JPH1126207A

JPH1126207A - 非直線抵抗体の製造方法

Info

Publication number: JPH1126207A
Application number: JP9175620A
Authority: JP
Inventors: Hironori Suzuki; 洋典鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】焼結体の抵抗値のバラツキを少なくすること
により、放電耐量特性や課電寿命特性に優れた大型・大
容量の非直線抵抗体を製造する。【解決手段】原料を、高速で回転するアームと衝撃板
を備えた円筒容器に投入し、原料を高速で回転させなが
ら衝撃板に衝突させ、原料を粉砕する（粉砕工程）。得
られた粉体を、攪拌翼を備えた円筒容器に入れて、攪拌
翼を回転させ、強制的に粉体を流動させることにより、
粉体を混合する（混合工程）。所定の混合状態が得られ
た後、粉体を流動状態に保ちながら、所定量の結合剤を
粉体に噴霧することにより添加する。その結果、粉体は
凝集して、所定の粒度のほぼ球状の顆粒が得られる（凝
集工程）。続いて、成型工程、焼成工程、高抵抗層形成
工程、および電極形成工程を順次行うことにより、焼結
体１、高抵抗層２、および電極３からなる非直線抵抗体
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、避雷器、サージア
ブソーバ等に用いられる酸化亜鉛を主成分とした非直線
抵抗体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電力系統や電子機器回路におけ
る異常電圧を抑制し、電力系統や電子機器を保護するた
めに、避雷器やサージアブソーバが用いられている。そ
して、この避雷器やサージアブソーバには、正常な電圧
で絶縁特性を示し、異常電圧が印加されたときに低抵抗
特性を示すことにより、系統や回路を保護するための非
直線抵抗体が採用されている。

【０００３】この非直線抵抗体の製造方法の概略は、以
下の通りである。まず、原料については、ＺｎＯを主成
分とし、少なくとも電圧電流非直線特性を発現させる副
成分として、例えば、特開平５−２３４７１６号公報に
記載されているように、Ｂｉ₂Ｏ₃，Ｓｂ₂Ｏ₃，Ｃｏ
Ｏ，ＮｉＯ，Ｍｎ₂Ｏ₃等を加えている。そして、これ
らの原料を水および有機バインダーと共に十分混合した
後、スプレードライヤーなどで造粒し、形成および焼結
する。この後、焼結体の側面に沿面閃絡を防止するため
の高抵抗物質を塗布し、再焼成して高抵抗層を形成す
る。最終的に、焼結体の両端面を研磨し、電極を取り付
けて、非直線抵抗体を完成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、電力
系統は送電コスト低減のため大容量化が進んでいる。こ
のような大容量の避雷器に使用される非直線抵抗体に
は、極めて大きなサージエネルギーを処理することが要
求されるため、非直線抵抗体の大容量化・並列接続枚数
の増加等の手段で対応している。

【０００５】これらの手段のうち、並列接続枚数の増加
は、電流分担のアンバランスを招き易い等の特性上の問
題から上限があるため、必然的に非直線抵抗体の大容量
化が求められることになる。この大容量化の要求に対し
て、現状の製造方法で得られる非直線抵抗体の寸法は、
直径が８０〜１２０ｍｍ、厚さが２０〜５０ｍｍにもな
るが、このような大型の非直線抵抗体には、次のような
問題がある。

【０００６】すなわち、大型の非直線抵抗体に使用され
る焼結体においては、焼結時の部分的な焼成温度の不均
一等の影響により、ＺｎＯ結晶粒子の異常粒成長が起こ
り、抵抗値のバラツキが生じ易くなる。さらに、抵抗の
低い部分に電流が集中し、耐量特性の低下を招くといっ
た問題もある。

【０００７】上記のように、従来の製造方法で大型の非
直線抵抗体を作製した場合には、焼結体に部分的な抵抗
値のバラツキが生じ、放電耐量特性や課電寿命特性が低
下するといった問題を生じてしまう。

【０００８】本発明は、上記の点を考慮してなされたも
のであり、その目的は、焼結体の抵抗値のバラツキを少
なくすることにより、放電耐量特性や課電寿命特性に優
れた大型・大容量の非直線抵抗体を製造可能な、優れた
製造方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１および２に記載の非直線抵抗体の製造方法
は、酸化亜鉛を主成分とし、少なくとも電圧電流非直線
特性を発現させる副成分を含む非直線抵抗体を製造する
方法において、成形・焼結する前の原料の処理を改良し
たことを特徴としている。

