JPH0334305A - 電解コンデンサ素子の電解液真空含浸方法及び装置 - 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、電解コンデンサ素子の電解液真空含浸方法及
び装置に係り、特に真空含浸槽に供給される電解液を一
旦貯蔵する液予備タンク内の真空度を真空含浸槽内より
も低い状態に保って真空引きすることによって大気圧か
ら直接供給するよりも圧力差を小さくして、真空含浸槽
内に供給される電解液の沸騰を抑えて電解コンデンサ素
子のリード線に電解液が付着しないようにし、また気泡
の発生を抑制し得るようにした電解コンデンサ素子の雷
解液真空含浸槽内内び装置に関する。

従来の技術 従来、連続する粘着テープによってリード線の上端部が
所定の間隔で接着されテーピング処理された電解コンデ
ンナ素子を真空含浸槽内に搬送して、該真空含浸槽内を
真空状態にして電解コンデンサ素子の本体内部の空気を
排除して後、電解液を供給してこれを該素子の本体内部
に含浸させる方法及び装置が提案され、また実用に供さ
れて来た。

例えば第４図に示す従来の電解液真空含浸装置７１によ
る電解コンデンサ素子８に対する電解液１８の含浸工程
について説明すると、バルブ１９２９．３０．３７及び
エアバルブ４３が閉じられ、エアバルブ４７が開かれて
真空ポンプ３９が回転し、真空含浸槽３の真空引きが開
始され、該真空含浸槽から矢印Ａで示す如く真空引きが
行われる。

真空含浸槽３からの空気は、ホース４２を通ってエアフ
ィルタ４１に入り、ホース３８を通って矢印Ｂの如く真
空ポンプ３９の吸入ボート３９ａに入る。このような真
空引きが一定時間にわたって行われて真空含浸槽３内が
約２０１−−ルの真空度に達したことが真空検出センサ
４６によって感知されるとエアバルブ４７が閉しると共
に真空ポンプ３９は停止する。

また同時にバルブ３０が開いてマグネ、トボンプ３１が
回転すると、電解液タンク２８には大気圧（７６０トー
ル）が作用しているので、該電解液タンク内の電解液１
８は矢印Ｃの如くホース５０により吸引されて電解液供
給ボート２４からバルブ３０を通って真空含浸槽３に気
泡と共に流入する。そして第５図をも参照して電解液１
８の液面１８ａが素子本体８ｃのわずかに上方に達する
と液面レヘル検出装置５１によってこれが検出されて電
解液供給ボート２４のバルブ３０が閉し、電解？＆１８
の供給が停止して真空含浸槽３内の電解液１８は数秒間
で電解コンデンサ素子８の素子本体８ｃに含浸される。

またこの際、第６図に示すように、大気圧（７６０トー
ル）が作用している電解液タンク２８から約２０トール
の真空度まで真空引きされた真空含浸槽３内に供給され
た電解液１８は気泡を含んでいるので、非常に大きな気
圧変化によって第５図に示すように、該気泡が膨張して
破裂し、更に電解液１８の沸点が下がって沸騰し、ｄ面
１８ａに波立ってこれが電解コンデンサ素子８のリード
線８ａ及び粘着テープ５にかかって該リード線及び粘着
テープを占すという欠点があった。

最近においては粘性が水程度に小さいか又は逆に粘性が
非常に大きい電解液が用いられるようになって来ており
、また真空含浸槽内の気圧を一段と下げて真空度も相当
高くされるため、電解液が真空含浸槽内で激しく沸騰し
、各部に飛び跳ねることとなり、リード線にこれが付着
して半田付は不良の原因となったり、自動組立機の稼動
率を低下させる要因ともなっていた。また気泡の存在に
よって電解液１８の含浸効率が低下していた。

