JPH0256803B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は長円形２重ACコンデンサーパツケー
ジに関するものであり、さらに特定化すればパツ
ケージ密度が高く低コストのパツケージに関する
ものである。本発明は、２つの容量の比が１より
も大きな、即ち通常では約３から12程度の、２重
ACコンデンサーに向けられるものである。その
ようなコンデンサーは特にエアーコンデイシヨナ
ーに組込まれるのに適するものである。 エアーコンデイシヨナーは標準的に、コンプレ
ツサーのためのモーター走行コンプレツサーと、
フアンのためのモーター走行コンデンサーを有し
ており、これらの容量は前述の相対的容量値を有
している。この２つの走行コンデンサーは標準的
には油入型であつて、また空間と重量を節約する
ために同一パツケージ内に設けられる。これに相
応するモーター起動用コンデンサーは、その容量
においてさらに大きな値を持つので、通常はモー
ター走行コンデンサーと同じパツケージ中に含ま
れることのない電解型のものである。 従来技術の長円形ACコンデンサーパツケージ
は、長円形カンの中にちようど適合させるために
平板にされた巻箔油入部分を標準的に有する単独
コンデンサー部分を含むものであつた。最近で
は、フアン走行コンデンサーとしての小さな直径
部分と、コンプレツサー走行コンデンサーとして
の大きな直径部分、（これらの両方の直径部分は
円筒形状を有する、即ち平板にされていない）と
を含む長円形２重コンデンサーを用いてエアーコ
ンデイシヨナーを製造する例が実際上多い。しか
し、そのような構造では、初期ACコンデンサー
のぶ厚い巻箔に代つて金属化ポリプロピレンが新
しいコンデンサーとして用いられた後でも、やは
りパツキング密度が低いものしか提供することが
できなかつた。直径が異なる２つのコンデンサー
部分を持つ長円形パツケージの、この低いパツキ
ング密度では、標準的に、２つのデイスクリート
ACコンデンサーと比較してコストまたは重量を
20％以上低下させることはできない。そのような
理由で、２重ACコンデンサーは高度に規格化さ
れたエアーコンデイシヨナーの業界においては使
用を制限されると見られていた。 また、モーター走行回路に用いられる単独コン
デンサーおよび２重コンデンサーの両方に対し、
長円形の円筒カン中にパツケージされたACコン
デンサーの使用のために必要な工法に関して、製
造業界はかなりの投資を行なつてきた。この種の
長円形カンは隣接する２つの円筒形コンデンサー
部分を収容する。この長円形カンへの傾倒は10年
以上前から行なわれている。 製造業界の長円形パツケージへの傾倒の一例と
して、円筒形の２重ACコンデンサーパツケージ
が利用されてきたことがあげられるが、これは
1982年６月23日に公開されたGB2089569A中でシ
エリーによつて説明されている。この円筒形の２
重ACコンデンサーパツケージは、共通に巻かれ
た１組の金フイルムを有する単独円形コンデンサ
ー部分を有する。この場合、前記金属フイルムの
一方は共通電極として働き、また他方はその中央
部で開放されていて２つのコンデンサーの２つの
他の電極を構成する。 この単独円形コンデンサー部分は円筒形カンに
ちようど適合するものである。この高密度パツケ
ージの重要な利点は、容量部分がカンのほとんど
総てを占め、このため高価な絶縁油を最小限にお
さえ、またパツケージが比較的軽量になることで
ある。しかし、前述のように多くのユーザーは、
以前に製造されたエアーコンデイシヨナーで、し
かもこれに類似したデザインが現在でも製造され
ているエアーコンデイシヨナーに物理的に適合で
きる長円形のパツケージを必要としている。 本発明の特徴は、高パツキング効率と低コトス
を有する長円形２重ACコンデンサーパツケージ
を提供でき、しかも、２つの部分の容量比が１よ
り大きく12未満であるような２重コンデンサーを
