CN101079343B - 具有复合封装泄压装置的压敏电阻器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压敏电阻器，尤其是一种具有复合封装泄压装置的压敏电阻器。该压敏电阻器具有壳体和盛装在壳体内的压敏电阻主体，压敏电阻主体具有压敏陶瓷基片，在压敏陶瓷基片的表面设置有两个分离的内电极，在压敏电阻主体上设置有第一引出电极和第二引出电极，壳体的内壁与压敏电阻主体的外壁之间具有间隙并构成材料容纳腔，在材料容纳腔内充填有绝缘不燃材料并构成将压敏电阻主体包裹的绝缘不燃材料层，在壳体上设置有排气口，在排气口处设置有排气口封堵结构，其特征是排气口封堵结构由封堵膜和封堵胶层构成，排气口、封堵膜和封堵胶层依次排列，封堵胶层暴露在壳体之外。该产品进一步地延长了产品的寿命和增加了产品的安全性能。

Description

具有复合封装泄压装置的压敏电阻器

技术领域

本发明涉及一种可以泄压的压敏电阻器，尤其是一种具有复合封装泄压装置的压敏电阻器。

背景技术

压敏电阻器作为一种浪涌保护元件广泛地应用于各种电子设备中，在使用中发现，当外界浪涌能量超过压敏电阻的耐受能力时，压敏电阻会被击穿短路。在实际电路中，压敏电阻往往是跨接在电源的火线和零线之间，短路时瞬间能量很大，击穿损坏处会产生局部高温，可能会将压敏陶瓷基片外面裹封的绝缘防潮裹封层(通常以环氧树脂等有机材料为主要材料)引燃，严重时有可能导致空调等电器设备起火。压敏电阻器失效时，即压敏电阻击穿短路时会产生高热气体，迅速膨胀的高热气体还可能导致壳体炸裂进而危害到周边电子电路。

为了解决这一技术难题，本申请的发明人曾在200610020136.4号中国发明专利申请中公开了一种长寿命防爆型压敏电阻器，本压敏电阻器具有壳体和盛装在壳体内的压敏电阻主体，所述壳体的内壁与压敏电阻主体的外壁之间具有间隙并构成粉末容纳腔，在所述粉末容纳腔内充填有绝缘不燃粉末并构成将压敏电阻主体包裹的绝缘不燃粉末层，在所述壳体上设置使粉末容纳腔与壳体外部相连通的排气口，其特征是在所述排气口处设置有可在高压气体冲击下开启的排气口封堵结构。本发明的改进方案既能提高压敏电阻器耐受浪涌冲击的能力，进而延长压敏电阻器的使用寿命，又不会因绝缘裹封层的材质及厚度的变化而削弱产品的防潮能力，同时，还保留了产品的防爆性能。

通过长期试验和观察，我们发现可在高压气体冲击下开启的排气口封堵结构的制造技术直接关系到压敏电阻器寿命和安全性能，即在压敏电阻器失效前如果排气口封堵结构封闭不严会令压敏电阻受潮从而影响压敏电阻器的寿命，如果排气口封堵结构封闭太紧又会让压敏电阻器失效时产生的高压气体不能迅速排出壳体，造成排气口封堵结构形同虚设。精细的加工排气口封堵结构虽然能够达到要求，但成本太高并且制造工艺太复杂，不适合大批量工业化生产。仿佛严密封闭和能够迅速开启的排气口封堵结构是一个难以解决的技术难题。上述专利所给出的技术方案虽然具有诸多优点，但是，近期的研究表明，还可以对上述专利的技术方案进行优化，从而可以进一步地延长产品的寿命、增加产品的安全性能。

发明内容

本发明的目的是对上述现有产品的结构进行改进，以便提供一种具有复合封装泄压装置的压敏电阻器。

为了达到上述发明目的，我们对现有压敏电阻器的结构、影响使用寿命、安全性能的因素及解决方案进行了研究。通过大量的实验，我们发现：单单在排气口设置封堵片等构成的排气口封堵结构无法保证压敏电阻器壳体内密封和防潮的性能指标，如果将封堵片与壳体制作成为一个整体，虽然可以解决密封问题，但有可能造成排气口封堵结构不能开启，并且加工复杂、成本巨大。如果直接用密封性能好的硅橡胶封闭排气口，又容易造成排气口被加工时呈流体状的胶体与排气口接触点过多进而堵住排气口，让排气口封堵结构封闭太紧造成排气口在需要时无法开启。因此，单独设置任意一项封堵材料是影响压敏电阻寿命和安全性能的主要原因。实验结果表明，采用排气口上面覆盖密封胶而又不让其与排气口接触点过多是最经济和实用的方案。

