JPH0765930A - 放電型サージアブソーバ - Google Patents
放電型サージアブソーバInfo
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- JPH0765930A JPH0765930A JP20676993A JP20676993A JPH0765930A JP H0765930 A JPH0765930 A JP H0765930A JP 20676993 A JP20676993 A JP 20676993A JP 20676993 A JP20676993 A JP 20676993A JP H0765930 A JPH0765930 A JP H0765930A
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- surge
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 過電流又は過電圧が印加されたときに自動的
に放電を停止して電子部品等の過熱又は発火を防止す
る。部品点数が少なくて済み、小型で、簡単に組立てら
れ、量産性に優れる。また次に到来するサージ電圧を吸
収し得る。 【構成】 放電型サージアブソーバ１０は、絶縁管１１
の両端に相対向して一対の対向電極１２，１３が、必要
によりサージアブソーバ２０を間に挟んで、封着され
る。対向電極１２，１３と絶縁管１１とにより形成され
る空間には不活性ガス１４が封入される。一対の対向電
極１２，１３のいずれか一方又は双方に孔１５が形成さ
れ、この孔１５が低融点金属１６で封止される。サージ
アブソーバ１０の放電による発熱で孔１５を封止してい
た低融点金属１６が溶け、孔１５が開放され、不活性ガ
ス１４で満たされていた絶縁管１１内に孔１５を通って
空気が流入し、放電維持電圧が過電圧より高くなり放電
が停止する。
に放電を停止して電子部品等の過熱又は発火を防止す
る。部品点数が少なくて済み、小型で、簡単に組立てら
れ、量産性に優れる。また次に到来するサージ電圧を吸
収し得る。 【構成】 放電型サージアブソーバ１０は、絶縁管１１
の両端に相対向して一対の対向電極１２，１３が、必要
によりサージアブソーバ２０を間に挟んで、封着され
る。対向電極１２，１３と絶縁管１１とにより形成され
る空間には不活性ガス１４が封入される。一対の対向電
極１２，１３のいずれか一方又は双方に孔１５が形成さ
れ、この孔１５が低融点金属１６で封止される。サージ
アブソーバ１０の放電による発熱で孔１５を封止してい
た低融点金属１６が溶け、孔１５が開放され、不活性ガ
ス１４で満たされていた絶縁管１１内に孔１５を通って
空気が流入し、放電維持電圧が過電圧より高くなり放電
が停止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電話機、ファクシミリ、
電話交換機、モデム等の通信機器用の電子部品に印加さ
れるサージ電圧の吸収機能に加えて、継続的な過電圧又
は過電流の電子部品への侵入時に電子部品やこの部品を
搭載するプリント基板の熱的損傷又は発火を防止する放
電型サージアブソーバに関する。更に詳しくは、管内部
にギャップ又はマイクロギャップを有する絶縁管の両端
を一対の対向電極で封止（hermetic seal）した放電型
サージアブソーバに関するものである。本明細書で、過
電圧又は過電流とは、サージ吸収素子の放電開始電圧を
上回る異常電圧とこれに伴う異常電流をいう。
電話交換機、モデム等の通信機器用の電子部品に印加さ
れるサージ電圧の吸収機能に加えて、継続的な過電圧又
は過電流の電子部品への侵入時に電子部品やこの部品を
搭載するプリント基板の熱的損傷又は発火を防止する放
電型サージアブソーバに関する。更に詳しくは、管内部
にギャップ又はマイクロギャップを有する絶縁管の両端
を一対の対向電極で封止（hermetic seal）した放電型
サージアブソーバに関するものである。本明細書で、過
電圧又は過電流とは、サージ吸収素子の放電開始電圧を
上回る異常電圧とこれに伴う異常電流をいう。
【０００２】
【従来の技術】この種のサージアブソーバは電子部品の
一対の入力線路にこの電子部品に並列に接続され、電子
部品の使用電圧より高い電圧で動作するように構成され
る。即ち、サージアブソーバはその放電開始電圧より低
い電圧では抵抗値の高い抵抗体であるが、印加電圧がそ
の放電開始電圧以上のときには数１０Ω以下の抵抗値の
低い抵抗体になる。電子部品に雷サージ等の数ｋＶ〜数
１０ｋＶのサージ電圧が瞬間的に印加されると、サージ
アブソーバが放電し、このサージ電圧を吸収して電子部
品を保護するようになっている。このため、電子部品を
