JP2007180155A - コンデンサ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で冷却能力を高めることが可能なコンデンサ装置を提供する。
【解決手段】コンデンサ装置110は、コンデンサ本体111を備え、コンデンサ本体111は、端面1111,1112の中央部1101付近において突出部112,113を有している。中央部分1101を長手方向に延ばし出っ張りを生じさせることで放熱しやすくするとともに、この部分での容量を増やすことで自己インピーダンスを低下させ、劣化を抑えている。また、突出部112,113に冷却フィン114,115を設けても良い。
【選択図】図3
【解決手段】コンデンサ装置110は、コンデンサ本体111を備え、コンデンサ本体111は、端面1111,1112の中央部1101付近において突出部112,113を有している。中央部分1101を長手方向に延ばし出っ張りを生じさせることで放熱しやすくするとともに、この部分での容量を増やすことで自己インピーダンスを低下させ、劣化を抑えている。また、突出部112,113に冷却フィン114,115を設けても良い。
【選択図】図3
Description
この発明は、コンデンサ装置に関し、より特定的には放熱性に優れたコンデンサ装置に関するものである。
従来、コンデンサ装置は、たとえば特開2000−208366号公報(特許文献1)、特開平11−67593号公報(特許文献2)、特開2003−151848号公報(特許文献3)、特開2002−15950号公報(特許文献4)、特開平2−28910号公報(特許文献5)に開示されている。
特開2000−208366号公報
特開平11−67593号公報
特開2003−151848号公報
特開2002−15950号公報
特開平2−28910号公報
特許文献1では、コンデンサ素子の中心部にパイプ状コアを設け、パイプ状コアの内部には熱伝達物質を封入し、表面にフィンを設ける技術が開示されている。
特許文献2では、ヒートパイプを備えたコンデンサ装置が開示されている。
特許文献3ではコンデンサ素子の位置を固定するための突起物が開示されている。
特許文献3ではコンデンサ素子の位置を固定するための突起物が開示されている。
特許文献4ではコンデンサの外周部に放熱フィンを設ける技術が開示されている。
特許文献5では、ヒートパイプとフィンを備えたコンデンサ素子が開示されている。
特許文献5では、ヒートパイプとフィンを備えたコンデンサ素子が開示されている。
従来のコンデンサ装置では、コンデンサの放熱性を高めるためにコンデンサの材料とは異なる特別な材料を必要とするため、製造工程の複雑化を招くとともに、低コスト化を図ることができなかった。
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構造でコンデンサの放熱性を高めることが可能なコンデンサ装置を提供することを目的とする。
この発明に従ったコンデンサ装置はコンデンサ本体を備え、コンデンサ本体は、端面の中央付近において突出部を有する。
このように構成されたコンデンサ装置では、コンデンサ本体の端面の中央付近に突出部を設けることにより、中央部の放熱性を向上させるため、放熱性を高めるための特別な材料を必要とすることがない。その結果、簡単な構成で放熱性の高いコンデンサ装置を提供することができる。
好ましくは、突出部はコンデンサ本体の容量を構成しており、突出部においてコンデンサ本体の中央付近の容量は他の部分の容量よりも大きくなっている。この場合、中央付近の容量を大きくして中央部のインピーダンスを低くし、損失を相対的に小さくすることにより中央付近の温度上昇を抑えることが可能になる。
好ましくは、突出部と反対側の端面の中央付近に凹部が設けられている。
好ましくは、凹部に突出部を嵌合させることで複数のコンデンサ本体を直列接続する。この場合、直列配置時の位置決めおよび固定が容易となる。
好ましくは、凹部に突出部を嵌合させることで複数のコンデンサ本体を直列接続する。この場合、直列配置時の位置決めおよび固定が容易となる。
好ましくは、凹部に搭載された電子部品をさらに備える。
好ましくは、突出部に設けられた放熱用フィンをさらに備える。
好ましくは、突出部に設けられた放熱用フィンをさらに備える。
好ましくは、突出部に設けられた電極をさらに備える。この場合、突出部のデッドスペースを利用して、電極を設けることが可能となるとともに、端子間の絶縁性能を高めることができる。
好ましくは、突出部または凹部に嵌り合う形状の外部ケースをさらに備える。この場合、熱容量の大きい外部ケースと突出部または凹部とが接触することにより、コンデンサ装置の中央付近の放熱性を高めることができる。
好ましくは外部ケースの外表面を外部ケースの内表面と同一の形状とし、外表面に冷媒通路が設けられる。この場合、冷媒通路に流れる冷媒の乱流効果により、コンデンサ中央付近の放熱性をより高めることができる。
