JPH1126280A - 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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- JPH1126280A JPH1126280A JP19485397A JP19485397A JPH1126280A JP H1126280 A JPH1126280 A JP H1126280A JP 19485397 A JP19485397 A JP 19485397A JP 19485397 A JP19485397 A JP 19485397A JP H1126280 A JPH1126280 A JP H1126280A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/14—Organic dielectrics
- H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属化フィルムコンデンサにおいて、絶縁ス
リットによる金属蒸着電極のセグメント化を容易にし、
かつセグメント相互間に設けたヒューズ部の動作の信頼
性を高めることによりコンデンサの耐圧を向上させる。 【解決手段】 金属化フィルムコンデンサを構成するフ
ィルム１の金属蒸着電極５をフィルム１の幅方向でない
絶縁スリット２、３、４により多数の六角形のセグメン
ト６に分割し、セグメントの辺の中間位置にその辺を形
成している絶縁スリット２、３、４を横切って上記金属
蒸着によりヒューズ部９を形成し、各絶縁スリット２、
３、４はヒューズ部９において丸味を持たせて終端さ
せ、上記セグメント６の面積を２５〜９００ｍｍ2 に選
んだ。
リットによる金属蒸着電極のセグメント化を容易にし、
かつセグメント相互間に設けたヒューズ部の動作の信頼
性を高めることによりコンデンサの耐圧を向上させる。 【解決手段】 金属化フィルムコンデンサを構成するフ
ィルム１の金属蒸着電極５をフィルム１の幅方向でない
絶縁スリット２、３、４により多数の六角形のセグメン
ト６に分割し、セグメントの辺の中間位置にその辺を形
成している絶縁スリット２、３、４を横切って上記金属
蒸着によりヒューズ部９を形成し、各絶縁スリット２、
３、４はヒューズ部９において丸味を持たせて終端さ
せ、上記セグメント６の面積を２５〜９００ｍｍ2 に選
んだ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属化フィルムの
金属蒸着電極を複数個のセグメントに分割して自己回復
機能と保安機構とを併せ持たせた電力用、充放電用また
は直流フィルタ用などの高圧コンデンサに関するもので
ある。
金属蒸着電極を複数個のセグメントに分割して自己回復
機能と保安機構とを併せ持たせた電力用、充放電用また
は直流フィルタ用などの高圧コンデンサに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、電力用、充放電用またはフィルタ
用などの高圧コンデンサには、誘電体としては絶縁紙ま
たはプラスチックフィルム、絶縁紙とプラスチックフィ
ルムを組合わせたものを使用し、電極としてアルミニウ
ム箔を使用し、前記誘電体と電極箔を交互に重ね合わせ
巻回してコンデンサ素子とした箔電極形コンデンサが使
用されていた。また、一部では、アルミニウム箔電極の
代わりに金属を蒸着した金属化紙または金属化フィルム
を用いたものも採用されている。
用などの高圧コンデンサには、誘電体としては絶縁紙ま
たはプラスチックフィルム、絶縁紙とプラスチックフィ
ルムを組合わせたものを使用し、電極としてアルミニウ
ム箔を使用し、前記誘電体と電極箔を交互に重ね合わせ
巻回してコンデンサ素子とした箔電極形コンデンサが使
用されていた。また、一部では、アルミニウム箔電極の
代わりに金属を蒸着した金属化紙または金属化フィルム
を用いたものも採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】箔電極形コンデンサの
誘電体は、厚さ数μｍ〜数１０μｍと薄くかつ面積も大
きいため誘電体に絶縁欠陥が含まれると、誘電体が局部
的に絶縁破壊し自己回復機能がないため、この欠陥部を
考慮した設計が必要であった。このため、従来の設計で
は、誘電体を数枚重ね合わせることにより１枚の誘電体
の微少欠陥部を他の誘電体が補う方法が採用されてい
た。この方法では誘電体の重ね合わせ枚数を増すほど効
果があったが、電極間の厚味が厚くなり、その弊害とし
て外形寸法が大きくなるとともに、コロナが発生し易く
なり、コンデンサの寿命を短くする欠点があった。
誘電体は、厚さ数μｍ〜数１０μｍと薄くかつ面積も大
きいため誘電体に絶縁欠陥が含まれると、誘電体が局部
的に絶縁破壊し自己回復機能がないため、この欠陥部を
考慮した設計が必要であった。このため、従来の設計で
は、誘電体を数枚重ね合わせることにより１枚の誘電体
の微少欠陥部を他の誘電体が補う方法が採用されてい
た。この方法では誘電体の重ね合わせ枚数を増すほど効
果があったが、電極間の厚味が厚くなり、その弊害とし
て外形寸法が大きくなるとともに、コロナが発生し易く
なり、コンデンサの寿命を短くする欠点があった。
【０００４】また、金属化フィルムコンデンサでは、局
部的な絶縁破壊が起こっても金属蒸着電極の飛散による
自己回復機能により絶縁を回復する。しかし、高圧コン
デンサでは絶縁破壊時の保護としてコンデンサ素子を収
容している容器の内圧上昇による圧力スイッチ保護方式
を主体としているので、高電圧になるほど保護が困難で
ある欠点を有していた。
部的な絶縁破壊が起こっても金属蒸着電極の飛散による
