(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コンデンサ素子を直列接続し、該コンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、該コンデンサ素子の側面外周部を絶縁物で被覆してなるコンデンサ素体と、
該コンデンサ素体の両巻回端面部に接続した一対の外部引出用端子と、
上方側絶縁棒貫通穴、上方側端子貫通穴および樹脂注入口が設けられ、前記絶縁棒および前記一対の外部引出用端子の一方がそれぞれ、前記上方側絶縁棒貫通穴および前記上方側端子貫通穴に挿通されて外方に引き出されるとともに、前記コンデンサ素体を上方から被覆する上方側凹状絶縁性ケースと、
下方側絶縁棒貫通穴と下方側端子貫通穴とが設けられ、前記絶縁棒および前記一対の外部引出用端子の他方がそれぞれ、前記下方側絶縁棒貫通穴および前記下方側端子貫通穴に挿通されて外方に引き出されるとともに、前記コンデンサ素体を下方から被覆する下方側凹状絶縁性ケースと
を備え、
前記コンデンサ素子の側面外周部と前記絶縁物との間、前記コンデンサ素体と前記上方側凹状絶縁性ケースとの間、および前記コンデンサ素体と前記下方側凹状絶縁性ケースとの間を前記樹脂注入口から注入された充填樹脂によって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２】
前記上方側および前記下方側凹状絶縁性ケースより突出している絶縁棒の少なくとも一方にネジ部を設けた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】
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コンデンサ素子を直列接続し、該コンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、該コンデンサ素子の側面外周部を絶縁物で被覆してなるコンデンサ素体と、
該コンデンサ素体の両巻回端面部に接続した一対の外部引出用端子と、
絶縁棒貫通穴が設けられ、前記絶縁棒が前記絶縁棒貫通穴に挿通されて外方に引き出されるとともに、前記コンデンサ素体を下方から被覆する凹状絶縁性ケースと
を備え、
前記一対の外部引出用端子は前記絶縁物で囲まれた空間の上方側に形成された開口部から引き出され、前記コンデンサ素子の側面外周部と前記絶縁物との間、前記コンデンサ素体と前記凹状絶縁性ケースとの間、および前記一対の外部引出用端子の間を前記開口部から注入された充填樹脂によって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４】
前記凹状絶縁性ケースより突出している絶縁棒にネジ部を設けたことを特徴とする請求項３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、金属製容器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ある。
【０００２】
【従来の技術】
従来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、絶縁材で包囲しコンデンサ素体を形成し、金属製容器に絶縁材を介してコンデンサ素体を収納し、可燃性の絶縁油を含浸しているので、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、上記の重く、燃えやすいという問題を解決するため、絶縁油、金属製容器を使用することなく、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、上記素子の側面外周部を絶縁物で被覆しコンデンサ素体を形成し、該コンデンサ素体の巻回端面部に外部引出用端子を接続し、上記コンデンサ素体の巻回端面部および上記コンデンサ素子の側面と絶縁物との間、コンデンサ素体と凹状絶縁性ケースとの間を充填樹脂によって固定した小型、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。そして、コンデンサ素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、凹状絶縁被覆部より上記絶縁棒の少なくとも一方を突出させることにより、コンデンサ素子の取付位置を一定に保つとともにコンデンサ素体の外部取付を容易にしようとするものである。
【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コンデンサ素子１を直列接続し、該コンデンサ素子１の貫通穴１ａに絶縁棒８を挿通し、該コンデンサ素子１の側面外周部を絶縁物４で被覆してなるコンデンサ素体９と、該コンデンサ素体９の両巻回端面部に接続した一対の外部引出用端子５、５と、上方側絶縁棒貫通穴１３ａ、上方側端子貫通穴１３ｂおよび樹脂注入口１３ｃが設けられ、絶縁棒８および一対の外部引出用端子５、５の一方がそれぞれ、上方側絶縁棒貫通穴１３ａおよび上方側端子貫通穴１３ｂに挿通されて外方に引き出されるとともに、コンデンサ素体９を上方から被覆する上方側凹状絶縁性ケース１３と、下方側絶縁棒貫通穴１４ａと下方側端子貫通穴１４ｂとが設けられ、絶縁棒８および一対の外部引出用端子５、５の他方がそれぞれ、下方側絶縁棒貫通穴１４ａおよび下方側端子貫通穴１４ｂに挿通されて外方に引き出されるとともに、コンデンサ素体９を下方から被覆する下方側凹状絶縁性ケース１４とを備え、コンデンサ素子１の側面外周部と絶縁物４との間、コンデンサ素体１と上方側凹状絶縁性ケース１３との間、およびコンデンサ素体１と下方側凹状絶縁性ケース１４との間を樹脂注入口１３ｃから注入された充填樹脂１２によって固定したことを特徴としている。
【０００６】
また、上方側および下方側凹状絶縁性ケース１３，１４より突出している絶縁棒８の少なくとも一方にネジ部８ａを設けたことを特徴としている。
【０００７】
さらに、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コンデンサ素子１を直列接続し、該コンデンサ素子１の貫通穴１ａに絶縁棒８を挿通し、該コンデンサ素子１の側面外周部を絶縁物４で被覆してなるコンデンサ素体９と、該コンデンサ素体９の両巻回端面部に接続した一対の外部引出用端子６、６と、絶縁棒貫通穴１５ａが設けられ、絶縁棒８が絶縁棒貫通穴１５ａに挿通されて外方に引き出されるとともに、コンデンサ素体９を下方から被覆する凹状絶縁性ケース１５とを備え、一対の外部引出用端子６、６は絶縁物４で囲まれた空間の上方側に形成された開口部４ａから引き出され、コンデンサ素子１の側面外周部と絶縁物４との間、コンデンサ素体９と凹状絶縁性ケース１５との間、および一対の外部引出用端子６、６の間を開口部４ａから注入された充填樹脂１２によって固定したことを特徴としている。
