JP2000150299A - 乾式金属化フィルムコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属化フィルムを使用し、かつ絶縁油を使用
しないで、安全で小型、軽量の乾式金属化フィルムコン
デンサを提供する。 【解決手段】 一対の金属化フィルム２を重ねて巻回
し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を形成して
なるコンデンサ素子１を、直列、並列または直並列に結
線板５で結線した素体６を１個または複数個、金属製容
器１４に収納してなる乾式金属化フィルムコンデンサに
おいて、側面外周部を巻止めしてなる複数個のコンデン
サ素子１を結線板５で結線した素体６の電極引出部３に
絶縁樹脂材８を介して絶縁性の凹状ケース９を被冠した
集合体１２を、金属製容器１４に収納したことを特徴と
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属化フィルムを
使用し、かつ絶縁油を使用しない乾式金属化フィルムコ
ンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両、圧延機、直流送電等の産業
機器や力率改善等に用いられている金属化フィルムコン
デンサは、ポリプロピレンフィルムにアルミニウムなど
を蒸着した金属化フィルムを使用し、絶縁油を含浸した
タイプの金属化フィルムコンデンサが採用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の金属化フィルム
コンデンサは、電極引出部を設けたコンデンサ素子を集
合し、絶縁包囲材で包囲し素体を形成し、金属製容器に
絶縁材を介して収納し、可燃性の絶縁油を含浸している
ので、大型になり、燃えやすい。よって、最近では防災
上の目的などで可燃性の絶縁油を使用しない小型、軽量
の乾式コンデンサが要求されることが多くなってきた。

【０００４】本発明は、上記の問題を解決するために発
明されたもので、金属化フィルムコンデンサにおいて絶
縁油、絶縁性ガスを使用することなく、側面外周部を粘
着テープで巻回してなる複数個のコンデンサ素子を結線
板で結線した素体の電極引出部に絶縁樹脂材を介して凹
状ケースを被冠し、金属製容器に収納した小型、軽量の
乾式金属化フィルムコンデンサを提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、一対の金属化
フィルム２を重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して
電極引出部３を形成してなるコンデンサ素子１を、直
列、並列または直並列に結線板５で結線した素体６を１
個または複数個、金属製容器１４に収納してなる乾式金
属化フィルムコンデンサにおいて、側面外周部を巻止め
してなる複数個のコンデンサ素子１を結線板５で結線し
た素体６の電極引出部３に絶縁樹脂材８を介して絶縁性
の凹状ケース９を被冠した集合体１２を、金属製容器１
４に収納したことを特徴としている。

【０００６】また、上記乾式金属化フィルムコンデンサ
において、素体６の電極引出部３に絶縁樹脂材８を介し
て金属製の凹状ケース１０を被冠し、上記絶縁樹脂材を
硬化後、上記凹状ケース１０を取外して集合体１３を形
成し、該集合体を、金属製容器１４に収納することを特
徴としている。

【０００７】そして、上記素体６の側面外周部を難燃性
耐熱フィルム７で覆うことを特徴としている。

【０００８】さらに、上記金属製容器１４をパンチング
構造１７にしたことを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】側面外周部を巻止めしてなる複数
個のコンデンサ素子を結線板で結線した素体の電極引出
部に絶縁樹脂材を介して絶縁性の凹状ケースを被冠し、
金属製容器に収納する。または、上記素体の電極引出部
に絶縁樹脂材を介して金属製の凹状ケースを被冠し、絶
縁樹脂材を硬化後、金属製の凹状ケースを取外し金属製
容器に収納する。絶縁油を使用しないので、小型、軽量
の乾式金属化フィルムコンデンサを作製することができ
る。また、絶縁性ガスを使用しないので、充填、密封す
る工程を必要とせず、工数を削減することができる。

【００１０】

【実施例】［実施例１］図１は本発明の乾式金属化フィ
ルムコンデンサの一実施例を示す縦断面図、図３は図１
を構成する集合体１２の図面で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は片側の絶縁樹脂材８、凹状
ケース９を取除いた側面図で、図５は図３を構成する素
体６の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は側面図で、図８は凹状ケース９の一実施例の図
面で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。また、
図１３は側面外周部に粘着テープを巻回し、巻回端面に
電極引出部を形成したコンデンサ素子１の斜視図で、図
１５は金属化フィルムを展開した状態の正面図で、
（ａ）は保安機構のない通常の金属化フィルムの正面
図、（ｂ）は保安機構を有する金属化フィルムの正面図
（特願平９−１８７４５５に記載した構造）、（ｃ）は
保安機構を有する他の金属化フィルムの正面図（特開平
６−１６３３１８に開示されている構造）であるが、保
安機構を有する構造はこれらに限定されるものではな
い。

