FI118168B - Sähkölaitteen, jossa on valettu kuori, suojaaminen räjähtämistä vastaan - Google Patents
Sähkölaitteen, jossa on valettu kuori, suojaaminen räjähtämistä vastaan Download PDFInfo
- Publication number
- FI118168B FI118168B FI20050462A FI20050462A FI118168B FI 118168 B FI118168 B FI 118168B FI 20050462 A FI20050462 A FI 20050462A FI 20050462 A FI20050462 A FI 20050462A FI 118168 B FI118168 B FI 118168B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- electrical device
- cavity
- molded
- electrolyte capacitor
- cast
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 60
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 20
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000004382 potting Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 4
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 2
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009979 protective mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/08—Housing; Encapsulation
- H01G9/12—Vents or other means allowing expansion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/08—Housing; Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
- H05K5/06—Hermetically-sealed casings
- H05K5/065—Hermetically-sealed casings sealed by encapsulation, e.g. waterproof resin forming an integral casing, injection moulding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
118168 Sähkölaitteen, jossa on valettu kuori, suojaaminen räjähtämistä vastaan -Skyddning mot explodering av en elapparat med gjuten skal
Keksintö liittyy sähkölaitteiden kokoonpanoon ja pakkaamiseen. Erityisesti keksin-5 to liittyy sähkölaitteen, jossa on valettu kuori, suojaamiseen räjähtämiseltä, joka voisi aiheutua elektronisen komponentin, erityisesti elektrolyyttikondensaattorin, osan höyrystymisestä.
Kuva 1 on osittainen poikkileikkaus esimerkinomaisesta tekniikan tason mukaises- t ta sähkölaitteesta, johon kuuluu komponenttiosa 101 ja ulkokuori, joka tässä ta-10 pauksessa koostuu alemmasta kuoriosasta 102 ja ylemmästä kuoriosasta 103. Sähkölaitteen johdotetut liitännät 104 voivat kulkea ulkokuoressa olevien reikien läpi. Oletetaan että komponenttiosan 101 komponenttien joukossa on elektrolyyttikondensaattori 105.
Kuva 2 esittää erästä toista esimerkinomaista tekniikan tason mukaista laitetta, 15 jossa on valettu kuori. Tämä tarkoittaa, että erikseen kootun ulkokuoren asemesta sähkölaitteella on komponenttiosan 101 ympärille valettu osa 201. Valettu osa 201 palvelee useita tarkoituksia samanaikaisesti. Se toimii mekaanisena tukena sekä komponenttiosan 101 komponenteille että komponenttiosan 101 mahdollisille lii-tännöille 202, 203. Lisäksi valettu osa 201 tasapainottaa komponenttiosan 101 si-*: 20 säisiä lämpötilaeroja johtamalla lämpöä pois kuumista komponenteista, ja sen si- säosat muodostavat sähköisesti eristäviä seinämiä komponenttiosan 101 sähköi- * ..*·* sesti johtavien osien välille. Useimmissa tapauksissa se myös eristää komponent- tiosan 101 ympäristöstä ja pitää veden ja pölyn ulkona. Valetun osan 201 ulkopin- : ta muodostaa koko sähkölaitteen ulkopinnan, mikä merkitsee, että sillä on oltava »·· · 25 riittävän laadukas ulkonäkö ja sen on oltava miellyttävä koskettaa. Yleisesti käytet- tyjä materiaaleja valetulle osalle 201 ovat kuumakovettuvat tai lämpöplastilliset ko- | . ... vat muovautuvat polymeerit.
• ♦ · • · · * * *
Tunnetaan myös nk. potting-tekniikka sähkölaitteen kuoren valamiseksi. Erona I
edellä kuvattuun ratkaisuun potting-valussa on, että laitteella on ulkokuori, mutta * * I w ^ .···, 30 sen sisään muutoin vapaaksi jäänyt tila täytetään epoksihartsilla tai muulla valu- • · **’ materiaalilla, joka virtaa sisään ja täyttää kaiken vapaan tilan ja kovettuu, jolloin • · lopputuloksena on yhtenäinen materiaalikappale, jossa ulkokuoren sisäpinnan ja elektronisten komponenttien välinen tila on täyttynyt kovettuneella valumateriaalil-la.
118168 2 *?
-V
Valetun kuoren sisässä olevan sähkölaitteen ongelmana on sen räjähdysalttius tietyissä hyvin epätodennäköisissä mutta kuitenkin mahdollisissa olosuhteissa. Jos elektrolyyttikondensaattoriin 105 kohdistuu ylijännite tai jännite, jolla on väärä polariteetti, se saattaa kuumentua siinä määrin, että sen sisällä oleva elektrolyytti alkaa 5 höyrystyä. Tunnetaan sähköisiä suojamekanismeja, kuten sulakkeita, ylijännite-suojia sekä lämpötilaan tai jännitteeseen perustuvia suojapiirejä; myös elektrolyyttikondensaattori itsessään voi sisältää sisäisiä johtimenkatkaisumekanismeja tai muita välineitä, jotka reagoivat poikkeuksellisiin olosuhteisiin irrottamalla kondensaattorin sähköisesti komponenttiosan muista piirielimistä. Tunnetut suojatoimen-10 piteet voivat kuitenkin olla niin hitaita reagoimaan, että merkittävä määrä höyrystynyttä elektrolyyttiä ehtii muodostua aiheuttaen valetussa osassa sisäisen paineen äkillisen nousun. Mikäli paine-ero valetun osan sisä-ja ulkopuolen välillä kasvaa riittävän suureksi, valettu osa saattaa murtua.