【００１０】すなわち、請求項１に記載の方法は、原料
を乾燥状態で粉砕する粉砕工程、粉体を乾燥状態で混合
する混合工程、乾燥状態にある粉体に液体状の材料を噴
霧することにより粉体を凝集させる凝集工程、の中から
選択された少なくとも一つ以上の工程を含むことを特徴
としている。

【００１１】また、請求項２に記載の方法は、原料を乾
燥状態で粉砕する粉砕工程と、この粉砕工程で得られた
粉体を乾燥状態で混合する混合工程と、この混合工程で
混合されて乾燥状態にある粉体に液体状の材料を噴霧す
ることにより粉体を凝集させる凝集工程を含むことを特
徴としている。

【００１２】以上のような構成を有する請求項１または
２に記載の方法によれば、次のような作用が得られる。
まず、原料を乾燥状態で粉砕する粉砕工程においては、
スラリー状の原料を粉砕する場合に比べて、水の緩衝に
起因する粉砕力の低下を生じることがなく、大きな粉砕
力が得られるため、均一で細かな粉体が得られる。そし
て、このような粉体を用いて造粒することにより、結果
的に、成分の偏在のない均一な顆粒を得ることができ
る。

【００１３】また、粉体を乾燥状態で混合する混合工程
においては、スラリー状の原料を混合する場合に比べ
て、水中での沈降等の支障を生じることがなく、粉体全
体に十分な混合力を与えることができるため、粉体を均
一に混合することができる。そして、このように混合さ
れた粉体を用いて造粒することにより、結果的に、成分
の偏在のない均一な顆粒を得ることができる。

【００１４】さらに、乾燥状態にある粉体を凝集させる
凝集工程においては、スラリー状の原料を吹き付け乾燥
する場合に比べて、水に対する濡れ性の低い成分が表面
近くに偏在することがないため、均一な球状の顆粒を得
ることができる。

【００１５】したがって、請求項１に記載の方法によれ
ば、選択された工程に応じて、少なくともこのうちのい
ずれか一つの作用を得ることができるため、いずれの場
合にも、成分の偏在のない均一な顆粒を得ることがで
き、優れた放電耐量特性を持つ非直線抵抗体を作製する
ことができる。そして、２つ以上の工程を含む場合に
は、相乗効果が得られる。また、請求項２に記載の方法
によれば、粉砕工程、混合工程、凝集工程の３つの工程
を全て含むため、上記の３つの均一性の相乗効果によ
り、より優れた放電耐量特性を持つ非直線抵抗体を作製
することができる。

【００１６】請求項３に記載の方法は、請求項１または
２に記載の方法において、粉砕工程の具体的な手順に特
徴を有するものである。すなわち、請求項３に記載の方
法は、粉砕工程において、予め設定した粒度より小さな
粉体は被粉砕物として取り出し、それより粒度の大きな
粉体については再度粉砕することを特徴としている。こ
の手順によれば、所定の粒度より小さな粉体を取り出し
て、粒度の大きな粉体のみを再度粉砕することにより、
粒度の小さな粉体による粉砕力の低下を防止できるた
め、粉砕効率を向上することができる。

【００１７】請求項４および５に記載の方法は、請求項
１〜３のいずれか一つに記載の方法において、粉砕工程
の具体的な粉砕方式に特徴を有するものである。まず、
請求項４に記載の方法は、粉砕工程において、原料を高
速回転させて衝撃板に衝突させることにより、原料を粉
砕することを特徴としている。また、請求項５に記載の
方法は、粉砕工程において、高圧気体を用いて原料を衝
突させることにより、原料を粉砕することを特徴として
いる。いずれの方式においても、原料を直接衝突させる
ことにより、大きな粉砕力が得られるため、原料を効率
良く粉砕することができ、均一で細かな粉体が得られ
る。

