JP4912256B2 - 圧力弁を有するコンデンサ - Google Patents
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Description
コンデンサ用圧力弁は、従来、コンデンサの封口板に圧力弁用貫通穴を設け、コンデンサ内部に開口していて開口端部の外周上には鍔部を設けた合成ゴムの圧力弁用支持体を、下側(コンデンサ内部側)からその貫通穴に差し込んだ構造になっている。
また、コンデンサの封口板への取り付け作業がしやすいように、閉口端部の外周上には鍔部を設け、開口端部の外周上に肉厚部を設けた合成ゴムの圧力弁用支持体を、封口板の上側(コンデンサ外側)からその貫通穴に差し込んだ構造になっている(たとえば、実開昭57−197635号)。
また、本発明者は、特開2007−142252号公報で、内圧の上昇が微小な場合には高い気密性を保ち、内圧の上昇が早い場合にはスローリークを促し、内圧の上昇が急増する場合には開弁する機能を有する圧力開放弁を得るために、圧力開放弁はシリコンゴムなどからなるエラストマーであり、略円筒形状にて一端に薄肉部を有し、中央の弁胴部と、閉口端部の外周上には鍔部と、開口端部の外周上には肉厚部とを設け、鍔部と肉厚部で封口板を挟み込むことと、弁胴部には穴軸方向に途中まで伸びたスローリーク用の溝を設ける方法を提案している。
異常時での寿命を想定した場合、過電圧などの過負荷では、急激なファラデー反応や、ショートによってケース内が高圧力となり爆発に至る危険がある。 この為にアルミ電解コンデンサには圧力弁が設けられている。
(1)内圧が電解液蒸発程度の低圧力の場合:電解液蒸発防止が必要であり気密性が高い必要がある。
(2)ファラデー反応が活発であり内圧増加速度が速い場合:適当なスローリークが必要
(3)急激な内圧増加(異常時):速やかな内圧除去が必要
となる。
また、気密性をとっている部分が上記鍔部分であると、外部と近いために、スローリークによりゴミ等の異物をはさみやすく、一度はさむと気密性が特に問題になりやすい。
また、コンデンサの封口板に設けた、圧力弁用貫通穴とこの貫通穴に差し込まれる圧力弁用支持体とを備える圧力弁を有するコンデンサにおいて、前記圧力弁用支持体は、前記コンデンサ内部に開口している円筒体のエラストマーで、中央の弁胴部と、閉口端部の外周上には鍔部と、開口端部の外周上には連続または間欠的な肉厚部とを有し、前記圧力弁用貫通穴の差し込み側にテーパーを設けることと、前記弁胴部に、圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分を設けて前記テーパーまたは貫通穴の内壁に掛かるようにして、前記鍔部と前記肉厚部で前記封口板を挟み込むことと、前記肉厚部または前記肉厚部側の前記弁胴部から始まって、前記弁胴部の外表面の、前記圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分まで伸びる一つまたは複数の溝部を設ける圧力弁を有するコンデンサを提供するものである。
また、圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分によって圧力弁用貫通穴を押している部分が、圧力弁用貫通穴の開口表面付近と鍔部分との接触している部分よりも内部にあるため、圧力弁用貫通穴を押している部分がスローリークによりゴミ等の異物をはさみにくく気密性が問題になりにくい。
また、それに加えて、圧力弁用支持体の肉厚部または肉厚部側の弁胴部から始まって、弁胴部の外表面の、圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分まで伸びる一つまたは複数の溝部を設けることと、ケースの内圧が増加した場合、圧力弁用支持体の、弁胴部の長さ方向の伸び変形で、弁胴部の径およびに圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分の径が減少することにより、コンデンサ内部のガスをスローリークさせ内部圧力を解除させることができる。また、圧力弁用支持体が、エラストマーでできていて、封口板を挟み込む構造なので、スローリークさせ内部圧力を解除後は、圧力弁の、弁胴部の長さ方向の伸び変形が収縮して戻り、コンデンサの気密性を復帰できるので、コンデンサの長寿命化をはかることができる。
また、圧力弁用貫通穴の差し込み側にテーパーを設けることにより、スローリークさせ内部圧力を解除後は、圧力弁の、弁胴部の長さ方向の伸び変形が収縮して戻りやすくなり、コンデンサの気密性を復帰できるので、コンデンサの長寿命化をよりはかることができる。
図1は、本願発明のコンデンサの、圧力弁部分の断面図を示している。図1(a)は、コンデンサの封口板に設けた圧力弁用貫通穴に、圧力弁用支持体を差し込む前の状態の断面図を示している。図1(b)は、圧力弁用支持を体差し込んだ後の状態の断面図を示している。
