JP5482409B2 - コンデンサ及び電力変換装置 - Google Patents
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Description
該収納ケースに収納され、該収納ケースの上記開口部側と上記底面側の端部に一対の電極面を有すると共に互いに並列接続された複数個のコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子の、上記開口部側の上記電極面に接続された開口側バスバーと、
上記コンデンサ素子の、上記底面側の上記電極面に接続された底面側バスバーと、
上記底面側バスバーから、上記収納ケースの上記開口部へ向けて突出する接続端子と、
該接続端子と、上記複数個のコンデンサ素子のうち上記接続端子に隣接する特定のコンデンサ素子との間に介在し、上記接続端子および上記コンデンサ素子に対して電気的に絶縁された導電性部材とを備え、
上記接続端子は、上記収納ケースの上記底面側から上記開口部側へ突出し、上記特定のコンデンサ素子の横を通過しており、
上記導電性部材は、上記特定のコンデンサ素子から離間しており、
上記導電性部材は、板状に形成され、上記接続端子に対して平行に配置され、
上記導電性部材における、上記接続端子の突出方向に対する垂直方向の幅は、上記接続端子の上記垂直方向の幅を上記導電性部材に投影した幅よりも上記垂直方向側へ長く形成されていることを特徴とするコンデンサにある(請求項1)。
このようにすると、接続端子に流れた高周波電流に起因して、強度が高周波で変化する磁界が接続端子の周囲に発生した場合でも、この磁界を打ち消す渦電流が導電性部材に発生する。すなわち、導電性部材によって磁界を遮蔽できる。そのため、接続端子に隣接する特定のコンデンサ素子には渦電流が発生しにくくなる。これにより、上記特定のコンデンサ素子が、誘導加熱によって特に温度が上昇するという不具合を抑制できる。
このようにすると、第1の発明の効果、すなわち、複数のコンデンサ素子の温度を平均化させることができ、多くの電流を流すことができるという効果を、特に顕著に発揮させることができる。
すなわち、スナバコンデンサと平滑コンデンサを並列接続させると共振現象が起きるため、平滑コンデンサに高周波電流が流れやすくなる。このような状況下では、平滑コンデンサとして従来のコンデンサを用いると、高周波電流に起因する磁界によって、上記特定のコンデンサ素子に渦電流が発生しやすくなる。そのため、この特定のコンデンサ素子の温度が特に上昇しやすくなり、他のコンデンサ素子の温度が比較的低くても、大きな電流を流せなくなる。
第1の発明において、上記導電性部材は板状に形成され、上記接続端子に対して平行に配置されていることが好ましい。
このようにすると、特定のコンデンサ素子と接続端子との間隔が狭くても、導電性部材を介在させることができる。そのため、収納ケースを小型化することが可能になる。
このようにすると、接続端子の周囲を導電性部材で取り囲んでいるため、接続端子に高周波電流が流れた場合に生じる磁界を接続端子の全周にわたって遮断できる。そのため、特定のコンデンサ素子のみならず、他のコンデンサ素子にも渦電流が生じにくくなり、誘導加熱によるコンデンサ素子の温度上昇を効果的に防止できる。
このようにすると、特定のコンデンサ素子と導電性部材を一体化させることができる。そのため、特定のコンデンサ素子と接続端子との間に導電性部材を別途配置する必要がなくなり、特定のコンデンサ素子と接続端子との間隔を狭くすることができる。そのため、収納ケースを小型化できる。
このようにすると、特定のコンデンサ素子だけでなく、他のコンデンサ素子についても、誘導加熱による温度上昇を防止することが可能になる。すなわち、接続端子に生じた磁界が大きいと、特定のコンデンサ素子以外のコンデンサ素子にも磁界の影響が及び、これらのコンデンサ素子に渦電流が生じる場合がある。そのため、特定のコンデンサ素子以外のコンデンサ素子が、誘導加熱によって温度が上昇する場合がある。しかしながら、複数のコンデンサ素子の周りを導電性部材で取り囲むことにより、複数のコンデンサ素子を磁界から保護することができる。そのため、複数のコンデンサ素子について、誘導加熱による温度上昇を防止することが可能になり、コンデンサ全体に、より多くの電流を流すことが可能になる。
