(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金属化フィルムを重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射してなる複数個のコンデンサ素子の巻回端面部を内部引出用端子で並列接続した素体と、
該素体の端面部および側面部を被覆する一対の凹状絶縁性ケースと、
前記一対の凹状絶縁性ケースの内壁に当接し、前記素体を挟み込むように設けられた一対の支持板と
を備えた集合体を金属製容器に収納し、
前記集合体は前記素体の端面部および側面部と、前記一対の凹状絶縁性ケースとの間に充填樹脂を充填、硬化させることで形成され、前記金属製容器の内底部に樹脂を充填、硬化させて前記集合体を前記金属製容器内に樹脂固定してなることを特徴とする乾式金属化フィルムコンデンサ。
【請求項２】
上記コンデンサ素子の側面外周部を熱可塑性粘着テープ、樹脂含浸熱硬化性テープ、難燃性粘着テープ、熱収縮テープのいずれかの絶縁物で被覆することを特徴とする請求項１記載の乾式金属化フィルムコンデンサ。
【請求項３】
上記素体を形成している内部引出用端子にて接続されている電極引出部の面を除く側面外周部を耐熱性フィルムまたは難燃性シートからなる側面保護絶縁物で１層以上巻回し、被覆したことを特徴とする請求項１または２記載の乾式金属化フィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属化フィルムを使用し、かつ絶縁油を使用しない乾式金属化フィルムコンデンサに関するもので、内部素子の保護を確実にするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両、圧延機、直流送電等の産業機器や力率改善等に用いられている金属化フィルムコンデンサは、ポリプロピレンフィルムにアルミニウムなどを蒸着した金属化フィルムを使用し、絶縁油を含浸したタイプの金属化フィルムコンデンサが採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の金属化フィルムコンデンサは、電極引出部を設けたコンデンサ素子を集合し、包囲絶縁材で包囲し素体を形成し、金属製容器に絶縁材を介して収納し、可燃性の絶縁油を含浸しているので、大型で重く、燃えやすい。よって、最近では防災上の目的などで可燃性の絶縁油を使用しない小型、軽量の乾式コンデンサが要求されることが多くなってきた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の大型で重く、燃えやすいという問題を解決するため、絶縁油、絶縁性ガスを使用することなく、複数個のコンデンサ素子を内部引出用端子で並列接続し素体を形成し、該素体の端面部および側面部と、一対の凹状絶縁性ケースとの間に充填樹脂を充填、硬化した集合体を金属製容器に収納し、樹脂で集合体を固定した小型、軽量の乾式金属化フィルムコンデンサを提供するものである。
【０００５】
すなわち、一対の金属化フィルム２を重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射してなる複数個のコンデンサ素子１の巻回端面部を内部引出用端子５で並列接続した素体６と、該素体６の端面部および側面部を被覆する一対の凹状絶縁性ケース９と、前記一対の凹状絶縁性ケース９の内壁に当接し、前記素体６を挟み込むように設けられた一対の支持板１１とを備えた集合体１２を金属製容器１３に収納し、前記集合体１２は前記素体６の端面部および側面部と、前記一対の凹状絶縁性ケース９との間に充填樹脂８を充填、硬化させることで形成され、前記金属製容器１３の内底部に樹脂１５を充填、硬化させて前記集合体１２を前記金属製容器１３内に樹脂固定してなることを特徴としている。
【０００６】
また、上記コンデンサ素子１の側面外周部を熱可塑性粘着テープ、樹脂含浸熱硬化性テープ、難燃性粘着テープ、熱収縮テープのいずれかの絶縁物で被覆することを特徴としている。
【０００７】
さらに、上記素体６を形成している内部引出用端子にて接続されている電極引出部の面を除く側面外周部を耐熱性フィルムまたは難燃性シートからなる側面保護絶縁物で１層以上巻回し、被覆することを特徴としている。
【０００８】
そして、上記絶縁性樹脂１０が凹状絶縁性ケース９と充填樹脂８とからなることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
巻回端面に金属を溶射してなる複数個の側面外周部を絶縁物で被覆したコンデンサ素子を内部引出用端子で並列接続し素体を形成し、該素体の端面部および側面部に絶縁性樹脂で被覆した集合体を外部端子を設けた金属製容器に収納し、樹脂で集合体を固定している。
絶縁油および絶縁性ガスを使用しない小型、軽量の乾式金属化フィルムコンデンサを作製することができ、また充填、密封する工程を必要とせず、工数を削減することができる。
さらに、上記の集合体を金属製容器に収納することにより、内部素子の保護が確実になる。
【００１０】
【実施例】
［実施例１］
図１は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの一実施例を示す縦断図面で、図３は図１を構成する集合体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は片側の充填樹脂、凹状絶縁性ケースを取除いた側面図で、図４は図３を構成する素体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図で、図６は凹状絶縁性ケースの一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
また、図７は巻回端面に電極引出部を形成してなるコンデンサ素子の側面外周部に絶縁物を被覆した斜視図で、図８は一対の金属化フィルムを展開した図面である。
【００１１】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図１に示す乾式金属化フィルムコンデンサは、図６に示す凹状絶縁性ケース９を、内部引出用端子５で接続してなる素体６と支持板１１とに被せ、該凹状絶縁性ケースの内壁に支持板１１を当接させて、その間に充填樹脂８を充填、硬化させて形成した集合体１２を金属製容器１３に収納し、その間に樹脂１５を充填、硬化させ、集合体１２から引き出されている内部引出用端子５を金属製容器１３に設けられている外部端子１４に接続している。
【００１２】
図４の素体６は、錫鍍金などを施した銅、真鍮などからなる丸穴５ａなどを設けた内部引出用端子５を複数個のコンデンサ素子１の電極引出部３に並列接続し形成している。
