JPS6112673Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は改良された安全機構を備えた電解コン
デンサに関するものである。

電解コンデンサに逆電圧や連続した過電圧ある
いは異常パルスが印加されると、電解液に過大電
流が流れて電気分解を起こしてガスを発生すると
ともに、その等価抵抗によるジユール熱の発生の
ため電解コンデンサの内部圧力が上昇し、遂には
爆発し破壊してしまう。また電解コンデンサの素
子が何らかの原因で劣化するとこれと同様な現象
が起こる。電解コンデンサの封口部の構造や材質
などによつてかなり差を生じるが、直径10mm位の
円筒ケースの破壊する内部圧力は30Kg／cm²前後で
ある。従つて爆発したときは相当危険なので所定
の内部圧力に達したとき発生したガスなどをケー
ス外部に脱出させるような機能を持つ防爆機構を
備えてその危険をさけていた。

比較的大形の電解コンデンサの従来の防爆機構
を第１図に示す。同図において１はアルミニウム
などからなるケース、２はコンデンサ素子、３は
引出リード、４は貫通孔４′を備えた合成樹脂な
どからなる絶縁板、５は合成ゴムなどからなる弾
性板であり、絶縁板４と弾性板５で端子板を構成
している。６は端子、７はリベツトで端子６と引
出リード３を固定接続している。電解液を含浸さ
れたコンデンサ素子２から導出している引出リー
ド３をリベツト７で加締めて固定接続し、次にコ
ンデンサ素子２をケース１に収納するとともにケ
ース１の開口部に端子板を嵌合した後、ケース１
の開口端部を巻締めして密閉したものである。こ
の場合の防爆機構は貫通孔４′とその上に配置さ
れた弾性板５の一部５′から構成されている。内
部圧力が所定圧力に達すると、弾性板５の一部
５′が外部に脹れて破れ、発生したガスが貫通孔
４′を通つて外部に脱出するため爆発の危険をさ
けることができる。

しかしながら、この防爆機能はほとんど弾性板
５にかかつているため、所要内部圧力で破壊する
ようなゴムの厚さ、硬度、種類などの選択を要す
るため、実用上バラツキの少ない安定したものを
得ることが比較的困難である。そのうえゴムは経
年劣化により硬度が変つたり、亀裂が入つたりす
るので、長年月の防爆機能に対する保障は極めて
困難である。その他にも上述のような弾性板に防
爆機構を備えた構造は数多くあるが、いずれもゴ
ム板を利用しており、保障が困難であつたり、高
価なものとなつていた。

また封口部以外の防爆機構としては第２図に示
すように、アルミニウムなどよりなるコンデンサ
ケース８の内面もしくは外面に厚肉部９と各種形
状の薄肉部１０を形成せしめて内圧の上昇により
膨脹せしめ、破壊にいたらしめることにより内部
ガスを外部に脱出せしめるものがある。この構造
は上述のような封口部の防爆機構より安定した保
障はできるものの、外部からの衝撃に弱いため、
輸送中に破損したり、損傷するといつた欠点があ
つた。

また上述のような構造はいずれもコンデンサ内
部や外部回路などに異常が発生した後、ある一定
時間経過後ガスにより内圧が上昇するのをまつて
弁作動するもので、単にコンデンサの爆発を防止
するための機構であるので、破壊に至るまでの間
に他の回路部品などにも故障を誘発する場合が
多々ある。また破壊により他のプリント基板や回
路部品に電解液が飛散したり、時には防爆弁部か
ら素子飛出しなども発生し、回路的にみた場合全
体の安全機構とはなつていないものであつた。そ
のため上述のような内部異常発生後、コンデンサ
の爆発を防止するためにできるだけ低い内圧にお
いて、外周部の弱壁部などより内部ガスを脱出せ
しめ、爆発による他の回路や部品への被害を極力
おさえようとする考え方に対して、外部にガスが
脱出する前に回路を断線状態にせしめ、ガス発生
の進行を停止させるコンデンサがある。一般に安
全機構付きと呼ばれているこのコンデンサは、内
部の発熱や過電流を利用したヒユーズ使用のもの
や実開昭54−111745号公報に示されているよう
に、コンデンサケースの側周面に深絞り部を複数
箇所成形加工せしめ、深絞り部の上部と下部に仕
切板を装着した後、その内部にリード線を張り内
部のガス発生による内圧上昇を利用して、上述の
深絞り部を伸ばして内部に張られたリード線を断
線に至らしめるものなどがある。しかしながら、
これらの安全機構では腐蝕の発生、構造上形状が
必要以上に大きくなる、ケースに亀裂が入り気密
不良となる、特殊加工をするためコスト高とな
る、信頼性が悪いたど多くの欠点があつた。