含む回路に過電圧又は過電流が不慮の事故等により継続
して加わると、サージアブソーバには電流が流れ続け
る。この結果、サージアブソーバが発熱し周辺の電子機
器の発火の原因となる。
一対の入力線路にこの電子部品に並列に接続され、電子
部品の使用電圧より高い電圧で動作するように構成され
る。即ち、サージアブソーバはその放電開始電圧より低
い電圧では抵抗値の高い抵抗体であるが、印加電圧がそ
の放電開始電圧以上のときには数１０Ω以下の抵抗値の
低い抵抗体になる。電子部品に雷サージ等の数ｋＶ〜数
１０ｋＶのサージ電圧が瞬間的に印加されると、サージ
アブソーバが放電し、このサージ電圧を吸収して電子部
品を保護するようになっている。このため、電子部品を
含む回路に過電圧又は過電流が不慮の事故等により継続
して加わると、サージアブソーバには電流が流れ続け
る。この結果、サージアブソーバが発熱し周辺の電子機
器の発火の原因となる。
【０００３】通常、このような過電圧又は過電流が回路
に継続して侵入することは考えられないが、不慮の事故
を想定して最大限の安全対策を施していく考えが広まっ
てきている。例えば、米国のＵＬ（Underwriter's Labo
ratories Inc.）では、このような継続的な過電圧又は
過電流の侵入時にサージアブソーバが通信機器に火災や
電撃の危険を与えてはならないように、サージアブソー
バに対して所定の安全規格を制定している。
に継続して侵入することは考えられないが、不慮の事故
を想定して最大限の安全対策を施していく考えが広まっ
てきている。例えば、米国のＵＬ（Underwriter's Labo
ratories Inc.）では、このような継続的な過電圧又は
過電流の侵入時にサージアブソーバが通信機器に火災や
電撃の危険を与えてはならないように、サージアブソー
バに対して所定の安全規格を制定している。
【０００４】従来、こうした安全規格に適合し、継続的
な過電圧又は過電流に起因した電子機器の発火を防止し
得るサージアブソーバとして、ヒューズや低融点金属部
材をサージアブソーバの表面に密着させ、このヒューズ
や低融点金属部材をサージアブソーバに直列に接続した
ものが開示されている（特開昭６３−１１０２２、特開
昭６３−１８９２３）。
な過電圧又は過電流に起因した電子機器の発火を防止し
得るサージアブソーバとして、ヒューズや低融点金属部
材をサージアブソーバの表面に密着させ、このヒューズ
や低融点金属部材をサージアブソーバに直列に接続した
ものが開示されている（特開昭６３−１１０２２、特開
昭６３−１８９２３）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ヒューズや低
融点金属部材をサージアブソーバに直列に接続したサー
ジアブソーバは、過電圧又は過電流の侵入によりヒュー
ズや低融点金属部材が溶断すると、サージ吸収回路はオ
ープン状態になるため、次に到来するサージ電圧に備え
てサージアブソーバを新品と交換しなければならない煩
わしさがあった。本発明の目的は、雷サージのような瞬
間的なサージ電圧を吸収することに加えて、継続的な過
電圧又は過電流の侵入があった場合にはサージアブソー
バの異常発熱のみならず、電子部品やこの部品を搭載す
るプリント基板の熱的損傷、発火等を防止することがで
き、しかも次に到来するサージ電圧を吸収し得る放電型
サージアブソーバを提供することにある。本発明の別の
目的は、部品点数が少なくて済み、小型で、組立てが簡
単で量産性に優れた放電型サージアブソーバを提供する
ことにある。
融点金属部材をサージアブソーバに直列に接続したサー
ジアブソーバは、過電圧又は過電流の侵入によりヒュー
ズや低融点金属部材が溶断すると、サージ吸収回路はオ
ープン状態になるため、次に到来するサージ電圧に備え
てサージアブソーバを新品と交換しなければならない煩
わしさがあった。本発明の目的は、雷サージのような瞬
間的なサージ電圧を吸収することに加えて、継続的な過
電圧又は過電流の侵入があった場合にはサージアブソー
バの異常発熱のみならず、電子部品やこの部品を搭載す
るプリント基板の熱的損傷、発火等を防止することがで
き、しかも次に到来するサージ電圧を吸収し得る放電型
サージアブソーバを提供することにある。本発明の別の
目的は、部品点数が少なくて済み、小型で、組立てが簡
単で量産性に優れた放電型サージアブソーバを提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、不活性ガ
ス入りの放電型サージアブソーバの放電開始電圧と比べ
て空気入りの放電型サージアブソーバの放電開始電圧が
高く、しかも後者の放電開始電圧は、例えば電話回線と
配電線の混触等により生じる過電圧より高い点に着目
