JP4767432B2 - 耐雷素子及び耐雷保護装置 - Google Patents
耐雷素子及び耐雷保護装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4767432B2 JP4767432B2 JP2001121328A JP2001121328A JP4767432B2 JP 4767432 B2 JP4767432 B2 JP 4767432B2 JP 2001121328 A JP2001121328 A JP 2001121328A JP 2001121328 A JP2001121328 A JP 2001121328A JP 4767432 B2 JP4767432 B2 JP 4767432B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lightning protection
- electrode
- protection element
- voltage
- current fuse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Fuses (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源回路に接続された電気機器を雷害から保護する制限電圧で降伏点を有する電圧依存性非線形耐雷素子と、この耐雷素子を使用した耐雷保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５８は一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路のライン相Ｌ1、Ｌ2と接地相Ｎ，又は、接地相Ｎとア−スＥ間に耐雷素子及び電流ヒュ−ズを設けた一般的な耐雷保護回路で、同図には各耐雷素子に電流ヒュ−ズを直列に挿入した回路例が示される。すなわち、第１のライン相Ｌ１側の耐雷素子１３１と第２のライン相Ｌ２側の耐雷素子１３２及びアースＥ側の耐雷素子１３４の一端が接地相Ｎに接続され、各耐雷素子１３１，１３２，１３４の他端が各電流ヒュ−ズ１４１，１４２，１４３の一端に接続されて、各電流ヒューズ１４１，１４２，１４３の他端が交流電路のライン相Ｌ１，Ｌ２及びアースＥ側に接続される。この種の耐雷保護回路としては、例えば、特開平１０−３２６７０２号公報に開示されたサージ吸収器がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図５８の回路構成において、各構成部品は独立した部品であり、一般的には個々の構成部品がプリント基板上に半田付けによって実装されている。このような構成によれば多数枚のプリント基板を必要としたり、又は、共通のプリント基板に各構成部品を実装する場合であっても各構成部品の端子数が多く、交流電路の電圧も数百Ｖと高いために、各端子間の極間距離を大きくとる必要がある。そのため、プリント基板実装時に実装面積を広く取る必要が生じて、他の機器に内蔵する場合にあっては機器が大型化される問題を有していた。
【０００４】
また、図５９と図６０は、電源ラインとアース間に耐雷素子１３５を挿入した基本構造例であり、図５９は耐雷素子１３５に放電ギャップ１４５を直列に挿入して使用する例である。これは他の機器に内蔵する場合に機器の耐電圧を確保するために耐雷素子１３５に放電ギャップ１４５を直列に挿入したものであるが、雷サージの制限電圧が高くなるという問題を有している。また、図６０は前記放電ギャップの代わりに短絡バー１４６付き端子を設けて、耐電圧試験時に短絡バー１４６を開放して実施するものである。この図６０の場合は、機器の引き出し端子の近辺に短絡バー付き端子を設けたり、耐電圧試験時に短絡バー１４６の開放及び短絡の各作業が発生して耐電圧試験の作業性を悪くするという問題を有していた。
【０００５】
本発明の目的は、小形で耐雷機能の安定した耐雷素子と、この耐雷素子を組み込んだ耐雷保護装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の耐雷素子は、交流電路のライン相間及びライン相とア−ス間に設置される電圧依存性非線形耐雷素子であって、板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面の一方に２つの第１の電極と第２の電極を固着し、他方に２つの第３の電極と第４の電極を固着すると共に、第１の電極を第３の電極の半分と第４の電極の全面と対向する第１の共通電極とし、第３の電極を第１の電極の半分と第２の電極の全面と対向する第２の共通電極として、第１と第３の電極間と第１と第４の電極間と第２と第３の電極間で形成される３つの耐雷素子部を一体化したことを特徴とする。この場合も１つの耐雷素子が３つの耐雷素子としての機能を備える。
【００１２】
また、本発明は、板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面に固着された電極の外面を、各電極の外面一部を外部端子との電気的圧接接続面として露呈させて絶縁被膜で被覆したことを特徴とする。このように各電極を絶縁被膜で被覆して、電極の外部端子との圧接接続に必要な接触面積だけを剥き出し状態とすることで、異極間絶縁距離と、耐雷素子を他の機器に内蔵したときの他の異極部品に対する異極間絶縁距離の確保が容易になり、かつ、耐雷素子の電極と他の機器の外部端子との電気的接続が圧接により簡単に行えるようになる。
【００１３】
また、本発明は、板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面の少なくとも一方を階段面にして、この階段面の各段面における素子厚を複数段階に設定し、この複数の素子厚の部所に耐雷素子部を形成したことを特徴とする。つまり、電圧素子の素子厚で耐雷素子の制限電圧が決まることから、電圧素子の素子厚を複数段階に設けることで、制限電圧の相違する複数の耐雷素子が一体となった単品の耐雷素子が得られる。
【００１４】
また、本発明は、板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面に電極を固着すると共に、表裏両面の少なくとも一方に耐雷素子劣化時に劣化耐雷素子を交流電路より切り離すための電流ヒュ−ズを一体に設けたことを特徴とする。このような電流ヒューズは単品や印刷パターンで形成され、特に印刷パターンで形成すれば電流ヒューズの耐雷素子への一体化が容易となり、電流ヒューズ付き耐雷素子が量産性良く製造できる。
【００１５】
また、本発明においては、電流ヒューズを耐雷素子の電極の一部として形成することや、低融点金属材料で形成して電流ヒューズを温度ヒューズとして使用することも可能である。さらに、電流ヒューズを専用のヒューズホルダーを介して耐雷素子に取り付けるようにすれば、電流ヒューズだけの交換が容易になって経済的となる。また、電流ヒューズを絶縁シートを介して耐雷素子に取り付けるようにすれば、電流ヒューズを絶縁シートに他の回路パターンと同時にプリント印刷等して形成することが容易になる。
【００１６】
また、本発明は、電流ヒューズに、この電流ヒューズが熔断すると通電して点灯表示する表示要素を並列接続したことを特徴とする。この表示要素は発光ダイオードやネオンランプ等で、これを電流ヒューズが熔断したときだけ点灯動作させることで、電流ヒューズが熔断する異常時の検知が容易、確実になり、正常時に点灯させないから省電力の効果もある。このような表示要素は耐雷素子に被着された薄膜状の回路パターンの一部として形成して、小形軽量化を容易にすることが望ましい。また、電流ヒューズと表示要素毎に独立したプリント基板に形成してユニット化すれば、ユニット部品として取り扱えて組み立てが容易になる。
【００１７】
また、本発明は、耐雷素子を絶縁性筐体に収納すると共に、この筐体の内壁一部に耐雷素子に固定された電流ヒュ−ズを収納する消弧室を形成したことを特徴とする。このようにすれば電流ヒューズの遮断能力が消弧室で高められる。消弧室に消弧剤を入れると、遮断能力がさらに高められる。
【００１８】
また、本発明の耐雷保護装置は、耐雷素子を開閉式の絶縁性筐体に収納すると共に、耐雷素子を位置決め収納して筐体を閉じるときに、この筐体の内壁に形成した回路パターンの一部を耐雷素子の電圧素子に被覆された絶縁被膜から露呈する電極の圧接接続面に弾圧接触させて、耐雷素子と筐体の回路パターンを電気的接続することを特徴とする。このように筐体を端雷素子との電気的接続手段に使用することで耐雷保護装置の組立性が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各種の実施の形態について、図１乃至図５７を参照して順に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図1乃至図４は実施の形態１を説明するもので、図１は一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路に３つの耐雷素子１，２，３を設置している。なお、３つの各耐雷素子１，２，３は制限電圧で降伏点を有する電圧依存性非線形耐雷素子である。図１の回路図において、Ｌ１，Ｌ２はライン相であり、Ｎは接地相であり、Ｅはアースである。図２乃至図４は３つの耐雷素子１，２，３を一体化した本発明に係る耐雷素子が示され、この耐雷素子の平面図が図２、側面図が図３、裏面図が図４である。
【００２３】
同図の耐雷素子は、板状電圧依存性非線形電圧素子４１の平行な表裏両面に計４つの電極４２，４３，４４，４５を薄膜状に形成して構成される。板状電圧依存性非線形電圧素子４１は３つの耐雷素子１，２，３を一体化するもので、以下、単に一体形電圧素子４１と称する。一体形電圧素子４１の表面側に３つの電極４２，４３，４４が横一列に形成され、この各電極間は耐雷素子の制限電圧に耐える絶縁距離を確保するように設けられる。一体形電圧素子４１の裏面には１つの共通電極４５が形成される。共通電極４５は３つの電極４２，４３，４４の各々に一体形電圧素子４１を介して対向する面積パターンで形成される。これら各電極４２〜４５は導電性材料から成り、蒸着や塗布、印刷或いは貼付けによって一体形電圧素子４１上に形成される。
【００２４】
以上の構成において耐雷素子としての制限電圧は一体形電圧素子４１の厚みで決まり、耐雷電流容量は電極４２，４３，４４の面積で決まる。この耐雷素子と一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路への接続は、ライン相Ｌ１と電極４２を接続し，ライン相Ｌ２と電極４４を接続し，接地相Ｎと共通電極４５を接続し、そして、アースＥと電極４３を接続して行われる。従って、図１の第１の耐雷素子１が電極４２と４５の間の耐雷素子部で構成され、第２の耐雷素子２が電極４４と４５の間の耐雷素子部で構成され、第３の耐雷素子３が電極４３と４５の間の耐雷素子部で構成される。以上の構成によって１つの独立した耐雷素子でありながら、３つの耐雷素子としての性能を有するため、１つの独立した耐雷素子と比べその端子数は４個（従来品は６個）と少なくなる。このことにより機器組み込み時に交流耐電圧性能を確保するのに他の部品との絶縁離隔距離を確保することが容易となり、また、空間容積が少なくなって機器の小形化を可能にする。さらに、耐雷素子間の配線を容易にし、耐雷素子の製作を容易とする共に、片側電極の一体化又は共通電極による外部における電極間接続を不要とする。
【００２５】
なお、以上の実施の形態１では耐雷素子の形状を角形板状で説明してあるが、この形状は特に限定するものでなく丸形板状等であってもよく、また、一体形電圧素子４１の平坦な表面に形成される３つの電極４２，４３，４４の形状パターンも限定するものでない。ただし、一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路に使用される耐雷素子においては、前記したように３つの電極４２，４３，４４を並列に設けて、その中央の電極４３にアースＥ側を接続し、両側の電極４２，４４をライン相Ｌ1，Ｌ2に接続を限定することが望ましい。すなわち、万一に隣接する電極間で極間短絡に至った場合に、ライン相間短絡に比べライン相とアース間の方が接地抵抗を介するため短絡時の電流が小さく抑えられることになり、前記の接続方法とすることでアーク放電による短絡波及を少なくしたり、また、耐雷素子に後述するように電流ヒューズを挿入する保護方式にあっては電流ヒューズの遮断容量を小さくできる効果がある。
【００２６】
（実施の形態２）
図５乃至図８に実施の形態２を示すと、これは一線接地式の単相３線交流電路に適用したもので、ライン相Ｌ1，Ｌ2と接地相Ｎ間に電圧依存性非線形耐雷素子１，２を設置し、接地相ＮとアースＥ間に放電ギャップＧを設置して耐雷保護装置を構成している。この場合は図６乃至図８に示すように、上記の実施の形態１と同様な一体形電圧素子４１の表面側に２つの電極４６，４７が横一列に形成され、電圧素子４１の裏面側に１つの共通電極４８が形成される。表面側の２つの電極４６，４７は耐雷素子の制限電圧に耐える絶縁距離で離隔し、この２つに共通電極４８の両端部が対向するように形成される。２つの電極４６，４７をライン相Ｌ1，Ｌ2に接続し、共通電極４８を接地相Ｎと放電ギャップＧの接地相側に接続することで、１枚の電圧素子４１で２つの耐雷素子部が一体化されて、１つの耐雷素子が２つの耐雷素子の機能を持つ。
【００２７】
したがって、実施の形態２の場合は、１つの耐雷素子が２つの耐雷素子としての性能を有するため、その端子数が３個（従来品は４個）と少なくなり、機器組み込み時に交流耐電圧性能を確保するのに他の部品との絶縁離隔距離を確保することが容易となり、また、空間容積が少なくなって機器の小形化を可能にする。さらに、耐雷素子間の配線を容易にし、耐雷素子の製作を容易とする共に、片側電極の一体化又は共通電極による外部における電極間接続を不要とする。
【００２８】
