JPH0668950A - 封止電極及びこれを用いたサージアブソーバ - Google Patents
封止電極及びこれを用いたサージアブソーバInfo
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- JPH0668950A JPH0668950A JP24570692A JP24570692A JPH0668950A JP H0668950 A JPH0668950 A JP H0668950A JP 24570692 A JP24570692 A JP 24570692A JP 24570692 A JP24570692 A JP 24570692A JP H0668950 A JPH0668950 A JP H0668950A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不活性ガス雰囲気中で封着でき、ガラス管
への封着性が良く、しかも電子放射促進作用がある封止
電極を得る。またこの封止電極を用いて、封着時及びア
ーク放電時の導電性皮膜及びマイクロギャップが劣化し
にくく、サージ耐量が高く、寿命の長いサージアブソー
バを得る。 【構成】 ガラス管１０にサージ吸収素子１３を入
れ、不活性ガス１４を入れた状態で封止電極１１，１２
によりガラス管を封着してサージアブソーバ２０が作ら
れる。封止電極は鉄及びニッケルを含む合金からなる電
極素体１１ａと、ガラス管１０との接触部分の素体表面
及びガラス管の内部に面する素体表面にクラッド法によ
りそれぞれ密着して圧延された所定の厚さの銅薄膜１１
ｂと、銅薄膜の表面に形成されたＣｕ2Ｏ膜１１ｃとに
より構成される。
への封着性が良く、しかも電子放射促進作用がある封止
電極を得る。またこの封止電極を用いて、封着時及びア
ーク放電時の導電性皮膜及びマイクロギャップが劣化し
にくく、サージ耐量が高く、寿命の長いサージアブソー
バを得る。 【構成】 ガラス管１０にサージ吸収素子１３を入
れ、不活性ガス１４を入れた状態で封止電極１１，１２
によりガラス管を封着してサージアブソーバ２０が作ら
れる。封止電極は鉄及びニッケルを含む合金からなる電
極素体１１ａと、ガラス管１０との接触部分の素体表面
及びガラス管の内部に面する素体表面にクラッド法によ
りそれぞれ密着して圧延された所定の厚さの銅薄膜１１
ｂと、銅薄膜の表面に形成されたＣｕ2Ｏ膜１１ｃとに
より構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス管に封着される封
止電極及びこれを用いたサージアブソーバに関する。更
に詳しくはマイクロギャップ式サージ吸収素子をガラス
管内にハーメチックシール（hermetic seal）したサー
ジアブソーバに関するものである。
止電極及びこれを用いたサージアブソーバに関する。更
に詳しくはマイクロギャップ式サージ吸収素子をガラス
管内にハーメチックシール（hermetic seal）したサー
ジアブソーバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のサージアブソーバは、電話機、
ファクシミリ、電話交換機、モデム等の通信機器の電子
部品を雷サージから保護するために使用される。このサ
ージアブソーバは、マイクロギャップ式サージ吸収素子
を収容したガラス管の両端に封止電極を取付け、ガラス
管内に希ガス、窒素ガス等の不活性ガスを封入した後、
カーボンヒータのような加熱装置で高温度で加熱して封
止電極をガラス管に封着して作られる。一般に封止電極
は、封着時のガラス管の熱収縮によるクラックの発生を
防止するためにその素体にガラスと熱膨張係数のほぼ等
しい金属を用い、しかも封着時のガラスに対する濡れ性
を良くするためにガラス管と接触する部分の素体表面に
酸化膜を設けている。封止電極を高温で加熱すると電極
素体である金属が酸化膜を介してガラスになじみ、封止
電極が封着されてガラス管内を気密にする。従来、軟質
ガラスに対する封止電極の素体には鉄−ニッケル−クロ
ム合金、ジュメット線（Dumet wire）等が多用されてい
る。特開昭５５−１２８２８３号公報では、絶縁性被覆
材として気密性の面から軟質ガラスを用いているため、
ガラス封入線としてジュメット線を用いている。また、
硬質ガラスやセラミックスに対してはコバールや鉄−ニ
ッケル合金が使用されている。
ファクシミリ、電話交換機、モデム等の通信機器の電子
部品を雷サージから保護するために使用される。このサ
ージアブソーバは、マイクロギャップ式サージ吸収素子
を収容したガラス管の両端に封止電極を取付け、ガラス
管内に希ガス、窒素ガス等の不活性ガスを封入した後、
カーボンヒータのような加熱装置で高温度で加熱して封
止電極をガラス管に封着して作られる。一般に封止電極
は、封着時のガラス管の熱収縮によるクラックの発生を