し、本発明に到達した。
ス入りの放電型サージアブソーバの放電開始電圧と比べ
て空気入りの放電型サージアブソーバの放電開始電圧が
高く、しかも後者の放電開始電圧は、例えば電話回線と
配電線の混触等により生じる過電圧より高い点に着目
し、本発明に到達した。
【０００７】即ち、図１に示すように、本発明の放電型
サージアブソーバ１０は、絶縁管１１と、この絶縁管１
１の両端に相対向して封着された一対の対向電極１２，
１３と、これらの対向電極１２，１３と絶縁管１１とに
より形成される空間に封入された不活性ガス１４とを備
える。その特徴ある構成は、一対の対向電極１２，１３
のいずれか一方又は双方に孔１５が形成され、この孔１
５が低融点金属１６で封止されたことにある。
サージアブソーバ１０は、絶縁管１１と、この絶縁管１
１の両端に相対向して封着された一対の対向電極１２，
１３と、これらの対向電極１２，１３と絶縁管１１とに
より形成される空間に封入された不活性ガス１４とを備
える。その特徴ある構成は、一対の対向電極１２，１３
のいずれか一方又は双方に孔１５が形成され、この孔１
５が低融点金属１６で封止されたことにある。
【０００８】以下、本発明を詳述する。本発明の放電型
サージアブソーバは、対向電極型のサージアブソーバ
と、絶縁管内部にマイクロギャップを有するマイクロギ
ャップ式のサージアブソーバを含む。対向電極型サージ
アブソーバには、図３に示すような絶縁管１１の両端に
互いに対向する一対の電極１２，１３を数ｍｍ間隔をあ
けて設け、これらの電極間に不活性ガス１４を充填し封
入したサージアブソーバ３０や、或いは図示しないが金
属製の一対の円柱状電極を数ｍｍ間隔で互いに対向さ
せ、絶縁管により不活性ガスを充填し封入したサージア
ブソーバがある。
サージアブソーバは、対向電極型のサージアブソーバ
と、絶縁管内部にマイクロギャップを有するマイクロギ
ャップ式のサージアブソーバを含む。対向電極型サージ
アブソーバには、図３に示すような絶縁管１１の両端に
互いに対向する一対の電極１２，１３を数ｍｍ間隔をあ
けて設け、これらの電極間に不活性ガス１４を充填し封
入したサージアブソーバ３０や、或いは図示しないが金
属製の一対の円柱状電極を数ｍｍ間隔で互いに対向さ
せ、絶縁管により不活性ガスを充填し封入したサージア
ブソーバがある。
【０００９】図１に示すように、マイクロギャップ式の
サージアブソーバ１０は絶縁管１１内部にサージ吸収素
子２０が収容される。サージ吸収素子２０は導電性皮膜
２１で被包した円柱状のセラミック素体２２の両端に一
対のキャップ電極２４，２５を冠着した後、セラミック
素体２２の中央に円周方向にマイクロギャップ２３を形
成して作られる。導電性皮膜２１はスパッタリング法、
蒸着法、イオンプレーティング法、めっき法、ＣＶＤ法
等の薄膜形成法によりセラミック素体２２を被包するよ
うにセラミック素体２２の表面に形成され、マイクロギ
ャップ２３はレーザにより導電性皮膜２１を分割するよ
うに形成される。マイクロギャップはレーザ光線の焦点
深度及び導電性皮膜の厚さから１０〜２００μｍの幅に
形成される。サージアブソーバ１０はこのサージ吸収素
子２０を絶縁管１１内に収容してセラミック素体２２の
両端に一対の対向電極１２，１３を配置し、これらの対
向電極１２，１３をキャップ電極２４，２５に電気的に
接続し同時に絶縁管１１内部に不活性ガス１４を封入し
て作られる。収容されたサージ吸収素子２０は一対の対
向電極１２，１３を絶縁管１１の両端に封着するときに
対向電極１２，１３により固定される。
サージアブソーバ１０は絶縁管１１内部にサージ吸収素
子２０が収容される。サージ吸収素子２０は導電性皮膜
２１で被包した円柱状のセラミック素体２２の両端に一
対のキャップ電極２４，２５を冠着した後、セラミック
素体２２の中央に円周方向にマイクロギャップ２３を形
成して作られる。導電性皮膜２１はスパッタリング法、
蒸着法、イオンプレーティング法、めっき法、ＣＶＤ法
等の薄膜形成法によりセラミック素体２２を被包するよ
うにセラミック素体２２の表面に形成され、マイクロギ
ャップ２３はレーザにより導電性皮膜２１を分割するよ
うに形成される。マイクロギャップはレーザ光線の焦点
深度及び導電性皮膜の厚さから１０〜２００μｍの幅に
形成される。サージアブソーバ１０はこのサージ吸収素
子２０を絶縁管１１内に収容してセラミック素体２２の
両端に一対の対向電極１２，１３を配置し、これらの対
向電極１２，１３をキャップ電極２４，２５に電気的に
接続し同時に絶縁管１１内部に不活性ガス１４を封入し
て作られる。収容されたサージ吸収素子２０は一対の対
向電極１２，１３を絶縁管１１の両端に封着するときに
対向電極１２，１３により固定される。