目　　的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、電解液未含
浸の電解コンデンサ素子を真空含浸槽内に搬送して密閉
された該真空含浸槽内を真空状態として、該真空含浸槽
内の真空度よりも低い真空度に保って真空引きされた液
予備タンクに貯ｈａされ、−殺減圧されかつ気泡が取り
除かれた電解液を真空含浸槽に注入することによって、
大きな気圧の変化に伴なう電解液の沸騰現象及び気泡の
混入を抑制して電解液の含浸効率を向上させると共に、
リード線及び粘着テープ等に電解液が付着するのを完全
に防止し、これによって粘着テープの繰り返し使用を可
能とし、更に電解コンデンサ自動組立機を清浄な状態に
保持することである。

また他の目的は、真空含浸槽及び液予備タンクに夫々連
通接続される専用のサブ真空ポンプを設置することによ
って、真空含浸槽内の真空度に応じて液予備タンクの真
空度を容易に調整可能とすることであり、またこれによ
って電解液の沸騰現象を余り問題とせず、電解コンデン
サ素子に含浸させることができるようにすることである
。

また他の目的は、十分に高い真空度に調整された真空含
浸槽内で電解コンデンサ素子に含浸を行わせることによ
って、電解液の含浸性能そのものを向上させることであ
る。

構　戒 要するに本発明方法（請求項１）は、電解液未含浸の１
解コンデンサ素子を真空含浸槽内に搬送して該真空含浸
槽内を真空状態とし、該真空含浸槽に連通接続された液
予備タンク内の真空度を前記真空含浸槽内の真空度より
も低く保って真空引きされた該液予備タンクから前記真
空含浸槽に、大気圧から供給す′る場合に比べて小さな
圧力差で電解液を供給して前記電解コンデンサ素子の素
子本体に該電解液を含浸させることを特徴とするもので
ある。

また本発明装置（請求項２）は、電解液未含浸の電解コ
ンデンサ素子を収容し真空ポンプによって真空引きされ
る真空含浸槽と、該真空含浸槽に連通接続されて電解液
が一旦貯蔵されるように構成され前記真空含浸槽の真空
度より低い真空度に保つように真空引きされる液予備タ
ンクとを備えたことを特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第１
図において、本発明に係る電解コンデンサ素子の電解液
真空含浸装置ｌは、真空含浸槽３と、液予備タンク２と
、サブ真空ポンプ４とを備えている。

真空含浸槽３は、固定側真空含浸槽３Ｆと可動側真空含
浸槽３Ｍとで構成されており、連続する粘着テープ５に
よってリード線８ａをテーピング処理された電解コンデ
ンサ素子８を固定側真空含浸槽３Ｆに収容して該固定側
真空含浸槽の接合面３ｆに町動側真空含浸槽内Ｍの接合
面３ｇを当接させて密閉された真空含浸槽３は真空にさ
れ、その中に電解？ｆｆ１１Ｂが供給されて該電解液が
電解コンデンサ素子８に含浸されるようにしたもので、
高品質のアルミ合金鋳物等の材料で製作されている。

固定側真空含浸槽３Ｆの前面３ｄには電解液オーバフロ
ーポート２１と、電解液回収ポート２３と、電解液供給
ポート２４とが該前面３ｄに連通して形成されている。

電解液オーバフローボート２１はホース２０及びホース
２７を介して電解液回収用のダイヤフラムポンプ３２の
吸入ポート３２ａに連通接続され、ダイヤフラムポンプ
３２の仕出ポート３２ｂはホース３６により電解液タン
ク２８に連通接続されている。ホース３６の一端３６ａ
は電解液タンク２８の上部２８ａに装着されたポート３
４に接続されており、矢印Ｙの如く、回収された電解液
１８が液面１８ｂに滴下するようになっている。電解液
回収ポート２３はホース２５を介して回収タンク１６に
連通して形成されたポート３５に連通接続されている。

電解液供給ボート２４はホース５２を介して液予備タン
ク２に連通して形成されたポート９に連通接続されてい
る。

電解液オーバフローボート２１、電解液回収ポート２３
及び電解液供給ボート２４には、これらのポートを開閉
させるバルブ３７．２９及び３゜が夫々装着されており
、これらは図示しない制御装置によって制御されるよう
になっている。