提供できることである。 本発明によれば、１つの共通電極を持つ２重コ
ンデンサー部分と単独コンデンサー部分が、これ
らの２つのコンデンサー部分の電極が接続される
３つの端子を有するカバーを持つ長円形ハウジン
グ中に収容される。 概略的には、本発明の長円形２重ACコンデン
サーパツケージは、普通の、実質的に長円形の円
筒形ハウジングと、一方のハウジング端を覆うカ
バーとを有している。３つのフイードスルー端子
が設けられており、これらの３つのフイードスル
ー端子はカバーを横切る列上に設けられると有利
である。２つの円筒形コンデンサー部分はハウジ
ング中に収容される。電気的ストレスを受けた時
に比較的容易にブレークダウンする要因となる空
気をパツケージ中から実質的に除去するため、ハ
ウジングの残りの部分は絶縁油で満たされること
が望ましい。 ２つのコンデンサー部分の各々は２つの回旋状
に巻かれた薄板のプラスチツクストリツプと、前
記プラスチツクストリツプの間に交互的に位置決
めされた２つの金属フイルムとから作られ、この
ようにして２つの金属フイルムはどこにあつても
プラスチツクストリツプによつて隔てられている
ことになる。２つのコンデンサー部分のうち第１
コンデンサー部分にある２つの金属フイルムは
各々連続した単一のものであり、これは第２コン
デンサー部分における複数の金属フイルムの一方
と同じである。第２のコンデンサー部分における
金属フイルムの他方は、内側巻き部分と外側巻き
部分とにフイルムを分けるように開かれる。電気
的導電装置は、(a)第１コンデンサー部分の金属フ
イルムの一方を第２コンデンサー部分の完全に連
続したフイルムに、さらにまたカバーに設けられ
た端子の第１端子に接続するために、(b)第２コン
デンサー部分にある内側巻き部分をカバーに設け
られた端子の第２端子に接続するために、そして
(c)第２コンデンサー部分の外側巻き部分を第１コ
ンデンサー部分の金属フイルムの他方に、さらに
またカバーに設けられた端子の第３端子に接続す
るために、設けられる。 あるいはまた、前述の電気的接続装置において
は、内側および外側巻きの金属フイルム部分は、
特にカバーに設けられたフイードスルー端子から
見た２つの容量の間に約１から３までの比を有す
ることが望まれる場合は交換することもできる。
そのような低い比を持つ長円形コンデンサは、コ
ンプレツサーモーターとフアンモーターの大きさ
が近似している、特別のエアーコンデイシヨナー
において利用される。 このように第２コンデンサー部分においては、
内側のコンデンサーは開かれた金属フイルムの内
側巻き単独の金属フイルムの内側部分によつて構
成され、また外側のコンデンサーは単独フイルム
の外側部分と開かれた金属フイルムの外側巻き部
分によつて構成される。第１コンデンサー部分は
１つのコンデンサーを含むのみである。 前述の電気的接続装置は第１コンデンサー部分
のコンデンサーを、第２コンデンサー部分の外側
（または内側）コンデンサーに並列に接続するも
のである。これら並列にされたコンデンサーは次
に、カバーに設けられたフイードスルー端子の１
つの端子と第３端子とに接続される。第２コンデ
ンサー部分の内側（または外側）のコンデンサー
は、第２端子と前記１つの端子との間に接続され
る。この１つの端子はそれによつて、第２および
第３のフイードスルー端子それぞれを通して小さ
なおよび大きなコンデンサーへの連絡を提供する
ことによつて、パツケージ中の共通端子のように
働くものと見られる。 本発明の２重コンデンサー長円形パツケージ
は、高い値の容量と低い値の容量とを提供するこ
とが可能で、これら値の比は１と12との間にあ
り、同時に低価格で密集したパツケージを提供す
るものである。 第１図、第２図および第３図中に示される２重
コンデンサー部分１０は、プラスチツクの巻き付
けコア１７上に回旋的に巻かれた２つの金属フイ
ルムから成る金属電極１２および１４を有する。
これらの金属電極１２と１４との間には絶縁層１
８および２０が挿入されており、これによつて金
