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2017年3月27日 (月)

素材&電源力学 純銅電解コンデンサ開発の留意点

0ロボットベンチャー時代に突然金田思想に目覚めて、開発の根幹思想に据えた。金田先生は多くを語られたが、要約すると「アンラーニングで学習をしない」と「エネルギー効率の向上」となる。我々ロボット屋は世界が相手で、ロボット展示会では世界に出掛けて展示し、ライバルメーカの情報を探った。ここで第一の思想「学習をしない」は、展示会へ出掛けライバルメーカの情報を知った時点で開発の自由度は失われ、開発エンジニアにとって致命的になる。増してや他社をコピーするなど論外だ。続いて「エネルギー効率の向上」では、世界初のロボット用スイッチングレギュレータを開発した。これは開発半ばでロボット会社を辞したため、開発は完成に至らなかった。究極は新幹線方式で、回生軸と力行軸の状況を判断してスイッチングレギュレータのモードを切り替えれば、ロボット究極のエネルギー効率向上の電源が出来る。以来一貫してモノマネはしない、電源が最重要である、この姿勢は崩さない。その両方の思想の産物が純銅電解コンデンサとなる。

1電解コンデンサの誘電体はポリプロピレンやテフロンなどのフィルム素材ではなく、金属酸化皮膜の金属である。ここが電解コンデンサの良くも悪くも最大の特長となり、唯一無二の金属コンデンサなのだ。たいていのオーディオエンジニアはフィルムコン(オイルコン)の方が身分が上の捉え方をしており、電解コンデンサを悪者扱いして回路から出来るだけ排除しようとしている。先入観や人様の意見で左右されていると真実を見落とす可能性が大で、ここも金田思想のアンラーニングとなる。先ずは日立の2700μf400vを解剖する。

2続いて電解紙を取り出すがとてもじゃあないが音の良い紙には見えない。電解紙はアンモニア系の電解液が含侵されているから水洗浄して紙を良く観察する。昨日はアンプラボ、岐阜のうだつの美濃市へ出掛け、美濃紙の中で音の良い和紙を探そうと提案する。パーカショニストのnakaさんが自分は紙の専門家と言い、又してもアンプラボは多士済々なのだ。しからば音の良い和紙とは、繊維質が粗く厚みがあり剛性と柔軟性を持った紙で吸水性が良く、水晶に求めたと同様に紙自信で自己振動吸収性を持つ、こうゆう紙を探そう。

3純銅電解コンデンサ最大の難関がプラス極のアルミ箔となる。電圧が高い方が誘電体として形成された酸化皮膜は厚く、流用時のトラブルに耐えられる。表面積はエッチングにより数十倍に増幅してあり、電解コンデンサが大容量の所以だ。しかしここが大問題であると同時に純銅化できればエライことになり、正真正銘の純銅電解コンデンサとなる。この分野もnakaさんの専門で、純銅の酸化皮膜生成法について研究は進めて頂くが、我々でも電気分解の理科の実験は考えている。エッチングなどの表面積拡大法はとらずゲイン1とすれば音は良くなり大いに結構だが、巨大化は避けられない。

4現在はマイナス極にofc純銅板を使用している。厚さと音質は勿論分厚い方が良いに決まっているが、作業性から0.5mm位になる。名工ミルトさんから新提案があり、内側からofc純銅マイナス極、電解紙、プラス極アルミ箔、電解紙、ofc純銅マイナス極としてマイナス極同士をハンダ付けシールとする。これは素晴らしい!静電容量が現在の2倍になり電解液のシールも出来て特許構造だが、出す予定は無いので著作物としておこう。

5現在の方式で大容量化を考えており直径がΦ800mmのドーナツを作る。800mmにもなると純銅板の長さが2500mmにもなりofc業者の最大長さ1200mmでは追いつかず接続することになる。この接続点が問題で表面の滑らかさを確保しないとプラス極アルミ箔を破壊する。

6日立2700μf400vのプラス極アルミ箔は厚さも十分にあり、作業性が良いと無造作に扱うと事故を起こす。上画像のサラネジが銅板より少し飛び出した状態で仕上げの圧力を加えると簡単にクラックが入り、このアルミむき出しと電解紙でショートする。切り子や木屑も同様で簡単に穴が開きショートする。名工ミルトさんはこの事故で数個をダメにして、このダメから制作上のノウハウを手にした。

7アンプラボのシメで純銅電解コンデンサの演奏するコルトレーンのクルセ・ママを、研究員達に聴いてもらう。正直、このレコードはフツーの人には聴かせられない。コルトレーンの狂気と純銅電解コンデンサの狂気でフリーjazzが荒れ狂う。このレコードに睨まれてから50年が経ち、ようやくこっちの狂気が通じてコルトレーンjazzと話し合いが出来るようになったのだろう。純銅電解コンデンサのお陰で音色力学が向上し、皆から意見が出る。マッコイのピアノの音色はスタインウエイではない、どうゆうピアノ?カウベルは下手だがコルトレーンが叩いている?等など、1枚のクルセ・ママからjazzの奥深さとそれに伴った謎が噴出し、コルトレーンはこの1枚でも十分を思う。ほーら、やっぱり人生にたんとはいらね~!

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