DE112016000457T5

DE112016000457T5 - Kondensator-Struktur

Info

Publication number: DE112016000457T5
Application number: DE112016000457.5T
Authority: DE
Inventors: Yuji Shiomi; Gen Okuzuka; Masanori Ishida
Original assignee: Calsonic Kansei Corp; Shizuki Electric Co Inc
Current assignee: Shizuki Electric Co Inc; Marelli Corp
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-10-05
Also published as: US10062515B2; CN107210130A; US20180019062A1; JP2016139778A; JP6347768B2

Abstract

Die vorliegende Kondensator-Struktur ist mit einem Kondensator-Körper versehen, bei dem eine Vielzahl von Wickelkondensatoren (1a–1d) in einem Gehäuse (3) aufgenommen sind, und der mittels einer Befestigungsvorrichtung (ein zylindrisches Element (10) und eine Befestigungsschraube (20) an einem Befestigungs-Objekt (100) befestigt ist. Die Kondensator-Struktur ist so aufgebaut, dass der Kondensator-Körper an dem Befestigungs-Objekt befestigt wird, indem die Befestigungsvorrichtung in einem Zustand, in dem die Wickelkondensatoren nebeneinander an dem Boden des Gehäuses installiert sind, in wenigstens einen Zwischenraum (S1), der zwischen den Außenumfangsflächen (2a–2d) der Wickelkondensatoren ausgebildet ist, oder Zwischenräume (S2–S5) eingeführt wird, die zwischen den Außenumfangsflächen der Wickelkondensatoren und der Innenwand des Gehäuses ausgebildet sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kondensator-Struktur, bei der eine Vielzahl von Wickelkondensatoren in einem Gehäuse untergebracht sind.
Technischer Hintergrund
Aufgrund guter Frequenzcharakteristik und einfacher Erfassung von Ausfallursachen ist im Allgemeinen ein Folienkondensator als ein Glättungskondensator eingesetzt worden, der in einem Fahrzeug-Wechselrichter oder dergleichen zum Einsatz kommt.
Folienkondensatoren schließen einen geschichteten Folienkondensator und einen gewickelten Folienkondensator ein, beim Einsatz in Fahrzeugen werden jedoch vor allem kostengünstige Wickelkondensatoren eingesetzt.
Es ist Technik bezüglich einer derartigen Kondensator-Struktur vorgeschlagen worden (siehe Patentdokument 1).
Bei dem herkömmlichen Verfahren nach Patentdokument 1 sind Durchgangslöcher, die mit den Durchgangslöchern einer Regler-Verkleidung deckungsgleich sind, an beiden Enden einer Kondensator-Verkleidung vorhanden. Des Weiteren ist ein Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen von Kondensator-Elementen ausgebildet, in dem paarige Anschlüsse mit Elektroden verbunden sind.
Bei einem derartigen herkömmlichen Wickelkondensator ist zum Befestigen des Kondensators an einer elektronischen Vorrichtung oder dergleichen, die an einem Fahrzeug oder dergleichen installiert ist, üblicherweise eine Befestigungskomponente, wie beispielsweise ein Träger, eingesetzt worden oder der Kondensator mit Schrauben oder dergleichen befestigt worden, indem eine Aufnahmefläche zum Befestigen oder eine Verstärkungsstruktur außerhalb einer Kunststoffverkleidung eines Kondensator-Körpers bereitgestellt wurde, der einen Wickelkondensator aufnimmt.
Des Weiteren ist der Kondensator selbst beispielsweise an einem Metallelement oder dergleichen angeordnet, das hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, um Maßnahmen zur Wärmeabstrahlung von dem Kondensator zu treffen.
Liste der Anführungen
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP 5-219704A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Jedoch stehen, wie in 22 und 23 gezeigt, bei dem oben beschriebenen Stand der Technik Vorsprünge zum Befestigen (siehe die Bereiche D1 bis D3) von der Verkleidung vor. Daher ist dahingehend ein Problem aufgetreten, dass dies einer der Faktoren ist, die Verkleinerung von Vorrichtungen und Systemen von Wechselrichtern in Fahrzeugen und dergleichen verhindern.
Das heißt, bei einem in 22 gezeigten Kondensator C50 sind, da Vorsprünge 501a und 501b zum Befestigen an der Außenseite eines Gehäuses 500 vorhanden sind, Bereiche zum Anbringen (Räume) D1 und D2 an der Anbringungsseite eines Fahrzeug-Wechselrichters oder dergleichen beim Installieren erforderlich. Daher wird Verkleinerung eines Fahrzeug-Wechselrichters oder dergleichen verhindert.
Desgleichen ist bei einem in 23 gezeigten Kondensator C60, da ein Vorsprung 601 zum Befestigen an der Außenseite eines Gehäuses 600 vorhanden ist, ein Bereich zum Anbringen (Raum) D3 an der Anbringungsseite einer elektronischen Vorrichtung oder dergleichen beim Installieren erforderlich.
Des Weiteren ist es bei dem Stand der Technik erforderlich, den Kondensator an einem Metallelement oder dergleichen anzuordnen, um die Wärmeableitung des Kondensators selbst zu verbessern. Dadurch ergeben sich Einschränkungen für die Positionen zum Anordnen der Kondensatoren, und ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Spielraum beim Gestalten von Vorrichtungen und Systemen von Fahrzeug-Wechselrichtern oder dergleichen eingeschränkt wird.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben dargestellten Probleme gemacht worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kondensator-Struktur zu schaffen, mit der die Größe des gesamten Kondensators einschließlich des Gehäuses reduziert werden kann und der Spielraum beim Gestalten einer installierten Vorrichtung vergrößert werden kann, indem Wärmeableitung des Kondensators selbst verbessert wird.
Lösung des Problems
Um die oben dargestellte Aufgabe zu erfüllen, entspricht ein erster Aspekt der Kondensator-Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung einem Aufbau einer Kondensator-Struktur, der eine Vielzahl von Wickelkondensatoren, ein Gehäuse, das die Vielzahl von Wickelkondensatoren aufnimmt, sowie ein Befestigungselement enthält, mit dem ein Kondensator-Körper, in dem die Vielzahl von Wickelkondensatoren in dem Gehäuse aufgenommen sind, an einem Befestigungs-Objekt befestigt wird, und bei dem der Kondensator-Körper so ausgeführt ist, dass er an dem Befestigungs-Objekt befestigt wird, indem das Befestigungselement in einem Zustand, in dem die Wickelkondensatoren nebeneinander an dem Boden des Gehäuses angeordnet sind, über wenigstens einen der Zwischenräume eingeführt wird, die zwischen Außenumfangsflächen der jeweiligen Wickelkondensatoren ausgebildet sind oder zwischen den Außenumfangsflächen der jeweiligen Wickelkondensatoren und einer Innenwand des Gehäuses ausgebildet sind.