本発明の実施例にかかるコンデンサ及び電力変換装置につき、図1〜図4を用いて説明する。
本例のコンデンサ1は、図1〜図3に示すごとく、収納ケース10と、複数個のコンデンサ素子2と、開口側バスバー3と、底面側バスバー4と、導電性部材5とを備える。
収納ケース10は、一方に底面14を有すると共に他方に開口部13を有する。
コンデンサ素子2は、収納ケース10に収納されており、該収納ケース10の開口部13側と底面14側の端部に一対の電極面20,21を有する。
底面側バスバー4から、収納ケース10の開口部13へ向けて、接続端子40が突出している。
導電性部材5は、接続端子40と、複数個のコンデンサ素子2のうち接続端子40に隣接する特定のコンデンサ素子2aとの間に介在している。この導電性部材5は、接続端子40およびコンデンサ素子2に対して電気的に絶縁されている。
以下、詳説する。
このようにすると、図3に示すごとく、接続端子40に流れた高周波電流Iに起因して、強度が高周波で変化する磁界Hが接続端子40の周囲に発生した場合でも、この磁界Hを打ち消す渦電流が導電性部材5に発生する。すなわち、導電性部材5によって磁界Hを遮蔽できる。そのため、接続端子40に隣接する特定のコンデンサ素子2aには渦電流が発生しにくくなる。これにより、特定のコンデンサ素子2aが、誘導加熱によって特に温度が上昇するという不具合を抑制できる。
このようにすると、特定のコンデンサ素子2aと接続端子40との間隔が狭くても、導電性部材5を介在させることができる。そのため、収納ケース10を小型化することが可能になる。
このようにすると、本例のコンデンサ1の効果、すなわち、複数のコンデンサ素子2の温度を平均化させることができ、多くの電流を流すことができるという効果を、特に顕著に発揮させることができる。
すなわち、スナバコンデンサ62と平滑コンデンサ1aを並列接続させると共振現象が起きるため、平滑コンデンサ1aに高周波電流が流れやすくなる。このような状況下では、平滑コンデンサ1aとして従来のコンデンサ90(図12参照)を用いると、高周波電流に起因する磁界によって、特定のコンデンサ素子91aに渦電流が発生しやすくなる。そのため、この特定のコンデンサ素子91aの温度が特に上昇しやすくなり、他のコンデンサ素子91の温度が比較的低くても、大きな電流を流せなくなる。
本例は、導電性部材5の形状を変更した例である。図5、図6に示すごとく、本例の導電性部材5は、接続端子40を取り囲むよう構成されている。本例では、接続端子40の周囲に絶縁性テープ12を巻回し、その絶縁性テープ12の表面に折り曲げ可能な導電性部材5を巻回した。或いは導電性部材5は、コンデンサ素子、開口側バスバー3、および底面側バスバー4と所望の絶縁を確保するためのギャップを保持するように位置決めした状態で溶融した絶縁樹脂11を流し込んで固化させることにより絶縁性テープ12を無くしてもよい。
その他、実施例1と同様の構成を備える。
本例では、接続端子40の周囲を導電性部材5で取り囲んでいるため、接続端子40に高周波電流が流れた場合に生じる磁界を効果的に遮断できる。すなわち、導電性部材5のうち、特定のコンデンサ2a側に位置する第1部分5aと、該第1部分5aの反対側に位置する第2部分5bとの、双方の部分5a,5bによって、磁界Hを遮蔽できる。そのため、特定のコンデンサ素子2aのみならず、他のコンデンサ素子2にも渦電流が生じにくくなり、誘導加熱による温度上昇を効果的に防止できる。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、導電性部材5の形状を変更した例である。図7、図8に示すごとく、本例の導電性部材5は、特定のコンデンサ素子2aの側面を覆うよう構成されている。すなわち、本例では、コンデンサ素子2の周囲に絶縁性テープ12を巻回し、さらに導電性部材5を巻回することにより、特定のコンデンサ素子2aを形成してある。
