JP4511079B2 - Metallized film capacitors - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、力率改善用の電力用、電気機器用、各種電源回路用及び通信機器等に使用される金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、比較的低電圧小容量定格のコンデンサとしてポリプロピレンフィルム等を基材にした金属蒸着フィルムを巻回した素子を合成ゼオライトとともにケース内に収容密閉することが、特開平３−１６３８１１号公報で公知となっている。このような従来の構成例を図９に示す。図９において、１はコンデンサケース、２はケース１内に収容され蒸着金属に亜鉛を含む金属化フィルムコンデンサ素子、３はコンデンサ素子２をケース１から絶縁する内装ケース、４はケース１の上面を貫通して取付けられた外部結線用端子、５は合成ゼオライトよりなる吸着剤である。
【０００３】
この構成により、蒸着金属中の亜鉛成分がケース１内に残存する水分と反応し分解され、コンデンサ素子２の電極面積が減少して起こる静電容量の減少、また、コンデンサの並列抵抗を示す損失率（tanδ）の増大を抑制することが知られている。これは、ケース１内に合成ゼオライトよりなる吸着剤５を収容することで、合成ゼオライトがケース１内の水分を吸着し、蒸着金属中の亜鉛成分がケース１内に残存する水分と反応して生じる分解が抑制されるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、以下のような問題点があった。
【０００５】
まず第１に、コンデンサケース１内に、金属化フィルムコンデンサ素子２と合成ゼオライトの吸着剤５を収容するということで、金属化フィルムコンデンサ素子２のみを収容する場合と比較して製造工数がかかり、物作りコストが増えるといった問題点があった。
【０００６】
また第２に、コンデンサケース１内に金属化フィルムコンデンサ素子２とは別に合成ゼオライトの吸着剤５を収容するために、金属化フィルムコンデンサ素子２のみを収容する場合と比較してケースサイズが大きくなってしまい、材料費が増えると言った経済的な問題点があった。
【０００７】
また第３に、コンデンサ素子２とコンデンサケース１との絶縁を保つために用いられた内装ケース３外に吸着剤５を収容するということで、金属化フィルムコンデンサ素子２の巻芯部分付近の残存水分が吸着剤と反応しにくいため、巻芯部分付近の蒸着金属中の亜鉛成分が残存水分と反応分解し、静電容量減少や損失率上昇などの特性が劣化しやすいといった問題点があった。
【０００８】
また第４に、金属化フィルムの巻取り工程では、金属化フィルムの巻き終り部分の巻取り速度が減速し弛緩しやすくなり、フィルム間にエアーギャップが生じてしまう。そのために、巻き終り部分の蒸着金属中の亜鉛成分がケース内の残存水分と反応分解し、静電容量減少や損失率上昇などの特性が劣化しやすいといった問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するものであり、製造における工数の減少、小型化、特性劣化の抑制を図ることができる金属化フィルムコンデンサを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の金属化フィルムコンデンサは、蒸着金属に亜鉛を含む金属化フィルムコンデンサ素子を絶縁物とともにコンデンサケース内に収容した金属化フィルムコンデンサであって、金属化フィルムコンデンサ素子に吸着剤を含有したことを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明の金属化フィルムコンデンサは、蒸着金属に亜鉛を含む金属化フィルムを巻回した金属化フィルムコンデンサ素子を絶縁物とともにコンデンサケース内に収容した金属化フィルムコンデンサであって、金属化フィルムコンデンサ素子は、フィルムを巻回した巻芯部分と、この巻芯部分の外周に巻回した金属化フィルムとを備え、金属化フィルムコンデンサ素子の巻芯部分のフィルム層間に吸着剤を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の金属化フィルムコンデンサは、蒸着金属に亜鉛を含む金属化フィルムを巻回した金属化フィルムコンデンサ素子を絶縁物とともにコンデンサケース内に収容した金属化フィルムコンデンサであって、金属化フィルムコンデンサ素子は、巻回した金属化フィルムと、この巻回した金属化フィルムの外周にフィルムを巻回した外装部分とを備え、金属化フィルムコンデンサ素子の、外装部分のフィルム層間に吸着剤を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の金属化フィルムコンデンサは、蒸着金属に亜鉛を含む金属化フィルムを巻回した金属化フィルムコンデンサ素子を絶縁物とともにコンデンサケース内に収容した金属化フィルムコンデンサであって、金属化フィルムコンデンサ素子は、フィルムを巻回した巻芯部分と、この巻芯部分の外周に巻回した金属化フィルムと、この巻回した金属化フィルムの外周にフィルムを巻回した外装部分とを備え、金属化フィルムコンデンサ素子の、巻芯部分のフィルム層間および外装部分のフィルム層間に吸着材を設けたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、本発明の金属化フィルムコンデンサによれば、金属化フィルムコンデンサ素子自身が吸着剤を含有しているために、金属化フィルムコンデンサ素子をコンデンサケースに収容する時に金属化フィルムコンデンサ素子のみを収容することで吸着剤も同時に収容できる。そのために、吸着剤を金属化フィルムコンデンサ素子とは別に収容するよりも製造工数が削減される。また、金属化フィルムコンデンサ素子自身が吸着剤を含有しているために、コンデンサ素子とは別に吸着剤を収容する空間が不必要となり、コンデンササイズを小型化することが可能となる。また、絶縁物や金属化フィルムコンデンサ素子中の残存水分が吸着剤と反応するために、容量減少や損失率の上昇といった特性劣化の弊害を抑制し、安定した品質のコンデンサ特性を確保できる。
【００１５】
そして、本発明の金属化フィルムコンデンサによれば、金属化フィルムコンデンサ素子の巻芯部分のフィルム層間に吸着剤を設けたものであり、巻芯部分を絶縁フィルム等のソフトコアで形成している場合、巻取り工程の巻芯形成時に吸着剤を収容することができる。
このように、金属化フィルムコンデンサ素子の巻芯部分に吸着剤を含有しているために、巻芯付近のフィルム層間に存在する水分が吸着剤と反応しやすくなり、容量減少や損失率の上昇といった弊害を抑制し、安定した品質のコンデンサ特性を確保できる。また、上記と同様の理由で、金属化フィルムコンデンサ素子をコンデンサケースに収容する際の製造工数の削減、およびコンデンササイズの小型化が可能になる。
【００１６】
また、本発明の金属化フィルムコンデンサによれば、コンデンサケース内に収容された金属化フィルムコンデンサ素子の外装部分のフィルム層間に吸着剤を設けており、コンデンサケース内で均一に吸着剤が存在する。したがって、外装部分付近の残存水分が吸着剤と反応しやすく、容量減少や損失率の上昇といった特性劣化の弊害を抑制し、安定した品質のコンデンサ特性を確保できる。また、上記と同様の理由で、金属化フィルムコンデンサ素子をコンデンサケースに収容する際の製造工数の削減、およびコンデンササイズの小型化が可能になる。
【００１７】
