JP2580629Y2 - 高電圧コンデンサ及びマグネトロン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、高電圧コンデンサ及び
この高電圧コンデンサでなるフィルタを有するマグネト
ロンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の高電圧コンデンサに係る
先行技術文献例としては、例えば実公昭１ー１９３８８
号公報、実公昭６３ー４８１１２号公報等を上げること
ができる。図７は上記先行技術文献等で知られた高電圧
コンデンサの分解斜視図、図８は同じくその正面断面図
である。図示の高電圧コンデンサは、１つの貫通コンデ
ンサ２の誘電体磁器素体２１０に、２つの貫通孔２１
１、２１２を間隔をおいて形成し、貫通孔２１１、２１
２を開口させた両面に、互いに分離した個別電極２１
３、２１４に対して共通となる共通電極２１５を設け、
共通電極２１５を、接地金具１の浮上り部１１１上に半
田付け等の手段によって固着すると共に、貫通コンデン
サ２の貫通孔２１１、２１２及び接地金具１の貫通孔１
１２を通って絶縁チューブ１０、１１を被せた貫通導体
４、５を貫通させ、この貫通導体４、５を、貫通コンデ
ンサ２の個別電極２１３、２１４上に、電極接続体１
２、１３等を用いて半田付けした２連型となっている。
接地金具１は、一面側の中央部または中心部に浮上り部
１１１を突出させ、浮上り部１１１の外周に、貫通コン
デンサ２を包囲するように、絶縁ケース６を挿着すると
共に、他面側に、貫通導体４、５を包囲するように、絶
縁カバー９を挿着させてある。そして、絶縁ケース６及
び絶縁カバー９で包囲された貫通コンデンサ２の内外
に、エポキシ樹脂等でなる絶縁樹脂充填部材７、８を充
填し、耐湿性及び絶縁性を確保してある。貫通導体４、
５の絶縁ケース６側の端部には、タブ接続子等の端子部
４１、５１を形成してある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高電圧コンデンサは、１個の貫通コンデンサ２を用い、
その内外に絶縁樹脂充填部材７、８を充填してあるた
め、貫通コンデンサ２と絶縁樹脂充填部材７、８との接
触界面が貫通コンデンサ２の内周及び外周に絶縁樹脂を
楕円形状に充填するため、界面剥離の発生確率が高くな
り、耐電圧不良を惹起し易い。また、２連型貫通コンデ
ンサを用いた場合には、その周りに絶縁樹脂充填部材
７、８を充填するので、形状の小型化に限界がある。更
に２連型貫通コンデンサを用いるため、コスト高にな
る。上述の高電圧コンデンサを用いたマグネトロンも、
上記問題点がそのまま出てしまう。

【０００４】上述の問題点を回避するために、２連型が
提案される以前に主流となっていた２個の貫通コンデン
サを用いたコンデンサ分離型高電圧コンデンサが再検討
された。しかし、コンデンサ分離型高電圧コンデンサに
は、次のような問題点があった。 （Ａ）各貫通コンデンサ毎に絶縁ケースを配置し、各絶
縁ケース内の貫通コンデンサの周りに絶縁樹脂充填部材
を充填する構造をとった場合、貫通コンデンサが互いに
分離するため、機械的強度が不充分になる。貫通コンデ
ンサには貫通導体が挿着されており、この貫通導体のタ
ブ端子に外部コネクタが抜き差しされるため、機械的強
度が不充分であると、貫通導体にグラツキを生じ、貫通
導体、誘電体及び接地金具と、絶縁樹脂充填部材との間
に界面剥離を生じ、耐電圧特性が劣化する。また、絶縁
ケース毎に個別に絶縁樹脂充填部材を充填しなければな
らないため、絶縁樹脂充填部材注型工程数が増え、コス
トアップを招く。 （Ｂ）各貫通コンデンサ毎に絶縁ケースを配置した場
合、絶縁ケース間に結露が発生する。このため、高電圧
が印加された場合に、貫通導体と接地金具との間で、結
露を通してリークが発生し、加湿耐圧特性が悪くなると
いうことが分った。この種の高電圧コンデンサは、電子
レンジのマグネトロンのフィルタとしての重要な用途が
あり、湿気や塵埃の多い環境で使用されることが多いた
め、高度の加湿耐電圧レベルを有することが必須であ
る。 （Ｃ）上記問題点を解決する手段として、例えば実公昭
１ー１９３８８号公報、実公昭６３ー４８１１２号公報
等に記載された２連型高電圧コンデンサに見られるよう
に、２つの貫通コンデンサを１つの絶縁ケースで覆い、
その内部に絶縁樹脂充填部材を充填する構造も検討され
たが、ヒートサイクル試験、ヒートショック試験等にお
いて加わる熱ストレスが大きくなり、耐電圧不良等を発
生する危険性が高くなることが判明した。