より好ましくは、外部ケースとコンデンサ本体との間に配置されたポッティング材をさらに備える。
より好ましくは、突出部はテーパ面を有する。
この発明に従えば、簡単な構成で放熱性を高めることができるコンデンサ装置を提供することができる。
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に従ったコンデンサ装置が用いられる負荷駆動装置の主要部の構成を示す電気回路図である。
図1は、この発明の実施の形態1に従ったコンデンサ装置が用いられる負荷駆動装置の主要部の構成を示す電気回路図である。
図1を参照して、負荷駆動装置10は、コンバータ20と、インバータ30と、制御装置40と、第一および第二コンデンサC1,C2と、電源ラインPL1〜PL3と、出力ライン62〜66とを備える。コンバータ20は、電源ラインPL1,PL3を介してバッテリBと接続され、インバータ30は、電源ラインPL2,PL3を介してコンバータ20と接続される。また、インバータ30は、出力ライン62〜66を介して電気負荷としてのモータジェネレータMGと接続される。
バッテリBは、直流電源であって、たとえばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。またバッテリBは、発生した直流電力をコンバータ20に供給し、またコンバータ20から受取る直流電力によって充電される。
モータジェネレータMGは、たとえば3相交流同期伝導発電機であって、負荷駆動装置10から受ける交流電力によって駆動力を発生する。また、モータジェネレータMGは、発電機としても使用され、減速時の発電作用(回生発電)により交流電力を発生し、その発生した交流電力を負荷駆動装置10に供給する。
コンバータ20は、各々が半導体モジュールからなる上アームおよび下アームと、リアクトルLとを含む。上アームおよび下アームは、電源ラインPL2,PL3間に直列に接続され、電源ラインPL2に接続される上アームはパワートランジスタQ1と、パワートランジスタQ1に逆並列に接続されるダイオードD1とからなり、電源ラインPL3に接続される下アームは、パワートランジスタQ2と、パワートランジスタQ2に逆並列に接続されるダイオードD2とからなる。そして、リアクトルLは、電源ラインPL1と、パワートランジスタQ1,Q2の接続点との間に接続される。
このコンバータ20は、バッテリBから受ける直流電流をリアクトルLを用いて昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインPL2に供給する。また、コンバータ20は、インバータ30から受ける直流電圧を降圧してバッテリBを充電する。
インバータ30は、U相アーム52と、V相アーム54とW相アーム56とを含む。U相アーム52と、V相アーム54およびW相アーム56の各々は、電源ラインPL2,PL3間に並列に接続され、半導体モジュールからなる上アームおよび下アームからなる。各相アームにおける上アームおよび下アームは、電源ラインPL2,PL3間に直列に接続される。
U相アーム52の上アームは、パワートランジスタQ3と、パワートランジスタQ3に逆並列に接続されるダイオードD3とからなり、U相アーム52の下アームは、パワートランジスタQ4と、パワートランジスタQ4に逆並列に接続されるダイオードD4とからなる。V相アーム54の上アームは、パワートランジスタQ5と、パワートランジスタQ5に逆並列に接続されるダイオードD5とからなり、V相アーム54の下アームは、パワートランジスタQ6と、パワートランジスタQ6に逆並列に接続されるダイオードD6とからなる。W相アーム56の上アームは、パワートランジスタQ7と、パワートランジスタQ7に逆並列に接続されるダイオードD7とからなり、W相アーム56の下アームは、パワートランジスタQ8と、パワートランジスタQ8に逆並列に接続されるダイオードD8とからなる。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、対応する出力ラインを介してモータジェネレータMGの対応する相のコイルの反中性点側に接続されている。
インバータ30は、制御装置40からの制御信号に基づいて、電源ラインPL2から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータMGへ出力する。また、インバータ30は、モータジェネレータMGによって発電された交流電圧を直流電圧に整流して電源ラインPL2に供給する。
第一コンデンサC1は、電源ラインPL1,PL3間に接続され、電源ラインPL1の電圧レベルを平滑化する。また、第二コンデンサC2は、電源ラインPL2,PL3間に接続され、電源ラインPL2の電圧レベルを平滑化する。