【００１８】請求項６および７に記載の方法は、請求項
１〜５のいずれか一つに記載の方法において、混合工程
の具体的な混合方式に特徴を有するものである。まず、
請求項６に記載の方法は、混合工程において、粉体を高
速回転させて粉体を流動させることにより、粉体を混合
することを特徴としている。また、請求項７に記載の方
法は、混合工程において、高圧気体を用いて粉体を流動
させることにより、粉体を混合することを特徴としてい
る。いずれの方式においても、粉体を流動状態で混合さ
せることにより、粉体全体に十分な混合力を与えること
ができるため、粉体を均一に混合することができる。

【００１９】請求項８に記載の方法は、請求項１〜７の
いずれか一つに記載の方法において、凝集工程の具体的
な凝集方式に特徴を有するものである。すなわち、請求
項８に記載の方法は、凝集工程において、粉体を乾燥状
態で流動させると共に、この流動している粉体に結合剤
を噴霧することにより粉体を凝集させることを特徴とし
ている。この方式によれば、乾燥状態でかつ流動状態に
ある粉体に結合剤を噴霧することにより、顆粒内での成
分の偏在を防止することができ、均一な球状の顆粒を得
ることができる。

【００２０】請求項９および１０に記載の方法は、請求
項１〜８のいずれか一つに記載の方法において、凝集工
程における副成分の添加方式に特徴を有するものであ
る。まず、請求項９に記載の方法は、凝集工程におい
て、粉体を乾燥状態で流動させると共に、この流動して
いる粉体に副成分を溶液にして噴霧することを特徴とし
ている。また、請求項１０に記載の方法は、請求項９に
記載の方法において、副成分が、アルミニウム、ホウ
素、銀の中から選択された材料を含むことを特徴として
いる。

【００２１】このような請求項９および１０に記載の方
法においては、副成分を溶液にして噴霧することによ
り、粉体に対して副成分を均一に分散させることができ
る。すなわち、アルミニウム、ホウ素、または銀等の材
料を副成分としてそのまま添加する場合には、これらの
材料の含有量が比較的少ないことから均一な分散が困難
であるが、溶液にして添加することにより、均一な分散
が可能となる。

【００２２】

【実施例】以下には、本発明に係る非直線抵抗体の製造
方法を適用した複数の実施例について、図面を参照して
具体的に説明する。

【００２３】［第１の実施例］まず、請求項４、６、８
に記載の各発明を適用した第１の実施例について説明す
る。ＺｎＯを主成分とし、副成分として、Ｂｉ₂Ｏ₃、
Ｓｂ₂Ｏ₃を各１ｍｏｌ％、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｍｎ₃Ｏ
₄を各０．５ｍｏｌ％秤量し、原料とする。この原料
を、高速で回転するアームと衝撃板を備えた円筒容器に
投入し、原料を高速で回転させながら衝撃板に衝突さ
せ、原料を粉砕する（粉砕工程）。得られた粉体を、攪
拌翼を備えた円筒容器に入れて、攪拌翼を回転させ、強
制的に粉体を流動させることにより、粉体を混合する
（混合工程）。所定の混合状態が得られた後、同じ円筒
容器内で攪拌翼を回転して粉体を流動状態に保ちなが
ら、所定量の結合剤、例えば、３％ＰＶＡ溶液を粉体量
の５％使用して、粉体に噴霧することにより添加する。
続けて攪拌翼を回転して粉体を流動状態に保つ間に、粉
体は凝集し、所定の粒度、例えば１００μｍのほぼ球状
の顆粒を得ることができる（凝集工程）。

【００２４】次に、この顆粒を金型に入れて加圧し、円
板等の所定の形状、例えば直径１００ｍｍ、高さ２５ｍ
ｍに成形することで成形体を得る（成形工程）。こうし
て得られた成形体は、添加した結合剤を除去するために
空気中で例えば５００℃で焼成し、さらに空気中で１２
００℃で２時間で焼成する（焼成工程）。これにより、
図１に示すような焼結体１を得ることができる。そし
て、焼結体１の側面に焼成して高抵抗となる絶縁物を塗
布した後に、これを焼成して高抵抗層２が形成される
（高抵抗層形成工程）。この後、焼結体１の両端面を研
磨し、この両端面にアルミニウムを溶射することにより
電極３が形成される（電極形成工程）。このようにし
て、図１に示すような非直線抵抗体を得ることができ
る。