コンデンサ素子１は、図８に示す一対の金属化ポリプロピレンフィルム、金属化ポリエステルフィルムなどからなる金属化フィルム２を巻回し、金属化フィルムをバーンオフ方式にて金属蒸着膜を飛散させて後巻するか、または後巻フィルムとしてポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルムなどで巻回し、巻回端面に亜鉛、はんだなどの金属を溶射して電極引出部３を形成している。
【００１３】
絶縁物４は図７に示すように、コンデンサ素子１の側面外周部をポリエステル、ポリプロピレン、ポリイミドなどの熱可塑性粘着テープ、または不飽和ポリエステル、エポキシなどの樹脂を含浸した熱硬化性粘着テープ若しくは難燃性粘着テープを複数回、巻回するか、または塩化ビニル、ポリエステル、架橋ポリエチレン、シリコンゴムなどの熱収縮チューブを被せて熱収縮してなるものである。
【００１４】
上記凹状絶縁性ケース９は内部引出用端子５に接続した素体６などを覆える大きさである。絶縁材からなる支持板１１の長さは素体６と凹状絶縁性ケース９との間に充填する充填樹脂８の厚みに対応して適宜決定すればよい。
また、充填樹脂８および樹脂１５はエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの絶縁性を有する熱硬化性樹脂からなり、図６に示す凹状絶縁性ケース９はポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレートなどによる樹脂成形、またはポリ塩化ビニル、ポリカーボネイトなどの真空成形により形成したものである。
【００１５】
上記の構成によれば、絶縁油や絶縁性ガスを使用していないので、真空乾燥、含浸及び洗浄工程が不要で工期が大幅に短縮でき、さらに絶縁油の油漏れや絶縁性ガスの漏れによる特性劣化がなく品質の安定化を図ることができる。
また、個々のコンデンサ素子の側面外周部を絶縁性の絶縁物で被覆し、素体の端面部および側面部を凹状絶縁性ケースと充填樹脂とからなる絶縁性樹脂で被覆しているので、金属製容器と集合体とは確実に絶縁でき、絶縁耐力は低下することはない。
さらに、集合体を樹脂により金属製容器に固定しているので、組立作業が簡単で、かつ堅牢となり、内部素子の保護が確実になる上に、耐振性も改善される。
【００１６】
［実施例２］
図２は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの他の実施例を示す縦断面図で、図５は図２を構成する集合体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は片側の充填樹脂、凹状絶縁性ケースを取除いた側面図であり、図において、図１と同一番号を付したものは同一部品であり、その説明は省略する。前述の実施例と相違する点は、素体の側面外周部を側面保護絶縁物で被覆したことにある。
【００１７】
側面保護絶縁物７は、少なくともポリイミド、ノーメックスなどの耐熱性フイルム、または難燃性シートからなり、上記の素体６を形成している内部引出用端子５にて接続されている電極引出部３の面を除く側面外周部を側面保護絶縁物７で１層以上巻回し、その端面を充填樹脂８で充填、硬化する。
【００１８】
上記の構成によれば、実施例１と同様の効果を有し、さらに、素体の側面外周部を耐熱性または難燃性の側面保護絶縁物で被覆しているので、万一コンデンサ素子に異常を来たし、コンデンサ素子が溶融、溶出しても、この側面保護絶縁物で保護し、金属製容器との短絡を防止することができる。
【００１９】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように本発明の乾式金属化フィルムコンデンサは、絶縁油や絶縁性ガスを使用していないので、真空乾燥、含浸及び洗浄工程が不要で工期が大幅に短縮出でき、さらに絶縁油の油漏れや絶縁性ガスの漏れによる特性劣化がなく品質の安定化を図ることができる。また、個々のコンデンサ素子の側面外周部を熱可塑性粘着テープ、樹脂含浸熱硬化性テープ、難燃性粘着テープ、熱収縮テープのいずれかの絶縁物で被覆し、素体の端面部および側面部を凹状絶縁性ケースと充填樹脂とからなる絶縁性樹脂で被覆しているので、金属製容器と集合体とは確実に絶縁でき、絶縁耐力が低下することはない。さらに、集合体を樹脂により金属製容器に固定しているので、組み立て作業が簡単で、かつ堅牢となり、内部素子の保護が確実になる上に、耐振性も改善される。そして、素体を形成している内部引出用端子にて接続されている電極引出部の面を除く側面外周部を耐熱性フィルムまたは難燃性シートからなる側面保護絶縁物で１層以上巻回し、被覆しているので、万一コンデンサ素子に異常を来たし、コンデンサ素子が溶融、溶出しても、この側面保護絶縁物で保護し、金属製容器との短絡を防止することができるなどの利点があり、工業的、実用的にその価値は極めて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの一実施例を示す縦断図面である。
【図２】図２は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの他の一実施例を示す縦断図面である。
【図３】図３は図１を構成する集合体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は片側の充填樹脂、凹状絶縁性ケースを取除いた側面図である。
【図４】図４は図３を構成する素体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図５】図５は図２を構成する集合体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は片側の充填樹脂、凹状絶縁性ケースを取除いた側面図である。
【図６】図６は本発明の凹状絶縁性ケースの一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】図７は本発明の一実施例のコンデンサ素子を示す斜視図である。
【図８】図８は本発明の一対の金属化フィルムを展開した一実施例の図面である。
【符号の説明】
１  コンデンサ素子
２  金属化フィルム
３  電極引出部
４  絶縁物
５  内部引出用端子
５ａ  丸穴
６  素体
７  側面保護絶縁物
８  充填樹脂
９  凹状絶縁性ケース
１０  絶縁性樹脂
１１  支持板
１２  集合体
１３  金属製容器
１４  外部端子
１５  樹脂
【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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