また、上記のように２つの耐雷素子１，２を一体化することで、図７に示すように２つの電極４６，４７とライン相Ｎ１，Ｎ2間に電流ヒューズ１４１，１４２を接続して、共通電極４８と接地相Ｎ間に１つの温度ヒューズＴだけを接続することが可能となり、このようにすることが部品点数低減のため望ましい。つまり、従来品は２つの耐雷素子が独立して、この独立した２つの耐雷素子の各々に１つずつ温度ヒューズを設置する必要があったが、図７のように２つの耐雷素子を一体化することで温度ヒューズも１つに統一でき、この統一された共通の温度ヒューズＴを２つの耐雷素子の共通電極４８に接続すれば、温度ヒューズＴが２つの耐雷素子１，２の劣化時の発煙、発火を防止する。なお、電流ヒューズは耐雷素子に保証耐量以上の過大な雷サージ電流や続流があった場合に、耐雷素子の破壊、発煙、発火が生じないように遮断し、温度ヒューズは耐雷素子が徐々に劣化して制限電圧が低下して電路電圧より低くなってくると、電流ヒューズで切れない連続的な微小電流が流れ、耐雷素子が発熱して発煙、発火となるのを防止する。
【００２９】
また、図９に示すように、共通電極４８とアースＥ間に放電ギャップＧを接続すると共に、２つの電極４６，４７とライン相Ｌ1，Ｌ2の間にも放電ギャップＧ，Ｇを接続するようにすれば、図５の上記温度ヒューズＴが省略できる。
【００３０】
また、上記の一体形電圧素子４１の表面側に２つの電極４６，４７を横一列に形成し、電圧素子４１の裏面側に１つの共通電極４８を形成した耐雷素子を単相２線交流又は直流電路に使用する場合にあっては、図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように配線される。すなわち、図１０（Ａ）に示すように電圧素子表面側の２つの電極４６，４７をライン相Ｌ1，Ｌ2に接続し、共通電極４８をアース間に放電ギャップＧを介して接続する。また、図１０（Ｂ）に示すように２つの電極４６，４７を放電ギャップＧ、Ｇを介してライン相Ｌ1，Ｌ2に接続し、共通電極４８をアース間に放電ギャップＧを介して接続する。また、図１０（Ｂ）の変形として図１０（Ｃ）に示すように、２つの電極４６，４７を放電ギャップＧ、Ｇを介してライン相Ｌ1，Ｌ2に接続した場合は共通電極４８をアース間に直接接続する。このように接続することで１枚の電圧素子４１で２つの耐雷素子部が一体化されて、１つの耐雷素子が２つの耐雷素子の機能を持ち、上記実施の形態２で説明したのと同じ効果が期待できる。さらに共通電極とアース間に放電ギャップを設けることで、３つの耐雷素子数が２つに削減でき、かつ素子厚を揃えることができ、従って素子の製造が容易となる効果を有する。
【００３１】
（実施の形態３）
図１１乃至図１４に実施の形態３を示すと、図１１は一線接地式または非接地式の単相２線交流電路に３つの耐雷素子５，６，７を設置している。図１１でＬは第１のライン相，Ｎは第２のライン相、Ｅはアースである。図１２乃至図１４は本発明に係る耐雷素子の平面図、側面図、裏面図であり、一体形電圧素子４１の平行な表裏両面に２つずつの計４つの電極５１，５２，５３，５４を形成している。一体形電圧素子４１の表面に第１の電極５１と第２の電極５２が形成され、一体形電圧素子４１の裏面に第３の電極５３と第４の電極５４が形成される。第１の電極５１は第４の電極５４の略全面と第３の電極５３の略半分と対向する面積パターンで形成された第１の共通電極であり、第２の電極５２は第３の電極５３の残り略半分と対向する面積パターンで形成される。この場合、第３の電極５３が第１の電極５１の略半分と第２の電極５２の略全面と対向する第２の共通電極となる。
【００３２】
この場合、第１のライン相Ｌと第１の電極（共通電極）５１が接続され、第２のライン相Ｎと第２の共通電極である第３の電極５３が接続され、アースＥと第２及び第４の電極５２，５４が接続される。従って、図１３の第１の電極５１と第３の電極５３で図１１の耐雷素子６を構成し、図１３の第２の電極５２と第３の電極５３で図１１の耐雷素子７を構成し、図１３の第１の電極５１と第３の電極５３で図１１の耐雷素子５を構成する。
【００３３】
図１２乃至図１４の耐雷素子の場合も、１つの独立した耐雷素子でありながら３つの耐雷素子としての性能を有するため、図２乃至図４の耐雷素子と同様な機能、効果を有する。すなわち、１つの独立した耐雷素子と比べその端子数は６個から４個と少なくなる、機器組み込み時に交流耐電圧性能を確保するのに他の部品との絶縁離隔距離を確保することが容易となる、等の効果を有する。
【００３４】
（実施の形態４）
図１５の平面図と図１６の裏面図に示される実施の形態４の耐雷素子は、図３の耐雷素子に適用したもので、電圧素子４１の全面と各電極４２〜４５の表面を絶縁被膜８で被覆すると共に、各電極４２〜４５の中央一部を絶縁被膜８から露呈させる。図１５と図１６の丸印で囲まれる部分が絶縁被膜８から露呈した各電極４２〜４５の剥き出し電極４２１，４３１，４４１、４５１である。これらの各剥き出し電極４２１〜４５１は、図４８等で後述するように他の外部端子との圧接接続に必要な接触面積で形成される。
【００３５】
図１５と図１６の耐雷素子のように電極を絶縁被膜で被覆し、電極の一部だけを露呈させることで、異極間絶縁距離の確保が容易となり、更に耐雷素子を他の機器に内蔵したとき他の異極部品に対する異極間絶縁距離の確保をも容易となる。さらに、耐雷素子に引き出し用リード線を不要として、耐雷素子の製造が容易となり、製造コストが安くなる効果を有する。なお、上記説明は一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路用であるが、図１３のような一線接地式の単相２線交流電路用耐雷素子や他の複数の一体形耐雷素子においても図１５と図１６の形態の適用は可能である。
【００３６】
（実施の形態５，６）
一体化される複数の耐雷素子の制限電圧が異なる場合の実施の形態５が図１７乃至図１９の平面図、側面図、裏面図に示され、別の実施の形態６が図２０乃至図２２の平面図、側面図、裏面図に示される。
【００３７】
実施の形態５の耐雷素子の一体形電圧素子９１は、その平行な表裏両面の表面側に３つの電極９２，９３，９４を図１７のように並列に配置し、各電極間は耐雷素子の制限電圧に耐える絶縁距離を確保するように設けられる。また、一体形電圧素子９１の裏面には図１９の電極９５ように一つの共通電極が設けられ、この共通電極９５に対して表面側の３つの電極９２，９３，９４は図１８の側面図のように一体形電圧素子９１を介して対向するように設けられる。この実施の形態５の特徴は、一体形電圧素子９１の表裏両面が階段面に成形され、例えば一体形電圧素子９１の中央部の板厚が左右両端部の板厚より大きく設定されて、一体形電圧素子９１の中央部表面に電極９３を形成し、両端部の表面に電極９２，９４を形成したことである。
【００３８】
一体形電圧素子９１の素子厚が耐雷素子の制限電圧に比例するため、図１８のように一体形電圧素子９１の素子厚を複数段階に変えることで複数（図１８では３つ）の耐雷素子の制限電圧が異なって、制限電圧の異なる複数の耐雷素子の一体化が可能となる。また、一体形電圧素子９１の表面の隣接する電極９２と９３，９３と９４の間に段差が生じて隣接電極間の延面絶縁距離が大きく設計できることから、一体形電圧素子９１の全体の面積を小さくすることができ、一体形電圧素子９１の尚一層の小形化が図れる。
【００３９】
なお、図１８の形態５は、図１の一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路に適用する実施形態であり、通常において接地相とアース間に挿入する耐雷素子の制限電圧は、高低圧混触時に発生する大地電位６００Ｖに耐えることを要することから、ライン相と接地相間に挿入する耐雷素子の制限電圧より高くすることが一般的に要求されており、これに応えるべく一体形電圧素子９１の表裏両面で接地相とア−ス間用となる対向する一部の面積について制限電圧に対応して素子厚を厚くすると共に、接続する交流電路の方式に応じて搭載する耐雷素子数に対応した電極を一体形電圧素子の両面に対向して独立した電極又は共通電極として設けるように構成することが可能である。
【００４０】
図２０乃至図２２の実施の形態６に示される耐雷素子は、一体形電圧素子１０１の裏面全体が平坦面で、表面だけが階段面となっている。一体形電圧素子１０１の表面の最も高い中央部に電極１０３が形成され、この中央部より低い表面両端部に電極１０２，１０４が形成され、裏面全体に共通電極１０５が形成される。共通電極１０５に対して表面側の３つの電極１０２，１０３，１０４は一体形電圧素子１０１を介して対向して、中央の電極１０３と共通電極１０５の間に形成される耐雷素子部が最も制限電圧の高い耐雷素子となる。この実施の形態５の耐雷素子の場合も図１８の実施の形態５と同一の効果を有し、さらに、同一平面の裏面上に後述するような電流ヒューズや耐雷素子劣化表示のための回路パターンを設けることを容易とし、特に裏面側では印刷パターンを形成する加工法に適する。なお、一体形電圧素子１０１は表面側が平坦面であり、裏面側が階段面であってもよい。
【００４１】
（実施の形態７）
実施の形態７は、耐雷素子劣化時に劣化耐雷素子を交流電路（電源回路）より切り離すための電流ヒューズを耐雷素子と一体となるよう設けたもので、その具体例を図２３乃至図２６に基づき説明する。図２３は交流電路の電源回路に一つの耐雷素子１１と電流ヒューズ１２を直列に挿入した回路図で、図２４乃至図２６は耐雷素子に直接に電流ヒューズを搭載した具体例が示される。図２４は平面図、図２５は側面図、図２６は裏面図である。図２３の回路図のように耐雷素子１１に耐雷素子の電流耐量を越えるサ−ジ電流が流れた場合に耐雷素子１１が劣化し、電源電路の電圧によって続流が発生することから、この続流遮断の目的で一般的には耐雷素子１１の外部に電流ヒューズを外付けしているが、本発明においては例えば図２４に示すように一体形電圧素子１１１の表面の電極１１２と耐雷素子上に搭載した個別の電流ヒューズ１１４の一端１１４１を接続し、電流ヒューズ１１４の他端１１４２を端子とすると共に、一体形電圧素子１１１の表面の電極１１２を外部接続電極とし、一体形電圧素子１１１の裏面の電極１１３を表面の電極１１２と対向させる。
【００４２】
ここで、各電極１１２，１１３と電流ヒューズ１１４の導電性材質を同じとし、かつ、その形成方法を印刷、塗布、蒸着又は貼付けによる一体化した同一工法にすることで、量産可能な簡素化された耐雷素子が製造できる。また、前記の導電性材質を低温溶融金属とすることにより、電流ヒューズ１１４を温度ヒューズとして利用することも可能となり、耐雷素子の多機能化が可能となる。また、以上の構成により、耐雷素子単体で耐雷素子劣化保護を可能とし、外付け電流ヒューズを不要とすると共に、他の機器に内蔵した場合においては同機器を小形化できる。
【００４３】
（実施の形態８）
図２７乃至図２９は上記実施の形態７を応用した実施の形態８の耐雷素子が示され、これは一体形電圧素子１１１に電流ヒューズ１１４１１を薄膜の回路パターンで固着したもので、一体形電圧素子１１１の表面側電極１１２１と同時成形されて、先端に必要に応じて端子１１４２が形成される。この場合、電流ヒューズ１１４１１と対向する反対側の裏面側電極１１３１を表面側電極１１２１と電流ヒュ−ズ１１４１１の両方に対向する面積パターンで設けるようにしている。つまり、図２７の表面側の電流ヒューズ１１４１１に対向するように裏面側の電極１１３１を延長させている。これにより、電流ヒューズパターン部の面積も電極面積の一部として計算できるので、電流ヒューズを設けたものであっても耐雷素子の小形化が可能となり、また、電極と電流ヒューズの加工が一つの工程で可能となる。
【００４４】
（実施の形態９）
図３０乃至図３３は図１の回路図に適用した電流ヒューズ搭載の耐雷素子の実施の形態９を示すもので、図３０は図１の各耐雷素子１３１，１３２，１３４の各々に電流ヒューズ１４１，１４２，１４３を１個ずつ直列に挿入した回路図である。この例ではライン相Ｌ１側耐雷素子１３１と，ライン相Ｌ２側耐雷素子１３２とアースＥ側耐雷素子１３４の一方が接地相Ｎに接続され、各耐雷素子の他方が各電流ヒューズ１４１，１４２，１４３に接続されて、各電流ヒューズ１４１，１４２，１４３の他端に電源電路のライン相Ｌ１，Ｌ２及びアースＥが接続される。そして、図３１の平面図と図３２の側面図で示すように一体形電圧素子１５１の表面側に３つの電極１５２１，１５２２，１５２３を並列に形成し、裏面側に図３３の裏面図で示すように１つの共通電極１５３を形成して、共通電極１５３に対して３つの電極１５２１，１５２２，１５２３を一体形電圧素子１５１を介して対向させている。さらに、３つの各電極１５２１，１５２２，１５２３の各々には電流ヒューズ１５４１，１５４２，１５４３の一端が接続され、各電流ヒュ−ズの他端には引き出し端子１５５１，１５５２，１５５３が設けられる。以上の構成によって図３０の回路図の各構成要素が単品の一体形耐雷素子で構成される。
【００４５】
（実施の形態１０）
図３４及び図３５は図２３回路図の構成要素を搭載した実施の形態１０の耐雷素子の平面図及び裏面図であり、図３６は図３４に一部電極を残して絶縁被膜１６を介して電流ヒューズ１１４を搭載した平面図である。なお、同図における１１１は一体形電圧素子、１１２と１１３は表面側と裏面側の電極である。以上の構成によれば電極面上に電流ヒューズ１１４を間に絶縁被膜１６を介在して設置できるので、電極面積を大きくして電流ヒューズ１１４を設けるようにしても大形化せず、耐雷素子の小形化が可能になる。
【００４６】
（実施の形態１１）
図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に電流ヒューズ搭載形耐雷素子の他の実施の形態を示すと、図３７（Ａ）においてＬ，Ｎは電源電路であり、１７１，１７５は端子であり、１７２はヒューズホルダー、１７３はヒューズホルダー１７２に着脱可能に装着される電流ヒューズであり、１７４は耐雷素子である。図３７（Ａ）回路図の各種構成要素の具体例が図３７（Ｂ）の組立時の分解斜視図と図３７（Ｃ）の組立完了時の側面図に示される。
【００４７】
図３７（Ｂ）（Ｃ）に示すように、１個の例えば円盤状耐雷素子１７４上に絶縁体のヒューズホルダー１７２を搭載し、ヒューズホルダー１７２に独立した電流ヒューズ１７３を装着する。耐雷素子１７４の電極面にヒューズホルダー１７２の端子ピン１７６が半田付けされ、ヒューズホルダー１７２に設置された端子１７１のピンが耐雷素子１７４のリード端子１７５と平行に揃えられて、耐雷素子１７４にヒューズホルダー１７２が搭載される。このヒューズホルダー１７２はコネクタ部品で、上面に一対のピン穴１７６，１７７を有し、このピン穴１７６，１７７に電流ヒューズ１７３が挿脱可能にピン接続されて電気的機械的結合される。
