JP3431047B2 - 電源用サージアブソーバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子機器の電子回路に侵
入しようとする異常電圧を吸収して電子回路を保護する
不活性ガスが封止（hermetic seal）されたサージアブ
ソーバに関する。更に詳しくは電子回路が外部と接続さ
れる箇所、例えば通信ラインの入出力部、電源ライン、
入出力ラインのライン間或いはラインと接地電極間に使
用される電源用サージアブソーバに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電源用サージアブソーバ
として、ＺｎＯのようなバリスタ単体を用いるか、
マイクロギャップ式ガス放電管又はギャップ式ガス放電
管の続流を防止するためにこの放電管に対して直列に抵
抗又はバリスタを放電管の外部で接続するか、バリス
タをその沿面に放電を生じないようにマイクロギャップ
式ガス放電管又はギャップ式ガス放電管内に封止する
（特開平５−２８３１４０）か、或いはマイクロギャ
ップ式ガス放電管又はギャップ式ガス放電管の内部に放
電用の中継電極を設ける（特開平５−２８３１４１）等
の構造のサージアブソーバが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の上記
〜のサージアブソーバには次の欠点があった。即ち、
上記のバリスタ単体を電源用サージアブソーバに使用
した場合には、(ア)続流は発生しないが、同じ直径の放
電管に比べてサージ耐量が小さい。(イ)サージを吸収し
ているときの残留電圧（バリスタ電圧）が電源電圧より
も低くなることがないため、残留電圧によって被保護機
器が破壊されることがある。(ウ)常に漏れ電流が存在す
るために特性劣化の危険性がある。(エ)サージ吸収時に
ラインが接地電極に直結する、いわゆる破壊モードが短
絡であるため、電源で用いる場合にはヒューズを必ずバ
リスタに対して直列に接続する必要があり、部品点数及
び製造コストが増大する。

【０００４】上記の放電管にバリスタを直列に外部接
続した場合には、(ア)製造が複雑になる。(イ)出来上がっ
た製品の体積が大きい。(ウ)サージを吸収しているとき
の残留電圧（バリスタ電圧）が電源電圧よりも低くなる
ことがないため、残留電圧によって被保護機器が破壊さ
れることがある。(エ)バリスタはその直径によってサー
ジ耐量が決定されるため、電源用サージアブソーバを小
型化した場合には必然的に電源用サージアブソーバのサ
ージ耐量も小さくなる。上記の放電管に抵抗を直列に
外部接続した場合には、(ア)製造が複雑になる。(イ)出来
上がった製品の体積が大きい。(ウ)サージを吸収してい
るときの残留電圧がサージ電流によって変化し、サージ
電流が過大なときには非常に大きな残留電圧が発生す
る。即ち、残留電圧(V_r)は接続される抵抗(R_o)に流れる
電流(I_o)に対して、V_r＝R_o×I_oの関係で発生するため、
放電電流が増加するに従って残留電圧は増加する。この
ためサージアブソーバが動作した後でも、大きな残留電
圧によって被保護機器が破壊されることがある。

【０００５】上記の放電管にバリスタを封止した場合
には、(ア)沿面放電を発生しないようにガス圧を高くす
る必要から、低電圧のものを作製することができない。
(イ)サージを吸収しているときの残留電圧（バリスタ電
圧）が電源電圧よりも低くなることがないため、残留電
圧によって被保護機器が破壊されることがある。(ウ)沿
面放電を起こさない程度のサージ耐量しかなく、サージ
耐量を大きくすることができない。更に上記の放電管
の内部に中継電極を設けた場合には、(ア)端子電極と中
継電極、中継電極と別の中継電極、又は中継電極と端子
電極のそれぞれに放電のためのギャップを設けなければ
ならず、しかも動作電圧が１０００Ｖ以下のものを作製
することが困難である。(イ)放電をトリガーする部分が
中継電極によって数箇所に分けられるために、急峻な電
圧が印加された場合など放電遅れが問題になることがあ
る。

