JPH0533493U - 保安機構付放電型サージ吸収素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外形がコンパクトに納まり、主放電の開始電
圧の安定化及び対サージ応答性の向上を達成できると共
に、過電流の連続した通電を遮断して焼損事故を未然に
防止しできる保安機構付放電型サージ吸収素子を実現す
る。 【構成】 第１の絶縁基板４と、第１の絶縁基板４の表
面６との間に放電空間34を形成する蓋部材８と、電圧非
直線抵抗体によって構成され、第１の絶縁基板４の表面
６に微小放電間隙10を隔てて対向するよう被着形成され
る１対のトリガ放電電極膜12，12と、第１の絶縁基板４
の表面６に主放電間隙14を隔てて対向するよう被着形成
され、上記トリガ放電電極膜12，12と電気的に接続され
る１対の主放電電極膜16，16とを有してなり、トリガ放
電電極膜12，12に連続した過電流が流れた場合に、該過
電流の通電によるトリガ放電電極膜12，12の発熱によ
り、第１の絶縁基板４が砕裂するよう構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電話回線等に印加される誘導雷等のサージを吸収して電子機器が 損傷することを防止する保安機構付放電型サージ吸収素子に係り、特に、素子を 偏平化すると共に、トリガ放電電極膜を電圧非直線抵抗体によって構成し、さら に連続した過電流の通電を遮断することのできる保安機構付放電型サージ吸収素 子に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、誘導雷等のサージから電子機器の電子回路を保護するためのサージ吸収 素子として、電圧非直線特性を有する高抵抗体素子よりなるバリスタや、放電間 隙を気密容器内に収容したアレスタ等が広く使用されている。

【０００３】 上記バリスタは、サージ吸収の応答性に優れるものの、単位面積当たりの電流 耐量が比較的小さく、したがって大きなサージ電流を効率よく吸収することが困 難である。また、上記アレスタはその放電間隙にアーク放電を生成することによ り、電流耐量を大きくすることができるのであるが、サージの印加からアーク放 電までに要する時間が長く、その応答性に問題がある。

【０００４】 そこで、図８及び図９に示すように、略円柱状の絶縁体ａの表面に導電性薄膜 ｂを被着させたうえで、この導電性薄膜ｂに幅が０．１mm程度の微小放電間隙ｃ を周回状に形成して導電性薄膜ｂを分割すると共に、絶縁体ａの両端に主放電間 隙ｄを隔てて放電電極ｅ，ｅを嵌着して上記導電性薄膜ｂ，ｂと放電電極ｅ，ｅ とを接続し、これを放電ガスと共に気密容器ｆ内に封入して外部端子ｇ，ｇを導 出したサージ吸収素子ｈが提案されている。

【０００５】 このサージ吸収素子ｈにサージが印加された場合、まず微小放電間隙ｃを隔て た導電性薄膜ｂ，ｂ間に電位差が生じ、これにより微小放電間隙ｃに電子が放出 されて沿面放電が発生する。次いで、この沿面放電に伴って生ずる電子のプライ 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主放電間隙ｄへと転移し、主放電としてのアーク放電に移行 してサージを吸収する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

このように、上記サージ吸収素子ｈは、微小放電間隙ｃに生ずる元来応答速度 の速い沿面放電をトリガ放電として利用するものであるため、上記アレスタに比 べて高い応答性を実現できると共に、主放電間隙ｄに生ずる主放電たるアーク放 電によってサージを吸収するものであるため、上記バリスタに比べて大きな電流 耐量を実現できる。

【０００７】 しかしながら、上記従来のサージ吸収素子ｈにあっては、図８に示すように、 気密容器ｆが嵩張る略円筒形状をなしているため、各種電子機器内部に実装する 際に相当のスペースを確保する必要があり、近年における電子機器の小型化の要 請に反するものであった。