自己回復機能により絶縁を回復する。しかし、高圧コン
デンサでは絶縁破壊時の保護としてコンデンサ素子を収
容している容器の内圧上昇による圧力スイッチ保護方式
を主体としているので、高電圧になるほど保護が困難で
ある欠点を有していた。
【０００５】このため、特開平６−３１０３６８号公報
に示されている金属化フィルムコンデンサでは、格子状
の絶縁スリットにより金属蒸着電極を小分割すると共
に、隣接するセグメント間に絶縁スリットを横切るヒュ
ーズ部を設け、そのヒューズ効果で金属化フィルムの自
己回復作用と、絶縁破壊に対する信頼性を確保し、ヒュ
ーズ動作等による容量減少を最小にすることを意図して
いるが、金属化フィルムの幅方向の絶縁スリットでは、
金属の蒸着を完全に無くすることが困難なため、生産性
及び歩留を阻害していた。
に示されている金属化フィルムコンデンサでは、格子状
の絶縁スリットにより金属蒸着電極を小分割すると共
に、隣接するセグメント間に絶縁スリットを横切るヒュ
ーズ部を設け、そのヒューズ効果で金属化フィルムの自
己回復作用と、絶縁破壊に対する信頼性を確保し、ヒュ
ーズ動作等による容量減少を最小にすることを意図して
いるが、金属化フィルムの幅方向の絶縁スリットでは、
金属の蒸着を完全に無くすることが困難なため、生産性
及び歩留を阻害していた。
【０００６】本発明は上記の欠点を解決するためになさ
れたものであって、上記絶縁スリットを改良し、保安機
能の向上とヒューズ効果により金属化フィルムの欠陥部
における絶縁破壊時の絶縁回復特性を飛躍的に向上せし
めるとともに小形・軽量の高圧コンデンサを提供するこ
とを目的としている。
れたものであって、上記絶縁スリットを改良し、保安機
能の向上とヒューズ効果により金属化フィルムの欠陥部
における絶縁破壊時の絶縁回復特性を飛躍的に向上せし
めるとともに小形・軽量の高圧コンデンサを提供するこ
とを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の金属化フィルム
コンデンサでは、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、或いは
片面に金属蒸着電極を有する２枚の金属化フィルムと２
枚の絶縁フィルムとを交互に重ね合わせたものを巻回
し、その両巻回端面に金属を溶射して電極引出部を設け
てなり、上記金属蒸着電極の少なくとも一方を、上記フ
ィルムの幅方向でない３方向の絶縁スリットによって多
数の六角形のセグメントに分割している。
コンデンサでは、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、或いは
片面に金属蒸着電極を有する２枚の金属化フィルムと２
枚の絶縁フィルムとを交互に重ね合わせたものを巻回
し、その両巻回端面に金属を溶射して電極引出部を設け
てなり、上記金属蒸着電極の少なくとも一方を、上記フ
ィルムの幅方向でない３方向の絶縁スリットによって多
数の六角形のセグメントに分割している。
【０００８】六角形をなしているセグメントの各辺また
はその一部の辺の中間位置には、その辺を形成している
上記絶縁スリットを横切って上記電極を構成する金属蒸
着層によってヒューズ部が形成されており、各ヒューズ
部はその両側に位置する２個のセグメントを互いに接続
している。これらヒューズ部における各絶縁スリットの
端部は、丸味を帯びて終端している。
はその一部の辺の中間位置には、その辺を形成している
上記絶縁スリットを横切って上記電極を構成する金属蒸
着層によってヒューズ部が形成されており、各ヒューズ
部はその両側に位置する２個のセグメントを互いに接続
している。これらヒューズ部における各絶縁スリットの
端部は、丸味を帯びて終端している。
【０００９】上述のコンデンサでは、従来の金属化フィ
ルムコンデンサと同様にフィルムに欠陥部分があるとき
は、これを通して放電が起こり、この放電により周囲の
金属蒸着電極を蒸発させる結果、自己回復作用が営まれ
る。そして、自己回復のための放電がフィルムの数層を
貫通するような大規模なものになるような場合には、こ
の欠陥部分を含むセグメントの周囲のヒューズ部が溶断
して放電電流を制限するために、放電規模を最小限にと
どめることができるので、欠陥部分での放電によるコン
デンサ容量の減少を抑制することができる。そして、絶
縁スリット中にフィルムの幅方向のものが存在しないた
めに幅が狭くても十分機能する絶縁スリットを形成する
ことができ、各絶縁スリットのヒューズ部における終端
は丸味を帯びているために、各ヒューズ部の溶断電流を
正確に規定することができる。
ルムコンデンサと同様にフィルムに欠陥部分があるとき
は、これを通して放電が起こり、この放電により周囲の
金属蒸着電極を蒸発させる結果、自己回復作用が営まれ
る。そして、自己回復のための放電がフィルムの数層を
貫通するような大規模なものになるような場合には、こ
の欠陥部分を含むセグメントの周囲のヒューズ部が溶断
して放電電流を制限するために、放電規模を最小限にと
どめることができるので、欠陥部分での放電によるコン
デンサ容量の減少を抑制することができる。そして、絶
縁スリット中にフィルムの幅方向のものが存在しないた
めに幅が狭くても十分機能する絶縁スリットを形成する
ことができ、各絶縁スリットのヒューズ部における終端
は丸味を帯びているために、各ヒューズ部の溶断電流を
正確に規定することができる。
【００１０】各セグメントの面積は、欠陥部分での放電
電流を抑制する上では小さい方が良いが、過度に小さく
すると絶縁スリットの面積の占める割合が大きくなるの
で、２５ｍｍ2 以上が適当である。また、各セグメント
の面積が過度に大きいと、１回のヒューズ動作によるコ
