JPH10308323A - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents
金属化フィルムコンデンサInfo
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- JPH10308323A JPH10308323A JP9127972A JP12797297A JPH10308323A JP H10308323 A JPH10308323 A JP H10308323A JP 9127972 A JP9127972 A JP 9127972A JP 12797297 A JP12797297 A JP 12797297A JP H10308323 A JPH10308323 A JP H10308323A
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- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/015—Special provisions for self-healing
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- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/14—Organic dielectrics
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- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/32—Wound capacitors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 容量の減少が少なく、安全性が高く、小型軽
量の金属化フィルムコンデンサを実現する。 【解決手段】 金属化フィルムコンデンサを構成する一
対の金属蒸着電極３のうちの一方または双方を格子状絶
縁スリット５により多数のセグメント６に区分し、互い
に隣接するセグメント同士を絶縁スリット５を横切って
蒸着金属層によって形成したヒューズ部７により互いに
接続してなり、ヒューズ部７における各絶縁スリット端
は丸味を帯びており、ヒューズ部７における絶縁スリッ
ト幅Ｌ1 ｍｍとスリット端部間の距離Ｌ2 ｍｍとの関係
は、 【数１】 に選ばれている。
量の金属化フィルムコンデンサを実現する。 【解決手段】 金属化フィルムコンデンサを構成する一
対の金属蒸着電極３のうちの一方または双方を格子状絶
縁スリット５により多数のセグメント６に区分し、互い
に隣接するセグメント同士を絶縁スリット５を横切って
蒸着金属層によって形成したヒューズ部７により互いに
接続してなり、ヒューズ部７における各絶縁スリット端
は丸味を帯びており、ヒューズ部７における絶縁スリッ
ト幅Ｌ1 ｍｍとスリット端部間の距離Ｌ2 ｍｍとの関係
は、 【数１】 に選ばれている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充放電用または直
流フィルタ用に使用される直流用コンデンサで、金属化
フィルムの金属蒸着電極に多数個のセグメントを形成す
ることによって自己回復機能と自己保安機構とを併せ持
たせた金属化フィルムコンデンサの電気特性の改良に関
するものである。
流フィルタ用に使用される直流用コンデンサで、金属化
フィルムの金属蒸着電極に多数個のセグメントを形成す
ることによって自己回復機能と自己保安機構とを併せ持
たせた金属化フィルムコンデンサの電気特性の改良に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、充放電用または直流フィルタ用コ
ンデンサは、アルミ箔電極と絶縁紙、プラスチックフィ
ルムまたはこれらの複合体の構成よりなり、誘電体が局
部的に絶縁破壊すると自己回復機能がなくコンデンサと
しての性能を失うために、誘電体の定格電位傾度を１２
０Ｖ／μｍ程度に設定していた。これに対して、金属化
フィルムコンデンサでは、局部的な絶縁破壊をしても金
属蒸着電極の飛散による自己回復機能によりコンデンサ
の性能を回復するために、定格電位傾度が１５０Ｖ／μ
ｍ程度までの設計が可能であり、これによって充放電
用、直流フィルタ用コンデンサの小形化が実現してい
る。
ンデンサは、アルミ箔電極と絶縁紙、プラスチックフィ
ルムまたはこれらの複合体の構成よりなり、誘電体が局
部的に絶縁破壊すると自己回復機能がなくコンデンサと
しての性能を失うために、誘電体の定格電位傾度を１２
０Ｖ／μｍ程度に設定していた。これに対して、金属化
フィルムコンデンサでは、局部的な絶縁破壊をしても金
属蒸着電極の飛散による自己回復機能によりコンデンサ
の性能を回復するために、定格電位傾度が１５０Ｖ／μ
ｍ程度までの設計が可能であり、これによって充放電
用、直流フィルタ用コンデンサの小形化が実現してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】金属化フィルムコンデ
ンサはアルミ箔電極を使用したコンデンサに比べ小形・
高信頼性であるが、金属蒸着電極の自己回復機能を超え