Ein zweiter Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht einem Aufbau einer Kondensator-Struktur gemäß dem ersten Aspekt, bei dem das Befestigungselement ein zylindrisches Element aus Metall, das über wenigstens einen der Zwischenräume eingeführt wird, sowie eine Befestigungsschraube enthält, die von einer Außenseite des Gehäuses über das zylindrische Element eingeführt und an dem Befestigungs-Objekt angeschraubt wird.
Ein dritter Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht einem Aufbau einer Kondensator-Struktur gemäß dem zweiten Aspekt, bei dem das Befestigungselement eine wärmeleitende Platte enthält, die so angeordnet ist, dass sie in Kontakt mit den Außenumfangsflächen der jeweiligen Wickelkondensatoren ist, die nebeneinander angeordnet sind, und die wärmeleitende Platte thermisch mit dem zylindrischen Element aus Metall verbunden ist.
Ein vierter Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht einem Aufbau einer Kondensator-Struktur gemäß dem zweiten oder dem dritten Aspekt, bei dem eine Querschnittsform des zylindrischen Elementes in einer Draufsicht einer Form des Zwischenraums gleicht und eine Außenwandfläche des zylindrischen Elementes so ausgeführt ist, dass sie in Kontakt mit den Außenumfangsflächen der Wickelkondensatoren ist, die den Zwischenraum bilden.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht einem Aufbau einer Kondensator-Struktur gemäß dem zweiten bis vierten Aspekt, bei dem eine erste Elektrodenplatte an einer Seite eines positiven Elektrodenanschlusses der jeweiligen Wickelkondensatoren angeordnet ist und eine zweite Elektrodenplatte an einer Seite eines negativen Elektrodenanschlusses der jeweiligen Wickelkondensatoren angeordnet ist, wobei das zylindrische Element aus Metall ein erstes zylindrisches Element aus Metall und ein zweites zylindrisches Element aus Metall enthält, das erste zylindrische Element aus Metall mit der ersten Elektrodenplatte verbunden ist, das zweite zylindrische Element aus Metall mit der zweiten Elektrodenplatte verbunden ist und jedes der Enden des ersten zylindrischen Elementes aus Metall und des zweiten zylindrischen Elementes aus Metall, das an dem Befestigungs-Objekt befestigt ist, zur Außenseite des Gehäuses hin freiliegt und einen Anschluss bildet.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht einem Aufbau einer Kondensator-Struktur gemäß dem fünften Aspekt, bei dem ein erster isolierender Abschnitt, der die erste Elektrodenplatte gegenüber dem zweiten zylindrischen Element aus Metall isoliert, an der ersten Elektrodenplatte ausgebildet ist und ein zweiter isolierender Abschnitt, der die zweite Elektrodenplatte gegenüber dem ersten zylindrischen Element aus Metall isoliert, an der zweiten Elektrodenplatte ausgebildet ist.
Ein siebter Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht einem Aufbau einer Kondensator-Struktur gemäß dem fünften oder dem sechsten Aspekt, bei dem ein Verbindungsstück zwischen dem ersten zylindrischen Element aus Metall und der ersten Elektrodenplatte oder ein Verbindungsstück zwischen dem zweiten zylindrischen Element aus Metall und der zweiten Elektrodenplatte einen Absatz enthält, der in einer Richtung von den Wickelkondensatoren weg ausgebildet ist.
Ein achter Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht einem Aufbau einer Kondensator-Struktur gemäß dem fünften bis siebten Aspekt, bei dem das Verbindungsstück ein Einführloch enthält, in das ein Ende des ersten zylindrischen Elementes aus Metall oder des zweiten zylindrischen Elementes aus Metall eingeführt wird, und ein Rand des Einführlochs und das Ende des ersten zylindrischen Elementes aus Metall oder des zweiten zylindrischen Elementes aus Metall mittels Lot verbunden werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Bei der Kondensator-Struktur des ersten Aspekts steht der Vorsprung zum Befestigen nicht von dem Gehäuse vor. Daher kann der gesamte Kondensator einschließlich des Gehäuses verkleinert werden. Des Weiteren kann Wärme über Befestigungselemente abgeleitet werden.
Bei der Kondensator-Struktur des zweiten Aspekts besteht das Befestigungselement aus einem zylindrischen Element aus Metall, das über wenigstens einen der Zwischenräume eingeführt wird, und einer Befestigungsschraube, die von einer Außenseite des Gehäuses durch das zylindrische Element eingeführt und an dem Befestigungs-Objekt angeschraubt wird. Daher kann die Innenwand des Gehäuses von dem zylindrischen Element aus Metall gestützt werden, und es kann verhindert werden, dass das Gehäuse durch die Befestigungskraft beim Befestigen mit der Befestigungsschraube an dem Befestigungs-Objekt verformt wird.
Bei der Kondensator-Struktur des dritten Aspekts ist das Befestigungselement mit einer wärmeleitenden Platte versehen, die so angeordnet ist, dass sie in Kontakt mit der Außenumfangsfläche jedes der Wickelkondensatoren ist, die nebeneinander angeordnet sind, und ist die wärmeleitende Platte thermisch mit dem zylindrischen Element aus Metall verbunden. Daher kann die durch den Wickelkondensator erzeugte Wärme über die wärmeleitende Platte, das zylindrische Element und die Befestigungsschraube effizient zur Außenseite des Gehäuses freigesetzt werden.
Bei der Kondensator-Struktur des vierten Aspekts ist eine Querschnittsform des zylindrischen Elementes so ausgebildet, dass sie in einer Draufsicht einer Form des Zwischenraums gleicht, und ist die Außenwandfläche des zylindrischen Elementes so ausgeführt, dass sie in Kontakt mit den Außenumfangsflächen der Wickelkondensatoren ist, die den Zwischenraum bilden. Daher kann die durch den Wickelkondensator erzeugte Wärme effizient zur Außenseite des Gehäuses freigesetzt werden.
Bei der Kondensator-Struktur des fünften Aspekts kann, indem die erste Elektrodenplatte und die zweite Elektrodenplatte in dem Gehäuse angeordnet werden und zugelassen wird, dass die zylindrischen Elemente aus Metall elektrisch verbindend wirken, die elektrische Verbindung der Wickelkondensatoren erzielt werden, ohne dass die erste Elektrodenplatte und die zweite Elektrodenplatte, die Sammelschienen sind, über das Gehäuse freiliegen. Daher kann die Größe des Kondensators einschließlich des Gehäuses verringert werden.
Bei der Kondensator-Struktur des sechsten Aspekts ist ein erster isolierender Abschnitt, der die erste Elektrodenplatte gegenüber dem zweiten zylindrischen Element aus Metall isoliert, an der ersten Elektrodenplatte ausgebildet, und ist ein zweiter isolierender Abschnitt, der die zweite Elektrodenplatte gegenüber dem ersten zylindrischen Element aus Metall isoliert, an der zweiten Elektrodenplatte ausgebildet. Daher können jeweilige Enden, die an dem Befestigungs-Objekt befestigt sind, ohne Kurzschluss über das Gehäuse nach außen freiliegen.
