JP2007227612A - 圧力調整弁とこれを用いたコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、弁体がフィルターを一定の圧力で固定しながらも、所定の圧力以上になったときに確実に動作することを目的とする。
【解決手段】貫通孔１ａを有する基板１と、貫通孔１ａを覆うフィルター２と、略円筒状でその中心軸が貫通孔１ａの中心軸とほぼ同軸上にあって、フィルター２を押さえるゴム製の弁体３と、弁体３を押さえるとともに基板１上に固定され、通気孔４ａを有するキャップ４とからなる圧力調整弁において、弁体３のキャップ４内面との接触面積がフィルター２との接触面積より小さい圧力調整弁とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、動作圧の安定した圧力調整弁とこれを用いた安全性に優れたコンデンサに関するものである。

図６は従来の圧力調整弁の構成を示した断面図であり、図６において、１０１は基板であり、１０１ａは基板１０１の中央に設けられた貫通孔である。貫通孔１０１ａ上にフィルター１０２と弁体１０３が配設され、これらを外部と連通する通気孔１０４ａを有するキャップ１０４で覆うように固定され、弁体１０３を常時閉塞させている。

キャップ１０４の固定には予め基板１０１上に貫通孔１０１ａの周囲を囲うようにして設けられた凸部１０４ｂをカシメ加工等により変形させてキャップ１０４に押し当てることにより固定したものである。

また、この従来の圧力調整弁は基板１０１下方で発生したガスなどによって基板１０１下方の圧力が所定の圧力以上になると貫通孔１０１ａからフィルター１０２を通過して弁体１０３を上方へ加圧してキャップ１０４内に流入し、通気孔１０４ａから放出されることによって圧力を外部に逃がすための自己復帰型のものであり、基板１０１下方での圧力の異常な上昇を防ぐことができ、また作動後には作動前の状態に復帰して基板１０１下方の気密性を保持することができるものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００４−１３４６３２号公報

しかしながら、上記従来の構成においては、貫通孔１０１ａ上に配置したフィルター１０２に対し弁体１０３を常時圧縮状態で固定させることによって基板１０１下方からの液体の漏出を低減させるようにはしているものの、弁体１０３がフィルター１０２を押さえる固定部分と、圧力が所定の圧力以上になったときに弁体１０３が動作する動作部分がいずれも弁体１０３の下面側であるために、弁の作動時にこの弁体１０３の下面側から基板１０１下方からの液体が漏出してしまうという問題があった。

そこで本発明は弁体がフィルターを一定の圧力で固定しながらも、所定の圧力以上になったときに確実に動作することができる圧力調整弁とこれを用いたコンデンサを提供することを目的としたものである。

この目的を達成するために、本発明は、中央に貫通孔を有する基板の上方にフィルターを配置させ、このフィルターを押さえるゴム製の弁体とキャップがあり、そのフィルターを押さえる円筒状の弁体は上面側の接触面積がフィルターを押さえる下面側の接触面積より小さいことを特徴とする圧力調整弁とするものである。

本発明の圧力調整弁とこれを用いたコンデンサは、広い圧縮率範囲で動作圧が一定となり、繰り返し動作が可能となるので、これを用いたコンデンサでは信頼性および安全性を向上することができるものである。

以下、本発明の実施の形態１について、図を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明における実施の形態１による圧力調整弁の構成を示した分解斜視図、図２（ａ）は同圧力調整弁に用いられる弁体を示した上面図、図２（ｂ）は同断面図である。

図１と図２（ａ）、（ｂ）において、１は基板であり、基板１の中央には貫通孔１ａが設けられている。基板１の下方には液体や気体などが存在しているものとする。

２はガス透過性のシートからなるフィルターであり、このフィルター２は基板１の下方で発生したガスなどを選択して通過させる物性のものである。

３はゴム製の弁体であり、略円筒状の中心軸は貫通孔１ａの中心軸とほぼ同軸上に位置するように配置している。弁体３の内周面上端は外周面の方向に向かって広がるようなテーパ３ａが設けられており、上端面３ｂの面積は下端面３ｃの面積より小さくなっている。

４は外部と連通している通気孔４ａを有したキャップである。

図３は本発明における実施の形態による圧力調整弁が組み立てられた状態を示した断面図である。

基板１に設けられている貫通孔１ａを覆うようにフィルター２を配置し、その上から弁体３でフィルター２を押さえつつ、さらにこの弁体３の上からキャップ４を用いて弁体３とフィルター２を押さえるように構成される。このとき、キャップ４は基板１上に設けられた凸部１ｂで固定されている。

また、このとき、キャップ４が弁体３を下方向に押さえているため、ゴム製の弁体３はわずかに撓むように変形しており、この結果、キャップ４と弁体３との密着度が増すことで、基板１の下方の気密を保つことができるものである。

さらに、ゴム製の弁体３がわずかに撓むように変形しているので、上下方向の圧縮量が変化しても、弁体３がフィルター２を押さえる圧力は一定にすることができる。

図４は本発明における実施の形態による圧力調整弁が作動した際の状態を示した断面図である。

基板１の下方からフィルター２を透過したガスなどによって弁体３の内部で圧力が異常に上昇すると、横方向で外部と最も距離が短い部分となる弁体３の上端面３ｂからガスなどを放出して内部の圧力を解放することとなる。

このように弁体３を略円筒状とし、キャップ４の内面との接触面積となる上端面３ｂの面積をフィルター２との接触面積となる下端面３ｃの面積より小さくすることによって弁体３の動作点を上端面３ｂ側に設けた点が本発明における技術的特徴の一つであり、このようにすることで、弁体３が一定の圧力でフィルター２を下方に押さえながらも、内部の圧力が異常に上昇した際には、弁体３の上端面３ｂで圧力を解放できるので、基板１の下方からの液体の漏出といったこともなくなり、高い安全性を奏するものである。

