JP2019197615A - Manufacturing method of discharge type surge absorbing element - Google Patents

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伸 木原
Shin Kihara
伸 木原
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Abstract

To provide a manufacturing method of a discharge type surge absorbing element that can place a conductive coating that generates a trigger discharge in an airtight container in a simple manner.SOLUTION: A droplet of a dispersion liquid 30 obtained by mixing a conductive material powder in a solvent and a resin adhesive is attached to the tip of a needle 28 of a dispenser 26, and then the tip of the needle 28 is inserted into an elongated glass tube 24 having both ends serving as the base of a hermetic container 12 opened by a predetermined distance, and the glass tube 24 is rotated in a case in which the droplet of the dispersion liquid 30 is in contact with the inner surface of the glass tube 24, and therefore, a conductive film 22 is formed by applying the dispersion liquid 30 to the inner surface of the glass tube 24 in a strip shape.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、ガラスより成る気密容器内に、複数の放電電極を放電間隙を隔てて並列配置すると共に、トリガ放電生成用の導電性被膜を配置し、さらに、上記気密容器内に放電ガスを封入して成る放電型サージ吸収素子の製造方法に関する。   According to the present invention, a plurality of discharge electrodes are arranged in parallel in a hermetic container made of glass with a discharge gap therebetween, a conductive film for generating a trigger discharge is disposed, and a discharge gas is sealed in the hermetic container. The present invention relates to a method for manufacturing a discharge type surge absorbing element.

図6〜図8は、この種の放電型サージ吸収素子の一例を示すものであり、該放電型サージ吸収素子001は、ガラスより成る気密容器002内に、細長い丸棒状の一対の放電電極003,003と、絶縁性材料であるフォルステライト、アルミナ、ステアタイト等のセラミックより成るトリガ放電部材004を封入して成る。   6 to 8 show an example of this type of discharge type surge absorbing element. The discharge type surge absorbing element 001 is disposed in a pair of elongated round bar-like discharge electrodes 003 in an airtight container 002 made of glass. , 003 and a trigger discharge member 004 made of an insulating material such as forsterite, alumina, steatite or the like.

上記一対の放電電極003,003は、所定の距離を隔てて並列配置されており、両放電電極003,003間に放電間隙005が形成されている。
また、上記放電電極003,003の下端部には、リード端子006,006の一端が接続されており、上記リード端子006,006の他端は、上記気密容器002の封止部007を貫通して外部に導出されている。
The pair of discharge electrodes 003 and 003 are arranged in parallel at a predetermined distance, and a discharge gap 005 is formed between the discharge electrodes 003 and 003.
In addition, one end of lead terminals 006, 006 is connected to the lower ends of the discharge electrodes 003, 003, and the other end of the lead terminals 006, 006 penetrates the sealing part 007 of the airtight container 002. Are derived outside.

上記放電電極003は、導電性に優れたニッケル等の金属や、ニッケル−マンガン(Ni−Mn)合金等の耐酸化性に優れたニッケル合金で構成されている。
また、上記放電電極003の表面には、電子放出特性が良好な物質を含有した被膜009が形成されている。
The discharge electrode 003 is made of a metal such as nickel having excellent conductivity, or a nickel alloy having excellent oxidation resistance such as a nickel-manganese (Ni-Mn) alloy.
Further, a coating film 009 containing a substance having good electron emission characteristics is formed on the surface of the discharge electrode 003.

上記トリガ放電部材004は、気密容器002の封止部007上に配置されており、図7及び図8に拡大して示すように、略楕円盤状の本体部010と、該本体部010を上下に貫通する一対の孔011,011を有している。
上記孔011,011は、上記放電電極003の外形寸法と略同径と成されており、孔011,011内に、放電電極003,003とリード端子006,006が挿通されている。
The trigger discharge member 004 is disposed on the sealing portion 007 of the hermetic container 002, and as shown in an enlarged view in FIGS. It has a pair of holes 011 and 011 penetrating vertically.
The holes 011 and 011 have substantially the same diameter as the outer dimensions of the discharge electrode 003, and the discharge electrodes 003 and 003 and the lead terminals 006 and 006 are inserted into the holes 011 and 011.