た絶縁破壊が生じると周辺の広範囲な金属蒸着電極から
絶縁破壊部分に電流が集中して流入する。この電流によ
り金属化フィルムが加熱溶融し、金属化フィルムコンデ
ンサの絶縁破壊が巻回層間の多層に波及して自己回復せ
ず、コンデンサとして機能を果たさなくなることがあ
る。
ンサはアルミ箔電極を使用したコンデンサに比べ小形・
高信頼性であるが、金属蒸着電極の自己回復機能を超え
た絶縁破壊が生じると周辺の広範囲な金属蒸着電極から
絶縁破壊部分に電流が集中して流入する。この電流によ
り金属化フィルムが加熱溶融し、金属化フィルムコンデ
ンサの絶縁破壊が巻回層間の多層に波及して自己回復せ
ず、コンデンサとして機能を果たさなくなることがあ
る。
【０００４】このため、金属蒸着層がない絶縁スリット
を格子状乃至は網状に設けて金属蒸着電極を細分化し、
絶縁スリットを横切って形成したヒューズ部により各セ
グメントを直並列に接続することにより、或るセグメン
トの位置で絶縁破壊が起きたときに放電電流によってヒ
ューズ部を溶断させ、絶縁破壊の影響をセグメントの範
囲内にとどめることが最近行われている。しかし、ヒュ
ーズ部の形状や寸法の如何によってはヒューズ部が溶断
せず、やはり多層にわたる絶縁破壊が起こることがあっ
た。
を格子状乃至は網状に設けて金属蒸着電極を細分化し、
絶縁スリットを横切って形成したヒューズ部により各セ
グメントを直並列に接続することにより、或るセグメン
トの位置で絶縁破壊が起きたときに放電電流によってヒ
ューズ部を溶断させ、絶縁破壊の影響をセグメントの範
囲内にとどめることが最近行われている。しかし、ヒュ
ーズ部の形状や寸法の如何によってはヒューズ部が溶断
せず、やはり多層にわたる絶縁破壊が起こることがあっ
た。
【０００５】よって、本発明は、ヒューズ部の形状や寸
法の条件を解明して、金属化フィルムの絶縁破壊時に確
実にヒューズ部を溶断させることにより、多層にわたる
大規模な絶縁破壊を防ぐと共にコンデンサ容量の大幅な
減少を防ぎ、これにより誘電体の電位傾度を高めること
を可能にして、コンデンサの一層の小型化・軽量化を実
現しようとするものである。
法の条件を解明して、金属化フィルムの絶縁破壊時に確
実にヒューズ部を溶断させることにより、多層にわたる
大規模な絶縁破壊を防ぐと共にコンデンサ容量の大幅な
減少を防ぎ、これにより誘電体の電位傾度を高めること
を可能にして、コンデンサの一層の小型化・軽量化を実
現しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のコンデンサは、
従来の金属化フィルムコンデンサと同様に、片面に金属
蒸着電極を有する金属化フィルム同士、または片面に金
属蒸着電極を有する１対の金属化フィルムの間に絶縁フ
ィルムを介在させたもの、或いは両面に金属蒸着電極を
有する金属化フィルムと絶縁フィルムとを重ね合わせた
ものを巻回し、その巻回端の各々にそれぞれ上記各金属
蒸着電極に接続された電極引出部を金属溶射によって設
けている。上記各金属蒸着電極は、上記金属化フィルム
の上記電極引出部に結合されていない側の側縁に沿って
帯状に設けた絶縁帯を除く残余の部分に蒸着されてお
り、これら金属蒸着電極の一方または双方は金属蒸着が
なされていない網状乃至は格子状の絶縁スリットによっ
て多数のセグメントに分割されている。そして、互いに
隣接するセグメント同士間は、上記絶縁スリットを横切
って上記蒸着金属層によって形成したヒューズ部により
互いに接続されている。
従来の金属化フィルムコンデンサと同様に、片面に金属
蒸着電極を有する金属化フィルム同士、または片面に金
属蒸着電極を有する１対の金属化フィルムの間に絶縁フ
ィルムを介在させたもの、或いは両面に金属蒸着電極を
有する金属化フィルムと絶縁フィルムとを重ね合わせた
ものを巻回し、その巻回端の各々にそれぞれ上記各金属
蒸着電極に接続された電極引出部を金属溶射によって設
けている。上記各金属蒸着電極は、上記金属化フィルム
の上記電極引出部に結合されていない側の側縁に沿って
帯状に設けた絶縁帯を除く残余の部分に蒸着されてお
り、これら金属蒸着電極の一方または双方は金属蒸着が
なされていない網状乃至は格子状の絶縁スリットによっ
て多数のセグメントに分割されている。そして、互いに
隣接するセグメント同士間は、上記絶縁スリットを横切
って上記蒸着金属層によって形成したヒューズ部により
互いに接続されている。
【０００７】本発明の特徴として、上記ヒューズ部にお
ける上記絶縁スリットの端部は丸味を帯びており、上記
ヒューズ部における上記絶縁スリット幅Ｌ1 （ｍｍ）と
絶縁スリット端部間の距離Ｌ2 （ｍｍ）との関係が、
ける上記絶縁スリットの端部は丸味を帯びており、上記
ヒューズ部における上記絶縁スリット幅Ｌ1 （ｍｍ）と
絶縁スリット端部間の距離Ｌ2 （ｍｍ）との関係が、
【０００８】
【数２】
【０００９】である。
【００１０】ヒューズ部における絶縁スリットの端部に
丸味をつけることにより、絶縁破壊時にヒューズ部を流
れる大電流が絶縁スリット端の角部または尖頭部に集中
して、当該部分から金属化フィルムが破損するのを防ぐ
ことができる。そしてヒューズ部の寸法を適正にするこ
とにより、安定したヒューズ電流で溶断して絶縁破壊が
起きたセグメントを確実に分離して、その被害を最少限
にとどめることができる。その結果、絶縁フィルムの定
