JP6170466B2 - Surge protector - Google Patents
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Description
本発明は、サージ保護装置に関し、より詳細には、サージから通信機器や家電製品を保護するためのサージ保護装置に関する。 The present invention relates to a surge protection device, and more particularly, to a surge protection device for protecting communication equipment and home appliances from a surge.
従来、ICT(Information and Communication Technology:情報通信技術)装置等の電気通信機器や、エアコン・冷蔵庫等の家電製品を雷サージから保護するため、バリスタやアレスタ等のサージ保護素子を設けたサージ保護装置を、通信機器や家電製品の電源プラグ付近に設置する技術が知られている。 Conventionally, surge protection devices provided with surge protection elements such as varistors and arresters to protect telecommunications equipment such as ICT (Information and Communication Technology) devices and home appliances such as air conditioners and refrigerators from lightning surges. There is known a technique for installing a device near a power plug of a communication device or home appliance.
図1に従来のサージ保護装置を含む回路の一例を示す。従来のサージ保護装置1は、交流電源2と、交流電源2から出力された交流電流が供給される負荷3との間に設置される。従来のサージ保護装置1は、印加される電圧が一定の値を超えると抵抗値が低くなるバリスタ11と、バリスタ11の表面の温度を検出し、検出した温度が一定の値を超えると溶断する温度ヒューズ12と、入力される電流が一定の電流値を超えると溶断する電流ヒューズ13とを備える。
FIG. 1 shows an example of a circuit including a conventional surge protection device. A conventional surge protection device 1 is installed between an AC power source 2 and a
通常、交流電源2から交流電流を負荷3に供給している場合、バリスタ11の抵抗値が非常に高いため、バリスタ11に流れる電流値は0に近い。一方、雷サージが発生した場合、交流電源2と負荷3との間に接続された2本の電線に異常に高い電圧が印加され、従来のサージ保護装置1内のバリスタ11の抵抗値が低下する。よって、大きな電流がバリスタ11に流れ、負荷3には大きな電流が流れないことになり、負荷3を雷サージから保護することが可能となる。ここで、サージ保護装置1は、雷サージが発生した場合、バリスタ11が破壊され劣化し、交流電源2と負荷3との間に接続された2本の電線が短絡する可能性がある。
Normally, when an alternating current is supplied from the alternating current power source 2 to the
従来のサージ保護装置1において、バリスタ11が劣化して、交流電源2と負荷3との間に接続された2本の電線が短絡した場合を考える。負荷3に交流電源2からの交流電流を供給している状態において、劣化したバリスタ11には大きな短絡電流が流れ、負荷3に充分な電流が供給されなくなる。そこで、従来のサージ保護装置1の構成によって、バリスタ11に接続された電流ヒューズ13に大きな短絡電流が流れるため、電流ヒューズ13が溶断し、バリスタ11に流れる電流を遮断し、負荷3に適切な電流を供給することが可能となる。
In the conventional surge protection device 1, consider a case where the
従来のサージ保護装置1において、バリスタ11が劣化して、交流電源2と負荷3との間に接続された2本の電線がバリスタ11を介して低インピーダンスで接続した場合を考える。負荷3に交流電源2からの交流電流を供給している状態において、バリスタ11に流れる電流が、電流ヒューズ13を溶断するには至らない電流量である場合、劣化したバリスタ11には比較的大きな電流が継続的に流れることになる。劣化したバリスタ11に電流が継続的に流れると、バリスタ11が過熱して発火する場合がある。また、バリスタ11が絶縁性の樹脂製の容器(不図示)に覆われている場合、バリスタ11が発火すると、絶縁性の樹脂に燃え移り、炎が容器外に拡大する可能性があった。
In the conventional surge protection device 1, consider a case where the
そこで、バリスタ11を難燃性樹脂の容器に収納することで外部への延焼を抑止しようとする技術が知られている。しかし、バリスタ11に電流が流れ続ける場合、バリスタ11において熱が発生し続け、難燃性樹脂の容器に継続的に熱が与えられる結果、難燃性樹脂の容器が変形し、バリスタ11の外側にも炎が拡大する可能性がある。
従来のサージ保護装置1では、バリスタ11が過熱した場合に備えて温度ヒューズ12を用い、温度ヒューズ12によって電流を遮断することで、バリスタ11の発火を抑制している。具体的には、バリスタ11に隣接するように温度ヒューズ12を設置する。そして、バリスタ11が過熱した場合、温度ヒューズ12が溶断し、バリスタ11への電流の供給が停止し、バリスタ11の熱の発生を抑えられる結果、バリスタ11が発火に至ることを抑止することが可能となる。よって、従来のサージ保護装置1が、温度ヒューズ12を備えることによって、バリスタ11の異常過熱の原因で発火した炎で、バリスタ11の外部が延焼することを防止している(非特許文献1を参照)。
Therefore, a technique is known in which the
In the conventional surge protection device 1, the
しかしながら、従来のサージ保護装置1において、例えば、雷サージを受けてバリスタ11が破壊されたとき、バリスタ11が火花を発生して発火する場合がある。バリスタ11が発火すると、バリスタ11の表面の温度が急激に上昇し、温度ヒューズ12が溶断する前に、バリスタ11の発火がバリスタ11の外側に燃え広がる可能性があるという問題があった。
