KR100424909B1 - Method for Fabricating Dielectric for High Voltage Capacitor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고압콘덴서의 유전체 제조방법에 관한 것으로, 소정의 두께 및 유전율을 갖음과 아울러 제1면(a) 및 제2면(b)이 평면으로 형성된 제1플라스틱 필름 (11)위에 전극필름(3)을 겹친 후 감아 권취소자(10)를 형성하는 단계와, 권취소자(10)를 케이스(21)의 내측에 조립한 후 진공 상태에서 절연유를 케이스의 내측으로 함침시키는 단계로 구성함과 아울러 제1플라스틱 필름(11)의 표면적을 넓히기 위해 제1플라스틱 필름(11)의 제1면(a)과 제2면(b) 중 적어도 어느 한 면에 요철(p)을 형성하여 러프(rough)면을 갖도록 구성하여, 고압 콘덴서지 제조시 사용되는 콘덴서지로 인한 손실값, 내압 특성 및 열화특성을 개선시켜 원하는 특성을 만족하는 고압 콘덴서를 제조할 수 있도록 함에 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a dielectric of a high pressure capacitor, and has an electrode film (1) on a first plastic film (11) having a predetermined thickness and dielectric constant and having a first surface (a) and a second surface (b) formed in a plane. 3) overlapping and winding up to form a winding element 10, and assembling the winding element 10 to the inside of the case 21 and impregnating the insulating oil into the inside of the case in a vacuum state, In order to increase the surface area of the first plastic film 11, roughness is formed on at least one of the first surface a and the second surface b of the first plastic film 11, thereby roughing. It is configured to have a surface, to improve the loss value, pressure resistance characteristics and deterioration characteristics due to the capacitor paper used in the manufacture of the high-pressure capacitor paper to be able to manufacture a high-pressure capacitor that satisfies the desired characteristics.
Description
본 발명은 고압콘덴서의 유전체 제조방법에 관한 것으로, 특히 고압콘덴서에서 절연유의 함침을 용이하게 하기 위해 사용되는 콘덴서지를 제거한 유전체를 형성하여 고압 콘덴서의 내압 특성을 개선함과 아울러 고압 콘덴서의 사용 중에 발생되는 열화특성을 개선시키기 위한 고압콘덴서의 유전체 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a dielectric of a high pressure capacitor, and in particular, to form a dielectric having removed the capacitor paper used to facilitate the impregnation of the insulating oil in the high pressure capacitor to improve the breakdown voltage characteristics of the high voltage capacitor and also occur during use of the high voltage capacitor. The present invention relates to a method of manufacturing a dielectric of a high pressure capacitor for improving deterioration characteristics.
필름 콘덴서는 전극재의 제조방법에 따라 증착박형 콘덴서와 전극박형 콘덴서가 있다. 증착박형 콘덴서는 유전재질 필름에 알루미늄(Al)이나 아연(Zn) 등의 금속을 증착시켜서 전극을 형성하여 소형 및 경량화가 가능하다. 이에 반해 전극박형 콘덴서는 유전재질 필름에 알루미늄(Al)박이나 주석(Sn)박을 겹쳐 전극을 형성하여 저항치가 낮고 열적으로 안정하며 전기적으로 우수한 특성을 갖는다.The film capacitor includes a deposition thin capacitor and an electrode thin capacitor according to an electrode material manufacturing method. Deposition thin capacitors can be compact and lightweight by forming electrodes by depositing a metal such as aluminum (Al) or zinc (Zn) on a dielectric film. In contrast, an electrode thin capacitor has an aluminum (Al) foil or a tin (Sn) foil formed on a dielectric film to form an electrode, thereby having low resistance, thermal stability, and excellent electrical characteristics.
최근 필름 콘덴서는 전기적으로 우수한 고성능 및 고신뢰성이 요구되는 전극박형 콘덴서가 많이 요구되고 있다. 고성능 및 고신뢰성이 요구되는 전극박형 콘덴서의 종래의 제조방법을 첨부된 도 1 및 도 2를 참고하여 설명하면 다음과 같다.In recent years, film capacitors require a lot of electrode-type capacitors that require high electrical performance and high reliability. Referring to Figures 1 and 2 attached to the conventional manufacturing method of an electrode thin capacitor that requires high performance and high reliability are as follows.
도 1은 종래의 고압콘덴서의 유전체의 권취상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 유전체의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 고압콘덴서를 제조하기위해 먼저 도 2에서와 같이 전극필름(3), 플라스틱 필름(1), 콘덴서지(2) 및 플라스틱 필름(1)의 순서로 교대로 겹친 상태에서 도 1에서와 같이 말아 감아서 권취소자(5)를 형성한다. 여기서, 플라스틱 필픔(1)은 폴리프로필레인(Polypropylene: PP)나 폴리에스터(Polyester: PET)가 사용되며 전극필름(3)은 알루미늄(Al)이나 주석(Sn)박이 사용된다.1 is a perspective view showing a wound state of a dielectric of a conventional high pressure capacitor, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the dielectric shown in FIG. As shown in FIG. 1, in order to manufacture the high pressure capacitor, the electrode film 3, the plastic film 1, the condenser paper 2, and the plastic film 1 are alternately stacked as shown in FIG. 2. Roll up as in to form a winding element (5). Here, the plastic film 1 is made of polypropylene (PP) or polyester (PET) and the electrode film 3 is made of aluminum (Al) or tin (Sn) foil.
