(57)【要約】【課題】上下端面にメタリコン電極を設けた二個のコンデンサ素子を縦に並べて、上端面に開口部のある有底筒状のケースに収容し、ケースの開口部に外部電極端子を設けるフィルムコンデンサにあって、コンデンサ素子を電気的に並列に接続すると、並列共振により、並列共振点でのインピーダンスと等価直列抵抗が高くなりやすいとともに、コンデンサ内部の並列回路内に循環電流が流れ、そのために異常発熱するという問題が発生しやすい。本発明は、並列コンデンサの共振点のインピーダンスの増加を低減することを目的としている。【解決手段】コンデンサ素子同士を並列に接続するのに、コンデンサ素子間の向かい合った各メタリコン電極はそれぞれ別々に引き出し電極と接続されているので、並列コンデンサの共振点のインピーダンスの増加を十分低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属化フィルムを使用し巻き回して筒形とし、両端面にメタリコン電極を設けた二個のコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を巻き軸方向に重ねて収容する上端面に開口部のある有底筒状のケースと、前記メタリコン電極に接続する引き出し電極とを有するフィルムコンデンサにあって、前記コンデンサ素子同士は電気的に並列に接続されていて、そのコンデンサ素子の向かい合った前記メタリコン電極は、互いに直接接触せずに離れていて、それぞれ別々に前記引き出し電極と接続し、その引き出し電極は、前記ケースの開口部側でお互いが接続されているフィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムコンデンサに関し、特にフィルムコンデンサの共振現象の低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムコンデンサのコンデンサ素子は、フィルムに蒸着により薄膜金属電極を設けたものを、巻回または積層したもので、両端面に亜鉛、銅またはアルミニウムなどの金属をメタリコンにより付着させ、素子外部電極（以下メタリコン電極と呼ぶ）を形成している。
このようなコンデンサにおいて、等価直列抵抗を低減して低損失・低発熱なコンデンサにするための改善として、蒸着膜の導電値を向上させるために蒸着膜厚を厚くすると、コンデンサ素子のセルフヒーリング性が低下し、コンデンサ素子の耐圧性が低下してしまう。そのため、特許文献１には、蒸着膜厚は厚くせず、コンデンサ素子のメタリコン電極までの距離を短くする方法として、ひとつのコンデンサ素子を分割して、少なくとも二つのコンデンサ素子を並列に接続する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平７−２９８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、コンデンサ素子を並列に接続すると、並列共振により、並列共振点でのインピーダンスと等価直列抵抗が高くなりやすいとともに、コンデンサ内部の並列回路内に循環電流が流れ、そのために異常発熱するという問題が発生しやすい。
【０００５】
本発明は、並列コンデンサの共振点のインピーダンスと等価直列抵抗の増加を低減して、コンデンサ内部の並列回路内に流れる循環電流を抑え、異常発熱を抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、金属化フィルムを使用し巻き回して筒形とし、両端面にメタリコン電極を設けた二個のコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を巻き軸方向に重ねて収容する上端面に開口部のある有底筒状のケースと、前記メタリコン電極に接続する引き出し電極とを有するフィルムコンデンサにあって、前記コンデンサ素子同士は電気的に並列に接続されていて、そのコンデンサ素子の向かい合った前記メタリコン電極は、互いに直接接触せずに離れていて、それぞれ別々に前記引き出し電極と接続し、その引き出し電極は、前記ケースの開口部側でお互いが接続されているフィルムコンデンサを提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、両端面にメタリコン電極を設けた二個のコンデンサ素子を巻