン４３ｆを有する。
【００３３】
最後に、過熱水蒸気発生装置４４について説明すると、過熱水蒸気発生装置４４は、例えば、ボイラなどの水蒸気発生装置４４ｂと、水蒸気発生装置４４ｂで発生した飽和水蒸気を過熱水蒸気にする蒸気加熱装置４４ｈとを備える構成とすることが挙げられる。この場合、蒸気加熱装置４４ｈ内の飽和水蒸気の流路であるパイプを加熱することで、パイプ内を通過する飽和水蒸気を過熱水蒸気にする構成とすることができる。飽和水蒸気を過熱水蒸気にするための加熱方式としては、液体燃料やガス燃料を燃焼させる燃料燃焼方式と、前記パイプを高周波により誘導加熱する電気加熱方式とを挙げることができる。その他、過熱水蒸気発生装置４４には、過熱水蒸気の温度を監視する温度監視装置を備えていても良い。
【００３４】
以上の構成を備える加熱装置４Ｅによれば、焼付炉４２の走行路４２Ｒ内を走行する金属線９に塗布された絶縁ワニスを効率的に加熱することができる。絶縁ワニスを加熱するメカニズムを過熱水蒸気の流れを追って説明すると以下のようになる。
【００３５】
まず、過熱水蒸気発生装置４４で生成された過熱水蒸気は、循環路４３に導入され、循環ファン４３ｆの働きにより導入路４２ｃを介して走行路４２Ｒ（焼付炉４２）内に導入される。このとき、導入路４２ｃは鉛直下方側に傾けて配されているため、走行路４２Ｒ内に導入された過熱水蒸気は、鉛直上方に配される排出路４２ｄに向かって上昇する。その結果、走行路４２Ｒ全体に過熱水蒸気が行き渡り、金属線９が効率的に加熱される。
【００３６】
次いで、排出路４２ｄに到達した過熱水蒸気は、循環ファン４３ｆにより形成された流れに乗って循環路４３に排出され、再び過熱水蒸気発生装置４４の蒸気加熱装置４４ｈに導入される。還流された過熱水蒸気は導入時よりも低温になっているものの、水蒸気発生装置４４ｂからの水蒸気（１００℃）よりも遥かに高温である。そのため、還流された過熱水蒸気を使用すれば、水蒸気発生装置４４ｂからの水蒸気を加熱するよりも少ないエネルギーで目的の温度の過熱水蒸気を生成することができる。但し、循環の過程で水蒸気が失われていくため、水蒸気を追加する必要があり、水蒸気発生装置４４ｂから蒸気加熱装置４４ｈへの水蒸気の供給は停止しないようにする。
【００３７】
以上の構成を備える加熱装置４Ｅによれば、焼付炉４２に導入する過熱水蒸気の温度は、５００℃以下とすることができる。この温度は、従来、エナメルの焼付に使用していた加熱ガスの温度よりも５０〜１００℃近く低い温度である。過熱水蒸気の温度を従来の加熱空気よりも低くできるのは、過熱水蒸気の伝熱効率が高いため、過熱水蒸気から絶縁ワニスに迅速に伝熱するからである。また、過熱水蒸気を使用する利点として、過熱水蒸気から絶縁ワニスへ迅速に伝熱するため、従来よりも焼付炉４２の長さを短くしたり、金属線９の線速を大きくしたりすることができることが挙げられる。焼付炉４２が短くなるとその分だけ絶縁電線製造装置１００の構成を小型化することができるし、線速を大きくすると絶縁電線９Ｅの生産性を向上させることができる。
【００３８】
［第２実施形態］
第２実施形態における絶縁電線製造装置は、加熱装置の焼付炉内に２温領域が形成されるようにした点で第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点である加熱装置を図２に基づいて説明する。
【００３９】
本実施形態の加熱装置４ＥＥは、軸方向に２つの領域を備える焼付炉４２０と、２系統の循環路４３Ｄ，４３Ｈと、各循環路４３Ｄ，４３Ｈに独立して過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気発生装置４４Ｄ，４４Ｈと、を備える。過熱水蒸気発生装置４４Ｄ（４４Ｈ）は、第１実施形態の過熱水蒸気発生装置と同様に、水蒸気を発生させる水蒸気発生装置４４Ｄｂ（４４Ｈｂ）と、循環路４３Ｄ（４３Ｈ）の途中に設けられて、水蒸気を過熱水蒸気にする蒸気加熱装置４４Ｄｈ（４４Ｈｈ）とを備える。
【００４０】
加熱装置４ＥＥの焼付炉４２０には、２つの導入路４２ｃ，４２ｅと２つの排出路４２ｄ，４２ｆが設けられている。導入路４２ｃは、走行路４２Ｒの入口４２ａに近接する位置に、排出路４２ｄと導入路４２ｅは、走行路４２Ｒの中間位置に、排出路４２ｆは、走行路４２Ｒの出口４２ｂに近接する位置に形成されている。そして、導入路４２ｃ（４２ｅ）と排出路４２ｄ（４２ｆ）とを繋ぐように循環路４３Ｄ（４３Ｈ）が設けられ、この循環路４３Ｄ（４３Ｈ）に設けられる循環ファン４３Ｄｆ（４３Ｈｆ）の働きにより２系統の過熱水蒸気の循環流路が形成される。その結果、焼付炉４２０は、紙面下側の循環流路の一部を構成する乾燥領域（低温領域）４２Ｄと、紙面上側の循環流路の一部を構成する硬化領域（高温領域）４２Ｈの２つに便宜上区分される。