권취소자(5)가 형성되면 권취소자(5)를 케이스(도시 않음)의 내측에 조립한 후 콘덴서지(2)를 건조하여 대기 중에서 흡수한 수분을 제거한다. 콘덴서지(2)의 건조가 완료되면 케이스에 리드(lead)선을 개재한다. 리드선이 케이스에 개재되면 케이스의 덮개(도시 않음)를 덮은 다음 덮개와 케이스 접촉면을 완전히 밀봉한 후 진공 상태에서 케이스의 내측에 절연유(도시 않음)를 함침시켜 고압 콘덴서를 제조하게 된다. 절연유는 고압 콘덴서의 유전체(4)를 보다 높은 절연도를 갖도록 하기 위해 사용되며 유전체(4)를 형성하는 플라스틱 필름(1) 사이에 절연유의 함침을 용이하게 하기 위해 콘덴서지(2)가 사용된다.When the winding device 5 is formed, the winding device 5 is assembled inside the case (not shown), and then the capacitor paper 2 is dried to remove moisture absorbed from the air. When drying of the capacitor | condenser paper 2 is completed, a lead wire is interposed in a case. When the lead wire is interposed in the case, the cover (not shown) of the case is completely covered, and then the cover and the case contact surface are completely sealed, and the high pressure capacitor is manufactured by impregnating insulating oil (not shown) inside the case under vacuum. Insulating oil is used to make the dielectric 4 of the high pressure capacitor have a higher degree of insulation, and a condenser paper 2 is used to facilitate the impregnation of the insulating oil between the plastic film 1 forming the dielectric 4. .
유전체(4)에 절연유의 함침을 용이하도록 하기 위해 사용되는 콘덴서지(2)는 유전체(4)의 절연층 확보를 용이하게 하는 반면에 콘덴서지(2)를 사용함으로 인해 종래의 고압 콘덴서는 다음과 같은 문제점이 발생된다.The capacitor paper 2 used to facilitate the impregnation of the insulating oil in the dielectric 4 facilitates the securing of an insulating layer of the dielectric 4, while the conventional high voltage capacitor is used due to the use of the capacitor paper 2 as follows. The same problem occurs.
첫째, 콘덴서지(손실값: 0.2 내지 0.4％)는 플라스틱 필림(손실값: 0.01％ 이하) 보다 손실이 크므로 인해 콘덴서지와 플라스틱 필름으로 이루어지는 유전체의 유전손실이 높아져 고압 콘덴서의 동작시 열이 많이 발생되어 전극필름을 오염시킬 수 있다. 전극필름이 오염되는 경우에 부분 코로나가 유발되어 고압 콘덴서의제품의 특성을 열화시킬 수 있다.First, since the capacitor paper (loss value: 0.2 to 0.4%) has a larger loss than the plastic film (loss value: 0.01% or less), the dielectric loss of the dielectric paper composed of the capacitor paper and the plastic film increases, resulting in heat loss during operation of the high pressure capacitor. It may occur a lot and contaminate the electrode film. If the electrode film is contaminated, it may cause partial corona, which may deteriorate the product characteristics of the high pressure capacitor.
둘째, 콘덴서지에 절연유가 충분히 함침되지 못한 경우에 주위의 온도에 따라 콘덴서지에 절연유가 점차적으로로 흡수되어 유전체 내에 절연유의 부족현상이 나타나게 되며, 이로 인해 고압 콘덴서의 내부에 공극(void)이 형성되어 내전압 특성에 치명적인 결과를 유발하게 되어 제품의 신뢰성이 저하된다.Second, when the insulating oil is not sufficiently impregnated in the capacitor paper, the insulating oil is gradually absorbed into the capacitor paper according to the ambient temperature, and the shortage of the insulating oil appears in the dielectric, which causes voids in the high voltage capacitor. The product's reliability is deteriorated by causing fatal results on the withstand voltage characteristics.
셋째, 콘덴서지를 이용하여 유전체를 형성하는 경우에 고압 콘덴서의 유전체 제조공정 중에 대기 중에 포함된 수분을 콘덴서지가 흡수하게 되므로 콘덴서지를 완전하게 건조시키기 위한 어려움이 발생되며 콘덴서지를 건조하기 위한 공정이 추가되고, 천연펄프로 콘데서지를 사용함으로 인해 고압 콘덴서의 제조원가가 증가된다.Third, when the dielectric is formed using the capacitor paper, the capacitor paper absorbs the moisture contained in the atmosphere during the dielectric manufacturing process of the high-pressure capacitor, so that it is difficult to completely dry the capacitor paper, and the process for drying the capacitor paper is added. The use of capacitors with natural pulp increases the manufacturing cost of the high pressure capacitor.
