电容器装置的制作方法

文档序号:17644361发布日期:2019-05-11 00:53阅读:289来源:国知局
电容器装置的制作方法

技术领域

本申请涉及一种具有多个电容器值的电容器,所述电容器值可选择性地连接以匹配被替换的一个或多个电容器的电容。



背景技术:

电容器的一种常见用途是与空调系统的电机相连接。该系统通常使用两个电容器,其中一个电容器与压缩机电机结合使用,另一个较小值电容器与风扇电机结合使用。由不同制造商制造或不同型号的具有不同BTU容量的空调系统都可使用具有不同值的电容器。这些电容器寿命有限,有时会失效,导致系统无法工作。

进行维修呼叫的维修人员通常不会事先知道是否需要更换电容器来维修空调系统,或者需要使用什么数值的电容器进行维修。一种选择是维修人员在维修车中携带大量不同数值的电容器,但维护这样的库存是困难和昂贵的,尤其是因为可能同一天会随机需要几个具有相同数值的电容器。另一种选择是维修人员返回商店或访问供应商,以获取所需数值的替代电容器。这是效率低下的,因为取得零件的出行时间大大延长了完成维修所需的总时间。如果在炎热的日子里积压无效的空调系统,是非常有害的。这个问题在与空调系统有关的情境下出现,但也可能在任何将电容器与电机配合使用,并通过维修呼叫更换电容器的情境下发生。其他典型的例子是制冷和加热系统、泵和利用压缩机的制造系统。

理想的替换电容器具有与故障电容器相同的电特性和物理特性,即它应在相同或更高电压额定值下提供相同电容值,可使用相同的引线进行连接,并可安装在相同的支架或其他安装件上。它也应具有相同的安全保护,由Underwriter Laboratories或其他公司进行的独立测试证实。过去已经努力提供这样的电容器,但是并没有产生适于替换具有大范围的电容值的电容器的商业上可接受的电容器。

美国专利3,921,041和美国专利4,028,595公开了两个同心卷绕电容器部件(concentric wound capacitor section)形式的双电容器元件。美国专利4,263,638也示出了形成在卷绕电容性元件中的双电容器部件,并且美国专利4,352,145示出了具有双元件的卷绕电容器,但是表明可提供多个同心电容性元件,美国专利4,312,027和美国专利5,313,360也有这样的说明。这些专利中没有一个示出具有必要的电气和物理特性的电容器来代替可能在维修呼叫中遇到的各种故障电容器中的任何一种。

在美国专利4,558,394中描述了提供具有多个可选电容值的电容器的努力。封装在塑料绝缘材料中的卷绕电容器元件中提供了三个电容部件。外部端子接线片与电容器的各部件中的一个部件连接,并且第二外部端子接线片与所有三个电容器部件具有公共连接。预连线的固定跨接线(pre-wired fixed jumper)中的每个都并联连接该三个电容器部件,且预连线的固定跨接线的一部分暴露在塑料封装上方。这允许切断一个或两个跨接线以从并联配置中移除一个或两个电容器部件,并由此调整端子接线片间的有效电容值。‘394专利表明,可以将不同的连接进一步组合,但没有提供任何合适的手段来做到这一点。

在美国专利5,138,519中描述了另一种提供电容器的尝试,其中可以在维修呼叫上选择电容。该电容器具有两个并联的电容器部件,并具有用于将电容器连接到电路中的两个外部端子。其中一个端子是可旋转的,且其中一个电容器部件通过导线连接到可旋转端子,该导线可能由于端子旋转而断开。这提供了选择性地去除该电容器部件并由此将该单元的电容减小到剩余电容器的电容值。这个电容器在具有压力断续器系统的带封盖的流体填充壳体中的提供了一个只有两个电容值的选择。

在为交流应用提供通用可调电容器的另一次努力中,美国Radionic公司生产的电容器在圆柱形卷绕电容器元件中具有五个同心电容器部件。从电容器部件的一端提供公共引线,并从各电容器部件的另一端提供单独的引线。卷绕的电容器元件被封装在塑料绝缘材料中,导线从封装材料向外延伸。刀形连接器安装在导线末端,并提供滑动橡胶套管以暴露端子从而进行连接并在连接完成后遮蔽端子。通过以并联关系、串联关系或并联和串联关系的组合来连接各个电容器部件,可选择各种电容值。在以后的版本中,刀形端子安装在封装材料上。这些电容器不符合维修人员的需要。连接难以实现,且封装的结构在电容器故障的情况下不提供压力中断保护,其中电容器不符合行业安全标准并且未被商业接受或获得商业成功。

因此,尽管对适用于替换各种数值的故障电容器的电容器提供维修人员的需求已经被认识到相当长的一段时间,但是迄今还没有实现满足维修人员在这方面的需求的电容器。这是一个持续的需求,解决方案将是本领域的一项重大进步。



技术实现要素:

本申请的一个目标是提供一种可被连接为可选电容值的电容器。

本申请的一个目标是提供一种包含多个电容值的电容器,所述电容器可在实践中被连接以替换故障电容器的一个或多个电容值。

本申请的一个目标是提供一种具有上述目标并在压力事件故障时操作以将自身与电路断开的电容器。

本申请的一个目标是将多个电容值加入单个替换电容器中,所述单个替换电容器适于将所述多个电容值中的选定电容值连接到电路中。

本申请的一个目标是提供一种具有前述目标中一个或多个目标并提供安全的制作和维护其连接的电容器。

本申请的一个目标是通过利用选择所提供的多个电容值时的容差范围来增加用包含所述多个电容值的电容器来替换故障电容器的灵活性。

本申请的一个目标提供一种具有不同电容值的电容器,用于替换多个故障电容器中的任何一个电容器的,并满足或超过所述故障电容器的额定值和安全特性。

在实施本申请的公开时,提供一种替换电容器,所述替换电容器具有多个可选电容值。电容性元件具有多个电容器部件,每个所述电容器部件具有电容值。每个电容器部件具有部件端子,且所述电容器部件连接到电容性元件公共端子。所述电容性元件与绝缘流体一起被容纳在壳体中,所述绝缘流体至少部分且优选基本上围绕所述电容性元件。所述壳体设有压力断续器封盖组件,所述压力断续器封盖组件包括具有公共封盖端子和其上的多个部件封盖端子的封盖。所述电容性元件的部件端子分别连接至所述部件封盖端子,且所述电容性元件的公共端子连接至所述公共封盖端子,同时所述压力断续器封盖组件适于在电容性元件具有灾难性压力事件故障的情况下根据需要断开一个或多个连接以断开所述电容性元件与电路的连接。所述替换电容器被连接进电路中,以通过连接至所述公共封盖端子和部件封盖端子中的选定端子来替换故障电容器,所述电容器部件和连接被选定以提供对应于被替换的所述电容器的一个或多个电容值。所述连接可包括并联连接电容器部件、串联连接电容器部件、以并联和串联的组合的方式连接电容器部件,以及分开连接一个或多个电容器部件以提供两个或更多独立电容值。

在本申请的一个方面中,所述电容性元件是具有多个同心卷绕电容器部件的卷绕圆柱形电容性元件,每个所述同心卷绕电容器部件具有电容值。电容器部件的数量优选为六个,但可为四个或五个,或可大于六个。具有最大电容值的所述电容器部件是所述电容性元件的外层三个部件中的一个部件。所述电容器部件通过绝缘屏障分开,且金属喷雾施加到所述电容器部件的末端。所述绝缘屏障承受与将导线连接到所述电容器部件相关的热量。

在本申请的另一个方面中,所述电容性元件是两个或多个卷绕圆柱形电容性元件。每个电容器部件和电容值可有一个卷绕圆柱形电容性元件,并且也可有四个、五个或六个这样的卷绕圆柱形电容性元件。此外,所述两个或多个卷绕圆柱形电容性元件中的至少一个卷绕圆柱形电容性元件可提供两个或多个电容器部件。在特定方面中,存在两个卷绕圆柱形电容性元件,每个所述卷绕圆柱形电容性元件提供三个电容器部件。然而,所述电容器部件连接在公共端子处。

所述壳体可采用一种或多种几何形状,例如,所述壳体的截面可以是圆柱形,即具有圆柱形侧壁、底壁和开口顶部,以容纳所述一个卷绕圆柱形电容性元件或容纳提供所述电容器部件的所述多个卷绕电容性元件。所述壳体的截面还可以是椭圆形,例如,可生产具有椭圆形截面的壳体。

另外,根据本申请公开的一些方面,所述压力断续器封盖组件包括可变形圆盖,所述可变形圆盖具有外围边缘,所述外围边缘密封地固定至所述壳体的上端。所述公共封盖端子和部件封盖端子在其上隔开的位置处安装至所述封盖,并具有从所述封盖向下延伸至远端的端子柱。刚性断开板支撑在所述封盖下方并限定通过其中的开口,所述开口容纳所述端子柱并露出其所述远端。导体将所述电容器部件端子和所述公共元件端子分别连接至所述部件封盖端子和公共封盖端子的相应端子柱的远端。当所述封盖向外变形时,所述端子柱远端的导体连接处断开。在更具体方面中,将所述电容器部件连接至所述部件封盖端子柱的远端的所述导体是绝缘线,同时其末端焊接到箔片,所述箔片焊接至邻近所述断开板的所述端子柱的远端。

另外,在一些结构中,所述公共封盖端子大体位于所述封盖上的中心处,且所述部件封盖端子定位在围绕所述公共封盖端子的隔开的位置处。然而,可实施其他布局,用于定位所述封盖端子和所述公共封盖端子。所述部件封盖端子包括至少一个刀片式连接器,优选包括两个或多个刀片式连接器,所述刀片式连接器从所述封盖向外延伸,用于容纳匹配的连接器来将所述电容器部件中的选定电容器部件连接进电路。所述公共封盖端子优选具有四个刀片式连接器。

本申请的额外方面包括向所述部件和公共封盖端子提供绝缘体,所述绝缘体包括从所述封盖直立的圆柱杯,同时至少所述公共盖端子的圆柱杯延伸至所述刀片式连接器的刀片或延伸在其上方。根据本申请的优选方面,所述绝缘体包括具有屏障杯的封盖绝缘屏障,所述屏障杯从所述封盖直立并基本围绕中间的公共封盖端子,所述封盖绝缘屏障还具有屏障鳍,所述屏障鳍从所述屏障杯径向延伸并在相邻的部件封盖端子之间展开。

本申请通过将一个或多个电容器部件连接进电路、通过将引线附接至所述盖端子来实施。这包括并联连接电容器部件、串联连接电容器部件、连接单独电容器部件或以并联和串联结合的方式连接电容器部件,以根据需要匹配被替换的故障电容器的电容值。所述电容器部件可根据要求被连接以替换多个电容器值,来替代电容器已出现故障的电容器。

在本申请的另一个方面中,所述电容器部件的电容值在指定值的容差范围内变化,从而可有效利用一个电容器部件来单独地或以电容器部件的组合来替换两个电容值中的一个值。

在本申请的另一个方面中,一种电容器装置包括壳体,所述壳体具有椭圆截面,所述椭圆截面能够容纳多个电容器,每个所述电容器具有电容值。每个电容器具有第一电容器端子和第二电容器端子。所述电容器装置还包括具有外围边缘的封盖组件,所述外围边缘密封地固定至所述壳体。所述封盖组件包括具有接触的公共封盖端子,所述接触从所述封盖向上延伸。所述封盖组件还包括多个电容器封盖端子,所述多个电容器封盖端子中的每个电容器封盖端子具有至少一个从所述封盖向上延伸的接触。所述封盖组件还包括第一导体和第二导体,所述第一导体将所述多个电容器中的一个电容器的第一电容器端子连接至所述多个电容器封盖端子中的一个电容器封盖端子,所述第二导体将所述电容器的第二电容器端子连接至所述公共封盖端子。所述封盖组件还包括绝缘杯的结构,以在每对相邻封盖端子之间形成绝缘屏障。所述公共封盖端子和所述多个电容器封盖端子中的每个电容器封盖端子单独位于所述绝缘杯中的一个绝缘杯中。

在本申请的另一个方面中,一种电容器装置包括壳体,所述壳体具有椭圆截面,所述椭圆截面能够容纳多个电容性元件。所述电容性元件中的一个或多个电容性元件提供至少一个电容器,所述至少一个电容器具有第一电容器端子和第二电容器端子。所述电容器装置还包括封盖组件,所述封盖组件包括可安装至所述壳体的可变形盖和具有从所述封盖延伸的接触的公共封盖端子。所述封盖组件还包括至少三个电容器封盖端子,所述至少三个电容器封盖端子中的每个电容器封盖端子具有至少一个从所述可变形封盖延伸的接触。所述可变形封盖被构造成在所述多个电容性元件中的至少一个电容性元件的操作故障时移位所述至少三个电容器封盖端子中的至少一个电容器封盖端子。所述封盖组件还包括至少四个绝缘结构。所述四个绝缘结构中的一个绝缘结构与所述至少三个电容器封盖端子中的一个电容器封盖端子相关。所述电容器装置还包括第一导体和第二导体,所述第一导体能够将所述多个电容器元件中的一个电容器元件所提供的电容器的第一电容器端子电连接至所述至少三个电容器封盖端子中的一个电容器封盖端子,所述第二导体能够将所述电容器元件中的一个电容器元件提供的所述电容器的第二电容器端子电连接至所述公共封盖端子。

一些实施方式可包括一个或多个以下特征。所述多个电容性元件中的每个电容性元件都可单独卷绕。所述多个电容性元件中的一个电容性元件的组合电容值可大于约4.0微法拉。所述至少四个绝缘结构中的每个绝缘结构都可以是杯形。所述绝缘结构中的每个绝缘结构可着色。所述绝缘结构中的至少两个绝缘结构可着不同颜色。至少一个电容器的电容值可在约1.5微法拉到约5.0微法拉的范围内。