ンデンサ容量の損失が大きくなるので、９００ｍｍ2以
下が適当である。
電流を抑制する上では小さい方が良いが、過度に小さく
すると絶縁スリットの面積の占める割合が大きくなるの
で、２５ｍｍ2 以上が適当である。また、各セグメント
の面積が過度に大きいと、１回のヒューズ動作によるコ
ンデンサ容量の損失が大きくなるので、９００ｍｍ2以
下が適当である。
【００１１】絶縁スリットの幅Ｗ2 とヒューズ部の最狭
部の幅Ｗ1 は、ほぼ同じ値であるのが望ましい。各セグ
メントがヒューズ部を４個ずつ有する場合は、絶縁スリ
ット幅Ｗ2 及びヒューズ部幅Ｗ1 は共に０．２〜２．０
ｍｍが適当であり、各セグメントがヒューズ部を６個ず
つ有する場合は、絶縁スリット幅Ｗ2 及びヒューズ部幅
Ｗ1 は共に０．２〜１．７５ｍｍが適当である。また、
各セグメント及び各ヒューズ部における金属蒸着層の膜
抵抗値は、６〜４０Ω／□が適当であり、金属蒸着電極
が上記電極引出部に結合される側縁部分における膜抵抗
値は、２〜１０Ω／□が適当である。
部の幅Ｗ1 は、ほぼ同じ値であるのが望ましい。各セグ
メントがヒューズ部を４個ずつ有する場合は、絶縁スリ
ット幅Ｗ2 及びヒューズ部幅Ｗ1 は共に０．２〜２．０
ｍｍが適当であり、各セグメントがヒューズ部を６個ず
つ有する場合は、絶縁スリット幅Ｗ2 及びヒューズ部幅
Ｗ1 は共に０．２〜１．７５ｍｍが適当である。また、
各セグメント及び各ヒューズ部における金属蒸着層の膜
抵抗値は、６〜４０Ω／□が適当であり、金属蒸着電極
が上記電極引出部に結合される側縁部分における膜抵抗
値は、２〜１０Ω／□が適当である。
【００１２】上記金属蒸着電極が上記電極引出部に結合
される側縁部分には、上記フィルムの長手方向に連続す
る帯状の通電路を、上記電極を構成している金属蒸着層
によって形成することが望ましく、これにより金属蒸着
電極と電極引出部との接触が不十分な箇所があっても両
者の電気的接続を維持させ、かつ大きな充放電電流によ
って両者の電気的接続が断たれるのを防ぐことができ
る。
される側縁部分には、上記フィルムの長手方向に連続す
る帯状の通電路を、上記電極を構成している金属蒸着層
によって形成することが望ましく、これにより金属蒸着
電極と電極引出部との接触が不十分な箇所があっても両
者の電気的接続を維持させ、かつ大きな充放電電流によ
って両者の電気的接続が断たれるのを防ぐことができ
る。
【００１３】このようにして、本発明においては、安全
にフィルムの電位傾度を高めてコンデンサの定格電圧を
高く設定できるようにし、或いはコンデンサの小型化、
軽量化に貢献することができる。更に、大きな充放電電
流を伴う電力用、充放電用、直流フィルタ用等の過酷な
用途に適したコンデンサを実現することが可能になる。
にフィルムの電位傾度を高めてコンデンサの定格電圧を
高く設定できるようにし、或いはコンデンサの小型化、
軽量化に貢献することができる。更に、大きな充放電電
流を伴う電力用、充放電用、直流フィルタ用等の過酷な
用途に適したコンデンサを実現することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明のコンデンサは、片面に金
属蒸着電極を有する金属化フィルム２枚、または両面に
金属蒸着電極を有する金属化フィルム１枚を有する。こ
れらのフィルムの素材としては、ポリプロピレン・フィ
ルム、ポリエチレンテレフタレート・フィルム等適宜の
ものを使用でき、蒸着金属としては亜鉛、アルミニウ
ム、亜鉛とアルミニウムの混合体等適宜のものを使用で
きる。
属蒸着電極を有する金属化フィルム２枚、または両面に
金属蒸着電極を有する金属化フィルム１枚を有する。こ
れらのフィルムの素材としては、ポリプロピレン・フィ
ルム、ポリエチレンテレフタレート・フィルム等適宜の
ものを使用でき、蒸着金属としては亜鉛、アルミニウ
ム、亜鉛とアルミニウムの混合体等適宜のものを使用で
きる。
【００１５】これらの金属蒸着電極のうちの少なくとも
一方は、図１乃至図４に例示するようにフィルム１の幅
方向を除く３方向の絶縁スリット２、２・・・・、３、
３・・・・及び４、４・・・・によって金属蒸着電極５
が六角形のセグメント６、６・・・・に分割されてい
る。図示の例では、絶縁スリット２、２・・・・はフィ
ルム１の長手方向であり、絶縁スリット３、３・・・・
及び４、４・・・・は絶縁スリット２、２・・・・とそ
れぞれ約１２０°乃至約１３５°の角度をなしている。
セグメント６、６・・・・の形状は、正六角形、フィル
ムの長手方向に長い六角形、フィルムの幅方向に長い六
角形など適宜であるが、規制的に配列されていることが
望ましい。各絶縁スリットは、フィルムに金属蒸着をし
ないことによって形成されている。
一方は、図１乃至図４に例示するようにフィルム１の幅
方向を除く３方向の絶縁スリット２、２・・・・、３、
３・・・・及び４、４・・・・によって金属蒸着電極５
が六角形のセグメント６、６・・・・に分割されてい
る。図示の例では、絶縁スリット２、２・・・・はフィ
ルム１の長手方向であり、絶縁スリット３、３・・・・
及び４、４・・・・は絶縁スリット２、２・・・・とそ
れぞれ約１２０°乃至約１３５°の角度をなしている。
セグメント６、６・・・・の形状は、正六角形、フィル
ムの長手方向に長い六角形、フィルムの幅方向に長い六
角形など適宜であるが、規制的に配列されていることが
望ましい。各絶縁スリットは、フィルムに金属蒸着をし
ないことによって形成されている。
【００１６】フィルムの一方の側縁には、絶縁スリット
を設けずに、フィルムの長手方向に連続する帯状の通電
路７を、上記金属蒸着によって形成するのが望ましい。
そして、この帯状通電路７における金属蒸着層は、セグ