본 발명의 목적은 고압 콘덴서에서 절연유의 함침을 용이하게 하기 위해 사용되는 콘덴서지를 제거하고 플라스틱 필름만으로 고압 콘덴서의 유전체를 제조하는 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a dielectric of a high pressure capacitor using only a plastic film and removing the capacitor paper used to facilitate the impregnation of the insulating oil in the high pressure capacitor.
본 발명의 다른 목적은 고압 콘덴서의 유전체의 제조시 사용되는 콘덴서지를 제거하여 고압 콘덴서의 내압 특성을 개선함과 아울러 고압 콘덴서의 사용 중에 발생되는 열화특성을 개선시킬 수 있도록 함에 있다.Another object of the present invention is to remove the capacitor paper used in the manufacture of the dielectric of the high pressure capacitor to improve the breakdown voltage characteristics of the high pressure capacitor and to improve the deterioration characteristics generated during the use of the high pressure capacitor.
본 발명의 또 다른 목적은 천연펄프 재질이 사용되는 콘덴서지를 제거함과 아울러 콘덴서지를 건조시키기 위한 공정을 제거함으로써 고압 콘덴서의 제조과정을 단순화시킴과 아울러 고압 콘덴서의 제조원가를 절감할 수 있도록 함에 있다.Still another object of the present invention is to simplify the manufacturing process of the high pressure capacitor and to reduce the manufacturing cost of the high pressure capacitor by removing the capacitor paper using the natural pulp material and removing the process for drying the capacitor paper.
도 1은 종래의 고압콘덴서의 유전체의 권취상태를 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing a wound state of a dielectric of a conventional high pressure capacitor,
도 2는 도 1에 도시된 유전체의 단면도,2 is a cross-sectional view of the dielectric shown in FIG.
도 3a 및 도 3c는 본 발명에 따른 고압콘덴서의 유전체 제조방법의 제1실시예를 나타낸 도,3A and 3C illustrate a first embodiment of a method of manufacturing a dielectric for a high voltage capacitor according to the present invention;
도 4a 및 도 4b는 도 3b에 도시된 플라스틱 필름의 다른 실시예를 나타낸 도,4A and 4B show another embodiment of the plastic film shown in FIG. 3B;
도 5는 본 발명에 적용된 플라스틱 필름의 재질특성을 나타낸 표,5 is a table showing the material properties of the plastic film applied to the present invention,
도 6a 및 도 6g는 본 발명에 따른 고압콘덴서의 유전체 제조방법의 제2실시예를 나타낸 도,6A and 6G illustrate a second embodiment of a method of manufacturing a dielectric for a high pressure capacitor according to the present invention;
도 7은 본 발명의 유전체가 적용된 콘덴서와 콘덴서 페이퍼가 적용된 콘덴서의 온도별 손실변화의 시험결과를 나타낸 그래프,FIG. 7 is a graph showing test results of loss change for each temperature of a capacitor to which a dielectric according to the present invention and a capacitor to which a capacitor paper is applied;
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 고압콘덴서의 유전체 제조방법의 제3실시예를 나타낸 도이다.8A and 8B illustrate a third embodiment of a method for manufacturing a dielectric of a high voltage capacitor according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
3: 전극필름 10: 권취소자3: electrode film 10: winding element
11: 제1플라스틱 필름 12: 제2플라스틱 필름11: first plastic film 12: second plastic film
13: 제3플라스틱 필름 21: 케이스13: third plastic film 21: case
22:덮개It is a cover 22
본 발명에 따르면, 고압 콘덴서의 유전체 제조방법은 소정의 두께 및 유전율을 갖음과 아울러 제1면 및 제2면이 평면으로 형성된 제1플라스틱 필름 위에 전극필름을 겹친 후 감아권취소자를 형성하는 단계와, 권취소자를 케이스의 내측에 조립한 후 진공 상태에서 절연유를 케이스의 내측으로 함침시키는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a method of manufacturing a dielectric of a high-voltage capacitor has a predetermined thickness and dielectric constant, and a method of forming a winding winding element after overlapping an electrode film on a first plastic film having a first surface and a second surface formed in a plane; After assembling the winding element to the inside of the case, it is characterized in that it comprises a step of impregnating the insulating oil into the inside of the case in a vacuum state.
상기 제1플라스틱 필름의 제1면과 제2면 중 적어도 어느 한 면에 요철이 형성되며, 제1플라스틱 필름의 재질은 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에스터(Polyester), 폴리카보네이트(Polycarbonate) 및 폴리에틸렌(Polyetylene) 중 어느 하나가 선택되어 적용되고 제1플라스틱 필름의 두께는 4 내지 800um임을 특징으로 한다.Unevenness is formed on at least one of the first and second surfaces of the first plastic film, and the material of the first plastic film is polypropylene, polyester, polycarbonate, and polyethylene. (Polyetylene) is selected from one of the applied and the thickness of the first plastic film is characterized in that 4 to 800um.
