(57)【要約】【課題】本発明は、電解コンデンサの寿命末期時に電解液の蒸発ガスが外部に噴出するのを抑制することができる電子機器を提供する。【解決手段】  コンデンサ素子で温度上昇が生じるとケース31内の内圧も急激に変化するため、この内圧変化に伴い封口ゴム33が基板48側へ膨出すと、リード線35の屈曲部35Aがリード線36の屈曲部36Aと接触する。これにより生じる過大な電流によって、電源e側に設けた電流ヒューズF1が動作して切れることによって点灯回路20への電流が停止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路部品を有する電子回路と；
電解液を含むコンデンサ素子と、コンデンサ素子を収納する口部が設けられたケースと、ケースの口部を密封するとともにケース内の内圧の上昇により膨出する封口ゴムと、コンデンサ素子に接続されて封口ゴムから導出する一対のリード線とを有し、
前記一対のリード線は、封口ゴムと正対する領域であって封口ゴムが膨出しない状態において、封口ゴム側から見ると互いに重なるように設けられる屈曲部を各々備え、この屈曲部は封口ゴムが膨出しない状態では互いに接触しないように形成されている回路部品として電子回路に設けられた電解コンデンサと；
を具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサを用いる電子回路を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器として、例えば、放電灯を点灯させる点灯装置があり、この点灯装置では、整流回路、昇圧チョッパ回路およびインバータ回路などが用いられている。昇圧チョッパ回路は、整流回路の出力端子にインダクタおよびスイッチング素子が接続され、スイッチング素子に並列にダイオードおよび平滑用の電解コンデンサの直列回路が接続されて構成されている。
【０００３】
電解コンデンサは、口部を有する有底筒状のケース内に、例えば、陽極と陰極を構成する一対の電極（箔）をそれらの間にセパレータを介在させて巻回した電解コンデンサ素子と電解液とを入れ、ケースの口部を封口ゴムで密封している。
電解コンデンサは、経年変化に伴って電解液が蒸発して減少し、寿命末期には、電解液
【０００４】
の減少による容量低下に加えてｔａｎδの上昇が生じ、その結果、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が上昇して温度上昇する。やがて、リップル電流により発熱が大きくなり、放熱が追いつかなくなると、熱暴走を起こして急激に温度上昇し、電解液の沸点を超えて電解液の蒸発ガスの圧力でケースが破裂するおそれがある。そのため、ケースの一部に安全弁が設けられたものがあり、電解液の蒸発ガスでケース内の圧力が所定圧力以上に達したら、安全弁が作動し、電解液の蒸発ガスを外部に噴出させ、ケースが破裂するのを防止するようにしている。
【０００５】
また、電解コンデンサの充電時間、リップル電流、および温度などの特性変化を回路上に特別に設けた検出回路で検出し、その検出された特性変化に基づいて寿命判定回路で電解コンデンサの寿命を判定するようにした点灯装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−２３６６６６号公報（第４−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電解コンデンサにおいて、安全弁が作動することは、ケース内の異常な圧力上昇を抑えることを目的とした正常な動作であるが、外部に噴出した電解液の蒸発ガスが煙に見えることから、使用者が火災と誤って判断してしまいやすい。
【０００７】
また、電解コンデンサの寿命を判定するようにした点灯装置では、電解コンデンサの特性変化を検出する検出回路を回路上に別に設けているが、電解コンデンサの特性を間接的に検出するものであり、回路上のノイズなどの変動要素の影響により前記特性を確実に検出することができない虞もある。また、検出された特性変化に基づいて電解コンデンサの寿命を判定する寿命判定回路を新たに設ける構成であるため、部品が多くなってしまうとともに、寿命判定回路自体が経年変化や異常などが生じる虞があり、電解コンデンサの寿命を正確に判定できず、回路の動作停止などの対処ができない問題がある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、電解コンデンサの寿命末期時に電解液の蒸発ガスが外部に噴出するのを抑制することができる電子機器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】
【０００９】
請求項１に記載の電子機器は、回路部品を有する電子回路と；電解液を含むコンデンサ素子と、コンデンサ素子を収納する口部が設けられたケースと、ケースの口部を密封するとともにケース内の内圧の上昇により膨出する封口ゴムと、コンデンサ素子に接続されて封口ゴムから導出する一対のリード線とを有し、前記一対のリード線は、封口ゴムと正対する領域であって封口ゴムが膨出しない状態において、封口ゴム側から見ると互いに重なるように設けられる屈曲部を各々備え、この屈曲部は封口ゴムが膨出しない状態では互いに接触しないように形成されている回路部品として電子回路に設けられた電解コンデンサと；を具備することを特徴とする。
本発明および以下の発明において、特に特定しない限り、用語の定義および技術的意味は次による。