また、本発明の金属化フィルムコンデンサによれば、コンデンサケース内に収容された金属化フィルムコンデンサ素子の巻芯部分のフィルム層間に吸着剤を設けているために、巻芯付近のフィルム層間に存在する水分が吸着剤と反応しやすくなる。また、金属化フィルムコンデンサ素子の外装部分のフィルム層間に吸着剤を設けているために、コンデンサケース内部で均一に吸着剤が存在するので、外装部分付近に残存する水分が吸着剤と反応しやすくなり、容量減少や損失率の上昇といった特性劣化の弊害を抑制し、安定した品質のコンデンサ特性を確保できる。また、上記と同様の理由で、金属化フィルムコンデンサ素子をコンデンサケースに収容する際の製造工数の削減、およびコンデンササイズの小型化が可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態における金属化フィルムコンデンサの概略構造の断面模式図であり、図１において、１はコンデンサケース、２はケース１内に収容された金属化フィルムコンデンサ素子、３は金属化フィルムコンデンサ素子２をケース１から絶縁する内装ケース、４はケース１の上面を貫通して取付けられた外部結線用端子である。
【００２０】
第１の実施の形態の金属化フィルムコンデンサ（試料１）は、亜鉛を含有した金属を厚さ６μｍのポリプロピレンフィルム(以下ＰＰフィルムと称す)に蒸着し、このフィルムを巻回して金属化フィルムコンデンサ素子２とする際に、図２に示すように、吸着剤（合成ゼオライト）を含有しているコンデンサ素子２ａを形成し、コンデンサ素子２ａの両端面に電極引出しのために亜鉛金属を溶射(以下メタリコンと称す)して金属化フィルムコンデンサ素子２を形成する。この素子２をコンデンサケース１内に収容し、絶縁油を充填し密閉する。このようにして、試料１の金属化フィルムコンデンサを作製する。
【００２１】
また、比較のため試料２の金属化フィルムコンデンサとして、従来の方法により、吸着剤を含有しないコンデンサ素子を形成し、コンデンサ素子の両端面に電極引出しのためのメタリコンを溶射して、金属化フィルムコンデンサ素子２を形成する。この素子２をコンデンサケース１に収容する際に、図９に示すようにコンデンサ素子２とは別に吸着剤５（合成ゼオライト）をケース内に収容し、絶縁油を充填密閉する。このようにして試料２の金属化フィルムコンデンサを作製する。
【００２２】
試料１はコンデンサ素子２に吸着剤を含有しているために、試料２のようにコンデンサ素子２とは別に吸着剤５をケース１内に収容する必要性がない。
【００２３】
試料２のコンデンサを作製する際に、巻取り工程から素子２をケース１に収容するまでにかかる製造工数を１００％とすると、試料１のコンデンサを作製する場合の製造工数は試料２の工数と比較して８５％であった。
【００２４】
また、試料１は、コンデンサ素子２自身に吸着剤を含有しているため、素子とは別に吸着剤をケース１内に収容する必要性がなく、図９に示す吸着剤５の空間の分、ケースを小型化することが可能である。試料２のコンデンサのサイズを１００％とすると、試料１のサイズは試料２と比較して９０％のサイズであった。
【００２５】
以上のように本実施の形態によれば、従来の方法であるコンデンサ素子とは別に吸着剤をケース内に収容する金属化フィルムコンデンサ（試料２）に比較して、コンデンサ素子２をケース１に収容する際の製造工数を削減でき、またコンデンサの小型化を達成することができる。
【００２６】
また、上記第１の実施の形態では、コンデンサ素子２に吸着剤を含有させる方法および構成について詳しく述べなかったが、これについては以下の第２〜第４の実施の形態で詳しく述べる。この第２〜第４の実施の形態から明らかになるが、コンデンサ素子２に吸着剤を含有させることにより、静電容量の減少や損失率の上昇というコンデンサ特性の劣化を抑制することができ、安定したコンデンサ特性を得ることができる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
この第２の実施の形態の金属化フィルムコンデンサは、図１の構成と同様であり、亜鉛を含有した金属を厚さ６μｍのＰＰフィルムに蒸着し、これを巻回して金属化フィルムコンデンサ素子２とする際に、図３に示すようにコンデンサ素子の巻芯部分７をポリエチレンテレフタレートフィルム(以下ＰＥＴフィルムと称す)で形成し、その巻芯フィルムに吸着剤（合成ゼオライト）を含有させ、コンデンサ素子２ａ（図２）とした。このコンデンサ素子２ａの形成後は、第１の実施の形態と同様の方法で、金属化フィルムコンデンサ素子２とし、さらに同様にして図１に示す金属化フィルムコンデンサとする。なお、巻芯フィルム７（ＰＥＴフィルム）と金属化フィルム８（ＰＰフィルムに金属蒸着）とは各々単独（別物）でつながっていない。これらの巻芯部分７を形成するフィルムの巻取り工程と金属化フィルム８の巻取り工程とは、連続して行われる。
【００２８】
ここで、金属化フィルムを巻回する際、巻取りテンションの製造条件設定値を変更し、以下の各試料の金属化フィルムコンデンサを作製した。
【００２９】
試料３は第２の実施の形態の金属化フィルムコンデンサであり、巻取りテンションの設定値を１．５×９．８Ｎ（１．５ｋｇｆ）としたものである。試料４は第２の実施の形態の金属化フィルムコンデンサであり、巻取りテンションの設定値を０．５×９．８Ｎ（０．５ｋｇｆ）としたものである。また、図９に示すように、従来の方法により、コンデンサ素子に吸着剤を含有せずケース１内に別途吸着剤５（合成ゼオライト）を収容したもので、巻取り時のテンションの設定値を１．０×９．８Ｎ（１．０ｋｇｆ）とし、コンデンサケース１に収容した金属化フィルムコンデンサ(試料２)を作製した。
【００３０】
上記の方法で作製した定格４００Ｖ３０μＦの金属化フィルムコンデンサ（試料２〜４）の高温連続耐用性試験を実施した。試験は、定格電圧の１．５倍とし、周囲温度は７０℃とし、長期通電試験を行った。結果を（表１）に示す。
【００３１】
【表１】

Figure 0004511079
【００３２】
試験の結果、試料２は２０００時間通電後破壊に至った。試料２は、コンデンサ素子の巻芯部分７に吸着剤を含有しておらず、内装ケース３外の吸着剤５が巻芯付近のフィルム層間のエアーギャップに残存する水分を吸着しにくいために、巻芯付近の蒸着金属中の亜鉛成分が残存水分と反応分解してしまい、電極面積が後退し容量が大きく減少した。また、亜鉛と水分が反応したときの水酸化亜鉛の発生やフィルム層間でのコロナ放電の発生により、損失率が上昇したための発熱の影響で早く破壊に至ったと考えられる。
【００３３】
試料２に対して、本実施の形態の構成の試料３は５０００時間通電後に、試料４は６０００時間通電後に破壊に至り、これら試料３と４は巻芯部分７に吸着剤を含有させているため、前述の試料２の場合の静電容量の減少や損失率の上昇を抑制することができ、長寿命であることが分かる。
【００３４】
さらに、巻取りテンションの異なる試料３と試料４では、テンションの設定値の小さい試料４の方が寿命が長かった。これは、金属化フィルム８を巻き取るテンションの弱い方が、巻芯部分７の吸着剤がフィルム層間に発生したエアーギャップ中の水分とより反応しやすく、巻芯付近の蒸着金属中の亜鉛成分が水分と反応分解するのをより抑制でき、静電容量の減少や損失率の上昇をより抑制できたと考えられる。また、試料３と４は、試料２と比べ、ケース１の小型化を達成できた。
【００３５】
以上のように本実施の形態によれば、従来の方法であるコンデンサ素子とは別に吸着剤をケース内に収容する金属化フィルムコンデンサ（試料２）に比較して、コンデンサ素子２の巻芯部分７に吸着剤を含有させることにより、静電容量の減少や損失率の上昇というコンデンサ特性の劣化を抑制することができ、安定したコンデンサ特性を得ることができる。また、製造工数の削減、コンデンサの小型化を達成することができるのは第１の実施の形態でも述べたとおりである。
【００３６】
本実施の形態は、吸着剤を含有させる巻芯部分７を絶縁フィルム等のソフトコアで形成している場合であり、この場合、巻取り工程の巻芯形成時に吸着剤を収容することができる。また、巻芯部分７を固形ボビン等のハードコアで形成してもよく、この場合は、ボビン自身に吸着剤を含有させることで、金属化フィルムコンデンサ素子２の巻芯部分７に吸着剤を含有させることができる。
