JP2012069644A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】ガス抜き弁の気液分離膜に、ケース内の電解液が付着するのを可能な限り少なくし、ガス抜き弁の機能が低下するのを防止しうるようにした電解コンデンサを提供する。
【解決手段】上端が開口されたケース２内に、電解液が含浸されたコンデンサ素子３を収納するとともに、ケース２の開口部を、気液分離膜１２を有するガス抜き弁８を設けた封口板４により封止してなる電解コンデンサにおいて、封口板４に、ガス抜き弁８と連通する中空状突起部１７を、ケース２内に突出するように設けるとともに、封口板４に、ケース２内において中空状突起部１７の周囲に壁部１８を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、上端が開口されたケース内に、電解液が含浸されたコンデンサ素子を収納するとともに、ケースの開口部を、ガス抜き弁を有する封口板をもって封止してなる電解コンデンサに関する。

この種の電解コンデンサの中には、ケースの上端を、コンデンサ素子を内部に挿入するために開口し、この開口部を、ガス抜き弁を設けた封口板により封止したものがある（例えば、特許文献１参照）。電解コンデンサにおいては、長期間の使用や使用環境等により、コンデンサ素子に含浸された電解液が化学反応を起こしてケース内にガスが発生することがある。このガスは、主に水分が分解されることによる水素ガスや、電解液が高温になって気化されることによるガスであり、このガスによりケースの内圧が上昇すると、ケースが破損することがあるので、封口板にガス抜き弁を設けて、ガスを外部に放出するようにしている。

特開２００６−１０８１８５号公報

この特許文献１に記載されているガス抜き弁は、電解液とガスとを分離して、発生ガスのみを透過させて外部に放出させる気液分離膜、すなわち透過性ゴムを使用しているが、このような透過性ゴムは、電解液が染み込むと、ガスの透過性が損なわれ、発生ガスを効果的に外部に放出させることができなくなる。このような問題は、次のようなときに発生する。すなわち、高温になって気化した電解液が、ケースの内壁に水滴となって付着したり、あるいは、コンデンサ素子の長寿命化を図るために、ケース内に所定量の電解液を封入したりすることがある。

特許文献１に記載のような電解コンデンサは、基本的にガス抜き弁が上方に位置するようにして取り付けるものであるが、誤ってガス抜き弁が下方となるように上下逆向きに電解コンデンサを取り付けたり、ガス抜き弁が側方または斜めに傾斜するように横向きとして電解コンデンサを取り付けたりすると、前述のようにケースの内壁に水滴となって付着した電解液や、ケース内に封入した電解液が下方に流動し、封口板に設けたガス抜き孔に進入して透過性ゴムに付着し易くなるために、前述のような問題が発生する。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ガス抜き弁の気液分離膜に、ケース内の電解液が付着するのを可能な限り少なくし、ガス抜き弁の機能が低下するのを防止しうるようにした電解コンデンサを提供することを目的としている。

前記課題を解決するために、本発明の電解コンデンサは、
上端が開口されたケース内に、電解液が含浸されたコンデンサ素子を収納するとともに、ケースの開口部を、気液分離膜を有するガス抜き弁を設けた封口板により封止してなる電解コンデンサにおいて、
前記封口板に、前記ガス抜き弁と連通する中空状突起部を、前記ケース内に突出するように設けるとともに、前記封口板に、ケース内において前記中空状突起部の周囲に壁部を設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、封口板が立設する方向または斜めに傾斜するように電解コンデンサを横向きまたは斜めにして使用した際に、封口板の内壁に電解液の水滴が付着しても、この水滴は、壁部の外周面を伝わって下方に流動するので、中空状突起部の開口端より、ガス抜き弁側に水滴が流入し難くなり、気液分離膜に染み込むのが防止される。従って、気液分離膜によるガスの透過性が損なわれる恐れはなく、その機能を充分に発揮させることができる。また、封口板が下方に位置するように、電解コンデンサを上下反転させて、かつ斜めに傾斜させて使用した場合において、気化した電解液やケース内に封入した電解液が封口板の上面に溜まっても、封口板に突設した中空状突起部の開口部を、電解液のレベルより上位に位置させることができるので、電解液が中空状突起部に流入するのが防止される。

本発明の電解コンデンサは、
壁部の内面を、先端から基端に向かって漸次中空状突起部側に傾斜する傾斜面としたことを特徴としている。
この特徴によれば、傾斜面に付着した水滴が、中空状突起部の開口端と遠ざかる方向に流動するので、中空状突起部に水滴が流入する恐れをより小さくすることができる。

