JPH02280307A - 軸方向ロール形コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は軸方向ロール形コンデンサ、特にパワーコンデ
ンサに関する。

〔従来の技術〕

この種のコンデンサは誘電体プラスチックフィルム（例
えばポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレン
フタレートおよび他の適宜のプラスチック）から構成さ
れ、電極として（例えばアルミニウム、亜鉛またはこれ
らの合金から成る）再生可能な金属薄膜を有している。

この金膜薄膜は誘電体フィルム上または電界の影響のな
い空間内に配置された担体材料（例えば紙）上に設けら
れる０位！をずらして配置された電極の電気的な接続を
行うために、ロール端面上には接触膜が例えばスクープ
法によって作られる。

必要な場合には、同様に多数のコンデンサロールを相互
に接続することもできる。

さらに、特定の形式のコンデンサは例えば鉱物油の如き
絶縁性誘電体液体および（または）例えば六フッ化イオ
ウの如き電気的陰性ガスを有する含浸剤が充填される。

この種のコンデンサ、特に液体含浸式コンデンサは金属
ケース内に組込まれる。

非含浸式小形コンデンサに、エポキシ樹脂の注型によっ
て構成されるかまたは熱可塑性プラスチックもしくは熱
硬化性プラスチックによって射出成形されたプラスチッ
ク被覆体を設けることも公知である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ＧＴＯサイリスタの接続のために、他の構成要素の他に
、軸方向に構成された完全絶縁形コンデンサが必要であ
る。コンデンサが金属ケース内に気密に組込まれたロー
ルを有する公知の構成方法にて実施される場合には、後
から完全ｔ＠縁を施すことができる。このためにケース
は例えば注型されるかまたは射出成形され得るが、これ
により製作に労力が掛り、高価となる。

小形コンデンサに関して従来公知であるプラスチック被
覆体の場合、接触部の引込領域において被覆材料が十分
に気密に結合されなければならない。接着材を使用した
りおよび（または）粗面化を施したりしているにも拘わ
らず、射出成形の際および注型の際、特に温度変動が生
ずると充分に満足できる結果が得られない。

さらに、液体含浸式コンデンサロールの場合、含浸液体
の分離剤効果のために含浸後は被覆体を設けることが可
能ではない。同様に従来公知のプラスチック被覆体にお
いては、被覆体の製作後に含浸剤の充分な流通面積が得
られるような措置が講ぜられていない。

そこで本発明は、温度変動が生じても引込要素の領域に
気密に保持され続け、かつコンデンサの含浸処理を後か
ら行うことができるようなコスト的に良好なプラスチッ
ク被覆体を有する軸方向ロ゛−ル形コンデンサを提供す
ることを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために、本発明は、中心管上
に配設されロール端面にスクープ膜が設けられている少
なくとも１つのコンデンサロールから構成され、コンデ
ンサロールは２つの対向する端面にそれぞれ１つの金属
化接触用引込要素を有し、この接触用引込要素はスクー
プ膜に導電的に結合されて中心管体内に位置決めされ、
コンデンサロールには外部接続のための引込領域に至る
までプラスチック被覆体が設けられていることを特徴と
する。

本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲の請求項２以
下に記載されている。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図には中心管９上に配設されたコンデンサロール４
が一部断面図で示されている。未だ被覆されておらずか
つ含浸処理されていないコンデンサロール４には円板ｌ
Ｏを有する接触用引込要素３が設けられ、この接触用引
込要素３は中心部において中心管９に結合されている。

接触用引込要素３は含浸孔を備えた袋ねしまたは中心部
の外に位置する含浸孔（第１図には示されていない）を
備えたねしボルトを有する。含浸孔は含浸処理が行われ
た後に例えば冒リベットによって閉鎖される。