【００２５】以上のようにして得られた非直線抵抗体の
電気特性について、図２を参照して説明する。ここで、
図２は、本実施例に係る非直線抵抗体の放電耐量特性Ａ
１と、従来方法によって作製した非直線抵抗体の放電耐
量特性Ｂとを比較して示すグラフである。より詳細に
は、図２は、雷インパルス（４／１０）電流をその電流
値を順次増加させながら印加するという条件において、
本実施例と従来例に係る各５０個の非直線抵抗体につい
て放電耐量試験を行い、電流値に耐えた非直線抵抗体の
割合を合格率として放電耐量特性を求めた結果を示して
いる。

【００２６】この図２に示すように、従来例Ｂにおいて
は、インパルス電流が１００ｋＡまで増加すると、合格
率が１００％から低下し始め、１２０ｋＡのインパルス
電流に対しては合格率が５５％程度まで低下しているの
に対し、本実施例Ａ１においては、１３０ｋＡのインパ
ルス電流に対しても、１００％の合格率を示している。
明らかに、本実施例の非直線低抗体の放電耐量特性は従
来例に比べて大幅に改善されている。

【００２７】このように、本実施例において、従来例に
比べて放電耐量特性が改善される理由は、次のように考
えられる。

【００２８】すなわち、従来は、原料粉に水と結合剤を
加え、スラリーとして原料の粉砕と混合を行っていた。
そのため、粉砕時には、水が緩衝して粉砕を妨げてしま
い、混合時には、原子量の大きな成分が沈降し、十分な
混合ができなかった。また、造粒時には、スラリー状の
原料を吹き付け乾燥していたため、水に対する濡れ性の
低い成分は表面近くに偏在していた。

【００２９】これに対して、本実施例において、原料を
衝撃板に直接衝突させているので、大きな粉砕力を得る
ことができるため、均一で細かな粉体が得られる。ま
た、粉体を回転させながら流動運動させているので、流
体全体に十分な混合力を与えることができ、流体を均一
に混合することができる。さらに、粉体を流動させなが
ら球状に凝集させているため、顆粒内での成分の偏在を
防ぐことができる。

【００３０】以上の理由により、本実施例においては、
成分の偏在のない均一な顆粒を得ることができるため、
均一な非直線低抗体が得られ、部分的な抵抗値のバラツ
キを生じることもなく、放電耐量特性を向上させること
ができるものと考えられる。これに伴い、図示していな
いが、課電寿命特性もまた向上させることができる。

【００３１】［第２の実施例］次に、請求項３、４、
６、８に記載の各発明を適用した第２の実施例について
説明する。この第２の実施例は、前述した第１の実施例
において、粉砕工程の具体的な手順を変更したものであ
る。

【００３２】本実施例においては、まず、第１の実施例
と同様に、原料を秤量する。次に、高速で回転するアー
ムと衝撃板と所定の粒度、例えば１μｍ未満の粉体を分
ける装置を備えた円筒容器を用いて、粉砕工程を行う。
すなわち、この円筒容器に原料を投入し、原料を高速で
回転させながら衝撃板に衝突させ、原料を粉砕する。こ
の粉砕工程において、所定の粒度より小さな粉体は被粉
砕物として取り出し、所定の粒度より大きな粉体につい
ては、粉砕容器に再度戻すことにより、さらに粉砕す
る。以上のような粉砕工程の後は、第１の実施例と同様
の後続する各工程、すなわち、混合工程、凝集工程、成
形工程、焼成工程、高抵抗層形成工程、および電極形成
工程を順次行うことにより、図１に示すような非直線低
抗体を得ることができる。

【００３３】以上のようにして得られた非直線低抗体の
放電耐量特性について、図３を参照して説明する。ここ
で、図３は、本実施例に係る非直線抵抗体の放電耐量特
性Ａ２と、従来方法によって作製した非直線抵抗体の放
電耐量特性Ｂ、および前記第１の実施例に係る非直線抵
抗体の放電耐量特性Ａ１を比較して示すグラフである。
なお、試験条件および試料数は、前記第１の実施例につ
いて述べた通りである。

