MX2012013126A - Elemento de condensador y metodo para encapsular un cuerpo base de condensador. - Google Patents
Elemento de condensador y metodo para encapsular un cuerpo base de condensador.Info
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Abstract
Se proporciona un elemento de condensador (1), que comprende un cuerpo base de condensador (2) y una encapsulación (3) del cuerpo base (2). La encapsulación 3 se moldea por inyección directamente en el cuerpo base (2). Además, se proporciona un método para encapsular un cuerpo base de condensador (2).
Description
ELEMENTO DE CONDENSADOR Y MÉTODO PARA ENCAPSULAR UN CUERPO
BASE DE CONDENSADOR
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente descripción se refiere a un elemento de condensador y, en particular, a una encapsulación de un elemento de condensador. Tal condensador puede utilizarse como un condensador de funcionamiento de motor en equipos impulsados por un motor eléctrico, por ejemplo, tal como refrigeradores y máquinas de lavado.
Es el objetivo de la presente invención proporcionar un elemento de condensador encapsulado económico y un método para fabricar un elemento de condensador encapsulado .
Se proporciona un elemento de condensador que comprende un cuerpo base de condensador y una encapsulación del. cuerpo base. La encapsulación se moldea por inyección sobre el cuerpo base.
El cuerpo base puede diseñarse como un condensador de película que comprende películas dieléctricas. Las capas de electrodos pueden proporcionarse en . la forma de metalizaciones aplicadas a las películas dieléctricas. De preferencia, las películas dieléctricas comprenden un material plástico. En particular, las películas dieléctricas pueden comprender polipropileno o poliéster. De preferencia, las películas dieléctricas metalizadas se devanan entre sí, por ejemplo en una forma cilindrica.
De preferencia, un proceso de fabricación para encapsular el cuerpo base comprende las etapas de insertar el cuerpo base de condensador en un molde e inyectar un material de moldeo en el molde, por lo que se forma un elemento de condensador encapsulado. Después de esto, el elemento de condensador encapsulado puede separarse del molde.
La encapsulación puede comprender un material plástico. En particular, la encapsulación puede comprender al menos uno de polipropileno, tereftalato de polibutileno (PBT) , nylon, un polietileno de alta densidad (HDPE) o un polietileno de baja densidad (LDPE) .
En una modalidad preferida, el cuerpo base de la encapsulación puede consistir de o puede comprender un material común. El material común puede ser un componente de material principal que tanto el cuerpo base como la encapsulación. En particular, el material principal puede ser el material de la parte dieléctrica activa del cuerpo base. Como un ejemplo, tanto las películas dieléctricas del cuerpo base como la encapsulación pueden comprender polipropileno.
En una modalidad adicional, el cuerpo base y la encapsulación puede consistir de o puede comprender materiales diferentes. En particular, un material principal del cuerpo base puede ser distinto al material principal de la encapsulación . Por ejemplo, el material de encapsulación puede ser diferente del material dieléctrico de las películas dieléctricas del cuerpo base.
En una modalidad preferida, un componente principal de la encapsulación se encuentra libre de resina epoxi . En particular, la encapsulación puede estar completamente libre de resina epoxi. De preferencia, la encapsulación comprende un material, de preferencia un material que forma el componente principal de la encapsulación, el cual es más amigable con el ambiente que la resina epoxi.
En una modalidad, la encapsulación comprende un recubrimiento de una resina, por ejemplo, un revestimiento de resina epoxi. De preferencia, el recubrimiento consiste de una resina de curado rápido, por ejemplo, una resina epoxi de curado rápido. El recubrimiento puede ser un espesor en el margen de 0.3 a 0.8 mm. De preferencia, el espesor es menor que 0.5 mm. De preferencia, el recubrimiento se configura de modo que pueda recubrirse en línea dentro de un margen de tiempo de minutos .
En los casos que la encapsulación se encuentre libre deO resina o comprenda resinas de curado rápido, se requiere solamente un tiempo breve de curado, en particular, mucho menor que una hora. De este modo, en el proceso de fabricación, puede ser que no se requiera que el almacenamiento de un producto semi-terminado . De preferencia, la encapsulación se habilita para fabricarse en el margen de tiempo de segundos o minutos .