【００４８】
以上の構成により、耐雷素子１７４にサージ電流が流れて電流ヒュ−ズ１７３が熔断した場合で耐雷素子１７４が劣化していない場合に、電流ヒューズ１７３だけの交換で耐雷素子１７４が再使用可能となる。実際、このようなサージ電流で電流ヒューズだけが溶断して耐雷素子１７４が劣化しない場合が多くて、従来は溶断した電流ヒューズだけの交換が困難となっていたが、図３７のように構成することで、電流ヒューズ１７３だけが簡単、迅速に交換でき、耐雷素子１７４の再使用が容易となって経済的である。また、従来は電流ヒューズとヒューズホルダーは耐雷素子と別々に設けられているため、これら構成部品の設置面積を大き目に設定する必要があったが、図３７のようにすることで従来のものと比較して電流ヒューズとヒューズホルダーの設置面積が不要となり、これにより他の機器に耐雷素子を内蔵した機器の小形化が容易となる。なお、図３７の実施の形態は一般的な耐雷素子について図示しているが、当然ながら本発明による複数の耐雷素子を一体化した単品の耐雷素子に適用される。
【００４９】
（実施の形態１２）
図３８及び図３９は電流ヒューズ搭載形耐雷素子をパッケージ形態としたもので、図３８の分解斜視図における１８２は図３６の電流ヒューズ一体形耐雷素子であり、１８１と１８３は互いに合致する一対の樹脂ケースで構成される筐体で、この一対のケース１８１，１８３を閉じるように合致させると耐雷素子１８２を両側から挟み込むように収納する。耐雷素子１８２は矩形の板状で、片面に電流ヒューズ１８２１を一体に突設した状態で有し、一対の樹脂ケース１８１，１８３の一方の内壁面には図３９のように消弧室１８３１が設置され、消弧室１８３１には小さいガス抜き孔１８３２が形成される。一対の樹脂ケース１８１，１８３で耐雷素子１８２を挟み込むと、耐雷素子１８２の電流ヒューズ１８２１が消弧室１８３１に収納される。
【００５０】
電流ヒューズ１８２１を消弧室１８３１に収納することで、電流ヒューズ１８２１の遮断能力を高めることができ、また、消弧室１８３１のガス抜き穴１８３２からヒューズ遮断時に発生する金属ガスが逃げて遮断能力をより高めることができる。また、消弧室１８３１に図示しない消弧剤を収納することで電流ヒューズ１８２１の遮断能力が高まり、樹脂ケ−ス１８１，１８３の小形化が容易となる。
【００５１】
（実施の形態１３）
図４０は、図３４と同様な一体形電圧素子１１１の電極１１２上に絶縁シート１９を介して電流ヒューズ１９２を固着するようにした耐雷素子が示される。絶縁シート１９の表面には、電流ヒューズ１９２とヒューズ側引き出し端子１９１と電極側端子１９３と電極側端子部孔１９４とが印刷、塗布又は蒸着又は貼付けによる回路パターンで形成され、この絶縁シート１９の裏面を一体形電圧素子１１１の電極１１２上に貼付けて、電極１１２と電極側端子１９３とを電気的に接続する。以上の構成により電流ヒューズ部を構成する要素を耐雷素子とは別の工程で製作できて、量産性に優れる。また、絶縁シート１９にはスペース的余裕があれば電流ヒューズ部以外の各種の回路パターンが印刷等で容易に形成できる。
【００５２】
（実施の形態１４）
この実施の形態１４から後述の実施の形態１６までは、単品の耐雷素子に搭載させた電流ヒューズが熔断したときに点灯表示させる機能を持たせた耐雷保護装置の具体例である。図４１は一般例を、図４２は本発明の実施の形態１４を説明するための回路図で、図４１と図４２は本発明に係る耐雷素子２０３と温度ヒューズ２０２の直列回路を有し、この直列回路が端子２０１，２０７で電源電路Ｌ，Ｎに接続される。
【００５３】
図４１は耐雷素子２０３と表示要素２０５を並列に接続しており、回路動作が正常なときに表示要素２０５が点灯し、耐雷素子２０３が劣化して電流ヒューズ２０２が熔断する異常発生時には消灯する回路構造である。図４２は電流ヒューズ２０２と表示要素２０５を直列に接続することで、回路動作が正常なときには表示要素２０５が消灯状態を維持し、異常発生時にだけ点灯する回路構造である。表示要素２０５は電気的に表示する発光素子例えば発光ダイオードであり、この発光ダイオード２０５に整流ダイオード２０４と抵抗２０６を直列接続しているが、抵抗とネオンランプの組合せであっても同じである。
【００５４】
ここで、図４２の回路構造は、耐雷素子２０３が劣化して電流ヒューズ２０２が熔断したときに耐雷素子２０３の抵抗値が非常に低くなることで表示要素２０５に電圧が印加されて、表示要素２０５が点灯する。この表示要素２０５は耐雷素子２０３が正常な時には通電されずに消灯状態に維持する。従って、表示要素２０５を構成する各部品は平常時は電圧印加されないので、特に表示要素２０５の信頼性が高くなる。また、図４１の従来回路構造は図４２と逆で平常時の長時間帯において表示要素２０５に通電が継続されて点灯が継続されるため、表示要素構成部品の寿命が短くなると共に電力無駄が多くなる。これに対して図４２の回路構造は発生が希な異常時だけ表示要素構成部品に通電がなされて点灯表示するので、表示要素構成部品が長寿命となり、大きな省電力効果が期待できる。
【００５５】
図４２の実施の形態１４においては、耐雷素子２０３に図３６や図４０の要領で発光ダイオード２０５と整流ダイオード２０４、抵抗２０６を耐雷素子２０３の電極と共にプリント基板等に直接に印刷、塗布又は蒸着又は貼付けで一体に形成する。このようにすれば、耐雷素子を単独で使用する場合であっても、耐雷素子の劣化を知らしめる劣化表示器付き耐雷素子を電気機器に組み込んだ場合でも、耐雷素子劣化表示器を別途電気機器のプリント基板上に設ける必要が無くなる。
【００５６】
（実施の形態１５）
耐雷素子と電流ヒューズと耐雷素子劣化表示をする表示要素とで構成する耐雷保護装置の別の実施の形態を図４３乃至図４８で説明すると、同図は一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路に設けるようにしたもので、図４３は全体の回路説明図であり、図４４と図４７は樹脂製筐体２１を二つに分割した夫々の筐体内面に端子類を配置した図であり、図４５と図４６は一体形耐雷素子の平面図と裏面図であり、図４８は筐体組立後の断面図である。
【００５７】
筐体２１は樹脂製で、図中の２１１，２１２，２１３は電源電路のライン相Ｌ１，Ｌ２及び接地相Ｎに接続するための端子であり、２１８はアースＥに接続するための端子である。また、２１５は図１５と図１６の３つの耐雷素子を一体にした一体形耐雷素子であり、この耐雷素子２１５は２１５１，２１５２，２１５３，２１５４の各接続端子を備えている。また、２１４，２１６は電流ヒューズと表示要素で構成したヒューズ／表示部で、それぞれに２１４１，２１４２及び２１６１，２１６２の各接続端子を備えている。２１７は、アース間用ヒューズ部で２１７１，２１７２の各接続端子を備えている。なお、２１１１，２１２１，２１３１は、各接続金具又は接続線である。
【００５８】
以上の構成より成る耐雷保護装置において、樹脂製筐体２１を一体形耐雷素子２１５を挟み込むように形成し、樹脂製筐体２１の図４３に示す一方の内壁面２１０１にヒューズ／表示部２１４，２１６とアース間用ヒューズ部２１７を直接に組み付けるか、又は、図４０の要領で絶縁シートに印刷、塗布又は蒸着又は貼付けによる回路パターンを形成したものを基板２１０３として組み付け、表示要素の各部品を実装する。そして、一体形耐雷素子２１５の各接続端子位置に対向した面に図４４と図４５に示される電極端子面２１５１と２１４２と、電極端子面２１５３と２１６１と、さらには電極端子面２１５４と２１７１とを配置して、この各電極端子面同士を図４８の筐体組立時に筐体側壁又は接続金具の弾性力によって加圧接触させる。このような構成にすれば、独立した各構成要素間の電気的な接続方式が加圧による接触方式のため、各構成要素を筐体２１に組み込む作業が容易となり、筐体内の配線数が少なくなって配線ミス等のトラブルが減少する。
【００５９】
（実施の形態１６）
図４９は、図４３におけるヒューズ／表示部２１４，２１６の各々を独立したプリント基板２３上に設ける場合の形態が示される。図４９は１枚のプリント基板２３の表裏両面が示され、このプリント基板２３の片側面にパターンヒューズの電流ヒューズ２３２と引き出し端子２３４，２３６を構成し、他の片面に表示要素２３３を構成している。プリント基板２３の裏表の２３４と２３５、２３６と２３７はスルーホール接続されて電流ヒューズ２３２と表示要素２３３が並列に接続される。以上の構成により、プリント基板２３は細長の非常に小さなものとすることが可能となり、また、表示要素２３３と電流ヒューズ２３２を機能別に独立した最少の構成要素とすると共に、双方の構成要素の分離によって回路要素間が異なったライン相間交流電路電圧に対する絶縁確保が容易となり、さらには、各構成要素間の接続も容易となる効果を有する。
【００６０】
なお、図４３のアース間用ヒューズ部２１７については、図４９と同様にプリント基板に構成しても、又は、独立したヒューズであってもよい。
【００６１】
また、図５０に示すように１枚のフレキシブルなプリント基板２２上に表示要素２２２と電流ヒューズ２２３の直列回路を３つの引き出し端子２２４，２２５，２２６で構成し、プリント基板２２を２つ折りして各端子２２４，２２６を接続することで表示要素２２２と電流ヒューズ２２３を並列接続するようにしてもよい。この場合もプリント基板２２は細長の非常に小さなものとすることが可能となって、図４９と同様な効果を有する。
【００６２】
（実施の形態１７）
この実施の形態は、耐雷素子を内蔵した機器に耐雷素子の制限電圧以上の絶縁耐電圧試験をすることを可能とした耐雷保護装置であり、図５１はその基本的構造例である。図５１において２４５は筐体、２４６は基本構造が図２５や図２８の耐雷素子、２４２は手動操作接点、２４３はその操作レバーである。また、２４１は第１のアース端子、２４７は電源ライン側端子である。操作レバー２４３は、筐体２４５の外部から手動で開閉操作可能なように設けられている。この操作レバー２４３に連動する手動操作接点２４２は平常時は閉じる常閉接点であり、絶縁耐電圧試験の電圧印加時だけ手動で開放する。操作接点２４２は、その開放時における絶縁耐電圧試験時の印加電圧に耐えるようにしてある。
【００６３】
以上の構成の耐雷保護装置は電源ライン側端子２４７が電源ラインに、アース端子２４１がアース側に接続されて使用される。耐雷素子２４６を内蔵した機器の絶縁耐電圧試験は手動操作接点２４２を開いた状態で行われ、機器使用時には手動操作接点２４２を閉じた状態にされる。従って、耐雷素子２４６の素子電圧を絶縁耐電圧試験時の印加電圧より低くできる。
【００６４】
（実施の形態１８）
図５１の実施の形態１７を応用したのが図５２と図５３に示される耐雷保護装置である。図５２は上記の耐雷素子２４６と手動操作接点２４２との接続点から第２のアース端子２４８を引き出している。この第２のアース端子２４８の目的は、図５３のように複数の耐雷素子２４８３，２４８４のアース端子側を第２のアース端子２４８に接続し、電源ライン側端子２４８１，２４８２は各電源ラインに接続して使用するように構成することにある。以上の構成によれば複数の耐雷素子を電気機器の電源線のラインとアース間に組み込み、かつ、電気機器の絶縁耐電圧性能を確保する場合にあっては、耐雷素子の第２のアース端子２４８に他の手動操作接点を有していない耐雷素子のアース側端子を接続することによって、手動操作接点を内蔵した本発明の耐雷素子を１つ用意するだけで耐雷素子の素子電圧を絶縁耐電圧試験時の印加電圧より低くできる。
【００６５】
また、図５４の実施の形態は、図５３で外付けにした複数の耐雷素子２４６１，２４６２，２４６３及び電源ライン側端子２４７１，２４７２，２４７３を筐体２４５に内蔵し、一体としている。この図５４装置の場合は、図５２装置の効果に併せ、さらに複数のラインとアース間耐雷素子及び一つの手動操作接点一体形の独立した耐雷保護機器とすることができ、かつ、耐雷素子や各充電部が筐体２４５で覆われるため安全性の確保が容易であり、他の電気機器への組み込みが容易となる。
【００６６】
（実施の形態１９）
この実施の形態は、電灯線搬送方式によって宅内機器を制御又はモニタする装置を設ける管理システムを設置する場合に、電灯線の交流電路の電力供給側、つまり宅外から侵入する雷サージを宅内に侵入しないよう食い止め、一方、宅内で注入される搬送信号を宅外に漏れるのを防ぐに有効な耐雷保護装置の具体例で、図５５がシステム構成ブロック図、図５６と図５７が動作波形図である。ただし、図５６は図５５のＡ，Ｂ，Ｃ点での宅内搬送信号に対するインピーダンス波形（耐雷素子の制限電圧以上のサージ電圧侵入とした場合）であり、図５７は宅外から侵入する雷サージに対するインピーダンス波形である。
【００６７】
図５５のシステム構成ブロック図において、２５は電灯線の交流電路の入り口で、２６は引っ込み口のブレーカー、２７と３０は電灯線の交流電路である。また、２８が本発明品としての一体形耐雷素子であり、２９はブロッキングフイルターである。また、３１は宅内の搬送信号注入装置、３２は家電製品等の宅内負荷である。搬送信号注入装置３１は、宅外からの負荷指令信号等に基づいて宅内負荷３２に制御信号等の搬送信号を注入する。ブロッキングフイルター２９は、宅内側Ｃ点で搬送信号注入装置３１から注入された数百ｋＨｚの信号を宅外に漏れることを防ぐためのもので、少なくともインダクタから構成されている。
【００６８】
以上の構成において交流電路のＢ点に設けた耐雷素子２８は、サージ電圧の宅内側に対する減衰効果を高めるため耐雷素子２８の宅内側に設けたインダクタと組み合わせることが一般的であるが、図５５の実施の形態においてはインダクタより構成されるブロッキングフイルター２９の宅外側に耐雷素子２８を設け、ブロッキングフイルター２９の宅内側に搬送信号注入装置３２を設けることを特徴としている。これにより交流電路のＡ点、Ｂ点、Ｃ点における宅外から侵入する雷サ−ジ電圧によるインピーダンスは図５７に示すようにＢ点の耐雷素子２８で低く、ブロッキングフイルター２９で大きくなるため、Ｃ点での雷サージ電圧及び雷サージ電流が大きく減衰する。一方、宅内のＣ点で注入された搬送信号に対するインピーダンスは図５６に示すように、Ｂ点において急激に高くなり、これにより搬送信号がＢ点で宅外に漏れるのを防ぐ。
【００６９】
