(57)【要約】【課題】発熱体の近くに存在するコンデンサ素子の温度上昇を抑制でき、そのコンデンサ素子の寿命低下を防止できるコンデンサを提供する。【解決手段】両端に一対の電極面３５を有する複数個のコンデンサ素子３が、該電極面３５が同一方向を向くように収納ケース２内に収納されている。また、電極面３５に、複数個のコンデンサ素子３を並列接続する接続部４ａ，４ｂが一対に配置されている。複数個のコンデンサ素子３のうち、該コンデンサ素子３以外の発熱体５に最も近いコンデンサ素子３０は、他のコンデンサ素子３よりも電極面３５間の電気抵抗が高い高抵抗コンデンサ素子３０である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納ケースと、
両端に一対の電極面を有し、該電極面が同一方向を向くように上記収納ケース内に収納された複数個のコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子の上記電極面に一対に配置され、複数個の上記コンデンサ素子を並列接続する接続部とを備え、
複数個の上記コンデンサ素子のうち、該コンデンサ素子以外の発熱体に最も近い上記コンデンサ素子は、他の上記コンデンサ素子よりも上記電極面間の電気抵抗が高い高抵抗コンデンサ素子であることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
請求項１において、上記コンデンサ素子は、上記発熱体に近づくほど上記電気抵抗が段階的に高くなるように配置されていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記誘電体フィルムの厚さを他の上記コンデンサ素子よりも厚くすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記電極面間の上記金属化フィルムの長さを他の上記コンデンサ素子よりも長くすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項５】
請求項１または請求項２において、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記金属被膜の厚さを他の上記コンデンサ素子よりも薄くすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項６】
請求項１または請求項２において、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、上記高抵抗コンデンサ素子と他の上記コンデンサ素子とは同一の上記金属化フィルムを用いており、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記金属化フィルムの巻数又は積層数を他の上記コンデンサ素子よりも少なくすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項７】
請求項１または請求項２において、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、該金属化フィルムには、予め定められた値よりも高い電流が流れた場合に溶断するヒューズが上記金属被膜のパターニングにより形成されており、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記電流が流れる方向に直交する方向における上記ヒューズの幅を他の上記コンデンサ素子よりも狭くすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項８】
電力変換回路を構成する半導体チップを内蔵する半導体モジュールと、リアクトルと、コンデンサとを有する電力変換装置であって、
上記コンデンサは、
収納ケースと、
両端に一対の電極面を有し、該電極面が同一方向を向くように上記収納ケース内に収納された複数個のコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子の上記電極面に一対に配置され、複数個の上記コンデンサ素子を並列接続する接続部とを備え、
複数個のコンデンサ素子のうち、上記電力変換回路内の発熱体に最も近い上記コンデンサ素子は、他の上記コンデンサ素子よりも上記電極面間の電気抵抗が高い高抵抗コンデンサ素子であることを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個のコンデンサ素子を有するコンデンサと、該コンデンサを用いた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電力変換装置等に用いるためのコンデンサが知られている（下記特許文献１参照）。図１５、図１６に、従来のコンデンサ９０の分解斜視図及び断面図を示す。同図に示すごとく、このコンデンサ９０は、収納ケース９２に複数個のコンデンサ素子９１を収納し、樹脂９５によってコンデンサ素子９１を封止したものである。個々のコンデンサ素子９１は両端に一対の電極面９６を備えており、この電極面９６に金属製のバスバー９３，９４が接続されている。バスバー９３，９４によって、複数個のコンデンサ素子９１が並列接続されている。
