CN2932575Y - 具有不可燃及防爆效果的突波吸收器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有不可燃及防爆效果的突波吸收器，是以一高温烧结的绝缘耐火陶瓷盒作封装。将已焊好引线的氧化锌陶瓷体置于陶瓷盒中，再以不可燃的封装材料灌填于陶瓷盒与氧化锌陶瓷体的间隙。藉由封装材料的防潮绝缘功能，再加上陶瓷盒的机械强度与不可燃特性，可有效防止突波吸收器失效时的爆裂或起火，进而达到保护使用者安全的目的。

Description

具有不可燃及防爆效果的突波吸收器

技术领域

本实用新型有关于一种突波吸收器，尤指一种具有不可燃及防爆效果的突波吸收器。

背景技术

请参照图1的传统突波吸收器。习知突波吸收器包括：一氧化锌陶瓷体90，其上下两面各有一电极面(图中显示一电极面91)，并于二电极面焊上引线92，引线92一般为镀锡铜线，如图1的(a)所示。图1的(b)则于外层涂覆封装材料93，作为防潮、绝缘之用；封装材料93通常为环氧树脂。其工作原理为：利用氧化锌陶瓷体90的晶界现象，对电路进行保护，所以其工作时，必须产生电流流经氧化锌陶瓷体90本体，方能进行其保护工作。但是，封装材料93虽可为绝缘却具可燃性且无防爆效果；因此，当氧化锌陶瓷体90承受超过其能力的突波电流或因劣化而造成漏电流增加，进而造成氧化锌陶瓷体90温度上升，使封装材料93起火燃烧，将会危害到使用上的安全。

因此，本实用新型提供一种具陶瓷盒封装的防火及防爆效果的突波吸收器。利用封装材料对突波吸收器的防潮绝缘功能，再加上陶瓷盒的机械强度与不可燃特性，以防止突波吸收器失效时的爆裂或起火，进而达到保护使用者安全的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具防爆及不可燃的突波吸收器，可防止突波吸收器失效时产生爆裂或起火。

为达上述目的，本实用新型具防爆及不可燃的突波吸收器包括：至少一个氧化锌陶瓷体、至少二引线、一封装材料及一陶瓷盒体。氧化锌陶瓷体具有一正极及一负极，分别连接至二引线，可将导入的突波电流转换为热能。封装材料具防潮及绝缘特性，并将该氧化锌陶瓷体完全包覆。陶瓷盒体以高温烧结的绝缘陶瓷材质制成，具有良好的机械强度与不可燃特性，可将氧化锌陶瓷体及封装材料容置于其内部；陶瓷盒体对应于引线设有孔隙，以使该引线穿出。据此，当该氧化锌陶瓷体失效时，可防止该突波吸收器爆裂或起火。

陶瓷盒体的孔隙可为与引线对应设置的开孔。陶瓷盒体可由一容器及一盖体组成。陶瓷盒体的孔隙可形成于该盖体，或该容器相对于该盖体的底部。陶瓷盒体的结构及材质通常于700℃、1大气压下，可耐热至少5分钟。陶瓷盒体的材质可为氧化铝、氧化硅、氧化镁、或其混合物；较佳为包括25～99wt％氧化铝的材质。陶瓷盒内尚可包括一热敏电阻。

氧化锌陶瓷体可为三个彼此相迭的构造。封装材料可为酚醛树脂、硅树脂、环氧树脂、或其混合物。

根据本实用新型的结构，当氧化锌陶瓷体的负载过大或材质老化/劣化，而导致突波能量无法及时被吸收时，藉由陶瓷盒体的保护，可防止该突波吸收器爆裂或起火。

为能进一步了解本实用新型的结构、特征及其目的，兹附以图式及较佳具体实施例的详细说明如后。

附图说明

图1为习知突波吸收器及以环氧树脂封装的示意图；

图2为本实用新型突波吸收器的组合示意图及剖面示意图；

图3显示本实用新型三种不同上盖与开放容器的组合。

主要组件符号说明

突波吸收器      10

陶瓷盒体        20

开放容器        21、21’

开孔            211、212、221、222

上盖            22、23、24、25

缺口            231、232、241、242

氧化锌陶瓷体    30、90

电极面          301、302、91

引线            31、32、92

封装材料        40、93

具体实施方式

图2所示为本实用新型具有不可燃及防爆效果的突波吸收器的示意图。突波吸收器10主要包括陶瓷盒体20，具有电极面301、302的氧化锌陶瓷体30，引线31、32，及封装材料40。引线31、32的一端分别焊接于氧化锌陶瓷体30的电极面301、302，用以将突波电流导入氧化锌陶瓷体30而转换为热能。封装材料40具防潮及绝缘特性，可将氧化锌陶瓷体30完全包覆。本实用新型的主要特征在于提供该陶瓷盒体20，陶瓷盒体20以高温烧结的绝缘陶瓷材质制成，具有良好的机械强度与不可燃特性，可将氧化锌陶瓷体30及封装材料40容置于其内部。陶瓷盒体20包括一开放容器21及一上盖22，上盖22对应于引线31、32设有二开孔221、222。

