JP2000286106A - バリスタ装置 - Google Patents

バリスタ装置

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JP2000286106A
JP2000286106A JP11089923A JP8992399A JP2000286106A JP 2000286106 A JP2000286106 A JP 2000286106A JP 11089923 A JP11089923 A JP 11089923A JP 8992399 A JP8992399 A JP 8992399A JP 2000286106 A JP2000286106 A JP 2000286106A
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JP
Japan
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varistor
thermal fuse
thermal
heat
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JP11089923A
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Inventor
Masao Tanaka
正夫 田中
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱応答時間のバラツキを小さくして、バリス
タ素子の発熱から温度ヒューズが溶断されるまでを短時
間で行い、発煙や異臭等を発生させないようにする。 【解決手段】 バリスタ装置1は、バリスタ素子として
の酸化亜鉛系のセラミックバリスタ2と、所定の温度で
溶断する温度ヒューズ3と、セラミックバリスタ2と温
度ヒューズ3との間に介在させ、良好な電気的絶縁性と
熱伝導性とを併せ持った絶縁/熱伝達部材としてのセラ
ミック板4とを結合させて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バリスタ装置に係
り、さらに詳しくは、バリスタ素子とそのバリスタ素子
の発熱によって溶断するように設けられた温度ヒューズ
とを一体的に設けたバリスタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、交流(AC)電源入力部などに発
生する異常高電圧を吸収するために、半導体抵抗素子で
あるバリスタ(Varistor) を用いたバリスタ装置が用い
られている。従来のバリスタ装置は、電源回路に印加さ
れるサージを吸収するために用いられていたが、バリス
タ素子が耐圧を越える異常高電圧によって故障すると、
バリスタ素子自体が過熱して発煙や焼損の恐れがあっ
た。これは、バリスタ素子(例えば、セラミックバリス
タ)が通常は良好な絶縁体であるが、異常高電圧が入力
されて貫通破壊を起こすと数Ω〜数10Ω程度の抵抗体
となるが、このときの複写機やレーザプリンタなどの機
器の電流ヒューズの容量が6〜15A程度と大きいと、
電流ヒューズが溶断せずにバリスタ素子が異常発熱する
からである。このため、従来では図4に示すようなバリ
スタ装置が用いられている。すなわち、図4に示すバリ
スタ装置は、ケース内16にセラミックバリスタ14
と、その発熱によって溶断するように設けられた温度ヒ
ューズ15とが配置され、両者の間に一定の間隔を空け
て、ケース16内に絶縁樹脂17をポッティングしたも
のであった。このような従来のバリスタ装置は、セラミ
ックバリスタ14のバリスタリード線18と温度ヒュー
ズ15の温度ヒューズリード線19とを不図示の回路に
組み込むことによって、セラミックバリスタ14が異常
高電圧によって異常発熱した場合に、その熱によって温
度ヒューズ15を溶断させ、回路を遮断して異常電圧を
吸収していた。この種のバリスタ装置に関する文献とし
ては、例えば特開平5−68335号、特開平5−68
337号、及び特開平8−222409号公報などがあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のバリスタ装置にあっては、図4に示すように
温度ヒューズ15とセラミックバリスタ14との間に絶
縁樹脂17を流し込んでポッティングを行っているた
め、両者間の相対距離にバラツキが生じ易くなり、熱応
答時間にバラツキが生じると、温度ヒューズ14の溶断
時間が一定でなくなり、特に、温度ヒューズ14の溶断
時間が所定時間より長くなった場合は、これまでと同様
に異常発熱によって発煙や異臭等が発生するという問題
があった。本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので
あり、熱応答時間のバラツキを小さくして、バリスタ素
子の発熱から温度ヒューズが溶断されるまでを短時間で
行うようにして、発煙や異臭等を発生させないようにす
るバリスタ装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、バリスタ素子とそのバリスタ素子の発熱によって溶
断するように設けられた温度ヒューズとを一体的に設け
たバリスタ装置において、前記バリスタ素子と前記温度
ヒューズとを良好な電気的絶縁性と熱伝導性とを有する
絶縁/熱伝達部材を介して結合させたものである。これ
によれば、バリスタ素子と温度ヒューズとの間に良好な
電気的絶縁性と熱伝導性とを有する絶縁/熱伝達部材を
介して結合させたため、熱応答時間のバラツキが小さく
なり、バリスタ素子の発熱から温度ヒューズが溶断され
るまでが短時間で行われ、発煙や異臭等を発生させない
ようにすることができる。請求項2に記載の発明は、請
求項1にバリスタ装置において、前記絶縁/熱伝達部材
として所定の厚さのセラミック板を用いたものである。
これによれば、所定の厚さのセラミック板を用いること
により、良好な電気的絶縁性と熱伝導性とを有する絶縁
/熱伝達部材とすることができる。請求項3に記載の発
明は、請求項1にバリスタ装置において、前記バリスタ