However, in the conventional surge protection device 1, for example, when the
また、バリスタ11が樹脂製の容器に覆われていた場合、樹脂製の容器がバリスタ11の発火の熱によって変形し、樹脂製の容器に隙間が生じた場合、隙間からバリスタ11にほこりなどの可燃物が付着して引火する結果、外部への延焼が生じるという問題があった。
Further, when the
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、サージ保護装置の外側への延焼を抑制するためのサージ保護装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a problem, The place made into the objective is to provide the surge protective device for suppressing the fire spread to the outer side of a surge protective device.
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、サージ保護装置であって、サージ保護素子と、前記サージ保護素子の一方の電極と接続された第1の電極と、前記サージ保護素子の他方の電極と接続された第2の電極と、前記サージ保護素子を密封する金属製容器とを備え、前記第1の蓋部には前記第1の電極が差し込まれ、前記第2の蓋部には前記第2の電極が差し込まれ、前記金属製容器の内側および外側の表面は、絶縁材料で皮膜処理され、前記絶縁材料で皮膜処理された金属製容器の外側は、前記差し込まれた第1の電極の一部および前記差し込まれた第2の電極の一部が露出するように断熱材料で覆われることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a surge protection device according to a first aspect of the present invention, wherein the surge protection device is connected to a surge protection element and one electrode of the surge protection element. An electrode, a second electrode connected to the other electrode of the surge protection element, and a metal container for sealing the surge protection element, wherein the first electrode is inserted into the first lid portion The second electrode is inserted into the second lid, the inner and outer surfaces of the metal container are coated with an insulating material, and the metal container is coated with the insulating material. The outside is covered with a heat insulating material so that a part of the inserted first electrode and a part of the inserted second electrode are exposed.
以上説明したように、本発明によれば、バリスタが発火しても密閉された金属容器により外部に延焼することを抑制することが可能となる。また、本発明によれば、バリスタによる感電を絶縁材料によって防止し、かつ絶縁材料の劣化を抑制することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the spread of fire to the outside by a sealed metal container even if the varistor ignites. Further, according to the present invention, it is possible to prevent electric shock from the varistor by the insulating material and to suppress the deterioration of the insulating material.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図2に本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置を含む回路の一例を示す。本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置4は、交流電源2と、交流電源2から出力された交流電流が供給される負荷3との間に設置される。
<First Embodiment>
FIG. 2 shows an example of a circuit including the surge protection device according to the first embodiment of the present invention. The
図3に本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置の斜視図の一例を示す。図4に本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置の一例を示す。図4(a)に本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置4の全体の平面図の一例を示し、図4(b)に本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置4の全体のA−A’断面図の一例を示す。本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置4は、交流電源2と負荷3との間に接続された2本の電線にそれぞれ接続される第1の電極401および第2の電極402と、第1の電極401および第2の電極402に接続されるバリスタ41とを備える。本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置4は、バリスタ41を密封する金属製容器420と、金属製容器420の全体を覆うように断熱材料で形成された断熱性容器430とを備える。
