JPH04113405U - ガラス封止型サーミスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、信頼性の高いガラス封止型サーミ
スタ１を提供することを目的とする。 【構成】 本考案は、サーミスタ素子１１の回りをガラ
スにより封止するとともに、前記サーミスタ素子１１に
接続した外部接続導体部を具備するガラス封止型サーミ
スタ１において、前記ガラス管の外周から外部接続導体
部に亘って被覆した耐湿性，耐電食性の有る下地層２
と、この下地層２の外周に被覆した緩衝性の有る外部層
３とを具備する。この構成により、下地層２の作用で耐
湿性，耐電食性が向上し、かつ、外部層３の作用で外力
の緩衝を行うことができ、高い信頼性が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

［考案の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガラス封止型サーミスタに関し、より詳しくは、エアコン，冷蔵庫 ，冷凍機器，ボイラー等における温度センサに適用して好適なガラス封止型サー ミスタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

上述したような機器における温度センサとして用いられるガラス封止型サーミ スタとして従来図５に示すものが知られている。

【０００３】 同図に示すガラス封止型サーミスタ（以下「サーミスタ」という。）１０は、 ＮＴＣ型のサーミスタ素子１１と、このサーミスタ素子１１の両端面に設けた電 極１２ａ，１２ｂに各々ジュメット部１３ａ，１３ｂを介して接続したリード線 １４ａ，１４ｂと、前記サーミスタ素子１１，両ジュメット部１３ａ，１３ｂの 外周を封止したガラス管１５と、このガラス管１５の外周及び両リード線１４ａ ，１４ｂのジュメット部１３ａ，１３ｂを被覆した保護層１６とを具備している 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した構成のサーミスタ１０の場合、以下のような問題があ る。

【０００５】 即ち、このサーミスタ１０を例えば温度センサとして用いた場合、冷蔵庫，冷 凍機器，エアコン及びボイラー用としての温度センサは常時電圧が印加され氷結 ，解氷状態が存在し温度サイクルが頻繁である。このため故障モードとして熱的 ストレスの影響によるガラス管１５の割れや水分の浸入による前記ジュメット部 １３ａ，１３ｂや電極１２ａ，１２ｂの電食やマイグレーションによる抵抗値低 下を招き、このサーミスタ１０の温度検出特性が劣化するという問題がある。

【０００６】 また、前記サーミスタ１０を図示しない金属ケース内に収容した場合、上述し た熱的ストレスの影響によるリード線１４ａ，１４ｂと金属ケースとの間の絶縁 抵抗値の劣化を招くという問題もある。

【０００７】 尚、上述した電食とは、以下の如き現象をいう。

【０００８】 金属導体の絶縁材料として多く使用されている樹脂は絶縁抵抗が高いが周囲温 湿度の影響や未反応などによりイオン性不純物が樹脂中に存在していて、かつ、 樹脂に接触している金属導体間に電位差があると樹脂を通して電流が流れる。

【０００９】 この時金属は樹脂中にイオンとなって洩出し腐食され樹脂は絶縁抵抗，耐電圧 が低下し断線，絶縁破壊の原因となるのである。

【００１０】 そこで、本考案は、ガラス管周囲の構造を改良し、耐湿，耐電食性に優れ、高 い信頼性を発揮するガラス封止型サーミスタを提供することを目的とするもので ある。

【００１１】 ［考案の構成］

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、サーミスタ素子の回りをガラスにより封止するとともに、前記サー ミスタ素子に接続した外部接続導体部を具備するガラス封止型サーミスタにおい て、前記ガラス管の外周から外部接続導体層に亘って被覆した耐湿性，耐電食性 の有る下地層と、この下地層の外周に被覆した緩衝性の有る外部層とを具備する ものである。

【００１３】 前記下地層は、フェノール系樹脂，シリコン系樹脂，エポキシ系樹脂，アクリ ル系樹脂の中から選ばれる材料により形成され、前記外部層は、シリコン系樹脂 により形成されたものである。

【００１４】

【作用】

上述した構成のガラス封止型サーミスタによれば、ガラス管の外周から外部接 続導体層に亘って被覆した耐湿性，耐電食性の有る下地層の作用で、サーミスタ 素子，外部接続導体部への湿気の浸入や、これらの電食発生が無くなり、信頼性 の向上を図れる。

【００１５】 前記下地層は、フェノール系樹脂，シリコン系樹脂，エポキシ系樹脂，アクリ ル系樹脂の中から選ばれる。

【００１６】 また、前記下地層の外周に緩衝性有る外部層、即ち、シリコン系樹脂を被覆し たことにより、このガラス封止型サーミスタ本体は、外力に対する緩衝効果も発 揮し、この点からも信頼性が向上する。

【００１７】

【実施例】

以下に本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１８】 尚、図１に示すガラス封止型サーミスタ（以下「サーミスタ」という。）１に おいて、前記サーミスタ１０と同一の機能を有するものには同一の符号を付して 示す。

【００１９】 このサーミスタ１は、前記サーミスタ１０と略同様な構成であるが、前記ガラ ス管１５と、このガラス管１５から外部に導出された外部接続導体部としてのリ ード線１４ａ，１４ｂとの外周に、厚さ３０μｍ程度の耐湿性，耐電食性の有る 下地層２を被覆し、更に、下地層２の外周に緩衝性の有る外部層３を被覆したこ とが特徴である。