可動側真空含浸槽３Ｍの前面３ｅには電解液回収ポート
２２が該前面３ｅに連通して形成されている。電解液回
収ポート２２はホース１７を介して回収タンク１６に連
通して形成されたポート４５に連通接続されている。

回収タンク１６に連通して形成されたポート２６はホー
ス２７を介してダイヤフラムポンプ３２の吸入ボー）３
２ａに連通接続されている。

ポート２６には該ポートを開閉させるバルブ７゜が装着
されており、図示しない制御装置によって制御されるよ
うになっている。また可動側真空含浸槽３Ｍの上面３ａ
には解放ポート４４と、真空引きエアポート４８と、ポ
ート４９とが該上面３ａに連通して形成されている。真
空引きエアポート４８はホース４２を介してエアフィル
タ４１に連通接続され、更に該エアフィルタはホース３
８を介して真空ポンプ３９の吸入ボート３９ａに連通接
続されている。ボート４９はホース５３を介して真空含
浸槽３内の真空度を監視する真空検出センサ４６に接続
されている。

電解液回収ボート２２、解放ボート４４及び真空引きエ
アボート４８にはこれらのボートを開閉させるバルブ１
９、エアバルブ４３．４７が夫々装着されており、これ
らは図示しない制御装置によって制御されるようになっ
ている。

液予備タンク２の上部２ａには電解液ポートｌＯと、エ
アボート１１．１３とが該上部２ａに連通して形成され
ており、電解液ボート１０には以下に示す経路を経由し
て電解液１８が供給されるようになっている。即ち、電
解液タンク２８の下部２８ｂに連通して形成された電解
液ボート１２はホース５７を介してマグネソトボンブ３
１の吸入ボート３１ａに連通接続されており、吐出ボー
ト３１ｂはホース５６を介して液リターンバルブ７の吸
入ポー）７ａに連通接続されており、供給ボート７ｂｌ
ｋホース５５を介して液注入ハルプロの吸入ボート６ａ
に連通接続されて、次に吐出ボート６ｂはホース５４を
介して電解液ボート１０に連通接続されており、これに
よって該電解液ポートｌＯは電解液タンク２８の下部２
８ｂに連通して形成された電解液ポー１−１２に連通ず
る流路を確保し得るようになっている。

液リターンバルブ７は図示しない制御装置による制御に
よって吸入ボート７ａに送り込まれた電解、・夜１８の
流路を供給ポー１−７ｂ又はリターンポート７Ｃに切り
換えるようになっており、該リターンボート７Ｃに接続
されたホース５８の一端５８ａは電解液タンク２８内の
電解液１８の液面１８ｂの上方に臨んで開口している。

エアポート１１は、ホース５９により空気と電解液１８
に分離せしめる電解液分離槽３３の吸入ボート３３ａに
連通接続されている。またエアボート１１には、該エア
ボートを開閉させるエアバルブ１４が装着されており、
図示しない制御装置によって制御されるようになってい
る。

エアボート１３はホース６７を介して真空検出スイッチ
１５に連通接続されており、該真空検出スイソチによっ
てエアバルブ１４を作動させる指令が発せられるように
なっている。

液予備タンク２の下部２ｂにはボート９と液面検出装置
６１とが該下部２ｂに連通して接続されており、ボート
９はホース５２を介して電解液供給ボート２４に連通接
続されて真空含浸槽３内に電解液１８を供給するように
なっている。

液面検出装置６１は、液予備タンク２内の電解液１８の
水位を計量する液柱管６２と一対のフォトセンサユニッ
ト６３．６４とで構成されており、フォトセンサユニッ
ト６３は最高の液面水位を検出し、またフォトセンサユ
ニット６４は最低の液面水位を検出して図示しない制御
装置に信号を送出するようになっている。

液分離槽３３の空気吐出ボート３３ｂは、ホース６０を
介してサブ真空ポンプ４の吸入ボート４ａに連通接続さ
れている。電解液分離槽３３の電解液吐出ボート３３゛
ｃは、ホース６５を介してドレーンタンク６６に連通接
続されている。

