JPH0361326B2 - - Google Patents

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JPH0361326B2
JPH0361326B2 JP12408082A JP12408082A JPH0361326B2 JP H0361326 B2 JPH0361326 B2 JP H0361326B2 JP 12408082 A JP12408082 A JP 12408082A JP 12408082 A JP12408082 A JP 12408082A JP H0361326 B2 JPH0361326 B2 JP H0361326B2
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JP
Japan
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vapor
capacitor
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JP12408082A
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JPS5914628A (ja
Inventor
Mitsumasa Oku
Takeshi Hamabe
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to JP57124080A priority Critical patent/JPS5914628A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/32Wound capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/005Electrodes
    • H01G4/015Special provisions for self-healing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、金属蒸着電極を分割することによつ
て絶縁破壊時の保安機能を具備させた巻回形コン
デンサの改良に関する。 従来例の構成とその問題点 金属蒸着電極を分割して巻回形成したコンデン
サは、その構造が溶射金属層で接続された微小コ
ンデンサの集合の構造をとつているため、ある一
点の対向電極間で絶縁破壊が生じた時、絶縁破壊
部分に関与する分割電極がコンデンサ本体から電
気的に断路して遊離し、他の微小コンデンサ群へ
の悪影響を少なくする機能をもつている。この機
能のため、コンデンサに異常電圧が加わるとか周
囲環境が異常な高温になるとかの不慮の事態に陥
つても静電容量が減少するだけで、発煙や発火を
引き起こすという最悪の事態を回避することがで
きる。以下、この機能を保安機能と呼びこととす
る。 保安機能は、基本的には第1図のように誘電体
1,1′の対向する電極の少なくともどちらか一
方の蒸着電極を分割して分割電極2とすることに
よつて得られるわけであるが、その機能をさらに
高めるために第2図に示すように金属溶射される
電極縁端に沿つて帯状、線状または間欠状に他の
蒸着膜部分より電流容量を小さく設定した小電流
容量部分3を形成する方法が本発明者によつて提
案されている。 さらに本発明者は、この保安機能をより確実に
働らかせるためにプラスチツク発泡体等の圧力緩
衝材を巻芯部に用いる方法を砥案しているが、こ
の方法を用いたコンデンサは課電中の容量減少が
比較的大きいことが判明した。この原因は、巻芯
部にスポンジ等の常温で柔かい部材を使用するた
め課電時に、巻芯周辺部の誘導体に振動が生じ、
さらには巻回テンシヨンが弱くなり、この部分で
コロナ放電やセルフヒーリングが多数発生し、容
量減少となることがわかつた。 発明の目的 本発明は、保安機能が容易に作動し、しかも課
電中の容量減少の少ない高信頼性の保安機能付き
巻回形コンデンサを提供することを目的とする。 発明の構成 この目的を達成するために、本発明は巻回形コ
ンデンサの巻芯部の熱変形温度(以下、HDTと
略記する)が40℃から140℃の部材を使用するも
のである。 この構成によると、通常運転下のこのコンデン
サの巻芯部の温度は低いため、巻芯部は堅く、コ
ロナ放電やセルフヒーリングが発生し難い状況が
現出させられ、一方、異常時すなわち異常な高電
圧や高温度にさらされた場合には、コンデンサの
自己発熱等のため、巻芯部の温度も異常に上昇
し、巻芯部の材料のHDTを超えると巻芯部は軟
化し、保安機能が容易に作動することとなる。 言い換えると、通常運転温度で堅く、コンデン
サの破壊温度で柔らかくなる材料を巻芯部に用い