接触用引込要素３は空気圧に対する高圧シールを得る０
リング２が嵌め込まれた少なくとも１つの溝を存する。

必要な場合には、溝に嵌め込まれた第２の０リングを設
けてもよい。

０リング２が締付けられ、それゆえシールａ能が果たさ
れるようにするために、接触用引込要素３上には被覆を
行う前に締付はリングｌが圧接される。締付はリング１
はその外面がプラスチック被覆体６に対する接触区域を
構成し、そして特に被覆体６と同じ材料から形成されて
いる。熱可塑性プラスチックの場合、締付はリングｌは
基体材料よりも低融点の異種材料から製作され得る。こ
れによって締付はリング１とプラスチック被覆体６との
間に特に良好な付着が得られる。接触用引込要素３の円
板１０の領域ではさらに標準的なシールが保証される。

接触用引込要素３は所定の幅ＷＢＩの単一ロールを形成
するため、中心部および（または）中心管９および円板
１０を通る流通路７が生じるように配設される。接触用
引込要素３の円板１０は例えば３個所でコンデンサロー
ル４のスクープ膜１１にろう付けされる。

好適には収縮可能な絶縁シート５は特にロール接続およ
び内部の直列接続をロール壁被覆体に対して密封する。

それにも拘わらず流通路７を適切に形成することによっ
て、コンデンサロール４が充分に含浸され得ることが保
証される。

コンデンサの下側には他の接触用引込要素１２が配設さ
れており、この接触用引込要素１２は上側の接触用引込
要素３と同様に形成されている。

第２図には内部で直列接続されている完全被覆式軸方向
ロール形コンデンサが示されており、この軸方向ロール
形コンデンサは第１図に示されたコンデンサよりも大き
いロール幅ＷＢ２を有する。

この種のロールはそこそこの労力ではもはや乾燥されな
いが、第１図に示された実施例のようにして含浸処理さ
れる。

そのために内部で直列接続されている第２図のコンデン
サにおいては孔１３が中心管９および外側ロール外被を
通って自由条帯８を中心にして穿設される。孔径は自由
条帯８の幅よりも明らかに小さくされる。

中心管９を通る含浸剤用流通路を作成することは例えば
巻込み前または巻込み中に行われるロール材料の孔明け
によって行うことができる。

内部で直列接続されているロールにおいて乾燥時間また
は含浸時間を低減させるために孔を設けることは知られ
ているが、しかしながら、孔１３を敢えて中心管９を通
って案内することは公知の従来技術を著しく変更するも
のである。さらに、被覆を行った後に含浸処理を檀準的
な時間内で可能にするために、密封１ｌ１５を外側ロー
ル外液上に特に収縮シートまたは収縮ホースの形態にて
設けることが必要である。

第１図および第２図によれば接触用引込要素３．１２に
０リング２および締付はリング１が設けられ、また孔１
３および絶縁シート５が配設された後、このようにして
用意されたロール４は射出成形機内へ挿入されて被覆さ
れる。絶縁シート５は孔内へ射出成形材料が浸入するの
を阻止し、締付はリング１は０リング２に対してシール
し、被覆体６の材料に対する理想的な付着を保証する。

被覆材料にはさらに拡散阻止体（例えばアルミニウム箔
）を設けることができる。被覆が行われれた後このよう
にして処理されたコンデンサは公知の方法で乾燥されか
つ含浸処理され、そして含浸処理が行われた後含浸孔が
閉鎖される。

含浸処理が行われずに乾燥されるパワーコンデンサにお
いて、内部の直列接続を存する場合に孔を設けることは
場合によっては必要ない、接触用引込要素３．１２と、
締付はリングｌと、０リング２とを備えた本発明による
シールはしかしながらこの実施例においては必要なシー
ルを保証する。

第３図には互いに接続された多数のロール１４から構成
されて含浸処理された軸方向ＧＴＯコンデンサが示され
ている０円板２８を備えた接触用引込要素１５は非磁性
材料、例えば黄銅から成り、位置１６にてスクープ膜１
７に導電的に結合されている。以下で説明するように特
殊なプラスチック被覆体においては、必要な場合には、
接触用引込要素１５に機械的に活性なシール面１８を設
けることが好ましい、この実施例は接触用引込要素１５
の左側上にシール面１８が設けられている様子を示す、
プラスチック被覆体は接触用引込要素１５のところで必
要な場合にはプラスチック被覆体２２の端面側外被壁の
壁厚面を肉厚に形成することもできる。シール性を改善
するようにした実施例においては、上述した実施例と同
様に、接触用引込要素１５の右側に示されているように
、締付はリング２０を備えた０リング１９が設けられる
。