【００１０】本発明の絶縁管はガラス管、セラミック管
等である。ガラス管はホウケイ酸ガラスのような硬質ガ
ラス、又は鉛ガラス、ソーダ石灰ガラスのような軟質ガ
ラスから作られる。セラミック管はＰＬＺＴ、透明アル
ミナのような可視光線を透過するセラミック焼結体から
作られたもののみならず、他の絶縁性のあるセラミック
管であればよい。
等である。ガラス管はホウケイ酸ガラスのような硬質ガ
ラス、又は鉛ガラス、ソーダ石灰ガラスのような軟質ガ
ラスから作られる。セラミック管はＰＬＺＴ、透明アル
ミナのような可視光線を透過するセラミック焼結体から
作られたもののみならず、他の絶縁性のあるセラミック
管であればよい。
【００１１】対向電極は封着時の絶縁管の熱収縮による
クラックの発生を防止するために絶縁管と熱膨張係数の
ほぼ等しい金属を用いる。従って対向電極は絶縁管の種
類より材質を選定する。絶縁管が軟質ガラス管である場
合には、対向電極に鉄５２ｗｔ％−ニッケル４２ｗｔ％
−クロム６ｗｔ％合金等が用いられ、絶縁管が硬質ガラ
ス管である場合には、鉄５８ｗｔ％−ニッケル４２ｗｔ
％合金（以下、４２合金という）等が用いられる。絶縁
管がセラミック管である場合には、対向電極に４２合金
と銅のクラッド材、コバール（Kovar）等が用いられ
る。４２合金と銅のクラッド材は４２合金の板材の片面
又は両面に銅薄膜を密着させ、高温で機械的に圧延する
クラッド法（cladding）により作られる。クラッド材の
銅薄膜を酸化させて銅表面を亜酸化銅にすると封着時に
ガラスとのなじみが良くなり好ましい。このクラッド材
を円板に打抜いた後、絞り加工して対向電極にする。
クラックの発生を防止するために絶縁管と熱膨張係数の
ほぼ等しい金属を用いる。従って対向電極は絶縁管の種
類より材質を選定する。絶縁管が軟質ガラス管である場
合には、対向電極に鉄５２ｗｔ％−ニッケル４２ｗｔ％
−クロム６ｗｔ％合金等が用いられ、絶縁管が硬質ガラ
ス管である場合には、鉄５８ｗｔ％−ニッケル４２ｗｔ
％合金（以下、４２合金という）等が用いられる。絶縁
管がセラミック管である場合には、対向電極に４２合金
と銅のクラッド材、コバール（Kovar）等が用いられ
る。４２合金と銅のクラッド材は４２合金の板材の片面
又は両面に銅薄膜を密着させ、高温で機械的に圧延する
クラッド法（cladding）により作られる。クラッド材の
銅薄膜を酸化させて銅表面を亜酸化銅にすると封着時に
ガラスとのなじみが良くなり好ましい。このクラッド材
を円板に打抜いた後、絞り加工して対向電極にする。
【００１２】対向電極型のサージアブソーバもマイクロ
ギャップ式のサージアブソーバも対向電極を封着すると
きには 絶縁管の内部にアルゴンガス、ネオンガス、窒
素ガス等の不活性ガスを充填する。また本発明の対向電
極に形成される孔は１個に限らず、複数個でもよい。ま
た一方の対向電極のみでなく、双方の対向電極に形成し
てもよい。更に本発明の低融点金属にはアルミニウム、
鉛、錫又は亜鉛のいずれか或いはこれらの合金が用いら
れる。
ギャップ式のサージアブソーバも対向電極を封着すると
きには 絶縁管の内部にアルゴンガス、ネオンガス、窒
素ガス等の不活性ガスを充填する。また本発明の対向電
極に形成される孔は１個に限らず、複数個でもよい。ま
た一方の対向電極のみでなく、双方の対向電極に形成し
てもよい。更に本発明の低融点金属にはアルミニウム、
鉛、錫又は亜鉛のいずれか或いはこれらの合金が用いら
れる。
【００１３】
【作用】本発明のサージアブソーバ１０が接続された線
路に継続して過電圧又は過電流が侵入すると、サージ吸
収素子２０が抵抗体であるため発熱し、これに伴って対
向電極１２，１３も発熱する。この熱により対向電極に
形成された孔１５を封止していた低融点金属１６が溶融
する。この溶融により孔１５が開放され、不活性ガス１
４で満たされていた絶縁管１１内に孔１５を通って空気
が流入する。絶縁管１１の内部に空気が入ると、放電維
持電圧が通常の過電圧より高くなり放電が停止する。
路に継続して過電圧又は過電流が侵入すると、サージ吸
収素子２０が抵抗体であるため発熱し、これに伴って対
向電極１２，１３も発熱する。この熱により対向電極に
形成された孔１５を封止していた低融点金属１６が溶融
する。この溶融により孔１５が開放され、不活性ガス１
４で満たされていた絶縁管１１内に孔１５を通って空気
が流入する。絶縁管１１の内部に空気が入ると、放電維
持電圧が通常の過電圧より高くなり放電が停止する。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。 ＜実施例＞図１に示すように、マイクロギャップ式のサ
ージアブソーバ１０を次の方法により製造した。先ず絶
縁管１１内に収容されるサージ吸収素子２０を用意し