き軸方向に重ねて、上端面に開口部のある有底筒状のケースに収容するフィルムコンデンサにあって、コンデンサ素子同士を電気的に並列に接続するのに、コンデンサ素子間の向かい合った各メタリコン電極は互いに直接接触せずに離れていて、それぞれ別々に引き出し電極と接続されているので、並列コンデンサの共振点のインピーダンスと等価直列抵抗の増加を十分低減することができるため、コンデンサ内部の並列回路内に流れる循環電流を抑え、異常発熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の二個のコンデンサ素子とそれに接続する引き出し電極を示している。
【図２】比較例としての二個のコンデンサ素子とそれに接続する引き出し電極を示している。
【図３】本発明のコンデンサと比較例のコンデンサの周波数特性を示す線図を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に述べるメタリコン電極は、コンデンサ素子の電極の端部に接続する素子外部電極で、亜鉛、銅またはアルミニウムなどの金属をメタリコン（溶射）により付着させたものが使用できる。
【００１０】
本発明に述べるコンデンサ素子は、フィルムに蒸着により薄膜金属電極を設けたものを巻回したもので、その両端面には、金属をメタリコンにより付着させた素子外部電極（メタリコン電極）が形成されている。フィルムは、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン等を使用でき、金属箔や薄膜金属の金属としては、アルミニウム、銅、亜鉛またはそれらの合金などが使用できる。
断面形状は円形、それをつぶした場合は偏平形となるが、偏平形の方がその側面が平面となり収納効率、放熱性が向上する。
【００１１】
本発明のケースは、上端面に開口部のある有底筒状の一般的にフィルムコンデンサに使用できる容器で、プラスチックまたは金属により形成することができる。プラスチックであれば、たとえば、ポリエチレンテレフタレート系、ポリブチレンテレフタレート系、ポリカーボネート系、またはポリフェニレンスルフィド系などの樹脂を用いることができる。金属であれば、たとえば、アルミニウム、マグネシウム、鉄、ステンレス、銅またはそれらの合金などを用いることができる。
ケース内には、コンデンサ素子を設け、その多くは絶縁樹脂等で充填する。絶縁樹脂は、一般的にフィルムコンデンサの充填用に使用している絶縁材料で、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂にフィラー等を混ぜたものである。フィラーとしては、珪素、チタン、アルミニウム、カルシウム、ジルコニウム、マグネシウム等の水酸化物、酸化物、炭化物、窒化物、これらの複合物などが使用できる。必要があれば、難燃剤、酸化防止剤を添加してもよい。
【００１２】
本発明に述べる引き出し電極は、メタリコン電極に接続し外部に引き出しするための電極で、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、ステンレス、燐青銅等の金属または合金からなる金属板、金属箔または線で、表面に錫、半田等をめっきする場合もある。錫めっきを施した銅が好適である。厚さ、形状は、製品の要求する許容電流やＥＳＬ（等価直列インダクタンス）または強度やストレス軽減等を考慮して設計される。
ケースの上端面の開口部に封口体がある場合は、この封口体に外表面から内表面間を貫通するように設けた外部電極端子に、引き出し電極を接続する。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の二個のコンデンサ素子とそれに接続する引き出し電極を示している。
二つのコンデンサ素子１は、それぞれ金属化フィルムを使用し巻き回して筒形とし、両端面にメタリコン電極２を設け、巻き軸方向に重ねる。この一組のコンデンサ素子１間の向かい合った各メタリコン電極２同士は直接接触しないようして、別々に引き出し電極３の一方の端部と接続させ、ケースの開放端となる方向（図１では上側）に折り曲げ、ケース７の開口部側において、引き出し電極３のもう一方の端部部分でお互いを接続させる。
一組のコンデンサ素子１間の向かい合った各メタリコン電極２が接触しないようにする方法としては、たとえばその間に絶縁性のスペーサーを挟み込む。
