JP2004241665A - セメント抵抗器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】収納溝12が開口するX軸方向の幅が16〜50mm,収納溝12が開口するY軸方向の奥行が6〜15mm,Z軸方向の高さが10〜22mmのケースの収納溝12に、ケース11の体積を1としたときの芯2を含む体積比率が0.03〜0.3となる抵抗素子1を収納した上、砂状又は粉末状の石英,ジルコニア,アルミナ,雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比80%以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比1〜3.7%含む耐熱絶縁充填材14を収納溝12に収納した抵抗素子1と耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さが4〜8mmとなるように充填する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やテレビジョン等の電気機器の電源回路が突入電流或いは連続過電流によって故障,破損或いは焼損するのを防止するためのセメント抵抗器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5はセメント抵抗器に用いる抵抗素子の構成図で、1は、耐熱絶縁セラミックからなる棒状の芯2と、この芯2の両端に取り付けた端子3と、芯2の外周に巻き付け且つ両端をそれぞれ端子3に接続した抵抗線4と、端子3からそれぞれ引き出した一対のリード線5とからなる抵抗素子である。
【0003】
図6はセメント抵抗器に用いる温度ヒューズ付き抵抗素子の構成図で、6は抵抗素子1の端子3から引き出した一対のリード線5の一方に直列に接続した温度ヒューズである。
【0004】
図7(a),(b),(c),(d)及び(e)は従来のセメント抵抗器に用いるケースの構成図で、7はX軸方向の幅が25mm,Y軸方向の奥行が13mm,Z軸方向の高さが9.5mmで、収納溝8の口がXY平面の一方の面に開設され、収納溝8と外部とを連通する2つの溝9がYZ平面の一方の壁に並設された耐熱絶縁セラミックからなる筐体状のケースである。
【0005】
図8は従来のセメント抵抗器の構成を示す断面図で、このセメント抵抗器は、図6に示した温度ヒューズ付き抵抗素子の抵抗素子1と温度ヒューズ6とをケース7の収納溝8に一対のリード線5をそれぞれ溝9から引き出した状態で収納した上、砂状又は粉末状の石英,ジルコニア,アルミナ,雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比80%以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比1〜3.7%含む耐熱絶縁充填材10を、収納溝8に収納した抵抗素子1から耐熱絶縁充填材10の表面までの厚さが1.5mmとなるように充填して乾燥させることにより、抵抗素子1と温度ヒューズ6とをケース7に埋設したものである。
【0006】
このような構成のセメント抵抗器は、電源を投入した初期に常用電流値より遥かに大きい値の電流(以下「突入電流」という)が電源回路に瞬時に流入したり、電源回路の何らかの異常により連続過電流が電源回路に流入したりしたときに、抵抗素子1の抵抗線3或いは温度ヒューズ6を溶断して、電源回路への突入電流或いは連続過電流を遮断することにより、電源回路の半導体部品やその他の電気部品,電子部品が故障,破損或いは焼損するのを防止する。
【0007】
又、図6に示した温度ヒューズ付き抵抗素子の代わりに図5に示した抵抗素子をケース7に埋設したセメント抵抗器も同様に機能する。
【0008】
【特許文献1】
実開昭48−105038号(第1頁、第1図)
【特許文献2】
特開平11−273522号(第2頁、第1−2図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、耐熱絶縁充填材10に含まれているバインダー剤は、耐熱絶縁充填材10を収納溝8に充填すると、耐熱絶縁材と分離して、耐熱絶縁充填材10の表面に薄い膜を形成する。
【0010】
そこで、セメント抵抗器に突入電流或いは連続過電流が流れて、抵抗素子1の抵抗線3が発熱する、例えば定格電力5Wのセメント抵抗器の抵抗素子1に200Wの過負荷電力を印加すると、抵抗線4の温度が1400℃、耐熱絶縁充填材10の表面の温度が600℃程度になるため、耐熱絶縁充填材10の表面に薄い膜を形成したバインダー剤の有機成分が熱分解して、発煙してしまう。この結果、セメント抵抗器を組み込んだ電源回路の商品価値を下げてしまうという課題があった。
【0011】
そこで、この課題を解決するために種々の研究がなされてきたが、何れもセメント抵抗器からの発煙を防止できないため、突入電流或いは連続過電流が抵抗素子1に流れたときにセメント抵抗器が発煙するのは仕方がないものと諦められていた。