Bei der Kondensator-Struktur des siebten Aspekts weist ein Verbindungsstück zwischen dem ersten zylindrischen Element aus Metall und der ersten Elektrodenplatte oder ein Verbindungsstück zwischen dem zweiten zylindrischen Element aus Metall und der zweiten Elektrodenplatte einen Absatz auf, der in einer Richtung von dem Wickelkondensator weg ausgebildet ist. Daher kann, wenn die erste Elektrodenplatte, die zweite Elektrodenplatte und die zylindrischen Elemente aus Metall miteinander verlötet werden, Schädigung des Kondensator-Elementes des Wickelkondensators aufgrund von Wärmeleitung verringert werden.
Bei der Kondensator-Struktur des achten Aspekts werden der Rand des Einführlochs des Verbindungsstücks und das Ende des zylindrischen Elementes aus Metall mittels Lot verbunden. Daher kann sichere elektrische Verbindung hergestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1(a) bis 1(c) sind schematische Darstellungen, die ein Beispiel eines Aufbaus einer Kondensator-Struktur gemäß einer ersten Ausführungsform zeigen, und 1(a) ist eine Schnittansicht, die einen schematischen Aufbau der Kondensator-Struktur zeigt, 1(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie IB-IB, und 1(c) ist eine Schnittansicht entlang der Linie IC-IC.
2(a) ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel des Aufbaus einer Kondensator-Struktur gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt, und 2(b) ist eine der Erläuterung dienende Ansicht, die ein Ergebnis thermischer Simulation zeigt.
3 ist eine der Erläuterung dienende schematische Ansicht, die ein Ergebnis thermischer Simulation bei der Kondensator-Struktur gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4(a) und 4(b) sind Schnittansichten, die weitere Beispiele des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der ersten Ausführungsform zeigen.
5 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7(a) bis 7(c) sind schematische Darstellungen, die ein Beispiel des Aufbaus einer Kondensator-Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigen, und 7(a) ist eine Schnittansicht, die einen schematischen Aufbau der Kondensator-Struktur zeigt, 7(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIB-VIIB, und 7(c) ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIC-VIIC.
8 ist eine der Erläuterung dienende schematische Ansicht, die ein Ergebnis thermischer Simulation bei der Kondensator-Struktur gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
9 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
11 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
12(a) und 12(b) sind Schnittansichten, die Beispiele des Aufbaus von Kondensator-Strukturen gemäß einer dritten Ausführungsform zeigen.
13 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
14 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
15 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines Kondensators zeigt, bei dem eine Kondensator-Struktur gemäß einer vierten Ausführungsform eingesetzt wird.
16 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines wärmeleitenden Elementes zeigt, das ein zylindrisches Element und eine wärmeleitende Platte enthält und bei der Kondensator-Struktur gemäß der vierten Ausführungsform eingesetzt wird.
17 ist eine Perspektivansicht, die einen Teil eines Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
18(a) ist eine Perspektivansicht, die einen Teil eines Aufbaus der Kondensatorstruktur gemäß der vierten Ausführungsform zeigt, und 18(b) ist eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Teil desselben zeigt.
19 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die ein Kondensator-Modul zeigt, das eine Kondensator-Struktur gemäß der vierten Ausführungsform bildet.
20 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus des Kondensator-Moduls zeigt, das die Kondensator-Struktur gemäß der vierten Ausführungsform bildet.
21 ist eine der Erläuterung dienende Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Kondensator-Modul, das die Kondensator-Struktur gemäß der vierten Ausführungsform bildet, in einem Gehäuse aufgenommen ist.
22 ist eine Perspektivansicht, die eine Kondensator-Struktur gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt.
23 ist eine Perspektivansicht, die eine Kondensator-Struktur gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen als Beispiel für die vorliegende Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei sind in den beigefügten Zeichnungen die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und sich wiederholende Beschreibungen werden weggelassen. Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist.
Kondensator-Struktur gemäß der ersten Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf 1(a)–1(c) bis 6 wird ein Beispiel des Aufbaus einer Kondensator-Struktur C1 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
1(a) bis 1(c) sind Ansichten, die ein Beispiel eines Aufbaus der Kondensator-Struktur C1 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigen, und 1(a) ist eine Schnittansicht, die einen schematischen Aufbau der Kondensator-Struktur C1 zeigt, 1(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie IB-IB, und 1(c) ist eine Schnittansicht entlang der Linie IC-IC.
Die Kondensator-Struktur C1 gemäß der ersten Ausführungsform ist, wie in 1(a) bis 1(c) gezeigt, eine Kondensator-Struktur, bei der ein Kondensator-Körper, der ausgebildet wird, indem eine Vielzahl von Wickelkondensatoren 1a bis 1d (vier Elemente in dem in 1(a) bis 1(c) gezeigten Beispiel) in einem Gehäuse (Verkleidung) 3 untergebracht werden, das aus einem Kunststoff (z. B. Kunststoff aus Polyphenylensulfid (PPS)) besteht, über ein Befestigungselement an einem Befestigungs-Objekt befestigt wird.
Die Wickelkondensatoren 1a bis 1d sind nebeneinander an dem Boden des Gehäuses 3 angeordnet, und der Kondensator-Körper ist so ausgeführt, dass er an einem Element (beispielsweise einem Sockel, einem Element verschiedener elektrischer Vorrichtungen usw.) 100 als dem Befestigungs-Objekt befestigt wird, indem ein Befestigungselement über einen Zwischenraum S1, der zwischen Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d ausgebildet ist, oder wenigstens einen der Zwischenräume eingeführt wird, die zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d und der Innenwand des Gehäuses 3 ausgebildet sind (bei dem Beispiel des Aufbaus in 1(a) bis 1(c) ist nur der Zwischenraum S1 dargestellt).
Dadurch steht im Unterschied zu dem herkömmlichen Fall der Vorsprung zum Befestigen nicht von dem Gehäuse 3 vor, so dass der gesamte Kondensator einschließlich des Gehäuses 3 verkleinert werden kann.
Bei der Kondensator-Struktur C1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform setzt sich das Befestigungselement aus einem zylindrischen Element 10, das aus einem Metall (z. B. Kupfer, Aluminium oder dergleichen) besteht und über den Zwischenraum S1 eingeführt wird, der zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d ausgebildet ist, und einer Befestigungsschraube 20 zusammen, die von der Außenseite des Gehäuses 3 in das zylindrische Element 10 eingeführt wird und in ein Schraubenloch 100a an einem Element 100 eingeschraubt wird, das ein Befestigungs-Objekt ist.
Dadurch kann die Innenwand des Gehäuses 3 von dem zylindrischen Element 10 aus Metall gestützt werden, und wenn es mit der Befestigungsschraube 20 an dem Befestigungs-Objekt 100 befestigt wird, kann verhindert werden, dass das Gehäuse 3 durch die Befestigungskraft verformt wird.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 2(a), 2(b) und 3 die Wärmeableiteigenschaften einer Kondensator-Struktur C10 gemäß einem Vergleichsbeispiel und der Kondensator-Struktur C1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verglichen.
