JPS612314A - 巻回型金属化フイルムコンデンサ - Google Patents

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、金属蒸着電極を分割することによって絶縁破
壊時の保安機構を具備させた巻回型金属化フィルムコン
デンサの改良に関するものである。

（従来例の構成とその問題点） 従来、金属蒸着電極を分割して巻回形成した金属化フィ
ルムコンデンサは、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成となっているため、ある一
点の対向電極間で絶縁破壊が生じたとき、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
する機能をもっている。この機能のため、コンデンサに
異常電圧が加わるとか、周囲温度が異状な高温に上昇す
るとかの不慮の事態になっても静電容量が減少するだけ
で、発煙、発火を起こす最悪の事態を回避することがで
きた。この機能を保安機構という。

保安機構は基本的には第１図に示すように金属化フィル
ムｌａ、ｌｂの少なくともどちらか一方の蒸着電極を分
離して分割電極２どすることによってえられるわけであ
るが、その機構をさらに向上させるために、第２図に示
すように分割電極２の一部も空白部を設け、絶縁破壊時
の電流の流入密度を高める方法がすでに提案されている
。第２図において３が金属化フィルムの長手方向に間欠
的に設けられた蒸着膜除去部である。蒸着膜除去部３は
、蒸着の際に部分的に蒸着膜を形成しないものも含む。

しかし、コンデンサの静電容量が数１０μＦとなるよう
な大容量になってくると低容量コンデンサに比較して保
安機構の動作率が低下してくることがあり、第２図のコ
ンデンサ構造による改善方法では限界がある。

保安機構の動作が不充分な箇所は巻芯部に近いところの
限られた部分であシ、その原因は巻回フィルムやプラス
チック成形品を用いた硬い巻芯上に金属化フィルムが巻
回されて生じた巻芯方向の機械的圧力であった。

第２図に示す分割電極の分割幅を４０簡とし、金属溶射
層近くの除去率を８０％となるように一定間隔で片面を
部分除去した厚さ５μｍの両面金属化ポリエチレンフタ
レートフィルムと厚さ５１ｔｒｎのポリエチレンフタレ
ート非金属化フィルムを巻回してなる５μＦの試料を保
安機構テストして動作不良品となった試験品２０台を解
体調査し、素子破壊箇所を集計した結果を第３図に示す
。同図よシあきらかなように破壊箇所のほとんどが巻芯
付近に集中していることがわかる。なお第３図（ａ）　
、　（ｂ）において、ｄは巻回したフィルムの厚さであ
る。

これらの結果よシ太容量コンデンサになると巻回素子外
径が大きくなシ、特に巻芯付近の機械的圧力が巻回素子
外周部と比較して著しく増すために保安機構動作時に発
生する機械的エネルギーが巻芯付近の機械的強度以上と
なるために発煙発火が生ずる。

第４図は、従来の巻回型乾式金属化フィルムコンデンサ
の断面図である。このコンデンサでは巻芯４の内部は熱
硬化性の注型樹脂５により満たされているため、巻芯部
の巻芯方向の機械的圧力が犬である。

（発明の目的） 本発明の目的は、従来例の欠点を解消し、コンデンサ巻
芯部の保安機構動作時に発生する機械的圧力を緩和する
ため巻芯内を空胴化することである０ （発明の構成） 本発明の巻回型金属化フィルムコンデンサは、誘電体を
介して対向する電極の少なくとも一方の蒸着膜電極が長
手方向に複数個に分割される金属化フィルムコンデンサ
において、巻芯内部が空胴化されたものである。また少
なくとも一方の分割電極の内部に金属化フィルムの長手
方向に間欠的に蒸着膜除去部をもつものである。また巻
芯が粘着テープあるいは密封栓等により巻芯内部が空胴
化されているものである。

また巻芯部は熱変形温度８０℃から１６０℃のプラスチ
ック成形品またはプラスチックフィルムを用いるか、工
Ｉキン樹脂等の熱硬化性樹脂からなるものである。

（実施例の説明） 本発明の一実施例を第５図ないし第７図に基づいて説明
する。

第５図および第６図は本発明の巻回型金属化フィルムコ
ンデンサの断面図である。

第５図は巻芯４の両端部を金属溶射後、その両端部に粘
着テープ６を接着し、巻芯４の内部に注型樹脂５が侵入
しないようにしている。また第６図に示したものも同様
に密封栓７によシコンデンサ素子８の完成後巻芯４の両
端部を密封し、その後金属溶射９全行々い注型樹脂５が
侵入しないように巻芯４内を空胴化した巻回型乾式金属
化フィルムコンデンサである。密封栓７としては、プラ
スチック成形品またはゴム、コルク等を用いることがで
きる。１０はリード線でちシ、１１はケースである。

