JP7079975B2 - Manufacturing method of discharge type surge absorbing element - Google Patents

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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。 In the present invention, a plurality of discharge electrodes are arranged in parallel across a discharge gap in an airtight container made of glass, a conductive film for generating a trigger discharge is arranged, and a discharge gas is further enclosed in the airtight 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 kind of discharge type surge absorbing element. The discharge type surge absorbing element 001 is a pair of elongated round bar-shaped discharge electrodes 003 in an airtight container 002 made of glass. , 003 and a trigger discharge member 004 made of ceramics such as forsterite, alumina, and steatite, which are insulating materials, are enclosed.

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 pair of discharge electrodes 003 and 003.
Further, one end of the lead terminals 006 and 006 is connected to the lower ends of the discharge electrodes 003 and 003, and the other end of the lead terminals 006 and 006 penetrates the sealing portion 007 of the airtight container 002. Is derived to the 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 and a nickel alloy having excellent oxidation resistance such as a nickel-manganese (Ni-Mn) alloy.
Further, on the surface of the discharge electrode 003, a film 009 containing a substance having good electron emission characteristics is formed.

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 arranged on the sealing portion 007 of the airtight container 002, and as shown in an enlarged manner in FIGS. 7 and 8, the substantially elliptical main body portion 010 and the main body portion 010 are provided. It has a pair of holes 011 and 011 that penetrate vertically.
The holes 011 and 011 have substantially the same diameter as the external 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。
Between the pair of holes 011 and 011 of the trigger discharge member 004, a conductive film 012 made of a carbon-based material or the like protrudes from the surface of the main body 010 at a predetermined height (for example, a height of about 1 mm). A convex portion 013 is formed, and a part of both end edges of the convex portion 013 is inserted into the holes 011 and 011 with a small discharge gap 015 as shown in FIG. The discharge electrodes 003 and 003 are arranged along approximately half the circumference of the outer surface 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 arranged so as to face each other across the outer surface on the inner side of the discharge electrodes 003 and 003 with the minute discharge gap 015 in between. Has been done. The minute discharge gap 015 is set in the range of, for example, 10 to 50 μm.
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。 The airtight container 002 is filled with a predetermined discharge gas, for example, a rare gas such as argon, neon, helium, or xenone, or an inert gas such as nitrogen gas, or a mixed gas.

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, the electric field is concentrated in the minute discharge gap 015 between the conductive coating 012 and each of the discharge electrodes 003 and 003. As a result, electrons are emitted into the minute discharge gap 015 to generate a trigger discharge. This trigger discharge then shifts to glow discharge due to the electron priming effect. Then, this glow discharge is transferred to the discharge gap 005 due to the increase in 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Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-334765 特開2005-190803号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-19803 特開2012-155882号公報(図1~図3参照)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-155882 (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 discharge type surge absorbing element 001, since the conductive coating 012 that generates a trigger discharge between the discharge electrodes 003 and 003 is arranged in the airtight container 002, the conductive coating 012 is adhered to the surface. A trigger discharge member 004 made of ceramic was required.
Therefore, it is necessary to manufacture and prepare the trigger discharge member 004 to which the conductive coating 012 is adhered, and to assemble the discharge electrodes 003 and 003 and the lead terminals 006 and 006 to the trigger discharge member 004. Due to the need for the discharge member 004, the manufacturing process is complicated and the cost is high.