【００４１】
ここで、焼付炉４２０（走行路４２Ｒ）内において乾燥領域４２Ｄと硬化領域４２Ｈとに明確な温度差が形成されるようにすることが好ましい。例えば、図２に示すように一様な内径の走行路４２Ｒの場合、一方の領域に導入した過熱水蒸気が他方の領域に拡散しやすい。そこで、例えば、排出路４２ｄを下向きにしたり、導入路４２ｅを上向きにしたりするなどして、各領域における明確な循環流路の形成を促すと良い。その他、両領域の間の位置（排出路４２ｄと導入路４２ｅとの間の位置）に仕切板４２ｐを設けて、走行路４２Ｒ内を機械的に区画しても良い。この場合、仕切板４２ｐには金属線９の挿通孔を設けておけば良い。
【００４２】
乾燥領域４２Ｄは主に、絶縁ワニスに含まれる有機溶剤を揮発させることを目的として絶縁ワニスを加熱するための領域である。そのため、この乾燥領域４２Ｄにおける過熱水蒸気の温度は、絶縁ワニスの樹脂の硬化温度以下で有機溶剤の揮発温度以上とすることが好ましい。例えば、一般的な絶縁ワニスを使用するのであれば、過熱水蒸気の温度を５０〜１５０℃とすると良い。もちろん、過熱水蒸気の温度調節は、蒸気加熱装置４４Ｄｈにより行う。
【００４３】
一方、硬化領域４２Ｈは主に、絶縁ワニスに含まれる樹脂を硬化させることを目的として絶縁ワニスを加熱するための領域である。そのため、この硬化領域４２Ｈにおける過熱水蒸気の温度は、樹脂の硬化温度以上とすることが好ましい。例えば、一般的な絶縁ワニスであれば、過熱水蒸気の温度を３００〜５００℃とすると良い。もちろん、過熱水蒸気の温度調節は、蒸気加熱装置４４Ｈｈにより行うと良い。
【００４４】
以上説明したように、焼付炉４２０を乾燥領域４３Ｄと硬化領域４２Ｈとに分け、乾燥領域４２Ｄの過熱水蒸気の温度を硬化領域４２Ｈの過熱水蒸気の温度よりも低くすることで、絶縁ワニスに含まれる有機溶媒をほぼ完全に除去した状態で絶縁ワニスに含まれる樹脂を硬化させることができる。その結果、気泡などの欠陥のない健全なエナメルを金属線９の外周に形成することができる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更等可能である。例えば、図２に示す加熱装置４ＥＥにおいて、１つ水蒸気発生装置４４Ｄｂ（または４４Ｈｂ）から２つの蒸気加熱装置４４Ｄｈ，４４Ｈｈに水蒸気を供給する構成としても良い。また、乾燥領域４２Ｄと硬化領域４２Ｈの一方を過熱水蒸気による加熱とし、他方を高周波誘導加熱やマイクロ波加熱、ガス加熱のいずれかとしても良い。その場合、乾燥領域４２Ｄに高周波誘導加熱を用い、硬化領域４２Ｈに過熱水蒸気を用いることが好適である。高周波誘導加熱は、金属線９を内部から加熱できるため、金属線９の外周にある絶縁ワニスから有機溶剤を効果的に揮発させることができるからである。その他、図１に示す軟化炉３０で金属線９を加熱する加熱流体として過熱水蒸気を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の加熱装置および絶縁電線の製造方法は、絶縁電線の製造に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１００ 絶縁電線製造装置
１ 繰出リール
２ 伸線装置
２０ａ〜２０ｄ 伸線ダイス
３ 金属線軟化装置
３０ 軟化炉
３０ａ 入口 ３０ｂ 出口 ３０ｃ 導入路 ３０Ｒ 走行路
３１ 流体加熱装置
３２ 冷媒槽
４ エナメル被覆装置
４０ 周回装置
４０ｄ，４０ｕ プーリー
４１ 塗布装置
４１ｔ 絶縁ワニス槽 ４１ｄ 塗布ダイス
４Ｅ，４ＥＥ 加熱装置
４２，４２０ 焼付炉
４２Ｄ 乾燥領域 ４２Ｈ 硬化領域
４２ａ 入口 ４２ｂ 出口
４２ｃ，４２ｅ 導入路 ４２ｄ，４２ｆ 排出路
４２Ｒ 走行路
４２ｐ 仕切板
４３，４３Ｄ，４３Ｈ 循環路
４３ｆ、４３Ｄｆ，４３Ｈｆ 循環ファン
４４，４４Ｄ，４４Ｈ 過熱水蒸気発生装置
４４ｂ、４４Ｄｂ，４４Ｈｂ 水蒸気発生装置
４４ｈ、４４Ｄｈ，４４Ｈｈ 蒸気加熱装置
５ 巻取リール
９ 金属線 ９Ｅ 絶縁電線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属線の外周に絶縁ワニスを焼き付ける絶縁電線の製造方法、およびその方法に使用する加熱装置に関する。特に、加熱効率が良く、エネルギーロスの小さい絶縁電線の製造方法および加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、導体となる金属線の外周に絶縁被覆を施した絶縁電線（例えば、エナメル線）が知られている。絶縁電線は、例えば、各種電気機器の配線や、モータや変圧器などの巻線として広く利用されている。
