JPH11233362A - 金属化フィルムコンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サージ電圧に対してコンデンサの破壊を防止
でき、かつ、サージ電圧の吸収後も静電容量の低下が無
いフィルムコンデンサを提供する。さらに、サージ電圧
を複数回吸収し得るフィルムコンデンサを提供する。 【課題手段】 コンデンサの内部電極に対して電気的に
並列接続される放電電極をコンデンサ内部電極から離間
して配置する。また、放電電極のサイズを規定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は保安機構を有するフ
ィルムコンデンサに関し、従来よりも信頼性の向上した
フィルムコンデンサ及びその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、金属化フィルムコンデンサは、
高信頼性であることから多用途に使用されている。特に
雑音防止を目的として電源回路に広く利用されている。

【０００３】かかるフィルムコンデンサの保安機構とし
て、図２１に示したように、誘電体フィルム２０１にマ
ージン２０２を相互間に取って複数の内部電極２０４を
形成し、かつ、各内部電極２０４をヒューズ部２０３を
介して電極連結部２０５に接続するように構成した保安
機構が公知である。

【０００４】かかる保安機構によれば、経年変化に伴う
絶縁劣化のため一部の電極で絶縁破壊が生じた際、絶縁
破壊の生じた電極に対応するヒューズ部が溶断し、絶縁
破壊が生じた個別の電極だけが断線状態になり、絶縁破
壊が他の電極に波及すること等を防止してコンデンサ全
体の破損を防止できるようになっている。

【０００５】また、上記の保安機構とは異なり、サージ
電圧等の過大電圧が印加された場合を想定した保安機構
を備えたフィルムコンデンサが実開平１−１１５２２５
号公報（以下、単に「公報」と称す。）に記載されてい
る。この公報に記載のフィルムコンデンサは、メタライ
ズドフィルム（金属化フィルム）の長さ方向にマージン
部を設け、そのマージン部の一部分に幅の狭い部分を形
成し、サージ電圧が印加された際に、その狭いマージン
部分で放電させることにより、サージを吸収するもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たヒューズ部の溶断による保安機構はその動作する領域
が限定されており、定格電圧付近では動作するものの、
落雷等によるサージ電圧等の過大な電圧が印加された場
合には、マージン部において放電が起こり、この放電に
よる誘電体フィルムの絶縁破壊が急激に進行し、コンデ
ンサ全体が破壊するおそれがあった。

【０００７】これに対し、上記公報に記載の保安機構は
サージ電圧の印加を放電により吸収するが、この放電の
際に電極部が飛散してしまうため、サージ電圧を複数回
吸収することはできなかった。また、放電による影響で
誘電体フィルムの絶縁破壊から導電物飛散に至るおそれ
もあった。

【０００８】また、公報記載の保安機構ではコンデンサ
素子をプレス成形すると、放電ギャップが安定して作動
するために必要となる空隙層を確保できない場合も考え
られた。

【０００９】そこで、上記の事情に鑑み、本願請求項１
記載の発明は、マージン部で放電破壊が生ずる高電圧の
サージ電圧に対してコンデンサの破壊を防止でき、か
つ、サージ電圧の吸収後も導電物飛散の無いフィルムコ
ンデンサを提供することを目的としている。

【００１０】さらに、本願請求項２若しくは３記載の発
明は、放電ギャップとして空隙層を確実に形成し得るフ
ィルムコンデンサを提供することを目的としている。

【００１１】さらに、本願請求項５記載の発明は、サー
ジ電圧を複数回吸収し得るフィルムコンデンサを提供す
ることを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によるフィルムコンデンサにおいては、コン
デンサ内部電極に対して電気的に並列接続される放電電
極をコンデンサ内部電極から離間して配置した構成を基
本的構成としている。

【００１３】

【作用】かかる本発明の構成によれば、コンデンサにヒ
ューズ部の溶断による保安機構の動作領域以上の高いサ
ージ電圧が印加された場合には放電電極にて放電が起こ
り、サージ電圧が吸収される。

【００１４】なお、放電電極がコンデンサ内部電極から
離間して設けられているので、サージ電圧吸収時に生じ
る放電による影響をコンデンサ内部電極が受けることが
ない。

