JPH02283009A

JPH02283009A - 液体含浸密閉形コンデンサ

Info

Publication number: JPH02283009A
Application number: JP33433788A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimada; 博島田; Shin Kono; 慎河野
Original assignee: Marcon Electronics Co Ltd
Current assignee: Marcon Electronics Co Ltd
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-11-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、液体絶縁油を含浸或いは充填してなる液体含
浸密閉形コンデンサに関するものであり、特にその密閉
性の改善に係る。

［従来の技術］コンデンサに対し、液体絶縁油を含浸或いは光１ｉ１’
することはコンデンサの性能を高める手段として、−船
釣に用いられている。そして、コンデンサの容器は、こ
の液体絶縁油が漏れ出さないように密封される。このよ
うな密封の方法としては、ゴムの弾力性を利用したゴム
シーリングＩｎか広く使用されている。

ゴムシーリング構造は、ゴムシーリング材を構造物の間
に挟み、強く圧縮して隙間なく密着させ、絶縁油の漏れ
を防止するものである。この場合、ゴムシーリング材に
対する圧縮か弱すぎると、構造物とゴムシーリング材と
の間のミクロ的な凹凸により隙間が生じ、液体の毛細管
現象で油漏れを招く危険性かある。従って、−船釣には
、ゴムシ−リング材をできる限り強く圧縮し、ゴムシー
リング材の反発力を高めることで、密閉性を高めている
。

しかしながら、ゴムシーリング材を強く圧縮して密閉性
を高めたコンデンサにおいても、長期間経過後には、油
漏れを生ずる場合がある。このような油漏れを放置する
と、他の部品を汚損するばかりでなく、油漏れしたコン
デンサ自体の液量減少となり性能低下に至る。この点に
ついて、以下に、具体的に説明する。

第１図は、ゴムシーリング構造を使用した油入フィルム
コンデンサの端子’ＡＭである。

第１図において、１はボルト端子であり、その中間部に
はフランジ部１ａが設けらている。ボルト端子１のフラ
ンジ部１ａより上部はねじ切られ、ナツト２、スプリン
グワッシャ３、及び平ワツシヤ４を組合せて挿入され、
フランジ部１ａにて受止められた外部電極部となってい
る。これらの部品１〜４は、銅または銅合金で作られ、
錫メツキまたはニッケルメッキ仕上げされている。また
、ボルト端子１のフランジ部１ａより下方は、ねじのな
い棒状とされ、中空の絶縁碍子５，６内に挿入されてい
る。これらの絶縁碍子５，６は、容器の上蓋７に設けた
孔の上下から取付けられ、上蓋７を挟持している。そし
て、ボルト端子１と絶縁碍子５．６とのゴムシーリング
構造、及び絶縁碍子５，６と上Ｍ７とのゴムシーリング
構造としては、ボルト端子１のフランジ部１ａと上側の
絶縁碍子５の上端部との間、及び上側の絶縁碍子５と上
蓋７との間に、ぞれぞれゴムシーリング材としてシリコ
ーンゴム製のオーリング８，９が挟み込まれている。こ
の状態で、ボルト端子１のフランジ部１ａを上側の絶縁
碍子５の上端部に押付ける形で位置合わせした後、下側
の絶縁碍子６の下部にワッシャ１０を当てて、ボルト端
子１の下部がかしめられている。これによって、ボルト
端子１及び絶縁碍子５，６が容器の上Ｍ７に固定されて
おり、オーリング８，９か圧縮されている。

以上のようなゴムシーリング構造においては、ゴムシー
リング材の圧縮変形率が４０％未満で必ると初期シール
不良が発生する恐れがあり、圧縮変形率が４０％以上の
場合に充分な密閉性が得られるものであるため、通常は
４０％以上に管理されている。しかしながら、長期使用
後においては、前）ホの通り、油漏れを生ずる場合があ
る。発明者がこのような油漏れした＠造を調査した結果
、ゴムシーリング材の反発力が低下していることが判明
した。ざらにゴムシーリング材の圧縮変形率と圧縮永久
歪みとの関係を調べたところ、４０％以上の圧縮変形率
の場合は、圧縮永久歪みが極めて大きくなり、これが経
年後に弾力性低下を招き、油漏れを発生し易くなること
がわかった。