【０００８】 また、微小放電間隙ｃを隔てて対向する導電性薄膜ｂ，ｂが通常の抵抗体によ って構成されているため、以下の欠点があった。すなわち、電圧の印加と同時に その電圧値に比例した電流が流れ始めるため、主放電間隙に転移する電圧値を安 定的に設定することが困難であり、サージ等の過電圧が急峻に印加された場合に は、上記サージ吸収素子ｈの定格電圧を遥かに超えた時点ではじめて主放電が開 始するおそれがあった。しかも、主放電が開始されるまでの間はサージの吸収が 何等行われないため、その間にサージが電子回路側に印加され、電子回路を損傷 させる危険性があった。

【０００９】 さらに、電力線との接触事故や、このような事態を想定したＵＬやＣＳＡ等の 安全規格による過電圧試験によって、上記サージ吸収素子ｈの定格電圧以上の過 電圧が連続して印加された場合には、主放電間隙ｄに生ずる主放電による過電流 の通電が持続状態となる。そして、この過電流の連続した通電に伴う発熱によっ て気密容器ｆが溶融し、サージ吸収素子ｈが組み込まれた回路基板を焼損させる こととなり、その結果、上記過電圧試験の合格基準を充足し得ないのは勿論のこ と、実際の使用状況下においては火災の原因となるおそれもあった。

【００１０】 本考案は、上記従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、外形がコンパクト に納まると共に、主放電間隙への転移特性の安定化及び対サージ応答性の向上を 達成でき、さらに過電流の連続した通電を遮断することで焼損事故を未然に防止 し、各種安全規格に適合する保安機構付放電型サージ吸収素子を実現することを 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ために、本考案に係る保安機構付放電型サージ吸収素子は 、絶縁基板と、該絶縁基板の表面を気密に覆い、該表面との間に放電ガスが充填 される放電空間を形成する蓋部材と、電圧非直線抵抗体によって構成され、上記 絶縁基板の表面に微小放電間隙を隔てて対向するよう被着形成される対のトリガ 放電電極膜と、上記絶縁基板の表面に主放電間隙を隔てて対向するよう被着形成 され、上記トリガ放電電極膜と電気的に接続される対の主放電電極膜とを有して なり、上記トリガ放電電極膜に連続した過電流が流れた場合に、該過電流の通電 によるトリガ放電電極膜の発熱により、上記絶縁基板が砕裂するよう構成した。

【００１２】 具体的には、上記トリガ放電電極膜を形成する電圧非直線抵抗体の放電時の抵 抗値や電流量等を勘案して、上記絶縁基板の厚さや材質等を適宜選定する（すな わち、絶縁基板の割れ易さを調節する）ことによって実現される。なお、上記「 連続した」という表現は、「一定時間継続した」を意味するものであり、「連続 した過電流」には、直流電流のみならず、時間の経過とともに電流値が変化する 交流電流も当然に含まれるものである。以下においても同様である。

【００１３】 上記電圧非直線抵抗体は、予め設定された所定の電圧値未満の電圧が印加され た場合には、その抵抗値が非常に高いため電流を通さないが、所定の電圧値以上 の電圧が印加された時点で、その抵抗値が急激に低下して一気に大電流を通す性 質を有するものであり、上記所定の電圧値（電流を通し始める電圧値）をクラン プ電圧という。該クランプ電圧は、例えば１０Ｖ〜１０００Ｖの範囲内で設定さ れる。また、上記電圧非直線抵抗体としては、例えばＺｎＯやＳｉＣ，ＴｉＯ₂ ，Ｆｅ₂Ｏ₃等を用いる。

【００１４】 上記絶縁基板の裏面における相対向する両側端縁に、脚部を突設するよう構成 するのが望ましい。また、上記絶縁基板における相対向する両側端面に、上記主 放電電極膜と電気的に接続されると共に、上記絶縁基板の裏面側に突出する外部 端子を固設するよう構成してもよい。