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-mentioned conventional problems, and an object thereof is a discharge type surge absorbing element capable of arranging a conductive film for generating a trigger discharge in an airtight container by a simple method. It is to realize the 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、
両端が開口した細長いガラス管を回転させる工程、
上記ガラス管を回転させた状態で、インクジェット装置のノズルの先端から、ガラス管内面の所定位置に向かって、上記分散液の液滴を噴射し、以て、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, the method for manufacturing a discharge type surge absorbing element according to claim 1 of the present invention is used.
A step of preparing a dispersion liquid obtained by mixing a powder of a conductive material in a solvent and a resin adhesive.
The process of rotating an elongated glass tube with both ends open,
With the glass tube rotated, droplets of the dispersion liquid are ejected from the tip of the nozzle of the inkjet device toward a predetermined position on the inner surface of the glass tube, whereby the dispersion liquid is formed into a band on the inner surface of the glass tube. The process of applying to form a conductive film,
A plurality of discharge electrodes to which one end of a lead terminal is connected are inserted into a glass tube through an opening at one end while holding a plurality of discharge electrodes connected 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 you like,
A process in which the vicinity of one end opening of a glass tube is heated and melted, the melted portion is crushed inward and sealed, and a sealing portion is formed.
A process of filling the glass tube with an electric discharge gas and then heating and melting the other end opening of the glass tube to seal it tightly.
It is characterized by having.

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 a discharge type surge absorbing element according to claim 1.
The powder of the conductive material is characterized by being 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、気密容器の基となるガラス管を回転させた状態で、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、上記ガラス管内面の所定位置に向かって噴射するという簡易な工程により、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 method for manufacturing the discharge type surge absorbing element of the present invention includes a process of manufacturing and preparing a trigger discharge member 004 such as the conventional discharge type surge absorbing element 001, discharge electrodes 003 and 003 to the trigger discharge member 004, and lead terminals 006. The assembly process of 006 is unnecessary.
That is, in the method of manufacturing the discharge type surge absorbing element of the present invention, the powder of the conductive material is mixed in the solvent and the resin adhesive in a state where the glass tube which is the base of the airtight container is rotated. A conductive film to be arranged on the inner surface of the airtight container can be formed by a simple step of injecting droplets of the dispersion liquid toward a predetermined position on 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。
The 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-shaped 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 pair of 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 a lead terminal 18 or 18 made of a Dumet wire (copper-coated iron-nickel alloy wire), a 42-6 alloy wire, or the like is connected to the lower ends of the discharge electrodes 14 and 14, and the lead terminal 18 is connected. The other end of, 18 is led out to the outside through the sealing portion 12a of the airtight container 12.

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, on the surface of the discharge electrode 14, a film 20 containing a substance having good electron emission characteristics is formed.

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, for example, by a coating film 20 containing a carbonate of an alkali metal and / or an alkaline earth metal 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。 Cs 2 CO 3 (cesium carbonate) can be preferably used as the carbonate of the alkali metal, and BaCO 3 (barium carbonate), (Ba, Sr,) can be preferably used as the carbonate of the alkaline earth metal. 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 a discharge electrode obtained by adding a carbonate powder of an alkali metal and / or a carbonate powder of an alkaline earth metal and a powder of titanium carbide to a binder composed of a sodium silicate solution and pure water. 14 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. The discharge gas corresponds to, for example, a rare gas such as argon, neon, helium, or xenone, or a simple substance or a mixed gas of an inert gas such as nitrogen gas.

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。
A conductive film 22 containing a conductive material having good electron emission characteristics is adhered to the inner surface of the airtight container 12 made of glass. In the case of this 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 adhered to the inner surface of the airtight container 12 in a band shape surrounding the pair of discharge electrodes 14 and 14 in a direction intersecting the pair of discharge electrodes 14 and 14. It is formed.
In the present embodiment, the band-shaped conductive coating 22 is seamlessly formed over the entire inner surface of the airtight container 12 to surround the entire pair of discharge electrodes 14 and 14 (see FIG. 2).
The band-shaped conductive coating 22 may be formed so that there is a notch on the inner surface of the airtight 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 type surge absorbing element 10 is manufactured by the following process.
First, an elongated cylindrical transparent glass tube 24 having both ends opened, which is the base of the airtight 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。
作製した上記インク状の分散液はインクジェット装置に供給しておく。
Further, the powder of the conductive material constituting the conductive coating 22 is mixed in the solvent and the resin adhesive to prepare an ink-like dispersion liquid in which the powder of the conductive material is mixed. In this embodiment, carbon-based powders such as graphite, carbon black, and carbon nanotubes are used as the conductive material.
Examples of the solvent include alcohol-based solvents, methyl ethyl ketone-based solvents, acetone-based solvents, and water-based solvents.
Further, the resin adhesive corresponds to an adhesive of a cellulosic resin, an acrylic resin, an epoxy resin, or a urethane resin.
The produced ink-like dispersion liquid is supplied to the inkjet device.

