JP3460459B2 - 保安機能付コンデンサ - Google Patents
保安機能付コンデンサInfo
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- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は保安機能付コンデン
サに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のアルミ電解コンデンサ等のコンデ
ンサは、コンデンサ素子をケースに収納し、蓋をして密
閉した構造になっている。そして特に、電解コンデンサ
は、過電圧や逆極性の電圧が印加されると、コンデンサ
素子が短絡して発火や発煙したり、コンデンサ素子が発
熱して含浸した電解液がガス化しケース内のガス圧が上
昇して破壊することがある。これらの事故を防止するた
めに、従来は、ケースの底部や側面に肉厚の薄い部分
（以下薄肉部という）を設け、ガス圧が上昇した場合
に、この薄肉部を破壊してガスを放出させる構造として
いる。そして薄肉部が破壊すると電解液が飛び散り他の
電子部品を損傷することがあり、これを防止するため
に、薄肉部を設けるとともにさらにコンデンサ素子に電
流ヒューズや温度ヒューズを接続する構造としたものも
ある。この場合、電流ヒューズは例えばケースの外部や
ケース内部のコンデンサ素子の端面に配置し、そして温
度ヒューズはコンデンサ素子の巻心部等に配置してい
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電流ヒ
ューズ等を接続する構造では、電解コンデンサ等に過電
圧が急激に印加されず徐々に印加された場合、薄肉部が
破裂した後に電流ヒューズが作動することがあり、薄肉
部の破裂によって生じる事故を防止できない欠点があ
る。また、温度ヒューズを用いた場合には、印加された
過電圧が定格電圧に比べてそれほど高くないときには、
コンデンサ素子は、発熱が少なく、温度ヒューズが作動
するまでの温度に達しないことがある。このため、電流
ヒューズの場合と同様に温度ヒューズが作動する前に薄
肉部が作動し、事故を防止できない欠点がある。 【０００４】本発明は、以上の欠点を改良し、発火や発
煙を防止するとともに、ケースが破壊し、ケース内の物
質が漏出する等の事故を防止し、信頼性の高い保安機能
付コンデンサを提供することを課題とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するために、コンデンサ素子を収納し肉厚の薄い部
分を底部に設けたケースと、前記肉厚の薄い部分の膨張
を感知して作動しコンデンサを短絡するスイッチを前記
ケース底部内に収納するコンデンサにおいて、コンデン
サ素子に両端を一体的に引き出した内部用端子を設け、
その一端を蓋に設けた外部用端子に接続するとともに他
端を前記スイッチに接続することを特徴とする保安機能
付コンデンサを提供するものである。 【０００６】本発明の保安機能付コンデンサに過電圧や
逆電圧が加わると、コンデンサ素子が発熱してケース内
のガス圧が上昇する。このため、ケースの薄肉部が膨張
する。そしてこの膨張によりスイッチが作動してコンデ
ンサ素子に設けた内部用端子が短絡する。従って、コン
デンサ素子の誘導体等に電流が流れなくなり、コンデン
サ素子の発熱及びガス圧の上昇が止む。すなわち、本発
明によれば、ガス圧が上昇した場合にケースに設けた薄
肉部が膨張するのを利用して、スイッチを作動させ内部
用端子を短絡しているために、薄肉部が破壊することに
よって起こる事故を確実に防止できる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１において、１はコンデンサ素
子である。このコンデンサ素子１は、例えば、図２に示
す通り、陽極箔２と陰極箔３とを電解紙４を介して積層
し、巻回し、陽極箔２には陽極の内部用端子５を接続
し、陰極箔３には陰極の内部用端子６を接続して両端か
ら引き出す構造になっている。なお、コンデンサ素子は
金属化フィルムを積層し、巻回した構造としてもよい。
７は、アルミ等の金属材からなるケースであり、円筒状
等の形状で、特に底部８に肉厚の薄い薄肉部９を設けて
いる。この薄肉部９はケース７の側面に設けてもよい。
そしてコンデンサ素子１をこのケース７に収納してい
る。１０は、エポキシ等の絶縁樹脂製の蓋であり、ケー
ス７の開口部分に取り付けケース７を密閉している。こ
の蓋１０には陽極の外部用端子１１と陰極の外部用端子
１２とを貫通して設けている。この陽極の外部用端子１