防止するためにその素体にガラスと熱膨張係数のほぼ等
しい金属を用い、しかも封着時のガラスに対する濡れ性
を良くするためにガラス管と接触する部分の素体表面に
酸化膜を設けている。封止電極を高温で加熱すると電極
素体である金属が酸化膜を介してガラスになじみ、封止
電極が封着されてガラス管内を気密にする。従来、軟質
ガラスに対する封止電極の素体には鉄−ニッケル−クロ
ム合金、ジュメット線（Dumet wire）等が多用されてい
る。特開昭５５−１２８２８３号公報では、絶縁性被覆
材として気密性の面から軟質ガラスを用いているため、
ガラス封入線としてジュメット線を用いている。また、
硬質ガラスやセラミックスに対してはコバールや鉄−ニ
ッケル合金が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】鉄−ニッケル合金は比
較的容易に酸化されるため、予め酸化膜を形成してから
封着した場合には封着時の酸化作用も加わって膜厚が大
きくなり、酸化膜の鉄−ニッケル合金に対する付着強度
が低下して酸化膜が地金から剥れ易い。これを回避する
ため鉄−ニッケル合金を封止電極の素体にする場合に
は、素体のままガラス管に取付け、ガスバーナの炎等に
より酸化膜を形成しながら封止電極を封着している。こ
の結果、鉄−ニッケル合金は不活性ガス雰囲気中のカー
ボンヒータの加熱により封着されるサージアブソーバの
封止電極には適しない。コバールも鉄−ニッケル合金の
場合と同様の不具合がある。鉄−ニッケル−クロム合金
は鉄−ニッケル合金と異なり、予め酸化膜を形成してか
ら封着しても適度の膜厚になるため、合金に対するその
付着強度は低下しない。しかしこの酸化膜中のＣｒ2Ｏ3
はガラスに対する濡れ性に劣るため、封着温度を非常に
高くしないと良好な封着効果が得られず、この高温処理
に起因してガラス管が軟化して変形を生じる問題点があ
る。ジュメット線は鉄−ニッケル合金の表面を銅で被覆
した線であるため、サージアブソーバの封止電極、特に
内径が２ｍｍ以上になるガラスの封止電極に適した形状
に加工することが困難である上、低仕事関数の電子放射
促進物質をガラス管内部に向けて設けることが極めて難
しい。
較的容易に酸化されるため、予め酸化膜を形成してから
封着した場合には封着時の酸化作用も加わって膜厚が大
きくなり、酸化膜の鉄−ニッケル合金に対する付着強度
が低下して酸化膜が地金から剥れ易い。これを回避する
ため鉄−ニッケル合金を封止電極の素体にする場合に
は、素体のままガラス管に取付け、ガスバーナの炎等に
より酸化膜を形成しながら封止電極を封着している。こ
の結果、鉄−ニッケル合金は不活性ガス雰囲気中のカー
ボンヒータの加熱により封着されるサージアブソーバの
封止電極には適しない。コバールも鉄−ニッケル合金の
場合と同様の不具合がある。鉄−ニッケル−クロム合金
は鉄−ニッケル合金と異なり、予め酸化膜を形成してか
ら封着しても適度の膜厚になるため、合金に対するその
付着強度は低下しない。しかしこの酸化膜中のＣｒ2Ｏ3
はガラスに対する濡れ性に劣るため、封着温度を非常に
高くしないと良好な封着効果が得られず、この高温処理
に起因してガラス管が軟化して変形を生じる問題点があ
る。ジュメット線は鉄−ニッケル合金の表面を銅で被覆
した線であるため、サージアブソーバの封止電極、特に
内径が２ｍｍ以上になるガラスの封止電極に適した形状
に加工することが困難である上、低仕事関数の電子放射
促進物質をガラス管内部に向けて設けることが極めて難
しい。
【０００４】一方、従来のマイクロギャップ式サージ吸
収素子をガラス管内に気密に収容したサージアブソーバ
では、封止電極に電子放射促進作用がないため、動作時
のアーク放電がセラミックス素体表面の導電性皮膜及び
マイクロギャップ上を通過した後、封止電極まで達しに
くい。このためマイクロギャップの近傍でアーク放電が
形成される時間が長くなり、アーク放電により導電性皮
膜及びマイクロギャップが劣化して、サージアブソーバ
の寿命特性やサージ耐量等の特性に悪影響を与えてい
る。
収素子をガラス管内に気密に収容したサージアブソーバ
では、封止電極に電子放射促進作用がないため、動作時
のアーク放電がセラミックス素体表面の導電性皮膜及び
マイクロギャップ上を通過した後、封止電極まで達しに
くい。このためマイクロギャップの近傍でアーク放電が
形成される時間が長くなり、アーク放電により導電性皮
膜及びマイクロギャップが劣化して、サージアブソーバ
の寿命特性やサージ耐量等の特性に悪影響を与えてい
る。
【０００５】本発明の目的は、不活性ガス雰囲気中にお
いて比較的低い温度で封着でき、ガラス管への封着性が
良く、しかも電子放射促進作用のある封止電極を提供す
ることにある。また本発明の別の目的は、封着時及びア
ーク放電時の導電性皮膜及びマイクロギャップが劣化し
にくく、サージ耐量が高く、寿命の長いサージアブソー