【０００３】
図１５、図１６に示すごとく、バスバー９３，９４は、他の電子部品に接続するための接続端子９３ａ，９４ａを備える。この接続端子９３ａ，９４ａは、バスバー９３，９４から収納ケース９２の開口部９７に向かって立設し、樹脂９５の表面から突出している。
【０００４】
一方、図１６に示すごとく、コンデンサ９０の近辺には、リアクトル９９等の発熱体が配置されている。このリアクトル９９と、コンデンサ９０と、図示しない半導体モジュール等とによって、上記電力変換装置が構成されている。
電力変換装置の使用時には、コンデンサ９０の各コンデンサ素子９１に電流が流れ、各コンデンサ素子９１は、その抵抗熱によって温度が上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３８６４９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが従来のコンデンサ９０は、使用すると接続端子９４ａにも、そこに流れる電流によって抵抗熱が発生し、この接続端子９４ａに近接するコンデンサ素子９１ａは、上述した自身の発熱に加えて、接続端子９４ａの熱をも受けることになり、特に温度が上昇しやすいという問題がある。コンデンサ素子９１は、使用時の温度が高くなりすぎると寿命が短くなる。そのため、複数個のコンデンサ素子９１のうち、接続端子９４ａに近接するコンデンサ素子９１ａの寿命が特に短くなりやすい。
それ故、従来のコンデンサ９０は、他のコンデンサ素子９１が正常であるにもかかわらず、一部のコンデンサ素子９１ａのために、コンデンサ９０全体としての寿命が短くなりやすくなる問題があった。これを防止するため、従来のコンデンサ１は、コンデンサ素子９１ａの寿命が尽き、故障した後でも全体として正常に稼動できるように、コンデンサ素子を余分に搭載する必要があった。
【０００７】
また、図１６に示すごとく、リアクトル９９に近接するコンデンサ素子９１ｂも、このリアクトル９９から発生する熱を受けて温度が上昇し、寿命が短くなりやすい。
【０００８】
さらに、コンデンサ９０を車両に搭載した場合には、車両のエンジンから発生する熱を受けて、一部のコンデンサ素子９１のみが特に温度が上昇し、寿命が短くなるという問題がある。
そのため、エンジンやリアクトル、または上記接続端子等の発熱体の近くに存在するコンデンサ素子の温度上昇を抑制でき、そのコンデンサ素子の寿命低下を防止できるコンデンサが望まれている。
【０００９】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、発熱体の近くに存在するコンデンサ素子の温度上昇を抑制でき、そのコンデンサ素子の寿命低下を防止できるコンデンサと、該コンデンサを備えた電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、収納ケースと、
両端に一対の電極面を有し、該電極面が同一方向を向くように上記収納ケース内に収納された複数個のコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子の上記電極面に一対に配置され、複数個の上記コンデンサ素子を並列接続する接続部とを備え、
複数個の上記コンデンサ素子のうち、該コンデンサ素子以外の発熱体に最も近い上記コンデンサ素子は、他の上記コンデンサ素子よりも上記電極面間の電気抵抗が高い高抵抗コンデンサ素子であることを特徴とするコンデンサにある（請求項１）。
【００１１】
また、第２の発明は、電力変換回路を構成する半導体チップを内蔵する半導体モジュールと、リアクトルと、コンデンサとを有する電力変換装置であって、
上記コンデンサは、
収納ケースと、
両端に一対の電極面を有し、該電極面が同一方向を向くように上記収納ケース内に収納された複数個のコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子の上記電極面に一対に配置され、複数個の上記コンデンサ素子を並列接続する接続部とを備え、
複数個のコンデンサ素子のうち、上記電力変換回路内の発熱体に最も近い上記コンデンサ素子は、他の上記コンデンサ素子よりも上記電極面間の電気抵抗が高い高抵抗コンデンサ素子であることを特徴とする電力変換装置にある（請求項８）。
【発明の効果】
【００１２】
次に、第１の発明の作用効果について説明する。
本発明では、複数個のコンデンサ素子のうち、発熱体に最も近いコンデンサ素子は、他のコンデンサ素子よりも電極面の間の電気抵抗が高い高抵抗コンデンサ素子とされている。