【０００６】本発明の目的は、漏れ電流がなくかつサー
ジ吸収時の残留電圧を低く抑えることにより被保護機器
を破壊する恐れのない電源用サージアブソーバを提供す
ることにある。本発明の別の目的はサージ耐量を放電管
と同等に大きくでき、急峻な電圧が印加されたときにも
放電遅れがなく、低電圧の動作電圧は勿論１０００Ｖ以
上の動作電圧も実現可能な電源用サージアブソーバを提
供することにある。本発明の更に別の目的は簡単にかつ
小型に製造できる電源用サージアブソーバを提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１〜図１２に示すよう
に、請求項１に係る発明は、ギャップ型サージ吸収素子
１０，５０と電流制限素子１７，２７，とが直列に接続
された状態で単一の絶縁性管体２１に収容され、かつ前
記直列接続された素子の両端に接続された一対の封止電
極２２，２３，２２，３２，２２，３７により前記管体
２１が不活性ガスを満たして管体両端部で封止された電
源用サージアブソーバの改良である。このサージアブソ
ーバの特徴ある構成は、絶縁性管体２１内のギャップ型
サージ吸収素子１０，５０と電流制限素子１７，２７と
の間に前記管体内面に密着して管体２１を区画する第１
中継電極２６，３１，３６，３８が設けられ、封止電極
２２，３２と一体的に形成された２以上の沿面放電用電
極２４，３３の間に電流制限素子１７，２７を挿入する
ことにより電流制限素子１７，２７が固定され、電流制
限素子１７，２７がムライト、フォルステライト又はス
テアタイトからなる柱状絶縁体１８と、この絶縁体１８
を被包する不純物を含むＮｂ ₂ Ｏ ₅ ，ＭｏＯ ₃ 又はＷＯ ₃ か
らなる導電性金属酸化物の皮膜或いは金属原子間に窒素
原子が侵入したＴｉＮからなる侵入型窒化物の皮膜或い
はＴｉ，Ｓｎ，Ｎｂ，Ｍｏ又はＷの金属皮膜である導電
性皮膜１９とにより構成されたことにある。図１及び図
２に示すように、本発明の電源用サージアブソーバ２０
はマイクロギャップ式ガス放電管であるギャップ型サー
ジ吸収素子１０と電流制限素子１７とが直列に接続され
た状態で単一の絶縁性管体２１に収容され、かつ直列接
続された素子１７と１０の両端に接続された一対の封止
電極２２，２３により管体２１が不活性ガスを満たして
管体両端部で封止されたものである。図７及び図８に示
すように、本発明の電源用サージアブソーバ６０はギャ
ップ式ガス放電管であるギャップ型サージ吸収素子５０
と電流制限素子１７とが直列に接続された状態で単一の
絶縁性管体２１に収容され、かつ直列接続された素子１
７と１０の両端に接続された一対の封止電極２２，３７
により管体２１が不活性ガスを満たして管体両端部で封
止されたものである。

【０００８】図１又は図７に示すように、単一の電流制
限素子１７をギャップ型サージ吸収素子１０又は５０の
片側に設ける場合と、図３及び図９に示すように、複数
の単一の電流制限素子１７をギャップ型サージ吸収素子
１０又は５０の片側に設ける場合がある。また図５又は
図１１に示すように、複数の電流制限素子１７，２７を
ギャップ型サージ吸収素子１０又は５０の両側に設ける
場合もある。また、図１〜図６に示すように、絶縁性管
体２１内のギャップ型サージ吸収素子１０と電流制限素
子１７又は２７との間に管体内面に密着して管体２１を
区画する第１中継電極２６又は３１が設けられる。図７
〜図１２に示すように、絶縁性管体２１内のギャップ型
サージ吸収素子５０と電流制限素子１７又は２７との間
に管体内面に密着して管体２１を区画する第１中継電極
３６又は３８が設けられる。これらの中継電極３６又は
３８はサージ吸収素子５０の放電電極を兼ねる。