以上の構成とすることにより、耐雷素子側を宅内より注入された搬送信号が宅外に漏れるレベルを制限するためのブロッキングフイルターの構成要素の一つであるインダクタも兼ねるように構成することができて、耐雷性能を高める機能と搬送信号を宅外に漏れることを防ぐ機能とを兼ね備えた、従って、インダクタの構成要素を削減するという効果を有する。
【００７０】
また、図５５の実施の形態において、図５５の鎖線で示すように耐雷素子２８とブロッキングフイルター２９を一つの筐体３３の内部に設けるようにする実施の形態も有効である。この筐体３３を使用した場合、耐雷素子２８が持っている静電容量とインダクタの組み合わせを考慮したブロッキングフイルター２９の高周波におけるブロッキング特性とすることが可能となる。また、筐体３３で各構成要素間の配線が安定し、耐雷性能及びブロッキングフイルターの高周波特性のバラツキを抑制できる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は以下の効果を有する。
【００７２】
板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面に形成した電極の配列パターンの選択でもって単品の耐雷素子でありながら２素子或いは３素子の耐雷素子としての性能を有すため、既存の独立した２つ或いは３つの耐雷素子と比べその端子数が４個から３個、６個から４個等と少なくなり、その分、機器組み込み時に交流耐電圧性能を確保するために他の部品との絶縁離隔距離をとることが容易となり、空間容積が少なくなって機器の小形化を可能とし、更には、耐雷素子間の配線を容易にし、耐雷素子の製作を容易とするという効果と、共通電極の一体化による外部における電極間接続を不要とする効果を有する。
【００７３】
板状電圧依存性非線形電圧素子である一体形電圧素子の表裏面を階段面にして素子厚を変えることで、制限電圧の相違する複数の耐雷素子の一体化が可能となり、かつ、電圧素子の階段面の段差で隣接電極間の延面絶縁距離も大きくとれることから、一体形電圧素子の全体の面積を小さくでき、一体形電圧素子と耐雷素子の小形化が図れる。
【００７４】
板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏面上に電流ヒューズや耐雷素子劣化表示のための回路パターン等を設けることが容易であり、特に印刷パターンを形成する加工法に適することから、電流ヒューズや発光ダイオード等の表示要素の組み込み、一体化が容易となり、耐雷素子の持つ機能の多様化と多様な機能の選択が容易となる。特に、電流ヒューズを電圧素子にパターン印刷で形成して、電流ヒューズの一部を電極面積の一部にすることも容易であり、このようにすることで電流ヒューズを設けた耐雷素子が小形化され、また、電極と電流ヒューズの加工が１工程で可能となって量産性に優れる。
【００７５】
また、電流ヒューズに表示要素を並列接続することで、耐雷素子が劣化に至らない状態で電流ヒューズが熔断したときに、電流ヒューズだけを交換して耐雷素子は継続使用することができて経済的となり、また、電流ヒューズ熔断の異常時だけに表要素が点灯動作するので省電力が図れる。この場合、電流ヒューズをヒューズホルダーで耐雷素子に取り付けるようにすることで、電流ヒューズだけの交換が容易になる。
【００７６】
耐雷素子に電流ヒューズと共に表示要素を一体に取り付けることで、耐雷素子を使用する電気機器に耐雷素子の劣化を知らしめる専用の劣化表示器を別途電気機器のプリント基板上に設けることを不要とする効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を説明するための回路図。
【図２】図１回路の耐雷素子の平面図。
【図３】図１回路の耐雷素子の側面図。
【図４】図１回路の耐雷素子の裏面図。
【図５】本発明の実施の形態２を説明するための回路図。
【図６】図５回路の耐雷素子の平面図。
【図７】図５回路の耐雷素子の側面図。
【図８】図５回路の耐雷素子の裏面図。
【図９】図５回路の他の実施の形態を示す回路図。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は図６の耐雷素子による他の実施の形態を示す異なる３パターンの回路図。
【図１１】実施の形態３を説明するための回路図。
【図１２】図１１回路の耐雷素子の平面図。
【図１３】図１１回路の耐雷素子の側面図。
【図１４】図１１回路の耐雷素子の裏面図。
【図１５】実施の形態４の耐雷素子の平面図。
【図１６】図１５の耐雷素子の裏面図。
【図１７】実施の形態５の耐雷素子の平面図。
【図１８】図１７の耐雷素子の側面図。
【図１９】図１７の耐雷素子の裏面図。
【図２０】実施の形態６の耐雷素子の平面図。
【図２１】図２０の耐雷素子の側面図。
【図２２】図２０の耐雷素子の裏面図。
【図２３】実施の形態７を説明するための回路図。
【図２４】図２３の耐雷素子の平面図。
【図２５】図２３の耐雷素子の側面図。
【図２６】図２３の耐雷素子の裏面図。
【図２７】実施の形態８の耐雷素子の平面図。
【図２８】図２７の耐雷素子の側面図。
【図２９】図２７の耐雷素子の裏面図。
【図３０】実施の形態９を説明するための回路図。
【図３１】図３０の耐雷素子の平面図。
【図３２】図３０の耐雷素子の側面図。
【図３３】図３０の耐雷素子の裏面図。
【図３４】実施の形態１０の耐雷素子の平面図。
【図３５】図３４の耐雷素子の裏面図。
【図３６】図３４の耐雷素子に固着された電流ヒューズの平面図。
【図３７】（Ａ）は実施の形態１１を説明する回路図、（Ｂ）は（Ａ）の耐雷素子と組付部品の分解斜視図、（Ｃ）は（Ａ）の耐雷素子と組付部品の側面図。
【図３８】実施の形態１２の耐雷素子の分解斜視図。
【図３９】図３８の筐体の斜視図。
【図４０】実施の形態１３を説明するための耐雷素子と絶縁シートの平面図。
【図４１】実施の形態１４を説明するための一般的な回路図。
【図４２】実施の形態１４を説明するための回路図。
【図４３】実施の形態１５を説明するための回路図。
【図４４】図４３における筐体の裏面図。
【図４５】図４３における耐雷素子の平面図。
【図４６】図４５の耐雷素子の裏面図。
【図４７】図４３における筐体の裏面図。
【図４８】図４３における筐体の側断面図。
【図４９】実施の形態１６を説明するためのプリント基板の平面図と裏面図。
【図５０】図４９の応用例を示すプリント基板の平面図。
【図５１】実施の形態１７を説明するための回路図。
【図５２】実施の形態１８を説明するための回路図。
【図５３】図５２の応用例を示す回路図。
【図５４】図５２の応用例を示す回路図。
【図５５】実施の形態１９を説明するためのブロック図。
【図５６】図５５の宅内搬送信号に対するインピーダンス波形図。
【図５７】図５５の雷サージに対するインピーダンス波形図。
【図５８】一般的な耐雷素子の使用例を示す回路図。
【図５９】基本的な耐雷素子の使用例を示す回路図。
【図６０】基本的な耐雷素子と短絡バー端子の直列回路図。
【符号の説明】
１〜３ 耐雷素子
４１ 板状電圧依存性非線形電圧素子、一体形電圧素子
４２〜４４ 電極
４５ 共通電極
４６，４７ 電極
４８ 共通電極
５〜７ 耐雷素子
Ｇ 放電ギャップ
Ｔ 温度ヒューズ
５１ 第１の電極（共通電極）
５２ 第２の電極
５３ 第３の電極（共通電極）
５４ 第４の電極
８ 絶縁被膜
９１ 電圧素子
９２〜９４ 電極
９５ 共通電極
１０１ 電圧素子
１０２〜１０４ 電極
１０５ 共通電極
１１１ 電圧素子
１１２，１１３ 電極
１１４ 電流ヒューズ
１５１ 電圧素子
１５２１〜１５２３ 電極
１５３ 共通電極
１５４１〜１５４３ 電流ヒューズ
１７３ 電流ヒューズ
１７４ 耐雷素子
１８２ 電圧素子
１８２１ 電流ヒューズ
１８３ 筐体
１８３１ 消弧室
１９ 絶縁シート
１９２ 電流ヒューズ
２０２ 電流ヒューズ
２０３ 耐雷素子
２０５ 表示要素
２１ 筐体
２１５ 耐雷素子
２２，２３ プリント基板
２３２ 電流ヒューズ
２３３ 表示要素
２４２ 手動操作接点
２４３ 操作レバー
２４５ 筐体
２４６ 耐雷素子
２４８ アース端子
２８ 耐雷素子
２９ ブロッキングフィルター
３３ 筐体
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源回路に接続された電気機器を雷害から保護する制限電圧で降伏点を有する電圧依存性非線形耐雷素子と、この耐雷素子を使用した耐雷保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５８は一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路のライン相Ｌ1、Ｌ2と接地相Ｎ，又は、接地相Ｎとア−スＥ間に耐雷素子及び電流ヒュ−ズを設けた一般的な耐雷保護回路で、同図には各耐雷素子に電流ヒュ−ズを直列に挿入した回路例が示される。すなわち、第１のライン相Ｌ１側の耐雷素子１３１と第２のライン相Ｌ２側の耐雷素子１３２及びアースＥ側の耐雷素子１３４の一端が接地相Ｎに接続され、各耐雷素子１３１，１３２，１３４の他端が各電流ヒュ−ズ１４１，１４２，１４３の一端に接続されて、各電流ヒューズ１４１，１４２，１４３の他端が交流電路のライン相Ｌ１，Ｌ２及びアースＥ側に接続される。この種の耐雷保護回路としては、例えば、特開平１０−３２６７０２号公報に開示されたサージ吸収器がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図５８の回路構成において、各構成部品は独立した部品であり、一般的には個々の構成部品がプリント基板上に半田付けによって実装されている。このような構成によれば多数枚のプリント基板を必要としたり、又は、共通のプリント基板に各構成部品を実装する場合であっても各構成部品の端子数が多く、交流電路の電圧も数百Ｖと高いために、各端子間の極間距離を大きくとる必要がある。そのため、プリント基板実装時に実装面積を広く取る必要が生じて、他の機器に内蔵する場合にあっては機器が大型化される問題を有していた。
【０００４】
また、図５９と図６０は、電源ラインとアース間に耐雷素子１３５を挿入した基本構造例であり、図５９は耐雷素子１３５に放電ギャップ１４５を直列に挿入して使用する例である。これは他の機器に内蔵する場合に機器の耐電圧を確保するために耐雷素子１３５に放電ギャップ１４５を直列に挿入したものであるが、雷サージの制限電圧が高くなるという問題を有している。また、図６０は前記放電ギャップの代わりに短絡バー１４６付き端子を設けて、耐電圧試験時に短絡バー１４６を開放して実施するものである。この図６０の場合は、機器の引き出し端子の近辺に短絡バー付き端子を設けたり、耐電圧試験時に短絡バー１４６の開放及び短絡の各作業が発生して耐電圧試験の作業性を悪くするという問題を有していた。
【０００５】
本発明の目的は、小形で耐雷機能の安定した耐雷素子と、この耐雷素子を組み込んだ耐雷保護装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の耐雷素子は、交流電路のライン相間及びライン相とア−ス間に設置される電圧依存性非線形耐雷素子であって、板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面の一方に２つの第１の電極と第２の電極を固着し、他方に２つの第３の電極と第４の電極を固着すると共に、第１の電極を第３の電極の半分と第４の電極の全面と対向する第１の共通電極とし、第３の電極を第１の電極の半分と第２の電極の全面と対向する第２の共通電極として、第１と第３の電極間と第１と第４の電極間と第２と第３の電極間で形成される３つの耐雷素子部を一体化したことを特徴とする。この場合も１つの耐雷素子が３つの耐雷素子としての機能を備える。
【００１２】
また、本発明は、板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面に固着された電極の外面を、各電極の外面一部を外部端子との電気的圧接接続面として露呈させて絶縁被膜で被覆したことを特徴とする。このように各電極を絶縁被膜で被覆して、電極の外部端子との圧接接続に必要な接触面積だけを剥き出し状態とすることで、異極間絶縁距離と、耐雷素子を他の機器に内蔵したときの他の異極部品に対する異極間絶縁距離の確保が容易になり、かつ、耐雷素子の電極と他の機器の外部端子との電気的接続が圧接により簡単に行えるようになる。
【００１３】
また、本発明は、板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面の少なくとも一方を階段面にして、この階段面の各段面における素子厚を複数段階に設定し、この複数の素子厚の部所に耐雷素子部を形成したことを特徴とする。つまり、電圧素子の素子厚で耐雷素子の制限電圧が決まることから、電圧素子の素子厚を複数段階に設けることで、制限電圧の相違する複数の耐雷素子が一体となった単品の耐雷素子が得られる。
【００１４】
また、本発明は、板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面に電極を固着すると共に、表裏両面の少なくとも一方に耐雷素子劣化時に劣化耐雷素子を交流電路より切り離すための電流ヒュ−ズを一体に設けたことを特徴とする。このような電流ヒューズは単品や印刷パターンで形成され、特に印刷パターンで形成すれば電流ヒューズの耐雷素子への一体化が容易となり、電流ヒューズ付き耐雷素子が量産性良く製造できる。
【００１５】
また、本発明においては、電流ヒューズを耐雷素子の電極の一部として形成することや、低融点金属材料で形成して電流ヒューズを温度ヒューズとして使用することも可能である。さらに、電流ヒューズを専用のヒューズホルダーを介して耐雷素子に取り付けるようにすれば、電流ヒューズだけの交換が容易になって経済的となる。また、電流ヒューズを絶縁シートを介して耐雷素子に取り付けるようにすれば、電流ヒューズを絶縁シートに他の回路パターンと同時にプリント印刷等して形成することが容易になる。
【００１６】
また、本発明は、電流ヒューズに、この電流ヒューズが熔断すると通電して点灯表示する表示要素を並列接続したことを特徴とする。この表示要素は発光ダイオードやネオンランプ等で、これを電流ヒューズが熔断したときだけ点灯動作させることで、電流ヒューズが熔断する異常時の検知が容易、確実になり、正常時に点灯させないから省電力の効果もある。このような表示要素は耐雷素子に被着された薄膜状の回路パターンの一部として形成して、小形軽量化を容易にすることが望ましい。また、電流ヒューズと表示要素毎に独立したプリント基板に形成してユニット化すれば、ユニット部品として取り扱えて組み立てが容易になる。