【００１４】
図２は、比較例としての二個のコンデンサ素子とそれに接続する引き出し電極を示している。
二つのコンデンサ素子１は、図１と同様に、それぞれ金属化フィルムを使用し巻き回して筒形とし、両端面にメタリコン電極２を設け、巻き軸方向に重ねる。この一組のコンデンサ素子１間の向かい合った各メタリコン電極２間を、接続電極４によりまたは直接接触させる。また、この一組のコンデンサ素子１の外側の両メタリコン電極２間を、もう一つの接続電極４により接続させる。
引き出し電極３の外部への引き出しは、コンデンサ素子１間の向かい合ったメタリコン電極２の一方に、また、この一組のコンデンサ素子１の外側の両メタリコン電極２は、ケース７の開口部側のメタリコン電極２に、引き出し電極３の一方の端部とそれぞれ接続させ、ケース７の開口部方向（図２では上側）に折り曲げる。
【００１５】
図３は、本発明のコンデンサと上記比較例のコンデンサの周波数に対するインピーダンス特性と等価直列抵抗との関係を示す線図を模式的に示している。５ａは、実施例１のコンデンサの周波数に対するインピーダンス特性を、５ｂは、実施例１のコンデンサの周波数に対する等価直列抵抗特性を、６ａは、比較例１のコンデンサの周波数に対するインピーダンス特性を、６ｂは、比較例１のコンデンサの周波数に対する等価直列抵抗特性を示している。本発明のコンデンサは、比較例のコンデンサと比較して、並列共振の周波数のところでの、インピーダンスと等価直列抵抗とが急増していないことを示している。
【実施例１】
【００１６】
まず、片面にアルミニウムを厚さ３００オングストロームで蒸着して、金属電極を形成した厚さ８μｍの帯状のポリエステルフィルムを２枚重ね合わせて巻回し、端面が円形の柱状体とし、その両端面に、銅、その表面に錫のメタリコンによって形成されるメタリコン電極を設けた直径１０ｃｍのコンデンサ素子を一組用意する。
次に、次に、この一組のコンデンサ素子間の向かい合った各メタリコン電極は直接接触しないようして、別々に引き出し電極一方の端部と接続させ、厚さ５０μｍポリエステルシートのスペーサーを挟み込んで、コンデンサ素子を巻き軸方向に重ねる。
次に、ポリフェニレンスルフィドのケースに収納した場合に、ケースの開放端となる方向に引き出し電極を折り曲げ、引き出し電極のもう一方の端部部分で接続させる。
次に、ケースの蓋に設けた外部端子に、引き出し電極を接続し、コンデンサ素子をケースに収納した。
次に、蓋に設けた貫通穴より、エポキシ樹脂組成物の充填材を注入し、ケース内を充填した。
【００１７】
（比較例１）
一組のコンデンサ素子間の向かい合った各メタリコン電極間と、外側の両メタリコン電極間とは、接続電極により接続させ、引き出し電極の外部への引き出しは、コンデンサ素子間の向かい合った上側のメタリコン電極と、ケースの開放端となるほうのメタリコン電極とにそれぞれ接続させ、ケースの開放端となる方向に折り曲げる以外実施例１と同様に作成した。
【００１８】
上記の実施例１と比較例１のコンデンサの並列共振の周波数は、おおよそ５００００Ｈｚのところに現れ、その周波数のインピーダンスと等価直列抵抗の結果を表１に示す。また、雰囲気温度４０℃、直流電圧３００Ｖ、交流分１２０Ｈｚ、リプル電流４０Ａｒｍｓで５時間放置後の発熱温度を測定し、結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１から、本発明のコンデンサは、比較例のコンデンサと比べ並列共振の周波数のところで、インピーダンスが半分ほど、等価直列抵抗が５分の１ほど小さいことがわかる。また、発熱温度も十分抑えられることがわかる。
【符号の説明】
【００２１】
１…コンデンサ素子、２…メタリコン電極、３…引き出し電極、４…接続電極、５ａ…図１に示す本発明のコンデンサの周波数に対するインピーダンス特性、５ｂ…図１に示す本発明のコンデンサの周波数に対する等価直列抵抗特性、６ａ…図２に示す比較例のコンデンサの周波数に対するインピーダンス特性、６ｂ…図２に示す比較例のコンデンサの周波数に対する等価直列抵抗特性、７…ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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