１及び陰極の外部用端子１２には各々陽極の内部用端子
５の一端１３及び陰極の内部用端子６の一端１４を接続
している。１５は、スイッチであり、ケース内の底部８
に接触して配置していて、陽極の内部用端子５と陰極の
内部用端子６の各他端１６及び１７を接続している。こ
のスイッチ１５は、例えば、エポキシ等の絶縁樹脂から
なる円板状の成形体１８、１９及び２０を３層に重ね合
せている。そして中間部の成形体１９には中央部に直方
形状の凹部２１を設けるとともに、この凹部２１の中央
部に孔２２を設け、孔２２の両側に孔２３及び２４を設
けている。そして孔２２にはコイルバネ２５を挿入し、
このコイルバネ２５の上にＴ字形の短絡用の端子２６を
載せている。また、棒状部２７及び２８と平板部２９及
び３０とからなるＬ字形の固定用の端子３１及び３２の
棒状部２７及び２８を孔２３及び２４に挿入し、凹部２
１に平板部２９及び３０を載せている。そして上部の成
形体１８には中央部に孔３３を設け、この孔３３に短絡
用の端子２６の棒状部３４を挿入する。この棒状部３４
の先端はケース７の薄肉部９に接触している。さらに、
下部の成形体２０に孔３５及び３６を設け、固定用の端
子３１及び３２の棒状部２９及び２８の先端を貫通し、
ワッシャ３７及び３８をはめ込みかしめて固定してい
る。そして固定用の端子３１及び３２の棒状部２７及び
２８に各々陽極の内部用端子５の他端１６及び陰極の内
部用端子６の他端１７を接続している。 【０００８】次に、上記の保安機能付コンデンサ３９の
製造方法について説明する。先ず、アルミ等の弁作用金
属をエッチングし、陽極化成処理をして酸化皮膜を形成
した陽極箔２に、陽極の内部用端子５をコールドウェル
ド法やかしめつけ法等により接続し、その両端を陽極箔
２の幅方向に引き出す。また、アルミ等の弁作用金属を
エッチングした陰極箔３に、陰極の内部用端子６をコー
ルドウェルド法等により接続し、その両端を陰極箔３の
幅方向に引き出す。そしてこの陽極箔２と陰極箔３とを
電解紙４を介して重ね合せて巻回し、コンデンサ素子１
を形成する。次に、例えば、コンデンサ素子１に真空含
浸法や真空加圧含浸法等によって電解液を含浸する。含
浸処理後、陽極の内部用端子５と陰極の内部用端子６の
各他端１６及び１７をスイッチ１５に接続する。そして
フイッチ１５を接続したコンデンサ素子１をケース７に
収納する。この際、スイッチ１５を、短絡用の端子２６
の棒状部３４の先端を薄肉部９に接触して、ケース２７
の底部８に接触する。また、陽極の内部用端子５及び陰
極の内部用端子６の各一端１３及び１４を、蓋１０に設
けた陽極の外部用端子１１及び陰極の外部用端子１２に
各々接続する。接続後、蓋１０をケース７の開口部にか
しめて取り付け、ケース７を密閉する。ケース７を密閉
後、電解コンデンサの場合には、高温雰囲気中におい
て、段階的に昇圧しながら最終的に定格電圧以上の電圧
を印加してエージング処理する。 【０００９】上記の保安機能付コンデンサ３９は、過電
圧や逆極性の電圧が加わると、コンデンサ素子１が発熱
し、ケース７内のガス圧が上昇し、図３に示す通り、薄
肉部９を含む底部８が膨張する。底部８が膨張すると、
短絡用の端子２６がコイルバネ２５に押されて移動し、
固定用の端子３１及び３２の平板部２９及び３０に接触
して、両者を接続する。これにより、陽極の内部用端子
５と陰極の内部用端子６とが短絡する。陽極の内部用端
子５と陰極の内部用端子６とが短絡することにより、コ
ンデンサ素子１の発熱及びガス圧の上昇が止む。従っ
て、底部８の薄肉部９が破裂するのを防止できる。 【００１０】 【実施例】以下、本発明の実施例について、従来例とと
もに過電圧を印加する試験を行ない、外観の変化を測定
した。実施例及び従来例とも、定格２００Ｖ、８２０μ
Ｆのアルミ電解コンデンサを用いる。そして前者は図１
に示す通りの構造とし、後者は図１において、スイッチ
１５が無く、陽極の内部用端子５と陰極の内部用端子６
の各他端１６及び１７を引き出さない構造にしたものと
する。試験条件は、印加電圧をＤＣ３００Ｖ、最大電流
を７Ａ、周囲温度を常温にする。試料数は各々１０個と
する。試験の結果、実施例は全数とも薄肉部が破裂する
ことなく、電解液も漏出しなかった。これに対して、従
来例は全数とも、薄肉部が破裂し、電解液が漏出した。 【００１１】 【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、コンデン
サ素子を収納し肉厚の薄い部分を底部に設けたケース
と、前記肉厚の薄い部分の膨張を感知して作動しコンデ