【００１７】
また、本発明は、耐雷素子を絶縁性筐体に収納すると共に、この筐体の内壁一部に耐雷素子に固定された電流ヒュ−ズを収納する消弧室を形成したことを特徴とする。このようにすれば電流ヒューズの遮断能力が消弧室で高められる。消弧室に消弧剤を入れると、遮断能力がさらに高められる。
【００１８】
また、本発明の耐雷保護装置は、耐雷素子を開閉式の絶縁性筐体に収納すると共に、耐雷素子を位置決め収納して筐体を閉じるときに、この筐体の内壁に形成した回路パターンの一部を耐雷素子の電圧素子に被覆された絶縁被膜から露呈する電極の圧接接続面に弾圧接触させて、耐雷素子と筐体の回路パターンを電気的接続することを特徴とする。このように筐体を端雷素子との電気的接続手段に使用することで耐雷保護装置の組立性が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各種の実施の形態について、図１乃至図５７を参照して順に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図1乃至図４は実施の形態１を説明するもので、図１は一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路に３つの耐雷素子１，２，３を設置している。なお、３つの各耐雷素子１，２，３は制限電圧で降伏点を有する電圧依存性非線形耐雷素子である。図１の回路図において、Ｌ１，Ｌ２はライン相であり、Ｎは接地相であり、Ｅはアースである。図２乃至図４は３つの耐雷素子１，２，３を一体化した本発明に係る耐雷素子が示され、この耐雷素子の平面図が図２、側面図が図３、裏面図が図４である。
【００２３】
同図の耐雷素子は、板状電圧依存性非線形電圧素子４１の平行な表裏両面に計４つの電極４２，４３，４４，４５を薄膜状に形成して構成される。板状電圧依存性非線形電圧素子４１は３つの耐雷素子１，２，３を一体化するもので、以下、単に一体形電圧素子４１と称する。一体形電圧素子４１の表面側に３つの電極４２，４３，４４が横一列に形成され、この各電極間は耐雷素子の制限電圧に耐える絶縁距離を確保するように設けられる。一体形電圧素子４１の裏面には１つの共通電極４５が形成される。共通電極４５は３つの電極４２，４３，４４の各々に一体形電圧素子４１を介して対向する面積パターンで形成される。これら各電極４２〜４５は導電性材料から成り、蒸着や塗布、印刷或いは貼付けによって一体形電圧素子４１上に形成される。
【００２４】
以上の構成において耐雷素子としての制限電圧は一体形電圧素子４１の厚みで決まり、耐雷電流容量は電極４２，４３，４４の面積で決まる。この耐雷素子と一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路への接続は、ライン相Ｌ１と電極４２を接続し，ライン相Ｌ２と電極４４を接続し，接地相Ｎと共通電極４５を接続し、そして、アースＥと電極４３を接続して行われる。従って、図１の第１の耐雷素子１が電極４２と４５の間の耐雷素子部で構成され、第２の耐雷素子２が電極４４と４５の間の耐雷素子部で構成され、第３の耐雷素子３が電極４３と４５の間の耐雷素子部で構成される。以上の構成によって１つの独立した耐雷素子でありながら、３つの耐雷素子としての性能を有するため、１つの独立した耐雷素子と比べその端子数は４個（従来品は６個）と少なくなる。このことにより機器組み込み時に交流耐電圧性能を確保するのに他の部品との絶縁離隔距離を確保することが容易となり、また、空間容積が少なくなって機器の小形化を可能にする。さらに、耐雷素子間の配線を容易にし、耐雷素子の製作を容易とする共に、片側電極の一体化又は共通電極による外部における電極間接続を不要とする。
【００２５】
なお、以上の実施の形態１では耐雷素子の形状を角形板状で説明してあるが、この形状は特に限定するものでなく丸形板状等であってもよく、また、一体形電圧素子４１の平坦な表面に形成される３つの電極４２，４３，４４の形状パターンも限定するものでない。ただし、一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路に使用される耐雷素子においては、前記したように３つの電極４２，４３，４４を並列に設けて、その中央の電極４３にアースＥ側を接続し、両側の電極４２，４４をライン相Ｌ1，Ｌ2に接続を限定することが望ましい。すなわち、万一に隣接する電極間で極間短絡に至った場合に、ライン相間短絡に比べライン相とアース間の方が接地抵抗を介するため短絡時の電流が小さく抑えられることになり、前記の接続方法とすることでアーク放電による短絡波及を少なくしたり、また、耐雷素子に後述するように電流ヒューズを挿入する保護方式にあっては電流ヒューズの遮断容量を小さくできる効果がある。
【００２６】
（実施の形態２）
図５乃至図８に実施の形態２を示すと、これは一線接地式の単相３線交流電路に適用したもので、ライン相Ｌ1，Ｌ2と接地相Ｎ間に電圧依存性非線形耐雷素子１，２を設置し、接地相ＮとアースＥ間に放電ギャップＧを設置して耐雷保護装置を構成している。この場合は図６乃至図８に示すように、上記の実施の形態１と同様な一体形電圧素子４１の表面側に２つの電極４６，４７が横一列に形成され、電圧素子４１の裏面側に１つの共通電極４８が形成される。表面側の２つの電極４６，４７は耐雷素子の制限電圧に耐える絶縁距離で離隔し、この２つに共通電極４８の両端部が対向するように形成される。２つの電極４６，４７をライン相Ｌ1，Ｌ2に接続し、共通電極４８を接地相Ｎと放電ギャップＧの接地相側に接続することで、１枚の電圧素子４１で２つの耐雷素子部が一体化されて、１つの耐雷素子が２つの耐雷素子の機能を持つ。
【００２７】
したがって、実施の形態２の場合は、１つの耐雷素子が２つの耐雷素子としての性能を有するため、その端子数が３個（従来品は４個）と少なくなり、機器組み込み時に交流耐電圧性能を確保するのに他の部品との絶縁離隔距離を確保することが容易となり、また、空間容積が少なくなって機器の小形化を可能にする。さらに、耐雷素子間の配線を容易にし、耐雷素子の製作を容易とする共に、片側電極の一体化又は共通電極による外部における電極間接続を不要とする。
【００２８】
また、上記のように２つの耐雷素子１，２を一体化することで、図７に示すように２つの電極４６，４７とライン相Ｎ１，Ｎ2間に電流ヒューズ１４１，１４２を接続して、共通電極４８と接地相Ｎ間に１つの温度ヒューズＴだけを接続することが可能となり、このようにすることが部品点数低減のため望ましい。つまり、従来品は２つの耐雷素子が独立して、この独立した２つの耐雷素子の各々に１つずつ温度ヒューズを設置する必要があったが、図７のように２つの耐雷素子を一体化することで温度ヒューズも１つに統一でき、この統一された共通の温度ヒューズＴを２つの耐雷素子の共通電極４８に接続すれば、温度ヒューズＴが２つの耐雷素子１，２の劣化時の発煙、発火を防止する。なお、電流ヒューズは耐雷素子に保証耐量以上の過大な雷サージ電流や続流があった場合に、耐雷素子の破壊、発煙、発火が生じないように遮断し、温度ヒューズは耐雷素子が徐々に劣化して制限電圧が低下して電路電圧より低くなってくると、電流ヒューズで切れない連続的な微小電流が流れ、耐雷素子が発熱して発煙、発火となるのを防止する。
【００２９】
また、図９に示すように、共通電極４８とアースＥ間に放電ギャップＧを接続すると共に、２つの電極４６，４７とライン相Ｌ1，Ｌ2の間にも放電ギャップＧ，Ｇを接続するようにすれば、図５の上記温度ヒューズＴが省略できる。
【００３０】
また、上記の一体形電圧素子４１の表面側に２つの電極４６，４７を横一列に形成し、電圧素子４１の裏面側に１つの共通電極４８を形成した耐雷素子を単相２線交流又は直流電路に使用する場合にあっては、図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように配線される。すなわち、図１０（Ａ）に示すように電圧素子表面側の２つの電極４６，４７をライン相Ｌ1，Ｌ2に接続し、共通電極４８をアース間に放電ギャップＧを介して接続する。また、図１０（Ｂ）に示すように２つの電極４６，４７を放電ギャップＧ、Ｇを介してライン相Ｌ1，Ｌ2に接続し、共通電極４８をアース間に放電ギャップＧを介して接続する。また、図１０（Ｂ）の変形として図１０（Ｃ）に示すように、２つの電極４６，４７を放電ギャップＧ、Ｇを介してライン相Ｌ1，Ｌ2に接続した場合は共通電極４８をアース間に直接接続する。このように接続することで１枚の電圧素子４１で２つの耐雷素子部が一体化されて、１つの耐雷素子が２つの耐雷素子の機能を持ち、上記実施の形態２で説明したのと同じ効果が期待できる。さらに共通電極とアース間に放電ギャップを設けることで、３つの耐雷素子数が２つに削減でき、かつ素子厚を揃えることができ、従って素子の製造が容易となる効果を有する。
【００３１】
（実施の形態３）
図１１乃至図１４に実施の形態３を示すと、図１１は一線接地式または非接地式の単相２線交流電路に３つの耐雷素子５，６，７を設置している。図１１でＬは第１のライン相，Ｎは第２のライン相、Ｅはアースである。図１２乃至図１４は本発明に係る耐雷素子の平面図、側面図、裏面図であり、一体形電圧素子４１の平行な表裏両面に２つずつの計４つの電極５１，５２，５３，５４を形成している。一体形電圧素子４１の表面に第１の電極５１と第２の電極５２が形成され、一体形電圧素子４１の裏面に第３の電極５３と第４の電極５４が形成される。第１の電極５１は第４の電極５４の略全面と第３の電極５３の略半分と対向する面積パターンで形成された第１の共通電極であり、第２の電極５２は第３の電極５３の残り略半分と対向する面積パターンで形成される。この場合、第３の電極５３が第１の電極５１の略半分と第２の電極５２の略全面と対向する第２の共通電極となる。
【００３２】
この場合、第１のライン相Ｌと第１の電極（共通電極）５１が接続され、第２のライン相Ｎと第２の共通電極である第３の電極５３が接続され、アースＥと第２及び第４の電極５２，５４が接続される。従って、図１３の第１の電極５１と第３の電極５３で図１１の耐雷素子６を構成し、図１３の第２の電極５２と第３の電極５３で図１１の耐雷素子７を構成し、図１３の第１の電極５１と第３の電極５３で図１１の耐雷素子５を構成する。
【００３３】
図１２乃至図１４の耐雷素子の場合も、１つの独立した耐雷素子でありながら３つの耐雷素子としての性能を有するため、図２乃至図４の耐雷素子と同様な機能、効果を有する。すなわち、１つの独立した耐雷素子と比べその端子数は６個から４個と少なくなる、機器組み込み時に交流耐電圧性能を確保するのに他の部品との絶縁離隔距離を確保することが容易となる、等の効果を有する。
【００３４】
（実施の形態４）
図１５の平面図と図１６の裏面図に示される実施の形態４の耐雷素子は、図３の耐雷素子に適用したもので、電圧素子４１の全面と各電極４２〜４５の表面を絶縁被膜８で被覆すると共に、各電極４２〜４５の中央一部を絶縁被膜８から露呈させる。図１５と図１６の丸印で囲まれる部分が絶縁被膜８から露呈した各電極４２〜４５の剥き出し電極４２１，４３１，４４１、４５１である。これらの各剥き出し電極４２１〜４５１は、図４８等で後述するように他の外部端子との圧接接続に必要な接触面積で形成される。
【００３５】
図１５と図１６の耐雷素子のように電極を絶縁被膜で被覆し、電極の一部だけを露呈させることで、異極間絶縁距離の確保が容易となり、更に耐雷素子を他の機器に内蔵したとき他の異極部品に対する異極間絶縁距離の確保をも容易となる。さらに、耐雷素子に引き出し用リード線を不要として、耐雷素子の製造が容易となり、製造コストが安くなる効果を有する。なお、上記説明は一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路用であるが、図１３のような一線接地式の単相２線交流電路用耐雷素子や他の複数の一体形耐雷素子においても図１５と図１６の形態の適用は可能である。
【００３６】
（実施の形態５，６）
一体化される複数の耐雷素子の制限電圧が異なる場合の実施の形態５が図１７乃至図１９の平面図、側面図、裏面図に示され、別の実施の形態６が図２０乃至図２２の平面図、側面図、裏面図に示される。
【００３７】
実施の形態５の耐雷素子の一体形電圧素子９１は、その平行な表裏両面の表面側に３つの電極９２，９３，９４を図１７のように並列に配置し、各電極間は耐雷素子の制限電圧に耐える絶縁距離を確保するように設けられる。また、一体形電圧素子９１の裏面には図１９の電極９５ように一つの共通電極が設けられ、この共通電極９５に対して表面側の３つの電極９２，９３，９４は図１８の側面図のように一体形電圧素子９１を介して対向するように設けられる。この実施の形態５の特徴は、一体形電圧素子９１の表裏両面が階段面に成形され、例えば一体形電圧素子９１の中央部の板厚が左右両端部の板厚より大きく設定されて、一体形電圧素子９１の中央部表面に電極９３を形成し、両端部の表面に電極９２，９４を形成したことである。
【００３８】
一体形電圧素子９１の素子厚が耐雷素子の制限電圧に比例するため、図１８のように一体形電圧素子９１の素子厚を複数段階に変えることで複数（図１８では３つ）の耐雷素子の制限電圧が異なって、制限電圧の異なる複数の耐雷素子の一体化が可能となる。また、一体形電圧素子９１の表面の隣接する電極９２と９３，９３と９４の間に段差が生じて隣接電極間の延面絶縁距離が大きく設計できることから、一体形電圧素子９１の全体の面積を小さくすることができ、一体形電圧素子９１の尚一層の小形化が図れる。
【００３９】
なお、図１８の形態５は、図１の一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路に適用する実施形態であり、通常において接地相とアース間に挿入する耐雷素子の制限電圧は、高低圧混触時に発生する大地電位６００Ｖに耐えることを要することから、ライン相と接地相間に挿入する耐雷素子の制限電圧より高くすることが一般的に要求されており、これに応えるべく一体形電圧素子９１の表裏両面で接地相とア−ス間用となる対向する一部の面積について制限電圧に対応して素子厚を厚くすると共に、接続する交流電路の方式に応じて搭載する耐雷素子数に対応した電極を一体形電圧素子の両面に対向して独立した電極又は共通電極として設けるように構成することが可能である。
