WO2013002003A1 - コンデンサ - Google Patents

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WO2013002003A1 PCT/JP2012/064652 JP2012064652W WO2013002003A1 WO 2013002003 A1 WO2013002003 A1 WO 2013002003A1 JP 2012064652 W JP2012064652 W JP 2012064652W WO 2013002003 A1 WO2013002003 A1 WO 2013002003A1
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electrode plate
block
bypass
terminal
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PCT/JP2012/064652
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English (en)
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依田武治
立山健一
柳橋清一
加藤芳邦
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Soshin Electric Co Ltd
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Soshin Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
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    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/08Cooling arrangements; Heating arrangements; Ventilating arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a capacitor using a capacitor block configured by electrically connecting a plurality of capacitor elements in parallel.
  • a large-capacity capacitor exceeding 100 ⁇ F when a large-capacity capacitor exceeding 100 ⁇ F is configured, a plurality of capacitor elements of less than 100 ⁇ F or around 100 ⁇ F are prepared in order to obtain a required capacitance, and these capacitor elements are made of flat knitted copper wire.
  • a plurality of capacitor blocks may be connected in parallel for use.
  • a ripple current such as the carrier frequency of the inverter flows through the capacitor.
  • self-heating is generated from the capacitor element and the wiring material, resulting in a decrease in life. Therefore, conventionally, a parallel plate is used as a wiring material for connecting a plurality of capacitor elements in parallel to reduce self-inductance, thereby improving high-frequency characteristics and reducing self-heating (Japanese Patent No. 37771977). And Japanese Patent No. 3357314).
  • Japanese Patent No. 3357314 attention is also paid to the current flowing through the capacitor element, and the side surface of the capacitor block (capacitor block in which a plurality of capacitor elements are assembled in 5 rows and 2 columns) is surrounded as a parallel plate in the opposite direction. It has a wiring structure.
  • the wiring structure described above has an integrated box structure, which makes it difficult to assemble as a capacitor. That is, in the structure shown in Japanese Patent No. 3357314, as shown in FIG. 2 (e), the connection plates 6a on both sides surrounding the side surface of the capacitor block are integrated with the drawer plate 6b.
  • connection plate 4a when assembling as a capacitor, the connection plate 4a is connected to one terminal portion of the capacitor block, the connection plate 4b is connected to the other terminal portion, and then the lead plate 5 is connected to the connection plate 4a. Thereafter, the capacitor block must be inserted into the space surrounded by the two connection plates 6a and the one extraction plate 6b, and each end of the two connection plates 6a must be connected to the connection plate 4b.
  • the present invention has been made in consideration of such problems, and it is not necessary to prepare a dedicated wiring structure, can flexibly cope with specification changes and the like, and can reduce costs. It is an object to provide a capacitor that can reduce self-inductance.
  • a capacitor according to the present invention is a capacitor using a capacitor block configured by electrically connecting a plurality of capacitor elements each having terminal portions at both ends in parallel, and each terminal of the plurality of capacitor elements
  • a first electrode plate that electrically connects parts
  • a second electrode plate that electrically connects each of the other terminal parts of the plurality of capacitor elements and is led out to the one terminal part side
  • One or more bypass electrode plates that electrically bypass the second electrode plate, and the second electrode plate includes a connection portion that electrically connects each of the other terminal portions of the plurality of capacitor elements;
  • the lead-out portion disposed opposite to the first electrode plate and the connection portion connecting the connection portion and the lead-out portion are integrally formed, and the bypass electrode plate is the lead-out portion of the second electrode plate.
  • connection part A connection part Part electrically connected to the part A connection part, a second connection part electrically connected to the connection part of the second electrode plate, and a third connection part for connecting the first connection part and the second connection part are integrally provided.
  • the connection portion of the second electrode plate is positioned below the lower surface of the capacitor block, and the third connection portion of the bypass electrode plate is disposed at a position facing the side surface of the capacitor block. It is characterized by being.
  • the present invention is characterized in that at least two bypass electrode plates are arranged to face each other with the capacitor block interposed therebetween.
  • the present invention is characterized in that at least two bypass electrode plates are arranged along one side surface of the capacitor block.
  • At least one of the bypass electrode plates is arranged so that an upper end position thereof substantially coincides with an upper surface of the capacitor block.
  • the capacitor block is configured by stacking the plurality of capacitor elements in one direction, and the length of the bypass electrode plate along the stacking direction of the plurality of capacitor elements is L, the capacitor When the number of the capacitor elements constituting the block is N and the length of the one capacitor element along the stacking direction is m, the length L is: m ⁇ L ⁇ m ⁇ N It is characterized by being.
  • the length L is m ⁇ (N ⁇ 1) ⁇ L ⁇ m ⁇ N It is characterized by being.
  • the length L of at least one of the bypass electrode plates is: m ⁇ L ⁇ 2 ⁇ m It is characterized by being.
  • the present invention is characterized in that it has a composite capacitor block in which two or more capacitor blocks are arranged with their side surfaces facing each other.
  • a cooling member that cools at least one of each of the one terminal portion and each of the other terminal portions of the capacitor block is provided, and the cooling member includes each of the one of the capacitor blocks. Is provided so as to face at least one of a portion where the terminal portions are arranged and a portion where the other terminal portions of the capacitor block are arranged.
  • the capacitor of the present invention it is not necessary to prepare a dedicated wiring structure, it is possible to flexibly cope with specification changes, etc., it is possible to reduce the cost, and the self-inductance is also reduced. Can be planned.
  • the capacitor Normally, if a current exceeding the allowable value flows, the capacitor will exceed the allowable temperature of the capacitor over time, and there is a risk that it will eventually smoke or ignite. However, since the cooling member is provided, even if a current exceeding the allowable value flows, the allowable temperature of the capacitor is not exceeded, and the occurrence of the above-described problems can be avoided.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a capacitor (first capacitor) according to a first embodiment
  • FIG. 1B is a side view showing a partially broken bypass electrode plate of the first capacitor
  • FIG. It is a top view which shows 1 capacitor
  • 2A is a perspective view showing a capacitor (second capacitor) according to the second embodiment
  • FIG. 2B is a side view showing a partially broken bypass electrode plate of the second capacitor
  • FIG. 3A is a perspective view showing a capacitor (third capacitor) according to the third embodiment
  • FIG. 3B is a side view showing a partially broken bypass electrode plate of the third capacitor
  • FIG. 4A is a perspective view showing a capacitor (fourth capacitor) according to a fourth embodiment
  • FIG. 4B is a side view showing a partially broken bypass electrode plate of the fourth capacitor
  • FIG. It is a top view which shows 4 capacitors seeing from an upper surface
  • FIG. 5A is a perspective view showing a capacitor (fifth capacitor) according to a fifth embodiment
  • FIG. 5B is a side view showing a partially broken bypass electrode plate of the fifth capacitor
  • 6A is a perspective view showing a capacitor (sixth capacitor) according to a sixth embodiment
  • 6B is a side view showing a partially broken bypass electrode plate of the sixth capacitor, and FIG. It is a top view which shows 6 capacitors seeing from an upper surface. It is a perspective view which shows the capacitor
  • FIG. 12A is a perspective view showing a capacitor according to the comparative example
  • FIG. 12B is a side view showing a partially broken bypass electrode plate of the capacitor according to the comparative example
  • FIG. 12C shows the capacitor according to the comparative example from above.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the method of measuring the inductance of a capacitor
  • the capacitor according to the first embodiment (hereinafter referred to as the first capacitor 10A) has one capacitor block 14 including a plurality of capacitor elements 12, as shown in FIG. 1A.