Mediante una encapsulación que se moldea por inyección directamente sobre el cuerpo base, puede lograrse un ajuste estrecho entre la encapsulación y el cuerpo base. De preferencia, el elemento de condensador se encuentra libre de espacios, tal como espacios de aire, entre el cuerpo base y la encapsulación. Por lo tanto, la incidencia de fluctuaciones de temperatura local en el elemento de condensador puede evitarse. Además, mediante el ajuste estrecho de la encapsulación y el cuerpo base, puede lograrse una disipación de temperatura favorable.
De preferencia, la encapsulación de moldeado por inyección colinda directamente con un material principal del cuerpo base. En particular, el material de encapsulación puede colindar directamente con el material dieléctrico del cuerpo base de condensador. De preferencia, el cuerpo base se encuentra libre de cualquier recubrimiento o capa protectora que comprende un material diferente del material principal del cuerpo base. En este caso, una encapsulación muy económica del cuerpo base puede lograrse, ya que el número de materiales se mantiene bajo.
De preferencia, el cuerpo base se encuentra libre de cualquier recubrimiento o cualquier capa protectora. En este caso, solamente el material de encapsulacion de moldeado por inyección en el cuerpo base se utiliza para proteger el elemento de condensador.
En una modalidad preferida, la encapsulacion se forma mediante una pieza simple, que se encuentra libre de articulaciones .
En este caso, la encapsulación puede formarse en un proceso de inyección simple. Por lo que, el proceso de fabricación puede estar libre de las etapas para conectar diversas partes de una encapsulación, tal como conectar una parte superior de una parte principal de la encapsulación. Por lo que, puede lograrse un proceso de fabricación económico .
En una modalidad alternativa, la encapsulación puede formarse por varios, por ejemplo, dos etapas de moldeo de inyección. En particular, el proceso de fabricación puede comprender una primera etapa de moldeo por inyección para formar la primera pieza y una segunda etapa de moldeo por inyección posterior para formar la segunda pieza. De preferencia, la segunda pieza se moldeada por inyección directamente sobre la pieza de primera de modo que no se requiere un proceso de unión adicional .
En una modalidad, la encapsulación se forma mediante dos piezas que se encuentran libres de articulaciones múltiples.
Mediante una encapsulación que se encuentra libre de articulaciones o que se encuentra libre de articulaciones múltiples, puede lograrse una protección confiable del cuerpo base ya que el riesgo de que existan o surjan espacios en la encapsulación es menor que en una encapsulación que comprende diversas partes unidas entre sí.
De preferencia, la encapsulación encierra por completo el cuerpo base. En este caso, la encapsulación se encuentra libre de aberturas a través de las cuales el cuerpo base es directamente accesible desde el exterior.
En una modalidad preferida, la encapsulación encierra herméticamente el cuerpo base.
En una modalidad preferida, la forma externa de la encapsulación se adapta a la forma externa del cuerpo base.
Como un ejemplo, en el caso de que el cuerpo base tenga una forma cilindrica, también la encapsulación tiene una forma cilindrica que es ligeramente mayor que el cuerpo base. De preferencia, el contorno externo de la encapsulación sigue el contorno externo del cuerpo base. Por lo que, la cantidad de material necesario para la encapsulación puede mantenerse bajo. Además de esto, puede proporcionarse un elemento de condensador que tiene un tamaño pequeño y requerir asi una cantidad mínima de espacio.
La encapsulacion puede ser un espesor uniforme. En particular, un espesor local de la encapsulacion puede no desviarse tanto del espesor promedio de la encapsulacion. De preferencia, el espesor de la encapsulacion no se desvía del espesor promedio por más de 50% del espesor medio.
Como ejemplo, el espesor de la encapsulacion se encuentra en el margen de 1.0 mm a 2.0 mm.
La encapsulacion puede comprender un marcado de moldeado por inyección.