格電位傾度を１５０Ｖ／μｍ以上に高めて、コンデンサ
の小型化及び軽量化を可能にする。
丸味をつけることにより、絶縁破壊時にヒューズ部を流
れる大電流が絶縁スリット端の角部または尖頭部に集中
して、当該部分から金属化フィルムが破損するのを防ぐ
ことができる。そしてヒューズ部の寸法を適正にするこ
とにより、安定したヒューズ電流で溶断して絶縁破壊が
起きたセグメントを確実に分離して、その被害を最少限
にとどめることができる。その結果、絶縁フィルムの定
格電位傾度を１５０Ｖ／μｍ以上に高めて、コンデンサ
の小型化及び軽量化を可能にする。
【００１１】上記のセグメントに分割された金属蒸着電
極を有する金属化フィルムにおいては、上記帯状絶縁帯
とは反対側、即ち上記電極引出部に接続されている側縁
に沿って上記金属蒸着によって形成された帯状の通電路
を設けることが望ましい。絶縁フィルムの定格電位傾度
を高めると、金属蒸着電極と、フィルム巻回端の電極引
出部との間を流れる充放電電流が増大し、その間の電気
的接続が断たれ易くなる。しかし、帯状通電路が存在し
ていれば、或るセグメントの位置でこのような電気的接
続の遮断が起きたとき、そのセグメントの充放電電流は
帯状通電路を通って他のセグメントの位置で電極引出部
へ流出入するので、そのセグメントが失われてコンデン
サ容量が大幅に減少するのを防ぐことができる。
極を有する金属化フィルムにおいては、上記帯状絶縁帯
とは反対側、即ち上記電極引出部に接続されている側縁
に沿って上記金属蒸着によって形成された帯状の通電路
を設けることが望ましい。絶縁フィルムの定格電位傾度
を高めると、金属蒸着電極と、フィルム巻回端の電極引
出部との間を流れる充放電電流が増大し、その間の電気
的接続が断たれ易くなる。しかし、帯状通電路が存在し
ていれば、或るセグメントの位置でこのような電気的接
続の遮断が起きたとき、そのセグメントの充放電電流は
帯状通電路を通って他のセグメントの位置で電極引出部
へ流出入するので、そのセグメントが失われてコンデン
サ容量が大幅に減少するのを防ぐことができる。
【００１２】更に、上記の蒸着金属として亜鉛を用いる
こと、及び上記帯状通電路の膜抵抗値を上記セグメント
部分及びヒューズ部より低く選ぶことが望ましい。これ
は、絶縁フィルムの定格電位傾度を高めるにつれてコロ
ナ放電による金属蒸着電極の侵蝕が増大し、かつ電極引
出部との接続部を流れる充放電電流が増大するが、亜鉛
は金属溶射による電極引出部との接続が良好で、かつコ
ロナ放電による侵蝕も少ないので、その膜抵抗値が低い
（膜厚が大きい）ことと相俟って、長期にわたり電極引
出部を流れる大きな充放電電流に耐えることができる。
この帯状通電路の膜抵抗値は２〜１０Ω／□の範囲内に
選ぶことが望ましい。
こと、及び上記帯状通電路の膜抵抗値を上記セグメント
部分及びヒューズ部より低く選ぶことが望ましい。これ
は、絶縁フィルムの定格電位傾度を高めるにつれてコロ
ナ放電による金属蒸着電極の侵蝕が増大し、かつ電極引
出部との接続部を流れる充放電電流が増大するが、亜鉛
は金属溶射による電極引出部との接続が良好で、かつコ
ロナ放電による侵蝕も少ないので、その膜抵抗値が低い
（膜厚が大きい）ことと相俟って、長期にわたり電極引
出部を流れる大きな充放電電流に耐えることができる。
この帯状通電路の膜抵抗値は２〜１０Ω／□の範囲内に
選ぶことが望ましい。
【００１３】一方、金属蒸着電極の上記セグメント部分
の膜抵抗値は、周知の自己回復機能を得るために６〜３
０Ω／□に選ぶことが望ましい。なお、各セグメントの
面積は２５〜９００ｍｍの範囲内にあることが望まし
い。
の膜抵抗値は、周知の自己回復機能を得るために６〜３
０Ω／□に選ぶことが望ましい。なお、各セグメントの
面積は２５〜９００ｍｍの範囲内にあることが望まし
い。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明における絶縁スリットの形
状としては、図１乃至図３に示すようにフィルムの長手
方向に対して４５°傾いた格子状、図４に示すようにフ
ィルムの長手方向の線及び長手方向に対して４５°傾い
た線による網状、図５及び図６に示すようにフィルムの
長手方向及び幅方向の線による格子状など、適宜のパタ
ーンが存在する。また、ヒューズ部の設置位置として
は、図１、図４及び図５に示すように絶縁スリットによ
り形成される四辺形または三角形のセグメントの各辺の
中間部分、図２及び図６に示すように四辺形セグメント
の角隅部分、図３に示すように１本の絶縁スリットの中
央部分とこれに直角な絶縁スリットの先端部間など、任
意である。
状としては、図１乃至図３に示すようにフィルムの長手
方向に対して４５°傾いた格子状、図４に示すようにフ
ィルムの長手方向の線及び長手方向に対して４５°傾い
た線による網状、図５及び図６に示すようにフィルムの
長手方向及び幅方向の線による格子状など、適宜のパタ
ーンが存在する。また、ヒューズ部の設置位置として
は、図１、図４及び図５に示すように絶縁スリットによ
り形成される四辺形または三角形のセグメントの各辺の
中間部分、図２及び図６に示すように四辺形セグメント
の角隅部分、図３に示すように１本の絶縁スリットの中
央部分とこれに直角な絶縁スリットの先端部間など、任
意である。