  • the capacitor block 14 is configured by laminating a plurality of capacitor elements 12 in one direction.
  • FIG. 1 shows an example in which one capacitor block 14 is configured by stacking four capacitor elements 12 in the vertical direction.
  • Each capacitor element 12 is electrically connected to the wound body 16, the first terminal portion 18 a electrically connected to one end of the wound body 16, and the other end of the wound body 16.
  • Second terminal portion 18b the wound body 16 has a configuration in which the first electrode pattern and the second electrode pattern are wound in a state of facing each other with the dielectric film interposed therebetween.
  • the wound body 16 includes a first dielectric film in which a first electrode pattern is formed on one side and a second dielectric film in which a second electrode pattern is formed on one side. The first dielectric film and the second dielectric film are overlapped so as not to come into contact with the pattern, and the superimposed first dielectric film and second dielectric film are wound.
  • the first dielectric film and the second dielectric film can be composed of PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), PPS (polyphenylene sulfide), and the like, respectively.
  • the first terminal portion 18a and the second terminal portion 18b are provided on one end surface and the other end surface of the wound body 16 by thermally spraying a metal such as solder or zinc.
  • the first capacitor 10A includes a first electrode plate 20a that electrically connects the first terminal portions 18a of the plurality of capacitor elements 12, and a second electrode of each of the plurality of capacitor elements 12.
  • the terminal portion 18b is electrically connected, and has a second electrode plate 20b led out to the first terminal portion 18a side. That is, the first capacitor 10A has a configuration in which a plurality of capacitor elements 12 are electrically connected in parallel by the first electrode plate 20a and the second electrode plate 20b.
  • the first capacitor 10A has one bypass electrode plate 22 that electrically bypasses the second electrode plate 20b.
  • the second electrode plate 20 b is connected to the connection portion 24 that electrically connects the second terminal portions 18 b of the plurality of capacitor elements 12 and the first terminal portion 18 a side of the plurality of capacitor elements 12.
  • the lead-out part 26 led out and arranged opposite to the first electrode plate 20a and the connection part 28 connecting the connection part 24 and the lead-out part 26 are integrally provided.
  • the connection portion 28 of the second electrode plate 20 b is located below the lower surface of the capacitor block 14. That is, the second electrode plate 20b has a longer wiring length than the first electrode plate 20a.
  • condenser element 12 capacitor element 12 located in the lowest
  • an insulating plate (not shown) is interposed in each.
  • the bypass electrode plate 22 has a first connection portion 22a electrically connected to the lead-out portion 26 of the second electrode plate 20b and a second connection electrically connected to the connection portion 24 of the second electrode plate 20b.
  • the unit 22b and the third connection part 22c for connecting the first connection part 22a and the second connection part 22b are integrally provided.
  • the third connection portion 22 c of the bypass electrode plate 22 is disposed at a position facing one side surface of the capacitor block 14. That is, the bypass electrode plate 22 is electrically connected to the second electrode plate 20 b so as to surround one side surface of the capacitor block 14.
  • the first connection portion 22a, the second connection portion 22b, and the third connection portion 22c are integrally provided by forming a rectangular metal plate into a U-shaped cross section by, for example, bending. I have to.
  • the electrical connection between the first connection portion 22a and the lead-out portion 26 of the second electrode plate 20b, and the electrical connection between the second connection portion 22b and the connection portion 24 of the second electrode plate 20b are performed by, for example, soldering.
  • the third connection portion 22 c of the bypass electrode plate 22 is preferably separated from one side surface of the capacitor block 14. In this case, an electrical insulating material may be interposed between the third connection portion 22 c and one side surface of the capacitor block 14.
  • the length along the stacking direction of the plurality of capacitor elements 12 of the bypass electrode plate 22 is L
  • the number of capacitor elements 12 constituting the capacitor block 14 is N
  • the length along the stacking direction of one capacitor element 12 is m
  • the length L is m ⁇ L ⁇ m ⁇ N
  • the length L is m ⁇ (N ⁇ 1) ⁇ L ⁇ m ⁇ N Is satisfied.
  • the first capacitor 10A a plurality of capacitor elements 12 are connected in parallel by the first electrode plate 20a and the second electrode plate 20b, and the wiring length is longer than that of the first electrode plate 20a. Since one bypass electrode plate 22 that electrically bypasses the two-electrode plate 20b is electrically connected to the second electrode plate 20b, the self-inductance of the first capacitor 10A can be reduced, and high-frequency characteristics can be reduced. Improvement and reduction of self-heating can be achieved. In addition, since it is only necessary to electrically connect the bypass electrode plate 22 to the second electrode plate 20b having a long wiring length, the assembly is simple, there is no need to prepare a dedicated wiring structure (box structure), and the specification is changed. Etc. can be flexibly dealt with. This leads to an improvement in the productivity of the first capacitor 10A and a reduction in cost.
  • FIG. 1 shows the case where four capacitor elements 12 are laminated, other two capacitor elements 12, three capacitor elements 12, and five or more capacitor elements 12 are laminated. Of course, it can also be applied to cases.
  • the capacitor according to the second embodiment (hereinafter referred to as the second capacitor 10B) has substantially the same configuration as the first capacitor 10A described above, as shown in FIGS. 2A to 2C.
  • the point where two bypass electrode plates 22 are arranged along one side surface of the capacitor block 14 and the above-described length L of the bypass electrode plate 22 are as follows. m ⁇ L ⁇ 2 ⁇ m It is different in that.
  • This field also has the same effect as the effect of the first capacitor 10A described above.
  • 2A to 2C show the case where four capacitor elements 12 are stacked, it is needless to say that the present invention can be applied to a case where five or more capacitor elements 12 are stacked.
  • the length L described above as the bypass electrode plate 22 is m ⁇ L ⁇ 2 ⁇ .
  • the bypass electrode plate 22 which is m it is preferable to use the bypass electrode plate 22 whose length L described above is 2 ⁇ m ⁇ L ⁇ 3 ⁇ m. That is, when two or more bypass electrode plates 22 are arranged in the stacking direction with respect to one capacitor block 14, the above-described length L is m ⁇ L ⁇ 2 ⁇ m, If the bypass electrode plate 22 satisfying xm ⁇ L ⁇ 3 ⁇ m is prepared, it can be applied to various capacitor blocks in which four or more capacitor elements 12 are laminated.
  • a capacitor according to the third embodiment (hereinafter referred to as a third capacitor 10C) has substantially the same configuration as the second capacitor 10B described above, as shown in FIGS. 3A to 3C.