このようにすると、発熱体に近いコンデンサ素子の温度上昇を抑制でき、このコンデンサ素子の寿命低下を防止することができる。すなわち、上述したように、コンデンサは複数個のコンデンサ素子を備えており、使用時に流れる電流によって、個々のコンデンサ素子が発熱する。本発明では、複数個のコンデンサ素子のうち、発熱体に最も近いコンデンサ素子を高抵抗コンデンサ素子としたため、この高抵抗コンデンサ素子に流れる電流を少なくすることができ、発生する抵抗熱を少なくすることができる。
【００１３】
そのため高抵抗コンデンサ素子は、発熱体から熱を受けたとしても、自身が発生する抵抗熱が少ないため、他のコンデンサ素子と比較して、温度が特に高くなる問題が生じにくい。これにより、複数個のコンデンサ素子の温度を均一化でき、発熱体に近いコンデンサ素子のみ温度が高くなって寿命が低下する不具合を防止することができる。
それ故、本発明では、コンデンサ素子全体としての寿命を長くすることができる。また、発熱体に近いコンデンサ素子が故障した後でも正常に稼動できるように、コンデンサ素子を余分に搭載しておく等の必要もない。
【００１４】
次に、第２の発明の作用効果について説明する。本発明は、半導体モジュールと、コンデンサと、リアクトルとを備える電力変換装置において、コンデンサが有する複数個のコンデンサ素子のうち、電力変換回路内の発熱体に最も近いコンデンサ素子を高抵抗コンデンサ素子にした。
このようにすると、発熱体に最も近いコンデンサ素子の温度上昇を抑制でき、このコンデンサ素子の寿命低下を防止できる電力変換装置を提供することができる。
すなわち、電力変換装置は、リアクトルや放電抵抗等の発熱体と、コンデンサとが１つのケース内に収納され、近接しているため、上記コンデンサ素子が発熱体の熱を受けやすい。また、電力変換装置を車両に搭載した場合には、近接するエンジンの熱をコンデンサ素子が受けやすい。
しかし本発明では、複数個のコンデンサ素子のうち、発熱体に最も近いコンデンサ素子を高抵抗コンデンサ素子にしたため、この高抵抗コンデンサ素子に流れる電流を少なくでき、発生する抵抗熱を少なくすることができる。これにより、発熱体に近いコンデンサ素子の温度上昇を抑制でき、このコンデンサ素子の寿命低下を防止することができる。
【００１５】
以上のごとく、本発明によれば、発熱体の近くに存在するコンデンサ素子の温度上昇を抑制でき、そのコンデンサ素子の寿命低下を防止できるコンデンサと、該コンデンサを備えた電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における、コンデンサの断面図であって、図３のＢ−Ｂ断面図。
【図２】実施例１における、コンデンサの断面図であって、図３のＣ−Ｃ断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図。
【図４】実施例１における、コンデンサの分解斜視図。
【図５】実施例１における、巻回型フィルムコンデンサ素子の分解斜視図。
【図６】実施例１における、（Ａ）電気抵抗が低いコンデンサ素子（Ｂ）電気抵抗が高いコンデンサ素子の断面図。
【図７】実施例１における、積層型フィルムコンデンサ素子の分解斜視図。
【図８】実施例２における、電力変換装置の回路図。
【図９】実施例２における、コンデンサの断面図。
【図１０】実施例３における、コンデンサの断面図であって、高抵抗コンデンサ素子の電気抵抗を段階的に変化させたもの。
【図１１】実施例４における、（Ａ）電気抵抗が低いコンデンサ素子（Ｂ）電気抵抗が高いコンデンサ素子の斜視図。
【図１２】実施例５における、（Ａ）電気抵抗が低いコンデンサ素子（Ｂ）電気抵抗が高いコンデンサ素子の断面図。
【図１３】実施例６における、（Ａ）電気抵抗が低いコンデンサ素子（Ｂ）電気抵抗が高いコンデンサ素子の斜視図。
【図１４】実施例７における、（Ａ）電気抵抗が低いコンデンサ素子（Ｂ）電気抵抗が高いコンデンサ素子の、金属化フィルムの拡大表面図。
【図１５】従来例における、コンデンサの分解斜視図。
【図１６】従来例における、コンデンサの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第１の発明において、上記コンデンサ素子は、上記発熱体に近づくほど上記電気抵抗が段階的に高くなるように配置されていることが好ましい（請求項２）。
このようにすると、複数個のコンデンサ素子の温度を均等化しやすくなる。すなわち、発熱体に近く、熱を受けやすいコンデンサ素子ほど電気抵抗を大きくすることにより、その発熱を抑制する。これにより、複数個のコンデンサ素子の温度を均等化することができる。
【００１８】
また、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記誘電体フィルムの厚さを他の上記コンデンサ素子よりも厚くすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることが好ましい（請求項３）。