【０００５】そこで、本考案の課題は、上述する従来の
問題点を解決し、機械的強度が大で、加湿耐電圧特性を
含めて高い耐電圧特性を有し、小型で安価な高電圧コン
デンサ及びマグネトロンを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本考案に係る高電圧コンデンサは、接地金具と、貫
通コンデンサと、貫通導体と、絶縁樹脂充填部材と、仕
切り部材とを有する高電圧コンデンサであって、前記接
地金具は、同一面側に２つの浮上り部を有し、前記浮上
り部のそれぞれが中央部に穴を有し互いに間隔を隔てて
配置されており、前記貫通コンデンサは２個であって、
それぞれが貫通孔を有すると共に、前記貫通孔の開口す
る両面に電極を有し、前記浮上り部上に配置されて前記
電極の一方が前記浮上り部に固着されており、前記貫通
導体は、前記貫通コンデンサ毎に前記貫通孔内を貫通し
て備えられ、それぞれが前記電極の他方に個別に導通接
続されており、前記絶縁樹脂充填部材は、前記貫通コン
デンサの周りに連続するように充填されており、前記仕
切り部材は、前記貫通コンデンサの間の前記絶縁樹脂充
填部材中に埋設され、前記絶縁樹脂充填部材を前記貫通
コンデンサ間で仕切っていることを特徴とする。

【０００７】本考案に係るマグネトロンは、上述した高
電圧コンデンサをフィルタとして備えることが特徴であ
る。

【０００８】

【作用】接地金具は、同一面側に２つの浮上り部を有し
ており、貫通コンデンサは２個であって、それぞれが貫
通孔を有すると共に、貫通孔の開口する両面に電極を有
し、浮上り部上に配置されて電極の一方が浮上り部に固
着されており、貫通導体は、貫通コンデンサ毎に貫通孔
内を貫通して備えられ、それぞれが電極の他方に個別に
導通接続されているから、コンデンサ分離型の高電圧コ
ンデンサとなり、２連型高電圧コンデンサと比較して、
界面剥離の発生確率が低くなると共に、耐電圧不良が生
じにくくなり、小型でコストも安価になる。

【０００９】絶縁樹脂充填部材は、貫通コンデンサの周
りに連続するように充填されているから、貫通コンデン
サ及び貫通導体に対する機械的補強が増大し、貫通導体
にグラツキを生じにくくなる。この結果、貫通導体、誘
電体及び接地金具と、絶縁樹脂充填部材との間の界面剥
離が生じにくくなり、耐電圧特性が大幅に向上する。ま
た、２つの貫通コンデンサの絶縁樹脂充填部材を同時に
注型できるため、絶縁ケース毎に個別に絶縁樹脂充填部
材を充填しなければならなかったコンデンサ分離型高電
圧コンデンサに比べて、絶縁樹脂充填部材注型工程数が
半減し、コストダウンが達成される。

【００１０】絶縁樹脂充填部材は、貫通コンデンサの周
りに連続するように充填されているから、貫通コンデン
サ間に結露が発生することがない。このため、電子レン
ジのマグネトロンのフィルタ等のように、湿気や塵埃の
多い環境で使用された場合でも、高度の加湿耐電圧レベ
ルを確保できる。

【００１１】仕切り部材は、貫通コンデンサ間の絶縁樹
脂充填部材中に埋設され、絶縁樹脂充填部材を貫通コン
デンサ間で仕切っているから、絶縁樹脂充填部材が貫通
コンデンサの相互間で実質的に分離された状態で収縮動
作を行う。このため、電子レンジ実装時及びヒートサイ
クル試験等において、貫通コンデンサ相互間に発生する
熱ストレスの相互作用が小さくなり、貫通コンデンサと
絶縁樹脂充填部材との間の剥離、隙間または亀裂等の発
生が抑制され、耐電圧不良等を発生しにくくなる。仕切
り部材は、絶縁樹脂充填部材に対して非接着性を示す絶
縁樹脂が適している。絶縁樹脂充填部材に対して非接着
性を示す仕切り部材を用いると、絶縁樹脂充填部材の硬
化収縮時の応力を、貫通コンデンサ相互間で分断し、絶
縁樹脂充填部材と誘電体磁器素体との間の剥離、隙間ま
たは亀裂の発生を防止できる。例として、充填される絶
縁樹脂充填部材がエポキシ樹脂である場合、仕切り部材
はポリプロピレン（以下ＰＰと称する）で構成する。