【００１５】また、放電電極をコンデンサの外装近傍に
設けたり、外装外側面に設けたりすれば、放電電極の配
設位置を避けてプレスすることが可能となり、プレス圧
力が放電電極に直接作用することを防止でき、放電電極
間の空隙層がつぶれることを防止できると共に、プレス
圧力をコンデンサ素子に均一に掛けることができる。

【００１６】また、放電電極の断面積を０．１平方ミリ
メートル以上とすることにより、放電電極の耐久性の向
上が図れる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照しながら説明する。

【００１８】（実施例１）図１は本発明の一実施例たる
金属化フィルムコンデンサの斜視図であり、厚さ７μｍ
のポリエチレンテレフタレート（以降ＰＥＴと言う）か
らなる絶縁フィルムの両面にマージンにより仕切られた
複数の内部電極とヒューズ部と電極連結部とを蒸着金属
により形成し巻回して構成されたコンデンサ素子１、メ
タリコン２、外部電極引き出し用リード線３より構成さ
れており、コンデンサ素子の外周には放電電極５がコン
デンサ内部電極から離間して形成されている。放電電極
５は銀ペースト等の導電性ペーストを塗布して形成さ
れ、一方のメタリコン２に接続され他方のメタリコン２
との間に所定の放電ギャップをおいて形成される。な
お、放電電極５の厚みは５０μｍ、放電ギャップは１．
５ｍｍとした。

【００１９】図２は本発明に係る金属化フィルムコンデ
ンサのサージ電圧に対する効果を評価するための試験回
路である。この試験はＵＬ１４１４のファイヤーハザー
ドテストＡ及びエクスパルジョンハザードに準じたもの
で、２５０Ｖの交流電源Ｖａｃに接続した試料用コンデ
ンサＣX（０．１μＦ）を直流電源Ｖｄｃに接続して充
電したコンデンサＣｄによってサージ電圧を５秒間隔で
繰り返し印加するものである。

【００２０】本試験においては４回目のサージ電圧印加
後、前記２５０Ｖの交流電圧をそのまま３０秒印加した
のち試験を終了し、この間金属化フィルムコンデンサの
導電材料の飛散のないことを良品（合格）の判定基準と
している。

【００２１】上記した実施例１のフィルムコンデンサと
公報記載のフィルムコンデンサとを図２に示した回路条
件で、直流電源Ｖｄｃの電圧が３０００Ｖ、４０００
Ｖ、５０００Ｖ、６０００Ｖ、７０００Ｖの各場合につ
いて試験を実施し、評価した。その結果を（表１）に示
している。

【００２２】

【表１】

【００２３】（表１）の結果より、例えば５０００Ｖ〜
７０００Ｖを印加した場合、従来品が合格率０％である
のに対して、本発明品は合格率１００％であり、本発明
の効果は明らかである。また、前記導電物は蒸着金属と
比較して厚みがあるので、高いサージ電圧が複数回印加
された場合でも効果を維持でき、実施例コンデンサの信
頼性が高いことが確かめられた。

【００２４】（実施例２）図３は本発明の一実施例に係
る金属化フィルムコンデンサ素子の斜視図であり、厚さ
７μｍのＰＥＴフィルムの両面に蒸着電極層とマージン
と蒸着電極層によるヒューズ部を形成して巻回して構成
されたコンデンサ素子１、メタリコン２、外部電極引き
出し用リード線３より構成されており、コンデンサ素子
の外周にはアルミニウム箔からなる一対の放電電極５が
形成されている。なお、放電電極５の厚みは５０μｍ、
電極間の距離（放電ギャップ）は１．５ｍｍとした。

【００２５】このようにして形成した試料用コンデンサ
についても、実施例１と同じ条件で試験を実施した。そ
の結果を（表２）に示している。

【００２６】

【表２】

【００２７】（表２）の結果より、例えば５０００Ｖ〜
７０００Ｖを印加した場合、従来品が合格率０％である
のに対して、本発明品は合格率１００％であり、本発明
の効果は明らかである。また、放電電極は蒸着金属によ
り形成される場合と比較して厚みがあるので、高いサー
ジ電圧が複数回印加された場合でも効果を維持でき、現
状よりさらに信頼性の向上が図れる。

【００２８】（実施例３）図４は本発明の一実施例に係
る金属化フィルムコンデンサの正面図で、実施例１と同
様な素子構造を持ち、外装材６の外周には銀ペーストに
より一対の放電電極５が形成されている。なお、放電電
極５の厚みは５０μｍ、放電電極５相互間の距離（放電
ギャップ）は１．５ｍｍとした。