FIG. 3 shows an example of a perspective view of the surge protection device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 shows an example of the surge protection device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A shows an example of an overall plan view of the
金属製容器420は、例えば、耐熱かつ絶縁材料440であるテフロン(登録商標)でコーティング(皮膜処理)される。よって、金属製容器420内でバリスタ41が劣化し、バリスタ41の一部が金属製容器420内部に接触したとしても、コーティングされた絶縁材料440により、金属製容器420の外側の表面で感電することを防止する。また、第1の電極401と金属製容器420との間(B)、および第2の電極402と金属製容器420との間(C)で、電極から金属製容器420に電流が流れることも抑止している。なお、金属製容器420を構成する材料が絶縁特性を有してもよい。
The
図4(c)に本発明の第1の実施形態にかかる、第1の電極401および第2の電極402とバリスタ41との接続例における平面図を示し、図4(d)に本発明の第1の実施形態にかかる、第1の電極401および第2の電極402とバリスタ41との接続例におけるA−A’断面図を示す。バリスタ41の一方の電極は、第1の電極401に接続され、バリスタ41の他方の電極は、第2の電極402に接続される。
FIG. 4 (c) shows a plan view of a connection example between the
図4(e)に本発明の第1の実施形態にかかる、金属製容器420の平面図の一例を示し、図4(f)に本発明の第1の実施形態にかかる、金属製容器420のA−A’断面図の一例を示す。金属製容器420は、第1の電極401が差し込まれる穴を有する第1の蓋部421と、第2の電極402が差し込まれる穴を有する第2の蓋部422と、円筒部423とを備える。第1の蓋部421および第2の蓋部422は、電極を差し込むことができる穴をくり抜いた円盤形状をしている。金属製容器420は、第1の蓋部421および第2の蓋部422を円筒部423の頂部および底部に接合した形状をしている。本発明の第1の実施形態では、第1の電極401および第2の電極402に接続されるバリスタ41が、金属製容器420の円筒部423に収納され、金属製容器420は、密閉された状態になっている。つまり、バリスタ41は、金属製容器420によって密封された状態になっている。
FIG. 4 (e) shows an example of a plan view of the
図4(g)に本発明の第1の実施形態にかかる、断熱性容器430の平面図の一例を示し、図4(h)に本発明の第1の実施形態にかかる、断熱性容器430のA−A’断面図の一例を示す。断熱性容器430は、上蓋部(第3の蓋部)431と、下蓋部(第4の蓋部)432と、中筒部433とで構成されている。断熱性容器430の上蓋部431は、厚みのある円筒の形状を有しており、上蓋部431には第1の電極401を差し込むことができ、断熱性容器430の下蓋部432も同様に、厚みのある円筒の形状を有しており、下蓋部432には第2の電極402を差し込むことができる。中筒部433もまた、厚みのある円筒の形状を有しており、絶縁材料440でコーティングされた金属製容器420が収納可能である。
FIG. 4 (g) shows an example of a plan view of the
断熱性容器430の上蓋部431には、第1の電極401の一部が露出し、断熱性容器430の下蓋部432には、第2の電極402の一部が露出している。すなわち、絶縁材料440で皮膜処理された金属製容器420の外側は、第1の蓋部421に差し込まれた第1の電極401の一部および第2の蓋部422に差し込まれた第2の電極402の一部が露出するように断熱材料で覆われる。別の見方をすれば、絶縁材料440で皮膜処理された金属製容器420が、上蓋部431に差し込まれた第1の電極401の一部および下蓋部432に差し込まれた第2の電極402の一部が断熱性容器430の外側に露出するように断熱性容器430に収納されるとも言える。
A part of the
露出した第1の電極401および第2の電極402には、交流電源2と負荷3との間に接続された2本の電線にそれぞれ接続される。
The exposed
本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置4において、例えば、雷サージを受けてバリスタ41が破壊され、バリスタ41が火花を発生して発火し、バリスタ41の表面の温度が急激に上昇したと仮定する。本発明の第1の実施形態にかかるサージ保護装置4の構成により、バリスタ41の急激な温度上昇で発火したとしても、密閉された金属製容器420により熱が遮断され、サージ保護装置4の外側への延焼が抑止される。また、金属製容器420が密閉されているため、バリスタ41の発火により発生した可燃性のガスや炎が金属製容器420の外へ流出するのを防止することが可能となる。
In the
また、金属製容器420の外側と内側の表面が絶縁材料でコーティングされているため、金属製容器420で感電する危険性を軽減することができる。さらに、金属製容器420の表面が断熱材料によって覆われているため、金属製容器420の表面にコーティングされた絶縁材料を熱から保護し、絶縁材料が熱によって変形したり劣化したりすることを防止することが可能となる。
Further, since the outer and inner surfaces of the
なお、本実施形態にかかるサージ保護装置4では、バリスタ41を用いて構成しているが、バリスタ41をアレスタや、他のサージ保護素子で代用してもよい。
In the
また、本実施形態にかかるサージ保護装置4は、図3では円柱を組合わせたような外形であるが、これに限られない。
Moreover, although the surge
本実施形態によれば、バリスタが発火しても密閉された金属容器により外部に延焼することを抑制することが可能となる。また、本実施形態によれば、バリスタによる感電を絶縁材料によって防止し、かつ絶縁材料の劣化を抑制することが可能となる。 According to this embodiment, even if the varistor ignites, it is possible to suppress the spread of fire to the outside by the sealed metal container. Further, according to the present embodiment, it is possible to prevent electric shock from the varistor by the insulating material and to suppress the deterioration of the insulating material.