【００３７】
なお、第２の実施の形態のように巻芯部分７にフィルムを用いた場合、吸着剤として粉末状態の合成ゼオライトを、巻芯部分７に用いるフィルムを巻き取るときにフィルム層間に吹き付けることで、巻芯部分７に吸着剤を含有させることができる。また他の方法としては、成膜時に原材料中に合成ゼオライト等の吸着剤を混入させたり、巻芯部分７のフィルム表面に吸着剤をコーティングする等の手段がある。
【００３８】
また、巻芯部分７にボビンを用いた場合、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂で巻芯部分用のボビンを成型する際に、上記樹脂中に粉末の合成ゼオライトを吸着剤として混入することで、巻芯部分７に吸着剤を含有させることができる。これは一例で有り、吸着剤は粉末に限ったものではない。また、合成ゼオライトに限ったものではない。
【００３９】
(第３の実施の形態)
この第３の実施の形態の金属化フィルムコンデンサは、図１の構成と同様であり、亜鉛を含有した金属を厚さ６μｍのＰＰフィルムに蒸着し、このフィルムを巻回して金属化フィルムコンデンサ素子２とする際に、図４に示すようにコンデンサ素子の外装部分６に使用するＰＰフィルムに吸着剤（合成ゼオライト）を含有させてコンデンサ素子２ａ（図２）とした。このコンデンサ素子２ａの形成後は、第１の実施の形態と同様の方法で、金属化フィルムコンデンサ素子２とし、さらに同様にして図１に示す金属化フィルムコンデンサとする。
【００４０】
ここで、外装部分６に熱収縮率の異なるＰＰフィルムを用いて、以下の試料５，６の金属化フィルムコンデンサを作製した。外装部分６に、試料５では熱収縮率の大きい（ＭＤ４．０％以上）ＰＰフィルムを使用し、試料６では熱収縮率の小さい（ＭＤ３．０％以下）ＰＰフィルムを使用した。また、従来の方法により、図９に示すように、コンデンサ素子に吸着剤を含有せずケース１内に別途吸着剤５（合成ゼオライト）を収容した金属化フィルムコンデンサ(試料２)を作製した。
【００４１】
上記の方法で作製された定格４００Ｖ３０μＦの金属化フィルムコンデンサ（試料２，５，６）の高温連続耐用性試験を実施した。試験条件は、周囲温度７０℃、定格電圧の１．５倍で行った。図５、図６に高温連続耐用性試験の結果を示す。図５は、縦軸に静電容量減少率を示し、また横軸は時間関数を対数で表わしたものである。また図６は、縦軸にコンデンサ損失率（tanδ）を示し、横軸は時間関数を対数で表わしたものである。
【００４２】
従来の方法で作製した試料２は、容量減少や損失率の上昇といった大幅な特性劣化が見られる。これは、内装ケース３の外側の底部にのみ吸着剤５を収容しているので、吸着剤５がコンデンサケース１の上蓋付近にある残存水分と反応しにくく、コンデンサ特性が劣化したと考えられる。
【００４３】
試料２に対し、試料５、試料６では、コンデンサ素子２の外装部分６に吸着剤を含有させたことで、コンデンサケース１に対し均一に吸着剤が存在しているために、コンデンサケース１内底部や上蓋部付近に残存している水分を吸着剤が吸着除去することが可能であると考えられ、静電容量の減少や損失率の上昇を抑制し、コンデンサ特性の劣化を抑制することができる。
【００４４】
また、金属化フィルム８の巻取り時、巻き終り部分では巻取り速度がダウンするために、フィルム層間にエアーギャップが生じる。外装部分６に熱収縮率の小さいＰＰフィルム(MD3.0%以下)を使用した試料６の場合、巻取り時に生じたエアーギャップ中の残存水分を吸着剤が吸着することが可能であるが、熱収縮率が小さいために、コンデンサケース１内に残存する水分がフィルム層間に入り込みやすく、熱収縮率が大きいＰＰフィルムを使用した試料５の場合に比べて特性の劣化が大きい。外装部分６に熱収縮率の大きいＰＰフィルム(MD4.0%以上)を使用した試料５の場合、熱収縮率が小さいＰＰフィルムを使用した試料６の場合に比べて、エアーギャップ中の水分と吸着剤が反応しにくいが、コンデンサケース１内に残存する水分がフィルム層間に入り込みにくく、長期通電時でのコンデンサ特性劣化が抑制できたと考えられる。したがって、外装部分６の素子締まりが大きいほうが、静電容量の減少や損失率の上昇をより抑制させることが可能であると考えられる。また、試料５と６は、試料２と比べ、ケース１の小型化を達成できた。
【００４５】
以上のように本実施の形態によれば、従来の方法であるコンデンサ素子とは別に吸着剤をケース内に収容する金属化フィルムコンデンサ（試料２）に比較して、コンデンサ素子２の外装部分６に吸着剤を含有させることにより、静電容量の減少や損失率の上昇というコンデンサ特性の劣化を抑制することができ、安定したコンデンサ特性を得ることができる。また、製造工数の削減、コンデンサの小型化を達成することができるのは第１の実施の形態でも述べたとおりである。
【００４６】
第３の実施の形態のように外装部分６に吸着剤を含有させる場合、巻芯部分７に含有させる場合と同様の手段を用いることができる。なお、手段として、第２の実施の形態では例を挙げたが、別の手段により巻芯部分７あるいは外装部分６に吸着剤を含有させる場合についても同様の効果がある。
【００４７】
（第４の実施の形態）
この第４の実施の形態の金属化フィルムコンデンサは、図１の構成と同様であり、亜鉛を含有した金属を厚さ６μｍのＰＰフィルムに蒸着し、このフィルムを巻回して金属化フィルムコンデンサ素子２とする際に、第２の実施の形態と同様の方法で巻芯部分７に吸着剤を含有したＰＥＴフィルムを使用するとともに、第３の実施の形態と同様の方法で外装部分６に吸着剤（合成ゼオライト）を含有したＰＰフィルムを使用したコンデンサ素子２ａ（図２）とした。このコンデンサ素子２ａの形成後は、第１の実施の形態と同様の方法で、金属化フィルムコンデンサ素子２とし、さらに同様にして図１に示す金属化フィルムコンデンサとする。このようにして、試料７の金属化フィルムコンデンサを作製し、また、従来の方法による金属化フィルムコンデンサ(試料２)を作製した。
【００４８】
上記の方法で作製された定格４００Ｖ３０μＦの金属化フィルムコンデンサ（試料２，７）の高温連続耐用性試験を実施した。図７、図８に高温連続耐用性試験の結果を示す。図７、図８の縦軸と横軸は、それぞれ図５、図６と同じである。図７において、試料２の特性劣化が試料７に比べて大きいことが分かる。これは、第２の実施の形態や第３の実施の形態で述べた理由のためであったと考えられる。また、試料７は、試料２と比べ、ケース１の小型化を達成できた。
【００４９】
以上のように本実施の形態によれば、従来の方法であるコンデンサ素子とは別に吸着剤（合成ゼオライト）をケース内に収容する金属化フィルムコンデンサ（試料２）に比較して、コンデンサ素子２の巻芯部分７と外装部分６に吸着剤を含有させることにより、静電容量の減少や損失率の上昇というコンデンサ特性の劣化を抑制することができ、安定したコンデンサ特性を得ることができる。さらに、巻芯部分７のみに吸着剤を含有させた第２の実施の形態や、外装部分６のみに吸着剤を含有させた第３の実施の形態の構成と比較して、静電容量の減少や損失率の上昇というコンデンサ特性の劣化をより抑制することができ、より安定したコンデンサ特性を得ることができる。また、製造工数の削減、コンデンサの小型化を達成することができるのは第１の実施の形態でも述べたとおりである。
【００５０】
なお、上記第１〜第４の実施の形態では、吸着剤として合成ゼオライトを用いたが、合成ゼオライト以外の吸着剤、例えば、シリカゲル，活性アルミナ，天然ゼオライト等を用いてもよい。
【００５１】
また、上記第１〜第４の実施の形態では、コンデンサケース１とコンデンサ素子２の絶縁を保つために絶縁油を充填したが、絶縁油のほかに、樹脂や気体などの絶縁物を充填した場合も同様の効果が得られる。
