JPH06318535A - 電解コンデンサ素子の電解液真空含浸方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空脱泡された電解液を同一真空度で真空含
浸槽に供給し、真空脱泡された電解液の沸騰現象及び気
泡の混入を抑制して電解液の含浸効率を向上させると共
にリード線及び粘着テープ等に電解液が付着するのを完
全に防止して電解コンデンサ自動組立機を清浄な状態に
保持し、更に半田付け性能を向上させる。 【構成】 真空とした貯溜槽内で電解液中の空気を真空
脱泡した後、貯溜槽を上方に移動させて落差により該貯
溜槽から同一真空度の真空含浸槽に電解液を供給して電
解コンデンサ素子に電解液を含浸させるように構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電解コンデンサ素子の
電解液真空含浸方法及び装置に係り、特に真空とした貯
溜槽内で電解液中の空気を真空脱泡した後、貯溜槽を上
方に移動させて落差により該貯溜槽から同一真空度の真
空含浸槽に電解液を供給して電解コンデンサ素子に電解
液を含浸させることにより、真空含浸槽に供給される電
解液の沸騰を抑えて電解コンデンサ素子のリード線に電
解液が付着しないようにし、また気泡の発生を抑制し得
るようにした電解コンデンサ素子の電解液真空含浸方法
及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の電解コンデンサ素子のリー
ド線をクランプ治具によって整列挟持して電解コンデン
サ素子を真空含浸槽内に搬送して、該真空含浸槽内を真
空状態にして電解コンデンサ素子の本体内部の空気を排
除した後、電解液を供給してこれを該素子の本体内部に
含浸させる方法及び装置が実用に供されている。

【０００３】しかし、該従来方法及び装置によると、真
空含浸槽に供給される電解液は大気中に開放されてい
て、該液内部に空気を含んでいるため、該電解液が真空
とされた真空含浸槽へ供給されたとき、該液内部に含ま
れている空気が細かい気泡となって拡散してその一部が
電解コンデンサ素子内部へ電解液と共に侵入してピンホ
ール状の未含浸部分を形成してしまい、該素子を用いた
電解コンデンサの電気的特性を劣化させるという欠点が
あった。

【０００４】また真空含浸槽内において電解液中の空気
が急速に泡となって拡散するので、該電解液が沸騰状態
となって各部に飛び跳ね、例えばリード線に付着して後
工程での半田付け作業での半田付け不良の原因となる欠
点があった。またこのことが、自動組立機の稼働率を低
下させる原因ともなっていた。

【０００５】更に、電解液の脱泡が真空含浸槽内で行わ
れるため、真空含浸槽内の圧力を必要とする真空度にま
で高めるのに比較的長い時間を要して含浸作業の作業効
率が低下すると共に、大型の電解コンデンサ素子の中心
部にまで十分電解液を含浸させることができないという
欠点があった。

【０００６】またこのような現象は高耐圧の電解コンデ
ンサに使用される粘度の高い電解液においては著しく、
粘度の高い電解液を含浸させるためには大型の装置を用
いなければならないという欠点があった。また、真空含
浸の終了した後真空含浸槽内の残余の電解液を貯溜槽へ
返送するためダイヤフラム式ポンプを備えていたので、
装置が大型となると共に製作費が高価となる欠点があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、真空とした貯溜槽で電解液中の空
気を真空脱泡した後、該電解液を真空含浸槽へ落差によ
り供給することによって、電解液の沸騰現象及び気泡の
混入を抑制して電解液の含浸効率を向上させると共に、
リード線及び粘着テープ等に電解液が付着するのを完全
に防止し、これによって粘着テープの繰り返し使用を可
能とし、また後工程での半田付け作業での半田付け性能
を向上させ、更に電解コンデンサ自動組立機を清浄な状
態に保持することである。

