电容器 本发明是有关利用随着密封外壳内部的压力上升而使其上盖膨胀形变，并使其导线和外部端钮之间的连接相断开的电容器。
如上述电容器的先有例，可举一个专利公开第62018号公报所记载的内容。其图4所示是这个先有电容器的断面图。图中31是密封外壳，在密封外壳31内装有电容器元件32，充满绝缘油33。并在上述密封外壳31的开口面上，将外端钮38和38安装在上盖39上，而上述外端钮38和38与从电容器元件32引出的导线41和41，籍助于安全装置基板36相连接。然后将上述电容器元件32的下端部，松插入用绝缘材料制成的托底罩35中，目的是使电容器元件32和密封外壳31相互绝缘。
上述先有的电容器，当在异常动作下密封外壳31的内压力进行上升时，由于其压力而使上盖39向外挤压产生膨胀形变。同时由于上盖39的膨胀形变，又使外端钮38和38与导线41和41的连接产生断开，致使通向电容器元件32的电位被截断。从而通过这种安全功能的动作，以防止由于电容器元件32的绝缘被破坏而导致外壳被破坏。
上述先有的电容器，通过利用上盖39的膨胀形变，而可切断外端钮38和38与导线41和41的连接。当然这是一个方面，然而电容器元件32对于密封外壳31而言，也不能说固定的足够牢靠，因此随着上盖39的膨胀形变外端钮38和38的移动，其实电容器元件32也向上盖39侧进行移动，致使外端钮38和38与导线41和41的连接，可能会出现应该切断而未切断，因此存在不能完全保证安全功能地动作。
在上述先有的电容器中，将电容器元件32装入密封外壳31内，并注入绝缘油33。这种电容器部分放电的开始电压偏高，如是金属膜电容器促使其放热，因此可能要设计成更高的电位梯度。另一方面在上述绝缘油33中含有水分和气体，虽然进行充分的脱气脱水处理，总难将这些水分和气体完全清除。正由于在这些绝缘油33中所残留的水分等原因，当在高温下绝缘油33被分解而产生气体，因此由此而产生的内压力，致使安全功能往往会产生误动作。
本发明就是为解决上述缺点而提出的，其第1个目的是，对于由于随着密封外壳内压力的上升而使上盖产生膨胀形变，而导致其导线被切断的电容器，当需要时确实可使其导线处于切断状态，而第2个目的是当发生误动作时，也可完全避免其导线被切断。
因此，本发明的电容器，是将电容器元件2沿轴向上下配置装入一个密封的外壳1内，同时将由于这个密封外壳1内的压力上升而产生膨胀形变的上盖9，使其外周固装在上述密封外壳1上，并在这个上盖9上设有外端钮8，而外端钮8与从上述电容器元件2引出的导线11相连接，从而形成由于上述上盖9的膨胀形变而使外端钮8与导线11切断的电容器。这种电容器在上述电容器元件2的上端侧和上盖9之间，设有辅助构件6，这个辅助构件6的上面侧和上盖9的底面外周相接，而其下面侧，通过夹持上述电容器元件2的轴心的对面两侧，对这个电容器2的上盖9进行控制，形成一个限定这个电容器元件2向上盖9侧进行移动的结构。
上述电容器是通过辅助构件对电容器元件2向上盖9侧的移动，直接和间接地进行控制。因当上盖9产生膨胀形变时，随着外端钮8的移动，相应就防止了电容器元件2的移动，因此确保了外端钮8和导线11之间的连接，确实可实现正确的切断。另外辅助构件6的下面侧，利用夹持其轴心的对面两侧，对电容器元件2的移动，也可从而实现其控制。因此通过这一极简单的机构，即可保证实现对电容器元件2移动的控制。
上述电容器是利用上述辅助构件6，对电容器元件2，设有从其上端侧进行挤压的结构。
在上述电容器中，因通过辅助构件6对电容器元件2采取了挤压固定，因此使外端钮8和导线11之间的连接，更可进一步保证使其准确的切断。
上述电容器是在电容器元件2的下端部和密封外壳1的底部1a之间，配置有对电容器元件2的下端侧进行托起的托底罩，利用这个托底罩5和上述辅助构件6，对上述电容器元件2进行夹持。
在上述电容器中，因采用了托底罩5和辅助构件6进行夹持，使电容器元件2更加牢固的被固定，因此外端钮8和导线11的连接，当然更可进行准确的切断。
