JPS6320114Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、冷却構造を改良したコンデンサに関
する。

［考案の技術的背景］ コンデンサの運転容量（KVA）はその使用周
波数に比例する為、高周波誘導加熱を利用した高
周波電気炉の力率改善用等に使用される高周波コ
ンデンサにおいては、一般の商用周波回路に使用
されるコンデンサに比較して、単位体積当りの運
転容量も大きくなり、同時に単位体積当りに発生
する熱損失も大きくなる。この為、一般に高周波
コンデンサでは、電極用のアルミ箔に接して水冷
管を配設して誘電体の温度上昇を抑えていた。

即ち、第１図に示す様に、従来の高周波水冷式
コンデンサにおいて、コンデンサ素子１は、２枚
のシート状誘電体２ａ，２ｂと２枚の電極用アル
ミ箔３ａ，３ｂとを交互に重ね合せて反物状に巻
回することにより形成されている。このコンデン
サ素子１における一方の電極用アルミ箔３ａは幅
広のものであつて、シート状誘電体２ａ，２ｂの
幅方向の片側に、一定幅露出されて耳部４を形成
している。この耳部４は、コンデンサ素子１の巻
回の後に、幾重にも重ねられて集められ、銅また
は黄銅から成る２枚の板状接続部材５により挾み
付けられ、スポツトウエルドまたははとめ６等で
それぞれ圧縮固着される。なお、この際、接続部
材５を使用する理由は、後に述べる低圧側リード
を兼ねる水冷パイプを半田付けする作業を容易に
する為である。

これに対し、他方の電極用アルミ箔３ｂとシー
ト状誘電体２ａの間には、電極用アルミ箔３ｂと
電気的に接続される様に１本のリード端子７が挿
入されている。このリード端子７の露出端には、
コンデンサ素子の巻回の後に、高圧側リードが接
続されるものである。

次に、必要な静電容量を得る為には、第２図に
示す様に、上記のコンデンサ素子１を複数個集積
して、コンデンサ素体８を形成する。即ち、各コ
ンデンサ素子１を、その片側に設けられている接
続部材５が同一側に来る様にして揃え、巻回した
厚さ方向に複数個集積する。これら集積したコン
デンサ素子１の集積方向の両側に、それぞれ絶縁
部材９と締付板１０を当てがい締付バンド１１に
よつて、全体を締付固定する。この様に形成され
たコンデンサ素体８上において、接続部材５をコ
ンデンサ素体８表面に横倒しにしてから、第３図
Ａに示す様に、これらの接続部材５上に接触する
様にして蛇行形水冷パイプ１２を置き、両者が一
体となる様に半田付けを行なう。その後、コンデ
ンサ素体８をケース１３に収納し、水冷パイプ１
２の入口及び出口をケース１３外に突出させて低
圧側端子とする。また、各接続部材５にはそれぞ
れ低圧側リード１４を接続し、これら低圧側リー
ド１４を一纒めに集めて、ケース１３の上に突出
している別個の低圧側端子１５の下端に接続す
る。

一方、コンデンサ素体８の裏面においては、リ
ード端子７に通常の導体から成る高圧側リード１
６を接続し、この高圧側リード１６をケース１３
上にブツシングを介して突出させ、高圧側端子１
７の下端に接続する。その後、真空状態において
ケース１３内に絶縁油１８を封入し、水冷式コン
デンサを形成する。

［背景技術の問題点］ さて、一般に高周波電気炉の力率改善用のコン
デンサ設備においては、数100KVA級のコンデン
サを多数台必要とする。従つて、他のコンデンサ
数の少ない設備に比して配管系統が複雑化し、ま
た、蛇行する水冷パイプ１２による冷却水の流路
抵抗の増大によりポンプ設備も大型化し、結局コ
ンデンサ設備が大型化してしまう問題があつた。

更に、上記水冷設備の大型化の問題に加え、ケ
ース１３外において低圧側端子の役割を果す水冷
パイプ１２の入口・出口は必然的に２箇所しか確
保できず、水冷パイプ１２のみでは電流容量が不
足する為、どうしても別個の低圧側リード１４が
必要となるものであつた。

更にまた、水冷パイプ１２とは別個にリードが
設けられている為、これに流れる電流によつてリ
ード自身に発生するジユール損による発熱を、水
冷パイプ１２によつては冷却することができない
という欠点もあつた。