本発明の電解コンデンサは、
中空状突起部と壁部とを、封口板に一体成形したことを特徴としている。
この特徴によれば、中空状突起部や壁部を別途製作する必要がないので、部品点数や組立工数を削減することができる。

本発明の電解コンデンサは、
壁部の高さが中空状突起部の高さよりも低いことを特徴としている。
この特徴によれば、電解コンデンサを上下反転させて、封口板が基盤側になるように使用した際に、中空状突起部の開口端が壁部の内側に溜まった電解液の液面より突出しているため、電解液が中空状突起部の開口部から流入しにくくなる。

実施例１における電解コンデンサを示す中央縦断正面図である。 電解コンデンサを示す平面図である。 図１のＡ部の拡大図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿う拡大横断平面図である。 封口板が立設する方向を向くようにして使用したときの作用を説明する要部の断面図である。 封口板が傾斜するようにして使用したときの作用を説明する要部の断面図である。 封口板が反対方向に傾斜するようにして使用したときの作用を説明する要部の断面図である。 封口板が下方に位置するように上下反転させて、かつ斜めに傾斜させて使用したときの作用を説明する要部の断面図である。 実施例２における電解コンデンサを示す要部の縦断面図である。 変形例における電解コンデンサを、上下反転させて、かつ斜めに傾斜させて使用したときの作用を説明する要部の縦断面図である。

本発明に係る電解コンデンサを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

図１は、本発明の電解コンデンサの実施例１の中央縦断正面図、図２は、同じく平面図で、電解コンデンサ１は、上端が開口された有底円筒状のケース２内に、電解液を含浸したコンデンサ素子３を収納し、ケース２の上端開口部を、絶縁材料により形成された封口板４により封止して構成されている。

コンデンサ素子３の上端より導出された内部端子５は、封口板４を貫通する外部端子６の下端部に溶接等により接続されている。なお、内部端子５と外部端子６は、図２に示すように、封口板４の中心と点対称をなす位置に２個設けられている。

封口板４の偏心した位置、すなわち、両外部端子６，６間の封口板４の中心と点対称をなす位置には、防爆弁７とガス抜き弁８が設けられている。防爆弁７は、電解コンデンサ１のケース２の内圧（ガス圧）が急上昇した際に、内部のガスを外部に放出し、ケース２が破損するのを防止する安全弁としての機能を有するもので、封口板４に穿設された貫通孔９に、ガス圧により一部が破断可能な薄膜のシリコンゴム等よりなる鍔付きのキャップ材１０を、コンデンサ素子３側より嵌挿して構成されている。

ガス抜き弁８は、電解コンデンサ１のケース２内で発生したガスのみを随時、外部に放出する機能を有するもので、図３の拡大図にも示すように、封口板４に設けた大径の有底孔１１に、気液分離膜であるガス透過性の薄膜ゴム１２を嵌挿し、この薄膜ゴム１２の上面を、リング状のゴムパッキン１３を介して、多数の開口１４を有する固定用座金１５をもって押圧して固定したものである。

前述の有底孔１１の下方の封口板４には、小径のガス抜き孔１６が、有底孔１１の中心とケース２内に連通するようにして穿設されている。このガス抜き孔１６の下方の封口板４の下面には、ガス抜き孔１６と連通する円筒形の中空状突起部１７が、ケース２内に向かって下向きに一体的に突設されている。また、封口板４の下面には、図４の拡大断面図に示すように、中空状突起部１７の周囲に壁部１８が下向きに突設されている。この壁部１８の突出寸法は、中空状突起部１７の突出寸法よりも若干小としてある。

本実施例の電解コンデンサ１のように、封口板４の下面に、ガス抜き孔１６と連通する中空状突起部１７と、これを囲む壁部１８とを下向きに突設すると、次のような作用効果を奏することができる。

図５から図７に示すように、例えば、封口板４が立設する方向を向いたり、斜めに傾斜するように電解コンデンサ１を横向きまたは斜めにして使用した際に、ケース２内において気化した電解液の水滴Ｐが、封口板４の内壁に付着しても、この水滴Ｐは、壁部１８の外周面を伝わって下方に流動したり、壁部１８の先端から滴下するので、中空状突起部１７に向かって水滴Ｐが流下しにくくなる。