【００１５】これらの図中、１は金属化フィルム、２は
その一方の側縁に存在する金属蒸着されていない帯状の
絶縁帯、３は帯状絶縁帯を除くフィルム表面に蒸着され
た金属蒸着電極、４はフィルムの他側縁に形成された連
続する帯状通電路、５は金属蒸着電極の帯状通電路４を
除いた部分に設けた金属蒸着されていない絶縁スリッ
ト、６は絶縁スリット５によって金属蒸着電極３を区分
したセグメント、７は絶縁スリット５の端部に形成され
たヒューズ部である。
その一方の側縁に存在する金属蒸着されていない帯状の
絶縁帯、３は帯状絶縁帯を除くフィルム表面に蒸着され
た金属蒸着電極、４はフィルムの他側縁に形成された連
続する帯状通電路、５は金属蒸着電極の帯状通電路４を
除いた部分に設けた金属蒸着されていない絶縁スリッ
ト、６は絶縁スリット５によって金属蒸着電極３を区分
したセグメント、７は絶縁スリット５の端部に形成され
たヒューズ部である。
【００１６】各ヒューズ部７の形態としては、図１、図
４及び図５の場合は図７に示すように、ヒューズ部７は
同一直線上にある絶縁スリット５１、５２間に形成さ
れ、その先端間の距離がＬ2 となる。図２及び図６の場
合は図８のように４方向へ向かう絶縁スリット５３、５
４、５５、５６間にヒューズ部７が形成され、この場合
は相隣るスリット５３−５４間、５４−５５間、５５−
５６間、５６−５３間の距離がＬ2 となる。また、図３
の場合は図９のように連続しているスリット５７の側縁
とこれに直交する方向のスリット５８、５９の先端との
間の距離がＬ2 となる。そして、スリット幅Ｌ1 とスリ
ット間距離Ｌ2 との関係が数１式に示された条件に適合
するように選ばれる。
４及び図５の場合は図７に示すように、ヒューズ部７は
同一直線上にある絶縁スリット５１、５２間に形成さ
れ、その先端間の距離がＬ2 となる。図２及び図６の場
合は図８のように４方向へ向かう絶縁スリット５３、５
４、５５、５６間にヒューズ部７が形成され、この場合
は相隣るスリット５３−５４間、５４−５５間、５５−
５６間、５６−５３間の距離がＬ2 となる。また、図３
の場合は図９のように連続しているスリット５７の側縁
とこれに直交する方向のスリット５８、５９の先端との
間の距離がＬ2 となる。そして、スリット幅Ｌ1 とスリ
ット間距離Ｌ2 との関係が数１式に示された条件に適合
するように選ばれる。
【００１７】上述の金属蒸着パターンを片面に有する金
属化フィルムの場合は、２枚の金属化フィルム同士を帯
状通電路４が互いに反対の側縁になる関係で重ね、或い
はこのような金属化フィルム間に絶縁フィルムを介在さ
せて重ね、これを巻回する。上述の金属蒸着パターンを
両面に有する金属化フィルムの場合は、これと絶縁フィ
ルムとを重ねて巻回する。そしてその巻回物の両端面に
金属溶射により電極引出部を形成して、コンデンサ素子
とする。
属化フィルムの場合は、２枚の金属化フィルム同士を帯
状通電路４が互いに反対の側縁になる関係で重ね、或い
はこのような金属化フィルム間に絶縁フィルムを介在さ
せて重ね、これを巻回する。上述の金属蒸着パターンを
両面に有する金属化フィルムの場合は、これと絶縁フィ
ルムとを重ねて巻回する。そしてその巻回物の両端面に
金属溶射により電極引出部を形成して、コンデンサ素子
とする。
【００１８】得られたコンデンサ素子は、１個ずつ、或
いは複数個を直列または並列に接続して、金属等の容器
に収容し、必要に応じて絶縁剤を充填し、密封して完成
品とする。
いは複数個を直列または並列に接続して、金属等の容器
に収容し、必要に応じて絶縁剤を充填し、密封して完成
品とする。
【００１９】〔実施例１〕図１に示すパターンの金属化
フィルム２枚を製作し、これを帯状通電路４が互いに反
対側縁になる関係で重ねて巻回し、その両端面に金属溶
射により電極引出部を設けた素子を角形ブリキ容器に収
容し、菜種油を充填して密閉し、コンデンサを製作し
た。その諸元は次の通りである。 フィルム：ポリプロピレン、厚さ１２μｍ、幅１００ｍ
ｍ 金属蒸着電極：亜鉛、帯状通電路 ２Ω／□ セグメント及びヒューズ部 ６Ω／□ セグメント面積：８１ｍｍ2 絶縁スリット幅：Ｌ1 ＝０．８ｍｍ スリット間距離：Ｌ2 ＝１．０ｍｍ コンデンサ容量：１２μＦ 試料数：５個
フィルム２枚を製作し、これを帯状通電路４が互いに反
対側縁になる関係で重ねて巻回し、その両端面に金属溶
射により電極引出部を設けた素子を角形ブリキ容器に収
容し、菜種油を充填して密閉し、コンデンサを製作し
た。その諸元は次の通りである。 フィルム：ポリプロピレン、厚さ１２μｍ、幅１００ｍ
ｍ 金属蒸着電極：亜鉛、帯状通電路 ２Ω／□ セグメント及びヒューズ部 ６Ω／□ セグメント面積：８１ｍｍ2 絶縁スリット幅：Ｌ1 ＝０．８ｍｍ スリット間距離：Ｌ2 ＝１．０ｍｍ コンデンサ容量：１２μＦ 試料数：５個
【００２０】試験は累積過電圧試験で、常温で供試コン
デンサに１８００Ｖ（誘電体電位傾度１５０Ｖ／μｍ）
の直流電圧を２４時間印加する。この後、コンデンサの
容量を１ＫＨｚで測定する。以後、２４時間ごとに電圧
を３００Ｖ（誘電体電位傾度２５Ｖ／μｍ）ずつ上昇さ
せながら印加し、その都度、コンデンサ容量を測定し、
４２００Ｖ（誘電体電位傾度３５０Ｖ／μｍ）まで試験
を行ない、５個平均の容量変化率を求めた結果を図１０
に示す。