メント６、６・・・・の部分よりも厚くすることが望ま
しい。フィルム１の他方の側縁には、金属蒸着が施され
ていない絶縁マージン８が、フィルムの長手方向に連続
して形成されている。
を設けずに、フィルムの長手方向に連続する帯状の通電
路７を、上記金属蒸着によって形成するのが望ましい。
そして、この帯状通電路７における金属蒸着層は、セグ
メント６、６・・・・の部分よりも厚くすることが望ま
しい。フィルム１の他方の側縁には、金属蒸着が施され
ていない絶縁マージン８が、フィルムの長手方向に連続
して形成されている。
【００１７】六角形のセグメント６を囲んでいる６個の
絶縁スリット２、２、３、３、４、４の各中央部、また
は絶縁スリット３、３及び４、４の各中央部には、上記
蒸着金属によりヒューズ部９、９・・・・が形成されて
おり、各ヒューズ部はその両側に位置する２個のセグメ
ント６、６を互いに電気的に結合している。各ヒューズ
部９における各絶縁スリット２、３、４の端部は、半円
形などの丸味を帯びた形状で終端している。
絶縁スリット２、２、３、３、４、４の各中央部、また
は絶縁スリット３、３及び４、４の各中央部には、上記
蒸着金属によりヒューズ部９、９・・・・が形成されて
おり、各ヒューズ部はその両側に位置する２個のセグメ
ント６、６を互いに電気的に結合している。各ヒューズ
部９における各絶縁スリット２、３、４の端部は、半円
形などの丸味を帯びた形状で終端している。
【００１８】図１及び図２は各セグメント６、６・・・
・が正六角形である場合を示し、図３及び図４は各セグ
メント６、６・・・・がフィルム１の長手方向に長い六
角形である場合を示す。また図１及び図３は各セグメン
ト６を囲む絶縁スリットのうちの４個３、３及び４、４
にヒューズ部９が設けられている場合を示し、図２及び
図４は各セグメントを囲む絶縁スリット２、２、３、
３、４、４のすべてにヒューズ部９が設けられている場
合を示す。
・が正六角形である場合を示し、図３及び図４は各セグ
メント６、６・・・・がフィルム１の長手方向に長い六
角形である場合を示す。また図１及び図３は各セグメン
ト６を囲む絶縁スリットのうちの４個３、３及び４、４
にヒューズ部９が設けられている場合を示し、図２及び
図４は各セグメントを囲む絶縁スリット２、２、３、
３、４、４のすべてにヒューズ部９が設けられている場
合を示す。
【００１９】上述のような金属蒸着電極を片面に有する
フィルム１０、１０同士の場合は図５（ａ）のように重
ね合わせて巻回するか、或いは図５（ｂ）のようにフィ
ルム１０、１０と絶縁フィルム１１、１１とを交互に重
ねて巻回し、金属蒸着電極を両面に有するフィルム１２
の場合は図５（ｃ）のようにこれと絶縁フィルム１１と
を重ね合わせて巻回し、図６に示すようにその両巻回端
に金属溶射によって電極引出部１３、１３を設けてコン
デンサ素子１４とする。この場合、フィルム１０、１０
のうちの一方の金属蒸着電極、またはフィルム１２の両
面の金属蒸着電極のうちの一方は、必ずしも図１乃至図
４に示すようにセグメント６、６・・・・に分割されて
いなくてもよいが、その一側縁には厚い金属蒸着層より
なる帯状通電路７が存在し、その他側縁には絶縁マージ
ン８が存在している。
フィルム１０、１０同士の場合は図５（ａ）のように重
ね合わせて巻回するか、或いは図５（ｂ）のようにフィ
ルム１０、１０と絶縁フィルム１１、１１とを交互に重
ねて巻回し、金属蒸着電極を両面に有するフィルム１２
の場合は図５（ｃ）のようにこれと絶縁フィルム１１と
を重ね合わせて巻回し、図６に示すようにその両巻回端
に金属溶射によって電極引出部１３、１３を設けてコン
デンサ素子１４とする。この場合、フィルム１０、１０
のうちの一方の金属蒸着電極、またはフィルム１２の両
面の金属蒸着電極のうちの一方は、必ずしも図１乃至図
４に示すようにセグメント６、６・・・・に分割されて
いなくてもよいが、その一側縁には厚い金属蒸着層より
なる帯状通電路７が存在し、その他側縁には絶縁マージ
ン８が存在している。
【００２０】上述のコンデンサ素子１４は、図６（ａ）
のように１個ずつ、または図６（ｂ）のように適当個数
を直列、並列、或いは直並列に接続した上で、端子１
５、１６を有する容器１７に収容し、必要に応じて絶縁
剤１８を充填して製品とする。
のように１個ずつ、または図６（ｂ）のように適当個数
を直列、並列、或いは直並列に接続した上で、端子１
５、１６を有する容器１７に収容し、必要に応じて絶縁
剤１８を充填して製品とする。
【００２１】〔実施例１〕図１に示す金属蒸着パターン
の１対の金属化フィルムにより、次の仕様で供試コンデ
ンサを製作した。 ・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅 ・亜鉛蒸着膜抵抗値：帯状通電路２Ω／□ セグメント部及びヒューズ部６Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ2 ・ヒューズ部寸法（Ｗ1 ）：１．０ｍｍ ・絶縁スリット幅寸法（Ｗ2 ）：１．０ｍｍ ・コンデンサ容量：１２μＦ ・絶縁剤：菜種油 ・容器：角形ブリキケース ・試料数：１０個
の１対の金属化フィルムにより、次の仕様で供試コンデ
ンサを製作した。 ・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅 ・亜鉛蒸着膜抵抗値：帯状通電路２Ω／□ セグメント部及びヒューズ部６Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ2 ・ヒューズ部寸法（Ｗ1 ）：１．０ｍｍ ・絶縁スリット幅寸法（Ｗ2 ）：１．０ｍｍ ・コンデンサ容量：１２μＦ ・絶縁剤：菜種油 ・容器：角形ブリキケース ・試料数：１０個