【００２９】このようにして形成した試料用コンデンサ
についても、実施例１と同じ条件で試験を実施した。そ
の結果を（表３）に示している。

【００３０】

【表３】

【００３１】（表３）の結果より、例えば５０００Ｖ〜
７０００Ｖを印加した場合、従来品が合格率０％である
のに対して、本発明品は合格率１００％であり、本発明
の効果は明らかである。また、放電電極は蒸着金属によ
り形成される場合と比較して厚みがあるので、高いサー
ジ電圧が複数回印加された場合でも同様の効果が得ら
れ、現状よりさらに信頼性向上が図れる。

【００３２】なお、上述の実施例１〜３では放電電極の
形成に銀ペースト若しくはアルミニウム箔を使用したが
他の導電性材料、例えば金属片や、種類の異なる導電性
ペースト、種類の異なる金属箔でも同等の効果を得るこ
とが可能である。

【００３３】（実施例４）図５は本発明の一実施例にお
ける放電ギャップユニットの構造を示した斜視図であ
り、図６（ａ）は巻回型金属化フィルムコンデンサの素
子表面に放電ギャップユニットを配置した斜視図を示
し、図６（ｂ）はそのａ−ｂ部分断面図を示している。

【００３４】この実施例において、ＰＥＴ、ポリプロピ
レン、ポリカ−ボネ−ト等の絶縁フィルム７にアクリル
系、熱硬化型ゴム系等の接着剤８を表面に塗布し、接着
剤塗布面にアルミニウム、銅等の導電体からなる一対の
放電電極５を相互に対峙させて配置し、その相互間に放
電ギャップ１０を形成している。

【００３５】図６は上記で得られた放電ギャップユニッ
トを外側絶縁フィルム７、内側放電電極５となるように
コンデンサ素子表面に配置、絶縁フィルム７に圧力等を
加え、接着剤８により放電ギャップユニットを素子１の
表面に接着させる。

【００３６】次に両面蒸着フィルム１１と合わせフィル
ム１２で構成された金属化フィルムコンデンサの電極取
り出し部１３と放電電極５とをコンデンサ素子両端面に
Ｚｎ、Ｓｎなどの金属材料１５を溶射して接続し、放電
ギャップ付コンデンサ素子を得ている。

【００３７】尚、圧力等を加え素子１の表面に放電ギャ
ップユニットを接着する場合は、放電ギャップ部には圧
力を加えない方がより確実に空隙層を確保でき好まし
い。

【００３８】またコンデンサの電極取り出し部１３と放
電電極５の他の接続方法として、上記金属材料溶射後に
放電ギャップをコンデンサ素子表面に配置、接着させて
からハンダ付により、接続しても問題は無い。

【００３９】このようにして形成した実施例コンデンサ
（０．１μＦ）について、図２に示した回路条件による
５０００Ｖのサージ電圧印加試験を実施した。その結果
を（表４）に示している。

【００４０】この試験においては４回のサ−ジ電圧印加
後、２５０Ｖの交流電圧をそのまま３０秒印加したのち
試験を終了し、この間フィルムコンデンサの導電材料の
飛散のないことを良品（合格）の判定基準としている。
但し、この試験ではサ−ジ電圧の限界印加回数確認のた
め、導電物飛散が発生するまで、試験を継続実施した。

【００４１】試料素子の基本構成としては図６（ｂ）で
示すごとく両面蒸着フィルム１１と合わせフィルム１２
の構成とし、誘電体ＰＥＴ厚みを７μｍとした。

【００４２】放電ギャップの大きさは１．５ｍｍとし、
比較用の従来品（公報記載のコンデンサ）として放電ギ
ャップをＰＥＴ上にアルミニウム蒸着電極で形成、一
方、本発明品は放電ギャップ１０の形成にアルミニウム
箔からなる放電電極５を用い、その厚みを５０μｍとし
た。