在本申请的另一个方面中,一种电容器装置包括壳体,所述壳体具有椭圆截面,所述椭圆截面能够容纳多个电容性元件。所述多个电容性元件中的一个或多个电容性元件提供至少一个电容器,所述至少一个电容器具有第一电容器端子和第二电容器端子。所述电容器装置还包括封盖组件,所述封盖组件包括可安装至所述壳体的可变形封盖和具有从所述封盖延伸的接触的公共封盖端子。所述封盖组件还包括至少三个电容器封盖端子,所述至少三个电容器封盖端子中的每个电容器封盖端子具有至少一个从所述可变形封盖延伸的接触。所述可变形封盖被构造成在操作故障时移位所述至少三个电容器封盖端子中的至少一个电容器封盖端子。所述封盖组件还包括至少四个着色的绝缘结构。所述四个着色的绝缘结构中的一个着色的绝缘结构与所述至少三个电容器封盖端子中的一个电容器盖端子相关联。所述电容器装置包括第一导体和第二导体,所述第一导体能够将所述多个电容器元件中的一个电容器元件提供的电容器的第一电容器端子电连接至所述至少三个电容器封盖端子中的一个电容器封盖端子,所述第二导体能够将所述多个电容器元件中的一个电容器元件提供的所述电容器的第二电容器端子电连接至所述公共封盖端子。

实施方式可包括一个或多个以下特征。所述多个电容性元件中的每个电容性元件可单独卷绕。所述多个电容性元件中的一个电容性元件的组合电容值可大于约4.0微法拉。所述至少四个着色的绝缘结构中的每个着色的绝缘结构可以是杯形。所述着色的绝缘结构中的至少两个着色的绝缘结构可着不同颜色。所述至少一个电容器具有的电容值可在约1.5 微法拉到约5.0微法拉的范围内。

在本申请的另一个方面中,一种电容器装置包括壳体,所述壳体具有椭圆截面,所述椭圆截面能够容纳多个电容性元件。所述多个电容性元件中的一个或多个电容性元件提供至少一个电容器,所述至少一个电容器具有第一电容器端子和第二电容器端子。所述至少一个电容器具有的电容值可在约1.5微法拉到约5.0微法拉的范围内。所述电容器装置还包括封盖组件,所述封盖组件包括可安装至所述壳体的可变形封盖和具有从所述封盖延伸的接触的公共封盖端子。所述封盖组件包括至少三个电容器封盖端子。所述至少三个电容器封盖端子中的每个电容器封盖端子具有至少一个从所述可变形封盖延伸的接触。所述可变形封盖被构造成在操作故障时移位所述至少三个电容器封盖端子中的至少一个电容器封盖端子。所述封盖组件包括至少四个绝缘结构。所述四个绝缘结构中的一个绝缘结构与所述至少三个电容器封盖端子中的一个电容器封盖端子相关。所述电容器装置还包括第一导体和第二导体,所述第一导体能够将所述多个电容性元件中的一个电容性元件提供的电容器的第一电容器端子电连接至所述至少三个电容器封盖端子中的一个电容器封盖端子,所述第二导体能够将所述多个电容性元件中的一个电容性元件提供的所述电容器的第二电容器端子电连接至所述公共封盖端子。

一些实施方式可包括以下一个或多个特征。所述多个电容性元件中的每个电容性元件可单独卷绕。所述多个电容性元件中的一个电容性元件的组合电容值可大于约4.0微法拉。所述至少四个绝缘结构中的每个绝缘结构可以是杯形。所述至少四个绝缘结构中的每个绝缘结构可着色。所述至少四个绝缘结构中的至少两个绝缘结构可着不同颜色。

在本申请的一个方面,还提供了一种电容器装置,所述电容器装置包括:三个电容性器件,其被容纳在具有椭圆截面的壳体中,其中每个电容性器件具有第一电容器端子和第二电容器端子;封盖组件,所述封盖组件包括:可被安装至所述壳体的可变形封盖,三个电容器封盖端子,每个所述电容器封盖端子对应于所述三个电容性器件中的一个,并且每个电容器封盖端子具有从所述可变形封盖延伸的至少一个接触,公共封盖端子,其具有从所述可变形封盖延伸的至少一个接触,以及三个绝缘结构,其中每个绝缘结构被配置为为所述三个电容器封盖端子中的至少一个提供绝缘;三个导体,其中每个导体被配置为将所述电容性器件中的一个电连接到所述电容器封盖端子中的一个;以及磁性元件,其被设置于所述壳体中。

在一些实施例中,所述磁性元件是具有圆形形状的磁体。

在一些实施例中,所述磁体被设置为靠近所述壳体的底壁。

在一些实施例中,所述磁体被设置在所述电容器装置的绝缘杯上。

在一些实施例中,所述磁体被设置在所述壳体的底壁和所述电容器装置的绝缘杯之间。

在一些实施例中,所述磁体的厚度为4毫米。

在一些实施例中,所述电容器装置还包括一个或多个磁体,其被设置为靠近所述壳体的底壁。

在一些实施例中,所述磁体中的两个或更多个被堆叠。

在一些实施例中,所述磁性元件是具有环形形状的磁体。

在一些实施例中,所述磁性元件是具有矩形形状的磁体。

在一些实施例中,所述磁体被设置为靠近所述壳体的侧壁。

在一些实施例中,每个电容性器件分别提供1.5至5.0微法拉之间的总的电容值。

在一些实施例中,所述三个电容性器件具有8.0至11.5微法拉之间的总的电容值。

在一些实施例中,每个电容性器件分别提供2.5至5.0之间的至少一个电容值。

在一些实施例中,所述三个电容性器件对应于单个卷绕电容性元件中的三个电容器部件。

在一些实施例中,所述三个电容性器件被分别地卷绕。

在一些实施例中,每个电容器封盖端子包括少于4个刀片。

在一些实施例中,所述三个绝缘结构中的至少两个绝缘结构都被着色。

在一些实施例中,所述三个绝缘结构中的至少两个绝缘结构被着有不同颜色。

本申请的其他和更具体的目的和特征将部分地被本领域技术人员理解,并且将部分地出现在以下对优选实施例和权利要求的描述中,并与附图结合在一起。

附图说明

图1是根据本申请所述的电容器的透视图;

图2是图1中电容器的俯视图;

图3是沿图2中的线3-3的图1中电容器的截面图;

图4是图1中电容器的电容性元件的侧视图,其包括连接至电容器部件的导线导体;

图5是图1中电容器的电容性元件的俯视图,其包括连接至电容器部件的导线导体;

图6是图4和图5中导线导体的远端的局部放大图,其连接至箔片;

图7是图4和图5中导线导体的远端的局部放大图,其连接至箔片;

图8是沿图3中的线8-8的图1中电容器的截面图,并示出了图1中的电容器的压力断续器封盖组件;

图9是图1中电容器的压力断续器封盖组件的分解透视图;

图10是图1中电容器的压力断续器封盖组件的局部放大视图;

图11是图1中电容器的俯视图,其中示出了被连接至风扇电机和压缩机电机的选定的电容器部件;

图12是如图11所示连接的图1中电容器的示意性电路图;

图13是图1中电容器的俯视图,具有跨接线以并联连接选定的电容器部件,并且该电容器被示出在电路中连接至风扇电机和压缩机电机;

图14是如图13所示连接的图1中电容器的示意性电路图;

图15是图1中电容器的俯视图,该电容器串联连接选定的电容器部件,并且该电容器还被示出在电路中被连接至电机;

图16是如图15所示连接的图1中电容器的示意性电路图;

图17是图1中电容器的俯视图,具有跨接线以串联连接选定的电容器部件,并示出在电路中连接至电机;

图18是如图17所示连接的图1中电容器的示意性电路图;

图19是大体沿图2中的线24-24的图1中电容器的截面图,但示出了电容性元件故障后的电容器;

图20是根据本申请所述的电容器的截面图;

图21是图20中电容器的电容性元件的侧视图,其包括连接至电容器部件的导体;

图22是图21中电容器的电容性元件的折叠式俯视图和底视图,其包括连接至电容器部件的导体;

图23是根据本申请所述的电容器的截面图;

图24是图23中电容器的电容性元件的透视图,其包括连接至电容器部件的一些导体;

图25是图23中电容器的电容性元件的俯视图,其包括连接至电容器部件的导体;

图26(a)-(c)示出了包括椭圆形壳体的电容器的透视图;

图27(a)-(c)示出了包括椭圆形壳体的电容器的前视图和侧视图;

图28(a)-(c)示出了椭圆形壳体的封盖组件的视图;

图29是图26(a)-(c)中电容器的示意性电路图;

图30是电容性元件的一个示例的透视图;

图31是图30中电容性元件的电路示意图;

图32是图30中电容性元件的局部截面图;

图33是包括磁体的电容器的一个示例;

图34是包括磁体的电容器的一个示例。

贯穿各个附图,相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

图1-3以及其他附图示出的电容器将在下面进行说明。电容器10适于替换多个电容器中的任何一个电容器。因此,维修人员在维修呼叫上携带电容器10,并且在遇到故障电容器时,维修人员可以利用电容器10来替换故障电容器,其中电容器10被连接以提供与故障电容器相同的电容值。

电容器10具有电容性元件12,该电容性元件具有多个电容器部件,每个该电容器部件具有电容值。电容性元件12也在图4和图5中示出。在本申请所述的优选实施例中,电容性元件12具有六个电容器部件20-25。电容性元件12是一个卷绕的圆柱形元件,它是通过在先美国专利3,921,041、美国专利4,028,595、美国专利4,352,145和美国专利5,313,360 中描述的技术的扩展制造的,这些专利在此引入作为参考。这些专利涉及具有两个电容器部件而不是多个电容器部件(例如,电容性元件12的六个电容器部件20-25)的电容性元件。因此,电容性元件12具有中心卷轴(spool)或芯轴(mandrel)28,其具有中心开口 29。第一和第二介电膜都在一侧上具有金属化层,并以圆柱形式卷绕在芯轴28上,第一和第二介电膜中的一个膜的非金属化侧与另一个膜的金属化侧接触。移除该一个或两个金属化层的选定部分,以提供多部件电容性元件。元件绝缘屏障插入绕组以分隔电容器部件,元件绝缘屏障也呈圆柱形结构。提供五个元件绝缘屏障30-34,以分隔六个电容器部件 20-25,其中元件绝缘屏障30分隔电容器部件20和21,元件绝缘屏障31分隔电容器部件 21和22,元件绝缘屏障32分隔电容器部件22和23,元件绝缘屏障33分隔电容器部件23 和24,以及元件绝缘屏障34分隔电容器部件24和25。

元件绝缘屏障是绝缘聚合物片材,其在电容性元件12中是厚度为.005英寸的聚丙烯,并被卷绕到电容性元件12中。可使用.0025到.007的厚度,并且也可使用其他材料。每个屏障具有约23/4至4卷聚丙烯片材,其中元件绝缘屏障具有约.013到.020英寸的厚度。屏障 30-34比之前用在具有较少电容器部件的电容器中的屏障要厚。屏障30-34的重要特征是它们能够承受来自相邻焊接的热量而不会损失电绝缘的完整性,使得相邻的部件可以被桥接。

如本领域所知,每个金属化膜都具有一个未金属化的边缘,从而一个膜的金属化边缘暴露在卷绕电容性元件12的一个末端处,另一个膜的金属化边缘则暴露在电容性元件12 的另一个末端处。参考图3和图5,在电容性元件12的下方末端处,屏障30-34不从膜延伸,且建立元件公共端子36来与所有电容器部件20-25的一个金属化膜中露出的金属化边缘接触。元件公共端子36优选为施加在电容性元件12末端上的锌喷剂。

在电容性元件12的顶端处,如图3和图5所示,元件绝缘屏障30-34延伸在卷绕金属化膜上方。为每个电容部件20-25提供单独的电容器元件部件端子,也通过将锌或其他金属喷雾施加到电容性元件12的末端上,同时在元件绝缘屏障30-34之间并紧邻这些元件绝缘屏障的每个电容器部件20-25上部署锌。元件的部件端子由数字40-45标识。电容器部件 20的元件部件端子40从最外部元件绝缘屏障30延伸至电容性元件12的外表面,电容器部件25的元件部件端子45从最内层元件绝缘屏障34延伸至中心芯轴28。元件部件端子 41-44分别部署在电容器部件21-24上。

导体优选为六个绝缘线50-55形式,每个绝缘线分别具有焊接至元件部件端子40-45 的末端,如图5最佳所示。聚丙烯屏障30-34的厚度抵抗由于将导线50-55连接到端子40-45 的焊接造成的烧穿。

导线50-55的绝缘体是彩色编码的,以便于识别哪个导线连接到哪个电容器部件。连接至电容器部件20的元件部件端子40的导线50具有蓝色绝缘体,连接至电容器部件21 的元件部件端子41的导线51具有黄色绝缘体,连接至电容器部件22的元件部件端子42 的导线52具有红色绝缘体,连接至电容器部件23的元件部件端子43的导线53具有白色绝缘体,连接至电容器部件24的元件部件端子44的导线54具有白色绝缘体,以及连接至电容器部件25的元件部件端子45的导线55具有绿色绝缘体。这些颜色如图4所示。

电容性元件12进一步设有箔条导体38,其一端在37处附接至元件公共端子36。箔条导体38除了连接点37和其远端39之外涂有绝缘体。连接至外层的电容器元件部件20及其端子30的导体50也可以是箔条导体。若需要,箔条或线式导体可用于所有连接。

在电容器10中使用的电容性元件12中,电容器部件20具有25.0微法拉的电容值,电容器部件21具有20.0微法拉的电容值。电容器部件22具有10.0微法拉的电容。电容器部件23具有5.5微法拉的电容值,但标识为具有5.0微法拉的电容,其目的会在下面进一步说明。电容器部件24具有4.5微法拉的电容,但标记为具有5微法拉的电容,这也是为了下面描述的目的。电容器部件25具有2.8微法拉的电容。具有最大电容值的电容器部件 20也具有最多的金属化膜,并因此可有利地作为电容性元件12的最外层部件或外层三个部件中的至少一个。

电容器10还具有壳体60,如图1-3最佳所示,其具有圆柱形侧壁62、底壁64和侧壁 62的开口顶部66。壳体60由铝制成,圆柱形侧壁62具有2.50英寸的外径。这是这种类型电容器的很常规的直径,其中电容器10将易于容纳在安装空间中,同时易于容纳在用于待替换的电容器的安装硬件。然而,可使用其他直径,且壳体还可为塑料或其他合适的材料。

电容性元件12与导线50-55和箔条38容纳在壳体60中,同时元件公共端子36紧邻壳体的底壁64。优选地设置绝缘底杯70用于将电容性元件12与底壁64绝缘,底杯70具有中心柱72和上翻边裙部(up-turned skirt)74,所述中心柱72被容纳在芯轴28的中心开口29中,所述上翻边裙部围绕圆柱形电容性元件12的下侧壁并将其与壳体60的侧壁62 隔开。