【０００３】
このような絶縁電線は、まず線引きダイスやローラダイスなどを用いた伸線工程により所望の線形・線径の金属線を作製し、この金属線に絶縁ワニスを塗布する。そして、金属線に塗布した絶縁ワニスを乾燥・硬化させ、金属線の外周にエナメルを焼き付けることで得られる。
【０００４】
金属線にエナメルを焼き付けるための焼付炉を備える加熱装置に関する技術は、例えば特許文献１〜３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−６３７８２号公報
【特許文献２】特開平９−３５５５６号公報
【特許文献３】特開２００３−１８７６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の焼付炉では、熱源にヒータ（特許文献１）、熱風（特許文献２，３）を利用した外部加熱方式を採用しているため、軟化炉全体を加熱する必要があり、エネルギーロスが大きい。加えて、加熱ガスから金属線への伝熱効率が悪いため、目標とする金属線の温度よりも加熱ガスの温度を５０〜１００℃も高くする必要があり、エネルギーロスが大きい。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、加熱効率が良く、エネルギーロスの小さい絶縁電線の製造方法および加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明絶縁電線の製造方法は、絶縁ワニスを外周に塗布した金属線を焼付炉内で走行させつつ加熱して、絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付ける焼付工程を備える絶縁電線の製造方法に係る。そして、本発明絶縁電線の製造方法は、焼付炉内で、過熱水蒸気により絶縁ワニスを加熱することを特徴とする。
【０００９】
本発明加熱装置は、走行する金属線の外周を覆う焼付炉を備え、この焼付炉内で当該金属線の外周に塗布された絶縁ワニスを加熱することで、絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付ける加熱装置に係る。そして、本発明加熱装置は、過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と、過熱水蒸気発生装置からの過熱水蒸気を焼付炉内に導入する導入路とを備え、焼付炉で、過熱水蒸気により絶縁ワニスを加熱することを特徴とする。
【００１０】
過熱水蒸気は、加熱ガスに比べて伝熱効率が高いので、被加熱物を急速に加熱することができる。例えば、被加熱物を所望の温度とするための過熱水蒸気の温度は、前記所望の温度と殆ど同じか１０℃程度高い温度で十分である。そのため、上記本発明絶縁電線の製造方法および加熱装置によれば、金属線に塗布された絶縁ワニスを効率良く加熱することができ、その絶縁ワニスの加熱の際にエネルギーロスが少ない。
【００１１】
本発明絶縁電線の製造方法の一形態として、過熱水蒸気を焼付炉内に循環させる構成とすることが好ましい。また、この方法を達成するための本発明加熱装置として、導入路に加えて、焼付炉の軸方向における当該導入路から所定の間隔を空けて形成される排出路と、導入路と前記排出路とを繋ぐ循環路とを備える構成とすることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、焼付炉の軸方向に過熱水蒸気を行き渡らせることができる。また、過熱水蒸気を循環させる構成とすることで、焼付炉に導入した過熱水蒸気を再利用することができるので、エネルギー効率に優れた加熱装置とすることができる。
【００１３】
本発明絶縁電線の製造方法の一形態として、焼付炉の入口側における過熱水蒸気の温度は、焼付炉の出口側における過熱水蒸気の温度よりも低いことが好ましい。また、この方法を達成するための本発明加熱装置として、加熱装置に備わる焼付炉は、その軸方向における入口側に低温領域を、出口側に高温領域を有することが好ましい。この場合、この加熱装置は、低温領域に所定温度の過熱水蒸気を導入する低温側導入路と、高温領域に前記所定温度よりも高温の過熱水蒸気を導入する高温側導入路とを備えるようにすると良い。
【００１４】