上記トリガ放電部材004の一対の孔011,011間には、本体部010表面から所定の高さ(例えば、約1mmの高さ)で突出し、その表面にカーボン系材料等より成る導電性被膜012が被着された凸部013が形成されており、該凸部013の両端縁の一部は、図8に示すように、微小放電間隙015を隔てて、孔011,011内に挿入された放電電極003,003の内方側の外面略半周に沿って配置されている。そして、凸部013表面の導電性被膜012と、各放電電極003,003とが、放電電極003,003の内方側の外面の略半周に亘って、上記微小放電間隙015を隔てて対向配置されている。尚、上記微小放電間隙015は、例えば10〜50μmの範囲に設定される。
上記導電性被膜012は、例えば、カーボン系材料より成る芯材を擦り付けることにより形成される。
A space between the pair of holes 011 and 011 of the trigger discharge member 004 protrudes from the surface of the main body 010 at a predetermined height (for example, a height of about 1 mm), and the conductive coating 012 made of a carbon-based material or the like on the surface Is formed, and part of both end edges of the convex portion 013 are inserted into the holes 011 and 011 with a minute discharge gap 015 therebetween as shown in FIG. The discharge electrodes 003 and 003 are arranged along substantially the outer circumference on the inner side. Then, the conductive coating 012 on the surface of the convex portion 013 and the discharge electrodes 003 and 003 are opposed to each other across the micro discharge gap 015 over the almost half of the outer surface on the inner side of the discharge electrodes 003 and 003. Has been. The minute discharge gap 015 is set in a range of 10 to 50 μm, for example.
The conductive film 012 is formed, for example, by rubbing a core material made of a carbon-based material.

上記気密容器002内には、所定の放電ガス、例えば、アルゴン、ネオン、ヘリウム、キセノン等の希ガスあるいは窒素ガス等の不活性ガスの単体又は混合ガスが封入されている。   A predetermined discharge gas, for example, a rare gas such as argon, neon, helium, xenon, or an inert gas such as nitrogen gas or a mixed gas is sealed in the airtight container 002.

上記構成を備えた放電型サージ吸収素子001に、リード端子006,006を介してサージが印加されると、導電性被膜012と各放電電極003,003間の微小放電間隙015に電界が集中し、これにより微小放電間隙015に電子が放出されてトリガ放電が発生する。次いで、このトリガ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電がサージ電流の増加によって放電間隙005へと転移し、さらに主放電としてのアーク放電に移行してサージの吸収が行われるのである。   When a surge is applied to the discharge type surge absorbing element 001 having the above configuration via the lead terminals 006 and 006, an electric field is concentrated in the minute discharge gap 015 between the conductive film 012 and the discharge electrodes 003 and 003. As a result, electrons are emitted into the minute discharge gap 015 to generate a trigger discharge. Next, this trigger discharge shifts to glow discharge due to the priming effect of electrons. The glow discharge is transferred to the discharge gap 005 due to the increase of the surge current, and further shifts to the arc discharge as the main discharge to absorb the surge.

特開2002−334765号公報JP 2002-334765 A 特開2005−190803号公報JP 2005-190803 A 特開2012−155882号公報(図1〜図3参照)JP 2012-155882 A (see FIGS. 1 to 3)

上記放電型サージ吸収素子001にあっては、放電電極003,003との間でトリガ放電を生成する導電性被膜012を気密容器002内に配置するため、表面に導電性被膜012が被着されたセラミックより成るトリガ放電部材004を必要としていた。
このため、導電性被膜012が被着されたトリガ放電部材004の製作・準備工程、トリガ放電部材004への放電電極003,003及びリード端子006,006の組付工程等が必要であり、トリガ放電部材004を必要とすることに起因して製造工程が複雑化し、コスト高を招来していた。
In the above-described discharge type surge absorbing element 001, the conductive film 012 that generates a trigger discharge between the discharge electrodes 003 and 003 is disposed in the hermetic container 002. A trigger discharge member 004 made of ceramic was required.
Therefore, the trigger discharge member 004 coated with the conductive coating 012 needs to be manufactured and prepared, the discharge electrodes 003 and 003 and the lead terminals 006 and 006 are assembled to the trigger discharge member 004, and the like. The manufacturing process is complicated due to the necessity of the discharge member 004, resulting in high costs.