【０００９】また、図３又は図９に示すように、絶縁性
管体２１内の電流制限素子１７と別の電流制限素子２７
との間に管体内面に密着して管体２１を区画する第２中
継電極２８を設けることが好ましい。抵抗値を増やすた
めに、電流制限素子１７と第１中継電極２６又は３１の
間に電流制限素子２７を複数個直列接続することもでき
る。この場合には、図示しないが、電流制限素子２７と
２７の間に第２中継電極２８と同一構成の第３中継電極
を設けることが好ましい。また、図１又は図５に示すよ
うに、封止電極２２又は３２には２以上の沿面放電用電
極２４又は３３が封止電極と一体的に形成され、これら
の沿面放電用電極の間には電流制限素子１７又は２７が
挿入されて固定される。また図３又は図９に示すよう
に、第２中継電極２８には２以上の沿面放電用電極２９
が第２中継電極と一体的に形成され、これらの沿面放電
用電極の間には電流制限素子２７が挿入されて固定され
ることが好ましい。

【００１０】図１に示した電源用サージアブソーバ２０
の等価回路図を図１３に示す。本発明の電流制限素子
は、用途に応じて１〜１００Ωのものが用いられる。好
ましくは３〜１０Ωである。抵抗特性としては降服電圧
のない、線形の特性を示すものが好ましい。この電流制
限素子は図１に示すようにムライト、フォルステライト
又はステアタイトからなる柱状絶縁体１８と、この絶縁
体１８を被包する導電性皮膜１９とにより構成される。
この導電性皮膜１９は不純物を含むＮｂ₂Ｏ₅，ＭｏＯ₃
又はＷＯ₃からなる導電性金属酸化物の皮膜又は金属原
子間に窒素原子が侵入したＴｉＮからなる侵入型窒化物
の皮膜又はＴｉ，Ｓｎ，Ｎｂ，Ｍｏ又はＷの金属皮膜で
ある。本発明の絶縁性管体はガラス管、セラミック管等
である。ガラス管はホウケイ酸ガラスのような硬質ガラ
ス、又は鉛ガラス、ソーダ石灰ガラスのような軟質ガラ
スなどにより作られる。セラミック管はＰＬＺＴ、透明
アルミナのような可視光線を透過するセラミック焼結体
から作られたもののみならず、他の絶縁性のあるセラミ
ック管であればよい。更に、本発明の不活性ガスは、Ｈ
ｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｎ₂及びＣＯ₂ガスからな
る群から１種又は２種以上選ばれたガスである。