【００１５】 さらに、絶縁基板と、該絶縁基板の表面を気密に覆い、該表面との間に放電ガ スが充填される上部放電空間を形成する上部蓋部材と、上記絶縁基板の裏面を気 密に覆い、該裏面との間に放電ガスが充填される下部放電空間を形成する下部蓋 部材と、電圧非直線抵抗体によって構成され、上記絶縁基板の表面に微小放電間 隙を隔てて対向するよう被着形成される対のトリガ放電電極膜と、上記絶縁基板 の表面に主放電間隙を隔てて対向するよう被着形成され、上記トリガ放電電極膜 と電気的に接続される対の主放電電極膜とを有してなり、上記絶縁基板における 上記トリガ放電電極膜及び主放電電極膜の両側部に、トリガ放電電極膜の通電方 向と略平行する対の貫通溝を形成すると共に、上記トリガ放電電極膜に連続した 過電流が流れた場合に、該過電流の通電によるトリガ放電電極膜の発熱により、 上記絶縁基板が砕裂するよう構成してもよい。

【００１６】

【作用】

絶縁基板の表面に、微小放電間隙を隔てて対向するトリガ放電電極膜と、主放 電間隙を隔てて対向する主放電電極膜とを被着形成するよう構成したので、保安 機構付放電型サージ吸収素子の形状は全体的に偏平化し、小型化することが容易 となる。

【００１７】 上記保安機構付放電型サージ吸収素子に、上記主放電電極膜と接続した外部端 子を介して、トリガ放電電極膜を構成する電圧非直線抵抗体のクランプ電圧以上 のサージが印加されると、この電圧非直線抵抗体の抵抗値が急激に低下し、トリ ガ放電電極膜に電流が流れる。その結果、微小放電間隙に電子が放出されてトリ ガ放電としての沿面放電が発生する。ついで、この沿面放電は、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、このグロー放電が主放電間 隙へと転移し、主放電たるアーク放電に移行してサージを吸収する。一方、クラ ンプ電圧未満の電圧が印加された場合には、電圧非直線抵抗体の抵抗値は高いま まであるため、トリガ放電電極膜に電流が流れず、したがって沿面放電も生じな い。

【００１８】 このように、印加電圧値がクランプ電圧未満の場合には、上記トリガ放電電極 膜に電流は流れないが、クランプ電圧に達した時点で大電流が一気に流れるため 、確実に主放電間隙に転移し、主放電が開始される。このクランプ電圧のバラツ キは極めて少ないため、上記電圧非直線抵抗体のクランプ電圧を適宜調節するこ とにより、主放電間隙に転移する電圧値（以下「主放電の開始電圧」と称する） を安定的に設定できる。なお、電圧非直線抵抗体自身にもサージ吸収作用がある ため、主放電が開始されるまでの間も、上記トリガ放電電極膜を形成する対サー ジ応答性に優れた電圧非直線抵抗体によって、サージの吸収が行われる。

【００１９】 電力線との接触事故や、このような事態を想定した過電圧試験によって、上記 保安機構付放電型サージ吸収素子の定格電圧以上の過電圧が連続して印加された 場合には、上記微小放電間隙及び主放電間隙で放電が持続し、この放電を通じて 連続した過電流が流れることとなる。この連続した過電流の通電によって上記ト リガ放電電極膜が発熱し、上記絶縁基板が熱歪みによって砕裂する。この結果、 放電空間内の放電ガスに空気が流入し、放電が消失して過電流の通電が遮断され るので、上記保安機構付放電型サージ吸収素子の焼損を防止することができる。

【００２０】 上記絶縁基板の裏面における相対向する両側端縁に脚部を突設し、或いは上記 絶縁基板における相対向する両側端面に上記絶縁基板の裏面側に突出する外部端 子を固設することにより、回路基板等に実装した際に、上記脚部或いは外部端子 によって上記絶縁基板の中心部分が浮いた状態で支持される。そのため、絶縁基 板の砕裂が極めて容易となるのみならず、砕裂した部分が下方に陥没して通電路 が完全に遮断されるため、確実に過電流の通電を遮断することができる。