De preferencia, el marcado de moldeado por inyección se forma en la etapa de moldeo por inyección de la encapsulacion. Por lo que, se proporciona un proceso de ahorro de tiempo y costo, ya que no se necesita una etapa adicional para marcado de la encapsulacion.
De preferencia, un molde utilizado en el proceso de moldeo por inyección comprende un patrón para formar un marcado del elemento de condensador. Como un ejemplo, el marcado puede formarse como una indentación o una elevación en la encapsulacion. De preferencia, se forma Oun marcado visible .
Además, el elemento de condensador puede comprender al menos una terminal eléctrica para conectar eléctricamente el cuerpo base.
Como un ejemplo, la terminal puede ser una terminal fast-on (montaje rápido) fijada en el cuerpo base.
Las terminales fast-on pueden comprender un material base en al menos uno de los materiales de latón, cobre o acero dulce. El material base puede tener un revestimiento adecuado para establecer buenos contactos eléctricos. Las terminales fast-on pueden comprender medios para proporcionar buenas conexiones mecánicas y eléctricas con receptáculos correspondientes .
En una modalidad adicional, la terminal puede configurarse como una terminal de alambre aislado, por ejemplo, una terminal de alambre aislado de un núcleo simple o un núcleo doble.
De preferencia, la encapsulación encierra también el lado del cuerpo base donde la terminal se conecta y de mayor preferencia, encierra herméticamente el cuerpo base.
En una modalidad preferida, la terminal comprende una pieza simple la cual se conecta al cuerpo base y se hacen pasar a través de la encapsulación.
En este caso, durante el proceso de fabricación, solamente una etapa simple puede requerirse para proporcionar el elemento de condensador con una terminal. En particular, después del proceso de encapsulacion, no se requiere la etapa adicional para proporcionar el elemento de condensador con las terminales externas eléctricamente conectadas a las terminales en el interior de la encapsulacion.
De preferencia, las terminales se conectan al cuerpo base antes de que se forme la encapsulación. El cuerpo base con terminales conectadas puede encapsularse de modo que las terminales se encierran mediante la encapsulación en una región adyacente al cuerpo base. En este caso, las terminales pueden estabilizarse mecánicamente mediante la encapsulación. De preferencia, un ajuste estrecho de la encapsulación y las terminales se logra de modo que la encapsulación se encuentra libre de espacios y encierra completamente el cuerpo base.
Otras características serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada cuando se considera en relación con las Figuras anexas .
La Figura 1 muestra un elemento de condensador que comprende una encapsulación de moldeado por inyección,
la Figura 2A, la Figura 2B, la Figura 2C y la Figura 2D muestran las etapas para fabricar un elemento de condensador,
la Figura 3A, la Figura 3B, la Figura 3C y la Figura 3D muestran, en una vista en sección transversal, etapas para encapsular un elemento de condensador .
La Figura 4 muestra una modalidad adicional de un elemento de condensador que comprende una encapsulacion de moldeado por inyección,
la Figura 5 muestra una modalidad adicional de un elemento de condensador que comprende una encapsulacion de moldeado por inyección.
La Figura 1 muestra un elemento de condensador 1 que comprende un cuerpo base de condensador (no visible aquí) encapsulado mediante una encapsulacion de moldeado por inyección 3.
El cuerpo base se diseña como un condensador de película que comprende películas dieléctricas metalizadas devanadas. Las películas dieléctricas comprenden polipropileno o poliéster. En la modalidad representada, el cuerpo base tiene una forma cilindrica redonda. En otras modalidades, el cuerpo base puede tener una forma diferente, por ejemplo una forma cuboida1.
La encapsulacion 3 de moldeado por inyección directamente sobre el cuerpo base de modo que un ajuste estrecho de la encapsulacion 3 y el cuerpo base se establece. La encapsulacion 3 encierra todo el cuerpo base y, en particular, encierra herméticamente el cuerpo base. La encapsulacion 3 comprende un material plástico tal como polipropileno y se encuentra libre de resina epoxi.