【0012】
セメント抵抗器或いは電源回路をカバーで覆って、セメント抵抗器からの発煙を視認し難くしたものもあるが、セメント抵抗器からの発煙を根本的に解決するものではない上、電源回路の小型化及び低廉化を阻害するという課題があった。
【0013】
本発明は、このような課題を解決するために、突入電流或いは連続過電流が流れて抵抗素子1が発熱しても、発煙しないセメント抵抗器を提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
収納溝が開口する面の幅が16〜50mm,収納溝が開口する面の奥行が6〜15mm,高さが10〜22mmのケースの収納溝に、ケースの体積を1としたときの芯を含む体積比率が0.03〜0.3となる抵抗素子を収納した上、耐熱絶縁充填材を収納溝に収納した抵抗素子から耐熱絶縁充填材の表面までの厚さが4〜8mmとなるように充填することにより、突入電流或いは連続過電流が抵抗素子に流れても、耐熱絶縁充填材の表面に薄い膜を形成したバインダー剤の有機成分は、熱分解し難くなるか、熱分解しなくなって、ほとんど発煙しなくなるか、全く発煙しなくなる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0016】
図1(a),(b),(c),(d)及び(e)は本発明のセメント抵抗器に用いるケースの構成図で、11はX軸方向の幅が16〜50mm,Y軸方向の奥行が6〜15mm,Z軸方向の高さが10〜22mmで、XY平面の一方の面に収納溝12の口を開設し、YZ平面の一方の壁に収納溝12と外部とを連通する1つの溝13を設けた耐熱絶縁セラミックからなる筐体状のケースである。
【0017】
図2は本発明のセメント抵抗器の断面図で、このセメント抵抗器は、図6に示した温度ヒューズ付き抵抗素子の、ケース11の体積を1としたときに芯2を含む体積が0.03〜0.3、具体的には直径4mm,長さ17mmの抵抗素子1と温度ヒューズ6とを、2つのリード線5を溝13から引き出した状態でケース11の収納溝12に収納した上、砂状又は粉末状の石英,ジルコニア,アルミナ,雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比80%以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比1〜3.7%含む耐熱絶縁充填材14を、収納溝12に収納した抵抗素子1と耐熱絶縁充填材14の表面との間の厚さTが4〜8mmとなるように収納溝12に充填して乾燥させることにより、抵抗素子1と温度ヒューズ6とをケース11に埋設したものである。
【0018】
このような構成の本発明のセメント抵抗器において、例えば、X軸方向の幅が25mm,Y軸方向の奥行が9.5mm,Z軸方向の高さが13mmのケース11の収納溝12に、直径が4mm、長さが17mmの定格電力5Wの抵抗素子1を収納して、抵抗素子1と耐熱絶縁充填材14の表面との間の厚さTが5mmとなるように耐熱絶縁充填材14を充填したものに、5Wの電力を印加したときの抵抗線4の温度は200℃程度で、耐熱絶縁充填材14の表面の温度も120℃程度であるため、耐熱絶縁充填材14のバインダー剤の有機成分は熱分解せず、発煙しない。
【0019】
又、200Wの過負荷電力を印加したときには、抵抗線4の温度が1400℃になって、耐熱絶縁充填材14の表面の温度も200℃程度になる(図3参照)が、耐熱絶縁充填材14の表面に薄い膜を形成したバインダー剤の有機成分は熱分解し難いので、発煙しないか、発煙をほとんど視認できない。
【0020】
そこで、X軸方向の幅が25mm,Y軸方向の奥行が9.5mmのケース11の収納溝12に、直径が4mm,長さが17mmの定格電力5Wの抵抗素子1を収納したときに、ケース11のZ軸方向の高さが10〜15mm,抵抗素子1と耐熱絶縁充填材14の表面との間の厚さTが2〜7mmの範囲で変化させたセメント抵抗器の発煙量をタバコ1本分の発煙量を1として測定すると、(表1)の通りとなり、グラフ化すると、図4の通りになる。
【0021】
【表1】
なお、収納溝12の口を開設するX軸方向の幅が16〜50mm,収納溝12の口を開設するY軸方向の奥行が6〜15mm、Z軸方向の高さが10〜22mmのケース11の収納溝12に、ケース11の体積を1としたときに芯2を含む体積比率が0.03〜0.3となる抵抗素子1を収納溝12に収納した上、抵抗素子1と耐熱絶縁充填材14の表面との間の厚さが4〜8mmになるように耐熱絶縁充填材14を収納溝12に充填すれば、突入電流或いは連続過電流が抵抗素子1に流れても、耐熱絶縁充填材14の表面に薄い膜を形成したバインダー剤の有機成分は、熱分解し難くなるか、熱分解しなくなって、ほとんど発煙しなくなるか、全く発煙しなくなる。
【0022】