Valetun kuoren sisällä olevan sähkölaitteen räjähdysalttius on sitä suurempi mitä 15 pienemmäksi laite pitää tehdä. Esimerkiksi mobiilisähkölaitteiden akkulaturien osalta on olemassa suuntaus pakata latauslaitteen elektroniikka aina vain pienempään tilaan niin, että laturin runko voi olla vain hieman suurempi kuin sähköjohdon pistoke. Pieni koko merkitsee, että valetun materiaalin paksuus sen sisällä olevan komponenttiosan ja ulkopuolen välillä on pieni, mikä puolestaan voi johtaa heikom-20 paan mekaaniseen lujuuteen ja siten räjähdysherkkyyteen jopa suhteellisen pienillä paine-eroilla. ~ • · · ··· • · : Ilmeinen ratkaisu olisi kasvattaa valetun osan materiaalin mekaanista lujuutta, « · · esimerkiksi sekoittamalla peruspolymeeriin jotain lujittavaa ainetta, kuten lasi- tai / .*···. hiilikuituja. Lujittavan aineen käyttö kasvattaa kuitenkin materiaalikustannuksia ja • * .*". 25 voi johtaa haittoihin valmistusprosessissa, esimerkiksi lisäämällä muottien mekaa- 4 • · · \\V nista kulumista, aiheuttamalla häiriöitä valumateriaalin virtauksessa tai muodosta- • · ***** maila epätoivottuja näkyviä vaikutuksia ulkopinnoille.
i:‘: Sähkölaitteiden vastuuntuntoiset valmistajat testaavat tuotteitaan laajasti valmis- ···. tusprosessin aikana sekä heti sen jälkeen. Virheiden, kuten väärään napaisuuteen • · · .·. 30 asennettujen elektrolyyttikondensaattorien, pitäisi paljastua näissä testeissä. On * · · ‘il kuitenkin mahdotonta tehdä testejä niin kattaviksi, että niissä voitaisiin ottaa huo- °| mioon kaikki mahdolliset poikkeukselliset toimintaolosuhteet. Lisäksi on mahdollis- 4 :*·.· ta, että testaustahti on sen verran nopea, että sisäisesti viallinen elektrolyyttikon- v • · ‘ .··*. densaattori ei ehdi räjähtää ennen testijännitteen katkaisemista.
» · « 118168 3
Tekniikan tason julkaisussa JP 8069948 esitetään suojajärjestely, jossa konden-saattorielementin valettuun kuoreen kuuluu purkausaukko, jonka kautta sulakkeen sula metalli voi purkautua ulos. Elastinen materiaali, joka normaalioloissa täyttää purkausaukon, työntyy ulospäin sulan metallin voimasta ja jää suojaavaksi ja eris-5 täväksi päällysteeksi kiinteytyneen metallin päälle suojalaitteen toimittua. Tämä ratkaisu ei ratkaise laajenevan kaasumaisen elektrolyytin ongelmaa. Ilmeisesti kirjoittaja on olettanut, että sulake on riittävän nopea katkaistakseen sähkövirran ennen paineen muodostumista. Mikäli julkaisun JP 8069948 esittämässä ratkaisussa elektrolyytti höyrystyisi, se voisi räjäyttää itselleen tien purkausaukon läpi levittäen 10 ympäriinsä elastisen materiaalin jäännöksiä ja sulakkeesta peräisin olevaa sulaa metallia.
Keksinnön tavoitteena on toteuttaa valetun kuoren sisällä oleva sähkölaite, jonka turvallisuusominaisuudet murtumista tai räjähtämistä vastaan ovat paremmat. Keksinnön tavoitteena on myös varmistaa, että parannettu turvallisuus on helposti 15 sovellettavissa monenlaisiin sähkölaitteisiin, joilla on valettu kuori. Lisäksi keksinnön tavoitteena on varmistaa valmistamisen helppous ja vähäiset lisäkustannukset.
Keksinnön tavoitteet saavutetaan järjestämällä suljettu sisäinen ontelo muodostettavaksi valetun kuoren sisällä olevan sähkölaitteen valetun osan sisään niin, että 20 ontelo on joko suoraan elektrolyyttikondensaattorin vieressä (so. siihen rajoittuva) tai vain ohuen seinämän siitä erottama. Jälkimmäisessä tapauksessa ohuen sei-:nämän paksuuden tulisi olla pienempi kuin materiaalin keskimääräinen paksuus sähkölaitteen komponenttiosan ja ulkopuolen välillä, tai muulla tavoin tulisi varmis- • · ·* .···. taa, että ohut seinämä murtuu ensimmäisenä, mikäli elektrolyyttikondensaattorin 25 elektrolyytti alkaa höyrystyä ja muodostaa painetta.