た。このサージ吸収素子２０の円柱状のセラミック素体
２２はムライト焼結体からなり、この表面はスパッタリ
ングによりＴｉＮからなる導電性皮膜２１で被包され
る。このセラミック素体２２の両端にステンレス製のキ
ャップ電極２４と２５が冠着される。セラミック素体２
２の中央部にレーザビームを照射して導電性皮膜２１を
円周方向にトリミングして幅約３０μｍのマイクロギャ
ップ２３が形成され、サージ吸収素子２０が作製され
る。
く説明する。 ＜実施例＞図１に示すように、マイクロギャップ式のサ
ージアブソーバ１０を次の方法により製造した。先ず絶
縁管１１内に収容されるサージ吸収素子２０を用意し
た。このサージ吸収素子２０の円柱状のセラミック素体
２２はムライト焼結体からなり、この表面はスパッタリ
ングによりＴｉＮからなる導電性皮膜２１で被包され
る。このセラミック素体２２の両端にステンレス製のキ
ャップ電極２４と２５が冠着される。セラミック素体２
２の中央部にレーザビームを照射して導電性皮膜２１を
円周方向にトリミングして幅約３０μｍのマイクロギャ
ップ２３が形成され、サージ吸収素子２０が作製され
る。
【００１５】絶縁管１１として低融点の鉛ガラス管を用
意し、このガラス管１１をカーボンヒータを設けた封着
室（図示せず）に配置した。孔１５が形成されていない
ハット状の対向電極１３をガラス管１１内に挿入し、次
いでガラス管１１の内部にサージ吸収素子２０を入れ、
対向電極１３の凹部１３ａにキャップ電極２５を挿入し
た。これによりサージ吸収素子２０がガラス管１１の中
心に配置され、続いて孔１５が形成されたハット状の対
向電極１２の凹部１２ａをサージ吸収素２０のキャップ
電極２４に被せ、対向電極１２をガラス管１１内に挿入
した。対向電極１２，１３は鉄５２ｗｔ％−ニッケル４
２ｗｔ％−クロム６ｗｔ％合金により構成される。
意し、このガラス管１１をカーボンヒータを設けた封着
室（図示せず）に配置した。孔１５が形成されていない
ハット状の対向電極１３をガラス管１１内に挿入し、次
いでガラス管１１の内部にサージ吸収素子２０を入れ、
対向電極１３の凹部１３ａにキャップ電極２５を挿入し
た。これによりサージ吸収素子２０がガラス管１１の中
心に配置され、続いて孔１５が形成されたハット状の対
向電極１２の凹部１２ａをサージ吸収素２０のキャップ
電極２４に被せ、対向電極１２をガラス管１１内に挿入
した。対向電極１２，１３は鉄５２ｗｔ％−ニッケル４
２ｗｔ％−クロム６ｗｔ％合金により構成される。
【００１６】封着室を負圧にすることによりガラス管内
部の空気を抜いた後、代わりにアルゴンガスを封着室に
供給して２４０Ｔｏｒｒの圧力でガラス管内にこのアル
ゴンガス１４を導入した。この状態でカーボンヒータに
よりガラス管１１及び対向電極１２，１３を７４０℃、
１分間加熱した。対向電極１２，１３がガラス管１１に
封着した後、孔１５の上に低融点金属１６であるＰｂ／
Ｓｎ合金を配置し、ガラス管１１内にアルゴンガス１４
を満たした状態で低融点金属１６が溶ける温度にカーボ
ンヒータを加熱し、孔１５を低融点金属１６で封止し
て、サージアブソーバ１０を得た。このサージアブソー
バ１０は長さ８．０ｍｍで外径６．０ｍｍの寸法を有し
た。
部の空気を抜いた後、代わりにアルゴンガスを封着室に
供給して２４０Ｔｏｒｒの圧力でガラス管内にこのアル
ゴンガス１４を導入した。この状態でカーボンヒータに
よりガラス管１１及び対向電極１２，１３を７４０℃、
１分間加熱した。対向電極１２，１３がガラス管１１に
封着した後、孔１５の上に低融点金属１６であるＰｂ／
Ｓｎ合金を配置し、ガラス管１１内にアルゴンガス１４
を満たした状態で低融点金属１６が溶ける温度にカーボ
ンヒータを加熱し、孔１５を低融点金属１６で封止し
て、サージアブソーバ１０を得た。このサージアブソー
バ１０は長さ８．０ｍｍで外径６．０ｍｍの寸法を有し
た。
【００１７】＜比較例１＞孔１５及び低融点金属１６の
ない対向電極１２を用いた以外は実施例と同一のサージ
アブソーバを用意した。図４に示すようにこのサージア
ブソーバ１に（８×２０）μｓｅｃ−６００Ａで初めて
溶断するヒューズ２を直列に接続し、たて１．０ｃｍ、
よこ２．０ｃｍ、高さ０．５ｃｍの寸法を有するケース
３に入れた。
ない対向電極１２を用いた以外は実施例と同一のサージ
アブソーバを用意した。図４に示すようにこのサージア
ブソーバ１に（８×２０）μｓｅｃ−６００Ａで初めて
溶断するヒューズ２を直列に接続し、たて１．０ｃｍ、
よこ２．０ｃｍ、高さ０．５ｃｍの寸法を有するケース
３に入れた。
【００１８】＜比較例２＞孔１５及び低融点金属１６の
ない対向電極１２を用いた以外は実施例と同一のサージ
アブソーバを用意した。