絶縁ワニスは樹脂を有機溶剤に溶かしたものであり、この絶縁ワニスを加熱硬化することで金属線の外周に焼き付ける。この焼き付けの際、加熱硬化後の絶縁被覆中に有機溶剤が残留しないことが好ましい。ここで、焼付炉の入口側で過熱水蒸気の温度が高すぎると、絶縁ワニスに含まれる有機溶剤が十分に除去されないうちに絶縁ワニスの表面側で樹脂の硬化が起こり、その結果、エナメルの内部に気泡などが形成されてエナメルの絶縁性が低下する虞がある。このような問題点に対して上記構成とすることにより、金属線の絶縁ワニスが焼付炉の入口側でいきなり高温の過熱水蒸気に晒されることが無くなり、絶縁ワニスに含まれる有機溶剤を効果的に除去することができる。また、入口側よりも温度の高い過熱水蒸気により絶縁ワニスに含まれる樹脂を硬化させることで、健全なエナメルを形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明絶縁電線の製造方法および加熱装置によれば、金属線の外周に塗布した絶縁ワニスを効率良く硬化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る絶縁電線製造装置であって、本発明加熱装置を備える絶縁電線製造装置の概略構成図である。
【図２】第２実施形態に係る絶縁電線製造装置における加熱装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、導線（金属線）の外周にエナメル被覆（絶縁被覆）を施した絶縁電線製造装置に、本発明加熱装置を適用した例を説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
＜全体構成＞
図１に示す絶縁電線製造装置１００は、伸線装置２と、金属線軟化装置３と、エナメル被覆装置４とを備え、繰出リール１から繰り出される金属線９を伸線・軟化した後、金属線９の外周にエナメル被覆を形成し、完成した絶縁電線９Ｅを巻取リール５に巻き取るという操作を自動で行う装置である。絶縁電線製造装置１００に備わる伸線装置２は、繰出リール１から繰り出される金属線９を伸線する装置である。また、金属線軟化装置３は、伸線後の金属線９を加熱して軟化させる装置である。そして、エナメル被覆装置４は、軟化後の金属線９の外周にエナメルを被覆させる装置である。この本実施形態の絶縁電線製造装置１００の最も特徴とするところは、エナメル被覆装置４に備わる加熱装置４Ｅの構成にある。以下、絶縁電線９Ｅの製造工程に従って、絶縁電線製造装置１００に備わる各装置２〜４を詳細に説明する。
【００１９】
≪伸線装置≫
伸線装置２は、繰出リール１から繰り出される金属線９を所望の線形、所望の線径となるように伸線加工するためのものである。伸線装置２は、例えば、複数の伸線ダイス２０ａ〜２０ｄを備え、この伸線ダイス２０ａ〜２０ｄに金属線９を挿通させることで金属線９を所望の線形・線径に徐々に近づけることができる。なお、伸線ダイス２０ａ〜２０ｄは、線引きダイスであっても良いし、ローラダイスであっても良い。
【００２０】
伸線装置２は、金属線９の加工を容易にするために金属線９およびダイス２０ａ〜２０ｄの少なくとも一方を加熱する加熱機構（図示せず）を備えていても良い。また、金属線９を加工する際、金属線９とダイス２０ａ〜２０ｄとの間に潤滑剤が介在されるようにする潤滑剤供給機構（図示せず）を備えていても良い。
【００２１】
伸線装置２で伸線する金属線９の材質は、作製する絶縁電線９Ｅの用途に応じて適宜選択することができる。絶縁電線９Ｅの芯材としては、例えばＣｕやＣｕ合金、ＡｌやＡｌ合金などを挙げることができる。また、金属線９は、その伸線前の線径が２０μｍ〜１００ｍｍ程度のものを使用し、伸線後の金属線９の線径が、２０μｍ〜２０ｍｍ程度となるように伸線すれば良い。伸線後の線形は特に限定されず、例えば、真円を含む楕円形や、矩形を含む多角形であっても良い。
【００２２】
≪金属線軟化装置≫
金属線軟化装置３は、金属線９を加熱するための軟化炉３０と、軟化炉３０に導入する加熱ガスを生成する流体加熱装置３１とを備え、伸線装置２で伸線された金属線９を加熱ガスで熱処理することで、金属線９に導入された加工歪みを除去するなどして、金属線９を軟化させるための装置である。
【００２３】
軟化炉３０は、その内部に金属線９を走行させることができる走行路３０Ｒを備え、走行路３０Ｒ（軟化炉３０）の入口３０ａから挿入された金属線９が走行路３０Ｒ（軟化炉３０）の出口３０ｂから出て行くまでの間に、金属線９を加熱することができる。また、軟化炉３０は、金属線９が導入される入口３０ａ側が高く、金属線９が導出される出口３０ｂ側が低くなるように形成されている。この軟化炉３０は、その内部に加熱流体（代表的には、不活性ガス）を導入でき、かつ、導入した加熱流体により金属線９を加熱できる構成となっている。