【００２０】 前記下地層２は、フェノール系樹脂，シリコン系樹脂，エポキシ系樹脂，アク リル系樹脂の中から選ばれるいずれかの樹脂により形成している。

【００２１】 前記外部層３は、緩衝性のあるシリコン系樹脂により形成している。

【００２２】 シリコン系樹脂を用いるのは、サーミスタ１をエポキシ系樹脂による充填用樹 脂内に配置する場合、例えばフェノール系の下地層２だけではその表面が非常に 緻密でエポキシ系樹脂との間で強い接着力を示し、しかもこの下地層２が固いこ とから直接にエポキシ樹脂からの応力を受けてしまうことによる。

【００２３】 即ち、下地層２の外周にシリコン系樹脂の外部層３を設け、充填用樹脂との接 着を防止し、応力を緩衝することで、信頼性の一層の向上を図ったものである。

【００２４】 次に、本実施例のサーミスタ１の耐湿性，耐電食性についての試験結果につい て、図２，図３をも参照して説明する。

【００２５】 前記サーミスタ素子１１を収納したガラス管１５及びリード線１４ａ，１４ｂ の一部に下地層２を被覆した状態（これを「単品」という。）で、この単品を純 水又は水道水の温水（煮沸状態）に浸漬し、直流電源により単品に３（Ｖ）の電 圧が印加されるように調整して、５０時間に亘って試験した結果を図２，図３に 各々示す。

【００２６】 尚、図２，図３に示す試験結果において、不良判断基準は、電食によるリード 線腐食の有無、通電試験による内部短絡の有無による。また、上述した試験方法 は、実際の使用モードとは大幅に異なり苛酷すぎるが、電食を短時間で評価する 方法としては問題ないと思われる。

【００２７】 この結果、図２，図３に示すように、純水，水道水いずれの場合も、フェノー ル系を用いた単品が最も優れ、以下、シリコン系，エポキシ系，アクリル系の順 であることが判明した。

【００２８】 特に、水道水の場合、フェノール系の単品では３２時間後初めて不良が発生し たのに対し、従来のサーミスタ１０の保護層１６をシリコン系とした単品では１ ８時間で不良（短絡）が発生した。従って、フェノール系の単品では従来例に比 べ２倍近い寿命の向上を図れることが判明した。このような大きな差は、フェノ ール系の被膜が緻密で、かつ、強固な密着力を有していることに起因すると考え られる。

【００２９】 次に、前記サーミスタ１を内蔵した温度センサ５について図４を参照して説明 する。

【００３０】 この温度センサ５は、筒状の金属ケース６内に前記サーミスタ１を配置すると ともに、サーミスタ１の両リード線１４ａ，１４ｂに各々電線７ａ，７ｂを接続 し、更に、サーミスタ１の外周に絶縁チューブ８を配置した状態で金属ケース６ 内にエポキシ系樹脂からなる充填用樹脂９を充填した構成となっている。

【００３１】 この温度センサ５においては、前記サーミスタ１の外部層３が応力の緩衝効果 を発揮するので、充填用樹脂９による影響を受けず信頼性の高い温度検出特性を 具備することになる。

【００３２】 本考案は上述した実施例のほか、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である 。

【００３３】 例えば、温度センサや自動車に搭載する樹脂ビードタイプのセンサ等にも適用 可能である。

【００３４】

【考案の効果】

以上詳述した本考案によれば、上述した構成としたことにより、下地層の作用 で耐湿性，耐電食性に優れ信頼性の高いガラス封止型サーミスタを提供すること ができる。

【００３５】 また、下地層を特にフェノール系とし、外部層をシリコン系樹脂とすることに より、耐食性，耐電食性に特に優れ、外力の影響も回避できるガラス封止型サー ミスタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例であるサーミスタの断面図

【図２】本考案の実施例であるサーミスタの純水におけ
る通電試験結果を示すグラフ

【図３】本考案の実施例であるサーミスタの水道水にお
ける通電試験結果を示すグラフ

【図４】本考案の実施例であるサーミスタを含む温度セ
ンサの断面図

【図５】従来例の断面図

【符号の説明】

１ サーミスタ ２ 下地層 ３ 外部層 １１ サーミスタ素子 １４ａ リード線 １４ｂ リード線

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーミスタ素子の回りをガラスにより封
   止するとともに、前記サーミスタ素子に接続した外部接
   続導体部を具備するガラス封止型サーミスタにおいて、
   前記ガラス管の外周に被覆した耐湿性，耐電食性の有る
   下地層と、この下地層の外周に被覆した緩衝性の有る外
   部層とを具備することを特徴とするガラス封止型サーミ
   スタ。
2. 【請求項２】 前記下地層は、フェノール系樹脂，シリ
   コン系樹脂，エポキシ系樹脂，アクリル系樹脂の中から
   選ばれる材料により形成され、前記外部層は、シリコン
   系樹脂により形成されたものである請求項１記載のガラ
   ス封止型サーミスタ。