【００２２】試験の方法は累積過電圧試験で、常温にて
供試コンデンサに１２５Ｖ／μｍに相当する直流電圧１
５００Ｖを２４時間印加し、印加後にコンデンサの容量
を１ｋＨｚにて測定する。次に１５０Ｖ／μｍに相当す
る電圧１８００Ｖを同様にして印加してその後に容量を
測定し、以後、３００Ｖ（２５Ｖ／μｍ）ずつ印加電圧
を上昇させながら測定を順次繰り返し印加電圧が４８０
０Ｖ（４００Ｖ／μｍ）に到達するまで試験を行なって
容量変化率の評価を行なった。その試験結果を図７に示
す。
供試コンデンサに１２５Ｖ／μｍに相当する直流電圧１
５００Ｖを２４時間印加し、印加後にコンデンサの容量
を１ｋＨｚにて測定する。次に１５０Ｖ／μｍに相当す
る電圧１８００Ｖを同様にして印加してその後に容量を
測定し、以後、３００Ｖ（２５Ｖ／μｍ）ずつ印加電圧
を上昇させながら測定を順次繰り返し印加電圧が４８０
０Ｖ（４００Ｖ／μｍ）に到達するまで試験を行なって
容量変化率の評価を行なった。その試験結果を図７に示
す。
【００２３】この試験結果より、誘電体電位傾度が１５
０〜３００Ｖ／μｍまでは容量の変化は殆どなく、３２
５Ｖ／μｍで１．５％、３５０Ｖ／μｍで４％、３７５
Ｖ／μｍで８％、４００Ｖ／μｍで１７％の容量減少と
なった。従って、コンデンサの定格電圧を４３２０Ｖ以
下（誘電体電位傾度が３６０Ｖ／μｍ以下）に設定すれ
ば容量減少を５％以下に留めうることが確認できた。
０〜３００Ｖ／μｍまでは容量の変化は殆どなく、３２
５Ｖ／μｍで１．５％、３５０Ｖ／μｍで４％、３７５
Ｖ／μｍで８％、４００Ｖ／μｍで１７％の容量減少と
なった。従って、コンデンサの定格電圧を４３２０Ｖ以
下（誘電体電位傾度が３６０Ｖ／μｍ以下）に設定すれ
ば容量減少を５％以下に留めうることが確認できた。
【００２４】〔実施例２〕図１に示す金属蒸着パターン
（各セグメントの周囲のヒューズ部は４個）の金属化フ
ィルム２枚を用いて、次の仕様で供試コンデンサを製作
した。 ・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅 ・亜鉛蒸着膜抵抗値 帯状通電路：１、２、３、５、１０Ω／□ セグメント部及びヒューズ部：５、６、１０、１５、２
０、３０、４０Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ2 、１２２．３ｍｍ
2 ・ヒューズ部寸法（Ｗ1 ）：０．１、 ０．２、 １．
０、 ２．０、 ２．５ｍｍ ・絶縁スリット幅寸法（Ｗ2 ）：０．１、 ０．２、
１．０、 ２．０、２．５ｍｍ ・コンデンサ容量：１２μＦ ・絶縁剤：菜種油 ・容器：角形ブリキケース ・試料数：１種類５個、１９種類の合計 ９５個
（各セグメントの周囲のヒューズ部は４個）の金属化フ
ィルム２枚を用いて、次の仕様で供試コンデンサを製作
した。 ・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅 ・亜鉛蒸着膜抵抗値 帯状通電路：１、２、３、５、１０Ω／□ セグメント部及びヒューズ部：５、６、１０、１５、２
０、３０、４０Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ2 、１２２．３ｍｍ
2 ・ヒューズ部寸法（Ｗ1 ）：０．１、 ０．２、 １．
０、 ２．０、 ２．５ｍｍ ・絶縁スリット幅寸法（Ｗ2 ）：０．１、 ０．２、
１．０、 ２．０、２．５ｍｍ ・コンデンサ容量：１２μＦ ・絶縁剤：菜種油 ・容器：角形ブリキケース ・試料数：１種類５個、１９種類の合計 ９５個
【００２５】試験の方法は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４００
０時間連続印加して、電圧印加後の容量変化率及びｔａ
ｎδについて評価を行なった。その試験結果を表１と図
８及び図９とに示す。
の熱風循環式恒温槽中で３３７５Ｖの直流電圧を４００
０時間連続印加して、電圧印加後の容量変化率及びｔａ
ｎδについて評価を行なった。その試験結果を表１と図
８及び図９とに示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】この試験結果から次のことが判明した。蒸
着膜抵抗値が帯状通電路で２〜１０Ω／□、ヒューズ部
及びセグメント部で６〜４０Ω／□の場合は、ヒューズ
部幅Ｗ1 が０．２〜２．０ｍｍであれば、容量変化率及
びｔａｎδが共に良好であるが、ヒューズ部幅Ｗ1 が
０．１ｍｍと小さくなると、ヒューズ部が溶断し易いた
めに容量減少が５％以上となって好ましくなく、逆にヒ
ューズ部幅が２．５ｍｍと大きくなると、ヒューズの動
作性が悪くなるためにｔａｎδが高くなる。また、ヒュ
ーズ部幅Ｗ1 は動作の安定性及び製作の面で絶縁スリッ
ト幅Ｗ2 と同等であるのが望ましいが、ヒューズ部幅Ｗ
1 が０．１ｍｍと小さいときは絶縁スリット幅Ｗ2 も狭
くなるので、その絶縁性に問題を生じ、逆にヒューズ部
幅Ｗ1 が２．５ｍｍ以上と大きいときは絶縁スリット幅
Ｗ2 も大きくなるので、セグメント面積が減少して材料
の利用効率の面で不利である。
着膜抵抗値が帯状通電路で２〜１０Ω／□、ヒューズ部
及びセグメント部で６〜４０Ω／□の場合は、ヒューズ
部幅Ｗ1 が０．２〜２．０ｍｍであれば、容量変化率及
びｔａｎδが共に良好であるが、ヒューズ部幅Ｗ1 が
０．１ｍｍと小さくなると、ヒューズ部が溶断し易いた
めに容量減少が５％以上となって好ましくなく、逆にヒ
ューズ部幅が２．５ｍｍと大きくなると、ヒューズの動
作性が悪くなるためにｔａｎδが高くなる。また、ヒュ
ーズ部幅Ｗ1 は動作の安定性及び製作の面で絶縁スリッ