従って、ゴムシーリング材の永久歪みを抑制するために
は、圧縮変形率を４０％未満に設定することが望ましい
が、この場合、前述のように構造物とゴムシーリング材
とのミク°目的な凹凸に伴う隙間を埋めきれず、初期段
階から油漏れを生じ易い。特に、表面張力の小さい油、
例えばアルキルジフェニルエタンなどを絶縁油として使
用している場合には、油の浸透性が強く、漏れを生じ易
い。

［発明が解決しようとする課題］以上説明したように、従来の液体含浸密閉形コンデンサ
に施されているゴムシーリング構造においては、ゴムシ
ーリング材の圧縮力を弱くすると、ゴムシーリング材と
構造物との境界に微小な隙間を生じて油漏れを生じ易く
なり、また、ゴムシーリング材の圧縮力を強くすると、
当初は油漏れし難いが、ゴムシーリング材の圧縮永久歪
みが生じ易くなるので、長期寿命が保持できなくなる。

従って、このような問題を回避するためには、ゴムシー
リング材の圧ｗｉ変形率の許容範囲を極めて狭く設定し
なければならないが、現段階において、密閉性と圧縮永
久歪みとの両方を満足できるような構造は得られていな
い。

本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するため
に提案されたもので必り、その目的は、圧縮永久歪みの
生じ難い、低圧縮変形率の領域で、しかも毛細管現象に
よる油漏れを防止し得るような密閉構造を実現すること
により、密閉性の優れた長寿命の液体含浸密閉形コンデ
ンサを提供することでおる。

［課題を解決するための手段」本発明による液体含浸留閉形コンデンサは、容器の密封
の手段として、構造物間にゴムシーリング材を挟むゴム
シーリング構造を有し、且つ構造物のゴムシーリング材
と接触する面に、或いはこの面とゴムシーリング材の表
面との両方に、フッ素系ポリマー皮膜を形成することを
特徴としている。

この場合、フッ素系ポリマーとしては、コンデンサに含
浸或いは死損された液体Ｓ縁曲の表面張力よりも小ざい
値（通常１１〜１３ｄｙｎｅ／ｃｍ）を有するフッ素系
ポリマーの流動性溶液を使用する。そして、このフッ素
系ポリマーの流動性溶液を、構造物のゴムシーリング材
と接触する面に塗布し、常温または加熱乾燥して皮膜を
形成し、この後組立てを行う。

また、ゴムシーリング材として、フッ素系のゴムを使用
した場合には、ゴム自体の表面張力が小ざいので、ゴム
シーリング材の表面には特に処理を要さないが、ゴムシ
ーリング材として、天然ゴム、ＳＢＲゴム、ＣＲゴム、
ＥＰＴゴム、チオコールゴム、二）〜リルゴム、シリコ
ーンゴムなどを使用した場合には、これらのゴム自体の
表面張力が大きいため、構造物の接触面と同様に、前記
のフッ素ポリマー）容器による処理を施し、皮膜を形成
する。この後、構造物間に挟持する。この場合、ゴムシ
ーリング材の圧縮率は３０％程度が適当である。

［作用］以上のような構成を有する不発明の作用は次の通りでめ
る。即ら、表面張力の小ざいフッ累系ポリマー皮膜面は
、これより表面張力の大ぎい液体液体絶縁油をはじくた
め、構造物とゴムシーリング材との圧着面にフッ素系ポ
リマー皮膜を施した本発明は、周部からの油漏れの防止
において優れた効果を奏するものである。従って、本発
明によれば、圧縮永久歪みの生じ難い、低圧縮変形率の
領域で、しかも毛細管現象による油漏れを防止し得るよ
うな密閉構造を実現でき、密閉性の優れた長寿命の液体
含浸密閉形コンデンサを提供できる。

また、フッ素系ポリマー皮膜は化学的、熱的安定性に優
れているため、コンデンサの高温庁命待↑生を著しく改
善できる利点もおる。

［実施例］以下に、本発明による液体含浸密閉形コンデンサの実施
例を説明する。

■第１実施例・・・第１図まず、本発明を、第１図に示す油入フィルムコンデンサ
の端子構造に適用して、これを第１実施例とする。なお
、本実施例の基本的な構造は、従来技術として記載した
構造と同様であるため、説明を省略し、以下には、本実
施例の特徴を重点的に説明する。

