JP2009289943A - Capacitor - Google Patents

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JP2009289943A
JP2009289943A JP2008140495A JP2008140495A JP2009289943A JP 2009289943 A JP2009289943 A JP 2009289943A JP 2008140495 A JP2008140495 A JP 2008140495A JP 2008140495 A JP2008140495 A JP 2008140495A JP 2009289943 A JP2009289943 A JP 2009289943A
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Fumitaka Yoshinaga
文隆 吉永
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capacitor capable of suppressing drawbacks such as deterioration in characteristics or lifetime of a capacitive element due to heat generation by a means different from conventional means. <P>SOLUTION: The capacitor 1 has: a plurality of capacitive elements 10a, 10b; and a housing body 12 for housing the plurality of capacitive elements 10a, 10b and attached on a cooler 18. In the housing body 12, a heat radiating member 24 subjected to anodization is set on the capacitive element 10a disposed on a region where the heat radiation performance of the capacitive element should be secured, and the heat radiating member 24 is inserted into the cooler 18 so that part of the heat radiating member may contact a coolant circulating inside the cooler 18. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンデンサの構造に関する。   The present invention relates to a capacitor structure.

コンデンサは小型、大型のものを含めて、様々な産業機器に使われている基本的電気部品である。図6は、従来のコンデンサの構成を示す模式平面図である。図7は、図6のA−A線におけるコンデンサの構成の一例を示す模式断面図である。図6では、コンデンサの構成の説明を容易とするために、収容体を透明なものとして表している。図6に示すように、コンデンサ4は、複数のコンデンサ素子34a,34bと、コンデンサ素子34a,34bを収容する収容体36と、を備える。収容体36には、陽極バスバー38及び陰極バスバー40が設けられている。陽極バスバー38は、コンデンサ素子34a,34bの陽極側に接続され、陰極バスバー40は、コンデンサ素子34a,34bの陰極側に接続される。また、収容体36は、ボルト等の締結具42により、冷却器44に締結されている。冷却器44には、冷媒の通路となる冷却部46と、不図示の冷媒入口及び出口が形成されている。   Capacitors are basic electrical components used in various industrial equipment, including small and large ones. FIG. 6 is a schematic plan view showing a configuration of a conventional capacitor. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the capacitor taken along line AA in FIG. In FIG. 6, in order to facilitate the description of the configuration of the capacitor, the container is shown as being transparent. As shown in FIG. 6, the capacitor 4 includes a plurality of capacitor elements 34 a and 34 b and a housing 36 that houses the capacitor elements 34 a and 34 b. The housing 36 is provided with an anode bus bar 38 and a cathode bus bar 40. The anode bus bar 38 is connected to the anode side of the capacitor elements 34a and 34b, and the cathode bus bar 40 is connected to the cathode side of the capacitor elements 34a and 34b. The container 36 is fastened to the cooler 44 by a fastener 42 such as a bolt. The cooler 44 is formed with a cooling portion 46 serving as a refrigerant passage, and a refrigerant inlet and outlet (not shown).

通常、陽極バスバー38及び陰極バスバー40を介してコンデンサ素子34a,34bに電流を通電させると、コンデンサ素子34a,34bは発熱する。そして、収容体36内にコンデンサ素子が複数配置されている場合、一般的には、収容体36の中心付近に配置されているコンデンサ素子34a(図6,7では、斜線で示したコンデンサ素子)ほど、熱を外部へ放熱することが困難であるため、高温となりやすい。そして、コンデンサ素子が高温となると、コンデンサ素子の特性劣化又は寿命低下といった不具合を引き起こす虞がある。したがって、高温となりやすい領域に配置されるコンデンサ素子34aには、高い耐熱性又は高い放熱性が要求される。   Normally, when current is passed through the capacitor elements 34a and 34b through the anode bus bar 38 and the cathode bus bar 40, the capacitor elements 34a and 34b generate heat. When a plurality of capacitor elements are arranged in the container 36, generally, a capacitor element 34a arranged near the center of the container 36 (capacitor elements shown by hatching in FIGS. 6 and 7). As it is difficult to dissipate heat to the outside, the temperature tends to be high. And when a capacitor element becomes high temperature, there exists a possibility of causing the malfunction of the characteristic deterioration of a capacitor element, or lifetime reduction. Therefore, high heat resistance or high heat dissipation is required for the capacitor element 34a disposed in a region where the temperature tends to be high.