バを提供することにある。
いて比較的低い温度で封着でき、ガラス管への封着性が
良く、しかも電子放射促進作用のある封止電極を提供す
ることにある。また本発明の別の目的は、封着時及びア
ーク放電時の導電性皮膜及びマイクロギャップが劣化し
にくく、サージ耐量が高く、寿命の長いサージアブソー
バを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のガラス管に封着される封止電極は、図１に
示すように、鉄及びニッケルを含む合金からなる電極素
体１１ａと、ガラス管１０との接触部分の素体１１ａ表
面及びガラス管１０の内部に面する素体１１ａ表面にそ
れぞれ密着して圧延された所定の厚さの銅薄膜１１ｂと
を備えたものである。また本発明のサージアブソーバ
は、ガラス管１０と、このガラス管１０内に収容され、
導電性皮膜１３ａで被包した円柱状のセラミックス素体
１３ｂの周面にマイクロギャップ１３ｃが形成され、セ
ラミックス素体１３ｂの両端に一対のキャップ電極１３
ｄを有するサージ吸収素子１３と、このガラス管１０の
両端に封着した状態でサージ吸収素子１３を固定し、か
つ一対のキャップ電極１３ｄに電気的に接続された封止
電極１１，１２と、これらの封止電極１１，１２とガラ
ス管１０とにより形成される空間に封入された不活性ガ
ス１４とを備え、封止電極１１，１２の各銅薄膜１１ｂ
の表面にはＣｕ2Ｏ膜１１ｃが形成されたものである。
に、本発明のガラス管に封着される封止電極は、図１に
示すように、鉄及びニッケルを含む合金からなる電極素
体１１ａと、ガラス管１０との接触部分の素体１１ａ表
面及びガラス管１０の内部に面する素体１１ａ表面にそ
れぞれ密着して圧延された所定の厚さの銅薄膜１１ｂと
を備えたものである。また本発明のサージアブソーバ
は、ガラス管１０と、このガラス管１０内に収容され、
導電性皮膜１３ａで被包した円柱状のセラミックス素体
１３ｂの周面にマイクロギャップ１３ｃが形成され、セ
ラミックス素体１３ｂの両端に一対のキャップ電極１３
ｄを有するサージ吸収素子１３と、このガラス管１０の
両端に封着した状態でサージ吸収素子１３を固定し、か
つ一対のキャップ電極１３ｄに電気的に接続された封止
電極１１，１２と、これらの封止電極１１，１２とガラ
ス管１０とにより形成される空間に封入された不活性ガ
ス１４とを備え、封止電極１１，１２の各銅薄膜１１ｂ
の表面にはＣｕ2Ｏ膜１１ｃが形成されたものである。
【０００７】本発明のガラス管は、ホウケイ酸ガラスの
ような硬質ガラス、又は鉛ガラス、ソーダ石灰ガラスの
ような軟質ガラスから作られる。硬質ガラスより熱膨張
係数の大きな軟質ガラスにも適用することができる。ま
た電極素体は、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロ
ム合金、鉄−ニッケル−コバルト合金等の鉄とニッケル
を含む熱膨張係数がガラスより低い合金からなる。電極
素体は所定の形状に成形して作られる。電極素体の熱膨
張係数とガラス管の熱膨張係数とを整合させるために熱
膨張係数の大きな銅薄膜が電極素体の表面に形成され
る。即ち、電極素体の熱膨張係数とガラス管の熱膨張係
数との差が大きいときには銅薄膜の厚さを大きくし、そ
の差が小さいときには銅薄膜の厚さを小さくする。
ような硬質ガラス、又は鉛ガラス、ソーダ石灰ガラスの
ような軟質ガラスから作られる。硬質ガラスより熱膨張
係数の大きな軟質ガラスにも適用することができる。ま
た電極素体は、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロ
ム合金、鉄−ニッケル−コバルト合金等の鉄とニッケル
を含む熱膨張係数がガラスより低い合金からなる。電極
素体は所定の形状に成形して作られる。電極素体の熱膨
張係数とガラス管の熱膨張係数とを整合させるために熱
膨張係数の大きな銅薄膜が電極素体の表面に形成され
る。即ち、電極素体の熱膨張係数とガラス管の熱膨張係
数との差が大きいときには銅薄膜の厚さを大きくし、そ
の差が小さいときには銅薄膜の厚さを小さくする。
【０００８】本発明の銅薄膜の電極素体への被着はクラ
ッド法（cladding）により行われる。先ず電極素体であ
る鉄とニッケルを含む合金の板材の片面に銅薄膜を密着
させ高温で機械的に圧延する。次いでクラッド法により
銅薄膜が設けられた板材を円板に打抜いた後、ガラス管
に接触する部分が銅薄膜になるように絞り加工される。
封止電極をサージアブソーバに用いる場合には、打抜か
れた円板を絞り加工によりハット状に成形する。ガラス
管に接触する部分のみならずガラス管の内部に面する部
分が銅薄膜となるように絞り加工される。この銅薄膜の
表面にはガラスに対する濡れ性を良くし、かつ電子放射
を促進する仕事関数の小さいＣｕ2Ｏ膜が形成される。
このＣｕ2Ｏ膜は銅薄膜を酸化することにより容易に形