제1플라스틱 필름의 유전율은 2 내지 4이고 제1플라스틱 필름의 스페이스 팩터는 25％이하 이며, 전극필름의 재질은 알루미늄(Al)이나 주석(Sn) 중 어느 하나가 선택되어 적용됨을 특징으로 한다.The dielectric constant of the first plastic film is 2 to 4 and the space factor of the first plastic film is 25% or less, and the material of the electrode film is selected from aluminum (Al) or tin (Sn).
(실시예)(Example)
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3a 및 도 3c는 본 발명에 의한 고압콘덴서의 유전체 제조방법의 제1실시예를 나타낸 도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 고압콘덴서의 유전체 제조방법은 소정의 두께 및 유전율을 갖음과 아울러 제1면(a) 및 제2면(b)이 평면으로 형성된 제1플라스틱 필름 (11)위에 전극필름(3)을 겹친 후 감아 권취소자(10)를 형성하는 단계와, 권취소자(10)를 케이스(21)의 내측에 조립한 후 진공 상태에서 절연유를 케이스의 내측으로 함침시키는 단계로 구성된다.3A and 3C are diagrams illustrating a first embodiment of a method for manufacturing a dielectric of a high voltage capacitor according to the present invention. As shown, the dielectric manufacturing method of the high-pressure capacitor according to the present invention has a predetermined thickness and dielectric constant, and on the first plastic film 11 having the first surface a and the second surface b formed in a plane. Forming the winding element 10 after the electrode film 3 is overlapped, and assembling the winding element 10 inside the case 21 and impregnating the insulating oil into the inside of the case in a vacuum state. do.
본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the present invention in more detail as follows.
본 발명의 고압 콘덴서의 유전체는 제1플라스틱 필름(11) 및 절연유(도시 않음)를 포함하여 구성됨을 먼저 밝힌다. 여기서, 절연유는 석유정제유, 광물유 및 식물유 중 어느 하나 이며 이들을 단독으로 또는 혼합하여 사용한다.First, the dielectric of the high pressure capacitor of the present invention includes the first plastic film 11 and the insulating oil (not shown). Here, the insulating oil is any one of petroleum refined oil, mineral oil and vegetable oil, and these may be used alone or in combination.
제1플라스틱 필름(11)과 절연유로 구성되는 본 발명의 유전체를 제조하기 위해 먼저, 도 3a 및 도 3b에서와 같이 소정의 두께 및 유전율을 갖음과 아울러 제1면(a) 및 제2면(b)이 평면으로 형성된 제1플라스틱 필름 (11)위에 전극필름(3)을 겹친 후 감아 권취소자(10)를 형성하는 단계를 실시한다. 여기서, 전극필름(3)은 알루미늄(Al)이나 주석(Sn)이 사용된다.In order to manufacture the dielectric of the present invention composed of the first plastic film 11 and the insulating oil, first, as shown in FIGS. 3A and 3B, the first surface (a) and the second surface ( b) overlapping the electrode film 3 on the first plastic film 11 formed in this plane, and then winding it to form a winding element 10. Here, the electrode film 3 is made of aluminum (Al) or tin (Sn).
권취소자(10)가 형성되면 권취소자(10)를 도 3c에서와 같이 케이스(21)의 내측에 조립한 후 권취소자(10)의 전극필름(3)에 리드선(24)을 조립한다. 리드선(24)의 조립이 완료되면 이 후 케이스(21)를 덮개(22)로 밀봉한 후 절연유 주입구(23)를 통해 진공상태에서 절연유를 케이스(21)의 내측으로 함침시키는 단계를 실시하여 고압 콘덴서의 유전체를 형성하게 된다.When the winding device 10 is formed, the winding device 10 is assembled inside the case 21 as shown in FIG. 3C, and then the lead wire 24 is assembled to the electrode film 3 of the winding device 10. After the assembly of the lead wire 24 is completed, the case 21 is sealed with the cover 22, and then the step of impregnating the insulating oil into the inside of the case 21 in a vacuum state through the insulating oil injection port 23 is carried out. The dielectric of the capacitor is formed.
도 3b에 도시된 플랫(flat)면을 갖는 제1플라스틱 필름(11) 만을 이용한 본 발명의 유전체 제조방법의 제1실시예에서 제1플라스틱 필름(11)의 표면적을 넓히기 위한 다른 실시예를 첨부된 도 4a 및 도 4b를 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 4a 및 도 4b는 도 3b 에 도시된 플라스틱 필름의 다른 실시예를 나타낸 도이다.도시된 바와 같이, 제1플라스틱 필름(11)의 제1면(a)과 제2면(b) 중 적어도 어느 한 면에 요철(p)을 형성하여 러프(rough)면을 갖도록 한다. 즉, 도 4a는 제1플라스틱 필름(11)의 제2면(b)에 요철(p)이 형성된 상태를 나타내며, 도 4b는 제1플라스틱 필름(11)의 제1면(a)과 제2면(b) 모두에 요철(p)이 형성된 예를 나타낸다. 여기서, 요철(p)은 반도체 식각공정이나 사출 등을 이용하여 형성할 수 있다.Another embodiment for enlarging the surface area of the first plastic film 11 in the first embodiment of the dielectric manufacturing method of the present invention using only the first plastic film 11 having the flat surface shown in FIG. 3b is attached. 4A and 4B, the following description will be made. 4A and 4B illustrate another embodiment of the plastic film shown in FIG. 3B. As shown, at least one of a first surface a and a second surface b of the first plastic film 11 is shown. Unevenness (p) is formed on one surface to have a rough surface. That is, FIG. 4A illustrates a state in which the unevenness p is formed on the second surface b of the first plastic film 11, and FIG. 4B illustrates the first surface a and the second surface of the first plastic film 11. The example in which the uneven | corrugated p was formed in all the surface (b) is shown. Here, the unevenness p may be formed using a semiconductor etching process or injection.
제1플라스틱 필름(11)에 도 4a 및 도 4b에서와 같이 요철(p)을 형성하는 경우에 제1플라스틱 필름(11)의 스페이스 팩터(space factor)는 25％이하로 설정되어 요철(p)을 형성한다. 여기서, 스페이스 팩터는 도 4b에서와 같이 제1플라스틱 필름(11)의 마이크로 미터의 측정에 의한 두께(T1)과 제1플라스틱 필름(11)의 중량에 의한 두께(T2)을 이용하여 산출한다. 즉, ((T2-T1)/T2)×100 의 수식에 의해 스페이스 팩터를 산출한다.In the case where the unevenness p is formed in the first plastic film 11 as shown in FIGS. 4A and 4B, the space factor of the first plastic film 11 is set to 25% or less, and thus the unevenness p is formed. To form. Here, the space factor is calculated using the thickness T1 by the measurement of the micrometer of the first plastic film 11 and the thickness T2 by the weight of the first plastic film 11 as shown in FIG. 4B. That is, the space factor is calculated by the formula ((T2-T1) / T2) × 100.
스페이스 팩터의 산출기준은 고압 콘덴서가 전자레인지에 적용되는 경우에 한하여 제1플라스틱 필름(11)의 스페이스 팩터를 25％이하 설정하였다. 전자레인지에 사용되는 고압콘덴서의 제1플라스틱 필름(11)의 스페이스 팩터를 25％이상으로 설정하는 경우에 권취소자(10)의 상태를 유지하기 어려우며, 권취소자(10)를 케이스(21)의 내측에 조립하는 작업이 어렵기 때문에 제1플라스틱 필름(11)의 스페이스 팩터를 25％이하로 설정하여 요철(p)을 형성하였다. 여기서, 제1플라스틱 필름(11)의 스페이스 팩터를 25％이하로 설정하는 경우는 본 발명에 의한 유전체가 적용되는 고압 콘덴서가 전자레인지에 적용되는 경우에 한하며 다른 기기에 적용되는 경우에는 스페이스 팩터가 25％이상이 될 수 있다.As for the calculation criteria of the space factor, the space factor of the 1st plastic film 11 was set to 25% or less only when a high pressure capacitor is applied to a microwave oven. When the space factor of the first plastic film 11 of the high-pressure capacitor used in the microwave oven is set to 25% or more, it is difficult to maintain the state of the winding element 10, and the winding element 10 of the case 21 Since the work of assembling inside is difficult, the unevenness p was formed by setting the space factor of the first plastic film 11 to 25% or less. In this case, when the space factor of the first plastic film 11 is set to 25% or less, the high-pressure capacitor to which the dielectric according to the present invention is applied is applied to a microwave oven. It may be 25% or more.
25％이하의 스페이스 팩터를 갖는 제1플라스틱 필름(11)의 재질은 도 5에서와 같이 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리카보네이트 및 폴리에틸렌 중 어느 하나가 선택되거나 두 개이상 조합하여 사용됨과 아울러 제1플라스틱 필름(11)의 유전율은 제1플라스틱 필름(11)의 재질에 따라 2 내지 4를 갖는다. 소정의 유전율을 갖는 재질이 적용되는 제1플라스틱 필름(11)의 두께는 각각의 재질에 따라 4 내지 800um로 형성된다. 예를 들어, 제1플라스틱 필름(11)의 재질로 폴리프로필렌이 적용되는 경우에 유전율은 2.2, 두께는 4 내지 50um로 형성된다.The material of the first plastic film 11 having a space factor of 25% or less is selected from one of polypropylene, polyester, polycarbonate, and polyethylene, or used in combination of two or more, as shown in FIG. The dielectric constant of the film 11 has 2 to 4 depending on the material of the first plastic film 11. The thickness of the first plastic film 11 to which a material having a predetermined dielectric constant is applied is formed in a range of 4 to 800 μm according to each material. For example, when polypropylene is applied as the material of the first plastic film 11, the dielectric constant is 2.2 and the thickness is 4 to 50um.