この発明は、従来の上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な方法で、トリガ放電を生成する導電性被膜を気密容器内に配置できる放電型サージ吸収素子の製造方法を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a discharge type surge absorbing element capable of arranging a conductive coating for generating a trigger discharge in an airtight container by a simple method. It is to realize a manufacturing method.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の放電型サージ吸収素子の製造方法は、
導電材料の粉末を、溶剤及び樹脂接着剤中に混合して成る分散液を作製する工程、
上記分散液の液滴をディスペンサーの先端に付着させる工程、
両端が開口した細長いガラス管内に、上記ディスペンサーの先端を所定距離挿入し、分散液の液滴をガラス管の内面に接触させる工程、
分散液の液滴がガラス管の内面に接触した状態で、ガラス管を回転させることにより、ガラス管内面に分散液を帯状に塗布して導電性被膜を形成する工程、
リード端子の一端が接続された複数の放電電極を、所定の間隙を保って並列するよう保持した状態で、一端開口からガラス管内に挿入し、上記リード端子の他端がガラス管から外部へ突出するように収納する工程、
ガラス管の一端開口付近を加熱溶融させ、溶融部分を内方向へ圧潰して封着し、封止部を形成する工程、
ガラス管内に放電ガスを充填後、ガラス管の他端開口を加熱溶融して封じ切ることによって気密に封止する工程、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a discharge type surge absorbing element according to claim 1 of the present invention provides:
A step of preparing a dispersion liquid obtained by mixing a powder of a conductive material in a solvent and a resin adhesive;
Attaching the droplet of the dispersion to the tip of the dispenser;
A step of inserting the tip of the dispenser into a long and narrow glass tube having both ends opened at a predetermined distance, and bringing a droplet of the dispersion into contact with the inner surface of the glass tube;
A process of forming a conductive film by applying the dispersion liquid to the inner surface of the glass tube by rotating the glass tube in a state where the droplets of the dispersion liquid are in contact with the inner surface of the glass tube;
A plurality of discharge electrodes connected to one end of the lead terminal are inserted into the glass tube through one end opening while being held in parallel with a predetermined gap, and the other end of the lead terminal protrudes from the glass tube to the outside. The process of storing as
A step of heating and melting the vicinity of one end opening of the glass tube, crushing and sealing the melted portion inward, and forming a sealing portion;
A step of sealing hermetically by filling the glass tube with a discharge gas and then heating and melting and sealing the other end opening of the glass tube;
It is characterized by providing.

本発明の請求項2に記載の放電型サージ吸収素子の製造方法は、請求項1に記載の放電型サージ吸収素子の製造方法において、
上記導電材料の粉末が、カーボン系粉末であることを特徴とする。
The method for manufacturing a discharge type surge absorbing element according to claim 2 of the present invention is the method for manufacturing the discharge type surge absorbing element according to claim 1,
The conductive material powder is a carbon-based powder.

本発明の放電型サージ吸収素子の製造方法は、従来の放電型サージ吸収素子001のようなトリガ放電部材004の製作・準備工程、トリガ放電部材004への放電電極003,003及びリード端子006,006の組付工程が不要である。
すなわち、本発明の放電型サージ吸収素子の製造方法にあっては、導電材料の粉末を、溶剤及び樹脂接着剤中に混合して成る分散液の液滴を、気密容器の基となるガラス管の内面に接触させた後、ガラス管を回転させて、ガラス管内面に分散液を帯状に塗布するという簡易な方法により、気密容器内面に配置される導電性被膜を形成することができる。
The manufacturing method of the trigger discharge member 004 like the conventional discharge type surge absorption element 001, the discharge electrodes 003 and 003 to the trigger discharge member 004 and the lead terminals 006, The assembly process of 006 is unnecessary.
That is, in the method for manufacturing a discharge type surge absorbing element according to the present invention, a droplet of a dispersion obtained by mixing a conductive material powder in a solvent and a resin adhesive is used as a glass tube as a base of an airtight container. After the contact with the inner surface, the conductive film disposed on the inner surface of the hermetic container can be formed by a simple method of rotating the glass tube and applying the dispersion liquid to the inner surface of the glass tube.

図1及び図2に示す本発明に係る放電型サージ吸収素子10は、透明なガラスより成る気密容器12内に、細長い丸棒状の一対の放電電極14,14を封入して成る。
上記一対の放電電極14,14は、所定の距離を隔てて並列配置されており、両放電電極14,14間に放電間隙16が形成されている。
A discharge type surge absorbing element 10 according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is formed by enclosing a pair of elongated round bar-like discharge electrodes 14 and 14 in an airtight container 12 made of transparent glass.
The pair of discharge electrodes 14 and 14 are arranged in parallel at a predetermined distance, and a discharge gap 16 is formed between the discharge electrodes 14 and 14.