绝缘流体76设在壳体60中,并至少部分且优选地基本上围绕电容性元件12。流体76 可以是美国专利6,014,308中所述的流体,该专利整体并入本申请作为参考,或该流体可以是市场上使用的其他绝缘流体中的一种,比如聚丁烯。

电容器10也具有压力断续器盖组件80,如图1-3、8-10和图19最佳所示。封盖组件 80包括可变形圆盖82,其具有直立圆柱裙部84和外围边缘86,如图9和图10最佳所示。裙部84装入壳体60的圆柱形侧壁62的开口顶部66中,外围边缘86被压接(crimp)到壳体60的开口顶部66,以密封电容器10的内部以及其中包含的流体76,如图1和图3所示。

压力断续器盖组件80包括七个安装在可变形盖82上的封盖端子。公共盖端子88大体安装在封盖82的中间处,且部件封盖端子90-95(每个分别对应电容器部件20-25中的一个)间隔地安装在围绕公共盖端子88的位置处。具体参考图1、2、9和图10,部件封盖端子91具有三个安装在端子柱104的上端上的直立刀片98、100和102。端子柱104具有与刀片98、100和102相对的远端105。封盖82具有开口106,用于容纳端子柱104,并具有围绕所述开口的斜面(beveled lip)107。成型的硅树脂绝缘体108紧贴地配合在斜面 107中的封盖下,且端子柱104穿过绝缘体108。在封盖的上侧上,绝缘杯110也围绕柱 104,且绝缘杯110位于硅树脂绝缘体108的顶上;因此,端子91和其端子柱104很好地与封盖82绝缘。其他封盖部件端子92-95同样安装有绝缘杯和硅树脂绝缘体。

公共盖端子88具有四个刀片120和穿过硅树脂绝缘体112的端子柱122。公共盖端子 88安装封盖绝缘屏障114,该封盖绝缘屏障包括细长(elongated)圆柱形中心屏障杯116 和六个屏障鳍(barrier fin)118,该细长圆柱形中心屏障杯116围绕并延伸在公共盖端子 88的刀片120上方,该六个屏障鳍118分别从细长中心屏障杯116向外径向延伸,从而它们可在相邻部件封盖端子90-95之间部署。这为防止相邻的部件封盖端子之间或与公共盖端子88之间的任何电弧或桥接接触提供了额外的保护。替代地,公共封盖端子88可设有绝缘杯116,其优选延伸在刀片120上方但不具有分隔的屏障鳍,尽管使用屏障鳍118是优选的。端子柱122通过绝缘屏障杯116的基座117的底部中的开口,并通过硅树脂绝缘体112,延伸至远端124。

压力断续器盖组件80具有纤维板盘(fiberboard disc)126,端子柱122、端子柱104 和其他部件封盖端子的端子柱延伸通过该纤维板盘。盘126还可由其他合适的材料(比如聚合物)制成。为了组装目的,端子柱104、122等被构造成具有铆钉法兰128的铆钉。端子柱104、122等插入穿过盘126、绝缘体108、112、绝缘杯110和屏障杯116,且封盖端子88、90-95点焊到铆钉与铆钉法兰128相对的末端。因此,铆钉法兰128将封盖端子88、 90-95与绝缘屏障114、绝缘杯110以及硅树脂绝缘体108、112一起固定在封盖82中。纤维板盘126便于这种组装,但若需要,也可省去。端子柱的远端优选露出在铆钉法兰128 的下方。

封盖组件80具有断开板(disconnect plate)130,可能如图3、9和图10最佳所示。断开板130由刚性绝缘材料制成,比如酚醛,并在封盖82下方通过裙部形式的间隔件134隔开。断开板130设有容纳端子柱的远端的开口,比如容纳端子柱104的远端105的开口136 和容纳端子柱122的远端124的开口138。具体参考图9,断开板130可设有突起引导件,比如大体邻近容纳端子柱的远端的开口的线性引导件140和凹部引导件142。这些引导件用于定位目的,如下所述。

在在先的具有三个或更少电容器部件的电容器中,电容器部件和端子柱之间的导体大体是箔条(foil strip),比如用于本申请中电容性元件12的公共元件端子26的箔条。箔条位于端子柱的远端上的多孔板(breaker plate)上,并被焊接到端子柱的远端。在电容器10 中,箔条38的远端39通过焊接被连接至端子柱122的远端124,如在先的电容器一样。

导线50-55没有很好地构造成用于焊接封盖部件端子的端子柱的远端。然而,由于导线50-55更好地容纳在壳体60中并且具有良好的绝缘特性、抗刻痕并容易获得彩色绝缘材料,所以希望导线50-55代替箔条。为了使导线50-55与相应的端子柱进行必要的连接,将箔片56焊接到部件封盖端子90-95的端子柱的每个远端上,且引导件140、142有助于定位箔片56用于焊接程序。可通过将箔条的远端焊接至端子柱并切割箔条以留下箔片56来完成该连接。此后,如图6、7和图10最佳所示,导线50的的导体58通过焊料57焊接到箔片56。导线50的绝缘层59已被剥离以露出导体58。其他导线51-55同样连接至相应的封盖部件端子。或者,箔片可被焊接至导线,然后可将箔片焊接至端子柱,如果需要,或者可采用其他导电附接。

因此,电容器部件20-25中的每个通过彩色编码导线50-55中相应的一个导线连接至对应的部件封盖端子90-95。与每个部件封盖端子90-95相关联的绝缘杯110也使用与导线 50-55中所用的相同颜色来进行颜色编码。这有利于组装,因为每个电容器部件及其导线都容易与正确的相应部件封盖端子相关联,从而可在封盖上识别正确的电容器部件,以建立所需的连接来确立选定的电容值。

在将电容性元件12放置在壳体60中,添加绝缘流体76并将封盖组件80的封盖82密封到壳体60之前,将电线50-55和箔片38连接到端子柱。壳体60可使用与封盖端子相邻的电容器部件20-25的电容值标记,比如,在壳体60中靠近封盖82的一侧或在封盖82上标记。

电容器10可用来替换超过两百种不同电容值中任何一种的故障电容器,包括单值和双值的应用。因此,维修人员几乎可替换他在任何制造商、型号、年龄等的设备上进行维修呼叫时可能遇到的故障电容器。

如上所述,电容器10被预期最广泛地应用在维修空调装置时。空调装置一般具有两个电容器,一个电容器用于压缩机电机,电容值可能或可能不一定较高,另一个电容器电容值较低,用于风扇电机。压缩机电机电容器的电容一般是从20到约60微法拉。风扇电机电容器的电容值一般是从约2.5到12.5微法拉,有时高达15微法拉,尽管该范围中较低端点的值较为常见。

参考图11,连接电容器10以替换压缩机电机电容器和风扇电机电容器,其中压缩机电机电容器具有25.0微法拉的电容值,而风扇电机电容器具有4.0微法拉的电容值。用于压缩机电动机的25.0微法的替换电容是通过以下方式制成:压缩机电机的一个引线160连接到电容器部件20的蓝色部件封盖端子90的一个刀片,该电容器部件具有25.0微法拉的电容值,压缩机电机的另一个引线161连接到公共封盖端子88的一个刀片120。来自风扇电机的引线162连接到电容器部件24的白色部件封盖端子94,且来自风扇电机的第二引线163也连接到公共封盖端子88。如上所述,连接到部件封盖端子94的电容器部件24的实际电容值是4.5微法拉,且电容器10的指令和/或标记指示在端子94处代表的电容器部件24应该用于4.0微法拉的替换。用于此目的的优选标记可以是“5.0(4.0)微法拉”或类似的标记。4.5微法拉的电容值在规定的4.0微法值的大约10%的范围内,且在风扇电机正常运行可接受的容差范围内。当然,也可连接电容器部件24和端子94以替代5.0微法拉电容值,由此电容器部件24的4.5微法的实际电容值给替换故障电容器提供了额外的灵活性。同样地,5.5微法拉电容器部件23可用于替换5.0微法拉或6.0微法拉中的任一个,2.8微法拉电容器部件25可用于3.0微法拉替换或2.5微法拉的额外值。图12示意性示出了电容器部件20和24与图11所示的压缩机电机和风扇电机的连接。

图13示出了电容器10的另一个连接,用于替换60.0微法拉压缩机电机电容器和7.5 微法拉风扇电机电容器。并联电容器总电容值的公式为:Ct=C1+C2+C3....因此,参考图13,通过并联连接部件封盖端子90(电容器部件20的值为25.0微法拉)、部件封盖端子91(电容器部件21的值为20.0微法拉)、部件封盖端子92(电容器部件22的值为10.0 微法拉)和部件封盖端子93(电容器部件23的标称值为5.0微法拉),实现压缩机电机的 60.0微法拉电容值。上述连接通过可与电容器10一起提供的跨接线164、165和166来实现。引线167从电容器部件20的部件封盖端子90连接到压缩机电机,引线168从公共封盖端子88连接到压缩机电机。这具有将特定电容器部件20、21、22和23并联的效果,得到总共60.0微法拉电容;即:25+20+10+5=60。优选但不要求将来自压缩机电机或风扇电机的导线连接到用于提供总电容的电容值最高的电容器部件。

同样地,通过跨接线169并联连接5.0微法拉的电容器部件24的部件封盖端子94和标称2.5微法拉的电容器部件25的部件封盖端子95,以将7.5微法拉电容提供给风扇电机。引线170和171将风扇电机连接至公共封盖端子88和电容器部件25的部件封盖端子95。图14示意性示出了图13所示电容器10的连接。

应了解,部件封盖端子之间的各种其他跨接线连接可用于并联连接选定的电容器部件,以便提供各种各样的电容替换值。

电容器部件也可被串联连接以利用电容器10作为单值替换电容器。这具有增加串联应用中的电容器10的电压额定值的额外优点,即,当电容器的部件串联连接时,电容器10 可在更高电压下安全地工作。实际上,由于现有设备和电路确定工作电压不会增加,并且由串联连接导致的额定电压增加将增加电容器10的寿命,因为它将在远低于其最大额定电压值下工作。

参考图15,所示电容器10具有电容器部件22(端子92),该电容器部件具有10.0微法拉的电容值,并与具有2.5微法拉的标称值的电容器部件25(端子95)串联连接,以提供2.0微法拉的替换电容值。引线175和176实现从相应的部件封盖端子92和95到电机的连接,元件公共端子36连接电容性元件12的电容器部件22和25。参考图16,其示意性示出了图15所示电容器10的连接。在图15和16中,将看到公共封盖端子88未在串联连接中被使用。

串联电容器的电容公式为….因此,如图15和16所示连接的电容器部件22和25的总电容为微法拉。电容器部件 20-25中每个的电压额定值在440伏。然而,当两个或多个电容器部件20-25串联连接时,所施加的电压在电容器部件之间按与其电容值成反比地分配。因此,在图15和16的串联连接中,标称2.5微法拉的部件上承受约为施加电压的80%,10.0微法拉的部件承受约为施加电压的20%。最终结果是,由于串联连接,电容器10以更高的额定电压提供2.0微法拉的替换值。在这种配置中,电容器10受到轻微的压力(is lightly stressed)并容易具有极长的寿命。

参考图17,电容器10的电容器部件被示出通过并联和串联的组合的方式连接,以在高电压额定值下提供额外的电容值,在这里为5.0微法。分别具有5.0微法拉的标称值的两个电容器部件23和24通过相应的封盖部件端子93和94之间的跨接线177并联连接。来自压缩机电机的引线178和179中的一个连接到具有10.0微法拉值的电容器部件22的部件封盖端子92,且另一引线连接到电容器部件24的封盖部件端子94。因此,根据下面的公式提供5.0微法拉的电容值:其中C1是具有电容值C+C的并联连接,在该情况下,用5.0+5.0提供10.0微法拉的C1。通过该替换,总电容为微法拉。图17中示出的电容器10的连接在图18中示意性示出。

表1是示出单电容值的图表,该电容值可由并联连接的电容器10提供。这些值是通过将各个电容器部件连接到一个电路中,或通过电容器部件的并联连接而得到的。该图表应该被理解为为记住2.8微法拉的电容器部件可用作2.5或3.0微法拉的替代,并且两个5.0 微法拉的值实际上是4.5和5.5微法拉的电容器部件,也可能存在更多的替代。

表1

表2-5是示出同时替换风扇电机电容器和压缩机电机电容器的电容器10的应用的图表。这是一项重要的功能,因为许多空调系统配备了双值电容器,并且当其中一个值出现故障时,必须将另一个双值电容器替换进安装空间支架中。

表2的图表示出了双值电容,该双值电容可由电容器10提供,其中,标称2.5微法拉的电容器部件25用于双值中的一个值,通常用于风扇电机。风扇电机对精确的电容值的要求通常是不严格的,其中电容器部件25也可用于规定3.0微法拉电容器的风扇电机。剩余的电容器部件20-24可单独或并联连接到压缩机电机,以5.0微法拉的增量提供5.0到65.0 微法拉的电容值。

表2

表3的图表也示出了双值电容,该双值电容可由电容器10提供。表3的图表中,双值中的一个值是5.0微法拉,可由具有5.5微法拉实际电容值的电容器部件23或具有4.5微法拉实际电容值的电容器部件24来提供。如上所述,电容器部件24也可用于4.0微法拉的替代,且电容器部件23可用于6.0微法拉的替代。因此,表3的图表能表示比具体列出的更多的双替换值。可通过各种并联连接来使用其他电容器部件,以实现双电容值中的第二值。

表3

表4的图表又示出了附加的双值电容,该双值电容可由电容器10提供,电容器部件 25(标称2.5微法拉)与电容器部件23(5.5微法拉)或电容器部件24(4.5微法拉)中的一个并联连接,以提供7.5微法拉电容值作为双值电容之一。剩余的电容器部件单独或并联使用,以提供双值电容中的第二值。

表4

表5的图表又示出了附加的双值电容,该双值电容可由电容器10提供,其中电容器部件22(10微法拉)专门提供双值中的一个值。剩余的电容器部件单独或并联使用,以提供双值中的另一个值。

表5

应了解,任何一个或一组电容器部件可用于双值中的一个,而剩余电容器部件中选定的一个或一组被连接以提供另一个电容值。尽管没有已知的应用,但也可了解,电容器10 可提供对应于电容器部件的六个单独的电容值,或者提供选定的单独和并联连接的三个、四个或五个电容值。额外的单值可以通过串联连接得到。