属電極１２と１４との間にわずかな均等なスペー
スが設けられる。絶縁層１８および２０にはそれ
ぞれプラスチツクシートが用いられている。この
プラスチツクの絶縁層１８および２０の一方また
は両方に、アルミニウム等の金属を真空蒸着する
ことによつて金属電極１２および１４を形成する
と有利である。金属電極の一方、例えば金属電極
１４は、大よそ、巻きの中央部分で中断されてお
り、これによつて、内側巻き電極１４ａと外側巻
き電極１４ｂとが形成されている。 第１図において波線で表わされている第３の絶
縁層２２は中央の巻き部分の近くに巻かれる。絶
縁層２２はわずかな長さ、即ち少なくとも１回以
上の巻き回数を持つていなければ十分である。ま
た絶縁層２２は一端が突出するように巻きの中で
オフセツトされており、この絶縁層２２ほど突出
していない内側巻き電極１４ａと外側巻き１４ｂ
のエツジ間の絶縁バリアとして働く。このような
単独の２重コンデンサー部分は前述の
GB2089569A中にさらに詳しく説明されている。
金属電極１２は連続しておりかつ単一であつて、
２重コンデンサー部分１０によつて構成される２
つのコンデンサーに対する内側巻き電極１４ａお
よび外側巻き電極１４ｂの両方に対して共通電極
として働く。 別の巻きコンデンサー部分２６は２重コンデン
サー部分１０と同じ長さおよび外径を持つもので
ある。巻きコンデンサー部分２６もまた、回旋回
的に巻かれた２つのポリプロピレンを金属化した
シートによつて構成されており、これらの金属化
シートは、２重コンデンサー部分１０におけるプ
ラスチツクの絶縁層１８および２０と同じ厚さを
有すると有利である。標準的に数百オングストロ
ームであるこの金属電極の厚さは、標準的に６〜
12μｍであるプラスツクシートの厚さに対して薄
いものである。多くのコンデンサー部分にも共通
的に見られる通り、巻きコンデンサー部分２６に
おける２つの金属電極は、各々連続しておりまた
単一であつて、そのため巻きの中には１つのコン
デンサーが形成されるだけである。 巻きコンデンサー部分２６が巻かれた後、溶解
された金属がこの巻きコンデンサー部分の終端に
公知の方法によつてスプレーされ、それぞれ２つ
の電極と接触する金属の終端部２８および３０を
形成する。２重コンデンサー部分１０の金属の終
端部をスプレーする間に、突出している絶縁層２
２によつて、内側巻き電極１４ａおよび外側巻き
１４ｂに各々接触する２つの分離された終端部３
２および３４が２重コンデンサー部分１０の上部
に設けられる。終端部３６は２重コンデンサー部
分１０の他端にスプレーすることによつて形成さ
れ、共通電極１２に接触する。 金属接続ストリツプ３８は、第２図および第４
図に示されるように、巻きコンデンサー部分２６
および２重コンデンサー部分１０の上部で終端部
２８および３４に溶接される。他のストリツプ４
０は底部の終端部３０および３６に溶接される。
金属ストラツプ４２，４４および４６はそれぞれ
終端部３２，３６および２８に溶接され、それぞ
れフイードスルー端子４８，５０および５２に溶
接される。これらフイードスルー端子は金属カバ
ープレート５４中に設けられる。 必要がなければ、２重コンデンサー部分１０に
おいて内側巻き電極１４ａは外側巻き電極１４ｂ
よりも短かいことが望ましく、そうであつても短
かい方の内側巻き電極１４ａは、第２図の終端の
図に示されているように、溶接される金属ストラ
ツプ４２を収容するのに十分に大きな範囲を生み
出すことができる。２重コンデンサー部分１０お
よび巻きコンデンサー部分２６は長円形金属カン
５６中に置かれ、またカバー５４は開放されてい
る長円形金属カン終端上に載置されて長円形金属
カン５６をシールし、これによつて、第５図にお
ける側面図に見られるコンデンサーパツケージが
構成される。 パツケージに非常に差の大きい２つの容量値を
備える必要がある場合には、フイードスルー端子
５０および５２間に（電気的に）現われる大容量