【００５２】
また、上記第１〜第４の実施の形態では、金属化フィルム８を構成する誘電体フィルムにＰＰフィルム、蒸着金属に亜鉛を用いた場合を述べたが、誘電体フィルムとしてポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)フィルムやポリフェニレンサルファイド(ＰＰＳ)フィルムやポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)フィルム等の他の高分子フィルムを用いた場合や、蒸着金属としてアルミニウム＋亜鉛（ＡＬ＋Ｚｎ）等の亜鉛を含む蒸着金属を用いた場合も同等の効果が得られる。
【００５３】
また、コンデンサ素子２ａ（図２）の金属化フィルム８の部分は、誘電体フィルムの片面に蒸着金属を形成した片面金属化フィルムを２枚重ねて巻回したものでも、誘電体フィルムの両面に蒸着金属を形成した両面金属化フィルムと、金属を蒸着していない誘電体フィルムとを重ねて巻回したものでも同様の効果が得られる。
【００５４】
また、巻芯部分７を巻芯フィルムで構成する際についてはＰＥＴフィルム以外の高分子フィルムを用いた場合や、外装部分６を構成する外装フィルムについてはＰＰフィルム以外の高分子フィルムを用いた場合も上記と同等の効果が得られる。
【００５５】
さらに、上記第１〜第４の実施の形態では、巻回形の金属化フィルムコンデンサについて説明したが、積層形の金属化フィルムコンデンサであっても同様にコンデンサ素子に吸着剤を含有させることで、同様の効果を得ることができる。なお、積層形の金属化フィルムコンデンサにも、巻芯フィルムや外装フィルムに相当するもの（名称は異なる）が存在し、巻回形のものと同様の方法で吸着剤をコンデンサ素子に含有させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の金属化フィルムコンデンサは、吸着剤を金属化フィルムコンデンサ素子に含有させることにより、吸着剤が絶縁物や金属化フィルムコンデンサ素子中の残存水分と反応し、容量減少や損失率上昇といったコンデンサ特性劣化を抑制することが可能となり、安定したコンデンサ特性を得ることが可能となる。また、吸着剤を金属化フィルムコンデンサ素子に含有させることにより、金属化フィルムコンデンサ素子をコンデンサケースに収容する際における製造工数の減少が可能となり、また、金属化フィルムコンデンサ素子自身が吸着剤を含有しているために、素子とは別に吸着剤を収容する空間が不必要となり、コンデンササイズを小型化することが可能となる。
【００５７】
そして、本発明の金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルムコンデンサ素子の巻芯部分のフィルム層間に吸着剤を設けたことにより、吸着剤が巻芯部分付近の残存水分と反応しやすくなり、容量減少や損失率上昇といったコンデンサ特性劣化を抑制することが可能となり、安定したコンデンサ特性を得ることが可能となる。また、上記と同様、金属化フィルムコンデンサ素子をコンデンサケースに収容する際の製造工数の削減、およびコンデンササイズの小型化が可能になる。
【００５８】
また、本発明の金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルムコンデンサ素子の外装部分のフィルム層間に吸着剤を設けたことにより、コンデンサケース内に均一に吸着剤を存在させることが可能となるので、吸着剤がコンデンサケース内の残存水分と反応しやすくなり、容量減少や損失率上昇といったコンデンサ特性劣化を抑制することが可能となり、安定したコンデンサ特性を得ることが可能となる。また、上記と同様、金属化フィルムコンデンサ素子をコンデンサケースに収容する際の製造工数の削減、およびコンデンササイズの小型化が可能になる。
【００５９】
また、本発明の金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルムコンデンサ素子の巻芯部分のフィルム層間および外装部分のフィルム層間に吸着材を設けたことにより、吸着剤が巻芯部分付近と外装部分付近の残存水分と反応しやすくなり、容量減少や損失率上昇といったコンデンサ特性劣化を抑制することが可能となり、安定したコンデンサ特性を得ることが可能となる。また、上記と同様、金属化フィルムコンデンサ素子をコンデンサケースに収容する際の製造工数の削減、およびコンデンササイズの小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１〜第４の実施の形態における金属化フィルムコンデンサの概略構造の断面模式図
【図２】本発明の第１〜第４の実施の形態における金属化フィルムコンデンサ素子の概略斜視図
【図３】本発明の第２の実施の形態における金属化フィルムコンデンサ素子の巻芯部分の概略図
【図４】本発明の第３の実施の形態における金属化フィルムコンデンサ素子の外装部分の概略図
【図５】本発明の第３の実施の形態における高温連続耐用性試験における静電容量減少率を示す図
【図６】本発明の第３の実施の形態における高温連続耐用性試験における損失率を示す図
【図７】本発明の第４の実施の形態における高温連続耐用性試験における静電容量減少率を示す図
【図８】本発明の第４の実施の形態における高温連続耐用性試験における損失率を示す図
【図９】従来の金属化フィルムコンデンサの概略構造の断面模式図
【符号の説明】
１ コンデンサケース
２ 金属化フィルムコンデンサ素子
３ 内装ケース
４ 端子
５ 吸着剤
６ 金属化フィルムコンデンサ素子の外装部分
７ 金属化フィルムコンデンサ素子の巻芯部分
８ 金属化フィルム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a metallized film capacitor used for power factor correction, power equipment, various power supply circuits, communication equipment and the like for power factor improvement.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-163811 that an element wound with a metal vapor deposition film based on a polypropylene film or the like as a capacitor having a relatively low voltage and small capacity rating is housed and sealed in a case together with synthetic zeolite. It is publicly known. An example of such a conventional configuration is shown in FIG. In FIG. 9, 1 is a capacitor case, 2 is a metallized film capacitor element that is housed in the case 1 and contains zinc as a deposited metal, 3 is an interior case that insulates the capacitor element 2 from the case 1, and 4 is an upper surface of the case 1. The external connection terminals 5 attached through are adsorbents made of synthetic zeolite.
