JP2013069830A

JP2013069830A - フィルムコンデンサ用エイジング装置

Info

Publication number: JP2013069830A
Application number: JP2011206890A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Suetsugu; 健介末次; Yoichiro Kojima; 洋一郎小島
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2013-04-18

Abstract

【課題】エイジング処理において、シンプルな設備で積層状態のコンデンサ素子を一定圧で加圧した状態に保持可能とし、例えば加圧用シリンダ等を長時間にわたって作動させ続けることを不要とする。
【解決手段】金属化フィルムが積層されたコンデンサ素子を、加圧した状態に保持してエイジング処理を行うフィルムコンデンサ用エイジング装置であって、積層されたコンデンサ素子を両側から挟み付け可能で、かつ、互いに平行な状態を保ってスライドできるように配置された複数枚の可動プレート２６と、これらの可動プレートに対して一定の加圧力を付与することができる加圧弾性体３２と、各可動プレート２６に一定の加圧力を付与した状態に保持することができる加圧保持体とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポリプロピレン（ＰＰ）などのフィルム膜に金属膜が蒸着された金属化フィルムを、例えば円筒状に巻くことで多重に積層されたコンデンサ素子にエイジング処理を行うためのフィルムコンデンサ用エイジング装置に関する。

金属化フィルムが積層されたコンデンサ素子に対しては、金属化フィルムの応力を除去するとともに、金属化フィルム相互間を密着させて水分を含んだエアを排出する等の目的でエイジング処理が施される。このエイジング処理は、一般に加圧用のシリンダ等を用いてコンデンサ素子を一定圧に加圧した状態に保持し、それを真空かつ一定温度に保たれた恒温槽に長時間（８〜１０時間）にわたって入れている。
なお、ＰＰフィルムを積層した状態でエイジング処理を行うとの記述が特許文献１に開示されている。

特開２００９−１４１１０３号公報

上述のように、積層状態のコンデンサ素子を長時間にわたって加圧した状態に保持することが必要なエイジング処理においては、加圧用のシリンダ等を長時間連続して作動させなければならない。また、恒温槽内において、加圧用シリンダ等のための配管や配線が必要となり、大がかりの設備を準備しなければならない。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、エイジング処理において、シンプルな設備で積層状態のコンデンサ素子を一定圧で加圧した状態に保持可能とし、例えば加圧用シリンダ等を長時間にわたって作動させ続けることを不要とすることである。

本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
金属化フィルムが積層されたコンデンサ素子を、加圧した状態に保持してエイジング処理を行うフィルムコンデンサ用エイジング装置であって、積層されたコンデンサ素子を両側から挟み付け可能で、かつ、互いに平行な状態を保ってスライドできるように配置された複数枚の可動プレートと、これらの可動プレートに対して一定の加圧力を付与することができる加圧弾性体と、各可動プレートに一定の加圧力を付与した状態に保持することができる加圧保持体とを備えている。

より好ましくは、加圧保持体が、加圧弾性体による加圧力を調整可能な調整部を備えていることである。

本発明においては、加圧弾性体と加圧保持体とを用いたシンプルな設備により、各可動プレートの間に挟み込まれた積層状態のコンデンサ素子に一定の加圧力を付与した状態に保持でき、コンデンサ素子に対する加圧力の管理が容易となる。したがって、積層状態のコンデンサ素子を長時間にわたって一定圧で加圧した状態で恒温槽に入れておくことが必要なエイジング処理においては、加圧用シリンダ等を長時間にわたって作動させ続けるといった従来の不具合が解消され、かつ、恒温槽に加圧用シリンダ等のための配管や配線を設けることも不要となる。

また、加圧保持体の調整部によって加圧弾性体による加圧力を調整することにより、各可動プレートの間に挟み込まれた積層状態のコンデンサ素子に対する加圧力を任意に調整することができる。

フィルムコンデンサ用エイジング装置の側断面図。フィルムコンデンサ用エイジング装置の平面図。フィルムコンデンサ用エイジング装置の底面図。エイジング装置の加圧保持体を表した斜視図。図２における加圧機構だけを表した平面図。加圧機構の加圧開始状態を表した平面図。加圧機構の加圧完了状態を表した平面図。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
エイジング装置のテーブル１０は、その四隅に配されたアジャスト機能つきの支脚１４によって支えられているとともに、このテーブル１０には上下面に貫通する二列の開口部１２が設けられている（図１〜図３）。テーブル１０の上面側においてはコンデンサ素子６０（図５〜図７）に圧力を加えるための加圧機構Ｐが構成され、テーブル１０の下面側においては加圧機構Ｐに駆動力を与える駆動機構４０が構成されている。
なお、この実施の形態において対象にしているコンデンサ素子６０は、ＰＰなどのフィルム膜に金属膜が蒸着された金属化フィルムを円筒状に巻き、それによって多重に積層されたものである。