デンサに１８００Ｖ（誘電体電位傾度１５０Ｖ／μｍ）
の直流電圧を２４時間印加する。この後、コンデンサの
容量を１ＫＨｚで測定する。以後、２４時間ごとに電圧
を３００Ｖ（誘電体電位傾度２５Ｖ／μｍ）ずつ上昇さ
せながら印加し、その都度、コンデンサ容量を測定し、
４２００Ｖ（誘電体電位傾度３５０Ｖ／μｍ）まで試験
を行ない、５個平均の容量変化率を求めた結果を図１０
に示す。
【００２１】この試験によれば、誘電体電位傾度が１５
０Ｖ／μｍから３００Ｖ／μｍまでの間は容量変化が殆
ど無く、電位傾度が３２５Ｖ／μｍで５％減、３５０Ｖ
／μｍで２０％減となった。従ってコンデンサの定格電
圧を３９００Ｖ（誘電体電位傾度３２５Ｖ／μｍ）以下
に設定すれば、コンデンサの容量減少を５％以内にとど
め得ることが判明した。
０Ｖ／μｍから３００Ｖ／μｍまでの間は容量変化が殆
ど無く、電位傾度が３２５Ｖ／μｍで５％減、３５０Ｖ
／μｍで２０％減となった。従ってコンデンサの定格電
圧を３９００Ｖ（誘電体電位傾度３２５Ｖ／μｍ）以下
に設定すれば、コンデンサの容量減少を５％以内にとど
め得ることが判明した。
【００２２】〔実施例２〕絶縁スリット幅Ｌ1 を０．５
〜２．０ｍｍの範囲で変え、スリット間距離Ｌ2を０．
２５〜２．０ｍｍの範囲で変え、それ以外は実施例１と
同構成のコンデンサ１２個を作った。試験は直流連続通
電試験で、７０℃の熱風循環式恒温槽中で３３７５Ｖ
（誘電体電位傾度２８１．２５Ｖ／μｍ）の直流電圧を
４０００時間連続印加し、その後に容量変化率と各試料
の誘電体破壊状況とを調べた。この試験結果を表１及び
図１１に示す。
〜２．０ｍｍの範囲で変え、スリット間距離Ｌ2を０．
２５〜２．０ｍｍの範囲で変え、それ以外は実施例１と
同構成のコンデンサ１２個を作った。試験は直流連続通
電試験で、７０℃の熱風循環式恒温槽中で３３７５Ｖ
（誘電体電位傾度２８１．２５Ｖ／μｍ）の直流電圧を
４０００時間連続印加し、その後に容量変化率と各試料
の誘電体破壊状況とを調べた。この試験結果を表１及び
図１１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】この試験結果から、金属蒸着電極が総体的
に厚い場合には、ヒューズ部を形成している絶縁スリッ
ト間の距離Ｌ2 が０．２５〜２．０ｍｍの場合は、絶縁
スリットの幅Ｌ1 が下式
に厚い場合には、ヒューズ部を形成している絶縁スリッ
ト間の距離Ｌ2 が０．２５〜２．０ｍｍの場合は、絶縁
スリットの幅Ｌ1 が下式
【００２５】
【数３】
【００２６】を満足していれば、金属化フィルムに絶縁
破壊が起きたときはヒューズ部が正常に溶断し、かつ金
属化フィルムの破壊は一層だけにとどまり、コンデンサ
容量減少も５％以下の少ない範囲にとどまる。しかし絶
縁スリット幅が数３式の数値を越えるときは、金属化フ
ィルムは２層以上の多層にわたって破壊し、しかも各層
にわたってヒューズ部が溶断するので、コンデンサ容量
の減少も５％を越える大きな値になる。
破壊が起きたときはヒューズ部が正常に溶断し、かつ金
属化フィルムの破壊は一層だけにとどまり、コンデンサ
容量減少も５％以下の少ない範囲にとどまる。しかし絶
縁スリット幅が数３式の数値を越えるときは、金属化フ
ィルムは２層以上の多層にわたって破壊し、しかも各層
にわたってヒューズ部が溶断するので、コンデンサ容量
の減少も５％を越える大きな値になる。
【００２７】〔実施例３〕図１に示すパターンの金属化
フィルム２枚を製作し、これを帯状通電路４が互いに反
対側縁になる関係で巻回し、その両端面に金属溶射によ
り電極引出部を設けた素子を角形ブリキ容器に収容し、
菜種油をを充填して密封し、コンデンサを製作した。そ
の諸元は次の通りである。 フィルム：ポリプロピレン、厚さ１２μｍ、幅１００ｍ
ｍ 金属蒸着電極：亜鉛、帯状通電路 １０Ω／□ セグメント及びヒューズ部 ３０Ω／□ セグメント面積：８１ｍｍ2 絶縁スリット幅：Ｌ1 ＝０．１５〜０．４ｍｍ スリット間距離：Ｌ2 ＝０．２５〜２．０ｍｍ コンデンサ容量：１２μＦ 試料数：Ｌ1 、Ｌ2 の各種組合わせで１０個
フィルム２枚を製作し、これを帯状通電路４が互いに反
対側縁になる関係で巻回し、その両端面に金属溶射によ
り電極引出部を設けた素子を角形ブリキ容器に収容し、
菜種油をを充填して密封し、コンデンサを製作した。そ
の諸元は次の通りである。 フィルム：ポリプロピレン、厚さ１２μｍ、幅１００ｍ
ｍ 金属蒸着電極：亜鉛、帯状通電路 １０Ω／□ セグメント及びヒューズ部 ３０Ω／□ セグメント面積：８１ｍｍ2 絶縁スリット幅：Ｌ1 ＝０．１５〜０．４ｍｍ スリット間距離：Ｌ2 ＝０．２５〜２．０ｍｍ コンデンサ容量：１２μＦ 試料数：Ｌ1 、Ｌ2 の各種組合わせで１０個
【００２８】試験は実施例２と同様の直流連続通電試験
で、７０℃の熱風循環式恒温槽中で３３７５Ｖの直流電
圧を４０００時間連続印加し、これによるコンデンサ容
量の変化率及び各試料の誘電体の破壊状況を調べた。こ
の試験結果を表２及び図１１に示す。
で、７０℃の熱風循環式恒温槽中で３３７５Ｖの直流電
圧を４０００時間連続印加し、これによるコンデンサ容
量の変化率及び各試料の誘電体の破壊状況を調べた。こ
の試験結果を表２及び図１１に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】この試験から、金属蒸着電極が総体的に薄