フィルムコンデンサ素子は、温度上昇により特性が変化したり、寿命が低下したりしやすい。そのため、フィルムコンデンサ素子を使ったコンデンサに本発明を適用する場合には、特に顕著な効果を得ることができる。
また、厚い誘電体フィルムの方が薄い誘電体フィルムよりも安価であるため、上記構成にすることにより、高抵抗コンデンサ素子の製造コストを低くすることができる。
【００１９】
なお、誘電体フィルムの厚さを厚くすると電気抵抗が高くなる理由は、以下のとおりである。例えば金属化フィルムを巻回してコンデンサ素子を構成する場合、コンデンサ素子の大きさが同じであれば、厚い誘電体フィルムを巻回した方が薄い誘電体フィルムを巻回した方よりも巻数が少なくなる。そのため、電流の流れる方向に直交する方向における、金属被膜の長さが短くなり、電気抵抗が高くなる。
また、金属化フィルムを積層してコンデンサ素子を構成する場合、コンデンサ素子の大きさが同じであれば、厚い誘電体フィルムを積層した方が薄い誘電体フィルムを積層した方よりも積層数が少なくなる。そのため、電流が流れる金属被膜の積層数が減り、電気抵抗が高くなる。
【００２０】
また、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記電極面間の上記金属化フィルムの長さを他の上記コンデンサ素子よりも長くすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることが好ましい（請求項４）。
このようにすると、金属化フィルムの電極面間の長さを長くするだけでコンデンサ素子の電気抵抗を高くすることができる。すなわち、フィルムコンデンサ素子は、電極面間の金属化フィルムの長さを長くすると、電流が流れる方向における金属被膜の長さが長くなり、電気抵抗が高くなるのである。
上記構成にすると、高抵抗コンデンサ素子と他のコンデンサ素子とで金属化フィルムの材質を変更する必要がない。すなわち、金属化フィルムを構成する誘電体フィルムおよび金属被膜の厚さや材質等を変更せず、長さを変更するだけで電気抵抗を変えられるので、高抵抗コンデンサ素子を容易に製造することが可能になる。
【００２１】
また、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記金属被膜の厚さを他の上記コンデンサ素子よりも薄くすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることが好ましい（請求項５）。
このようにすると、高抵抗コンデンサ素子と、他のコンデンサ素子の大きさ及び巻数又は積層数を略同じにすることができる。すなわち、誘電体フィルムの厚さは数μｍ程度であり、金属被膜の厚さは数Å程度なので、金属被膜の厚さを変更しても、金属化フィルム全体の厚さは殆ど変化しない。したがって、例えば金属化フィルムを巻回してコンデンサ素子を構成する場合、金属被膜が薄い金属化フィルムと、金属被膜が厚い金属化フィルムとを同じ巻数だけ巻回し、高抵抗コンデンサ素子及び他のコンデンサ素子を形成すると、巻回後の大きさが殆ど同じになる。
同様に、金属化フィルムを積層してコンデンサ素子を構成する場合も、金属被膜が薄い金属化フィルムと、金属被膜が厚い金属化フィルムとを同じ数だけ積層して、高抵抗コンデンサ素子及び他のコンデンサ素子を形成すると、積層後の大きさが殆ど同じになる。
このように、高抵抗コンデンサ素子と他のコンデンサ素子との大きさを同じにできると、これらを収納ケース内に収納した際に、組み立てやすくなる。
【００２２】
また、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、上記高抵抗コンデンサ素子と他の上記コンデンサ素子とは同一の上記金属化フィルムを用いており、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記金属化フィルムの巻数又は積層数を他の上記コンデンサ素子よりも少なくすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることが好ましい（請求項６）。
このようにすると、同一の金属化フィルムを用いて高抵抗コンデンサ素子と他のコンデンサ素子を製造することが可能になる。すなわち、金属化フィルムの材質や長さ等を変更しなくても、巻数又は積層数を変更するだけで、コンデンサ素子の電気抵抗を変更することができる。これにより、高抵抗コンデンサ素子を容易に製造することが可能になる。
【００２３】