即ち、第１図に示すオーリング８，９は硬度７０のシリ
コーンゴム製とし、このオーリング８゜９の表面及びオ
ーリング８，９に接触する構造物の面、即らボルト端子
１の７ランジ部１ａ、絶縁碍子５の上端部と下端部、上
蓋７の上面におけるそれぞれオーリング８．９と接触す
る面には、２Ｏ％フルオロオレフィンとアルキルビニル
エーテル共重合物／フレオンＴＦ溶液を塗布し、１０５
℃で３０分間乾燥することにより、フッ素系ポリマー皮
膜を形成した。この後に初めて各部品の組立てを行い、
第１図の構造を完成した。なお、本実施例においては、
ボルト端子１の下端部をかしめる際の調整により、オー
リング８，９の圧縮変形率が２５〜３０％となるように
設定した。

以上のように構成した端子構造を使用してコンデンサを
製作した。この場合、液体絶縁油としては、低粘度の絶
縁油であるアルキルジフェニルエタンを真窄含浸した。

このコンデンサに対して、８５°Ｃにて３時間加熱する
気密試験を行ったところ、油漏れは皆無であり、且つ７
０’Ｃ１５０００時間の耐久性試験でも異常なく耐えた
。

この理由は、ゴムシーリング材で必るオーリング８，９
の表面及びこれと接触する構造物の面にフッ素系ポリマ
ー皮膜を形成したことにより、オーリング８，９の圧縮
変形率を３０％以下と低くしても、シーリング部からの
抽漏れを防止でき、また、低圧縮歪みであることから圧
縮永久歪みを最小限度に止どめられるため、耐久性を確
保することができたものと考えられる。

第２図及び第３図に、オーリング８，９の圧縮変形率と
抽漏れとの関係及び圧Ｗｉ変形率と圧縮永久歪みとの関
係を示す。なお、この場合、前述の通り、オーリング８
，９のゴムは、硬度７０のシリコーンゴムであり、また
、絶李及）出は、アルキルジフェニルエタン本実施例のコンデンサの特性を示す曲線であり、曲線Ｂ
は、シーリング部にフッ素系ポリマー皮膜を形成してい
ない従来例のコンデンサの特性を示す曲線である。この
第２図から、従来例Ｂにおいては、圧縮変形率が４０％
未満であると、急激に初期シール不良発生率が上昇する
のに対し、本実施例Ａにおいては、２０％まで低下して
も初期シール不良発生は皆無であり、ようやく１０％付
近でごく僅かの不良が発生しているだけで市ることがわ
かる。即ら、この第２図より、本実施例Ａにおいて、オ
ーリング８，９の圧縮変形率を従来よりも大幅に低く設
定しても、初期シール不良を発生することがなく、密閉
性に優れていることは明らかである。

第４図に、本実施例によるコンデンサと、シーリング部
にフッ素系ポリマー皮膜を形成していない従来例のコン
デンサとの耐湿負荷試験における絶縁抵抗の変化につい
ての比較データを示す。ここで、試験条件は、温度４０
’Ｃ、相対湿度９０〜９５％、１０００ＷＶＸ１．２５
倍印加で必る。

また、試料コンデンサは、本実施例、従来例共に、１０
００ＷＶ．ＡＣ、４　！ｌ　Ｆ１７）Ｎ　ｔ−１１／テ
７サテある。この第４図から、従来のコンデンサの絶縁
抵抗が不安定であるのに対し、本実施例のコンデンサの
絶縁抵抗が極めて安定していることは明らかである。

■他の実施例・・・第５図乃至第９図第５図乃至第７図に示す実施例は、いずれもゴムシーリ
ング材としてシリコーンゴムを使用し、ゴムシーリング
材の表面及びゴムシーリング材と接触する膚造物の面に
は、第」実施例と同じフッ素系ポリマー皮膜を施したも
のである。

＠５図に示す実施例は、２体の絶縁碍子５，６を使用ぜ
ず、フランジ部１１ａを有する単体の絶縁碍子１１を使
用した実施例であり、ＷＡ縁碍子１１のフランジ部１１
ａと容器の十Ｍ７との間にシリコーンゴム製のオーリン
グ１２を設けたものである。他の構成については第１実
施例と同様であり、ボルト端子１のフランジ部１ａと絶
縁碍子１１の上端部との間にはオーリング８が設けられ
ている。このような構成においても、シーリング部の作
用効果は第１実施例と同様である。

