(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合せて巻回し、その両端部にメタリコン部を形成した複数個のコンデンサ素子を直列接続し、各コンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通するとともに前記複数個のコンデンサ素子を外装パイプ内に収納してなる素体と、
該素体を収納する容器と
を備え、
前記外装パイプは少なくとも１種をポリイミドとする２種以上からなる絶縁性フィルムを複数回、巻回して形成され、
前記素体は前記コンデンサ素子と前記外装パイプとの間の空隙部に充填された絶縁性樹脂を有し、
前記素体を固定用樹脂で前記容器に固定するとともに前記容器内に絶縁性ガスを充填した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】
前記素体を複数個備えた請求項１記載の乾式金属化フィルムコンデンサであって、
各素体から突出している絶縁棒の両端部にネジ部が形成され、
各素体を前記ネジ部により固定用絶縁板を介して連結固定した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３】
前記素体を直列、並列、または直並列に接続し集合体を形成し、該集合体を単相、デルタ結線、または星形結線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、主として電力関係の力率改善用に用いられる素体を複数個、集合して構成した乾式金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高圧進相コンデンサとしては、実開昭６３−６１１１６号公報に記載されたものが知られている。
上記公報では、複数個の丸巻コンデンサ素子を直列接続して絶縁筒に収納し、この絶縁筒を複数本並置してこの上下端を絶縁板で固定してコンデンサユニットが構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の構成では、直列接続した丸巻コンデンサ素子を絶縁筒に収納して、コンデンサを構成するに必要な本数だけまとめて、これらの複数本の絶縁筒の上下端を絶縁板によって固着しているだけで、丸巻コンデンサの収納時の応力や、振動による機械的な衝撃力を吸収することができず、それらによってメタリコン部にクラックが発生し、絶縁特性の劣化や損失率の増大を招いたり、最悪の場合、コンデンサの破壊時にコンデンサ素子が溶出し、この溶出物により絶縁筒が破損し、容器と短絡するなど品質特性が低下するという問題が生じていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、直列接続したコンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、該素子を整列させて、２種類以上の絶縁性フィルムで形成される外装パイプ内に収納し、この空隙部に絶縁性樹脂を充填し素体とし、該素体を容器に収納し、固定用樹脂で固定した品質特性の良好な乾式金属化フィルムコンデンサを提供するものであり、併せてコンデンサ素子を直線上に整列することにより、寸法精度の向上を図ろうとするものである。
【０００５】
すなわち、一対の金属化フィルムを重ね合せて巻回し、その両端部にメタリコン部１ａを形成した複数個のコンデンサ素子１を直列接続し、各コンデンサ素子１の貫通穴１ｂに絶縁棒２を挿通するとともに複数個のコンデンサ素子１を外装パイプ３内に収納してなる素体５と、該素体を収納する容器１１とを備え、外装パイプ３は少なくとも１種をポリイミドとする２種以上からなる絶縁性フィルム３ａ，３ｂを複数回、巻回して形成され、素体５はコンデンサ素子１と外装パイプ３との間の空隙部に充填された絶縁性樹脂４を有し、素体５を固定用樹脂１０で容器１１に固定するとともに容器１１内に絶縁性ガスを充填したことを特徴としている。
【０００８】
そして、素体５を複数個備えた乾式金属化フィルムコンデンサにおいては、各素体５から突出している絶縁棒２の両端部にネジ部２ａが形成され、各素体５をネジ部２ａにより固定用絶縁板６を介して連結固定したことを特徴としている。
【００１０】
さらに、上記素体５を直列、並列、または直並列に接続し集合体７を形成し、該集合体を単相、デルタ結線、または星形結線したことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
直列接続したコンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、該素子を整列させて、少なくとも１種をポリイミドとする２種類以上の絶縁性フィルムで形成される外装パイプ内に収納し、この空隙部に絶縁性樹脂を充填し素体を形成しているので、上記樹脂がコンデンサ素子の収納時の応力や、振動による機械的な衝撃力を吸収し、メタリコン部にクラックの発生やメタリコン部での断線を防止することができる。また、直列接続した複数個のコンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、整列させているので、コンデンサ素子が蛇行することなく、寸法精度を向上させることができ、コンデンサ素子と外装パイプとの間の絶縁性樹脂の厚みが均一となり、耐電圧の低下を防止できる。さらに、コンデンサ素子の万一の破壊による金属化フィルムの溶融や溶出に対しても、少なくとも１種をポリイミドとする２種類以上の絶縁性フィルムで形成される外装パイプによりコンデンサ素子と容器との短絡を防止することができ、品質の安定化が図れる。