【００２１】 ところで、上記トリガ放電電極膜に電流が流れた場合に、上記絶縁基板におい て温度が最も高くなる部分は、上記トリガ放電電極膜の略中央部分で、その通電 方向に対して略直交する線上に分布する。したがって、上記保安機構付放電型サ ージ吸収素子の定格電圧以上の過電圧が連続して印加され、該過電圧による過電 流が上記トリガ放電電極膜に連続的に流れた場合には、上記高温度の分布線に沿 って、上記通電方向に対して略直交する方向に複数本の亀裂が生ずる。そこで、 絶縁基板の表面及び裏面をそれぞれ上部蓋部材及び下部蓋部材で気密に覆うと共 に、上記トリガ放電電極膜の通電方向と略平行する貫通溝を、上記絶縁基板にお ける上記トリガ放電電極膜及び主放電電極膜の両側部に形成すると、上記亀裂と 貫通溝とに囲まれた絶縁基板の一部分が下方の下部蓋部材内に落下する。その結 果、電流の通路が寸断され、放電が確実に消失する。

【００２２】

【実施例】

以下に本考案を、図示の実施例に基づいて説明する。図１及び図１のＡ−Ａ断 面図である図２に示すように、第１の実施例に係る第１の保安機構付放電型サー ジ吸収素子２は、厚さ０．４〜１．０mmのセラミック等からなる第１の絶縁基板 ４と、該第１の絶縁基板４の表面６を覆う蓋部材８と、上記表面６に幅１０〜１ ００μｍの微小放電間隙10を隔てて被着形成される１対のトリガ放電電極膜12， 12と、表面６に幅０．２〜１０mmの主放電間隙14を隔てて被着形成される１対の 主放電電極膜16，16とを有してなる。

【００２３】 上記トリガ放電電極膜12，12は、ＺｎＯ，ＳｉＣ，ＴｉＯ₂，Ｆｅ₂Ｏ₃ 等の電 圧非直線抵抗体によって形成される。また、上記主放電電極膜16，16は、Ｍｏ， ＬａＢ₆，ＭｏＳｉ₂，ＴｉＯ₂ 等の、耐スパッタ性を有する導電物質によって形 成される。上記トリガ放電電極膜12，12と主放電電極膜16，16とは、互いに電気 的に接続される。

【００２４】 なお、上記トリガ放電電極膜12，12の先端部には、Ｍｏ，ＬａＢ₆，ＭｏＳｉ₂ ，ＴｉＯ₂ 等によって形成される、耐スパッタ性を有する導電性保護膜18，18が 形成されており、トリガ放電電極膜12，12のスパッタによる微小放電間隙10の絶 縁劣化を防止し、寿命特性の向上を図っている。さらに、トリガ放電電極膜12， 12の表面には、露出部における沿面放電を防止するために、非結晶化ガラス等か らなる絶縁膜20，20が被覆されている。

【００２５】 上記第１の絶縁基板４の裏面22における左側端縁及び右側端縁には、裏面22に 対して略垂直方向に突出し、上記トリガ放電電極膜12，12の通電方向と略直交す る方向に延びる脚部24，24が、上記第１の絶縁基板４と一体的に形成される。

【００２６】 上記第１の絶縁基板４の表面６から脚部24，24の側面26，26にかけては、Ａｇ ・ＰｄやＮｉ等からなる１対の第１の外部端子薄膜28，28が被着形成されており 、該第１の外部端子薄膜28，28は、上記主放電電極膜16，16と電気的に接続され る。

【００２７】 上記蓋部材８は、ガラスやセラミック等の絶縁物質からなり、該蓋部材８の各 側面30は３〜１０mm程度の高さを有している。該側面30と第１の絶縁基板４の表 面６とを低融点ガラス等からなる封着材32によって固着することにより、第１の 絶縁基板４の表面６と蓋部材８との間に、上記側面30の高さに相応した高さを有 する、気密の放電空間34が形成される。該放電空間34内には、Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ ，Ｘｅ等の希ガスの単体もしくは混合物を主体とする放電ガスが封入される。な お、上記のように側面30を有する蓋部材８を用いる代わりに、平板状の蓋部材を 用い、第１の絶縁基板４との間にスペーサー等を配して放電空間34を形成するよ う構成してもよい。