» · · »·* · • « ·
Keksinnön mukaiselle sähkölaitteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty sähkölaitteeseen kohdistuvan itsenäisen patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.
• · ·
Keksintö koskee myös menetelmää sähkölaitteen valmistamiseksi. Menetelmälle *;·* on tunnusomaista se, mitä on esitetty menetelmään kohdistuvan itsenäisen pa- v.: 30 tenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.
• · · · • · *·* Keksintö perustuu oivallukseen, että tarvitaan itse asiassa vain suhteellisen pieni * 9 :.‘*i tila vastaanottamaan ylikuumenneesta elektrolyyttikondensaattorista purkautuva « · · höyry. Räjähdysvaara on suurin, jos tilaa ei ole lainkaan, jolloin pieninkin määrä paineenalaista höyryä riittää aiheuttamaan vaarallisen paineen. Purkautuvan höy- 118168 4 ryn ensimmäisenä vastaanottava pieni tila vaimentaa paineiskua ja hidastaa paineen kasvua, jolloin sähköiset suojamekanismit ehtivät toimia ja pysäyttää höyryn lisämuodostuksen. Valetun osan materiaalissa on oltava tarkoituksella muodostettu ontelo elektrolyyttikondensaattorin vieressä tai hyvin lähellä sitä niin, että ontelo 5 on paikka, johon purkautuva höyry helpoimmin ja luonnollisimmin suuntautuu.
On olemassa erilaisia mahdollisuuksia muodostaa tarkoituksella ontelo valetun materiaalin sisään elektrolyyttikondensaattorin viereen. Ontelo voi olla tyhjä, mikä tarkoittaa, että se sisältää vain valuprosessin jäljiltä sinne jääneitä kaasumaisia aineita. Tämä voidaan saada aikaan esimerkiksi käyttämällä muotissa poistettavaa 10 sydäntä tai kontrolloidusti puhaltamalla ilma- tai muu kaasukupla valumateriaaliin tarkoin valitulla hetkellä valuprosessin aikana. Toinen mahdollisuus on asentaa valittua täytemateriaalia oleva kappale elektrolyyttikondensaattorin ympärille tai sen viereen ennen valettavan materiaalin valamista. Täyteosan tulee olla riittävän kova kestääkseen valumateriaalin painetta valamisprosessin aikana, mutta riittävän 15 elastinen antaakseen periksi, mikäli höyryä alkaa purkautua elektrolyyttikondensaattorista. Eräs mahdollisuus on myös valmistaa itse elektrolyyttikondensaattori siten, että vain osa sen sisuksesta käsittää varsinaisen kapasitiivisen komponen- ; tin, kun taas osa muodostaa "varatilan", johon höyry voi purkautua poikkeustilanteissa.
20 Tässä patenttihakemuksessa esimerkkeinä esitettyjen suoritusmuotojen ei pidä tulkita asettavan rajoituksia oheisten patenttivaatimusten sovellettavuudelle. Ver- : biä "käsittää" on käytetty tässä patenttihakemuksessa avoimena rajoitteena, joka *·· ei sulje pois tässä mainitsemattomia ominaisuuksia. Epäitsenäisissä patenttivaa- !··*. timuksissa mainittuja ominaisuuksia voidaan vapaasti yhdistellä, ellei nimenomaan • · 25 toisin ole mainittu.
♦ · · ♦ * ·
IM I
* · t :...ί Keksinnölle tunnusomaisina pidetyt uudet ominaisuudet on esitetty yksityiskohtai sesti oheisissa patenttivaatimuksissa. Keksintöä itseään, sen rakennetta ja toimin-: taperiaatetta, sekä sen lisätavoitteita ja -etuja on kuitenkin selostettu seuraavassa ·**·. eräiden suoritusmuotojen avulla ja viitaten oheisiin piirustuksiin.
• · · ϊ.ϊ.: 30 Kuva 1 on osittainen poikkileikkaus tekniikan tason mukaisesta sähkölaitteesta, kuva 2 on osittainen poikkileikkaus eräästä toisesta tekniikan tason mukaisesta * . sähkölaitteesta, • · · kuva 3 on osittainen poikkileikkaus keksinnön erään suoritusmuodon mukai- • · *·*·* sesta sähkölaitteesta, 35 kuva 4 esittää elastisella hoikilla varustettua elektrolyyttikondensaattoria, 118168 5 kuva 5 esittää osittaisella elastisella hoikilla varustettua elektrolyyttikondensaattoria, kuva 6 esittää eri muotoisella hoikilla varustettua elektrolyyttikondensaattoria, kuva 7 esittää elastisella jatkeella varustettua elektrolyyttikondensaattoria, 5 kuva 8 esittää elastisella osalla varustettua elektrolyyttikondensaattoria, kuva 9 esittää elektrolyyttikondensaattoria, jossa on sisäinen varatila, kuva 10 esittää kahden elektrolyyttikondensaattorin varustamista yhteisellä hoikilla, kuva 11 esittää elektrolyyttikondensaattorin sijoittamista rasiaan, 10 kuva 12 esittää kahden elektrolyyttikondensaattorin sijoittamista yhteiseen rasiaan, kuva 13 esittää ohutta seinämää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa sähkölaitteessa, kuva 14 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista valmistusmenetel-15 mää ja kuva 15 esittää keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaista valmistusmenetelmää.