【００１２】

【実施例】図１は本考案に係る高電圧コンデンサの分解
斜視図、図２は同じくその断面図である。１は接地金
具、２、３は貫通コンデンサ、４、５は貫通導体、６は
絶縁ケース、７、８は絶縁樹脂充填部材、９は絶縁カバ
ー、１０、１１は絶縁チューブ、１４は仕切り部材であ
る。

【００１３】接地金具１は、同一面側に２つの浮上り部
１０１、１０２を有し、浮上り部１０１、１０２のそれ
ぞれが中央部に穴１０３、１０４を有し互いに間隔を隔
てて配置されている。

【００１４】貫通コンデンサ２、３は２個であって、そ
れぞれが誘電体磁器素体２００、３００に、貫通孔２０
１、３０１を有すると共に、貫通孔２０１、３０１の開
口する両面に電極（２０２、２０３）、（３０２、３０
３）を有し、浮上り部１０１、１０２上に配置されて電
極２０３、３０３が浮上り部１０１、１０２に半田付け
等の手段によって固着されている。

【００１５】貫通導体４、５は、貫通コンデンサ２、３
毎に貫通孔２０１、３０１内を貫通して備えられ、それ
ぞれが電極２０２、３０２に個別に導通接続されてい
る。貫通導体４、５は接地金具１の浮上り部１０１、１
０２に設けられた穴１０３、１０４を非接触状態で貫通
して両端が外部に導出されている。１２、１３は貫通導
体４、５と電極２０２、３０２とを接続する電極接続金
具である。貫通導体４、５の上端側（図において）には
タブ端子部４１、５１が設けられている。

【００１６】絶縁ケース６は、下部開口側が浮上り部１
０１、１０２の外周に挿着され、内径部６１１、６２１
内に貫通コンデンサ２、３を収納している。

【００１７】絶縁樹脂充填部材７は貫通コンデンサ２、
３の周りに連続して充填されている。絶縁樹脂充填部材
７の外側には絶縁ケース６が密着して配置されている。
絶縁樹脂充填部材８は接地金具１を間に挟んで反対側の
領域に充填されている。絶縁樹脂充填部材層７、８は高
分子樹脂である熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂また
はこれらの樹脂に無機質充填剤を混合した複合樹脂によ
って構成できる。

【００１８】上述のように、接地金具１は同一面側に２
つの浮上り部１０１、１０２を有しており、貫通コンデ
ンサ２、３は２個であってそれぞれが貫通孔２０１、３
０１を有すると共に、貫通孔２０１、３０１の開口する
両面に電極（２０２、２０３）、（３０２、３０３）を
有し、浮上り部１０１、１０２上に配置されて電極２０
２、３０２が浮上り部１０１、１０２に固着されてお
り、貫通導体４、５は貫通コンデンサ２、３毎に貫通孔
２０１、３０１内を貫通して備えられ、それぞれが電極
２０２、３０２に個別に導通接続されているから、コン
デンサ分離型の高電圧コンデンサとなり、２連型高電圧
コンデンサと比較して、界面剥離の発生確率が低くなる
と共に、耐電圧不良が生じにくくなり、小型でコストも
安価になる。

【００１９】絶縁樹脂充填部材７は、貫通コンデンサ
２、３の周りに連続するように充填されているから、貫
通コンデンサ２、３及び貫通導体４、５に対する機械的
補強が増大し、貫通導体４、５にグラツキを生じにくく
なる。この結果、貫通導体４、５、誘電体磁器素体２０
０、３００及び接地金具１と、絶縁樹脂充填部材７との
間の界面剥離が生じにくくなり、耐電圧特性が大幅に向
上する。また、絶縁樹脂充填部材７を貫通コンデンサ
２、３間で同時に注型できるため、絶縁ケース毎に個別
に絶縁樹脂充填部材を充填しなければならなかったコン
デンサ分離型高電圧コンデンサに比べて、絶縁樹脂充填
部材注型工程数が半減し、コストダウンが達成される。

【００２０】また、絶縁樹脂充填部材７は、貫通コンデ
ンサ２、３の周りに連続するように充填されているか
ら、貫通コンデンサ２ー３間に結露が発生することがな
い。このため、電子レンジのマグネトロンのフィルタ等
のように、湿気や塵埃の多い環境で使用された場合で
も、高度の加湿耐電圧レベルを確保できる。

