JPH03233922A - 金属化フィルムコンデンサ - 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 本発明は誘電体フィルムの表面に金属電極を蒸着などに
より形成した金属化フィルムを巻回または積層すること
によシ構成される金属化フィルムコンデンサに関するも
のである。

従来の技術 近年、金属化フィルムコンデンサが使用される電気及び
電子機器に於いて、何らかの異常によシ金属化フィルム
コンデンザに過電圧、過電流が印加された場合でも、発
煙発火しない金属化フィルムコンデンサに対する市場要
望が強く、コンデンサの安全対策として特開昭６３−１
３７４０７号公報及び特開昭６１−２８４９０９号公報
に示されるような保安機構付コンデンサが提案されてい
る。第９図、第１０図は、従来の保安機構を有する金属
化フィルムコンデンサの構成を示すもので、３ページ 小容量のコンデンサ複数個を並列に接続した構造であう
、使用中に何らかの異常によシ金属化フィルムの一部が
破壊現象を起こしたならば、破壊電流が電源よシミ極用
山部と電極の接触部を介して破壊箇所に集中する。この
際、破壊電流が接触部を通過するときジュール熱が発生
し、接触部付近の電極金属膜は蒸着飛散を起こし、破壊
箇所を含んだ小容量のコンデンサが切シはなされて、コ
ンデンサ全体の破壊に至らないという保安機構を有して
いる。

寸た第１１図は、従来例の保安機構を有する金属化フィ
ルムコンデンサの構成を示すものであう、従来例１と同
様に小容量のコンデンサ複数個を並列に接続しｆ？：、
構造であう、使用中に何らかの異常が発生した場合、破
壊電流が隘路１２を通して破壊箇所に集中する。この際
、破壊電流が隘路を通過するときジュール熱が発生し、
隘路自体の電極蒸着膜が蒸着飛散を起こし、破壊箇所を
含んだ小容量のコンデンサが切すばなされて、コンデン
サ全体の破壊に至らないという保安機構を有している。

またコンデンサの安全対策として、特開昭６３−１８−
ｒｅ１ｏ’ｉｊ公報で示されるようなコンデンサに電流
ヒユーズを直列に接続したものが提案されている。

第１２図、第１３図は従来例３のコンデンサに電流ヒユ
ーズを直列に接続した金属化フィルムコンデンサの構成
を示すものである。このような金属化フィルムコンデン
サは使用中に何らかの異常によシ金属化フィルムの一部
に破壊が発生した場合、破壊電流が電源よう電流ヒユー
ズを介して破壊箇所に集中する。この際、破壊電流が電
流ヒユーズを通過するときジュール熱が発生し、電流ヒ
ユーズの可溶体を溶かし、電源と破壊箇所を含んだ金属
化フィルムコンデンサとを切りはなすことにより安全性
を確保している。

発明が解決しようとする課題 しかし、前記した従来例１．２の保安機構付コンデンサ
では、コンデンサに印加される電圧が高くなれば金属化
フィルムの破壊スピードが早くな５べ り、同時に複数個の小容量コンデンサの破壊が発生する
ため、保安機構の動作が追従できずコンデンサ全体の破
壊が発生し、発火発煙に至る危険がある。すなわち高電
圧領域での安全性に関して問題があるという欠点を有し
ていた。

筐た、前記した従来例３の電流ヒユーズをコンデンサと
直列に接続した金属化フィルムコンデンサでは、コンデ
ンサ自体の欠陥等により低電圧でコンデンサの破壊が発
生した場合又はコンデンサ短絡時に流れる電流が制限さ
れる様な回路で使用された場合には電極が非常に薄い金
属膜であるため、完全なショート状態になシにくいため
、電流ヒユーズが溶断しない電流にて破壊が進行し、発
火発煙に至る危険がある。すなわち、低電圧領域での安
全性に関して問題があるという欠点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、低圧から
高圧壕での全領域における安全性を備えたコンデンサを
提供することを目的とするものである。

６ベーブ 課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の金属化フィルムコン
デンサは、幅方向の端部に設けたマージン部とは別個に
、電極を金属化フィルムの長さ方向に複数個の矩形の島
状に分離するようにマージン部を設けて分割電極を形成
して金属化フィルムとなし、または前記した分割電極の
金属溶射層と接する分割電極の端部に隘路を設けて金属
化フィルムとなし、このような金属化フィルムを巻回し
、その巻回した金属化フィルムの両端面に電極引出部を
形成してコンデンサ素子を形成すると共に、コンデンサ
定格電流値の３〜６倍の電流にて０．１秒の時間にて溶
断する特性を有する電流溶断ヒュズを前記コンデンサ素
子の電極引出部のすくなくとも一方に直列に接続する構
成を有している。

作　　用 この構成によって、電流ヒユーズの溶断しにくい低電圧
領域ではコンデンサ素子に付加した保安機構の動作によ
り安全性を確保し、保安機構の動作しにくい高電圧領域
では電流ヒユーズが動作し７ベージ で安全性を確保するという相互作用により、低圧から高
圧昔での全領域におけるコンデンサの安全性の確保が可
能になる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は、本発明に於ける金属化フィルムコンデンサの
構成図を示すもので、第１図に於いて、６はコンデンサ
素子、７は電極引出部、８はリード線、９はプラスチッ
クケース、１０は充填樹脂、１１は電流溶断ヒユーズで
ある。すなわち、本発明は、第２図に示すように誘電体
フィルム１の幅方向の端部に設けたマージン部３とは別
個に、電極２を金属化フィルム４の長さ方向に複数個の
矩形の島状に分離するように前記マージン部３につなが
るマージン部５を設けた金属化フィルム４を用い、そし
てこのような金属化フィルム４を２枚重ね合せて巻回し
てコンデンサ素子６を構成し、コンデンサ素子６と直列
に電極引出部７のどちらか一方に電流溶断ヒユーズ１１
を接続したものである。

第４図は上記した実施例１に訟いて、定格電圧２２０Ｖ
ＡＣ，静電容量１２μＦ、定格電流値１．ＯＡのコンデ
ンサ素子を用い、定格電流値の１〜８倍に相当する１、
　２．　３．４．　ｓ、　６．　７．８（Ａ）のそれぞ
れの電流値にて０．１ＳｅＣで溶断する特性を有する電
流溶断ヒユーズを直列に接続したコンデンサについて、
コンデンサの最高許容温度の恒温槽中にて一定電圧印加
による安全性試験を実施し、電流ヒユーズが溶断して安
全性が確保可能か、電流ヒユーズが溶断せず発火発煙が
起こるか否か判定した結果である。この結果から明らか
なように電流ヒユーズにｅＡ（定格電流値の６倍相当）
よシ大きい値で０．ｌ５ｆｌＣで溶断する特性を用いた
場合、著しく安全確保率が低下した結果となった。

したがって、本発明に使用した定格電流値の６倍以下の
電流値で０．１奴で溶断する特性を有する電流ヒユーズ
は安全性を十分に確保することが可能である。

また、第５図は第４図に示した一定電圧印加に９ベーノ よる安全試験と同様のコンデンサを用い、常温下におい
て、第６図に示す試験回路にてＳＷ　７０ＮＯＦＦを２
ｏ○サイクル繰返し試験を行い通常のコンデンサ使用時
において電流ヒユーズの誤動作があるか否かを検討した
結果である。

この結果から明らかなように、電流ヒユーズに３Ａ以下
で０．１秒の溶断する特性を有するものを用いた場合、
電流ヒユーズが溶断し、定格電圧（定格電流）使用時に
おいて誤動作する結果となった。

したがって本発明に使用した定格電流値の３倍以上の電
流値にて０．１秒で溶断する特性を有する電流ヒユーズ
は通常使用時での誤動作を防止することができる。

第７図は、前記した従来例１の保安機構付コンデンサ及
び従来例３の電流ヒユーズを直列に接続した一般コンデ
ンサについてコンデンサの最高許容温度の恒温槽中に一
定電圧印加による安全性試験を実施した結果である。

従来例１及び従来例３のコンデンサとも定格型１０ペー
ジ 圧２２０ＶＡＣ，静電容量１２μＦのコンデンサ素子を
用いて試験を行った。

この結果よう明らかなように、従来例１の保安機構付コ
ンデンサは高電圧領域になると著しく安全確保率が低下
し、発火発煙に至る危険が増えている。また、従来例３
の電流ヒユーズを直列に接続した一般コンデンサは、低
電圧領域における安全性確保率が低下し、発火発煙に至
る危険が増えている。

