JPH0514503Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、弁構造を改良した電解コンデンサの
防爆用ケースに関する。

（従来の技術） 電解コンデンサにおいて、回路の異常により過
電流が流れると多量のガス発生となりケース内の
圧力が増大して爆発する危険性を有しているた
め、防爆機能が必要である。

一般に電解コンデンサにおける防爆機能として
は、ケース開口部を封口する封口体又はケース自
体に肉薄の防爆弁を設け、ケース内のガス圧が限
度に達したときにガス圧によつて防爆弁を動作さ
せ、ガスを外部に放出させて爆発を未然に防止す
るものであり、上記いずれの防爆機能を用いるか
は、ケースサイズ等によつて必ずしも一様でない
が、近年はケース自体に肉薄の防爆弁を設けたケ
ース弁構造が一般化している。

従来、これらケース弁構造としては、ケース底
面にＨ字状とかＹ字状とかあるいはＹ字状を上下
に結んだ形状とかの溝部を設けた各種の構造が採
用されている。しかして、これらはいずれも内圧
上昇時溝部の交点部分が破壊しやすいことから弁
動作が確実で防爆効果が大きい特徴を有する。

しかしながら、弁動作状態としては交点周囲が
裂開片となり、この裂開片が巻かれてケース底面
に大きな開口部となり、開口部からコンデンサ素
子が飛び出して併設機器の破壊に至る重大欠点を
招く危険性を有している。

そのため、これらの欠点を解消する技術として
第７図に示すように、ケース底面に設ける溝部１
２形状として英文字のＴを一対とし、このＴの下
端部と下端部間に空間１３を設け向かい合せて対
称に配置するようにした実公昭62−6680号公報又
は第８図に示すようにケース底面１１の中心点を
通る短い短切溝１４が設けられ、この短切溝１４
の中心点より等距離にある一対の中間点より短切
溝１４に対して直角方向で、且つ相反する方向に
それぞれ直交切溝１５，１６を設けた構造として
実公昭62−14677号公報などがあり、防爆弁動作
時ケース底面が裂開片として巻かれるように大き
く開くことをなくし、コンデンサ素子の飛び出し
をなくした構造として注目に値する。

しかしながら、防爆弁を構成する溝部の形状は
いずれも交点１７を有する形状であるため、弁動
作時交点１７から延びた溝部１２間又は短切溝１
４と直交切溝１５，１６間に形成される破壊片１
８は直角部を有し巻かれることなく若干盛り上が
つた状態となるため、破壊時エネルギーによるコ
ンデンサ素子と破壊したケース底面との衝突の
際、陰極と電解液を通して導通となつている破壊
片１８の直角部の尖つた先端がコンデンサ素子の
端面に食込み短絡し、火花発生−コンデンサ紙の
引火、ひいては併設機器の焼損に至る重大事故の
発生の危険性があり、実用上必ずしも有効な技術
とは言えなかつた。

（考案が解決しようとする問題点） 以上のように、従来開示されている電解コンデ
ンサの防爆用ケースでは、防爆弁機能動作時短絡
の危険性が解消されず、電解コンデンサ自体の焼
損のみならず、他の併設機器の焼損に至る重大事
故、発生の危険性を有し、実用上有効な構造とは
言えない現状にある。

本考案は、上記のような事故発生の危険性を解
消し、内圧上昇時理想的な弁動作機能を発揮でき
る電解コンデンサの防爆用ケースを提供すること
を目的とするものである。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案の電解コンデンサの防爆用ケースは、ケ
ース底面に少なくとも一部に直接部を有し、中心
に関して点対称な関係にある一対が180度未満の
角度で交わる交点のない溝を設けたことを特徴と
するものである。

（作用） 以上のように構成してなる電解コンデンサの防
爆用ケースによれば、ケース底面に少なくとも一
部に直線部を有し、中心に関して点対称な関係に
ある一対が180度の角度で交わる交点のない溝構
成となつているため、内圧上昇によつて加えられ
る応力は、前記一対の直線部間に位置する空間に
働き、直線部のケース底面の中心部付近に位置す
る部分から切れ目が発生し、この切れ目より内圧
が徐々に連続的に放出される効果的な防爆弁作用
を発揮する。

（実施例） 以下、本考案の実施例につき図面を参照して説
明する。すなわち、第１図及び第２図に示すよう
に、金属ケース１の底面２に肉薄からなる直線溝
３部と曲線溝４部を連結した釣針状溝５一対を設
け、一対が金属ケース１の底部２中心点Ｓに関し
て点対称な位置関係にあるようにし一対が180度
未満の角度で交わる交点を一切なくした溝構成と
してなるものである。

以上のように構成してなる電解コンデンサの防
爆用ケースを用いた電解コンデンサにおいて、内
圧が上昇した場合、金属ケース１の底面２が外側
に向かつて押し上げられることになるが、その応
力は一対の直線溝３部間の空間６付近に働き、そ
れによつて直線溝３部に切れ目が発生し、この切
れ目より内圧が徐々に連続的に放出される作用を
有すると同時に、開弁によつて金属ケース１の底
面２に大きな開口部形成となるようなことはな
い。