【００２１】仕切り部材１４は、貫通コンデンサ２ー３
間の絶縁樹脂充填部材７中に埋設され、絶縁樹脂充填部
材７を貫通コンデンサ２ー３間で仕切っている。このよ
うな構造であると、絶縁樹脂充填部材７が貫通コンデン
サ２ー３の相互間で実質的に分離された状態で収縮動作
を行う。このため、電子レンジ実装時及びヒートサイク
ル試験等において、熱ストレスの相互作用が小さくな
り、貫通コンデンサ２、３と絶縁樹脂充填部材７との間
の剥離、隙間または亀裂等の発生が抑制され、耐電圧不
良等を発生しにくくなる。仕切り部材１４を、絶縁樹脂
充填部材７に対して非接着性を示す材料で構成した場合
には、貫通コンデンサ２、３の相互間の熱ストレス作用
が一層小さくなり、耐電圧不良等が一層発生しにくくな
る。図示の仕切り部材１４はＰＰ樹脂等で構成された平
板状であって、絶縁ケース６に設けられたガイド６１に
よって両端が支持され、絶縁ケース６の内部に充填され
る絶縁樹脂充填部材７を、貫通コンデンサ２、３の間で
実質的に２分するように配置されている。

【００２２】図３は本考案に係る高電圧コンデンサの別
の実施例を示す分解斜視図である。図において、図１及
び図２と同一の参照符号は同一の構成部分を示してい
る。この実施例では、仕切り部材１４は貫通コンデンサ
２、３と対面する両側面１４１、１４２が円弧状面とな
っていて、絶縁ケース６と対面する両側面１４３、１４
４が平面状となっている。組み立て状態では、両側面１
４３、１４４が絶縁ケース６の側面に密着し、絶縁ケー
ス６の内部に充填される絶縁樹脂充填部材７を、貫通コ
ンデンサ２、３の間で実質的に２分する。１４５、１４
６は絶縁ケース６に設けられたガイド６１に嵌合する溝
である。

【００２３】図４は本考案に係る高電圧コンデンサをフ
ィルタとして組込んだマグネトロンの部分破断面図で、
１５は陰極ステム、１６はフィルタボックス、１７、１
８はインダクタ、１９はインダクタ１７、１８と共にフ
ィルタとして使用された本考案に係る高電圧コンデンサ
である。フィルタボックス１６は陰極ステム１５を覆う
ように配置してあり、また高電圧コンデンサ１９は、フ
ィルタボックス１６の側面板１６１に設けた貫通孔を通
して、絶縁ケース６が外部に出るように貫通して設けら
れ、接地金具１の部分で、フィルタボックス１６の側面
板１６１に取付け固定されている。インダクタ１７、１
８はフィルタボックス１６の内部において、陰極ステム
１５の陰極端子と、高電圧コンデンサ１９の貫通導体
４、５との間に直列に接続されている。２０は磁石、２
１は冷却フィン、２２はガスケット、２３はＲＦ出力端
である。

【００２４】図５は交流破壊電圧測定データを示す図で
ある。図に記入された従来品は、２連型貫通コンデンサ
のデータである。この測定データから明らかなように、
従来品で２０ｋＶｒ．ｍ．ｓ前後であった交流破壊電圧
が、本考案品では２５ｋＶｒ．ｍ．ｓ前後まで改善され
ている。

【００２５】図６は加湿耐圧試験データを示すグラブで
ある。分離型とは、各貫通コンデンサ毎に絶縁ケースを
配置し、各絶縁ケース内のコンデンサの周りに絶縁樹脂
充填部材を充填したコンデンサ分離型高電圧コンデンサ
である。試験に当たっては、試料を加湿器で加湿しなが
ら、１０秒オンー５秒オフを１サイクルとして、電子レ
ンジの電圧を印加した。この試験データが示すように、
分離型は、８０サイクルで約７％の累積故障率となり、
３００サイクル未満で９０％を越える累積故障率とな
る。これに対して、本考案品は、３００サイクルでは約
２５％の累積故障率であり、加湿耐圧特性が著しく改善
されている。

