JPH10335181A - コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集合組立が容易で小型のコンデンサを提供す
る。 【解決手段】 金属化フィルムまたは金属化フィルムと
誘電体フィルムの積層体からなる複数の素子１と複数の
セパレータ７を交互に積層するとともに素子のフィルム
幅方向に沿ってセパレータ７の一端が素子端面より突出
し他端が素子端面と同一または内側にあるように配置す
ることにより、素子端面の両側に溶射された金属がセパ
レータ７の一端側の素子１間で分離され、他端側の素子
１間に跨がって連続した同極が形成された素子群を、外
装ケース４に収納し、充填剤を充填した。これにより、
同極のリード線３の結線作業が少なく素子群の取扱いが
容易でコンデンサの組立作業が容易になる。また、複数
の素子１を近接しつつ素子１間の絶縁を容易に図ること
ができ、コンデンサの小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンデンサに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、小判形素子を集合組立してなるコ
ンデンサは、金属化フィルムまたは金属化フィルムに誘
電体フィルムを積層して巻回したものを、金属板を介し
て積層しプレスした後、素子端面の両側に金属溶射を施
して電極引出部（以下、メタリコン電極）を形成した上
で、金属板を取り除き、素子を個々にしたものを、ポリ
プロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどのプラス
チックフィルムや、絶縁紙を素子間に介して積層し、ナ
イロンバンドなどによって集合組立した素子群を固定し
ていた。あるいは、樹脂ケース内に絶縁隔壁を設け、絶
縁隔壁により区切られた収納部に素子を個々に収納して
いた。あるいは、素子の位置決め構造を有したケースや
端子板により素子間に絶縁距離を有するようにしてい
た。

【０００３】図６は従来の三層Δ結線のコンデンサの内
部構成図、図７は従来の三層Ｙ結線のコンデンサの内部
構成図を示している。１は素子、２はメタリコン電極、
３はリード線、４は外装ケース、５は放電抵抗器、６は
外部端子である。この場合、図６ではケース４内に絶縁
隔壁４ａが設けられ、図７では素子１間に絶縁材９を介
して積層した例を示している。

【０００４】以上の構成により素子群の集合、素子間の
絶縁を図っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のコンデンサ
においては、コンデンサ素子の集合組立において、図６
および図７に示すように、素子１の両端のメタリコン電
極２にリード線を半田付けあるいは溶接により結線して
いたので、３素子の場合６点の結線箇所があった。ま
た、素子間の絶縁は素子を絶縁フィルムなどで包装した
り、図６に示すように、外装ケース４の内部に絶縁隔壁
４ａや素子の位置決め構造を設ける必要があった。その
ため素子群の集合組立に工数を要したり、素子群の形状
が大きくなるという問題があった。

【０００６】したがって、この発明の目的は、上記従来
の課題を解決するもので、集合組立が容易で小型化を図
ることができるコンデンサを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のコンデン
サは、金属化フィルムまたは金属化フィルムと誘電体フ
ィルムの積層体からなる複数の素子と複数のセパレータ
を交互に積層するとともに素子のフィルム幅方向に沿っ
てセパレータの一端が素子端面より突出し他端が素子端
面と同一または内側にあるように配置することにより、
素子端面の両側に溶射された金属がセパレータの一端側
の素子間で分離され、他端側の素子間に跨がって連続し
た同極が形成された素子群を、外装ケースに収納し、充
填剤を充填した。

【０００８】このように、素子のフィルム幅方向に沿っ
てセパレータの一端が素子端面より突出し他端が素子端
面と同一または内側にあるように配置することにより、
素子端面の両側に溶射された金属がセパレータの一端側
の素子間で分離され、他端側の素子間に跨がって連続し
た同極が形成されているので、同極のリード線の結線作
業が少なく素子群の取扱いが容易でコンデンサの組立作
業が容易になる。また、複数の素子と複数のセパレータ
を交互に積層するとともに、同極において金属が連続し
て素子どうしを接着、固定することができるので、複数
の素子を近接しつつ素子間の絶縁を容易に図ることがで
き、コンデンサの小型化を図ることができる。

【０００９】請求項２記載のコンデンサは、請求項１に
おいて、複数のセパレータが交互に反対方向に突出した
ことを特徴とする。このように、複数のセパレータが交
互に反対方向に突出したので、三層Δ結線のコンデンサ
において同極のリード線による結線作業を少なくするこ
とができる。請求項３の記載のコンデンサは、請求項１
において、複数のセパレータが全て同一方向に突出した
ことを特徴とする。このように、複数のセパレータが全
て同一方向に突出したので、三層Ｙ結線のコンデンサに
おいて中性点のリード線による結線作業を省くことがで
きる。