また、上記放電電極14,14の下端部には、デュメット線(銅被覆鉄ニッケル合金線)や42−6合金線等より成るリード端子18,18の一端が接続されており、上記リード端子18,18の他端は、上記気密容器12の封止部12aを貫通して外部に導出されている。   Further, one end of lead terminals 18, 18 made of dumet wire (copper-coated iron nickel alloy wire), 42-6 alloy wire or the like is connected to the lower end of the discharge electrodes 14, 14, and the lead terminal 18 , 18 penetrates the sealing portion 12a of the hermetic container 12 and is led out to the outside.

上記放電電極14は、導電性に優れたニッケル等の金属や、ニッケル−マンガン(Ni−Mn)合金等の耐酸化性に優れたニッケル合金で構成されている。
また、上記放電電極14の表面には、電子放出特性が良好な物質を含有した被膜20が形成されている。
The discharge electrode 14 is made of a metal such as nickel having excellent conductivity, or a nickel alloy having excellent oxidation resistance such as a nickel-manganese (Ni-Mn) alloy.
Further, a coating film 20 containing a substance having good electron emission characteristics is formed on the surface of the discharge electrode.

電子放出特性が良好な物質を含有した上記被膜20は、例えば、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の炭酸塩と、炭化チタン(TiC)が含有された被膜20で形成することができる。   The coating film 20 containing a substance having good electron emission characteristics can be formed by, for example, the coating film 20 containing alkali metal and / or alkaline earth metal carbonate and titanium carbide (TiC).

上記アルカリ金属の炭酸塩としては、CsCO(炭酸セシウム)を好適に使用することができ、また、アルカリ土類金属の炭酸塩としては、BaCO(炭酸バリウム)、(Ba,Sr,Ca)CO(三元炭酸塩)を好適に使用することができる。 As the alkali metal carbonate, Cs 2 CO 3 (cesium carbonate) can be preferably used, and as the alkaline earth metal carbonate, BaCO 3 (barium carbonate), (Ba, Sr, Ca) CO 3 (ternary carbonate) can be preferably used.

上記被膜20は、アルカリ金属の炭酸塩の粉末及び/又はアルカリ土類金属の炭酸塩の粉末と、炭化チタンのの粉末を、珪酸ナトリウム溶液と純水よりなるバインダーに添加したものを、放電電極14表面に塗布することによって形成することができる。   The coating film 20 is obtained by adding an alkali metal carbonate powder and / or an alkaline earth metal carbonate powder and a titanium carbide powder to a binder composed of a sodium silicate solution and pure water. 14 It can be formed by applying to the surface.

上記気密容器12内には、所定の放電ガスが封入されている。この放電ガスとしては、例えば、アルゴン、ネオン、ヘリウム、キセノン等の希ガスあるいは窒素ガス等の不活性ガスの単体又は混合ガスが該当する。   A predetermined discharge gas is sealed in the airtight container 12. As this discharge gas, for example, a rare gas such as argon, neon, helium, xenon, or an inert gas such as nitrogen gas or a mixed gas is applicable.

ガラスより成る上記気密容器12の内面には、電子放出特性が良好な導電材料を含有する導電性被膜22が被着形成されている。本実施形態の場合には、黒鉛、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等のカーボン系材料を導電材料としている。
図1及び図2に示すように、上記導電性被膜22は気密容器12内面において、一対の放電電極14,14と交差する方向に、上記一対の放電電極14,14を囲繞する帯状に被着形成されている。
本実施形態においては、帯状の導電性被膜22を気密容器12内面の全周に亘って切れ目無く形成することにより、一対の放電電極14,14の全体を囲繞している(図2参照)。
尚、帯状の導電性被膜22を気密容器12内面の非全周に切れ目が有るように形成し、一対の放電電極14,14を部分的に囲繞するようにしても良い。
On the inner surface of the hermetic container 12 made of glass, a conductive coating 22 containing a conductive material having good electron emission characteristics is deposited. In the present embodiment, a carbon-based material such as graphite, carbon black, or carbon nanotube is used as the conductive material.
As shown in FIGS. 1 and 2, the conductive coating 22 is deposited on the inner surface of the hermetic vessel 12 in a band shape surrounding the pair of discharge electrodes 14, 14 in a direction intersecting with the pair of discharge electrodes 14, 14. Is formed.
In the present embodiment, the whole of the pair of discharge electrodes 14 and 14 is surrounded by forming the strip-shaped conductive coating 22 seamlessly over the entire inner surface of the hermetic container 12 (see FIG. 2).
It should be noted that the strip-shaped conductive coating 22 may be formed so that there is a cut in the non-periphery of the inner surface of the hermetic container 12 so as to partially surround the pair of discharge electrodes 14 and 14.