また、上記コンデンサ素子は、誘電体フィルムの表面に金属被膜を形成した金属化フィルムを巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子であり、該金属化フィルムには、予め定められた値よりも高い電流が流れた場合に溶断するヒューズが上記金属被膜のパターニングにより形成されており、上記高抵抗コンデンサ素子は、上記電流が流れる方向に直交する方向における上記ヒューズの幅を他の上記コンデンサ素子よりも狭くすることにより、上記電気抵抗が高くなるよう構成されていることが好ましい（請求項７）。
このようにすると、誘電体フィルム及び金属被膜の膜厚や種類が同じ金属化フィルムを用いて、高抵抗コンデンサ素子と他のコンデンサ素子とを製造することができ、かつ、高抵抗コンデンサ素子と他のコンデンサ素子の大きさを同一にすることができる。そのため、高抵抗コンデンサ素子と他のコンデンサ素子の製造や特性管理が容易であるとともに、これらを収納ケース内に収納した際に、組み立てやすくなる。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるコンデンサ及び電力変換装置につき、図１〜図６を用いて説明する。
図１〜図４に示すごとく、本例のコンデンサ１は、収納ケース２を備える。また、両端に一対の電極面３５を有する複数個のコンデンサ素子３が、該電極面３５が同一方向を向くように収納ケース２内に収納されている。電極面３５に、複数個のコンデンサ素子３を並列接続する接続部４ａ，４ｂが一対に配置されている。
複数個のコンデンサ素子３のうち、該コンデンサ素子３以外の発熱体５に最も近いコンデンサ素子３０は、他のコンデンサ素子３よりも電極面３５間の電気抵抗が高い高抵抗コンデンサ素子３０である。
以下、詳説する。
【００２５】
図５に示すごとく、本例のコンデンサ素子３は、誘電体フィルム６０の表面に金属被膜６１を形成した金属化フィルム６を巻回してなるフィルムコンデンサ素子３である。また、図６（Ａ），図６（Ｂ）に示すごとく、高抵抗コンデンサ素子３０は、誘電体フィルム６０の厚さを他のコンデンサ素子３よりも厚くすることにより、電気抵抗が高くなるよう構成されている。
誘電体フィルム６０を厚くすると電気抵抗が高くなる理由は、以下のとおりである。すなわち、厚い金属化フィルム６を巻回して製造した高抵抗コンデンサ素子３０と、薄い金属化フィルム６を巻回して製造したコンデンサ素子３とを比較すると、巻回後の大きさを同じにする場合、高抵抗コンデンサ素子３０の方が巻数が少なくなる。その結果、電流が流れる方向に直交する方向における、金属被膜６１の長さが短くなる。そのため、電流が流れる方向に直交する方向における、金属被膜６１の断面積が小さくなり、電極面３５間の電気抵抗が高くなる。
【００２６】
一方、コンデンサ素子３０は、その巻回軸方向の両端に、一対の電極面３５が形成されている。そして図１〜図４に示すごとく、複数個のコンデンサ素子３は、上記巻回軸方向を上下方向（ケース底面に直交する方向）にして収納ケース２内に並んでいる。コンデンサ素子３は、収納ケース２内において、樹脂１２に埋設されている。コンデンサ素子３は、略楕円柱形状をしている。
【００２７】
また、本例の接続部４は、銅板からなるバスバー４ａ，４ｂである。このバスバー４ａ，４ｂは、樹脂１２に埋設されている。バスバー４ａ，４ｂは、他の電子部品と接続するための接続端子５０ａ，５０ｂを有する。この接続端子５０ａ，５０ｂは、図３に示すごとく、バスバー４ａ，４ｂの側部から収納ケース２の開口側へ立設し、樹脂１２の表面から突出している。コンデンサ１を使用すると、電流によって接続端子５０ａ，５０ｂが発熱する。本例では、この接続端子５０ａ，５０ｂが発熱体５となっている。
【００２８】
なお、本例のコンデンサ素子３は、図７に示すごとく、金属化フィルム６を積層して構成してもよい。この場合、高抵抗コンデンサ素子３０は、誘電体フィルム６０の厚さを他のコンデンサ素子３よりも厚くすることにより、電気抵抗が高くなるようにすることができる。
誘電体フィルム６０を厚くすると電気抵抗が高くなる理由は、以下のとおりである。すなわち、コンデンサ素子３の大きさが同じであれば、厚い誘電体フィルム６０を積層した方が薄い誘電体フィルム６０を積層した方よりも積層数が少なくなる。そのため、電流が流れる金属被膜６１の積層数が減り、電気抵抗が高くなる。
【００２９】
本例の作用効果について説明する。
本例のコンデンサ１は、図１、図４に示すごとく、複数個のコンデンサ素子３のうち、発熱体５に最も近いコンデンサ素子３０は、他のコンデンサ素子３よりも電極面３５の間の電気抵抗が高い高抵抗コンデンサ素子３０とされている。
このようにすると、発熱体５に近いコンデンサ素子３０の温度上昇を抑制でき、このコンデンサ素子３０の寿命低下を防止することができる。すなわち、上述したように、コンデンサ１は複数個のコンデンサ素子３を備えており、使用時に流れる電流によって、個々のコンデンサ素子３が発熱する。本発明では、複数個のコンデンサ素子３のうち、発熱体５に最も近いコンデンサ素子３０を高抵抗コンデンサ素子３０としたため、この高抵抗コンデンサ素子３０に流れる電流を少なくすることができ、発生する抵抗熱を少なくすることができる。