成することができる。
ッド法（cladding）により行われる。先ず電極素体であ
る鉄とニッケルを含む合金の板材の片面に銅薄膜を密着
させ高温で機械的に圧延する。次いでクラッド法により
銅薄膜が設けられた板材を円板に打抜いた後、ガラス管
に接触する部分が銅薄膜になるように絞り加工される。
封止電極をサージアブソーバに用いる場合には、打抜か
れた円板を絞り加工によりハット状に成形する。ガラス
管に接触する部分のみならずガラス管の内部に面する部
分が銅薄膜となるように絞り加工される。この銅薄膜の
表面にはガラスに対する濡れ性を良くし、かつ電子放射
を促進する仕事関数の小さいＣｕ2Ｏ膜が形成される。
このＣｕ2Ｏ膜は銅薄膜を酸化することにより容易に形
成することができる。
【０００９】鉄−ニッケル合金と銅薄膜との合計の厚さ
に対する銅薄膜の厚さの比率は、４０〜８０％が好まし
い。比率が４０％未満ではガラスの熱膨張係数よりも極
めて小さくなり、一方８０％を超えるとガラスの熱膨張
係数よりも極めて大きくなり好ましくない。また、鉄−
ニッケル合金中のニッケルの比率は３５〜５５％が好ま
しい。
に対する銅薄膜の厚さの比率は、４０〜８０％が好まし
い。比率が４０％未満ではガラスの熱膨張係数よりも極
めて小さくなり、一方８０％を超えるとガラスの熱膨張
係数よりも極めて大きくなり好ましくない。また、鉄−
ニッケル合金中のニッケルの比率は３５〜５５％が好ま
しい。
【００１０】
【作用】熱膨張係数が鉄及びニッケルを含む合金より大
きな銅をこの合金とガラスとの間に所定の厚さで介在さ
せることにより、鉄及びニッケルを含む合金の熱膨張係
数がガラスの熱膨張係数に近づき、封着時にガラス管の
熱収縮によるクラックの発生がなくなる。また、封止電
極の表面に銅薄膜とＣｕ2Ｏ膜の２つの層が形成される
ため、第一に封着時のガラスに対する濡れ性が良くなり
ジュメット線と同様の比較的低温でしかも不活性ガス雰
囲気中で封着でき、熱ストレスによる導電性皮膜及びマ
イクロギャップの劣化が起きにくい。第二にＣｕ2Ｏは
仕事関数が小さいため、その電子放射促進作用によりア
ーク放電がサージ吸収素子の導電性皮膜から離れた封止
電極間に容易に移行し、放電による導電性皮膜の熱損傷
を解消する。
きな銅をこの合金とガラスとの間に所定の厚さで介在さ
せることにより、鉄及びニッケルを含む合金の熱膨張係
数がガラスの熱膨張係数に近づき、封着時にガラス管の
熱収縮によるクラックの発生がなくなる。また、封止電
極の表面に銅薄膜とＣｕ2Ｏ膜の２つの層が形成される
ため、第一に封着時のガラスに対する濡れ性が良くなり
ジュメット線と同様の比較的低温でしかも不活性ガス雰
囲気中で封着でき、熱ストレスによる導電性皮膜及びマ
イクロギャップの劣化が起きにくい。第二にＣｕ2Ｏは
仕事関数が小さいため、その電子放射促進作用によりア
ーク放電がサージ吸収素子の導電性皮膜から離れた封止
電極間に容易に移行し、放電による導電性皮膜の熱損傷
を解消する。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。 ＜実施例＞図１及び図２に示すように、円筒形のガラス
管１０の両端に封止電極１１，１２が封着される。図で
は上端の封止電極１１を詳細に示す。この例では、ガラ
ス管１０は軟質ガラスの一種の鉛ガラスである。また封
止電極１１は、鉄４２％とニッケル５８％の合金からな
る電極素体１１ａと、ガラス管１０との接触部分の素体
１１ａ表面及びガラス管１０の内部に面する素体１１ａ
表面にそれぞれ密着して圧延された所定の厚さの銅薄膜
１１ｂと、銅薄膜１１ｂの表面に形成されたＣｕ2Ｏ膜
１１ｃとにより構成される。
く説明する。 ＜実施例＞図１及び図２に示すように、円筒形のガラス
管１０の両端に封止電極１１，１２が封着される。図で
は上端の封止電極１１を詳細に示す。この例では、ガラ
ス管１０は軟質ガラスの一種の鉛ガラスである。また封
止電極１１は、鉄４２％とニッケル５８％の合金からな
る電極素体１１ａと、ガラス管１０との接触部分の素体
１１ａ表面及びガラス管１０の内部に面する素体１１ａ
表面にそれぞれ密着して圧延された所定の厚さの銅薄膜
１１ｂと、銅薄膜１１ｂの表面に形成されたＣｕ2Ｏ膜
１１ｃとにより構成される。
【００１２】この封止電極１１は具体的に次の方法によ
り作られる。先ず前述したクラッド法により鉄−ニッケ
ル合金の板材の片面に銅薄膜を機械的に圧着する。次い
でこの板材を所定の直径の円板に打抜いた後、銅薄膜の
形成された部分がガラス管に接触しかつガラス管の内部
に面するように円板をハット状にする。次にハット状の
成形体を高温の酸素雰囲気下に置き、その後急冷して銅
薄膜１１ｂ表面にＣｕ 2Ｏ膜１１ｃを形成する。ガラス
管１０内にはマイクロギャップ式のサージ吸収素子１３
が収容される。このサージ吸収素子１３は導電性皮膜１