例えば、特許文献1には、高温となりやすい領域(すなわち、コンデンサ素子の耐熱性又は放熱性の確保が必要とされる領域)には、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレートフィルム(耐熱性の高いフィルム)を使用したコンデンサ素子を配置し、高温となりやすい領域以外には、ポリプロピレンフィルム(耐熱性の低いフィルム)を使用したコンデンサ素子を配置したコンデンサが提案されている。特許文献1のコンデンサによれば、高温となりやすい領域に配置されるコンデンサ素子の耐熱性を向上させることができるため、コンデンサ素子の特性劣化又は寿命劣化といった不具合を抑制することができる。   For example, in Patent Document 1, a polyethylene terephthalate film or a polyethylene naphthalate film (a film having high heat resistance) is provided in a region that tends to be high in temperature (that is, a region where heat resistance or heat dissipation of the capacitor element needs to be ensured). A capacitor has been proposed in which a capacitor element using a polypropylene film (a film having low heat resistance) is disposed in a region other than the region where the used capacitor element is disposed and the temperature tends to be high. According to the capacitor of Patent Document 1, since the heat resistance of the capacitor element arranged in a region that tends to be high in temperature can be improved, it is possible to suppress problems such as deterioration in characteristics or lifetime of the capacitor element.

特開2006−269652号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-269652 特開平5−326344平号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-326344 特開平11−204378号公報JP-A-11-204378

本発明の目的は、従来とは異なる手段で、発熱によるコンデンサ素子の特性劣化又は寿命劣化といった不具合を抑制することができるコンデンサを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a capacitor capable of suppressing problems such as deterioration of characteristics or lifetime of capacitor elements due to heat generation by means different from conventional ones.

本発明は、複数のコンデンサ素子と、前記複数のコンデンサ素子を収容し、冷却器に取着される収容体と、を有するコンデンサであって、前記収容体内において、コンデンサ素子の放熱性の確保が必要とされる領域に配置されるコンデンサ素子には、アルマイト処理が施された放熱部材が設置され、前記放熱部材の一部が前記冷却器内を流れる冷媒と接するように前記冷却器内へ挿通される。   The present invention is a capacitor having a plurality of capacitor elements and a container that accommodates the plurality of capacitor elements and is attached to a cooler, and ensuring heat dissipation of the capacitor elements in the container. An alumite-treated heat dissipating member is installed in the capacitor element disposed in the required area, and the heat dissipating member is inserted into the cooler so that a part of the heat dissipating member is in contact with the refrigerant flowing in the cooler. Is done.

また、前記コンデンサにおいて、前記複数のコンデンサ素子は、倦回型であることが好ましい。   Further, in the capacitor, it is preferable that the plurality of capacitor elements are of a wound type.

また、コンデンサにおいて、前記放熱部材は、前記領域に配置されるコンデンサ素子の巻芯部に設置されるとともに、前記放熱部材の一部が前記冷却器内を流れる冷媒と接するように前記冷却器内へ挿通されることが好ましい。   In the capacitor, the heat dissipating member is installed in a core portion of a capacitor element disposed in the region, and the heat dissipating member is disposed in the cooler so that a part of the heat dissipating member is in contact with the refrigerant flowing in the cooler. It is preferable that it is inserted into.

また、前記コンデンサにおいて、前記冷却器内へ挿通される放熱部材の箇所にねじ切り部が設けられていることが好ましい。   Moreover, in the capacitor, it is preferable that a threaded portion is provided at a position of the heat dissipating member inserted into the cooler.

本発明によれば、発熱によるコンデンサ素子の特性劣化又は寿命劣化といった不具合を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress problems such as deterioration of characteristics or lifetime of capacitor elements due to heat generation.

本発明の実施の形態について以下説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図1は、本発明の実施形態に係るコンデンサの構成の一例を示す模式平面図である。図2は、図1のA−A線におけるコンデンサの構成の一例を示す模式断面図である。図1では、コンデンサの構成の説明を容易とするために、収容体を透明なものとして表している。図1に示すように、コンデンサ1は、複数のコンデンサ素子10a,10bと、コンデンサ素子10a,10bを収容する収容体12と、を備える。図2に示すように、収容体12には、陽極バスバー14及び陰極バスバー16が設けられている。陽極バスバー14は、コンデンサ素子10a,10bの陽極側に接続され、陰極バスバー16は、コンデンサ素子10a,10bの陰極側に接続される。   FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of the configuration of a capacitor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the capacitor taken along line AA in FIG. In FIG. 1, the container is shown as being transparent in order to facilitate description of the configuration of the capacitor. As shown in FIG. 1, the capacitor 1 includes a plurality of capacitor elements 10 a and 10 b and a housing 12 that houses the capacitor elements 10 a and 10 b. As shown in FIG. 2, the container 12 is provided with an anode bus bar 14 and a cathode bus bar 16. Anode bus bar 14 is connected to the anode side of capacitor elements 10a and 10b, and cathode bus bar 16 is connected to the cathode side of capacitor elements 10a and 10b.

また、収容体12は、冷却器18に取着されている。具体的には、図1に示すように、収容体12は、ボルト等の締結具20により、冷却器18に締結されている。収容体12の材質は、例えば、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂材料等が挙げられる。   The container 12 is attached to the cooler 18. Specifically, as shown in FIG. 1, the container 12 is fastened to the cooler 18 by a fastener 20 such as a bolt. Examples of the material of the container 12 include resin materials such as polyphenylene sulfide, polybutylene terephthalate, and polyether ether ketone.