ることにより、通常運転で容量減少が少なく、異
常時の破壊において保安機能が容易に作動するこ
ととなる。 HDTが40℃から140℃の巻芯部の材料として
は、エポキシ、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブチレン、ポリスチレン、アクリル、ポリ塩
化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロ
ン、フエノール等の適当な種類の樹脂が用いら
れ、第3図に示すような、筒状の巻芯ボビン4に
成形して用いる。ここで重要なのは巻芯部の材料
のHDTであつて材質ではない。例えばポリエチ
レンテレフタレート樹脂のHDTは充填剤なしで
50℃〜85℃であるが、これに18%のガラス繊維を
充填すると、HDTが201℃〜214℃にもなる。ま
たエポキシ樹脂においては同じビスフエノール形
でも充填剤なしでHDTが46℃〜288℃の広範囲に
わたることが知られている。このような場合、本
発明では、HDTが40℃〜140℃の範囲内にあるグ
レードの材料を使用することが要点となり、材質
には関係しない。 さらには紙やプラスチツク製の不織布またはク
ラフト紙を用いて作つた筒状ボビンに上記の樹脂
を含浸したものを用いてもよい。 実施例の説明 以下に実施例を用いて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 厚さ6μmのポリエチレンテレフタレート(以
下PETと略記する)フイルムの両面蒸着フイル
ムを得る際に、その片面にマスキングによつて第
4図に示すパターンの蒸着電極(分割電極)2を
設けた。このとき蒸着金属はアルミニウムで、蒸
着膜抵抗は平均3.0Ω/□であつた。また1つの
分割電極の幅1は36mmで、ヒユーズ部分5の幅W2
は2.4mmである。なお、両面蒸着フイルムの幅W3
は62mmで、分割溝の幅W4は1.0mmであつた。一
方、合わせフイルムとして、幅60mmで厚さ5μm
のポリプロピレン(以下PPと略記する)フイル
ムを用意した。巻芯ボビンとしては、エポキシ、
ポリエチレン、ポリブチレン、アクリル、ポリ塩
化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロ
ン等の樹脂を材料とした第3図のような成形ボビ
ンを用意した。さらに比較のために、HDTが205
℃の20%ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレ
ート(以下PBTと略記する)製の成形ボビンを
用意した。 これらのボビンに、用意した2枚のフイルムを
重ねて巻回し、素子の両面に金属溶射を施し、加
熱エージング後リード付けを行い、エポキシ樹脂
で外装処理を行つた。これらのコンデンサはいず
れも、50μFであり、それぞれ20個ずつ作成した。
そのうちの10個は、80℃雰囲気で300VAC印加す
ることにより強制破壊させ、その時の発煙、発火
の有無を観察することにより保安機能テストを実
施した。その結果を次の表に示す。他の10個は各
雰囲気温度で定格の1.2倍の電圧を印加し、1000
時間後の容量減少(μF)を調べた。その結果も
同表に示す。熱変形温度はASTM−D−648によ
り測定した。すなわち各種巻芯部に対する熱変形
温度の測定は、具体的には巻芯部材の丸棒やブロ
ツクからASTM−D−648に規定された寸法の測
定用サンプル切削により切出し、測定に供した。
【表】 これらの結果より、HDTが40℃〜140℃の巻芯ボ
ビン材料を使用することにより、保安機能が確実
で、課電時の容量減少が少ないコンデンサが得ら
れることがわかる。 実施例 2 厚さ100μmのポリプロピレン製の不織布を10
ターン巻いて第3図のような巻芯ボビン状(外径
10mmφ)のものを作り、それをボビンとして、実
施例1と同一フイルムを巻回することにより
50μFのコンデンサ素子を得た。その後、素子の
両面に金属溶射を施し、加熱エージング後リード
付けを行い、真空含浸槽で、10Torrの減圧下で、
エポキシ樹脂の含浸注型を行い硬化することによ
り外装処理を施した。この含浸工程により、エポ
キシ樹脂は不織布中に十分含浸された。またこの
エポキシ樹脂の含浸された不織布(硬化後)の
HDTは82℃であつた。このコンデンサに対して、
保安機能テストを実施したところ、発煙・発火は
全くなく、十分な保安機能が備わつていることが
わかり、また容量減少テストにおいても、実施例
1と同一条件でテストしたところ、60℃雰囲気
で、−0.52%と非常に小さかつた。 実施例 3 厚さ80μmのクラフト紙を105ターン巻いて第
3図に示すような巻回ボビン(外径13mmφ)を作
り、実施例1で示したフイルムを巻回することに