上述电容器是在托底罩5中，采取了电容器元件2的下端面和直接面5c相接触，并在5c上设有防止电容器元件2在卷绕方向进行旋转的止滑机构5d。
上述电容器可实现防止电容器元件2的旋转，可防止导线11和11两者的错误接触。
在上述电容器中，其电容器元件2的结构是作为卷绕形，其卷心孔2a是沿着辅助构件6的连接方向而配置的，并在上述辅助构件上设有突出部6a，将这个突出部6a可直接插入上述卷心孔2a中。
在上述电容器中，通过突出部6a插入卷心孔2a的作用，而避免电容器元件2与辅助构件6相接出现倾斜，如此除了确保电容器元件2和密封外壳1之间的绝缘。而又更一进步保证电容器元件2牢固的固定在密封外壳1之中。
上述电容器是在上述密封外壳1内注入绝缘油3，并在上述密封外壳1中注入吸附剂12而进行密封。
这里所使用的吸附剂，例如可以采用沸石之类。
在上述电容器中，由于采用吸附剂12，可吸附掉残留在绝缘油3中的水分等，因此可防止在高温下由绝缘油3中所分解出的气体产生，也可避免由于误动作而使导线11被切断。
在上述电容器中，其结构是由托底部5a和在托底部5a的周边所设的周边部5b而组成的，其中设有上述电容器元件2的下端面和下部侧面包有绝缘材料的托底罩5的结构，并沿着密封外壳1的内周侧面围设了绝缘表层4，在托底罩5的上述周边部5b和绝缘表层4之间，通注了上述绝缘油3，使其整体封入密封外壳1之中。
在上述电容器中，在绝缘表层4和托底罩5的周边部5b之间，注入了绝缘油3，绝缘油平稳的循环对流，且通过吸附剂12吸附掉绝缘油3中的水分等，因此对这些绝缘构件4和5无任何妨碍。同时也可避免由于误动作而产生的导线11被切断。当然更可保证电容器元件2和密封外壳1之间的绝缘。
下面对本发明电容器的具体实施状态，参照附图加以详细说明。
图1(a)～(b)表示本发明的电容器其中的一实施状态，图1(a)是其整体结构的断面图，图1(b)是部分放大的断面图。
图2(a)～(b)表示用于上述电容器的安全装置基极，图2(a)是其底面图，图2(b)是其侧面图。
图3(a)～(d)表示用于上述电容器的托底罩，图3(a)是其平面图，图3(b)是其C-C的断面图，图3(c)是其A-A的断面图，图3(d)是其B-B的断面图。
图4表示先有例电容器的断面图。
图1(a)～(b)所示是上述电容器的断面图，图1(a)所示为整体结构图，图1(b)所示是同图1(a)中的A部。首先说明同图1(a)，其中1是一个带底圆筒状铝制的密闭外壳。在这个密封外壳1内，装有用金属膜作成圆筒形状的卷绕形电容器元件2。并在这个电容器中注入与上述先有例相同的绝缘油3，但是与上述先有例电容器不同之处，是所注入的油不是达到满量，而是在密封外壳1内的上部侧，使其形成具有一个空气层7的量为止。同时在上述密封外壳1的开口侧装有上盖9，在这个上盖9上装有外端钮8和8。而这个外端钮8和8与从电容器引出的导线11和11相连接。这里的上述上盖9是由铝制成的，在密封外壳1内的压力升高下形成向外部膨胀形变。而外端钮8和导线11的连接，与先有例相同，也利用上述上盖9的膨胀形变而被切断的强度。即通过内压力上升而膨胀形变的上盖9，利用这个膨胀形变而将被切断的连接外端钮8和8，以及利用导线11和11的作用，而保证在密封外壳1内由于压力上升不会产生误动作，也就是说由这些构件形成的一个安全装置。
同图1(a)中所示的6是安全装置基板(辅助构件)，其底面图如图2(a)所示，侧面图如图2(b)所示。正如这些图所示那样，上述安全装置基板6是圆板状，在其底面的中心部设有圆锥形突出部6a，并在其径向突设有比突出部6a的高度低的延伸压片6b，另外还在其上面的外周部围设了具有前沿的周边6c。将上述突出部6a插入电容器元件2的卷心孔2a中，使上述的前沿周边6c与上盖9的底面外周部相接，将上述压片6b压接在电容器元件2的上面，使夹持其轴心的对面两侧与其相压接，如此统被安装在密封外壳1之中。