本発明の別の実施形態にかかるサージ保護装置は、電流ヒューズ、温度ヒューズを備えてもよい。電流ヒューズは、交流電源2と負荷3との間に接続された2本の電線と、第1の電極401または第2の電極402との間に挿入されてもよい。温度ヒューズは、交流電源2と負荷3との間に接続された2本の電線と、第1の電極401または第2の電極402との間に挿入され、且つ、断熱性容器430に隣接するように設置されてもよい。
The surge protection device according to another embodiment of the present invention may include a current fuse and a thermal fuse. The current fuse may be inserted between the two electric wires connected between the AC power supply 2 and the
1、4 サージ保護装置
2 交流電源
3 負荷
11、41 バリスタ
12 温度ヒューズ
13 電流ヒューズ
401 第1の電極
402 第2の電極
420 金属製容器
421 第1の蓋部
422 第2の蓋部
423 円筒部
430 断熱性容器
431 上蓋部
432 下蓋部
433 中筒部
440 絶縁材料
DESCRIPTION OF
Claims (2)
サージ保護素子と、
前記サージ保護素子の一方の電極と接続された第1の電極と、
前記サージ保護素子の他方の電極と接続された第2の電極と、
第1の蓋部と第2の蓋部とを有し、前記サージ保護素子を密封する金属製容器とを備え、
前記第1の蓋部には前記第1の電極が差し込まれ、前記第2の蓋部には前記第2の電極が差し込まれ、
前記金属製容器の内側および外側の表面は、絶縁材料で皮膜処理され、
前記絶縁材料で皮膜処理された金属製容器の外側は、前記第1の蓋部に差し込まれた第1の電極の一部および前記第2の蓋部に差し込まれた第2の電極の一部が露出するように断熱材料で覆われることを特徴とするサージ保護装置。 A surge protection device,
A surge protection element;
A first electrode connected to one electrode of the surge protection element;
A second electrode connected to the other electrode of the surge protection element;
A first lid and a second lid, and a metal container for sealing the surge protection element;
The first electrode is inserted into the first lid, the second electrode is inserted into the second lid,
The inner and outer surfaces of the metal container are coated with an insulating material,
The outside of the metal container coated with the insulating material has a part of the first electrode inserted into the first lid part and a part of the second electrode inserted into the second lid part. A surge protection device that is covered with a heat insulating material so as to be exposed.
前記断熱性容器は、第3の蓋部と第4の蓋部とを有し、
前記第3の蓋部には前記第1の電極が差し込まれ、前記第4の蓋部には前記第2の電極が差し込まれ、
前記絶縁材料で皮膜処理された金属製容器は、前記第3の蓋部に差し込まれた第1の電極の一部および前記第4の蓋部に差し込まれた第2の電極の一部が前記断熱性容器の外側に露出するように前記断熱性容器に収納されることを特徴とする請求項1に記載のサージ保護装置。 A heat insulating container for storing the metal container;
The heat insulating container has a third lid portion and a fourth lid portion,
The first electrode is inserted into the third lid, the second electrode is inserted into the fourth lid,
The metal container coated with the insulating material has a part of the first electrode inserted into the third lid part and a part of the second electrode inserted into the fourth lid part. The surge protection device according to claim 1, wherein the surge protection device is housed in the heat insulating container so as to be exposed to the outside of the heat insulating container.
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