【００３０】
そのため高抵抗コンデンサ素子３０は、発熱体５から熱を受けたとしても、自身が発生する抵抗熱が少ないため、他のコンデンサ素子３と比較して、温度が特に高くなる問題が生じにくい。これにより、複数個のコンデンサ素子３の温度を均一化でき、発熱体５に近いコンデンサ素子３０のみ温度が高くなって寿命が低下する不具合を防止することができる。
それ故、本例では、コンデンサ素子３全体としての寿命を長くすることができる。また、発熱体５に近いコンデンサ素子３０が故障した後でも正常に稼動できるように、コンデンサ素子３を余分に搭載しておく等の必要もない。
【００３１】
また、図５〜図７に示すごとく、コンデンサ素子３は、誘電体フィルム６０の表面に金属被膜６１を形成した金属化フィルム６を巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子３であり、高抵抗コンデンサ素子３０は、誘電体フィルム６０の厚さを他のコンデンサ素子３よりも厚くすることにより、電気抵抗が高くなるよう構成されている。
フィルムコンデンサ素子３は、温度上昇により特性が変化したり、寿命が低下したりしやすい。そのため、フィルムコンデンサ素子３を使ったコンデンサ１に本発明を適用する場合には、特に顕著な効果を得ることができる。
また、厚い誘電体フィルム６０の方が薄い誘電体フィルム６０よりも安価であるため、上記構成にすることにより、高抵抗コンデンサ素子３０の製造コストを低くすることができる。
【００３２】
以上のごとく、本例によれば、発熱体５の近くに存在するコンデンサ素子３の温度上昇を抑制でき、そのコンデンサ素子３の寿命低下を防止できるコンデンサ１を提供することができる。
【００３３】
（実施例２）
本例は、コンデンサ１を用いて電力変換装置１０を構成した例である。図８に示すごとく、本例の電力変換装置１０は、電力変換回路を構成する半導体チップを内蔵する半導体モジュール１１と、リアクトル５１と、放電抵抗５２と、コンデンサ１とを備える。
【００３４】
本例の電力変換装置１０は、ハイブリッドカーや電気自動車等の車両に搭載される。この電力変換装置１０は、図８に示すごとく、昇圧部１０ａとインバータ部１０ｂとを備える。昇圧部１０ａで直流電源１４の電圧を昇圧し、インバータ部１０ｂによって、昇圧した直流電力を交流電力に変換する。そして、交流電力を使って三相交流モータ１５を駆動し、車両を走行させる。上記コンデンサ１は、昇圧部１０ａで昇圧した電圧を平滑化するための平滑用コンデンサ１ａとして用いられる。
【００３５】
一方、三相交流モータ１５が停止して、コンデンサ１に電荷が溜まったままの状態になると、この電荷が感電事故の原因となるおそれがあるため、これを防止するために、電荷消去用の放電抵抗５２が、コンデンサ１と並列接続された状態で設けられている。
【００３６】
なお、昇圧部１０ａには昇圧用コンデンサ１６が設けられている。この昇圧用コンデンサ１６を構成するコンデンサ素子と、上述した平滑用コンデンサ１ａを構成するコンデンサ素子３とを１個の収納ケース２内に収納しても良い。
【００３７】
本例の電力変換装置１０に用いるコンデンサ１の断面図を図９に示す。斜視図は、図４と略同じなので、省略する。図９に示すごとく、コンデンサ１は収納ケース２を備え、両端に一対の電極面３５を有する複数個のコンデンサ素子３が、該電極面３５が同一方向を向くように収納ケース２に収納されている。また、電極面３５に、複数個のコンデンサ素子３を並列接続する接続部４ａ，４ｂが一対に配置されている。
複数個のコンデンサ素子３のうち、電力変換回路内の発熱体５に最も近いコンデンサ素子３は、他のコンデンサ素子３よりも電極面３５間の電気抵抗が高い高抵抗コンデンサ素子３０である。
【００３８】
本例では、放電抵抗５２に比べて接続端子５０ａ，５０ｂの発熱は無視できるほど小さいので、放電抵抗５２に近接するコンデンサ素子３のみ高抵抗コンデンサ素子３０にした。すなわち、本例における発熱体５は放電抵抗５２のみであり、接続端子５０ａ，５０ｂは発熱体５に含まれない。
【００３９】
次に、本例の作用効果について説明する。図８、図９に示すごとく、本例の電力変換装置１０は、半導体モジュール１１と、コンデンサ１と、リアクトル５０と、放電抵抗５２とを備え、コンデンサ１が有する複数個のコンデンサ素子３のうち、電力変換回路内の発熱体５に最も近いコンデンサ素子３０を高抵抗コンデンサ素子３０にした。
このようにすると、発熱体５に最も近いコンデンサ素子３の温度上昇を抑制でき、このコンデンサ素子３の寿命低下を防止できる電力変換装置１０を提供することができる。
すなわち、電力変換装置１０は、リアクトル５０や放電抵抗５２等の発熱体５と、コンデンサ１とが１つのケース内に収納され、近接しているため、コンデンサ素子３が発熱体５の熱を受けやすい。また、電力変換装置１０を車両に搭載した場合には、近接するエンジンの熱をコンデンサ素子３が受けやすい。
