JPH04316307A - 積層型コンデンサ - Google Patents
積層型コンデンサInfo
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- JPH04316307A JPH04316307A JP4032937A JP3293792A JPH04316307A JP H04316307 A JPH04316307 A JP H04316307A JP 4032937 A JP4032937 A JP 4032937A JP 3293792 A JP3293792 A JP 3293792A JP H04316307 A JPH04316307 A JP H04316307A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
サに関し、さらに詳しく言えば、第1および第2の対向
側縁を有する複数の層を備え、各層が第2側縁において
狭い端縁金属帯域に隣接して配置された無金属帯域とそ
の帯域と、第1側縁との間に配置された少なくとも1列
の無金属レーンとを有する改良された積層型コンデンサ
に関する。
して次のものがある。第3,292,063号 第3
,483,453号 第3,508,128号第3,
651,548号 第4,425,552号 第4
,586,112号第4,462,062号 第4,
750,085号
状の誘電体芯材14とこの芯材に螺旋状に巻き付けられ
た多層フィルム部材12を有する巻付けコンデンサが開
示されている。フィルム部材は、第1誘電層16と第2
誘電層18とからできている。第1誘電層20は複数の
間隔をあけた導電ストリップ22からできている。導電
ストリップ22は、第1誘電層16の上面と第2誘電層
18の下面との間に配置される。第2導電層38は複数
の間隔をあけた導電ストリップ40からできている。導
電ストリップ40は、第1誘電層16の下面と第2誘電
層18の上面との間に配置される。導電ストリップ40
は、導電ストリップ22に関して間隔をあけて重ねられ
る。
層内に横に分離されたフォイル23,24と、他層内に
横に分離されたフォイル25,26とを有する3つの区
分の直列巻付け平坦パックからなるコンデンサ・パック
構成が開示されている。前記層が絶縁シート27,28
によって分離されている。フォイル23,26は各絶縁
シート28,27の縁を超えて延びる。図4に示すよう
にフォイル26は、距離Aだけフォイル24に重なる。 さらに、フォイル24は他の縁において距離Aだけフォ
イル25に重なり、また、フォイル25は距離Aだけフ
ォイル23に重なる。重なり面積は、3つの直列接続コ
ンデンサを形成するように有効フォイル面積を画定する
。
接続対の分離巻付け内部直列巻きコンデンサ部分を示唆
している。各部分は、誘電スぺーサ18によって第1浮
遊電極14から分離された内部電極10と、第2浮遊電
極16と、第2誘電スぺーサ20とを有している。第2
浮遊電極16は、第1浮遊電極及び最外電極12と容量
重量状態にある。第2誘電スぺーサ20は、ユニットが
巻き上げられたときに電極12,14から電極10,1
6を分離する。
、並んで配置されかつ2つの誘電ストリップ18,20
間に挟まれた2つの金属フォイル電極12,14を有す
る巻付けコンデンサを示唆している。金属化されたアイ
ドラ16は2つのフォイル電極12,14から見て、誘
電ストリップ20の裏側に配置されている。金属化され
たアイドラは、金属の薄層で両面を被覆された一枚の不
導体紙基板からつくられる。フォイル電極12,14お
よびアイドラ16の構成は、直列に接続された2つのコ
ンデンサを提供する。
の層の長さを有する積層型コンデンサを開示している。 各層は両側縁を有し、かつ、誘電基体と金属フィルムと
からできている。金属フィルムは、一方の側縁から他方
の側縁に向かって延びている。各層は金属フィルムのな
い帯域を有している。その帯域は、無金属帯域によって
金属フィルムの残部から離隔された他方の側縁において
狭い端縁金属帯域を画定し、かつ、他方の側縁から離隔
されている。
な関係があるものとしてのみ挙げてあり、多容量を有す
るコンデンサおよびそれを成形する方法の技術状態を示
すものとして挙げてある。
,062号の改良である。該特許の積層型コンデンサは
、基本的には1電界平行板切断縁式のものである。この
型式のコンデンサは、約100V DCまたは250
V ACの使用電圧印加に一般に限られる。製造過程