加圧機構Ｐは、テーブル１０の長手方向（図１〜図３の左右方向）における左右両側寄りの上面に、相対向してそれぞれ固定されたリテーナ１６，１９を備えている。これらのリテーナ１６，１９の内側には支持プレート２０，２２がそれぞれ配置されている。一方の支持プレート２０は、リテーナ１６の両側板１８によって抱え込まれて左右方向の移動が規制されている。他方の支持プレート２２は、リテーナ１９によって右方向への移動が受止められる。

両支持プレート２０，２２の間には、それぞれの四隅に結合された４本のガイドロッド２４が架け渡されている。これらのガイドロッド２４には、複数枚（７枚）の可動プレート２６が互いに平行な姿勢を保ち、かつ、各ガイドロッド２４に沿ってスライドできるように支持されている。なお、支持プレート２２には、その左側に隣接する可動プレート２６を受止めて圧力を検出することができるロードセル２３が取付けられている。

支持プレート２０と隣接する位置に設けられた２枚１組の加圧プレート３０は、各可動プレート２６と同様にガイドロッド２４に沿ってスライドできる。これらの加圧プレート３０は、互いに接近可能に結合ボルト３１（図２）によって結合されている。ただし、両加圧プレート３０の最大間隔は規制されており、相互の間に圧縮コイルバネを用いた加圧スプリング３２（加圧弾性体）が組込まれている。

また、各ガイドロッド２４の軸上には、各可動プレート２６の間、左端に位置する可動プレート２６と一方の加圧プレート３０との間、および右端に位置する可動プレート２６と支持プレート２２との間においてスプリング２８がそれぞれ組付けられている。したがって、これらのスプリング２８が組付けられている各プレート相互の間隔は、加圧機構Ｐのフリー状態においてほぼ一定で、かつ広く保たれており、ここにコンデンサ素子６０をそれぞれ入れることができる。

図４で示す加圧保持体３４は、支持プレート２０とこれに対向する一方の加圧プレート３０との間に組込むことが可能である（図６、図７）。この加圧保持体３４は、一端にプレート状のベース３４ａを備えたホルダー３４ｂの他端にボルト形状の調整ロッド３４ｃが設けられている。この調整ロッド３４ｃは、ホルダー３４ｂに対する軸心回りの回転操作によってホルダー３４ｂから突出している長さを調整することができ、かつ、ロックナット３４ｄを締付けて所定の調整位置に保持することができる。
なお、ホルダー３４ｂはそのベース３４ａを支持プレート２０のホールド部２１に図１の上側から差し込むことにより、この支持プレート２０に組付けられる。

つづいて、駆動機構４０について説明すると、テーブル１０の下面側に設けられている一対のロッド４２は、それぞれの両端部が軸支リテーナ４３によってテーブル１０に固定されている（図３）。これらのロッド４２の軸上には、スライド基板４４がリニアブッシュ４６によってスライド可能に支持されている。スライド基板４４と、これに固定された挟持板４５とにより、上方へ延びる一対の連動バー４８の下端部が支持されている。これらの連動バー４８は、テーブル１０の両開口部１２を貫通して加圧機構Ｐにおける支持プレート２０とこれに対向する一方の加圧プレート３０との間に位置している。
そこで、スライド基板４４が両ロッド４２に沿って図面の右方向へスライドすることにより、連動バー４８を通じて加圧機構Ｐにおける２枚１組の加圧プレート３０に同方向へへスライドさせる力が伝えられる。

テーブル１０の下面側において、スライド基板４４と対向する箇所にはシリンダー５０がブラケット５４によってテーブル１０に装着されている。このシリンダー５０によって作動するスピンドル５２の先端部は、スライド基板４４の挟持板４５に結合されている。したがって、シリンダー５０の駆動力でスライド基板４４を前述のようにスライドさせ、連動バー４８を通じて加圧機構Ｐの加圧プレート３０をスライドさせることができる。

つぎに、コンデンサ素子６０のエイジング処理に際して該コンデンサ素子６０を加圧状態に保持するための手順を説明する。
まず、図１および図２で示す加圧機構Ｐのフリー状態においては、既に説明したようにガイドロッド２４の軸上にスプリング２８が組付けられている各プレート相互の間隔が広く保たれている。そこで、各可動プレート２６の間および左端に位置する可動プレート２６と一方の加圧プレート３０との間の計７箇所のスペースに、金属化フィルムを多重の円筒状に巻くことで積層されたコンデンサ素子６０をそれぞれ入れる（図５）。