【００４３】

【表４】

【００４４】（表４）の結果より、従来品はサ−ジ吸収
１回が限界に対し、本発明品はサ−ジ吸収７回まで問題
が無く、本発明品の明らかな効果が確認できた。

【００４５】（実施例５）図７、図８は本発明の第５の
実施例を説明するための図である。

【００４６】図７は放電ギャップユニットの構造、図８
は巻回型金属化フィルムコンデンサの素子表面に放電ギ
ャップユニットを接着配置した斜視図を示している。

【００４７】この実施例において、ＰＥＴ、ポリプロピ
レン、ポリカ−ボネ−ト等の絶縁フィルム７にアクリル
系、熱硬化型ゴム系等の接着剤８を塗布し、接着剤塗布
面にアルミニウム、銅等の放電電極５を配置し、放電ギ
ャップ１０を形成、さらに放電電極５の表面にも接着剤
８を塗布している。

【００４８】図８は上記で得られた放電ギャップユニッ
トを外側絶縁フィルム７、内側放電電極５となるように
コンデンサ素子表面に配置、絶縁フィルム７に圧力等を
加え、接着剤８により放電ギャップユニットを素子１の
表面に接着させる。

【００４９】次にアクリル系、熱硬化型ゴム系等の接着
剤１６を塗布したＰＥＴ、ポリプロピレン等の絶縁フィ
ルム１７を放電ギャップ部に貼り付け、放電ギャップを
封口する。

【００５０】コンデンサの電極取り出し部と放電電極と
の接続は実施例５と同様で、コンデンサ素子両端面にＺ
ｎ、Ｓｎなどの金属材料を溶射して接続し、放電ギャッ
プ付コンデンサ素子を得ている。

【００５１】尚、前記実施例と同様、放電ギャップの空
隙層を確保するために、放電ギャップ部には圧力を加え
ない方がより確実に空隙層を確保できる。

【００５２】（実施例６）図９、図１０は本発明の第６
の実施例を説明するための図である。

【００５３】図９は放電ギャップユニットの構造、図１
０は巻回型金属化フィルムコンデンサの素子表面に放電
ギャップユニットを配置した斜視図を示している。

【００５４】この実施例において、ＰＥＴ、ポリプロピ
レン、ポリカ−ボネ−ト等の絶縁フィルム７にアクリル
系、熱硬化型ゴム等の接着剤８を塗布し、接着剤塗布面
にアルミニウム、銅等の放電電極５を配置し、放電ギャ
ップ１０を形成、前記絶縁フィルムと同等の接着剤を放
電電極表面に塗布するとともに放電ギャップ両端部の空
隙層を接着剤８で封口する。

【００５５】図１０は上記で得られた放電ギャップユニ
ットを外側絶縁フィルム７、内側放電電極５となるよう
にコンデンサ表面に配置、絶縁フィルム７に圧力等を加
えて、接着剤８により放電ギャップユニットを素子１の
表面に接着させる。

【００５６】コンデンサの電極取り出し部と放電電極の
接続方法は前記の実施例４と同様とし、放電ギャップ付
コンデンサ素子を得ている。

【００５７】尚、接着剤８による空隙層の封口は空隙層
を一部残し、空隙層内で等間隔に塗布する方法等も同様
な効果が得られる。

【００５８】（実施例７）図１１は本発明の第７の実施
例を説明するための図である。

【００５９】図１１（ａ）は図７に示した放電電極をコ
ンデンサ素子１の内部に配置した展開斜視図、図１１
（ｂ）は熱と圧力等によるプレス後のコンデンサ素子斜
視図、図１１（ｃ）は電極接続後の斜視図である。

【００６０】この実施例において、コンデンサ素子巻取
のＰＥＴ、ポリプロピレン等の絶縁フィルム２０に図７
に示す放電電極５を貼り付け、コンデンサ素子１の内部
に巻き込み放電ギャップ１０を封口する。次に、図１１
（ｂ）に示すごとく、熱と圧力等で素子を偏平にプレス
成形する。プレス成形後、コンデンサ素子両端面にＺ
ｎ、Ｓｎなどの金属材料１５を溶射して接続し、放電ギ
ャップ付コンデンサ素子を得ている。尚、放電ギャップ
１０の空隙層を確保するためには、放電電極５を絶縁フ
ィルム２０の巻終わり端近傍に設けると共に、放電電極
５をコンデンサ素子がプレスされる面から外し、素子コ
−ナ−部に配置すれば、より確実に空隙層を確保でき
る。