【００２８】 上記第１の保安機構付放電型サージ吸収素子２は、上記トリガ放電電極膜12， 12に過電流が連続的に流れた場合に、該過電流の通電によるトリガ放電電極膜12 ，12の発熱により、上記第１の絶縁基板４が熱歪みによって砕裂するよう構成さ れる。具体的には、上記トリガ放電電極膜12，12を形成する電圧非直線抵抗体の 放電時の抵抗値や電流量に基づく発熱量等を勘案して、上記第１の絶縁基板４の 厚さや材質等を適宜選定する（すなわち、第１の絶縁基板４の割れ易さを調節す る）ことによって実現される。

【００２９】 しかして、上記構成を有する第１の保安機構付放電型サージ吸収素子２を電子 機器のプリント回路基板等に実装した状態で、第１の外部端子薄膜28，28を介し て外部からトリガ放電電極膜12，12を構成する電圧非直線抵抗体のクランプ電圧 以上のサージが印加されると、該電圧非直線抵抗体の抵抗値が急激に低下し、ト リガ放電電極膜12，12に大きな電流が一気に流れる。その結果、微小放電間隙10 に電子が放出されてトリガ放電としての沿面放電が発生し、この沿面放電は、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 電は即座に主放電間隙14へと転移し、主放電たるアーク放電に移行してサージを 吸収する。なお、主放電が開始するまでの間にも、上記トリガ放電電極膜12，12 を構成する応答性に優れた電圧非直線抵抗体自身がサージを吸収しているため、 対サージ応答性が向上する。

【００３０】 電力線との接触事故や、このような事態を想定した過電圧試験によって、第１ の保安機構付放電型サージ吸収素子２の定格電圧以上の過電圧が連続して印加さ れた場合には、微小放電間隙10及び主放電間隙14で放電が持続し、この放電を通 じて連続した過電流が流れることとなる。このような短絡状態となった場合には 、連続した過電流の通電によってトリガ放電電極膜12，12が発熱し、第１の絶縁 基板４が熱歪みによって砕裂する。この結果、放電空間32内の放電ガスに空気が 流入して放電を消失させ、過電流の通電を遮断する。

【００３１】 なお、上記のように、第１の絶縁基板４の裏面22には脚部24，24が形成されて いるため、回路基板等に実装した場合に、第１の絶縁基板４の裏面22が回路基板 の表面に密着することなく、上記脚部24，24によって第１の絶縁基板４の中央付 近が回路基板から浮いた状態で支持されるため、第１の絶縁基板４の砕裂が容易 となる。また、砕裂した部分が下方に陥没するので、通電路が寸断され、過電流 の通電をより確実に遮断できる。

【００３２】 つぎに、図３及び図３のＢ−Ｂ断面図である図４に基づいて、本考案に係る第 ２の実施例について説明する。本実施例に係る第２の保安機構付放電型サージ吸 収素子40は、厚さ０．４〜１．０mmのセラミック等からなる第２の絶縁基板42と 、該第２の絶縁基板42の表面44を覆う蓋部材８と、上記表面44に微小放電間隙10 を隔てて被着形成される１対のトリガ放電電極膜12，12と、同じく主放電間隙14 を隔てて被着形成される１対の主放電電極膜16，16とを有してなる。上記トリガ 放電電極膜12，12の先端部には導電性保護膜18，18が形成されると共に、その表 面には絶縁膜20，20が被覆されている。また、トリガ放電電極膜12，12と主放電 電極膜16，16とは、互いに電気的に接続される。

【００３３】 上記第２の絶縁基板42の左端面46及び右端面48には、それぞれ第２の絶縁基板 42の裏面50側に突出する外部端子52，52が固設されている。該外部端子52，52は 、Ａｇ・Ｐｄ等の導電材で形成されており、同じくＡｇ・Ｐｄ等により形成され 、第２の絶縁基板42の表面44から左端面46或いは右端面48にかけて被着される外 部端子接続用薄膜54，54を介して、上記主放電電極膜16，16と電気的に接続され る。この第２の保安機構付放電型サージ吸収素子40は、上記外部端子52，52を回 路基板等の表面上に固定・接続することにより、回路基板等に実装される。