素子と前記温度ヒューズとの間に介在させる前記絶縁/
熱伝達部材を耐熱性接着剤で接着して結合させたもので
ある。これによれば、バリスタ素子と温度ヒューズと絶
縁/熱伝達部材とが耐熱性接着剤で接着したため、熱的
に確実に結合され、熱応答時間のバラツキをさらに小さ
くすることができる。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施の形態
のバリスタ装置1の構成を説明する図であり、(A)は
正面図、(B)は(A)の右側面図である。図1
(A),(B)に示されるように、バリスタ装置1は、
バリスタ素子としての酸化亜鉛系のセラミックバリスタ
2と、所定の温度で溶断する温度ヒューズ3と、セラミ
ックバリスタ2と温度ヒューズ3との間に介在させ、良
好な電気的絶縁性と熱伝導性とを併せ持った絶縁/熱伝
達部材としてのセラミック板4とを結合させて構成して
いる。このセラミック板4の特性は、良好な電気的絶縁
性と熱伝導性を併せ持っている点である。そして、この
セラミック板4の厚みを一定の厚さにすることにより、
熱応答時間のバラツキが殆ど無くなると共に、セラミッ
クバリスタ2が発熱してから温度ヒューズ3が溶断され
るまでの時間を短縮することができる。本実施の形態で
は、セラミックバリスタ2とセラミック板4との間、お
よび温度ヒューズ3とセラミック板4との間にそれぞれ
耐熱性接着剤7が塗布されていて、機械的、熱的に確実
に結合されている。そして、セラミックバリスタ2から
はバリスタリード線5が、温度ヒューズ3からは温度ヒ
ューズリード線6が引き出されている。図2は、図1の
バリスタ装置1を組み込んだ回路例を示した図である。
バリスタ装置1は、図2に示されるように、商用電源で
あるAC(交流)電源7にレーザープリンタや複写機な
どの負荷11を接続して構成される回路に組み込まれ
る。すなわち、AC電源7と負荷11との間に直列に電
流ヒューズ8と温度ヒューズ9とが設けられ、また、そ
の温度ヒューズ9と熱的に結合されたセラミックバリス
タ10が負荷11に対して並列に接続されている。な
お、図2中において、バリスタ装置1に使用されている
セラミックバリスタ10と温度ヒューズ9とは、図1
(または、図3)のセラミックバリスタ2と温度ヒュー
ズ3にそれぞれ相当するものである。
【0006】次に、動作を簡単に説明する。図2に示さ
れるように、AC電源7を用いて負荷11の使用中に異
常高電圧が発生して、それがセラミックバリスタ10
(2)に入力され、貫通破壊が起きると数Ω〜数10Ω
の抵抗体となって発熱を開始する。セラミックバリスタ
10(2)が発する熱は、セラミック板4を介して迅速
に温度ヒューズ9(3)に達し、短時間で溶断するた
め、負荷11を異常高電圧から保護することができる。
また、このセラミック板4は、厚さが一定であって電気
的絶縁性が良好なため、熱応答時間のバラツキが殆ど無
く、リーク等の問題も生じない。以上説明したように、
本実施の形態によれば、AC電源に発生する異常電圧を
バリスタ装置で吸収し、負荷を異常高電圧から保護する
とともに、セラミックバリスタと温度ヒューズとの間の
熱応答時間のバラツキが小さくなり、発熱してから溶断
されるまでの時間が短くなったため、発煙及び異臭等の
発生を防止することができる。また、セラミックバリス
タと温度ヒューズとセラミック板とが耐熱性接着剤7に
よって接着されているため、さらに熱応答時間のバラツ
キを小さくすることができる。なお、他の実施の形態と
しては、図1の構成のバリスタ装置1を図3に示すよう
にケース12に入れて、絶縁樹脂13によりポッティン
グして用いるようにしても良い。
【0007】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、バリスタ素子と温度ヒューズとの間に良
好な電気的絶縁性と熱伝導性とを有する絶縁/熱伝達部
材を介して結合させたので、熱応答時間のバラツキが小
さくなり、バリスタ素子の発熱から温度ヒューズが溶断
されるまでが短時間で行われ、発煙や異臭等を発生させ
ないようにすることができる。請求項2に記載の発明に
よれば、所定の厚さのセラミック板を用いたので、良好
な電気的絶縁性と熱伝導性とを有する絶縁/熱伝達部材
を得ることができる。請求項3に記載の発明によれば、
バリスタ素子と温度ヒューズと絶縁/熱伝達部材とを耐
熱性接着剤で接着したので、熱的に確実に結合され、熱
応答時間のバラツキをさらに小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態のバリスタ装置の構成を説明する
図であり、(A)は正面図、(B)は(A)の右側面図
である。
【図2】図1のバリスタ装置を組み込んだ回路例を示し
た図である。
【図3】他の実施の形態に係るバリスタ装置の構成断面
図である。
【図4】従来例のバリスタ装置の構成断面図である。
【符号の説明】
1 バリスタ装置、2 セラミックバリスタ、3 温度
ヒューズ、4 セラミック板、5 バリスタリード線、
6 温度ヒューズリード線、7 AC電源、8電流ヒュ
ーズ、9 温度ヒューズ、10 セラミックバリスタ、
11 負荷、12 ケース、13 絶縁樹脂。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バリスタ素子とそのバリスタ素子の発熱
    によって溶断するように設けられた温度ヒューズとを一
    体的に設けたバリスタ装置において、 前記バリスタ素子と前記温度ヒューズとを、良好な電気
    的絶縁性と熱伝導性とを有する絶縁/熱伝達部材を介し
    て結合させたことを特徴とするバリスタ装置。
  2. 【請求項2】 前記絶縁/熱伝達部材として所定の厚さ
    のセラミック板を用いたことを特徴とする請求項1に記
    載のバリスタ装置。
  3. 【請求項3】 前記バリスタ素子と前記温度ヒューズと
    の間に介在させる前記絶縁/熱伝達部材を耐熱性接着剤
    で接着して結合させたことを特徴とする請求項1に記載
    のバリスタ装置。
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