【００６１】（実施例８）図１２は放電ギャップ形成の
他の実施例を示す斜視図である。

【００６２】この実施例はＰＥＴ、ポリプロピレン等の
絶縁フィルム７に前記実施例と同様、接着剤８を塗布
し、接着剤塗布面にアルミニウム、銅等の放電電極５を
並行に配置し、放電ギャップ１０を形成したものであ
る。

【００６３】本実施例は放電ギャップの対向長さを調整
しやすく、サ−ジ回数限界向上に対応できる。

【００６４】尚、本実施例の放電電極のコンデンサ素子
に対する配置は前記実施例４、実施例５、実施例６、実
施例７の場合と同様に行うことができる。

【００６５】一方、実施例５、実施例６、実施例７、実
施例８においても、実施例４で示したサ−ジ試験を実施
したが同様の結果を得ることができた。

【００６６】（実施例９）図１３は本発明の一実施例に
よる放電ギャップ付コンデンサの構造を示した斜視図で
ある。この実施例において、コンデンサ素子１の両端の
に溶射された金属材料１５には一対のリ−ド線３が溶接
等により接続されている。リ−ド線３の一部はコンデン
サ素子１の表面に沿って相互に向き合うように配置さ
れ、放電ギャップ１０が形成されている。

【００６７】この実施例においては、リ−ド線３は放電
ギャップ１０を形成するとともに、コンデンサ電極の引
き出しも兼ねている。

【００６８】次に、ＰＥＴ、ポリプロピレン、ポリイミ
ド等の絶縁フィルム１７にアクリル系、熱硬化型ゴム系
等の接着剤１６が塗布し外側絶縁フィルム１７、内側接
着剤１６とし、放電ギャップ１０を覆うように接着させ
て放電ギャップ１０を封口し、放電ギャップ付コンデン
サ素子を得ている。尚、リ−ド線の接続はハンダ付によ
る方法でも問題は無い。

【００６９】このようにして形成した実施例コンデンサ
について、図２に示した回路条件による５０００Ｖのサ
ージ電圧印加試験を実施した。その結果を（表５）に示
している。

【００７０】この試験においては４回のサ−ジ電圧印加
後、前記２５０Ｖの交流電圧をそのまま３０秒印加した
のち試験を終了し、この間フィルムコンデンサの導電材
料の飛散のないことを良品（合格）の判定基準としてい
る。但し、この試験ではサ−ジ電圧の限界印加回数確認
のため、導電物飛散が発生するまで、試験を継続実施し
た。

【００７１】この実験の試料としては図１５（ｄ）で示
すごとく両面蒸着フィルム１１と合わせフィルム１２と
を巻回した基本構成で、誘電体ＰＥＴ厚みを７μｍとし
たフィルムコンデンサを用いた。

【００７２】放電ギャップ１０の距離は１．５ｍｍで基
本構成を同一とし、従来品は放電ギャップをＰＥＴ上に
アルミニウム蒸着電極で形成、一方、本発明品は図１３
に示すごとく、放電ギャップ１０の形成にハンダメッキ
銅被鋼線φ０．８を用いた。

【００７３】

【表５】

【００７４】（表５）の結果より、従来品はサ−ジ１回
が限界に対し、本発明品はサ−ジ１２回まで問題が無
く、本発明品の明らかな効果が確認できた。

【００７５】（実施例１０）図１４は本発明の第１０の
実施例による放電ギャップ付コンデンサの構造を示した
斜視図である。

【００７６】この実施例においては、放電ギャップの形
成は前記実施例と同一であるが、放電ギャップ１０の絶
縁物での封口はＰＥＴ、ポリプロピレン等の熱収縮チュ
−ブ２２にリ−ド線材からなる放電電極５を挿入し、熱
処理することによって、放電電極５の表面と熱収縮チュ
−ブ２２を密着させ、放電ギャップへの絶縁材料等の侵
入を防止している。

【００７７】（実施例１１）図１５は本発明の第１１の
実施例の構造及びその製造手順を示している。図１５
（ａ）は巻回型金属化フィルムコンデンサの素子内部に
放電電極５を配置した展開斜視図、図１５（ｂ）は熱と
圧力等によるプレス後のコンデンサ素子斜視図、図１５
（ｃ）は電極引き出し用リード線接続後の斜視図、図１
５（ｄ）は図１５（ｃ）のｃ−ｄ部分断面図である。

