JPH0623237U - 高電圧コンデンサ及びマグネトロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機械的強度が大で、加湿耐電圧特性を含めて高
い耐電圧特性を有し、小型で安価な高電圧コンデンサ及
びマグネトロンを提供する。 【構成】接地金具１と、貫通コンデンサ２、３と、貫通
導体４、５と、絶縁樹脂充填部材７と、仕切り部材１４
とを有する。貫通コンデンサ２、３は電極２０３、３０
３が接地金具１の浮上り部１０１、１０２に固着されて
いる。貫通導体４、５は電極２０２、３０２に個別に導
通接続されている。絶縁樹脂充填部材７は、貫通コンデ
ンサ２、３の周りに連続するように充填されている。仕
切り部材１４は貫通コンデンサ２ー３間の絶縁樹脂充填
部材７中に埋設され、絶縁樹脂充填部材７を貫通コンデ
ンサ２ー３間で仕切っている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高電圧コンデンサ及びこの高電圧コンデンサでなるフィルタを有す るマグネトロンに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の高電圧コンデンサに係る先行技術文献例としては、例えば実公 昭１ー１９３８８号公報、実公昭６３ー４８１１２号公報等を上げることができ る。図７は上記先行技術文献等で知られた高電圧コンデンサの分解斜視図、図８ は同じくその正面断面図である。図示の高電圧コンデンサは、１つの貫通コンデ ンサ２の誘電体磁器素体２１０に、２つの貫通孔２１１、２１２を間隔をおいて 形成し、貫通孔２１１、２１２を開口させた両面に、互いに分離した個別電極２ １３、２１４に対して共通となる共通電極２１５を設け、共通電極２１５を、接 地金具１の浮上り部１１１上に半田付け等の手段によって固着すると共に、貫通 コンデンサ２の貫通孔２１１、２１２及び接地金具１の貫通孔１１２を通って絶 縁チューブ１０、１１を被せた貫通導体４、５を貫通させ、この貫通導体４、５ を、貫通コンデンサ２の個別電極２１３、２１４上に、電極接続体１２、１３等 を用いて半田付けした２連型となっている。接地金具１は、一面側の中央部また は中心部に浮上り部１１１を突出させ、浮上り部１１１の外周に、貫通コンデン サ２を包囲するように、絶縁ケース６を挿着すると共に、他面側に、貫通導体４ 、５を包囲するように、絶縁カバー９を挿着させてある。そして、絶縁ケース６ 及び絶縁カバー９で包囲された貫通コンデンサ２の内外に、エポキシ樹脂等でな る絶縁樹脂充填部材７、８を充填し、耐湿性及び絶縁性を確保してある。貫通導 体４、５の絶縁ケース６側の端部には、タブ接続子等の端子部４１、５１を形成 してある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の高電圧コンデンサは、１個の貫通コンデンサ２を用い、 その内外に絶縁樹脂充填部材７、８を充填してあるため、貫通コンデンサ２と絶 縁樹脂充填部材７、８との接触界面が貫通コンデンサ２の内周及び外周に絶縁樹 脂を楕円形状に充填するため、界面剥離の発生確率が高くなり、耐電圧不良を惹 起し易い。また、２連型貫通コンデンサを用いた場合には、その周りに絶縁樹脂 充填部材７、８を充填するので、形状の小型化に限界がある。更に２連型貫通コ ンデンサを用いるため、コスト高になる。上述の高電圧コンデンサを用いたマグ ネトロンも、上記問題点がそのまま出てしまう。