中に、コンデンサは親コンデンサから切り出される。切
断器具は、実効電極領域を通して切断する。第1組の等
電位電極は、空中の支持誘電フィルムの切断縁によって
第2組の等電位電極から分離される。電圧が2組の等電
位電極間で許容レベルを超えて増加されたとき、電弧が
一方の組の電極から他方の組の電極へ飛び移る。電弧は
蒸着電極縁から離れて燃え、切断誘電フィルム縁を炭化
し、コンデンサを電気的に劣化させる。電弧を避けるた
めの最大の安全電圧は直接に変化するが、誘電フィルム
厚に直線的に比例して変化する訳ではない。巻上げシス
テムは、例えば、10ミクロン以下の厚みを有するPE
Tフィルムに限られる。
強度において著しく大きい積層型コンデンサを提供する
ことが望ましい。改良されたコンデンサを製造するため
に、少なくとも1列の無金属レーンを前記米国特許4,
462,062号のコンデンサの複数の層の各々に加え
ることが必然的に発見された。その結果、誘電破壊電圧
を有効に3倍にするために直列に接続された3つのコン
デンサとして機能する3部分直列接続コンデンサが形成
される。
は、3つの部分の各々の容量に対して逆の関係で各直列
コンデンサ部分にわたって自然に分布する。3つのコン
デンサ部分が等しい容量になるように製造されるならば
、各部分は端の端子に加わる電圧の1/3を支持するこ
とになる。この電圧が切断縁におけるフィルム厚につい
て切断縁の電弧絡を避けるための最大安全電圧であるな
らば、該コンデンサ端の端子に加える電圧は切断縁の電
弧絡なしに3倍の大きさにする事ができる。
、製造および組立が比較的簡単かつ経済的でしかも従来
のコンデンサの欠点を克服する複数の層の各々において
配置された少なくとも1列の無金属レーンを有する改良
された積層型コンデンサを得ることにある。
しく増加させた改良された積層型コンデンサを得ること
にある。
の顕著な増加と増大されたコロナ始動電圧を有する改良
された積層型コンデンサを得ることにある。
および第2側縁を有する複数の層を有し、各層が無金属
帯域と第1側縁との間に配置された少なくとも1列の無
金属レーンと第2側縁とにおいて狭い端縁金属帯域に隣
接して配置された無金属帯域を有しているような改良さ
れた積層型コンデンサを得ることにある。
、本発明は、第1群を構成する複数の第1層の長さと、
第2群を構成する複数の第2層の長さとを有している積
層型コンデンサを提供することに関している。各第1お
よび第2層が、第1および第2両側縁を有している。各
第1層は、第1誘電基体と第1金属フィルムとを有して
いる。第1金属フィルムは、第1層の第1側縁から第2
側縁に向かって延びている。各第2層は、第2誘電基体
と第2金属フィルムとを有している。第2金属フィルム
は、第2層の第2側縁から第1側縁に向かって延びる。
域によって離隔された第2側縁において第1端縁金属帯
域を形成するように、第1金属フィルムが、第2側縁か
ら離隔された第1の比較的狭い無金属帯域を有している
。第1金属フィルムは、無金属帯域と第1側縁との間に
配置された第1無金属レーンを有していて、第1金属フ
ィルムを第1および第2区分に分離する。第2金属フィ
ルムの残部から第2無金属帯域によって離隔された第1
側縁において第2端縁金属帯域を形成するように、第2
金属フィルムは、第1側縁から隔離された第2の比較的
狭い無金属帯域を有している。第2金属フィルムは、第
2無金属帯域と第2側縁との間に配置された第2無金属
レーンを有していて第2金属フィルムを第3および第4
区分に分離する。
記第2層を挿入されて、前記第1および第2誘電基体が
前記第1および第2区分を前記第3および第4区分から
分離する。第1群の第1層が前記第2群の第2層からず
らされて、該第1群の前記第1側縁が前記第2群の前記
第1側縁を超えて外方に延び、また、該第2群の前記第
2側縁が前記第1群の前記第2側縁を超えて外方に延び
る。第1群の外コンデンサ電極を形成するために前記第
1層の前記第1区分と電気的に接続するように、前記外
方に延びる第1群の第1側縁が導電被覆によって覆われ
ている。第2群の外コンデンサ電極を形成するために前
記第2層の前記第4区分と電気的に接続するように、前
記の外方に延びる第2群の第2側縁が導電被覆によって
覆われている。
原理に基づいて構成された改良積層型コンデンサ10の
断面図を示す。積層型コンデンサ10は、一体に組み立
てられる前の第1層12と第2層14とを有している。 第1層12は、第1ウエブから複数の個々のストリップ