本考案は上述の欠点を解消するとともに、腐蝕
の発生がなく、かつ異常時に確実に回路を切離す
安全機構を備えた電解コンデンサを提供しようと
するものである。以下本考案を第３図〜第５図に
示す実施例について説明する。

第３図は端子板を示し、中央部に凹状の陥没部
１１が形成されており、該端子板１５はゴムなど
の弾性体１３とベークライトなどの硬質絶縁板１
４との積層構造となつており、また端子板１５の
陥没部１１の周辺はゴムなどの弾性体１３のみで
構成されている。１６は外部端子固定用貫通孔で
ある。

第４図は上述の端子板１５を用いて完成した電
解コンデンサの断面図を示し、略円央部に防爆孔
１７を有し、かつその少なくとも片面にポリプロ
ピレンなどの薄い耐薬品性シート１８を貼合わせ
た隔離板１９にコンデンサ素子２より導出せる板
状の引出リード３を固定する。すなわち隔離板１
９にリベツトなどの接続部２０が設けられ、これ
と引出リード３とを接続せしめる。そしてコンデ
ンサケース２１内に固定材２２を注入し、上記コ
ンデンサ素子２を挿入する。次に該隔離板１９上
にゴムなどの環状弾性体２２を重ね、さらにその
上に外部端子２３を装着した端子板１５を重ね、
隔離板１９の端子接続部２０と端子板１５の外部
端子２３とを導通線２４で接続した後、コンデン
サケース２１の開口部を巻締め密封したものであ
る。

この時外部端子２３と隔離板１９に固定した接
続部２０とを接続する導通線２４は張力にできる
だけ弱い形状か材質が望ましい。

上述のように製造された本考案の電解コンデン
サを故意に内圧を上昇せしめ、安全装置を作動せ
しめた結果を第５図に示す。

内圧が上昇すると隔離板１９の貫通孔の片面に
貼合されたポリプロピレンなどの薄い耐薬品性シ
ート１８を破つて隔離板１９と端子板１５との空
間に発生したガスが流れ、再び内圧上昇により端
子板１５の陥没部１１が外方に持ち上げられる。
第５図のように変形する。この時導通線２４が断
線し電解コンデンサを安全かつ確実に回路遮断せ
しめるものである。

以上のように本考案の電解コンデンサは、耐薬
品性シート１８によつて電解液を隔離して腐蝕を
防止するとともに、内部のガス発生に伴なう内圧
の上昇で端子板１５を変形させ、導通線に張力を
与えて断線に至らしめて回路遮断せしめるため、
爆発の危険もなく極めて安全に使用できるもので
あり、実用的価値の極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電解コンデンサの断面図、第２
図は従来の他の電解コンデンサの斜視図、第３図
は本考案に係る電解コンデンサの端子板で、イは
平面図、ロは断面図、第４図は本考案の電解コン
デンサの要部断面図、第５図は本考案の安全機構
が作動した電解コンデンサの要部断面図である。 １１：陥没部、１３：弾性体、１４：硬質絶縁
板、１５：端子板、１７：防爆孔、１８：耐薬品
性シート、１９：隔離板、２１：ケース、２２：
環状弾性体、２３：外部端子、２４：導通線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 防爆孔１７を有しかつその片面に耐薬品性シ
   ート１８を貼合わせた隔離板１９と、環状弾性
   体２２と、中央に内圧の上昇で外方に変形する
   凹状の陥没部１１を有する端子板１５とを重ね
   てケース２１の開口部で巻締め密閉するととも
   に上記端子板１５の陥没部１１に固定された外
   部端子２３と隔離板１９に固定された引出リー
   ド３とを張力により切断する導体２４で接続し
   てなる電解コンデンサ。 (2) 上記端子板１５が硬質絶縁板１４と、弾性体
   １３とを貼合わせ、陥没部１１の周辺は弾性体
   １３のみで構成してなる実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の電解コンデンサ。