制御装置40は、モータジェネレータMGのトルク指令値、各相電流値およびインバータ30の入力電圧に基づいてモータジェネレータMGの各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタQ3〜Q8をオン/オフするPWM(パルス幅モジュレーション)信号を生成してインバータ30へ出力する。ここで、モータジェネレータMGの各相電流値は、インバータ30の各アームを構成する半導体モジュールに組込まれた電流センサによって検出される。この電流センサは、S/N比が向上するように半導体モジュール内に配設されている。また、制御装置40は上述したトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ30の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタQ1,Q2のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタQ1,Q2をオン/オフするPWM信号を生成してコンバータ20へ出力する。
さらに、制御装置40は、モータジェネレータMGによって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリBを充電するため、コンバータ20およびインバータ30におけるパワートランジスタQ1〜Q8のスイッチング動作を制御する。
この負荷駆動装置10においては、コンバータ20は、制御装置40からの制御信号に基づいて、バッテリBから受ける直流電圧を昇圧して電源ラインPL2に供給する。そして、インバータ30は、第二コンデンサC2によって平滑化された直流電圧を電源ラインPL2から受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータMGへ出力する。
また、インバータ30は、モータジェネレータMGの回生動作によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインPL2へ出力する。そして、コンバータ20は、第二コンデンサC2によって平滑化された直流電圧を電源ラインPL2から受け、その受けた直流電圧を降圧してバッテリBを充電する。
コンデンサ装置110は第一コンデンサC1および第二コンデンサC2を含み、第一コンデンサC1および第二コンデンサC2を同一のケースに収納することで構成される。第一コンデンサC1の正極(P極)は電源ラインPL1に接続され、負極(N極)は電源ラインPL3に接続される。第二コンデンサの正極(P極)は電源ラインPL2に接続され、第二コンデンサC2の負極(N極)は電電ラインPL3に接続される。
図2は、図1で示すコンデンサ装置の平面図である。図2を参照して、コンデンサ装置110は第一コンデンサC1および第二コンデンサC2を構成するコンデンサ本体111を有し、コンデンサ本体111は外部ケース101に収納されている。外部ケース101は箱形状であり、その内部空間に複数のコンデンサ本体111が配置される。図2では、外部ケース101は四角形状であるが、この形状に限られず、円形状または多角形状とされてもよい。
外部ケース101の中央領域を境として、外部ケース101内に第一コンデンサC1および第二コンデンサC2が収納される。第一コンデンサC1および第二コンデンサC2は同一数のコンデンサ本体111から構成されているが、これに限られるものではなく、第一コンデンサC1および第二コンデンサC2のいずれか一方では、他方よりコンデンサ本体が多く含まれていてもよい。
また、この実施の形態では、第一コンデンサC1および第二コンデンサC2の境界領域は、外部ケース101の短辺方向に延びるが、これに限られず、外部ケース101の長辺方向に第一コンデンサC1および第二コンデンサC2の境界領域が延びていてもよい。
コンデンサ本体111はそれぞれ扁平した円柱形状であり、互いに接触するように配置されている。コンデンサ本体111はフィルムコンデンサ、電解コンデンサまたはウルトラコンデンサなどにより構成されていてもよい。
外部ケース101には、N極バスバー152、第一P極バスバー153および第二P極バスバー154が設けられている。N極バスバー152は電源ラインPL3に接続されて、コンデンサ本体111にも受けられたN極端子と接続される。N極バスバー152は電源ラインPL3と電気的に接続される。N極バスバー152は平板形状であり、導電部材として作用する。N極バスバー152上には第一P極バスバー153および第二P極バスバー154がそれぞれ配置される。第一P極バスバー153は第一コンデンサC1側に配置され、第二P極バスバー154は第二コンデンサC2側に配置される。
図3は、この発明の実施の形態1に従ったコンデンサ装置の断面図である。図3を参照して、コンデンサ装置110はコンデンサ本体111を有し、コンデンサ本体111の内部には正極(陽極)板、負極(陰極)板、電解紙518および電解液520が封入されている。