[0003]
With this configuration, the zinc component in the deposited metal reacts with the moisture remaining in the case 1 and is decomposed to reduce the capacitance caused by the reduction in the electrode area of the capacitor element 2, and the loss indicating the parallel resistance of the capacitor. It is known to suppress an increase in the rate (tan δ). This is because by containing the adsorbent 5 made of synthetic zeolite in the case 1, the synthetic zeolite adsorbs the moisture in the case 1, and the zinc component in the deposited metal reacts with the moisture remaining in the case 1. This is because the resulting decomposition is suppressed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional configuration has the following problems.
[0005]
First, the capacitor case 1 accommodates the metallized film capacitor element 2 and the adsorbent 5 of synthetic zeolite, so that it takes more manufacturing steps than the case where only the metallized film capacitor element 2 is accommodated. There was a problem that the manufacturing cost increased.
[0006]
Second, in order to accommodate the synthetic zeolite adsorbent 5 separately from the metallized film capacitor element 2 in the capacitor case 1, the case size is larger than when only the metallized film capacitor element 2 is accommodated. As a result, there was an economic problem that material costs would increase.
[0007]
Thirdly, the adsorbent 5 is accommodated outside the interior case 3 used to keep the insulation between the capacitor element 2 and the capacitor case 1, so that the remaining portion near the core portion of the metallized film capacitor element 2 is retained. Since the moisture hardly reacts with the adsorbent, the zinc component in the deposited metal near the core core reacts with the remaining moisture, causing problems such as reduced capacitance and increased loss rate. .
[0008]
Fourthly, in the winding process of the metallized film, the winding speed at the end of winding of the metallized film is reduced and becomes easy to relax, and an air gap is generated between the films. For this reason, there is a problem that the zinc component in the deposited metal at the end of the winding reacts with the residual moisture in the case and the characteristics such as a decrease in capacitance and an increase in loss rate tend to deteriorate.
[0009]
The present invention solves the above problems, and an object thereof is to provide a metallized film capacitor capable of reducing man-hours in manufacturing, downsizing, and suppressing characteristic deterioration.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above object, the present inventionGoldThe metallized film capacitor is a metallized film capacitor in which a metallized film capacitor element containing zinc as a deposited metal is accommodated in a capacitor case together with an insulator, and the metallized film capacitor element contains an adsorbent. To do.
[0011]
  AndThe present inventionGoldThe metallized film capacitor is a metallized film capacitor in which a metallized film capacitor element obtained by winding a metallized film containing zinc on a vapor deposited metal is housed in a capacitor case together with an insulator,The metallized film capacitor element includes a core part wound with a film and a metallized film wound around the outer periphery of the core part, and an adsorbent is provided between the film layers of the core part of the metallized film capacitor element. ProvidedIt is characterized by that.
[0012]
  Also,The present inventionGoldThe metallized film capacitor is a metallized film capacitor in which a metallized film capacitor element obtained by winding a metallized film containing zinc on a vapor deposited metal is housed in a capacitor case together with an insulator,The metallized film capacitor element includes a wound metallized film and an exterior part in which the film is wound around the wound metallized film, and is adsorbed between the film layers of the exterior part of the metallized film capacitor element. AgentIt is characterized by that.
[0013]
  Also,The present inventionGoldThe metallized film capacitor is a metallized film capacitor in which a metallized film capacitor element obtained by winding a metallized film containing zinc on a vapor deposited metal is housed in a capacitor case together with an insulator,The metallized film capacitor element includes a core part wound with a film, a metallized film wound around the outer periphery of the core part, and an exterior part wound around the outer periphery of the wound metallized film; An adsorbent was provided between the film layer of the core part and the film layer of the exterior part of the metallized film capacitor element.It is characterized by that.
[0014]
  UpThe present inventionGoldAccording to the metalized film capacitor, since the metallized film capacitor element itself contains an adsorbent, the adsorbent can be obtained by accommodating only the metallized film capacitor element when the metallized film capacitor element is accommodated in the capacitor case. Can be accommodated at the same time. Therefore, the number of manufacturing steps is reduced as compared with housing the adsorbent separately from the metallized film capacitor element. Further, since the metallized film capacitor element itself contains an adsorbent, a space for accommodating the adsorbent separately from the capacitor element is unnecessary, and the capacitor size can be reduced. In addition, since the residual moisture in the insulator or metallized film capacitor element reacts with the adsorbent, it is possible to suppress adverse effects of characteristic deterioration such as capacity reduction and loss rate increase, and to secure stable quality capacitor characteristics.
[0015]
  AndThe present inventionGoldAccording to the metalized film capacitor, the metallized film capacitor elementAdsorbent was provided between the film layers of the core partIf the core part is formed of a soft core such as an insulating film, the adsorbent can be accommodated when the core is formed in the winding process.The
  ThisIn this way, because the core part of the metallized film capacitor element contains an adsorbent, moisture existing between the film layers near the core easily reacts with the adsorbent, reducing the capacity and increasing the loss rate. This can prevent the negative effects and secure stable quality capacitor characteristics. For the same reason as described above, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and reduce the size of the capacitor when the metallized film capacitor element is accommodated in the capacitor case.
[0016]
  In addition, the present inventionGoldAccording to the metallized film capacitor, the metallized film capacitor element housed in the capacitor caseAdsorbent is provided between the film layers of the exterior partThe adsorbent is uniformly present in the capacitor case. Therefore, residual moisture in the vicinity of the exterior portion easily reacts with the adsorbent, and it is possible to suppress adverse effects of characteristic deterioration such as capacity reduction and loss rate increase, and to secure stable quality capacitor characteristics. For the same reason as described above, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and reduce the size of the capacitor when the metallized film capacitor element is accommodated in the capacitor case.
[0017]
  In addition, the present inventionGoldAccording to the metallized film capacitor, the metallized film capacitor element housed in the capacitor caseAdsorbent is provided between the film layers of the core partTherefore, moisture existing between the film layers in the vicinity of the core easily reacts with the adsorbent. In addition, metallized film capacitor elementAdsorbent is provided between the film layers of the exterior partFor this reason, since the adsorbent is uniformly present inside the capacitor case, moisture remaining in the vicinity of the exterior part easily reacts with the adsorbent, suppressing the adverse effects of characteristic deterioration such as capacity reduction and loss rate increase, and stable. Quality capacitor characteristics can be secured. For the same reason as described above, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and reduce the size of the capacitor when the metallized film capacitor element is accommodated in the capacitor case.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a schematic structure of a metalized film capacitor according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a capacitor case, 2 is a metalized film capacitor element housed in the case 1 Reference numeral 3 denotes an interior case that insulates the metallized film capacitor element 2 from the case 1, and 4 denotes an external connection terminal that is attached through the upper surface of the case 1.