【００１１】

【作用】サージ吸収素子１０又は５０を電流制限素子１
７又は２７に直列に接続して単一の絶縁性管体２１に封
止したので、小型で簡単に製造でき、かつ漏れ電流が無
くなるとともに、図１４（ｂ）の本発明のインパルス電
圧印加時の動作図に示すように、抵抗部である電流制限
素子１７又は２７に沿面放電電流が発生してもアーク放
電時のインピーダンスが増加することにより、残留電圧
が上昇し、続流が無くなる。図１４（ａ）は従来のイン
パルス電圧印加時の動作図である。特に、本発明の電源
用サージアブソーバの全路が最小の抵抗値になったとき
でも、中間に中継電極が存在するため、残留電圧は一定
以上の電圧に保たれる。従って、放電管自体の放電時の
インピーダンスが続流停止に必要な値以上に増加してお
り、より確実に続流の発生が防止される。また電流制限
素子１７又は２７の近傍に沿面放電用電極２４，２９又
は３３を設けたため、図１３の等価回路図に示すように
電流制限素子に対して並列に一対の沿面放電用電極が接
続されたことになり、一定以上の電流が流れたときに電
流制限素子に沿面放電が発生する。その結果、サージ吸
収素子１０又は５０を通して流れる電流を電流制限素子
でなく、電流制限素子の沿面放電の形態で電流制限素子
の側面に流す。従って、上述のサージ吸収時の上昇した
残留電圧は電源電圧より低く抑えられ、またサージ耐量
も従来のマイクロギャップ式ガス放電管又はギャップ式
ガス放電管と同等になる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例を比較例とともに図面
に基づいて詳しく説明する。 ＜実施例１＞図１及び図２に示すように、この例ではギ
ャップ型サージ吸収素子１０は直流放電開始電圧が６０
０Ｖのマイクロギャップ式ガス放電管である。この放電
管１０は表面がＴｉ原子間に窒素原子が侵入したＴｉＮ
からなる導電性皮膜１１で被包された円柱状の直径約
１．７ｍｍ、長さ約５．５ｍｍのムライトからなるセラ
ミック素体１２を備える。この素体１２の両端には厚さ
約０．２ｍｍの一対のキャップ電極１３及び１４がそれ
ぞれ圧入して冠着される。このセラミック素体１２の周
面中央部には導電性皮膜１１及びセラミック素体１２の
一部をレーザ加工によりカットしてマイクロギャップ１
６が形成される。この例では電流制限素子１７は両端面
の間で１０Ωの抵抗体である。この電流制限素子１７は
円柱状の直径約３ｍｍ、長さ約２ｍｍのセラミック素体
１８を導電性皮膜１９で被包することにより形成され
る。このセラミック素体１８はギャップ型サージ吸収素
子１０のセラミック素体１２と同じムライトからなり、
導電性皮膜１９もギャップ型サージ吸収素子１０の導電
性皮膜１１と同じＴｉＮからなる。

【００１３】電源用サージアブソーバ２０は次のように
して作製した。先ず外径約６ｍｍ、長さ約１０ｍｍのガ
ラスからなる絶縁性管体２１及びこの管体２１の両端部
でこの管体を封止する一対の封止電極２２及び２３を用
意する。封止電極２２の内面には４個の沿面放電用電極
２４が間隔をあけてこの電極２２と一体的に形成され
る。一方、封止電極２３の内面中央には凹み２３ａが形
成される。封止電極２２の沿面放電用電極２４の間に電
流制限素子１７を挿入してこの素子１７を電極２２の内
面の中央位置に固定する。次いで絶縁性管体２１をカー
ボン治具（図示せず）に固定し、電流制限素子１７を固
定した封止電極２２を絶縁性管体２１の一端部に挿入す
る。次に電流制限素子１７を封止電極２２とともに挟む
ように第１中継電極２６を絶縁性管体２１内に挿入す
る。この中継電極２６の反対面の中央には凹み２６ａが
形成され、この凹み２６ａに上記サージ吸収素子１０の
キャップ電極１３を挿入する。最後に凹み２３ａをサー
ジ吸収素子１０のキャップ電極１４に被せて封止電極２
３を絶縁性管体２１の他端部に挿入する。一対の封止電
極２２及び２３で電流制限素子１７と中継電極２６とサ
ージ吸収素子１０を挟持すると、これらは電気的に接続
される。この状態でカーボン治具を図示しないガス封入
器内に挿入し、絶縁性管体２１の内部を真空引きして空
気を抜き、代わりに表１、表２及び表３に示す不活性ガ
スをそれぞれ導入してカーボンヒータ（図示せず）によ
り絶縁性管体２１及び封止電極２２，２３を加熱する
と、絶縁性管体２１が封止電極２２，２３により封止さ
れ、同時に第１中継電極２６の全周面が管体２１の内面
に密着する。