に切断された単独のスリップの一部を示す。同様に、第
2層14は、第2ウエブから複数の個々のストリップに
切断された単独ストリップの一部を示す。
めに、前述した米国特許第4,462,062号を参照
する。この先行特許において、図1〜4には、第1ウエ
ブAが巻き戻される供給ロール2と、第2ウエブBが巻
き戻される供給ロール4が示されている。ウエブAは、
複数の間隔を置いた平行カッタ21aからなる第1ウエ
ブ切断ステーションへ通される。そのウエブステーショ
ンにおいて、ウエブAは、第1の複数のストリップ18
aに切断される。同様に、ウエブBは、複数の間隔を置
いた平行カッタ21bからなる第2ウエブ切断ステーシ
ョンへ通される。そのステーションにおいて、ウエブB
は第2の複数のストリップ18bに切断される。第1お
よび第2の複数のストリップ18a,18bは各加圧ロ
ーラ16a,16bに通され、次に巻き取りドラム20
に通されて、前述の米国特許第4,462,062号の
図5に示す様な層パターンをつくるように積層される。
1層12はストリップ13aから得られ、また、第1誘
電基体16と第1金属フィルム18とを有している。第
2層14はストリップ13bから得られ、また、第2誘
電基体20と第2金属フィルム22とを有している。第
1および第2誘電基体16,20は、商標「MYLAR
」で市販されている樹脂のような適当なプラスチック材
料から作ってもよい。第1および第2金属フィルム18
,22は蒸着アルミニウムでもよい。誘電基体16,2
0は、1インチの1万分の1や1千分の1程度の厚みを
有する非常に薄い層からつくられる。金属フィルム18
,22は、500オングストローム程度の厚みを有する
きわめて薄い層からつくられる。
6を有し、また第2層14は対向する左右側縁28,3
0を有している。第2層14は第1層12に関してずれ
て配置されていて、第1層の側縁24が第2層の側縁2
8を超えて横外方に延び、また、第2層14の側縁30
は第1層12の側縁26を超えて横外方に延びている。
3a上に端縁金属帯域34を形成するように、側縁26
から離れて置かれた比較的狭い無金属帯域32を有して
いる。第1金属フィルム18はさらに、無金属帯域32
と側縁24との間に配置された1列の無金属レーン36
を有する。レーン36は好ましくは帯域32と側縁24
とのほぼ中間に配置されて、第1金属フィルムを端区分
18aと中間区分18bとに分割する。第2金属フィル
ム22は、端縁金属帯域40をストリップ13b上に成
形するように側縁28から離れた比較的狭い無金属帯域
38を有している。第2金属フィルム22はさらに無金
属帯域38と側縁30との間に配置された1列の無金属
レーン42を有している。レーン42は、第2金属フィ
ルムを中間区分22aと端区分22bとに分割するよう
に帯域38と側縁30とのほぼ中間に配置されることが
好ましい。
だけ中間区分22aに重なる。また、中間区分22aは
他方の縁において同じ距離aだけ中間区分18bに重な
る。最後に、中間区分18bは他方の縁において距離a
だけ端区分22bに重なる。このようにして成形された
重畳面積は、有効板面積を表し、また、3系列のコンデ
ンサからできている。図1の積層型コンデンサ用の電気
的等価回路は、直列に接続された3つのコンデンサC1
,C2,C3を表す図2において示される。
層14の第2群に関してずらされて挿入された本発明の
積層型コンデンサ10aの部分斜視図が示される。隣接
層12,14の各々は、説明を簡明にするために、隣接
層から離れているように示されている。さらに、コンデ
ンサの体長を成形するために第1層12は側縁24,2
6において切断され、また第2層14は側縁28,30
において切断される。このように成形された積層型コン
デンサの体長が、相当に剛性のコンデンサ棒(図示せず
)をつくるように圧縮加熱を受ける。次にコンデンサ棒
は個々のコンデンサ・ユニットを成形するように横方向
に切断されうる。
第2層14の第2群35に関してずらして間挿された本
発明の組立積層型コンデンサ10bの拡大断面図が示さ
れる。第1群33は4つの層12からなり、また、第2
群35は4つの層14からなっている。第1群33にお
ける層12の側縁24において、金属フィルム端区分1
8aおよび誘電基体16が、第2群35における層14
の側縁28を超えて横外方に突出する。導電材料からな
る金属噴霧被覆37は、第1群の外コンデンサ電極を成