【００４０】
図２０乃至図２２の実施の形態６に示される耐雷素子は、一体形電圧素子１０１の裏面全体が平坦面で、表面だけが階段面となっている。一体形電圧素子１０１の表面の最も高い中央部に電極１０３が形成され、この中央部より低い表面両端部に電極１０２，１０４が形成され、裏面全体に共通電極１０５が形成される。共通電極１０５に対して表面側の３つの電極１０２，１０３，１０４は一体形電圧素子１０１を介して対向して、中央の電極１０３と共通電極１０５の間に形成される耐雷素子部が最も制限電圧の高い耐雷素子となる。この実施の形態５の耐雷素子の場合も図１８の実施の形態５と同一の効果を有し、さらに、同一平面の裏面上に後述するような電流ヒューズや耐雷素子劣化表示のための回路パターンを設けることを容易とし、特に裏面側では印刷パターンを形成する加工法に適する。なお、一体形電圧素子１０１は表面側が平坦面であり、裏面側が階段面であってもよい。
【００４１】
（実施の形態７）
実施の形態７は、耐雷素子劣化時に劣化耐雷素子を交流電路（電源回路）より切り離すための電流ヒューズを耐雷素子と一体となるよう設けたもので、その具体例を図２３乃至図２６に基づき説明する。図２３は交流電路の電源回路に一つの耐雷素子１１と電流ヒューズ１２を直列に挿入した回路図で、図２４乃至図２６は耐雷素子に直接に電流ヒューズを搭載した具体例が示される。図２４は平面図、図２５は側面図、図２６は裏面図である。図２３の回路図のように耐雷素子１１に耐雷素子の電流耐量を越えるサ−ジ電流が流れた場合に耐雷素子１１が劣化し、電源電路の電圧によって続流が発生することから、この続流遮断の目的で一般的には耐雷素子１１の外部に電流ヒューズを外付けしているが、本発明においては例えば図２４に示すように一体形電圧素子１１１の表面の電極１１２と耐雷素子上に搭載した個別の電流ヒューズ１１４の一端１１４１を接続し、電流ヒューズ１１４の他端１１４２を端子とすると共に、一体形電圧素子１１１の表面の電極１１２を外部接続電極とし、一体形電圧素子１１１の裏面の電極１１３を表面の電極１１２と対向させる。
【００４２】
ここで、各電極１１２，１１３と電流ヒューズ１１４の導電性材質を同じとし、かつ、その形成方法を印刷、塗布、蒸着又は貼付けによる一体化した同一工法にすることで、量産可能な簡素化された耐雷素子が製造できる。また、前記の導電性材質を低温溶融金属とすることにより、電流ヒューズ１１４を温度ヒューズとして利用することも可能となり、耐雷素子の多機能化が可能となる。また、以上の構成により、耐雷素子単体で耐雷素子劣化保護を可能とし、外付け電流ヒューズを不要とすると共に、他の機器に内蔵した場合においては同機器を小形化できる。
【００４３】
（実施の形態８）
図２７乃至図２９は上記実施の形態７を応用した実施の形態８の耐雷素子が示され、これは一体形電圧素子１１１に電流ヒューズ１１４１１を薄膜の回路パターンで固着したもので、一体形電圧素子１１１の表面側電極１１２１と同時成形されて、先端に必要に応じて端子１１４２が形成される。この場合、電流ヒューズ１１４１１と対向する反対側の裏面側電極１１３１を表面側電極１１２１と電流ヒュ−ズ１１４１１の両方に対向する面積パターンで設けるようにしている。つまり、図２７の表面側の電流ヒューズ１１４１１に対向するように裏面側の電極１１３１を延長させている。これにより、電流ヒューズパターン部の面積も電極面積の一部として計算できるので、電流ヒューズを設けたものであっても耐雷素子の小形化が可能となり、また、電極と電流ヒューズの加工が一つの工程で可能となる。
【００４４】
（実施の形態９）
図３０乃至図３３は図１の回路図に適用した電流ヒューズ搭載の耐雷素子の実施の形態９を示すもので、図３０は図１の各耐雷素子１３１，１３２，１３４の各々に電流ヒューズ１４１，１４２，１４３を１個ずつ直列に挿入した回路図である。この例ではライン相Ｌ１側耐雷素子１３１と，ライン相Ｌ２側耐雷素子１３２とアースＥ側耐雷素子１３４の一方が接地相Ｎに接続され、各耐雷素子の他方が各電流ヒューズ１４１，１４２，１４３に接続されて、各電流ヒューズ１４１，１４２，１４３の他端に電源電路のライン相Ｌ１，Ｌ２及びアースＥが接続される。そして、図３１の平面図と図３２の側面図で示すように一体形電圧素子１５１の表面側に３つの電極１５２１，１５２２，１５２３を並列に形成し、裏面側に図３３の裏面図で示すように１つの共通電極１５３を形成して、共通電極１５３に対して３つの電極１５２１，１５２２，１５２３を一体形電圧素子１５１を介して対向させている。さらに、３つの各電極１５２１，１５２２，１５２３の各々には電流ヒューズ１５４１，１５４２，１５４３の一端が接続され、各電流ヒュ−ズの他端には引き出し端子１５５１，１５５２，１５５３が設けられる。以上の構成によって図３０の回路図の各構成要素が単品の一体形耐雷素子で構成される。
【００４５】
（実施の形態１０）
図３４及び図３５は図２３回路図の構成要素を搭載した実施の形態１０の耐雷素子の平面図及び裏面図であり、図３６は図３４に一部電極を残して絶縁被膜１６を介して電流ヒューズ１１４を搭載した平面図である。なお、同図における１１１は一体形電圧素子、１１２と１１３は表面側と裏面側の電極である。以上の構成によれば電極面上に電流ヒューズ１１４を間に絶縁被膜１６を介在して設置できるので、電極面積を大きくして電流ヒューズ１１４を設けるようにしても大形化せず、耐雷素子の小形化が可能になる。
【００４６】
（実施の形態１１）
図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に電流ヒューズ搭載形耐雷素子の他の実施の形態を示すと、図３７（Ａ）においてＬ，Ｎは電源電路であり、１７１，１７５は端子であり、１７２はヒューズホルダー、１７３はヒューズホルダー１７２に着脱可能に装着される電流ヒューズであり、１７４は耐雷素子である。図３７（Ａ）回路図の各種構成要素の具体例が図３７（Ｂ）の組立時の分解斜視図と図３７（Ｃ）の組立完了時の側面図に示される。
【００４７】
図３７（Ｂ）（Ｃ）に示すように、１個の例えば円盤状耐雷素子１７４上に絶縁体のヒューズホルダー１７２を搭載し、ヒューズホルダー１７２に独立した電流ヒューズ１７３を装着する。耐雷素子１７４の電極面にヒューズホルダー１７２の端子ピン１７６が半田付けされ、ヒューズホルダー１７２に設置された端子１７１のピンが耐雷素子１７４のリード端子１７５と平行に揃えられて、耐雷素子１７４にヒューズホルダー１７２が搭載される。このヒューズホルダー１７２はコネクタ部品で、上面に一対のピン穴１７６，１７７を有し、このピン穴１７６，１７７に電流ヒューズ１７３が挿脱可能にピン接続されて電気的機械的結合される。
【００４８】
以上の構成により、耐雷素子１７４にサージ電流が流れて電流ヒュ−ズ１７３が熔断した場合で耐雷素子１７４が劣化していない場合に、電流ヒューズ１７３だけの交換で耐雷素子１７４が再使用可能となる。実際、このようなサージ電流で電流ヒューズだけが溶断して耐雷素子１７４が劣化しない場合が多くて、従来は溶断した電流ヒューズだけの交換が困難となっていたが、図３７のように構成することで、電流ヒューズ１７３だけが簡単、迅速に交換でき、耐雷素子１７４の再使用が容易となって経済的である。また、従来は電流ヒューズとヒューズホルダーは耐雷素子と別々に設けられているため、これら構成部品の設置面積を大き目に設定する必要があったが、図３７のようにすることで従来のものと比較して電流ヒューズとヒューズホルダーの設置面積が不要となり、これにより他の機器に耐雷素子を内蔵した機器の小形化が容易となる。なお、図３７の実施の形態は一般的な耐雷素子について図示しているが、当然ながら本発明による複数の耐雷素子を一体化した単品の耐雷素子に適用される。
【００４９】
（実施の形態１２）
図３８及び図３９は電流ヒューズ搭載形耐雷素子をパッケージ形態としたもので、図３８の分解斜視図における１８２は図３６の電流ヒューズ一体形耐雷素子であり、１８１と１８３は互いに合致する一対の樹脂ケースで構成される筐体で、この一対のケース１８１，１８３を閉じるように合致させると耐雷素子１８２を両側から挟み込むように収納する。耐雷素子１８２は矩形の板状で、片面に電流ヒューズ１８２１を一体に突設した状態で有し、一対の樹脂ケース１８１，１８３の一方の内壁面には図３９のように消弧室１８３１が設置され、消弧室１８３１には小さいガス抜き孔１８３２が形成される。一対の樹脂ケース１８１，１８３で耐雷素子１８２を挟み込むと、耐雷素子１８２の電流ヒューズ１８２１が消弧室１８３１に収納される。
【００５０】
電流ヒューズ１８２１を消弧室１８３１に収納することで、電流ヒューズ１８２１の遮断能力を高めることができ、また、消弧室１８３１のガス抜き穴１８３２からヒューズ遮断時に発生する金属ガスが逃げて遮断能力をより高めることができる。また、消弧室１８３１に図示しない消弧剤を収納することで電流ヒューズ１８２１の遮断能力が高まり、樹脂ケ−ス１８１，１８３の小形化が容易となる。
【００５１】
（実施の形態１３）
図４０は、図３４と同様な一体形電圧素子１１１の電極１１２上に絶縁シート１９を介して電流ヒューズ１９２を固着するようにした耐雷素子が示される。絶縁シート１９の表面には、電流ヒューズ１９２とヒューズ側引き出し端子１９１と電極側端子１９３と電極側端子部孔１９４とが印刷、塗布又は蒸着又は貼付けによる回路パターンで形成され、この絶縁シート１９の裏面を一体形電圧素子１１１の電極１１２上に貼付けて、電極１１２と電極側端子１９３とを電気的に接続する。以上の構成により電流ヒューズ部を構成する要素を耐雷素子とは別の工程で製作できて、量産性に優れる。また、絶縁シート１９にはスペース的余裕があれば電流ヒューズ部以外の各種の回路パターンが印刷等で容易に形成できる。
【００５２】
（実施の形態１４）
この実施の形態１４から後述の実施の形態１６までは、単品の耐雷素子に搭載させた電流ヒューズが熔断したときに点灯表示させる機能を持たせた耐雷保護装置の具体例である。図４１は一般例を、図４２は本発明の実施の形態１４を説明するための回路図で、図４１と図４２は本発明に係る耐雷素子２０３と温度ヒューズ２０２の直列回路を有し、この直列回路が端子２０１，２０７で電源電路Ｌ，Ｎに接続される。
【００５３】
図４１は耐雷素子２０３と表示要素２０５を並列に接続しており、回路動作が正常なときに表示要素２０５が点灯し、耐雷素子２０３が劣化して電流ヒューズ２０２が熔断する異常発生時には消灯する回路構造である。図４２は電流ヒューズ２０２と表示要素２０５を直列に接続することで、回路動作が正常なときには表示要素２０５が消灯状態を維持し、異常発生時にだけ点灯する回路構造である。表示要素２０５は電気的に表示する発光素子例えば発光ダイオードであり、この発光ダイオード２０５に整流ダイオード２０４と抵抗２０６を直列接続しているが、抵抗とネオンランプの組合せであっても同じである。
【００５４】
ここで、図４２の回路構造は、耐雷素子２０３が劣化して電流ヒューズ２０２が熔断したときに耐雷素子２０３の抵抗値が非常に低くなることで表示要素２０５に電圧が印加されて、表示要素２０５が点灯する。この表示要素２０５は耐雷素子２０３が正常な時には通電されずに消灯状態に維持する。従って、表示要素２０５を構成する各部品は平常時は電圧印加されないので、特に表示要素２０５の信頼性が高くなる。また、図４１の従来回路構造は図４２と逆で平常時の長時間帯において表示要素２０５に通電が継続されて点灯が継続されるため、表示要素構成部品の寿命が短くなると共に電力無駄が多くなる。これに対して図４２の回路構造は発生が希な異常時だけ表示要素構成部品に通電がなされて点灯表示するので、表示要素構成部品が長寿命となり、大きな省電力効果が期待できる。
【００５５】
図４２の実施の形態１４においては、耐雷素子２０３に図３６や図４０の要領で発光ダイオード２０５と整流ダイオード２０４、抵抗２０６を耐雷素子２０３の電極と共にプリント基板等に直接に印刷、塗布又は蒸着又は貼付けで一体に形成する。このようにすれば、耐雷素子を単独で使用する場合であっても、耐雷素子の劣化を知らしめる劣化表示器付き耐雷素子を電気機器に組み込んだ場合でも、耐雷素子劣化表示器を別途電気機器のプリント基板上に設ける必要が無くなる。
【００５６】
（実施の形態１５）
耐雷素子と電流ヒューズと耐雷素子劣化表示をする表示要素とで構成する耐雷保護装置の別の実施の形態を図４３乃至図４８で説明すると、同図は一線接地式の３相３線又は単相３線交流電路に設けるようにしたもので、図４３は全体の回路説明図であり、図４４と図４７は樹脂製筐体２１を二つに分割した夫々の筐体内面に端子類を配置した図であり、図４５と図４６は一体形耐雷素子の平面図と裏面図であり、図４８は筐体組立後の断面図である。
【００５７】
筐体２１は樹脂製で、図中の２１１，２１２，２１３は電源電路のライン相Ｌ１，Ｌ２及び接地相Ｎに接続するための端子であり、２１８はアースＥに接続するための端子である。また、２１５は図１５と図１６の３つの耐雷素子を一体にした一体形耐雷素子であり、この耐雷素子２１５は２１５１，２１５２，２１５３，２１５４の各接続端子を備えている。また、２１４，２１６は電流ヒューズと表示要素で構成したヒューズ／表示部で、それぞれに２１４１，２１４２及び２１６１，２１６２の各接続端子を備えている。２１７は、アース間用ヒューズ部で２１７１，２１７２の各接続端子を備えている。なお、２１１１，２１２１，２１３１は、各接続金具又は接続線である。
【００５８】
以上の構成より成る耐雷保護装置において、樹脂製筐体２１を一体形耐雷素子２１５を挟み込むように形成し、樹脂製筐体２１の図４３に示す一方の内壁面２１０１にヒューズ／表示部２１４，２１６とアース間用ヒューズ部２１７を直接に組み付けるか、又は、図４０の要領で絶縁シートに印刷、塗布又は蒸着又は貼付けによる回路パターンを形成したものを基板２１０３として組み付け、表示要素の各部品を実装する。そして、一体形耐雷素子２１５の各接続端子位置に対向した面に図４４と図４５に示される電極端子面２１５１と２１４２と、電極端子面２１５３と２１６１と、さらには電極端子面２１５４と２１７１とを配置して、この各電極端子面同士を図４８の筐体組立時に筐体側壁又は接続金具の弾性力によって加圧接触させる。このような構成にすれば、独立した各構成要素間の電気的な接続方式が加圧による接触方式のため、各構成要素を筐体２１に組み込む作業が容易となり、筐体内の配線数が少なくなって配線ミス等のトラブルが減少する。