３ａで被包した長さ５．５ｍｍ、直径１．７ｍｍの円柱
状のセラミックス素体１３ｂの周面に数１０μｍのマイ
クロギャップ１３ｃをレーザにより形成させた後、セラ
ミックス素体の両端に厚さ０．２ｍｍのキャップ電極１
３ｄを圧入して作られる。
り作られる。先ず前述したクラッド法により鉄−ニッケ
ル合金の板材の片面に銅薄膜を機械的に圧着する。次い
でこの板材を所定の直径の円板に打抜いた後、銅薄膜の
形成された部分がガラス管に接触しかつガラス管の内部
に面するように円板をハット状にする。次にハット状の
成形体を高温の酸素雰囲気下に置き、その後急冷して銅
薄膜１１ｂ表面にＣｕ 2Ｏ膜１１ｃを形成する。ガラス
管１０内にはマイクロギャップ式のサージ吸収素子１３
が収容される。このサージ吸収素子１３は導電性皮膜１
３ａで被包した長さ５．５ｍｍ、直径１．７ｍｍの円柱
状のセラミックス素体１３ｂの周面に数１０μｍのマイ
クロギャップ１３ｃをレーザにより形成させた後、セラ
ミックス素体の両端に厚さ０．２ｍｍのキャップ電極１
３ｄを圧入して作られる。
【００１３】またサージアブソーバ２０は次の方法によ
り作られる。先ずガラス管１０内にサージ吸収素子１３
を入れ、ガラス管１０の一端に封止電極１１を取付け
る。封止電極１１の凹部１１ｄをサージ吸収素子１３の
キャップ電極１３ｄに嵌合させる。次いでガラス管１０
の他端に封止電極１１と同一構造の封止電極１２を同様
に取付ける。これによりサージ吸収素子１３の一対のキ
ャップ電極１３ｄが封止電極１１，１２と電気的に接続
される。次にこの組立体をカーボンヒータを設けた封着
室（図示せず）に入れ、封着室を負圧にすることにより
ガラス管内部の空気を抜いた後、代わりに不活性ガス、
例えばアルゴンガスを封着室に供給してガラス管内にこ
のアルゴンガスを導入する。この状態でカーボンヒータ
によりガラス管１０及び封止電極１１，１２を加熱す
る。Ｃｕ2Ｏ膜を介して銅薄膜付き電極素体１１ａの周
縁がガラス管１０になじみ、封止電極１１がガラス管１
０に封着される。これによりアルゴンガス１４が封入さ
れたサージアブソーバ２０が作られる。Ｃｕ2Ｏ膜の存
在によりこの封止電極１１，１２は約７００℃の低温で
封着される。
り作られる。先ずガラス管１０内にサージ吸収素子１３
を入れ、ガラス管１０の一端に封止電極１１を取付け
る。封止電極１１の凹部１１ｄをサージ吸収素子１３の
キャップ電極１３ｄに嵌合させる。次いでガラス管１０
の他端に封止電極１１と同一構造の封止電極１２を同様
に取付ける。これによりサージ吸収素子１３の一対のキ
ャップ電極１３ｄが封止電極１１，１２と電気的に接続
される。次にこの組立体をカーボンヒータを設けた封着
室（図示せず）に入れ、封着室を負圧にすることにより
ガラス管内部の空気を抜いた後、代わりに不活性ガス、
例えばアルゴンガスを封着室に供給してガラス管内にこ
のアルゴンガスを導入する。この状態でカーボンヒータ
によりガラス管１０及び封止電極１１，１２を加熱す
る。Ｃｕ2Ｏ膜を介して銅薄膜付き電極素体１１ａの周
縁がガラス管１０になじみ、封止電極１１がガラス管１
０に封着される。これによりアルゴンガス１４が封入さ
れたサージアブソーバ２０が作られる。Ｃｕ2Ｏ膜の存
在によりこの封止電極１１，１２は約７００℃の低温で
封着される。
【００１４】銅薄膜１１ｂによる電極素体１１ａとガラ
ス管１０との熱膨張係数の調整度を調べるため、電極素
体１１ａ（鉄−ニッケル合金）の厚さ(Ａ)と銅薄膜１１
ｂの厚さ(Ｂ)の比率を変えて鉄−ニッケル合金と銅薄膜
から成るクラッド材の０〜４００℃における熱膨張係数
を測定した。具体的には、封止電極全体の厚さ（Ａ＋
Ｂ）に対する銅薄膜の厚さ(Ｂ)の比率(Ｐ)が０％、３０
％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０
％、及び１００％になるように、銅薄膜の厚さ(Ｂ)及び
鉄−ニッケル合金の厚さ(Ａ)を変えた。その結果を表１
に示す。表１の結果より、封止電極に使用するクラッド
材の全厚に対する銅薄膜１１ｂの厚さはクラッド材全体
の厚さの４０〜８０％が適していることが判明した。 （以下、本頁余白）
ス管１０との熱膨張係数の調整度を調べるため、電極素
体１１ａ（鉄−ニッケル合金）の厚さ(Ａ)と銅薄膜１１
ｂの厚さ(Ｂ)の比率を変えて鉄−ニッケル合金と銅薄膜
から成るクラッド材の０〜４００℃における熱膨張係数
を測定した。具体的には、封止電極全体の厚さ（Ａ＋
Ｂ）に対する銅薄膜の厚さ(Ｂ)の比率(Ｐ)が０％、３０
％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０
％、及び１００％になるように、銅薄膜の厚さ(Ｂ)及び
鉄−ニッケル合金の厚さ(Ａ)を変えた。その結果を表１
に示す。表１の結果より、封止電極に使用するクラッド
材の全厚に対する銅薄膜１１ｂの厚さはクラッド材全体