Seuraavassa selityksessä keskitytään pääasiassa valettuihin ratkaisuihin, mutta keksinnön samat aspektit ovat helposti sovellettavissa myös nk. potting-tekniikalla 20 valmistettaviin sähkölaitteisiin.
Kuvassa 3 on kaavamaisesti esitetty osittaisena poikkileikkauksena sähkölaite, ιοί ;*.· hon kuuluu komponenttiosa 101 ja valettu osa 301. Komponenttiosan 101 kom- •j. ponentteihin kuuluu elektrolyyttikondensaattori 105. Valettu osa 301 on valettu '·' • · « · .···. komponenttiosan 101 ympärille siten, että valetun osan 301 ulkopinta muodostaa 25 suurimman osan koko sähkölaitteen ulkopinnasta. Sähkölaitteen ulkopinnan sei- • t · ".V lainen osa, jossa on jotakin muuta, on esimerkiksi liitäntänastojen 203 kohdalla, ’**·* joista sähkölaite voidaan kytkeä esimerkiksi seinäpistorasiaan.
: Koska valettu osa 301 on valettu komponenttiosan 101 ympärille, se luonnollisesti sisältää komponenttiosan 101 kokoisen ja muotoisen sisäisen "ontelon". Keksin- «« 30 nön erään suoritusmuodon mukaisesti valettu osa 301 sisältää kuitenkin myös toi- • · * *;*;* sen sisäisen ontelon 302, joka on "aito" ontelo siinä mielessä, että se on tyhjä, so.
* * *·;·* sitä ei kokonaan täytä komponenttiosan 101 jokin elektroninen komponentti tai :*·.· elektronisten komponenttien välinen liitäntä. Mikäli höyryä alkaisi purkautua kuvan 3 elektrolyyttikondensaattorista 105, se virtaisi onteloon 302, koska ontelo 302 * · « 35 ympäröi välittömästi elektrolyyttikondensaattoria 105.
118168 6
Ontelo 302 voi olla tyhjä, mikä tarkoittaa, että se sisältää jotakin kaasumaista ainetta, joka jäi sinne valetun osan 301 muodostamisen jäljiltä. Koska kuitenkin pyrkimys muodostaa tyhjä ontelo muutoin kiinteään valettuun osaan saattaa monimutkaistaa valmistusprosessia, on myös mahdollista, että ontelo 302 sisältää jota-5 kin ei-kaasumaista ainetta, joka laitettiin muottiin estämään valettua materiaalia saavuttamasta elektrolyyttikondensaattoria 105 kaikilta puolilta ja jätettiin paikalleen. Keksinnön tarkoituksen saavuttamiseksi tällaisen "täytemateriaalin" on oltava riittävän pehmeää ja/tai elastista ja/tai huokoista niin, että se antaa ylikuumenneesta elektrolyyttikondensaattorista vapautuvan höyryn jakaa ainakin osan sa-10 masta tilavuudesta esimerkiksi painumalla kokoon tai antamalla periksi purkautuvan höyryn paineesta tai absorboimalla purkautuvaa kaasua täytemateriaalin huokosiin. fl
Kuva 4 esittää, miten elastinen holkki 401 voidaan työntää elektrolyyttikondensaattorin 105 ylle ennen valetun osan (ei esitetty) muodostamista, joka valettu osa 15 muuten ympäröisi tiiviisti elektrolyyttikondensaattoria kaikilta puolilta. Tässä ja jatkossa käytetään lyhyyden vuoksi ilmaisua "elastinen” pitäen kuitenkin mielessä, että kyseisen materiaalin ei välttämättä tarvitse olla elastista, vaan se voi myös olla pehmeää olematta elastista (so. purkautuvan kaasun paineesta helposti kokoon ~ painuvaa) ja/tai huokoista. Lisäksi voidaan käyttää sellaisia kiinteitä materiaaleja,
20 jotka kestävät valettavan materiaalin lämpötilaa, mutta hajoavat purkautuvan kaa- I
, , sun lämpötiloissa tai reagoivat kemiallisesti tyypillisten elektrolyyttien höyryjen • * · *· ]: kanssa antamalla välittömästi periksi.
* · · • · · ··*
Kuva 5 esittää osittaista elastista hoikkia 501, joka voidaan liimata tai muuten kiin- • · · · .···. nittää elektrolyyttikondensaattorin 105 jollekin puolelle. Kuva 6 esittää elastista 25 hoikkia 601, jonka poikkileikkaus on erilainen (tässä neliömäinen) kuin elektrolyyt- • · · \*I/ tikondensaattorin 105, mutta jolla kuitenkin on sopivasti vastaavat mitat niin, että elastisen hoikin sisäpinta koskettaa tai on ainakin suhteellisen lähellä elektrolyyttikondensaattorin 105 ulkopintaa useissa kohdissa.