い場合には、ヒューズ部を形成している絶縁スリット間
の距離Ｌ2 が下式
い場合には、ヒューズ部を形成している絶縁スリット間
の距離Ｌ2 が下式
【００３１】
【数４】
【００３２】を満足していれば、金属化フィルムに絶縁
破壊が起きたときはヒューズ部は正常に溶断し、かつ金
属化フィルムの絶縁破壊は一層だけにとどまり、容量減
少も５％以内の少ない範囲にとどめることができる。し
かし絶縁スリット幅Ｌ1 が数４式の数値に満たない場合
には、金属化フィルムの絶縁破壊は一層にとどまるが、
フィルム部が頻繁に溶断してこれによるコンデンサ容量
の減少が５．２〜７．８％と大きくなる。
破壊が起きたときはヒューズ部は正常に溶断し、かつ金
属化フィルムの絶縁破壊は一層だけにとどまり、容量減
少も５％以内の少ない範囲にとどめることができる。し
かし絶縁スリット幅Ｌ1 が数４式の数値に満たない場合
には、金属化フィルムの絶縁破壊は一層にとどまるが、
フィルム部が頻繁に溶断してこれによるコンデンサ容量
の減少が５．２〜７．８％と大きくなる。
【００３３】なお、実施例２において試験したコンデン
サの蒸着電極は総体的に厚く、その膜抵抗値は、帯状通
電路で２Ω／□、セグメント及びヒューズ部で６Ω／□
であったが、これ以上の膜抵抗値の場合でもヒューズ部
が数３式の条件を充たしていれば、同様に多層破壊が少
なくなり、かつコンデンサ容量の減少も少なくなること
が確認できた。
サの蒸着電極は総体的に厚く、その膜抵抗値は、帯状通
電路で２Ω／□、セグメント及びヒューズ部で６Ω／□
であったが、これ以上の膜抵抗値の場合でもヒューズ部
が数３式の条件を充たしていれば、同様に多層破壊が少
なくなり、かつコンデンサ容量の減少も少なくなること
が確認できた。
【００３４】また、実施例３において試験したコンデン
サの蒸着電極は総体的に厚く、その膜抵抗値は帯状通電
路で１０Ω／□、セグメント及びヒューズ部で３０Ω／
□であったが、これ以下の膜抵抗値の場合でもヒューズ
部が数４式の条件を充たしていれば、多層にわたる誘電
体の破壊やヒューズの頻繁な溶断によるコンデンサ容量
の大幅な減少を防ぎ得ることが確認された。
サの蒸着電極は総体的に厚く、その膜抵抗値は帯状通電
路で１０Ω／□、セグメント及びヒューズ部で３０Ω／
□であったが、これ以下の膜抵抗値の場合でもヒューズ
部が数４式の条件を充たしていれば、多層にわたる誘電
体の破壊やヒューズの頻繁な溶断によるコンデンサ容量
の大幅な減少を防ぎ得ることが確認された。
【００３５】このほか、蒸着電極の膜抵抗値は、帯状通
電路で２〜１０Ω／□、セグメント及びヒューズ部で６
〜３０Ω／□の範囲内が好ましいことが判った。また、
各実施例では各セグメントの面積を８１ｍｍ2 とした
が、２５〜９００ｍｍ2 の範囲でも本発明の効果が得ら
れることも確認することができた。
電路で２〜１０Ω／□、セグメント及びヒューズ部で６
〜３０Ω／□の範囲内が好ましいことが判った。また、
各実施例では各セグメントの面積を８１ｍｍ2 とした
が、２５〜９００ｍｍ2 の範囲でも本発明の効果が得ら
れることも確認することができた。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明によるときは、多
層にわたる誘電体の破壊を防ぐと共にコンデンサ容量の
大幅な減少を防ぐことができるので、これにより誘電体
の電位傾度を高めてコンデンサの小型化、軽量化に貢献
することができる。
層にわたる誘電体の破壊を防ぐと共にコンデンサ容量の
大幅な減少を防ぐことができるので、これにより誘電体
の電位傾度を高めてコンデンサの小型化、軽量化に貢献
することができる。
【図１】本発明の一実施例におけるコンデンサの金属蒸
着パターンを示す図である。
着パターンを示す図である。
【図２】本発明の他の実施例における金属蒸着パターン
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の更に他の実施例における金属蒸着パタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図４】本発明の更に他の実施例における金属蒸着パタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図５】本発明の更に他の実施例における金属蒸着パタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図６】本発明の更に他の実施例における金属蒸着パタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図７】図１、図４及び図５に示した実施例におけるヒ
ューズ部の拡大図である。
ューズ部の拡大図である。
【図８】図２及び図６に示した実施例におけるヒューズ
部の拡大図である。
部の拡大図である。
【図９】図３に示した実施例におけるヒューズ部の拡大
図である。
図である。
【図１０】図１に示した実施例における累積過電圧試験
結果を示す線図である。
結果を示す線図である。
【図１１】図１に示した実施例における絶縁スリット幅
と絶縁スリット間距離との関係を示す線図である。
と絶縁スリット間距離との関係を示す線図である。