【０００４】 上述の問題点を回避するために、２連型が提案される以前に主流となっていた ２個の貫通コンデンサを用いたコンデンサ分離型高電圧コンデンサが再検討され た。しかし、コンデンサ分離型高電圧コンデンサには、次のような問題点があっ た。 （Ａ）各貫通コンデンサ毎に絶縁ケースを配置し、各絶縁ケース内の貫通コンデ ンサの周りに絶縁樹脂充填部材を充填する構造をとった場合、貫通コンデンサが 互いに分離するため、機械的強度が不充分になる。貫通コンデンサには貫通導体 が挿着されており、この貫通導体のタブ端子に外部コネクタが抜き差しされるた め、機械的強度が不充分であると、貫通導体にグラツキを生じ、貫通導体、誘電 体及び接地金具と、絶縁樹脂充填部材との間に界面剥離を生じ、耐電圧特性が劣 化する。また、絶縁ケース毎に個別に絶縁樹脂充填部材を充填しなければならな いため、絶縁樹脂充填部材注型工程数が増え、コストアップを招く。 （Ｂ）各貫通コンデンサ毎に絶縁ケースを配置した場合、絶縁ケース間に結露が 発生する。このため、高電圧が印加された場合に、貫通導体と接地金具との間で 、結露を通してリークが発生し、加湿耐圧特性が悪くなるということが分った。 この種の高電圧コンデンサは、電子レンジのマグネトロンのフィルタとしての重 要な用途があり、湿気や塵埃の多い環境で使用されることが多いため、高度の加 湿耐電圧レベルを有することが必須である。 （Ｃ）上記問題点を解決する手段として、例えば実公昭１ー１９３８８号公報、 実公昭６３ー４８１１２号公報等に記載された２連型高電圧コンデンサに見られ るように、２つの貫通コンデンサを１つの絶縁ケースで覆い、その内部に絶縁樹 脂充填部材を充填する構造も検討されたが、ヒートサイクル試験、ヒートショッ ク試験等において加わる熱ストレスが大きくなり、耐電圧不良等を発生する危険 性が高くなることが判明した。

【０００５】 そこで、本考案の課題は、上述する従来の問題点を解決し、機械的強度が大で 、加湿耐電圧特性を含めて高い耐電圧特性を有し、小型で安価な高電圧コンデン サ及びマグネトロンを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上述した課題解決のため、本考案に係る高電圧コンデンサは、接地金具と、貫 通コンデンサと、貫通導体と、絶縁樹脂充填部材と、仕切り部材とを有する高電 圧コンデンサであって、 前記接地金具は、同一面側に２つの浮上り部を有し、前記浮上り部のそれぞれ が中央部に穴を有し互いに間隔を隔てて配置されており、 前記貫通コンデンサは２個であって、それぞれが貫通孔を有すると共に、前記 貫通孔の開口する両面に電極を有し、前記浮上り部上に配置されて前記電極の一 方が前記浮上り部に固着されており、 前記貫通導体は、前記貫通コンデンサ毎に前記貫通孔内を貫通して備えられ、 それぞれが前記電極の他方に個別に導通接続されており、 前記絶縁樹脂充填部材は、前記貫通コンデンサの周りに連続するように充填さ れており、 前記仕切り部材は、前記貫通コンデンサの間の前記絶縁樹脂充填部材中に埋設 され、前記絶縁樹脂充填部材を前記貫通コンデンサ間で仕切っていること を特徴とする。

【０００７】 本考案に係るマグネトロンは、上述した高電圧コンデンサをフィルタとして備 えることが特徴である。

【０００８】

【作用】 接地金具は、同一面側に２つの浮上り部を有しており、貫通コンデンサは２個 であって、それぞれが貫通孔を有すると共に、貫通孔の開口する両面に電極を有 し、浮上り部上に配置されて電極の一方が浮上り部に固着されており、貫通導体 は、貫通コンデンサ毎に貫通孔内を貫通して備えられ、それぞれが電極の他方に 個別に導通接続されているから、コンデンサ分離型の高電圧コンデンサとなり、 ２連型高電圧コンデンサと比較して、界面剥離の発生確率が低くなると共に、耐 電圧不良が生じにくくなり、小型でコストも安価になる。