El elemento de condensador 1 comprende das terminales eléctricas 5 para conectar eléctricamente el cuerpo base. Las terminales 5 se fijan, por ejemplo, se soldán o se funden al cuerpo base y se hacen pasar a través de la encapsulacion 5. De preferencia, las terminales 5 se sueldan al cuerpo base de modo que el cuerpo base se encuentra libre de cualesguier agentes de soldadura. La encapsulacion 3 encierra las terminales 5 en regiones 53 adyacentes al cuerpo base.
Las terminales 5 se configuran como terminales fast-on 52, que comprenden medios para establecer una buena conexión mecánica y eléctrica. En particular, las terminales 53 comprenden una concavidad o un retén. Como ejemplos, las terminales 52 pueden tener dimensiones de 6.3 mm x 0.8 mm, 4.75 mm x 0.5 mm, 4.75 mm x 0.8 mm, 2.8 mm x 0.5 mm y 2.8 mm x 0.8 mm.
El elemento de condensador 1 comprende medios de montaje 6 para montar el condensador a su entorno de aplicación. Los medios de montaje 6 son una parte integral de la encapsulacion 3 y se forman en el mismo proceso de moldeado por inyección como la encapsulacion 3.
Además, el elemento de condensador 1 comprende un marcado 4, siendo una indentación en la encapsulacion 3. El marcado se forma durante el proceso de moldeo por inyección de la encapsulacion 3 y muestran los valores característicos del elemento de condensador.
Como ejemplos, el elemento de condensador puede tener una capacidad en el margen de 2 µ? a 6 \ÍF en una tensión de trabajo de 400 V a 450 V o una capacitancia de 5 a 20 ]iF en una tensión de trabajo de 210 v a 250 V.
La Figura 2A, la Figura 2B, la Figura 2C y la Figura 2D muestran diversas etapas en el proceso de fabricación de un elemento de condensador 1, comenzando desde el cuerpo base de condensador 2.
La Figura 2A muestra una primera etapa, opcional, por lo que el cuerpo base de condensador 2 se impregna con aceite en una pileta 8. Aquí, diversos cuerpos base 2 se procesan entre sí.
La Figura 2B muestra la etapa de conectar las terminales eléctricas 5 al cuerpo base 2. Las terminales 5 pueden soldarse o fundirse al cuerpo base 2.
En esta modalidad, la terminal 5 se conecta a la cara frontal del cuerpo base cilindrico 2. En otras modalidades, por ejemplo en la modalidad mostrada en la Figura 1, las terminales 5 pueden conectarse a la cara lateral del cuerpo base 2.
Después de eso, el cuerpo base 2 se encapsula en un proceso de moldeado por inyección. Aquí, el material de moldeo por inyección se inyecta directamente en el cuerpo base 2 como puede verse en de la Figura 3A, la Figura 3B, la Figura 3D.
La Figura 2C muestra el elemento de condensador 1 después de la etapa de encapsular el cuerpo base 2. Las terminales 5 conectadas al cuerpo base se hacen pasara a través de la encapsulacion 3 de modo que pueden utilizarse directamente para poner en contacto eléctricamente con el elemento de condensador 1. La encapsulacion 3 comprende marcados 4 formados durante el proceso de moldeo por inyección.
La Figura 2D muestra la etapa final para probar el elemento de condensador 1.
Mediante el proceso mostrado, el proceso de ahorro de tiempo y económico de un elemento de condensador encapsulado se puede lograrse. En particular, el proceso de moldeado por inyección requiere un número reducido de etapas de proceso y puede llevarse a cabo durante una escala de tiempo de segundos .
La Figura 3A, la Figura 3B, la Figura 3C y la Figura 3D muestran diversas etapas en el proceso para encapsular un elemento de condensador 1, las cuales pueden llevarse a cabo después de la etapa de fabricación mostrada en la Figura 2B.
La Figura 3A muestra, en una vista en corte transversal, el cuerpo base 3 insertado en una cavidad 74 de una parte inferior 71 de un molde 7. La forma de la cavidad 74 s adapta a la forma externa cilindrica del cuerpo base 3.