【００１４】＜実施例２＞図３及び図４に示すように、
実施例１と同じギャップ型サージ吸収素子１０、電流制
限素子１７、第１中継電極２６及び一対の封止電極２
２，２３を用意する。更に加えて外径約６ｍｍ、長さ約
１４ｍｍのガラスからなる絶縁性管体２１、電流制限素
子１７と同形同大で同一構造の別の電流制限素子２７及
び封止電極２２と同形同大で同一構造の第２中継電極２
８を用意する。中継電極２８の片面には封止電極２２と
同様に４個の沿面放電用電極２９が間隔をあけてこの電
極２８と一体的に形成される。電源用サージアブソーバ
３０は次のようにして作製した。先ず電流制限素子１７
の封止電極２２への固定方法と同様にして電流制限素子
２７を４個の沿面放電用電極２９に挿入して第２中継電
極２８に固定しておく。次いで実施例１と同様に電流制
限素子１７を固定した封止電極２２を絶縁性管体２１の
一端部に挿入し、続いて電流制限素子２７を固定した第
２中継電極２８を電流制限素子１７に密着するように絶
縁性管体２１内に挿入し、更に続いて実施例１と同様に
第１中継電極２６、サージ吸収素子１０及び封止電極２
３を絶縁性管体２１内に挿入する。一対の封止電極２２
及び２３で電流制限素子１７と中継電極２８と電流制限
素子２７と中継電極２６とサージ吸収素子１０を挟持す
ると、これらは電気的に接続される。この状態で実施例
１と同様に絶縁性管体２１及び封止電極２２，２３を加
熱することにより、絶縁性管体２１が表１、表２及び表
３に示す不活性ガスをそれぞれ満たして封止電極２２，
２３により封止され、同時に第１中継電極２６及び第２
中継電極２８の全周面が管体２１の内面に密着する。

【００１５】＜実施例３＞図５及び図６に示すように、
実施例１と同じギャップ型サージ吸収素子１０、電流制
限素子１７、第１中継電極２６及び封止電極２２を用意
する。更に加えて第１中継電極２６と同形同大で同一構
造の第１中継電極３１と、封止電極２２と同形同大で同
一構造の封止電極３２と、実施例２とそれぞれ同形同大
のガラスからなる絶縁性管体２１及び電流制限素子２７
を用意する。封止電極３２の片面には封止電極２２と同
様に４個の沿面放電用電極３３が間隔をあけてこの電極
３２と一体的に形成される。電源用サージアブソーバ４
０は次のようにして作製した。先ず電流制限素子１７の
封止電極２２への固定方法と同様にして電流制限素子２
７を４個の沿面放電用電極３３の間に挿入して封止電極
３２に固定しておく。次いで実施例１と同様に電流制限
素子１７を固定した封止電極２２を絶縁性管体２１の一
端部に挿入し、続いて第１中継電極２６を電流制限素子
１７に密着するように絶縁性管体２１内に挿入し、更に
続いて実施例１と同様にサージ吸収素子１０及び第１中
継電極３１を絶縁性管体２１内に挿入する。最後に電流
制限素子２７を固定した封止電極３２を素子２７が中継
電極３１に密着するように絶縁性管体２１内に挿入す
る。一対の封止電極２２及び３２で電流制限素子１７と
中継電極２６とサージ吸収素子１０と中継電極３１と電
流制限素子２７とを挟持すると、これらは電気的に接続
される。この状態で実施例１と同様に絶縁性管体２１及
び封止電極２２，３２を加熱することにより、絶縁性管
体２１が表１、表２及び表３に示す不活性ガスをそれぞ
れ満たして封止電極２２，３２により封止され、同時に
第１中継電極２６及び３１の全周面が管体２１の内面に
密着する。

【００１６】＜実施例４＞図１に示したマイクロギャッ
プ式放電管のサージ吸収素子１０の代わりに、図７及び
図８に示すようにギャップ式ガス放電管のサージ吸収素
子５０を用いた以外、実施例１と同様にして表１、表２
及び表３に示す不活性ガスをそれぞれ封入した電源用サ
ージアブソーバ６０を作製した。図７及び図８におい
て、図１と同一符号は同一部品を表す。この例ではサー
ジ吸収素子５０は相対向する第１中継電極３６と封止電
極３７を備える。