【０００８】また他の目的は、上記構成により、比較的
小型の装置を用いて粘度の高い電解液を大型の電解コン
デンサ素子の中心部にまで十分含浸させ、高耐圧の電解
コンデンサ素子を製作できるようにすることである。更
に他の目的は、十分に高い真空度に調整された真空含浸
槽内で電解コンデンサ素子に含浸を行わせることによ
り、電解液の含浸性能そのものを向上させることであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】要するに本発明方法（請
求項１）は、電解コンデンサ素子に電解液を真空中で含
浸させる真空含浸槽と前記電解液を貯溜すると共に上下
方向に移動自在とした貯溜槽とを前記電解液の供給パイ
プで連通接続し、前記貯溜槽を真空として該貯溜槽内の
前記電解液中の空気を真空脱泡すると同時に電解コンデ
ンサ素子を収容した前記真空含浸槽をも真空とした後、
前記貯溜槽を上方向に移動させ該貯溜槽と前記真空含浸
槽との上下方向の落差により該真空脱泡された前記電解
液を前記貯溜槽から前記真空含浸槽に供給して前記電解
液中の空気を脱泡した状態で前記電解コンデンサ素子に
前記電解液を含浸させることを特徴とするものである。
また本発明装置（請求項２）は、電解コンデンサ素子を
収容して真空中で電解液を含浸させる真空含浸槽と、前
記電解液を貯溜すると共に内部の圧力を真空とすること
により前記電解液中の空気を真空脱泡して前記真空含浸
槽に前記電解液を供給しまた前記真空含浸槽から前記電
解液を回収する貯溜槽と、該貯溜槽及び前記真空含浸槽
のいずれかを上下方向に移動させて前記貯溜槽と前記真
空含浸槽との落差により前記真空含浸槽に前記電解液を
供給しまた前記真空含浸槽から前記電解液を回収する移
送装置と、前記真空含浸槽と前記貯溜槽内の圧力を所定
のタイミングに従って真空とする真空装置とを備えたこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明
する。本発明に係る電解コンデンサ素子の電解液真空含
浸装置１は、図１から図６を参照して、真空含浸槽２
と、貯溜槽３と、移送装置４と、真空装置５とを備えて
いる。真空含浸槽２は、クランプ治具６により電解コン
デンサ素子８のリード線８ａが挟持されて搬送される複
数の電解コンデンサ素子８を收容して真空にされ、その
中に電解液９が供給されて該電解液が電解コンデンサ素
子８に含浸されるようにしたものであって、高品質のア
ルミニウム合金鋳物等の材料で製作されており、箱形状
の含浸槽本体１０と密閉蓋１１とから構成されている。
含浸槽本体１０には図示しないＯリングが装着され、密
閉蓋１１が装着されたとき、密閉蓋１１との機密性を保
持して内部を高真空度に保つようになっている。

【００１１】含浸槽本体１０内には液室１０ａが配設さ
れていて、液室１０ａ内に電解液９を注入して電解コン
デンサ素子８に含浸させるようになっている。また液室
１０ａ内には電解コンデンサ素子８の素子部８ｂを挟持
する挟持部材１２が配設されていて、含浸される電解コ
ンデンサ素子８が動かないように保持するようになって
いる。また密閉蓋１１には、蓋開閉装置１３が装着され
ていて駆動装置１７により密閉蓋１１を開閉して、電解
コンデンサ素子８を含浸槽本体１０内に対して搬入及び
搬出できるようになっている。

【００１２】貯溜槽３は、電解液９を貯溜すると共に該
電解液を真空脱泡して真空含浸槽２へ供給するためのも
のであって、例えば約５００ｃｃ程度の容量を持つガラ
ス、ポリプロピレン等の樹脂、アルミニウム又はステン
レス鋼等の金属で製作された密閉容器であり、内部３ａ
と真空含浸槽２の液室１０ａとは夫々の底部３ｂ及び１
０ｂにおいて供給パイプ１４によって連通接続され、貯
溜された電解液９を互いに供給又は回収できるようにな
っている。