【００１０】請求項４記載のコンデンサは、請求項１，
２または３において、セパレータがプラスチックフィル
ムまたは紙の抵抗体であることを特徴とする。このよう
に、セパレータがプラスチックフィルムまたは紙の抵抗
体であるので、セパレータが異電極間と素子間の絶縁を
図るとともに放電抵抗器を兼ねることができ、さらにコ
ンデンサの小型化を図ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の
形態の三相Δ結線のコンデンサの内部構成図である。こ
のコンデンサは、３個の素子１…と２個のセパレータ７
…を交互に積層してある。素子１は、プラスチックフィ
ルム、例えばポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレ
ート等の片面に蒸着金属により電極を形成した金属化フ
ィルムを積層したもの、あるいは、プラスチックフィル
ムの両面に電極を形成した金属化フィルムとプラスチッ
クフィルムとを積層したものを巻回した後、プレスした
小判形素子である。この素子１はセパレータ７ａ，７ｂ
を介して積層し、素子１の両側を金属溶射して電極引出
部となるメタリコン電極２を形成している。

【００１２】セパレータ７ａは、素子１の幅方向に沿っ
てずらして積層しており、一端を素子端面より突出さ
せ、他端を素子端面と同一または内側にあるように配置
している。この場合、一方の側では、セパレータ７ａが
メタリコン電極２の端面より突出しているので素子１間
を隔離し、不連続なメタリコン電極２ａ，２ｂを形成し
ている。また、他方の側では、セパレータ７ａが素子１
のフィルムの端面と同一あるいは内側に入っているの
で、素子１間は連続したメタリコン電極２ｃを形成して
いる。

【００１３】セパレータ７ｂはセパレータ７ａと同様に
素子１間に介しているが、素子端面より突出する方向が
セパレータ７ａとは逆の方向としている。これにより、
素子１の一方の側に連続したメタリコン電極２ｂを形成
し、他方の側に不連続なメタリコン電極２ｃ，２ｄを形
成している。また、メタリコン電極２ａ，２ｂ，２ｃに
はそれぞれリード線３ａ，３ｂ，３ｃを溶接あるいは半
田付けにより接続している。ここで、メタリコン電極２
ａ，２ｂ，２ｃに接続するリード線３ａ，３ｂ，３ｃは
外部端子６へ接続し、またメタリコン電極２ａとメタリ
コン電極２ｄとをリード線３ｄによって接続している。
また、外部端子６には放電抵抗器５がＶ結線されてい
る。以上の素子群および放電抵抗器５は外装ケース４に
収納され、樹脂等の充填剤を充填している。

【００１４】上記構成においてセパレータ７ａおよび７
ｂによってメタリコン電極２ａと２ｂおよび２ｃと２ｄ
はメタリコンが不連続となっており異電極の電極引出部
を形成し、またそれぞれ電極間と素子１間の絶縁を行っ
ている。反対側のメタリコン電極２ｃおよび２ｄは２素
子１間にまたがってメタリコンが連続した状態であり、
同極の電極引出部を形成している。また、連続したメタ
リコンにより素子１間を接着、固定している。また、メ
タリコン電極２ａ，２ｂ，２ｃに接続するリード線３
ａ，３ｂ，３ｃを外部端子６へ接続し、またメタリコン
電極２ａとメタリコン電極２ｄとをリード線３ｄによっ
て接続することによって三相Δ結線のコンデンサを形成
し、外部端子６に放電抵抗器５を結線することによって
放電抵抗内蔵のコンデンサを形成している。

【００１５】このように第１の実施の形態のコンデンサ
によれば、素子１間に介したセパレータ７が異電極間と
素子１間の絶縁を図ることができ、連続したメタリコン
側では複数素子の同極を形成するとともに素子１どうし
を接着、固定することができるので、素子群の集合を容
易にし素子群を小型化することができる。また、同極の
リード線による結線作業を少なくした三相Δ結線のコン
デンサを製造することができる。

【００１６】この発明の第２の実施の形態を図２に基づ
いて説明する。図２はこの発明の第２の実施の形態の三
相Ｙ結線のコンデンサの内部構成図である。第１の実施
の形態と同様に３個の素子１…と２個のセパレータ７…
からなり、素子１をセパレータ７を介して積層し素子端
面の両側にメタリコン電極２を形成しているが、２個の
セパレータ７ａ，７ｂは素子１のフィルムの幅方向に沿
って素子端面より突出する方向が同じになるように配置
し、セパレータ７ａ，７ｂによって素子１間を隔離し不
連続なメタリコン電極２ａ，２ｂ，２ｃを形成してい
る。反対側は３素子１間に連続したメタリコン電極２ｄ
を形成している。メタリコン電極２ａ，２ｂ，２ｃには
それぞれリード線３を溶接あるいは半田付けにより接続
している。また、リード線３は外部端子６へ接続してい
る。また、それぞれの素子１には放電抵抗器５が並列に
接続されている。以上の素子群およひ放電抵抗器５は外
装ケース４に収納され、樹脂等の充填剤を充填してい
る。

