JPH0819258A - 直流高電圧発生装置およびその製造方法 - Google Patents

直流高電圧発生装置およびその製造方法

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JPH0819258A
JPH0819258A JP17355794A JP17355794A JPH0819258A JP H0819258 A JPH0819258 A JP H0819258A JP 17355794 A JP17355794 A JP 17355794A JP 17355794 A JP17355794 A JP 17355794A JP H0819258 A JPH0819258 A JP H0819258A
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JP
Japan
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voltage
output terminal
doubler rectifier
rectifier circuit
insulating
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Application number
JP17355794A
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English (en)
Inventor
Mitsuyoshi Ebizuka
充由 海老塚
Tokuji Matsunuma
徳次 松沼
Yoshihiro Kezuka
善博 毛塚
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Origin Electric Co Ltd
Original Assignee
Origin Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多段倍電圧整流回路を有する直流高電圧発生
装置において絶縁沿面距離を確保しつつ絶縁材料を有効
利用する製造方法を提供する。 【構成】 高電圧出力端子11に抵抗器取付板27を固定す
る。またこの抵抗器取付板27には多段倍電圧整流回路取
付板31を固定する。この状態で高電圧出力端子11の突出
した絶縁パイプ11a と入力側の引出線5,7,9を下に
向け,絶縁ケース23中に挿入して底部23b 付近のみを固
定する。そして絶縁ケース23の開口部11aからエポシキ
樹脂Rを注入し硬化させる。絶縁沿面距離については,
低圧側のみが固定されて,高電圧発生の構成部品は絶縁
ケース23の内面からは隔離されているので確実かつ有効
に絶縁を保つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は直流高電圧発生装置およ
びその製造方法に関するものであり,特に静電塗装等に
用いられる多段倍電圧整流回路を備え60kV〜90kV程度の
出力を有する直流高電圧発生装置およびその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来技術】静電塗装は塗料の節約と塗装工数の低減と
いう長所を有しており,そのためには60kV〜90kV程度の
直流高電圧発生装置を必要とする。この直流高電圧発生
装置としては,電圧は高いが電流は数十マイクロアンペ
アであるため回路構成としては,20kHz 乃至50kHz の高
周波を整流して小型軽量になるように構成されるものが
多い。そして高電圧構成部品については,合成樹脂絶縁
材でモールドすることにより小型軽量にしている。
【0003】この種の多段倍電圧整流回路を備えた直流
高電圧発生装置の絶縁構成については注意すべきことが
ある。すなわち構成部品の各単体は低い耐圧の部品では
あるが昇圧されて出力端子に近づくにつれて当然にも高
電圧となる。したがって多段倍電圧整流回路の各点にお
いては入力端子付近あるいは外周のゼロ電位点との絶縁
を十分確保する必要がある。
【0004】さらに注意すべきことは合成樹脂絶縁材で
モールドする場合に,合成樹脂絶縁材自身は十分な耐圧
があり厚さ5mm もあれば100kV 程度の耐圧は十分得られ
るが,この合成樹脂絶縁材と他の部品との境界になる沿
面については材料固有の絶縁強度よりははるかに絶縁耐
圧が低い。その理由はその境界沿面が必ずしも密着して