본 발명의 제1실시예에서와 같이 제1플라스틱 필름(11) 단독으로 유전체를 제조하는 방법 외에 도 5a 내지 도 5g에서와 같이 복수개의 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12)을 이용하여 유전체를 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다.As in the first embodiment of the present invention, in addition to the method of manufacturing the dielectric by the first plastic film 11 alone, the plurality of first plastic films 11 and the second plastic films 12 as shown in FIGS. Referring to the method of manufacturing a dielectric using the following.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 고압콘덴서의 유전체 제조방법의 제2실시예를 나타낸 도이다. 도시된 바와 같이 먼저 소정의 두께 및 유전율을 갖음과 아울러 제1면(a) 및 제2면(b)이 평면으로 형성된 제1플라스틱 필름(11) 위에 소정의 두께 및 유전율을 갖음과 아울러 제1면(a) 및 제2면(b)이 평면으로 형성된 제2플라스틱 필름(12)을 겹친 후 제2플라스틱 필름(12) 위에 전극필름(3)을 겹친 후 감아 권취소자(10: 도 3a에 도시됨)를 형성하는 단계가 실시된다. 권취소자(10)가 형성되면 권취소자(10)를 케이스(21: 도 3c에 도시됨)의 내측에 조립한 후 진공상태에서 절연유를 케이스(21)의 내측으로 함침시키는 단계를 실시하여 유전체를 제조한다.6A to 6G are diagrams illustrating a second embodiment of a method for manufacturing a dielectric of a high voltage capacitor of the present invention. As shown in the drawing, first, the film has a predetermined thickness and dielectric constant, and has a predetermined thickness and dielectric constant on the first plastic film 11 having the first surface a and the second surface b formed flat. After stacking the second plastic film 12 having the surface a and the second surface b formed in a plane, the electrode film 3 is stacked on the second plastic film 12, and then wound and wound up. (Shown) is performed. When the winding device 10 is formed, the winding device 10 is assembled inside the case 21 (shown in FIG. 3C), and the dielectric oil is formed by impregnating the insulating oil into the inside of the case 21 in a vacuum state. Manufacture.
복수개의 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12)을 이용하여 유전체를 제조하는 제2실시예에서 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12)의 표면적을 넓히기 위한 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 6b 내지 도 6g에서와 같이 복수개의 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12) 중 적어도 어느 한 플라스틱 필름의 제1면(a)과 제2면(b) 중 적어도 어느 한 면에 요철(p)을 형성한다.In the second embodiment of manufacturing the dielectric using the plurality of first plastic films 11 and the second plastic film 12, another method for increasing the surface area of the first plastic film 11 and the second plastic film 12 is made. An embodiment is described as follows. At least one of the first surface (a) and the second surface (b) of the plastic film of at least one of the plurality of first plastic film 11 and the second plastic film 12 as shown in Figure 6b to 6g. Unevenness (p) is formed in the grooves.
예를 들어, 도 6b는 제1플라스틱 필름(11)의 제2면(b)에 요철(p)이 형성된 예를 나타내며, 도 6c는 제1플라스틱 필름(11)의 제1면(a) 및 제2면(b) 모두에 요철(p)을 형성한 예를 나타내고, 도 6d는 제1플라스틱 필름(11)의 제2면(b)과 제2플라스틱 필름(12)의 제1면(a)에 각각 요철(p)이 형성된 예를 나타내고 있다.For example, FIG. 6B illustrates an example in which the unevenness p is formed on the second surface b of the first plastic film 11, and FIG. 6C illustrates the first surface a and the first plastic film 11. An example in which the unevenness p is formed on both of the second surfaces b is illustrated, and FIG. 6D illustrates a second surface b of the first plastic film 11 and a first surface a of the second plastic film 12. The example in which the uneven | corrugated p was formed in () is shown, respectively.
도 6e는 제1플라스틱 필름(11)의 제1면(a)과 제2플라스틱 필름(12)의 제2면(b)에 각각 요철(p)이 형성된 예를 나타내며, 도 6f는 제1플라스틱 필름(11)의 제2면(b)과 제2플라스틱 필름(12)의 제2면(b)에 각각 요철(p)이 형성된 예를 나태내고, 도 6g는 제1플라스틱 필름(11)의 제1면(a) 및 제2면(b)에 요철(p)이 형성됨과 아울러 제2플라스틱 필름(12)의 제1면(a) 및 제2면(b)에 요철(p)이 형성된 다양한 예를 나타내고 있다.FIG. 6E illustrates an example in which the unevenness p is formed on the first surface a of the first plastic film 11 and the second surface b of the second plastic film 12, respectively, and FIG. 6F illustrates the first plastic film. FIG. 6G shows an example in which the unevenness p is formed on the second surface b of the film 11 and the second surface b of the second plastic film 12, respectively. FIG. 6G shows an example of the first plastic film 11. Unevenness (p) is formed on the first and second surfaces (a) and (b), and unevenness (p) is formed on the first and second surfaces (a) and (b) of the second plastic film 12. Various examples are shown.