  • the difference is that the bypass electrode plate 22 installed in the upper part in the direction is arranged so that the position of the upper end 22d thereof and the upper surface 14a of the capacitor block 14 are substantially coincident with each other.
  • the third capacitor 10C has the same effect as the second capacitor 10B described above.
  • the third capacitor 10C is installed so that the bypass electrode plate 22 installed at the upper part in the stacking direction approaches the end of the second electrode plate 20b (the end connected to the external terminal).
  • the self-inductance can be reduced as compared with the second capacitor 10B.
  • a capacitor according to the fourth embodiment (hereinafter referred to as a fourth capacitor 10D) has substantially the same configuration as the first capacitor 10A described above, as shown in FIGS. 4A to 4C. The difference is that two bypass electrode plates 22 are provided, and that these two bypass electrode plates 22 are arranged opposite to each other with the capacitor block 14 interposed therebetween.
  • the self-inductance is reduced to the first capacitor. It can be about 1 ⁇ 2 of the self-inductance of 10A.
  • the capacitor according to the fifth embodiment (hereinafter referred to as the fifth capacitor 10E) is substantially the same as the above-described second capacitor 10B (see FIGS. 2A to 2C), as shown in FIGS. 5A to 5C.
  • the fifth capacitor 10E is substantially the same as the above-described second capacitor 10B (see FIGS. 2A to 2C), as shown in FIGS. 5A to 5C.
  • two bypass electrode plates 22 are arranged opposite to each other with the capacitor block 14 in between, in the point of having four bypass electrode plates 22 and the upper part of the capacitor block 14 in the stacking direction.
  • two bypass electrode plates 22 are different from each other in that they are arranged to face each other with the capacitor block 14 interposed therebetween.
  • the inductance can be about 1 ⁇ 2 of the self-inductance of the second capacitor 10B.
  • the capacitor according to the sixth embodiment (hereinafter referred to as the sixth capacitor 10F) is substantially the same as the above-described third capacitor 10C (see FIGS. 3A to 3C), as shown in FIGS. 6A to 6C.
  • the sixth capacitor 10F has the same configuration, two bypass electrode plates 22 are arranged opposite to each other with the capacitor block 14 in between, in the point of having four bypass electrode plates 22 and the upper part of the capacitor block 14 in the stacking direction.
  • two bypass electrode plates 22 are different from each other in that they are arranged to face each other with the capacitor block 14 interposed therebetween.
  • the self-inductance is reduced by the third capacitor 10C. It can be about 1 ⁇ 2 of the self-inductance.
  • the capacitor according to the seventh embodiment (hereinafter referred to as a seventh capacitor 10G) has a configuration substantially similar to that of the fifth capacitor 10E (see FIGS. 5A to 5C) described above, as shown in FIG. However, it is different in that a cooling member 30 for cooling at least the second terminal portion 18b of each capacitor element 12 is provided.
  • the cooling member 30 is composed of, for example, a pipe 32 through which a cooling medium (cooling water, cooling air, etc.) flows, and is installed at a position facing the portion where the second terminal portions 18b are arranged. Since the pipe 32 is installed in contact with the second connection portion 22b of the bypass electrode plate 22, the heat generated in the second terminal portion 18b is the second connection between the second electrode plate 20b and the bypass electrode plate 22.
  • the heat radiated to the cooling member 30 through the portion 22b and generated in the first terminal portion 18a is generated by the first electrode plate 20a, the electrical insulating material, the first connection portion 22a of the bypass electrode plate 22, and the third connection portion. Heat is radiated to the cooling member 30 via the 22c and the second connecting portion 22b.
  • the capacitor will exceed the allowable temperature of the capacitor over time, and there is a risk that it will eventually smoke or ignite.
  • the cooling member 30 is provided in the seventh capacitor 10G, the allowable temperature of the seventh capacitor 10G does not exceed the allowable temperature even when a current exceeding the allowable value flows. Can be avoided.
  • a heat sink in addition to the pipe 32 through which the above-described cooling medium flows, a heat sink can also be used.
  • the pipe 32 and the heat sink may be combined.
  • the capacitor according to the eighth embodiment (hereinafter referred to as the eighth capacitor 10H) has substantially the same configuration as the seventh capacitor 10G described above, as shown in FIG.
  • the 2nd cooling member 34 differs in the point installed in the position facing the site
  • the second cooling member 34 similarly to the cooling member 30, a pipe 32 through which a cooling medium flows, a heat sink, or the like can be used.
  • the heat generated in the 1st terminal part 18a is the 1st electrode plate 20a, the electricity The heat is dissipated to the second cooling member 34 via the first connecting portion 22 a of the mechanical insulating material and the bypass electrode plate 22. That is, the heat generated in the first terminal portion 18a can be efficiently radiated to the second cooling member 34.
  • a capacitor according to a ninth embodiment (hereinafter referred to as a ninth capacitor 10I) will be described with reference to FIG.
  • the ninth capacitor 10I has a composite capacitor block 50 formed by arranging a plurality of capacitor blocks 14 with their side surfaces facing each other.
  • four second capacitors 10B are arranged in the horizontal direction (direction perpendicular to the stacking direction of the capacitor elements 12), and the side surfaces of the adjacent second capacitors 10B are opposed to each other.
  • the arranged form is shown.
  • the end of the first electrode plate 20a of each second capacitor 10B is connected to a common first lead terminal plate 52a, and the end of the second electrode plate 20b of each second capacitor 10B is connected to a common second lead terminal. It is connected to the plate 52b.
  • bypass paths in this case, four bypass paths
  • the self-inductance can be about 1 ⁇ 4 of the self-inductance of the second capacitor 10B.
  • a capacitor according to a tenth embodiment (hereinafter referred to as a tenth capacitor 10J) is a composite in which a plurality of capacitor blocks 14 are arranged with their side surfaces facing each other, as shown in FIG.
  • the capacitor block 50 is provided, and in particular, the four fifth capacitors 10E are arranged in the lateral direction (direction orthogonal to the stacking direction of the capacitor elements 12), and the side surfaces of the adjacent fifth capacitors 10E are opposed to each other. It has an arranged form.
  • the end of the first electrode plate 20a of each fifth capacitor 10E is connected to a common first lead terminal plate 52a, and the end of the second electrode plate 20b of each fifth capacitor 10E is connected to a common second lead terminal. It is connected to the plate 52b.
  • bypass paths in this case, eight bypass paths
  • the self-inductance can be about 1 ⁇ 4 of the self-inductance of the fifth capacitor 10E.
  • the capacitor according to the eleventh embodiment (hereinafter referred to as the eleventh capacitor 10K) has substantially the same configuration as the tenth capacitor 10J described above, as shown in FIG. Is different in that a cooling member 30 for cooling at least the second terminal portion 18b is provided.
  • the cooling member 30 is composed of, for example, a meandering pipe 32 through which a cooling medium (cooling water, cooling air, etc.) flows, and is installed at a position facing the portion where the second terminal portions 18b are arranged.