六个电容器部件20-25可提供数百个替换值,包括单值和双值。将进一步认识到,如果需要更少的替换值,电容器10可由五个或甚至四个电容器部件构成,如果需要更多的替换值,则电容器10可由多于六个电容器部件构成。据信,至少在用于替换空调电容器的预期使用领域中,应该有至少五个电容器部件且优选地六个电容器部件来提供足够数量的替换值。

如本领域所知,由卷绕金属化聚合物膜制成的电容性元件偶尔会出现故障。如果电容性元件发生故障,则可能会突然猛烈地产生热量和放气,从而在壳体内产生高内部压力。响应于该高内部压力,压力响应型断续器系统被设计为断开电容性元件和封盖端子之间的连接,从而从电路中去除电容性元件并在壳体破裂之前停止壳体内的高热和超压状态。这种压力断续器系统已经提供用于具有两个和三个封盖端子的电容器,包括公共端子,但还未知提供具有四个或更多个电容器部件和压力中断器盖组件的电容器。

压力断续器盖组件80为电容器10及其电容性元件12提供这种保护。参考图19,故障后的电容器10被示出。放气导致圆盖82向上变形成大致圆顶形状。当封盖82以所示的方式变形时,端子柱104、122也从断开板130向上移位,公共封盖端子柱122的远端124 与来自电容性元件12的元件公共端子36的箔引线38的远端39的焊接连接被破坏,且箔片56与部件封盖端子90-95的端子柱104之间的焊接也被破坏,图中示出了部件封盖端子 91和94处的分离。

尽管优选的压力断续器封盖组件包括易碎地连接到端子柱的远端的箔片引线38和箔片56,但是可使用本领域中已知的和将被开发的易碎连接。例如,端子柱自身可以是易碎的。

应注意,尽管希望电容性元件和所有封盖端子的连接断开,但不需要使它们全部这样做来将电容性元件12从电路断开。对于电容器10用于使其电容器部件单独或并联连接的所有情况,只有公共盖端子88的端子柱122必须断开,以便将电容性元件12从电路中取出。将公共盖端子88定位在封盖82中变形最大的封盖82中心处,确保公共盖端子连接在电容元件12故障的情况下首先且可靠地断开。

如果电容器10的电容器部件用于串联连接,则需要在串联连接中使用的端子柱中的仅一个从断开板130的箔片处分开,以将电容性元件从电路中去除。在这种情况下,应注意,放气状态将持续到压力断续器封盖组件80充分变形以导致与电路的断开,并据信,可能的排气增量根据需要会引起在一个部件封盖端子的接线柱处的电路连接充分的变形和破损。然而,在电容器10的最常见的应用中,将使用公共封盖端子88,且公共封盖端子88的中心位置将在电容性元件的任何故障时导致快速且确定的断开。

该设计的另外两个方面与压力断续器系统的性能有关。首先,关于仅串联连接的情况,公共封盖端子88可被扭转以预先断开端子柱122与箔条38的连接,因此消除了在电容性元件12故障的情况下对断开该连接的任何力的要求。然后将本来为断开公共盖端子柱122 的连接所需的力施加到部件封盖端子的端子柱上,由此部件封盖端子更容易断开。这使得压力断续器封盖组件80在串联连接构造中能高度响应。

其次,将箔片焊接到与各电容器部件相对应的端子柱的远端上并随后将连接导线焊接到箔片56上在结构方面也被认为使得压力断续器封盖组件80能更好地响应电容性元件12 的故障。特别地,焊料和导线极大地提高了箔片56的刚性,其中在封盖82变形时,端子柱从箔片56干净地断开,而不是在分离之前将箔片部分地拉过断开板。因此,除了具有用于六个电容器部件的公共封盖端子和部件封盖端子,电容器10还能够满足流体填充金属化膜电容器的安全要求,这被认为是本领域的实质性进步。

根据本申请所述的另一个电容器200在图21-23中示出。电容器200具有同电容器10 相同的或类似的外观和功能,并适于通过连接电容器200替换大量电容器中的任何一个以提供与故障电容器相同的电容值。

电容器200的特征在于:电容性元件212具有两个卷绕圆柱形电容性元件214和216,这两个元件在壳体60中以轴向对齐的方式堆叠。第一卷绕圆柱形电容性元件214提供三个电容器部件20a、22a和23a,第二卷绕圆柱形电容性元件216提供其他三个电容器部件21a、 24a和25a。这些电容器部件的电容值对应于电容器10的电容器部件20-25,即电容器部件 20和20a具有相同的电容值,电容器部件21和21a具有相同的电容值等等。

卷绕圆柱形电容性元件214具有中心线轴或芯轴228,其具有中心开口229。第一和第二介电膜都在一侧上具有金属化层,以圆柱形式卷绕在芯轴228上,其中一个膜的非金属化侧与另一个膜的金属化侧接触。一个或两个金属化层中的选定部分被移除,以在卷绕圆柱形电容性元件中提供多个部件。元件绝缘屏障230和231被插入到绕组中以将电容器部件分隔开,元件绝缘屏障也呈圆柱形结构,其中元件绝缘屏障230将电容器部件20a和22a 隔开,且元件绝缘屏障231将电容器部件22a和23A隔开。在屏障之间施加锌或其它金属喷雾以在卷绕圆柱形电容性元件214的一端形成部件端子40a、42a和43a,并形成第一公共元件端子36a。

第二卷绕圆柱形电容性元件216以类似方式形成在具有中心开口227的芯轴226上,提供三个电容器部件21a、24a和25a,同时用绝缘屏障232和233分隔这些部分。可如上参考电容性元件12来描述绝缘屏障,即聚丙烯屏障足以承受来自相邻焊接的热量,而不会失去电绝缘的完整性。电容器部件21a、24a和25a也受到金属喷涂以形成具有分别对应于电容性元件12的部件41、44和45的电容值的部件端子41a、44a和45a。

还形成了元件公共端子36a’。卷绕圆柱形电容性元件214的元件公共端子36a连接部件20a、22a和23a,卷绕圆柱形电容性元件216的元件公共端子36a’电连接电容器部件21a、24a和25a。元件公共端子36a和36a’通过箔条236连接,其中它们成为所有电容器部件的公共端子。卷绕圆柱形电容性元件214和216垂直堆叠在壳体60中,同时公共元件端子 36a、36a’彼此靠近,从而这些公共元件端子之间的任何接触都是正常的和可接受的,因为它们连接作为所有电容器部件的公共端子。绝缘杯270位于壳体60的底部,以保护元件部件端子21a、24a和25a不与壳体60接触,并且柱272保持卷绕圆柱形元件214和216在壳体60中对准并居中。

优选为六个绝缘箔条或绝缘导线形式的导体50a-55a中的每个的一个末端都被分别焊接到对应的元件部件端子20a-25a,并且它们的另一个末端都分别连接至压力断续器封盖组件80中对应的端子柱。元件公共端子36a、36a’中的一个通过导体38a连接至公共封盖端子柱122。当导体是箔条时,所有导体可如上面关于箔条38所述那样连接,并且如果导体是绝缘导线导体,则它们可如上面关于绝缘导线50-55所描述那样连接。壳体60填充有绝缘流体76。

两个卷绕圆柱形电容性元件214和216的长度L,即芯轴226和228上卷绕有金属化介电片的部分的长度被部分选定以提供所需电容值。具有较大圆周尺寸的外层电容器部件包含比紧密靠近芯轴的电容器部件更多的金属化介电膜,并因此提供更大的电容值。因此,较长的卷绕圆柱形电容性元件214提供25微法拉的电容器部件20a和10微法拉的电容器部件22a,同时5.5微法拉电容器部件23a与芯轴238紧邻。较短的卷绕圆柱形电容性元件 216提供20微法拉的电容器部件21a、4.5微法拉的电容器部件24a和2.8微法拉的电容器部件25a。

因此,由两个卷绕圆柱形电容性元件214和216构成的电容性元件212在其各个电容器部件中提供与电容器元件12中相同的电容值,并在连接至封盖部件端子90-95时,可以上述电容器10相同的方式连接从而提供相同的替换电容值,如表1-5中的图表所示。

参考图23-25,其示出了另一个电容器300,该电容器也具有与电容器10相同或类似的外观,并具有相同的功能以同样地替换各种值的故障电容器。电容器300包括壳体60和压力断续器封盖组件80,电容器300的特征在于:电容性元件被设置为六个单独的卷绕圆柱形电容性元件320-325,每个卷绕圆柱形电容性元件提供总电容性元件312的一个电容器部件20b-25b。

因此,电容性元件包括提供电容器部件20b的第一卷绕圆柱形电容性元件320,其优选具有25微法拉的电容值。电容部件20b具有部件端子40b,该部件端子40b通过导体50b 连接到封盖组件80的部件封盖端子90,并具有底部公共端子360。卷绕圆柱形电容元件 321提供具有20微法拉值的电容器部件21b,其具有部件端子41b,该部件端子41b通过导体51b连接到封盖部件端子91。该部件还具有底部端子361。同样地,卷绕圆柱形电容性元件322提供电容值10微法拉的电容器部件22b,并具有底部端子362和部件端子42b,该部件端子42b通过导体52c连接至对应的部件封盖端子92。卷绕圆柱形电容性元件325 提供具有部件端子45b的电容器部件25b,该部件端子45b通过绝缘导线式导体55b连接至部件封盖端子95。其也具有底部端子325。卷绕圆柱形电容性元件325,仅提供2.8微法拉的电容值,这与卷绕圆柱形电容性元件320、321和322相比相当小。

四个卷绕圆柱形电容性元件320、321、322和325在壳体60中垂直定向,但提供足够的头部空间以容纳水平放置在封盖组件80下方的两个额外的卷绕圆柱形电容性元件323和 324。卷绕电容性元件323提供电容器部件23b,优选具有4.5微法拉的电容值,且卷绕圆柱形电容性元件324提供具有5.5微法拉电容值的电容器部件24b。这些电容器部件分别具有部件端子43b和44b以及底部端子323和324,部件端子43b和44b通过导体53b和54b 连接至封盖端子93和94。

所有的底部端子320-325都连接在一起,以形成公共元件端子36b,并都连接至公共盖端子88。如图24最佳所示,电容器部件20b、21b、22b和25b的底部端子320、321、322 和325通过与其焊接的条带连接在一起,这些条带既提供电连接,又提供机械连接,以将组件固定在一起。另外,它们可缠绕有绝缘带。绝缘箔条38b将上述底部端子连接至公共盖端子。电容器部件23b和24b的底部端子323和324也连接在一起,并进一步通过绝缘箔条38b’连接至公共封盖端子。

卷绕圆柱形电容性元件320-325放置在具有绝缘流体76的壳体60中。电容器300可以上述电容器10的相同方式来使用,以提供多个不同故障电容器的选定替换值。

应注意,卷绕圆柱形电容性元件320-325在壳体中60占据的空间小于电容器10的单个卷绕圆柱形电容性元件12。这是通过使用较薄的介电膜来实现,其中可以较小的空间提供电容值;然而,卷绕圆柱形电容性元件320-325的电压额定值由于较薄的介电膜而相应较小。因此,使用此技术制造的电容器可具有较短的寿命,但能从较低的制造成本中获益。

参考图26(a)-(c),提供了一个电容器400,包括椭圆形壳体402(例如,卵形壳体),其在图26(a)中以分解透视图示出。电容器400提供与电容器10相同的功能,并适于用连接的电容器400替换大量电容器中的任何一个以提供与一个或多个故障电容器基本相同(或等同)的电容值。电容器400可包括一个或多个参考图1-25所示和所述而由电容器应用的设计方面、特征、材料等。在该结构中,电容器400包括两个卷绕圆柱形电容性元件 404和406,它们分别堆叠在相应的侧面上,使得元件的纵向轴线基本上彼此平行。在一些结构中,每个元件的侧面的对应部分可以接触;尽管在一些结构中元件的侧面可以分开一段距离(例如,通过使用间隔装置、支架等)。电容性元件404和406的这种定位可基于椭圆形壳体402的尺寸(或甚至部分由其决定)。例如,由于电容性元件的直径、高度、圆柱形状等,壳体402的几何形状可约束部件的布局。然而,在一些结构中,类似椭圆形壳体(例如,卵形壳体)的一个或多个尺寸可调节(例如,增大)成允许电容性元件进行不同定位。例如,电容性元件中的一个或两个可旋转(相对于它们的纵轴旋转90°),使得每个元件垂直定向(与图中所示的水平定向相比)。也可调整电容性元件彼此堆叠的方式。例如,如图所示,成对的元件可端对端相连(垂直堆叠)而不是并排堆叠。

通常,电容器400提供与电容器10类似的功能并可被认为适于替换大量电容器中的任何一个(用电容器400)以提供与故障电容器相同的一个或多个电容值。电容器400的电容性元件404和406中的每个可通过使用一种或多种生产技术来实现,诸如卷绕元件,比如两个卷绕圆柱形电容性元件214和216。在该示例中,电容性元件404和406中的每个提供两个电容器部件,然而,在一些结构中,电容性元件中的任一个或两个可提供更多或更少的电容器部件。每个电容器部件具有相同或不同的电容值。在一个结构中,每个电容性元件可用来提供相同的电容值对。例如,电容性元件404可提供1.5微法拉电容值和5.0 微法拉电容值,电容性元件406可同样提供1.5微法拉电容值和5.0微法拉电容值。其他电容值可提供给电容性元件404和406中的一个或两个(例如,包括大于或小于上述值的值),由此提供一定范围的值。例如,由电容性元件提供的组合电容值的范围可从一位数(例如 1微法拉)到两位和三位数(例如数十或甚至数百微法拉)。

类似于电容性元件214,电容性元件404和406中的每个都具有含中心开口的中心线轴或芯轴。第一和第二电介电膜都在一侧上具有金属化层,圆柱形地卷绕在芯轴上,其中一个膜的非金属化侧与另一个膜的金属化侧接触。移除一个或两个金属化层的选定部分,以在卷绕圆柱形电容性元件中提供多个部件。元件绝缘屏障(类似于图20中所示的屏障 230和231)可插入到绕组中以分隔电容器部件,元件绝缘屏障也呈现圆柱形构造。在屏障之间可施加锌或其他金属喷雾,以在每个卷绕圆柱形电容性元件404和406的一端形成部件端子,以及用于每个电容性元件的公共元件端子。绝缘屏障可由各种材料如聚丙烯制作,以承受来自焊接或其他活动的热量,而不会损失电绝缘的完整性。电容器部件还可被喷涂金属以形成部件端子。