【００１３】また、内部３ａには貯溜された電解液９の
液面高さを検出する液面センサ１５が配設されている。
底部３ｂに形成された２個の連通穴３ｃ及び３ｄは各々
ホース１６及び１８によりリザーブタンク１９と連通接
続され、電解液９の供給側連通穴３ｄには貯溜槽３に貯
溜された電解液９の上方に開口するパイプ２０が接続さ
れ、電解液９の液面高さが所定の高さよりも低くなる
と、リザーブタンク１９から電解液９がホース１８、パ
イプ２０を介して貯溜槽３に貯溜された電解液９を上方
から矢印Ａ方向に供給するようになっている。

【００１４】また上部３ｅには、ホース２１及びフィル
タ２２を介して真空度センサ２３が配設されており、貯
溜槽３内部３ａの真空度を検出するようになっている。
更に上部３ｅには、十字接ぎ手２４が装着され、該十字
接ぎ手２４は、ホース２５、２６によって、密閉蓋１１
及び真空とされた内部を大気と連通させることにより大
気圧にもどすための空気導入バルブ２９と連通接続さ
れ、更にホース２８によって２個の真空バルブ３０、３
１を介して空気中に含まれる電解液９を分離して真空装
置５が該電解液により汚染されるのを防止する脱液用真
空チャンバ３２と連通接続されている。２個の真空バル
ブ３０、３１の途中は更に分岐されて、ホース２８は、
ホース３３により真空装置５と連通接続されている。

【００１５】移送装置４は、貯溜槽３を上下方向に移動
させるためのものであって、流体圧シリンダ３４と摺動
ガイドブロック３５とから構成されている。流体圧シリ
ンダ３４は、公知の例えばエアシリンダであって、シリ
ンダ３４ａは基台３６に、ピストンロッド３４ｂは貯溜
槽３の底部３ｂに固定され、図示しない流体源から圧力
流体を流体圧シリンダ３４に供給してピストンロッド３
４ｂを矢印Ｂ又はＣ方向に作動させることにより貯溜槽
３を上下方向（矢印Ｂ又はＣ方向）に移動させるように
なっている。

【００１６】摺動ガイドブロック３５は、貯溜槽３を案
内して上下方向（矢印Ｂ又はＣ方向）に移動させるため
のものであって、貯溜槽３に固定されたガイドロッド３
８が基台３６に固定されたリニヤベアリング３９により
案内されて上下方向（矢印Ｂ又はＣ方向）に移動するこ
とにより貯溜槽３を案内しながら摺動させるようになっ
ている。ガイドロッド３８には、上方ストッパ４０と下
方ストッパ４１とがねじ４２及び４３によって調節可能
に固定されており、貯溜槽３の上下移動量を調節できる
ようになっている。

【００１７】真空装置５は、公知の例えば真空ポンプで
あって、エアフィルタ４４を介してホース３３に接続さ
れ、真空含浸槽２及び貯溜槽３を所定のタイミングで真
空にするようになっている。

【００１８】そして本発明方法は、電解コンデンサ素子
８に電解液９を真空中で含浸させる真空含浸槽２と電解
液９を貯溜すると共に上下方向に移動自在とした貯溜槽
３とを電解液９の供給パイプ１４で連通接続し、貯溜槽
３を真空として該貯溜槽内の電解液９中の空気を真空脱
泡すると同時に電解コンデンサ素子８を収容した真空含
浸槽２をも真空とした後、貯溜槽３を上方向に移動させ
て該貯溜槽と真空含浸槽２との上下方向の落差により該
真空脱泡された電解液９を貯溜槽３から真空含浸槽２に
供給して電解液９中の空気を脱泡した状態で電解コンデ
ンサ素子８に電解液９を含浸させる方法である。

【００１９】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図１及び図２を参照し
て、真空バルブ３０が閉じられて真空含浸槽２及び貯溜
槽３が大気圧の状態にあるとき、駆動装置１７を作動さ
せて蓋開閉装置１３により密閉蓋１１を開放する。そし
て複数の電解コンデンサ素子８を整列挟持したクランプ
治具６が図示しない搬送装置により真空含浸槽２の上方
まで搬送され、密閉蓋１１の開いた含浸槽本体１０内に
搬入されて（矢印Ｄ方向）該電解コンデンサ素子の素子
部８ｂを挟持部材１２で挟持した後、該電解コンデンサ
素子を含浸槽本体１０内に残してクランプ治具６のみが
退避する（矢印Ｅ方向）。再び駆動装置１７を作動させ
て密閉蓋１１を閉めて真空含浸槽２を外気から遮断した
後、真空バルブ３０を開き、真空装置５を作動させて真
空含浸槽２及び貯溜槽３内の空気を真空装置５によって
吸引（矢印Ｉ方向）して真空状態とし、電解液９中の空
気を吸引して脱泡する。

【００２０】次いで、図５及び図６も参照して、真空装
置５の吸引により貯溜槽３及びこれと連通する真空含浸
槽２内の圧力は次第に小さくなり、真空度が約２０トー
ルに達したことが真空度センサ２３により検出される
と、該検出信号に応答して真空バルブ３０が閉じらる。
ここで流体圧シリンダ３４に図示しない流体源から圧力
流体が供給され、ピストンロッド３４ｂを矢印Ｂ方向に
作動させて貯溜槽３を上方向（矢印Ｂ方向）に移動さ
せ、貯溜槽３を真空含浸槽２よりも上方に位置させる。

【００２１】すると貯溜槽３内に貯溜されていた脱泡さ
れた電解液９は、貯溜槽３と真空含浸槽２との落差によ
って供給パイプ１４中を矢印Ｆ方向に流れて真空含浸槽
２に供給され、液室１０ａに挟持され、内部が真空とさ
れた電解コンデンサ素子８は該電解液中に浸漬される。
そしてそのまま所定時間保持されるので、電解コンデン
サ素子８の中心部にまで電解液９が浸透する。

【００２２】ここで真空含浸槽２に供給される電解液９
は、貯溜槽３で脱泡されており、しかも貯溜槽３と同一
の真空度とされた真空含浸槽２に供給されるので、従来
の含浸装置のように真空含浸槽２内で沸騰することがな
く、リード線８ａ等を電解液９で汚すことがない。

【００２３】所定の含浸時間が経過すると、空気導入バ
ルブ２９を開放して，真空含浸槽２及び貯溜槽３内の圧
力を大気圧とした後、流体圧シリンダ３４に供給されて
いた圧力流体を遮断して、ピストンロッド３４ｂを矢印
Ｃ方向に作動させて貯溜槽３を下方向（矢印Ｃ方向）に
移動させる。貯溜槽３を真空含浸槽２よりも下方に位置
させて電解コンデンサ素子８に含浸した残余の電解液９
を供給パイプ１４中を矢印Ｇ方向に流して真空含浸槽２
から貯溜槽３に回収する。

【００２４】ここで、含浸された電解コンデンサ素子８
は、電解液９に浸漬された状態で大気圧にもどされるの
で、電解コンデンサ素子８の内部に気泡が入り込むこと
は全く起こり得ず、理想的な含浸を行うことができる。