の厚さの４０〜８０％が適していることが判明した。 （以下、本頁余白）
【００１５】
【表１】
【００１６】＜比較例＞電極素体にニッケル４２％−ク
ロム６％−鉄５２％の合金を用い、電極素体にＣｒ2Ｏ3
を形成して封止電極とした。この封止電極と実施例と同
じガラス管及びサージ吸収素子を用いてアルゴンガス入
りサージアブソーバを作製した。このときの封着温度は
８１０℃であった。この比較例のサージアブソーバと、
上述した比率(Ｐ)が６０％の実施例のサージアブソーバ
の放電開始電圧、インパルス応答電圧及びサージ耐量を
それぞれ測定した。更に比較例と実施例の封止電極をそ
れぞれ１００個ずつ同一のガラス管に封着し、その封着
率を調べた。その結果を表２に示す。サージ耐量はＪＥ
Ｃ−２１２（電気学会、電気規格調査会標準規格）に規
定される（８×２０）μ秒のサージ電流を用いて測定し
た。表２より比較例のサージアブソーバより実施例のサ
ージアブソーバは封着温度が１００℃以上低く、しかも
サージ耐量が大きいことが判明した。また比較例と比べ
て実施例の封着率は極めて良好であった。
ロム６％−鉄５２％の合金を用い、電極素体にＣｒ2Ｏ3
を形成して封止電極とした。この封止電極と実施例と同
じガラス管及びサージ吸収素子を用いてアルゴンガス入
りサージアブソーバを作製した。このときの封着温度は
８１０℃であった。この比較例のサージアブソーバと、
上述した比率(Ｐ)が６０％の実施例のサージアブソーバ
の放電開始電圧、インパルス応答電圧及びサージ耐量を
それぞれ測定した。更に比較例と実施例の封止電極をそ
れぞれ１００個ずつ同一のガラス管に封着し、その封着
率を調べた。その結果を表２に示す。サージ耐量はＪＥ
Ｃ−２１２（電気学会、電気規格調査会標準規格）に規
定される（８×２０）μ秒のサージ電流を用いて測定し
た。表２より比較例のサージアブソーバより実施例のサ
ージアブソーバは封着温度が１００℃以上低く、しかも
サージ耐量が大きいことが判明した。また比較例と比べ
て実施例の封着率は極めて良好であった。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
の効果を奏する。 銅薄膜による熱膨張係数の調整により、鉄及びニッ
ケルを含む合金の熱膨張係数がガラスの熱膨張係数に近
づくため、封着時のガラス管のクラック発生を防止する
ことができる。 従来、鉄−ニッケル合金では酸化膜が厚くなりす
ぎ、ガスバーナの炎を必要とし、不活性ガス雰囲気中で
は封着できなかったものが、本発明では鉄−ニッケル合
金であっても銅薄膜上のＣｕ2Ｏ膜の存在により不活性
ガス雰囲気中でカーボンヒータで封着することができ
る。 本発明の封止電極の素体が鉄−ニッケル合金の場
合、銅薄膜上のＣｕ2Ｏ膜の存在により封止電極とガラ
スの濡れ性が非常に良いので、従来の鉄−ニッケル−ク
ロム合金の封止電極より約１００℃低い温度で封着する
ことができ、これによりガラス軟化による変形が非常に
小さくなり、更にガラス管内部のマイクロギャップ式サ
ージ吸収素子の導電性皮膜の熱ストレスが緩和される。
また、大口径の放電管型サージアブソーバを封止するこ
とが可能となる。 本発明の封止電極の内面のＣｕ2Ｏ膜は電子放射促
進作用があるため、サージ電圧の印加時にはマイクロギ
ャップ付近で開始されたアーク放電がマイクロギャップ
及び導電性皮膜から離れた封止電極間で容易に行われる
ようになる。 上記及びにより、導電性皮膜の熱損傷がなくなりサ
ージアブソーバのサージ耐量を大きくできるとともに、
寿命を長くすることができる。
の効果を奏する。 銅薄膜による熱膨張係数の調整により、鉄及びニッ
ケルを含む合金の熱膨張係数がガラスの熱膨張係数に近
づくため、封着時のガラス管のクラック発生を防止する
ことができる。 従来、鉄−ニッケル合金では酸化膜が厚くなりす
ぎ、ガスバーナの炎を必要とし、不活性ガス雰囲気中で
は封着できなかったものが、本発明では鉄−ニッケル合
金であっても銅薄膜上のＣｕ2Ｏ膜の存在により不活性
ガス雰囲気中でカーボンヒータで封着することができ
る。 本発明の封止電極の素体が鉄−ニッケル合金の場
合、銅薄膜上のＣｕ2Ｏ膜の存在により封止電極とガラ
スの濡れ性が非常に良いので、従来の鉄−ニッケル−ク
ロム合金の封止電極より約１００℃低い温度で封着する
ことができ、これによりガラス軟化による変形が非常に
小さくなり、更にガラス管内部のマイクロギャップ式サ
ージ吸収素子の導電性皮膜の熱ストレスが緩和される。
また、大口径の放電管型サージアブソーバを封止するこ
とが可能となる。 本発明の封止電極の内面のＣｕ2Ｏ膜は電子放射促
進作用があるため、サージ電圧の印加時にはマイクロギ
ャップ付近で開始されたアーク放電がマイクロギャップ
及び導電性皮膜から離れた封止電極間で容易に行われる
ようになる。 上記及びにより、導電性皮膜の熱損傷がなくなりサ