形するために金属フィルム端区分18aと電気的に接続
するように従来の方法で付着される。
おいて、金属フィルム端区分22bおよび誘電基体20
は、第1群33の層12の側縁26を超えて横外方に突
出する。さらに、導電材料からなる金属噴霧被覆39は
、第2群の外コンデンサ電極を成形するために金属フィ
ルム端区分22bと電気的に接続するように付着される
。
形された1列の無金属レーン36が第1群の中間浮遊電
極を画定する金属フィルム中間区分18bから金属フィ
ルム端区分18aを分離することが明らかである。また
、第2群35の第2層14の各々に成形された1列の無
金属レーン42が第2群の中間浮遊電極を画定する金属
フィルム中間区分22aから金属フィルム端区分22b
を分離する。第1群の外電極と第2群の外電極との間に
配置された第1群の中間浮遊電極と第2群の中間浮遊電
極とをつくることによって、直列の3つのコンデンサと
して有効に作用する3区分直列接続コンデンサが成形さ
れている。第1コンデンサを画定する第1区分は、端区
分18aと中間浮遊電極22aとの間に形成される。 第2コンデンサを画定する第2区分は、中間浮遊電極2
2aと中間浮遊電極18bとの間に形成される。第3コ
ンデンサを画定する第3区分は、中間浮遊電極18bと
端区分22bとの間に形成される。3つのコンデンサの
各々は第1および第2群の外電極に加えられる電圧の一
部のみを処理することを要求されるので、誘電破壊電圧
が本質的に3倍になる。
について1列の無金属レーンを加えることが、直列に接
続された3つのコンデンサを有効に提供する。直列の5
つのコンデンサは、第1および第2群の各々における層
について2列の無金属レーンをつくることによってつく
られうる。図5において、層12が2列の無金属レーン
36a,36bを有し、また、層14が2列の無金属レ
ーン42a,42bを有している本発明の積層型コンデ
ンサ10cの第2実施例が示されている。同じ幅のレー
ン36a,36bが金属フィルム18を3つの区分18
a〜18cに分割することが好ましい。各区分は、ほぼ
同じ幅になる。同様に同じ幅のレーン42a,42bが
金属フィルム22を3つの区分22a〜22cに分割す
ることが好ましい。各区分はほぼ同じ幅になる。図5の
積層型コンデンサ10cの電気的等価回路は、直列に接
続された5つのコンデンサC1〜C5を示す図6に示さ
れている。
ンサの所望の数に基づいて、層について任意の数のレー
ンが与えられる。さらに、レーンは、レーザビームに依
って付着金属を焼失させて成形してもよい。これは、前
述の米国特許第4,462,062号の図8に示されて
いるように、無金属帯域が成形される方法と同じである
。
多数の変更が本発明の範囲から逸脱することなく、本発
明になされうる。例えば、レーン36a,36b,42
a,42bの幅および間隔、ならびに、個々の区分18
a〜18cおよび22a〜22cの幅が、第1および第
2外電極間に含まれる個々のコンデンサ間に容量値の任
意の程度の変化を与えるように変えられることもできる
。
は、対向する第1および第2側縁を有する複数の層を有
し、各層は一方の側縁において狭い端縁金属帯域に隣接
して配置された無金属帯域と、且つ、該無金属領域と他
方の側縁との間に配置された少なくとも1列の無金属レ
ーンとを有している改良された積層型コンデンサを提供
する。本発明のコンデンサは、本体のACおよびDC電
圧強度を著しく増加させる。
いて構成された積層型コンデンサの2つの層を示す断面
図である。
ある。
分斜視図である。
大断面図である。
の層を示す断面図である。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 第1群を構成しかつ第1および第2両
側縁を有する複数の第1層の長さと、第2群を構成しか
つ第1および第2両側縁を有する複数の第2層の長さと
、からなる積層型コンデンサであって、各第1層が第1
誘電基体と第1金属フィルムとを有し、該第1金属フィ
ルムは前記第1層の第1側縁から第2側縁に向かって延
び、各第2層が第2誘電基体と第2金属フィルムとを有
し、該第2金属フィルムは該第2層の第2側縁から第1
側縁に向かって延び、前記第1金属フィルムの残部から
第1無金属帯域によって離隔された第2側縁におて第1
端縁金属帯域を形成するように、該第1金属フィルムが
、第2側縁から離隔された第1の比較的狭い無金属帯域
を有し、前記第1金属フィルムは、前記第1無金属帯域