ト幅Ｗ2 と同等であるのが望ましいが、ヒューズ部幅Ｗ
1 が０．１ｍｍと小さいときは絶縁スリット幅Ｗ2 も狭
くなるので、その絶縁性に問題を生じ、逆にヒューズ部
幅Ｗ1 が２．５ｍｍ以上と大きいときは絶縁スリット幅
Ｗ2 も大きくなるので、セグメント面積が減少して材料
の利用効率の面で不利である。
【００２８】また、ヒューズ部幅Ｗ1 が適正値の１．０
ｍｍであっても、金属蒸着電極の膜抵抗値が帯状通電路
で１Ω／□、セグメント部及びヒューズ部で５Ω／□と
相対的に低い場合は、ヒューズ部の金属蒸着膜の厚味が
大きすぎるためにヒューズ部の動作性が悪くなって、ｔ
ａｎδが高くなる。逆に、膜抵抗値が帯状通電路で１２
Ω／□以上、セグメント部及びヒューズ部で５０Ω／□
以上と相対的に高い場合は、金属蒸着膜自体の厚味が非
常に薄いために膜抵抗値の安定性が悪く、生産性や歩留
が低下するので好ましくない。
ｍｍであっても、金属蒸着電極の膜抵抗値が帯状通電路
で１Ω／□、セグメント部及びヒューズ部で５Ω／□と
相対的に低い場合は、ヒューズ部の金属蒸着膜の厚味が
大きすぎるためにヒューズ部の動作性が悪くなって、ｔ
ａｎδが高くなる。逆に、膜抵抗値が帯状通電路で１２
Ω／□以上、セグメント部及びヒューズ部で５０Ω／□
以上と相対的に高い場合は、金属蒸着膜自体の厚味が非
常に薄いために膜抵抗値の安定性が悪く、生産性や歩留
が低下するので好ましくない。
【００２９】従って、各セグメントのヒューズ部が図１
に示すように４個の場合は、セグメント部及びヒューズ
部の蒸着膜抵抗値が６〜４０Ω／□で、ヒューズ部幅Ｗ
1 及び絶縁スリット幅Ｗ2 が０．２〜２．０であれば、
容量変化率およびｔａｎδの双方ともが良好であること
が判った。
に示すように４個の場合は、セグメント部及びヒューズ
部の蒸着膜抵抗値が６〜４０Ω／□で、ヒューズ部幅Ｗ
1 及び絶縁スリット幅Ｗ2 が０．２〜２．０であれば、
容量変化率およびｔａｎδの双方ともが良好であること
が判った。
【００３０】〔実施例３〕図２に示す金属蒸着パターン
（各セグメント部の周囲のヒューズ部数は６個）の１対
の金属化フィルムにより、次の仕様で供試コンデンサを
製作した。 ・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅 ・亜鉛蒸着膜抵抗値 帯状通電路：１、２、３、５、１０Ω／□ セグメント部及びヒューズ部：５、６、１０、１５、２
０、３０、４０Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ2 、１２２．３ｍｍ
2 ・ヒューズ部寸法（Ｗ1 ）：０．１、 ０．２、 １．
０、 １．７５、 ２．０ｍｍ ・絶縁スリット幅寸法（Ｗ2 ）：０．１、 ０．２、
１．０、 １．７５、２．０ｍｍ ・コンデンサ容量：１２μＦ ・絶縁剤：菜種油 ・容器：角形ブリキケース ・試料数：１種類５個、各種類合計 ９５個
（各セグメント部の周囲のヒューズ部数は６個）の１対
の金属化フィルムにより、次の仕様で供試コンデンサを
製作した。 ・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅 ・亜鉛蒸着膜抵抗値 帯状通電路：１、２、３、５、１０Ω／□ セグメント部及びヒューズ部：５、６、１０、１５、２
０、３０、４０Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ2 、１２２．３ｍｍ
2 ・ヒューズ部寸法（Ｗ1 ）：０．１、 ０．２、 １．
０、 １．７５、 ２．０ｍｍ ・絶縁スリット幅寸法（Ｗ2 ）：０．１、 ０．２、
１．０、 １．７５、２．０ｍｍ ・コンデンサ容量：１２μＦ ・絶縁剤：菜種油 ・容器：角形ブリキケース ・試料数：１種類５個、各種類合計 ９５個
【００３１】試験の方法は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４０
００時間連続印加し、電圧印加後の容量変化率及びｔａ
ｎδについて評価を行なった。その試験結果を表２及び
図１０及び図１１に示す。
の熱風循環式恒温槽中で、３３７５Ｖの直流電圧を４０
００時間連続印加し、電圧印加後の容量変化率及びｔａ
ｎδについて評価を行なった。その試験結果を表２及び
図１０及び図１１に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】この試験結果から次のことが判明した。蒸
着膜抵抗値が帯状通電路で２〜１０Ω／□、ヒューズ部
及びセグメント部で６〜４０Ω／□の場合は、ヒューズ
部幅Ｗ1 が０．２〜１．７５ｍｍであれば、容量変化率
及びｔａｎδが共に良好であるが、ヒューズ部幅Ｗ1 が
０．１ｍｍと小さくなると、ヒューズ部が溶断し易いた
めに容量減少が５％以上となって好ましくなく、逆にヒ
ューズ部幅が２．０ｍｍと大きくなると、ヒューズの動
作性が悪くなるためにｔａｎδが高くなる。また、ヒュ
ーズ部幅Ｗ1 が０．１ｍｍと小さいときは絶縁スリット
幅Ｗ2 も狭くなるので、その絶縁性に問題を生じ、逆に
ヒューズ部幅Ｗ1 が２．０ｍｍ以上と大きいときは絶縁
スリット幅Ｗ2 も大きくなるので、セグメント面積が減
少して材料の利用効率の面で不利である。
着膜抵抗値が帯状通電路で２〜１０Ω／□、ヒューズ部
及びセグメント部で６〜４０Ω／□の場合は、ヒューズ
部幅Ｗ1 が０．２〜１．７５ｍｍであれば、容量変化率
及びｔａｎδが共に良好であるが、ヒューズ部幅Ｗ1 が
０．１ｍｍと小さくなると、ヒューズ部が溶断し易いた
めに容量減少が５％以上となって好ましくなく、逆にヒ
ューズ部幅が２．０ｍｍと大きくなると、ヒューズの動
作性が悪くなるためにｔａｎδが高くなる。また、ヒュ