空気吐出ポート３３ｂ及び電解液吐出ボート３３ｃには
これらのボートを開閉させるエアハルプロ８、バルブ６
９が夫々装着されており、これらは図示しない制御装置
により制御されるようになっている。

そして本発明方法（請求項１）は、未含浸の電解コンデ
ンサ素子８を真空含浸槽３Ｆ内に殿送して該真空含浸槽
３内を真空状態とし、該真空含浸槽に連通接続された液
予備タンク２内の真空度を真空含浸槽３内の真空度より
も低く保って真空引きされた該液予備タンクから真空含
浸槽３に、大気圧から供給する場合に比べて小さな圧力
差で電解液１８を供給して前記電解コンデンサ素子８の
素子本体８ｃに該電解液１８を含浸させる方法である。

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。連続する粘着テープ５によってリー
ド線８ａの上端部８ｂが所定の間隔で接着されテーピン
グ処理された未含浸の電解コンデンサ素子８は、第１図
に示すように、搬送装置（図示せず）によって搬送され
固定側真空含浸槽３Ｆに到達する。

このとき可動側真空含浸槽３Ｍは、エアシリンダ（図示
せず）等の作動によって固定側真空含浸槽３Ｆの方向に
押し出され、接合面３ｆ、３ｇを互いに当接させて真空
含浸槽３は密閉状態となる。

これによって電解コンデンサ素子８に対する電解液１８
の真空含浸の準備が完了する。

次に、電解コンデンサ素子８に対する電解液１８の含浸
工程′について説明する。バルブ１９゜２９．３０．３
７及びエアバルブ４３が閉じられ、エアバルブ４７が開
かれて真空ポンプ３９が回転し、真空含浸槽３の真空引
きが開始され、該真空含浸槽から矢印Ａで示す如く真空
引きが行われる。

真空含浸槽３からの空気は、ホース４２を通ってエアフ
ィルタ４１に入り、ホース３８を通って矢印Ｂの如く真
空ポンプ３９の吸入ボート３９ａに入る。このような真
空引きが一定時間にわたって行われて真空含浸槽３内が
約２０トールの真空度に達したことが真空検出センサ４
６によって感知されると、エアバルブ４７が閉じると共
に真空ポンプ３９は停止する。

このときバルブ３０が開いて約２００１−ルの真空度ま
で真空引きされた液予備タンク２内の電解液１８は真空
脱泡され、該電解液はボート９からホース５２を通って
矢印りの如く吐出され、電解液供給ボート２４から真空
含浸槽３内に流入する。そして第２図をも参照して、電
解液１Ｂの液面１８ａが素子本体８Ｃのわずかに上方に
達すると液面レヘル検出装置５１によってこれが検出さ
れて電解液供給ボート２４のバルブ３０が閉し、電解液
１８の供給が停止して真空含浸槽３内の電解液１８は数
秒間で電解コンデンサ素子８の素子本体８ｃに含浸され
る。

またこの際、第３図に示すように、真空度が約２００ト
ールに真空引きされた液予備タンク２から約２０トール
の真空度まで真空引きされた真空含浸槽３内に供給され
た電解液１８は、気圧の変化が少ないこと及び気泡を含
んでいないので、第２図に示すように、液面１８ａは波
打ち現象がなく静かに電解コンデンサ素子８の素子本体
８ｃに含浸されてリード線８ａはクリーンな状態に保た
れるばかりでなく、気泡がないので電解液１８の含浸効
率が高い。