【００１７】＜実施例５＞図３に示したマイクロギャッ
プ式放電管のサージ吸収素子１０の代わりに、図９及び
図１０に示すように実施例４と同一のギャップ式ガス放
電管のサージ吸収素子５０を用いた以外、実施例２と同
様にして表１、表２及び表３に示す不活性ガスをそれぞ
れ封入した電源用サージアブソーバ７０を作製した。図
９及び図１０において、図３と同一符号は同一部品を表
す。

【００１８】＜実施例６＞図５に示したマイクロギャッ
プ式放電管のサージ吸収素子１０の代わりに、図１１及
び図１２に示すように実施例４と同一のギャップ式ガス
放電管のサージ吸収素子５０を用いた以外、実施例３と
同様にして表１、表２及び表３に示す不活性ガスをそれ
ぞれ封入した電源用サージアブソーバ８０を作製した。
この例ではサージ吸収素子５０は相対向する第１中継電
極３６と第１中継電極３８を備える。図１１及び図１２
において、図５と同一符号は同一部品を表す。

【００１９】＜比較例１＞図１に示したマイクロギャッ
プ式ガス放電管のサージ吸収素子１０のみを図１５に示
すように直径約６ｍｍ、長さ約６ｍｍのガラスからなる
絶縁性管体１に挿入し、表１、表２及び表３に示す不活
性ガスをそれぞれ封入し、管体の両端を実施例１と同様
にして一対の封止電極２，３で封止して電源用サージア
ブソーバ９０を得た。

【００２０】＜比較例２＞図１６に示すように、ＺｎＯ
からなるバリスタ４を表１、表２及び表３に示す不活性
ガスとともに放電電極も兼ねた一対の封止電極２，３で
封止してガラスからなる絶縁性管体２１に封止して電源
用サージアブソーバ１００を得た。

【００２１】＜比較例３＞図１に示したＡｒガスを封入
したマイクロギャップ式ガス放電管のサージ吸収素子１
０を図１７及び図１８に示すようにＺｎＯからなるバリ
スタ４を直列に接続してケース５に収容して電源用サー
ジアブソーバ１１０を得た。１０ａ及び４ａはそれぞれ
リード線、５ａは接続部である。この例ではサージ吸収
素子１０の放電開始電圧は３００Ｖであり、バリスタ４
のバリスタ電圧は電流１ｍＡ時で２２０Ｖである。

【００２２】＜比較例４＞図示しないが、直径約６ｍｍ
のバリスタのみからなる電源用サージアブソーバ１２０
を比較例４とした。

【００２３】＜比較例５＞図１９に示すように、マイク
ロギャップ式ガス放電管のサージ吸収素子１０をガラス
からなる絶縁性管体２１に表１、表２及び表３に示す不
活性ガスとともに封入して電源用サージアブソーバ１３
０を得た。このサージ吸収素子１０には２本のマイクロ
ギャップ１６ａ，１６ｂが形成され、これらのマイクロ
ギャップ１６ａ，１６ｂの間のセラミック素体１２には
両面に放電用突起１５ａを有する中継電極１５が圧入し
て設けられる。図１９において、図１と同一符号は同一
部品を表す。

【００２４】＜比較例６＞図２０に示すように、ギャッ
プ式ガス放電管のサージ吸収素子５０をガラスからなる
絶縁性管体２１に表１、表２及び表３に示す不活性ガス
をそれぞれ封入し、管体の両端を実施例１と同様にして
一対の放電電極兼封止電極７，８で封止して電源用サー
ジアブソーバ１４０を得た。封止電極７と封止電極８の
間には中継電極９が管体の内面に密着する。