ンサを短絡するスイッチを前記ケース底部内に収納する
コンデンサにおいて、コンデンサ素子に両端を一体的に
引き出した内部用端子を設け、その一端を蓋に設けた外
部用端子に接続するとともに他端を前記スイッチに接続
しているため、薄肉部が破裂する前に短絡でき、内容物
が漏出して他の電子部品を損傷する等の事故を防止で
き、かつ、発火や発煙を防止でき信頼の高い保安機能付
コンデンサが得られる。
サに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のアルミ電解コンデンサ等のコンデ
ンサは、コンデンサ素子をケースに収納し、蓋をして密
閉した構造になっている。そして特に、電解コンデンサ
は、過電圧や逆極性の電圧が印加されると、コンデンサ
素子が短絡して発火や発煙したり、コンデンサ素子が発
熱して含浸した電解液がガス化しケース内のガス圧が上
昇して破壊することがある。これらの事故を防止するた
めに、従来は、ケースの底部や側面に肉厚の薄い部分
（以下薄肉部という）を設け、ガス圧が上昇した場合
に、この薄肉部を破壊してガスを放出させる構造として
いる。そして薄肉部が破壊すると電解液が飛び散り他の
電子部品を損傷することがあり、これを防止するため
に、薄肉部を設けるとともにさらにコンデンサ素子に電
流ヒューズや温度ヒューズを接続する構造としたものも
ある。この場合、電流ヒューズは例えばケースの外部や
ケース内部のコンデンサ素子の端面に配置し、そして温
度ヒューズはコンデンサ素子の巻心部等に配置してい
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電流ヒ
ューズ等を接続する構造では、電解コンデンサ等に過電
圧が急激に印加されず徐々に印加された場合、薄肉部が
破裂した後に電流ヒューズが作動することがあり、薄肉
部の破裂によって生じる事故を防止できない欠点があ
る。また、温度ヒューズを用いた場合には、印加された
過電圧が定格電圧に比べてそれほど高くないときには、
コンデンサ素子は、発熱が少なく、温度ヒューズが作動
するまでの温度に達しないことがある。このため、電流
ヒューズの場合と同様に温度ヒューズが作動する前に薄
肉部が作動し、事故を防止できない欠点がある。 【０００４】本発明は、以上の欠点を改良し、発火や発
煙を防止するとともに、ケースが破壊し、ケース内の物
質が漏出する等の事故を防止し、信頼性の高い保安機能
付コンデンサを提供することを課題とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するために、コンデンサ素子を収納し肉厚の薄い部
分を底部に設けたケースと、前記肉厚の薄い部分の膨張
を感知して作動しコンデンサを短絡するスイッチを前記
ケース底部内に収納するコンデンサにおいて、コンデン
サ素子に両端を一体的に引き出した内部用端子を設け、
その一端を蓋に設けた外部用端子に接続するとともに他
端を前記スイッチに接続することを特徴とする保安機能
付コンデンサを提供するものである。 【０００６】本発明の保安機能付コンデンサに過電圧や
逆電圧が加わると、コンデンサ素子が発熱してケース内
のガス圧が上昇する。このため、ケースの薄肉部が膨張
する。そしてこの膨張によりスイッチが作動してコンデ
ンサ素子に設けた内部用端子が短絡する。従って、コン
デンサ素子の誘導体等に電流が流れなくなり、コンデン
サ素子の発熱及びガス圧の上昇が止む。すなわち、本発
明によれば、ガス圧が上昇した場合にケースに設けた薄
肉部が膨張するのを利用して、スイッチを作動させ内部
用端子を短絡しているために、薄肉部が破壊することに
よって起こる事故を確実に防止できる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１において、１はコンデンサ素
子である。このコンデンサ素子１は、例えば、図２に示
す通り、陽極箔２と陰極箔３とを電解紙４を介して積層
し、巻回し、陽極箔２には陽極の内部用端子５を接続
し、陰極箔３には陰極の内部用端子６を接続して両端か
ら引き出す構造になっている。なお、コンデンサ素子は
金属化フィルムを積層し、巻回した構造としてもよい。
７は、アルミ等の金属材からなるケースであり、円筒状
等の形状で、特に底部８に肉厚の薄い薄肉部９を設けて
いる。この薄肉部９はケース７の側面に設けてもよい。
そしてコンデンサ素子１をこのケース７に収納してい
る。１０は、エポキシ等の絶縁樹脂製の蓋であり、ケー
ス７の開口部分に取り付けケース７を密閉している。こ
の蓋１０には陽極の外部用端子１１と陰極の外部用端子