2(a) ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel des Aufbaus der Kondensator-Struktur C10 gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt, 2(b) ist eine der Erläuterung dienende Ansicht, die ein Ergebnis thermischer Simulation derselben zeigt, und 3 ist eine der Erläuterung dienende Ansicht, die ein Ergebnis thermischer Simulation bei der Kondensator-Struktur C1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Kondensator-Struktur C10 gemäß dem Vergleichsbeispiel ist, wie in 2(a) gezeigt, so aufgebaut, dass das zylindrische Element 10 aus Metall nicht in dem Zwischenraum S1 vorhanden ist, der zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d ausgebildet ist. In diesem Fall betrug bei der thermischen Simulation der Temperaturanstieg in dem Abschnitt maximaler Wärmeerzeugung 21,0 K und betrug die Durchschnittstemperatur 106,0°C.
Bei der thermischen Simulation der Kondensator-Struktur C1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hingegen betrug der Temperaturanstieg in dem Abschnitt maximaler Wärmeerzeugung 20,1 K und betrug die Durchschnittstemperatur 105,1°C.
Bei der Kondensator-Struktur C1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt sich, wie oben beschrieben, jeweils ein gegenüber der Kondensator-Struktur C10 gemäß dem Vergleichsbeispiel geringfügig niedrigeres Ergebnis bei dem Temperaturanstieg und der Durchschnittstemperatur des Abschnitts maximaler Wärmeerzeugung. Es wird davon ausgegangen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass bei der Kondensator-Struktur C1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Teil der Wärme im Inneren des Gehäuses 3 über das zylindrische Element 10 aus Metall, das sich in dem Zwischenraum S1 befindet, der zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d ausgebildet ist, nach außen abgeleitet wird.
4(a) und 4(b) sind Schnittansichten, die weitere Beispiele des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der ersten Ausführungsform zeigen.
Da der Grundaufbau der in 4(a) und 4(b) gezeigten Kondensator-Strukturen C1a und C1b dem der in 1(a) bis 1(c) gezeigten Kondensator-Struktur C1 gleicht, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, und sich wiederholende Beschreibungen werden weggelassen.
Bei der Kondensator-Struktur C1a sind die zylindrischen Elemente 10 aus Metall zusätzlich zu dem Zwischenraum S1, der zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d ausgebildet ist, auch in Zwischenräumen S2 bis S5 vorhanden, die zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d und der Innenwand des Gehäuses 3 ausgebildet sind.
Bei der Kondensator-Struktur C1b sind die zylindrischen Elemente 10 aus Metall zusätzlich zu dem Zwischenraum S1, der zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d ausgebildet ist, auch in Zwischenräumen S6 und S7 vorhanden, die zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d und der Innenwand des Gehäuses 3 ausgebildet sind.
Dadurch ist es möglich, die Wärme im Inneren des Gehäuses 3 über die Vielzahl zylindrischer Elemente 10 aus Metall effizienter abzuleiten und gleichzeitig das Gehäuse 3 zuverlässig an dem Befestigungs-Objekt 100 zu befestigen.
5 und 6 sind Schnittansichten, die weitere Beispiele des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der ersten Ausführungsform zeigen.
Da der Grundaufbau der in 5 und 6 gezeigten Kondensator-Strukturen C1c und C1d dem der in 1(a) bis 1(c) gezeigten Kondensator-Struktur C1 gleicht, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, und sich wiederholende Beschreibungen werden weggelassen.
Bei der in 5 gezeigten Kondensator-Struktur C1c ist das Gehäuse 3 im Vergleich zu der in 1(a) gezeigten Kondensator-Struktur C1a in der Draufsicht in der horizontalen Richtung vergrößert, und anstelle von vier Elementen der Wickelkondensatoren werden sechs Elemente (1a bis 1f) aufgenommen. Die zylindrischen Elemente 10 aus Metall befinden sich in zwei Zwischenräumen S1 und S10, die zwischen Außenumfangsflächen 2a bis 2f der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1f ausgebildet sind.
Bei der in 6 gezeigten Kondensator-Struktur C1d ist das Gehäuse 3 im Vergleich zu der in 1(a) gezeigten Kondensator-Struktur C1a in der Draufsicht in der vertikalen Richtung vergrößert, und anstelle von vier Elementen der Wickelkondensatoren werden sechs Elemente (1a bis 1f) aufgenommen. Die zylindrischen Elemente 10 aus Metall befinden sich in zwei Zwischenräumen S1 und S11, die zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2f der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1f aufgenommen sind.
So kann das Gehäuse 3 zuverlässiger an dem Befestigungs-Objekt 100 befestigt werden, und Wärme in dem Gehäuse 3 kann über die Vielzahl zylindrischer Elemente aus Metall effizienter abgeleitet werden.
Es ist anzumerken, dass die Größe des Gehäuses 3 und die in dem Gehäuse 3 aufgenommene Anzahl von Elementen des Wickelkondensators nicht auf vier oder sechs Elemente beschränkt ist.
Bei den Kondensator-Strukturen C1, C1a bis C1d gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Fall dargestellt, in dem die Wickelkondensatoren 1a bis 1f eingesetzt werden, die in einer Draufsicht eine elliptische Form haben, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und es können in Draufsicht kreisrunde oder andere Formen eingesetzt werden.
Kondensator-Struktur gemäß der zweiten Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf 7(a)–7(c) wird ein Beispiel des Aufbaus einer Kondensator-Struktur C2 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.
7(a) bis 7(c) sind schematische Darstellungen, die ein Beispiel des Aufbaus einer Kondensator-Struktur C2 gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigen, und 7(a) ist eine Schnittansicht, die einen schematischen Aufbau der Kondensator-Struktur C2 zeigt, 7(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIB-VIIB, und 7(c) ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIC-VIIC.
Dabei sind Konstruktionen, die denen der Kondensator-Struktur C1 gemäß der ersten Ausführungsform gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und sich wiederholende Beschreibungen werden weggelassen.
Die Kondensator-Struktur C2 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Kondensator-Struktur C1 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die wärmeleitenden Platten 30a bis 30d so angeordnet sind, dass sie in Kontakt mit den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d sind, die nebeneinander angeordnet sind.
Die wärmeleitenden Platten 30a bis 30d bestehen beispielsweise aus einer Metallplatte, zum Beispiel einer Kupfer- oder Aluminiumplatte, mit einer Dicke von ungefähr 2 mm und sind thermisch mit dem zylindrischen Element 10 aus Metall verbunden.
Das Verfahren zum Herstellen der wärmeleitenden Platten 30a bis 30d sowie des zylindrischen Elementes 10 unterliegt keinen speziellen Einschränkungen, sondern sie können beispielsweise mittels Strangpressen integral ausgebildet werden.
Bei einem derartigen Aufbau kann in den Wickelkondensatoren 1a bis 1d erzeugte Wärme über die wärmeleitenden Platten 30a bis 30d, das zylindrische Element 10 und die Befestigungsschraube 20 effizient zur Außenseite des Gehäuses 3 freigesetzt werden.