真空含浸槽３内において電解液１８の含浸が完了すると
、第１図に示すように、まずエアバルブ４３が開かれて
真空含浸槽３内が大気圧に解放され、増圧される。

そしてこれに少し遅れてバルブ１９．２９が開かれ、電
解液１８は矢印Ｅの如くホース１７を通って、また矢印
Ｆの如くホース２５を通って回収タンク１６内に流入す
る。

しばらくすると、バルブ３７．７０が開かれてダイヤフ
ラムポンプ３２が作動する。真空含浸槽３内の電解液１
８のオーバフローは矢印Ｇ及びＨの如くホース２０及び
ホース２７を通って吸入ボート３２ａに入る。また回収
タンク１６内の電解液１８はボート２６から矢印Ｈの如
くホース２７を通って吸入ボー）３２ａに入る。ダイヤ
フラムポンプ３２によって・吸引された電解液１８は、
吐出ボート３２ｂから矢印■の如くホース３６を通って
ボート３４に送られ、該ボートから矢印Ｙの如く電解液
タンク２８内に戻される。

これによって電解コンデンサ素子８には十分な量の電解
液１８が含浸され、一連の電解液含浸工程が完了となる
。

すると上記と逆の作用により、可動側真空含浸槽３Ｍが
固定側真空含浸槽３Ｆから退く方向に移動し、これによ
って接合面３ｆ、３ｇが開いて連続する粘着テープ５に
接着された電解コンデンサ素子８が解放される。図示し
ない搬送装置によって未含浸の電解コンデンサ素子８が
固定側真空含浸槽３Ｆに達するまで再び搬送される。

ここで液予備タンク２内の真空度を約２００トールに保
つ作用について説明する。真空検出スイッチ１５によっ
て液予備タンク２内の真空度が約２００トールより低い
状態にあることが感知されると、エアバルブ１４．６８
が開かれてサブ真空ポンプ４が回転し、液予備タンク２
内の真空引きが開始されて電解液１８内の気泡が除去さ
れ、空気と電解液１８の混合物は液予備タンク２から矢
印Ｊの如くホース５９を通って電解液分離槽３３の吸入
ポート３３ａに入る。該電解液分離槽で分離された空気
は、矢印にの如くホース６０を通ってサブ真空ポンプ４
の吸入ポート４ａに入る。液分離槽３３で分離された電
解液１８は、所定の量に達するとバルブ６９が開かれて
電解液吐出ポート３３ｃより矢印りの如くホース６５を
通ってドレーンタンク６６に回収される。

サブ真空ポンプ４の真空引きによって液予備タンク２内
の真空度が約２００トールより高い状態に達すると、真
空検出スイッチ１５がリセットされ、エアバルブ１４．
６８が閉して所定の真空度が保持され、サブ真空ポンプ
４は停止する。

液予備タンク２内の電解液１８の液面が下がり、ホトセ
ンサユニット６４によって該液面が検出されると、液注
入バルブ６、液リターンバルブ７が開放状態になると共
にマグネットポンプ３１が始動する。電解液タンク２８
内の電解液１８は矢印Ｍの如くホース５７を通ってマグ
ネットポンプ３１の吸入ポート３１ａに入り、吐出ポー
ト３１ｂより吐出された電解液１８は、矢印Ｎの如くホ
ース５６を通って更に液リターンバルブ７によって流路
が開放された吸入ボート？ａから供給ポート７ｂを通っ
て矢印Ｐの如くホース５５を通って吸入ポーｔ−６ａに
入る。液注入バルブ６が開いているので、電解液１８は
、吐出ポート６ｂよりホース５４を通って矢印Ｑの如く
電解液ポート１０から液予備タンク２に供給される。該
液予備タンクに電解液１８が継続して供給され、液面が
上がってホトセンサユニット６３によって該液面が検出
されると、液注入バルブ６、液リターンバルブ７が閉し
る。

液リターンバルブ７が閉しると、流路は、吸入ポート７
ａからリターンポート７Ｃへ連通ずるので、ホース５６
を通って吸入ボー）？ａに入った電解液１８は、リター
ンポート７ｃから矢印Ｒの如くホース５Ｂを通って電解
液タンク２８に回収される。