• • · # ··*
Mikäli elektrolyyttikondensaattorin rakenne on sellainen, että sen jokin puoli on ·· y. 30 paljon todennäköisempi purkautumisreitti vapautuvalle kaasulle kuin muut puolet, *;);* on edullista järjestää valetun osan höyryä vastaanottava ontelo muodostettavaksi • · *·;* sille puolelle. Kuva 7 esittää elektrolyyttikondensaattoria 105, jonka rakenne on sellainen, että purkautuva kaasu pakenee luonnollisesti tietyn pään kautta, joka » ♦ kuvassa 7 on ylöspäin osoittava tasainen pää. Näin ollen elastinen jatke 701 liima- ··· 35 taan tai muuten kiinnitetään elektrolyyttikondensaattorin 105 mainittuun päähän, jolloin höyryn vastaanottava ontelo muodostuu valuvaiheessa oikeaan paikkaan V' 118168 7
Ga sisältää elastisen jatkeen 701). Kuva 8 esittää ratkaisua, jossa elektrolyyttikondensaattori 105 on varustettu kuppimaisella elastisella osalla 801.
Periaatteessa on mahdollista valmistaa elektrolyyttikondensaattori siten, että se sisältää sisäisen varatilan, jonka tarkoitus on hidastaa sisäisen paineen muodos-5 tumista ylikuumenemistilanteessa. Kuva 9 esittää elektrolyyttikondensaattoria, johon kuuluu varsinainen kapasitiivinen komponenttiosa 901, jonka muotona on monikerroksinen rulla, jossa ensimmäinen elektrodifolio vuorottelee toisen elektrodifo-lion kanssa ja on erotettuna siitä eristekerroksella, joka on kyllästetty elektrolyytillä.
Kuvan 9 mukaiseen elektrolyyttikondensaattoriin kuuluu myös tyhjä osa 902, joka 10 tässä tapauksessa sisältää vain eristekerroksen löysiä kierroksia.
Yhteistä elastista hoikkia, tuppea tai muuta lisämateriaalin kappaletta voidaan 4i käyttää muodostamaan ontelo kahden tai useamman elektrolyyttikondensaattorin viereen. Kuva 10 esittää keksinnön nk. kaksosputkisuoritusmuotoa, jossa käytetään yhteistä elastista hoikkia 401 kahdelle elektrolyyttikondensaattorille 105.
15 Kummankin elektrolyyttikondensaattorin 105 passiivinen pää (pää, jossa ei ole lii-täntäjohtimia) työnnetään elastisen hoikin 401 sisään, yksi hoikin kummastakin päästä. Jos holkki on riittävän elastinen toimiakseen ontelon täytemateriaalina, elektrolyyttikondensaattorit voidaan työntää niin syvälle hoikkiin, että niiden passiiviset päät koskettavat toisiaan. Mikäli holkki ei ole riittävän elastinen toimiakseen 20 täytemateriaalina, elektrolyyttikondensaattorien 105 passiivisten päiden väliin jäte-:\i tään tyhjä tila.
| · «
Kuva 11 esittää keksinnön ns. rasiasuoritusmuotoa, jossa elektrolyyttikondensaat- •;;j tori 105 on suljettu rasiaan 1101, jonka tilavuus muodostaa valun jälkeisen onte- ^ • · !*··* lon. Kuva 12 esittää keksinnön ns. kaksoisrasiasuoritusmuotoa, jossa kaksi tai : 25 useampia elektrolyyttikondensaattoreita 105 jakavat yhteisen rasian 1201. Kuvan • « · 11 tai 12 mukainen rasia valmistetaan edullisimmin jostakin halvasta muovista.
Sen puolikkaat voivat sisältää joitakin toisiinsa lukittuvia muotoiluja, jotka auttavat pitämään rasiat suljettuna valuvaiheessa. Rasian ei tarvitse olla ehdottoman tiivis, kunhan se vain estää valumateriaalin kokonaan täyttämästä rasiaa valun aikana.