【００３４】この図３に示すように、第１の実施列Ａ１
においては、インパルス電流が１４０ｋＡまで増加する
と、合格率が５５％程度まで低下しているのに対し、本
実施例Ａ２においては、１４０ｋＡのインパルス電流に
対しても、９０％を越える高い合格率を示している。明
らかに、本実施例の非直線低抗体の放電耐量特性は、前
述した第１の実施例に比べて、さらに改善されている。

【００３５】このように、本実施例において、第１の実
施例に比べて放電耐量特性がさらに改善される理由は、
次のように考えられる。

【００３６】すなわち、一般的に、粉砕工程において、
より細かな粒子が共存している場合、その細かな粒子は
より大きな粒子の粉砕を緩衝するため、結果として、粉
砕の妨げとなる。これに対して、本実施例では、所定の
粒度より細かな粒子を被粉砕粉として取り出しているた
め、より大きな粒子の粉砕効率を上げることができる。

【００３７】このような理由により、本実施例において
は、第１の実施例に比べて、より均一な顆粒を得ること
ができるため、非直線低抗体の微細組織も均一となり、
部分的な抵抗値のバラツキを生じることもなく、放電耐
量特性を向上させることができるものと考えられる。こ
れに伴い、図示していないが、課電寿命特性もまた向上
させることができる。

【００３８】［第３の実施例］次に、請求項５、６、８
に記載の各発明を適用した第３の実施例について説明す
る。この第３の実施例は、前述した第１の実施例におい
て、具体的な粉砕方式を変更したものである。

【００３９】本実施例においては、まず、第１の実施例
と同様に、原料を秤量する。次に、高圧空気を内部に噴
射する装置と空気の噴射に沿って原料を供給する装置を
備えた容器を用いて、粉砕工程を行う。すなわち、この
容器の噴射されている空気流中に原料を投入し、原料同
士を衝突させることにより、粉砕する。この粉砕工程の
後は、第１の実施例と同様の後続する各工程、すなわ
ち、混合工程、凝集工程、成形工程、焼成工程、高抵抗
層形成工程、および電極形成工程を順次行うことによ
り、図１に示すような非直線低抗体を得ることができ
る。

【００４０】以上のようにして得られた非直線低抗体の
放電耐量特性について、図４を参照して説明する。ここ
で、図４は、本実施例に係る非直線抵抗体の放電耐量特
性Ａ３と、従来方法によって作製した非直線抵抗体の放
電耐量特性Ｂとを比較して示すグラフである。なお、試
験条件および試料数は、前記第１の実施例について述べ
た通りである。

【００４１】この図４に示すように、従来例Ｂにおいて
は、インパルス電流が１００ｋＡまで増加すると、合格
率が１００％から低下し始め、１２０ｋＡのインパルス
電流に対しては合格率が５５％程度まで低下しているの
に対し、本実施例Ａ３においては、１３０ｋＡのインパ
ルス電流に対しても、１００％の合格率を示している。
明らかに、本実施例の非直線低抗体の放電耐量特性は、
前記第１の実施例と同様に、従来例に比べて大幅に改善
されている。

【００４２】このように、本実施例において、従来例に
比べて放電耐量特性が改善される理由は、第１の実施例
とほぼ同様に考えられる。

【００４３】すなわち、第１の実施例においては原料を
衝撃板に直接衝突させることによって大きな粉砕力を得
ているが、本実施例では、原料同士を直接衝突させるこ
とにより、同様に十分に大きな粉砕力を得ることができ
る。また、粉体を回転させながら流動運動させることに
より流体全体を十分混合できる点や、粉体を流動させな
がら球状に凝集させることにより、顆粒内での成分の偏
在を防ぐことができる点は、第１の実施例と全く同様で
ある。

【００４４】したがって、本実施例においても、第１の
実施例と同様に、成分の偏在のない均一な顆粒を得るこ
とができるため、均一な非直線低抗体が得られ、部分的
な抵抗値のバラツキを生じることもなく、放電耐量特性
を向上させることができるものと考えられる。これに伴
い、図示していないが、課電寿命特性もまた向上させる
ことができる。

【００４５】［第４の実施例］次に、請求項４、７、８
に記載の各発明を適用した第４の実施例について説明す
る。この第４の実施例は、前述した第１の実施例におい
て、混合と凝集のための具体的な流動方式を変更したも
のである。