【００３４】 この第２の保安機構付放電型サージ吸収素子40も、上記第１の保安機構付放電 型サージ吸収素子２と同様に機能する。すなわち、外部端子52，52を介して外部 からトリガ放電電極膜12，12を構成する電圧非直線抵抗体のクランプ電圧以上の サージが印加されると、該電圧非直線抵抗体の抵抗値が急激に低下し、トリガ放 電電極膜12，12に大きな電流が一気に流れる。その結果、微小放電間隙10に電子 が放出されてトリガ放電としての沿面放電が発生し、この沿面放電は、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、このグロー放電は即 座に主放電間隙14へと転移し、主放電たるアーク放電に移行してサージを吸収す る。また、主放電が開始するまでの間にも、上記トリガ放電電極膜12，12を構成 する電圧非直線抵抗体がサージを吸収する。

【００３５】 また、第２の保安機構付放電型サージ吸収素子40の定格電圧以上の過電圧が連 続して印加された場合には、該過電圧による連続した過電流の通電によってトリ ガ放電電極膜12，12が発熱し、第２の絶縁基板42が熱歪みによって砕裂する。こ の結果、放電空間34内の放電ガスに空気が流入して放電を消失させ、過電流の通 電を遮断する。

【００３６】 上記のように、第２の絶縁基板42の左端面46及び右端面48に固設された外部端 子52，52によって、第２の絶縁基板42の裏面50が回路基板の表面に密着すること なく、第２の絶縁基板42の中央付近が回路基板から浮いた状態で支持されるため 、第２の絶縁基板42は砕裂し易くなる。また、砕裂した部分が下方に陥没するの で、通電路が寸断され、過電流の通電をより確実に遮断できる。

【００３７】 つぎに、図５及び図５のＣ−Ｃ断面図である図６に基づいて、本考案に係る第 ３の実施例について説明する。本実施例に係る第３の保安機構付放電型サージ吸 収素子60は、厚さ０．４〜１．０mmのセラミック等からなる第３の絶縁基板62と 、該第３の絶縁基板62の表面64を覆う上部蓋部材66と、上記第３の絶縁基板62の 裏面68を覆う下部蓋部材70と、上記第３の絶縁基板62の表面64に微小放電間隙10 を隔てて被着形成される１対のトリガ放電電極膜12，12と、同じく表面64に主放 電間隙14を隔てて被着形成される１対の主放電電極膜16，16とを有してなる。上 記トリガ放電電極膜12，12の先端部には導電性保護膜18，18が形成されると共に 、その表面には絶縁膜20，20が被覆されている。また、トリガ放電電極膜12，12 と主放電電極膜16，16とは、互いに電気的に接続される。

【００３８】 上記第３の絶縁基板62には、トリガ放電電極膜12，12の通電方向と略平行する ２本の貫通溝72，72が、トリガ放電電極膜12，12及び主放電電極膜16，16を挟む 形で、これらの両側部近傍に形成されている。また、上記第３の絶縁基板62の表 面64から裏面68にかけては、第２の外部端子薄膜74，74が被着形成される。

【００３９】 上部蓋部材66及び下部蓋部材70は、上記蓋部材８と同様の構成を有しており、 上部蓋部材66の各側面76を、封着材32を介して第３の絶縁基板62の表面64に固着 することにより、第３の絶縁基板62の表面64と上部蓋部材66との間に、気密の上 部放電空間78が形成される。また、同様に下部蓋部材70の各側面80を、封着材32 を介して第３の絶縁基板62の裏面68に固着することにより、第３の絶縁基板62の 裏面68と下部蓋部材70との間に、気密の下部放電空間82が形成される。上部放電 空間78及び下部放電空間82内には、放電ガスが封入される。なお、上部放電空間 78と下部放電空間82とは、上記貫通溝72，72を介して連通される。