収容体12が取着される冷却器18について説明する。図2に示すように、冷却器18は、冷却入口(不図示)と、冷却出口(不図示)と、冷媒が流れる通路となる冷却部22と、を備える。冷却器18では、冷却入口から導入された冷媒が、冷却部22を流れ(例えば、図1に示す矢印方向)、冷却出口から冷媒が排出される。本実施形態における冷却器18は、コンデンサが用いられるインバータ回路等の電子機器用の冷却器等をコンデンサ素子の冷却用として用いることができる。   The cooler 18 to which the container 12 is attached will be described. As shown in FIG. 2, the cooler 18 includes a cooling inlet (not shown), a cooling outlet (not shown), and a cooling unit 22 serving as a passage through which the refrigerant flows. In the cooler 18, the refrigerant introduced from the cooling inlet flows through the cooling unit 22 (for example, in the direction of the arrow shown in FIG. 1), and the refrigerant is discharged from the cooling outlet. As the cooler 18 in the present embodiment, a cooler for an electronic device such as an inverter circuit in which a capacitor is used can be used for cooling the capacitor element.

収容体12に配置されるコンデンサ素子10a,10bのうち、コンデンサ素子の放熱性の確保が必要とされる領域に配置されるコンデンサ素子10a(図1,2では、斜線で示したコンデンサ素子)には、アルマイト処理が施された放熱部材24が設けられている。ここで、コンデンサ素子の放熱性の確保が必要とされる領域とは、コンデンサ素子の放熱が困難であるため、コンデンサ素子の不具合が発生する虞があるほど高温となる領域である。一般的に、収容体12内にコンデンサ素子が複数配置されている場合、収容体12の中心付近に配置されているコンデンサ素子10a(図1,2では、斜線で示したコンデンサ素子)ほど、外部へ放熱することが困難であるため高温となりやすい。したがって、収容体12の中心付近に配置されているコンデンサ素子10aの放熱性の確保が必要とされる。但し、コンデンサ素子の放熱性の確保が必要とされる領域に配置されるコンデンサ素子10aとしては、収容体12の中心付近に配置されるコンデンサ素子に限定されるものではなく、コンデンサの使用環境等によって変わるものである。例えば、収容体12のいずれかの側面の近くに高熱源があれば、当該収容体12の側面付近に配置されるコンデンサ素子ほど、外部へ放熱することが困難となる。したがって、高熱源の近くの収容体12の側面付近に配置されるコンデンサ素子の放熱性の確保が必要とされる。   Among the capacitor elements 10a and 10b arranged in the container 12, the capacitor element 10a (capacitor element shown by hatching in FIGS. 1 and 2) arranged in a region where it is necessary to ensure heat dissipation of the capacitor element. Is provided with a heat dissipating member 24 that has been subjected to alumite treatment. Here, the region where it is necessary to ensure the heat dissipation of the capacitor element is a region where the temperature of the capacitor element becomes so high that there is a risk of malfunction of the capacitor element because it is difficult to dissipate the capacitor element. In general, when a plurality of capacitor elements are arranged in the container 12, the capacitor elements 10a (capacitor elements shown by hatching in FIGS. 1 and 2) arranged near the center of the container 12 are more external. Because it is difficult to dissipate heat, the temperature tends to be high. Therefore, it is necessary to ensure heat dissipation of the capacitor element 10a disposed near the center of the container 12. However, the capacitor element 10a disposed in the region where it is necessary to ensure the heat dissipation of the capacitor element is not limited to the capacitor element disposed in the vicinity of the center of the container 12, and the usage environment of the capacitor, etc. It varies depending on the situation. For example, if there is a high heat source near any side surface of the container 12, it is difficult to dissipate heat to the outside of the capacitor element disposed near the side surface of the container 12. Therefore, it is necessary to ensure the heat dissipation of the capacitor element disposed near the side surface of the container 12 near the high heat source.

図1に示すように、放熱部材24は、コンデンサ素子10aに設置されるとともに、放熱部材24の一部が冷却器18の冷却部22を流れる冷媒と接するように、冷却器18の冷却部22内へ挿通されている。放熱部材24を冷却器18の冷却部22内へ挿通させるために、冷却器18の隔壁18a(及び陽極バスバー14)には、放熱部材24が貫通する貫通孔が形成されている。   As shown in FIG. 1, the heat radiating member 24 is installed in the capacitor element 10 a, and the cooling unit 22 of the cooler 18 is in contact with the refrigerant flowing through the cooling unit 22 of the cooler 18 while a part of the heat radiating member 24 is in contact. It is inserted in. In order to insert the heat radiating member 24 into the cooling unit 22 of the cooler 18, a through hole through which the heat radiating member 24 passes is formed in the partition wall 18 a (and the anode bus bar 14) of the cooler 18.