上記放電型サージ吸収素子10は以下の工程で製造される。
先ず、気密容器12の基となる両端が開口した細長い円筒状の透明なガラス管24を準備する(図3参照)。
The discharge surge absorbing element 10 is manufactured by the following process.
First, an elongated cylindrical transparent glass tube 24 having both ends opened as a base of the hermetic container 12 is prepared (see FIG. 3).

また、導電性被膜22を構成する導電材料の粉末を、溶剤及び樹脂接着剤中に混合し、以て、導電材料の粉末が混合されたインク状の分散液を作製する。本実施形態にあっては、導電材料として黒鉛、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等のカーボン系粉末を用いている。
上記溶剤としては、アルコール系溶剤、メチルエチルケトン系溶剤、アセトン系溶剤、水系溶剤が該当する。
また、上記樹脂接着剤としては、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂の接着剤が該当する。
Further, the conductive material powder composing the conductive coating 22 is mixed in a solvent and a resin adhesive, thereby producing an ink-like dispersion liquid in which the conductive material powder is mixed. In this embodiment, carbon-based powders such as graphite, carbon black, and carbon nanotube are used as the conductive material.
Examples of the solvent include alcohol solvents, methyl ethyl ketone solvents, acetone solvents, and aqueous solvents.
Moreover, as said resin adhesive, the adhesive of a cellulose resin, an acrylic resin, an epoxy resin, and a urethane resin corresponds.

上記インク状の分散液をディスペンサー26に供給し、分散液をディスペンサー26のニードル28先端から微量吐出して分散液30の液滴をニードル28先端に付着させる[図3(a)参照]。   The ink-like dispersion liquid is supplied to the dispenser 26, and a small amount of the dispersion liquid is ejected from the tip of the needle 28 of the dispenser 26 so that the droplet of the dispersion liquid 30 adheres to the tip of the needle 28 [see FIG.

次に、図3(a)に示す通り、ディスペンサー26のニードル28先端を、斜め方向からガラス管24内に所定距離挿入し、分散液30の液滴をガラス管24の内面に接触させる。
次に、分散液30の液滴がガラス管24の内面に接触した状態で、図3(a)の回転矢印に示す方向(ガラス管24の長手方向の中心軸を回転軸とする方向)に、ガラス管24を回転させる。
この結果、図3(b)に示すように、ガラス管24内面に分散液30が帯状に塗布される。この際、ガラス管24を360度以上回転させれば、ガラス管24内面の全周に亘って切れ目無く、分散液30を帯状に塗布できる。
その後、分散液30が乾燥することにより、放電型サージ吸収素子10の導電性被膜22が形成される。
Next, as shown in FIG. 3A, the tip of the needle 28 of the dispenser 26 is inserted into the glass tube 24 by a predetermined distance from an oblique direction, and the droplet of the dispersion liquid 30 is brought into contact with the inner surface of the glass tube 24.
Next, in a state where the droplets of the dispersion liquid 30 are in contact with the inner surface of the glass tube 24, the direction indicated by the rotation arrow in FIG. 3A (the direction in which the central axis in the longitudinal direction of the glass tube 24 is the rotation axis). Rotate the glass tube 24.
As a result, as shown in FIG. 3 (b), the dispersion 30 is applied to the inner surface of the glass tube 24 in a strip shape. At this time, if the glass tube 24 is rotated by 360 degrees or more, the dispersion 30 can be applied in a strip shape without any breaks over the entire inner surface of the glass tube 24.
Thereafter, the dispersion 30 is dried, whereby the conductive coating 22 of the discharge surge absorbing element 10 is formed.

次にリード端子18,18の一端が接続された一対の放電電極14,14を、所定の間隙を保って並列するよう保持した状態で、一端開口からガラス管24内に挿入して、上記リード端子18,18の他端がガラス管から外部へ突出するように収納する。   Next, a pair of discharge electrodes 14, 14 to which one ends of the lead terminals 18, 18 are connected are inserted into the glass tube 24 from one end opening in a state where the discharge electrodes 14, 14 are held in parallel with a predetermined gap therebetween, and the lead The other ends of the terminals 18 and 18 are accommodated so as to protrude outward from the glass tube.