  • the eleventh capacitor 10K similarly to the above-described seventh capacitor 10G (see FIG. 7), even if a current exceeding the allowable value flows in each capacitor, the allowable temperature of each capacitor is not exceeded. The occurrence of the above-described problems can be avoided.
  • the second cooling member 34 may be installed at a position facing the portion where the first terminal portions 18a are arranged.
  • the inductance of the capacitor was measured using a network analyzer.
  • the configuration of the capacitor according to the comparative example and Examples 1 to 8 is as follows.
  • the first embodiment has the same configuration as the first capacitor 10A shown in FIGS. 1A to 1C
  • the second embodiment has the same configuration as the second capacitor 10B shown in FIGS. 2A to 2C
  • 3 has the same configuration as the third capacitor 10C shown in FIGS. 3A to 3C
  • the fourth embodiment has the same configuration as the fourth capacitor 10D shown in FIGS. 4A to 4C
  • 5A to 5C have the same configuration as the fifth capacitor 10E
  • the sixth embodiment has the same configuration as the sixth capacitor 10F shown in FIGS. 6A to 6C.
  • Example 7 has the same configuration as the ninth capacitor 10I shown in FIG. 9, and Example 8 has the same configuration as the tenth capacitor 10J shown in FIG.
  • a network analyzer 60 was used as shown in FIG. Specifically, in each capacitor according to the comparative example and Examples 1 to 8, the end portion of the first electrode plate 20a (first lead terminal plate 52a in the seventh and eighth embodiments) and the second electrode plate 20b (the second lead terminal plate 52b in the seventh and eighth embodiments) (specifically, each external terminal of the capacitor) is connected to the connector portions of the inner core wires 64a and 64b in the coaxial cables 62a and 62b, respectively. And the connector portions of the outer conductors 66a and 66b were connected (possibly reversed) and measured.
  • the measurement frequency is 100 Hz to 200 Hz
  • the measurement current is several mA
  • the measurement voltage is several mV.
  • the inductance was about 69 nH in the comparative example, but all of Examples 1 to 8 were 15 nH or less, and the inductance could be reduced as compared with the comparative example. It can be seen that this can be reduced.
  • the fourth embodiment has a configuration in which two bypass paths by the bypass electrode plate 22 are connected in parallel to the configuration of the first embodiment (see FIG. 1A). It is about 1 ⁇ 2 of the inductance of Example 1.
  • Example 5 since the two bypass paths by the bypass electrode plate 22 are connected in parallel to the configuration of Example 2 (see FIG. 2A), the inductance is This is about 1 ⁇ 2 of the inductance of the second embodiment.
  • Example 6 as well, as shown in FIG. 6A, since the two bypass paths by the bypass electrode plate 22 are connected in parallel to the configuration of Example 3 (see FIG. 3A), the inductance is This is about 1 ⁇ 2 of the inductance of the third embodiment.
  • bypass paths in this case, four bypass paths
  • the inductance is about 1 ⁇ 4 of the inductance of the second capacitor 10B.
  • bypass paths in this case, four bypass paths
  • the inductance is about 1 ⁇ 4 of the inductance of the fifth capacitor 10E.
  • the inductance of the capacitor described in Japanese Patent No. 3357314 is about 1 ⁇ 4 of the comparative example, that is, about 17 nH, which is higher than the inductances of Examples 1 to 8.
  • the capacitor according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

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Abstract