【００１１】以下、本発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図１は、金属製容器１４内に、
図３に示す集合体１２を収納し、結線板５の引出部と金
属製容器１４に設けた外部端子１６とを錫鍍金を施した
銅板などからなる接続板１５にて接続し、金属または樹
脂製の固定具１９を集合体１２の上部に当接し溶接、ネ
ジ止めなどで金属製容器１４に固定している。図３の集
合体１２は素体６、難燃性耐熱フィルム７、絶縁樹脂材
８、絶縁性の凹状ケース９、支持板１１からなり、素体
６は図５に示すように複数個のコンデンサ素子１の電極
引出部３を錫鍍金などを施した銅、真鍮などからなる丸
穴５ａを設けた結線板５で並列接続し形成している。図
１３に示すコンデンサ素子は、図１５に示す一対の金属
化ポリプロピレンフィルム、金属化ポリエステルフィル
ム、または保安機構を有する金属化ポリプロピレンフィ
ルム、金属化ポリエステルフィルムなどを巻回し、後巻
フィルムとしてポリエステルフィルム、ポリプロピレン
フィルムなどで巻止めし、さらにその外周部をポリエス
テルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフ
ィルムなどの熱可塑性粘着テープまたはポリエステルフ
ィルム、ガラスクロスフィルムなどの熱硬化性粘着テー
プからなる粘着テープ４を複数回、巻回し巻回端面に金
属を溶射して電極引出部３を設けている。

【００１２】そして、素体６の結線板５にて接続されて
いる電極引出部３の面を除く側面外周部をポリイミドフ
ィルム、ノーメックスフィルムなどからなる難燃性耐熱
フィルム７にて多重に覆い、素体６を形成している結線
板５とコンデンサ素子１の電極引出部３と側面外周部の
難燃性耐熱フィルム７の端面部分に図８に示す絶縁性の
凹状ケース９を被冠し、絶縁樹脂材８で固定する。凹状
ケース９は素体６と結線板５とが覆われる大きさとし、
その側面部は金属製容器１４の内壁面に挿入されて挟着
される寸法になるように凹状ケース９間に絶縁材からな
る支持板１１を介挿している。また、絶縁樹脂材８はエ
ポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの絶縁性を有する熱
硬化性樹脂からなり、図８に示す凹状ケース９はポリブ
チレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレ
ンテレフタレートなどによる樹脂成形、またはポリ塩化
ビニール、ポリカーボネイトなどの真空成形により形成
したものである。

【００１３】上記構成によれば、絶縁油を含浸すること
なく、また絶縁性ガスを使用することなく、コンデンサ
素子の側面外周部は粘着テープで絶縁され、コンデンサ
素子の電極引出部と結線板とは絶縁樹脂材と絶縁性の凹
状ケースで覆われているので、金属製容器と集合体とが
確実に絶縁でき、絶縁耐力は低下することはない。ま
た、同一容量でも絶縁油を使用しないので製品重量は約
２５％軽量化が可能であり、絶縁油を使用しないので真
空乾燥、含浸及び洗浄工程を必要とせず、工期も大幅に
短縮でき、さらに油漏れによる特性劣化がなく品質の安
定化を図ることができる。

【００１４】また、コンデンサ素子を構成するに際し、
一対の金属化フィルムのうちの少なくとも１枚の金属化
フィルムを図１５（ｂ）、（ｃ）に示す保安機構を有す
る金属化フィルムにすれば、内部故障が発生しても金属
製容器の破裂、出火などがなく、安全性が向上し信頼性
が高くなる。