【００４０】 電子機器のプリント回路基板等に実装した状態で、第２の外部端子薄膜74，74 を介して、上記第３の保安機構付放電型サージ吸収素子60に外部からトリガ放電 電極膜12，12を構成する電圧非直線抵抗体のクランプ電圧以上のサージが印加さ れると、該電圧非直線抵抗体の抵抗値が急激に低下し、トリガ放電電極膜12，12 に大きな電流が一気に流れる。その結果、微小放電間隙10に電子が放出されてト リガ放電としての沿面放電が発生し、この沿面放電は、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、このグロー放電は即座に主放電間隙 14へと転移し、主放電たるアーク放電に移行してサージを吸収する。また、主放 電が開始するまでの間にも、上記トリガ放電電極膜12，12を構成する電圧非直線 抵抗体がサージを吸収する。

【００４１】 また、第３の保安機構付放電型サージ吸収素子60の定格電圧以上の過電圧が連 続して印加された場合には、該過電圧による連続した過電流の通電によってトリ ガ放電電極膜12，12が発熱する。この場合、上記第３の絶縁基板62において温度 が最も高くなる部分は、トリガ放電電極膜12，12の略中央部分で、その通電方向 に対して略直交する線上に分布する。その結果、第３の絶縁基板62には、図７に 示すように、上記高温度の分布線に沿って複数本の亀裂84，84が発生する。そし て、該亀裂84，84と貫通溝72，72とに囲まれた第３の絶縁基板62の一部分が、下 部蓋部材70内に落下する。これにより、トリガ放電電極膜12，12間及び主放電電 極膜16，16間の通電路が寸断されて放電が消失し、その結果過電流の通電が遮断 される。

【００４２】

【考案の効果】

上記のように、本考案に係る保安機構付放電型サージ吸収素子は、絶縁基板と 、該絶縁基板を覆う蓋部材と、上記絶縁基板の表面に被着形成されるトリガ放電 電極膜及び主放電電極膜とからなるよう構成したので、その外形を偏平化するこ とができる。その結果、部品収容スペースの少ない小型の機器内に収容すること が可能になる等、保安機構付放電型サージ吸収素子の使用用途を拡大し、その利 用価値を高めることができる。

【００４３】 トリガ放電電極膜を電圧非直線抵抗体によって構成したので、該電圧非直線抵 抗体のクランプ電圧によって主放電の開始電圧を規定できる。すなわち、クラン プ電圧以上のサージが印加された場合に、即座に通電して主放電が確実に開始さ れるので、主放電の開始電圧をクランプ電圧に基づいて安定的に設定できる。ま た、主放電が開始するまでの間も、応答性に優れた電圧非直線抵抗体自身がサー ジの吸収を行うので、対サージ応答性が向上する。

【００４４】 連続した過電流の通電によるトリガ放電電極膜の発熱によって上記絶縁基板が 砕裂するよう構成することにより、電力線との接触事故や各種過電圧試験によっ て保安機構付放電型サージ吸収素子の定格電圧以上の過電圧が連続して印加され た場合に、該過電圧による過電流によって上記トリガ放電電極膜が発熱し、上記 絶縁基板が砕裂される。その結果、放電空間内の放電ガスに空気が流入し、これ により放電が消失して過電流の通電が遮断されるので、保安機構付放電型サージ 吸収素子の焼損を防止することができる。

【００４５】 絶縁基板の裏面における相対向する両側端縁に脚部を突設するよう構成し、或 いは絶縁基板における相対向する両側端面に絶縁基板の裏面側に突出する外部端 子を固設するよう構成することにより、本考案に係る保安機構付放電型サージ吸 収素子を回路基板等に実装した際に、上記脚部或いは外部端子によって絶縁基板 の中心部分を浮いた状態で支持できるので、該絶縁基板の砕裂が極めて容易とな る。また、砕裂した部分が下方に陥没して通電路が完全に遮断されるため、確実 に過電流の通電を遮断することができる。