ない対向電極１２を用いた以外は実施例と同一のサージ
アブソーバを用意した。
【００１９】＜比較試験と評価＞ (a) 過電圧印加試験 実施例のサージアブソーバ１０と比較例１のヒューズ付
きサージアブソーバと比較例２のサージアブソーバにそ
れぞれ１Ａで６００Ｖの過電圧を印加した。その結果、
実施例のサージアブソーバ１０では、対向電極１２，１
３が過熱し、低融点金属１６が溶融した。孔１５が開放
され、ガラス管１１内に空気が入り込んで、約３秒で放
電が止んだ。比較例１のヒューズ付きサージアブソーバ
では、ヒューズ２が過熱により同様に約３秒で溶断し、
サージアブソーバ１の放電が止んだ。比較例２のサージ
アブソーバは放電が停止せず、対向電極が過熱し、接続
していたプリント基板を発火させた。
きサージアブソーバと比較例２のサージアブソーバにそ
れぞれ１Ａで６００Ｖの過電圧を印加した。その結果、
実施例のサージアブソーバ１０では、対向電極１２，１
３が過熱し、低融点金属１６が溶融した。孔１５が開放
され、ガラス管１１内に空気が入り込んで、約３秒で放
電が止んだ。比較例１のヒューズ付きサージアブソーバ
では、ヒューズ２が過熱により同様に約３秒で溶断し、
サージアブソーバ１の放電が止んだ。比較例２のサージ
アブソーバは放電が停止せず、対向電極が過熱し、接続
していたプリント基板を発火させた。
【００２０】(b) インパルスに対する応答試験 放電開始電圧Ｖs（Ｖ）とサージ応答電圧Ｖimp（Ｖ）を
それぞれ測定した。放電開始電圧の測定は試料数それぞ
れ２０個で行い、サージ応答電圧は実施例のサージアブ
ソーバ１０と比較例１，２のサージアブソーバに（１．
２×５０）μsec−１０ｋＶの疑似サージをそれぞれ５
回ずつ繰返し印加し、その動作電圧を測定した。これら
の平均値を表１に示す。
それぞれ測定した。放電開始電圧の測定は試料数それぞ
れ２０個で行い、サージ応答電圧は実施例のサージアブ
ソーバ１０と比較例１，２のサージアブソーバに（１．
２×５０）μsec−１０ｋＶの疑似サージをそれぞれ５
回ずつ繰返し印加し、その動作電圧を測定した。これら
の平均値を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１から明らかなように、実施例のサージ
アブソーバ１０は比較例１及び比較例２のサージアブソ
ーバと比較して同等の優れたサージ応答性を有すること
が判った。
アブソーバ１０は比較例１及び比較例２のサージアブソ
ーバと比較して同等の優れたサージ応答性を有すること
が判った。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、雷
サージのような瞬間的なサージ電圧を吸収することに加
えて、継続的な過電圧又は過電流の侵入があった場合に
は低融点金属が溶融して、絶縁管内に空気が流入するた
め、放電維持電圧が上昇し、サージアブソーバの異常発
熱のみならず、電子部品及びこの部品を搭載するプリン
ト基板の熱的損傷、発火等を防止することができる。ま
た本発明の放電型サージアブソーバは従来のようなヒュ
ーズを用いないため、部品点数を減少してコストを削減
でき、占有スペースが僅かで済み、組立が簡便で量産性
に優れる。特に絶縁管内に空気が流入した後にも、サー
ジに対する応答性は低下するが、次に到来するサージ電
圧を吸収するサージアブソーバ本来の機能を依然として
有する。
サージのような瞬間的なサージ電圧を吸収することに加
えて、継続的な過電圧又は過電流の侵入があった場合に
は低融点金属が溶融して、絶縁管内に空気が流入するた
め、放電維持電圧が上昇し、サージアブソーバの異常発
熱のみならず、電子部品及びこの部品を搭載するプリン
ト基板の熱的損傷、発火等を防止することができる。ま
た本発明の放電型サージアブソーバは従来のようなヒュ
ーズを用いないため、部品点数を減少してコストを削減
でき、占有スペースが僅かで済み、組立が簡便で量産性
に優れる。特に絶縁管内に空気が流入した後にも、サー
ジに対する応答性は低下するが、次に到来するサージ電
圧を吸収するサージアブソーバ本来の機能を依然として
有する。
【図１】本発明のマイクロギャップ式のサージアブソー
バの中央縦断面図。
バの中央縦断面図。
【図２】（ａ）その孔の形成された一方の対向電極の正
面図。 （ｂ）その孔の形成されない他方の対向電極の正面図。
面図。 （ｂ）その孔の形成されない他方の対向電極の正面図。
【図３】本発明の対向電極型のサージアブソーバの中央
縦断面図。
縦断面図。
【図４】従来例のヒューズ付きサージアブソーバの回路
構成図。
構成図。
