KR20040081100A - 전기기기 - Google Patents

Abstract

케이스내에 전해콘덴서를 구비하고 있어도, 전해콘덴서가 파괴되는 것을 억제하고, 수명이 긴 전기기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전기기기는, 본체와, 본체 내에 마련된 에틸렌글리콜계 전해액, 전극 및 주로 부틸고무로 성형된 밀봉고무를 갖게 되는 전해콘덴서 및 폴리머형의 할로겐계 난연제를 사용한 전자부품이 설치된 회로기판과, 회로기판을 덮는 케이스를 구비하고 있다.

Description

전기기기 {ELECTRICAL APPARATUS}

본 발명은, 케이스 내에 전해콘덴서 및 합성 수지재료가 사용된 전자부품이 실장된 회로기판을 수용한 전기기기에 관한 것이다.

조명장치에 사용되는 방전등 점등장치 등의 전기기기는, 전자부품을 배선패턴이 기판상에 프린트된 회로기판에 실장하여 구성하는 것에 의해, 경량화, 소형화가 진행하고 있다. 특히, 방전등 점등장치는, 전자부품을 사용한 인버터화에 따라, 종래의 철심코일을 전류제한소자로서 사용한 전기기기보다도 대폭적인 경량화, 소형화가 실현되고 있다.

전자부품을 사용한 전기기기는, 예를 들면 일본국 특개평 8-329731호 공보에 기재되어 있는 것처럼, 외부에서 보호, 절연하기 위해서 전자부품이 실장된 회로기판을 케이스 내에 수용하여 구성되는 것이 일반적이고, 케이스 안은 전자부품의 발열에 의해 온도는 70℃를 넘을 경우가 있다. 따라서, 상기 종래기술의 전기기기는, 차열수단에 의해서 회로기판의 실장영역을 칸막이하고, 전자부품중 발열부품과 비발열부품이 별도의 영역에 설치되도록 구성하여, 전자부품의 열적영향을 저감하고 있다.

이러한 전기기기는, 소형화가 진행됨에 따라서, 케이스내의 온도가 점점 더 상승하는 경향에 있고, 상기 종래기술과 같이 케이스 안을 차열수단으로 칸막이를 하더라도 전자부품의 열영향을 모두 막을 수 없다.

따라서, 전자부품에는, 내열온도가 높은 전자부품을 사용할 필요가 있다. 특히, 전기기기의 이상 등에 의해 케이스 안이 과도하게 온도 상승하였을 때, 전자부품이 연소, 발연(發煙)하지 않도록 하기 위해서, 전자부품에 사용되는 합성수지재료에 할로겐화물 등으로 이루어지는 난연(難燃)제를 첨가하는 것이 일반적으로 행하여지고 있다.

그런데, 전기기기의 케이스 안이 과도하게 온도 상승한 것에 의해, 장기간 사용된 전자부품이 파괴되어, 전기기기가 수명이 다하는 경우가 있지만, 열적인 영향과는 관계가 없는 부품의 파괴에 의해 전기기기가 통상보다도 조기에 수명이 다하는 경우가 있었다. 즉, 전자부품 중, 전해콘덴서가 열영향에 의한 것과는 전혀다른 원인으로 충전특성이 저하하여, 용량소자로서의 기능을 다하지 않게 되는 경우가 있었다.

본 발명은, 상기 문제점을 비추어봐서 행해진 것으로서, 케이스 내에 전해콘덴서를 구비하고 있더라도, 전해콘덴서가 파괴되는 것을 억제하여, 수명이 긴 전기기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 전기기기의 제1의 실시형태를 나타내는 단면도.

도 2는 제1의 실시형태의 전기기기에 수용된 회로기판의 평면도.

도 3은 제1의 실시형태의 전기기기에 수용된 전해콘덴서의 확대정면도.

도 4는 제1의 실시형태의 전기기기에 수용된 공진용 필름 콘덴서의 확대정면도.

도 5는 본 발명의 제2의 실시형태에 관련되는 전기기기에 수용된 전해콘덴서의 정면도.

도 6은 본 발명의 제3의 실시형태에 관련되는 전기기기에 수용된 전해콘덴서의 정면도.

도 7은 본 발명의 제4의 실시형태에 관련되는 전기기기의 일부를 확대하여 나타낸 단면도.

도 8은 본 발명의 제5의 실시형태에 관련되는 전기기기의 일부를 확대하여 나타낸 단면도.

도 9는 본 발명의 제6의 실시형태에 관련되는 전기기기의 일부를 확대하여 나타낸 단면도.

도 10은 본 발명의 제7의 실시형태에 관련되는 전기기기의 일부를 확대하여나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

4 : 케이스 5 : 커버

5a, 6a, 30a : 통기구멍 5b : 차폐체

7 : 전기기기 30 : 회로기판

32 : 전자부품으로서의 필름콘덴서 32a : 몰드부

32b : 리드선 34 : 전해콘덴서

34a : 본체 34c : 밀봉고무

34d : 차폐수단

38 : 저온부품으로서의 냉각수단 39 : 방열핀

본 발명자들은, 조기에 파괴된 전해콘덴서를 분석한 바, 전해콘덴서의 내부의 전극박 또는 단자가 부식하여, 이 부식에 의해 전해액이 외부에 새어, 전해콘덴서의 기능이 정지한 것을 알 수 있었다.

이 전해콘덴서로부터, 왜 전해액이 새기 시작한 것인가를 조사하기 위해서, 새기 시작한 전해액을 분석한 바, 브롬(Br)이 3PPM의 농도로 검출되었다. 이 브롬이 전해콘덴서의 밀봉부 끝단으로부터 침입하여 전위가 발생한 전해액중에서 브롬이온화하여, 알루미늄제의 전극을 이하의 화학반응에 의해서 부식시켰다고 생각된다.

2Al + 6HBr -> 2AlBr₃+ 3H₂

이 부식에 의해, 전해콘덴서 내부의 압력이 상승하여 전해콘덴서의 방폭밸브가 작동하여, 전해액이 새기 시작한 것으로 추정할 수가 있다.

이 부식현상은, 전해콘덴서의 밀봉부 끝단에 비교적 저비용의 밀봉고무를 사용한 경우에 발생하였다. 밀봉고무를 분석한 바, 밀봉고무로부터도 브롬이 검출되어, 바깥측에서 전해콘덴서 내부측에 건너편에 따라서 검출농도가 높아지고 있기 때문에, 전해콘덴서 외부에 존재하고 있던 브롬이 밀봉고무 안을 확산하여 전해콘덴서 내부로 이동한 것으로 생각된다.

다음에, 이 브롬의 발생원을 조사한 바, 회로기판에 설치된 전자부품인 것이 확인되었다. 즉, 전자부품인 필름콘덴서에 사용된 에폭시수지에는 난연제로서 할로겐화물이 함유되어 있고, 이 할로겐화물인 헥사브로모벤젠(C₆Br₆)이 장시간의 가열조건하에서 서서히 승화하여, 에폭시수지의 외부에 가스성분으로서 방출되고(또는 저분자량의 브롬화합물로 분해되어 외부에 가스성분으로서 방출되어), 이 브롬화합물이 전자부품으로부터 방출됨으로써 전해콘덴서의 밀봉부 끝단으로 이동한 것으로 추정하였다.

이 추정을 뒷받침하기 위해서, 난연제인 할로겐화물의 함유량이 브롬환산으로 1.0 질량% 이하의 합성수지(소위 비할로계수지)를 사용한 전자부품 및 전해콘덴서만의 조합 회로기판을 구성하여, 약밀폐상태의 케이스내에 수용하여 동작시킨 바, 전해콘덴서의 부식에 근거하는 전해액누수는 발생되지 않았다. 또한, 수명을 다한 전해콘덴서 내부의 전해액이나 밀봉고무 중에 브롬은 인지되지 않았다.

또한, 난연제인 할로겐화물의 함유량은, 적을수록 부식억제효과가 높아지기 때문에, 전자부품이 극히 고온이 되는 경우를 상정하면, 난연제인 할로겐화물의 함유량은 브롬환산으로 0.1 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

그런데, 「할로겐화물의 함유량이 브롬환산으로 1.0 질량% 이하」라는 것은,다음과 같다. 즉, 피측정 시료의 합성 수지를 연소시켜 가스화하고, 이 가스를 물에 용해시키고 나서, 이온 크로마토그래피로 용적당의 모두 포함되고 있는 브롬이온의 몰(mol)수를 측정한다. 다음에, 브롬의 원자량을 곱하여 그 중량을 산출하고, 시료의 중량을 분모로 하는 백분율을 구한 값이 1.0 % 이하인 것을 말한다.

전자부품에 사용되는 수지재료로서는, 에폭시수지 이외에, 페놀계 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트 (PC), 등을 들 수 있다.

또한 회로를 덮는 용접제의 재료에도 PBT, PET, PC, 아크릴니트릴 부타디엔스티렌 공중합체(ABS), 폴리스티렌 등의 난연성의 수지가 사용되는 경우가 많다.

또한, 이 수지재료에 함유되는 난연제로, 전해콘덴서에 부식을 일으키게 할 가능성이 있는 할로겐화물로서는, 예를 들면, 첨가형의 할로겐계 난연제로서, 헥사브로모벤젠(C₆Br₆), 펜타브로모벤젠, 테트라브로모클롤로벤젠, 또는 트리브로모비스페놀(TBA), 또는 폴리머형의 할로겐계난연제로서, 브롬화폴리카보네이트, 브롬화에폭시, 브롬화스티렌 등의 비교적 분자량이 큰 폴리머계의 브롬화합물이 사용된다. 이들의 유기계 브롬화합물은 통상 환경하에서는 통상 외부에 방출되기 쉬운 것은 아니지만, 고온이나 고습환경하에서 최종적으로 트리브로모페놀이나 디브로모페놀 등 저분자량의 브롬화합물에 서서히 분해하여, 헥사브로모벤젠과 같이 외부에 승화하여 방출되기 쉽게 되는 것이고, 이러한 경우, 사용환경을 연구하면, 충분히 실제 사용에 견딜 수 있는 것으로 생각된다.

청구항 1은, 본체와, 본체 내에 설정된 에틸렌글리콜계 전해액, 전극 및 주로 부틸고무로 성형된 밀봉고무를 갖게 되는 전해콘덴서 및 폴리머형의 할로겐계 난연제를 사용한 전자부품이 설치된 회로기판과, 회로기판을 덮는 케이스를 구비하고 있다. 예를 들면, 이 종류의 전기기기를 형광 램프 등의 방전등을 점등시키는 점등장치에 사용하는 경우, 상기 방전등 수명의 약 10000 시간을 넘고, 또 방전등을 새로운 것으로 교환한 후에도 사용할 수 있도록 하기 위해서, 비교적 장수명의 전해콘덴서를 사용할 필요가 있고, 에틸렌글리콜계 전해액이 충전된 전해콘덴서를 사용하는 것이 고려된다. 그리고, 이러한 경우에 있어서는, 전해액에 침입한 할로겐이온이 전해콘덴서의 전극을 부식시켜 전해콘덴서의 수명이 줄어드는 것을 억제할 필요가 있다.

그래서 본 발명에서는, 비교적 높은 주위온도에서도 할로겐가스가 케이스 내로 방출하기 어려운 폴리머형의 할로겐계 난연제를 사용한 전자부품을 사용함과 동시에, 또한 방출되더라도 전해콘덴서내부에 침입하기 어려운 밀봉고무인 부틸고무를 사용하도록 한 것이다. 즉, 부틸고무는, 할로겐가스를 투과하기 어렵기 때문에, 할로겐가스가 밀봉고무를 투과하여, 전해콘덴서의 내부에 침입하여, 콘덴서의 전극을 부식하는 것 같은 일이 극히 적어지기 때문이다. 이에 따라, 전해콘덴서의 수명이 길게 되고, 나아가서는 전기기기의 수명을 길게 할 수 있는 것이다.

청구항 2는, 청구항 1 기재의 전기기기에 있어서, 폴리머형의 할로겐계난연제는, 브롬화폴리카보네이트, 브롬화에폭시, 또는 브롬화스티렌인 것을 특징으로 한다. 이들의 유기계 브롬화합물은, 통상 환경하에서는 통상 외부로 방출되기 쉬운 것은 아니기 때문에, 필요에 따라서 주위온도 등 사용환경을 연구하면, 충분히, 실제사용에 견딜 수가 있다.

청구항 3은, 청구항 1 기재의 전기기기에 있어서, 전자부품은, 필름콘덴서인 것을 특징으로 한다. 폴리머형의 할로겐계 난연제를 사용한 필름 콘덴서는, 할로겐가스를 방출하기 어려운 것이다.

청구항 4는, 청구항 1 기재의 전기기기에 있어서, 전자부품은, 주위온도 120℃ 이하에서 사용되는 것을 특징으로 한다.

청구항 5는, 청구항 1 기재의 전기기기에 있어서, 회로기판은, 방전등을 점등하는 고주파 인버터인 것을 특징으로 한다. 인버터를 사용하는 것에 의해, 청구항 1의 효과에 더해, 케이스내의 방전등을 효율적으로 점등할 수가 있다.

청구항 6은, 청구항 2 기재의 전기기기에 있어서, 전기기기 사용시에 있어서의 전해액중의 브롬이온농도는, 2PPM 이하인 것을 특징으로 한다. 브롬이온의 경우, 상기의 농도이하이면 전해콘덴서의 열화를 방지할 수가 있다. 또, 전해콘덴서에 침입하는 할로겐가스가 염소의 경우에는, 염소이온농도는 10PPM이 한도이다. 이것을 넘으면 염소이온이 전해콘덴서의 전극을 부식시킬 우려가 생겨난다.

청구항 7은, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항 기재의 전기기기에 있어서, 전해콘덴서는, 200V 이하의 전압으로 사용되는 것을 특징으로 한다. 할로겐가스는 유기물로서 전해콘덴서의 밀봉고무인 부틸고무로부터 침입한다. 이 유기물이 에틸렌글리콜계 전해액의 수분과 반응하여 이온분해하여, 그 결과, 전해콘덴서 내부의 전극인 알루미늄박을 부식시키는 것이지만, 이 분해를 늦추기 위해서는 분해에너지인 전압을 200V 정도로 저감하면 되는 것을 알 수 있는 것이다. 또, 전해콘덴서의 용량이 크게 되면, 전해액의 양도 많아지게 되기 때문에, 상기 분해속도를 늦출 수도 있다.

[발명의 실시의 형태]

이하, 도 1내지 도 4를 참조하여 본 발명의 전기기기의 실시형태 1을 설명한다.

도 1은, 본 발명의 전기기기의 제1의 실시형태를 도시하는 단면도이고, 도 2는, 같은 형태의 전기기기에 수용된 회로기판의 평면도이다. 전기기기(7)는, 도 1에 도시하는 것처럼, 전자부품을 설치한 회로기판(30)을 수납하는 케이스(4)로 이루어진다.

케이스(4)는, 예를 들면, 알루미늄판재로 이루어지고, 직사각형이고, 한쪽면이 개구한 상자체모양의 커버(5)와 직사각형이고 한쪽 면이 개구한 바닥케이스(6)로 이루어지고, 커버(5)는 바닥케이스(6)의 측면(6a)과 각각 접합하여 설치되고 있다. 또, 이 케이스(4)에는 실질적인 통기구멍은 형성되어 있지 않다.

회로기판(30)은, 도 2에 도시하는 것처럼, 인버터회로에 의한 방전등 점등장치를 구성하는 것이고, 공진트랜스(31), 공진용 필름콘덴서(32), 인버터의 스위치소자인 방열부재가 설치된 트랜지스터(33)나 평활용의 전해콘덴서(34) 등이 설치되어 있다. 35는 하이브릿트IC로, 2이상의 다른 종류의 부품, 예컨대, 콘덴서, 저항 및 트랜지스터 등을 혼성하여, 직접 기판(16)에 장착하여, 이것을 내열성을 갖는 에폭시수지로 절연된 것이다.

도 3은, 전해콘덴서(34)의 확대정면도이다. 전해콘덴서(34)는, 본체(34a)에서 한 쌍의 리드선(34b,34b)이 도출되어 있고, 본체(34a)의 하단은 부틸고무제의 밀봉고무(34c)가 배설되어 있고, 이 밀봉고무(34c)에 의해서 전해콘덴서(34) 내부의 전해액 등이 밀봉되어 있다.

도 4는, 공진용 필름콘덴서(32)의 확대정면도이다. 이 콘덴서(32)는, 내부에 유전체필름을 갖고, 에폭시수지로 이루어지는 몰드부(32a)로 피복되어 있다. 이 몰드부(32a)로부터 한 쌍의 리드선(32b,32b)이 도출되어 있다. 몰드부(32a)의 에폭시수지는, 헥사브로모벤젠(C₆Br₆) 등의 할로겐화물이 함유되어 있지 않고, 소위 비할로계 수지이다. 또한, 다른 전자부품에 사용되고 있는 합성 수지에도, 할로겐화물이 함유되어 있지 않다.

본 실시형태의 전기기기(7)는, 전원을 투입하면, 회로기판(30)에 설치된 전자부품이 스위칭 등의 동작을 시작하여, 전자부품이 자기발열한다. 그리고, 케이스 (4)내의 온도가 상승하여, 회로기판(30)의 온도는 100℃를 넘게 된다. 그러나, 장기간 전기기기의 동작을 계속하더라도, 전해콘덴서(34)는 전해액누수 등의 원인에 의한 파괴가 일어나지 않았다.

이것에 대하여, 공진용 필름콘덴서(32)의 몰드부(32a)에 헥사브로모벤젠을 브롬환산으로 2.0 질량% 포함한 소위 난연 에폭시수지를 사용한 비교예의 전기기기는, 동작개시로부터 1000시간 경과 후에 전해콘덴서(34)가 전해액누수에 의해서 파괴되어, 전기기기의 동작이 정지해 버렸다. 이 비교예의 전기기기에 사용된 전해콘덴서의 전해액을 분석한 바, 브롬(Br)농도에서 10 PPM과 극히 미량의 헥사브로모벤젠이 검출되었지만, 이와 같이 미량의 헥사브로모벤젠이라도 전해콘덴서(34)내부에 확산한 경우, 전해콘덴서의 특성이 저하하여, 기능을 손상하는 것을 알 수 있었다.

또, 수지재료중에 헥사브로모벤젠이 포함되어 있는 것은, 가스크로마토그래피 또는 열분해형 질량분석계로 판정할 수가 있다. 헥사브로모벤젠은, 승화 등에 의해 증발은 하기 쉽지만, 분자구조는 전압을 인가하는 등의 상황의 비교가 아니면 비교적 깨지기 어렵기 때문이다.

다음에, 제2의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 5는 제2의 실시형태에 관련되는 전기기기에 수용된 전해콘덴서의 정면도이다.

이 실시형태에 있어서는, 제1의 실시형태의 비교예와 같이, 헥사브로모벤젠을 브롬환산으로 2.0질량% 포함한 소위 난연 에폭시수지가 몰드부(32a)에 사용된 필름 콘덴서(32)를 사용한 것이다.

또한, 전해콘덴서(34)는, 밀봉고무(34c)를 포함하는 전해콘덴서 본체(34a)의 밀봉부 끝단에 차폐수단(34d)으로서 우레탄수지가 피복되어 있다. 이에 따라, 필름콘덴서(32)의 몰드부(32a)에서 헥사브로모벤젠 또는 헥사브로모벤젠으로부터 분해된 브롬화합물이 방출되더라도, 이들 물질이 전해콘덴서(34)내로 확산하는 것이 억제되어, 전기기기(7)의 단수명을 방지할 수가 있다.

다음에, 제3의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 6은 제3의 실시형태에 관련되는 전기기기에 수용된 전해콘덴서의 정면도이다.

이 실시형태에서는, 전해콘덴서(34)의 밀봉부 끝단이 회로기판(30)에 접촉하여, 이에 따라 헥사브로모벤젠 또는 헥사브로모벤젠으로부터 분해된 브롬화합물이 방출되더라도, 이들 물질이 전해콘덴서(34)내로 확산하는 것이 억제되어, 전기기기(7)의 단수명을 방지할 수가 있다.

다음에, 제4의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 7은 제4의 실시형태에 대한 전기기기의 일부를 확대하여 나타낸 단면도이다.

이 실시형태에서는, 전해콘덴서(34)의 주변에 통기구멍이 형성되도록, 케이스 (4)의 커버(5), 바닥케이스(6)및 회로기판(30)에 통기구멍(5a,6a) 및 (30a)을 각각 마련한 것이다. 이 통기구멍(5a,6a,30a)은, 각각이 세로방향으로 연이어 통하는 위치관계를 갖고 있고, 전해콘덴서(34) 및 필름콘덴서(32)는, 이 통기구멍 (5a,6a,30a)을 사이에 두고 간격을 두고 배치되도록 회로기판(30)에 설치되어 있다. 이와 같이, 전해콘덴서(34)와 필름콘덴서(32)와의 사이에 통기구멍(5a,6a, 30a)을 마련하였기 때문에, 헥사브로모벤젠 또는 헥사브로모벤젠으로부터 분해된 브롬화합물이 방출되더라도, 이들 물질이 통기구멍(5a,6a,30a)에서 외부에 방출되어, 전해콘덴서(34)로 확산하는 것이 억제되어, 전기기기(7)의 단수명을 방지할 수가 있다.

다음에, 제5의 실시형태에 관해서 설명한다. 도 8은 제5의 실시형태에 관련되는 전기기기의 일부를 확대하여 나타낸 단면도이다.

이 실시형태에서는, 케이스(4)의 커버(5)의 안쪽면에 통형상의 차폐체(5b)를 일체적으로 마련한 것이다. 이 커버(5)를 바닥케이스(6)에 끼워 맞추면, 차폐체(5b)의 하단이 회로기판(30)에 접촉하고, 전해콘덴서(34)전체가 덮여진다. 이에 따라 헥사브로모벤젠 또는 헥사브로모벤젠으로부터 분해된 브롬화합물이 방출되더라도, 이들 물질이 차폐체(5a)내의 전해콘덴서(34)로 확산하는 것이 억제되어, 전기기기 (7)의 단수명을 방지할 수가 있다.

다음에, 제6의 실시형태에 관해서 설명한다. 도 9는 제6의 실시형태에 관련되는 전기기기의 일부를 확대하여 나타낸 단면도이다.

이 실시형태에서는, 전해콘덴서(34)는, 그 밀봉부 끝단방향이 필름콘덴서 (32)를 배치하지 않는 방향이 되도록 회로기판(30)에 설치되어 있다. 이 때, 전해콘덴서(34)의 밀봉부 끝단과 필름콘덴서(32)는, 5cm 이상 떨어져 있는 것이 바람직하고, lOcm 이상 떨어져 있는 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 전해콘덴서(34)에 할로겐화물 또는 할로겐화물로부터 분해된 저분자량화합물이 확산하기 어렵게 되어, 전기기기의 단수명을 방지할 수가 있다.

다음에, 제7의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 10은 제7의 실시형태에 관련되는 전기기기의 일부를 확대하여 나타낸 단면도이다.

이 실시형태에서는, 전해콘덴서(34)와 필름콘덴서(32)와의 사이에 저온부품으로서의 냉각수단(38)을 마련한 것이다. 냉각부품(38)은 알루미늄제이고, 그 한쪽 끝에는 방열핀(39)이 마련되어 있다. 또한, 방열핀(39)은 커버(5)의 바깥측에 배설되어 있다. 이와 같이, 전해콘덴서(34)와 필름콘덴서(32)와의 사이에 냉각수단(38)을 마련하는 것에 따라, 헥사브로모벤젠 또는 헥사브로모벤젠으로부터 분해된 브롬화합물이 냉각수단(38)에 보충되어, 이들 물질이 전해콘덴서(34)로 확산하는 것이 억제되어, 전기기기(7)의 단수명을 방지할 수가 있다. 또, 상기 실시형태로서는, 헥사브로모벤젠이 함유된 수지재료를 사용한 전자부품을 필름콘덴서로서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 케이스(4)내에 배치되는 모든 전자부품의 수지재료가 대상이 되는 것이다.

다음에, 제8의 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 전기기기는, 제1의 실시형태의 도 1 내지 도 4에 도시된 방전등 점등장치와 기본적으로는 같은 구조를 갖는 것이고, 여기에서는 상이한 구성에 대해서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하고, 그 외에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다.

이 전기기기는, 예를 들면, 방전등 점등장치이고, 전해콘덴서(34), 폴리머형의 할로겐계 난연제를 사용한 전자부품인 공진용 필름콘덴서(32) 및 트랜지스터(33)를 포함하는 인버터회로부 등이 설치된 회로기판(30)과, 이것을 수용하는 케이스로 구성되어 있다. 그리고, 전해콘덴서(34)는, 본체(34a)와, 본체 내에 마련된 에틸렌글리콜계 전해액(도시하지 않음.) 및 전극(도시하지 않음.) 및 주로 부틸고무로 성형된 밀봉고무(34c) 등으로 구성되어 있다.

이 방전등 점등장치에 의해 형광램프 등의 방전등을 점등시키는 경우, 방전등의 수명이 약 10000 시간을 넘고, 또한, 새로운 방전등으로 교환하더라도 또 사용하기 때문에, 비교적 장수명의 에틸렌글리콜계 전해액이 충전된 전해콘덴서를 사용하였다. 그리고, 이 경우, 전해액에 침입한 할로겐이온이 전해콘덴서의 전극을 부식시켜 전해콘덴서의 수명이 줄어드는 것을 억제할 필요가 있다.

폴리머형의 할로겐계 난연제는, 브롬화폴리카보네이트, 브롬화에폭시, 또는브롬화스티렌이고, 통상 환경하에서는 통상 외부에 방출되기 쉬운 것이 아니기 때문에, 주위온도를 120℃ 이하에서 사용하는 등으로 하여 사용환경을 연구하면, 할로겐가스의 방출을 충분히 억제할 수가 있다.

이상으로부터, 본 실시형태에서는, 비교적 높은 주위온도에서라도 할로겐가스가 케이스 내에 방출하기 어려운 폴리머형의 할로겐계 난연제를 사용한 전자부품을 사용함과 동시에, 또, 방출되더라도 전해콘덴서 내부에 침입하기 어려운 밀봉고무인 부틸고무를 사용하도록 한 것이다. 이에 따라, 전해콘덴서의 수명이 길어져서, 방전등 점등장치의 수명을 길게 할 수가 있다.

다음에, 제9의 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 전기기기는, 제8의 실시형태의 전자부품에 있어서의 폴리머형의 할로겐계 난연제를 첨가형의 할로겐계 난연제로 변경한 것이고, 그 밖의 구성은 기본적으로는 같기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 전기기기는, 예를 들면 방전등 점등장치이고, 전해콘덴서(34)와, 첨가형의 할로겐계 난연제를 사용한 전자부품 등이 설치된 회로기판을 갖고 있다. 상술한 바와 같이, 첨가형의 할로겐계 난연제로서는, 헥사브로모벤젠(C₆Br₆),펜타브로모벤젠, 테트라브로모클로로벤젠, 또는 트리브로모비스페놀(TBA)등이다. 이 종류의 첨가형의 할로겐계 난연제는, 비교적 저온에서 분해되어, 그대로의 형태로 외부에 방출되기 때문에 회로부품에 사용되는 난연제 중에서는 전해콘덴서에 악영향을 미치기 쉽다고 생각할 수 있지만, 부틸고무로 성형된 밀봉고무에 의해서, 발생하는할로겐가스가 전해콘덴서 내부에 침입하는 것을 억제할 수가 있다.

또한, 부틸고무와 비교하여 저비용인 부틸고무와 에틸렌프로필렌 테레프탈레이트고무를 혼합고무를 사용한 경우에는, 상기 전자부품은, 케이스(4)에 마련된 통기구멍에 의해 주위온도 50℃ 이하에서 사용하는 것이 적당하다. 즉, 부틸고무에 비교하여, 할로겐가스가 전해콘덴서 내부에 침입하기 쉽게 되지만, 전기기기 내부의 주위온도를 50℃ 이하에서 억제함에 의해, 케이스내로 방출되는 할로겐양을 억제하여, 전해콘덴서에 침입하는 할로겐가스량을 저감하여 전해콘덴서가 단수명이 되는 것을 방지할 수가 있다.

또한, 방전등 점등장치 사용시에 있어서의 에틸렌글리콜계 전해액중의 브롬이온농도는, 2 PPM 이하인 것이 바람직하다. 즉, 브롬이온의 경우, 상기의 농도이하에서면 전해콘덴서의 열화를 방지할 수가 있다.

또한, 전해콘덴서는, 200 V 이하의 전압으로 사용되는 경우, 에틸렌 글리콜계 전해액 중에서의 할로겐가스의 이온분해속도를 늦출 수 있기 때문에, 전해콘덴서 내부의 전극인 알루미늄박의 부식을 억제할 수가 있다. 이에 따라, 전해콘덴서의 수명이 길어져서, 방전등 점등장치의 수명을 길게 할 수가 있다.

청구항 1의 발명에 의하면, 에틸렌글리콜계 전해액, 전극 및 주로 부틸고무로 성형된 밀봉고무를 갖게 되는 전해콘덴서 및 폴리머형의 할로겐계 난연제를 사용한 전자부품이 설치된 회로기판을 갖고 있기 때문에, 부틸고무가 할로겐가스의 전해액으로의 침입을 억제하여, 할로겐이온이 전해콘덴서의 전극을 부식시켜 전해콘덴서의 수명이 줄어드는 것을 억제할 수가 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 폴리머형의 할로겐계 난연제는, 브롬화폴리카보네이트, 브롬화에폭시, 또는 브롬화스티렌이고, 통상 환경하에서는 통상 외부에 방출되기 쉬운 것이 아니기 때문에, 필요에 따라서 주위온도 등 사용환경을 연구하면, 충분히, 실제 사용에 견딜 수가 있다.

청구항 3의 발명에 의하면, 전자부품은, 폴리머형의 할로겐계 난연제를 사용한 필름콘덴서이기 때문에, 케이스 내로 할로겐가스를 방출하기 어렵게 할 수가 있다.

청구항 4의 발명에 의하면, 전자부품은, 주위온도 120℃ 이하에서 사용되기 때문에, 케이스 내로 할로겐가스가 방출하기 어렵게 할 수가 있다.

청구항 5의 발명에 의하면, 회로기판은, 방전등을 점등하는 고주파 인버터이기 때문에, 청구항 1의 효과에 더하여, 케이스 내의 방전 등을 효율적으로 점등할 수가 있다.

청구항 6의 발명에 의하면, 전기기기 사용시에 있어서의 전해액중의 브롬이온농도는, 2PPM 이하이기 때문에, 브롬이온이 적어 전해콘덴서의 전극을 부식시킬 수 없다.

청구항 7의 발명에 의하면, 전해콘덴서는, 200V 이하의 전압에서 사용되기 때문에, 할로겐가스가 에틸렌 글리콜계 전해액의 수분과 반응하여 이온분해하여, 그 결과, 전해콘덴서내부의 전극인 알루미늄박을 부식시키는 분해속도를 늦출 수 있다.

Claims (7)

1. 본체와, 본체 내에 마련된 에틸렌글리콜계 전해액, 전극 및 주로 부틸고무로 성형된 밀봉고무를 갖게 되는 전해콘덴서 및 폴리머형의 할로겐계 난연제를 사용한 전자부품이 설치된 회로기판과 ;

   회로기판을 덮는 케이스 ;

   를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기기기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리머형의 할로겐계 난연제는, 브롬화폴리카보네이트, 브롬화에폭시, 또는 브롬화스티렌인 것을 특징으로 하는 전기기기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전자부품은, 필름콘덴서인 것을 특징으로 하는 전기기기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전자부품은, 주위온도 120℃ 이하에서 사용되는 것을 특징으로 하는 전기기기.
5. 제 1 항에 있어서, 회로기판은, 방전등을 점등하는 고주파 인버터인 것을 특징으로 하는 전기기기.
6. 제 2 항에 있어서, 전기기기 사용시에 있어서의 상기 전해액 중의 브롬이온농도는, 2PPM 이하인 것을 특징으로 하는 전기기기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 전해콘덴서는, 200V 이하의 전압에서 사용되는 것을 특징으로 하는 전기기기.