次に、ガラス管24の一端開口付近を加熱溶融させ、溶融部分を内方向へ圧潰して封着し、封止部12aを形成する。   Next, the vicinity of one end opening of the glass tube 24 is heated and melted, and the melted portion is crushed inward and sealed to form the sealed portion 12a.

次いで、ガラス管24の他端開口に図示しない排気装置を接続し、内部の空気を排出してガラス管内を高真空状態とした後に放電ガスを充填する。
次に、ガラス管24の他端開口を加熱溶融して封じ切ることによって気密に封止することにより、上記放電型サージ吸収素子10が完成するのである。
Next, an exhaust device (not shown) is connected to the other end opening of the glass tube 24, the inside air is exhausted to bring the inside of the glass tube into a high vacuum state, and then the discharge gas is filled.
Next, the discharge surge absorbing element 10 is completed by hermetically sealing by sealing the other end opening of the glass tube 24 by heating and melting.

本発明の上記製造方法は、従来の放電型サージ吸収素子001のようなトリガ放電部材004の製作・準備工程、トリガ放電部材004への放電電極003,003及びリード端子006,006の組付工程が不要である。
すなわち、本発明の製造方法にあっては、導電材料の粉末を、溶剤及び樹脂接着剤中に混合して成る分散液30の液滴を、気密容器12の基となるガラス管24の内面に接触させた後、ガラス管24を回転させて、ガラス管24内面に分散液30を帯状に塗布するという簡易な工程により、気密容器12内面に配置される導電性被膜22を形成することができる。
The above manufacturing method of the present invention includes a process for preparing and preparing a trigger discharge member 004 such as a conventional discharge type surge absorbing element 001, and a process for assembling the discharge electrodes 003 and 003 and the lead terminals 006 and 006 to the trigger discharge member 004. Is unnecessary.
That is, in the manufacturing method of the present invention, a droplet of the dispersion liquid 30 obtained by mixing a conductive material powder in a solvent and a resin adhesive is applied to the inner surface of the glass tube 24 on which the airtight container 12 is based. After the contact, the conductive coating 22 disposed on the inner surface of the airtight container 12 can be formed by a simple process of rotating the glass tube 24 and applying the dispersion 30 to the inner surface of the glass tube 24 in a strip shape. .

上記構成を備えた放電型サージ吸収素子10に、リード端子18,18を介してサージが印加されると、気密容器12の内面に形成した導電性被膜22と各放電電極14,14間に電子が放出されてトリガ放電が発生する。
次いで、このトリガ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電がサージ電流の増加によって放電間隙16へと転移し、さらに主放電としてのアーク放電に移行してサージの吸収が行われるのである。
When a surge is applied to the discharge type surge absorbing element 10 having the above-described configuration via the lead terminals 18, 18, electrons are formed between the conductive coating 22 formed on the inner surface of the hermetic container 12 and the discharge electrodes 14, 14. Is released and a trigger discharge occurs.
Next, this trigger discharge shifts to glow discharge due to the priming effect of electrons. Then, the glow discharge is transferred to the discharge gap 16 due to an increase in surge current, and is further transferred to arc discharge as the main discharge to absorb the surge.

上記の通り、導電性被膜22は、一対の放電電極14,14を囲繞する帯状に形成されているので、導電性被膜22と各放電電極14,14間におけるトリガ放電を広範囲に亘って生成することができる。
特に、本実施形態の如く、帯状の導電性被膜22を気密容器12内面の全周に形成し、一対の放電電極14,14の全体を囲繞する場合が最も広範囲にトリガ放電を生成できるので最適である。
As described above, since the conductive coating 22 is formed in a band shape surrounding the pair of discharge electrodes 14 and 14, the trigger discharge between the conductive coating 22 and each of the discharge electrodes 14 and 14 is generated over a wide range. be able to.
In particular, as in the present embodiment, when the strip-shaped conductive coating 22 is formed on the entire inner surface of the hermetic container 12 and surrounds the entire pair of discharge electrodes 14 and 14, the trigger discharge can be generated in the widest range, which is optimal. It is.