【００５９】
（実施の形態１６）
図４９は、図４３におけるヒューズ／表示部２１４，２１６の各々を独立したプリント基板２３上に設ける場合の形態が示される。図４９は１枚のプリント基板２３の表裏両面が示され、このプリント基板２３の片側面にパターンヒューズの電流ヒューズ２３２と引き出し端子２３４，２３６を構成し、他の片面に表示要素２３３を構成している。プリント基板２３の裏表の２３４と２３５、２３６と２３７はスルーホール接続されて電流ヒューズ２３２と表示要素２３３が並列に接続される。以上の構成により、プリント基板２３は細長の非常に小さなものとすることが可能となり、また、表示要素２３３と電流ヒューズ２３２を機能別に独立した最少の構成要素とすると共に、双方の構成要素の分離によって回路要素間が異なったライン相間交流電路電圧に対する絶縁確保が容易となり、さらには、各構成要素間の接続も容易となる効果を有する。
【００６０】
なお、図４３のアース間用ヒューズ部２１７については、図４９と同様にプリント基板に構成しても、又は、独立したヒューズであってもよい。
【００６１】
また、図５０に示すように１枚のフレキシブルなプリント基板２２上に表示要素２２２と電流ヒューズ２２３の直列回路を３つの引き出し端子２２４，２２５，２２６で構成し、プリント基板２２を２つ折りして各端子２２４，２２６を接続することで表示要素２２２と電流ヒューズ２２３を並列接続するようにしてもよい。この場合もプリント基板２２は細長の非常に小さなものとすることが可能となって、図４９と同様な効果を有する。
【００６２】
（実施の形態１７）
この実施の形態は、耐雷素子を内蔵した機器に耐雷素子の制限電圧以上の絶縁耐電圧試験をすることを可能とした耐雷保護装置であり、図５１はその基本的構造例である。図５１において２４５は筐体、２４６は基本構造が図２５や図２８の耐雷素子、２４２は手動操作接点、２４３はその操作レバーである。また、２４１は第１のアース端子、２４７は電源ライン側端子である。操作レバー２４３は、筐体２４５の外部から手動で開閉操作可能なように設けられている。この操作レバー２４３に連動する手動操作接点２４２は平常時は閉じる常閉接点であり、絶縁耐電圧試験の電圧印加時だけ手動で開放する。操作接点２４２は、その開放時における絶縁耐電圧試験時の印加電圧に耐えるようにしてある。
【００６３】
以上の構成の耐雷保護装置は電源ライン側端子２４７が電源ラインに、アース端子２４１がアース側に接続されて使用される。耐雷素子２４６を内蔵した機器の絶縁耐電圧試験は手動操作接点２４２を開いた状態で行われ、機器使用時には手動操作接点２４２を閉じた状態にされる。従って、耐雷素子２４６の素子電圧を絶縁耐電圧試験時の印加電圧より低くできる。
【００６４】
（実施の形態１８）
図５１の実施の形態１７を応用したのが図５２と図５３に示される耐雷保護装置である。図５２は上記の耐雷素子２４６と手動操作接点２４２との接続点から第２のアース端子２４８を引き出している。この第２のアース端子２４８の目的は、図５３のように複数の耐雷素子２４８３，２４８４のアース端子側を第２のアース端子２４８に接続し、電源ライン側端子２４８１，２４８２は各電源ラインに接続して使用するように構成することにある。以上の構成によれば複数の耐雷素子を電気機器の電源線のラインとアース間に組み込み、かつ、電気機器の絶縁耐電圧性能を確保する場合にあっては、耐雷素子の第２のアース端子２４８に他の手動操作接点を有していない耐雷素子のアース側端子を接続することによって、手動操作接点を内蔵した本発明の耐雷素子を１つ用意するだけで耐雷素子の素子電圧を絶縁耐電圧試験時の印加電圧より低くできる。
【００６５】
また、図５４の実施の形態は、図５３で外付けにした複数の耐雷素子２４６１，２４６２，２４６３及び電源ライン側端子２４７１，２４７２，２４７３を筐体２４５に内蔵し、一体としている。この図５４装置の場合は、図５２装置の効果に併せ、さらに複数のラインとアース間耐雷素子及び一つの手動操作接点一体形の独立した耐雷保護機器とすることができ、かつ、耐雷素子や各充電部が筐体２４５で覆われるため安全性の確保が容易であり、他の電気機器への組み込みが容易となる。
【００６６】
（実施の形態１９）
この実施の形態は、電灯線搬送方式によって宅内機器を制御又はモニタする装置を設ける管理システムを設置する場合に、電灯線の交流電路の電力供給側、つまり宅外から侵入する雷サージを宅内に侵入しないよう食い止め、一方、宅内で注入される搬送信号を宅外に漏れるのを防ぐに有効な耐雷保護装置の具体例で、図５５がシステム構成ブロック図、図５６と図５７が動作波形図である。ただし、図５６は図５５のＡ，Ｂ，Ｃ点での宅内搬送信号に対するインピーダンス波形（耐雷素子の制限電圧以上のサージ電圧侵入とした場合）であり、図５７は宅外から侵入する雷サージに対するインピーダンス波形である。
【００６７】
図５５のシステム構成ブロック図において、２５は電灯線の交流電路の入り口で、２６は引っ込み口のブレーカー、２７と３０は電灯線の交流電路である。また、２８が本発明品としての一体形耐雷素子であり、２９はブロッキングフイルターである。また、３１は宅内の搬送信号注入装置、３２は家電製品等の宅内負荷である。搬送信号注入装置３１は、宅外からの負荷指令信号等に基づいて宅内負荷３２に制御信号等の搬送信号を注入する。ブロッキングフイルター２９は、宅内側Ｃ点で搬送信号注入装置３１から注入された数百ｋＨｚの信号を宅外に漏れることを防ぐためのもので、少なくともインダクタから構成されている。
【００６８】
以上の構成において交流電路のＢ点に設けた耐雷素子２８は、サージ電圧の宅内側に対する減衰効果を高めるため耐雷素子２８の宅内側に設けたインダクタと組み合わせることが一般的であるが、図５５の実施の形態においてはインダクタより構成されるブロッキングフイルター２９の宅外側に耐雷素子２８を設け、ブロッキングフイルター２９の宅内側に搬送信号注入装置３２を設けることを特徴としている。これにより交流電路のＡ点、Ｂ点、Ｃ点における宅外から侵入する雷サ−ジ電圧によるインピーダンスは図５７に示すようにＢ点の耐雷素子２８で低く、ブロッキングフイルター２９で大きくなるため、Ｃ点での雷サージ電圧及び雷サージ電流が大きく減衰する。一方、宅内のＣ点で注入された搬送信号に対するインピーダンスは図５６に示すように、Ｂ点において急激に高くなり、これにより搬送信号がＢ点で宅外に漏れるのを防ぐ。
【００６９】
以上の構成とすることにより、耐雷素子側を宅内より注入された搬送信号が宅外に漏れるレベルを制限するためのブロッキングフイルターの構成要素の一つであるインダクタも兼ねるように構成することができて、耐雷性能を高める機能と搬送信号を宅外に漏れることを防ぐ機能とを兼ね備えた、従って、インダクタの構成要素を削減するという効果を有する。
【００７０】
また、図５５の実施の形態において、図５５の鎖線で示すように耐雷素子２８とブロッキングフイルター２９を一つの筐体３３の内部に設けるようにする実施の形態も有効である。この筐体３３を使用した場合、耐雷素子２８が持っている静電容量とインダクタの組み合わせを考慮したブロッキングフイルター２９の高周波におけるブロッキング特性とすることが可能となる。また、筐体３３で各構成要素間の配線が安定し、耐雷性能及びブロッキングフイルターの高周波特性のバラツキを抑制できる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は以下の効果を有する。
【００７２】
板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面に形成した電極の配列パターンの選択でもって単品の耐雷素子でありながら２素子或いは３素子の耐雷素子としての性能を有すため、既存の独立した２つ或いは３つの耐雷素子と比べその端子数が４個から３個、６個から４個等と少なくなり、その分、機器組み込み時に交流耐電圧性能を確保するために他の部品との絶縁離隔距離をとることが容易となり、空間容積が少なくなって機器の小形化を可能とし、更には、耐雷素子間の配線を容易にし、耐雷素子の製作を容易とするという効果と、共通電極の一体化による外部における電極間接続を不要とする効果を有する。
【００７３】
板状電圧依存性非線形電圧素子である一体形電圧素子の表裏面を階段面にして素子厚を変えることで、制限電圧の相違する複数の耐雷素子の一体化が可能となり、かつ、電圧素子の階段面の段差で隣接電極間の延面絶縁距離も大きくとれることから、一体形電圧素子の全体の面積を小さくでき、一体形電圧素子と耐雷素子の小形化が図れる。
【００７４】
板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏面上に電流ヒューズや耐雷素子劣化表示のための回路パターン等を設けることが容易であり、特に印刷パターンを形成する加工法に適することから、電流ヒューズや発光ダイオード等の表示要素の組み込み、一体化が容易となり、耐雷素子の持つ機能の多様化と多様な機能の選択が容易となる。特に、電流ヒューズを電圧素子にパターン印刷で形成して、電流ヒューズの一部を電極面積の一部にすることも容易であり、このようにすることで電流ヒューズを設けた耐雷素子が小形化され、また、電極と電流ヒューズの加工が１工程で可能となって量産性に優れる。
【００７５】
また、電流ヒューズに表示要素を並列接続することで、耐雷素子が劣化に至らない状態で電流ヒューズが熔断したときに、電流ヒューズだけを交換して耐雷素子は継続使用することができて経済的となり、また、電流ヒューズ熔断の異常時だけに表要素が点灯動作するので省電力が図れる。この場合、電流ヒューズをヒューズホルダーで耐雷素子に取り付けるようにすることで、電流ヒューズだけの交換が容易になる。
【００７６】
耐雷素子に電流ヒューズと共に表示要素を一体に取り付けることで、耐雷素子を使用する電気機器に耐雷素子の劣化を知らしめる専用の劣化表示器を別途電気機器のプリント基板上に設けることを不要とする効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を説明するための回路図。
【図２】図１回路の耐雷素子の平面図。
【図３】図１回路の耐雷素子の側面図。
【図４】図１回路の耐雷素子の裏面図。
【図５】本発明の実施の形態２を説明するための回路図。
【図６】図５回路の耐雷素子の平面図。
【図７】図５回路の耐雷素子の側面図。
【図８】図５回路の耐雷素子の裏面図。
【図９】図５回路の他の実施の形態を示す回路図。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は図６の耐雷素子による他の実施の形態を示す異なる３パターンの回路図。
【図１１】実施の形態３を説明するための回路図。
【図１２】図１１回路の耐雷素子の平面図。
【図１３】図１１回路の耐雷素子の側面図。
【図１４】図１１回路の耐雷素子の裏面図。
【図１５】実施の形態４の耐雷素子の平面図。
【図１６】図１５の耐雷素子の裏面図。
【図１７】実施の形態５の耐雷素子の平面図。
【図１８】図１７の耐雷素子の側面図。
【図１９】図１７の耐雷素子の裏面図。
【図２０】実施の形態６の耐雷素子の平面図。
【図２１】図２０の耐雷素子の側面図。
【図２２】図２０の耐雷素子の裏面図。
【図２３】実施の形態７を説明するための回路図。
【図２４】図２３の耐雷素子の平面図。
【図２５】図２３の耐雷素子の側面図。
【図２６】図２３の耐雷素子の裏面図。
【図２７】実施の形態８の耐雷素子の平面図。
【図２８】図２７の耐雷素子の側面図。
【図２９】図２７の耐雷素子の裏面図。
【図３０】実施の形態９を説明するための回路図。
【図３１】図３０の耐雷素子の平面図。
【図３２】図３０の耐雷素子の側面図。
【図３３】図３０の耐雷素子の裏面図。
【図３４】実施の形態１０の耐雷素子の平面図。
【図３５】図３４の耐雷素子の裏面図。
【図３６】図３４の耐雷素子に固着された電流ヒューズの平面図。
【図３７】（Ａ）は実施の形態１１を説明する回路図、（Ｂ）は（Ａ）の耐雷素子と組付部品の分解斜視図、（Ｃ）は（Ａ）の耐雷素子と組付部品の側面図。
【図３８】実施の形態１２の耐雷素子の分解斜視図。
【図３９】図３８の筐体の斜視図。
【図４０】実施の形態１３を説明するための耐雷素子と絶縁シートの平面図。
【図４１】実施の形態１４を説明するための一般的な回路図。
【図４２】実施の形態１４を説明するための回路図。
【図４３】実施の形態１５を説明するための回路図。
【図４４】図４３における筐体の裏面図。
【図４５】図４３における耐雷素子の平面図。
【図４６】図４５の耐雷素子の裏面図。
【図４７】図４３における筐体の裏面図。
【図４８】図４３における筐体の側断面図。
【図４９】実施の形態１６を説明するためのプリント基板の平面図と裏面図。
【図５０】図４９の応用例を示すプリント基板の平面図。
【図５１】実施の形態１７を説明するための回路図。
【図５２】実施の形態１８を説明するための回路図。
【図５３】図５２の応用例を示す回路図。
【図５４】図５２の応用例を示す回路図。
【図５５】実施の形態１９を説明するためのブロック図。
【図５６】図５５の宅内搬送信号に対するインピーダンス波形図。
【図５７】図５５の雷サージに対するインピーダンス波形図。
【図５８】一般的な耐雷素子の使用例を示す回路図。
【図５９】基本的な耐雷素子の使用例を示す回路図。
【図６０】基本的な耐雷素子と短絡バー端子の直列回路図。
【符号の説明】
１〜３ 耐雷素子
４１ 板状電圧依存性非線形電圧素子、一体形電圧素子
４２〜４４ 電極
４５ 共通電極
４６，４７ 電極
４８ 共通電極
５〜７ 耐雷素子
Ｇ 放電ギャップ
Ｔ 温度ヒューズ
５１ 第１の電極（共通電極）
５２ 第２の電極
５３ 第３の電極（共通電極）
５４ 第４の電極
８ 絶縁被膜
９１ 電圧素子
９２〜９４ 電極
９５ 共通電極
１０１ 電圧素子
１０２〜１０４ 電極
１０５ 共通電極
１１１ 電圧素子
１１２，１１３ 電極
１１４ 電流ヒューズ
１５１ 電圧素子
１５２１〜１５２３ 電極
１５３ 共通電極