いるとはいえないからである。したがって多段倍電圧整
流回路の各段毎に昇圧するにともない,絶縁沿面距離も
対応して確保する必要がある。この絶縁沿面距離を確保
するには各部品に絶縁支持具を設ける必要があり,その
ための材料と容積がかさむことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は,多段倍電圧
整流回路を有する直流高電圧発生装置において,絶縁沿
面距離を確保すると同時に絶縁材の容積を有効利用する
構造を得ることを目的とする。またこの構造を得るため
の製造方法を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するために,以下の手段を提案するものである。すなわ
ち,直流高電圧発生装置の構成としては,一対の入力端
子と,この入力端子に接続される押し上げコラムと平滑
コラムとダイオード群とからなる多段倍電圧整流回路
と,高電圧出力端子であって一端が開放した絶縁パイプ
とその絶縁パイプの奥底に高電圧電極を有する高電圧出
力端子と,この高電圧出力端子と前記多段倍電圧整流回
路の出力端子に直列接続された直列抵抗と,電圧検出用
抵抗であって前記多段倍電圧整流回路の出力端子に一端
が接続され他端が低圧端子に接続される電圧検出用抵抗
と,前記多段倍電圧整流回路の入力端子側から出力端子
側まで電圧の昇圧に対応して配設する多段倍電圧整流回
路の取付板であって前記絶縁パイプとほぼ平行に配設し
た取付板と,抵抗取付板であって,前記直列抵抗と電圧
検出用抵抗とをほぼ同一平面上に配設すると共に前記絶
縁パイプとほぼ平行に配設した抵抗取付板と,絶縁ケー
スであって,その一面には前記高電圧出力端子の絶縁パ
イプの開放側と,前記多段倍電圧整流回路の取付板の前
記入力端子側と,前記抵抗取付板における電圧検出用抵
抗の低圧端子側とを一面に固定してなる絶縁ケースと,
この絶縁ケース内に充填された熱可塑性樹脂とからなる
直流高電圧発生装置を提案するものである。
【0007】また第2に製造方法としては,一対の入力
端子と,この入力端子に接続される押し上げコラムと平
滑コラムとダイオード群とからなる多段倍電圧整流回路
と,高電圧出力端子であって一端が開放した絶縁パイプ
とその絶縁パイプの奥底に高電圧電極を有する高電圧出
力端子と,この高電圧出力端子と前記多段倍電圧整流回
路の出力端子に直列接続された直列抵抗と,電圧検出用
抵抗であって前記多段倍電圧整流回路の出力端子に一端
が接続され他端が低圧端子に接続される電圧検出用抵抗
とからなる直流高電圧発生装置の製造方法であって,前
記多段倍電圧整流回路を入力端子側から出力端子側まで
電圧の昇圧に対応して配設し,かつ前記絶縁パイプとほ
ぼ平行に配設する工程と,前記直列抵抗と電圧検出用抵
抗とをほぼ同一平面上に,かつ前記絶縁パイプとほぼ平
行に配設する工程と,絶縁ケースであって,ある一面に
開口部を有し,他の一面に前記高電圧出力端子の通過用
の穴と前記入力端子の通過用の穴とを有する絶縁ケース
を備え,この絶縁ケースの開口部より熱可塑性樹脂を注
入する工程とからなる直流高電圧発生装置の製造方法を
提案するものである。
【0008】
【実施例】図1は出力70kVの直流高電圧発生装置の回
路図を示し,20kHz 乃至50kHz の波高値3kV 程度の高周
波電圧源3を入力端子となる引出線5,7から受け,24
個のダイオードを直列接続したダイオード群15とそれぞ
れ12個のコンデンサを直列接続したコンデンサ群13,17
とからなる12段の多段倍電圧整流回路によって直流70k
Vを発生して,直列抵抗21を経て高電圧出力端子11から
直流高電圧を発生する。またこの多段倍電圧整流回路の
出力は電圧検出用抵抗19の一端に接続される。この電圧
検出用抵抗19は70kVの耐圧を必要とするため5個の抵
抗を直列接続して構成されてその端部は引出線9として
直流高電圧発生装置1の外へと引き出される。そして引
出線9は通常は低い抵抗値の抵抗と組み合わせて分圧器
を構成して,高電圧出力の安定化のための検出信号を形
成する。なお高電圧出力のゼロ電圧端子については,図
示していないが引出線7が入力側と共通のゼロ電圧端子
となる。
【0009】この直流高電圧発生装置1の製造方法と構
造について,その一実施例を示す図2により説明する。
コンデンサ群13とコンデンサ群17とダイオード群15とか
らなる多段倍電圧整流回路は,ガラスエポシキ樹脂製の
取付板31に取付け配線される。このとき入力側から出力