より、30μFのコンデンサ素子を得た。その後、
素子の両面に金属溶射を施し、加熱エージング後
リード付けを行い、真空含浸槽で、1.0Torrの減
圧下で、エポキシ樹脂の含浸注型を行い硬化する
ことにより、外装処理を施した。この含浸工程に
よりエポキシ樹脂はクラフト紙中に十分含浸され
た。またこのエポキシ樹脂の含浸されたクラフト
紙(硬化後)のHDTは90℃であつた。このコン
デンサに対して、保安機能テストを実施したとこ
ろ、発煙・発火は全くなく、十分な保安機能が備
わつていることがわかり、また容量減少テストに
おいても、実施例1と同一条件でテストしたとこ
ろ、65℃雰囲気で−0.41%と非常に小さかつた。 実施例2および実施例3で不織布やクラフト紙
にエポキシ樹脂を含浸する例で示したが、この場
合、不織布やクラフト紙の全気孔の100%を必ず
しも含浸する必要はなく、5%以上含浸すれば実
際上同一の効果が得られる。またこれらの実施例
では、コンデンサの外装時に巻芯ボビンに樹脂を
含浸する例を示したが、これはもちろん、巻芯ボ
ビン単独に含浸し、硬化したボビンを使用するこ
とができる。また不織布やクラフト紙を巻回して
ボビンにしたものでなくて、これらの材料を用い
て一体に成形したボビンであつてもよい。また不
織布やクラフト紙の他に、ポリエチレンテレフタ
レートフイルムや、ポリプロピレンフイルムのエ
ンボス加工したシートまたはフイルムも使用可能
である。 また上記の実施例では、PETの両面蒸着フイ
ルムに合せフイルムとしてPPフイルムを用いる
例で示したが、これは必ずしもこの構成に限ら
ず、使用する薄葉誘電体としても、PET、PPの
他に、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエ
チレン、紙等を、単独または組み合わせて用いる
ことができる。片面蒸着フイルムを2枚重ねてコ
ンデンサを形成してもよい。 発明の効果 以上のように本発明によれば、確実な保安機能
を有する高信頼性のコンデンサを提供することが
できるものであり、その産業性は大なるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は保安機能付き巻回形コンデンサの巻回
時の斜視図、第2図は保安機能付き巻回形コンデ
ンサの他の例の巻回時の斜視図、第3図は本発明
の巻回形コンデンサに用いる巻芯ボビンの斜視
図、第4図は本発明の巻回形コンデンサに用いる
蒸着フイルムの一部分を示す平面図である。 2……蒸着電極(分割電極)、4……巻芯ボビ
ン、5……ヒユーズ部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 誘電体を介して対向する電極の少なくとも一
    方の蒸着電極が複数個に分割されており、筒状あ
    るいは柱状の巻芯部に熱変形温度が40℃から140
    ℃の部材を備えたことを特徴とする巻回形コンデ
    ンサ。 2 少なくとも一方の分割電極の内部に金属溶射
    される電極縁端に沿つて帯状、線状または間欠状
    に他の蒸着電極部分より電流容量が小さく設定さ
    れた蒸着電極部分を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の巻回形コンデンサ。 3 巻芯部の部材がプラスチツクの成形品である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
    2項記載の巻回形コンデンサ。 4 巻芯部の部材がプラスチツク製の不織布に樹
    脂を含浸したものであることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項または第2項記載の巻回形コンデ
    ンサ。 5 巻芯部の部材がクラフト紙に樹脂を含浸した
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項または第2項記載の巻回形コンデンサ。
JP57124080A 1982-07-15 1982-07-15 巻回形コンデンサ Granted JPS5914628A (ja)

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JPS5914628A JPS5914628A (ja) 1984-01-25
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JPS5977215U (ja) * 1982-11-17 1984-05-25 株式会社不二研究所 コンデンサ
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