i·· :.v 30 Keksintö ei edellytä, että höyryn vastaanotto-ontelo olisi välittömästi kosketuksissa ^ elektrolyyttikondensaattorin ulkopintaan. Saman vaikutuksen aikaansaamiseksi voi . riittää, että muodostetaan ontelo siten, että ontelon elektrolyyttikondensaattorista erottava seinämä on riittävän ohut. Tämä tarkoittaa, että mainitun seinämän täytyy **··’ rikkoutua kondensaattorin puolelta tulevan paineen vaikutuksesta varhemmin kuin 35 valetun osan minkään muun kohdan. Kuva 13 esittää erään käytännön esimerkin 118168 8 poikkileikkausta, missä ontelon 302 elektrolyyttikondensaattorista 105 erottavan seinämän paksuus Di on pienempi kuin komponenttiosan ja sähkölaitteen uiko-puolen välisen valetun osan 301 materiaalin paksuus D2. Kuvassa 13 kohta, jossa komponenttiosa ulottuu lähimmäksi sähkölaitteen ulkopintaa, on elektrolyyttikon-5 densaattorin 105 yläpää. Voidaan selvittää kokeilemalla, miten vertailuetäisyys D2 tulisi valita; se voi olla esimerkiksi valetun osan keskimääräinen materiaalipaksuus komponenttiosan ja sähkölaitteen ulkopinnan välissä, tai valetun osan pienin materiaalipaksuus komponenttiosan ja sähkölaitteen ulkopinnan välissä, tai kumpi tahansa näistä tietyn etäisyyden sisällä elektrolyyttikondensaattorista jne.
10 Se, että höyryn vastaanotto-ontelon ja elektrolyyttikondensaattorin ei tarvitse olla välittömässä kontaktissa, on hyvä valinta keksinnön suoritusmuodoissa, jotka eivät perustu jonkin elastisen hoikin tai muun kappaleen kiinnittämiseen suoraan kiinni elektrolyyttikondensaattoriin. Insertti voidaan esimerkiksi kiinnittää komponenttiosaan kuuluvaan piirilevyyn tai johonkin muuhun elektrolyyttikondensaattorin lä- 15 heisyydessä sijaitsevaan osaan. Vaihtoehtoisesti valussa voidaan käyttää siirrettävää sydäntä, tai valuun voidaan puhaltaa kaasumaista ainetta kuplan muodostamiseksi valetun osan sisään lähelle elektrolyyttikondensaattoria. #
Purkautuvan höyryn vastaanottamiseen tarkoitetun tyhjän tilan muodostaminen ei korvaa sähköisiä suojamekanismeja kuten sulakkeita, ylijännitesuojia ja lämpöti- 20 laan tai jännitteeseen perustuvia suojapiirejä, koska jos poikkeuksellinen tilanne ?/.: jatkuu, tyhjä tila täyttyy pian höyrystä, joka voi saavuttaa vaarallisen paineen, mi- käli lisähöyryn muodostumista ei pysäytetä. Siksi on oletettava, että kuhunkin ··· edellä kuvatuista sähkölaitteista kuuluu myös vähintään yksi sähköinen suojame- i ··»· .···. kanismi, joka on järjestetty sähköisesti ohjaamaan laitteen toimintaa tilanteessa, :*!·, 25 jossa esiintyy poikkeusolosuhteita. Tyhjä tila mahdollistaa lisäajan, jonka puitteissa λ \*I/ sähköinen suojamekanismi ehtii toimia.
♦ · ' ···
Kuvat 14 ja 15 esittävät kaavamaisesti keksinnön suoritusmuotojen mukaisten :g:[: esimerkinomaisten valmistusmenetelmien tiettyjä osia. Kuvan 14 mukaisessa suo- ritusmuodossa höyryn vastaanotto-ontelo muodostetaan käyttämällä inserttiä, ku-
Ml 30 ten elastista hoikkia tai elastista jatketta. Insertti asetetaan asianmukaisesti paikal-leen vaiheessa 1401, ja valettu osa muodostetaan sen jälkeen valamalla vaihees- • * *"·* sa 1402. Kuvan 15 mukaisessa suoritusmuodossa valetun osan materiaali injek- toidaan muottiin vaiheessa 1501, ja valuun puhalletaan kaasumaisesta aineesta kupla vaiheessa 1502 kuplan muodostamiseksi valetun osan sisään lähelle elekt- * · · 35 rolyyttikondensaattoria.
Claims (13)
1. Sähkölaite, johon kuuluu: - komponenttiosa (101), joka sisältää elektronisia komponentteja, joiden joukossa elektrolyyttikondensaattori (105) 5. valettu osa (301), joka on valamalla muodostettu komponenttiosan (101) ympäril le; tunnettu siitä, että: -valettuun osaan (301) kuuluu ontelo (302), joka sisältää muuta kuin elektronisia komponentteja tai niiden välisiä liitäntöjä ja jonka erottaa elektrolyyttikondensaatto-10 rista (105) enintään seinämä, jonka paksuus on pienempi kuin komponenttiosan (101) ja sähkölaitteen ulkopuolen välisen valetun osan (301) keskimääräinen ma-teriaalipaksuus.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että valettuun osaan (301) kuuluu ulkopinta, joka muodostaa vähintään osan sähkölaitteen ulko- 15 pinnasta.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, jossa mainittu ontelo (302) on tyhjä lukuun ottamatta mainittuun onteloon (302) valetun osan (301) valamisvai-heessa jääneitä kaasumaisia aineita.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, jossa mainittuun onteloon (302) 20 kuuluu täytemateriaalia oleva kappale (401, 501,601, 701, 801), joka on järjestetty olemaan estämättä ylikuumenneesta elektrolyyttikondensaattorista (105) purkau-tuvaa kaasua virtaamasta mainittuun onteloon (302). · • ·
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sähkölaite, jossa mainittu täytemateriaali on "I,: elastista. • · „ ···
6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sähkölaite, jossa mainittu täytemateriaali on : järjestetty pehmeytensä ansiosta antamaan periksi ylikuumenneesta elektrolyytti- :"*· kondensaattorista (105) purkautuvan höyryn paineelle. « · · *
7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sähkölaite, jossa mainittu täytemateriaali on järjestetty huokoisuutensa avulla absorboimaan ylikuumenneesta elektrolyyttikon- . 30 densaattorista (105) purkautuvaa höyryä. • ♦♦ ♦ · ·** • · • · • H· 118168
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, johon kuuluu rasia (1101, 1201) elektrolyyttikondensaattorin (105) ympärillä, jolloin mainitun rasian (1101, 1201) sisäpuoli muodostaa mainitun ontelon. ΐ
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaite, johon lisäksi kuuluu sähköinen 5 suojamekanismi, joka on järjestetty sähköisesti ohjaamaan sähkölaitteen toimintaa tilanteessa, jossa esiintyy poikkeusolosuhteita.