放熱部材24は、コンデンサ素子10aの熱を冷却器18側へ放出するためのものであり、放熱部材24には、アルマイト処理が施されている。アルマイト処理を施すことにより、放熱性及び絶縁性を向上させることができる。アルマイト処理は、放熱部材24全体に施されるものであってもよいし、一部に施されるものであってもよい。放熱部材24の一部にアルマイト処理を施す場合には、少なくとも絶縁性の付与が必要とされる放熱部材24の箇所にアルマイト処理を施せばよく、例えば、冷却器18の冷却部22へ挿通される放熱部材24の箇所(図2に示すd)等である。放熱部材24は、アルマイト処理を施すことができるようなアルミニウム材又は銅等の金属の芯材の表面にアルミニウム層を形成したもの等である。また、放熱部材24は、ヒートパイプ構造を有するものであっても無くても良い。放熱部材24へのアルマイト処理は、例えば、アルミニウム材を硫酸、リン酸又はシュウ酸水溶液等に浸漬させ、電気分解(例えば、電流密度10mA/cm)する処理方法である。アルミニウム材にアルマイト処理をすることにより、アルミニウム材上にAl等のアルマイト被膜が形成されるため、アルマイト処理した箇所は電気的絶縁性及び放熱性が向上する。 The heat radiating member 24 is for releasing the heat of the capacitor element 10a to the cooler 18 side, and the heat radiating member 24 is subjected to alumite treatment. By performing the alumite treatment, heat dissipation and insulation can be improved. The alumite treatment may be performed on the entire heat radiating member 24 or may be performed on a part thereof. When alumite treatment is performed on a part of the heat radiating member 24, at least a portion of the heat radiating member 24 that needs to be provided with an insulating property may be alumite treated. For example, the part is inserted into the cooling unit 22 of the cooler 18. This is the location of the heat dissipation member 24 (d shown in FIG. 2). The heat radiating member 24 is formed by forming an aluminum layer on the surface of an aluminum material or a metal core material such as copper that can be anodized. Further, the heat radiating member 24 may or may not have a heat pipe structure. The alumite treatment to the heat radiating member 24 is, for example, a treatment method in which an aluminum material is immersed in sulfuric acid, phosphoric acid, an oxalic acid aqueous solution, or the like, and electrolyzed (for example, current density 10 mA / cm 2 ). By subjecting the aluminum material to an alumite treatment, an alumite film such as Al 2 O 3 is formed on the aluminum material, so that the location where the alumite treatment is performed is improved in electrical insulation and heat dissipation.

コンデンサ素子10a,10bに電流を通電させると、コンデンサ素子10a,10bは発熱する。上記でも説明したように、収容体12の中心付近に配置されているコンデンサ素子等、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されているコンデンサ素子10aの温度上昇は顕著である。本実施形態では、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されるコンデンサ素子10aには、放熱部材24が設置され、放熱部材24の一部は、冷却器18内(実質的には冷却部22)を流れる冷媒と接するように、冷却器18内へ挿通されている。そのため、コンデンサ素子10aに発生する熱は、放熱部材24を経由して、冷却部22を流れる冷媒に伝わり、冷媒から外部に熱が放出される。これにより、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されるコンデンサ素子10aの放熱特性を向上させ、コンデンサ素子の不具合の発生を抑制することができる。また、本実施形態では、放熱部材24にアルマイト処理が施されているため、放熱部材24の絶縁性及び放熱性は高く、効率的にコンデンサ素子10aの熱を冷却器18側へ移動させることができる。なお、耐熱性フィルム等を使用しないため、コンデンサのコストアップを抑制することも可能である。   When current is passed through the capacitor elements 10a and 10b, the capacitor elements 10a and 10b generate heat. As described above, the temperature rise of the capacitor element 10a disposed in a region where it is necessary to ensure heat dissipation, such as the capacitor element disposed near the center of the container 12, is significant. In the present embodiment, a heat radiating member 24 is installed in the capacitor element 10a arranged in a region where it is necessary to ensure heat dissipation, and a part of the heat radiating member 24 is placed in the cooler 18 (substantially cooling). Is inserted into the cooler 18 so as to be in contact with the refrigerant flowing through the portion 22). Therefore, the heat generated in the capacitor element 10a is transmitted to the refrigerant flowing through the cooling unit 22 via the heat radiating member 24, and heat is released from the refrigerant to the outside. As a result, the heat dissipation characteristics of the capacitor element 10a disposed in the region where it is necessary to ensure heat dissipation can be improved, and the occurrence of defects in the capacitor element can be suppressed. Moreover, in this embodiment, since the heat radiating member 24 is anodized, the heat radiating member 24 has high insulation and heat radiating properties, and the heat of the capacitor element 10a can be efficiently moved to the cooler 18 side. it can. In addition, since a heat resistant film etc. are not used, it is also possible to suppress the cost increase of a capacitor.

上記のように、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されているコンデンサ素子10aの熱は、放熱部材24を介して冷却器18側へと伝わるため、放熱特性の確保が必要とされない領域に配置されるコンデンサ素子10b側へ熱拡散することを抑制することができる。したがって、コンデンサ素子10aからの熱によって、コンデンサ素子10bが劣化することを抑制することができる。   As described above, the heat of the capacitor element 10a disposed in the region where heat dissipation is required is transmitted to the cooler 18 side via the heat dissipation member 24, so that it is not necessary to ensure heat dissipation characteristics. It is possible to suppress thermal diffusion to the capacitor element 10b side disposed in the region. Therefore, deterioration of the capacitor element 10b due to heat from the capacitor element 10a can be suppressed.