【０００８】
また、上記凹状絶縁性ケース１５より突出している絶縁棒８にネジ部８ａを設けた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コンデンサ素子を直列接続し、該素子の貫通穴に絶縁棒を挿通し、該素子の側面外周部を絶縁物で被覆してコンデンサ素体を形成し、該素体の巻回端面部に外部引出用端子を接続し、上記素体の巻回端面部の少なくとも一方を凹状絶縁性ケースと充填樹脂で絶縁被覆して構成される。
絶縁油を金属製容器に充填、密封する従来の方式と比較して、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。
また、直列接続した複数個のコンデンサ素子の中央部にある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、寸法精度よく作製することができる。さらに、コンデンサ素子の側面外周部と絶縁物との間の充填樹脂の厚みが均一になり、耐電圧の低下を防止でき、品質の安定化が図れる。
そして、凹状絶縁性ケースより突出している絶縁棒にネジ部を形成しているので、このネジ部により外部取付することができる。
【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図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は底面図で、図３は図１を構成するコンデンサ素体の図面で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は側面図である。
また、図４、図５は凹状絶縁性ケースの一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図で、図７は巻回端面に電極引出部を形成したコンデンサ素子の斜視図で、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３に示すコンデンサ素体９の両巻回端面部に錫鍍金などを施した銅、真鍮などからなる外部引出用端子５、５をはんだなどで接続し、外部引出用端子５、５とコンデンサ素体９の絶縁棒８とを図４、図５に示す凹状絶縁性ケース１３、１４の端子貫通穴１３ｂ、１４ｂと絶縁棒貫通穴１３ａ、１４ａとにそれぞれ挿通し、外方に引き出し、コンデンサ素体９に凹状絶縁ケース１３、１４を被せる。なお、凹状絶縁性ケース１４は、凹状絶縁性ケース１３の樹脂注入口１３ｃを有していない形状である。
次に凹状絶縁ケース１３の樹脂注入口１３ｃから充填樹脂１２を充填、硬化し、図１に示す下方の凹状絶縁性ケース１４とコンデンサ素体９とを固定し、さらに、コンデンサ素体９内を充填樹脂１２で充填し、上方の凹状絶縁性ケース１３とコンデンサ素体９とを充填樹脂１２で固定する。
【００１２】
図３のコンデンサ素体９は、複数個のコンデンサ素子１の電極引出部３を錫鍍金などを施した銅、真鍮などからなる内部引出用端子１０で直列接続し、コンデンサ素子１の中央部に設けてある貫通穴１ａに直列接続したコンデンサ素子１より長く、その両端部にネジ部８ａを形成したポリアセタール、ポリアミド、ガラス入エポキシ樹脂などからなる絶縁性の絶縁棒８を挿通し、直列接続したコンデンサ素子１の側面外周部をポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリイミドなどの絶縁シートをコンデンサ素子１が挿通する大きさの形状に複数回、巻回して形成するか、あるいはポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどの絶縁パイプからなる絶縁物４で被覆して形成している。
【００１３】
図７に示すコンデンサ素子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、巻芯を中心軸として巻回し、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、ポリエチレンテレフタレートフィルムなど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１ａとし、その巻回端面に亜鉛、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。
【００１４】
上記凹状絶縁性ケース１３、１４は外部引出用端子５、５に接続したコンデンサ素体９を覆える大きさである。コンデンサ素体９の内側面を覆う樹脂１２の厚さはコンデンサ素子１の大きさにより決まるので、耐電圧を損なわないように適切に決めることが必要である。
樹脂１２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４、図５に示す凹状絶縁性ケース１３、１４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、ポリカーボネー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、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、コンデンサ素体の巻回端面部およびコンデンサ素体の側面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凹状に被覆しているので、絶縁耐力の低下はなく、金属製容器は不要で小型、軽量化できる。
また、直列接続した複数個のコンデンサ素子の中央部にある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、寸法精度よく作製することができる。さらに、コンデンサ素子の側面外周部と絶縁物との間の充填樹脂の厚みが均一になり、耐電圧の低下を防止でき、品質の安定化が図れる。
そして、凹状絶縁性ケースより突出している絶縁棒にネジ部を形成しているので、このネジ部により外部取付することができる。