【００１７】上記構成においてセパレータ７ａ，７ｂに
よってメタリコン電極２ａ，２ｂ，２ｃはメタリコンが
不連続となっており異電極の電極引出部を形成し、また
それぞれの電極間と素子１間の絶縁を行っている。反対
側のメタリコン電極２ｄは３素子１間にまたがってメタ
リコンが連続した状態であり、中性点を形成している。
また、連続したメタリコンにより素子１間を接着、固定
している。また、メタリコン電極２ａ，２ｂ，２ｃにそ
れぞれ接続するリード線３を外部端子６へ接続し、メタ
リコン電極２ｄが中性点となっているので三相Ｙ結線の
コンデンサを形成し、それぞれの素子１に放電抵抗器５
を結線することによって放電抵抗内蔵のコンデンサを形
成している。

【００１８】このように第２の実施の形態のコンデンサ
によれば、素子１間に介したセパレータ７が異電極間と
素子１間の絶縁を図ることができ、連続したメタリコン
側では複数素子の同極を形成するとともに素子１どうし
を接着、固定することができるので、素子群の集合を容
易にし素子群を小型化することができる。また、中性点
のリード線による結線作業を省くことができる三相Ｙ結
線のコンデンサを製造することができる。

【００１９】この発明の第３の実施の形態を図３に基づ
いて説明する。図３はこの発明の第３の実施の形態の高
圧コンデンサの素子群の内部構成図である。このコンデ
ンサは、複数の素子１…と複数のセパレータ７…からな
り、素子１とセパレータ７を交互に積層し素子端面の両
側にメタリコン電極２を形成している。また、１個のセ
パレータ７は第１の実施の形態のように素子１間に配置
し、その上下に位置するセパレータ７は素子１のフィル
ム幅方向に沿って素子端面より突出する方向が互いに異
なるように配置している。この積層した素子群の両端の
素子１のメタリコン電極２ａと２ｂより、それぞれリー
ド線３を接続し、外部端子６へ接続している。

【００２０】上記構成において素子群はすべてメタリコ
ンによって直列接続した状態となり、かつ素子１間を接
着、固定している。このように第３の実施の形態のコン
デンサによれば、複数素子を直列接続によって構成する
高圧コンデンサの製造において、素子１間に介したセパ
レータ７が異電極間と素子間の絶縁を図ることができ、
連続したメタリコン側では複数素子の同極を形成すると
ともに素子１どうしを接着、固定することができるの
で、素子群の集合を容易にし素子群を小型化することが
でき、また同極のリード線による結線作業を省くことが
できる。

【００２１】この発明の第４の実施の形態を図４に基づ
いて説明する。図４はこの発明の第４の実施の形態の多
端子コンデンサの素子群の内部構成図である。このコン
デンサは、複数の素子１…と複数のセパレータ７…から
なり、素子１とセパレータ７を交互に積層し素子端面の
両側にメタリコン電極２を形成している。全てのセパレ
ータ７は素子１のフィルム幅方向に沿って端子端面より
突出する方向が同じになるように配置し、セパレータ７
ａ，７ｂによって素子１間を隔離し不連続なメタリコン
電極２ａ，２ｂ，…を形成している。反対側は素子１間
も連続したメタリコン電極２ｚを形成している。メタリ
コン電極２ａ，２ｂ，…２ｚよりリード線３を接続し、
外部端子６へ接続している。

【００２２】上記構成において素子群はすべて片方がメ
タリコンによって連続した状態となって同極を形成し、
かつ素子１間を接着、固定している。このように第４の
実施の形態のコンデンサによれば、多端子コンデンサに
おいて、素子１間に介したセパレータ７が異電極間と素
子１間の絶縁を図ることができ、連続したメタリコン側
では複数素子の同極を形成するとともに素子１どうしを
接着、固定することができるので、素子群の集合を容易
にし素子群を小型化することができ、また同極のリード
線による結線作業を省くことができる。

【００２３】この発明の第５の実施の形態を図５に基づ
いて説明する。図５はこの発明の第５の実施の形態の三
相Δ結線のコンデンサの内部構成図である。第１の実施
の形態と同様に小判形素子１をセパレータ８を介して積
層し素子１の両側にメタリコン電極２を形成している。
ここで、セパレータ８は、次式にて求められる絶縁抵抗
値を有するプラスチックフィルムまたは紙の抵抗体であ
る。