[0020]
The metallized film capacitor (sample 1) of the first embodiment is a metallized film capacitor in which a metal containing zinc is deposited on a polypropylene film (hereinafter referred to as PP film) having a thickness of 6 μm, and this film is wound. When the element 2 is formed, as shown in FIG. 2, a capacitor element 2a containing an adsorbent (synthetic zeolite) is formed, and zinc metal is sprayed on both end faces of the capacitor element 2a for electrode extraction (hereinafter referred to as the element 2a). Metallized film capacitor element 2 is formed. The element 2 is accommodated in the capacitor case 1, filled with insulating oil and sealed. In this way, the metallized film capacitor of Sample 1 is produced.
[0021]
For comparison, as a metallized film capacitor of sample 2, a capacitor element containing no adsorbent was formed by a conventional method, and metallized for electrode extraction was sprayed on both end surfaces of the capacitor element to form a metallized film. Capacitor element 2 is formed. When the element 2 is accommodated in the capacitor case 1, an adsorbent 5 (synthetic zeolite) is accommodated in the case separately from the capacitor element 2 as shown in FIG. In this way, the metallized film capacitor of Sample 2 is produced.
[0022]
Since the sample 1 contains the adsorbent in the capacitor element 2, it is not necessary to store the adsorbent 5 in the case 1 separately from the capacitor element 2 unlike the sample 2.
[0023]
When manufacturing the capacitor of sample 2, if the manufacturing man-hour required from the winding process until the element 2 is housed in the case 1 is 100%, the manufacturing man-hour when manufacturing the capacitor of sample 1 is the man-hour of sample 2 Compared to 85%.
[0024]
Moreover, since the sample 1 contains the adsorbent in the capacitor element 2 itself, it is not necessary to store the adsorbent in the case 1 separately from the element, and the space of the adsorbent 5 shown in FIG. The case can be reduced in size. When the size of the capacitor of sample 2 was 100%, the size of sample 1 was 90% of the size of sample 2.
[0025]
As described above, according to the present embodiment, the capacitor element 2 is placed in the case 1 as compared with the metallized film capacitor (sample 2) in which the adsorbent is accommodated in the case separately from the conventional capacitor element. Manufacturing man-hours for housing can be reduced, and downsizing of the capacitor can be achieved.
[0026]
Further, in the first embodiment, the method and configuration for incorporating the adsorbent into the capacitor element 2 have not been described in detail, but this will be described in detail in the following second to fourth embodiments. As will be apparent from the second to fourth embodiments, by incorporating an adsorbent into the capacitor element 2, it is possible to suppress deterioration of capacitor characteristics such as a decrease in capacitance and an increase in loss rate, Stable capacitor characteristics can be obtained.
[0027]
(Second Embodiment)
The metallized film capacitor of the second embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and a metal containing zinc is vapor-deposited on a PP film having a thickness of 6 μm and wound to form a metallized film capacitor element 2. 3, the core part 7 of the capacitor element is formed of a polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET film) as shown in FIG. 3, and the adsorbent (synthetic zeolite) is contained in the core film. 2a (FIG. 2). After the capacitor element 2a is formed, the metallized film capacitor element 2 is formed in the same manner as in the first embodiment, and the metallized film capacitor shown in FIG. Note that the core film 7 (PET film) and the metallized film 8 (metal deposition on the PP film) are not connected individually (separately). The winding process of the film which forms these winding core parts 7 and the winding process of the metallized film 8 are performed continuously.
[0028]
Here, when winding the metallized film, the manufacturing condition set value of the winding tension was changed, and metallized film capacitors of the following samples were produced.
[0029]
Sample 3 is the metalized film capacitor of the second embodiment, and the set value of the winding tension is 1.5 × 9.8 N (1.5 kgf). Sample 4 is the metalized film capacitor of the second embodiment, and the set value of the winding tension is 0.5 × 9.8 N (0.5 kgf). In addition, as shown in FIG. 9, the capacitor element does not contain an adsorbent and the adsorbent 5 (synthetic zeolite) is separately contained in the case 1 according to the conventional method. A metallized film capacitor (sample 2) housed in the capacitor case 1 was prepared at 1.0 × 9.8 N (1.0 kgf).
[0030]
A high-temperature continuous durability test was conducted on a metallized film capacitor (samples 2 to 4) rated at 400 V and 30 μF produced by the above method. The test was performed 1.5 times the rated voltage, the ambient temperature was 70 ° C., and a long-term energization test was performed. The results are shown in (Table 1).
[0031]
[Table 1]
Figure 0004511079
[0032]
As a result of the test, the sample 2 was destroyed after being energized for 2000 hours. Sample 2 does not contain an adsorbent in the core portion 7 of the capacitor element, and the adsorbent 5 outside the interior case 3 is difficult to adsorb moisture remaining in the air gap between the film layers near the core. The zinc component in the deposited metal near the core was reacted and decomposed with the remaining moisture, the electrode area was retreated and the capacity was greatly reduced. In addition, it is considered that the destruction was quickly caused by the influence of heat generation due to the increase in the loss rate due to the generation of zinc hydroxide when zinc and moisture react and the generation of corona discharge between the film layers.
[0033]
Compared to Sample 2, Sample 3 having the configuration of the present embodiment is destroyed after energization for 5000 hours, Sample 4 is destroyed after energization for 6000 hours, and Samples 3 and 4 contain an adsorbent in the core portion 7. Therefore, it can be understood that the decrease in the capacitance and the increase in the loss rate in the case of the sample 2 described above can be suppressed, and the life is long.
[0034]
Furthermore, among sample 3 and sample 4 having different winding tensions, sample 4 with a smaller tension set value had a longer life. This is because the weaker tension for winding the metallized film 8 is more likely to cause the adsorbent of the core part 7 to react with moisture in the air gap generated between the film layers, and the zinc component in the deposited metal near the core. It is thought that the reaction decomposition with water was further suppressed, and the decrease in capacitance and the increase in loss rate were further suppressed. Samples 3 and 4 achieved a smaller case 1 than sample 2.
[0035]
As described above, according to the present embodiment, the core portion of the capacitor element 2 is compared with the metallized film capacitor (sample 2) in which the adsorbent is accommodated in the case separately from the capacitor element which is a conventional method. By including an adsorbent in 7, it is possible to suppress deterioration of capacitor characteristics such as a decrease in capacitance and an increase in loss rate, and stable capacitor characteristics can be obtained. Further, as described in the first embodiment, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and reduce the size of the capacitor.
[0036]
In this embodiment, the core portion 7 containing the adsorbent is formed of a soft core such as an insulating film. In this case, the adsorbent can be accommodated when the core is formed in the winding process. . Further, the core part 7 may be formed of a hard core such as a solid bobbin. In this case, the core part 7 of the metallized film capacitor element 2 contains an adsorbent by containing an adsorbent in the bobbin itself. Can be made.
[0037]
In addition, when a film is used for the core part 7 as in the second embodiment, the synthetic zeolite in a powder state as an adsorbent is sprayed between the film layers when the film used for the core part 7 is taken up. The core portion 7 can contain an adsorbent. As other methods, there are means such as mixing an adsorbent such as synthetic zeolite in the raw material during film formation, or coating the adsorbent on the film surface of the core portion 7.
[0038]
Further, when a bobbin is used for the core part 7, for example, when molding a bobbin for a core part with PBT (polybutylene terephthalate) resin, powdered synthetic zeolite is mixed into the resin as an adsorbent. The core portion 7 can contain an adsorbent. This is an example, and the adsorbent is not limited to powder. Moreover, it is not restricted to synthetic zeolite.