つぎに本発明の具体的実施例として、静電容量５０μＦ
のコンデンサをポリエチレンテレフタレートフィルムで
の両面を金属化して構成した場合について述べる。

厚さ５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの両
面にアルミニウムの真空蒸着Ｍｋ影形成た幅６２朋の両
面金属化フィルムの片側の蒸着電極を、第２図に示した
ように分割幅４０馴の分割電極とし、さらに金属溶射層
近傍を除去率８０％となるように一定間隔で間欠的に部
分除去する。

分割処理および除去処理は電気的な放電処理によって行
なう。このように処理さ扛た両面金属化フィルムと、厚
さ５μｍ１幅６０個のポリエチレンテレフタレートフィ
ルムとヲ重ねて巻回してコンデンサとする。

第５図に示す巻芯内を空胴とした試料と、第４図に示す
従来の巻芯内が注型樹脂で満たされたコンデンサ試料と
を比較した結果を表に示す。

これら試料の保安機構テストとして、８５℃で３００　
ＶＡＣを印加して強制的に絶縁破壊を起こさせ、そのと
きの発煙または発火の有無を調査した。

表 表より巻芯部分における機械的圧力の緩和の効果が極め
て大きいことがわかる。このことは第７図に示す保安機
構テスト後の本発明品の解体断面図でも明らかなように
巻芯４が変形しており、保安機構動作時の巻芯方向の機
械的圧力が巻芯変形によシ緩和されていることがわかる
。

巻芯材料としては、エポキシ、ポリエチレン。

ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニール
、ナイロン、フェノール、ポリブチレン。

、ｌｅ　リエチレンテレフタレート、アクリル、ポリス
チレン等の材料がある。上記実施例においては、ポリエ
チレンテレフタレートフィルムによるコンデンサの場合
について説明したが、この他、金属化ポリノロピレンフ
ィルムを用いる場合や、金属化；ＩＦ　’）エチレンプ
レフタレートフィルムとホリフロピレンフィルムとで構
成する場合でも同様の効果がある。

（発明の効果） 本発明によれば、従来困難であった大容量コンーデンザ
の自己保安機構を安定に動作させ、絶縁破壊を起こした
場合でも発煙や発火を生じないようにしたものである。

このため特別の保護装置を必要とせず、それだけ小形化
も可能となり、工業的にも経済的にも犬なる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の保安機構を有する右同型金
属化フィルムコンデンサの電極構造の斜視図、第３図（
ａ）、（ｂ）は同保安機構動作不良品の、素子破壊箇所
調査集計チャート図および巻回したフィルムの厚さの説
明図、第４図は同巻回型金属化フィルムコンデンサの断
面図、第５図および第６図は本発明の一実施例における
巻回型金属化フィルムコンデンザの断面図、第７図は同
保安機構動作試験後の巻回型金属化フィルムコンデンサ
の断面図である。 １　ａ　＋　１　ｂ・・・金属化フィルム、２・・・分
割電極、３・・・蒸着膜除去部、４・・・巻芯、５・・
・注型樹脂、６・・粘着テープ、７・・・密封栓、８・
・・コンデンサ素子、９・・金属溶射、１０・・・リー
ド線、１１・・・ケース。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図　　第６図 第７図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体フィルムを介して対向する電極の少なくと
   も一方の蒸着膜電極が長手方向に複数個に分割されてい
   る金属化フィルムコンデンサにおいて、巻芯内部が空胴
   化されたことを特徴とする巻回型金属化フィルムコンデ
   ンサ。
2. （２）少なくとも一方の分割電極の金属化フィルムの長
   手方向に間欠的に蒸着膜除去部を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の巻回型金属化フィル
   ムコンデンサ。
3. （３）巻芯が粘着テープあるいは密封栓等により巻芯内
   部の両端が封じられ内部が空胴化されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記載
   の巻回型金属化フィルムコンデンサ。
4. （４）巻芯部が熱変形温度８０℃から１６０℃のプラス
   チック成形品またはプラスチックフィルムでなることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項ないし第（３）項
   のいずれか一項記載の巻回型金属化フィルムコンデンサ
   。
5. （５）エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をコンデンサ素子
   とケースの間に充填したことを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項ないし弟（４）項のいずれか一項記載の巻
   回型金属化フィルムコンデンサ。