복수개의 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12)의 표면적을 넓히기 위해 형성되는 요철(p)은 도 4b에 도시된 제1플라스틱 필름(11)과 같이 고압 콘덴서가 전자레인지에 적용되는 경우에 스페이스 팩터를 25％이하로 설정되어 형성되며, 본 발명의 제2실시예에서의 복수개의 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12)의 재질, 유전율 및 두께는 도 3a에 도시된 제1플라스틱 필름(11)과 동일하게 선택하고 설정되어 형성된다.Unevenness (p) is formed to increase the surface area of the plurality of first plastic film 11 and the second plastic film 12 is applied to a microwave oven, such as the first plastic film 11 shown in Figure 4b In this case, the space factor is set to 25% or less, and the materials, dielectric constants, and thicknesses of the plurality of first plastic films 11 and the second plastic films 12 in the second embodiment of the present invention are illustrated in FIG. 3A. Selected and set in the same manner as the first plastic film 11 shown in the formed.
이와 같이 복수개의 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12)을 겹쳐 권취소자(10: 도 3a에 도시됨)를 형성함과 아울러 각각의 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12)에 선택적으로 요철(p)을 형성하여 유전체를 제조하는 경우에 손실값은 모든 경우에 대해서 0.01％ 이하의 수준으로 매우 낮은 손실을 나타낸다(측정장비: 오토매틱 스테링 브리지(automatic schering bridge), 모델명: DAC-ASC-3S, 제조사: 소켄(SOKEN, 일본)).In this way, the plurality of first plastic films 11 and the second plastic film 12 are overlapped to form a winding device 10 (shown in FIG. 3A), and each of the first plastic film 11 and the second plastic film is formed. In the case of producing dielectrics by selectively forming irregularities (p) on the film 12, the loss value is very low at a level of 0.01% or less in all cases (measurement equipment: automatic schering bridge ), Model name: DAC-ASC-3S, manufacturer: SOKEN (Japan)).
복수개의 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12) 만을 이용하는 경우에 매우 낮은 손실값은 갖는 본 발명의 유전체의 온도별 손실변화를 첨부된 도 7을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 7은 플라스틱 필름(PF) 만으로 유전체를 구성하는 경우와 종래에 콘덴서지(CP)를 이용하여 유전체를 구성한 고압 콘덴서의 온도별 손실의 변화를 나타내고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 종래의 콘덴서지(체)를 이용한 유전체는 온도가 증가하는 경우에 85℃에서 0.2％까지 크게 증가하는 반면에 본 발명에서와 같이 플라스틱 필름(PF) 만을 이용하는 경우에 손실값이 매우 낮은 정도에서 일정하게 유지되어 고압 콘덴서가 안정된 동작을 하게 된다.When only a plurality of the first plastic film 11 and the second plastic film 12 is used, the loss change for each temperature of the dielectric of the present invention having a very low loss value will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 illustrates changes in temperature loss of a high-pressure capacitor in which a dielectric is composed of only a plastic film PF and a conventional dielectric is formed of a capacitor paper CP. As shown in FIG. 7, the dielectric using the conventional capacitor paper (sieve) greatly increases to 0.2% at 85 ° C. when the temperature is increased, while loss is achieved when only the plastic film (PF) is used as in the present invention. The value remains constant at a very low level, resulting in a stable operation of the high voltage capacitor.
복수개의 제1플라스틱 필름(11)과 제2플라스틱 필름(12) 만을 이용하여 온도의 변화에 관계없이 고압 콘덴서가 안정된 동작을 유지할 수 있는 유전체의 제조방법의 제3실시예를 첨부된 도 8a 및 도 8b를 이용하여 설명하면 다음과 같다.8A and 3B illustrate a method of manufacturing a dielectric material capable of maintaining a stable operation of a high pressure capacitor regardless of a change in temperature using only a plurality of first plastic films 11 and a second plastic film 12. Referring to Figure 8b as follows.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 고압콘덴서의 유전체 제조방법의 제3실 시예를 나타낸 도이다. 도시된 바와 같이 먼저, 소정의 두께 및 유전율을 갖음과 아울러제1면(a) 및 제2면(b)이 평면으로 형성된 다수개의 제1플라스틱 필름(11) 내지 제n플라스틱 필름(n)을 순차적으로 겹친 후 제n플라스틱 필름(n) 위에 전극필름(3)을 겹친 후 감아 권취소자(10: 도 3a에 도시됨)를 형성하는 단계를 실시한다. 권취소자(10)가 형성되면 권취소자(10)를 케이스(21: 도 3c에 도시됨)의 내측에 조립한 후 진공 상태에서 절연유를 케이스(21)의 내측으로 함침시키는 단계를 실시하여 본 발명의 유전체를 제조하게 된다.8A and 8B illustrate a third exemplary embodiment of a method of manufacturing a dielectric for a high voltage capacitor of the present invention. As shown, first, a plurality of first plastic films 11 to n-th plastic film n having a predetermined thickness and dielectric constant and having a first surface a and a second surface b formed in a plane After overlapping sequentially, the electrode film 3 is stacked on the nth plastic film n, and then wound to form a winding device 10 (shown in FIG. 3A). When the winding device 10 is formed, the winding device 10 is assembled inside the case 21 (shown in FIG. 3C), and the step of impregnating the insulating oil into the inside of the case 21 in a vacuum state is performed. To make a dielectric.