【００２４】Ｕ_R ＝√２Ｕε^-t/KCR この式において、Ｕ_R ：残留電圧（Ｖ）、Ｕ：定格電圧
（Ｖ）、ε：自然対数、ｔ：放電抵抗体を通して放電す
る時間（秒）、Ｋ：抵抗体およびコンデンサの結線ごと
の定数、Ｃ：１素子の容量（μＦ）、Ｒ：セパレータ
（抵抗体）の抵抗値（ＭΩ）であり、図５に示すような
三相Δ結線のコンデンサにおいては例えば、Ｕ_R ＝７
５、ｔ＝１８０、Ｋ＝３とし所定の定格電圧、定格容量
よりセパレータの抵抗値を求める。

【００２５】上記構成においてセパレータ８ａおよび８
ｂによってメタリコン電極２ａと２ｂおよび２ｃと２ｄ
はメタリコンが不連続となっており異電極の電極引出部
を形成し、またそれぞれ電極間と素子１間の絶縁を行
い、かつ素子１が電源より開放されたとき素子１の放電
を行うものである。このように第５の実施の形態のコン
デンサによれば、素子１間に介したセパレータ７が異電
極間と素子１間の絶縁を図るとともに放電抵抗器を兼ね
ることができ、放電抵抗内蔵の三相Δ結線のコンデンサ
の小型化を図ることができる。その他の構成効果は第１
の実施の形態と同様である。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１記載の
コンデンサによれば、素子のフィルム幅方向に沿ってセ
パレータの一端が素子端面より突出し他端が素子端面と
同一または内側にあるように配置することにより、素子
端面の両側に溶射された金属がセパレータの一端側の素
子間で分離され、他端側の素子間に跨がって連続した同
極が形成されているので、同極のリード線の結線作業が
少なく素子群の取扱いが容易でコンデンサの組立作業が
容易になる。また、複数の素子と複数のセパレータを交
互に積層するとともに、同極において金属が連続して素
子どうしを接着、固定することができるので、複数の素
子を近接しつつ素子間の絶縁を容易に図ることができ、
コンデンサの小型化を図ることができる。

【００２７】請求項２では、複数のセパレータが交互に
反対方向に突出したので、三層Δ結線のコンデンサにお
いて同極のリード線による結線作業を少なくすることが
できる。請求項３では、複数のセパレータが全て同一方
向に突出したので、三層Ｙ結線のコンデンサにおいて中
性点のリード線による結線作業を省くことができる。

【００２８】請求項４では、セパレータがプラスチック
フィルムまたは紙の抵抗体であるので、セパレータが異
電極間と素子間の絶縁を図るとともに放電抵抗器を兼ね
ることができ、さらにコンデンサの小型化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の三相Δ結線のコ
ンデンサの内部構成図である。

【図２】この発明の第２の実施の形態の三相Ｙ結線のコ
ンデンサの内部構成図である。

【図３】この発明の第３の実施の形態の高圧コンデンサ
の内部構成図である。

【図４】この発明の第４の実施の形態の多端子コンデン
サの内部構成図である。

【図５】この発明の第５の実施の形態の放電抵抗内蔵三
相Δ結線のコンデンサの内部構成図である。

【図６】従来の三相Δ結線のコンデンサの内部構成図で
ある。

【図７】従来の三相Ｙ結線のコンデンサの内部構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 素子 ２ メタリコン電極 ３ リード線 ４ 外装ケース ５ 放電抵抗器 ６ 外部端子 ７ セパレータ ８ 放電抵抗付きセパレータ ９ 絶縁材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属化フィルムまたは金属化フィルムと
   誘電体フィルムの積層体からなる複数の素子と複数のセ
   パレータを交互に積層するとともに素子のフィルム幅方
   向に沿ってセパレータの一端が素子端面より突出し他端
   が素子端面と同一または内側にあるように配置すること
   により、素子端面の両側に溶射された金属がセパレータ
   の一端側の素子間で分離され、他端側の素子間に跨がっ
   て連続した同極が形成された素子群を、外装ケースに収
   納し、充填剤を充填したコンデンサ。
2. 【請求項２】 複数のセパレータが交互に反対方向に突
   出したことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ。
3. 【請求項３】 複数のセパレータが全て同一方向に突出
   したことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ。
4. 【請求項４】 セパレータがプラスチックフィルムまた
   は紙の抵抗体であることを特徴とする請求項１，２また
   は３記載のコンデンサ。