１５４１〜１５４３ 電流ヒューズ
１７３ 電流ヒューズ
１７４ 耐雷素子
１８２ 電圧素子
１８２１ 電流ヒューズ
１８３ 筐体
１８３１ 消弧室
１９ 絶縁シート
１９２ 電流ヒューズ
２０２ 電流ヒューズ
２０３ 耐雷素子
２０５ 表示要素
２１ 筐体
２１５ 耐雷素子
２２，２３ プリント基板
２３２ 電流ヒューズ
２３３ 表示要素
２４２ 手動操作接点
２４３ 操作レバー
２４５ 筐体
２４６ 耐雷素子
２４８ アース端子
２８ 耐雷素子
２９ ブロッキングフィルター
３３ 筐体
Claims (15)
- 交流電路のライン相間及びライン相とアース間に設置される電圧依存性非線形耐雷素子であって、板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面の一方に２つの第１の電極と第２の電極を固着し、他方に２つの第３の電極と第４の電極を固着すると共に、第１の電極を第３の電極の半分と第４の電極の全面と対向する第１の共通電極とし、第３の電極を第１の電極の半分と第２の電極の全面と対向する第２の共通電極として、第１と第３の電極間と第１と第４の電極間と第２と第３の電極間で形成される３つの耐雷素子部を一体化したことを特徴とする耐雷素子。
- 板状電圧依存性非線形電圧素子の表裏両面に固着された電極の外面を、各電極の外面一部を外部端子との電気的圧接接続面として露呈させて絶縁被膜で被覆したことを特徴とする請求項１に記載の耐雷素子。
- 板状電圧依存性電圧素子の表裏両面の少なくとも一方を階段面にして、この階段面の各段面における素子厚を複数段階に設定し、この複数の素子厚の部所に耐雷素子部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の耐雷素子。
- 板状電圧依存性電圧素子の表裏両面に電極を固着すると共に、表裏両面の少なくとも一方に耐雷素子劣化時に劣化耐雷素子を交流電路より切り離すための電流ヒューズを一体に固定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の耐雷素子。
- 電流ヒューズの一部が電極と一体成形されて、この電極の一部を構成することを特徴とする請求項４記載の耐雷素子。
- 電流ヒューズが電極より低温で溶融する金属で形成されて温度ヒューズを兼ねることを特徴とする請求項４記載の耐雷素子。
- 電流ヒューズを耐雷素子に被着された絶縁被膜上に固定したことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の耐雷素子。
- 電流ヒューズをヒューズホルダーを介して耐雷素子に固定したことを特徴とする請求項４又は６記載の耐雷素子。
- 電流ヒューズを絶縁体シートを介して耐雷素子に固定したことを特徴とする請求項４又は６記載の耐雷素子。
- 電流ヒューズに、この電流ヒューズが熔断すると通電して点灯表示する表示要素を並列接続したことを特徴とする請求項４乃至９のいずれかに記載の耐雷素子。
- 電流ヒューズと表示要素を構成する回路部を耐雷素子に被着された薄膜状の回路パターンの一部として形成し、かつ、表示要素部品を実装したことを特徴とする請求項１０記載の耐雷素子。
- 請求項４の耐雷素子を絶縁性筐体に収納すると共に、前記筐体の内壁一部に耐雷素子に固定された電流ヒューズを収納する消弧室を形成したことを特徴とする耐雷保護装置。
- 消弧室に消弧剤を収容したことを特徴とする請求項１２記載の耐雷保護装置。
- 請求項２の耐雷素子を開閉式の絶縁性筐体に収納すると共に、耐雷素子を位置決め収納して前記筐体を閉じるときに、この筐体の内壁に形成した回路パターンの一部を耐雷素子の電圧素子に被覆された絶縁被膜から露呈する電極の圧接接続面に弾圧接触させて、耐雷素子と筐体の回路パターンを電気的接続すること特徴とする耐雷保護装置。
- 電流ヒューズと表示要素を並列接続したものを独立した１つの構成部品としてプリント基板によって形成したことを特徴とする請求項１４記載の耐雷素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001121328A JP4767432B2 (ja) | 2000-11-27 | 2001-04-19 | 耐雷素子及び耐雷保護装置 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-359736 | 2000-11-27 | ||
| JP2000359736 | 2000-11-27 | ||
| JP2000359736 | 2000-11-27 | ||
| JP2001121328A JP4767432B2 (ja) | 2000-11-27 | 2001-04-19 | 耐雷素子及び耐雷保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002223523A JP2002223523A (ja) | 2002-08-09 |
| JP4767432B2 true JP4767432B2 (ja) | 2011-09-07 |
Family
ID=26604632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001121328A Expired - Lifetime JP4767432B2 (ja) | 2000-11-27 | 2001-04-19 | 耐雷素子及び耐雷保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4767432B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5215702B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2013-06-19 | 均 木嶋 | 雷保護装置、雷保護機能付分電盤 |
| JP2009240029A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Hitoshi Kijima | 雷保護装置、収納ボックス |
| CN102881389B (zh) * | 2012-09-28 | 2015-07-08 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 压敏电阻器及其制备方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5658806A (en) * | 1979-10-20 | 1981-05-22 | Matsushita Electric Works Ltd | Manufacture of aggregate wood |
| JPS56169734A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method of recovering waste heat of sintering exhaust gas |
| JPS5869441A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-25 | 日立電子株式会社 | 電力線搬送装置のサ−ジ吸収回路 |
| JPS5878743A (ja) * | 1982-10-21 | 1983-05-12 | 太平洋セメント株式会社 | 紙容器の製造方法 |
| JPS59117103A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | Hitachi Ltd | 油入電気機器用タンク |
| JPS60250739A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 遠隔制御用端末器 |
| JPS61430A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 選択性ガス透過膜 |
| US5130884A (en) * | 1986-10-28 | 1992-07-14 | Allina Edward F | Parallel electrical surge-protective varistors |
| JPH063038B2 (ja) * | 1987-09-11 | 1994-01-12 | ナショナル住宅産業株式会社 | バルコニー取付部の構造 |
| JPH01146305A (ja) * | 1987-12-03 | 1989-06-08 | Nec Corp | 金属酸化物バリスタ |
| JPH0513205A (ja) * | 1991-07-08 | 1993-01-22 | Tdk Corp | 過電流過電圧保護素子 |
| JPH05284732A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Fujitsu General Ltd | 耐サージ用電源回路 |
| JPH0898401A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-04-12 | Nissin Electric Co Ltd | サージ保護回路 |
| JPH09129403A (ja) * | 1995-11-02 | 1997-05-16 | Tama Electric Co Ltd | ヒューズ付きバリスタ |
| JPH10326702A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サージ吸収器 |
-
2001
- 2001-04-19 JP JP2001121328A patent/JP4767432B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002223523A (ja) | 2002-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5412526A (en) | Surge arrester circuit and housing therefor | |
| US6055147A (en) | Apparatus for providing independent over-current protection to a plurality of electrical devices and transient-voltage suppression system employing the apparatus | |
| JP6134452B1 (ja) | サージ保護機能を備えたライトコントローラ | |
| US4161762A (en) | Gas tube arrester protector and method of assembling the protector | |
| JP5278846B2 (ja) | 切り離し機構付ｓｐｄ | |
| CA2226613C (en) | Surge protection system including proper operation indicator | |
| CN102906826B (zh) | 过压保护元件 | |
| US10098200B2 (en) | Photocontrol device with a surge protection function | |
| KR101179879B1 (ko) | 조합식 서지보호기 | |
| US5029302A (en) | Fail safe gas tube | |
| EP3384509B1 (en) | Varistors | |
| JP4767432B2 (ja) | 耐雷素子及び耐雷保護装置 | |
| JP2014155340A (ja) | サージ防護装置 | |
| CN101986399A (zh) | 过电压保护元件 | |
| US6212055B1 (en) | Self-healing capacitor | |
| CN202206074U (zh) | 保护性电气布线设备 | |
| RU2689299C2 (ru) | Устройство для защиты электрооборудования | |
| US5774317A (en) | Plug-through transient voltage surge suppression | |
| CN211125218U (zh) | 压敏电阻防护结构及控制柜 | |
| JP3013803B2 (ja) | 分電盤 | |
| JP2513859Y2 (ja) | 保安装置 | |
| JP2002252922A (ja) | 避雷器 | |
| JP2003022883A (ja) | 耐雷保護装置 | |
| US5282108A (en) | Surge protector for a watthour meter | |
| GB2224402A (en) | Solid state station protector device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080414 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090807 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091111 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100216 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100415 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110531 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110615 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4767432 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |