JPH0817672A

JPH0817672A - 巻回型金属化フィルムコンデンサ

Info

Publication number: JPH0817672A
Application number: JP6173612A
Authority: JP
Inventors: Akio Mizutani; 明夫水谷; Korehiko Hiroyama; 是彦広山
Original assignee: Nichicon Corp
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】巻回型金属化フィルムコンデンサに高い保安
機能と耐用性及び耐電流性とを与えて、電力回路用に適
するように性能を改善する。【構成】誘電体フィルム１０に絶縁部１２によって区
分された区分電極１３と、フィルム１０の１側縁に沿っ
て連続しメタリコン電極２に接触する帯状接続部１４
と、各区分電極１３と帯状接続部１４との間に１個づつ
存在するヒューズ部とを亜鉛蒸着膜によって形成し、上
記ヒューズ部を溶断するヒューズ電流の大きさを４０ｍ
Ａ〜１３０ｍＡの範囲内に選んだ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、保安機能を具備した巻
回型金属化フィルムコンデンサ（以下、巻回型ＭＦコン
デンサと言う）の保安機能及びその他の電気特性の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属化フィルムの蒸着電極を複数個に小
区分し、端子から該電極に通じる電流通路の一部を狭く
するなどしてヒューズ機能を与え、コンデンサに部分的
な絶縁破壊が起きたときに、事故のあった区分電極をヒ
ューズ部分の溶断によって切離し、残された電極にコン
デンサの機能を維持し続けさせるコンデンサの保安機能
に関する技術は、古くは特許第１３２７５９号明細書を
始め、特開昭５２−４０４９号公報、欧州特許庁の特許
出願公開００１７５５６Ａ１号公報（フランス
国）など多数がある。

【０００３】上記コンデンサは、その後多くの改良が重
ねられて今日実用化されている。例えば特公平１−２１
６１３号公報のコンデンサはヒューズ電流の大きさを１
０ｍＡ−１Ａに特定し、特開平５−２５１２６６号公報
のコンデンサはヒューズ部分の形状を特定し、実開平５
−４４５０号公報のコンデンサではヒューズ部分の寸法
を特定するなどして、コンデンサの保安機能を改良して
いる。

【０００４】上記技術は、いずれも図１または図６に示
すように金属化フィルムの電極を絶縁溝で複数個に区分
（分割）し、それぞれの区分電極の電流通路の一部を狭
くするなどしてヒューズ機能を得、或る区分電極下の誘
電体内部で生じた故障電流（過電流）を迅速に遮断し
て、故障箇所の区分電極を電源から離脱させ、故障によ
る短絡、発煙、発火、爆発などの破壊がコンデンサ全体
に波及しないようにして、巻回型ＭＦコンデンサの保安
機能を改良することを目的としたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
保安機能を有する巻回型ＭＦコンデンサは、コンデンサ
として必要な諸基本性能のうち、主として保安機能の改
良に焦点が絞られていたために、その他の基本性能に問
題があった。

【０００６】即ち、従来の保安機能付きの巻回型ＭＦコ
ンデンサは、電源投入時の突入電流や充放電時の大電流
などに対する耐電流性、長時間の運転に耐える耐用性な
どの面で、保安機能を持たない巻回型ＭＦコンデンサに
較べて遜色があった。

【０００７】上述の幾つかの先行技術のうち、本発明に
最も近いのは、ヒューズ電流の大きさを特定している特
公平１−２１６１３号公報記載の発明である。これに
は、上述のように蒸着膜に狭隘なヒューズ部を設ける実
施例の他に、蒸着膜自体を薄くして膜抵抗値を高めた実
施例、狭隘部の代わりに蒸着膜に無数の疵を与えたクラ
ック帯を設けた実施例及びシリコーン油塗布により蒸着
膜とメタリコン電極の接触を不完全にした実施例が示さ
れている。

【０００８】このうち、上述した他の先行技術と同様に
蒸着膜に狭隘なヒューズ部を設けた巻回型ＭＦコンデン
サの実施例では、ヒューズ電流が１４０〜３００ｍＡと
大きいために、或る区分電極で貫通放電事故が起きても
直ちに溶断せず、事故箇所の発熱によって数層にわたる
絶縁破壊が起こることになる。

【０００９】この他、蒸着膜を薄くして抵抗値を高めた
実施例では、区分電極の電蝕による電極面積の減退が激
しく、耐用性の面で問題がある。そして、蒸着膜にクラ
ック帯を設けた実施例は、同様にヒューズ電流が一層大
きい上に、各区分電極のヒューズ電流値が不揃いになっ
て、動作の信頼性が低下する。更にシリコーン油により
メタリコン電極との接触を不完全にした実施例では、ク
ラック帯の実施例と同様に各区分電極のヒューズ電流値
が不揃いなことに加え、最初からメタリコン電極に接触
していない区分電極が現れて、コンデンサ容量が一定せ
ず、かつ耐電流性も著しく低下する。

【００１０】また、従来は蒸着金属としてアルミニウム
が広く使用されており、上記先行技術のうち、特公平１
−２１６１３号公報並びに特開平５−２５１２６６号公
報には実施例としてアルミニウムだけしか示されておら
ず、残りの先行技術では蒸着金属は不明である。しかし
アルミニウム蒸着膜は、電蝕作用による膜面積の減退が
亜鉛蒸着膜よりも大きいことに加え、メタリコン電極と
の接触が亜鉛蒸着膜より悪いために、この接触が大電流
によって断たれ、特に上記特公平１−２１６１３号公報
記載の発明のように、各区分電極がメタリコン電極との
接触部まで分離されている場合には、しばしば一部の区
分電極とメタリコン電極との接触が断たれ、これによっ
てコンデンサ容量が減少するので、このことが耐電流性
及び耐用性の低下の原因となっている。そのために、従
来のこの種のヒューズ部付きのアルミニウム蒸着膜を有
する巻回型ＭＦコンデンサの耐電流性は、発明者らの試
験によれば２０Ａ／ｍ以下と低かった。

【００１１】本発明は、金属蒸着膜電極を複数個に区分
し、各区分電極に狭隘なヒューズ部を設けた巻回型ＭＦ
コンデンサにおいて、ヒューズ部がより低いヒューズ電
流値で確実に溶断するようにしてその保安機能を更に高
めると共に、コンデンサの耐電流性及び耐用性を高めよ
うとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明においても、従来
の保安機能付きの巻回型ＭＦコンデンサと同様に、誘電
体フィルムを挟んで対向する１対のコンデンサ電極のう
ちの少なくとも一方が金属蒸着電極であり、この金属蒸
着電極は上記フィルムの長手方向に沿って複数箇所で区
分されて区分電極を形成し、その各区分電極は上記フィ
ルムの一方の側縁においてメタリコン電極に結合し、上
記各区分電極の上記メタリコン電極に接近した位置に狭
隘なヒューズ部が設けられている。

【００１３】本発明の特徴として、上記蒸着金属は亜鉛
であり、上記ヒューズ部は各区分電極に１個づつ存在
し、上記各区分電極の上記ヒューズ部と上記メタリコン
電極との間の部分は上記フィルムの長手方向に帯状に連
続する通電路を形成し、上記ヒューズ部の溶断電流は４
０ｍＡ〜１３０ｍＡの範囲内に選ばれている。

【００１４】上記ヒューズ部における金属蒸着膜の幅
は、０．３ｍｍ〜１．７ｍｍ、特に０．４〜１．２ｍｍ
が適当である。そして、そのヒューズ部の長さは、上記
ヒューズ部幅の１．０〜２．０倍、特に１．１〜１．８
倍であるのが望ましい。また、蒸着膜の厚さは、メタリ
コン電極に結合される帯状通電路で２〜６Ω／□、上記
ヒューズ部で４〜８Ω／□、上記区分電極箇所で６〜１
６Ω／□になるように選ぶのが望ましい。

【００１５】

【作用】蒸着金属としてアルミニウムを用いた場合は、
電極は使用中に周囲から電蝕作用を起こして有効面積が
狭まり、容量の減少を来す。更に、保安機能を与えるた
めに電極を区分すれば、その電極の電蝕は一層大きくな
る。本発明は、蒸着金属としてアルミニウムよりも使用
中の電蝕が少ない亜鉛を蒸着金属として用いるため、電
極面積の減退による容量減少を少なくし、コンデンサの
耐用性を高めることができる。

【００１６】また、アルミニウム蒸着電極は、表面に酸
化被膜を作ることなどによって、亜鉛などのメタリコン
金属とのなじみが悪いために、両者間の接触が不完全に
なり易い。特に、特公平１−２１６１３号公報や特開平
５−４４５０号公報などに示されているように、メタリ
コン電極との接触部まで蒸着電極が区分されている場合
には、往々にして或る区分電極が最初からメタリコン電
極から遮断されている場合もある。

【００１７】そして、このようなアルミニウム蒸着によ
る区分電極では、電源スイッチの投入時や充放電時の大
電流によってメタリコン電極との接続が断たれ、或いは
長時間の使用による電蝕作用によって接続が断たれるこ
とが多く、これが耐電流性及び耐用性に大きな影響を与
えている。

【００１８】しかも本発明においては、蒸着金属が亜鉛
であるために蒸着膜とメタリコン電極との接触が良好
で、かつ接触部における蒸着膜の電蝕現象が極めて少な
い。これに加え、各区分電極は連続した帯状通電路によ
ってメタリコン電極に接続されているため、仮に、或る
区分電極の位置で蒸着膜とメタリコン電極との接触が良
好に行われていなくても、当該区分電極がコンデンサ機
能を失うのを防ぐことができる。

【００１９】また、各区分電極とメタリコン電極との間
に大電流が流れた場合には、この電流が帯状通電路によ
り分散してメタリコン電極との接触部を流れるため、仮
に或る区分電極の位置で蒸着膜とメタリコン電極との接
触が良好でなかったとしても、この接触部分が大電流に
よって切断されるのを防ぐことができる。

【００２０】更に本発明においては、ヒューズ部におけ
る蒸着膜抵抗を４〜１６Ω／□、望ましくは４〜８Ω／
□に選び、ヒューズ部の数を各区分電極に１個づつと
し、コンデンサの定格に応じてヒューズの幅及び長さと
ヒューズ電流とを適切に選ぶことにより、ヒューズがみ
だりに溶断するのを防いで、コンデンサの耐電流性及び
耐用性を高めることができる。

【００２１】即ち、定格電圧２００Ｖ−ＡＣのコンデン
サにおいては、ヒューズ幅を０．３ｍｍ以上、ヒューズ
幅に対する長さの比率を２．０以下、ヒューズ電流を４
０ｍＡ以上に選ぶことにより、また定格電圧４００Ｖ−
ＡＣのコンデンサにおいては、ヒューズ幅を０．６ｍｍ
以上、ヒューズ電流を７０ｍＡ以上に選ぶことにより、
コンデンサの耐電流性及び耐用性を一層高めることがで
きる。

【００２２】更にまた本発明においては、ヒューズの幅
及び長さとヒューズ電流とを適切に選ぶことにより、事
故時にヒューズを確実に溶断させて、コンデンサの保安
性を高めることができる。即ち、ヒューズ幅を１．５ｍ
ｍ以下、ヒューズ幅に対する長さの比率を１．０以上、
ヒューズ電流を１３０ｍＡ以下に選ぶことにより、コン
デンサの保安機能を確実なものにすることができる。

【００２３】また、各区分電極に複数個のヒューズ部を
設けるときは、上述のように最大１．７ｍｍという狭い
ヒューズ幅を分割することになり、その結果分割された
各ヒューズ部間のヒューズ電流の不揃いによって安定し
たヒューズ動作が起こりにくくなるが、本発明において
は、ヒューズ部は各区分電極に１個づつしか設けられて
いないために、ヒューズ動作の精度を上げることができ
る。

【００２４】更に、本発明において、蒸着膜の抵抗値
を、メタリコン電極に接する帯状通電路で２〜６Ω／
□、ヒューズ部で４〜８Ω／□、区分電極部で６〜１６
Ω／□とすることにより、メタリコン電極との結合を一
層確実にして耐電流性及び耐用性を高め、或る区分電極
で事故が起きた時の自己回復機能を一層高めることがで
きる。

【００２５】なお、ヒューズ部を溶断させるヒューズ電
流の値は、金属蒸着フィルムを展開した状態のとき、巻
回してコンデンサを作ったとき、及びコンデンサを使用
状態にして発熱し電気的ストレスが加わったときでそれ
ぞれ異なることが予想されるが、これを測定する公的規
格が無いので、前記特公平１−２１６１３号公報に記載
された「分割電極のヒューズ電流」の測定方法を採用し
た。

【００２６】このヒューズ電流測定方法は、図３に示す
ように、可変直流電源３１から電流計３２を経由してメ
タリコン電極２と区分電極１３との間に電流を流し、こ
の電流を１ｍＡ／ｓｅｃの速度で上昇させ、ヒューズ部
１５が溶断するときの電流をフィルムの展開状態で測定
するものである。

【００２７】次に、コンデンサの耐電流性の評価方法と
しては、適当な公的評価方法が存在していないので、図
４（ａ）に示す回路による方法を新しく案出した。図４
（ａ）において、コンデンサ４１は切換スイッチ４２の
ａ側、充電抵抗４３及び電源スイッチ４４を経由して可
変直流電源４５により充電され、切換スイッチ４２をｂ
側に転換すると、コンデンサ４１は回路インダクタンス
４６及びピーク電流計４７を経由して放電される。４８
はスイッチ制御器で、コンデンサ４１の容量に応じて１
〜１０秒の範囲内で設定された時間だけスイッチ４２を
ａ側に入れ、続いてコンデンサ４１の容量に応じて０．
５〜５秒の範囲内で設定された時間だけスイッチ４２を
ｂ側に転換し、この充放電を１サイクルとして、これを
連続して１００サイクル繰返させる。

【００２８】試験に際しては、予めコンデンサ４１の常
温における容量（μＦ）及び１ｋＨｚでのｔａｎδ
（％）の初期値を測定しておく。電源スイッチ４４を閉
じ、切換スイッチ４２をａ側に入れてコンデンサ４１を
充電した後、スイッチ４２をｂ側に転換させると、コン
デンサ４１は図４（ｂ）に示すような減衰振動波形で放
電する。このときの初期ピーク電流Ｉｐの値がコンデン
サ電極の長さ１ｍ当たり１０Ａになるように電源４５の
電圧を調整して、スイッチ制御器４８を動作させ、放電
ピーク電流Ｉｐが１０Ａ／ｍのもとでの充放電を連続し
て１００サイクル実施し、これを終わったら常温で３０
分間放置後、容量及びｔａｎδの値を記録する。この試
験をステップ１とする。

【００２９】次に放電ピーク電流Ｉｐが２０Ａ／ｍにな
るよう電源４５の電圧を設定して、同様に充放電を１０
０サイクル実施し、３０分後の容量及びｔａｎδの値を
記録し、これをステップ２とする。以下同様に放電ピー
ク電流を１０Ａ／ｍづつ増して、その都度１００サイク
ルの充放電を行った後に容量及びｔａｎδの値を記録し
て、ステップ３以降の試験を実施する。

【００３０】この試験の過程で、コンデンサ４１は充放
電の繰返しによってダメージを受け、容量とｔａｎδの
値とが変化する。よって、初期値と較べた容量またはｔ
ａｎδの値が、それぞれ±３％または１．１倍に達した
ステップにおける放電ピーク電流の値（Ａ／ｍ）をもっ
て、コンデンサ４１の耐電流性の評価の数値とする。複
数の試料コンデンサを用いて試験する場合には、それぞ
れ１試料づつを試験し、各試料について得られた数値の
うちで最も低い数値によって評価する。

【００３１】また、コンデンサの耐用性及び保安性試験
はＪＩＳ−Ｃ４９０１の規定に準じて実施した。即ち、
耐用性は、試料コンデンサの定められた試験電圧、試験
温度下で試験時間１５００時間後の容量を測定し、この
測定値の容量初期値に対する容量変化率（ΔＣ／Ｃ％）
で評価する。また、保安性は、試料コンデンサの印加電
圧の内、放電用コンデンサの印加電圧を逓増して電極の
各部を逐次破壊し、最終的にはコンデンサ容量が０にな
るまで破壊を続け、その間に自己保安機能によって発
火、発煙、外装破損等の危険状態を起こさなかったもの
を合格とし、複数の試料コンデンサにこれを実施してそ
の合格率（％）によって評価する。

【００３２】

【実施例１】図１（ａ）において、１０及び２０はポリ
プロピレンフィルムである。フィルム１０には、片側に
空白帯１１を置いて、中央部分にＴ字状絶縁溝１２、１
２・・・・によって区分された電極１３、１３・・・・を、他側
に連続する帯状通電路１４を、共に金属蒸着によって形
成する。各電極１３、１３・・・・は、Ｔ字状絶縁溝１２、
１２・・・・の頭部１２ａ、１２ａ・・・・相互間に形成された
蒸着による狭隘なヒューズ部１５、１５・・・・によって結
ばれている。フィルム２０には、フィルム１０の空白帯
１１とは反対の側に位置する空白帯２１を除く全面に金
属蒸着電極２２が形成されている。

【００３３】蒸着されたフィルム１０、２０を図１
（ａ）に示した態様で重ねて巻回することにより図２に
示す巻回物１を作り、この巻回物１の両巻回端面にメタ
リコン電極２、３を溶射してコンデンサ素子４を得る。
このコンデンサ素子４のメタリコン電極２、３にそれぞ
れ端子５、５をリード線６、６によって取付け、ケース
７に収容して乾燥し、２液性熱硬化樹脂８を充填して加
熱硬化させ、常温に冷却して、巻回型ＭＦコンデンサを
製作した。

【００３４】

【実施例２】図１（ａ）に示したコンデンサの区分電極
１３、１３・・・・間は、Ｔ字状絶縁溝１２、１２・・・・によ
って区分されているが、図１（ｂ）に示すコンデンサで
は逆Ｌ字状の絶縁溝１２、１２・・・・によって区分電極１
３、１３・・・・間が区分されている。残余の構成は実施例
１と同様である。

【００３５】

【実施例３】図１（ａ）または図１（ｂ）に示したコン
デンサにおいて、自己回復機能の面から見れば電極の蒸
着膜厚は薄い方が良く、耐用性や耐電流性の面から見れ
ば、メタリコン電極２との接触を確実にするために、電
極の蒸着膜厚は大きい方が良い。従って図５に示す実施
例では、同じフィルム１０上に蒸着される電極の膜厚
を、区分されたコンデンサ電極１３の部分で薄く、メタ
リコン電極２との接触部１４で厚く、ヒューズ部１５で
は上記両部分の中間の厚さに選んでいる。１例を示せ
ば、区分電極１３の膜抵抗は６〜１６Ω／□、ヒューズ
部１５の膜抵抗は４〜８Ω／□、メタリコン接触部１４
の膜抵抗は２〜６Ω／□である。

【００３６】

【試験１】アルミニウム蒸着電極と亜鉛蒸着電極の優劣
を比較するために、フィルム１０及び２０として厚さ
４．５μｍ、幅５０ｍｍのポリプロピレンフィルムを用
い、これに互いに異なる厚さでアルミニウムを蒸着して
製作したコンデンサ（試料番号１、２、３）及び同じポ
リプロピレンフィルムに互いに異なる厚さで亜鉛を蒸着
して製作したコンデンサ（試料番号４、５、６）につい
て、前述の耐用性試験、耐電流性試験及び保安性試験を
実施した結果を表１に示す。なお、各番号の試料とも各
試験項目に１０個づつの試料コンデンサを使用した。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１に示す試験結果から見ると、アルミニ
ウム蒸着電極のコンデンサの場合は、蒸着膜抵抗が低い
試料１では耐用性、耐電流性の面では一応問題は無いが
保安性が不十分であり、蒸着膜抵抗が比較的大きい試料
２及び３では耐用性試験での容量減少が大きく、かつ耐
電流性も著しく低かった。従って、アルミニウム蒸着電
極を用いて電力回路における進相用コンデンサに適した
ものを実現するのは、耐用性及び耐電流性と保安性とを
両立させることが極めて困難であることが判明した。

【００３９】一方、亜鉛蒸着電極のコンデンサの場合
は、試料４、５、６の何れもが優れた耐用性及び耐電流
性を示したが、蒸着膜抵抗が低い試料４では、ヒューズ
電流が１８０ｍＡと大きいことによって、この種の区分
電極形式のＭＦコンデンサ本来の目的である保安性の面
で問題が残った。

【００４０】これらを綜合して、電力回路の進相用に用
いる巻回型ＭＦコンデンサでは、蒸着金属として亜鉛が
適し、ヒューズ部を構成する蒸着膜の抵抗は４Ω／□以
上が適当であることが判った。なお、亜鉛蒸着膜の抵抗
が１６Ω／□を越える場合も優れた特性のコンデンサを
得ることができるが、製造工程中で大気中の水分の影響
などによる蒸着膜の消化が大きいために、実用上不利で
ある。

【００４１】

【試験２】図１（ａ）に示した蒸着パターンにおいて、
各部の蒸着膜厚を等しくした場合（試料７）と、帯状通
電路１４、ヒューズ部１５、及び区分電極１３の蒸着膜
厚を図５に示すように異ならせた場合（試料８）との比
較のため、及びメタリコン電極接触部が図１（ａ）に示
すように帯状に連続する場合（試料７及び８）と図６に
示すように分断されている場合（試料９）との比較のた
めに、表２に示す試料コンデンサ７、８、９を実施例１
に準じて製作し、耐用性、耐電流性及び保安性の試験を
行った。なお、各試験は各試料コンデンサ５個づつにつ
いて実施した。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２に示す試験結果から明らかなように、
帯状通電路１４の蒸着膜厚を図５に示すように厚くした
試料８の方が、蒸着膜厚が均一である試料７よりも耐電
流性が勝っていた。また、図５に示すように各部の蒸着
膜厚に変化を持たせた場合でも、メタリコン電極接触部
を図１のように帯状に連続させた試料８の方が、図６に
示すように分断した試料９よりも耐用性及び耐電流性の
面で格段と勝っていた。なお、試料９の耐用性試験結果
の−１．８４％という値は、一応合格と見做されるが、
長期の使用に際しては問題になる値であり、耐電流性試
験結果の４０Ａ／ｍという値も一応合格と見做される
が、試料７及び８に較べると著しく低い値である。

【００４４】

【試験３】ヒューズ部１５における幅寸法ａと長さ寸法
ｂとの比率の適正値を見出すために、表３に示す試料コ
ンデンサ１０乃至２７を各試験項目当たり５個づつ製作
し、耐用性、耐電流性及び保安性について試験を行っ
た。試験結果は表３に示す。

【００４５】

【表３】

【００４６】試料コンデンサは、定格電圧２００Ｖ、６
６．７μＦでヒューズ幅ａが０．４ｍｍのもの（試料１
０〜１５）と０．８ｍｍのもの（試料１６〜２１）及び
定格電圧４００Ｖ、１６．６μＦでヒューズ幅ａが１．
２ｍｍのもの（試料２２〜２７）の３グループに分かれ
るが、何れのグループにおいても、ヒューズの長さｂが
大きくなってヒューズ電流が減少するほど、耐用性及び
耐電流性は悪化するが保安性は向上している。

【００４７】このうち、試料１０〜１５のヒューズ幅が
０．４ｍｍであるグループでは、ヒューズ部の長さが
０．４〜０．８ｍｍである試料１１〜１５が大体におい
て良好な結果を示したが、ヒューズ部の長さが０．３ｍ
ｍである試料１０は保安性が不十分であった。試料１６
〜２１のヒューズ幅が０．８ｍｍであるグループでは、
ヒューズ部の長さが０．６ｍｍ及び０．７ｍｍの試料１
６及び１７は保安性が不十分であったが、ヒューズ部の
長さが０．８ｍｍ〜１．１ｍｍの試料１８〜２１は大体
において良好であった。また、試料２２〜２７のヒュー
ズ幅が１．２ｍｍであるグループでは、ヒューズ部の長
さが１．０ｍｍおよび１．１ｍｍの試料２２及び２３は
保安性が不十分であったが、ヒューズ部の長さが１．２
ｍｍ〜１．５ｍｍの試料２４〜２７は大体において良好
であった。

【００４８】この結果をヒューズ部の幅に対する長さの
比率で見ると、各グループとも１．０乃至２．０の範囲
内のものが良好であることが判った。また、ヒューズ電
流の大きさで見ると、試料１０〜１５のグループでは６
８ｍＡ以上、試料１６〜２１のグループでは９６ｍＡ以
上、試料２２〜２７のグループでは１３５ｍＡ以上のも
のが保安性に問題を生じ、ヒューズ電流が３２ｍＡと極
端に小さい資料１５は耐電流性に問題を生じていた。

【００４９】従って、ヒューズ電流は、最低４０ｍＡが
必要で、かつ１３０ｍＡを越えてはならないことが判っ
た。また、ヒューズ部の幅ａに対する長さｂの比率は
１．０から２．０の範囲内が適当であることも判った。

【００５０】

【試験４】表３を細かく検討すると、ヒューズ電流はヒ
ューズの幅及び長さと定格電圧にも関係しているので、
表４に示す試料２８〜３１及び表５に示す試料３２〜３
６のヒューズ幅を互いに異にする試料コンデンサを、各
試験項目につき５個づつ製作し、耐用性、対電流性及び
保安性の試験を行った。ここで、何れの試料もヒューズ
の長さはヒューズ幅の１．２５倍に定めた。なお、試料
７は表２に示した試料７を再掲したものである。

【００５１】

【表４】

【００５２】

【表５】

【００５３】この試験結果によると、定格電圧２００Ｖ
−ＡＣの試料２８〜３１及び７においては、表４に示す
ように、ヒューズ幅が０．４〜１．２ｍｍの範囲内のも
のが良好な結果を示し、ヒューズ幅が０．２ｍｍのもの
は耐用性及び耐電流性が悪く、ヒューズ幅１．７ｍｍの
ものは保安性が悪かった。従ってヒューズ部の幅の適正
範囲は０．３〜１．５ｍｍと考えられる。

【００５４】また、定格電圧４００Ｖ−ＡＣの試料３２
〜３６においては、表５に示すように、ヒューズ幅が
０．８ｍｍ〜１．７ｍｍの範囲内のものがおおむね良好
で、ヒューズ幅が０．４ｍｍ以下のものは耐用性が悪
く、ヒューズ幅が１．７ｍｍを越えると保安性の悪化が
予測される。従ってヒューズ部の幅の適正範囲は０．８
〜１．７ｍｍと考えられる。

【００５５】上述の諸試験において耐用性及び耐電流性
が特に悪かった試料を解体して検査したところ、その原
因はすべてヒューズ部の断線によることが判った。また
保安性が悪かった試料は、ヒューズ部におけるヒューズ
電流が大きすぎて電極の短絡時にヒューズが溶断してい
ないことが判明した。