なお、電解コンデンサとしてのコンデンサ本体111の構成はこの構成に限られず、正極および負極電極板を対向させて巻回させた形状としてもよい。正極板516は正極端子116に接続されて、負極板517は負極端子117に接続されている。
コンデンサ本体111の中央部分1101には突出部112,113が設けられ、周辺部分1102には突出部が設けられていない。突出部112,113は端面1111,1112から突出する形状とされる。この突出部112,113もコンデンサ本体111の容量を構成している。
突出部112,113の外周面には冷却フィン114,115が取付けられる。冷却フィン114,115はアルミニウムなどの熱伝導性がよく、かつ軽量の金属により構成される。
コンデンサ本体111は熱が溜まることで大きく容量を低下させる。特に、電解コンデンサの場合はこの傾向が大きい。中央部分1101は周辺部分1102に比べて温度が高くなりやすく、劣化が生じやすい。そこで、本発明では、中央部分1101を長手方向に延ばし出っ張りを生じさせることで放熱をしやすくするとともに、この部分での容量を増やすことにより自己インピーダンスを低下させ、劣化を抑えたコンデンサを提供している。
さらに、突出部112,113に放熱用の冷却フィン114,115を設けることで、より放熱性を高めている。なお、冷却フィン114,115は必ずしも設けなくてもよい。
すなわち、実施の形態1に従ったコンデンサ装置110はコンデンサ本体111を備える。コンデンサ本体111は、端面1111,1112の中央部分1101付近において、突出部112,113を有している。突出部112,113はコンデンサ本体111の容量を構成しており、突出部112,113においてコンデンサ本体111の中央部分1101付近の容量は他の領域である周辺部分1102の容量よりも大きい。またコンデンサ装置110は突出部112,113の設けられた冷却フィン114,115をさらに備える。また、コンデンサ装置110は突出部112,113に設けられた電極としての正極端子116および負極端子117をさらに備える。
このように構成されたコンデンサ装置110では、放熱性を高め、かつ劣化を抑えることができる。
(実施の形態2)
図4は、この発明の実施の形態2に従ったコンデンサ装置の断面図である。図4を参照して、この発明の実施の形態2に従ったコンデンサ装置110では、外部ケース101に突出部113が嵌合している。突出部113はテーパ面1131を有する。また、外部ケース101は凹部102を有し、凹部102のテーパ面1021が突出部113のテーパ面1131と向かい合っている。
図4は、この発明の実施の形態2に従ったコンデンサ装置の断面図である。図4を参照して、この発明の実施の形態2に従ったコンデンサ装置110では、外部ケース101に突出部113が嵌合している。突出部113はテーパ面1131を有する。また、外部ケース101は凹部102を有し、凹部102のテーパ面1021が突出部113のテーパ面1131と向かい合っている。
テーパ面1131,1021はともに一方向に延びるように構成されており、突出部113と凹部102との係合をより確実にする。なお、この実施の形態では、突出部113の外周面がテーパ面1131となっているが、必ずしも角度を設ける必要はなく、外周面がコンデンサ本体111の長手方向と平行に延びていてもよい。
すなわち、実施の形態2に従ったコンデンサ装置110は突出部113に嵌り合う凹部102を有する外部ケース101をさらに備える。このように構成された実施の形態2に従ったコンデンサ装置110では、凹部102に突出部113を嵌め合わせることで、コンデンサ本体111を確実に位置決めすることができる。また、凹部102へ突出部113から熱が伝わるため、より確実に中央部分1101を冷却することができる。
(実施の形態3)
図5は、この発明の実施の形態3に従ったコンデンサ装置の断面図である。図5を参照して、この発明の実施の形態3に従ったコンデンサ装置110では、外部ケース101内がポッティング材120で充填されている。コンデンサ本体111として、たとえば大容量のフィルムコンデンサを使用する。フィルムコンデンサは小型の素子を並列に並べて使用し、その際に突出部112の間の部分にポッティング材120を流し込み、そのポッティング材120により中央部の熱を効率的に除去する。また、突出部113の熱を外部ケース101に伝えて突出部113の熱を効率的に外部へ放出する。
図5は、この発明の実施の形態3に従ったコンデンサ装置の断面図である。図5を参照して、この発明の実施の形態3に従ったコンデンサ装置110では、外部ケース101内がポッティング材120で充填されている。コンデンサ本体111として、たとえば大容量のフィルムコンデンサを使用する。フィルムコンデンサは小型の素子を並列に並べて使用し、その際に突出部112の間の部分にポッティング材120を流し込み、そのポッティング材120により中央部の熱を効率的に除去する。また、突出部113の熱を外部ケース101に伝えて突出部113の熱を効率的に外部へ放出する。