端子側まで電圧の昇圧に対応して一様な配置順序で取り
付けられる。また直列抵抗21と電圧検出用抵抗19とはガ
ラスエポシキ樹脂製の抵抗取付板27に取付け配線され
る。この場合も電圧検出用抵抗19は電圧分布に対応して
一様な配置順序で取り付けられる。高電圧出力端子11は
絶縁パイプ11a と電極11b とからなり,この絶縁パイプ
11a の先端から奥底部の電極11b までの長い沿面距離に
よって絶縁を保っている。この高電圧出力端子11は絶縁
パイプ11aの2ケ所のフランジ25によって抵抗取付板27
と接着剤によりほぼ平行に連結する。また抵抗取付板27
はスペーサ29とプラスチックネジ(図示せず)によって
取付板31とほぼ平行に連結する。このように直流高電圧
発生装置1のすべての回路部品は互いにほぼ平行に必要
な相互絶縁間隔を保ちつつ,高電圧出力端子11に支持さ
れる。そしてこの高電圧出力端子11は絶縁ケース23に挿
入されて絶縁ケース23の底部にのみ固定される。したが
って全て回路部品は自ずから必要な絶縁沿面距離が確保
される。
【0010】次に絶縁ケース23の開口部23a を垂直上方
に配設して図2の矢印の方向に従ってエポシキ樹脂Rを
注入する。このエポキシ樹脂Rはあらかじめ主剤と硬化
剤とを十分混合して真空脱泡しておいたものを使用す
る。このエポシキ樹脂Rの注入量は完全充填の8割位で
一旦休止して,その状態でさらにこの直流高電圧発生装
置1全体を真空ポンプ(図示せず)で引いてエポシキ樹
脂Rの注入中に混入する空気や内部部品の表面に存在す
る空気分を除去する。真空ポンプで引くと開口部23a 付
近から気泡が発生して(脱泡)エポシキ樹脂R中の極め
て小さい空気孔をも無くする。必要時間脱泡した後に,
完全充填するまで静かに気泡が混入しないようにエポシ
キ樹脂Rを追加注入する。このあと所定の熱処理を経て
エポシキ樹脂Rを硬化させて完成する。
【0011】図3は本発明の第2の実施例を示す。この
実施例は図2に示す実施例と多くの点で共通で,その相
違点は絶縁ケース23の開口部の位置が異なる点である。
すなわち絶縁ケース23は,高電圧出力端子11が水平に寝
かせる方向で絶縁ケース11に固定され,側方開口部23c
の上方から矢印の方向でエポシキ樹脂Rを注入する。こ
の図3に示す製造方法は図2に示す実施例と異なり開口
部23c が大きく開いており,かつ垂直方向での部品の重
なりが少ないので,エポシキ樹脂Rの注入作業と注入後
の脱泡作業が比較的容易である。ただし構成部品のすべ
てが高電圧出力端子11の絶縁パイプ11a に曲げ応力とし
て力がかかるので,その力に耐える必要がある。
【0012】図4は本発明の第3の実施例を示す。この
実施例は図3の実施例に類似するものであるが,相違点
としては図3においては高電圧出力端子11に構成部品の
すべての重力が印加されるのに対して,この図4の実施
例においては抵抗取付板27は絶縁ケース23の内面に支持
されるものである。この相違点についてのみ詳しく説明
すると,絶縁ケース23の内側にはガイドレール部23f,23
g が対向して形成され,このガイドレール部23f,23g に
は抵抗取付板27の両端が挿入される。特に抵抗取付板27
の図の右端には耳部27b を設けてこの耳部27b はガイド
レール部23g に挿入されると共に,ガイドレール部23g
に設けた台部23d に当接する。したがって抵抗取付板27
は絶縁ケースの下面23u からは浮かせることができる。
また取付板31も抵抗取付板27と共に支持される。取付板
31が絶縁ケースと機械的に近接するが,この耳部27b の
寸法形状を選ぶことにより必要な絶縁沿面距離を得るこ
とができる。
【0013】なお,絶縁ケース23の形状については直方
体に限るものではなく,例えば楕円断面の円柱や,内部
部品の輪郭に対応した形状にして絶縁材料の節約と小形
軽量化を計ることもできる。また引出線に代えて端子と
するも当然可能である。
【0014】
【発明の効果】本発明は以上述べたような特徴を有して
おり,多段倍電圧整流回路については,入力側から出力
端子側まで電圧の昇圧に対応して一様な配置順序で取り
付けられ,電圧検出用抵抗は電圧分布に対応して一様な
配置順序で取り付けられ,高電圧出力端子については絶
縁パイプの長い沿面距離によって絶縁を保っており,こ
のように直流高電圧発生装置のすべての回路部品は必要
な相互絶縁間隔を保ちつつ自ずから必要な絶縁沿面距離
が確保される。したがって,本発明によれば小さい容積