１２とを貫通して設けている。この陽極の外部用端子１
１及び陰極の外部用端子１２には各々陽極の内部用端子
５の一端１３及び陰極の内部用端子６の一端１４を接続
している。１５は、スイッチであり、ケース内の底部８
に接触して配置していて、陽極の内部用端子５と陰極の
内部用端子６の各他端１６及び１７を接続している。こ
のスイッチ１５は、例えば、エポキシ等の絶縁樹脂から
なる円板状の成形体１８、１９及び２０を３層に重ね合
せている。そして中間部の成形体１９には中央部に直方
形状の凹部２１を設けるとともに、この凹部２１の中央
部に孔２２を設け、孔２２の両側に孔２３及び２４を設
けている。そして孔２２にはコイルバネ２５を挿入し、
このコイルバネ２５の上にＴ字形の短絡用の端子２６を
載せている。また、棒状部２７及び２８と平板部２９及
び３０とからなるＬ字形の固定用の端子３１及び３２の
棒状部２７及び２８を孔２３及び２４に挿入し、凹部２
１に平板部２９及び３０を載せている。そして上部の成
形体１８には中央部に孔３３を設け、この孔３３に短絡
用の端子２６の棒状部３４を挿入する。この棒状部３４
の先端はケース７の薄肉部９に接触している。さらに、
下部の成形体２０に孔３５及び３６を設け、固定用の端
子３１及び３２の棒状部２９及び２８の先端を貫通し、
ワッシャ３７及び３８をはめ込みかしめて固定してい
る。そして固定用の端子３１及び３２の棒状部２７及び
２８に各々陽極の内部用端子５の他端１６及び陰極の内
部用端子６の他端１７を接続している。 【０００８】次に、上記の保安機能付コンデンサ３９の
製造方法について説明する。先ず、アルミ等の弁作用金
属をエッチングし、陽極化成処理をして酸化皮膜を形成
した陽極箔２に、陽極の内部用端子５をコールドウェル
ド法やかしめつけ法等により接続し、その両端を陽極箔
２の幅方向に引き出す。また、アルミ等の弁作用金属を
エッチングした陰極箔３に、陰極の内部用端子６をコー
ルドウェルド法等により接続し、その両端を陰極箔３の
幅方向に引き出す。そしてこの陽極箔２と陰極箔３とを
電解紙４を介して重ね合せて巻回し、コンデンサ素子１
を形成する。次に、例えば、コンデンサ素子１に真空含
浸法や真空加圧含浸法等によって電解液を含浸する。含
浸処理後、陽極の内部用端子５と陰極の内部用端子６の
各他端１６及び１７をスイッチ１５に接続する。そして
フイッチ１５を接続したコンデンサ素子１をケース７に
収納する。この際、スイッチ１５を、短絡用の端子２６
の棒状部３４の先端を薄肉部９に接触して、ケース２７
の底部８に接触する。また、陽極の内部用端子５及び陰
極の内部用端子６の各一端１３及び１４を、蓋１０に設
けた陽極の外部用端子１１及び陰極の外部用端子１２に
各々接続する。接続後、蓋１０をケース７の開口部にか
しめて取り付け、ケース７を密閉する。ケース７を密閉
後、電解コンデンサの場合には、高温雰囲気中におい
て、段階的に昇圧しながら最終的に定格電圧以上の電圧
を印加してエージング処理する。 【０００９】上記の保安機能付コンデンサ３９は、過電
圧や逆極性の電圧が加わると、コンデンサ素子１が発熱
し、ケース７内のガス圧が上昇し、図３に示す通り、薄
肉部９を含む底部８が膨張する。底部８が膨張すると、
短絡用の端子２６がコイルバネ２５に押されて移動し、
固定用の端子３１及び３２の平板部２９及び３０に接触
して、両者を接続する。これにより、陽極の内部用端子
５と陰極の内部用端子６とが短絡する。陽極の内部用端
子５と陰極の内部用端子６とが短絡することにより、コ
ンデンサ素子１の発熱及びガス圧の上昇が止む。従っ
て、底部８の薄肉部９が破裂するのを防止できる。 【００１０】 【実施例】以下、本発明の実施例について、従来例とと
もに過電圧を印加する試験を行ない、外観の変化を測定
した。実施例及び従来例とも、定格２００Ｖ、８２０μ
Ｆのアルミ電解コンデンサを用いる。そして前者は図１
に示す通りの構造とし、後者は図１において、スイッチ
１５が無く、陽極の内部用端子５と陰極の内部用端子６
の各他端１６及び１７を引き出さない構造にしたものと
する。試験条件は、印加電圧をＤＣ３００Ｖ、最大電流
を７Ａ、周囲温度を常温にする。試料数は各々１０個と
する。試験の結果、実施例は全数とも薄肉部が破裂する
ことなく、電解液も漏出しなかった。これに対して、従
来例は全数とも、薄肉部が破裂し、電解液が漏出した。 【００１１】 【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、コンデン
サ素子を収納し肉厚の薄い部分を底部に設けたケース
