JPS6128206B2

JPS6128206B2 -

Info

Publication number: JPS6128206B2
Application number: JP2612578A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sato
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1978-03-07
Filing date: 1978-03-07
Publication date: 1986-06-28
Also published as: JPS54118567A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、乾式コンデンサの保護構造に関する
ものである。

従来より乾式コンデンサ、すなわち、熱硬化性
樹脂を充填するコンデンサの破壊保護の方法とし
ては、電流ヒユーズ、温度ヒユーズ等を用いてコ
ンデンサの破壊時発生する過電流もしくは素子温
度上昇を検知してコンデンサの回路を断路するよ
うな方法がとられているが、前者の電流ヒユーズ
を用いる方法はヒユーズの動作特性を高めた場
合、スイツチング時に発生するサージ電流等によ
りヒユーズが断路し易く、逆に動作特性を低めた
場合は、ヒユーズの断路よりコンデンサケースの
破壊が優先的に行なわれる場合があり、比較的精
度の高い保護設計が要求される。また、後者の温
度ヒユーズを用いた場合は温度ヒユーズの配置部
所により、動作特性が大きく異つてくるため、温
度ヒユーズによる場合の保護設計も困難となつて
くるという問題がある。

本発明は上記従来の欠点を除去するもので、コ
ンデンサ素子全体を熱可塑性材料で一定の厚みの
層を作りおおうようにすることにより、いかなる
部位の破壊も容易に検知するようになし、破壊時
発生するガスに起因する上蓋の変形によりリード
線を断路することによりコンデンサ破壊防止を容
易にかつ確実に行うようにしたものである。

以下本発明の実施例について図面とともに詳細
に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示すものであ
り、まず電極１とボビン２とによりコンデンサ素
子を形成する。このとき、ボビン２の長さを電極
１の長さより長くして、ボビン２の一端側におい
て電極１よりボビン２の一端が突出するようにな
す。このようにしてなるコンデンサ素子を、ボビ
ン２が突出した端部を上方にしてケース３に収納
する。ここで、４は電極１の両側にメタリコンに
より形成されたコンタクト層で、このコンタクト
層４の接合部位にリード線５，５の一端をおのお
の接続する。

上記のように構成されたコンデンサ素子の表面
に、該素子をケース３に収納する前にワツクス等
の熱可塑性材料の層６を形成する。この層６の形
成方法には種々の方法が考えられるが、例えば、
スプレー方式で素子全体を覆う方法、あるいは、
デイツプ方法で層６を形成する方法が用いられ
る。ここでは、デイツプ方法によつて層６を形成
する場合について説明を行なう。まず、ワツクス
等の熱可塑性材料を加熱してあらかじめ液体状に
しておく。この液体状材料の中に比較的低温に冷
却されたコンデンサ素子全体を短時間デイツプ
し、その後気中に取り出し冷却させると比較的膜
厚の厚い層６が成される。

なお、この層６の膜厚は熱可塑性材料の液体温
度、周囲温度、含浸前のコンデンサ素子の温度を
適当に設定することにより均一に種々の厚みのも
のを形成することができる。

上記のようにして層６を施したコンデンサ素子
をコンデンサケース３内に収納し、さらに熱硬化
性樹脂７を含浸してコンデンサ素子のケース３内
への固定を行なう。この場合、含浸する熱硬化樹
脂７をコンデンサ素子の高さの半分位まで含浸し
まずコンデンサ素子の位置決めを行なう。その
後、熱硬化性樹脂７を規定の高さまで、すなわ
ち、第１図による場合はボビン２の上端部に形成
された熱可塑性材料の層６の一部が、熱硬化性樹
脂７におおわれず、露出するような高さまで、ま
た第２図に示す実施例の場合はボビン２の上部に
形成された熱可塑性材料の層６の全体が熱硬化性
樹脂７でおおわれる高さまでおのおの充填する。

この後、上蓋８を熱硬化性樹脂７の中に入れ位
置決めを行ない固定する。このとき上記上蓋８と
しては、熱硬化性樹脂７とできるだけ密着性の良
い材料を使用して略円筒状に形成し、下辺の全体
または一部を内側または外側に直角に折り曲げて
内部のガス圧により上蓋８が容易に抜け出ないよ
うにするとともに、天板部の外周縁は側板部と略
平行になるように折り曲げて内部ガス圧による天
板部の変形が容易に、かつ大きく変形できるよう
にしている。

なお、上記上蓋８の位置決めを行なう場合、上
蓋８には、端子９が設けられる位置に通孔（図示
せず）が設けられており、熱硬化性樹脂７の上面
高さの設定を容易に行える。また、上蓋８の位置
決めを行う時に、上記通孔にリード線５，５の他
端を挿入しておき、上蓋８の位置決め後、リード
線５，５の他端を引つ張つた状態で上記通孔を半
田または樹脂で封孔し、この後、端子９をリード
線５，５の他端に接続して上蓋８に設ける。また
上蓋８は上蓋内が外気としや断されたとき、上蓋
内部で発生したガス圧により容易に上方向に伸び
る構造である必要があるが、その形状として上記
実施例以外に、例えば蛇腹構造としても同様の機
能が得られる。さらに、コンタクト層４，４と端
子９，９間のリード線５，５としては引張り力に
よつて容易に切断される材質のもの、あるいは途
中一部に弱点部を設けたものを用いるようにす
る。