【００７８】この実施例において、コンデンサ素子巻取
のＰＥＴ、ポリプロピレン等の絶縁フィルム２０に図１
５（ａ）に示すリ−ド線材を短く切断して形成した放電
電極５を配置し、その相互間に放電ギャップ１０を形成
する。次に図１５（ｂ）に示すごとく、熱と圧力等で素
子を偏平にプレス成形する。プレス成形後、図１５
（ｃ）、（ｄ）に示すごとくコンデンサ素子両端面にＺ
ｎ、Ｓｎなどの金属材料１５を溶射してコンデンサ電極
取り出し部１３と放電電極５とを接続し、その後、コン
デンサ電極引き出し用のリ−ド線３を溶接等により、接
続し、放電ギャップ付コンデンサ素子を得ている。尚、
プレス成形時、素子プレス面に放電電極５を配置すると
プレス圧力がコンデンサ素子１に均一に掛からないが、
放電電極５を素子コ−ナ−部に配置することは容易であ
り、そうすれば、プレス圧力を均一に掛けることが可能
である。

【００７９】（実施例１２）図１６は本発明の第１２の
実施例を示した斜視図である。

【００８０】この実施例においては、放電ギャップ１０
を形成するリ−ド線材からなる放電電極５とコンデンサ
素子１の電極引き出しリ−ド線３を各々配置し、上述の
実施例１１と同様、放電電極５及び電極引き出しリード
線３は金属溶射後のコンデンサ素子１の両端電極面に溶
接等により接続される。放電ギャップ１０の絶縁物での
封口は実施例９又は実施例１０を適用できる。尚、本実
施例による電極接続方法は実施例９、実施例１０にも適
用できる。

【００８１】（実施例１３）図１７は本発明の第１３の
実施例を説明するための図である。

【００８２】図１７（ａ）は放電ギャップ部の斜視図、
図１７（ｂ）はそのｅ−ｆ断面図を示している。

【００８３】この実施例においては、ＰＥＴ、ポリプロ
ピレン等の絶縁チュ−ブ２５にリ−ド線材からなる放電
電極５を挿入することにより、放電ギャップ１０を形成
するとともに、絶縁チュ−ブ２５の両端部をヒ−トシ−
ル処理し、処理面２５ａで絶縁チュ−ブ２５と放電電極
５とを密着させ、絶縁材料等の侵入を防いでいる。この
場合、放電電極５のコンデンサ素子への配置及びコンデ
ンサ素子両端面への接続は実施例９又は実施例１２が適
用できる。

【００８４】（実施例１４）図１８は本発明の第１４の
実施例による製造方法を示している。

【００８５】図１８は放電ギャップ部の断面図を示して
いる。この実施例においては、ＰＥＴ、ポリプロピレン
等の絶縁チュ−ブ２６を放電ギャップ１０の部分に配
置、絶縁チュ−ブ２６内に放電ギャップの寸法と同じ厚
み寸法を有する凸部２６ａを形成する。リ−ド線材から
なる放電電極５を絶縁チュ−ブ２６内に挿入し凸部２６
ａに当接させる。そして、熱処理等により絶縁チュ−ブ
２６を収縮させ、放電電極５と絶縁チュ−ブ２６を密着
させて、絶縁材料等の侵入を防いでいる。

【００８６】本実施例も上述の実施例１３と同様、放電
電極のコンデンサ素子への配置及びコンデンサ両端面へ
の接続は実施例９又は実施例１２が適用できる。

【００８７】尚、本実施例では上記構成により放電ギャ
ップ１０を形成するため、放電ギャップの寸法精度を向
上できる特徴も有している。

【００８８】（実施例１５）図１９は本発明の第１５の
実施例による斜視図を示している。

【００８９】この実施例は放電ギャップ１０を形成する
リ−ド線材からなる放電電極５を並行に配置し、放電ギ
ャップ１０を形成し、実施例１３と同様に絶縁チュ−ブ
２７で封口したものである。本実施例は放電ギャップ１
０の対向長さを調整しやすく、サ−ジ電圧の限界吸収回
数の向上に効果的である。

【００９０】尚、本実施例の放電電極５のコンデンサ素
子に対する配置は実施例９、実施例１０、実施例１１、
実施例１２、実施例１３の場合と同様に行うことができ
る。

【００９１】一方、実施例１０、実施例１１、実施例１
２、実施例１３、実施例１４、実施例１５においても、
実施例９と同様のサ−ジ試験を実施したが同様の結果を
得ることができた。