【０００９】 絶縁樹脂充填部材は、貫通コンデンサの周りに連続するように充填されている から、貫通コンデンサ及び貫通導体に対する機械的補強が増大し、貫通導体にグ ラツキを生じにくくなる。この結果、貫通導体、誘電体及び接地金具と、絶縁樹 脂充填部材との間の界面剥離が生じにくくなり、耐電圧特性が大幅に向上する。 また、２つの貫通コンデンサの絶縁樹脂充填部材を同時に注型できるため、絶縁 ケース毎に個別に絶縁樹脂充填部材を充填しなければならなかったコンデンサ分 離型高電圧コンデンサに比べて、絶縁樹脂充填部材注型工程数が半減し、コスト ダウンが達成される。

【００１０】 絶縁樹脂充填部材は、貫通コンデンサの周りに連続するように充填されている から、貫通コンデンサ間に結露が発生することがない。このため、電子レンジの マグネトロンのフィルタ等のように、湿気や塵埃の多い環境で使用された場合で も、高度の加湿耐電圧レベルを確保できる。

【００１１】 仕切り部材は、貫通コンデンサ間の絶縁樹脂充填部材中に埋設され、絶縁樹脂 充填部材を貫通コンデンサ間で仕切っているから、絶縁樹脂充填部材が貫通コン デンサの相互間で実質的に分離された状態で収縮動作を行う。このため、電子レ ンジ実装時及びヒートサイクル試験等において、貫通コンデンサ相互間に発生す る熱ストレスの相互作用が小さくなり、貫通コンデンサと絶縁樹脂充填部材との 間の剥離、隙間または亀裂等の発生が抑制され、耐電圧不良等を発生しにくくな る。仕切り部材は、絶縁樹脂充填部材に対して非接着性を示す絶縁樹脂が適して いる。絶縁樹脂充填部材に対して非接着性を示す仕切り部材を用いると、絶縁樹 脂充填部材の硬化収縮時の応力を、貫通コンデンサ相互間で分断し、絶縁樹脂充 填部材と誘電体磁器素体との間の剥離、隙間または亀裂の発生を防止できる。例 として、充填される絶縁樹脂充填部材がエポキシ樹脂である場合、仕切り部材は ポリプロピレン（以下ＰＰと称する）で構成する。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案に係る高電圧コンデンサの分解斜視図、図２は同じくその断面図 である。１は接地金具、２、３は貫通コンデンサ、４、５は貫通導体、６は絶縁 ケース、７、８は絶縁樹脂充填部材、９は絶縁カバー、１０、１１は絶縁チュー ブ、１４は仕切り部材である。

【００１３】 接地金具１は、同一面側に２つの浮上り部１０１、１０２を有し、浮上り部１ ０１、１０２のそれぞれが中央部に穴１０３、１０４を有し互いに間隔を隔てて 配置されている。

【００１４】 貫通コンデンサ２、３は２個であって、それぞれが誘電体磁器素体２００、３ ００に、貫通孔２０１、３０１を有すると共に、貫通孔２０１、３０１の開口す る両面に電極（２０２、２０３）、（３０２、３０３）を有し、浮上り部１０１ 、１０２上に配置されて電極２０３、３０３が浮上り部１０１、１０２に半田付 け等の手段によって固着されている。

【００１５】 貫通導体４、５は、貫通コンデンサ２、３毎に貫通孔２０１、３０１内を貫通 して備えられ、それぞれが電極２０２、３０２に個別に導通接続されている。貫 通導体４、５は接地金具１の浮上り部１０１、１０２に設けられた穴１０３、１ ０４を非接触状態で貫通して両端が外部に導出されている。１２、１３は貫通導 体４、５と電極２０２、３０２とを接続する電極接続金具である。貫通導体４、 ５の上端側（図において）にはタブ端子部４１、５１が設けられている。

