JPH0228910A - モールドコンデンサ - 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〕 この発明は、１または複数のコンデンサ素子をモールド
樹脂によって一体的に成形したモールドコンデンサに関
する。

〔従来の技術〕

従来から用いられている高圧コンデンサは、複数のコン
デンサ素子をケースに収納し、このケース内に絶縁油を
充填して、構成したものが主流である。しかし、火災に
対する安全性の要求から、コンデンサの絶縁方式は、前
述の油入式からガス絶縁方式や樹脂モールド方式などが
検討されるに至っている。

樹脂モールド方式によって絶縁を得るようにした、いわ
ゆるモールドコンデンサの基本的な構成は第５図に示さ
れている。複数のコンデンサ素子５１は、直列または並
列に接続されてコンデンサ素体を構成し、この状態でエ
ポキシ樹脂、ウレタン樹脂、またはこれらを主成分とす
る樹脂などのモールド樹脂５２によってモールドされる
。このモールド樹脂５２には、コンデンサ素子５１から
発生する熱を放散させるために、通常、熱伝導率の高い
無機充填剤が混入される。前記コンデンサ素子５１はた
とえば、その誘電体および電極が金属化ポリプロピレン
フィルムや金属化ポリエステルフィルムを用いて構成さ
れる。

複数のコンデンサ素子５１が相互に接続されて構成され
るコンデンサ素体からの引出しリード線は、モールド樹
脂５２外に取付けられ、セラミックスや合成樹脂から成
るブッシング５３に一体的に固定される端子５４に接続
される。

上述のように構成されるモールドコンデンサは、高耐圧
、ｊ！燃性、および防爆性の点で信頌性が高い。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のモールドコンデンサでは、各コン
デンサ素子５１が、モールド樹脂５２によって被覆され
ているため、各コンデンサ素子５１から発生する熱量が
内部に蓄積され、コンデンサ素子５１の温度上昇を引き
起こすことになる。第３図において曲線１１は、第５図
のように構成され、３相６６００Ｖ、５０　ｋＶＡ定格
ノーＴ−−ル）’コンデンサの６０℃での温度上昇の時
間変化を示している。このような温度上昇は、容量の増
大に伴って著しくなる。

このため、コンデンサ素子５１の集積密度を向上するこ
とができず、これによって、大容量のコンデンサはむや
みに大型化してしまっていた。

この発明の目的は、小型かつ軽量に構成することができ
るモールドコンデンサを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のモールドコンデンサは、吸熱部がコンデンサ
素子の内部に挿入され、放熱部がモールド樹脂の外部に
導出されたヒートパイプを設けたことを特徴とする。

〔作　用〕

この発明の構成によれば、コンデンサ素子の内部にはヒ
ートパイプの吸熱部が挿入され、このヒートパイプの放
熱部はモールド樹脂の外部に導出される。したがって、
コンデンサ素子において発生した熱量は、ヒートパイプ
内の作動流体の気化エネルギー、として吸収され、モー
ルド樹脂の外部に放出される。これによって、コンデン
サ素子がモールド樹脂に被覆された状態で、モールドコ
ンデンサ内部にコンデンサ素子から発生される熱量が蓄
積されることが防がれる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例であるモールドコンデンサ
の基本的な構成を示す断面図である。金属化フィルム、
金属化不織布、または金属化絶縁紙、およびプラスチッ
クフィルムなどを含んで構成される各コンデンサ素子１
の中心部には、ヒートパイプ３の吸熱部３ａが挿入され
ている。このヒートパイプ３は銅やステンレスなどの金
属から成り、その外周面にフィン４が形成された放熱部
３ｂを有し、さらに内部には、水、メチルアルコール、
ベンゼン、フロン２１．またはフロン１１３などの作動
流体５が封入されている。

複数のコンデンサ素子１は、モールド樹脂６によって、
一体的に成形される。この成形時において、前述の放熱
部３ｂはモールド樹脂６外に位置するようにされる。モ
ールド樹脂６の外側表面には端子７が一体的に固定され
たブッシング８が取付けられ、前記端子７にはコンデン
サ素子１からの引出しリード線９が接続される。

第２図はコンデンサ素子１とヒートパイプ３との結合部
分を拡大して示す断面図である。コンデンサ素子１のヒ
ートパイプ３の長手方向に沿う両側端部には、集電用の
メタリコン層１０が形成されている。このメタリコン層
１０は集熱効果をも有しており、この効果を増大させる
ためにこの実施例では平均の厚さが０．５ｍｍ程度とな
るように形成される。