[0039]
(Third embodiment)
The metallized film capacitor of the third embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and a metal containing zinc is deposited on a PP film having a thickness of 6 μm, and this film is wound to form a metallized film capacitor element. 2, as shown in FIG. 4, an adsorbent (synthetic zeolite) was included in the PP film used for the exterior portion 6 of the capacitor element to obtain a capacitor element 2 a (FIG. 2). After the capacitor element 2a is formed, the metallized film capacitor element 2 is formed in the same manner as in the first embodiment, and the metallized film capacitor shown in FIG.
[0040]
Here, the following metallized film capacitors of Samples 5 and 6 were produced by using PP films having different thermal shrinkage rates for the exterior portion 6. A PP film having a large thermal contraction rate (MD 4.0% or more) was used for the exterior portion 6 and a PP film having a small thermal contraction rate (MD 3.0% or less) was used for the sample 6. Further, as shown in FIG. 9, a metallized film capacitor (sample 2) in which the adsorbent 5 (synthetic zeolite) was separately contained in the case 1 without containing the adsorbent was prepared by a conventional method.
[0041]
A high-temperature continuous durability test was conducted on metallized film capacitors (samples 2, 5, and 6) rated at 400 V and 30 μF produced by the above method. The test conditions were an ambient temperature of 70 ° C. and 1.5 times the rated voltage. 5 and 6 show the results of the high-temperature continuous durability test. In FIG. 5, the vertical axis represents the capacitance reduction rate, and the horizontal axis represents the time function in logarithm. In FIG. 6, the vertical axis represents the capacitor loss rate (tan δ), and the horizontal axis represents the time function in logarithm.
[0042]
Sample 2 produced by the conventional method shows significant characteristic deterioration such as a decrease in capacity and an increase in loss rate. This is because the adsorbent 5 is accommodated only at the bottom of the outer side of the interior case 3, so that the adsorbent 5 hardly reacts with the remaining moisture near the upper lid of the capacitor case 1, and the capacitor characteristics are considered to have deteriorated.
[0043]
Compared to the sample 2, in the sample 5 and the sample 6, the adsorbent is uniformly present in the capacitor case 1 by containing the adsorbent in the exterior portion 6 of the capacitor element 2. It is thought that the adsorbent can adsorb and remove the moisture remaining near the bottom and top lid, suppressing the decrease in capacitance and loss rate, and suppressing the deterioration of capacitor characteristics. it can.
[0044]
Further, when the metallized film 8 is wound, the winding speed is reduced at the end of winding, so that an air gap is generated between the film layers. In the case of the sample 6 using the PP film (MD3.0% or less) having a small thermal shrinkage for the exterior part 6, the adsorbent can adsorb the residual moisture in the air gap generated during winding. Since the heat shrinkage rate is small, moisture remaining in the capacitor case 1 is likely to enter between the film layers, and the deterioration of the characteristics is large compared to the case of the sample 5 using the PP film having a large heat shrinkage rate. In the case of the sample 5 using a PP film (MD4.0% or more) having a large heat shrinkage rate for the exterior part 6, the moisture content in the air gap is less than in the case of the sample 6 using a PP film having a low heat shrinkage rate. Although it is difficult for the adsorbent to react, it is considered that moisture remaining in the capacitor case 1 is difficult to enter between the film layers, and the deterioration of the capacitor characteristics during long-term energization can be suppressed. Therefore, it is considered that the larger the element tightening of the exterior portion 6, the more the capacitance can be reduced and the loss rate can be further suppressed. Samples 5 and 6 were able to achieve a smaller case 1 than sample 2.
[0045]
As described above, according to the present embodiment, the exterior portion 6 of the capacitor element 2 is compared with the metallized film capacitor (sample 2) in which the adsorbent is accommodated in the case separately from the capacitor element which is a conventional method. By containing an adsorbent in the capacitor, it is possible to suppress deterioration of capacitor characteristics such as a decrease in capacitance and an increase in loss rate, and stable capacitor characteristics can be obtained. Further, as described in the first embodiment, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and reduce the size of the capacitor.
[0046]
When the adsorbent is contained in the exterior part 6 as in the third embodiment, the same means as in the case where the adsorbent is contained in the core part 7 can be used. In addition, although the example was given in 2nd Embodiment as a means, the same effect is obtained also when making the core part 7 or the exterior part 6 contain an adsorbent by another means.
[0047]
(Fourth embodiment)
The metallized film capacitor of the fourth embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and a metal containing zinc is vapor-deposited on a PP film having a thickness of 6 μm, and this film is wound to form a metallized film capacitor element. 2, a PET film containing an adsorbent in the core portion 7 is used in the same manner as in the second embodiment, and adsorbed in the exterior portion 6 in the same manner as in the third embodiment. Capacitor element 2a (FIG. 2) using a PP film containing an agent (synthetic zeolite) was obtained. After the capacitor element 2a is formed, the metallized film capacitor element 2 is formed in the same manner as in the first embodiment, and the metallized film capacitor shown in FIG. In this way, a metallized film capacitor of Sample 7 was produced, and a metallized film capacitor (Sample 2) by a conventional method was produced.
[0048]
A high-temperature continuous durability test was conducted on metallized film capacitors (samples 2 and 7) rated at 400 V and 30 μF produced by the above method. 7 and 8 show the results of the high temperature continuous durability test. 7 and 8 are the same as those in FIGS. 5 and 6, respectively. In FIG. 7, it can be seen that the characteristic deterioration of the sample 2 is larger than that of the sample 7. This is considered to be due to the reason described in the second embodiment and the third embodiment. Sample 7 was able to achieve a smaller case 1 than sample 2.
[0049]
As described above, according to the present embodiment, the capacitor element 2 is compared with the metallized film capacitor (sample 2) in which the adsorbent (synthetic zeolite) is housed in the case separately from the conventional capacitor element. By including an adsorbent in the core portion 7 and the exterior portion 6, it is possible to suppress deterioration of capacitor characteristics such as a decrease in capacitance and an increase in loss rate, and stable capacitor characteristics can be obtained. Furthermore, compared with the configuration of the second embodiment in which the adsorbent is contained only in the core portion 7 and the configuration of the third embodiment in which the adsorbent is contained only in the exterior portion 6, the capacitance is increased. It is possible to further suppress the deterioration of the capacitor characteristics such as reduction and increase of the loss rate, and to obtain more stable capacitor characteristics. Further, as described in the first embodiment, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and reduce the size of the capacitor.
[0050]
In the first to fourth embodiments, synthetic zeolite is used as the adsorbent, but an adsorbent other than synthetic zeolite, for example, silica gel, activated alumina, natural zeolite, or the like may be used.
[0051]
In the first to fourth embodiments, the insulating oil is filled in order to keep the insulation between the capacitor case 1 and the capacitor element 2, but in addition to the insulating oil, an insulating material such as resin or gas is filled. In this case, the same effect can be obtained.
[0052]
In the first to fourth embodiments described above, PP film is used as the dielectric film constituting the metallized film 8 and zinc is used as the deposited metal. Polyethylene terephthalate (PET) is used as the dielectric film. When using other polymer films such as film, polyphenylene sulfide (PPS) film, polyethylene naphthalate (PEN) film, or when using vapor deposition metal containing zinc such as aluminum + zinc (AL + Zn) as vapor deposition metal The same effect can be obtained.