圧力弁用支持体1は、シリコンゴム、ブチルゴムなどのエラストマーからなる。その形状は、コンデンサ内部に開口している円筒体からなり、中央の弁胴部2と、閉口端部3の外周上には鍔部4と、開口端部5の外周上には連続または間欠的な肉厚部6と、弁胴部2の中央より鍔部4側に、断面が半楕円形の、ドーナツ状の連続体の凸部である圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分7とを有している。
また、閉口端部3の端面には薄肉部8を設ける。異常時での急激な内圧上昇では、薄肉部8が破れ、防爆を防止する。
封口板9は、フェノールやポリフェニルサルファイドなどの成型体からなり、封口板の表面から裏面(コンデンサ内部面)まで貫通する一箇所程度の圧力弁用貫通穴10を設ける。圧力弁用貫通穴10の穴形は、圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分7を除いて、圧力弁用支持体1の弁胴部2の外形と同形状からなっている。
気密性は、鍔部4と肉厚部6とで封口板9を挟み込むことで、鍔部4と封口板9が接触することによりもたせているだけではなく、圧力弁用貫通穴10内で圧縮変形された圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分7の部分が、封口板9を接触し押し付けることでもたせている。
また、圧力弁用支持体に設けた圧力弁用支持体1の弁胴部2の外表面または弁胴部2の外表面と肉厚部6部分の、肉厚部6のほうから始まって弁胴部2の途中まで、圧力弁用貫通穴軸面方向に、一つまたは複数の溝部11設ける。
ファラデー反応が活発であり内圧増加速度が速い場合、弁胴部2の長さ方向の伸び変形で、鍔部4が封口板9の接触している部分から浮き上がり、弁胴部2の長さ方向の伸び変形で、圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分7の径も細くなって、圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分7と圧力弁用貫通穴10との間の気密力が弱まり、弁胴部2に設けた圧力弁用貫通穴軸方向に伸びる溝部11を通して、ガスが外に出ることにより、スローリークする。
図2(a)は、コンデンサの封口板に設けた圧力弁用貫通穴に圧力弁用支持体差し込む前の状態の断面図を示している。図2(b)は、圧力弁用支持体差し込んだ後の状態の断面図を示している。
圧力弁用支持体には、圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分7として、弁胴部の中央部分から鍔部まで同径の凸部を設けている。また、封口板9の圧力弁用貫通穴10の、圧力弁用支持体の差し込み側にテーパー部12設けている。
圧力弁用貫通穴の差し込み側にテーパー部12を設けることにより、スローリークさせ内部圧力を解除後は、圧力弁の、弁胴部の長さ方向の伸び変形が収縮して戻りやすくなり、コンデンサの気密性を復帰できるので、コンデンサの長寿命化をよりはかることができる。
Claims (2)
- コンデンサの封口板に設けた、圧力弁用貫通穴とこの貫通穴に差し込まれる圧力弁用支持体とを備える圧力弁を有するコンデンサにおいて、前記圧力弁用支持体は、前記コンデンサ内部に開口している円筒体のエラストマーで、中央の弁胴部と、閉口端部の外周上には鍔部と、開口端部の外周上には連続または間欠的な肉厚部とを有し、
前記弁胴部に、圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分を設けて、前記鍔部と前記肉厚部で前記封口板を挟み込むことと、
前記肉厚部または前記肉厚部側の前記弁胴部から始まって、前記弁胴部の外表面の、前記圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分まで伸びる一つまたは複数の溝部を設ける圧力弁を有するコンデンサ。 - コンデンサの封口板に設けた、圧力弁用貫通穴とこの貫通穴に差し込まれる圧力弁用支持体とを備える圧力弁を有するコンデンサにおいて、前記圧力弁用支持体は、前記コンデンサ内部に開口している円筒体のエラストマーで、中央の弁胴部と、閉口端部の外周上には鍔部と、開口端部の外周上には連続または間欠的な肉厚部とを有し、
前記圧力弁用貫通穴の差し込み側にテーパーを設けることと、
前記弁胴部に、圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分を設けて前記テーパーまたは貫通穴の内壁に掛かるようにして、前記鍔部と前記肉厚部で前記封口板を挟み込むことと、
前記肉厚部または前記肉厚部側の前記弁胴部から始まって、前記弁胴部の外表面の、前記圧力弁用貫通穴の径より大きな径の部分まで伸びる一つまたは複数の溝部を設ける圧力弁を有するコンデンサ。
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