【００１６】 絶縁ケース６は、下部開口側が浮上り部１０１、１０２の外周に挿着され、内 径部６１１、６２１内に貫通コンデンサ２、３を収納している。

【００１７】 絶縁樹脂充填部材７は貫通コンデンサ２、３の周りに連続して充填されている 。絶縁樹脂充填部材７の外側には絶縁ケース６が密着して配置されている。絶縁 樹脂充填部材８は接地金具１を間に挟んで反対側の領域に充填されている。絶縁 樹脂充填部材層７、８は高分子樹脂である熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂ま たはこれらの樹脂に無機質充填剤を混合した複合樹脂によって構成できる。

【００１８】 上述のように、接地金具１は同一面側に２つの浮上り部１０１、１０２を有し ており、貫通コンデンサ２、３は２個であってそれぞれが貫通孔２０１、３０１ を有すると共に、貫通孔２０１、３０１の開口する両面に電極（２０２、２０３ ）、（３０２、３０３）を有し、浮上り部１０１、１０２上に配置されて電極２ ０２、３０２が浮上り部１０１、１０２に固着されており、貫通導体４、５は貫 通コンデンサ２、３毎に貫通孔２０１、３０１内を貫通して備えられ、それぞれ が電極２０２、３０２に個別に導通接続されているから、コンデンサ分離型の高 電圧コンデンサとなり、２連型高電圧コンデンサと比較して、界面剥離の発生確 率が低くなると共に、耐電圧不良が生じにくくなり、小型でコストも安価になる 。

【００１９】 絶縁樹脂充填部材７は、貫通コンデンサ２、３の周りに連続するように充填さ れているから、貫通コンデンサ２、３及び貫通導体４、５に対する機械的補強が 増大し、貫通導体４、５にグラツキを生じにくくなる。この結果、貫通導体４、 ５、誘電体磁器素体２００、３００及び接地金具１と、絶縁樹脂充填部材７との 間の界面剥離が生じにくくなり、耐電圧特性が大幅に向上する。また、絶縁樹脂 充填部材７を貫通コンデンサ２、３間で同時に注型できるため、絶縁ケース毎に 個別に絶縁樹脂充填部材を充填しなければならなかったコンデンサ分離型高電圧 コンデンサに比べて、絶縁樹脂充填部材注型工程数が半減し、コストダウンが達 成される。

【００２０】 また、絶縁樹脂充填部材７は、貫通コンデンサ２、３の周りに連続するように 充填されているから、貫通コンデンサ２ー３間に結露が発生することがない。こ のため、電子レンジのマグネトロンのフィルタ等のように、湿気や塵埃の多い環 境で使用された場合でも、高度の加湿耐電圧レベルを確保できる。

【００２１】 仕切り部材１４は、貫通コンデンサ２ー３間の絶縁樹脂充填部材７中に埋設さ れ、絶縁樹脂充填部材７を貫通コンデンサ２ー３間で仕切っている。このような 構造であると、絶縁樹脂充填部材７が貫通コンデンサ２ー３の相互間で実質的に 分離された状態で収縮動作を行う。このため、電子レンジ実装時及びヒートサイ クル試験等において、熱ストレスの相互作用が小さくなり、貫通コンデンサ２、 ３と絶縁樹脂充填部材７との間の剥離、隙間または亀裂等の発生が抑制され、耐 電圧不良等を発生しにくくなる。仕切り部材１４を、絶縁樹脂充填部材７に対し て非接着性を示す材料で構成した場合には、貫通コンデンサ２、３の相互間の熱 ストレス作用が一層小さくなり、耐電圧不良等が一層発生しにくくなる。図示の 仕切り部材１４はＰＰ樹脂等で構成された平板状であって、絶縁ケース６に設け られたガイド６１によって両端が支持され、絶縁ケース６の内部に充填される絶 縁樹脂充填部材７を、貫通コンデンサ２、３の間で実質的に２分するように配置 されている。