従って、中空状突起部１７の開口端より、ガス抜き弁８側に水滴Ｐが流入し難くなって、薄膜ゴム１２に染み込むのが防止されるので、薄膜ゴム１２によるガスの透過性が損なわれる恐れがなくなる。もし、中空状突起部１７や壁部１８がない場合には、封口板４の内壁に付着した水滴Ｐは、封口板４のガス抜き孔１６より容易に薄膜ゴム１２側に入り込み、これに染み込むこととなる。

図８は、例えば、封口板４が下方に位置するように、電解コンデンサ１を上下反転させて、かつ斜めに傾斜させて使用した場合であるが、この場合には、気化した電解液やケース２内に封入した電解液Ｗが封口板４の上面に溜まることがある。本発明では、封口板４に中空状突起部１７を突設してあるので、電解液Ｗのレベルが封口板４のガス抜き孔１６より高くなったとしても、中空状突起部１７の先端の開口部は、電解液Ｗのレベルより上位に位置しているので、電解液Ｗが中空状突起部１７に流入する恐れが小さくなる。

図９は、本発明の電解コンデンサの実施例２を、要部を断面して示すもので、この実施例２では、壁部１８の内面を、その先端から基端に向かって漸次中空状突起部１７側に円弧状に傾斜する傾斜面１９としてある。このような傾斜面１９とすると、傾斜面１９に付着した水滴Ｐが、中空状突起部１７の開口端と遠ざかる方向に流動するので、中空状突起部１７に水滴Ｐが流入する恐れをより小さくすることができる。なお、前述の傾斜面１９は、テーパ状としてもよい。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、壁部１８を円筒形をなすものとしたが、中空状突起部１７の周囲を囲むものであれば、円筒形に限らず、楕円形や多角形断面等であってもよい。

また、前記実施例では、壁部１８の突出寸法を、中空状突起部１７の突出寸法よりも小としてあるが、壁部１８の長さは特に限定されるものではなく、例えば、中空状突起部１７の突出寸法と等しくしたり、それよりも長くしたりしてもよい。

また、前実施例では、中空状突起部１７と壁部１８とを、封口板４に一体成型したが、これに限らず、中空状突起部１７と壁部１８とを、封口板４とは別体の部材により一体成形して、この部材を封口板４の下面の取付孔２０に、下方より圧嵌してもよい。その際、壁部１８の内面は、先端から基端に向かって漸次中空状突起部１７側に円弧状に傾斜する傾斜面１９としてもよい。

このように、中空状突起部１７と壁部１８とを別部材により一体成形して、封口板４に取り付けるようにすると、中空状突起部１７と壁部１８を封口板４に一体的に設けない分、封口板４の形状が簡単となってその成形が容易となるとともに、電解コンデンサの使用環境等に応じて、中空状突起部１７と壁部１８のみを、最適な形状に、または最適な材質で容易に製作することができる。

更に図１０の変形例に示すように、中空状突起部１７を、その開口端が封口板４の中心線Ｃを向くように傾斜させてもよい。このようにすると、電解コンデンサ１を上下反転させて、かつ斜めに傾斜させて使用した際に、中空状突起部１７の開口端が、封口板４の上面に溜まった電解液Ｗのレベルより離間するようになるので、電解液Ｗが中空状突起部１７に流入しにくくなる。

１ 電解コンデンサ
２ ケース
３ コンデンサ素子
４ 封口板
５ 内部端子
６ 外部端子
７ 防爆弁
８ ガス抜き弁
９ 貫通孔
１０ キャップ材
１１ 有底孔
１２ 薄膜ゴム（気液分離膜）
１３ ゴムパッキン
１４ 開口
１５ 固定用座金
１６ ガス抜き孔
１７ 中空状突起部
１８ 壁部
１９ 傾斜面
２０ 取付孔
Ｃ 中心線
Ｐ 水滴
Ｗ 電解液

Claims (4)

1. 上端が開口されたケース内に、電解液が含浸されたコンデンサ素子を収納するとともに、ケースの開口部を、気液分離膜を有するガス抜き弁を設けた封口板により封止してなる電解コンデンサにおいて、
   前記封口板に、前記ガス抜き弁と連通する中空状突起部を、前記ケース内に突出するように設けるとともに、前記封口板に、ケース内において前記中空状突起部の周囲に壁部を設けたことを特徴とする電解コンデンサ。
2. 壁部の内面を、先端から基端に向かって漸次中空状突起部側に傾斜する傾斜面としたことを特徴とする請求項１に記載の電解コンデンサ。
3. 中空状突起部と壁部とを、封口板に一体成形したことを特徴とする請求項１または２に記載の電解コンデンサ。
4. 壁部の高さが中空状突起部の高さよりも低いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電解コンデンサ。

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