【００９２】さらに、サージ電圧の限界印加回数と放電
電極サイズとの相関関係を調べるため、図２に示した試
験回路を用いて、図１３に示した実施例９の放電ギャッ
プ付コンデンサについて放電電極として用いられるリー
ド線の線径を変えて実験を行なった。実験の条件は以下
の通りとした。

【００９３】試料コンデンサの静電容量は０．１μＦ、
試料数は各条件とも３個、直流電源Ｖｄｃの電圧は５０
００Ｖとした。

【００９４】その結果を（表６）及び図２０に示す。図
２０は、実験結果を示したグラフである。

【００９５】

【表６】

【００９６】このグラフ及び表６から分かるように、線
径が０．３ｍｍ（断面積０．０７ｍｍ²）では複数回の
サージ電圧を吸収するには不充分であり、少なくとも線
径が０．４ｍｍ（断面積０．１３ｍｍ²）以上あること
が望ましい。

【００９７】なお、図１４〜図１８に示した実施例１０
〜実施例１４の放電ギャップ付きコンデンサについて
も、同様の実験をして同様の結果が得られた。

【００９８】さらに、放電電極を金属箔若しくは金属ペ
ーストで形成した場合についても同様の実験をした結
果、複数回のサージ電圧吸収には、放電電極のサイズと
して少なくとも厚み５０μｍ、幅２ｍｍ（断面積０．１
平方ｍｍ）が必要であることが確かめられた。

【００９９】なお、上述の実施例では、巻回型フィルム
コンデンサを例に説明を進めたが、本発明は積層型フィ
ルムコンデンサにもそのまま適用可能であり、巻回型の
場合と同様の作用効果を得ることができる。

【０１００】また、上述の実施例においては、コンデン
サ素子を構成する誘電体フィルムとしてポリエチレンテ
レフタレートフィルムを用いたコンデンサを例に説明し
たが、他の誘電体フィルム例えばＰＰ、ＰＣ、ＰＰＳ、
ＰＳ、ＰＥＮ、ペーパー等を用いても同様に高い信頼性
を有することが出来るものであり、誘電体を限定する必
要はない。同様にコンデンサ電極を形成する蒸着金属と
してＡｌ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びそれらの合金を用いて
も同様の効果を得られる。また、上述の実施例において
は、外装方法に言及していないが、コンデンサの外装方
法として一般的に用いられるケース外装、ディップ外
装、モールド外装、テーピング外装等、外装の制約を必
要としない。

【０１０１】コンデンサの用途にしても今回の例として
電源雑防用の実施例を開示したが、本発明は用途を限定
するものではなく、力率改善用、モータ運転用等の多用
途に使用可能である。

【０１０２】また、上述の実施例で記載した以外の誘電
体ポリフェニレンスルフィ−ド、ポリエチレンナフタレ
−ト等でも問題無い。さらに上述の実施例では１段構造
の例を示したが、コンデンサ内部で直列に接続をした多
段千鳥構造でも本発明の放電ギャップを適用できる。

【０１０３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるフィルムコンデンサよれば、コンデンサにヒュー
ズ部の溶断による保安機構の動作領域以上の高いサージ
電圧が印加された場合には、放電電極にて放電が起こ
り、サージ電圧が吸収される。放電電極はコンデンサ電
極から離間して配置されているので、コンデンサ電極に
は放電による影響は及ばない。従って、サージ電圧を放
電により吸収してもコンデンサ内部電極は損傷を受け
ず、サージ電圧吸収後にコンデンサの静電容量が低下す
ることもない。

【０１０４】また、放電電極をコンデンサの外装近傍に
設けたり、外装外側面に設ければ、放電電極の配設位置
を避けてプレスが可能となり、プレス圧力が放電電極に
直接作用することを防止でき、放電電極間の空隙層がつ
ぶれることを防止できると共に、プレス圧力をコンデン
サ素子に均一に掛けることができる。

【０１０５】また、放電電極の断面積を０．１平方ミリ
メートル以上とすることにより、放電電極の耐久性の向
上が図れ、複数回のサージ電圧の吸収が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における金属化フィルムコン
デンサ素子の斜視図