ージアブソーバのサージ耐量を大きくできるとともに、
寿命を長くすることができる。
【図１】本発明実施例のサージアブソーバの要部断面
図。
図。
【図２】その外観斜視図。
１０ ガラス管 １１，１２ 封止電極 １１ａ 電極素体 １１ｂ 銅薄膜 １１ｃ Ｃｕ2Ｏ膜 １３ サージ吸収素子 １３ａ 導電性皮膜 １３ｂ セラミックス素体 １３ｃ マイクロギャップ １３ｄ キャップ電極 １４ アルゴンガス（不活性ガス） ２０ サージアブソーバ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年９月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。 ＜実施例＞図１及び図２に示すように、円筒形のガラス
管１０の両端に封止電極１１，１２が封着される。図で
は上端の封止電極１１を詳細に示す。この例では、ガラ
ス管１０は軟質ガラスの一種の鉛ガラスである。また封
止電極１１は、鉄５８％とニッケル４２％の合金からな
る電極素体１１ａと、ガラス管１０との接触部分の素体
１１ａ表面及びガラス管１０の内部に面する素体１１ａ
表面にそれぞれ密着して圧延された所定の厚さの銅薄膜
１１ｂと、銅薄膜１１ｂの表面に形成されたＣｕ2Ｏ膜
１１ｃとにより構成される。
く説明する。 ＜実施例＞図１及び図２に示すように、円筒形のガラス
管１０の両端に封止電極１１，１２が封着される。図で
は上端の封止電極１１を詳細に示す。この例では、ガラ
ス管１０は軟質ガラスの一種の鉛ガラスである。また封
止電極１１は、鉄５８％とニッケル４２％の合金からな
る電極素体１１ａと、ガラス管１０との接触部分の素体
１１ａ表面及びガラス管１０の内部に面する素体１１ａ
表面にそれぞれ密着して圧延された所定の厚さの銅薄膜
１１ｂと、銅薄膜１１ｂの表面に形成されたＣｕ2Ｏ膜
１１ｃとにより構成される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】
【表２】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 隆明 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス研究所 内
Claims (6)
- 【請求項１】 ガラス管(10)に封着される封止電極(11,
12)において、 鉄及びニッケルを含む合金からなる電極素体(11a)と、 前記ガラス管(10)との接触部分の前記素体(11a)表面及
び前記ガラス管(10)の内部に面する前記素体(11a)表面
にそれぞれ密着して圧延された所定の厚さの銅薄膜(11
b)とを備えたことを特徴とする封止電極。 - 【請求項２】 ガラス管(10)が硬質又は軟質ガラスから
なり、電極素体(11a)が鉄−ニッケル合金からなり、前
記電極素体(11a)の厚さと銅薄膜(11b)の厚さの合計値に
対する銅薄膜の厚さの比率が４０〜８０％である請求項
１記載の封止電極。 - 【請求項３】 鉄−ニッケル合金のニッケルの比率が３
５〜５５重量％である請求項２記載の封止電極。 - 【請求項４】 銅薄膜(11b)の表面にＣｕ2Ｏ膜(11c)が
形成された請求項１記載の封止電極。 - 【請求項５】 Ｃｕ2Ｏ膜(11c)が銅薄膜(11b)を酸化さ
せることにより形成された請求項４記載の封止電極。 - 【請求項６】 ガラス管(10)と、 前記ガラス管(10)内に収容され、導電性皮膜(13a)で被
包した円柱状のセラミックス素体(13b)の周面にマイク
ロギャップ(13c)が形成され、前記セラミックス素体(13
b)の両端に一対のキャップ電極(13d)を有するサージ吸
収素子(13)と、 前記ガラス管(10)の両端に封着した状態で前記サージ吸
収素子(13)を固定し、かつ前記一対のキャップ電極(13
d)に電気的に接続された請求項４記載の封止電極(11,1
2)と、 前記封止電極(11,12)と前記ガラス管(10)とにより形成
される空間に封入された不活性ガス(14)とを備えたサー
ジアブソーバ。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4245706A JP2910007B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | サージアブソーバ |
| KR1019930703228A KR0139509B1 (ko) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | 밀봉전극 및 이것을 사용한 서어지 흡수기 |
| PCT/JP1993/000234 WO1993017475A1 (fr) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | Electrode d'obturation et limiteur de surtension utilisant ce type d'electrodes |