(実施の形態4)
図6は、この発明の実施の形態4に従ったコンデンサ装置の断面図である。図6を参照して、この発明の実施の形態4に従ったコンデンサ装置110では、コンデンサ本体111の突出部112,113がテーパ形状であり、先端部に近づくにつれて幅が狭くなっている。このような傾斜した突出部112,113に冷却フィン114,115が取付けられていてもよい。
図6は、この発明の実施の形態4に従ったコンデンサ装置の断面図である。図6を参照して、この発明の実施の形態4に従ったコンデンサ装置110では、コンデンサ本体111の突出部112,113がテーパ形状であり、先端部に近づくにつれて幅が狭くなっている。このような傾斜した突出部112,113に冷却フィン114,115が取付けられていてもよい。
(実施の形態5)
図7は、この発明の実施の形態5に従ったコンデンサ装置の断面図である。図7を参照して、この発明の実施の形態5に従ったコンデンサ装置110では、突出部112,113にバンド2115が巻付けられ、このバンド2115によりコンデンサ本体111は外部ケース101に取付けられている。なお、バンド2115の材質としては金属製のバンド、樹脂製のバンドなどを採用することができる。
図7は、この発明の実施の形態5に従ったコンデンサ装置の断面図である。図7を参照して、この発明の実施の形態5に従ったコンデンサ装置110では、突出部112,113にバンド2115が巻付けられ、このバンド2115によりコンデンサ本体111は外部ケース101に取付けられている。なお、バンド2115の材質としては金属製のバンド、樹脂製のバンドなどを採用することができる。
(実施の形態6)
図8は、この発明の実施の形態6に従ったコンデンサ装置の断面図である。図8を参照して、この発明の実施の形態6に従ったコンデンサ装置110では、突出部113の先端に鍔部123が設けられ、鍔部123が凹部102に係合している。鍔部123は板状であり、凹部102に嵌め合わせられる。
図8は、この発明の実施の形態6に従ったコンデンサ装置の断面図である。図8を参照して、この発明の実施の形態6に従ったコンデンサ装置110では、突出部113の先端に鍔部123が設けられ、鍔部123が凹部102に係合している。鍔部123は板状であり、凹部102に嵌め合わせられる。
(実施の形態7)
図9は、この発明の実施の形態7に従ったコンデンサ装置の断面図である。図9を参照して、この発明の実施の形態7に従ったコンデンサ装置110では、単一のコンデンサ本体111が外部ケース101に収納され、外部ケース101内がポッティング材120で満たされている。
図9は、この発明の実施の形態7に従ったコンデンサ装置の断面図である。図9を参照して、この発明の実施の形態7に従ったコンデンサ装置110では、単一のコンデンサ本体111が外部ケース101に収納され、外部ケース101内がポッティング材120で満たされている。
(実施の形態8)
図10は、この発明の実施の形態8に従ったコンデンサ装置の断面図である。図10を参照して、この発明の実施の形態8に従ったコンデンサ装置110では、コンデンサ本体111には、突出部112と凹部131が設けられている。たとえば、巻回タイプのコンデンサの場合、中のフィルム素子をずらして巻き、中央部分1101を外へ出してやることで、温度上昇の大きな中央部分を効率的に冷却することができる。さらに、ずらして巻くことにより凹部131が底面を構成している。また、ずらして巻くことによりできる凹部131に、熱伝導性のよい金属(たとえばアルミニウム合金1316)などを設置し、中央部分の熱をより効率的に放熱することも可能である。冷却フィン114は巻き軸と直交するように配置され、冷却フィン115は巻き軸と平行に配置される。また、ずらして巻くことにより形成された突出部112の両端に、絶縁性が向上するように巻き軸と直角または角度を設けるように正極端子116および負極端子117を取付ける。
図10は、この発明の実施の形態8に従ったコンデンサ装置の断面図である。図10を参照して、この発明の実施の形態8に従ったコンデンサ装置110では、コンデンサ本体111には、突出部112と凹部131が設けられている。たとえば、巻回タイプのコンデンサの場合、中のフィルム素子をずらして巻き、中央部分1101を外へ出してやることで、温度上昇の大きな中央部分を効率的に冷却することができる。さらに、ずらして巻くことにより凹部131が底面を構成している。また、ずらして巻くことによりできる凹部131に、熱伝導性のよい金属(たとえばアルミニウム合金1316)などを設置し、中央部分の熱をより効率的に放熱することも可能である。冷却フィン114は巻き軸と直交するように配置され、冷却フィン115は巻き軸と平行に配置される。また、ずらして巻くことにより形成された突出部112の両端に、絶縁性が向上するように巻き軸と直角または角度を設けるように正極端子116および負極端子117を取付ける。