【００２５】＜比較試験＞ (a) 放電開始電圧の測定 実施例１〜６及び比較例１〜６の電源用サージアブソー
バ２０〜４０、６０〜８０及び９０〜１４０に対してそ
れぞれ直流電圧を印加し、１ｍＡの電流が流れたときの
端子間電圧を測定した。その結果を表１、表２及び表３
に示す。

【００２６】(b) 残留電圧の測定 実施例１〜６及び比較例１〜６の電源用サージアブソー
バ２０〜４０、６０〜８０及び９０〜１４０に対してそ
れぞれ（１．２×５０）μsec１０ｋＶの電圧サージを
印加し、放電しているときの最低電圧を測定した。その
結果を表１、表２及び表３に示す。

【００２７】(c) 続流の有無の測定 実施例１〜６及び比較例１〜６の電源用サージアブソー
バ２０〜４０、６０〜８０及び９０〜１４０に対してそ
れぞれＡＣ１００Ｖを印加し、更に（８×２０）μsec
２ｋＡの電流サージを印加した。このとき続流が発生す
るか否か調べた。その結果を表１、表２及び表３に示
す。

【００２８】(d) サージ耐量の測定 実施例１〜６及び比較例１〜６の電源用サージアブソー
バ２０〜４０、６０〜８０及び９０〜１４０に対してそ
れぞれ（８×２０）μsecの電流サージを印加して、サ
ージアブソーバが破壊する電流値を測定した。その結果
を表１、表２及び表３に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】表１〜表３から明らかなように、比較例１
及び比較例２が続流を発生したのに対して、実施例１〜
６では続流は全く発生しなかった。また残留電圧が電源
電圧の１００Ｖより高い比較例３及び比較例４に対し
て、実施例１〜６では封入ガスの種類によって多少変動
したが、残留電圧は６０〜８０Ｖと電源電圧の１００Ｖ
より低く抑えられた。サージ耐量が１ｋＡと小さい比較
例３及び比較例４に対して、実施例１〜６では５ｋＡと
非常に大きかった。また比較例３と比べて実施例１〜６
のサージアブソーバはその体積が１０分の１以下であっ
た。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
ージ吸収素子を電流制限素子に直列に接続して単一の絶
縁性管体に封止したので、小型で簡単に製造でき、かつ
漏れ電流がなくなるとともに、インパルス電圧印加時に
放電インピーダンスが増加することにより残留電圧が上
昇して続流を無くすことができる。特に第１又は第２中
継電極を設けることにより、本発明の電源用サージアブ
ソーバの全路が最小の抵抗値になったときでも、サージ
吸収時の残留電圧は一定以上の電圧に保たれるため、破
壊モードがオープンになり、より確実に続流の発生を防
止する。また電流制限素子の近傍に沿面放電用電極を設
けて、回路構成上電流制限素子に対して並列に一対の沿
面放電用電極を接続するようにしたので、一定以上の電
流が流れたときに電流制限素子に沿面放電が発生させる
ことにより、上述のサージ吸収時の上昇した残留電圧を
電源電圧より低く抑えて被保護機器を破壊させない。同
時にサージ耐量も従来のマイクロギャップ式ガス放電管
又はギャップ式ガス放電管と同等に非常に大きくするこ
とができる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例１の電源用サージアブソーバの断
面図。

【図２】その斜視図。

【図３】本発明実施例２の電源用サージアブソーバの断
面図。

【図４】その斜視図。

【図５】本発明実施例３の電源用サージアブソーバの断
面図。

【図６】その斜視図。

【図７】本発明実施例４の電源用サージアブソーバの断
面図。

【図８】その斜視図。

【図９】本発明実施例５の電源用サージアブソーバの断
面図。

【図１０】その斜視図。

【図１１】本発明実施例６の電源用サージアブソーバの
断面図。

【図１２】その斜視図。

【図１３】本発明の電源用サージアブソーバの等価回路
図。

【図１４】（ａ）従来の電源用サージアブソーバにイン
パルス電圧を印加したときの残留電圧を示す図。 （ｂ）本発明の電源用サージアブソーバにインパルス電
圧を印加したときの残留電圧を示す図。