8 ist dabei eine der Erläuterung dienende schematische Ansicht, die ein Ergebnis thermischer Simulation bei der Kondensator-Struktur C2 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Bei der Kondensator-Struktur C2 betrug, wie in 8 gezeigt, der Temperaturanstieg in dem Abschnitt maximaler Wärmeerzeugung 17,6 K und betrug die Durchschnittstemperatur 102,6°C.
Bei der in 3 gezeigten thermischen Simulation der Kondensator-Struktur C1 gemäß der ersten Ausführungsform betrug der Temperaturanstieg in dem Abschnitt maximaler Wärmeerzeugung 20,1 K und betrug die Durchschnittstemperatur 105,1°C.
Bei der Kondensator-Struktur C2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform liegt wie oben beschrieben, das Ergebnis sowohl beim Temperaturanstieg als auch der Durchschnittstemperatur des Abschnitts maximaler Wärmeerzeugung unter dem der Kondensator-Struktur C1 gemäß der ersten Ausführungsform. Es wird davon ausgegangen, dass dies dadurch verursacht wird, dass die wärmeleitenden Platten 30a bis 30b, die bei der Kondensator-Struktur C2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorhanden sind, die Wärme der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d absorbieren und darüber hinaus die Wärme auf das zylindrische Element 10 aus Metall übertragen wird, so dass sie über das zylindrische Element 10 und die Befestigungsschraube 20 effizient zur Außenseite des Gehäuses 3 freigesetzt wird.
9 bis 11 sind Schnittansichten, die ein weiteres Beispiel des Aufbaus der Kondensator-Struktur gemäß der zweiten Ausführungsform zeigen.
Der Grundaufbau der in 9 bis 11 gezeigten Kondensator-Strukturen C2a und C2c ähnelt dem der in 1(a)–1(c) bis 6 gezeigten Kondensator-Struktur C1 und dergleichen, so dass die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, und sich wiederholende Beschreibungen weggelassen werden.
Bei der in 9 gezeigten Kondensator-Struktur C2a befinden sich die zylindrischen Elemente 10 aus Metall auch in den Zwischenräumen S6 bis S9, die zwischen den Außenumfangsflächen 2a bis 2d der jeweiligen Wickelkondensatoren 1a bis 1d und der Innenwand des Gehäuses 3 ausgebildet sind, und sind die zylindrischen Elemente 10 aus Metall über die wärmeleitenden Platten 30a bis 30d thermisch miteinander verbunden.
Dadurch wird die Wärme jedes der Wickelkondensatoren 1a bis 1d durch die wärmeleitenden Platten 30a bis 30d absorbiert und gleichzeitig auf die Vielzahl zylindrischer Elemente 10 aus Metall übertragen, so dass die Wärme über jedes der zylindrischen Elemente 10 und jede der Befestigungsschrauben 20 effizienter zur Außenseite des Gehäuses 3 abgeleitet werden kann.
Bei der in 10 gezeigten Kondensator-Struktur C2b befinden sich die zylindrischen Elemente 10 aus Metall in den Zwischenräumen S1 und S10 und sind die zylindrischen Elemente 10 aus Metall über wärmeleitende Platten 30a bis 30g thermisch miteinander verbunden.
Dadurch wird die Wärme jedes der Wickelkondensatoren 1a bis 1f durch die wärmeleitenden Platten 30a bis 30g absorbiert und wird die Wärme zu den zwei zylindrischen Elementen 10 aus Metall geleitet, so dass sie über jedes der zylindrischen Elemente 10 sowie jede der Befestigungsschrauben 20 effizient zur Außenseite des Gehäuses 3 abgeleitet wird.
Bei der in 11 gezeigten Kondensator-Struktur C2 befinden sich die zylindrischen Elemente 10 aus Metall in den Zwischenräumen S1 und S11 und sind die zylindrischen Elemente 10 aus Metall über die wärmeleitenden Platten 30a bis 30g thermisch verbunden.
Dadurch wird die Wärme jedes der Wickelkondensatoren 1a bis 1f durch die wärmeleitenden Platten 30a bis 30g absorbiert und wird die Wärme zu den zwei zylindrischen Elementen 10 aus Metall geleitet und über jedes der zylindrischen Elemente 10 sowie jede der Befestigungsschrauben 20 effizient zur Außenseite des Gehäuses 3 abgeleitet.
Dabei sind die Größe des Gehäuses 3 und die in dem Gehäuse 3 aufgenommene Anzahl von Elementen des Wickelkondensators nicht auf vier oder sechs Elemente beschränkt.
Des Weiteren ist bei den Kondensator-Strukturen C2, C2a bis C2c gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Fall dargestellt, in dem die Wickelkondensatoren 1a bis 1f eingesetzt werden, die in einer Draufsicht eine elliptische Form haben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und es können in Draufsicht kreisrunde oder andere Formen eingesetzt werden.
Kondensator-Struktur gemäß der dritten Ausführungsform
Ein Beispiel des Aufbaus von Kondensator-Strukturen C3a bis C3d gemäß der dritten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 12(a), 12(b) bis 14 beschrieben.
12(a), 12(b) bis 14 sind Schnittansichten, die Beispiele des Aufbaus der Kondensator-Strukturen C3a bis C3d gemäß der dritten Ausführungsform zeigen.
Dabei sind Konstruktionen, die denen der Kondensator-Struktur C2 gemäß der zweiten Ausführungsform und dergleichen ähneln, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und sich wiederholende Beschreibungen werden weggelassen.
Bei den Kondensator-Strukturen C3a bis C3d gemäß der dritten Ausführungsform sind, wie in 12(a), 12(b) bis 14 gezeigt, die Querschnittsformen zylindrischer Elemente 50 bis 90 so ausgebildet, dass sie in einer Draufsicht den Formen der Zwischenräume S1 bis S11 gleichen.
Die Außenwandflächen der zylindrischen Elemente 50 bis 90 sind so ausgeführt, dass sie in Kontakt mit den Außenumfangsflächen 2a bis 2f der Wickelkondensatoren 1a bis 1f sind, die die entsprechenden Zwischenräume S1 bis S11 bilden.
Bei den Kondensator-Strukturen C3a bis C3d der dritten Ausführungsform sind, wie oben beschrieben, die Querschnittsformen der zylindrischen Elemente 50 bis 90 in Formen ausgebildet, die den Formen der Zwischenräume S1 bis S11 in Draufsicht gleichen, und da die Außenwandflächen der zylindrischen Elemente 50 bis 90 in Kontakt mit den Außenumfangsflächen 2a bis 2f der Wickelkondensatoren 1a bis 1f sind, die die Zwischenräume S1 bis S11 bilden, kann in den Wickelkondensatoren 1a bis 1f erzeugte Wärme effizient zur Außenseite des Gehäuses freigesetzt werden.
Kondensator-Struktur gemäß der vierten Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf 15 bis 21 wird ein Beispiel des Aufbaus einer Kondensator-Struktur C4 gemäß der vierten Ausführungsform beschrieben.
15 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines Kondensators zeigt, bei dem die Kondensator-Struktur C4 gemäß einer vierten Ausführungsform eingesetzt wird.