10. Sähkölaitteen valmistusmenetelmä, jossa: - komponenttiosan (101) ympärille valetaan valettu osa, jolloin muodostuu valetun osan ulkopinta, joka muodostaa vähintään osan sähkölaitteen ulkopinnasta, 10 tunnettu siitä, että siinä muodostetaan mainitun valetun osan sisään ontelo (302) niin, että mainittu ontelo (302) sisältää muuta kuin elektronisia komponentteja tai niiden välisiä liitäntöjä ja niin, että mainitun ontelon (302) erottaa mainitussa komponenttiosassa (101) olevasta elektrolyyttikondensaattorista (105) enintään seinämä, jonka paksuus on pienempi kuin komponenttiosan (101) ja sähkölaitteen ul-15 kopuolen välisen valetun osan (301) keskimääräinen materiaalipaksuus.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, jossa asennetaan (1401) muottiin insertti ennen valetun osan valamista ja sen jälkeen valetaan (1402) valet- - tu osa.
12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, jossa valetun osan materiaali 20 injektoidaan (1501) muottiin ja valuun puhalletaan (1502) kaasumaisesta aineesta kupla kuplan muodostamiseksi valetun osan sisään lähelle elektrolyyttikonden-saattona. • · « • · • · .‘"t
13. Sähkölaitteen valmistusmenetelmä, jossa: -komponenttiosan (101) ympärille valetaan potting-tekniikalla valettu osa täyttä- • * *··** 25 mään ulkokuoren sisäpuoli, jossa komponenttiosa (101) sijaitsee, . tunnettu siitä, että siinä muodostetaan mainitun potting-tekniikalla valetun osan sisään ontelo (302) niin, että mainittu ontelo (302) sisältää muuta kuin elektronisia i·» :.„i komponentteja tai niiden välisiä liitäntöjä ja niin, että mainitun ontelon (302) erottaa ;y, mainitussa komponenttiosassa (101) olevasta elektrolyyttikondensaattorista (105) ,·*·, 30 enintään seinämä, jonka paksuus on pienempi kuin komponenttiosan (101) ja • · T sähkölaitteen ulkopuolen välisen potting-tekniikalla valetun osan (301) keskimää- räinen materiaalipaksuus. • · · • · • · ··· 118168
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20050462A FI118168B (fi) | 2005-04-29 | 2005-04-29 | Sähkölaitteen, jossa on valettu kuori, suojaaminen räjähtämistä vastaan |
| US11/408,872 US7481849B2 (en) | 2005-04-29 | 2006-04-20 | Protection of an inmoulded electric appliance against explosion |
| EP06113108A EP1720182A1 (en) | 2005-04-29 | 2006-04-26 | Protection of an inmoulded electric appliance against explosion |
| CNA2006100778136A CN1892937A (zh) | 2005-04-29 | 2006-04-29 | 防止模压电器装置爆炸 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20050462A FI118168B (fi) | 2005-04-29 | 2005-04-29 | Sähkölaitteen, jossa on valettu kuori, suojaaminen räjähtämistä vastaan |
| FI20050462 | 2005-04-29 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20050462A0 FI20050462A0 (fi) | 2005-04-29 |
| FI20050462A FI20050462A (fi) | 2006-10-30 |
| FI118168B true FI118168B (fi) | 2007-07-31 |
Family
ID=34508144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20050462A FI118168B (fi) | 2005-04-29 | 2005-04-29 | Sähkölaitteen, jossa on valettu kuori, suojaaminen räjähtämistä vastaan |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7481849B2 (fi) |
| EP (1) | EP1720182A1 (fi) |
| CN (1) | CN1892937A (fi) |
| FI (1) | FI118168B (fi) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9142352B2 (en) | 2013-08-30 | 2015-09-22 | Cornell-Dubilier Marketing, Inc. | Capacitor for high g-force applications |
| DE102015112337A1 (de) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Bühler Motor GmbH | Leiterplattenanordnung, Ölpumpe mit einer solchen Leiterplattenanordnung, Verwendung der Leiterplattenanordnung und Herstellungsverfahren |
| CN206585785U (zh) * | 2016-12-06 | 2017-10-24 | 欧司朗有限公司 | 电驱动器和照明装置 |