第６図に示す実施例は、第５図の実施例の変形例であり
、ボルト端子１にフランジ部１ａを設ける代りに六角ナ
ツト１３を使用したものである。

その他の構成は第５図の実施１９１と同様であり、作用
効果も同様で市る。

第７図に示す実施例は、第１実施例の下部の締付構造に
六角ナツト１４を用いた変形例でおるが、シーリング構
造については第１実施例と同様であり、同様の作用効果
を得られる。

第８図に示す実施例は、上蓋７の下側からリベット１５
を絶縁碍子１６内に挿入して構成したものであり、リベ
ット１５の軸とケースの十Ｍ７と絶縁碍子１６との間に
シリコーンゴム１７か装着されている。この場合、絶縁
碍子１６とシリコーンゴム１７との接触面の密閉性は重
要ではなく、シリコーンゴム１７とリベット１５の軸と
の接触面及びシリコーンゴム１７とケースの上蓋７との
接触面が重要な密閉部分であるため、この部分にフッ素
系ポリマー皮膜を形成すれば、前記各実施例と同様の作
用効果を得られる。

第９図に示す実施例は、第８図の変形例であり、リベッ
ト１５の代りにボルト１８及びナツト１９を使用した実
施例であり、作用効果は同様で必る。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく
、フッ素系ポリマーとしては、ポリフッ化ビニリデンや
低フツ化度の共重合物を使用することも可能で市り、ま
た、溶剤としては、前記実施例以外にジメチルアセトア
ミド、ジメチルフタレート、ジイソブチルケトン、及び
これらの混合物でもよく、これらのオルガノゾルまたは
ディスバージョン塗料とし、該当箇所に塗布後、２５０
〜４００’Ｃで加熱してフッ素系ポリマー皮膜を形成す
ることにより、同様の作用効果を得られる。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明は、ゴムシーリング構造を
有するコンデンサにおいて、構造物のゴムシーリング材
と接触する面に、或いはこの面とゴムシーリング材の表
面との両方に、フッ素系ポリマー皮膜を形成したことに
より、圧縮永久歪みの生じ難い、低圧縮変形率の領域で
、しかも毛細管現象による油漏れを防止可能でおるため
、従来に比べて密閉性の優れた長寿命の液体含浸密閉形
コンデンサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なボルト端子構造の一例を示す図である
と同時に、本発明の液体含浸密閉形コンデンサを適用し
た第１実施例を示す断面図である。第２図は第１実施例におけるオーリングの圧縮変形率と
油漏れとの関係を示すグラフ、第３図は同じく圧縮変形
率と圧縮永久歪みとの関係を示すグラフ、第４図は本実
施例によるコンデンサと、従来例のコンデンサとの耐湿
負荷試験における絶縁抵抗の変化についての比較データ
を示すグラフである。第５図乃至第９図は本発明による
胃なる実施例を示す断面図で市る。１・・・ボルト端子、１ａ・・・フランジ部、２・・・
ナツト、３・・・スプリングワッシャ、４・・・平ワツ
シヤ５゜６・・・絶縁碍子、７・・・上蓋、８，９・・
・オーリング、１０・・・ワッシャ、１１・・・絶縁碍
子、１１ａ・・・フランジ部、１２・・・オーリング、
１３．１４・・・六角ナツト、１５・・・リベット、１
６・・・絶縁碍子、１７・・・シリコーンゴム、１８・
・・ボルト、１９・・・ナツト。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液体絶縁油を含浸或いは充填してなり、容器の密
封の手段として、構造物間にゴムシーリング材を挟み、
強く圧縮して隙間なく密着させる構造を有する液体含浸
密閉形コンデンサであって、前記構造物のゴムシーリン
グ材と接触する面に、或いはこの面とゴムシーリング材
の表面との両方に、フッ素系ポリマー皮膜を形成したこ
とを特徴とする液体含浸密閉形コンデンサ。
（２）フッ素系ポリマーの表面張力が、１５ｄｙｎｅ／
ｃｍ以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の液体含浸密閉形コンデンサ。
（３）液体含浸剤として、電気絶縁油を使用することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体含浸密閉形
コンデンサ。
（４）ゴムシーリング材の圧縮率を４０％以下としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体含浸密
閉形コンデンサ。