の中に制限したにもかかわらず必要な絶縁条件を得るこ
とができて絶縁材料を減量することができて経済的であ
る。さらに絶縁材料の減量によりモールド工程における
内部応力を減少させることができて製造の歩留りの向上
と信頼性の向上が望める。さらに絶縁材料の減量により
入力側からみた不要静電容量をへらすことができて電力
効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】70kV出力の直流高電圧発生装置の回路図を
示す。
【図2】本発明にかかる直流高電圧発生装置の一実施例
の構造と製造方法を示す。
【図3】本発明にかかる直流高電圧発生装置の第2の実
施例の構造と製造方法を示す。
【図4】本発明にかかる直流高電圧発生装置の第3の実
施例の構造と製造方法を示す。
【符号の説明】
1…直流高電圧発生装置 3…高周波源
5,7,9…引出線 11…高電圧出力端子 13…コンデンサ群
15…ダイオード群 17…コンデンサ群 19…電圧検出用抵抗
21…直列抵抗 23…絶縁ケース 25…フランジ
27…抵抗取付板 29…スペーサ 31…取付板 R…エポキシ樹脂

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の入力端子と,この入力端子に接続さ
    れる押し上げコラムと平滑コラムとダイオード群とから
    なる多段倍電圧整流回路と,高電圧出力端子であって一
    端が開放した絶縁パイプとその絶縁パイプの奥底に高電
    圧電極を有する高電圧出力端子と,この高電圧出力端子
    と前記多段倍電圧整流回路の出力端子に直列接続された
    直列抵抗と,電圧検出用抵抗であって前記多段倍電圧整
    流回路の出力端子に一端が接続され他端が低圧端子に接
    続される電圧検出用抵抗と,前記多段倍電圧整流回路の
    入力端子側から出力端子側まで電圧の昇圧に対応して配
    設する多段倍電圧整流回路の取付板であって前記絶縁パ
    イプとほぼ平行に配設した取付板と,抵抗取付板であっ
    て,前記直列抵抗と電圧検出用抵抗とをほぼ同一平面上
    に配設すると共に前記絶縁パイプとほぼ平行に配設した
    抵抗取付板と,絶縁ケースであって,その一面には前記
    高電圧出力端子の絶縁パイプの開放側と,前記多段倍電
    圧整流回路の取付板の前記入力端子側と,前記抵抗取付
    板における電圧検出用抵抗の低圧端子側とを一面に固定
    してなる絶縁ケースと,この絶縁ケース内に充填された
    熱可塑性樹脂とからなる直流高電圧発生装置。
  2. 【請求項2】一対の入力端子と,この入力端子に接続さ
    れる押し上げコラムと平滑コラムとダイオード群とから
    なる多段倍電圧整流回路と,高電圧出力端子であって一
    端が開放した絶縁パイプとその絶縁パイプの奥底に高電
    圧電極を有する高電圧出力端子と,この高電圧出力端子
    と前記多段倍電圧整流回路の出力端子に直列接続された
    直列抵抗と,電圧検出用抵抗であって前記多段倍電圧整
    流回路の出力端子に一端が接続され他端が低圧端子に接
    続される電圧検出用抵抗とからなる直流高電圧発生装置
    の製造方法であって,前記多段倍電圧整流回路を入力端
    子側から出力端子側まで電圧の昇圧に対応して配設し,
    かつ前記絶縁パイプとほぼ平行に配設する工程と,前記
    直列抵抗と電圧検出用抵抗とをほぼ同一平面上に,かつ
    前記絶縁パイプとほぼ平行に配設する工程と,絶縁ケー
    スであって,ある一面に開口部を有し,他の一面に前記
    高電圧出力端子の通過用の穴と前記入力端子の通過用の
    穴とを有する絶縁ケースを備え,この絶縁ケースの開口
    部より熱可塑性樹脂を注入する工程とからなる直流高電
    圧発生装置の製造方法。
JP17355794A 1994-07-01 1994-07-01 直流高電圧発生装置およびその製造方法 Pending JPH0819258A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008041318A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Mitsubishi Electric Corp 直流高電圧発生装置
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