受上述实验结果的启发，我们认为，如果对200610020136.4号专利申请公开的长寿命防爆型压敏电阻器进行再次改进，在制作压敏电阻器壳体时，把排气口封堵结构制造成复合式的形式可以简单有效的解决上述技术难题，即通过在排气口与密封胶之间隔上一层封堵膜，这层封堵膜可以是金属膜如：铝膜、铜膜或锡膜等，也可以是非金属膜如：聚酯薄膜、纸膜或塑料膜等介质，然后在封堵膜上覆盖封堵胶层，这层封堵胶可以是氯丁粘合剂层、环氧粘合剂层、丙烯酸酯粘合剂层、硅橡胶层或环氧树脂层等。让封堵胶层既可以严密封堵压敏电阻器的排气口周边，同时又不与排气口过多的接触。另外，可以尽量减薄排气口与密封胶层之间介质(封堵膜)的厚度，让压敏电阻在受到浪涌冲击时产生的膨胀气体可以迅速地冲破封堵膜的阻挡，并推开封堵膜上覆盖的密封胶层到达壳体之外。这种构造，既能够在压敏电阻器失效前保证壳体内压敏电阻不受潮延长压敏电阻器的使用寿命，还会在压敏电阻失效时让其产生的高压气体迅速排放到壳体之外，更为有效地保障压敏电阻器壳体的安全性。附带说明一下，由于本发明的压敏电阻器采用现有的材料和加工技术，用看似简单的结构达到了非显而易见的效果，解决了压敏电阻器上既能严密封闭又能够迅速开启的排气口封堵结构这一长期未能解决的重大技术难题，并且操作性能好、简单易行，两个技术条件能够同时兼顾。

具体来说：本发明的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器具有壳体和盛装在壳体内的压敏电阻主体，所述压敏电阻主体具有压敏陶瓷基片，在所述压敏陶瓷基片的表面设置有两个分离的内电极，在压敏电阻主体上设置有第一引出电极和第二引出电极，所述第一引出电极的一端和第二引出电极的一端分别与所述压敏陶瓷基片表面的两个内电极导电连接，所述第一引出电极的另一端和第二引出电极的另一端延伸至壳体之外，所述壳体的内壁与压敏电阻主体的外壁之间具有间隙并构成材料容纳腔，在所述材料容纳腔内充填有绝缘不燃材料并构成将压敏电阻主体包裹的绝缘不燃材料层，在所述壳体上设置有使材料容纳腔与壳体外部相连通的排气口，在所述排气口处设置有可在高压气体冲击下开启的排气口封堵结构，其特征是所述排气口封堵结构由封堵膜和封堵胶层构成，所述排气口、封堵膜和封堵胶层依次排列，所述封堵胶层暴露在壳体之外。

如上所述本发明中的封堵膜可以是金属膜如：铝膜、铜膜或锡膜等，也可以是非金属膜如：聚酯薄膜、纸膜或塑料膜等介质构成的封堵膜(也可以将其称之为封堵片)，所述封堵膜也可以是本申请人在中国发明申请200610020136.4号中公开的长寿命防爆型压敏电阻器中采用的封堵片构造。所述封堵胶层可以是氯丁粘合剂层、环氧粘合剂层、丙烯酸酯粘合剂层、硅橡胶层或环氧树脂层等。所述排气口、封堵膜和封堵胶层依次排列，封堵胶层暴露在壳体之外。在制作时，可以先将封堵膜放置并覆盖在排气口上，然后再将流体状封堵胶涂覆在封堵膜及与之相邻的壳体上，当封堵胶凝结后，即形成了将封堵膜固定在壳体上的封堵胶层。为了让凝结后的封堵胶层可以将封堵膜固定牢靠不让其意外脱落，所述封堵胶层可以部分地与壳体外壁其他部分相粘连，也可以将排气口封堵结构的位于壳体外部分适当扩宽，让封堵胶层与排气口封堵结构的位于壳体外部分的接触面积增加，以达到固定封堵膜的效果。所述封堵胶层可以涂覆得很薄，只要能封闭封堵膜和排气口边缘的缝隙即可，具体生产产品时，既可以让封堵胶层将整个封堵膜全部封闭，也可以让封堵胶层将封堵膜部分封闭，极端情况下，如果封堵膜具有防潮密闭作用，还可以让封堵胶层只封闭封堵膜和排气口边缘的缝隙，而让封堵结构的中央部位由封堵膜进行封闭。本发明中所述封堵膜不限定其外形，只要能与压敏电阻器外壳上的排气口相适应即可，也即能覆盖前述排气口。考虑到加工方便、制造成本等因素，推荐采用圆形封堵膜。