【００４０】
しかし本例では、複数個のコンデンサ素子３のうち、発熱体５に最も近いコンデンサ素子３を高抵抗コンデンサ素子３０にしたため、この高抵抗コンデンサ素子３０に流れる電流を少なくでき、発生する抵抗熱を少なくすることができる。これにより、発熱体５に近いコンデンサ素子３の温度上昇を抑制でき、このコンデンサ素子３の寿命低下を防止することができる。
【００４１】
以上のごとく、本例によれば、発熱体５の近くに存在するコンデンサ素子３の温度上昇を抑制でき、そのコンデンサ素子３の寿命低下を防止できる電力変換装置を提供することができる。
【００４２】
（実施例３）
本例は、コンデンサ素子３の抵抗値を変更した例である。図１０に示すごとく、本例では、コンデンサ素子３は、発熱体５に近づくほど電気抵抗が段階的に高くなるように配置されている。
すなわち、本例では、発熱体５の熱を一番受けやすいコンデンサ３ａの電気抵抗が一番高く、その次に発熱体５の熱を受けやすいコンデンサ３ｂの電気抵抗が２番目に高く、コンデンサ３ｃの電気抵抗が最も低い。
【００４３】
なお、本例では、放電抵抗５２やリアクトル５１に比べて接続端子５０ａ，５０ｂの発熱は無視できるほど小さいので、コンデンサ素子への熱的影響を主に与える放電抵抗５２とリアクトル５１とに近接するコンデンサ素子３のみ高抵抗コンデンサ素子３０にした。すなわち、本例における発熱体５は放電抵抗５２とリアクトル５１のみであり、接続端子５０ａ，５０ｂは発熱体５に含まれない。
その他、実施例１と同様の構成を有する。
【００４４】
本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、複数個のコンデンサ素子３の温度を均等化しやすくなる。すなわち、図１０に示すごとく、発熱体５に近く、熱を受けやすいコンデンサ素子３ほど電気抵抗を大きくすることにより、その発熱を抑制する。これにより、複数個のコンデンサ素子３の温度を均等化することができる。
【００４５】
（実施例４）
本例は、コンデンサ素子３の構成を変更した例である。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示すごとく、本例のコンデンサ素子３は、誘電体フィルム６０の表面に金属被膜６１を形成した金属化フィルム６を巻回してなるフィルムコンデンサ素子３であり、高抵抗コンデンサ素子３０は、電極面３５間の金属化フィルム６の長さＬ２を他のコンデンサ素子３の長さＬ１よりも長くすることにより、電気抵抗が高くなるよう構成されている。
金属化フィルム６の巻回軸方向の長さＬを長くすると、電流が流れる方向における金属被膜６１の長さが長くなり、電気抵抗が高くなる。
【００４６】
また、金属化フィルム６を積層してフィルムコンデンサ素子３，３０を構成することもできる（図７参照）。この場合、高抵抗コンデンサ素子３０の電極面３５間の金属化フィルム６の長さを、他のコンデンサ素子３の長さよりも長くすることにより、高抵抗コンデンサ素子３０の電気抵抗を高くすることができる。
その他、実施例１と同様の構成を備える。
【００４７】
本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、金属化フィルム６の電極面３５間の長さＬを長くするだけでコンデンサ素子３の電気抵抗を高くすることができ、金属化フィルム６の材質を変更する必要がない。すなわち、金属化フィルム６を構成する誘電体フィルム６０および金属被膜６１の厚さや材質等を変更せず、長さＬを変更するだけで電気抵抗を変えられるので、高抵抗コンデンサ素子３０を容易に製造することが可能になる。
その他、実施例１と同様の作用効果を備える。
【００４８】
（実施例５）
本例は、コンデンサ素子３の構成を変更した例である。図１２（Ａ），図１２（Ｂ）に示すごとく、本例のコンデンサ素子３は、誘電体フィルム６０の表面に金属被膜６１を形成した金属化フィルム６を巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子３であり、高抵抗コンデンサ素子３０は、金属被膜６１の厚さを他のコンデンサ素子３よりも薄くすることにより、電気抵抗が高くなるよう構成されている。
金属被膜６１を薄くすると、金属被膜６１の抵抗が高くなるため、高抵抗コンデンサ素子３０の電極面３５間の電気抵抗が高くなる。
その他、実施例１と同様の構成を備える。
【００４９】
このようにすると、高抵抗コンデンサ素子３０と、他のコンデンサ素子３の大きさ及び巻数又は積層数を略同じにすることができる。すなわち、誘電体フィルム６０の厚さは数μｍ程度であり、金属被膜６１の厚さは数Å程度なので、金属被膜６１の厚さを変更しても、金属化フィルム６全体の厚さは殆ど変化しない。したがって、例えば金属化フィルム６を巻回してコンデンサ素子３を構成する場合、金属被膜６１が薄い金属化フィルム６と、金属被膜６１が厚い金属化フィルムとを同じ巻数だけ巻回し、高抵抗コンデンサ素子３０及び他のコンデンサ素子３を形成すると、巻回後の大きさが殆ど同じになる。