コンデンサ素子10a、10bは、誘電体層(誘電体フィルム)の両側に電極(陽極と陰極)が配置され、それらを積層又は倦回した構造である。コンデンサ素子10a,10bは、製造が容易である点、コンデンサ素子10aの熱を放熱部材24に伝達し易い構造である点等で、誘電体層の両側に電極(陽極と陰極)が配置され、それらを倦回した倦回型であることが好ましい。   Capacitor elements 10a and 10b have a structure in which electrodes (anode and cathode) are arranged on both sides of a dielectric layer (dielectric film) and are laminated or wound. Capacitor elements 10a and 10b have electrodes (anode and cathode) disposed on both sides of the dielectric layer in terms of easy manufacturing, a structure that easily transfers heat of capacitor element 10a to heat radiating member 24, and the like. It is preferably a wound type in which they are wound.

コンデンサ素子10aにおける放熱部材24の設置箇所は、特に制限されるものではない。しかし、コンデンサ素子10aの巻芯部26(すなわち、コンデンサ素子の中心部)に向かうほど、熱の放出は困難であるため、図1に示すように、放熱部材24は、コンデンサ素子10aの巻芯部26に設置されるとともに、放熱部材24の一部が冷却器18の冷却部22を流れる冷媒と接するように、冷却器18内へ挿通されることが好ましい。これにより、温度が高くなるコンデンサ素子10aの巻芯部26の熱を効率的に冷媒へ放出させることができる。その結果、コンデンサ素子10aの放熱特性を向上させることができる。但し、放熱部材24は、コンデンサ素子10aの巻芯部26以外の場所であってもよく、例えば、コンデンサ素子10aの端面、外周面等に設置されてもよい。   The installation location of the heat dissipation member 24 in the capacitor element 10a is not particularly limited. However, since it is difficult to release heat toward the core portion 26 of the capacitor element 10a (that is, the center portion of the capacitor element), the heat dissipating member 24 has a core of the capacitor element 10a as shown in FIG. It is preferable that the heat radiating member 24 is inserted into the cooler 18 so that a part of the heat radiating member 24 is in contact with the refrigerant flowing through the cooler 22 of the cooler 18. Thereby, the heat of the core part 26 of the capacitor | condenser element 10a from which temperature becomes high can be efficiently discharge | released to a refrigerant | coolant. As a result, the heat dissipation characteristics of the capacitor element 10a can be improved. However, the heat radiating member 24 may be a place other than the core part 26 of the capacitor element 10a. For example, the heat radiating member 24 may be installed on an end surface, an outer peripheral surface, or the like of the capacitor element 10a.

コンデンサ素子10aの巻芯部26に放熱部材24を設置する一例として、例えば、誘電体フィルムの両側に電極箔(陽極箔と陰極箔)を配置したものを放熱部材24に巻き付ける方法が挙げられる。すなわち、放熱部材24を巻芯として用いることにより、コンデンサ素子10aの巻芯部26に放熱部材24を配置させることができる。   As an example of installing the heat radiating member 24 on the core part 26 of the capacitor element 10a, for example, a method in which electrode foils (anode foil and cathode foil) are arranged on both sides of a dielectric film is wound around the heat radiating member 24. That is, by using the heat radiating member 24 as a core, the heat radiating member 24 can be disposed on the core portion 26 of the capacitor element 10a.