【００２４】
上記のような加熱ガスは、窒素などの不活性ガスを流体加熱装置３１で加熱した後、軟化炉３０の導入路３０ｃを通じて軟化炉３０内に導入される。導入路３０ｃは、軟化炉３０（走行路３０Ｒ）の出口３０ｂ寄りに設けることが好ましい。出口３０ｂ寄りに導入路３０ｃを設けると、軟化炉３０の出口３０ｂは入口３０ａよりも下方に位置しているため、出口３０ｂ側で軟化炉３０内に導入された加熱ガスは入口３０ａ側に向かって上昇する。その結果、軟化炉３０内の走行路３０Ｒ全体に加熱ガスを行き渡らせ、金属線９を効率的に加熱することができる。また、加熱ガスを軟化炉３０に充満させることで、軟化炉３０から空気を追い出すことができ、その結果として金属線９の酸化を防止することができる。なお、軟化炉３０に導入する加熱ガスの温度は、金属線９の結晶構造を所望の状態とするために要求される金属線９自身の温度よりも５０〜１００℃近く高い温度とすると良い。
【００２５】
以上説明した金属線軟化装置３はさらに、軟化炉３０の出口３０ｂ近傍に、液体冷媒（代表的には純水）を満たした冷媒槽３２を備えていても良い。冷媒槽３２は、軟化炉３０で熱処理された金属線９を冷却するためのものであり、高温の金属線９の表面が酸化することを防止する。冷媒槽３２中の液体冷媒は常に循環する構成とすることで、金属線９の効率的な冷却を行える。
【００２６】
≪エナメル被覆装置≫
エナメル被覆装置４は、周回装置４０と、塗布装置４１と、加熱装置４Ｅとを備える。
【００２７】
エナメル被覆装置４に備わる周回装置４０は、上下に対向配置されるプーリー４０ｄ、４０ｕを有し、このプーリー４０ｄ、４０ｕに掛け渡される金属線９を周回させる装置である。ここで、図１ではプーリー４２ｄ、４２ｕは一つずつしか示されていないが、実際には紙面奥側に複数並列されており、順次金属線９を掛け渡すプーリー４２ｄ、４２ｕを紙面奥側にズラしていくことで、金属線９を周回させることができるようになっている。一定回数周回させて表面にエナメルを被覆させた金属線９、即ち、絶縁電線９Ｅは、最終的には巻取リール５に巻き取られる。
【００２８】
塗布装置４１は、絶縁ワニスを貯留する絶縁ワニス槽４１ｔと、絶縁ワニス槽４１ｔを通過した金属線９が挿通される塗布ダイス４１ｄとを備え、周回する金属線９の外周に絶縁ワニスを塗布する装置である。絶縁ワニス槽４１ｔの底部には、周回する金属線９が貫通されており、絶縁ワニス槽４１ｔを通過した金属線９の外周には絶縁ワニスが塗布される。そして、金属線９の外周に塗布された絶縁ワニスは、金属線９が絶縁ワニス槽４１ｔよりも金属線９の走行方向側にある塗布ダイス４１ｄを通過することでほぼ均一な厚さに整えられる。この塗布ダイス４１ｄは、紙面奥側に複数整列され、紙面奥側に行くほどダイス孔の径が大きくなっている。そのため、この塗布装置４１を使用すれば、金属線９の外周に形成されるエナメル被覆を徐々に厚くしていくことができるので、均一な厚さのエナメル被覆を形成できる。
【００２９】
加熱装置４Ｅは、焼付炉４２と、循環路４３と、過熱水蒸気発生装置４４とを備える。この加熱装置４Ｅは、周回装置４０により周回走行する絶縁ワニス付きの金属線９を過熱水蒸気で加熱して、絶縁ワニスに含まれる有機溶剤を揮発させると共に、絶縁ワニスに含まれる樹脂を硬化させ、金属線９の外周にエナメル被覆を定着させるためのものである。
【００３０】
まず、焼付炉４２について説明すると、焼付炉４２は、その内部に周回する金属線９の一部を収納する走行路４２Ｒを備える。また、焼付炉４２は、走行路４２Ｒの入口４２ａ側で走行路４２Ｒに連通し、走行路４２Ｒ内に過熱水蒸気を導入するための導入路４２ｃと、走行路４２Ｒの出口４２ｂ側で走行路４２Ｒに連通し、走行路４２Ｒ内の過熱水蒸気を排出するための排出路４２ｄとを備える。ここで、焼付炉４２は、重力による絶縁ワニスの垂れを防止するために、焼付炉４２（走行路４２Ｒ）の入口４２ａよりも出口４２ｂを高くすることが好ましい。より好ましくは、焼付炉４２は、図示するように走行路４２Ｒが出口４２ｂを上に向けて鉛直となる倒立状態とする。
【００３１】
なお、焼付炉４２（走行路４２Ｒ）の軸方向のほぼ同じ位置で金属線９を周方向に囲むように複数の導入路４２ｃを配置しても良い。このような構成であれば、絶縁ワニスを周方向に均等に加熱することができ、エナメルの健全性を向上させることができる。
【００３２】
次に、循環路４３は、導入路４２ｃと排出路４２ｄとを繋ぐ管路であって、その途中に後述する過熱水蒸気発生装置４４の蒸気加熱装置４４ｈが接続されている。さらに、循環路４３は、その内部を流通する過熱水蒸気を排出路４２ｄから導入路４２ｃに向かって循環させる循環ファン４３ｆを有する。