图3显示三种不同开放容器与上盖组合。(a)图中的上盖23的两个相对边缘分别形成缺口231、232，可供引线31、32穿出。(b)图中的上盖24的一个边缘形成二个缺口241、242，可分别供引线31、32穿出。(c)图中的上盖25未设置任何缺口或开孔，而于开放容器21’的底部设置二个开孔211、212。当氧化锌陶瓷体30以上下颠倒的方式(相对于其它实施例)置入，并使引线31、32分别由开孔211、212穿出后，再将封装材料40灌入，最后嵌入上盖25。

本实用新型较佳实施例的封装材料为酚醛树脂，但也可使用其它习知的材质，例如，硅树脂或环氧树脂。封装材料通常为高分子绝缘材料，具高阻抗及密度，以避免氧化锌陶瓷体遭受水气或杂质侵入沾附而失效。此外，藉由封装材料的黏着性及流动性，可将氧化锌陶瓷体与上盖固设于开放容器内，并填充于开孔与引线之间的空隙。

由于氧化锌陶瓷体对陶瓷盒体的影响主要在两侧面积较大之处；相对地，上盖所承受的影响相当微小。但为安全起见，仍可作适当的防范设计。例如，上述的开孔或缺口与引线之间，或上盖与开放容器之间，可为不完全紧密接触，或仅填以封装材料；则当盒体内产生大量热时，可作为热膨胀的缓冲接口。或者，上盖与开放容器的上缘有一适当距离，则当内部受热膨胀时，作为上盖缓冲位移之用。

根据本实用新型的结构，当氧化锌陶瓷体的负载过大或材质老化/劣化，而导致突波能量无法及时被吸收时，藉由陶瓷盒体的保护，可防止该突波吸收器爆裂或起火。因此，陶瓷盒体的材质必须具有良好的机械强度与不可燃等特性；例如，氧化铝、氧化硅或氧化镁等材质；其中以含有25～99wt％氧化铝的材质较佳。氧化铝材质的优点主要包括：

一、高温时具有较佳的机械强度

当瞬间大电流在极短时间(μs)由引线导入时，会在氧化锌陶瓷体的局部产生极高温度；若高达700℃甚至可能导致失效而起火。而氧化铝材质的陶瓷盒体即使在1,000℃时仍具有极佳的机械强度，可把氧化锌陶瓷体钳制住，避免造成崩裂及保护失效。

二、热传导性佳

传统的突波吸收器仅以硅树脂或环氧树脂材质封装，必须依赖引线及表面空气的热温度梯度来散热，但散热效果均不佳。氧化铝材质具有较高热传导系数，则藉由与封装材料接触，可有效提升散热效果，避免因热累积而减短使用寿命。

三、陶瓷盒表面为平面

传统的突波吸收器的封装材质表面为不规则，在搭配使用温度保险丝(Thermal Cut-Off，TCO)时，只能做点或线的接触。但因温度传导截面不足，使得TCO感应的温度或总热能不足而无法启动保护。氧化铝陶瓷盒的表面为平面，因此可与TCO形成较大的接触面积，如此TCO的反应可更为精准。

但除了氧化铝之外，其它具有适当特性可达到相似效果的材质，也可使用于本实用新型的陶瓷盒体。

上述的陶瓷盒内尚可包括一正温度系数热敏电阻(PositiveTemperature Coefficient，PTC)或温度保险丝(Thermal Cut-Off，TCO)，用来作为突波吸收器因大电流产生高温时，瞬间提高阻抗(PTC)来降低电流，或熔断(TCO)来阻断电流，以形成安全保护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，举凡局部的变更或修饰而源于本实用新型的技术思想，而为熟习该项技艺的人所易于推知的，俱不脱本实用新型的专利权范畴。

Claims (9)

1、一种具有不可燃及防爆效果的突波吸收器，其特征在于：包括：

至少一个氧化锌陶瓷体，具有一正极及一负极；

至少二引线，分别连接至该氧化锌陶瓷体的正极及负极，用以将突波电流导入该氧化锌陶瓷体并转换为热能；

一封装材料，具防潮及绝缘特性，将该氧化锌陶瓷体完全包覆；及

一陶瓷盒体，以高温烧结的绝缘陶瓷材质制成，具有良好的机械强度与不可燃特性，将该氧化锌陶瓷体及封装材料容置于其内部，该陶瓷盒体对应于该至少二引线设有孔隙，以使该引线穿出；

据此，当该氧化锌陶瓷体失效时，可防止该突波吸收器爆裂或起火。

2、如权利要求1所述的突波吸收器，其特征在于：其中该陶瓷盒体的孔隙对应于该至少二引线设置的至少二个开孔。

3、如权利要求1所述的突波吸收器，其特征在于：其中该陶瓷盒体由一容器及一盖体组成。

4、如权利要求3所述的突波吸收器，其特征在于：其中该陶瓷盒体的孔隙形成于该盖体。

5、如权利要求3所述的突波吸收器，其特征在于：其中该陶瓷盒体的孔隙形成于该容器相对于该盖体的底部。

6、如权利要求1所述的突波吸收器，其特征在于：其中该陶瓷盒体的材质选自氧化铝、氧化硅及氧化镁所组的群或其混合物。

7、如权利要求1所述的突波吸收器，其特征在于：其中该氧化锌陶瓷体为三个，且彼此相迭的构造。

8、如权利要求1所述的突波吸收器，其特征在于：其中该封装材料选自酚醛树脂、硅树脂及环氧树脂所组的群或其混合物。

9、如权利要求1所述的突波吸收器，其特征在于：其中该陶瓷盒内尚包括一热敏电阻。

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