しばらくすると、図示しない制御装置の作用によりマグ
ネットポンプ３１は停止する。

以上のように、本発明においては、上記の様な電解コン
デンサ素子８の真空含浸槽３内への搬入、真空含浸、該
真空含浸槽３からの搬出の各工程が自動的に繰り返され
て、電解コンデンサ素子８に対する電解液１８の真空含
浸が自動的に行われ、電解液１８がリード線８ａに付着
していない清浄な含浸済みの電解コンデンサ素子８を得
ることができる。なお、本発明はテーピング方式でなく
、クランプ治具によって整列挟持された電解コンデンサ
素子の含浸についても適用できることは言うまでもない
。

効果 本発明は、上記のように電解液未含浸の電解コンデンサ
素子を真空含浸槽内に搬送して密閉された真空含浸槽内
を真空状態として、該真空含浸槽内の真空度よりも低い
真空度に保って真空引きされた液予備タンクに貯蔵され
、−殺減圧され気泡が取り除かれた電解液を真空含浸槽
に注入するようにしたので、気圧の変化に伴なう電解液
の沸騰現象及び気泡の混入を抑制して電解液の含浸効率
を向上させることができると共に、リード線及び粘着テ
ープ等に電解液が付着するのを完全に防止でき、この結
果、粘着テープの繰り返し使用が可能となり、更に電解
コンデンサ自動組立機を清浄な状態に保持することがで
きる効果がある。また真空含浸槽及び液予備タンクに夫
々連通接続される専用のサブ真空ポンプを設置したので
、真空含浸槽内の真空度に応して液予備タンクの真空度
を容易に調整することができるという効果が得られ、こ
の結果、電解液の沸騰現象を余り問題とせず電解コンデ
ンサ素子に含浸させることができる効果がある。また十
分に高い真空度に調整された真空含浸槽内で電解コンデ
ンサ素子に含浸を行わせることによって、電解液の含浸
性能を一段と向上させることができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の実施例に係り、第１図は真
空ポンプ、真空含浸槽、液予備タンク、サブ真空ポンプ
、電解液分離槽、電解液タンクとの関連における電解液
真空含浸装置の全体斜視図、第２図は真空含浸槽内で含
浸される電解コンデンサ素子と電解液の状態を示す部分
正面図、第３図は電解液の所在と真空度との関係を示す
線図、第４図乃至第６図は従来例に係り、第４図は真空
ポンプ、真空含浸槽、電解液タンクとの関連における電
解液真空含浸装置の全体斜視図、第５図は真空含浸槽内
で含浸される電解液と電解コンデンサ素子の状態を示す
部分断面図、第６図は電解液の所在と真空度との関係を
示す線図である。 Ｉは電解コンデンサ素子の電解液真空含浸装置２は液予
備タンク、３は真空含浸槽、４はサブ真空ポンプ、８は
電解コンデンサ素子、１８は電解液、３９は真空ポンプ
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電解液未含浸の電解コンデンサ素子を真空含浸槽内
   に搬送して該真空含浸槽内を真空状態とし、該真空含浸
   槽に連通接続された液予備タンク内の真空度を前記真空
   含浸槽内の真空度よりも低く保って真空引きされた該液
   予備タンクから前記真空含浸槽に、大気圧から供給する
   場合に比べて小さな圧力差で電解液を供給して前記電解
   コンデンサ素子の素子本体に該電解液を含浸させること
   を特徴とする電解コンデンサ素子の電解液真空含浸方法
   。 ２　電解液未含浸の電解コンデンサ素子を収容し真空ポ
   ンプによって真空引きされる真空含浸槽と、該真空含浸
   槽に連通接続されて電解液が一旦貯蔵されるように構成
   され前記真空含浸槽の真空度より低い真空度に保つよう
   に真空引きされる液予備タンクとを備えたことを特徴と
   する電解コンデンサ素子の電解液真空含浸装置。 ３　前記液予備タンクにはサブ真空ポンプが連通接続さ
   れ、該サブ真空ポンプは、前記液予備タンクより吸引さ
   れる空気、電解液の混合物を空気及び電解液に分離させ
   る電解液分離槽を介して前記液予備タンク内を真空引き
   するように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の電解コンデンサ素子の電解液真空含浸装置
   。