すなわち、実施の形態8に従ったコンデンサ装置110では、突出部112と反対側の端面の中央付近に凹部131が設けられている。
図11は、コンデンサ本体を示す図である。図11を参照して、コンデンサ本体111は、絶縁フィルム1135と、カソード電極1145と、絶縁フィルム1135とアノード電極1155とを積層した形状とされる。絶縁フィルム1135はポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリエチレンナフタレート(PEN)などの絶縁性の高い材料により構成される。また、絶縁フィルムとして、ポリプロピレン(PP)などの比較的低誘電率のフィルムを用いることも可能である。
各々のフィルムをずらして巻くことにより、凹部131が構成される。
(実施の形態9)
図12は、この発明の実施の形態9に従ったコンデンサ装置の断面図である。図12を参照して、発明の実施の形態9に従ったコンデンサ装置110では、突出部112および凹部131を有するコンデンサ本体111の凹部131を利用し、この凹部を外部ケース101の突出部103に嵌め合わすことにより、位置決めおよび固定を容易にしている。凹部131の形成方法としては、実施の形態8示したようにフィルムをずらして巻いてもよく、かつ電解コンデンサの場合には筐体をへこます加工をしてもよい。さらに、凹部131と突出部112とを組合せることにより直列接続を容易に実現している。突出部112のテーパ面1121および凹部131のテーパ面1311は、ともにメタリコン電極で形成すれば、2つのテーパ面1121,1311を接触させることで直列接続を実現することができる。
(実施の形態9)
図12は、この発明の実施の形態9に従ったコンデンサ装置の断面図である。図12を参照して、発明の実施の形態9に従ったコンデンサ装置110では、突出部112および凹部131を有するコンデンサ本体111の凹部131を利用し、この凹部を外部ケース101の突出部103に嵌め合わすことにより、位置決めおよび固定を容易にしている。凹部131の形成方法としては、実施の形態8示したようにフィルムをずらして巻いてもよく、かつ電解コンデンサの場合には筐体をへこます加工をしてもよい。さらに、凹部131と突出部112とを組合せることにより直列接続を容易に実現している。突出部112のテーパ面1121および凹部131のテーパ面1311は、ともにメタリコン電極で形成すれば、2つのテーパ面1121,1311を接触させることで直列接続を実現することができる。
すなわち、実施の形態9に従ったコンデンサ装置110は凹部131に突出部112を嵌合させることで複数のコンデンサ本体111を直列接続している。
(実施の形態10)
図13は、この発明の実施の形態10に従ったコンデンサ装置の断面図である。図13を参照して、この発明の実施の形態10に従ったコンデンサ装置110では、外部ケース101の内表面1011に複数の突出部103が形成され、この突出部103の各々にコンデンサ本体111の凹部131が嵌り合っている。なお、外部ケース101の外表面1012には凹凸は形成されていない。外部ケース101をたとえば金属で構成し、突出部103の金属で構成し、突出部103を凹部131に接触させることにより、コンデンサ本体111で発生した熱を、凹部131を介して積極的に突出部103および外部ケース101へ伝え、中央部分1101を十分に冷却することが可能である。
図13は、この発明の実施の形態10に従ったコンデンサ装置の断面図である。図13を参照して、この発明の実施の形態10に従ったコンデンサ装置110では、外部ケース101の内表面1011に複数の突出部103が形成され、この突出部103の各々にコンデンサ本体111の凹部131が嵌り合っている。なお、外部ケース101の外表面1012には凹凸は形成されていない。外部ケース101をたとえば金属で構成し、突出部103の金属で構成し、突出部103を凹部131に接触させることにより、コンデンサ本体111で発生した熱を、凹部131を介して積極的に突出部103および外部ケース101へ伝え、中央部分1101を十分に冷却することが可能である。
(実施の形態11)
図14は、この発明の実施の形態11に従ったコンデンサ装置の断面図である。図14を参照して、この発明の実施の形態11に従ったコンデンサ装置110では、コンデンサ本体111の凹部131に放電抵抗130などの電子部品を搭載している。また、抵抗素子としての放電抵抗130ではなく、たとえばペルチェ素子などの冷却素子を搭載し、コンデンサ本体111に電圧をかけると同時に冷却を行なう方式を採用してもよい。