 本発明に係るコンデンサは、両端にそれぞれ端子部(18a、18b)を有する複数のコンデンサ素子(12)を具備した1つのコンデンサブロック(14)を有し、複数のコンデンサ素子(12)を並列に電気的に接続して構成されたコンデンサにおいて、複数のコンデンサ素子(12)の各第1端子部(18a)を電気的に接続する第1電極板(20a)と、複数のコンデンサ素子(12)の各第2端子部(18b)を電気的に接続し、且つ、第1端子部(18a)側に導出された第2電極板(20b)と、第2電極板(20b)を電気的にバイパスする1以上のバイパス電極板(22)とを有する。

Description

コンデンサ
 本発明は、複数個のコンデンサ素子を並列に電気的に接続して構成されたコンデンサブロックを用いたコンデンサに関する。
 一般に、100μFを超えるような大容量のコンデンサを構成する場合、必要とする静電容量にするために、100μF未満や100μF前後のコンデンサ素子を複数用意し、これら複数のコンデンサ素子を平編み銅線等の配線材を用いて並列に接続したコンデンサブロックを用いるようにしている。また、このコンデンサブロックを複数、さらに並列に接続して用いるようにしていることもある。
 このようなコンデンサをインバータ等の電力変換装置の平滑コンデンサに使用する場合、コンデンサにインバータのキャリア周波数等のリプル電流が流れる。その際に、コンデンサ素子及び配線材から自己発熱が発生し、寿命の低下をもたらす。そこで、従来では、複数のコンデンサ素子を並列に接続する配線材として並行平板とすることで、自己インダクタンスを低減して、高周波特性の改善並びに自己発熱の低減を図るようにしている(特許第3771977号公報及び特許第3357314号公報参照)。
 しかしながら、特許第3771977号公報では、並行平板の配線構造を種々開示しているが、絶縁構造を主体とした配線構造の例示であることから、折り返し電極の配線長に対する考慮が十分でなく、その結果、自己インダクタンスの低減も不十分である。
 一方、特許第3357314号公報では、コンデンサ素子に流れる電流にも着目し、その反対方向となる並行平板として、コンデンサブロック(複数のコンデンサ素子を5行2列で組み立てたコンデンサブロック)の側面を囲む配線構造としている。しかし、特許第3357314号公報の図2(e)にも示すように、上述の配線構造は一体化された函体構造となっているため、コンデンサとして組み立てる作業に困難が伴う。すなわち、特許第3357314号公報に示す構造は、図2(e)で図示されているように、コンデンサブロックの側面を囲う両側の接続板6aが引出板6bと共に一体構造となっている。そのため、コンデンサとして組み立てる場合は、コンデンサブロックの一方の端子部に結線板4aを接続し、他方の端子部に結線板4bを接続した後、結線板4aに引出板5を接続する。その後、2つの接続板6a及び1つの引出板6bで囲まれた空間内にコンデンサブロックを挿入し、さらに、2つの接続板6aの各端部を結線板4bに接続しなければならない。
 つまり、特許第3357314号公報に示す構造は、一体構造とされた2つの接続板6a及び1つの引出板6bにて囲まれた空間内にコンデンサブロックを挿入する作業が面倒であり、また、接続時の保持等が困難で、組み立てが難しい。しかも、コンデンサブロックのサイズに対応した専用の配線構造(函体構造)を用意する必要があり、仕様変更等に柔軟に対応することができず、また、コストの高価格化を引き起こすおそれもある。なお、特許第3357314号公報に記載のコンデンサの自己インダクタンスは、従来のコンデンサの1/4程度に低減することができるとされているが、依然、自己インダクタンスの低減は不十分である。
 本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、専用の配線構造を用意する必要がなく、仕様変更等に柔軟に対応することができ、また、コストの低廉化を図ることができ、自己インダクタンスの低減化も図ることができるコンデンサを提供することを目的とする。
[1] 本発明に係るコンデンサは、両端にそれぞれ端子部を有する複数のコンデンサ素子を並列に電気的に接続して構成したコンデンサブロックを用いたコンデンサにおいて、前記複数のコンデンサ素子の各一方の端子部を電気的に接続する第1電極板と、前記複数のコンデンサ素子の各他方の端子部を電気的に接続し、且つ、前記一方の端子部側に導出された第2電極板と、前記第2電極板を電気的にバイパスする1以上のバイパス電極板とを有し、前記第2電極板は、前記複数のコンデンサ素子の各前記他方の端子部を電気的に接続する結線部と、前記第1電極板に対向して配された導出部と、前記結線部と前記導出部とを接続する接続部とを一体に有し、前記バイパス電極板は、前記第2電極板の前記導出部に電気的に接続された第1接続部と、前記第2電極板の前記結線部に電気的に接続された第2接続部と、前記第1接続部と前記第2接続部とを接続する第3接続部とを一体に有し、前記第2電極板の前記接続部は、前記コンデンサブロックの下面よりも下方に位置し、前記バイパス電極板の前記第3接続部は、前記コンデンサブロックの側面と対向した位置に配されていることを特徴とする。
[2] 本発明において、少なくとも2つの前記バイパス電極板が、前記コンデンサブロックを間に挟んで対向して配されていることを特徴とする。
[3] 本発明において、少なくとも2つの前記バイパス電極板が、前記コンデンサブロックの一方の側面に沿って配列されていることを特徴とする。
[4] 本発明において、少なくとも1つの前記バイパス電極板は、その上端の位置が前記コンデンサブロックの上面とほぼ一致するように配されていることを特徴とする。
[5] 本発明において、前記コンデンサブロックは、前記複数のコンデンサ素子が一方向に積層されて構成され、前記バイパス電極板の前記複数のコンデンサ素子の積層方向に沿った長さをL、前記コンデンサブロックを構成する前記コンデンサ素子の個数をN、1つの前記コンデンサ素子の前記積層方向に沿った長さをmとしたとき、前記長さLは、
   m<L<m×N
であることを特徴とする。
[6] 本発明において、前記長さLは、
    m×(N-1)<L<m×N
であることを特徴とする。
[7] 本発明において、少なくとも1つの前記バイパス電極板の前記長さLは、
    m<L<2×m
であることを特徴とする。
[8] 本発明において、2以上の前記コンデンサブロックが側面同士を対向させて配列されて構成された複合コンデンサブロックを有することを特徴とする。
[9] 本発明において、前記コンデンサブロックにおける各前記一方の端子部及び各前記他方の端子部の少なくともいずれか一方を冷却する冷却部材を有し、前記冷却部材は、前記コンデンサブロックにおける各前記一方の端子部が配列された部位及び前記コンデンサブロックにおける各前記他方の端子部が配列された部位の少なくともいずれか一方に対向して設けられていることを特徴とする。
 本発明に係るコンデンサによれば、専用の配線構造を用意する必要がなく、仕様変更等に柔軟に対応することができ、また、コストの低廉化を図ることができ、自己インダクタンスの低減化も図ることができる。
 通常、コンデンサは、許容以上の電流が流れた場合、時間の経過と共にコンデンサの許容温度を超え、最終的に発煙・発火するおそれがある。しかし、冷却部材を設けるようにしたので、許容以上の電流が流れた場合であっても、コンデンサの許容温度を超えることはないため、上述のような不具合の発生を回避することができる。
図1Aは第1の実施の形態に係るコンデンサ(第1コンデンサ)を示す斜視図であり、図1Bは第1コンデンサのバイパス電極板を一部破断して示す側面図であり、図1Cは第1コンデンサを上面から見て示す平面図である。 図2Aは第2の実施の形態に係るコンデンサ(第2コンデンサ)を示す斜視図であり、図2Bは第2コンデンサのバイパス電極板を一部破断して示す側面図であり、図2Cは第2コンデンサを上面から見て示す平面図である。 図3Aは第3の実施の形態に係るコンデンサ(第3コンデンサ)を示す斜視図であり、図3Bは第3コンデンサのバイパス電極板を一部破断して示す側面図であり、図3Cは第3コンデンサを上面から見て示す平面図である。 図4Aは第4の実施の形態に係るコンデンサ(第4コンデンサ)を示す斜視図であり、図4Bは第4コンデンサのバイパス電極板を一部破断して示す側面図であり、図4Cは第4コンデンサを上面から見て示す平面図である。 図5Aは第5の実施の形態に係るコンデンサ(第5コンデンサ)を示す斜視図であり、図5Bは第5コンデンサのバイパス電極板を一部破断して示す側面図であり、図5Cは第5コンデンサを上面から見て示す平面図である。 図6Aは第6の実施の形態に係るコンデンサ(第6コンデンサ)を示す斜視図であり、図6Bは第6コンデンサのバイパス電極板を一部破断して示す側面図であり、図6Cは第6コンデンサを上面から見て示す平面図である。 第7の実施の形態に係るコンデンサ(第7コンデンサ)を示す斜視図である。 第8の実施の形態に係るコンデンサ(第8コンデンサ)を示す斜視図である。 第9の実施の形態に係るコンデンサ(第9コンデンサ)を示す斜視図である。 第10の実施の形態に係るコンデンサ(第10コンデンサ)を示す斜視図である。 第11の実施の形態に係るコンデンサ(第11コンデンサ)を示す斜視図である。 図12Aは比較例に係るコンデンサを示す斜視図であり、図12Bは比較例に係るコンデンサのバイパス電極板を一部破断して示す側面図であり、図12Cは比較例に係るコンデンサを上面から見て示す平面図である。 コンデンサのインダクタンスを測定する方法を示す説明図である。