【００２２】 図３は本考案に係る高電圧コンデンサの別の実施例を示す分解斜視図である。 図において、図１及び図２と同一の参照符号は同一の構成部分を示している。こ の実施例では、仕切り部材１４は貫通コンデンサ２、３と対面する両側面１４１ 、１４２が円弧状面となっていて、絶縁ケース６と対面する両側面１４３、１４ ４が平面状となっている。組み立て状態では、両側面１４３、１４４が絶縁ケー ス６の側面に密着し、絶縁ケース６の内部に充填される絶縁樹脂充填部材７を、 貫通コンデンサ２、３の間で実質的に２分する。１４５、１４６は絶縁ケース６ に設けられたガイド６１に嵌合する溝である。

【００２３】 図４は本考案に係る高電圧コンデンサをフィルタとして組込んだマグネトロン の部分破断面図で、１５は陰極ステム、１６はフィルタボックス、１７、１８は インダクタ、１９はインダクタ１７、１８と共にフィルタとして使用された本考 案に係る高電圧コンデンサである。フィルタボックス１６は陰極ステム１５を覆 うように配置してあり、また高電圧コンデンサ１９は、フィルタボックス１６の 側面板１６１に設けた貫通孔を通して、絶縁ケース６が外部に出るように貫通し て設けられ、接地金具１の部分で、フィルタボックス１６の側面板１６１に取付 け固定されている。インダクタ１７、１８はフィルタボックス１６の内部におい て、陰極ステム１５の陰極端子と、高電圧コンデンサ１９の貫通導体４、５との 間に直列に接続されている。２０は磁石、２１は冷却フィン、２２はガスケット 、２３はＲＦ出力端である。

【００２４】 図５は交流破壊電圧測定データを示す図である。図に記入された従来品は、２ 連型貫通コンデンサのデータである。この測定データから明らかなように、従来 品で２０ｋＶｒ．ｍ．ｓ前後であった交流破壊電圧が、本考案品では２５ｋＶｒ ．ｍ．ｓ前後まで改善されている。

【００２５】 図６は加湿耐圧試験データを示すグラブである。分離型とは、各貫通コンデン サ毎に絶縁ケースを配置し、各絶縁ケース内のコンデンサの周りに絶縁樹脂充填 部材を充填したコンデンサ分離型高電圧コンデンサである。試験に当たっては、 試料を加湿器で加湿しながら、１０秒オンー５秒オフを１サイクルとして、電子 レンジの電圧を印加した。この試験データが示すように、分離型は、８０サイク ルで約７％の累積故障率となり、３００サイクル未満で９０％を越える累積故障 率となる。これに対して、本考案品は、３００サイクルでは約２５％の累積故障 率であり、加湿耐圧特性が著しく改善されている。

【００２６】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、次のような効果が得られる。 （ａ）接地金具は、同一面側に２つの浮上り部を有しており、貫通コンデンサは ２個であって、それぞれが貫通孔を有すると共に、貫通孔の開口する両面に電極 を有し、浮上り部上に配置されて電極の一方が浮上り部に固着されており、貫通 導体は、貫通コンデンサ毎に貫通孔内を貫通して備えられ、それぞれが電極の他 方に個別に導通接続されているから、コンデンサ分離型の高電圧コンデンサとな り、２連型高電圧コンデンサと比較して、界面剥離の発生確率が低く、耐電圧特 性に優れた小型でコストの安価な高電圧コンデンサ及びマグネトロンを提供でき る。 （ｂ）絶縁樹脂充填部材は、貫通コンデンサの周りに連続するように充填されて いるから、貫通コンデンサ及び貫通導体に対する機械的補強が増大し、貫通導体 、誘電体及び接地金具と、絶縁樹脂充填部材との間の界面剥離が生じにくく、耐 電圧特性に優れた高電圧コンデンサ及びマグネトロンを提供できる。 （ｃ）２つの貫通コンデンサの絶縁樹脂充填部材を同時に注型できるため、絶縁 ケース毎に個別に絶縁樹脂充填部材を充填しなければならなかったコンデンサ分 離型高電圧コンデンサに比べて、絶縁樹脂充填部材注型工程数が半減し、コスト の安価な高電圧コンデンサ及びマグネトロンを提供できる。 （ｄ）絶縁樹脂充填部材は、貫通コンデンサの周りに連続するように充填されて いるから、貫通コンデンサ間に結露が発生することがなく、電子レンジのマグネ トロンのフィルタ等のように、湿気や塵埃の多い環境で使用された場合でも、高 度の加湿耐電圧レベルを確保し得る高電圧コンデンサ及びマグネトロンを提供で きる。 （ｅ）仕切り部材は、貫通コンデンサの間の絶縁樹脂充填部材中に埋設され、絶 縁樹脂充填部材を貫通コンデンサ間で仕切っているから、電子レンジ実装時、ヒ ートサイクル試験またはヒートショック試験等における貫通コンデンサ相互間の 熱ストレス作用が小さくなり、耐電圧特性に優れた高電圧コンデンサ及びマグネ トロンを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る高電圧コンデンサの分解斜視図で
ある。