【図２】本発明の実施例１〜実施例３におけるサージ電
圧評価試験回路図

【図３】本発明の実施例２における金属化フィルムコン
デンサ素子の斜視図

【図４】本発明の実施例３における金属化フィルムコン
デンサの正面図

【図５】本発明の実施例４における電極ギャップの構造
図

【図６】本発明の実施例４におけるフィルムコンデンサ
の斜視図

【図７】本発明の実施例５における電極ギャップの構造
図

【図８】本発明の実施例５におけるフィルムコンデンサ
の斜視図

【図９】本発明の実施例６における電極ギャップの構造
図

【図１０】本発明の実施例６におけるフィルムコンデン
サの斜視図

【図１１】本発明の実施例７におけるフィルムコンデン
サの斜視図

【図１２】本発明の実施例８における電極ギャップの構
造図

【図１３】本発明の実施例９におけるフィルムコンデン
サの斜視図

【図１４】本発明の実施例１０におけるフィルムコンデ
ンサの斜視図

【図１５】本発明の実施例１１におけるフィルムコンデ
ンサを示す図

【図１６】本発明の実施例１２におけるフィルムコンデ
ンサの斜視図

【図１７】本発明の実施例１３における電極ギャップを
示す図

【図１８】本発明の実施例１４における電極ギャップの
断面図

【図１９】本発明の実施例１５におけるフィルムコンデ
ンサの斜視図

【図２０】放電電極のサイズとサージ電圧吸収回数との
相関関係を表わすグラフ

【図２１】従来の金属化フィルムコンデンサの巻き終り
部分を解体した斜視図

【符号の説明】

１ コンデンサ素子 ２ メタリコン ３ 外部電極引き出し用リード線 ５ 放電電極 ６ 外装材 ７ 絶縁フィルム ８ 接着剤 １０ 放電ギャップ １１ 蒸着フィルム １２ 合わせフィルム １３ 電極取り出し部 １５ 金属材料 １６ 接着剤 １７ 絶縁フィルム ２０ 絶縁フィルム ２２ 熱収縮チューブ ２５ 絶縁チューブ ２６ 絶縁チューブ ２０１ 金属化フィルム ２０２ 蒸着電極層間マージン部 ２０３ ヒューズ部 ２０４ 内部電極 ２０５ 電極連結部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久米 美香子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 錦織 寿裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 白枝 誠司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻回型または積層型のフィルムコンデン
   サであって、 コンデンサ電極に対して電気的に並列に接続された放電
   電極を有し、前記放電電極はコンデンサ内部電極から離
   間した位置に配置されていることを特徴とするフィルム
   コンデンサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフィルムコンデンサであ
   って、 前記放電電極はコンデンサの外装近傍に配置されている
   ことを特徴とするフィルムコンデンサ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のフィルムコンデンサであ
   って、 前記放電電極はコンデンサの外装外側面に配設されるこ
   とを特徴とするフィルムコンデンサ。
4. 【請求項４】 請求項１、２若しくは３記載のフィルム
   コンデンサであって、 前記放電電極はコンデンサ電極にそれぞれ接続された少
   なくとも一対の電極からなることを特徴とするフィルム
   コンデンサ。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３若しくは４記載のフィ
   ルムコンデンサであって、 前記放電電極はその断面積が０．１平方ミリメートル以
   上であることを特徴とするフィルムコンデンサ。
6. 【請求項６】 請求項４若しくは５記載のフィルムコン
   デンサであって、 絶縁材料からなり前記放電電極の放電ギャップを封口す
   る封口手段を備えたことを特徴とするフィルムコンデン
   サ。
7. 【請求項７】 請求項５記載のフィルムコンデンサであ
   って、 前記放電電極は金属箔若しくは金属片から形成されてい
   ることを特徴とするフィルムコンデンサ。
8. 【請求項８】 請求項５記載のフィルムコンデンサであ
   って、 前記放電電極はリード線材から形成されていることを特
   徴とするフィルムコンデンサ。
9. 【請求項９】 請求項５記載のフィルムコンデンサであ
   って、 前記放電電極は導電性ペーストから形成されていること
   を特徴とするフィルムコンデンサ。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかの項記載のフ
    ィルムコンデンサであって、 前記コンデンサ電極はヒューズ部を有する薄膜電極層か
    ら形成されていることを特徴とするフィルムコンデン
    サ。