就本发明中所采用的压敏电阻主体来说，其压敏陶瓷基片之外可以设置将该压敏陶瓷基片完全包封的绝缘裹封层，如本申请人在中国发明专利申请第200610020136.4号中公开的长寿命防爆型压敏电阻器中采用的压敏电阻主体；当然，也可以在压敏陶瓷基片之外设置未将压敏陶瓷基片完全包封的绝缘裹封层，即让绝缘裹封层局部包封压敏陶瓷基片；极端情况下，甚至可以让压敏陶瓷基片完全不被绝缘裹封层包封，即让位于压敏电阻器壳体内的压敏陶瓷基片呈完全裸露状态，如本申请人在中国发明专利申请200610022030.8号中公开的一种具有灭弧阻燃功能的压敏电阻器中所采用的压敏电阻主体。本发明中，所述第一引出电极的另一端和第二引出电极的另一端穿出绝缘裹封层并延伸至壳体之外，这一电极引出结构可以采用现有的公知技术，如本申请人在中国发明专利申请200610020136.4号中公开的长寿命防爆型压敏电阻器中采用的相似构造。

在本发明中，所述的绝缘不燃材料层可以是绝缘不燃粉末层或绝缘不燃纤维层。所述绝缘不燃粉末层可以是石英砂构成的石英砂层、氢氧化铝构成的氢氧化铝层或氢氧化镁构成的氢氧化镁层等等。所述绝缘不燃纤维层可以是石棉纤维构成的石棉纤维层、硅酸铝纤维构成的硅酸铝纤维层或氧化铝纤维构成的氧化铝纤维层等等。上述绝缘不燃材料层全部采用现有技术和工艺制造，如本申请人在200610020136.4号专利申请公开的长寿命防爆型压敏电阻器中采用的绝缘不燃粉末层和本申请人在200510021630.8号专利申请公开的一种具有灭弧阻燃功能的压敏电阻器中采用的绝缘不燃纤维层。

与前述现有同类产品相比，本发明的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器可以让压敏电阻器上的排气口封堵结构，在压敏电阻击穿时能迅速打开泄压且在压敏电阻未被击穿时保持密封、防潮，制造简单工艺易行、进一步地延长了产品的寿命和增加了产品的安全性能。

本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是实施例1中具有复合封装泄压装置的压敏电阻器的结构示意图。

图2是图1的B-B剖视图。

图3是图1的俯视图。

图4是图1的A部放大图。

图5是实施例1中压敏电阻器去掉封堵胶层后的结构示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是实施例1中压敏电阻器去掉封堵胶层和封堵膜后的结构示意图。

图8是实施例2中具有复合封装泄压装置的压敏电阻器的结构示意图。

图9是图8的C部放大图。

图10是实施例3中具有复合封装泄压装置的压敏电阻器的结构示意图。

图11是图10的D部放大图。

图12是实施例4中具有复合封装泄压装置的压敏电阻器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1～7所示，本实施例中具有复合封装泄压装置的压敏电阻器具有壳体1和盛装在壳体内的压敏电阻主体2，本实施例中压敏电阻主体2具有裸露的压敏陶瓷基片3，在所述压敏陶瓷基片3的表面设置有两个分离的内电极4、5，在压敏电阻主体上设置有第一引出电极6和第二引出电极7，所述第一引出电极6的一端和第二引出电极7的一端分别与所述压敏陶瓷基片3表面的两个内电极4、5导电连接，所述第一引出电极6的另一端和第二引出电极7的另一端延伸至壳体1之外，所述壳体1的内壁与压敏电阻主体2的外壁之间具有间隙并构成材料容纳腔，在所述材料容纳腔内充填有绝缘不燃材料并构成将压敏电阻主体包裹的绝缘不燃材料层8，在所述壳体1上设置有使材料容纳腔与壳体外部相连通的排气口9，在所述排气口9处设置有可在高压气体冲击下开启的排气口封堵结构，其特征是所述排气口封堵结构由封堵膜10和封堵胶层11构成，所述排气口9、封堵膜10和封堵胶层11依次排列，所述封堵胶层11暴露在壳体1之外。