在一些结构中,可调节电容性元件以占据更多或更少的空间。这可通过使用较薄的介电膜来实现,该介电膜中电容值可通过较小的空间提供;然而,由于较薄的介电材料,卷绕圆柱形电容性元件的电压额定值可能相应较小。因此,使用此技术制造的电容器可能具有较短的寿命,但能从较低的制造成本中获益。

每个电容性元件404和406的公共端子分别连接对应的元件的部件。在一些结构中,两个电容性元件404和406的元件公共端子使用一个或多个导体(例如,箔条、导线等) 连接,它们成为所有电容器部件的公共端子。在一些结构中,绝缘杯408(例如,类似于图20所示的绝缘杯270)位于椭圆形壳体402的底部中,以保护诸如位于下部的电容性元件406(以及元件的潜在其他部分,例如部件端子)之类的元件不与壳体接触。诸如支架、柱等的一个或多个机械装置可使卷绕圆柱形元件404和406中的一个或两个保持适当的对齐。

优选地以绝缘箔条或绝缘导线形式的导体中的每个导体的相应末端中的一个末端被焊接到相应的元件部件端子,并且其他末端被连接到诸如封盖组件410的封盖组件的相应端子柱。在一些结构中,如上所述,封盖组件410可辅助提供压力断续器的功能。通常,每个元件的公共端子通过一个或多个导体连接到公共封盖端子柱。导体可以是箔条、绝缘导线导体等,并可采用一种或多种连接技术。在一些结构中,壳体402可填充有绝缘流体(比如,绝缘流体76),然而,在一些结构中,可不使用绝缘流体。

可部分地选择两个卷绕圆柱形电容性元件404和406中的任一个或两个的几何形状(长度、形状等)、尺寸(例如长度、直径等)等来提供期望的电容值。外层电容器部件通常具有更大的圆周尺寸并与更靠近芯轴的电容器部件相比包含更多金属化介电膜,并因此提供更大的电容值。

每个电容部件具有部件端子,其通过导体连接到封盖组件410的部件封盖端子412、 414和416中的相应一个,并具有底部公共端子。电容性元件404、406的底部端子中的每个连接在一起,以形成公共元件端子,并连接至公共盖端子418。电容器部件的底部端子可通过条带焊接等连接在一起,这些条带既提供电连接,又提供机械连接,以将组件固定在一起。另外,它们可缠绕有绝缘带。绝缘箔条可将底部端子连接至公共盖端子418。

如图10同样所示,每个封盖端子(比如,封盖端子412)包括多个安装在端子柱的上端上的直立刀片(例如,两个刀片)。端子柱具有与刀片相对的远端。封盖组件410具有用于容纳端子柱的开口,且该开口可为一种或多种形状并且包括各种特征,比如,围绕开口的斜面。

参考图27(a)-(c),所示电容器400的透视图示出了电容器的内部组件(例如,电容性元件404和406)和椭圆形壳体402的各个部件。特别地,图27(a)示出了电容器400的前视图,而图27(b)和(c)示出了电容器400的左侧和右侧视图。通过将椭圆形壳体表示为稍微透明,还呈现了部件之间的电连接。在该特定结构中,导体420用来将电容性元件404的一部分和电容性元件406的一部分并联连接,以提供一种电容值。随后,连接器422将并联连接的电容器连接至封盖端子412。连接器424和426分别将电容性元件404和406的单个电容器部件连接至相应的封盖端子414和416。对于公共连接来说,连接器428将每个电容性元件404和406的相应公共端子连接至公共盖端子418。如上所述,可采用一种或多种的技术来建立电连接,例如,一个或多个连接器可以是电线、金属膜等等。

参考图28(a)-(c),分别示出封盖组件410的三个透视图,封盖组件410包括三个封盖端子412、414和416,以及公共盖端子418。参考图3、9和图10,封盖组件410可包括断开板430,该断开板可由刚性绝缘材料制成,比如,苯酚。断开板430可包括开口,以容纳封盖端子的端子柱的远端(例如,封盖端子412、414和416,公共盖端子418)。断开板430可设有突起引导件,比如,线性引导件和凹部引导件,基本邻近容纳端子柱的远端的开口。

为了给电容器400提供保护,封盖组件410可提供压力断续器的功能。例如,如果电容性元件404、406中的一个或多个,或者任一或两个元件的一部分发生故障;由于一个或多个故障元件的放气,封盖组件的椭圆盖(或封盖的一部分)可能向上变形。当变形时,端子柱一般从断开板430向上移位,且一个或多个端子与电容性元件404、406之间的连接 (例如,焊接连接)受到破坏。

在该特定结构中,封盖端子412、414和416位于封盖组件410上,以形成三角形组。公共盖端子418位于与封盖端子412、414和416的三角形组略微分离的位置处。类似于所提供的布局,可采用其他布局、图案、设计等来将封盖端子和公共封盖端子定位在封盖组件上。例如,封盖端子412、414和416可定位成以图1和图2中所示的类似方式围绕公共盖端子418。在一些布置中,一个或多个绝缘体技术和装置可并入封盖组件410中。例如,并参考图1和图2,封盖组件410可包括绝缘屏障,其能够将两个或多个端子和/或公共盖端子分隔。例如,绝缘屏障可包括细长圆柱形中心屏障杯,其能够围绕一个或多个端子(例如,公共盖端子418、封盖端子412等)。在一些配置中,屏障杯壁的高度可延伸在其所围绕的端子的高度上方。还可通过一个或多个鳍来提供绝缘,这些鳍可延伸在一个或多个端子之间。例如,类似于图1和图2所示的鳍,鳍可分别从细长中心屏障杯向外径向延伸,从而它们可被布置在相邻端子(例如,封盖端子)之间。在一些结构中,鳍的高度可延伸到对应端子的高度以上,然而,也可采用鳍以不完全延伸超过一个或多个端子的高度。

电容器壳体和封盖组件截面的椭圆形状都大约可共享公共的椭圆形状。一般来说,椭圆形状可认为是围绕两个焦点的平面上的曲线,使得从一个焦点到曲线上的任何点然后返回到另一个焦点的线段对于曲线上的每个点具有相同的长度。椭圆形也可看作是一组点,使得曲线上每个点与给定点(称为焦点)的距离与曲线上同一点与给定线(称为准线)的距离之间的比例是一个常数,称为椭圆的离心率。可认为圆形是两个焦点位于相同位置的椭圆形。椭圆的形状(例如,它是“多长的”)由其离心率来表示,例如,椭圆的离心率可从0(圆的极限情况)到接近但小于1的任意数字表示。椭圆也可被认为是一种封闭类型的圆锥曲线:由一个圆锥体与一个平面相交形成的平面曲线。

参考图29,其示出了电容器400的电路的一个可能结构的示意图。在该示例中,每个电容性元件中都被制作成包括两个电容器部件,这些部件对应地提供两个电容值。在一些结构中,一个或两个电容性元件可用来制成提供多于或少于两种电容值。例如,在一个可能的结构中,电容性元件404可提供三种电容值,电容性元件406可提供一种电容值。以及并不是在两个电容性元件404、406之间提供总共四种电容值,而是可提供更多或更少的电容值。此外,虽然在该示例中采用了两个电容性元件404、406,但是可使用更多或更少的电容性元件来为电容器提供电容值。

在该特定示例中,电容性元件404和406中的每个提供等同的电容值(例如,1.5微法拉和5.0微法拉);然而,在一些结构中,这些元件可仅提供一种相同的电容值或完全不同的电容值。在其他结构中,电容性元件404和406提供的电容值也可不同。例如,电容性元件可提供大于或小于1.5微法拉和/或5.0微法拉的值。

在该特定示例中,封盖端子(即封盖端子414和416)中的两个连接至电容性元件(通过相应的导体424和426),以各自提供5.0微法拉(通过电连接至封盖端子或公共盖端子 418中的任一个来提供)。第三封盖端子412连接至电容性元件404和电容性元件406提供的1.5微法拉电容值。并联连接的这两种电容值组合以在封盖端子412处提供3.0微法拉的电容值。除了连接电容性元件的两个公共侧之外,导体428还提供到包含在封盖组件410 中的公共封盖端子418的连接。

根据由两个电容性元件404和406提供的电容值(例如,1.5微法拉和5.0微法拉),可从电容器400获得各种电容值。例如,在不同变例中通过连接封盖端子412、414、416 和公共盖端子418(例如,通过使用跨接线),可提供额外的电容值。在所示结构中,除由封盖端子414和416中的任一个提供的5.0微法拉电容外,封盖端子412提供3.0微法拉的电容(由于两个1.5微法拉电容值并联)。通过将封盖端子414或416连接到封盖端子 412,提供了6.5微法拉的电容值(1.5微法拉电容值与一个5.0微法拉电容值中并联连接)。通过连接封盖端子414和416以将两个5.0微法拉电容值并联,可提供为10.0微法拉的电容值。通过连接所有三个封盖端子412、414、416,在所连接的端子(并联连接四个电容值中的每一个)和公共盖端子418之间提供13.0微法的电容值。通过调节由电容性元件404 和406提供的电容值,可获得其他水平的电容。

尽管图26-29示出的电容器400已被大量描述为包括两个电容性元件404、406,但在一些实施方式中,电容器可包括单个电容性元件。此外,尽管电容器400已大量描述为包括三个部件封盖端子412、414、416,但在一些实施方式中,可包括较少的部件封盖端子。例如,在电容器包括单个电容性元件的实施方式中,可包括两个部件封盖端子(例如,除了公共封盖端子之外)。电容性元件可包括两个电容器部件,其中每个电容器部件提供一种电容值(例如,相同或不同的电容值)。

参考图30和图31,示出了卷绕电容性元件3500和对应的示意图3600。电容性元件 3500是电容性器件的一个示例。除了电容性元件,电容性器件还可采用其他形式。例如,电容性器件可以是分立电容器、电容器的一部分或可提供电容值的任何其他组件。因此,尽管电容性元件(例如,卷绕电容性元件)是电容性器件的示例,但是其他电容器件可并入本申请描述的电容器中。

如示意图3600所示,电容性元件3500包括一对电容器,该对电容器共享一个公共单板(single plate)3520。为了制造该电容性元件3500,可将两片膜以预先选定的转数卷绕在绕卷机的主轴上。转数一般取决于所需的电容值。如果双电容器的电容值相等,则首先卷绕膜的总长度的一半。一旦该部分被卷绕,停止卷绕机并且将电压施加到膜的金属层(例如通过电极)。然后例如以较慢的速度继续卷绕过程,并汽化金属层,留下非金属化的中间区域。非金属化区域的长度通常足以围绕电容性元件3500至少一次。在卷绕电容性元件 3500周围的区域期间,将诸如塑料之类的材料的非导电片3536插入到该部件中。该片材 3536通常不沿着元件的圆柱形部件的长度居中。如图31所示,因此,在继续卷绕时,片材3536形成圆形屏障,其从具有金属化膜边缘的电容性元件3500的一端向外延伸。第一和第二膜的卷绕继续并终止,并且完成的元件可例如通过合适的带3538包裹。

如图30所示,电容性元件3500以用于附接引线的方式进行金属电镀,例如,末端喷上熔融铜并涂有一层焊料。此后,由片材3536形成的屏障受到修剪,如图32所示。完成的元件,如图30和图32所示,在一个末端上包括,例如铜焊料层3550,其电接合第一膜的金属化层3520(用于公共的单个板)。电容性元件3500的相对末端包括类似的层3542,然而该层由片材3536形成的屏障所中断,以便内层可接合第二膜的金属化层3524的该部分(用于一个电容器板),同时外层部分接合金属化层3524,该金属化层在非金属区域之后形成(用于另一个电容器板)。此后,如本申请所述,导体3544、3546可以焊接到这些区域,且导体3544、3546的另一端可焊接到相应的部件封盖端子。如本申请所述,导体 3548可类似地焊接至相对末端,导体3548的另一端可焊接至对应的公共封盖端子。例如,由于电容性元件3500可提供两个电容器部件,所以可包括两个部件封盖端子。一般来说,由金属化薄膜形成的电容性元件3500通常大小紧凑并同时提供引线的连接点,以及保持包含在元件中的多个电容器的分隔的电气完整性。本申请所述的一种或多种技术可用于制造这种电容性元件。

根据本申请所述的另一个电容器3800在图33所示。在所示示例中,电容器3800包括椭圆形壳体3802(例如,卵形壳体)。电容器3800可提供与本申请所述的其他电容器相似的功能,并可适于替换多个电容器,其中电容器3800被连接以提供与一个或多个故障电容器基本上相似的(或等同)电容值。电容器3800可包括一个或多个参考图1-32所示和所述而由电容器应用的设计方面、特征、材料等。在该结构中,电容器3800包括单个卷绕圆柱形电容性元件3804。在一些结构中,可提供其他的电容性元件。

一般来说,电容器3800可提供类似于本申请所述的其他电容器的功能。电容性元件 3804可通过使用一种或多种生产技术来实现,诸如卷绕元件,比如卷绕圆柱形电容性元件 214和216。在所示示例中,电容性元件3804提供两个电容器部件,然而,在一些结构中,电容性元件3804可提供额外的或更少的电容部件。每个电容器部件具有等同或不同的电容值。

电容性元件3804的公共端子连接电容性元件3804的各个部件。绝缘杯3808位于壳体 3802的底部(例如,以保护诸如电容性元件3804的元件以及诸如部件端子的元件的可能的其他部分免于与外壳3802接触)。一个或多个机械装置,比如支架、支柱等,可将电容性元件3804保持合适的对齐。

优选地以绝缘箔条或绝缘导线形式的导体的相应末端中的一个末端焊接到相应的部件端子,并且其他相应的末端连接到诸如封盖组件3810的封盖组件的对应的端子柱。在一些结构中,如上所述,封盖组件3810有助于提供压力断续器的功能。通常来说,电容性元件 3804的公共端子通过一个或多个导体连接到公共封盖端子柱。导体可以是箔条、绝缘导线导体等,并可采用一种或多种连接技术。在一些结构中,壳体3802可填充有绝缘流体(比如,绝缘流体76),然而,在一些结构中,可不使用绝缘流体。

可部分地选择电容性元件3804的几何形状(长度、形状等)、尺寸(例如长度、直径等)等以提供期望的电容值。与更靠近芯轴的电容器部件相比,外层电容器部件通常具有更大的周向尺寸并包括更多的金属化介电膜,并且因此提供更大的电容值。