この後、駆動機構４０のシリンダー５０のスピンドル５２を図１あるいは図３の状態から引き込む方向へ作動させることにより、スライド基板４４がロッド４２に沿って図面の右方向へスライドする。これにより、前述のように連動バー４８を通じて加圧機構Ｐの両加圧プレート３０および各可動プレート２６が同方向へスライドし、各プレート間に入れられたコンデンサ素子６０が圧縮される（図６）。なお、このときの支持プレート２０，２２は、前述したように個々のリテーナ１６，１９によって右方向への移動がそれぞれ規制されている。

この加圧状態においては、ガイドロッド２４の軸上に組付けられている各プレート間のスプリング２８がそれぞれ圧縮され、これらのスプリング２８の弾性力を介して各コンデンサ素子６０が均等に加圧されている。また、２枚１組の加圧プレート３０の間に組込まれている加圧スプリング３２も圧縮されているとともに、支持プレート２２に取付けられているロードセル２３によってコンデンサ素子６０に加えられている圧力が検出される。

図６の加圧状態において、支持プレート２０と加圧プレート３０との間に加圧保持体３４を組込む。つまり、加圧保持体３４のベース３４ａを支持プレート２０のホールド部２１に図１の上側から差し込むことで、この支持プレート２０に加圧保持体３４のホルダー３４ｂが結合される。
加圧機構Ｐの両加圧プレート３０および各可動プレート２６が、駆動機構４０の作動によってさらに同方向へスライドすることにより、各プレート間に入れられた各コンデンサ素子６０の圧縮が完了する（図７）。ここで、加圧保持体３４における調整ロッド３４ｃのホルダー３４ｂからの突出量を調整し、この調整ロッド３４ｃの先端を加圧プレート３０に押付けた状態でロックナット３４ｄを締付ける。この加圧保持体３４により、加圧機構Ｐは図７の加圧状態に保たれ、仮に駆動機構４０を元の状態に戻しても各コンデンサ素子６０は圧縮された状態に保持される。

つぎに、加圧機構Ｐを図７で示す加圧状態のままでテーブル１０側の両リテーナ１６，１９から外し、コンデンサ素子６０に対するエイジング処理のための恒温槽（図示省略）に移す。エイジング処理は、コンデンサ素子６０を一定圧で加圧した状態で恒温槽に長時間（８〜１０時間）入れておくことにより、コンデンサ素子６０の応力除去、積層された金属化フィルム相互を密着させて水分を含んだエアを排出する。

このような長時間のエイジング処理において、加圧機構Ｐの加圧力は加圧保持体３４によって保たれることから、加圧用シリンダ等を作動させ続ける必要がなく、また恒温槽に加圧用シリンダ等およびその配管や配線を設けることが不要となる。なお、エイジング処理の間において、仮にコンデンサ素子６０に収縮が生じた場合でも、加圧スプリング３２の弾性力によって加圧機構Ｐの加圧力は安定した状態に維持される。

加圧機構Ｐによってコンデンサ素子６０を圧縮した状態においては、該コンデンサ素子６０の両端部に金属溶射（メタリコン）を行い、電極をつくる処理も行われる。このメタリコンは、エイジング処理の後工程において実施されることが多い。このため、本発明の「エイジング処理」は、電極をつくるメタリコンも含めた概念として特定している。

２０，２２支持プレート
２４ガイドロッド
２６可動プレート
３０加圧プレート
３２加圧弾性体
３４加圧保持体
４０駆動機構
６０コンデンサ素子

Claims

金属化フィルムが積層されたコンデンサ素子を、加圧した状態に保持してエイジング処理を行うフィルムコンデンサ用エイジング装置であって、
積層されたコンデンサ素子を両側から挟み付け可能で、かつ、互いに平行な状態を保ってスライドできるように配置された複数枚の可動プレートと、これらの可動プレートに対して一定の加圧力を付与することができる加圧弾性体と、各可動プレートに一定の加圧力を付与した状態に保持することができる加圧保持体とを備えたフィルムコンデンサ用エイジング装置。
請求項１に記載されたフィルムコンデンサ用エイジング装置であって、
加圧保持体が、加圧弾性体による加圧力を調整可能な調整部を備えているフィルムコンデンサ用エイジング装置。