被覆体２２は繊維粗撚り糸により強化されたプラスチッ
ク２３、例えばグラスファイバ粗撚り糸により強化され
たエポキシ樹脂２４から構成される。被覆体２２とコン
デンサロール１４との間にはポリエステル収縮ホース２
１が絶縁シールとして配室されている０例えばコンデン
サロール１４がプラスチック被覆体２２の製作後に乾燥
され得るようにするために、接触用引込要素１５内には
孔２５が明けられている。乾燥工程が終了した後、孔２
５はリベット２６によって閉鎖される。

第３図による実施例に示された繊維壱回代プラスチック
被覆体２２は約３〜５ａｍの厚みを有しており、繊維方
向に７０ＯＮ／ｍ’までの引張応力の強さにて実施可能
である。繊維粗撚り糸による締付け、硬化温度、接触用
引込要素１５の活性化および円板１０の厚みが正しく互
いに調和している場合、０リング１９と締付はリング２
０とがなくても、所定の範囲で温度変動が繰り返されて
も、接触用引込要素１５とプラスチック被覆体２２との
間にはシールされない個所が生じない。

円板２８が接着剪断歪を考慮して温度変動時に端面側被
覆体２２以上に膨張し得るように、かかる円板２８の壁
厚を設計することは好ましいことである。

繊維粗撚り糸２３の締付けは温度変動が生しても充分な
面圧接が保持され続けるように設定される。

被覆体２２が運転温度のほぼ平均値である温度、即ちほ
ぼ室温にて硬化することは有利である。

第４図には接触用引込要素１５の円板２８に含浸孔２７
が設けられている様子が示されている。

このために被覆体２２には補助孔３２が必要である。含
浸液体２９が注入された後、含浸孔２７はリベット３０
によって閉鎖され、補助孔３２はプラスチック（例えば
エポキシ樹脂）３１が注入されて密閉される。

第５図には接触用引込要素のところにグラスファイバー
強化形プラスチック製プレート３４が配設されている実
施例が示されている。プレート３４の下面には金属膜３
５、例えば約７０μｍの厚さの銅膜が設けられている。