コンデンサ素子10aを冷却器18に固定する場合には、通常、コンデンサ素子10aの巻芯部26にはナットが挿入され、冷却器18の隔壁18aにねじ切り部が形成される。そして、ボルト等の締結具を冷却器18の隔壁18aのねじ切り部及び巻芯部26のナットに挿通させることにより、ねじ固定される。このような構成では、ねじ固定の際に、コンデンサ素子10aに機械的な力が作用し、コンデンサ素子10aが損傷する虞がある。図3は、本発明の実施形態に係るコンデンサの構成の他の一例を示す模式断面図である。図4は、図3に示す冷却器内へ挿通される放熱部材の箇所を示す模式図である。図3に示すコンデンサ2において、図2に示すコンデンサ1と同様の構成については同一の符合を付している。図3に示すように、本実施形態のコンデンサ2は、収容体12の中心付近に配置されているコンデンサ素子等、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されているコンデンサ素子10aの巻芯部26に、アルマイト処理が施された放熱部材24が設置され、放熱部材24の一部は、冷却器18内(実質的には冷却部22)を流れる冷媒と接するように、冷却器18内へ挿通されている。また、図4に示すように、冷却器18内へ挿通される放熱部材24の箇所には、ねじ切り部28が設けられており、冷却器18の隔壁18aに設けられたねじ切り部30とねじ固定される。隔壁18aに設けられたねじ切り部30は、放熱部材24を冷却器18の冷却部22内へ挿通させるために設けられた隔壁18aの貫通孔に形成されている。上記構成によって、ねじ固定の際に、コンデンサ素子10a自体に機械的な力が作用することを抑制することができるため、コンデンサ素子10aの損傷を防ぐことができる。また、本実施形態では、放熱部材24と冷却器18及び冷媒との絶縁性を確保するために、放熱部材24に形成したねじ切り部28にもアルマイト処理が施されることが好ましい。   When the capacitor element 10 a is fixed to the cooler 18, a nut is usually inserted into the core part 26 of the capacitor element 10 a and a threaded part is formed in the partition wall 18 a of the cooler 18. Then, screws are fixed by inserting a fastener such as a bolt through the threaded portion of the partition wall 18 a of the cooler 18 and the nut of the core portion 26. In such a configuration, when the screw is fixed, a mechanical force acts on the capacitor element 10a, and the capacitor element 10a may be damaged. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the capacitor according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic view showing a portion of the heat radiating member inserted into the cooler shown in FIG. In the capacitor 2 shown in FIG. 3, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the capacitor 1 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the capacitor 2 according to this embodiment includes a winding of a capacitor element 10 a disposed in a region where heat dissipation is required, such as a capacitor element disposed near the center of the container 12. The core portion 26 is provided with a heat dissipating member 24 that has been subjected to alumite treatment, and a portion of the heat dissipating member 24 is in contact with the refrigerant flowing in the cooler 18 (substantially the cooling portion 22). It is inserted in. Further, as shown in FIG. 4, a threaded portion 28 is provided at a position of the heat radiating member 24 inserted into the cooler 18, and screwed with the threaded portion 30 provided in the partition wall 18 a of the cooler 18. Is done. The threaded portion 30 provided in the partition wall 18 a is formed in a through-hole of the partition wall 18 a provided to allow the heat radiation member 24 to be inserted into the cooling unit 22 of the cooler 18. With the above-described configuration, it is possible to prevent mechanical force from acting on the capacitor element 10a itself at the time of screw fixation, and thus it is possible to prevent damage to the capacitor element 10a. Moreover, in this embodiment, in order to ensure insulation with the heat radiating member 24, the cooler 18, and a refrigerant | coolant, it is preferable that the threading part 28 formed in the heat radiating member 24 is also anodized.

また、本実施形態では、放熱部材24に形成したねじ切り部28にシール材を設けることが好ましい。上記構成により、放熱部材24と冷却器18(冷却器18の貫通孔)との間の気密性を確保することができるため、冷却器18の冷媒が外部へ流出することを抑制することができる。シール材は、放熱部材24と冷却器18(冷却器18の貫通孔)との間の気密性を高めるためにある程度の弾性を有するものであり、例えば、シールテープ(接着テープ)、ガスケット等が挙げられる。例えば、シールテープ(接着テープ)を放熱部材24に形成したねじ切り部28に巻き付けることによって、容易に放熱部材24と冷却器18(冷却器18の貫通孔)との間の気密性を高めることが可能である。   In the present embodiment, it is preferable to provide a sealing material on the threaded portion 28 formed on the heat radiating member 24. With the above configuration, airtightness between the heat radiating member 24 and the cooler 18 (through hole of the cooler 18) can be ensured, so that the refrigerant in the cooler 18 can be prevented from flowing out. . The sealing material has a certain degree of elasticity in order to improve the airtightness between the heat radiating member 24 and the cooler 18 (through hole of the cooler 18). For example, a seal tape (adhesive tape), a gasket or the like is used. Can be mentioned. For example, by winding a sealing tape (adhesive tape) around the threaded portion 28 formed on the heat radiating member 24, the airtightness between the heat radiating member 24 and the cooler 18 (through hole of the cooler 18) can be easily increased. Is possible.

図5は、本発明の実施形態に係るコンデンサの構成の他の一例を示す模式断面図である。図5に示すコンデンサ3において、図2に示すコンデンサ1と同様の構成については同一の符合を付している。図5に示すように、本実施形態のコンデンサ3は、収容体12の中心付近に配置されているコンデンサ素子等、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されているコンデンサ素子10aの巻芯部26に、アルマイト処理が施された放熱部材24が設置され、放熱部材24の一部は、冷却器18内(実質的には冷却部22)を流れる冷媒と接するように、冷却器18内へ挿通されている。そして、冷却器18内へ挿通する放熱部材24の箇所には、放熱フィン32が設けられている。放熱フィン32を設けることによって、コンデンサ素子10aから放熱部材24に伝達された熱を効率よく冷媒に放出させることができ、コンデンサ素子10aの放熱特性を向上させることができる。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the capacitor according to the embodiment of the present invention. In the capacitor 3 shown in FIG. 5, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the capacitor 1 shown in FIG. As shown in FIG. 5, the capacitor 3 according to the present embodiment includes a winding of a capacitor element 10 a disposed in a region where heat dissipation is required, such as a capacitor element disposed near the center of the container 12. The core portion 26 is provided with a heat dissipating member 24 that has been subjected to alumite treatment, and a portion of the heat dissipating member 24 is in contact with the refrigerant flowing in the cooler 18 (substantially the cooling portion 22). It is inserted in. And the radiation fin 32 is provided in the location of the thermal radiation member 24 penetrated in the cooler 18. As shown in FIG. By providing the heat radiation fins 32, the heat transferred from the capacitor element 10a to the heat radiation member 24 can be efficiently released to the refrigerant, and the heat radiation characteristics of the capacitor element 10a can be improved.