コンデンサ素子１とヒートパイプ３との間には、電気絶
縁性および熱伝導性の高いチューブ１１（第１図では図
示が省略されている。）が設けられている。このチュー
ブ１１は、メタリコン層ｌＯに充分に密着されており、
メタリコンｌ’ｉｌｏに集められた熱はチューブ１１を
介してヒートパイプ３に良好に伝達される。

前記チューブ１１はその材料としてたとえば、セラミッ
クや熱伝導性を改良したプラスチック材料が適している
。ただし、ヒートパイプ３が電気絶縁性を有する材料か
ら成る場合には、チューブ１１を金属材料によって構成
してもよい。

上述のようにして構成されるモールドコンデンサでは、
複数のコンデンサ素子１において発生する熱量は、メタ
リコン層１０に集められ、チューブ１１を介してヒート
パイプ３の吸熱部３ａに伝導する。吸熱部３ａでは、前
述の熱量が作動流体５の気化エネルギーとして吸収され
る。気化した作動流体５はモールド樹脂６外の放熱部３
ｂにおいて冷却され、液化して吸熱部３ａへ還流する。

このようにして、複数のコンデンサ素子１で発生した熱
量はモールド樹脂６外に放出される。

第３図において曲線１２は、この実施例のモールドコン
デンサであって、３相６６００Ｖ、５０ｋＶＡ定格のモ
ールドコンデンサの６０℃での温度上昇の時間変化の測
定結果を示している。第３図から明らかなように、曲！
Ｈ１で示される従来のモールドコンデンサの温度上昇に
比較して、この実施例のモールドコンデンサはその温度
上昇が格段に低減されている。

したがって、このようなモールドコンデンサは高密度に
集積することが可能であり、これによって、大容量のコ
ンデンサを小型にかつ軽量に構成することができるよう
になる。

第４図はこの発明の他の実施例において用いられるコン
デンサ素子２１に関連する部分の構成を拡大して示す断
面図である。第４図において、第１図に示された各部と
同等の部分には同一の参照符を付して示す。また、チュ
ーブ１１は第４図には図示されていない。コンデンサ素
子２１はＩＪ　−ド線２２によって複数個にわたって相
互に接続され、コンデンサ素体を構成する。たとえば、
各コンデンサ素子２１に用いられる誘電体フィルムが使
用電圧に対して薄い場合などには、コンデンサ素子２１
は直列に複数個結合されて用いられる。

この実施例では、各コンデンサ素子２１の中心部に、共
通に１つのヒートパイプ３の吸熱部３ａが挿入されてい
る。コンデンサ素子は、電極および誘電体の配置を選び
、内部で複数のコンデンサ素子が直列結合されるように
して構成してもよい。

〔発明の効果〕

この発明のモールドコンデンサによれば、コンデンサ素
子から発生する熱量は、ヒートパイプ内の作動流体の気
化エネルギーとして吸収され、モールド樹脂外部に放出
される。これによって、コンデンサ素子がモールド樹脂
に被覆された状態で、モールドコンデンサ内部にコンデ
ンサ素子から発生される熱量が蓄積されることを防ぐこ
とができる。したがって、コンデンサ素子の温度上昇を
低減することができるので、その集積密度を高くするこ
とができ、大容量のコンデンサを小型か゛つ軽量に構成
することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のモールドコンデンサの基
本的な構成を示す断面図、第２図はコンデンサ素子１と
ヒートパイプ３との結合部分の構成を拡大して示す断面
図、第３図はこの発明の一実施例および従来のモールド
コンデンサの温度上昇の時間変化を示す特性図、第４図
はこの発明の他の実施例の一部の基本的な構成を示す断
面図、第５図は従来のモールドコンデンサの基本的な構
成を一部切欠いて示す正面図である。 １．４２１・・・コンデンサ素子、３・・・ヒートパイ
プ、３ａ・・・吸熱部、３ｂ・・・放熱部、４・・・フ
ィン、５・・・作動流体、６・・・モールド樹脂、１０
・・・メタリコン層、１１・・・チューブ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １または複数のコンデンサ素子をモールド樹脂によって
   一体的に成形したモールドコンデンサにおいて、吸熱部
   が前記コンデンサ素子の内部に挿入され、放熱部がモー
   ルド樹脂の外部に導出されたヒートパイプを設けたこと
   を特徴とするモールドコンデンサ。