(57)【要約】  【課題】簡単な構造で、容易に寿命を検知することができ、かつ、所定の内圧到達時に安全にガス放出させることができる、寿命検知装置付アルミニウム電解コンデンサを提供する。  【解決手段】アルミニウム箔からなる陽極箔と陰極箔とをセパレータ紙を介して巻回したコンデンサ素子に電解液を含浸し、該コンデンサ素子を金属ケースに収納し、金属ケースの開口部を弾性封口体により封止してなる電解コンデンサにおいて、  該弾性封口体または金属ケース底部に油膜の入った目盛付シリンダを取り付けたことを特徴とし、上記の目盛付シリンダが弱体部を有することを特徴とする。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム箔からなる陽極箔と陰極箔とをセパレータ紙を介して巻回したコンデンサ素子に電解液を含浸し、該コンデンサ素子を金属ケースに収納し、金属ケースの開口部を弾性封口体により封止してなる電解コンデンサにおいて、
該弾性封口体または金属ケース底部に油膜の入った目盛付シリンダを取り付けたことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。
【請求項２】
請求項１記載の目盛付シリンダが弱体部を有することを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寿命検知装置付アルミニウム電解コンデンサに関するものであり、特に、コンデンサの寿命進行レベルを検知でき、寿命の到来時に防爆動作が可能な装置を有するアルミニウム電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム電解コンデンサは、アルミニウム箔からなる陽極箔と陰極箔とをセパレータ紙を介して巻回したコンデンサ素子に電解液を含浸し、該コンデンサ素子を金属ケースに収納し、金属ケースの開口部を弾性封口体により封止したものをスリーブにより被覆して作製される。
アルミニウム電解コンデンサは、寿命が有限であり、長期間使用するうちに、コンデンサ素子より電解液が気化し、内圧が上昇する問題がある。
そして、寿命を迎えるときには、内圧異常上昇時に破裂する程度の強度を有するゴム製部材の圧力弁が作動する。圧力弁が作動すると気密性が失われ、その後は著しく容量が低下し、ショートに到るおそれもあることからコンデンサの寿命予測をして定期交換することが必要である。
しかし、アルミニウム電解コンデンサは、温度による寿命への影響が大きく、寿命の長短も使用環境の違いによって大きなバラツキがある。よって、コンデンサの寿命を計算だけで判断することは難しく、上記圧力弁の膨張具合によって寿命を判断するしか手段はなかった。
【０００３】
上記の問題を解決するため、電解コンデンサの寿命の到来を検出する装置を備えたコンデンサが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０―２０８９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のコンデンサ（図４）は、コンデンサ単体での検出機構を備えたものではなく、外部に図５のような、圧力弁膨張検知機構を有するものである。図５において、固定座２６、２７には、圧力弁２０の膨張時に可動接点部材２２の金属膜２３との接触が可能な態様で、固定接点部材２４、２５が取り付けられており、該固定接点部材２４、２５間の導通／非導通状態を識別する導通／非導通検出回路２８は、可動接点部材２２（金属膜２３）、固定接点部材２４、２５で構成される寿命検出スイッチの導通／非導通の別を表わす信号をシステムの制御装置へ出力する。
電解コンデンサの使用開始当初は、電解コンデンサ内部の空間Ｓの内圧は低く（ほぼ大気圧）、図５に示したとおり、圧力弁２０は外側に向かって膨張した状態にない。従って、可動接点部材２２の金属膜２３は、固定接点部材２４、２５と接触せず、寿命検出スイッチは非導通状態（開状態）にある。
電解コンデンサの使用を続けると、空間Ｓの内圧は徐々に上昇して、圧力弁２０が外側に向かって少しずつ膨張し、やがて、図６に示した状態となり、可動接点部材２２の金属膜２３が固定接点部材２４、２５に接触し、寿命検出スイッチは導通状態（閉状態）となる。
圧力弁２０の弾性、金属膜２３が固定接点部材２４、２５に接触するに必要な可動接点部材２２の移動距離を適当な値に設定しておけば、交換必要時の内圧上昇に到達した時点−寿命到来時の検出ができる。
しかし、上記の装置では、構造が複雑化し、かつ取り扱いが難であるため、構造が簡単で、取り扱い容易な寿命検出型コンデンサが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、アルミニウム箔からなる陽極箔と陰極箔とをセパレータ紙を介して巻回したコンデンサ素子に電解液を含浸し、該コンデンサ素子を金属ケースに収納し、金属ケースの開口部を弾性封口体により封止してなる電解コンデンサにおいて、
該弾性封口体または金属ケース底部に油膜の入った目盛付シリンダを取り付けたことを特徴とする電解コンデンサである。
【０００６】
さらに、上記の目盛付シリンダが弱体部を有することを特徴とする電解コンデンサである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の寿命検知装置付アルミニウム電解コンデンサを用いることで、シリンダの目盛の内圧上昇値より寿命を予測することができ、最適な時期でコンデンサの交換が可能となり、長期使用によるコンデンサの特性劣化および短絡事故を防止することができる。