每个电容器部件具有部件端子和底部端子,该部件端子通过导体连接到封盖组件3810 的部件封盖端子3812、3814中的一个。底部端子连接至公共封盖端子3818。底部端子可通过条带焊接等而连接在一起,这些条带提供将组件连接在一起的电连接和机械连接。另外,它们可缠绕有绝缘带。绝缘箔条可将底部端子连接至公共盖端子3818。

在一些实施方式中,电容性元件3804包括第一电容部件121和第二电容部件122。由第一电容部件提供的电容值可以是2.5微法拉(或者例如约2.5微法拉),且由第二电容部件提供的电容值可以是5.0微法拉(或者例如约5.0微法拉)。例如,第一电容部件可包括通过导体连接到一个部件封盖端子(例如部件封盖端子3812)的部件端子,且第二电容部件可包括通过导体连接到另一部件封盖端子(例如,部件封盖端子3814)的部件端子。电容部件中的每个都可包括公共端子(例如,有时称作底部端子),这些公共端子通过导体连接至公共封盖端子3818。按此方式,用户可将部件封盖端子3812和公共封盖端子3818 连接到器件(例如,空调系统)以提供2.5微法拉的电容值,和/或用户可将部件封盖端子 3814和公共封盖端子3818连接至器件,以提供5.0微法拉的电容值。两个电容器部件还可并联连接以提供7.5微法拉的电容值。该电容器可需要两个部件封盖端子3812、3814和一个公共封盖端子3818。应理解,第一电容部件和/或第二电容部件可提供除了在本申请具体描述的电容值以外的其他电容值。

在一些实施方式中,电容器3800可包括一个或多个磁性元件,用于辅助电容器3800 的安装(例如,安装至空调系统)。在所示示例中,电容器3800包括磁体3820,其靠近电容器3800的底端定位。特别地,磁体3820在绝缘杯3808上定位靠近电容器3800的壳体3802的底壁。在一些实施方式中,磁体3820可定位在电容器3800的壳体3802的底壁和绝缘杯3808之间。磁体3820被配置成在磁体3820和靠近电容器3800的磁性表面之间产生磁引力。例如,磁体3820可使壳体3802的底壁吸引至空调系统的金属化表面,从而改善电容器3800与空调系统在安装后的安装完整性。磁体3820可设计成使磁体3820和空调系统之间的磁引力的强度使得磁体3820可响应于在工作期间空调系统的可能的振动和/ 或其他运动而牢固地保持原位。在一些实施方式中,磁体3820和空调系统之间的磁引力的强度可使用户(例如,安装或拆卸电容器3800的技术员)可从空调系统的表面上拆下电容器而不需使用过多的力。

虽然磁体3820如图所示位于电容器3800的壳体3802内部,在一些实施方式中,磁体 3820可位于壳体3802外部,在壳体3802的底壁外侧上。例如,磁体3820可具有盘形状,并位于壳体3802外部,即壳体3802的基座的外表面处。

在一些示例中,磁体3820可具有矩形形状。例如,磁体3820可为矩形条,其沿电容器3800的壳体3802的底壁延伸。特别地,矩形条可具有特定的厚度、从电容器3800的左侧延伸至电容器3800的右侧的第一尺寸以及垂直于第一尺寸并小于第一尺寸的第二尺寸。在一些实施方式中,磁体3820可具有正方形形状(例如,使得第一尺寸等于或基本等于第二尺寸)。在一些实施方式中,磁体3820可能是杆状。在一些实施方式中,磁体3820可具有圆形形状(例如,盘形)或中空圆形形状(例如,环形)。例如,在一些实施方式中,磁体3820具有的尺寸可等于或基本等于盘形电池(例如,手表电池,比如CR2032电池) 的尺寸。在一些实施方式中,磁体3820是具有约4mm的厚度和约160mm的直径的盘形。在一些实施方式中,磁体3820是具有约4mm的厚度和约40mm的直径的盘形。在一些实施方式中,磁体3820是具有约4.5-5mm的厚度和约60mm的直径的盘形。在一些实施方式中,磁体3820是具有约5mm的厚度和约60mm的直径的盘形。

在一些实施方式中,可采用其他形状、形状的组合等;例如,各种类型的曲线可结合到一个或多个磁条(例如,细长的卵形条)中。可使用磁性材料的图案;例如,可在电容器3800的底壁、侧壁等中结合两个交叉的磁条、十字图案、圆形图案等。

可选择磁体3820的特定形状和/或尺寸以实现预期的磁引力强度。例如,磁体3820可设计成具有特定的形状和/或更大的尺寸和/或更大的厚度,以实现与磁性表面间相对较高的磁性吸引强度。在一些实施方式中,磁体3820靠近(toward)电容器3800的壳体3802的底壁增加的表面积可增加磁引力的强度。

在一些实施方式中,磁体3820具有大约30-40毫特斯拉(mT)的强度或大约65-75mT 的强度。在一些实施方式中,可通过堆叠多个磁体3820(例如,在彼此的顶部上)来增加磁引力的强度。在一些实施方式中,两个堆叠的磁体3820可具有约70-80mT、60-80mT或 130-150mT的强度,但是其他范围也是可能的。在一些实施方式中,磁体3820可以是杭州 Honesun Magnet有限公司制造的D40x4铁氧体陶瓷磁体。

在一些实施方式中,磁体3820可使用多种技术中的一种或多种来磁化。例如,在一些实施方式中,磁体3820可以被磁化,使得磁体3820的北极和南极位于磁体3820的特定位置处。例如,用于磁化磁体3820的技术可使得北极和/或南极位于磁体3820的各种厚度、磁体3820的各种轴向位置、磁体3820的各种直径位置和/或磁体3820的各种径向位置。在一些实施方式中,磁体3820可以是多极磁体。

在一些实施方式中,磁体3820是永磁体,该永磁体由磁化的材料制成并产生其自身的持续磁场。例如,磁体3820可由可被磁化的铁磁材料(例如铁、镍、钴和/或稀土金属合金等)制成。在一些实施方式中,磁体3820可以是铁氧体和/或陶瓷磁体。在一些实施方式中,磁体3820可包括铁氧体(ferrite oxide)、氧化铁(iron oxide)、钡、碳酸钡、锶和 /或碳酸锶中的一种或多种。磁体3820可包括一种或多种磁性“硬”材料(例如,倾向于保持磁化的材料)。可选地或另外地,磁体3820可包括一种或多种磁性“软”材料。

在一些实施方式中,磁体3820可以是稀土磁体。稀土磁体通常是由一种或多种稀土元素合金制成的相对较强的永磁体。可用于稀土磁体的稀土元素的示例包括镧系元素、钪和钇,但是也可或替代地使用其他元素。在一些实施方式中,稀土磁体可产生大于1.0T(特斯拉)的磁场。在一些实施方式中,稀土磁体可包括钐钴和钕中的一种或两种。

在一些实施方式中,磁体3820可由一种或多种可通过将氧化铁和一种或多种金属元素结合而产生的陶瓷化合物(例如铁氧体)制成。在一些实施方式中,该陶瓷化合物可以是不导电的。将这种陶瓷化合物用于磁体3820可免除在电容器3800中包括导电元件,否则导电元件可能影响电容器3800的操作。

在一些实施方式中,磁体3820可具有对应于特定标准(例如,国家和/或国际标准) 的等级。在一些实施方式中,磁体3820的等级对应于中国铁氧体磁体命名系统。例如,在一些实施方式中,磁体3820是等级Y10T、Y25、Y30、Y33、Y35、Y30BH或Y33BH,但也可能是其他等级。在一些实施方式中,等级对应于250℃的工作温度。在一些实施方式中,磁体3820的等级对应于Feroba、美国(例如“C”)或欧洲(例如“HF”)分级标准。

在一些实施方式中,磁体3820可以是通过引入电流产生磁场的电磁体。在一些实施方式中,电磁体可包括磁芯和卷绕在磁芯周围的线圈的导线(例如,绝缘导线)。磁芯可由诸如铁或钢的铁磁或亚铁磁材料制成。磁芯可由“软”磁性材料(例如,可允许材料中的磁畴在通过线圈引入电流时对齐的磁性材料)制成。

通过使用电磁体作为磁体3820,可根据流过线圈的电流来开启和关闭和/或定制磁引力的强度。例如,可通过线圈施加电流以使电磁体产生磁场,并可从线圈中去除电流以使电磁体停止产生磁场。在一些实施方式中,磁场的强度(以及例如由电磁体产生的磁引力强度)可基于流过线圈的电流的大小来调节。例如,相对较高的电流大小对应于较高的磁场强度并因此对应较高的磁引力强度(例如,与磁性表面之间的磁引力)以及相对较低的电流大小对应于较低的磁场强度并因此对应较低的磁引力强度。

在一些实施方式中,可选择用于电磁体的磁芯的特定材料和/或磁芯的尺寸以实现期望的磁引力强度。磁芯可由诸如铁和钢中的一种或两种的材料制成。在一些实施方式中,也可选择线圈的尺寸和/或线圈的匝数来实现期望的磁引力强度。

在一些实施方式中,可通过与电容器3800的一个或两个部件封盖端子3812、3814和公共封盖端子3818的连接来提供通过线圈的电流。例如,可使用导体(例如导线)将部件封盖端子3812、3814中的一个或两个连接到线圈的第一端,且一导体可用于将部件封盖端子3812、3814中的另一个或公共封盖端子3818连接到线圈的第二端。按此方式,本来从电容器3800的电子组件流过的电流也可用于给电磁体供电,从而导致电磁体产生磁场。

在一些实施方式中,电容器3800可包括可被电磁体用来产生磁场的一个或多个不同的和/或额外的电气组件。例如,电容器3800可包括单独的电容器,该单独的电容器被配置成存储用于随后将电流施加到电磁线圈的电荷。按此方式,电磁体可具有独立的电源,当需要产生磁场时可使用该电源。

在一些实施方式中,电容器3800可包括开关,该开关可由用户(例如技术人员或电容器3800的操作员)切换以使电磁体产生或停止产生磁场。该开关可能会导致线圈中的电气连接暂时断开并恢复。在一些实施方式中(例如,线圈连接至一个或两个部分封盖端子3812、 3814和共盖端子3818的实施方式中),开关可使将线圈连接至部分覆盖端子3812、3814 中的一个或两个的导体和/或将线圈连接公共盖端子3818的导体临时断裂并恢复,从而电磁体产生的磁场可打开和关闭。按此方式,当希望安装电容器3800时(例如,在安装时),用户可打开磁场,并在当不希望安装电容器3800时(例如,当电容器3800不使用和/或在存储时)或当不希望有磁引力时(例如,当将电容器3800安装在不包括磁性表面的位置处时)切断磁场。

在一些实施方式中,电容性元件3804(例如,电容性元件3804的部件中的一个或两个)可用来存储电荷,这些电荷随后提供给电磁体的线圈来使磁场产生。按此方式,也可使用通常情况下由电容器3800以其他方式存储的电荷来给电磁体供电。

尽管所示示例中示出的电容器3800包括一个磁体3820,但也可提供额外的磁体。例如,多个磁体可定位在绝缘杯3808上或电容器3800的壳体3802的底壁与绝缘杯3808之间。多个磁体具有的尺寸可相对小于选定用于仅使用单个磁体3820的实施方式中的尺寸。多个磁体具有的尺寸基本类似于手表电池的尺寸,比如CR2032电池。多个磁体可位于壳体3802的底壁的各个位置处。例如,多个磁体可设置在围绕底壁周边的环中,从而多个磁体可彼此近似等距隔开。在一些实施方式中,多个磁体可设置成两、三个等的磁体为一组。可提供任意数量的磁体来实现所需的磁引力强度。

在一些实施方式中,电容器3800包括两个磁体3820,这两个磁体可定位在电容器3800 的壳体3802的底壁和电容器3800的绝缘杯3808之间。在一些实施方式中,两个磁体3820 都为圆形(例如,盘形)。两个磁体3820可具有堆叠构造,使得第一盘形磁体堆叠在第二盘形磁体的顶部上。在一些实施方式中,两个磁体3820可具有大约70-80mT、60-80mT或 130-150mT的结合强度,但是其他范围也是可能的。两个磁体3820可具有相同或不同的直径。在一些实施方式中,两个磁体3820可定位在与壳体3802的底壁的中心不对齐的位置处。例如,磁体3820的中心可与壳体3802的底壁的中心不对齐,使得磁体3820定位成靠近壳体3802的侧壁。在一些实施方式中,磁体3820的中心可与壳体3802的底壁的中心对齐。在一些实施方式中,两个磁体3820的中心可能相对于彼此未对准。换句话说,其中一个磁体的中心可能与另一个磁体的中心未对齐。

根据本申请所述的另一个电容器3900在图34所示。在所示示例中,电容器3900包括椭圆形壳体3902(例如,卵形壳体)。电容器3900提供同本申请所述电容器类似的功能,并适于用连接的电容器3900替换大量电容器中的任何一个以提供与一个或多个故障电容器基本相同(或等同)的电容值。电容器3900可包括一个或多个参考图1-33所示和所述而由电容器应用的设计方面、特征、材料等。在该结构中,电容器3900包括单个卷绕圆柱形电容性元件3904。在一些布置中,可提供额外的电容性元件。

一般来说,电容器3900可提供类似于本申请所述电容器的功能。电容性元件3904可通过使用一种或多种制造技术来实施。在所示示例中,电容性元件3904提供两个电容器部件,然而,在一些结构中,电容性元件3904可提供额外的或更少的电容部件。每个电容器部件具有相同或不同的电容值。

电容性元件3904的公共端子连接电容性元件3904的各个部件。绝缘杯3908位于壳体 3902的底部中(以保护诸如电容性元件3904以及诸如部分端子的元件的可能的其他部件之类的元件不与壳体3902接触)。一个或多个机械装置,比如支架、柱等,可将电容性元件3904保持合适的对齐。

优选地以绝缘箔条或绝缘导线形式的导体中每个导体的相应末端中的一个末端焊接到相应的部件端子,并且它们的其他末端连接到诸如封盖组件3910的对应端子柱。在一些结构中,如上所述,封盖组件3910可辅助提供压力断续器的功能。通常,电容性元件3904 的公共端子通过一个或多个导体连接到公共封盖端子柱。导体可以是箔条、绝缘导线导体等,并可采用一种或多种连接技术。在一些结构中,壳体3902可填充有绝缘流体,然而,在一些结构中,可不使用绝缘流体。