Die Kondensator-Struktur C4 ist, wie in 15 gezeigt, so ausgeführt, dass sie ein weiter unten beschriebenes Kondensator-Modul M in einem aus einem Kunststoff bestehenden Gehäuse 470 aufnimmt, das mit einem isolierenden Kunststoff (beispielsweise Epoxidharz) 480 gefüllt wird.
An der oberen Fläche an der Kunststoff-Seite liegen Enden 301a eines ersten zylindrischen Elementes 301A aus Metall und eines zweiten zylindrischen Elementes 301B aus Metall frei, die Anschlüsse E1 und E2 bilden.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 16 bis 21 der Aufbau jedes Teils des Kondensator-Moduls M, das die Kondensator-Struktur C4 bildet, und dergleichen beschrieben.
16 ist zunächst eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines wärmeleitenden Elementes 300A (300B) zeigt, das aus dem zylindrischen Element 301A (301B) und einer wärmeleitenden Platte 303 besteht und bei der Kondensator-Struktur C4 gemäß der vierten Ausführungsform eingesetzt wird.
Das wärmeleitende Element 300A (300B) hat, wie in 16 gezeigt, eine Form, bei der die wärmeleitende Platte 303 mit jeder Seitenfläche des zylindrischen Elementes 301A (301B) in Form einer rechteckigen Säule verbunden ist.
Das Verfahren zum Herstellen des wärmeleitenden Elementes 300A (300B) unterliegt keinen speziellen Einschränkungen, sondern das Element kann beispielsweise mittels Strangpressen eines Aluminiummaterials oder dergleichen integral ausgebildet werden.
Ein Einführloch 302, über das die Befestigungsschraube eingeführt werden kann, ist in dem zylindrischen Element 301A (301B) ausgebildet.
17 ist eine Perspektivansicht, die einen Teil des Aufbaus der Kondensator-Struktur 04 gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
Das andere Ende 301b des zweiten zylindrischen Elementes 301B aus Metall ist mit der Seite einer Fläche einer zweiten Elektrodenplatte 200 verbunden.
Die zweite Elektrodenplatte 200 wird beispielsweise mittels eines Prozesses des Stanzens einer Kupferplatte oder dergleichen ausgebildet und dient als eine Sammelschiene, die, wie weiter unten beschrieben, eine Vielzahl von Wickelkondensatoren 1a bis 1h elektrisch miteinander verbindet.
Eine Vielzahl von Verbindungsstücken 201, die an den unteren Anschlüssen (beispielsweise den negativen Elektrodenanschlüssen) der Wickelkondensatoren 1a bis 1h angelötet werden, sind an der zweiten Elektrodenplatte 200 ausgebildet. Des Weiteren ist ein Einführteil 202 ausgebildet, über den das andere Ende 301b des ersten zylindrischen Elementes 301A des anderen wärmeleitenden Elementes 300A eingeführt wird.
Das andere Ende 301b des zylindrischen Elementes 301B des wärmeleitenden Elementes 300B wird über ein Verbindungsstück 205 mittels Lot S elektrisch mit der zweiten Elektrodenplatte 200 verbunden.
18(a) ist eine Perspektivansicht, die einen Teil eines Aufbaus der Kondensatorstruktur C4 gemäß der vierten Ausführungsform zeigt, und 18(b) ist eine teilweise vergrößerte Seitenansicht der Kondensator-Struktur C4.
Das eine Ende 301a des ersten zylindrischen Elementes 301A des wärmeleitenden Elementes 300A ist, wie in 18(a) und 18(b) gezeigt, mit der Seite einer Fläche einer ersten Elektrodenplatte 400 verbunden.
Die erste Elektrodenplatte 400 wird beispielsweise mittels eines Prozesses des Stanzens einer Kupferplatte oder dergleichen ausgebildet und dient als eine Sammelschiene, die, wie weiter unten beschrieben, eine Vielzahl von Wickelkondensatoren 1a bis 1h elektrisch miteinander verbindet.
An der ersten Elektrodenplatte 400 ist eine Vielzahl von Verbindungsstücken 401 ausgebildet, die mit den oberen Anschlüssen (beispielsweise den positiven Elektrodenanschlüssen) der Wickelkondensatoren 1a bis 1h verbunden werden (siehe 18(a)). Des Weiteren ist ein Einführteil 402 ausgebildet, über den ein Ende 301a des zweiten zylindrischen Elementes 301B des anderen wärmeleitenden Elementes 300B eingeführt wird.
Dabei weist ein Verbindungsstück 410 der ersten Elektrodenplatte 400 einen Absatz H auf, der beispielsweise eine Höhe von mehreren Millimetern in einer Richtung von den Wickelkondensatoren 1a bis 1h weg (in 18(a) und 18(b) nach oben) hat. Es ist anzumerken, dass ein ähnlicher Absatz an dem Verbindungsstück 205 der zweiten Elektrodenplatte 200 vorhanden sein kann.
Das eine Ende 301a des ersten zylindrischen Elementes 301A des wärmeleitenden Elementes 300A wird mit dem Lot S über ein Einführloch 410a des Verbindungsstücks 410 mit der ersten Elektrodenplatte 400 verbunden. So kann zuverlässige elektrische Verbindung hergestellt werden.
Dabei kann Verlöten des einen Endes 201a des ersten zylindrischen Elementes 301A des wärmeleitenden Elementes 300A und des Verbindungsstücks 410 durchgeführt werden, nachdem die erste Elektrodenplatte 400 an den Wickelkondensatoren 1a bis 1h positioniert worden ist.
In diesem Fall kann, da der Absatz H an dem Verbindungsstück 410 der ersten Elektrodenplatte 400 ausgebildet ist, wenn die erste Elektrodenplatte 400 und das erste zylindrische Element 301A verlötet werden, durch Wärmeleitung verursachte Schädigung der Kondensator-Elemente in den Wickelkondensatoren 1a bis 1h verringert werden.
19 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Kondensator-Moduls, das die Kondensator-Struktur C4 gemäß der vierten Ausführungsform bildet.
Bei dem in 19 gezeigten Beispiel des Aufbaus werden die acht Wickelkondensatoren 1a bis 1h ausgerichtet, und die zweite Elektrodenplatte 200 wird an der Seite der unteren Fläche der Wickelkondensatoren 1a bis 1h angebracht, und die erste Elektrodenplatte 400 wird an der Seite der oberen Fläche der Wickelkondensatoren 1a bis 1h so angebracht, dass sie jeweils in Kontakt mit den Wickelkondensatoren ist.
Wie in 17 bis 19 gezeigt, ist das wärmeleitende Element 300B an der zweiten Elektrodenplatte 200 angeordnet und ist das wärmeleitende Element 300A an der ersten Elektrodenplatte 400 angeordnet.
Des Weiteren wird die wärmeleitende Platte 303 jedes der wärmeleitenden Elemente 300A und 300B in Kontakt mit den Seitenflächen der Wickelkondensatoren 1a bis 1h gebracht.