その他、実施例1と同様の構成を備える。
上記構成にすると、特定のコンデンサ素子2aと導電性部材5を一体化させることができる。そのため、特定のコンデンサ素子2aと接続端子40との間に導電性部材5を別途配置する必要がなくなり、特定のコンデンサ素子2aと接続端子40との間隔を狭くすることができる。そのため、収納ケース10を小型化できる。
その他、実施例1と同様の作用効果を備える。
本例は、導電性部材5の形状を変更した例である。図9、図10に示すごとく、本例の導電性部材5は、全てのコンデンサ素子2を纏めて取り囲んでいる。すなわち、本例では、導電性部材5を使って枠体を形成し、この枠体の中に全てのコンデンサ素子2を収納した。導電性部材5の一部は、接続端子40と特定のコンデンサ素子2aとの間に介在している。
その他、実施例1と同様の構成を備える。
上記構成にすると、特定のコンデンサ素子2aだけでなく、他のコンデンサ素子2についても、誘導加熱による温度上昇を防止することが可能になる。すなわち、接続端子40に生じた磁界H(図10参照)が大きいと、特定のコンデンサ素子2a以外のコンデンサ素子2にも磁界Hの影響が及び、これらのコンデンサ素子2に渦電流が生じる場合がある。そのため、特定のコンデンサ素子2a以外のコンデンサ素子2が、誘導加熱によって温度が上昇する場合がある。しかしながら、本例のように、複数のコンデンサ素子2の周りを導電性部材5で取り囲むことにより、複数のコンデンサ素子2を磁界Hから保護することができる。そのため、複数のコンデンサ素子2について、誘導加熱による温度上昇を防止することが可能になり、コンデンサ1全体に、より多くの電流を流すことが可能になる。
その他、実施例1と同様の作用効果を備える。
2 コンデンサ素子
20,21 電極面
3 開口側バスバー
4 底面側バスバー
40 接続端子
5 導電性部材
6 電力変換装置
Claims (2)
- 一方に底面を有すると共に他方に開口部を有する収納ケースと、
該収納ケースに収納され、該収納ケースの上記開口部側と上記底面側の端部に一対の電極面を有すると共に互いに並列接続された複数個のコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子の、上記開口部側の上記電極面に接続された開口側バスバーと、
上記コンデンサ素子の、上記底面側の上記電極面に接続された底面側バスバーと、
上記底面側バスバーから、上記収納ケースの上記開口部へ向けて突出する接続端子と、
該接続端子と、上記複数個のコンデンサ素子のうち上記接続端子に隣接する特定のコンデンサ素子との間に介在し、上記接続端子および上記コンデンサ素子に対して電気的に絶縁された導電性部材とを備え、
上記接続端子は、上記収納ケースの上記底面側から上記開口部側へ突出し、上記特定のコンデンサ素子の横を通過しており、
上記導電性部材は、上記特定のコンデンサ素子から離間しており、
上記導電性部材は、板状に形成され、上記接続端子に対して平行に配置され、
上記導電性部材における、上記接続端子の突出方向に対する垂直方向の幅は、上記接続端子の上記垂直方向の幅を上記導電性部材に投影した幅よりも上記垂直方向側へ長く形成されていることを特徴とするコンデンサ。 - 電力変換回路を構成する複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子が動作する際に生じるサージを吸収するスナバコンデンサと、入力電圧を平滑化する平滑コンデンサとを備え、上記スナバコンデンサと上記平滑コンデンサとが並列接続されている電力変換装置であって、上記平滑コンデンサは、請求項1に記載のコンデンサであることを特徴とする電力変換装置。
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