다수개의 제1플라스틱 필름(11) 내지 제n플라스틱 필름(n)을 이용하여 유전체를 제조시 다수개의 제1플라스틱 필름(11) 내지 제n플라스틱 필름(n)은 각각 도 3b에 도시된 제1플라스틱 필름(11)과 동일한 재질, 유전율 및 두께로 선택되고 설정되어 사용된다. 여기서, 제1플라스틱 필름(11) 내지 제n플라스틱 필름(n)은 도 3b에 도시된 제1플라스틱 필름(11)과 같이 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리카보네이트 및 폴리에틸렌 중 어느 하나가 선택되거나 두 개이상 조합하여 사용된다.When the dielectric is manufactured using the plurality of first plastic films 11 to n-th plastic film n, the plurality of first plastic films 11 to n-th plastic film n are respectively shown in FIG. 3B. It is selected, set and used with the same material, dielectric constant and thickness as the plastic film 11. Here, the first plastic film (11) to the n-th plastic film (n) is selected from one or two of polypropylene, polyester, polycarbonate and polyethylene like the first plastic film 11 shown in Figure 3b It is used in combination above.
도 3b에 도시된 제1플라스틱 필름(11)과 동일한 재질, 유전율 및 두께로 선택 및 설정되는 다수개의 제1플라스틱 필름(11) 내지 제n플라스틱 필름(n)의 각각의 표면적을 넓히기 위해 다수개의 제1플라스틱 필름(11) 내지 제n플라스틱 필름 (n)중 적어도 어느 한 플라스틱 필름에 요철(p)을 형성함과 동시에 요철(p)이 형성된 플라스틱 필름의 제1면(a)과 제2면(b) 중 적어도 어느 한 면에 요철(p)이 형성된다.To increase the surface area of each of the plurality of first plastic films 11 to n-th plastic film n selected and set with the same material, dielectric constant, and thickness as the first plastic film 11 shown in FIG. The first surface a and the second surface of the plastic film on which at least one of the first plastic films 11 to n-th plastic film n is formed, and the irregularities p are formed. Concave-convex p is formed in at least one surface of (b).
예를 들어, 도 8b에 도시된 점선으로 그려진 요철(p)이 제1플라스틱 필름(11)의 제1면(a) 또는 제2면(b)에 형성되거나 양면(a,b)에 동시에 형성될 수있다. 또한, 제1플라스틱 필름(11), 제2플라스틱 필름(12), 제3플라스틱 필름(13),…,제n플라스틱 필름(n)이 동시에 요철(p)을 형성할 수 있다.For example, the irregularities p drawn by the dotted lines shown in FIG. 8B are formed on the first surface a or the second surface b of the first plastic film 11 or simultaneously formed on both surfaces a and b. Can be Further, the first plastic film 11, the second plastic film 12, the third plastic film 13,... The n-th plastic film n may simultaneously form irregularities p.
이상에서와 같이 본 발명에 의한 유전체는 플라스틱 필름만으로 유전체를 구성함으로써 0.05％이하로 매우 낮은 손실값을 가지며 종래의 유전체 제조시 사용되는 콘덴서지를 제거함으로써 콘덴서지의 오염으로 인한 내압 특성의 저하를 개선함과 아울러 고압 콘덴서의 사용 중에 발생되는 열화특성을 개선시킬 수 있으며, 콘덴서지를 건조시키기 위한 공정을 제거할 수 있고 콘덴서지 사용으로 인한 제조원가를 절감할 수 있게 된다.As described above, the dielectric according to the present invention has a very low loss value of 0.05% or less by constituting the dielectric with only plastic film, and improves the deterioration of the breakdown voltage characteristics due to the contamination of the capacitor by removing the capacitor used in the manufacture of the conventional dielectric. In addition, it is possible to improve the deterioration characteristics generated during the use of the high pressure capacitor, to eliminate the process for drying the capacitor paper and to reduce the manufacturing cost due to the use of the capacitor paper.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 유전체는 플라스틱 필름만으로 유전체를 형성함으로써 콘덴서지로 인한 손실값, 내압 특성 및 열화특성을 개선시킬 수 있어 원하는 특성을 만족하는 고압 콘덴서를 제조할 수 있으며 콘덴서지를 사용하지 않음으로써 고압콘덴서의 제조시 제조원가를 절감할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the dielectric of the present invention can improve the loss value, pressure resistance, and deterioration characteristics due to the capacitor paper by forming the dielectric using only the plastic film, thereby manufacturing a high-pressure capacitor satisfying the desired characteristics, and not using the capacitor paper. As a result, the manufacturing cost of the high pressure capacitor can be reduced.
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