と第1側縁との間に配置された第1無金属レーンを有し
ていて、前記第1金属フィルムを第1および第2区分に
分離し、前記第2金属フィルムの残部から第2無金属帯
域によって離隔された第1側縁において第2端縁金属帯
域を形成するように、前記第2金属フィルムは、第1側
縁から離隔された第2の比較的狭い無金属帯域を有し、
前記第2金属フィルムは、前記第2無金属帯域と第2側
縁との間に配置された第2無金属レーンを有していて前
記第2金属フィルムを第3および第4区分に分離し、前
記第1群の前記第1層は前記第2群の前記第2層と関連
付けられて、前記第1および第2誘電基体が前記第1お
よび第2区分を前記第3および第4区分から分離し、前
記第1群の第1層が前記第2群の第2層からずらされて
、該害1群の前記第1側縁が前記第2群の前記第1側縁
を超えて外方に延び、また、該第2群の前記第2側縁が
前記第1群の前記第2側縁を超えて外方に延び、第1群
の外コンデンサ電極を形成するために前記第1層の前記
第1区分と電気的に接続するように、前記の外方に延び
る第1群の第1側縁が導電被覆によって覆われており、
第2群の外コンデンサ電極を形成するために前記第2層
の前記第4区分と電気的に接続するように、前記の外方
に延びる第2群の第2側縁が導電被覆によって覆われて
いることを特徴とした積層型コンデンサ。 - 【請求項2】 前記第1および第2レーンは、実質的
に幅が等しいことを特徴とした請求項1記載の積層型コ
ンデンサ。 - 【請求項3】 前記第1および第2区分は、実質的に
幅が等しいことを特徴とした請求項1記載の積層型コン
デンサ。 - 【請求項4】 前記第3および第4区分は、実質的に
幅が等しいことを特徴とした請求項3記載の積層型コン
デンサ。 - 【請求項5】 前記第2区分が第1群の中間浮遊電極
を構成することを特徴とした請求項4記載の積層型コン
デンサ。 - 【請求項6】 前記第3区分が第2群の中間浮遊電極
を構成することを特徴とした請求項5記載の積層型コン
デンサ。 - 【請求項7】 前記第1および第2レーンがレーザ・
ビームによって成形されることを特徴とした請求項6記
載の積層型コンデンサ。 - 【請求項8】 第1群を構成しかつ第1および第2両
側縁を有する複数の第1層の長さと、第2群を構成しか
つ第1および第2両側縁を有する複数の第2層の長さと
からなる積層型コンデンサであって、各第1層が第1誘
電基体と第1金属フィルムとを有し、該第1金属フィル
ムは前記第1層の第1側縁から第2側縁に向かって延び
、各第2層が、第2誘電基体と、第2金属フィルムとを
有し、該第2金属フィルムは該第2層の第2側縁から第
1側縁に向かって延び、前記第1金属フィルムの残部か
ら第1無金属帯域によって離隔された第2側縁において
第1端縁金属帯域を形成するように、該第1金属フィル
ムが、第2側縁から離隔された第1の比較的狭い無金属
帯域を有し、前記第1金属フィルムは、前記第1無金属
帯域と第1側縁との間に配置された第1無金属レーンを
有していて、前記第1金属フィルムを端区分および中間
区分に分離し、前記第2金属フィルムの残部から第2無
金属帯域によって離隔された第1側縁において第2端縁
金属帯域を形成するように、前記第2金属フィルムは、
第1側縁から離隔された第2の比較的狭い無金属帯域を
有し、前記第2金属フィルムは、前記第2無金属帯域と
第2側縁との間に配置された第2の複数の無金属レーン
を有していて前記第2金属フィルムを端区分および中間
区分に分離し、前記第1群の前記第1層は前記第2群の
前記第2層と関連付けられて、前記第1および第2誘電
基体が前記第1金属フィルムの端区分および中間区分を
前記第1金属フィルムの中間区分から分離し、前記第1
群の第1層が前記第2群の第2層からずらされて、該第
1群の前記第1側縁が前記第2群の前記第1側縁を超え
て外方に延び、また、該第2群の前記第2側縁が前記第
1群の前記第2側縁を超えて外方に延び、第1群の外コ
ンデンサ電極を形成するために前記各第1層の前記端区
分と電気的に接続するように、前記の外方に延びる第1
群の第1側縁が導電被覆によって覆われており、第2群
の外コンデンサ電極を形成するために前記第2層の前記
端区分と電気的に接続するように、前記の外方に延びる
第2群の第2側縁が導電被覆によって覆われていること
を特徴とした積層型コンデンサ。
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