[0053]
Further, the portion of the metallized film 8 of the capacitor element 2a (FIG. 2) may be formed by stacking and winding two single-sided metallized films formed by vapor deposition metal on one side of the dielectric film. The same effect can be obtained even when the double-sided metallized film on which the deposited metal is formed and the dielectric film on which the metal is not deposited are overlapped and wound.
[0054]
When the core portion 7 is composed of a core film, a polymer film other than a PET film is used. For the exterior film constituting the exterior portion 6, a polymer film other than a PP film is used. The same effect as above can be obtained.
[0055]
Further, in the first to fourth embodiments, the wound metallized film capacitor has been described. However, even in the case of a laminated metallized film capacitor, the capacitor element is similarly made to contain an adsorbent. The same effect can be obtained. In addition, laminated metalized film capacitors also have equivalents to the wound core film and exterior film (names are different), and the capacitor element is made to contain the adsorbent in the same manner as the wound type. Can do.
[0056]
【The invention's effect】
  As is apparent from the above description, the present inventionGoldBy adding an adsorbent to the metallized film capacitor element, the metallized film capacitor reacts with the residual moisture in the insulator or metallized film capacitor element, resulting in deterioration of the capacitor characteristics such as capacity reduction and loss rate increase. Therefore, it is possible to obtain stable capacitor characteristics. In addition, by including an adsorbent in the metalized film capacitor element, it is possible to reduce the number of manufacturing steps when the metalized film capacitor element is accommodated in the capacitor case, and the metalized film capacitor element itself contains the adsorbent. Therefore, a space for accommodating the adsorbent is not required separately from the element, and the size of the capacitor can be reduced.
[0057]
  AndThe present inventionGoldMetallized film capacitors are metallized film capacitor elements.Adsorbent was provided between the film layers of the core partThis makes it easier for the adsorbent to react with the residual moisture in the vicinity of the core portion, and it is possible to suppress deterioration of the capacitor characteristics such as a decrease in capacity and an increase in the loss rate, thereby obtaining stable capacitor characteristics. Also,Above andSimilarly, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and reduce the size of the capacitor when the metallized film capacitor element is accommodated in the capacitor case.
[0058]
  Also,The present inventionGoldMetallized film capacitors are metallized film capacitor elements.Adsorbent was provided between the film layers of the exterior partThis makes it possible for the adsorbent to be uniformly present in the capacitor case, which makes it easier for the adsorbent to react with the remaining moisture in the capacitor case, and suppresses deterioration of the capacitor characteristics such as capacity reduction and loss rate increase. This makes it possible to obtain stable capacitor characteristics. Also,Above andSimilarly, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and reduce the size of the capacitor when the metallized film capacitor element is accommodated in the capacitor case.
[0059]
  Also,The present inventionGoldMetallized film capacitors are metallized film capacitor elements.Adsorbent was provided between the film layer of the core part and the film layer of the exterior part.This makes it easier for the adsorbent to react with the residual moisture near the core and the exterior, and it is possible to suppress deterioration of the capacitor characteristics such as a decrease in capacity and an increase in loss rate, and to obtain stable capacitor characteristics It becomes. Also,Above andSimilarly, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and reduce the size of the capacitor when the metallized film capacitor element is accommodated in the capacitor case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a schematic structure of a metallized film capacitor according to first to fourth embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a metallized film capacitor element in first to fourth embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a core portion of a metallized film capacitor element according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of an exterior portion of a metallized film capacitor element according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a capacitance reduction rate in a high-temperature continuous durability test in the third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a loss rate in a high-temperature continuous durability test in the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a capacitance reduction rate in a high-temperature continuous durability test in the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a loss rate in a high-temperature continuous durability test in the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a schematic structure of a conventional metallized film capacitor.
[Explanation of symbols]
1 Capacitor case
2 Metalized film capacitor element
3 interior cases
4 terminals
5 Adsorbent
6 Exterior part of metallized film capacitor element
7 Core part of metalized film capacitor element
8 Metallized film

Claims (4)

蒸着金属に亜鉛を含む金属化フィルムを巻回した金属化フィルムコンデンサ素子を絶縁物とともにコンデンサケース内に収容した金属化フィルムコンデンサであって、前記金属化フィルムコンデンサ素子は、フィルムを巻回した巻芯部分と、この巻芯部分の外周に巻回した金属化フィルムとを備え、
前記金属化フィルムコンデンサ素子の、巻芯部分のフィルム層間に吸着剤を設けたことを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。A metallized film capacitor in which a metallized film capacitor element in which a metallized film containing zinc is deposited on a vapor-deposited metal is housed in a capacitor case together with an insulator. The metallized film capacitor element is wound by winding a film. Comprising a core part and a metallized film wound around the outer periphery of the core part;
A metallized film capacitor, wherein an adsorbent is provided between the film layers of the core of the metallized film capacitor element . 蒸着金属に亜鉛を含む金属化フィルムを巻回した金属化フィルムコンデンサ素子を絶縁物とともにコンデンサケース内に収容した金属化フィルムコンデンサであって、前記金属化フィルムコンデンサ素子は、巻回した金属化フィルムと、この巻回した金属化フィルムの外周にフィルムを巻回した外装部分とを備え、
前記金属化フィルムコンデンサ素子の、外装部分のフィルム層間に吸着剤を設けたことを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。 A metallized film capacitor in which a metallized film capacitor element in which a metallized film containing zinc is deposited on a vapor-deposited metal is housed in a capacitor case together with an insulator, wherein the metallized film capacitor element is a wound metallized film And an exterior part in which the film is wound around the outer periphery of the wound metallized film,
A metallized film capacitor, wherein an adsorbent is provided between the film layers of the exterior portion of the metallized film capacitor element. 蒸着金属に亜鉛を含む金属化フィルムを巻回した金属化フィルムコンデンサ素子を絶縁物とともにコンデンサケース内に収容した金属化フィルムコンデンサであって、前記金属化フィルムコンデンサ素子は、フィルムを巻回した巻芯部分と、この巻芯部分の外周に巻回した金属化フィルムと、この巻回した金属化フィルムの外周にフィルムを巻回した外装部分とを備え、
前記金属化フィルムコンデンサ素子の、前記巻芯部分のフィルム層間および前記外装部分のフィルム層間に吸着材を設けたことを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。A metallized film capacitor in which a metallized film capacitor element in which a metallized film containing zinc is deposited on a vapor-deposited metal is housed in a capacitor case together with an insulator. The metallized film capacitor element is wound by winding a film. A core part, a metallized film wound around the outer periphery of the core part, and an exterior part wound around the outer periphery of the wound metallized film,
A metallized film capacitor, wherein an adsorbent is provided between the film layer of the core part and the film layer of the exterior part of the metallized film capacitor element. 前記吸着材は、前記フィルム巻回時に、フィルム層間に吹き付け、又はフィルム表面にコーティングすることにより、前記巻芯部分のフィルム層間および／又は前記外装部分のフィルム層間に設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属化フィルムコンデンサ。The adsorbent is provided between the film layer of the core part and / or the film layer of the exterior part by spraying between the film layers or coating the film surface when the film is wound. The metallized film capacitor according to claim 1.
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