【００１５】［実施例２］図２は本発明の乾式金属化フ
ィルムコンデンサの他の実施例を示す縦断面図であり、
図において、図１と同一番号を付したものは同一部品で
あり、その説明は省略する。前述の実施例と相違する点
は、上記の絶縁性の凹状ケースに代わり図１１に示す金
属製の凹状ケース１０を用いたことにあり、この凹状ケ
ース１０は鋼板などをプレス成型し、内面にシリコン樹
脂などの離型材を塗布したものである。素体６の電極引
出部３に絶縁樹脂材８を介して金属製の凹状ケース１０
を被冠し、上記絶縁樹脂材を硬化後、上記凹状ケースを
取外し、図４に示すような集合体１３としたものであ
り、この集合体１３の側面が金属製容器１４の内壁面に
挿入されて挟着される寸法になるように、金属製の凹状
ケース１０間に絶縁材からなる支持板１１を介挿するこ
とは勿論のことである。この構造は金属製の凹状ケース
１０を取外しているので、小型、軽量にすることができ
る。また、前述の実施例の絶縁性の凹状ケース９を取外
して使用することも可能である。

【００１６】［実施例３］図６は他の実施例を示すもの
で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は側面図であり、図にお
いて、図１と同一番号を付したものは同一部品であり、
その説明は省略する。前述の実施例と相違する点は、上
記の金属製容器をパンチング構造１７にしたことにあ
る。この構造は通風がよいので、集合体１２を冷却し、
発生する熱を外部に放散して、温度上昇を低減すること
ができる。また金属製容器１４と集合体１２との固定
も、図９に示すようにポリブチレンテレフタレート、ポ
リカーボネイト、ポリエチレンテレフタレートなどによ
る樹脂成形時にナット２１をインサート成形した凹状ケ
ース９にすれば金属製容器１４の外部からボルト２０で
固定することができる。

【００１７】［実施例４］図７は集合体の他の実施例を
示す図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、
（ｃ）は側面図であり、図において、図３と同一番号を
付したものは同一部品であり、その説明は省略する。前
述の実施例と相違する点は、コンデンサ素子１の形状
は、図１４に示す偏平素子であって、一対の金属化フィ
ルムを巻回し、後巻フィルムとしてポリエステルフィル
ム、ポリプロピレンフィルムなどで巻止めし、さらにそ
の外周部を粘着テープ４で複数回、巻回し、熱プレスを
行って偏平形状にて巻回端面に金属を溶射して電極引出
部３を設けている。また、上記の樹脂成形した凹状ケー
ス９に図１０に示すように突起部９ａと凸部９ｂを設
け、支持板１１に図１２に示すような絶縁板１８を用い
ている。

【００１８】この構造によれば絶縁板１８を凹状ケース
９の間隙部９ｃに挿入することにより対向する凹状ケー
ス９が安定し作業性が向上する。当然のことながら凹状
ケース９の側面部が金属製容器１４の内壁面に挿入され
る寸法になるように絶縁板１８の長さを規定している。
また、絶縁板１８に貫通穴１８ａを設けているので結線
板５の引出部を導出し端子間の絶縁距離を確保するとと
もにピッチの安定化を図ることができ、また、コンデン
サ素子を偏平形状にしたことにより金属製容器に収納す
る収納率が向上し小型化することができる。

【００１９】コンデンサ素子は一対の金属化フィルムを
巻回し、その側面外周部に粘着テープを巻回し、巻回端
面に金属を溶射して電極引出部を形成しているが、一対
の金属化フィルムを巻回し、その巻回端面に金属を溶射
して電極引出部を設けてなるコンデンサ素子を形成し、
その後上記コンデンサ素子の側面外周部を粘着テープで
巻回しても同様の効果がある。また、素体を難燃性耐熱
フィルムで多重に覆っているが、難燃性耐熱フィルムの
代わりに難燃性耐熱シートで覆っても、同様の効果があ
る。また、難燃性耐熱フィルム及びシートを取外すこと
も可能である。

【００２０】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように本発明の
乾式金属化フィルムコンデンサは、絶縁油の漏洩がなく
品質の安定化が図れ、真空乾燥、含浸及び洗浄工程が不
要で工期が大幅に短縮でき、小型、軽量化が可能であ
る。また、保安機構を有するコンデンサ素子で構成すれ
ばさらに安全性が向上し信頼性が高くなる。さらに金属
製容器をパンチング構造とすることによりコンデンサの
温度上昇を低減できるなどの利点があり、工業的、実用
的にその価値は極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサ
の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図２は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサ
の他の一実施例を示す縦断面図である。