第８図は、本発明の金属化フィルムコンデンサにて、コ
ンデンサの最高許容温度の恒温槽中にて一定電圧印加に
よる安全性試験を実施した結果である。

試験に使用した本発明の金属化フィルムコンデンサは、
定格電圧２２０ＶＡＣ，静電容量１２μＦのコンデンサ
素子に、３．ＯＡの電流値にて０．ｌ５Ｉ３Ｃで溶断す
る特性を有する電流溶断ヒユーズを直列に接続したもの
である。

結果よシ明らかなように、全ての電圧領域において、１
００％の安全性を確保している。

１１べ なお、本発明の金属化フィルムコンデンサは、実施例１
の金属化フィルムコンデンサに限定されることなく、第
３図に示す実施例２の金属化フィルムコンデンサについ
ても同様の効果が得られる捷た、誘電体ンイルムにポリ
エチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボ
ネートを用い蒸着金属にＡＩ　、　Ｚｎ　、Ｎｆ　、Ｏ
ｒなどの金属を単体又は合金として用いてコンデンサ素
子を形成し、ケース外装、粉体樹脂外装、モールド外装
などで構成される金属化フィルムコンデンサ全てに効果
が得られる。

発明の効果 以上のように本発明の金属化フィルムコンデンサは、従
来の保安機構付コンデンサではカバー出来なかった高電
圧領域での安全性を確保するとともに、従来の電流ヒユ
ーズを直列にコンデンサ素子に接続した保安装置付コン
デンサではカバー出来なかった低圧領域での安全性を確
保でき、低圧から高圧筐での全領域に釦けるコンデンサ
の安全性を確保可能な金属化フィルムコンデンサが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例１及び実施例２の金属化フィル
ムコンデンサを示す断面図、第２図は本発明の実施例１
の金属化フィルムコンデンサの要部を示す斜視図、第３
図は本発明の実施例２の金属化フィルムコンデンサの要
部を示す斜視図、第４図は本発明の一実施例による金属
化フィルムコンデンサの電流ヒユーズ値別の一定電圧印
加による安全性評価結果を示す図、第５図は本発明の一
実施例による金属化フィルムコンデンサのチャタリング
試験結果を示す図、第６図はチャタリング試験を示す回
路図、第７図は従来品の金属化フィルムコンデンサの一
定電圧印加による安全性評価結果を示す図、第８図は本
発明の一実施例による金属化フィルムコンデンサの一定
電圧印加による安全性評価結果を示す図、第９図は従来
例１及び従来例２の金属化フィルムコンデンサを示す断
面図、第１０図は従来例１の金属化フィルムコンデンサ
の要部を示す斜視図、輌１１図は従来例２の１３／、−
７ 金属化フィルムコンデンサの要部を示す斜視図、第１２
図は従来例３の金属化フィルムコンデンサを示す断面図
、第１３図は従来例２の金属化ンイルムコンデンサの要
部を示す斜視図である。 １・・・・・・誘電体フィルム、２・・・・・・電極、
３，５・・・・・・マー’）７部、４・・・・・・金属
化フィルム、６・・・山コンデンサ素子、７・・・・・
・電極引出部、８・・・・リード線、９・・・・・・プ
ラスチックケース、１ｏ・・・用充填樹脂、１１・・・
・・・電流溶断ヒユーズ、１２・・・・・・隘路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体フィルムの片面または両面に膜状の電極を
   幅方向の一方の端部に第１絶縁溝部を設けて形成すると
   ともに、その電極をフィルムの長さ方向に複数個の島状
   に分離されるように第２絶縁溝部を設けて金属化フィル
   ムを構成し、その金属化フィルムを巻回または積層し、
   両端面に電極引出し部を形成してコンデンサ素子を構成
   するとともに、コンデンサの定格電流値の３〜６倍の電
   流にて０．１秒の時間で溶断する特性を有する電流溶断
   ヒューズを上記コンデンサ素子に直列に接続したことを
   特徴とする金属化フィルムコンデンサ。
2. （２）金属化フィルムは、誘電体フィルムの片面または
   両面に膜状の電極を幅方向の一方の端部に第１絶縁溝部
   を設けて形成し、その電極をフィルムの長さ方向に複数
   個の島状に分離されるように第２絶縁溝部を設けて分割
   電極を形成するとともに、溶射金属層と接する分割電極
   の端部に隘路を設けて構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の金属化フィルムコンデンサ
   。