 以下、本発明に係るコンデンサの実施の形態例を図1~図13を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各種コンデンサは要部を示すものであって、コンデンサとしての製品形態から外装ケース、外部端子、充填材等の図示及び説明を省略している。
 先ず、第1の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第1コンデンサ10Aと記す)は、図1Aに示すように、複数のコンデンサ素子12を具備した1つのコンデンサブロック14を有する。コンデンサブロック14は、複数のコンデンサ素子12が一方向に積層されて構成されている。図1の例では、4個のコンデンサ素子12を縦方向に積層して1つのコンデンサブロック14を構成した例を示している。
 各コンデンサ素子12は、巻回体16と、該巻回体16の一方の端部に電気的に接続された第1端子部18aと、巻回体16の他方の端部に電気的に接続された第2端子部18bとを有する。巻回体16は、図示を省略するが、第1電極パターンと第2電極パターンとが誘電体フィルムを挟んで対向した状態で巻回された構成を有する。例えば巻回体16は、片面に第1電極パターンが形成された第1誘電体フィルムと、片面に第2電極パターンが形成された第2誘電体フィルムとを、第1電極パターンと第2電極パターンとが接触しないように重ね合わせ、この重ね合わされた第1誘電体フィルムと第2誘電体フィルムを巻回して構成されている。第1誘電体フィルム及び第2誘電体フィルムは、それぞれPP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等で構成することができる。そして、巻回体16の一方の端面及び他方の端面にそれぞれ半田、亜鉛等の金属を溶射して第1端子部18a及び第2端子部18bが設けられている。
 図1A~図1Cに示すように、第1コンデンサ10Aは、複数のコンデンサ素子12の各第1端子部18aを電気的に接続する第1電極板20aと、複数のコンデンサ素子12の各第2端子部18bを電気的に接続し、且つ、第1端子部18a側に導出された第2電極板20bとを有する。すなわち、第1コンデンサ10Aは、第1電極板20aと第2電極板20bとによって、複数のコンデンサ素子12が並列に電気的に接続された構成となっている。
 そして、この第1コンデンサ10Aは、第2電極板20bを電気的にバイパスする1つのバイパス電極板22を有する。具体的には、先ず、第2電極板20bは、複数のコンデンサ素子12の各第2端子部18bを電気的に接続する結線部24と、複数のコンデンサ素子12の第1端子部18a側に導出され、且つ、第1電極板20aに対向して配された導出部26と、結線部24と導出部26とを接続する接続部28とを一体に有する。この場合、第2電極板20bの接続部28は、コンデンサブロック14の下面よりも下方に位置している。すなわち、この第2電極板20bは、第1電極板20aと比して配線長が大きい。なお、第2電極板20bの接続部28とコンデンサ素子12(最も下に位置しているコンデンサ素子12)との間、並びに第2電極板20bの導出部26と第1電極板20aとの間には、それぞれ電気的絶縁を確保するために、図示しない絶縁板が介在される。
 一方、バイパス電極板22は、第2電極板20bの導出部26に電気的に接続された第1接続部22aと、第2電極板20bの結線部24に電気的に接続された第2接続部22bと、第1接続部22aと第2接続部22bとを接続する第3接続部22cとを一体に有する。この場合、バイパス電極板22の第3接続部22cは、コンデンサブロック14の一方の側面と対向した位置に配されている。すなわち、バイパス電極板22は、コンデンサブロック14の一方の側面を囲むようにして第2電極板20bに電気的に接続されている。本実施の形態では、長方形状の金属板を、例えば折り曲げ加工によって、断面コ字状に成形することで、第1接続部22a、第2接続部22b及び第3接続部22cを一体に設けるようにしている。また、第1接続部22aと第2電極板20bの導出部26との電気的接続、並びに第2接続部22bと第2電極板20bの結線部24との電気的接続は、それぞれ例えば半田によって行うようにしている。なお、バイパス電極板22の第3接続部22cはコンデンサブロック14の一方の側面から離間させることが好ましい。この場合、第3接続部22cとコンデンサブロック14の一方の側面との間に電気的絶縁材を介在させてもよい。
 バイパス電極板22とコンデンサブロック14の寸法関係を示すと、バイパス電極板22の複数のコンデンサ素子12の積層方向に沿った長さをL、コンデンサブロック14を構成するコンデンサ素子12の個数をN、1個のコンデンサ素子12の積層方向に沿った長さをmとしたとき、長さLは、
   m<L<m×N
の範囲であり、特に、この第1コンデンサ10Aでは、長さLは、
    m×(N-1)<L<m×N
を満足している。
 このように、第1コンデンサ10Aにおいては、第1電極板20aと第2電極板20bによって複数のコンデンサ素子12を並列に接続し、さらに、第1電極板20aと比して配線長が大きい第2電極板20bを電気的にバイパスする1つのバイパス電極板22を第2電極板20bに電気的に接続するようにしたので、第1コンデンサ10Aの自己インダクタンスを低減することができ、高周波特性の改善並びに自己発熱の低減を図ることができる。しかも、配線長の大きい第2電極板20bにバイパス電極板22を電気的に接続するだけでよいため、組み立てが簡単で、専用の配線構造(函体構造)を用意する必要がなく、仕様変更等に柔軟に対応することができる。これは、第1コンデンサ10Aの生産性の向上、コストの低廉化につながる。
 なお、図1の例は、4個のコンデンサ素子12を積層した場合を示しているが、その他、2個のコンデンサ素子12、3個のコンデンサ素子12、5個以上のコンデンサ素子12を積層した場合にも適用できることはもちろんである。
 次に、第2の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第2コンデンサ10Bと記す)は、図2A~図2Cに示すように、上述した第1コンデンサ10Aとほぼ同様の構成を有するが、2つのバイパス電極板22が、コンデンサブロック14の一方の側面に沿って配列されている点と、バイパス電極板22の上述した長さLが、
    m<L<2×m
である点で異なる。この場も、上述した第1コンデンサ10Aの効果と同様の効果を奏する。なお、図2A~図2Cの例では、4個のコンデンサ素子12を積層した場合を示しているが、その他、5個以上のコンデンサ素子12を積層した場合にも適用できることはもちろんである。特に、5個、7個、9個等のように、5以上の奇数個のコンデンサ素子12を積層した場合には、バイパス電極板22として、上述した長さLが、m<L<2×mであるバイパス電極板22に加えて、上述した長さLが、2×m<L<3×mであるバイパス電極板22を用いることが好ましい。つまり、1つのコンデンサブロック14に対して積層方向に2個以上のバイパス電極板22を配列する場合は、上述した長さLが、m<L<2×mであるバイパス電極板22と、2×m<L<3×mであるバイパス電極板22とを用意しておけば、4個以上のコンデンサ素子12が積層された種々のコンデンサブロックに適用させることができる。
 次に、第3の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第3コンデンサ10Cと記す)は、図3A~図3Cに示すように、上述した第2コンデンサ10Bとほぼ同様の構成を有するが、積層方向上部に設置されるバイパス電極板22が、その上端22dの位置とコンデンサブロック14の上面14aとがほぼ一致するように配されている点で異なる。