電子回路は、例えば、光源の点灯装置やモータの駆動装置などがあるが、他の電子機器の用いられる電子回路であればよい。
【００１０】
回路部品には、例えば、電解コンデンサなどのコンデンサ、チョークやインダクタなどの巻線部品、電界効果トランジスタなどのスイッチング素子など、電子回路を構成するうえで必要な回路部品が含まれる。
【００１１】
一対のリード線は、この各リード線の屈曲部が互いに接触することによって一つのリード線間を短絡させるように機能し、このような状態となるとコンデンサ素子にコンデンサとしての作用を生じさせないよう作用するものである。
【００１２】
また、各リード線の屈曲部の形状は、特に限定されるものではなく、本発明の作用を有する形態であれば、鋭角に曲げられている形態又は弧状に曲げられている状態等であってもよい。
【００１３】
また、本発明において好適であるのは、一対のリード線の各屈曲部が接触した際に電子回路を流れる過電流によって電子回路の経路を遮断するように機能する過電流防止手段（例えば電流ヒューズ等）を配設することである。このような過電流防止手段を設けることによって、確実に電子回路の動作を停止することができることに加えて、短絡手段が機能した際の過電流が原因で回路部品等に不具合が発生することは想定され得るが、想定もしていない不具合が生じてしまう虞もあるため、このような予期せぬ不具合が生じることも防止することができることになる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項1記載の発明によれば、封口ゴムが膨出することによってコンデンサ素子に接続された一対のリード線間を短絡するような屈曲部を一対のリード線自体に設けたため、電解コンデンサの寿命末期時に蒸発ガスが発生する前に電子回路の動作を停止することができる。また、電解コンデンサの寿命末期時の蒸発ガスを防止するための機能を部品点数を増やすことなく実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。図１ないし図３に第一実施形態を示し、図１は電子機器の第一実施形態を示す点灯装置の回路図であり、図２は点灯装置の電解コンデンサを示した説明図であり、図３は点灯装置を適用した照明器具の一部断面図である。
【００１６】
図３に示すように、照明器具11は、器具本体12を有し、この器具本体12にはソケット13a及びランプホルダ13ｂが取り付けられ、これらソケット13a、ランプホルダ13ｂ間に光源としての環形蛍光ランプ14が接続されている。器具本体12内には、蛍光ランプ14を点灯させる電子機器としての点灯装置15が配設されている。
【００１７】
図１に示すように、点灯装置15の電子回路としての点灯回路20は、電源ｅにヒューズF1を介してフィルタ回路21を構成するコンデンサC1、コモンモードチョークTr1、コンデンサC2が接続されている。このフィルタ回路21には全波整流回路22の入力端子が接続され、全波整流回路22の出力端子にはコンデンサC3が接続され、このコンデンサC3に対して並列に昇圧チョッパ回路23が接続されている。
【００１８】
昇圧チョッパ回路23は、インダクタL1およびスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ1が接続され、この電界効果トランジスタQ1に対して並列にダイオードD1および平滑用の電解コンデンサC4の直列回路が接続されている。
【００１９】
昇圧チョッパ回路23にはインバータ回路25が接続され、このインバータ回路25は直列に一対のスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ2，Q3が接続されている。これら電界効果トランジスタQ2，Q3のゲートには駆動回路26が接続され、この駆動回路26により電界効果トランジスタQ2および電界効果トランジスタQ3を交互にオン、オフさせる。また、駆動回路26は、電界効果トランジスタQ1のゲートにも接続され、電界効果トランジスタQ1をオン、オフさせる。この駆動回路26は、制御回路27によって制御される。制御回路27は、点灯回路20の電流および電圧を検出し、駆動回路26を制御して蛍光ランプ14を始動および点灯させる。
【００２０】
電界効果トランジスタQ3には、直流カット用のコンデンサC5を介して、インダクタL2および共振用のコンデンサC6の直列回路が接続され、蛍光ランプ14のそれぞれのフィラメントFL1，FL2の一端に接続されている。フィラメントFL1，FL2にはインダクタL2に磁気的に結合されたフィラメント予熱巻線L3，L4および予熱用のコンデンサC7，C8の直列回路が接続されており、共振回路28が形成されている。
【００２１】
また、点灯回路20を構成する各回路部品29は図２で示したように基板48に搭載されている。基板48は、絶縁基板に導電性のパターンを形成したプリント配線基板であり、パターンに接続されて点灯回路20を構成する各回路部品29が搭載されている。
【００２２】
また、図２に電解コンデンサC4の例を示す。電解コンデンサC4は、口部31aを有する有底筒状で例えばアルミニウム製のケース31内にコンデンサ素子および電解液を入れ、ケース31の口部31aに封口ゴム33を挿入し、ケース31の口部31aを封口ゴム33にかしてめて密封したものである。また、電解コンデンサC4からは、内部の電解コンデンサ素子の一対の電極に接続された陽極側リード線35と陰極側リード線36が導出されている。そして、電解コンデンサC4の陽極側リード35と陰極側リード線36とには、封口ゴム33と基板48との間で各々屈曲部35A,36Aを有するように構成されている。