而して、本発明の放電型サージ吸収素子10にあっては、放電電極14,14との間でトリガ放電を生成する導電性被膜22をガラスより成る気密容器12の内面に形成したので、従来の放電型サージ吸収素子001におけるトリガ放電部材004が不要であり、部品点数の少ない低コストな放電型サージ吸収素子10を実現できる。   Thus, in the discharge type surge absorbing element 10 of the present invention, the conductive coating 22 that generates the trigger discharge between the discharge electrodes 14 and 14 is formed on the inner surface of the hermetic container 12 made of glass. The trigger discharge member 004 in the conventional discharge surge absorbing element 001 is unnecessary, and the low cost discharge surge absorbing element 10 with a reduced number of parts can be realized.

また、導電性被膜22をガラスより成る気密容器12の内面に形成したことにより、放電時の衝撃で放電電極14,14がスパッタされて飛散する電極材料の導電性被膜22への付着量が少なく、その結果、絶縁劣化及び放電開始電圧の不安定化が抑制されて長寿命な放電型サージ吸収素子10を実現することができる。   In addition, since the conductive coating 22 is formed on the inner surface of the hermetic container 12 made of glass, the amount of electrode material deposited on the conductive coating 22 is reduced because the discharge electrodes 14 and 14 are sputtered and scattered by the impact during discharge. As a result, it is possible to realize the discharge-type surge absorbing element 10 having a long life by suppressing deterioration of insulation and instability of the discharge start voltage.

図4は本発明に係る放電型サージ吸収素子10(3個)と、従来の放電型サージ吸収素子001(3個)における、サージ印加回数(5000回)と絶縁抵抗(MΩ)との関係を示すグラフである。尚、印加したインパルス電流波形は8/20μs−100Aである。
図4のグラフに示される通り、従来の放電型サージ吸収素子001の場合(図4のグラフB)には、印加回数が2000回を越えた頃から絶縁抵抗が急激に低下して絶縁劣化を生じているのに対し、本発明の放電型サージ吸収素子10の場合(図4のグラフA)には、印加回数が3000回迄は絶縁抵抗に大きな変化は見られず、また3000回を越えても絶縁抵抗の低下は緩やかであることから、従来の放電型サージ吸収素子001に比べて絶縁劣化が抑制されており、長寿命化が実現されている。
FIG. 4 shows the relationship between the number of surges applied (5000 times) and the insulation resistance (MΩ) in the discharge type surge absorbing element 10 (three pieces) according to the present invention and the conventional discharge type surge absorbing element 001 (three pieces). It is a graph to show. The applied impulse current waveform is 8/20 μs-100 A.
As shown in the graph of FIG. 4, in the case of the conventional discharge-type surge absorbing element 001 (graph B of FIG. 4), the insulation resistance rapidly decreases from the time when the number of times of application exceeds 2000 times, resulting in insulation deterioration. In contrast, in the case of the discharge type surge absorbing element 10 of the present invention (graph A in FIG. 4), there is no significant change in the insulation resistance until the number of times of application is 3000 times, and it exceeds 3000 times. However, since the decrease in the insulation resistance is gradual, the deterioration of the insulation is suppressed as compared with the conventional discharge type surge absorbing element 001, and a long life is realized.

図5は本発明に係る放電型サージ吸収素子10と、従来の放電型サージ吸収素子001における、インパルス放電開始電圧(kV)とサージ印加回数(300回)との関係を示すグラフである。尚、印加した電圧/電流波形は1.2/50μs(R=12Ω)−15kV/1.25kAである。
インパルス放電開始電圧とは、所定値のインパルス(サージ)電圧が印加された場合において、放電型サージ吸収素子10が放電を開始する電圧値のことである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the impulse discharge start voltage (kV) and the number of surges applied (300 times) in the discharge surge absorbing element 10 according to the present invention and the conventional discharge surge absorbing element 001. The applied voltage / current waveform is 1.2 / 50 μs (R = 12Ω) −15 kV / 1.25 kA.
The impulse discharge start voltage is a voltage value at which the discharge surge absorbing element 10 starts discharging when a predetermined value of impulse (surge) voltage is applied.

図5のグラフに示される通り、従来の放電型サージ吸収素子001の場合(図5のグラフY)には、印加回数が増えるに従ってインパルス放電開始電圧に大きなバラツキが生じていて不安定であるのに対し、本発明の放電型サージ吸収素子10の場合(図5のグラフX)には、300回印加してもインパルス放電開始電圧が安定的であり、長寿命化が実現されている。   As shown in the graph of FIG. 5, in the case of the conventional discharge-type surge absorbing element 001 (graph Y in FIG. 5), the impulse discharge start voltage varies greatly as the number of times of application increases and is unstable. On the other hand, in the case of the discharge type surge absorbing element 10 of the present invention (graph X in FIG. 5), the impulse discharge start voltage is stable even when applied 300 times, and a long life is realized.