Verlöten des einen Endes 301a des ersten zylindrischen Elementes 301A des wärmeleitenden Elementes 300A und des Verbindungsstücks 410 kann, wie oben beschrieben, durchgeführt werden, nachdem die erste Elektrodenplatte 400 an den Wickelkondensatoren 1a bis 1h positioniert worden ist.
20 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus des montierten Kondensator-Moduls M zeigt, das die Kondensator-Struktur C4 gemäß der vierten Ausführungsform bildet.
Die erste Elektrodenplatte 400 und die zweite Elektrodenplatte 200 werden, wie in 20 gezeigt, an den Wickelkondensatoren 1a bis 1h montiert.
Dabei liegt das eine Ende 301a des wärmeleitenden Elementes 300B über den Einführteil 402, der in der ersten Elektrodenplatte 400 ausgebildet ist, zu der Seite der oberen Fläche hin frei. Der Einführteil 402 bildet einen ersten isolierenden Abschnitt, mit dem die erste Elektrodenplatte 400 gegenüber dem zweiten zylindrischen Element 301B aus Metall isoliert wird.
Das andere Ende 301b des wärmeleitenden Elementes 300B liegt, obwohl in 20 nicht gezeigt, über den Einführteil 202 (siehe 19 und andere) frei, der in der zweiten Elektrodenplatte 200 ausgebildet ist. Der Einführteil 202 bildet einen zweiten isolierenden Abschnitt, mit dem die zweite Elektrodenplatte 200 gegenüber dem ersten zylindrischen Element 301A aus Metall isoliert wird.
In einem derartigen montierten Zustand kann dann Verlöten des einen Endes 301a des ersten zylindrischen Elementes 301A des wärmeleitenden Elementes 300A und des Verbindungsstücks 410 durchgeführt werden.
Dabei wird, da der Absatz H an dem Verbindungsstück 410 der ersten Elektrodenplatte 400 ausgebildet ist, durch Wärmeleitung verursachte Schädigung der Kondensator-Elemente der Wickelkondensatoren 1a bis 1h verringert.
Des Weiteren wird jedes Verbindungsstück 401 der ersten Elektrodenplatte 400 mittels eines Verbindungsmaterials 450 mit der Anschlussfläche an der oberen Seite der Wickelkondensatoren 1a bis 1h verbunden.
Jedes Verbindungsstück 201 der zweiten Elektrodenplatte 200 ist, obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, auch mit der unteren Anschlussfläche der Wickelkondensatoren 1a bis 1h mittels eines Verbindungsmaterials verbunden.
21 ist eine der Erläuterung dienende Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Kondensator-Modul M, das die Kondensator-Struktur C4 gemäß der vierten Ausführungsform bildet, in dem Gehäuse 470 aufgenommen ist.
Das Gehäuse 470 wird mit einem isolierenden Kunststoff geformt, und die Seite seiner oberen Fläche ist offen.
Dann wird das Kondensator-Modul M, wie in 20 gezeigt zusammengesetzt, in dem Gehäuse 470 aufgenommen, indem es von der Seite der offenen oberen Fläche her mit der zweiten Elektrodenplatte 200 an der unteren Seite abgesenkt wird.
Es ist anzumerken, dass Vorsprünge 471, die zum Positionieren mit der zweiten Elektrodenplatte 200 des Kondensator-Moduls M in Eingriff kommen, an der Bodenfläche 470a des Gehäuses 470 vorhanden sind.
Einführlöcher 472, über die die anderen Enden 301b der wärmeleitenden Elemente 300A und 300B des Kondensator-Moduls M zur Außenseite freiliegen, befinden sich an der Bodenfläche 470a des Gehäuses 470.
In einem Zustand, in dem das Kondensator-Modul M in dem Gehäuse 470 aufgenommen ist, wird eine Dichtung in dem Zwischenraum zwischen dem Einführloch 472 und den anderen Enden 301B der wärmeleitenden Elemente 300A und 300B aufgebracht, um, wie weiter unten beschrieben, zu verhindern, dass der das Gehäuse 470 füllende Kunststoff austritt.
Nun wird der Zwischenraum zwischen der Innenwand des Gehäuses 470 und des Kondensator-Moduls M oder dergleichen und der Seite der oberen Fläche des Kondensator-Moduls M mit dem isolierenden Kunststoff (z. B. Epoxidharz) 480 gefüllt, um die Kondensator-Struktur C4 auszubilden, wie sie in 15 dargestellt ist.
Enden 301a des ersten zylindrischen Elementes 301A aus Metall und des zweiten zylindrischen Elementes 301B aus Metall, die die Anschlüsse E1 und E2 bilden, liegen, wie in 15 gezeigt, an der oberen Fläche des Kunststoffs 480 frei.
Dadurch kann der Kondensator mit der Kondensator-Struktur C4 über die Anschlüsse E1 und E2 mit verschiedenen Vorrichtungen verbunden werden.
Bei der Kondensator-Struktur C4 der vierten Ausführungsform, die den oben beschriebenen Aufbau hat, kann, indem die erste Elektrodenplatte 400 und die zweite Elektrodenplatte 200 in dem Gehäuse 470 angeordnet werden und zugelassen wird, dass die zylindrischen Elemente 301A und 301B aus Metall der wärmeleitenden Elemente 300A und 300B elektrisch verbindend wirken, die elektrische Verbindung der Wickelkondensatoren 1a bis 1h hergestellt werden, ohne die erste Elektrodenplatte 400 und die zweite Elektrodenplatte 200, die Sammelschienen sind, an dem Gehäuse 470 freizulegen. Mit diesem Aufbau kann die Größe des gesamten Kondensators einschließlich des Gehäuses 470 verringert werden. Des Weiteren kann die Induktanz reduziert werden und können elektrische Eigenschaften verbessert werden.
Der Aufbau der Kondensator-Struktur C4 gemäß der vierten Ausführungsform weist den Absatz H in einer Richtung von den Wickelkondensatoren 1a bis 1h weg an wenigstens einem der Verbindungsstücke 410 und 205 der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte auf. Daher kann, wenn die erste Elektrodenplatte 400, die zweite Elektrodenplatte 200 und die zylindrischen Elemente 301A und 301B aus Metall verlötet werden, Schädigung der Kondensator-Elemente der Wickelkondensatoren 1a bis 1h aufgrund von Wärmeleitung verringert werden.
Des Weiteren kann, da der Rand des Einführlochs 410a des Verbindungsstücks 410 und das eine Ende 301a des ersten zylindrischen Elementes 301A aus Metall mittels Lot miteinander verbunden werden, zuverlässige elektrische Verbindung hergestellt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Fall dargestellt, in dem die Enden 301a des ersten zylindrischen Elementes 301A aus Metall und des zweiten zylindrischen Elementes 301B aus Metall an der oberen Fläche des Kunststoffs 480 freiliegen und die Anschlüsse E1 und E2 bilden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Anschlüsse E1 und E2 können so ausgeführt sein, dass sie an der Seitenfläche oder der Bodenfläche des Gehäuses 470 über eine leitende Platte über die Enden 301a des ersten zylindrischen Elementes 301A aus Metall und des zweiten zylindrischen Elementes 301B aus Metall freiliegen.