【００２３】
屈曲部35Aは、図２で示したように封口ゴム33の近傍に位置するようにリード線35に形成されている。また、屈曲部36Aは、同じく図２で示したようにリード線35の屈曲部35Aよりも基板48側に位置するようにリード線36に形成されている。そして、この屈曲部35A、36Aは、封口ゴム33と正対する領域であって封口ゴム33が膨出しない状態であれば、封口ゴム33側から見ると互いに重なるように設けられているものであって、さらに各屈曲部35A、36Aは、封口ゴムが膨出しない状態では互いに接触しないよう高さ関係となるように形成されている。
【００２４】
本実施形態の作用について説明する。まず、点灯回路20は、電源ｅの投入により、フィルタ回路21を通じて全波整流回路22で全波整流し、昇圧チョッパ回路23の電界効果トランジスタQ1を駆動回路26で制御して昇圧し、電解コンデンサC4を充電する。駆動回路26で電界効果トランジスタQ2，Q3を交互にオン、オフし、電解コンデンサC4に充電された電圧により、蛍光ランプ14に高周波電圧を供給して蛍光ランプ14を点灯させる。
【００２５】
そして、電解コンデンサC4が寿命末期となると、電解コンデンサC4の電解液の減少による容量低下によって、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が上昇することにより、温度が上昇する。
【００２６】
この電解コンデンサC4の発熱と放熱との熱均等がとれている状態では緩やかに温度が上昇するが、やがて、リップル電流により発熱が大きくなり、放熱が追いつかなくなると、熱暴走を起こして急激に温度上昇し、電解液の沸点を超えて蒸発する。
【００２７】
このように温度上昇が生じるとケース31内の内圧も急激に変化するため、この内圧変化に伴い封口ゴム33が基板48側へ膨出する。すると、封口ゴム33の膨出によって封口ゴム33近傍に設けられているリード線35の屈曲部35Aが基板48側へ撓みはじめるとともに、ある程度撓むとリード線36の屈曲部36Aと接触することになる。そして、各屈曲部35A,36Aが接触すると電解コンデンサC4の内部のコンデンサ素子へは電流が供給されない状態となるため、電解コンデンサC4は実質コンデンサとしての機能を発揮しない状態となり、主回路ループ41及び電源e側に過大な電流が流れることになる。そこで、過大な電流（いわゆる短絡電流）によって電源e側に設けた電流ヒューズF1が動作して切れることによって点灯回路20への電流が供給されなくなるとともに、電解コンデンサC4の内圧の上昇も停止するので、蒸気ガスの噴出を防止することができる。
【００２８】
なお、封口ゴム33が膨出し始める温度としては、寿命末期とされる電解コンデンサC4の温度（例えば１５０℃程度）に達するか否か程度にあわせてもよいし、寿命末期の電解コンデンサC4の発熱と放熱との熱均等がとれている状態から急激に内圧が変化して温度上昇する際の温度などのいずれでもよい。
【００２９】
また、電流ヒューズF1を設けない場合であっても、各屈曲部35A、36Aが接触して電解コンデンサC4の蓄電回路が遮断されるので、その結果、回路動作に異常を引き起こし、電界効果トランジスタQ2，Q3が破壊されることにより、点灯回路20の動作を停止させることができる。
【００３０】
このように、封口ゴム33と対向するように一対のリード線35，36に屈曲部35A,36Aを備えた電解コンデンサC4を用いることによって、電解コンデンサC4の寿命末期時の発熱によって点灯灯回路20の動作を遮断して確実に停止させることができる。したがって、電解コンデンサC4の寿命末期時に電解液の蒸発ガスが外部に噴出するのを防止できる。
また、電解コンデンサC4の寿命末期時の蒸発ガスを防止する機能を発揮するために部品点数が増えることもない。
【００３１】
なお、複数の電解コンデンサを用いる回路の場合、最短寿命となる電解コンデンサに電解コンデンサC4を用いることにより、電解コンデンサの寿命による回路の動作停止を確実できる。また、回路の変動の少ない場所に配置される本件発明の電解コンデンサを用いるようにしてもよく、そのような場所では電解コンデンサが常に同様の状態で使用されるので電解コンデンサの寿命末期時の検出を確実にできる。
【００３２】
なお、各実施形態において、電解コンデンサの上部にはケース内部が所定圧以上となると動作するいわゆる安全弁を有していないものを一例として記載しているが、安全弁を有さないものに限定していることはなく、安全弁を有する電解コンデンサと本件各発明とを組み合わせることも可能であり、このような組み合わせの場合には、安全弁が動作する前に各実施形態の短絡手段が動作するように設定しておけばよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第一実施形態を示す点灯装置の回路図
【図２】第一実施形態の点灯装置の電解コンデンサ及び短絡手段を示した説明図
【図３】第一実施形態の点灯装置を適用した照明器具の一部断面図
【符号の説明】
【００３４】
Ｃ４…電解コンデンサ、２０…電子回路である点灯回路、３５、３６…一対のリード線、３５Ａ、３６Ａ…各リード線の屈曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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