図14は、この発明の実施の形態11に従ったコンデンサ装置の断面図である。図14を参照して、この発明の実施の形態11に従ったコンデンサ装置110では、コンデンサ本体111の凹部131に放電抵抗130などの電子部品を搭載している。また、抵抗素子としての放電抵抗130ではなく、たとえばペルチェ素子などの冷却素子を搭載し、コンデンサ本体111に電圧をかけると同時に冷却を行なう方式を採用してもよい。
放電抵抗130はコンデンサ本体111に残存する電荷を放電し、感電に対する安全性を確保する役割を有する。
(実施の形態12)
図15は、この発明の実施の形態12に従ったコンデンサ装置の断面図である。図15を参照して、この発明の実施の形態12に従ったコンデンサ装置110では、コンデンサ本体111を複数個並列または直列に使用する場合に、外部ケース101の中央部など温度上昇が特に大きな部分にのみ突出部112および凹部131を有するコンデンサを使用する。温度上昇のより大きな中央部分のみに放熱性のよい素子を利用し、その他は通常のコンデンサを使用する。中央部分では外部ケース101の内表面1011に突出部103が設けられ、突出部103がコンデンサ本体111の凹部131に嵌合している。また、突出部103に対応する外表面2021には凹部104が設けられ、凹部104に触れる冷媒(空気および水など)に乱流効果を発生させ、また表面積が増加するため冷却効率を向上させることができる。
図15は、この発明の実施の形態12に従ったコンデンサ装置の断面図である。図15を参照して、この発明の実施の形態12に従ったコンデンサ装置110では、コンデンサ本体111を複数個並列または直列に使用する場合に、外部ケース101の中央部など温度上昇が特に大きな部分にのみ突出部112および凹部131を有するコンデンサを使用する。温度上昇のより大きな中央部分のみに放熱性のよい素子を利用し、その他は通常のコンデンサを使用する。中央部分では外部ケース101の内表面1011に突出部103が設けられ、突出部103がコンデンサ本体111の凹部131に嵌合している。また、突出部103に対応する外表面2021には凹部104が設けられ、凹部104に触れる冷媒(空気および水など)に乱流効果を発生させ、また表面積が増加するため冷却効率を向上させることができる。
すなわち、実施の形態12に従ったコンデンサ装置110では、外部ケース101の外表面1012を外部ケース101の内表面1011と同一形状とし、外表面1012に冷媒通路としての凹部104を設けている。
(実施の形態13)
図16は、この発明の実施の形態13に従ったコンデンサ装置の側面図である。図16を参照して、この発明の実施の形態13に従ったコンデンサ装置110では階段形状の突出部112および凹部131が設けられている。階段の段数は特に制限されるものではない。
図16は、この発明の実施の形態13に従ったコンデンサ装置の側面図である。図16を参照して、この発明の実施の形態13に従ったコンデンサ装置110では階段形状の突出部112および凹部131が設けられている。階段の段数は特に制限されるものではない。
(実施の形態14)
図17は、この発明の実施の形態14に従ったコンデンサ装置の断面図である。図17を参照して、この発明の実施の形態14に従ったコンデンサ装置110では、凹部131にコンデンサ本体111の長手方向に延びるように冷却フィン115を設けている。冷却フィン115は円筒形状でもよく、円筒が円周方向で分断された形状であってもよい。
図17は、この発明の実施の形態14に従ったコンデンサ装置の断面図である。図17を参照して、この発明の実施の形態14に従ったコンデンサ装置110では、凹部131にコンデンサ本体111の長手方向に延びるように冷却フィン115を設けている。冷却フィン115は円筒形状でもよく、円筒が円周方向で分断された形状であってもよい。
(実施の形態15)
図18は、この発明の実施の形態15に従ったコンデンサ装置の側面図である。図18を参照して、この発明の実施の形態15に従ったコンデンサ装置110では、突出部112のテーパ面1121に正極端子116および負極端子117が互いに傾斜して設けられている。正極端子116および負極端子117がテーパ面1121に対してなす角度は適宜変更することができる。
図18は、この発明の実施の形態15に従ったコンデンサ装置の側面図である。図18を参照して、この発明の実施の形態15に従ったコンデンサ装置110では、突出部112のテーパ面1121に正極端子116および負極端子117が互いに傾斜して設けられている。正極端子116および負極端子117がテーパ面1121に対してなす角度は適宜変更することができる。
(実施の形態16)
図19は、この発明の実施の形態16に従ったコンデンサ装置の断面図である。図19を参照して、この発明の実施の形態16に従ったコンデンサ装置110では、外部ケース101の突出部103のテーパ面1031にねじ山3103が設けられ、凹部131にもねじ山3131が設けられ、これらが螺合することで外部ケース101にコンデンサ本体111が取付けられる。なお、固定方法はねじだけでなくクランプ状であってもよい。