このとき、弁体３の内部にテーパ３ａを設けることにより、加工も容易になり、弁の動作する圧力を調整することも可能になる。

また、キャップ４の内側高さは弁体３の高さよりわずかに低くすることによって、キャップ４が弁体３を押さえる形としてもよい。このようにすることによって、弁体３の圧縮量を容易に調整することができるものである。

さらに、弁体３をエチレンプロピレンゴムとすることで、耐油性、耐薬品性なども向上し、さらにイソプレンイソブチレンゴムとすることで、上記の効果に加え、耐水性も向上するものである。

（実施の形態２）
図５は本発明における実施の形態２による圧力調整弁を用いたコンデンサの構成例を示した断面図であり、図５において、５はコンデンサ素子であり、アルミニウム箔などからなる正負一対の電極を互いに逆方向に位置をずらしてその間にセパレータを介在させて巻回する（すべて図示せず）ことにより構成され、このコンデンサ素子５の両端面（図５において上下方向）から正極と負極をそれぞれ取り出すように構成されたものである。

６はこのコンデンサ素子５を駆動用電解液（図示せず）とともに収容したアルミニウム製で有底筒状の金属ケースであり、金属ケース６内に挿入されたコンデンサ素子５の負極側の端面を金属ケース６の内底面にレーザー溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に接合などすることによってコンデンサ素子５の負極側の引き出し電極を金属ケース６から取り出すようにしたものである。

７はアルミニウム製の端子板、７ａは駆動用電解液注入などに用いられる貫通孔であり、コンデンサ素子５の正極側の端面を端子板７の内面にレーザー溶接等で機械的、かつ電気的に接合し、この端子板７の周縁上で金属ケース６の開口部をその間に絶縁部材８を介在させて巻き込むようにカーリングなどの加工をすることによって封止して構成したものである。

このとき端子板７は正極側の引き出し電極となる。

このように構成された本実施の形態による端子板７の貫通孔７ａ上に貫通孔７ａを覆うようにフィルター２を配置し、その上から弁体３でフィルター２を押さえつつ、さらにこの弁体３の上からキャップ４を用いて弁体３とフィルター２を押さえるように圧力調整弁が設けられている。

このようにすることによって、金属ケース６に収容されている駆動用電解液を漏出させることなく、金属ケース６内の圧力が異常に上昇した際には、フィルター２、弁体３、通気孔４ａを通じて圧力を解放することができる。

従来であれば、金属ケース６内で異常に圧力が上昇した際には圧力調整弁を通じて駆動用電解液も漏出してしまう場合もあったが、本実施の形態によれば金属ケース６内で異常に圧力が上昇しても駆動用電解液の漏出のない、安全性の高いコンデンサとすることができるものである。

なお、本実施の形態によれば、コンデンサ素子５の電極の引き出し電極を金属ケース６と端子板７としたが、これはコンデンサ素子５からリード線などを用いて引き出し電極としてもよいものとする。

以上のように、本発明にかかる圧力調整弁によれば、広い圧縮率範囲で動作圧が一定となり、繰り返し動作が可能となるものであり、この結果、これを用いたコンデンサの信頼性向上が可能になり、大電流における高信頼性などが要求される自動車のシステムなどに有用である。

本発明の実施の形態１による圧力調整弁の分解斜視図 （ａ）本発明の実施の形態１による弁体の上面図、（ｂ）同断面図 本発明の実施の形態１による圧力調整弁の断面図 本発明の実施の形態１による圧力調整弁の動作状態を示した断面図 本発明の実施の形態２による圧力調整弁を用いたコンデンサの断面図 従来の圧力調整弁の断面図

符号の説明

１ 基板
１ａ 貫通孔
２ フィルター
３ 弁体
３ａ テーパ
３ｂ 上端面
３ｃ 下端面
４ キャップ
４ａ 通気孔
５ コンデンサ素子
６ 金属ケース
７ 端子板
７ａ 貫通孔
８ 絶縁部材

Claims (5)

1. 貫通孔を有する基板と、前記貫通孔を覆うフィルターと、略円筒状でその中心軸が前記貫通孔の中心軸とほぼ同軸上にあって、前記フィルターを押さえるゴム製の弁体と、前記弁体を押さえるとともに前記基板上に固定され、通気孔を有するキャップとからなる圧力調整弁において、前記弁体のキャップ内面との接触面積が前記フィルターとの接触面積より小さいことを特徴とした圧力調整弁。
2. 前記弁体は内周面上端が外周面の方向に向かって広がるようなテーパを設けた形状を有する請求項１に記載の圧力調整弁。
3. 前記キャップの内側高さは前記弁体の高さより小さいことを特徴とする請求項１に記載の圧力調整弁。
4. 前記弁体はイソプレンイソブチレンゴムまたはエチレンプロピレンゴムであることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整弁。
5. 正負一対の電極をその間にセパレータを介在させて巻回し、引き出し電極を有したコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を駆動用電解液とともに収容した有底筒状のケースと、このケースの開口部を封止した端子板とからなり、前記端子板に貫通孔を設けるとともに前記貫通孔を覆うフィルターと、円筒状でその中心軸が前記貫通孔の中心軸とほぼ同軸上にあって、前記フィルターを押さえるゴム製の弁体と、前記弁体を押さえるとともに前記端子板上に固定され、通気孔を有するキャップとからなり、前記弁体のキャップ内面との接触面積がフィルターとの接触面積より小さいことを特徴とした圧力調整弁を備えたコンデンサ。

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