【図１５】比較例１の電源用サージアブソーバの断面
図。

【図１６】比較例２の電源用サージアブソーバの断面
図。

【図１７】比較例３の電源用サージアブソーバの斜視
図。

【図１８】その等価回路図。

【図１９】比較例５の電源用サージアブソーバの断面
図。

【図２０】比較例６の電源用サージアブソーバの断面
図。

【符号の説明】 １０，５０ ギャップ型サージ吸収素子 １７，２７ 電流制限素子 ２０，３０，４０，６０，７０，８０ 電源用サージア
ブソーバ ２１ 絶縁性管体 ２２，２３，３２，３７ 封止電極 ２４，２９，３３ 沿面放電用電極 ２６，３１，３６，３８ 第１中継電極 ２８ 第２中継電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猿渡 暢也 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三菱マテリアル株式会社 電子技術研究 所内 (56)参考文献 特開 平５−283140（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−124983（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−58401（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−253202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−136903（ＪＰ，Ａ) 実公 平５−4232（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01T 1/16 H01C 7/12 H01T 4/12 H02H 9/04 H02H 9/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ギャップ型サージ吸収素子(10,50)と電
   流制限素子(17,27)とが直列に接続された状態で単一の
   絶縁性管体(21)に収容され、かつ前記直列接続された素
   子の両端に接続された一対の封止電極(22,23,22,32,22,
   37)により前記管体(21)が不活性ガスを満たして管体両
   端部で封止された電源用サージアブソーバにおいて、 前記絶縁性管体(21)内のギャップ型サージ吸収素子(10,
   50)と電流制限素子(17,27)との間に前記管体内面に密着
   して前記管体(21)を区画する第１中継電極(26,31,36,3
   8)が設けられ、 前記封止電極(22,32)と一体的に形成された２以上の沿
   面放電用電極(24,33)の間に前記電流制限素子(17,27)を
   挿入することにより前記電流制限素子(17,27)が固定さ
   れ、 前記電流制限素子(17,27)がムライト、フォルステライ
   ト又はステアタイトからなる柱状絶縁体(18)と、この絶
   縁体(18)を被包する不純物を含むＮｂ ₂ Ｏ ₅ ，ＭｏＯ ₃ 又
   はＷＯ ₃ からなる導電性金属酸化物の皮膜或いは金属原
   子間に窒素原子が侵入したＴｉＮからなる侵入型窒化物
   の皮膜或いはＴｉ，Ｓｎ，Ｎｂ，Ｍｏ又はＷの金属皮膜
   である導電性皮膜(19)とにより構成されたことを特徴と
   する電源用サージアブソーバ。
2. 【請求項２】 １又は２以上の電流制限素子(17,27)が
   ギャップ型サージ吸収素子(10,50)の片側又は両側に設
   けられて前記サージ吸収素子(10,50)に直列に接続され
   た請求項１記載の電源用サージアブソーバ。
3. 【請求項３】 絶縁性管体(21)内のギャップ型サージ吸
   収素子(10,50)の片側に電流制限素子(17)と別の電流制
   限素子(27)が設けられ、２つの電流制限素子(17,27)の
   間に前記管体内面に密着して前記管体(21)を区画する第
   ２中継電極(28)が設けられた請求項２記載の電源用サー
   ジアブソーバ。
4. 【請求項４】 第２中継電極(28)と一体的に形成された
   ２以上の沿面放電用電極(29)の間に電流制限素子(27)を
   挿入することにより前記電流制限素子(27)が固定された
   請求項３記載の電源用サージアブソーバ。
5. 【請求項５】 ギャップ型サージ吸収素子がマイクロギ
   ャップ式ガス放電管(10)又はギャップ式ガス放電管(50)
   である請求項１ないし４いずれか１項に記載の電源用サ
   ージアブソーバ。