可部分地选择电容性元件3904的几何形状(长度、形状等)、尺寸(例如长度、直径等)等以提供期望的电容值。与更靠近芯轴的电容器部件相比,外层电容器部件通常具有更大的周向尺寸并包括更多的金属化介电膜,并且因此提供更大的电容值。

每个电容器部件具有部件端子和底部端子,该部件端子通过导体连接到封盖组件3910 的部件封盖端子3912、3914中的对应的一个部件封盖端子。该底部端子连接至公共封盖端子3918。底部端子可通过焊接的条带等连接在一起,这些条带既提供电连接,又提供机械连接,以将组件固定在一起。另外,它们可缠绕有绝缘带。绝缘箔条可将底部端子连接至公共封盖端子3918。

在一些实施方式中,电容性元件3904包括第一电容部件和第二电容部件。由第一电容部件提供的电容值可以是2.5微法拉(或者例如大约2.5微法拉),且由第二电容部件提供的电容值可以是5.0微法拉(或者例如大约5.0微法拉)。例如,第一电容部件可包括通过导体连接至部件封盖端子(例如,部件封盖端子3912)中一个的部件端子,且第二电容部件可包括通过导体连接至其他部件封盖端子(例如,部件封盖端子3914)的部件端子。电容部件中的每个可包括公共端子(例如,有时称作底部端子),该公共端子通过导体连接至公共封盖端子3918。按此方式,用户可将部件封盖端子3912和公共封盖端子3918连接到器件(例如,空调系统)以提供2.5微法拉的电容值,和/或用户可将部件封盖端子3914 和公共封盖端子3918连接至器件,以提供5.0微法拉的电容值。两个电容部件也可并联连接以提供7.5微法拉的电容值。该电容器可需要两个部件封盖端子3912、3914和一个公共封盖端子3918。应理解,第一电容部件和/或第二电容部件可提供除了在本申请具体描述的电容值以外的其他电容值。

在一些实施方式中,电容器3900可包括一个或多个磁性元件,用于辅助电容器3900 的安装(例如,安装至空调系统)。在所示示例中,电容器3900包括磁体3920,其定位在电容器3900的壳体3902的侧壁内。磁体3920被配置成在磁体3920和靠近电容器3900 的磁性表面之间产生磁引力。例如,磁体3920可使壳体3902的底壁吸引至空调系统的金属化表面,从而改善电容器3900与空调系统在安装后的安装完整性。磁体3920可设计成使磁体3920和空调系统之间的磁引力的强度使得磁体3920可响应于工作期间空调系统的可能的振动和/或其他运动而牢固地保持就位。在一些实施方式中,磁体3920和空调系统之间的磁引力的强度设定成使用户(例如,安装或拆卸电容器3900的技术员)可从空调系统的表面上拆下电容器3900而不需使用过多的力。

在一些示例中,磁体3920可具有矩形形状。例如,磁体3920可为矩形条,其沿电容器3900的壳体3902的侧壁从顶部延伸至底部。特别地,矩形条可具有特定的厚度、从3900 的顶端延伸至电容器3900的底端的第一尺寸以及垂直于第一尺寸并小于第一尺寸的第二尺寸。在一些实施方式中,磁体3920可具有正方形形状(例如,使得第一尺寸等于或基本等于第二尺寸)。在一些实施方式中,磁体3920可具有杆状。在一些实施方式中,磁体 3920可具有圆形形状(例如,盘形)或中空圆形形状(例如,环形)。例如,在一些实施方式中,磁体3920具有的尺寸可等于或基本等于盘形电池(例如,手表电池,比如,CR2032 电池)。在一些实施方式中,其他形状、形状的组合等可被采用;例如,各种类型的曲线可被结合到一个或多个磁条(例如,细长的椭圆形条)中。可使用磁性材料的图案;例如,可在电容器3900的底壁、侧壁等中结合两个交叉的磁条、十字图案、圆形图案等。

在一些实施方式中,磁体3920可具有与电容器3900的壳体3902的曲线匹配或基本匹配的弯曲形状。例如,磁体3920可具有允许磁体3920与电容器3900的壳体3902的侧壁连续接触的曲线。

在一些实施方式中,磁体3920可具有约1英寸×1英寸的尺寸和约1/10英寸的厚度。这样的磁体3920可以是弯曲的,使得磁体3920被配置为与电容器3900的壳体3902的内壁(例如,壳体3900的内部)对接。

在一些实施方式中,磁体3920(例如,弯曲的磁体)可位于电容器3900的壳体3902 的外部。在一些实施方式中,磁体3920的第一表面可以是弯曲的,使得磁体3920的第一表面与电容器3900的壳体3902的外壁接合,并且与第一表面相对的第二表面可基本具有基本扁平形状,该基本扁平形状构造成与分离的物体(例如,空调系统的表面或壁)的平坦表面相接。在一些实施方式中,可以通过本申请所述的一种或多种配置(例如,包括多个弯曲磁体、一个弯曲和一个非弯曲磁体等)来提供多个弯曲磁体3920。

在一些实施例中,磁体3920可沿着壳体3902的侧壁的整个周边延伸(例如,连续接触)。即磁体3920可具有直径略小于电容器3900的直径的套筒形状。按此方式,基本上电容器3900的壳体3902的所有侧壁都可以是磁性的,从而用户可将电容器3900的侧壁的任何部分固定到磁性表面(例如,不需要如在使用具有条形磁体的磁体3920的实施方式中的情况那样,旋转电容器3900以找到与磁体3920一致的表面,)。

可选择磁体3920的特定形状和/或尺寸以实现期望的磁引力强度。例如,磁体3920可设计成具有特定形状和/或更大的尺寸和/或更大的厚度,以实现与磁性表面之间较高的磁引力强度。在一些实施方式中,磁体3920增加的靠近电容器3900的壳体3902的侧壁表面积可增加磁引力的强度。

在一些实施方式中,磁体3920具有大约30-40毫特斯拉斯(mT)的强度或大约65-75mT 的强度。在一些实施方式中,可通过堆叠多个磁体3920(例如,一个靠着一个)来增加磁引力的强度。在一些实施方式中,两个堆叠的磁体3920可具有大约70-80mT、60-80mT或 130-150mT的强度,但是其他范围也是可能的。在一些实施方式中,磁体3920可以是杭州 Honesun Magnet有限公司制造的D40x4铁氧体陶瓷磁体

在一些实施方式中,磁体3920可使用多种技术中的一种或多种来磁化。例如,在一些实施方式中,磁体3920可以被磁化,使得磁体3920的北极和南极位于磁体3920的特定位置处。例如,用于磁化磁体3920的技术可使得北极和/或南极位于磁体3920的各种厚度等位置。在一些实施方式中,磁体3920可以是多极磁体。

在一些实施方式中,磁体3920是永磁体,该永磁体由磁化材料制成并产生其自身的持续磁场。例如,磁体3920可由可被磁化的铁磁材料(比如,铁、镍、钴和/或稀土金属的合金等)制成。在一些实施方式中,磁体3920可以是铁氧体和/或陶瓷磁体。在一些实施方式中,磁体3920可包括铁氧体、氧化铁、钡、碳酸钡、锶和/或碳酸锶中的一种或多种。磁体3920可包括一种或多种磁性“硬”材料(例如,倾向于保持磁化的材料)。可选地或另外地,磁体3920可包括一种或多种磁性“软”材料。

在一些实施方式中,磁体3920可以是稀土磁体。稀土磁体通常是由一种或多种稀土元素合金制成的相对较强的永磁体。可用于稀土磁体的稀土元素的示例包括镧系元素、钪和钇,但是也可或替代地使用其他元素。在一些实施方式中,稀土磁体可产生大于1.0T的磁场。在一些实施方式中,稀土磁体可包括钐钴和钕中的一种或两种。

在一些实施方式中,磁体3920可由一种或多种可通过将氧化铁和一种或多种金属元素结合而产生的陶瓷化合物(例如铁氧体)制成。在一些实施方式中,该陶瓷化合物可以是不导电的。将这种陶瓷化合物用于磁体3920可免于在电容器3900中包括导电元件,否则该导电元件可能影响电容器3900的工作。

在一些实施方式中,磁体3920可具有对应于特定标准(例如,国家和/或国际标准) 的等级。在一些实施方式中,磁体3920的等级对应于中国铁氧体磁体命名系统。例如,在一些实施方式中,磁体3920是等级Y10T、Y25、Y30、Y33、Y35、Y30BH或Y33BH,但其他等级也是可能的。在一些实施方式中,等级对应于250℃的工作温度。在一些实施方式中,磁体3920的等级对应于Feroba、美国(例如“C”)或欧洲(例如“HF”)分级标准。

与以上参考图33所述的磁体3820类似,图34所示的磁体3920也可为电磁体,该电磁体可包括磁芯和卷绕在磁芯周围的线圈,其中,可选择电磁体的材料、尺寸、配置和/或操作特性以实现期望的磁引力强度。

尽管所示示例中示出的电容器3900包括一个磁体3920,但也可提供额外的磁体。例如,多个磁体可定位为靠近电容器3900的壳体3902的侧壁。多个磁体具有的尺寸可相对小于被选定用于仅使用单个磁体3920的实施方式中的尺寸。多个磁体具有的尺寸基本类似于手表电池的尺寸,比如CR2032电池。多个磁体可定位在靠近壳体3902的侧壁的各个位置处。例如,多个磁体可设置在围绕侧壁周边的环中,从而多个磁体可彼此近似等距隔开。在一些实施方式中,多个磁体可设置成两个、三个等的磁体为一组。可提供任意数量的磁体来实现所需的磁引力强度。

在一些实施方式中,电容器3800、3900可被配置成在制造电容器3800、3900之后接受磁体3820、3920。例如,电容器3800、3900可包括可由用户打开的一个或多个可移动表面(例如,门或隔间),从而用户可将磁体3820、3920放置在电容器3800、3900内部。按此方式,如果需要或不再需要磁引力,用户可添加和/或拆下磁体3820、3920。此外,如果需要较小的磁引力强度,则用户可添加额外的磁体或拆下磁体。例如,如果安装有电容器3800、3900的表面是高磁性的,则由磁体的配置提供的磁引力强度可能过大。因此,用户可从电容器3800、3900上拆下一个或多个磁体,直到实现所需的磁引力强度。另一方面,如果安装有电容器3800、3900的表面是相对无磁性的,则由磁体的配置提供的磁引力强度可能过低。因此,用户可在电容器3800、3900上添加一个或多个磁体,直到实现所需的磁引力强度。

在一些实施方式中,电容器3800的底端(例如,靠近并包括壳体3802的底壁的区域) 可从电容器3800的壳体3802的其余部分拆下。在一些实施方式中,电容器3800的底端可通过螺纹附接,从而电容器3800的底端可通过将电容器3800的底端扭转离开壳体3802的其余部分而被拆下。拆下电容器3800的底端可露出其中可放置和/或拆下磁体3820(以及例如额外的磁体)的隔间。在一些实施方式中,电容器3900的壳体3902的侧壁可包括可滑动和/或以其他方式打开的门,该门露出电容器3900的隔间,磁体3920(以及例如额外的磁体)可放置在其中和/或被拆下。

在一些实施方式中,电容器3800、3900的壳体3802、3902可由磁性材料(例如,金属材料)制成。磁体3820、3920可至少部分通过磁体3820、3920与壳体3802、3902之间的磁引力来保持就位。例如,磁体3802可磁性吸引至电容器3800的壳体3802的底壁,且磁体3920可磁性吸引至电容器3900的壳体3902的侧壁。在一些实施方式中,壳体3802、 3902可由非磁性材料制成,比如,塑料材料。在这些实施方式中,如下所述,一个或多个装置或技术可用来将磁体3820、3920固定到位。

在一些实施方式中,磁体3820、3920可通过一个或多个安装装置固定至电容器3800、 3900的表面。例如,一个或多个支架可用来将磁体3820固定至壳体3802的底壁。在一些实施方式中,支架可围绕磁体3820的表面定位,且一个或多个紧固件可用于将支架固定在壳体3802的底壁上。类似地,一个或多个支架可用来将磁体3920固定至壳体3902的侧壁。在一些实施方式中,支架可围绕磁体3920的表面定位,且一个或多个紧固件可用于将支架固定在壳体3902的侧壁上。在一些实施方式中,可使用粘合剂将磁体3820、3920固定至壳体3802的底壁和/或绝缘杯3808和壳体3902的侧壁。在一些实施方式中,磁体3820、 3920可通过楔入壳体3802的底壁与绝缘杯3808之间,或楔入壳体3902的侧壁与电容器 3900的其他部件之间而充分地保持在适当的位置。在一些实施方式中,磁体3820、3920 与电容器3800、3900的其他部件(例如,壳体3802、3902)之间的磁引力可有助于将磁体3820、3920保持就位。

在一些实施方式中,磁体3820、3920可至少部分通过环氧树脂来固定就位。例如,一旦磁体3820、3920定位在电容器3800、3900的壳体3802、3902内的期望位置处,环氧树脂可被引入磁体3820、3920附近。在固化时,环氧树脂可提供足够的强度以将磁体3820、 3920保持在其期望的安装位置。

在一些实施方式中,可提供切口(例如凹槽),其中磁体3820、3920可安置在该切口中(例如,以帮助将磁体3820、3920保持在其期望的安装位置处)。可在电容器3800、 3900的壳体3802、3902中和/或电容器3800的绝缘杯3808中提供切口。切口可提供凸脊,该凸脊围绕磁体3820、3920的周边,以将磁体3820、3920保持到位。按此方式,可防止磁体3820、3920滑动到电容器3800、3900的壳体3802、3902内的其他位置。

虽然磁体3820、3920被示出为定位在电容器3800、3900的壳体3802、3902内,但是在一些实施方式中,磁体3820、3920可安装在壳体3802、3902的外部。例如,在一些实施方式中,磁体3820可安装至电容器3800的壳体3802的底壁的底部表面。磁体3820可具有与底壁的底部表面的形状基本匹配的形状。按此方式,当电容器3800安装至磁性物体 (例如,空调系统)时,电容器3800可以与物体的表面齐平地定位。类似地,在一些实施方式中,磁体3920可安装至电容器3900的壳体3902的侧壁的外部表面。在一些示例中,磁体3920可围绕或基本围绕壳体3902的侧壁的外表面卷绕,从而壳体3902的基本上所有外表面都是磁性的。磁体3820、3920可使用一个或多个安装装置(例如,支架)、粘合剂、环氧树脂、一个或多个紧固件等来安装。例如,一个或多个支架可用于将磁体3820、3920 安装在壳体3802、3902的内部或壳体3802、3902的外部。在一些实施方式中,磁体3820、 3920可以是施加到电容器3800、3900的壳体3802、3902的一部分上的磁性膜。例如,磁体3820、3920可以是施加到壳体3802、3902的外部的磁性膜。