【００４６】本実施例においては、まず、第１の実施例
と同様に、原料を秤量し、粉砕する（粉砕工程）。次
に、この粉砕工程により得られた粉体を混合する。すな
わち、高圧空気を下から吹き上げる装置を備えた容器に
粉体を投入し、粉体を高圧空気により粉体を浮遊させ、
流動させながら混合する（混合工程）。所定の混合状態
が得られた後、同じ容器内で粉体を流動状態に保ちなが
ら、所定量の結合剤、例えば、３％ＰＶＡ溶液を粉体量
の５％を噴霧しながら添加する。続けて高圧空気を吹き
上げて粉体を流動状態に保つ間に、粉体は凝集し、所定
の粒度、例えば１００μｍのほぼ球状の顆粒を得ること
ができる（凝集工程）。この凝集工程の後は、第１の実
施例と同様の後続する各工程、すなわち、成形工程、焼
成工程、高抵抗層形成工程、および電極形成工程を順次
行うことにより、図１に示すような非直線低抗体を得る
ことができる。

【００４７】以上のようにして得られた非直線抵抗体の
放電耐量特性について、図５を参照して説明する。ここ
で、図５は、本実施例に係る非直線抵抗体の放電耐量特
性Ａ４と、従来方法によって作製した非直線抵抗体の放
電耐量特性Ｂとを比較して示すグラフである。なお、試
験条件および試料数は、前記第１の実施例について述べ
た通りである。

【００４８】この図５に示すように、従来例Ｂにおいて
は、インパルス電流が１００ｋＡまで増加すると、合格
率が１００％から低下し始め、１２０ｋＡのインパルス
電流に対しては合格率が５５％程度まで低下しているの
に対し、本実施例Ａ４においては、１３０ｋＡのインパ
ルス電流に対しても、１００％の合格率を示している。
明らかに、本実施例の非直線低抗体の放電耐量特性は、
前記第１の実施例と同様に、従来例に比べて大幅に改善
されている。

【００４９】このように、本実施例において、従来例に
比べて放電耐量特性が改善される理由は、第１の実施例
とほぼ同様に考えられる。

【００５０】すなわち、本実施例では、第１の実施例と
同様に、原料を衝撃板に直接衝突させることによって大
きな粉砕力を得ることができる。また、第１の実施例で
は、粉体を回転させながら流動運動させているが、本実
施例では、高圧空気によって粉体を浮遊状態に保ちなが
ら流動運動させているので、同様に流体全体を十分混合
できると共に、粉体を流動させながら球状に凝集させる
ことができ、顆粒内での成分の偏在を防ぐことができ
る。

【００５１】したがって、本実施例においても、第１の
実施例と同様に、成分の偏在のない顆粒を得ることがで
きるため、均一な非直線抵抗体が得られ、部分的な抵抗
値のバラツキを生じることもなく、放電耐量特性を向上
させることができるものと考えられる。これに伴い、図
示していないが、課電寿命特性もまた向上させることが
できる。

【００５２】［第５〜第７の実施例］次に、請求項４、
６、８、１０に記載の各発明を適用した第５〜第７の実
施例について説明する。この第５〜第７の実施例は、前
述した第１の実施例で説明した製造工程のうち、凝集工
程において、さらに、アルミニウム、ホウ素、銀をそれ
ぞれ添加したものである。

【００５３】第５〜第７の実施例においては、まず、第
１の実施例と同様に、原料を秤量し、同様の粉砕工程お
よび混合工程を行って所定の混合状態が得られた後、同
じ円筒容器内で攪拌翼を回転して粉体を流動状態に保ち
ながら、アルミニウム、ホウ素、および銀のうちのいず
れか一つの材料を、水溶液の状態で噴霧することにより
添加する。具体的には、アルミニウムについては硝酸ア
ルミニウム水溶液の状態で所定量、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃
に換算して０．００５ｍｏｌ％、ホウ素についてはホウ
酸水溶液の状態で所定量、例えばＢ₂Ｏ₃に換算して
０．００５ｍｏｌ％、銀については硝酸銀水溶液の状態
で所定量、例えばＡｇ₂Ｏに換算して０．００５ｍｏｌ
％を噴霧することにより添加する。続いて、第１の実施
例と同様に、粉体を流動状態に保ちながら、３％ＰＶＡ
溶液を粉体に噴霧することにより添加して、ほぼ球状の
顆粒を得る。この凝集工程の後は、第１の実施例と同様
の後続する各工程、すなわち、成形工程、焼成工程、高
抵抗層形成工程、および電極形成工程を順次行うことに
より、図１に示すような非直線低抗体を得ることができ
る。