同様に、金属化フィルム６を積層してコンデンサ素子３を構成する場合も、金属被膜６１が薄い金属化フィルム６と、金属被膜６１が厚い金属化フィルム６とを同じ数だけ積層して、高抵抗コンデンサ素子３０及び他のコンデンサ素子３を形成すると、積層後の大きさが殆ど同じになる。
このように、高抵抗コンデンサ素子３０と他のコンデンサ素子３との大きさを同じにできると、これらを収納ケース２内に収納した際に、組み立てやすくなる。
その他、実施例１と同様の作用効果を備える。
【００５０】
（実施例６）
本例は、コンデンサ素子３の構成を変更した例である。図１３（Ａ），図１３（Ｂ）に示すごとく、本例のコンデンサ素子３は、誘電体フィルム６０の表面に金属被膜６１を形成した金属化フィルム６を巻回してなるフィルムコンデンサ素子３であり、高抵抗コンデンサ素子３０と他のコンデンサ素子３とは同一の金属化フィルム６を用いており、高抵抗コンデンサ素子３０は、金属化フィルム６の巻数を他のコンデンサ素子３よりも少なくすることにより、電気抵抗が高くなるよう構成されている。
なお、同様にして、金属化フィルム６を積層してフィルムコンデンサ素子３を構成することができる（図７参照）。この場合、高抵抗コンデンサ素子３０と他のコンデンサ素子３とに同一の金属化フィルム６を用い、金属化フィルム６の積層数を他のコンデンサ素子３よりも少なくすることにより、高抵抗コンデンサ素子３０の電気抵抗が高くなるよう構成することができる。
【００５１】
本例の高抵抗コンデンサ素子３０は、金属化フィルム６の巻数が少ないため、他のコンデンサ素子３と比較して、電極面３５の面積が小さくなっている。金属化フィルム６の巻数が少ないと、電流が流れる方向に直交する方向における金属化フィルム６の長さが短くなり、その結果、電極面３５間の電気抵抗が高くなる。
また、金属化フィルム６を積層してコンデンサ素子３を構成する場合は、積層数を少なくすると、金属被膜６１の積層数が少なくなるため、電極面３５間の電気抵抗が高くなる。
その他、実施例１と同様の構成を備える。
【００５２】
本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、同一の金属化フィルム６を用いて高抵抗コンデンサ素子３０と他のコンデンサ素子３を製造することが可能になる。すなわち、金属化フィルム６の材質や長さ等を変更しなくても、巻数又は積層数を変更するだけで、コンデンサ素子３の電気抵抗を変更することができる。これにより、高抵抗コンデンサ素子３０を容易に製造することが可能になる。
その他、実施例１と同様の作用効果を備える。
【００５３】
（実施例７）
本例は、コンデンサ素子３の構成を変更した例である。図１４（Ａ），図１４（Ｂ）に示すごとく、本例のコンデンサ素子３は、誘電体フィルム６０の表面に金属被膜６１を形成した金属化フィルム６を巻回又は積層してなるフィルムコンデンサ素子３であり、金属化フィルム６には、予め定められた値よりも高い電流が流れた場合に溶断するヒューズ６２が金属被膜６１のパターニングにより形成されている。
すなわち、金属化フィルム６には、金属被膜６１にＴ字状スリット６３が誘電体フィルム６０に複数個形成されている。そして、隣接する２個のＴ字状スリット６３の間が、ヒューズ６２とされている。
高抵抗コンデンサ素子３０は、電流が流れる方向に直交する方向におけるヒューズ６２の幅Ｗ２を、他のコンデンサ素子３のヒューズ６２の幅Ｗ１よりも狭くすることにより、電気抵抗が高くなるよう構成されている。
その他、実施例１と同様の構成を備える。
【００５４】
本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、誘電体フィルム６０及び金属被膜６１の膜厚や種類が同じ金属化フィルム６を用いて、高抵抗コンデンサ素子３０と他のコンデンサ素子３とを製造することができ、かつ、高抵抗コンデンサ素子３０と他のコンデンサ素子３の大きさを同一にすることができる。そのため、高抵抗コンデンサ素子３０と他のコンデンサ素子３の製造や特性管理が容易であるとともに、これらを収納ケース２内に収納した際に、組み立てやすくなる。
【符号の説明】
【００５５】
１  コンデンサ
１０  電力変換装置
２  収納ケース
３  コンデンサ素子
３０  高抵抗コンデンサ素子
４  接続部
５  発熱体
６  金属化フィルム
６０  誘電体フィルム
６１  金属被膜
６２  ヒューズ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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