本発明に係る放電型サージ吸収素子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the discharge type surge absorption element which concerns on this invention. 図1のA−A拡大概略断面図である。It is an AA expansion schematic sectional drawing of FIG. 本発明に係る放電型サージ吸収素子の製造方法を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the manufacturing method of the discharge type surge absorption element which concerns on this invention. 本発明に係る放電型サージ吸収素子と、従来の放電型サージ吸収素子における、サージ印加回数と絶縁抵抗との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency | count of a surge application, and insulation resistance in the discharge type surge absorption element which concerns on this invention, and the conventional discharge type surge absorption element. 本発明に係る放電型サージ吸収素子と、従来の放電型サージ吸収素子における、インパルス放電開始電圧とサージ印加回数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the impulse discharge start voltage and the frequency | count of surge application in the discharge type surge absorption element which concerns on this invention, and the conventional discharge type surge absorption element. 従来の放電型サージ吸収素子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the conventional discharge type surge absorption element. 従来の放電型サージ吸収素子の放電電極とトリガ放電部材を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the discharge electrode and trigger discharge member of the conventional discharge type surge absorption element. 図7のX−X概略断面図である。It is XX schematic sectional drawing of FIG.

10 放電型サージ吸収素子
12 気密容器
14 放電電極
16 放電間隙
18 リード端子
20 被膜
22 導電性被膜
24 ガラス管
26 ディスペンサー
28 ニードル
30 分散液
10 Discharge type surge absorber
12 Airtight container
14 Discharge electrode
16 Discharge gap
18 Lead terminal
20 coating
22 Conductive coating
24 glass tubes
26 Dispenser
28 needle
30 Dispersion

Claims (2)

導電材料の粉末を、溶剤及び樹脂接着剤中に混合して成る分散液を作製する工程、
上記分散液の液滴をディスペンサーの先端に付着させる工程、
両端が開口した細長いガラス管内に、上記ディスペンサーの先端を所定距離挿入し、分散液の液滴をガラス管の内面に接触させる工程、
分散液の液滴がガラス管の内面に接触した状態で、ガラス管を回転させることにより、ガラス管内面に分散液を帯状に塗布して導電性被膜を形成する工程、
リード端子の一端が接続された複数の放電電極を、所定の間隙を保って並列するよう保持した状態で、一端開口からガラス管内に挿入し、上記リード端子の他端がガラス管から外部へ突出するように収納する工程、
ガラス管の一端開口付近を加熱溶融させ、溶融部分を内方向へ圧潰して封着し、封止部を形成する工程、
ガラス管内に放電ガスを充填後、ガラス管の他端開口を加熱溶融して封じ切ることによって気密に封止する工程、
を備えることを特徴とする放電型サージ吸収素子の製造方法。
A step of preparing a dispersion liquid obtained by mixing a powder of a conductive material in a solvent and a resin adhesive;
Attaching the droplet of the dispersion to the tip of the dispenser;
A step of inserting the tip of the dispenser into a long and narrow glass tube having both ends opened at a predetermined distance, and bringing a droplet of the dispersion into contact with the inner surface of the glass tube;
A process of forming a conductive film by applying the dispersion liquid to the inner surface of the glass tube by rotating the glass tube in a state where the droplets of the dispersion liquid are in contact with the inner surface of the glass tube;
A plurality of discharge electrodes connected to one end of the lead terminal are inserted into the glass tube through one end opening while being held in parallel with a predetermined gap, and the other end of the lead terminal protrudes from the glass tube to the outside. The process of storing as
A step of heating and melting the vicinity of one end opening of the glass tube, crushing and sealing the melted portion inward, and forming a sealing portion;
A step of sealing hermetically by filling the glass tube with a discharge gas and then heating and melting and sealing the other end opening of the glass tube;
A method of manufacturing a discharge type surge absorbing element, comprising:
上記導電材料の粉末が、カーボン系粉末であることを特徴とする請求項1に記載の放電型サージ吸収素子の製造方法。


The method for manufacturing a discharge type surge absorbing element according to claim 1, wherein the conductive material powder is a carbon-based powder.


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