【００３３】
最後に、過熱水蒸気発生装置４４について説明すると、過熱水蒸気発生装置４４は、例えば、ボイラなどの水蒸気発生装置４４ｂと、水蒸気発生装置４４ｂで発生した飽和水蒸気を過熱水蒸気にする蒸気加熱装置４４ｈとを備える構成とすることが挙げられる。この場合、蒸気加熱装置４４ｈ内の飽和水蒸気の流路であるパイプを加熱することで、パイプ内を通過する飽和水蒸気を過熱水蒸気にする構成とすることができる。飽和水蒸気を過熱水蒸気にするための加熱方式としては、液体燃料やガス燃料を燃焼させる燃料燃焼方式と、前記パイプを高周波により誘導加熱する電気加熱方式とを挙げることができる。その他、過熱水蒸気発生装置４４には、過熱水蒸気の温度を監視する温度監視装置を備えていても良い。
【００３４】
以上の構成を備える加熱装置４Ｅによれば、焼付炉４２の走行路４２Ｒ内を走行する金属線９に塗布された絶縁ワニスを効率的に加熱することができる。絶縁ワニスを加熱するメカニズムを過熱水蒸気の流れを追って説明すると以下のようになる。
【００３５】
まず、過熱水蒸気発生装置４４で生成された過熱水蒸気は、循環路４３に導入され、循環ファン４３ｆの働きにより導入路４２ｃを介して走行路４２Ｒ（焼付炉４２）内に導入される。このとき、導入路４２ｃは鉛直下方側に傾けて配されているため、走行路４２Ｒ内に導入された過熱水蒸気は、鉛直上方に配される排出路４２ｄに向かって上昇する。その結果、走行路４２Ｒ全体に過熱水蒸気が行き渡り、金属線９が効率的に加熱される。
【００３６】
次いで、排出路４２ｄに到達した過熱水蒸気は、循環ファン４３ｆにより形成された流れに乗って循環路４３に排出され、再び過熱水蒸気発生装置４４の蒸気加熱装置４４ｈに導入される。還流された過熱水蒸気は導入時よりも低温になっているものの、水蒸気発生装置４４ｂからの水蒸気（１００℃）よりも遥かに高温である。そのため、還流された過熱水蒸気を使用すれば、水蒸気発生装置４４ｂからの水蒸気を加熱するよりも少ないエネルギーで目的の温度の過熱水蒸気を生成することができる。但し、循環の過程で水蒸気が失われていくため、水蒸気を追加する必要があり、水蒸気発生装置４４ｂから蒸気加熱装置４４ｈへの水蒸気の供給は停止しないようにする。
【００３７】
以上の構成を備える加熱装置４Ｅによれば、焼付炉４２に導入する過熱水蒸気の温度は、５００℃以下とすることができる。この温度は、従来、エナメルの焼付に使用していた加熱ガスの温度よりも５０〜１００℃近く低い温度である。過熱水蒸気の温度を従来の加熱空気よりも低くできるのは、過熱水蒸気の伝熱効率が高いため、過熱水蒸気から絶縁ワニスに迅速に伝熱するからである。また、過熱水蒸気を使用する利点として、過熱水蒸気から絶縁ワニスへ迅速に伝熱するため、従来よりも焼付炉４２の長さを短くしたり、金属線９の線速を大きくしたりすることができることが挙げられる。焼付炉４２が短くなるとその分だけ絶縁電線製造装置１００の構成を小型化することができるし、線速を大きくすると絶縁電線９Ｅの生産性を向上させることができる。
【００３８】
［第２実施形態］
第２実施形態における絶縁電線製造装置は、加熱装置の焼付炉内に２温領域が形成されるようにした点で第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点である加熱装置を図２に基づいて説明する。
【００３９】
本実施形態の加熱装置４ＥＥは、軸方向に２つの領域を備える焼付炉４２０と、２系統の循環路４３Ｄ，４３Ｈと、各循環路４３Ｄ，４３Ｈに独立して過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気発生装置４４Ｄ，４４Ｈと、を備える。過熱水蒸気発生装置４４Ｄ（４４Ｈ）は、第１実施形態の過熱水蒸気発生装置と同様に、水蒸気を発生させる水蒸気発生装置４４Ｄｂ（４４Ｈｂ）と、循環路４３Ｄ（４３Ｈ）の途中に設けられて、水蒸気を過熱水蒸気にする蒸気加熱装置４４Ｄｈ（４４Ｈｈ）とを備える。
【００４０】
加熱装置４ＥＥの焼付炉４２０には、２つの導入路４２ｃ，４２ｅと２つの排出路４２ｄ，４２ｆが設けられている。導入路４２ｃは、走行路４２Ｒの入口４２ａに近接する位置に、排出路４２ｄと導入路４２ｅは、走行路４２Ｒの中間位置に、排出路４２ｆは、走行路４２Ｒの出口４２ｂに近接する位置に形成されている。そして、導入路４２ｃ（４２ｅ）と排出路４２ｄ（４２ｆ）とを繋ぐように循環路４３Ｄ（４３Ｈ）が設けられ、この循環路４３Ｄ（４３Ｈ）に設けられる循環ファン４３Ｄｆ（４３Ｈｆ）の働きにより２系統の過熱水蒸気の循環流路が形成される。その結果、焼付炉４２０は、紙面下側の循環流路の一部を構成する乾燥領域（低温領域）４２Ｄと、紙面上側の循環流路の一部を構成する硬化領域（高温領域）４２Ｈの２つに便宜上区分される。