| US11710726B2 (en) | 2019-06-25 | 2023-07-25 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Through-board power control arrangements for integrated circuit devices |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB960094A (en) | 1959-07-03 | 1964-06-10 | Dubilier Condenser Co 1925 Ltd | Improvements in or relating to the encapsulation of electrical components |
| US3353068A (en) | 1965-12-02 | 1967-11-14 | Vincent K Smith | Control box assembly |
| US3457866A (en) | 1968-01-25 | 1969-07-29 | Red Jacket Mfg Co | Well pumping apparatus |
| US3457867A (en) | 1968-01-25 | 1969-07-29 | Red Jacket Mfg Co | Fluid pumping system |
| JPS5615792Y2 (fi) | 1972-06-21 | 1981-04-14 | ||
| DE3705868A1 (de) | 1987-02-24 | 1988-09-01 | Siemens Ag | Kondensator im kunststoffbecher und verfahren zu seiner herstellung |
| JPH04329621A (ja) | 1991-04-30 | 1992-11-18 | Marcon Electron Co Ltd | アルミ電解コンデンサ |
| JP2738168B2 (ja) | 1991-06-19 | 1998-04-08 | 日本電気株式会社 | ヒューズ付きチップ状固体電解コンデンサ |
| US5362679A (en) | 1993-07-26 | 1994-11-08 | Vlsi Packaging Corporation | Plastic package with solder grid array |
| JP3877340B2 (ja) | 1994-08-29 | 2007-02-07 | ローム株式会社 | 安全ヒューズ付パッケージ型固体電解コンデンサ |
| JPH11254476A (ja) | 1998-03-13 | 1999-09-21 | Mitsubishi Eng Plast Corp | 電気・電子部品の樹脂封止成形品の製造方法 |
| JP2001057321A (ja) | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Nec Corp | チップ型固体電解コンデンサ |
| JP2001126959A (ja) | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| EP1643818A4 (en) * | 2003-07-03 | 2006-08-16 | Hitachi Ltd | MODULE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
-
2005
- 2005-04-29 FI FI20050462A patent/FI118168B/fi active IP Right Grant
-
2006
- 2006-04-20 US US11/408,872 patent/US7481849B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-04-26 EP EP06113108A patent/EP1720182A1/en not_active Withdrawn
- 2006-04-29 CN CNA2006100778136A patent/CN1892937A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1892937A (zh) | 2007-01-10 |
| FI20050462A0 (fi) | 2005-04-29 |
| EP1720182A1 (en) | 2006-11-08 |
| US7481849B2 (en) | 2009-01-27 |
| US20060254036A1 (en) | 2006-11-16 |
| FI20050462A (fi) | 2006-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5027344B1 (ja) | 温度ヒューズ抵抗器 | |
| FI118168B (fi) | Sähkölaitteen, jossa on valettu kuori, suojaaminen räjähtämistä vastaan | |
| EP2048673B1 (en) | A device for electric connection, a method for producing such a device, and an electric power installation provided therewith | |
| JP2010541263A (ja) | サージアレスタ | |
| KR20100115979A (ko) | 퓨즈 저항기 | |
| CN102077311A (zh) | 中压或高压开关装置组件的电极部件及其制造方法 | |
| US20100284133A1 (en) | Method Of Producing An Electric Power Device, And An Electric Power Device | |
| JP2006216756A (ja) | ケースモールド型コンデンサ及びその製造方法 | |
| US20110298577A1 (en) | Fuse with counter-bore body | |
| US6620366B2 (en) | Method of making a capacitor post with improved thermal conductivity | |
| JP2011071179A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
| TW201419335A (zh) | 電解電容器及其製造方法 | |
| CN103887065B (zh) | 高压电容器 | |
| CN102414772B (zh) | 小型熔断器及其制造方法 | |
| ITMI20100310U1 (it) | Procedimento ed apparecchiatura per produrre una parte polare | |
| EP1815485B1 (en) | Electrical high voltage generator | |
| JP2012069633A (ja) | 金属化フィルムコンデンサまたはその製造方法 | |
| CN113196439B (zh) | 具有集成的测量功能的熔断保险装置以及保险体 | |
| MX2012006573A (es) | Camara de arco para un disyuntor y disyuntor con camara de arco. | |
| WO2017085065A1 (en) | Electrolytic capacitor with safety vent | |
| JP2012039047A (ja) | コンデンサ装置及びその製造方法 | |
| CN211350553U (zh) | 一种热固性塑料管壳熔断器 | |
| ES2496565T3 (es) | Condensador de potencia | |
| CN220753354U (zh) | 一种新型熔断器 | |
| CN107871573A (zh) | 熔断电阻器及该熔断电阻器制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 118168 Country of ref document: FI |