次に、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。
そして、ガラス管24を連続的に回転させた状態で、インクジェット装置のノズル26の先端から、ガラス管24内面の所定位置に向かって、上記分散液30の液滴を斜め上方から連続的に噴射する。
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を連続的に何度も回転させることにより、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。
また、ガラス管24の回転数及び回転速度、インクジェット装置のノズル26先端から噴射する分散液30の液滴の噴射量・噴射時間を適宜調整することにより、分散液30を、ガラス管24内面の非全周に切れ目が有るよう帯状に塗布することもできる。
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, the glass tube 24 is rotated in 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).
Then, with the glass tube 24 continuously rotated, the droplets of the dispersion liquid 30 are continuously ejected from the tip of the nozzle 26 of the inkjet device toward a predetermined position on the inner surface of the glass tube 24 from diagonally above. do.
As a result, as shown in FIG. 3B, the dispersion liquid 30 is applied in a band shape on the inner surface of the glass tube 24.
At this time, by continuously rotating the glass tube 24 many times, the dispersion liquid 30 can be applied in a band shape without a break over the entire circumference of the inner surface of the glass tube 24.
Further, by appropriately adjusting the rotation speed and rotation speed of the glass tube 24 and the injection amount and injection time of the droplets of the dispersion liquid 30 ejected from the tip of the nozzle 26 of the inkjet device, the dispersion liquid 30 can be applied to the inner surface of the glass tube 24. It can also be applied in a strip shape so that there is a cut on the non-total circumference.
After that, the dispersion liquid 30 dries to form the conductive film 22 of the discharge type surge absorbing element 10.

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, the pair of discharge electrodes 14 and 14 to which one ends of the lead terminals 18 and 18 are connected are inserted into the glass tube 24 through the opening at one end while holding the pair of discharge electrodes 14 and 14 in parallel with a predetermined gap. Store the terminals 18 and 18 so that the other ends protrude from the glass tube to the outside.

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 to seal the glass tube 24 to form the sealing 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, and the air inside is discharged to bring the inside of the glass tube into a high vacuum state, and then the discharge gas is filled.
Next, the discharge type surge absorbing element 10 is completed by airtightly sealing the opening at the other end of the glass tube 24 by heating and melting it to seal it.

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、気密容器12の基となるガラス管24を回転させた状態で、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、上記ガラス管24内面の所定位置に向かって噴射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 manufacturing method of the present invention is a step of manufacturing and preparing a trigger discharge member 004 such as a conventional discharge type surge absorbing element 001, and a step of 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 production method of the present invention, in a state where the glass tube 24 which is the base of the airtight container 12 is rotated, the powder of the conductive material is mixed in the solvent and the resin adhesive to form the dispersion liquid 30. The conductive film 22 arranged on the inner surface of the airtight container 12 can be formed by a simple step of ejecting the droplets toward a predetermined position on the inner surface of the glass tube 24.

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 configuration via the lead terminals 18 and 18, electrons are generated between the conductive coating 22 formed on the inner surface of the airtight container 12 and the discharge electrodes 14 and 14. Is released and a trigger discharge occurs.
This trigger discharge then shifts to glow discharge due to the electron priming effect. Then, this glow discharge is transferred to the discharge gap 16 due to the increase in the surge current, and further shifts to the 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, 14, trigger discharge is generated over a wide range between the conductive coating 22 and the respective discharge electrodes 14, 14. be able to.
In particular, as in the present embodiment, when a band-shaped conductive coating 22 is formed on the entire inner surface of the airtight 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. 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。 Therefore, in the discharge type surge absorbing element 10 of the present invention, the conductive coating 22 that generates a trigger discharge between the discharge electrodes 14 and 14 is formed on the inner surface of the airtight container 12 made of glass. The trigger discharge member 004 in the conventional discharge type surge absorbing element 001 is unnecessary, and a low-cost discharge type surge absorbing element 10 with a small 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。 Further, since the conductive coating 22 is formed on the inner surface of the airtight container 12 made of glass, the discharge electrodes 14 and 14 are sputtered and scattered by the impact at the time of discharge, and the amount of the electrode material adhered to the conductive coating 22 is small. As a result, deterioration of insulation and destabilization of the discharge start voltage are suppressed, and a long-life discharge type surge absorbing element 10 can be realized.