【００４１】
ここで、焼付炉４２０（走行路４２Ｒ）内において乾燥領域４２Ｄと硬化領域４２Ｈとに明確な温度差が形成されるようにすることが好ましい。例えば、図２に示すように一様な内径の走行路４２Ｒの場合、一方の領域に導入した過熱水蒸気が他方の領域に拡散しやすい。そこで、例えば、排出路４２ｄを下向きにしたり、導入路４２ｅを上向きにしたりするなどして、各領域における明確な循環流路の形成を促すと良い。その他、両領域の間の位置（排出路４２ｄと導入路４２ｅとの間の位置）に仕切板４２ｐを設けて、走行路４２Ｒ内を機械的に区画しても良い。この場合、仕切板４２ｐには金属線９の挿通孔を設けておけば良い。
【００４２】
乾燥領域４２Ｄは主に、絶縁ワニスに含まれる有機溶剤を揮発させることを目的として絶縁ワニスを加熱するための領域である。そのため、この乾燥領域４２Ｄにおける過熱水蒸気の温度は、絶縁ワニスの樹脂の硬化温度以下で有機溶剤の揮発温度以上とすることが好ましい。例えば、一般的な絶縁ワニスを使用するのであれば、過熱水蒸気の温度を５０〜１５０℃とすると良い。もちろん、過熱水蒸気の温度調節は、蒸気加熱装置４４Ｄｈにより行う。
【００４３】
一方、硬化領域４２Ｈは主に、絶縁ワニスに含まれる樹脂を硬化させることを目的として絶縁ワニスを加熱するための領域である。そのため、この硬化領域４２Ｈにおける過熱水蒸気の温度は、樹脂の硬化温度以上とすることが好ましい。例えば、一般的な絶縁ワニスであれば、過熱水蒸気の温度を３００〜５００℃とすると良い。もちろん、過熱水蒸気の温度調節は、蒸気加熱装置４４Ｈｈにより行うと良い。
【００４４】
以上説明したように、焼付炉４２０を乾燥領域４３Ｄと硬化領域４２Ｈとに分け、乾燥領域４２Ｄの過熱水蒸気の温度を硬化領域４２Ｈの過熱水蒸気の温度よりも低くすることで、絶縁ワニスに含まれる有機溶媒をほぼ完全に除去した状態で絶縁ワニスに含まれる樹脂を硬化させることができる。その結果、気泡などの欠陥のない健全なエナメルを金属線９の外周に形成することができる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更等可能である。例えば、図２に示す加熱装置４ＥＥにおいて、１つ水蒸気発生装置４４Ｄｂ（または４４Ｈｂ）から２つの蒸気加熱装置４４Ｄｈ，４４Ｈｈに水蒸気を供給する構成としても良い。また、乾燥領域４２Ｄと硬化領域４２Ｈの一方を過熱水蒸気による加熱とし、他方を高周波誘導加熱やマイクロ波加熱、ガス加熱のいずれかとしても良い。その場合、乾燥領域４２Ｄに高周波誘導加熱を用い、硬化領域４２Ｈに過熱水蒸気を用いることが好適である。高周波誘導加熱は、金属線９を内部から加熱できるため、金属線９の外周にある絶縁ワニスから有機溶剤を効果的に揮発させることができるからである。その他、図１に示す軟化炉３０で金属線９を加熱する加熱流体として過熱水蒸気を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の加熱装置および絶縁電線の製造方法は、絶縁電線の製造に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１００ 絶縁電線製造装置
１ 繰出リール
２ 伸線装置
２０ａ〜２０ｄ 伸線ダイス
３ 金属線軟化装置
３０ 軟化炉
３０ａ 入口 ３０ｂ 出口 ３０ｃ 導入路 ３０Ｒ 走行路
３１ 流体加熱装置
３２ 冷媒槽
４ エナメル被覆装置
４０ 周回装置
４０ｄ，４０ｕ プーリー
４１ 塗布装置
４１ｔ 絶縁ワニス槽 ４１ｄ 塗布ダイス
４Ｅ，４ＥＥ 加熱装置
４２，４２０ 焼付炉
４２Ｄ 乾燥領域 ４２Ｈ 硬化領域
４２ａ 入口 ４２ｂ 出口
４２ｃ，４２ｅ 導入路 ４２ｄ，４２ｆ 排出路
４２Ｒ 走行路
４２ｐ 仕切板
４３，４３Ｄ，４３Ｈ 循環路
４３ｆ、４３Ｄｆ，４３Ｈｆ 循環ファン
４４，４４Ｄ，４４Ｈ 過熱水蒸気発生装置
４４ｂ、４４Ｄｂ，４４Ｈｂ 水蒸気発生装置
４４ｈ、４４Ｄｈ，４４Ｈｈ 蒸気加熱装置
５ 巻取リール
９ 金属線 ９Ｅ 絶縁電線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ワニスを外周に塗布した金属線を焼付炉内で走行させつつ加熱して、絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付ける焼付工程を備える、絶縁電線の製造方法であって、