En la Figura 3B, una parte superior 72 del molde 7 se coloca en la parte inferior 71. La parte superior 72 tiene una abertura 73, a través de la cual el material de moldeo por inyección puede inyectarse en el molde 7.
La Figura 3C muestra el cuerpo base 2 en el molde 7 después de que se ha inyectado el material de moldeo por inyección, por lo que una encapsulación 3 del cuerpo base 2 se forma. La encapsulación 3 encierra el cuerpo base 2 por todos los lados, incluyendo las caras superiores e inferiores .
El cuerpo base 2 puede separarse del molde 7 después de unos cuantos segundos.
La Figura 3D muestra el elemento de condensador encapsulado 1. Debido a la forma del molde 7, el cual se adapta a la forma externa del cuerpo base 2 , la encapsulación tiene un espesor uniforme 31. De preferencia, el espesor se encuentra en el margen de 1.0 mm a 2.0 mm.
De preferencia, durante todo el proceso de moldeo por inyección, la temperatura se mantiene por debajo de 250 °C. Por lo que, puede reducirse el riesgo de dañar el cuerpo base, por ejemplo, una disolución parcial de las películas dieléctricas. En particular, cuando se utiliza polipropileno como un material de moldeo por inyección, un proceso de moldeo puede permitirse, en donde la temperatura se mantiene por debajo de 250°C. En una modalidad adicional, pueden agregarse aditivos al material de moldeo para permitir los procesos de inyección, donde la temperatura se mantiene por debajo de 250°C. Esto puede ser particularmente útil cuando se utilizan materiales de moldeo por inyección distintos al polipropileno.
En una modalidad adicional, la temperatura en el proceso de inyección puede ser mayor que 250°C, por ejemplo, hasta 300°C. En este caso, el cuerpo base puede protegerse del calor mediante un recubrimiento de material . Como un ejemplo, la parte activa del cuerpo base puede encerrarse mediante películas dieléctricas pasivas. En particular, las películas dieléctricas pasivas pueden comprender o ser del mismo material como el material dieléctrico en la parte activa y pueden estar libres de una metalización. En una bobina de condensador devanado, el recubrimiento de material puede comprender giros de películas dieléctricas no metalizadas, por ejemplo, un número de 20 a 30 giros adicionales de estas películas., En este caso, el cuerpo base puede protegerse mediante un recubrimiento que comprende un material el cual cambia su estado de un estado a otro estado, según el principio de calor latente, almacenando así el calor y disminuyendo de este modo la temperatura en el cuerpo base. De preferencia, el material de encapsulación colinda directamente con los materiales de las películas dieléctricas pasivas. En el caso de que las películas dieléctricas pasivas comprendan el mismo material principal como en las películas dieléctricas activas, la encapsulación colinda directamente con un material principal del cuerpo base. Por consiguiente, el cuerpo base se encuentra libre de cualquier recubrimiento que comprende un material diferente del material principal del cuerpo base. En una modalidad adicional, el cuerpo base se encuentra libre de cualquier capa protectora, también cuando el proceso de moldeo por inyección se lleva a cabo 'a temperaturas por encima de los 250°C. De preferencia, en este caso, la encapsulación colinda directamente con la parte dieléctrica del cuerpo base de condensador, en particular con las bobinas de condensador activas del cuerpo base. En este caso, una técnica de moldeo, en donde el material de moldeo por inyección se moldea por inyección en un flujo libre alrededor del cuerpo base, puede utilizarse para evitar dañar el cuerpo base.
La Figura 4 y la Figura 5 muestran modalidades adicionales de los elementos de condensador 1 que comprenden un cuerpo base de condensador (no visible aquí) encapsulado mediante encapsulaciones moldeadas por inyección 3. El cuerpo base y la encapsulacion 3 pueden ser similares o iguales al cuerpo base y la encapsulacion 3 del elemento de condensador mostrado en la Figura 1.