【００２６】

【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）接地金具は、同一面側に２つの浮上り部を有して
おり、貫通コンデンサは２個であって、それぞれが貫通
孔を有すると共に、貫通孔の開口する両面に電極を有
し、浮上り部上に配置されて電極の一方が浮上り部に固
着されており、貫通導体は、貫通コンデンサ毎に貫通孔
内を貫通して備えられ、それぞれが電極の他方に個別に
導通接続されているから、コンデンサ分離型の高電圧コ
ンデンサとなり、２連型高電圧コンデンサと比較して、
界面剥離の発生確率が低く、耐電圧特性に優れた小型で
コストの安価な高電圧コンデンサ及びマグネトロンを提
供できる。 （ｂ）絶縁樹脂充填部材は、貫通コンデンサの周りに連
続するように充填されているから、貫通コンデンサ及び
貫通導体に対する機械的補強が増大し、貫通導体、誘電
体及び接地金具と、絶縁樹脂充填部材との間の界面剥離
が生じにくく、耐電圧特性に優れた高電圧コンデンサ及
びマグネトロンを提供できる。 （ｃ）２つの貫通コンデンサの絶縁樹脂充填部材を同時
に注型できるため、絶縁ケース毎に個別に絶縁樹脂充填
部材を充填しなければならなかったコンデンサ分離型高
電圧コンデンサに比べて、絶縁樹脂充填部材注型工程数
が半減し、コストの安価な高電圧コンデンサ及びマグネ
トロンを提供できる。 （ｄ）絶縁樹脂充填部材は、貫通コンデンサの周りに連
続するように充填されているから、貫通コンデンサ間に
結露が発生することがなく、電子レンジのマグネトロン
のフィルタ等のように、湿気や塵埃の多い環境で使用さ
れた場合でも、高度の加湿耐電圧レベルを確保し得る高
電圧コンデンサ及びマグネトロンを提供できる。 （ｅ）仕切り部材は、貫通コンデンサの間の絶縁樹脂充
填部材中に埋設され、絶縁樹脂充填部材を貫通コンデン
サ間で仕切っているから、電子レンジ実装時、ヒートサ
イクル試験またはヒートショック試験等における貫通コ
ンデンサ相互間の熱ストレス作用が小さくなり、耐電圧
特性に優れた高電圧コンデンサ及びマグネトロンを提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る高電圧コンデンサの分解斜視図で
ある。

【図２】本考案に係る高電圧コンデンサの断面図であ
る。

【図３】本考案に係る高電圧コンデンサの分解斜視図で
ある。

【図４】本考案に係る高電圧コンデンサを組込んだマグ
ネトロンの部分破断面図である。

【図５】交流破壊電圧測定データを示す図である。

【図６】加湿耐圧試験データを示すグラフである。

【図７】従来の高電圧コンデンサの分解斜視図である。

【図８】従来の高電圧コンデンサの断面図である。

【符号の説明】

１ 接地金具 １０１、１０２ 浮上り部 １０３、１０４ 穴 ２、３ 貫通コンデンサ ２０１、３０１ 貫通孔 ２０２、２０３ 電極 ３０２、３０３ 電極 ４、５ 貫通導体 ６ 絶縁ケース ７、８ 絶縁樹脂充填部材 ９ 絶縁カバー １０、１１ 絶縁チューブ １４ 仕切り部材

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 接地金具と、貫通コンデンサと、貫通導
   体と、絶縁樹脂充填部材と、仕切り部材とを有する高電
   圧コンデンサであって、 前記接地金具は、同一面側に２つの浮上り部を有し、前
   記浮上り部のそれぞれが中央部に穴を有し互いに間隔を
   隔てて配置されており、 前記貫通コンデンサは２個であって、それぞれが貫通孔
   を有すると共に、前記貫通孔の開口する両面に電極を有
   し、前記浮上り部上に配置されて前記電極の一方が前記
   浮上り部に固着されており、 前記貫通導体は、前記貫通コンデンサ毎に前記貫通孔内
   を貫通して備えられ、それぞれが前記電極の他方に個別
   に導通接続されており、 前記絶縁樹脂充填部材は、前記貫通コンデンサの周りに
   連続するように充填されており、 前記仕切り部材は、前記貫通コンデンサの間の前記絶縁
   樹脂充填部材中に埋設され、前記絶縁樹脂充填部材を前
   記貫通コンデンサ間で仕切っていることを特徴とする高
   電圧コンデンサ。
2. 【請求項２】 絶縁ケースを有し、前記絶縁ケースが前
   記絶縁樹脂充填部材を密着して包囲するように配置さ
   れ、内部に前記仕切り部材を支持するガイドを有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の高電圧コンデンサ。
3. 【請求項３】 前記仕切り部材は、前記絶縁樹脂充填部
   材に対して、非接着性を示す材料で構成されていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の高電圧コンデン
   サ。
4. 【請求項４】 高電圧コンデンサでなるフィルタを有す
   るマグネトロンであって、 前記高電圧コンデンサは、請求項１、２または３に記載
   のものでなることを特徴とするマグネトロン。