【符号の説明】 １ 金属蒸着フィルム ２ 帯状絶縁帯 ３ 金属蒸着層 ４ 帯状通電路 ５ 絶縁スリット ６ セグメント ７ ヒューズ部 Ｌ1 絶縁スリット幅 Ｌ2 絶縁スリット間距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 肥土 久 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目 仲保利町191番地の４ 上原ビル３階 ニ チコン株式会社内 (72)発明者 上野 龍成 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目 仲保利町191番地の４ 上原ビル３階 ニ チコン株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】 片面に金属蒸着電極を有する金属化フィ
ルム同士、または片面に金属蒸着電極を有する１対の金
属化フィルム間に絶縁フィルムを介在させたもの、或い
は両面に金属蒸着電極を有する金属化フィルムと絶縁フ
ィルムとを重ね合わせたものを巻回し、その巻回物の両
端面に上記各金属蒸着電極にそれぞれ結合されている電
極引出部を金属溶射によって形成してなるコンデンサに
おいて、上記各金属蒸着電極は上記金属化フィルムの上
記電極引出部に結合されていない側の側縁に沿って帯状
に設けた絶縁帯を除く残余の部分に蒸着されており、上
記金属蒸着電極の一方または双方は網状乃至は格子状の
金属蒸着がなされていない絶縁スリットによって多数の
セグメントに分割され、かつ互いに隣接するセグメント
間は上記絶縁スリットを横切って上記蒸着金属層によっ
て形成したヒューズ部により互いに接続されており、上
記ヒューズ部における上記絶縁スリットの端部は丸味を
帯びており、上記ヒューズ部における上記絶縁スリット
の幅Ｌ1 （ｍｍ）と絶縁スリット間の最短距離Ｌ2 （ｍ
ｍ）との関係が 【数１】 であることを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項２】 上記金属蒸着電極は上記帯状絶縁帯とは
反対側の側縁に沿ってフィルムの長手方向に連続する帯
状通電路を有することを特徴とする請求項１記載の金属
化フィルムコンデンサ。 - 【請求項３】 上記金属蒸着電極における帯状通電路の
膜抵抗値は上記セグメント及びヒューズ部の膜抵抗値と
同等またはそれ以下であることを特徴とする請求項２記
載の金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項４】 上記帯状通電路の膜抵抗値が２〜１０Ω
／□であることを特徴とする請求項２記載の金属化フィ
ルムコンデンサ。 - 【請求項５】 上記金属蒸着電極の上記セグメント及び
上記ヒューズ部の膜抵抗値が６〜３０Ω／□であること
を特徴とする請求項１記載の金属化フィルムコンデン
サ。 - 【請求項６】 上記フィルムの定格電位傾度が１５０Ｖ
／μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の金属
化フィルムコンデンサ。 - 【請求項７】 上記ヒューズ部は上記セグメントが形成
する多角形の各辺上にあって、同一辺を構成している絶
縁スリットの先端間に形成されていることを特徴とする
請求項１記載の金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項８】 上記ヒューズ部は上記セグメントが形成
する多角形の頂点にあって、この頂点に集まる３本以上
の上記絶縁スリットの先端間に形成されていることを特
徴とする請求項１記載の金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項９】 上記ヒューズ部は上記セグメントが形成
する多角形の頂点にあって、この頂点を通り直線状に連
続している上記絶縁スリットの側縁と頂点に向かう別の
絶縁スリットの先端との間に形成されていることを特徴
とする請求項１記載の金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項１０】 上記電極の蒸着金属は亜鉛であること
を特徴とする請求項１記載の金属化フィルムコンデン
サ。 - 【請求項１１】 上記各セグメントの面積が２５〜９０
０ｍｍ2 であることを特徴とする請求項１記載の金属化
フィルムコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9127972A JPH10308323A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 金属化フィルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9127972A JPH10308323A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 金属化フィルムコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10308323A true