 この第3コンデンサ10Cにおいても、上述した第2コンデンサ10Bと同様の効果を奏する。特に、第3コンデンサ10Cは、積層方向上部に設置されるバイパス電極板22が、第2電極板20bの端部(外部端子に接続される方の端部)に近づくように設置されることから、自己インダクタンスを第2コンデンサ10Bよりも低減することができる。
 次に、第4の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第4コンデンサ10Dと記す)は、図4A~図4Cに示すように、上述した第1コンデンサ10Aとほぼ同様の構成を有するが、2つのバイパス電極板22を有する点と、これら2つのバイパス電極板22がコンデンサブロック14を間に挟んで対向して配されている点で異なる。
 この場合、第2電極板20bの結線部24と導出部26との間に形成されたバイパス電極板22による2つのバイパス経路が並列に接続された形態となるため、自己インダクタンスを、第1コンデンサ10Aの自己インダクタンスの約1/2程度とすることができる。
 次に、第5の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第5コンデンサ10Eと記す)は、図5A~図5Cに示すように、上述した第2コンデンサ10B(図2A~図2C参照)とほぼ同様の構成を有するが、4つのバイパス電極板22を有する点と、コンデンサブロック14の積層方向上部において、2つのバイパス電極板22がコンデンサブロック14を間に挟んで対向して配され、同様に、コンデンサブロック14の積層方向下部において、2つのバイパス電極板22がコンデンサブロック14を間に挟んで対向して配されている点で異なる。
 この場合も、上述した第4コンデンサ10Dと同様に、第2電極板20bの結線部24と導出部26との間に形成された2つのバイパス経路が並列に接続された形態となるため、自己インダクタンスを、第2コンデンサ10Bの自己インダクタンスの約1/2程度とすることができる。
 次に、第6の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第6コンデンサ10Fと記す)は、図6A~図6Cに示すように、上述した第3コンデンサ10C(図3A~図3C参照)とほぼ同様の構成を有するが、4つのバイパス電極板22を有する点と、コンデンサブロック14の積層方向上部において、2つのバイパス電極板22がコンデンサブロック14を間に挟んで対向して配され、同様に、コンデンサブロック14の積層方向下部において、2つのバイパス電極板22がコンデンサブロック14を間に挟んで対向して配されている点で異なる。
 この場合も、上述した第5コンデンサ10Eと同様に、それぞれ対向して配された2つのバイパス電極板22によるバイパス経路が並列に接続された形態となるため、自己インダクタンスを、第3コンデンサ10Cの自己インダクタンスの約1/2程度とすることができる。
 次に、第7の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第7コンデンサ10Gと記す)は、図7に示すように、上述した第5コンデンサ10E(図5A~図5C参照)とほぼ同様の構成を有するが、各コンデンサ素子12の少なくとも第2端子部18bを冷却するための冷却部材30が設置されている点で異なる。冷却部材30は、例えば冷却媒体(冷却水、冷却風等)が流通するパイプ32にて構成され、第2端子部18bが配列された部位に対向した位置に設置されている。パイプ32は、バイパス電極板22の第2接続部22bに接触させて設置されることから、第2端子部18bにて発生した熱は、第2電極板20b及びバイパス電極板22の第2接続部22bを介して冷却部材30に放熱され、第1端子部18aにて発生した熱は、第1電極板20a、電気的絶縁材、バイパス電極板22の第1接続部22a、第3接続部22c及び第2接続部22bを介して冷却部材30に放熱される。
 通常、コンデンサは、許容以上の電流が流れた場合、時間の経過と共にコンデンサの許容温度を超え、最終的に発煙・発火するおそれがある。しかし、この第7コンデンサ10Gにおいては、冷却部材30を設けるようにしたので、許容以上の電流が流れた場合であっても、第7コンデンサ10Gの許容温度を超えることはないため、上述のような不具合の発生を回避することができる。
 冷却部材30としては、上述した冷却媒体が流通するパイプ32のほか、ヒートシンクを用いることもできる。もちろん、パイプ32とヒートシンクを組み合わせるようにしてもよい。
 次に、第8の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第8コンデンサ10Hと記す)は、図8に示すように、上述した第7コンデンサ10Gとほぼ同様の構成を有するが、上述した冷却部材30に加えて、第2の冷却部材34が、第1端子部18aが配列された部位に対向した位置に設置されている点で異なる。第2の冷却部材34としては、冷却部材30と同様に、冷却媒体が流通するパイプ32や、ヒートシンク等を用いることができる。この場合、第2の冷却部材34は、バイパス電極板22の第1接続部22aに接触させて設置されることから、第1端子部18aにて発生した熱は、第1電極板20a、電気的絶縁材、バイパス電極板22の第1接続部22aを介して第2の冷却部材34に放熱される。すなわち、第1端子部18aにて発生した熱を効率よく第2の冷却部材34に放熱させることができる。
 次に、第9の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第9コンデンサ10Iと記す)について、図9を参照しながら説明する。
 この第9コンデンサ10Iは、図9に示すように、複数のコンデンサブロック14を互いに側面同士を対向させて配列して構成した複合コンデンサブロック50を有する。図9では、4つの第2コンデンサ10B(図2A参照)を横方向(コンデンサ素子12の積層方向と直交する方向)に配列し、且つ、隣接する第2コンデンサ10Bの側面同士が対向するように配列された形態を示している。各第2コンデンサ10Bの第1電極板20aの端部は、共通の第1リード端子板52aに接続され、各第2コンデンサ10Bの第2電極板20bの端部は、共通の第2リード端子板52bに接続されている。
 この第9コンデンサ10Iにおいては、各第2コンデンサ10Bにおける第2電極板20bの結線部24と導出部26との間に形成されたバイパス電極板22によるバイパス経路(この場合、4つのバイパス経路)が、共通の第2リード端子板52bに並列に接続された形態となるため、自己インダクタンスを、第2コンデンサ10Bの自己インダクタンスの約1/4程度とすることができる。
 次に、第10の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第10コンデンサ10Jと記す)は、図10に示すように、複数のコンデンサブロック14を互いに側面同士を対向させて配列して構成した複合コンデンサブロック50を有し、特に、4つの第5コンデンサ10Eを横方向(コンデンサ素子12の積層方向と直交する方向)に配列し、且つ、隣接する第5コンデンサ10Eの側面同士が対向するように配列された形態を有する。各第5コンデンサ10Eの第1電極板20aの端部は、共通の第1リード端子板52aに接続され、各第5コンデンサ10Eの第2電極板20bの端部は、共通の第2リード端子板52bに接続されている。
 この第10コンデンサ10Jにおいては、各第5コンデンサ10Eにおける第2電極板20bの結線部24と導出部26との間に形成されたバイパス電極板22によるバイパス経路(この場合、8つのバイパス経路)が、共通の第2リード端子板52bに並列に接続された形態となるため、自己インダクタンスを、第5コンデンサ10Eの自己インダクタンスの約1/4程度とすることができる。
 次に、第11の実施の形態に係るコンデンサ(以下、第11コンデンサ10Kと記す)は、図11に示すように、上述した第10コンデンサ10Jとほぼ同様の構成を有するが、各コンデンサ素子12の少なくとも第2端子部18bを冷却するための冷却部材30が設置されている点で異なる。冷却部材30は、例えば冷却媒体(冷却水、冷却風等)が流通する蛇行状のパイプ32にて構成され、第2端子部18bが配列された部位に対向した位置に設置されている。
 この第11コンデンサ10Kにおいては、上述した第7コンデンサ10G(図7参照)と同様に、各コンデンサにおいて許容以上の電流が流れた場合であっても、各コンデンサの許容温度を超えることはないため、上述したような不具合の発生を回避することができる。なお、第8コンデンサ10H(図8参照)と同様に、第1端子部18aが配列された部位に対向した位置に第2の冷却部材34を設置してもよい。