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 surge applications (5000 times) and the insulation resistance (MΩ) in the discharge type surge absorbing element 10 (3 pieces) according to the present invention and the conventional discharge type surge absorbing element 001 (3 pieces). It is a graph which shows. The applied impulse current waveform is 8/20 μs-100A.
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 sharply decreases from the time when the number of applications exceeds 2000 times, and the insulation deteriorates. On the other hand, in the case of the discharge type surge absorbing element 10 of the present invention (graph A in FIG. 4), no significant change is observed in the insulation resistance up to 3000 times of application, and the number of times of application exceeds 3000 times. However, since the decrease in insulation resistance is gradual, deterioration of insulation is suppressed as compared with the conventional discharge type surge absorbing element 001, and a longer 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 surge applications (300 times) in the discharge type surge absorbing element 10 according to the present invention and the conventional discharge type 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 type 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 of FIG. 5), the impulse discharge start voltage is unstable due to a large variation as the number of applications increases. 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 the life is extended.

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。FIG. 1 is an enlarged schematic cross-sectional view taken along the line AA 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 number of times of 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 number of times 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 partially enlarged sectional view which shows the discharge electrode and the trigger discharge member of the conventional discharge type surge absorption element. 図7のX-X概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along the line XX 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 インクジェット装置のノズル
30 分散液
10 Discharge type surge absorbing element
12 Airtight container
14 Discharge electrode
16 Discharge gap
18 Lead terminal
20 coating
22 Conductive coating
24 glass tube
26 Inkjet appliance nozzle
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、
両端が開口した細長いガラス管を回転させる工程、
上記ガラス管を回転させた状態で、インクジェット装置のノズルの先端から、ガラス管内面の所定位置に向かって、上記分散液の液滴を噴射し、以て、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.
The process of rotating an elongated glass tube with both ends open,
With the glass tube rotated, droplets of the dispersion liquid are ejected from the tip of the nozzle of the inkjet device toward a predetermined position on the inner surface of the glass tube, whereby the dispersion liquid is formed into a band on the inner surface of the glass tube. The process of applying to form a conductive film,
A plurality of discharge electrodes to which one end of a lead terminal is connected are inserted into a glass tube through an opening at one end while holding a plurality of discharge electrodes connected 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 you like,
A process in which the vicinity of one end opening of a glass tube is heated and melted, the melted portion is crushed inward and sealed, and a sealing portion is formed.
A process of filling the glass tube with an electric discharge gas and then heating and melting the other end opening of the glass tube to seal it tightly.
A method for manufacturing a discharge type surge absorbing element.
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 powder of the conductive material is a carbon-based powder.


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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111311A (en) 2002-09-20 2004-04-08 Mitsubishi Materials Corp Surge absorber
JP2008251389A (en) 2007-03-30 2008-10-16 Okaya Electric Ind Co Ltd Discharge tube

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999062644A1 (en) * 1998-06-03 1999-12-09 Daiken Chemical Co., Ltd. Device for uniformly applying paste
JP2008004488A (en) * 2006-06-26 2008-01-10 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Ion generating element to supply space with ion having uniform concentration, ion generating unit, and destaticizer
JP2017098097A (en) * 2015-11-25 2017-06-01 三菱マテリアル株式会社 Surge protective element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111311A (en) 2002-09-20 2004-04-08 Mitsubishi Materials Corp Surge absorber
JP2008251389A (en) 2007-03-30 2008-10-16 Okaya Electric Ind Co Ltd Discharge tube

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