また溝構成として交点が一切ないものであるた
め、従来技術として例示した第７図及び第８図に
示した防爆弁構造のように、破壊片として尖つた
直角部が形成されることはなく、直角部にコンデ
ンサ素子端面が食込んだりする要因はなく、コン
デンサ自体の焼損はもとより併設機器の焼損事故
の危険性は解消される。

更に、単なる切れ目発生による開弁動作である
ため防爆動作音も極めて低くなる利点をもつ有す
る。

なお、一対の直線溝３部間の距離、すなわち近
接部分の空間６の広さを大きくすると弁動作が遅
くなり、小さくすると弁動作が速くなる傾向を示
すことが実験上明らかであり、一対の直線溝３部
間の距離を任意に設定することによつて弁動作の
速さを適宜に設定することが可能である。

また、上記実施例では溝構成として釣針状溝を
例示して説明したが、これに限定されることな
く、例えば第３図に示すように金属ケース１の底
面２にこの底面２の中心点Ｓからそれぞれ等間隔
離れた位置に通過し、一部平行状態からなり、一
方端それぞれを外周方向に延長した一対の直線溝
３を設けた構造、あるいは第４図に示すように金
属ケース１底面２の中心から等間隔離れた位置に
一対の平行状の直線溝３を設けた構造など、中心
点に関して点対称な位置関係にある一対の直線溝
部からなり、且つ180度未満の角度で交わる交点
のない溝構成とすることによつて、弁動作の速さ
に若干の違いはあるが、本願考案の目的効果であ
る開弁部とコンデンサ素子端面の短絡の危険性を
解消できる点で遜色がないものとなる。

次に本考案Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと前述の従来技
術で述べた第８図に示す従来の参考例Ｆにおける
実験結果について述べる。

まず最初にケース段階における弁厚と開弁圧力
との関係を確認した。

すなわち溝形状として本考案Ａは第２図に示す
もの、本考案Ｂは第３図に示すもの、本考案Ｃは
第４図に示すもの、本考案Ｄは第５図に示すも
の、本考案Ｅは第６図に示すもの、参考例Ｆは第
８図に示すもので、試料はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆとも30mmφ×50mmのアルミニウムケースを用
い、本考案Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにおける各寸法と
してR₁＝4.5mm、R₂＝５mm、l₁＝12mm、l₂＝４mm、
l₃＝２mm、l₄＝20mm、l₅＝３mm、l₆＝11mm、l₇＝2.5
mm、l₈＝９mm、ケース底厚0.45mmと設定したとき
の弁厚と開弁圧力との関係を調べた結果第９図に
示すようになつた。

なお、試料数は各20個である。

第９図から明らかなように、本考案Ａのものは
他のものと比較して同一弁厚の場合、より低い内
圧で弁動作することが可能で、特に優れた防爆弁
構造であるが、本考案Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅも参考例Ｆ
と比較して弁動作上遜色なく実用上有効であるこ
とを実証した。

次にアルミニウムケースとして上記と同一試料
を用いて構成した200V−680μFの電解コンデン
サとした本考案A₁、B₁、C₁、D₁、E₁及び参考例
F₁それぞれにAC電圧170Vを印加したときの防爆
弁動作状況を確認した結果、参考例F₁のものは
状に割れるように開き、20個中４個がコンデンサ
素子端面に開いた直角部の尖つた先端が食込み短
絡−発火となつたのに対し、本考案A₁、B₁、C₁、
D₁、E₁とも直線溝部に切れ目が入つた状態での
防爆弁動作にとどまり短絡−発火等は皆無であつ
た。

以上の２つの実験結果から参考例Ｆのものは内
圧上昇による開弁動作上何ら問題はないが、溝構
成として交点を有することから破壊片として尖つ
た直角部が形成される要因を有し短絡−発火の危
険性があるのに対し、本考案Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
のものは開弁動作効果及び短絡−発火の防止効果
とも優れており、電極コンデンサの防爆用ケース
として有効であることが確認された。

［考案の効果］ 本考案によれば、内圧上昇による防爆弁動作状
態として溝の切れ目にとどまるためケース底面に
開口部形成はなく、短絡によつて引き起こされる
焼損事故の危険性のない実用的価値の高い電解コ
ンデンサの防爆用ケースを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例に係る防
爆用ケースを示すもので、第１図は一部を切欠し
た正面図、第２図は底面図、第３図〜第６図は本
考案の他の実施例に係る防爆用ケースそれぞれを
示す底面図、第７図および第８図は従来の参考例
に係る防爆用ケースそれぞれを示す底面図、第９
図は弁厚−圧力特性曲線図である。 １……ケース、２……底面、３……直線溝、４
……曲線溝、５……釣針状溝、６……空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケースの底面に防爆弁として肉薄の溝を設けた
   電解コンデンサの防爆用ケースにおいて、前記溝
   が少なくとも一部に直線部を有し、中心に関して
   点対称な位置関係にある一対が180度未満の角度
   で交わる交点のないものであることを特徴とする
   電解コンデンサの防爆用ケース。