［考案の目的］ 本考案の目的は、上記の問題点を解決し、冷却
設備を簡略化でき、また、別個のリードを必要と
せずに電流容量を確保でき、更にリードに発生す
るジユール熱を直接冷却できるコンデンサを提供
することにある。

［考案の概要］ 本考案のコンデンサは、コンデンサ素子を構成
する２枚の電極用アルミ箔の少なくとも一方にリ
ードを兼ねたヒートパイプを必要な本数だけ接続
することにより、充分な電流容量を確保すると共
に、リードに発生するジユール熱をヒートパイプ
の蒸発潜熱を利用して直接冷却できる様に構成し
たものである。

［考案の実施例］ 以下、本考案の第１実施例を第４図によつて説
明する。なお、第１図乃至第３図の従来のコンデ
ンサと同一の部分については、同一の番号を付し
て説明を省略する。

本実施例においては、従来のコンデンサに用い
られていた水冷パイプ、低圧側リード及び低圧端
子はまつたく設けられていない。その代りに、電
流容量を確保するのに必要な本数のヒートパイプ
２１が、各々の先端部をケース１３の上部から突
出した状態で設けられている。これらのヒートパ
イプ２１の下部は、各々の受け持ち範囲のコンデ
ンサ素子１の接続部材５に対し半田付けにより接
続されている。このヒートパイプ２１の下部は、
受け持ち範囲のコンデンサ素子１の数に応じ、各
コンデンサ素子１の各接続部材５に接触する様に
屈曲されており、集積されたコンデンサ素子１は
接続部材５が横倒しされて隣接するコンデンサ素
子１の露出した電極用アルミ箔と接触することに
より並列接続されている。

なお、多数本のヒートパイプを用いる場合に
は、直線状のヒートパイプを使用することも可能
である。

このヒートパイプ２１の先端部には、ヒートパ
イプの内部に封入された沸点の低い液体の気化ガ
スを冷却液化させる様に、放熱フイン２２が取付
けられており、ヒートパイプ２１の放熱部となつ
ている。また、放熱効果を更に高める為に、フア
ン２３によりヒートパイプの先端部を空冷しても
よい。もつとも、放熱フイン２２及びフアン２３
は、必ずしも必要ではない。更に、このヒートパ
イプ２１の先端部には、低圧端子としての役割を
果す為の端子金具２４が取付けられている。

以上の様な構成を有する本実施例のコンデンサ
によれば、ヒートパイプ２１内部の液体が電極用
アルミ箔及びリードであるヒートパイプ２１自体
に発生する熱により気化され、上昇し、ヒートパ
イプ２１の先端部において空冷され液化すること
によつて、水冷パイプを使用する場合と同様に、
良好な冷却熱作用を発揮する。しかも、ヒートパ
イプ２１自体が低圧側リードを兼用するので、リ
ードそれ自体の冷却も充分になされる。なお、こ
の場合、ヒートパイプの取付本数は、ヒートパイ
プの放熱容量または電流容量で決る本数のうちど
ちらか大きい方で決定される。

次に、本考案の他の実施例を説明する。

前記の本実施例においては、ヒートパイプ２１
は低圧側リードを兼ねるものであり、高圧側のリ
ード１６には従来の如き通常の導体が用いられる
が、第５図に示す第２実施例の如く、高圧側にも
ヒートパイプ２１を用い、高圧側リードと冷却手
段とを兼用させることができる。即ち、この場合
のコンデンサ素子には、電極用アルミ箔３ｂの反
対側の縁に、前記の電極用アルミ箔３ａと同様に
耳部を形成する。そして、耳部に設けた接触部材
に対してヒートパイプ２１を半田付けにより接続
するもので、この高圧電流の流れるヒートパイプ
２１は、ブツシング２５を介してケース１３の外
部に突出させる。この第２実施例によれば、コン
デンサ素体は正面及び裏面の両面から冷却され、
冷却効果が一段と向上する上、第１実施例におい
ては冷却できなかつた高圧側リードに生ずるジユ
ール熱を、高圧側リードを兼ねるヒートパイプ２
１により直接冷却できる。

また、第６図Ａに示す第３実施例の如く、低圧
側リードを兼ねるヒートパイプ２１を、碍管２６
またはブツシング２５に通すことによつて、ケー
ス１３から電気的に分離することもできる。この
様にすれば第１実施例と同様の効果が得られるば
かりでなく、ケースの電位を接地電位とすること
が可能となる為、コンデンサを接地電位から支持
碍子等で分離する必要がなくなり、コンデンサを
多数台設置する場合等に非常に有利となる。ま
た、この低圧側のヒートパイプ２１をケース１３
から電気的に分離する構造は、第６図Ｂに示す第
４実施例の様に、低圧側リードと高圧側リードの
双方をヒートパイプとした場合にも採用でき、同
様の効果を得られる。