と、前記肉厚の薄い部分の膨張を感知して作動しコンデ
ンサを短絡するスイッチを前記ケース底部内に収納する
コンデンサにおいて、コンデンサ素子に両端を一体的に
引き出した内部用端子を設け、その一端を蓋に設けた外
部用端子に接続するとともに他端を前記スイッチに接続
しているため、薄肉部が破裂する前に短絡でき、内容物
が漏出して他の電子部品を損傷する等の事故を防止で
き、かつ、発火や発煙を防止でき信頼の高い保安機能付
コンデンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の断面図を示す。
【図２】図１の実施の形態に用いるコンデンサ素子の展
開図を示す。 【図３】図１の実施の形態のスイッチが作動した状態の
断面図を示す。 【符号の説明】 １…コンデンサ素子、 ５…陽極の内部用端子、 ６…
陰極の内部用端子、７…ケース、 ９…薄肉部、 １０
…蓋、 １１…陽極の外部用端子、１２…陰極の外部用
端子、 １５…スイッチ、 ３９…保安機能付コンデン
サ。
開図を示す。 【図３】図１の実施の形態のスイッチが作動した状態の
断面図を示す。 【符号の説明】 １…コンデンサ素子、 ５…陽極の内部用端子、 ６…
陰極の内部用端子、７…ケース、 ９…薄肉部、 １０
…蓋、 １１…陽極の外部用端子、１２…陰極の外部用
端子、 １５…スイッチ、 ３９…保安機能付コンデン
サ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−168017（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−251289（ＪＰ，Ａ)
実開 昭50−13938（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−78730（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01G 9/12
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 コンデンサ素子を収納し肉厚の薄い部分
を底部に設けたケースと、前記肉厚の薄い部分の膨張を
感知して作動しコンデンサを短絡するスイッチを前記ケ
ース底部内に収納するコンデンサにおいて、コンデンサ
素子に両端を一体的に引き出した内部用端子を設け、そ
の一端を蓋に設けた外部用端子に接続するとともに他端
を前記スイッチに接続することを特徴とする保安機能付
コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21053496A JP3460459B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 保安機能付コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21053496A JP3460459B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 保安機能付コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1041197A JPH1041197A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3460459B2 true JP3460459B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=16590959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21053496A Expired - Fee Related JP3460459B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 保安機能付コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460459B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-07-22 JP JP21053496A patent/JP3460459B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1041197A (ja) | 1998-02-13 |
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