图3(a)所示5是用聚丙烯制成的绝缘性的托底罩。这个托底罩5，在图3(a)示出了其平面图，图3(b)示出了图3(a)中的C-C断面图，在图3(c)示出了相同A-A的断面图，而在图3(d)示出了B-B的断面图。正如这些图所示，上述托底罩5处于约中心部的上方，它是由在上下方向具有弹性的凸状底部5a和在底部5a周边带有前沿周边部5b而组成的。这个周边部5b的内径，比上述电容器元件2的外径稍大，如图1所示，将电容器元件2松插入托底罩5之中，其下端部被包覆着。另外，在与后部5a中相压接的电容器元件2的压接面5c中，设有两条沿径向交叉90°的延伸肋5d，其断面形状如图3(c)所示呈三角形。在底部5a的里面，处于其肋5d的下方设有4个脚座5e，将托底罩5夹装在密封外壳1的底部1a和电容器元件2的下端部之间，使具有凸状托底罩5的底部5a的下部与周边部5b的侧方相连通一体。
在上述密封外壳1中，沿着外壳的内周侧面，周涂了一层聚脂绝缘表层。其绝缘表层4如图1(a)中虚线A部的放大图图1(b)所示，它与托底罩5的周边部5b之间形成一个间隙10。但是像这种电容器，虽然可在托底罩5的周边部5b的外侧涂以绝缘表层，当然也可在上述周边部5b内侧涂以绝缘表层，不见得必须在上述周边部5b和绝缘表层4之间，肯定形成明确的间隙10，实际5b和4两者之间也采用灌通绝缘油3的方法。
图1(a)中所示的12，是作为吸附剂用封入密封外壳1中的沸石。这种沸石12是属于碱金属或碱土类金属的结晶性含水铝硅酸盐，一般化学式为：
MeO·Al2O3·mSiO2·nH2O
(Me是表示碱金属2原子或碱土金属1原子)，而本电容器所用的沸石，其比重比绝缘油3要大，因此使被封入的沸石12，势必要沉淀于密封外壳1的底部侧面胶滞化。沸石被封入的方法，第1首先将沸石12装进密封外壳1内，然后注入绝缘油3的方法；第2是先向密封外壳1内注入绝缘油3，然后装入沸石12和方法；第3是将沸石12添加在绝缘油3之中，然后将已混有沸石的绝缘油3注入密封外壳1之中的方法。这种电容器的制造方法，可采取上述三种方法中的任何一种。
按上述结构形成的电容器，当有异常动作时，只要密封外壳1的内压力出现上升，则上述安全装置即进行动作，使电容器元件2的电路被切断，可预防因绝缘体被破坏而产生外壳的破坏。况且这时在密封外壳1内注入了绝缘油3，同时还封入了沸石12。因此，绝缘油3中的水分和气体或空气层7中的湿气等，均可通过上述沸石12而被吸附。因此可防止在高湿下绝缘油3被分解而产生气体，可防止因绝缘油3和空气层7异常时发生膨胀，这种安全装置可避免误动作的发生。表1所示是当封入上述沸石12的情况和未封入沸石12的状态下，由于安全装置的动作，所测得的至电容器成开放状态的时间数据。抽样结构，表中从No.1～10是未封入沸石12的状态，而从No.11～20是封入沸石12的状态。这些电容器的额定电压为400V下其电容量为30μF，测量条件是在温度为90℃在额定电的1.25倍的电压下进行的。
从表1所示可知，在封入沸石12的情况下，可获得所期望的寿命时间，即其所经历的平均值约在10000个小时以上其安全装置进行动作，而未封入沸石的情况，其经历平均值约1800个小时，也就是说电容量变化小的电容器元件2，还仍是在正常的功能状态下，其安全装置才进行动作。从此表中也可知，由于在密封外壳1内封入了沸石12，吸附了绝缘油3中的水分等，从而避免了安全装置的误动作。而且由于封入了沸石12，而使绝缘油3中的水分和气体或空气层7中的湿气等均得到吸附，因也省略了在制造过程中的脱气和脱水处理工程，可简化制造设备和制造工程以及缩短其制造时间。