【図２】本考案に係る高電圧コンデンサの断面図であ
る。

【図３】本考案に係る高電圧コンデンサの分解斜視図で
ある。

【図４】本考案に係る高電圧コンデンサを組込んだマグ
ネトロンの部分破断面図である。

【図５】交流破壊電圧測定データを示す図である。

【図６】加湿耐圧試験データを示すグラフである。

【図７】従来の高電圧コンデンサの分解斜視図である。

【図８】従来の高電圧コンデンサの断面図である。

【符号の説明】

１ 接地金具 １０１、１０２ 浮上り部 １０３、１０４ 穴 ２、３ 貫通コンデンサ ２０１、３０１ 貫通孔 ２０２、２０３ 電極 ３０２、３０３ 電極 ４、５ 貫通導体 ６ 絶縁ケース ７、８ 絶縁樹脂充填部材 ９ 絶縁カバー １０、１１ 絶縁チューブ １４ 仕切り部材

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【手続補正書】

【提出日】平成５年７月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【図６】

【図１】

【図２】

【図３】

【図５】

【図７】

【図８】

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 接地金具と、貫通コンデンサと、貫通導
   体と、絶縁樹脂充填部材と、仕切り部材とを有する高電
   圧コンデンサであって、 前記接地金具は、同一面側に２つの浮上り部を有し、前
   記浮上り部のそれぞれが中央部に穴を有し互いに間隔を
   隔てて配置されており、 前記貫通コンデンサは２個であって、それぞれが貫通孔
   を有すると共に、前記貫通孔の開口する両面に電極を有
   し、前記浮上り部上に配置されて前記電極の一方が前記
   浮上り部に固着されており、 前記貫通導体は、前記貫通コンデンサ毎に前記貫通孔内
   を貫通して備えられ、それぞれが前記電極の他方に個別
   に導通接続されており、 前記絶縁樹脂充填部材は、前記貫通コンデンサの周りに
   連続するように充填されており、 前記仕切り部材は、前記貫通コンデンサの間の前記絶縁
   樹脂充填部材中に埋設され、前記絶縁樹脂充填部材を前
   記貫通コンデンサ間で仕切っていることを特徴とする高
   電圧コンデンサ。
2. 【請求項２】 絶縁ケースを有し、前記絶縁ケースが前
   記絶縁樹脂充填部材を密着して包囲するように配置さ
   れ、内部に前記仕切り部材を支持するガイドを有するこ
   とを特徴とする高電圧コンデンサ。
3. 【請求項３】 前記仕切り部材は、前記絶縁樹脂充填部
   材に対して、非接着性を示す材料で構成されていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の高電圧コンデン
   サ。
4. 【請求項４】 高電圧コンデンサでなるフィルタを有す
   るマグネトロンであって、 前記高電圧コンデンサは、請求項１、２または３に記載
   のものでなることを特徴とするマグネトロン。