 比較例、実施例1~8に係るコンデンサについて、コンデンサのインダクタンスをネットワークアナライザを用いて測定した。
 比較例、実施例1~8に係るコンデンサの構成は以下の通りである。
(比較例)
 図12A~図12Cに示すように、図1A~図1Cに示す第1コンデンサ10Aからバイパス電極板22を外した構成を有する。この構成は、上述した特許第3771977号公報に記載のコンデンサに類似した構造である。
(実施例1~8)
 実施例1は、図1A~図1Cに示す第1コンデンサ10Aと同様の構成を有し、実施例2は、図2A~図2Cに示す第2コンデンサ10Bと同様の構成を有し、実施例3は、図3A~図3Cに示す第3コンデンサ10Cと同様の構成を有し、実施例4は、図4A~図4Cに示す第4コンデンサ10Dと同様の構成を有し、実施例5は、図5A~図5Cに示す第5コンデンサ10Eと同様の構成を有し、実施例6は、図6A~図6Cに示す第6コンデンサ10Fと同様の構成を有する。
 また、実施例7は、図9に示す第9コンデンサ10Iと同様の構成を有し、実施例8は、図10に示す第10コンデンサ10Jと同様の構成を有する。
(測定方法)
 測定方法は、図13に示すように、ネットワークアナライザ60を使用した。具体的には、比較例、実施例1~8に係る各コンデンサにおいて、第1電極板20a(第7実施例及び第8実施例では第1リード端子板52a)の端部と第2電極板20b(第7実施例及び第8実施例では第2リード端子板52b)の端部(具体的にはコンデンサの各外部端子)に、それぞれ同軸ケーブル62a及び62bにおける内芯線64a及び64bのコネクタ部と外側導体66a及び66bのコネクタ部を接続(逆でも可能)して測定した。なお、測定周波数は100Hz~200Hz、測定電流は数mA、測定電圧は数mVである。
(測定結果)
 測定結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1の結果から、比較例ではインダクタンスが約69nHであったが、実施例1~8はいずれも15nH以下であり、比較例よりもインダクタンスを低減することができ、高周波特性の改善並びに自己発熱の低減を図ることができることがわかる。
 実施例4は、図4Aに示すように、実施例1(図1A参照)の構成に対して、バイパス電極板22による2つのバイパス経路が並列に接続された形態となるため、インダクタンスが、実施例1のインダクタンスの約1/2程度となっている。
 実施例5においても、図5Aに示すように、実施例2(図2A参照)の構成に対して、バイパス電極板22による2つのバイパス経路が並列に接続された形態となるため、インダクタンスは、実施例2のインダクタンスの約1/2程度となっている。
 実施例6においても、図6Aに示すように、実施例3(図3A参照)の構成に対して、バイパス電極板22による2つのバイパス経路が並列に接続された形態となるため、インダクタンスは、実施例3のインダクタンスの約1/2程度となっている。
 実施例7においては、図9に示すように、各第2コンデンサ10Bのバイパス電極板22によるバイパス経路(この場合、4つのバイパス経路)が、共通の第2リード端子板52bに並列に接続された形態となるため、インダクタンスは、第2コンデンサ10Bのインダクタンスの約1/4程度となっている。
 実施例8においても、図10に示すように、各第5コンデンサ10Eのバイパス電極板22によるバイパス経路(この場合、4つのバイパス経路)が、共通の第2リード端子板52bに並列に接続された形態となるため、インダクタンスは、第5コンデンサ10Eのインダクタンスの約1/4程度となっている。
 なお、特許第3357314号公報に記載のコンデンサのインダクタンスは、該公報の記載から、比較例の1/4程度、すなわち、17nH程度であり、実施例1~8のインダクタンスよりも高いことがわかる。
 なお、本発明に係るコンデンサは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (9)

  1.  両端にそれぞれ端子部(18a、18b)を有する複数のコンデンサ素子(12)を並列に電気的に接続して構成したコンデンサブロック(14)を用いたコンデンサにおいて、
     前記複数のコンデンサ素子(12)の各一方の端子部(18a)を電気的に接続する第1電極板(20a)と、
     前記複数のコンデンサ素子(12)の各他方の端子部(18b)を電気的に接続し、且つ、前記一方の端子部(18a)側に導出された第2電極板(20b)と、
     前記第2電極板(20b)を電気的にバイパスする1以上のバイパス電極板(22)とを有し、
     前記第2電極板(20b)は、前記複数のコンデンサ素子(12)の各前記他方の端子部(18b)を電気的に接続する結線部(24)と、前記第1電極板(20a)に対向して配された導出部(26)と、前記結線部(24)と前記導出部(26)とを接続する接続部(28)とを一体に有し、
     前記バイパス電極板(22)は、前記第2電極板(20b)の前記導出部(26)に電気的に接続された第1接続部(22a)と、前記第2電極板(20b)の前記結線部(24)に電気的に接続された第2接続部(22b)と、前記第1接続部(22a)と前記第2接続部(22b)とを接続する第3接続部(22c)とを一体に有し、
     前記第2電極板(20b)の前記接続部(28)は、前記コンデンサブロック(14)の下面よりも下方に位置し、
     前記バイパス電極板(22)の前記第3接続部(22c)は、前記コンデンサブロック(14)の側面と対向した位置に配されていることを特徴とするコンデンサ。
  2.  請求項1記載のコンデンサにおいて、
     少なくとも2つの前記バイパス電極板(22)が、前記コンデンサブロック(14)を間に挟んで対向して配されていることを特徴とするコンデンサ。
  3.  請求項1記載のコンデンサにおいて、
     少なくとも2つの前記バイパス電極板(22)が、前記コンデンサブロック(14)の一方の側面に沿って配列されていることを特徴とするコンデンサ。
  4.  請求項1記載のコンデンサにおいて、
     少なくとも1つの前記バイパス電極板(22)は、その上端(22d)の位置が前記コンデンサブロック(14)の上面(14a)とほぼ一致するように配されていることを特徴とするコンデンサ。
  5.  請求項1記載のコンデンサにおいて、
     前記コンデンサブロック(14)は、前記複数のコンデンサ素子(12)が一方向に積層されて構成され、
     前記バイパス電極板(22)の前記複数のコンデンサ素子(12)の積層方向に沿った長さをL、前記コンデンサブロック(14)を構成する前記コンデンサ素子(12)の個数をN、1つの前記コンデンサ素子(12)の前記積層方向に沿った長さをmとしたとき、前記長さLは、
       m<L<m×N
    であることを特徴とするコンデンサ。
  6.  請求項5記載のコンデンサにおいて、
     前記長さLは、
        m×(N-1)<L<m×N
    であることを特徴とするコンデンサ。
  7.  請求項5記載のコンデンサにおいて、
     少なくとも1つの前記バイパス電極板(22)の前記長さLは、
        m<L<2×m
    であることを特徴とするコンデンサ。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載のコンデンサにおいて、
     2以上の前記コンデンサブロック(14)が側面同士を対向させて配列されて構成された複合コンデンサブロック(50)を有することを特徴とするコンデンサ。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載のコンデンサにおいて、
     前記コンデンサブロック(14)における各前記一方の端子部(18a)及び各前記他方の端子部(18b)の少なくともいずれか一方を冷却する冷却部材(30)を有し、
     前記冷却部材(30)は、
     前記コンデンサブロック(14)における各前記一方の端子部(18a)が配列された部位及び前記コンデンサブロック(14)における各前記他方の端子部(18b)が配列された部位の少なくともいずれか一方に対向して設けられていることを特徴とするコンデンサ。
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