のコンデンサーを構成するために、巻きコンデン
サー部分２６の上部に（金属接続ストリツプ３８
を経て）外側巻き電極１４ｂ（第２図の２重コン
デンサー部分１０中）が接続されることが重要で
ある。このことは、内側巻き電極１４ａが巻きコ
ンデンサー部分２６に接続されるとすれば、フイ
ードスルー端子４８，５０および５２で利用でき
る２つの容量値の比がそれほど大きな値となるこ
とはない故に、重要である。図示されているよう
に、２つの終端部３２および３４は半径方向にお
いて、ほとんど寸法が等しく、金属ストラツプ４
２および金属接続ストリツプ３８に適合し溶着す
るのに利用される容積は、ほとんど同じである。
この部分の外径は1.9インチ（48mm）であるので、
外側巻き電極１４ｂに関連する電気的容量は、内
側巻き電極１４ａの容量の４倍よりも大きく（約
4.6）となる。この特別の構成（第２図）におい
ては、端子における容量の比は約10：１である。
前述と反対の接続がなされた場合は、端子容量比
は1.2：１でしかない。 第２図より、長円形金属カン５６は古典的な長
円形の定義による正確な長円でないことが理解さ
れるであろう。長円形金属カン５６は、直線的側
壁部によつて接続された円形の左および右部分を
有している。しかし、述語「長円」はコンデンサ
ー業界では長年にわたり、巻きおよび平坦部を有
する部分に適用されており、ここでもそのように
使用している。（そのような部分は箔電極を有し
た。平坦化された金属化プラスチツク部分は電気
的特性の重大な衰退をまねいた。） 第５図の２重パツケージの製造における最終段
階として、長円形金属カン５６は、カバー５４中
の従来技術による注入穴を通して長円形金属カン
５６にオイルを満たすため減圧された大気中で絶
縁油５８中に浸される。その後注入穴は閉じられ
る。 第６図の回路図は第５図のパツケージ内におけ
る接続を図示したものである。 ２重コンデンサー部分１０および巻きコンデン
サー部分２６が高さおよび外径でおおよそ等しい
場合に、電気的容量の最大限の量が長円形金属カ
ン５６中にパツクされる。与えられたパツケージ
寸法と重量に関して最大の能力を与えるのみなら
ず、金属化ポリプロピレンの体積当りの相対コス
トは絶縁油に対するそれよりも極めて小さいた
め、コストを低下させることができる。 第２図の長円形金属カン５６よりも小さい幅に
対する長さの比（例えば1.5）を有するような、
第７図に示す別の長円形カン６０もまた、エアー
コンデイシヨナー製造によつてコンデンサーハウ
ジングとして求められているものである。安全に
カンの中に適合することのできる最大の外径とほ
ぼ同じ大きさの２重コンデンサー部分６２が挿入
された後には、別の等しい寸法のコンデンサー部
分のための十分な空間はない。第７図は最適な密
集パツケージを提供する、２重コンデンサー部分
より小さな巻きコンデンサー部分６４を含む長円
形金属カン６０を用いた２重コンデンサーパツケ
ージを描いている。異なる寸法の２つのコンデン
サー部分を含むこのパツケージは1982年４月20日
付で公布された米国特許第4326237号の中で説明
されているものの１つに類似している。第７図の
２重コンデンサーパツケージは、寸法の異なる２
つの単独コンデンサー部分を利用する上記特許の
コンデンサーパツケージよりも、さらに大きな容
量比を提供することが可能である。さらに、大き
な方のコンデンサーの最大容量値が実質的に増大
するのみならず、同様な個々パツケージにおける
最大の総電圧・容量（トータルボルト−マイクロ
フアラツド）積を得ることができる。 前記米国特許第4326237号において説明されて
いる１対のコンデンサー部分の端を覆うように絶
縁性キヤツプが合わせられ、これによつて、これ
らのコンデンサー部分は簡易に隔てられ、またカ
ンの外周金属壁から隔離される。このようなキヤ
ツプまたは他のスペーサー装置は、本発明のパツ
ケージにおいて用いるのに適当であるが、他の特