なお、図6に示した温度ヒューズ付き抵抗素子の代わりに図5に示した抵抗素子をケース7に埋設したセメント抵抗器も同様に機能する。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、突入電流或いは連続過電流が抵抗素子に流れたときにセメント抵抗器が発煙するのは仕方がないものと諦められていたものが、セメント抵抗器或いは電源回路をカバーで覆うことなく、視認できる発煙量を非常に少なくするか、なくすかできるので、セメント抵抗器を組み込んだ電源回路の商品価値を上げることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明のセメント抵抗器のケースの平面図、(b)は本発明のセメント抵抗器のケースの正面図、(c)は本発明のセメント抵抗器のケースの右側面図、(d)は本発明のセメント抵抗器のケースの(a)のA−A線から見た断面図、(e)は本発明のセメント抵抗器のケースの(a)のB−B線から見た断面図
【図2】温度ヒューズ付き抵抗素子を埋め込んだ本発明のセメント抵抗器の断面図
【図3】本発明のセメント抵抗器において過負荷電力を印加したときの抵抗素子と耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さと耐熱絶縁充填材の温度との関係を示す図
【図4】本発明のセメント抵抗器において過負荷電力を印加したときの抵抗素子と耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さと耐熱絶縁充填材の温度と発煙量との関係を示す図
【図5】セメント抵抗器に用いる抵抗素子の構成図
【図6】セメント抵抗器に用いる温度ヒューズ付き抵抗素子の構成図
【図7】(a)は従来のセメント抵抗器のケースの平面図、(b)は従来のセメント抵抗器のケースの正面図、(c)は従来のセメント抵抗器のケースの右側面図、(d)は従来のセメント抵抗器のケースの(a)のA−A線から見た断面図、(e)は従来のセメント抵抗器のケースの(a)のB−B線から見た断面図
【図8】(a)は温度ヒューズ付き抵抗素子を埋め込んだ従来のセメント抵抗器の一部を破断した図、(b)は(a)のA−A線から見た断面図
【符号の説明】
1 抵抗素子
2 芯
3 端子
4 抵抗線
5 リード線
6 温度ヒューズ
11 ケース
12 収納溝
13 溝
14 耐熱絶縁充填材
Claims (2)
- 収納溝を設けた耐熱絶縁セラミック製の筐体状のケースと、耐熱絶縁セラミック製の棒状の芯の外周に巻き付けた抵抗線の端部及びリード線を前記芯の両端に取り付けた端子に接続してなる抵抗素子と、砂状又は粉末状の石英,ジルコニア,アルミナ,雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比80%以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比1〜3.7%含み、前記リード線を前記ケースの外に引き出した状態で前記抵抗素子を前記ケースの収納溝に、耐熱絶縁充填材を充填してなるセメント抵抗器において、
前記収納溝が開口する面の幅が16〜50mm,前記収納溝が開口する面の奥行が6〜15mm,高さが10〜22mmの前記ケースの収納溝に、前記ケースの体積を1としたときの前記芯を含む体積比率が0.03〜0.3となる前記抵抗素子を収納した上、前記耐熱絶縁充填材を前記収納溝に収納した前記抵抗素子と前記耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さが4〜8mmとなるように充填したことを特徴とするセメント抵抗器。 - 収納溝を設けた耐熱絶縁セラミック製の筐体状のケースに、耐熱絶縁セラミック製の棒状の芯の外周に巻き付けた抵抗線の端部を前記芯の両端に取り付けた端子に接続してなる抵抗素子及び前記端子に接続したリード線の一方に直列に接続してなる温度ヒューズを前記リード線を前記ケースの外に引き出した状態で収納した上、砂状又は粉末状の石英,ジルコニア,アルミナ,雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比80%以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比1〜3.7%含む耐熱絶縁充填材を充填してなるセメント抵抗器において、
前記収納溝が開口する面の幅が16〜50mm,前記収納溝が開口する面の奥行が6〜15mm,高さが10〜22mmの前記ケースの収納溝に、前記ケースの体積を1としたときの前記芯を含む体積比率が0.03〜0.3となる前記抵抗素子を収納した上、前記耐熱絶縁充填材を前記収納溝に収納した前記抵抗素子と前記耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さが4〜8mmとなるように充填したことを特徴とするセメント抵抗器。
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