前記焼付炉内で、過熱水蒸気により絶縁ワニスを加熱することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【請求項２】
前記過熱水蒸気を焼付炉内に循環させることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項３】
前記焼付炉の入口側における過熱水蒸気の温度は、前記焼付炉の出口側における過熱水蒸気の温度よりも低いことを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項４】
走行する金属線の外周を覆う焼付炉を備え、この焼付炉内で当該金属線の外周に塗布された絶縁ワニスを加熱することで、絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付けるための加熱装置であって、
過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と、
過熱水蒸気発生装置からの過熱水蒸気を焼付炉内に導入する導入路と、を備え、
前記焼付炉で、過熱水蒸気により絶縁ワニスを加熱することを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
前記焼付炉の軸方向における前記導入路から所定の間隔を空けて形成される排出路と、
前記導入路と前記排出路とを繋ぐ循環路と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記焼付炉は、
その軸方向における入口側に低温領域を、出口側に高温領域を有し、
前記低温領域に所定温度の過熱水蒸気を導入する低温側導入路と、
前記高温領域に前記所定温度よりも高温の過熱水蒸気を導入する高温側導入路と、
を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の加熱装置。
【請求項１】
絶縁ワニスを外周に塗布した金属線を焼付炉内で走行させつつ加熱して、絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付ける焼付工程を備える、絶縁電線の製造方法であって、
前記焼付炉内で、過熱水蒸気により絶縁ワニスを加熱することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【請求項２】
前記過熱水蒸気を焼付炉内に循環させることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項３】
前記焼付炉の入口側における過熱水蒸気の温度は、前記焼付炉の出口側における過熱水蒸気の温度よりも低いことを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項４】
走行する金属線の外周を覆う焼付炉を備え、この焼付炉内で当該金属線の外周に塗布された絶縁ワニスを加熱することで、絶縁ワニスを金属線の外周に焼き付けるための加熱装置であって、
過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と、
過熱水蒸気発生装置からの過熱水蒸気を焼付炉内に導入する導入路と、を備え、
前記焼付炉で、過熱水蒸気により絶縁ワニスを加熱することを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
前記焼付炉の軸方向における前記導入路から所定の間隔を空けて形成される排出路と、
前記導入路と前記排出路とを繋ぐ循環路と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記焼付炉は、
その軸方向における入口側に低温領域を、出口側に高温領域を有し、
前記低温領域に所定温度の過熱水蒸気を導入する低温側導入路と、
前記高温領域に前記所定温度よりも高温の過熱水蒸気を導入する高温側導入路と、
を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の加熱装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−４８９５６（Ｐ２０１１−４８９５６Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９４７２４（Ｐ２００９−１９４７２４）
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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