長を明確に示すために図からは削除されている。 前記米国特許第4326237号におけるプレート５
０のような回路切断プレートも第２図、第４図お
よび第７図において示される構造から除かれてい
るが、そのような切断器は付加的なものと考えら
れる。 本発明のパツケージのいくつかの例は、前記米
国特許第4326237号に記載されており、これらの
例では、端子において測定される容量値は同一で
あり、また長円形外形寸法も同一である。前記プ
ラスチツクのエンドキヤツプおよび切断プレート
は総てのパツケージにおいて設けることができ
る。総てのコンデンサー部分における巻き付けコ
アは同じ直径である。8μｍ厚の片面金属化ポリ
プロピレンが総てのコンデンサー部分において用
いられる。２重コンデンサー部分（例えば１０ま
たは６２）においては、内側電極はより短かい。 例としてあげる第１のグループは、第２図に示
すような長円形カンが用いられ、２重コンデンサ
ー部分１０および巻きコンデンサー部分２６の直
径および長さは等しい。長円形外観（第２図）は
長軸寸法（水平）、例えば93mm、を有し、それは
例えば50mmである短軸寸法（垂直）の約２倍にあ
たる。例をあげるならば、コンデンサー部分の長
さと、相応する長円形金属カンの高さとはフイー
ドスルー端子に設けられた容量値に従つて表１に
示すように変えることができる。表中アステリク
ス（＊）で示されているように、いくつかの容量
値に対しては、従来技術の型のパツケージを形成
することはできない。なぜなら、この場合、コン
デンサー部分の一方のまたは両方が極めて長くな
つてしまうので、相応する金属化プラスチツクが
限界幅寸法を越えて形成される必要が生じてしま
うからである。すなわち、コンデンサー部分の幅
が、金属化、切断および巻付けにおいて縮みやし
わの危険が許容できないほど大きくなつてしまう
からである。8μｍの金属化ポリエチレンに関す
るこの幅の限界値はここで125mmと想定される。
これらの例から、他の同様な値について、本発明
のパツケージはパツキング密度において重要な利
点を提供するものであり、また標準長円形カン中
にコンデンサーの全部を作ることのできる唯一の
方法であることも理解できる。

【表】 表中の下線の２つの容量値は２つのパツケージ
容量の大きな方を作るための並列接続を表現して
いる。 第２の例のグループは表２に示されている。長
円形カンが第７図に描かれているような短かい長
円形の形状を有し、また高密度パツケージが直径
の異なる２つのコンデンサー部分を持つような場
合の利点を表わすものである。この長円形金属カ
ン６０は長軸寸法（第７図における水平）、例え
ば74mm、を有しており、これは実質的に短かい方
の軸寸法（垂直）、例えば48mm、の２倍よりも小
さい。この種の短かい長円形金属カンにおいて
は、本発明は、従来の構成では不可能であつた３
と１との間の容量比を提供する密集パツケージを
可能とする。

【表】 以上のように、第２図に示すような長円形金属
カンを用いるとパツケージ容量値の比が高い場合
に本発明の長所は発揮され、一方、第７図の長円
形金属カンでは低い容量比において本発明のパツ
ケージのみを使用することができることがわか
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は回旋的に巻かれた２重コンデンサー部
分における巻付けコアと２つの電極を示す図であ
り、第２図は、長円形金属カン中にある直径の等
しい単独コンデンサー部分を有する、第１図の２
重コンデンサー部分の上方からの図であり、第３
図は、理解のために素子を離して配置した、第１
図の２重コンデンサー部分の１部の部分側断面図
であり、第４図は、長円形金属カン中に組み込ま
れる前の、第２図の２つのコンデンサー部分を示
す外観図であり、第５図は、第２図の２重コンデ
ンサーパツケージの、カバーがカンに組み込まれ
た後の側面図であり、第６図は、第２図のコンデ
ンサーパツケージの回路図であり、第７図は、ト