【００５４】以上のようにして得られた第５〜第７の実
施例に係る各非直線抵抗体の電気特性について、図６〜
図８を参照して説明する。ここで、図６〜図８は、第５
〜第７の実施例に係る各非直線抵抗体の放電耐量特性Ａ
５〜Ａ７と、同種、同量の副成分を粉砕工程段階から含
有させて作製した非直線抵抗体の放電耐量特性Ａ１１〜
Ａ１３とを比較して示すグラフである。すなわち、図６
は、同量のアルミニウムをそれぞれ添加した第５の実施
例および比較例の各放電耐量特性Ａ５，Ａ１１を比較し
て示すグラフ、図７は、同量のホウ素をそれぞれ添加し
た第６の実施例および比較例の各放電耐量特性Ａ６，Ａ
１２を比較して示すグラフ、図８は、同量の銀を添加し
た第７の実施例および比較例の各放電耐量特性Ａ７，Ａ
１３を比較して示すグラフである。なお、各比較例は、
第５〜第７の実施例と同じ副成分を粉砕工程段階から原
料として含有させる点以外については、前記第１の実施
例と全く同様の方法によって作製したものである。

【００５５】この図６〜図８に示すように、比較例Ａ１
１〜Ａ１３においては、いずれも、インパルス電流が１
４０ｋＡまで増加すると、合格率が５５％程度まで低下
しているのに対し、第５〜第７の実施例Ａ５〜Ａ７にお
いては、１４０ｋＡのインパルス電流に対して、９０％
を越える高い合格率を示している。明らかに、第５〜第
７の実施例の非直線低抗体の放電耐量特性は、前述した
第１の実施例に準ずる比較例に比べて、さらに改善され
ている。

【００５６】このように、第５〜第７の実施例におい
て、比較例に比べて放電耐量特性がさらに改善される理
由は、次のように考えられる。

【００５７】すなわち、アルミニウム、ホウ素、また
は、銀の添加量が他の副成分に比べて少ないため、この
材料を粉砕工程段階から単純に添加した比較例では、均
一に分散することが困難であるのに対し、第５〜第７の
実施例では、水溶液として添加しているため、より均一
に分散させることができ、これらの副成分の偏在を防ぐ
ことができる。

【００５８】このような理由により、第５〜第７の実施
例においては、第１の実施例に準ずる比較例に比べて、
より均一な構造を有する非直線抵抗体を得ることがで
き、部分的な抵抗値のバラツキを生じることもなく、放
電耐量特性を向上させることができるものと考えられ
る。これに伴い、課電寿命特性もまた向上させることが
できる。

【００５９】［他の実施例］なお、本発明は、上記の各
実施例に限定されるものではなく、他にも多種多様な変
形例が実施可能である。例えば、前記第１〜第７の実施
例においては、原料として酸化物を用いたが、これに限
定されるものではなく、焼成し、酸化物になるものであ
ればよく、例えば、水酸化物、炭酸化物、シュウ酸化物
であっても、同様の効果を得ることができる。また、使
用する材料やその具体的な組成等は適宜選択可能であ
り、成形体および焼結体の大きさも適宜選択可能であ
る。

【００６０】さらに、本発明に係る粉砕工程、混合工
程、凝集工程の具体的な手順や方式、条件等は、自由に
選択し、自由に組み合わせることが可能であり、具体的
に使用する装置等も適宜選択可能である。同様に、これ
らの工程に後続する各工程の具体的な手順や方式、条件
等も適宜選択可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
酸化亜鉛を主成分とし、少なくとも電圧電流非直線特性
を発現させる副成分を含む非直線抵抗体を製造する方法
において、原料を乾燥状態で粉砕する粉砕工程、粉体を
乾燥状態で混合する混合工程、乾燥状態にある粉体に液
体状の材料を噴霧することにより粉体を凝集させる凝集
工程、の中から選択された少なくとも一つ以上の工程を
含むことにより、成分の偏在のない顆粒を得ることがで
き、焼結体の抵抗値のバラツキを少なくできるため、従
来に比べて放電耐量特性や課電寿命特性に優れた大型・
大容量の非直線抵抗体を提供することができる。