図5に示す放熱フィン32は、複数のピンフィンが互いに所定の間隔をあけて、冷媒の流れ方向に対して垂直に配置されている。複数のフィンの方向は、上記に制限されるものではなく、例えば、冷媒の流れに沿って配置されるものであってもよい。また、放熱フィン32のフィン形状は、ピンフィンに制限されるものではなく、ストレートフィン、ウェーブフィン等特に制限されるものではない。しかし、複数のピンフィンが互いに所定の間隔をあけて、冷媒の流れ方向に対して垂直に配置されている放熱フィン32を放熱部材24に設けることによって、冷却部22を流れる冷媒が、放熱フィン32に衝突する際に、乱流が形成され、冷媒と放熱フィン32との間の熱交換が促進される。その結果、コンデンサ素子10aの放熱特性を向上させることができる。また、冷却器、特に冷媒との絶縁性を確保するために、放熱フィン32にもアルマイト処理が施されることが好ましい。   In the radiating fin 32 shown in FIG. 5, a plurality of pin fins are arranged perpendicular to the refrigerant flow direction with a predetermined interval therebetween. The direction of the plurality of fins is not limited to the above, and may be arranged along the flow of the refrigerant, for example. Further, the fin shape of the heat radiation fin 32 is not limited to a pin fin, and is not particularly limited to a straight fin, a wave fin, or the like. However, by providing the heat radiating member 24 with a plurality of pin fins spaced apart from each other at a predetermined interval in the heat radiating member 24, the refrigerant flowing through the cooling unit 22 is radiated by the heat radiating fins 32. A turbulent flow is formed at the time of collision, and heat exchange between the refrigerant and the radiation fins 32 is promoted. As a result, the heat dissipation characteristics of the capacitor element 10a can be improved. Moreover, in order to ensure insulation with a cooler, especially a refrigerant | coolant, it is preferable that the radiation fin 32 is also anodized.

コンデンサ素子10a,10bは、例えば、プラスチックフィルムコンデンサ用、セラミックコンデンサ用、アルミ電解コンデンサ用、電気二重層用コンデンサ用等のコンデンサ素子等が用いられるが、コンデンサ素子としての機能を有するものであれば特に制限されるものではない。プラスチックフィルムコンデンサ用、セラミックコンデンサ用のコンデンサ素子は、例えば、陽極箔と陰極箔との間に誘電体フィルムを介在させ、それらを積層又は倦回することにより形成される。プラスチックフィルムコンデンサ用のコンデンサ素子の誘電体フィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート等の樹脂材料から構成される。セラミックコンデンサ用のコンデンサ素子の誘電体フィルムは、チタン酸バリウム等のセラミック材料から構成される。アルミ電解コンデンサ用のコンデンサ素子は、例えば、陽極アルミ箔と陰極アルミ箔との間に電解紙(セパレータ)を介在させ、それらを積層又は倦回することにより形成される。電気二重層コンデンサ用のコンデンサ素子は、例えば、陽極用カーボン電極と陰極用カーボン電極との間にセパレータを介在させ、それらを積層又は倦回することにより形成される。そして、アルミ電解コンデンサ用、電気二重層コンデンサ用のコンデンサ素子には、電解液が含浸されている。   As the capacitor elements 10a and 10b, for example, capacitor elements such as plastic film capacitors, ceramic capacitors, aluminum electrolytic capacitors, and electric double layer capacitors may be used, as long as they have a function as a capacitor element. There is no particular limitation. Capacitor elements for plastic film capacitors and ceramic capacitors are formed, for example, by interposing a dielectric film between an anode foil and a cathode foil and laminating or winding them. A dielectric film of a capacitor element for a plastic film capacitor is made of a resin material such as polyethylene terephthalate, polypropylene, or polyethylene naphthalate. A dielectric film of a capacitor element for a ceramic capacitor is made of a ceramic material such as barium titanate. A capacitor element for an aluminum electrolytic capacitor is formed, for example, by interposing electrolytic paper (separator) between an anode aluminum foil and a cathode aluminum foil and laminating or winding them. A capacitor element for an electric double layer capacitor is formed, for example, by interposing a separator between an anode carbon electrode and a cathode carbon electrode, and laminating or winding them. The capacitor elements for aluminum electrolytic capacitors and electric double layer capacitors are impregnated with an electrolytic solution.