１０，３０ サージアブソーバ １１ 絶縁管（ガラス管） １２，１３ 対向電極 １４ 不活性ガス １５ 孔 １６ 低融点金属 ２０ サージ吸収素子 ２１ 導電性皮膜 ２２ セラミック素体 ２３ マイクロギャップ ２４，２５ キャップ電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】対向電極は封着時の絶縁管の熱収縮による
クラックの発生を防止するために絶縁管と熱膨張係数の
ほぼ等しい金属を用いる。従って対向電極は絶縁管の種
類より材質を選定する。絶縁管が軟質ガラス管である場
合には、対向電極に鉄５２ｗｔ％−ニッケル４２ｗｔ％
−クロム６ｗｔ％合金、鉄５８ｗｔ％−ニッケル４２ｗ
ｔ％合金（以下、４２合金という）と銅のクラッド材等
が用いられ、絶縁管が硬質ガラス管である場合には、４
２合金等が用いられる。絶縁管がセラミック管である場
合には、対向電極に４２合金と銅のクラッド材、コバー
ル（Kovar）等が用いられる。４２合金と銅のクラッド
材は４２合金の板材の片面又は両面に銅薄膜を密着さ
せ、高温で機械的に圧延するクラッド法（cladding）に
より作られる。クラッド材の銅薄膜を酸化させて銅表面
を亜酸化銅にすると封着時にガラスとのなじみが良くな
り好ましい。このクラッド材を円板に打抜いた後、絞り
加工して対向電極にする。
クラックの発生を防止するために絶縁管と熱膨張係数の
ほぼ等しい金属を用いる。従って対向電極は絶縁管の種
類より材質を選定する。絶縁管が軟質ガラス管である場
合には、対向電極に鉄５２ｗｔ％−ニッケル４２ｗｔ％
−クロム６ｗｔ％合金、鉄５８ｗｔ％−ニッケル４２ｗ
ｔ％合金（以下、４２合金という）と銅のクラッド材等
が用いられ、絶縁管が硬質ガラス管である場合には、４
２合金等が用いられる。絶縁管がセラミック管である場
合には、対向電極に４２合金と銅のクラッド材、コバー
ル（Kovar）等が用いられる。４２合金と銅のクラッド
材は４２合金の板材の片面又は両面に銅薄膜を密着さ
せ、高温で機械的に圧延するクラッド法（cladding）に
より作られる。クラッド材の銅薄膜を酸化させて銅表面
を亜酸化銅にすると封着時にガラスとのなじみが良くな
り好ましい。このクラッド材を円板に打抜いた後、絞り
加工して対向電極にする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】絶縁管１１として低融点の鉛ガラス管を用
意し、このガラス管１１をカーボンヒータに設けた封着
室（図示せず）に配置した。孔１５が形成されていない
ハット状の対向電極１３をガラス管１１内に挿入し、次
いでガラス管１１の内部にサージ吸収素子２０を入れ、
対向電極１３の凹部１３ａにキャップ電極２５を挿入し
た。これによりサージ吸収素子２０がガラス管１１の中
心に配置され、続いて孔１５が形成されたハット状の対
向電極１２の凹部１２ａをサージ吸収素２０のキャップ
電極２４に被せ、対向電極１２をガラス管１１内に挿入
した。対向電極１２，１３は鉄５２ｗｔ％−ニッケル４
２ｗｔ％−クロム６ｗｔ％合金により構成される。
意し、このガラス管１１をカーボンヒータに設けた封着
室（図示せず）に配置した。孔１５が形成されていない
ハット状の対向電極１３をガラス管１１内に挿入し、次
いでガラス管１１の内部にサージ吸収素子２０を入れ、
対向電極１３の凹部１３ａにキャップ電極２５を挿入し
た。これによりサージ吸収素子２０がガラス管１１の中
心に配置され、続いて孔１５が形成されたハット状の対
向電極１２の凹部１２ａをサージ吸収素２０のキャップ
電極２４に被せ、対向電極１２をガラス管１１内に挿入
した。対向電極１２，１３は鉄５２ｗｔ％−ニッケル４
２ｗｔ％−クロム６ｗｔ％合金により構成される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 政利 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス研究所 内 (72)発明者 原田 三喜男 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス研究所 内
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁管(11)と、 前記絶縁管(11)の両端に相対向して封着された一対の対
向電極(12,13)と、 前記対向電極(12,13)と前記絶縁管(11)とにより形成さ
れる空間に封入された不活性ガス(14)とを備えた放電型
サージアブソーバ(10)において、 前記一対の対向電極(12,13)のいずれか一方又は双方に
孔(15)が形成され、 前記孔(15)が低融点金属(16)で封止されたことを特徴と
する放電型サージアブソーバ。 - 【請求項２】 導電性皮膜(21)で被包した円柱状のセラ
ミック素体(22)の周面にマイクロギャップ(23)が形成さ