【００２５】そして含浸の終了した電解コンデンサ素子
８を真空含浸槽２から搬出するために駆動装置１７を作
動させて蓋開閉装置１３により密閉蓋１１を開放する。
また、電解コンデンサ素子８に含浸させることにより消
費された電解液９は、貯溜槽３内で所定の高さよりも低
くなったことを液面センサ１５が検出して、リザーブタ
ンク１９から矢印Ｈ方向にホース１８、パイプ２０を介
して貯溜槽３に貯溜された電解液９の上方から矢印Ａ方
向に供給され、常に消費された量だけ電解液９が補充さ
れるので、貯溜槽３には一定量の電解液９が確保されて
おり、作業者はリザーブタンク１９へ適宜電解液９を注
入するだけでよく、貯溜槽３の電解液９の量に特別の注
意を払う必要はない。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、上記のように真空とした貯溜
槽で電解液中の空気を真空脱泡した後、該電解液を真空
含浸槽へ落差により供給するようにしたので、電解液の
沸騰現象及び気泡の混入を抑制して電解液の含浸効率を
向上させることができる効果があると共に、リード線及
び粘着テープ等に電解液が付着するのを完全に防止する
ことができるから、粘着テープの繰り返し使用が可能と
なり、また後工程の半田付け作業での半田付け性能を向
上させ、更には電解コンデンサ自動組立機を清浄な状態
に保持することができるという優れた効果が得られる。

【００２７】また比較的小型の装置を用いて粘度の高い
電解液を大型の電解コンデンサ素子の中心部にまで十分
含浸させ、高耐圧の電解コンデンサ素子を製作できると
いう効果がある。更には、十分に高い真空度に調整され
た真空含浸槽内で電解コンデンサ素子に含浸を行わせる
ことができるから、電解液の含浸性能そのものを向上さ
せることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】電解コンデンサ素子の電解液真空含浸装置を示
す斜視図である。

【図２】電解コンデンサ素子の電解液真空含浸装置を示
す正面図である。

【図３】電解コンデンサ素子の電解液真空含浸装置を示
す平面図である。

【図４】貯溜槽と周辺の各装置との接続状態を示す要部
正面図である。

【図５】電解液が真空含浸槽から貯溜槽に回収される状
態を示す要部拡大縦断面図である。

【図６】電解液が貯溜槽から真空含浸槽に供給される状
態を示す要部拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１ 電解コンデンサ素子の電解液真空含浸装置 ２ 真空含浸槽 ３ 貯溜槽 ４ 移送装置 ５ 真空装置 ８ 電解コンデンサ素子 ９ 電解液 １４ 供給パイプ

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【手続補正書】

【提出日】平成６年５月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解コンデンサ素子に電解液を真空中で
   含浸させる真空含浸槽と前記電解液を貯溜すると共に上
   下方向に移動自在とした貯溜槽とを前記電解液の供給パ
   イプで連通接続し、前記貯溜槽を真空として該貯溜槽内
   の前記電解液中の空気を真空脱泡すると同時に電解コン
   デンサ素子を収容した前記真空含浸槽をも真空とした
   後、前記貯溜槽を上方向に移動させて該貯溜槽と前記真
   空含浸槽との上下方向の落差により該真空脱泡された前
   記電解液を前記貯溜槽から前記真空含浸槽に供給して前
   記電解液中の空気を脱泡した状態で前記電解コンデンサ
   素子に前記電解液を含浸させることを特徴とする電解コ
   ンデンサ素子の電解液真空含浸方法。
2. 【請求項２】 電解コンデンサ素子を収容して真空中で
   電解液を含浸させる真空含浸槽と、前記電解液を貯溜す
   ると共に内部の圧力を真空とすることにより前記電解液
   中の空気を真空脱泡して前記真空含浸槽に前記電解液を
   供給しまた前記真空含浸槽から前記電解液を回収する貯
   溜槽と、該貯溜槽及び前記真空含浸槽のいずれかを上下
   方向に移動させて前記貯溜槽と前記真空含浸槽との落差
   により前記真空含浸槽に前記電解液を供給しまた前記真
   空含浸槽から前記電解液を回収する移送装置と、前記真
   空含浸槽と前記貯溜槽内の圧力を所定のタイミングに従
   って真空とする真空装置とを備えたことを特徴とする電
   解コンデンサ素子の電解液真空含浸装置。