以上のように、本実施形態では、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されるコンデンサ素子に、アルマイト処理した放熱部材を設置し、該放熱部材の一部を冷媒と接するように、冷却器内へ挿通させることにより、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されるコンデンサ素子の放熱特性を向上させ、コンデンサ素子の不具合の発生を抑制することができる。そして、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されているコンデンサ素子の熱は、放熱部材を介して冷却器側へと伝わるため、放熱特性の確保が必要とされない領域に配置されるコンデンサ素子側へ熱拡散することを抑制することができる。したがって、放熱性の確保が必要とされる領域に配置されているコンデンサ素子の熱によって、放熱性の確保が必要とされない領域に配置されるコンデンサ素子が劣化することを抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, an alumite-treated heat dissipating member is installed in a capacitor element disposed in a region where heat dissipation is required, and a part of the heat dissipating member is in contact with the refrigerant. By inserting it into the cooler, it is possible to improve the heat dissipation characteristics of the capacitor element arranged in a region where it is necessary to ensure heat dissipation, and to suppress the occurrence of defects in the capacitor element. And since the heat of the capacitor element arranged in the area where heat dissipation is required is transmitted to the cooler side via the heat dissipation member, the capacitor arranged in the area where it is not necessary to ensure the heat dissipation characteristics Thermal diffusion to the element side can be suppressed. Accordingly, it is possible to suppress deterioration of the capacitor element disposed in the region where the heat dissipation is not required due to the heat of the capacitor element disposed in the region where the heat dissipation is required.

本発明の実施形態に係るコンデンサの構成の一例を示す模式平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of a structure of the capacitor | condenser which concerns on embodiment of this invention. 図1のA−A線におけるコンデンサの構成の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of a structure of the capacitor | condenser in the AA line of FIG. 本発明の実施形態に係るコンデンサの構成の他の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows another example of a structure of the capacitor | condenser which concerns on embodiment of this invention. 図3に示す冷却器内へ挿通される放熱部材の箇所を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the location of the thermal radiation member penetrated in the cooler shown in FIG. 本発明の実施形態に係るコンデンサの構成の他の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows another example of a structure of the capacitor | condenser which concerns on embodiment of this invention. 従来のコンデンサの構成を示す模式平面図である。It is a model top view which shows the structure of the conventional capacitor | condenser. 図6のA−A線におけるコンデンサの構成の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of a structure of the capacitor | condenser in the AA line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1〜4 コンデンサ、10a,10b,34a,34b コンデンサ素子、12,36収容体、14,38 陽極バスバー、16,40 陰極バスバー、18,44 冷却器、18a 隔壁、20,42 締結具、22,46 冷却部、24 放熱部材、26 巻芯部、28,30 ねじ切り部、32 放熱フィン。   1 to 4 capacitors, 10a, 10b, 34a, 34b capacitor elements, 12, 36 containers, 14, 38 anode bus bars, 16, 40 cathode bus bars, 18, 44 coolers, 18a partitions, 20, 42 fasteners, 22, 46 cooling part, 24 heat radiation member, 26 core part, 28, 30 threaded part, 32 heat radiation fin.

Claims (4)

複数のコンデンサ素子と、前記複数のコンデンサ素子を収容し、冷却器に取着される収容体と、を有するコンデンサであって、
前記収容体内において、コンデンサ素子の放熱性の確保が必要とされる領域に配置されるコンデンサ素子には、アルマイト処理が施された放熱部材が設置され、前記放熱部材の一部が前記冷却器内を流れる冷媒と接するように前記冷却器内へ挿通されることを特徴とするコンデンサ。
A capacitor having a plurality of capacitor elements, and a container that accommodates the plurality of capacitor elements and is attached to a cooler,
In the container, a capacitor element disposed in a region where heat dissipation of the capacitor element needs to be ensured is provided with a heat-dissipating member that has been subjected to alumite treatment, and a part of the heat-dissipating member is disposed in the cooler. A condenser, wherein the condenser is inserted into the cooler so as to be in contact with the refrigerant flowing through the condenser.
請求項1に記載のコンデンサであって、前記複数のコンデンサ素子は、倦回型であることを特徴とするコンデンサ。   2. The capacitor according to claim 1, wherein the plurality of capacitor elements are of a wound type. 請求項2に記載のコンデンサであって、前記放熱部材は、前記領域に配置されるコンデンサ素子の巻芯部に設置されるとともに、前記放熱部材の一部が前記冷却器内を流れる冷媒と接するように前記冷却器内へ挿通されることを特徴とするコンデンサ。   3. The capacitor according to claim 2, wherein the heat dissipating member is installed on a core portion of a capacitor element disposed in the region, and a part of the heat dissipating member is in contact with a refrigerant flowing in the cooler. Thus, the condenser is inserted into the cooler. 請求項3に記載のコンデンサであって、前記冷却器内へ挿通される放熱部材の箇所にねじ切り部が設けられていることを特徴とするコンデンサ。   4. The capacitor according to claim 3, wherein a threaded portion is provided at a position of the heat dissipating member inserted into the cooler. 5.
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