JPS6380515A - 金属化フイルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は金属化フィルムコンデンサに関するものである
。

従来の技術 従来より、金属化フィルムコンデンサの絶縁方式には、
エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂等を用いた乾式絶縁と
絶縁油をコンデンサ素子に含浸した湿式絶縁があった。

発明が解決しようとする問題点 乾式絶縁ではフィルム層間の空隙を完全に除くのが難か
しく、特に低温でコロナ特性が著しく劣化するのが問題
であった。

次に、湿式絶縁では、金属化フィルムコンデンサへの含
浸性、熱放散性、それに、水素ガス吸収性等を考慮して
第１表に示す様な低粘度（２０ｃｓｔ以下、０９８．９
℃）の含浸剤をフィルム層間に含浸するが、この場合プ
ラスチックフィルムを膨潤させると、絶縁耐力を低下さ
せる原因となるので、低膨潤性の絶縁油を選択する必要
があるが、現時点では未だ低粘度と低膨潤性を十分溝た
した絶縁油が現われているとはいい難い。

第　　１　　表 一方、コンデンサ素子をできる限り堅く巻いて基本的に
フィルム層間には絶縁油を浸透させないで、フィルムの
膨潤を防止する提案がなされてはいるものの、この場合
もよく知られている通り、コンデンサ素子の外周部や端
面から経時的に絶縁油の浸透が進行し、フィルムを膨潤
させ、コンデンサの特性を劣化させることとなる。その
理由は、従来の湿式絶縁に用いられてきた絶縁油は低粘
度で粘弾性が低いため通電時（商用周波：５ｏ〜６０Ｈ
ｚ）にコンデンサ素子が呼吸（すなわち、素子が締りと
暖みを商用周波に対応する周期で繰り返す）したり、フ
ィルムが振動するため絶縁油のフィルム層間への浸透を
経時的に促すことである。

本発明は、何如なる絶縁油（流体）であっても、程度の
差は有れ、フィルム層間に絶縁油が浸透することは膨潤
を引き起こすため良くないとの観点に立って、経時的に
も、含浸剤を金属化フィルムコンデンサのフィルム層間
に浸透させないことを主な目的とし、あわせて、従来の
乾式や湿式絶縁で解決できなかったフィルム層間の空隙
の除去と、フィルムの膨潤防止を一挙に解決するもので
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、一対の片面金属化
フィルム、または、両面金属化フィルムと非金属化フィ
ルムを巻回してなる金属化フィルムコンデンサにおいて
、動粘度が９８．９℃において９０七ンテスト一クス以
上の粘稠な粘弾性絶縁流体を含浸してなるものである。

作　　　用 上記粘弾性絶縁流体を通常の方法ど減圧下（例えば１０
−３〜１０Ｔｏｒｒ程度）でコンデンサ素子に含浸する
と、高粘度であるため含浸される部分は限られ、容易に
はフィルム層間に浸透しない。その反面、フィルム層間
に空隙が存在する場合、この空隙に高粘度の粘弾性絶縁
流体が浸透していかないため負圧状態となり、流体の高
い粘弾性的応力が作用して、この空隙が押しつぶされ、
実質的にコロナ放電が発生するだけの大きさの空隙はす
べて除去される。

寸だ、一般に粘弾性流体に機械的振動を加える場合、十
分遅い振動には流体が追従して変形し振動することとな
るが、速い振動には高い抵抗力を示すようになり、追従
し得なくなシ撮動しなくなる。

同じ意味で、本発明のコンデンサに商用周波を通電した
場合には素子の周囲の絶縁流体が粘稠で高い粘弾性を示
すため商用波の振動に追従せず、素子の呼吸やフィルム
の振動に対して高い抵抗力となる。

よって本発明によれば実質的に呼吸や振動が防止され、
絶縁流体をフィルム層間に誘導することを抑制し、誘電
体として働く部分のフィルムの膨潤を完全に抑える。

実施例 以下に本発明の実施例について具体的に説明する。

実施例１ 第２図に示すように、厚さ６μｍポリプロピレン（以下
ＰＰと略記する）フィルム１，１′の片面に真空蒸着に
より亜鉛の主項（７Ω／口）　２　、２’を設け、この
一対を通常の方法で巻回しく巻芯：厚さ３８μｍポリエ
チレンテレフタレートフィルム；３０ターン筒状）、メ
タリコン（亜鉛）を施シテカラ、真空エージング（１１
０℃／　１５Ｈｒ）にかけた。このコンデンサ素子をア
ルミケースに収納して、種々の絶縁性流体（油）を通常
の方法で含浸してから、加速ライフ試験を実施した（コ
ンデンサ定格：３７０ｖ、４５メＦ）。

この結果を第１図、第２表、第３表に示す。

第　　３　　表　　各種粘度ポリブテンなお、第１図は
各種粘度のポリブテンを含浸したコンデンサの加速ライ
フ試験５００　Ｈｒ後の特性を示し、試験条件は８０℃
、４８０Ｖとした。

以上の結果から明らかなように、粘稠な高粘度のポリブ
テンを含浸することにより、加速ライフ試験後も安定し
た特性が得られた。

上記実施例においてはＰＰフィルム１，１を用いたが、
これに替えて、他の誘電体フィルム、例エバポリエチレ
ンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ホ
リステレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリ
フヱニレンサルファイドフィルム、ポリフッ化ビニリデ
ンフィルム等Ｄプラスチックフィルムが適用でき、厚さ
１．５μｍから２０μｍ程度のものが用いられる。

電極２，２′は亜鉛の他、アルミニウム、スズ。

ニッケル、クロム、チタン、モリブデン、コバルト等を
単独で、あるいは複数種類多層状で、あるハは複数種類
の合金状のものを真空蒸着により得ることができる。特
に、亜鉛やアルミニウムを用いることが一般的であり、
亜鉛の場合、抵抗値が３〜１００Ω／口の電極を用いる
が、時には、メタリコン接触部だけ２〜１ＱＱ／口程度
に主電極部に比べて厚く設定することもある。下地の核
には、銅、銀、スズ、アルミニウムなどが可能であるが
特性的に銅が優れる。アルミニウム電極の場合は、２〜
２０Ω／口の電極を用いるのが一般的である。

金属化フィルムに関（−では、上記第２図に示した片面
金属化フィルムの１対を用いたものでも、また、第３図
に示すような両面金属化フィルム３と非金属化フィルム
４を重ねたものでもよい。なお、第３図において５はプ
ラスチックフィルム６゜６′は電極である。

コンデンサ素子の巻芯は、プラスチックフィルムを巻回
して筒状にしたものでも、プラスチック（ＰＢＴやＰＥ
Ｔなど）の成形品で筒状にしたものであってもよい。

高粘度の粘弾性絶縁流体とは、いわゆる、「水あめ」状
の絶縁流体であれば何でもよく、ポリブテン等の重合油
、ポリジメチル７０キサン等のシリコン油、液体ポリプ
ロピレン、エポキシサイド、ピッチ等が用いられる。

これらの粘弾性絶縁流体を単独でも、複数種類混−合し
てでも用いることができ、捷た勿論、各種の性を有する
ことが条件であり、ワックスの如くコンデンサの使用温
度範囲（とりわけ常温（２０’Ｃ））で固体化（流動点
で評価する）する材料や、粘弾性の低いゲル状の材料は
範囲外であるのは勿論のことである。固体化する材料は
、コンデンサ素子との間に剥れが生じるため気密性が悪
くなり、コンデンサ特性の劣化を招く。

反面、本発明のコンデンサは絶縁流体の対流性が悪く、
放熱性が悪くなるので、特に自己発熱の少ない、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリフェニレ
ンサルファイド等のフィルムを用いたコンデンサにおい
て特に効果的であり、中でも金属化ポリプロピレンフィ
ルムコンデンサに最適な絶縁構成を提供する。

巻取は従来通りでよく、特別に堅く巻く必要はない。従
って、コンデンサ素子は、筒状の巻芯に巻回した丸形で
も、押しつぶした扁平形であってもよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば従来の問題点がことごとく
解決され、しかも製造的にも何ら従来と変わった技術を
使う必要もないため、その産業性価値は大なるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種粘度のポリブテンを含浸したコンデンサの
加速ライフ試験後の特性を示す特性図、第２図および第
３図は本発明の実施例におけるコンデンサ素子の展開断
面図である。 １．１′・・・・・ＰＰフィルム、２・・・・・・ＩＭ
、３・・・・・両面金属化フィルム、４・・・・・・非
金属化フィルム。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名ヘ　
　　　　　　　　　　　　　　　曽　　　　　　　ぐ〕
法　　　　　　　　　　　耘 手続補正書 昭和６２年５月２６１：］ １事件の表示 昭和６１年特許願第　２２５２５０号 ２発明の名称 金属化フ。ルムコンデンサ ３補正をする者 事件との関係　　　　　　特　　　許　　　出　　　願
　　大佐　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地名
　称　＜５８２）松下電器産業株式会社代表者　　　　
谷　　井　　昭　　雄 ４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ５補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書第４頁第１１行の「暖み」を「緩み」に補
正します。 （２）同書第５頁第１０行の「方法ど減圧下」を「方法
で減圧下」に補正し捷す。 （３）同書第６頁第７行の「商用波」を「商用周波」に
補正します。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の片面金属化フィルムまたは両面金属化フィ
   ルムと非金属化フィルムを巻回してなる金属化フィルム
   コンデンサにおいて、動粘度が９８．９℃において９０
   センチストークス以上の粘弾性絶縁流体を含浸した金属
   化フィルムコンデンサ。
2. （２）粘弾性絶縁流体がポリブテンを主成分とした絶縁
   流体である特許請求の範囲第１項記載の金属化フィルム
   コンデンサ。
3. （３）粘弾性絶縁流体がポリジメチルシロキサンを主成
   分とした絶縁流体である特許請求の範囲第１項記載の金
   属化フィルムコンデンサ。