金属膜３５はコンデンサロール積層体３７のスクープ１
１１３６に密にろう付けされ、それゆえコンデンサロー
ル積層体３７の油密な密閉が軸方向に形成される。プレ
ート３４の上面３８はプラスチック被覆体３９に対する
付着性を改善するために例えば旋削によってまたは金剛
砂での磨きによって活性化される。ろう付けの代わりに
、コンデンサ３７のロール積層体には例えば絶縁シート
４０を例えば約５ｍ覆う被覆シート４１または被覆樹脂
膜を設けることもできる。このような措置を施すことに
よって同様に油密に組込まれたコンデンサロール積層体
３７が形成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である完全被覆式軸方向ロー
ル形コンデンサを示す一部断面図、第２図は内部で直列
接続されている完全被覆式軸方向ロール形コンデンサを
示す一部断面図、第３図は繊維を巻かれたプラスチック
被覆体を備えた完全被覆式軸方向ロール形コンデンサを
示す一部断面図、第４図は第３図の一部分を拡大して示
す断面図、第５図は金属膜を設けられたプレートを備え
ている他の実施例を示す一部断面図である。 ｌ、２０・・・締付はリング ２．１９・・・０リング ３．１２．１５・・・接触用引込要素 ４．１４・・・コンデンサロール ５．２１・・・絶縁シート ６．２２・・・プラスチック被覆体 ９・・・中心管 ２３・・・繊維粗撚り糸 ２５・・・孔 ２６．３０・・・リヘソト ２７・・・含浸孔 ＩＧ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）中心管（９）上に配設されロール端面にスクープ膜
   （１１、１７）が設けられている少なくとも１つのコン
   デンサロール（４、１４）から構成され、前記コンデン
   サロールは２つの対向する端面にそれぞれ１つの金属化
   接触用引込要素（３、１２、１５）を有し、この接触用
   引込要素は前記スクープ膜（１１、１７）に導電的に結
   合されて前記中心管（９）内に位置決めされ、前記コン
   デンサロールには外部接続のための引込領域に至るまで
   プラスチック被覆体（６、２２）が設けられていること
   を特徴とする軸方向ロール形コンデンサ。 ２）前記プラスチック被覆体（２２）は繊維粗撚り糸（
   グラスファイバ、カーボングラスファイバ、プラスチッ
   クファイバ）（２３）によって強化されていることを特
   徴とする請求項１記載のロール形コンデンサ。 ３）前記接触用引込要素（３、１２、１５）にはそれぞ
   れ少なくとも１つのＯリング（２、１９）が配設され、
   このＯリングは締付けリング（１、２０）によって前記
   接触用引込要素（３、１２、１５）に固定されているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のロール形コンデ
   ンサ。 ４）前記締付けリング（１、２０）は前記プラスチック
   被覆体（６、２２）と同じ材料から成ることを特徴とす
   る請求項３記載のロール形コンデンサ。 ５）前記プラスチック被覆体（６）は熱可塑性材料から
   成り、前記締付けリング（１）は低融点の異種材料から
   製作されることを特徴とする請求項４記載のロール形コ
   ンデンサ。 ６）前記接触用引込要素（３、１２、１５）には閉鎖可
   能な乾燥孔（２５）または含浸孔が配設されることを特
   徴とする請求項１ないし５の１つに記載のロール形コン
   デンサ。 ７）ロール形コンデンサは内部の直列接続を有し、含浸
   孔（１３）が中心管（９）および外側ロール外被を通っ
   て自由条帯（８）を中心にして配設され、孔径は前記自
   由条帯（８）の幅よりも小さいことを特徴とする請求項
   ６記載のロール形コンデンサ。 ８）前記外側ロール外被と前記プラスチック被覆体（６
   、２２）との間に密封膜（５、２１）が配設されること
   を特徴とする請求項１ないし７の１つに記載のロール形
   コンデンサ。 ９）前記密封膜（５、２１）は熱作用により収縮可能な
   材料から成ることを特徴とする請求項８記載のロール形
   コンデンサ。 １０）前記密封膜（５、２１）に前記引込要素（３、１
   ２、１５）が貼着されることを特徴とする請求項８また
   は９記載のロール形コンデンサ。 １１）前記プラスチック被覆体（６、２２）内に拡散阻
   止体が配設されることを特徴とする請求項１ないし１０
   の１つに記載のロール形コンデンサ。 １２）前記拡散阻止体はアルミニウム箔から成ることを
   特徴とする請求項１１記載のロール形コンデンサ。 １３）前記乾燥孔（２５）または含浸孔（２７）はリベ
   ット（２６、３０）によって閉鎖されることを特徴とす
   る請求項１ないし１２の１つに記載のロール形コンデン
   サ。 １４）前記接触用引込要素（３、１２、１５）に円板（
   １０、２８）が配設されることを特徴とする請求項１な
   いし１３の１つに記載のロール形コンデンサ。 １５）前記接触用引込要素（３、１２、１５）と円板（
   １０、２８）とは非磁性材料から成ることを特徴とする
   請求項１４記載のロール形コンデンサ。 １６）前記非磁性材料は黄銅から成ることを特徴とする
   請求項１５記載のロール形コンデンサ。 １７）前記円板（１０、２８）は片側または両側に金属
   膜が設けられたグラスファイバ強化形プラスチック製プ
   レートから成ることを特徴とする請求項１４記載のロー
   ル形コンデンサ。 １８）前記金属膜は銅から成ることを特徴とする請求項
   １７記載のロール形コンデンサ。 １９）前記銅膜は約７０μｍの厚さであることを特徴と
   する請求項１８記載のロール形コンデンサ。 ２０）前記円板（１０、２８）は前記コンデンサロール
   （４、１４）のスクープ膜（１１、１７）にろう付けさ
   れることを特徴とする請求項１４ないし１９の１つに記
   載のロール形コンデンサ。