按上述结构组成的电容器，通过由与上盖9的底面外周部相压接而被控制向上方位移动安全装置基板6，以及在上下方向上具有弹性的托底罩5，对电容器元件2从上下进行夹持。因此上述上盖9在异常时，虽产生膨胀形变，但因其外周部分被固定在密封外壳1上，实际这部分并未形变。所以上盖9虽处于膨胀形变时，其上述安全装置基板6仍可控制其向上方的位置。如此，当然由于上盖9的膨胀形变，虽外端钮8和8向上方进行移动，其电容器元件2仍处于密封外壳1内固定不动。所以由此可保证能够切断由于上盖9的膨胀形变而产生外端钮8和8与导线11和11之间的连接。而且这时的电容器元件2，通过在安全装置基板6的下面侧沿径向延伸的压片6b，利用对电容器轴心进行夹持的对面两侧对其位置进行控制。这样既确保了对其位置的控制，又可保证安全装置的准确动作。此外在上述安全装置基板6上还设有突出部6a，并将其突出部6a插入电容器元件2的卷心孔2a之中。因此托底罩5的底部5a尽管形成的凸状压接面5c是曲面，但仍可对电容器元件2进行无倾斜的夹持，既可牢固的固定又可保证与密封外壳1之间的绝缘。此外在上述压接面5c上还设有断面三角状的肋5d。这个肋的功能是为防止电容器元件2，在其卷绕方向进行旋转的止滑机构，通过这个肋可防止由于电容器元件2的旋转而引起的导线11和11的误接触。同时上述的肋条5d，可加强托底罩5的底部5a，可在长期内起到稳定的保持其弹性效果。此外在上述托底罩5中设有脚部5e，使底部5a的下方和周边部5b的侧方相互连通。从而将底部5a下方的绝缘油3中所残存的气体，可通过周边部5b的侧方排除，即可被沸石12而吸附。
再者，在密封外壳1的内圆侧面上周涂了绝缘表层4，并且与托底罩5的周边部5b之间同时形成间隙10。因此使绝缘油3通过此间隙10在密封外壳1内进行环流，通过沸石12对绝缘油3中的水分等进行吸附，从而可顺利的实现电容器元件2的绝缘。
可使用的沸石12，其比重比绝缘油3要大，目的使其沉淀于密封外壳1的底部形成胶滞化。这样通过胶滞化的沸石12对其下部进行支撑，所以更可进一步使电容器元件2被牢固的固定在密封外壳1之中。
以上对本发明的具体实施状态进行了说明，但此发明不仅限于上述的状态，可在本发明的范围内进行各种的变化。通过上述安全装置基板6构成了辅助构件，但在这个辅助构件6和电容器元件2之间也可籍助于上罩等，通过上罩等实际也可构成对电容器元件2位移的控制。当然，上盖9和托底罩5等材质可不受上述的限制。尤其托底罩5在上下方向如具有弹性，固然通过托底罩如安全装置基板6可对电容器元件2牢固的进行夹持，但是不具有弹性实际也可实现充分的夹持。
在上述电容器中，通过辅助构件可实现电容器元件向上盖侧移动的控制。从而防止了在上盖膨胀形变时，随着外端钮的移动而电容器元件相应移动的现象，确保了外端钮和导线之间的连接进行准确的切断。而且其辅助构件的下面侧，利用夹持电容器元件轴心对面的两侧，也控制了电容器元件的移动。所以利用极简单的结构而确保了对电容器元件移动的控制。
在上述电容器中，由于通过辅助构件对电容器元件进行了牢固地挤压。因此使外端钮和导线之间的连接，可实现准确的切断。
在上述电容器中，由采取了托底罩和辅助构件进行夹持，使电容器元件固定的更牢固，因此使外端钮和导线之间的连接，更有实现准确切断保证。
在上述电容器中，可实现防止电容器元件的旋转，可防止导线的误接触。
在上述电容器中，通过突出部插入卷心孔，而防止了电容器元件与辅助构件产生倾斜的压接，这样在确保电容器元件和密封外壳之间绝缘的基础上，尚可使电容器元件和密封外壳相容的更牢固。在上述电容器中，通过吸附剂可吸附在绝缘油中所残存的水分，可防止在高温下绝缘油所分解出来的气体，又可避免由于误动作而发生的导线被切断。
在上述电容器中，使绝缘表层和托底罩的周边部之间通以绝缘油并进行顺畅的对流，又因利用吸附剂对绝缘油中的水分进行吸附，因此对绝缘构件和吸附均无影响。这样既可避免由于误动作而使导线被切断，又可保证电容器元件和密封外壳之间的绝缘。
表1
未加入沸石 加入沸石 号至开放状态的时间 1 1740 2 1920 3 1830 4 1790 5 2010 6 1960 7 1650 8 1710 9 1580 10 1690 平均 1790 号 至开放状态的时间 11 9830 12 11400 13 10800 14 9650 15 8890 16 9350 17 11800 18 9940 19 10500 20 11900 平均 10400