【図３】図３は図１を構成する集合体の図面で、（ａ）
は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は片側の絶縁樹脂
材、凹状ケースを取除いた側面図である。

【図４】図４は図２を構成する凹状ケースを取外した集
合体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、
（ｃ）は側面図である。

【図５】図５は図３、図４を構成する素体の図面で、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図であ
る。

【図６】図６は本発明の他の実施例を示す図面で、
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は側面図である。

【図７】図７は本発明の集合体の他の実施例を示す図面
で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は側面
図である。

【図８】図８は本発明の凹状ケースの一実施例を示す図
面で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【図９】図９は本発明の凹状ケースの他の一実施例を示
す図面で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【図１０】図１０は本発明の凹状ケースの他の一実施例
を示す図面で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図であ
る。

【図１１】図１１は本発明の金属製の凹状ケースの一実
施例を示す図面で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図１２】図１２は本発明の絶縁板の一実施例を示す図
面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図１３】図１３は本発明の実施例のコンデンサ素子を
示す斜視図である。

【図１４】図１４は本発明の他の実施例のコンデンサ素
子を示す斜視図である。

【図１５】図１５は本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、（ａ）は保安機構のな
い通常の金属化フィルムの正面図、（ｂ）は保安機構を
有する金属化フィルムの正面図（特願平９−１８７４５
５に記載した構造）、（ｃ）は保安機構を有する金属化
フィルムの正面図（特開平６−１６３３１８に開示され
ている構造）である。

【符号の説明】

１ コンデンサ素子 ２ 金属化フィルム ３ 電極引出部 ４ 粘着テープ ５ 結線板 ５ａ 丸穴 ６ 素体 ７ 難燃性耐熱フィルム ８ 絶縁樹脂材 ９ 絶縁性の凹状ケース ９ａ 突起 ９ｂ 凸部 ９ｃ 間隙部 １０ 金属製の凹状ケース １１ 支持板 １２ 集合体 １３ 集合体（凹状ケース取外し後） １４ 金属製容器 １５ 接続板 １６ 外部端子 １７ パンチング構造の金属製容器 １７ａ パンチ穴 １８ 絶縁板 １８ａ 貫通穴 １９ 固定具 ２０ ボルト ２１ ナット

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月２４日（１９９９．３．２
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 慎一 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目 仲保利町191番地の４ 上原ビル３階 ニ チコン株式会社内 (72)発明者 中路 亨 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目 仲保利町191番地の４ 上原ビル３階 ニ チコン株式会社内 Ｆターム(参考） 5E082 AA11 AB04 AB05 BB03 BC21 BC25 BC39 CC06 CC12 CC13 EE07 FG06 FG35 FG36 HH02 HH07 HH08 HH22 HH28 HH47 HH48 HH50 JJ04 JJ22 MM22 MM24

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の金属化フィルム（２）を重ねて巻
   回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部（３）を形
   成してなるコンデンサ素子（１）を、直列、並列または
   直並列に結線板（５）で結線した素体（６）を１個また
   は複数個、金属製容器（１４）に収納してなる乾式金属
   化フィルムコンデンサにおいて、側面外周部を巻止めし
   てなる複数個のコンデンサ素子（１）を結線板（５）で
   結線した素体（６）の電極引出部（３）に絶縁樹脂材
   （８）を介して絶縁性の凹状ケース（９）を被冠した集
   合体（１２）を、金属製容器（１４）に収納したことを
   特徴とする乾式金属化フィルムコンデンサ。
2. 【請求項２】 上記乾式金属化フィルムコンデンサにお
   いて、素体（６）の電極引出部（３）に絶縁樹脂材
   （８）を介して金属製の凹状ケース（１０）を被冠し、
   上記絶縁樹脂材を硬化後、上記凹状ケース（１０）を取
   外して集合体（１３）を形成し、該集合体を、金属製容
   器（１４）に収納することを特徴とする請求項１記載の
   乾式金属化フィルムコンデンサおよびその製造方法。
3. 【請求項３】 上記素体（６）の側面外周部を難燃性耐
   熱フィルム（７）で覆うことを特徴とする請求項１、２
   記載の乾式金属化フィルムコンデンサおよびその製造方
   法。
4. 【請求項４】 上記金属製容器（１４）をパンチング構
   造（１７）にしたことを特徴とする請求項１、２記載の
   乾式金属化フィルムコンデンサおよびその製造方法。