れ、前記セラミック素体(22)の両端に一対のキャップ電
極(24,25)を有するサージ吸収素子(20)が絶縁管(11))内
に収容され、 一対の対向電極(12,13)が封着状態で前記サージ吸収素
子(20)を固定し、かつ前記一対のキャップ電極(24,25)
に電気的に接続された請求項１記載の放電型サージアブ
ソーバ。 - 【請求項３】 低融点金属(16)がアルミニウム、鉛、錫
又は亜鉛のいずれか或いはこれらの合金である請求項１
又は２記載の放電型サージアブソーバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20676993A JP3199088B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 放電型サージアブソーバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20676993A JP3199088B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 放電型サージアブソーバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765930A true JPH0765930A (ja) | 1995-03-10 |
| JP3199088B2 JP3199088B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=16528789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20676993A Expired - Lifetime JP3199088B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 放電型サージアブソーバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3199088B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019501507A (ja) * | 2015-12-04 | 2019-01-17 | 深▲セン▼市檳城電子有限公司Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｂｅｎｃｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | ガス放電管 |
| CN113808894A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-17 | 深圳市瑞隆源电子有限公司 | 过电压保护装置、气体放电管及其制备方法 |
-
1993
- 1993-08-23 JP JP20676993A patent/JP3199088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019501507A (ja) * | 2015-12-04 | 2019-01-17 | 深▲セン▼市檳城電子有限公司Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｂｅｎｃｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | ガス放電管 |
| CN109686634A (zh) * | 2015-12-04 | 2019-04-26 | 深圳市槟城电子有限公司 | 一种气体放电管 |
| US10943757B2 (en) | 2015-12-04 | 2021-03-09 | Shenzhen Bencent Telectronics Co., Ltd. | Gas discharge tube |
| EP3385975B1 (en) * | 2015-12-04 | 2024-08-14 | Shenzhen Bencent Electronics Co., Ltd. | Gas discharge tube |
| CN113808894A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-17 | 深圳市瑞隆源电子有限公司 | 过电压保护装置、气体放电管及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3199088B2 (ja) | 2001-08-13 |
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