なお、ヒートパイプを電極用アルミ箔へ取付け
る手段として、前記実施例では接続部材５への半
田付けにより行なうものとしたが、金属溶射によ
る取付においても同様の効果を得ることができ
る。この場合、接続部材５を省略し、突出した電
極アルミ箔の耳部４に直接ヒートパイプ２１を取
付けることもできるので、部品の削減等作業性が
向上する。

［考案の効果］ 以上の通り本考案によれば、次の様な効果を得
られる。

(1) 冷却がヒートパイプによつて行なわれる為、
水冷設備がまつたく不要である。特に、水冷パ
イプの配管系統が複雑化する高周波電気炉の力
率改善用コンデンサ設備において、設備の小型
化が達成できる。

(2) ヒートパイプは必要な本数だけ何本でも設け
ることが可能であり、リードとしての電流容量
を自由に確保でき、別個のリードを設ける必要
がない。

(3) ヒートパイプをそのままリードとして用いた
為、リードに流れる電流によつて発生するジユ
ール熱を直接冷却でき、冷却効果に優れてい
る。

(4) コンデンサの冷却設備が簡略化されることに
なり、コンデンサ設備の製作作業性も向上して
コストが安価なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般のコンデンサ素子の一部展開図、
第２図はコンデンサ素子を複数個集積したコンデ
ンサ素体の斜視図、第３図Ａは従来の水冷式コン
デンサの横断面図、第３図Ｂは第３図Ａの縦断面
図、第４図は本考案の第１実施例のコンデンサを
示す横断面図、第５図は本考案の第２実施例のコ
ンデンサを示す縦断面図、第６図Ａ及びＢはそれ
ぞれ本考案の第３及び第４実施例のコンデンサの
縦断面図である。 １……コンデンサ素子、２ａ，２ｂ……シート
状誘電体、３ａ，３ｂ……電極用アルミ箔、４…
…耳部、５……接触部材、６……はとめ、７……
リード端子、８……コンデンサ素体、９……絶縁
部材、１０……締付板、１１……締付バンド、１
２……蛇行形水冷パイプ、１３…ケース、１４…
…低圧側リード、１５……低圧側端子、１６……
高圧側リード、１７……高圧側端子、１８……絶
縁油、２１……ヒートパイプ、２２……放熱フイ
ン、２３……フアン、２４……端子金具、２５…
…ブツシング、２６……碍管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 交互に重ね合わされた２枚の電極用アルミ箔
   と２枚のシート状誘電体を反物状に巻回してコ
   ンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子を
   複数個集積してコンデンサ素体を形成し、各コ
   ンデンサ素子を構成する上記２枚の電極用アル
   ミ箔の少なくとも一方にリードを兼用したヒー
   トパイプを接続し、一方、このヒートパイプの
   先端部は上記コンデンサ素体を収納したケース
   外部に突出させ、この突出部をリードの端子及
   びヒートパイプの放熱部としたことを特徴とす
   るコンデンサ。 (2) ヒートパイプが、一方の電極用アルミ箔にの
   みに接続され、低圧側のリードとなつている実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のコンデン
   サ。 (3) ヒートパイプが、双方の電極用アルミ箔に接
   続され、低圧側リードと高圧側リードとなつて
   いる実用新案登録請求の範囲第１項記載のコン
   デンサ。 (4) 電極用アルミ箔へのヒートパイプの接続が、
   電極用アルミ箔に形成された耳部を挾み付けて
   いる接続部材に、ヒートパイプを半田付けによ
   つて固定したものである実用新案登録請求の範
   囲第１項、第２項または第３項記載のコンデン
   サ。 (5) 電極用アルミ箔へのヒートパイプの接続が、
   金属溶射によりなされている実用新案登録請求
   の範囲第１項、第２項または第３項記載のコン
   デンサ。 (6) ヒートパイプが、ケース外部への突出部に放
   熱フインが設けられたものである実用新案登録
   請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の
   コンデンサ。 (7) ヒートパイプが、碍管またはブツシングを介
   してケースから電気的に分離されている実用新
   案登録請求の範囲第１項、第２項または第３項
   記載のコンデンサ。