【００１３】
【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図面で、容器の前面部を取り除いた正図面で、図２は図１を構成する素体の縦断面図で、図３は図２を構成するコンデンサ素子の斜視図である。以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明するが、この発明は以下の実施例に限定されるものではない。図１に示す乾式金属化フィルムコンデンサは、３相、星形結線の製品で、図２に示す素体５を、１相当り２個並列に接続し集合体７を形成し、該集合体を１相として３相となるように、それぞれの素体５から突出している絶縁棒２のネジ部２ａにより固定用絶縁板６を介して連結固定し、各相の集合体７の下方端から導出している内部引出用端子１ｃを中性点として互いに接続線１ｄにて接続しコンデンサユニットを形成している。そして、該ユニットを容器１１に収納し、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂からなる固定用樹脂１０を充填し、コンデンサユニットが固定される。上記集合体の上部から導出される内部引出用端子１ｃを容器１１に装着されている外部端子１２に接続し、その後、上記容器に絶縁性ガスを充填している。
【００１４】
図２の素体５は、複数個のコンデンサ素子１を接続線１ｄで直列接続し、該素子１の貫通穴１ｂに絶縁棒２を挿通し、２種類の絶縁性フィルムで形成される外装パイプ３内にコンデンサ素子１を収納し、該素子と上記外装パイプとの空隙部にエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂からなる絶縁性樹脂４を充填、硬化している。
【００１５】
この絶縁性樹脂４の充填に際し、外装パイプ３の形状よりも大きい寸法の絶縁板（図示せず）に設けられた各々の貫通穴（図示せず）に、コンデンサ素子１を挿通した絶縁棒２とコンデンサ素子１に接続された内部引出用端子１ｃとをそれぞれ挿通し、絶縁板（図示せず）にて外装パイプ３の下方端の開口部を遮蔽し、他方の開口部より絶縁性樹脂４を充填し、絶縁性樹脂４の硬化後、絶縁板を取除いて素体５を形成している。
【００１６】
図３のコンデンサ素子１は、たとえば先巻フィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルムを巻回し、その後、一対の金属化ポリプロピレンフィルムなどの金属化フィルムを重ね合せて多数回、巻回し、後巻フィルムとしてポリプロピレンフィルムを巻回し形成しているが、この巻回時の中心軸である巻芯を抜き取ったあとにできる中心穴を貫通穴１ｂとし、その巻回端面に亜鉛、はんだなどの金属を溶射してメタリコン部１ａを形成している。
【００１７】
絶縁棒２は、ポリアセタール、ポリアミド、ガラス入エポキシ樹脂などからなる絶縁性材料で、コンデンサ素子１の貫通穴１ｂの内径とほぼ同一またはその内径より少しだけ小さい外形で、その両端部にネジ部２ａを形成している。また、絶縁棒２の長さは直列接続するコンデンサ素子１の個数に対応して適宜決定すればよい。
【００１８】
コンデンサ素子１を収納する絶縁性フィルムで形成される外装パイプ３は、その内側をポリイミドフィルムなどの耐熱性を有する絶縁性フィルム３ａ、外側をポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの絶縁性フィルム３ｂとの２種類からなる構成で、コンデンサ素子１の外形とほぼ同一またはその外形より少しだけ大きい外形で、複数回、巻回し、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどからなる粘着テープ３ｃで巻止めして形成したもので、その長さは直列接続するコンデンサ素子１の個数に対応して適宜決定すればよい。
【００１９】
上記の構成によれば、直列接続したコンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、コンデンサ素子を整列させて、２種類の絶縁性フィルムで形成される外装パイプに収納し、この空隙部に絶縁性樹脂を充填して素体を形成し、コンデンサ素子を固定しているので、振動や機械的な衝撃力を吸収し、メタリコン部にクラックの発生やメタリコン部での断線を防止することができる。また、直列接続した複数個のコンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、整列しているので、コンデンサ素子が蛇行することなく、直線上に整列した状態となり、寸法精度を向上させることができ、コンデンサ素子と外装パイプとの間の絶縁性樹脂の厚みが均一となり、耐電圧の低下が防止できる。さらに、コンデンサ素子の万一の破壊による金属化フィルムの溶融や溶出に対しても、２種類の絶縁フィルムで形成される外装パイプによりコンデンサ素子と容器との短絡を防止することができ、品質の安定化を図ることができる。