【００５６】以上の諸試験の結果を綜合すると、巻回型
ＭＦコンデンサにおいて耐用性及び耐電流性と保安性と
を兼備するための条件は次の通りである。蒸着金属には
亜鉛が適当で、各区分電極のメタリコン電極への接触部
は帯状に連続することが必要で、各区分電極ごとのヒュ
ーズ部の数は１個で、ヒューズ部の蒸着膜抵抗は４〜１
６Ω／□が適当である。ヒューズ部の寸法及びヒューズ
電流はコンデンサの定格電圧によって相違するが、幅ａ
は０．３〜１．７ｍｍの範囲内であり、長さｂは幅ａの
１．０〜２．０倍の範囲内であり、ヒューズ電流は４０
〜１３０ｍＡの範囲内である。

【００５７】更に、蒸着膜の厚さをメタリコン電極への
接触する帯状通電路で最も厚く、区分電極部分で最も薄
く、かつヒューズ部で両者の中間の厚さに選ぶことによ
り、耐用性、耐電流性を一層高め、かつ自己回復機能の
改善により保安性を更に高めることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、この発明によるときは、
巻回型金属化フィルムにおいて保安機能を高め、かつ使
用時の耐用性及び耐電流性を高め、特に電力回路用とし
て優れたコンデンサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例における金属化フィルムを展
開した状態の正面図である。

【図２】この発明の実施例における完成したコンデンサ
の縦断面図である。

【図３】この発明の実施例の測定に用いたヒューズ電流
測定回路の回路図である。

【図４】この発明の実施例の測定に用いた耐電流性測定
回路の回路図である。

【図５】この発明の他の実施例における蒸着膜の厚さの
変化状態の説明図である。

【図６】従来の金属化フィルムコンデンサにおける金属
化フィルムを展開した状態の正面図である。

【符号の説明】

１金属化フィルムの巻回物２メタリコン電極３メタリコン電極４コンデンサ素子１０ポリプロピレンフィルム１１空白帯１２絶縁溝１３区分電極１４帯状通電路１５ヒューズ部２０ポリプロピレンフィルム２２相手方電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体フィルムを挟んで対向する１対の
コンデンサ電極のうち少なくとも一方を金属蒸着によっ
て形成し、この金属蒸着電極を上記フィルムの長手方向
に沿って複数箇所で区分して区分電極を形成させ、その
各区分電極を上記フィルムの一方の側縁でメタリコン電
極に結合し、上記各区分電極の上記メタリコン電極に接
近した位置に狭隘なヒューズ部を設けた巻回型金属化フ
ィルムコンデンサにおいて、上記蒸着金属は亜鉛であ
り、上記ヒューズ部は各区分電極に１個づつ存在し、上
記各区分電極の上記ヒューズ部と上記メタリコン電極と
の間の部分は上記フィルムの長手方向に帯状に連続する
通電路を形成し、上記ヒューズ部を溶断するヒューズ電
流は４０ｍＡ乃至１３０ｍＡの範囲内であることを特徴
とする巻回型金属化フィルムコンデンサ。
【請求項２】上記ヒューズ部の幅は０．３ｍｍ乃至
１．７ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の巻回
型金属化フィルムコンデンサ。
【請求項３】上記ヒューズ部の幅に対する長さの比率
が１．０乃至２．０であることを特徴とする請求項１記
載の巻回型金属化フィルムコンデンサ。
【請求項４】上記ヒューズ部における金属蒸着膜抵抗
は４〜１６Ω／□であることを特徴とする請求項１記載
の巻回型金属化フィルムコンデンサ。
【請求項５】上記金属蒸着電極の帯状に連続する通電
路の膜抵抗値は２〜６Ω／□であり、上記ヒューズ部の
膜抵抗値は４〜８Ω／□であり、上記区分された箇所の
膜抵抗値は６〜１６Ω／□であることを特徴とする請求
項１記載の巻回型金属化フィルムコンデンサ。