本实施例中所述封堵膜10为铝箔封堵膜，所述封堵胶层11为硅橡胶层。本实施例中封堵胶层11将封堵膜10整个封闭。本实施例中采用圆形封堵膜。

本实施例中所述绝缘不燃材料层8为绝缘不燃粉末层，所述绝缘不燃粉末层为石英砂构成的石英砂层。

实施例2：如图8、图9所示，本实施例与实施例1相似，所不同的是本实施例中所述压敏电阻主体由压敏陶瓷基片3和将压敏陶瓷基片局部包封的绝缘裹封层12构成，所述第一引出电极6的另一端和第二引出电极7的另一端穿出绝缘裹封层12并延伸至壳体1之外，所述封堵胶层11部分与壳体1外壁部分粘连。

实施例3：如图10、图11所示，本实施例与实施例1相似，所不同的是本实施例中所述压敏电阻主体由压敏陶瓷基片3和将压敏陶瓷基片3完全包封的绝缘裹封层12构成，所述第一引出电极6的另一端和第二引出电极7的另一端穿出绝缘裹封层12并延伸至壳体1之外，本实施例中为了达到更好固定封堵膜10的效果，排气口封堵结构位于壳体1外部分适当阔宽，让封堵胶层12与排气口封堵结构位于壳体1外部分增加接触面积。

实施例4：如图12所示，本实施例与实施例1相似，所不同的是本实施例中所述绝缘不燃材料层8为绝缘不燃纤维层，所述绝缘不燃纤维层为石棉纤维构成的石棉纤维层。

Claims (10)

1.一种具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，具有壳体和盛装在壳体内的压敏电阻主体，所述压敏电阻主体具有压敏陶瓷基片，在所述压敏陶瓷基片的表面设置有两个分离的内电极，在压敏电阻主体上设置有第一引出电极和第二引出电极，所述第一引出电极的一端和第二引出电极的一端分别与所述压敏陶瓷基片表面的两个内电极导电连接，所述第一引出电极的另一端和第二引出电极的另一端延伸至壳体之外，所述壳体的内壁与压敏电阻主体的外壁之间具有间隙并构成材料容纳腔，在所述材料容纳腔内充填有绝缘不燃材料并构成将压敏电阻主体包裹的绝缘不燃材料层，在所述壳体上设置有使材料容纳腔与壳体外部相连通的排气口，在所述排气口处设置有可在高压气体冲击下开启的排气口封堵结构，其特征是所述排气口封堵结构由封堵膜和封堵胶层构成，所述排气口、封堵膜和封堵胶层依次排列，所述封堵胶层暴露在壳体之外。

2.如权利要求1所述的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，其特征是所述压敏电阻主体由压敏陶瓷基片和将压敏陶瓷基片包封的绝缘裹封层构成，所述第一引出电极的另一端和第二引出电极的另一端穿出绝缘裹封层并延伸至壳体之外。

3.如权利要求1所述的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，其特征是所述封堵膜为铝箔封堵膜。

4.如权利要求2所述的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，其特征是所述封堵膜为铝箔封堵膜。

5.如权利要求1所述的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，其特征是所述封堵胶层为硅橡胶层。

6.如权利要求2所述的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，其特征是所述封堵胶层为硅橡胶层。

7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，其特征是所述绝缘不燃材料层为绝缘不燃粉末层。

8.如权利要求7所述的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，其特征是所述绝缘不燃粉末层为石英砂构成的石英砂层。

9.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，其特征是所述绝缘不燃材料层为绝缘不燃纤维层。

10.如权利要求9所述的具有复合封装泄压装置的压敏电阻器，其特征是所述绝缘不燃纤维层为石棉纤维构成的石棉纤维层。

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