ーズ部幅Ｗ1 が０．１ｍｍと小さいときは絶縁スリット
幅Ｗ2 も狭くなるので、その絶縁性に問題を生じ、逆に
ヒューズ部幅Ｗ1 が２．０ｍｍ以上と大きいときは絶縁
スリット幅Ｗ2 も大きくなるので、セグメント面積が減
少して材料の利用効率の面で不利である。
【００３４】また、ヒューズ部幅Ｗ1 が適正値の１．０
ｍｍであっても、金属蒸着電極の膜抵抗値が帯状通電路
で１Ω／□、セグメント部及びヒューズ部で５Ω／□と
相対的に低い場合は、ヒューズ部の金属蒸着膜の厚味が
大きすぎるためにヒューズ部の動作性が悪くなって、ｔ
ａｎδが高くなる。逆に、膜抵抗値が帯状通電路で１２
Ω／□以上、セグメント部及びヒューズ部で５０Ω／□
以上と相対的に高い場合は、金属蒸着膜自体の厚味が非
常に薄いために膜抵抗値の安定性が悪く、生産性や歩留
が低下するので好ましくない。
ｍｍであっても、金属蒸着電極の膜抵抗値が帯状通電路
で１Ω／□、セグメント部及びヒューズ部で５Ω／□と
相対的に低い場合は、ヒューズ部の金属蒸着膜の厚味が
大きすぎるためにヒューズ部の動作性が悪くなって、ｔ
ａｎδが高くなる。逆に、膜抵抗値が帯状通電路で１２
Ω／□以上、セグメント部及びヒューズ部で５０Ω／□
以上と相対的に高い場合は、金属蒸着膜自体の厚味が非
常に薄いために膜抵抗値の安定性が悪く、生産性や歩留
が低下するので好ましくない。
【００３５】従って、各セグメントのヒューズ部が図２
に示すように６個の場合は、セグメント部及びヒューズ
部の蒸着膜抵抗値が６〜４０Ω／□で、ヒューズ部幅が
０．２〜１．７５ｍｍであれば、容量変化率及びｔａｎ
δの双方ともが良好であることが判った。
に示すように６個の場合は、セグメント部及びヒューズ
部の蒸着膜抵抗値が６〜４０Ω／□で、ヒューズ部幅が
０．２〜１．７５ｍｍであれば、容量変化率及びｔａｎ
δの双方ともが良好であることが判った。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属化フ
ィルムコンデンサにおける金属蒸着電極を多数のセグメ
ントに分割するに際し、フィルムの幅方向でない絶縁ス
リットを用いているために、その生産性及び歩留が良
く、かつ各セグメント間を結ぶヒューズ部においては各
絶縁スリットの終端が丸味を帯びているためにそのヒュ
ーズ動作が正確で、異常を生じたセグメントを確実に分
離できると共に正常なセグメントが不所望に分離される
ことがない。従って、安全性が高く使用中の容量減少が
少なく、高電圧に耐え、かつ小型軽量の金属化フィルム
コンデンサを安価に提供することができる。
ィルムコンデンサにおける金属蒸着電極を多数のセグメ
ントに分割するに際し、フィルムの幅方向でない絶縁ス
リットを用いているために、その生産性及び歩留が良
く、かつ各セグメント間を結ぶヒューズ部においては各
絶縁スリットの終端が丸味を帯びているためにそのヒュ
ーズ動作が正確で、異常を生じたセグメントを確実に分
離できると共に正常なセグメントが不所望に分離される
ことがない。従って、安全性が高く使用中の容量減少が
少なく、高電圧に耐え、かつ小型軽量の金属化フィルム
コンデンサを安価に提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の金属化フィルムを示し、
（ａ）はその一部分の平面図、（ｂ）はその部分拡大図
である。
（ａ）はその一部分の平面図、（ｂ）はその部分拡大図
である。
【図２】本発明の他の実施例の金属化フィルムを示し、
（ａ）はその一部分の平面図、（ｂ）はその部分拡大図
である。
（ａ）はその一部分の平面図、（ｂ）はその部分拡大図
である。
【図３】本発明の更に別の実施例の金属化フィルムを示
し、（ａ）はその一部分の平面図、（ｂ）はその部分拡
大図である。
し、（ａ）はその一部分の平面図、（ｂ）はその部分拡
大図である。
【図４】本発明の更に別の実施例の金属化フィルムを示
し、（ａ）はその一部分の平面図、（ｂ）はその部分拡
大図である。
し、（ａ）はその一部分の平面図、（ｂ）はその部分拡
大図である。
【図５】本発明における誘電体フィルムの各種の組合わ
せ態様を示すフィルムの幅方向の断面図で、（ａ）は片
面金属蒸着フィルム同士の組合わせ、（ｂ）は２枚の片
面金属蒸着フィルムと２枚の絶縁フィルムの組合わせ、
（ｃ）は両面金属蒸着フィルムと絶縁フィルムの組合わ
せである。
せ態様を示すフィルムの幅方向の断面図で、（ａ）は片
面金属蒸着フィルム同士の組合わせ、（ｂ）は２枚の片
面金属蒸着フィルムと２枚の絶縁フィルムの組合わせ、
（ｃ）は両面金属蒸着フィルムと絶縁フィルムの組合わ
せである。
【図６】本発明のコンデンサ素子を容器に収容した状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】本発明を実施したコンデンサの累積過電圧試験
におけるフィルム電位傾度と容量変化率の関係を示す線
図である。
におけるフィルム電位傾度と容量変化率の関係を示す線
図である。
【図８】本発明の図１に示した実施例におけるヒューズ
部幅Ｗ1 と容量変化率及びｔａｎδとの関係を示す線図
である。
部幅Ｗ1 と容量変化率及びｔａｎδとの関係を示す線図
である。
【図９】本発明の図１に示す実施例におけるヒューズ部
幅Ｗ1 が１ｍｍのときの蒸着膜抵抗値と容量変化率及び
ｔａｎδとの関係を示す線図である。
幅Ｗ1 が１ｍｍのときの蒸着膜抵抗値と容量変化率及び
ｔａｎδとの関係を示す線図である。
【図１０】本発明の図２に示す実施例におけるヒューズ
部幅Ｗ1 と容量変化率及びｔａｎδとの関係を示す線図
である。
部幅Ｗ1 と容量変化率及びｔａｎδとの関係を示す線図
である。
【図１１】本発明の図２に示す実施例におけるヒューズ