【００６２】また、粉砕工程において、予め設定した粒
度より小さな粉体は被粉砕物として取り出し、それより
粒度の大きな粉体については再度粉砕することにより、
粒度の小さな粉体による粉砕力の低下を防止して粉砕効
率を向上することができるため、より優れた特性を持つ
非直線抵抗体を提供することができる。

【００６３】さらに、粉体を乾燥状態で流動させると共
に、この流動している粉体に結合剤や副成分の溶液を噴
霧することにより添加しているため、顆粒内での成分の
偏在をより防止してより均一な顆粒を得ることができ、
より優れた特性を持つ非直線抵抗体を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る非直線抵抗体を示
す断面図。

【図２】本発明の第１の実施例に係る非直線抵抗体の放
電耐量特性を示すグラフ。

【図３】本発明の第２の実施例に係る非直線抵抗体の放
電耐量特性を示すグラフ。

【図４】本発明の第３の実施例に係る非直線抵抗体の放
電耐量特性を示すグラフ。

【図５】本発明の第４の実施例に係る非直線抵抗体の放
電耐量特性を示すグラフ。

【図６】本発明の第５の実施例に係る非直線抵抗体の放
電耐量特性を示すグラフ。

【図７】本発明の第６の実施例に係る非直線抵抗体の放
電耐量特性を示すグラフ。

【図８】本発明の第７の実施例に係る非直線抵抗体の放
電耐量特性を示すグラフ。

【符号の説明】

１…焼結体２…高抵抗層３…電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化亜鉛を主成分とし、少なくとも電圧
電流非直線特性を発現させる副成分を含む非直線抵抗体
を製造する方法において、原料を乾燥状態で粉砕する粉砕工程、粉体を乾燥状態で
混合する混合工程、乾燥状態にある粉体を凝集させる凝
集工程、の中から選択された少なくとも一つ以上の工程
を含むことを特徴とする非直線抵抗体の製造方法。
【請求項２】酸化亜鉛を主成分とし、少なくとも電圧
電流非直線特性を発現させる副成分を含む非直線抵抗体
を製造する方法において、原料を乾燥状態で粉砕する粉砕工程と、この粉砕工程で
得られた粉体を乾燥状態で混合する混合工程と、この混
合工程で混合されて乾燥状態にある粉体を凝集させる凝
集工程を含むことを特徴とする非直線抵抗体の製造方
法。
【請求項３】前記粉砕工程において、予め設定した粒
度より小さな粉体は被粉砕物として取り出し、それより
粒度の大きな粉体については再度粉砕することを特徴と
する請求項１または２記載の非直線抵抗体の製造方法。
【請求項４】前記粉砕工程において、原料を高速回転
させて衝撃板に衝突させることにより、原料を粉砕する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載
の非直線抵抗体の製造方法。
【請求項５】前記粉砕工程において、高圧気体を用い
て原料を衝突させることにより、原料を粉砕することを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の非直
線抵抗体の製造方法。
【請求項６】前記混合工程において、粉体を高速回転
させて粉体を流動させることにより、粉体を混合するこ
とを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の
非直線抵抗体の製造方法。
【請求項７】前記混合工程において、高圧気体を用い
て粉体を流動させることにより、粉体を混合することを
特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の非直
線抵抗体の製造方法。
【請求項８】前記凝集工程において、粉体を乾燥状態
で流動させると共に、この流動している粉体に結合剤を
噴霧することにより粉体を凝集させることを特徴とする
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の非直線抵抗体の
製造方法。
【請求項９】前記凝集工程において、粉体を乾燥状態
で流動させると共に、この流動している粉体に副成分を
溶液にして噴霧することを特徴とする請求項１乃至８の
いずれか一つに記載の非直線抵抗体の製造方法。
【請求項１０】前記副成分は、アルミニウム、ホウ
素、銀の中から選択された材料を含むことを特徴とする
請求項９に記載の非直線抵抗体の製造方法。