在一些实施方式中,磁体3820、3920可具有大约4mm的厚度。例如,在磁体3820安装到电容器3800的壳体3802的底壁的底部表面的实施方式中,磁体3820的大约4mm的宽度可提供足够的磁引力强度而不会使电容器3800笨重(例如,过多增加电容器3800的高度)。因此,电容器3800在其安装位置(例如,在空调系统处或空调系统内)不占用过多的体积。

在一些实施方式中,电容器3800、3900的壳体3802、3902中的一个或多个部分自身是磁性的,和/或绝缘杯3808、3908是磁性的。例如,电容器3800、3900可设计成使得壳体3802、3902由磁性材料制成。按此方式,电容器3800、3900可根据特定应用要求安装成各种配置。例如,电容器3800的壳体3802的底壁和/或电容器3800、3900的绝缘杯3808、 3908可由磁性材料制成,从而电容器3800的底壁可磁性地吸引磁性物体,和/或电容器3900 的绝缘杯3902可由磁性材料制成,从而电容器3900的侧壁可磁性吸引磁性物体。

虽然磁体3820、3920已经示出和说明为属于不同的电容器3800、3900,但是在一些实施方式中,图33中的磁体3820和/或图34中的磁体3920可并入本申请所述的其他电容器中。例如,在一些实施方式中,磁体3920还可并入电容器3800(例如,替代地或除了磁体3820之外)中,反之亦然。在一些实施方式中,磁体3820和磁体3920中的一个或两个可并入本文所述的其它电容器中,比如,电容器10和/或电容器200和/或电容器300和/ 或电容器400。

尽管以上已经描述了许多实施方式(例如,诸如参照图33和图34描述的实施方式),但其他实施方式也是可能的。在一些实施方式中,本申请描述的电容器(例如,电容器10、200、300、400、3800和/或3900)可包括靠近电容器底部的多个堆叠的磁体(例如,类似于图33的电容器3800,并且如上所述,在壳体3802的底壁上和/或壳体3802的底壁与绝缘杯3808之间)。例如,具有圆形形状(例如盘形)的两个磁体可被堆叠在彼此的顶部上,使得两个磁体的中心对齐。在一些实施方式中,例如,两个磁体可由一种或多种陶瓷化合物(例如,铁氧体),该陶瓷化合物可通过将氧化铁和一种或多种金属元素结合而产生。

在一些实施方式中(例如,除了包括上述两个堆叠的磁体的实施方式之外),可在电容器的侧壁(例如电容器3800、3900的侧壁)处提供多个磁体。例如,可在电容器3800、 3900的内侧壁中提供两个磁体。该两个磁体可具有弯曲的形状(例如,如上所述)。在一些实施方式中,弯曲磁体中的每一个可被配置为与壳体3802、3902的内壁(例如,在位于或靠近或包括在椭圆形壳体3802、3902的弯曲部分的全部或一部分的位置处)接合。在一些实施方式中,弯曲磁体可具有约1英寸×1英寸的尺寸和约1/10英寸的厚度。在一些实施方式中,两个弯曲磁体垂直堆叠。例如,第一弯曲磁体可设在电容器3800、3900的侧壁与电容性元件3804、3904之间的第一高度处,并且第二弯曲磁体可设在第二高度处(例如,高于或低于第一高度),位于电容器3800、3900的侧壁与电容性元件3804、3904之间。在一些实施方式中,每个弯曲磁体可围绕电容器3800、3900的侧壁的整个周边延伸(例如,使得磁体具有环形或套筒式的椭圆/卵形形状)。在一些实施方式中,磁体中的一个可围绕整个周边延伸,而另一个磁体围绕小于整个周边(例如,周边的一部分)延伸。在又一个附加实施方式中,两个磁体都可围绕小于整个周边(例如,侧壁的周边的一部分)延伸。在一些实施方式中,两个弯曲的磁体沿侧壁的长度定位在相同的垂直高度处。在这样的实施方式中,两个弯曲的磁体都可小于侧壁的整个周边延伸。在一些实施方式中,两个弯曲磁体中的一个或两个可以是包括钕的稀土磁体。

在一些实施方式中,放置在侧壁内的磁体中的一个或两个可定位在侧壁的内表面和绝缘杯3808、3908的一部分之间。例如,弯曲磁体中的一个或两个可位于侧壁和绝缘杯3808、 3908的上翻的裙部部分之间。在一些实施方式中,上翻的裙部可比附图中所示的向侧壁上方多延伸附加的长度(例如,图33和图34中)。多个弯曲的磁体可以类似于上述的方式垂直地堆叠或者位于相同的垂直高度处。

在一些实施方式中,内衬可定位在两个弯曲磁体和电容性元件3804、3904之间。例如,在弯曲磁体没有定位在侧壁和绝缘杯3808、3908的上翻的裙部之间的实施方式中,可在一个或两个弯曲磁体上施加内衬以将弯曲磁体与电容器3800、3900的其他部件分离。该内衬可包括非导电材料或适用于将磁体与电容器3800、3900的其他部件分离的任何其他材料 (例如,用于最小化磁体对电容性元件3804、3904和/或其他部件的性能的影响)。在一些实施方式中,内衬是塑料粘合剂材料,其可施加在弯曲磁体中的一个或两个的表面上以将弯曲磁体与电容器3800、3900的其他部件分离。在一些实施方式中,内衬可辅助将一个或两个弯曲磁体保持在电容器3800、3900的侧壁处。

在一些实施方式中,两个弯曲磁体中的一个或两个可位于电容器3800、3900的绝缘杯 3808、3908与电容器3800、3900的底壁之间。例如,弯曲磁体中的一个或两个可放置在绝缘杯3808、3908与电容器3800、3900的底壁之间的位置中。该弯曲磁体可代替图33中的磁体3820或者作为除磁体3820之外的磁体而放置。一个或两个弯曲磁体可以前面段落中描述的一种或多种配置来定位。例如,两个弯曲磁体可垂直堆叠(例如,一个在另一个的顶部,同时两个弯曲磁体可选地彼此接触),或两个弯曲磁体可定位在电容器3800、3900 的相同垂直高度处(例如,使得每个弯曲的磁体沿小于侧壁的整个周边延伸,或使得每个弯曲磁体沿着侧壁的周边的一半延伸,使得两个磁体的侧面互相接触)。如上所述,一个或多个弯曲磁体可以是包括钕的稀土磁体,而盘形磁体可由一种或多种陶瓷化合物(例如铁氧体)制成,尽管其他材料也是可能的。在一些实施方式中,钕曲线磁体与盘形陶瓷磁体相比可具有相对较高的(例如,基本上更高的)磁引力程度。

尽管各种盘形磁体和弯曲磁体已经被大体描述为放置在电容器3800、3900的壳体 3802、3902的内部,但是在一些实施方式中,这里描述的一个或多个磁体可以设置在壳体 3802、3902的外部。例如,一个或多个盘形磁体可位于壳体3802、3902的底壁的底部(例如,外侧)表面上。磁体可通过磁引力的强度固定到壳体3802、3902的外部。在一些实施方式中,可使用一个或多个安装装置(例如支架)、粘合剂、环氧树脂,一个或多个紧固件等用来帮助将磁体安装到壳体3802、3902的外部。例如,可使用一个或多个支架将一个或多个磁体安装到壳体3802、3902的外部。在一些实施方式中,内衬(例如,上述内衬) 可用于帮助将一个或多个磁体安装到壳体3802、3902。

类似地,一个或多个弯曲磁体可位于壳体3802、3902的侧壁的外表面上。磁体可通过磁引力的强度固定到壳体3802、3902的外部。在一些实施方式中,可使用一个或多个安装装置(例如支架)、粘合剂、环氧树脂,一个或多个紧固件等用来帮助将磁体安装到壳体 3802、3902的外部。例如,可使用一个或多个支架将一个或多个磁体安装到壳体3802、3902 的外部。在一些实施方式中,内衬(例如,上述内衬)可用于帮助将一个或多个磁体安装到壳体3802、3902。

虽然弯曲磁体已经被描述为具有与壳体3802、3902的侧壁基本上对接的弯曲形状,但是在一些实施方式中,一个或多个弯曲磁体的第一壁可具有弯曲形状,该弯曲形状与壳体 3802、3902的侧壁对接,且相对壁(例如,与该一个或多个磁体的弯曲壁相对的壁)可以具有基本平坦的形状。基本上平坦的形状可允许壳体3802、3902与独立的物体(例如,空调系统)的平坦表面接合。例如,在一些实施方式中,一个或多个弯曲磁体可定位在壳体 3802、3902的侧壁的外部(例如,如上所述)。弯曲磁体的相对表面可具有平坦形状,其可与平坦的磁引力表面(例如空调单元或系统的金属壁)基本上对接。一个或多个磁体的相对表面的平坦形状可允许电容器3800、3900与空调器件或系统产生足够的磁性结合,使得电容器不会无意地中从其预期安装位置移位或错位。

在一些实施方式中,弯曲磁体中的一个或多个可被配置为与电容器3800、3900的侧壁的外侧和电容器3800、3900的底壁都接合。例如,一个或多个弯曲磁体可包括至少五个相关表面:构造成与侧壁的外表面接合的第一弯曲表面(例如内表面)、构造成与底壁接合的第二平坦表面(例如,内表面)和构造成与一个或多个安装位置(例如,空调器件或系统的一个或多个表面的位置)接合的三个额外的平坦表面(例如,外表面)。内表面可允许磁体与电容器3800、3900的壳体紧密接触,由此允许一个或多个磁体使用一种或多种上述技术与电容器3800、3900保持接触。三个外表面可允许一个或多个磁体与诸如角部安装位置的安装位置紧密接触,所述角部安装位置例如允许磁体的底部外表面与底部安装位置接合、允许垂直于底部外表面的第一侧外表面与侧面安装位置接合,以及允许垂直于底部外表面和第一侧外表面的第二侧外表面与另一侧安装位置接合,从而允许电容器3800、3900 被放置在目标区域的底部表面上时能安装在角部的目标区域。

在一些实施方式中,磁体可包括允许电容器3800、3900安装在角部目标区域中的两个外表面(例如,没有底部外表面),而不必将电容器3800、3900放置在(例如,磁吸引至) 安装区域的底部表面上。按此方式,电容器3800、3900可在悬挂的同时(例如,不被放置在安装区域的底部表面上)被安装到空调单元或系统的角部目标区域。

如上所述,在一些实施方式中,一个或多个弯曲磁体可以是包括钕的稀土磁体,而盘形磁体可由一种或多种陶瓷化合物(例如铁氧体)制成,尽管应当理解,其他材料可附加地或可选地用于本申请所述的任何磁体。在一些实施方式中,钕曲线磁体与盘形陶瓷磁体相比可具有相对较高的(例如,基本上更高的)磁引力程度。例如,这样的配置可为电容器3800、3900侧面安装的实施方式提供额外的磁安装强度(例如,安装到目标安装位置的侧表面,而不使外壳3802、3902的底壁与安装位置的底表面接触),在本申请中这种实施方式有时被称为悬挂安装配置。由一个或多个弯曲磁体提供的相对较高的磁引力程度可允许电容器3800、3900以这样的配置安装而不会从目标位置移位或错位。例如,相对较高的磁引力程度可防止电容器3800、3900由于重力的影响而沿着安装位置的壁向下滑动。相反,在电容器3800、3900的底壁安装到目标安装位置的底面(例如,在空调器件或系统的底面上)的实施方式中,可不需要这种附加的磁引力强度来将电容器3800、3900保持在适当的安装配置中。尽管如此,也可包括附加的弯曲磁体以提供用于安装目的的额外的和/或冗余的磁引力。

在一些实施方式中,本申请所述的各种磁体(例如,图33的磁体3820,和/或图34的磁体3920,和/或本申请所述的多个磁体中的任何组合)中的任意磁体可安装在电容器3800、 3900的壳体3802、3902的内部和/或外部。例如,举几个例子而不是作为限制,多个盘形磁体可安装在壳体3802、3902的外部。特别地,如上所述的堆叠构造的多个盘形磁体可位于电容器3800、3900的底壁的外部(例如,底部)表面上。在一些实施方式中,第一盘形磁体可安装在壳体3802、3902的内部,且第二盘形磁体可安装在壳体3802、3902的外部 (例如,在电容器3800、3900的底壁的外表面上)。在一些实施方式中,一个或多个盘形磁体和/或一个或多个带状磁体和/或一个或多个弯曲磁体等的任何组合可安装在电容器 3800、3900的壳体3802、3902内部和/或外部的任何组合。总之,尽管在此描述和在附图中示出了特定的实施方式,但应了解,本申请描述的内部和/或外部磁体的任何组合可被结合到本申请所述的各种电容器10、200、300、400、3800和/或3900中。

在一些实施方式中,为电容器提供磁性安装能力可提供许多优点。例如,在一些实施方式中,在其中要安装电容器或要与电容器配合安装的器件(例如空调系统)可包括或不包括通常用于安装电容器的区域(例如,指定区域)。然而,用户可希望在其他地方安装电容器。通过提供磁性安装能力,可大大增加安装选项的数量。

在一些实施方式中,电容器安装在包括金属和/或磁性物体的位置处。这些物体可影响电容器的性能。在一些实施方式中,用户可希望将电容器安装在特定位置,从而实现特定的操作条件。电容器的磁性可安装性可使用户在这些位置安装电容器。在一些示例中,电容器可安装在使得电容器的部件封盖端子和公共盖端子与电容器连接的装置之间的导电连接(例如,导线)较短的位置处。在可能的安装位置没有这种灵活性的情况下,导线可能过长并可能容易受到噪音和/或变形的影响而被切割或破坏。

上述电容器及其特征被认为能够出色地实现本申请的目的,并且通过促进有故障的电容器的有效更换而在本领域中提供了实用和有价值的进步。本领域的技术人员将会理解,前面的描述是说明性的,并可进行各种修改而不脱离在以下权利要求中限定的本申请的精神和范围。

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