部幅Ｗ1 が１ｍｍのときの蒸着膜抵抗値と容量変化率及
びｔａｎδとの関係を示す線図である。
部幅Ｗ1 が１ｍｍのときの蒸着膜抵抗値と容量変化率及
びｔａｎδとの関係を示す線図である。
１ フィルム ２ 絶縁スリット ３ 絶縁スリット ４ 絶縁スリット ５ 金属蒸着電極 ６ セグメント ７ 帯状通電路 ８ 絶縁マージン ９ ヒューズ部 Ｗ1 ヒューズ部幅 Ｗ2 絶縁スリット幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西口 昇 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 中路 亨 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 (7)
- 【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、或いは片面に金
属蒸着電極を有する２枚の金属化フィルムと２枚の絶縁
フィルムとを交互に重ね合わせてこれを巻回し、その両
巻回端面に金属を溶射して電極引出部を設けてなるコン
デンサにおいて、上記金属蒸着電極の少なくとも一方を
上記フィルムの幅方向でない３方向の絶縁スリットによ
って多数の六角形のセグメントに分割すると共に、六角
形をなしているセグメントの各辺または一部の辺の中間
位置に、その辺を形成している上記絶縁スリットを横切
って上記電極を構成する金属蒸着層よりなるヒューズ部
を設け、このヒューズ部によってその両側に位置する２
個のセグメントを互いに接続してなり、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、
上記セグメントの面積は２５〜９００ｍｍ2 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】 上記各セグメントは上記ヒューズ部を４
個ずつ有し、上記絶縁スリットの幅Ｗ2 は０．２〜２．
０ｍｍであり、上記ヒューズ部の寸法Ｗ1 は最狭部で
０．２〜２．０ｍｍ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３】 上記各セグメントはヒューズ部を６個ず
つ有し、上記絶縁スリットの幅Ｗ2 は０．２〜１．７５
ｍｍであり、上記ヒューズ部の寸法Ｗ1 は最狭部で０．
２〜１．７５ｍｍ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４】 上記金属蒸着電極の上記各セグメント及
び上記各ヒューズ部における金属蒸着膜抵抗値は６〜４
０Ω／□であり、上記電極引出部に結合されている部分
の金属蒸着膜抵抗値は２〜１０Ω／□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５】 上記金属蒸着電極の上記電極引出部に結
合されている側縁部分には、上記フィルムの長手方向に
連続する帯状の通電路が上記電極を構成する金属蒸着層
によって形成されていることを特徴とする請求項１また
は請求項４記載の金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項６】 上記コンデンサの定格電圧における上記
フィルムの電位傾度が１５０〜３６０Ｖ／μｍ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】 上記コンデンサは電力用、充放電用また
は直流フィルタ用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 |
|---|---|---|---|
| JP19485397A JPH1126280A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 金属化フィルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19485397A JPH1126280A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 金属化フィルムコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126280A true JPH1126280A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16331377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19485397A Pending JPH1126280A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 金属化フィルムコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010090245A1 (ja) | 2009-02-05 | 2010-08-12 | ニチコン株式会社 | 金属化フィルムコンデンサ |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP19485397A patent/JPH1126280A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010090245A1 (ja) | 2009-02-05 | 2010-08-12 | ニチコン株式会社 | 金属化フィルムコンデンサ |
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