En la Figura 4, el elemento de condensador 1 comprende terminales 5 en la forma de terminales de alambre de núcleo simple 56, 57. Las terminales de alambres 56, 57 comprenden un conductor 51, aislado mediante un material de aislamiento 54. Como un ejemplo, el conductor 51 puede comprender un material de cobre, por ejemplo un alambre de cobre. El conductor 51 puede tener un área de sección transversal de 0.35 mm2 o mayor. Por ejemplo el material de aislamiento 54 puede comprender polivinilcloruro o polipropileno .
La encapsulacion 3 encierra las terminales 5 en regiones 53 adyacentes al cuerpo base. Por lo que, el cuerpo base se encierra herméticamente mediante la encapsulacion 3.
En la Figura 5, el elemento de condensador 1 comprende una terminal 5 en la forma de un terminal de cable de doble núcleo. La terminal 5 comprende dos terminales de alambre de núcleo simple 56, 57 alineadas lado a lado y aisladas mediante una capa secundaria 55 de material de aislamiento. El material de aislamiento puede consistir de cloruro de polivinilo o polipropileno. Los alambres de núcleo simple individuales pueden comprender conductores de cobre que tienen secciones transversales de al menos 0.35 mm2 con cloruro de polivinilo o aislamiento de polipropileno.
Números de referencia
1 elemento de condensador
2 cuerpo base
3 encapsulación
31 espesor
4 marcado
5 terminal eléctrica
51 conductor
52 terminal fast-on
53 regiones de terminales adyacentes al cuerpo base
54 material de aislamiento
55 segunda capa del material de aislamiento 56, 57 terminal de alambre de un solo núcleo
6 medios de montaje
7 molde
71 parte inferior del molde
72 parte superior del molde
73 abertura
8 pileta
9 herramientas
Claims (18)
1. Un elemento de condensador caracterizado porque comprende : un cuerpo base de condensador y una encapsulacion del cuerpo base, en donde la encapsulacion se moldea por inyección directamente sobre el cuerpo base.
2. El elemento de condensador de conformidad con la reivindicación 1, se caracteriza porque la encapsulacion se forma mediante una pieza simple, que se encuentra libre de articulaciones.
3. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la encapsulacion se encuentra libre de resina .
4. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la forma externa de la encapsulacion se adapta a la forma externa del cuerpo base (2) .
5. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la encapsulación tiene un espesor uniforme .
6. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque el espesor de la encapsulación se encuentra en el margen de 1.0 mm a 2.0 mm.
7. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la encapsulación comprende un marcado de moldeado por inyección.
8. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque el cuerpo base se forma en un condensador de película.
9. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la encapsulación y el cuerpo base comprenden un material en común.
10. El elemento de condensador de conformidad con la reivindicación 9, se caracteriza porque el material en común comprende polipropileno.
11. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la encapsulación encierra herméticamente el cuerpo base.
12. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque al menos comprende una terminal eléctrica para poner en contacto eléctricamente el cuerpo base, en donde la terminal eléctrica comprende una pieza simple que se conecta al cuerpo base y que se hace pasar a través de la encapsulación .
13. Un método para encapsular un cuerpo base de condensador caracterizado porgue comprende las etapas siguientes : A) Inserción de un cuerpo base de condensador en un molde B) Inyectar un material de moldeo en el molde , por lo que un elemento de condensador encapsulado se forma, C) separar el elemento de condensador encapsulado del molde.
14. El método de conformidad con la reivindicación 13, se caracteriza porque el molde comprende un patrón para formar un marcado del elemento de condensador durante el proceso de moldeo por inyección.
15. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, se caracteriza porque durante el proceso de moldeo por inyección la temperatura se mantiene por debajo de 250°C.
16. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, se caracteriza porque la encapsulacion colinda directamente con una materia principal del cuerpo base.
17. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 y 16, se caracteriza porque el cuerpo base se encuentra libre de cualquier recubrimiento que comprende un diferente material del material principal del cuerpo base.
18. El elemento de condensador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, 10 a 12, 16 y 17, se caracteriza porque la encapsulacion comprende un material principal distinto al material principal del cuerpo base.
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