【００２０】
上記実施例では、集合体７を１相として３相となるように、それぞれの素体５から突出している絶縁棒２のネジ部２ａにより固定用絶縁板６を介して連結固定し、固定用絶縁板６の上面、下面にナット８、９を配し固定しているが、固定用絶縁板６の下側、すなわち、集合体７の上面、下面に当接するナット９を省略し集合体７の上面、下面にそれぞれ固定用絶縁板６が当接するようにナット８で固定してもよく、さらに、素体５を容器１１に収納し樹脂１０にて固着しているが、容器１１に樹脂１０を注入し、その樹脂の硬化前に素体５を収納し、その後樹脂１０を硬化させても、同様の効果が得られる。
【００２１】
また、上記実施例において、外装パイプは２種類の絶縁性フィルムからなり、内側をポリイミドフィルムなどの耐熱性を有する絶縁性フィルム、外側をポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの絶縁性フィルムの場合を示したが、内側を絶縁性フィルム、外側を耐熱性を有する絶縁性フィルムの構成でもよい。また、絶縁性フィルムを巻回後、その上層部に耐熱性を有する絶縁性フィルムを重ねて巻回しても、逆の場合でもよく、さらに、３種類以上の絶縁性フィルムを巻回してもよく、少なくとも１種類がポリイミドフィルムである絶縁性フィルムで外装パイプを形成すれば、絶縁性フィルムの耐熱性によりコンデンサ素子の万一の破壊による金属化フィルムの溶融や溶出を遮蔽することができる。
【００２２】
２種類の絶縁性フィルムで形成される外装パイプの巻回数は、３〜５回が好ましい。５回以上になればその厚みが厚く、素体寸法が大きくなる。３回以下の場合は、外装パイプの形成時、絶縁性フィルムに傷が付くと、コンデンサ素子に万一の破壊が生じたとき、この部分より外装パイプが破損する場合があり、さらに、外装パイプの腰が弱く、絶縁棒を挿通しているコンデンサ素子を収納する作業性が悪く、好ましくない。また、３種類以上の絶縁性フィルムで形成される外装パイプの場合は、３〜４回が好ましい。
【００２３】
また、素体は直列接続したコンデンサ素子に絶縁棒を挿通し、コンデンサ素子を絶縁性フィルムで形成される外装パイプ内に収納し、この空隙部に絶縁性樹脂を充填して形成されるので、この素体を耐湿性に優れたコンデンサ単器として使用してもよい。この場合、絶縁棒の先端部にネジ部を形成しているので、これを取付足として利用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の乾式金属化フィルムコンデンサは、複数個のコンデンサ素子を容易に集合できるとともに、直列接続したコンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、そのコンデンサ素子を少なくとも１種をポリイミドとする２種類以上の絶縁性フィルムで形成される外装パイプ内に収納し、この空隙部に絶縁性樹脂を充填して素体を形成し、コンデンサ素子を固定しているので、振動や機械的な衝撃力を吸収し、メタリコン部にクラックの発生やメタリコン部での断線を防止することができ、また、直列接続した複数個のコンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通しているので、コンデンサ素子が蛇行することなく、直線上に整列した状態となり、寸法精度の向上が図れる。さらに、コンデンサ素子と外装パイプとの間の絶縁性樹脂の厚みが均一となるので、耐電圧の低下を防止できる。また、コンデンサ素子の万一の破壊による金属化フィルムの溶融や溶出に対しても、少なくとも１種をポリイミドとする２種類以上の絶縁性フィルムで形成される外装パイプによりコンデンサ素子と容器との短絡を防止することができ、品質の安定化を図ることができる。さらに、素体は直列接続したコンデンサ素子に絶縁棒を挿通し、コンデンサ素子を上記絶縁性フィルムで形成される外装パイプ内に収納し、この空隙部に絶縁性樹脂を充填して作製されるので、コンデンサ単器として使用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図面で、容器の前面部を取り除いた正面図である。
【図２】図２は、図１を構成する素体の縦断面図である。
【図３】図３は、図２を構成するコンデンサ素子の斜視図である。
【符号の説明】
１  コンデンサ素子
１ａ  メタリコン部
１ｂ  貫通穴
１ｃ  内部引出用端子
１ｄ  接続線
２  絶縁棒
２ａ  ネジ部
３  外装パイプ
３ａ  耐熱性を有する絶縁性フィルム
３ｂ  絶縁性フィルム
３ｃ  粘着テープ
４  絶縁性樹脂
５  素体
６  固定用絶縁板
７  集合体
８、９  ナット
１０  固定用樹脂
１１  容器
１２  外部端子
１３  絶縁ガス
【図１】
0004384721.tif 000002
【図２】
0004384721.tif 000003
【図３】
0004384721.tif 000004