さらに、シリンダに弱体部を設けることで、寿命の到来に気づかず、電解コンデンサが所定の内圧に達した場合においても、安全に内部圧力を解放できるので、コンデンサの爆発や内容物飛散等の事故を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
電極引き出しタブを接続したアルミニウム箔からなる陽極箔および陰極箔をセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に電解液を含浸し、該コンデンサ素子を金属ケースに収納し、該金属ケースの開口部を弾性封口体で封止し、外周部をスリーブにより被覆する。
上記の弾性封口体、または金属ケース底部には予め、通気孔を設けておき、該通気孔を貫通するように、油膜の入った目盛付シリンダを取り付ける。
上記の目盛付シリンダは、透明な樹脂で構成し、シリンダ内部に弱体部を設けて内圧が上昇して所定の値に達すると、作動してガス放出する防爆機能を持たせておく。
【実施例】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面に基づき、具体的に説明する。
［実施例１］
実施例１による、寿命検知装置の目盛付シリンダを弾性封口体に取り付けたアルミニウム電解コンデンサの状態図を図１に示す。（ａ）はその平面図、（ｂ）は部分断面図を示す。
上記シリンダには、弾性封口体上面より露出している部分に目盛を付け、シリンダ内に粘度の高い油膜を張る。また、電解コンデンサ内の気密性を保持するため、弾性封口体とシリンダとの隙間は樹脂系接着剤等で固める。
【００１０】
［実施例２］
実施例２による、寿命検知装置の目盛付シリンダを金属ケース底部に取り付けたアルミニウム電解コンデンサの状態図を図２に示す。（ａ）はその断面図、（ｂ）は底面図である。
上記シリンダには、金属ケース底面より露出している部分に目盛を付け、シリンダ内に粘度の高い油膜を張る。また、電解コンデンサ内の気密性を保持するため、金属ケースとシリンダとの隙間は樹脂系接着剤等で固める。
【００１１】
上記構成の電解コンデンサは、以下の作用を有する。すなわち、リプル電流の印加により、コンデンサ内の温度が上昇すると、コンデンサ素子に含浸された電解液が気化することによって、コンデンサ内の圧力が上昇し、最も圧力に弱い部分であるシリンダ内の油膜を押し上げる。
油膜の上昇位置をシリンダの目盛りで読み取ることによって、内圧を精度よく知ることができ、さらに限界点も知ることができる。
【００１２】
（従来例）
従来例による、アルミニウム電解コンデンサの状態図を図４に示す。（ａ）はその平面図、（ｂ）はその部分断面図である。
【００１３】
次に、実施例１、２の電解コンデンサについて高温負荷試験を行い、寿命進行レベルと油膜の上昇値の相関性を調査した。その結果を図３および表１に示す。
図３は実施例１、２による油膜高さの経時変化であり、表１は実施例１、２による油膜高さの経時変化を従来例の弁膨張状態と比較したものである。
なお、試験試料は１０５℃雰囲気中、定格電圧印加で５０００ｈの製品寿命をもつもので行った。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
表１より明らかなように、従来例によるアルミニウム電解コンデンサでは圧力弁の膨張度合で寿命進行を確認しているが、本実施例の電解コンデンサでは油膜の高さ（内圧上昇値）により、寿命を検知することができるので、より正確な寿命進行レベルが判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例による、寿命検知装置付アルミニウム電解コンデンサの状態図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は部分断面図である。
【図２】本発明の他の実施例による、寿命検知装置付アルミニウム電解コンデンサの状態図であり、（ａ）はその断面図、（ｂ）は底面図である。
【図３】実施例のアルミニウム電解コンデンサの高温負荷試験における、油膜高さの経時変化を示す図である。
【図４】従来例による、アルミニウム電解コンデンサの状態図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその部分断面図である。
【図５】他の従来例による、圧力弁膨張検知機構に接続されたアルミニウム電解コンデンサの圧力弁の状態図（作動前）である。
【図６】図５の圧力弁膨張検知機構に接続されたアルミニウム電解コンデンサの圧力弁の状態図（作動後）である。
【符号の説明】
【００１７】
１  目盛付シリンダ
１ａ  通気孔
２  陽極端子
３  油膜
４  陰極端子
５  弾性パッキン
６  スリーブ
７  弾性封口体
８  電極引き出しタブ
９  素子止めテープ
１０  コンデンサ素子
１１  素子固定剤
１２  底板
１３  金属ケース
１４  樹脂系接着剤
２０  圧力弁
２１  環状部
２２  可動接点部材
２３  金属膜
２４、２５  固定接点部材
２６、２７  固定座
２８  導通／非導通検出回路
Ｓ  空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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