【００４６】 絶縁基板の表面及び裏面をそれぞれ上部蓋部材及び下部蓋部材で気密に覆うと 共に、上記トリガ放電電極膜の通電方向と略平行する貫通溝を、上記絶縁基板に おける上記トリガ放電電極膜及び主放電電極膜の両側部に形成することにより、 本考案に係る保安機構付放電型サージ吸収素子の定格電圧以上の過電圧が連続し て印加され、該過電圧による過電流が上記トリガ放電電極膜に連続的に流れた場 合には、トリガ放電電極膜の通電方向に対して略直交する方向に複数本の亀裂が 生じ、該亀裂と貫通溝とに囲まれた絶縁基板の一部が下部蓋部材内に落下する。 その結果、通電路が完全に遮断されるため、確実に過電流の通電を遮断すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る保安機構付放電型サージ吸収素子
の第１の実施例を示す分解斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本考案に係る保安機構付放電型サージ吸収素子
の第２の実施例を示す分解斜視図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】本考案に係る保安機構付放電型サージ吸収素子
の第３の実施例を示す分解斜視図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。

【図７】上記第３の実施例の要部斜視図である。

【図８】従来のサージ吸収素子の概略斜視図である。

【図９】従来のサージ吸収素子の概略断面図である。

【符号の説明】

２ 第１の保安機構付放電型サージ吸収素子 ４ 第１の絶縁基板 ６ 第１の絶縁基板の表面 ８ 蓋部材 10 微小放電間隙 12 トリガ放電電極膜 14 主放電間隙 16 主放電電極膜 22 第１の絶縁基板の裏面 24 脚部 34 放電空間 40 第２の保安機構付放電型サージ吸収素子 42 第２の絶縁基板 44 第２の絶縁基板の表面 46 第２の絶縁基板の左端面 48 第２の絶縁基板の右端面 50 第２の絶縁基板の裏面 52 外部端子 60 第３の保安機構付放電型サージ吸収素子 62 第３の絶縁基板 64 第３の絶縁基板の表面 66 上部蓋部材 68 第３の絶縁基板の裏面 70 下部蓋部材 72 貫通溝 78 上部放電空間 82 下部放電空間

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板と、該絶縁基板の表面を気密に
   覆い、該表面との間に放電ガスが充填される放電空間を
   形成する蓋部材と、電圧非直線抵抗体によって構成さ
   れ、上記絶縁基板の表面に微小放電間隙を隔てて対向す
   るよう被着形成される対のトリガ放電電極膜と、上記絶
   縁基板の表面に主放電間隙を隔てて対向するよう被着形
   成され、上記トリガ放電電極膜と電気的に接続される対
   の主放電電極膜とを有してなり、上記トリガ放電電極膜
   に連続した過電流が流れた場合に、該過電流の通電によ
   るトリガ放電電極膜の発熱により、上記絶縁基板が砕裂
   するよう構成したことを特徴とする、保安機構付放電型
   サージ吸収素子。
2. 【請求項２】 上記絶縁基板の裏面における相対向する
   両側端縁に脚部を突設したことを特徴とする、請求項１
   に記載の保安機構付放電型サージ吸収素子。
3. 【請求項３】 上記絶縁基板における相対向する両側端
   面に、上記主放電電極膜と電気的に接続されると共に、
   上記絶縁基板の裏面側に突出する外部端子を固設したこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の保安機構付放電型サ
   ージ吸収素子。
4. 【請求項４】 絶縁基板と、該絶縁基板の表面を気密に
   覆い、該表面との間に放電ガスが充填される上部放電空
   間を形成する上部蓋部材と、上記絶縁基板の裏面を気密
   に覆い、該裏面との間に放電ガスが充填される下部放電
   空間を形成する下部蓋部材と、電圧非直線抵抗体によっ
   て構成され、上記絶縁基板の表面に微小放電間隙を隔て
   て対向するよう被着形成される対のトリガ放電電極膜
   と、上記絶縁基板の表面に主放電間隙を隔てて対向する
   よう被着形成され、上記トリガ放電電極膜と電気的に接
   続される対の主放電電極膜とを有してなり、上記絶縁基
   板における上記トリガ放電電極膜及び主放電電極膜の両
   側部に、トリガ放電電極膜の通電方向と略平行する対の
   貫通溝を形成すると共に、上記トリガ放電電極膜に連続
   した過電流が流れた場合に、該過電流の通電によるトリ
   ガ放電電極膜の発熱により、上記絶縁基板が砕裂するよ
   う構成したことを特徴とする、保安機構付放電型サージ
   吸収素子。