Die oben in der vorliegenden Patentbeschreibung offenbarte Ausführungsform ist, obwohl die von dem Erfinder gemachte vorliegende Erfindung im Einzelnen auf Basis der Ausführungsform beschrieben worden ist, in jeder Hinsicht als Beispiel zu betrachten, und es sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Technik beschränkt ist. Das heißt, der technische Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben stehende Beschreibung der Ausführungsform beschränkt zu interpretieren, sondern im Rahmen des Schutzumfangs der Patentansprüche zu interpretieren, und der technische Schutzumfang der Erfindung sollte alle Veränderungen einschließen, ohne von Technik abzuweichen, die äquivalent zu der im Rahmen des Schutzumfangs der Patentansprüche und dem wesentlichen Inhalt sowie dem Schutzumfang der Patentansprüche beschriebenen Technik ist.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Anmeldung Priorität der am 22. Januar 2015 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-010209 sowie der am 24. August 2015 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-0164866 beansprucht, deren gesamter Inhalt hiermit durch Verweis einbezogen wird.
Industrielle Einsatzmöglichkeiten
Bei der Kondensator-Struktur eines Aspekts der vorliegenden Erfindung steht der Vorsprung zum Befestigen nicht von dem Gehäuse vor. Daher kann der gesamte Kondensator einschließlich des Gehäuses verkleinert werden. Des Weiteren kann Wärme über Befestigungselemente abgeleitet werden.
Bezugszeichenliste

C1, C1 bis C1d, C2, C2a bis C2c, C3a bis C3d, C4: Kondensator-Struktur
S1 bis S11: Zwischenraum
1a bis 1h: Wickelkondensator
2a bis 2f: Außenumfangsfläche
3, 470: Gehäuse
10, 50, 60, 70, 80, 90: zylindrisches Element
20: Befestigungsschraube
30a bis 30g, 303: wärmeleitende Platte
100: Befestigungs-Objekt
100a: Schraubenloch
200: zweite Elektrodenplatte
201: Verbindungsstück
202: Einführteil (zweiter isolierender Abschnitt)
402: Einführteil (erster isolierender Abschnitt)
300A, 300B: wärmeleitendes Element
301A: erstes zylindrisches Element aus Metall
301B: zweites zylindrisches Element aus Metall
302: Einführloch
301a: ein Ende
301b: anderes Ende
400: erste Elektrodenplatte
450: Verbindungsmaterial
480: Kunststoff
205, 410: Verbindungsstück
H: Absatz
E1, E2: Anschluss
M: Kondensator-Modul
S: Lot

Claims

Kondensator-Struktur, die umfasst: eine Vielzahl von Wickelkondensatoren; ein Gehäuse, das die Vielzahl von Wickelkondensatoren aufnimmt; sowie ein Befestigungselement, mit dem ein Kondensator-Körper, in dem die Vielzahl von Wickelkondensatoren in dem Gehäuse aufgenommen sind, an einem Befestigungs-Objekt befestigt wird, wobei der Kondensator-Körper so ausgeführt ist, dass er an dem Befestigungs-Objekt befestigt wird, indem das Befestigungselement in einem Zustand, in dem die Wickelkondensatoren nebeneinander an dem Boden des Gehäuses angeordnet sind, über wenigstens einen der Zwischenräume eingeführt wird, die zwischen Außenumfangsflächen der jeweiligen Wickelkondensatoren ausgebildet sind oder zwischen den Außenumfangsflächen der jeweiligen Wickelkondensatoren und einer Innenwand des Gehäuses ausgebildet sind.
Kondensator-Struktur nach Anspruch 2, wobei das Befestigungselement enthält: ein zylindrisches Element aus Metall, das in wenigstens einen der Zwischenräume eingeführt wird; sowie eine Befestigungsschraube, die von einer Außenseite des Gehäuses in das zylindrische Element eingeführt und an dem Befestigungs-Objekt angeschraubt wird.
Kondensator-Struktur nach Anspruch 2, wobei das Befestigungselement eine wärmeleitende Platte enthält, die so angeordnet ist, dass sie in Kontakt mit den Außenumfangsflächen der jeweiligen Wickelkondensatoren ist, die nebeneinander angeordnet sind, und die wärmeleitende Platte thermisch mit dem zylindrischen Element aus Metall verbunden ist.
Kondensator-Struktur nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Querschnittsform des zylindrischen Elementes in einer Draufsicht einer Form des Zwischenraums gleicht, und eine Außenwandfläche des zylindrischen Elementes so ausgeführt ist, dass sie in Kontakt mit den Außenumfangsflächen der Wickelkondensatoren ist, die den Zwischenraum bilden.
Kondensator-Struktur nach einem der Ansprüche 2 bis 4, die des Weiteren umfasst: eine erste Elektrodenplatte, die an einer Seite eines positiven Elektrodenanschlusses der jeweiligen Wickelkondensatoren angeordnet ist; und eine zweite Elektrodenplatte, die an einer Seite eines negativen Elektrodenanschlusses der jeweiligen Wickelkondensatoren angeordnet ist, wobei das zylindrische Element aus Metall ein erstes zylindrisches Element aus Metall und ein zweites zylindrisches Element aus Metall enthält, das erste zylindrische Element aus Metall mit der ersten Elektrodenplatte verbunden ist, das zweite zylindrische Element aus Metall mit der zweiten Elektrodenplatte verbunden ist, und jedes der Enden des ersten zylindrischen Elementes aus Metall und des zweiten zylindrischen Elementes aus Metall, das an dem Befestigungs-Objekt befestigt ist, zur Außenseite des Gehäuses hin freiliegt und einen Anschluss bildet.
Kondensator-Struktur nach Anspruch 5, wobei ein erster isolierender Abschnitt, der die erste Elektrodenplatte gegenüber dem zweiten zylindrischen Element aus Metall isoliert, an der ersten Elektrodenplatte ausgebildet ist und ein zweiter isolierender Abschnitt, der die zweite Elektrodenplatte gegenüber dem ersten zylindrischen Element aus Metall isoliert, an der zweiten Elektrodenplatte ausgebildet ist.
Kondensator-Struktur nach Anspruch 5 oder 6, wobei ein Verbindungsstück zwischen dem ersten zylindrischen Element aus Metall und der ersten Elektrodenplatte oder ein Verbindungsstück zwischen dem zweiten zylindrischen Element aus Metall und der zweiten Elektrodenplatte einen Absatz enthält, der in einer Richtung von den Wickelkondensatoren weg ausgebildet ist.
Kondensator-Struktur nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Verbindungsstück ein Einführloch enthält, in das ein Ende des ersten zylindrischen Elementes aus Metall oder des zweiten zylindrischen Elementes aus Metall eingeführt wird, und ein Rand des Einführlochs und das Ende des ersten zylindrischen Elementes aus Metall oder des zweiten zylindrischen Elementes aus Metall mittels Lot verbunden werden.