【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図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は底面図で、図６は本発明の凹状絶縁性ケースの他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図であり、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、凹状絶縁性ケース、外部引出用端子、絶縁棒の構成である。
【００１７】
上記のコンデンサ素体９を形成しているコンデンサ素子１の中央部の貫通穴１ａに挿通している絶縁棒８の一端部にのみネジ部８ａを有し、１つの外部引出用端子６は絶縁棒８に挿通する穴６ａを有し、他の外部引出用端子７はコンデンサ素子１の電極引出部３と接続する先端部を除いて絶縁処理されている接続部７ｂと絶縁棒８に挿通する穴７ｃを有した外部端子７ａとからなり、凹状絶縁性ケース１５は絶縁棒８を挿通する絶縁棒貫通穴１５ａのみを有している。
【００１８】
上記コンデンサ素体９を形成し、外部引出用端子６、７をポリアセタール、ポリアミド、ガラス入エポキシ樹脂などからなる絶縁性の介挿物１６を介して絶縁棒８に挿通し、コンデンサ素体９の巻回端面部に接続し、同一方向から外部引出用端子を引き出し、凹状絶縁性ケース１５を外部引出用端子６、７の反対側のみ被せ、外部引出用端子６、７のある絶縁物４の開口部４ａ側から充填樹脂１２を充填、硬化し、下方の凹状絶縁性ケース１５とコンデンサ素体９とを固定し、さらにコンデンサ素体９の内側面を充填樹脂１２で充填し、外部引出用端子６、７を充填樹脂１２で固定する。
【００１９】
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、外部引出用端子を同一方向から引き出し、ネジ部を有した絶縁棒が凹状絶縁ケースより突出しているので、このネジ部により外部取付を行うことができる。
【００２０】
上記実施例において、コンデンサ素体を形成している絶縁棒の長さを直列接続したコンデンサ素子より長くして、凹状絶縁性ケースより突出した構成にしているが、絶縁棒の長さを直列接続したコンデンサ素子と略同等の長さにして、凹状絶縁性ケースより突出しない構成にしても同等の効果がある。
また、絶縁棒に挿通する穴を外部引出用端子に形成し、絶縁棒に挿通して外部引出用端子を引き出したが、外部引出用端子を絶縁棒に挿通することなく、直接外方に引き出しても同様の効果がある。さらに、コンデンサ素子の形状は丸形、楕円形どちらでもよく、コンデンサ素子の中央部に絶縁棒を挿通できる貫通穴を有した形状であればよい。
【００２１】
【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による特性劣化がなく品質の安定化が図れる。
また、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、コンデンサ素体の巻回端面部およびコンデンサ素体の側面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凹状に被覆しているので、絶縁耐力の低下はなく、金属製容器は不要で小型、軽量化できる。
また、直列接続した複数個のコンデンサ素子の中央部にある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、寸法精度の向上を図ることができる。さらに、コンデンサ素子の側面外周部と絶縁物との間の充填樹脂の厚みが均一になり、耐電圧の低下を防止でき、品質の安定化が図れる。
そして、凹状絶縁性ケースより突出している絶縁棒にネジ部を形成することにより、外部取付を行うことができるなど、工業的、実用的に、価値大なるものである。
【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、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は底面図である。
【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実施例を示す図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は底面図である。
【図３】図３は図１を構成するコンデンサ素体の図面で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】図４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）は縦断面図である。
【図５】図５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）は縦断面図である。
【図６】図６は本発明の凹状絶縁性ケースの他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図７】図７は本発明のコンデンサ素子の一実施例の斜視図である。
【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
１ａ  貫通穴
２  金属化フィルム
３  電極引出部
４  絶縁物
４ａ  開口部
５  外部引出用端子
６  外部引出用端子
６ａ  穴
７  外部引出用端子
７ａ  外部端子
７ｂ  接続部
８  絶縁棒
８ａ  ネジ部
９  コンデンサ素体
１０  内部引出用端子
１１  絶縁性材料
１２  充填樹脂
１３  凹状絶縁性ケース
１３ａ  絶縁棒貫通穴
１３ｂ  端子貫通穴
１３ｃ  樹脂注入口
１４  凹状絶縁性ケース
１４ａ  絶縁棒貫通穴
１４ｂ  端子貫通穴
１５  凹状絶縁性ケース
１５ａ  絶縁棒貫通穴
１６  介挿物
【図１】
0004384720.tif 000002
【図２】
0004384720.tif 000003
【図３】
0004384720.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004384720.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004384720.tif 000008
【図８】
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