上記のようにして構成された第１図に示す乾式
コンデンサにおいて、例えば第３図に示すような
破壊部位１０でコンデンサ素子の破壊が発生した
場合、コンデンサ素子による熱、ガスの発生によ
り熱可塑性材料の層６は溶かされ、ガスは上方に
至り、上蓋８の内側気中に噴出する。通常、破壊
時に発生するガス圧は数Kg／cm²以上となり、容易
に上蓋８の凸変形を行なわせることができる。こ
の上蓋８の凸変形によりリード線５，５が切断さ
れ、コンデンサを電気回路から断路し、もつてコ
ンデンサが爆発等の破壊事故に至るのを防止する
ものである。

なお、第１図による方法はMF式（金属化フイ
ルム式）のコンデンサには採用可能であるがMP
式（金属化紙式）コンデンサの場合、金属化紙は
吸湿性が高く、吸湿による絶縁劣化が生じ易いた
め、外気とのしや断を確実にしなければならず、
不適当であり、このMP式（金属化紙）式コンデ
ンサの場合第２図のように熱可塑性樹脂６を熱硬
化性樹脂７で完全に覆う方が好ましい。ただしこ
の場合、熱硬化性樹脂７の上面と熱可塑性材料の
層６の上端部との間にできる熱硬化性樹脂７の膜
厚ａを薄くしなければ、ケース３の他の部位に亀
裂等の破壊動作が生じ、保護動作が行なわれない
場合がある。通常コンデンサケース３の厚さと熱
硬化性樹脂７との厚みの総和は２〜５mmとなるた
め、前記熱硬化性樹脂７の厚みａを後者の厚みよ
り薄くすることが保護機能を確実に動作させるた
めの必要な条件となる。

また本構成は１素子コンデンサのみならず、低
圧進相コンデンサのように多素子により構成され
るコンデンサにも応用出来る。さらに組立作業の
工数は、現行の湿式コンデンサよりもはるかに低
減される。

また本構成においては、ボビン２の長さを電極
１の長さより長くして、この突出部分を覆う熱可
塑性材料の層６のみを気中に露出、あるいは気中
に近接するように構成しているため、素子が破壊
後も確実に位置決めされるとともに、熱硬化性樹
脂外に現われることがない。さらに熱可塑性材料
の層６は振動等によりはがれる場合もあるが、仮
りに層６がはがれたとしても気中に露出するのは
ボビン２の一部のみであるためコンデンサの特性
が劣化することはない。さらにまた上蓋８の熱硬
化性樹脂７内への装着、位置決めも確実に行え
る。

以上説明したように本発明によれば、コンデン
サ素子が破壊した場合、その熱により熱可塑性樹
脂を溶かし、かつガス圧により上蓋を変形せしめ
てリード線を断線することにより、コンデンサの
爆発等の事故を確実に防止することができる。ま
た、ボビンの長さを電極の長さより若干長くし
て、この突出部分を覆う熱可塑性材料の部分のみ
を気中に露出あるいは気中に近接するように構成
しているため、素子の破壊後も素子を熱硬化性樹
脂内に確実に位置決めすることができるとともに
特性の劣化をきたすこともない。

さらに、熱硬化性樹脂による熱可塑性樹脂の覆
い方によりMF式、MP式コンデンサを問わず、
コンデンサとしての安定した動作、素子破壊後の
爆発等の現象防止がはかれる。さらにまた、熱硬
化性樹脂中で固定する上蓋の下辺の少なくとも一
部を内側もしくは外側に折り曲げることにより、
上蓋の固定が確実となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はおのおの本発明の一実施例に
おける保護装置を有するコンデンサの断面図、第
３図はコンデンサ素子の破壊時の状態を示す断面
図である。１……電極、２……ボビン、３……ケース、４
……コンタクト層、５……リード線、６……熱可
塑性材料よりなる層、７……熱硬化性材料、８…
…上蓋、９……端子。

Claims

【特許請求の範囲】１電極の一端部より突出する長さをもつボビン
を有するコンデンサ素子を設け、このコンデンサ
素子の表面に熱可塑性材料の層を形成し、前記熱
可塑性材料の層を有するコンデンサ素子をボビン
が突出した端部を上方にしてケース内に収納し、
このケース内に充填される熱硬化性樹脂により前
記コンデンサ素子とケースを固定するとともに、
前記ケースの開口部を覆い、コンデンサ素子の破
壊時生じるガス圧により変形する上蓋の下端部を
前記熱硬化性樹脂に埋設し、かつ前記電極上のコ
ンタクト層と上蓋上の端子とを接続し、前記上蓋
の変形により切断されるリード線を設けてなる保
護装置を有するコンデンサ。２熱可塑性材料の層を有するコンデンサの電極
より突出したボビン部分を覆う前記熱可塑性材料
の一部のみが気中と接するように熱硬化性樹脂を
充填してなる特許請求の範囲第１項記載の保護装
置を有するコンデンサ。３上蓋は熱硬化性樹脂の中に位置する下辺の少
なくとも一部が内側もしくは外側方向に折曲され
ている特許請求の範囲第１項記載の保護装置を有
するコンデンサ。