ツプカバーなしの、長円形コンデンサーパツケー
ジの別の実施例を上方から見た図である。 １０，６２……２重コンデンサー部分、１２，
１４……金属電極、１７……巻付けコア、１８，
２０，２２……絶縁層、２６，６４……巻きコン
デンサー部分、２８，３０，３２，３４，３６…
…終端部、３８，４０……金属接続ストリツプ、
４２，４４，４６……金属ストラツプ、４８，５
０，５２……フイードスルー端子、５４……カバ
ー、５６，６０……長円形金属カン、５８……絶
縁油。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方の端にカバーを有する長円形ハウジング
   と、前記カバーに設けられた３つのフイードスル
   ー端子と、前記ハウジングに収容される、ほぼ同
   じ長さを有する２つの円筒形コンデンサー部分
   と、電気的接続装置とを有し、前記円筒形コンデ
   ンサー部分の各々は２つの回旋状に巻かれたプラ
   スチツクストリツプおよび２つの金属フイルムと
   を有し、該２つの金属フイルムは、各々前記プラ
   スチツクストリツプの間に交互的に位置を占めて
   いるものであり、前記２つの円筒形コンデンサー
   部分の第１コンデンサー部分の前記２つの金属フ
   イルムの各々は完全に連続しかつ単一であり、ま
   た前記２つの円筒形コンデンサー部分の第２コン
   デンサー部分の前記２つの金属フイルムの一方は
   連続しかつ単一であつて、他方は内側巻き部分と
   外側巻き部分とに分割されており、また前記電気
   的接続装置は(a)前記第１コンデンサー部分の金属
   フイルムの一方を、前記第２コンデンサー部分の
   前記一方の金属フイルムに接続し、さらに前記カ
   バーに設けられた端子の第１端子に接続する、(b)
   前記分割された金属フイルムの一方を前記カバー
   に設けられた端子の第２端子に接続する、(c)前記
   分割された金属フイルム部分の他方を前記第１コ
   ンデンサー部分の金属フイルムの他方に接続し、
   さらに前記カバーに設けられた端子の第３端子に
   接続する、ものであるように構成されていること
   を特徴とする、長円形２重ACコンデンサーパツ
   ケージ。 ２ 前記接続装置ｂは前記内側巻き部分に到り、
   また前記接続装置ｃは前記外側巻き部分に到り、
   前記第１コンデンサー部分および第２コンデンサ
   ー部分の直径はほぼ等しいものであり、また前記
   長円形ハウジングの長軸寸法は該長円形ハウジン
   グの短軸寸法の約２倍である特許請求の範囲第１
   項記載のコンデンサーパツケージ。 ３ 前記第１端子および第３端子間で測定される
   容量は、前記第１端子および第２端子間で測定さ
   れる容量の12倍までの大きさである特許請求の範
   囲第２項記載のコンデンサーパツケージ。 ４ 前記第１端子および第３端子間で測定される
   容量は、前記第１端子および第２端子間で測定さ
   れる容量の３ないし10倍の大きさである特許請求
   の範囲第２項記載のコンデンサーパツケージ。 ５ 前記接続装置ｂは前記外側巻き部分に到り、
   また前記接続装置ｃは前記内側巻き部分に到り、
   前記第１コンデンサー部分の外径は実質的に前記
   第２コンデンサー部分の外径よりも小さく、前記
   長円形ハウジングの長軸寸法は該長円形ハウジン
   グの短軸寸法の２倍よりも実質的に小さい特許請
   求の範囲第１項記載のコンデンサーパツケージ。 ６ 前記第１端子および第３端子間で測定される
   容量は、前記第１端子および第２端子間で測定さ
   れる容量の12倍までの大きさである、特許請求の
   範囲第５項記載のコンデンサーパツケージ。 ７ 前記第１端子および第３端子間で測定される
   容量は、前記第１端子および第２端子間で測定さ
   れる容量の１ないし３倍の大きさである特許請求
   の範囲第５項記載のコンデンサーパツケージ。