JPH10308323A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14973256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9127972A Pending JPH10308323A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 金属化フィルムコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10308323A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007299865A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nichicon Corp | 金属化フィルムコンデンサ |
| KR101173187B1 (ko) | 2012-04-17 | 2012-08-10 | 성호전자(주) | 하프 패턴 마진 금속화 플라스틱필름 콘덴서와 이의 제조방법 |
| JP2019129272A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社指月電機製作所 | 金属化フィルム及び金属化フィルムコンデンサ |
| CN111033655A (zh) * | 2017-08-15 | 2020-04-17 | 王子控股株式会社 | 金属化膜、金属化膜卷、印版滚筒 |
| JP2020119981A (ja) * | 2019-01-23 | 2020-08-06 | 株式会社指月電機製作所 | 金属化フィルム及び金属化フィルムコンデンサ |
| US10923280B2 (en) * | 2016-07-26 | 2021-02-16 | Kyocera Corporation | Film capacitor, combination type capacitor, inverter, and electric vehicle |
| EP3748656A4 (en) * | 2018-01-29 | 2021-11-03 | Kyocera Corporation | FILM CAPACITOR, COUPLING CAPACITOR, INVERTER AND ELECTRIC VEHICLE |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP9127972A patent/JPH10308323A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007299865A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nichicon Corp | 金属化フィルムコンデンサ |
| JP4704951B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2011-06-22 | ニチコン株式会社 | 金属化フィルムコンデンサ |
| KR101173187B1 (ko) | 2012-04-17 | 2012-08-10 | 성호전자(주) | 하프 패턴 마진 금속화 플라스틱필름 콘덴서와 이의 제조방법 |
| US10923280B2 (en) * | 2016-07-26 | 2021-02-16 | Kyocera Corporation | Film capacitor, combination type capacitor, inverter, and electric vehicle |
| CN111033655A (zh) * | 2017-08-15 | 2020-04-17 | 王子控股株式会社 | 金属化膜、金属化膜卷、印版滚筒 |
| US11817272B2 (en) | 2017-08-15 | 2023-11-14 | Oji Holdings Corporation | Metallized film, metallized film roll, plate roll |
| JP2019129272A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社指月電機製作所 | 金属化フィルム及び金属化フィルムコンデンサ |
| EP3748656A4 (en) * | 2018-01-29 | 2021-11-03 | Kyocera Corporation | FILM CAPACITOR, COUPLING CAPACITOR, INVERTER AND ELECTRIC VEHICLE |
| US11335504B2 (en) | 2018-01-29 | 2022-05-17 | Kyocera Corporation | Film capacitor, combination type capacitor, inverter, and electric vehicle |
| JP2020119981A (ja) * | 2019-01-23 | 2020-08-06 | 株式会社指月電機製作所 | 金属化フィルム及び金属化フィルムコンデンサ |
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