図19は、この発明の実施の形態16に従ったコンデンサ装置の断面図である。図19を参照して、この発明の実施の形態16に従ったコンデンサ装置110では、外部ケース101の突出部103のテーパ面1031にねじ山3103が設けられ、凹部131にもねじ山3131が設けられ、これらが螺合することで外部ケース101にコンデンサ本体111が取付けられる。なお、固定方法はねじだけでなくクランプ状であってもよい。
なお、このねじまたはクランプによる係合方法は外部ケース101とコンデンサ本体111との係合に限られず、図12で示すような複数のコンデンサ本体111の係合に関しても用いることができる。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。
まず、外部ケース101とコンデンサ本体111とを密着させる方法として、凹凸ではなく、ポッティング材120を外部ケース101とコンデンサ本体111との間に流し込んでこれらを密着させてもよい。
また、図14では凸部に放電抵抗などを設けてもよい。さらに、図14で放電抵抗でなくファンや圧電ポンプを設けてもよい。
さらに、図15では、2個以上のコンデンサ本体111を設けてもよい。
また、図15において外表面1012に凹部を設けなくてもよい。
また、図15において外表面1012に凹部を設けなくてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
この発明はコンデンサ装置の分野で用いることができる。
110 コンデンサ装置、111 コンデンサ本体、112,113 突出部、1101 中央部、1111,1112 端面。
Claims (11)
- コンデンサ本体を備え、
前記コンデンサ本体は、端面の中央付近において突出部を有する、コンデンサ装置。 - 前記突出部は前記コンデンサ本体の容量を構成しており、前記突出部において前記コンデンサ本体の中央付近の容量は他の部分の容量よりも大きい、請求項1に記載のコンデンサ装置。
- 前記突出部と反対側の端面の中央付近に凹部が設けられている、請求項1または2に記載のコンデンサ装置。
- 第一コンデンサ本体の前記凹部に第二コンデンサ本体の前記突出部を嵌合させることで複数のコンデンサ本体を直列接続する、請求項3に記載のコンデンサ装置。
- 前記凹部に搭載された電子部品をさらに備えた、請求項3に記載のコンデンサ装置。
- 前記突出部に設けられた放熱用フィンをさらに備えた、請求項1から5のいずれか1項に記載のコンデンサ装置。
- 前記突出部に設けられた電極をさらに備えた、請求項1から6のいずれか1項に記載のコンデンサ装置。
- 前記突出部または凹部に嵌り合う形状の外部ケースをさらに備えた、請求項1から7のいずれか1項に記載のコンデンサ装置。
- 前記外部ケースの外表面を前記外部ケースの内表面と同一の形状とし、前記外表面に冷媒通路を設ける、請求項8に記載のコンデンサ装置。
- 前記外部ケースと前記コンデンサ本体との間に配置されたポッティング材をさらに備えた、請求項8または9に記載のコンデンサ装置。
- 前記突出部はテーパ面を有する、請求項1から10のいずれか1項に記載のコンデンサ装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005374848A JP2007180155A (ja) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | コンデンサ装置 |
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JP2009147191A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Panasonic Corp | ケースモールド型コンデンサ |
JP2009188158A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Panasonic Corp | ケースモールド型コンデンサ |
US8385044B2 (en) | 2008-11-24 | 2013-02-26 | Kia Motors Corporation | Film capacitor |
JP2019146396A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 株式会社荏原製作所 | インバータユニットおよび電動機組立体 |
-
2005
- 2005-12-27 JP JP2005374848A patent/JP2007180155A/ja not_active Withdrawn
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