| GB9321710A GB2272329B (en) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | Sealing electrode and surge absorber using the same |
| US08/140,028 US5506071A (en) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | Sealing electrode and surge absorber using the same |
| DE4390682T DE4390682T1 (de) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | Verschlußelektrode und deren Verwendung in einem Überspannungsschutz |
| CA002107679A CA2107679A1 (en) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | Sealing electrode and surge absorber using such electrodes |
| DE4390682A DE4390682C2 (de) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | Überspannungsschutz |
| TW082101956A TW219403B (ja) | 1992-02-27 | 1993-03-17 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4245706A JP2910007B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | サージアブソーバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0668950A true JPH0668950A (ja) | 1994-03-11 |
| JP2910007B2 JP2910007B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=17137598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4245706A Expired - Lifetime JP2910007B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-08-21 | サージアブソーバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2910007B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07335368A (ja) * | 1994-06-02 | 1995-12-22 | Okaya Electric Ind Co Ltd | サージ吸収素子及びその製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5529949A (en) * | 1978-08-22 | 1980-03-03 | Kenji Murai | Method and apparatus for preparation of keepable packed noodle |
| JPS5567544A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-21 | Hitachi Ltd | Glass fusion bonding method for metal plate for seal bonding |
| JPS61281857A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ジユメツト線の製造方法 |
| JPS6337097U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | ||
| JPH0377293A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-04-02 | Hitachi Cable Ltd | サージアブソーバ用電極材及びそれを用いたサージアブソーバ |
| JPH0465087A (ja) * | 1990-07-04 | 1992-03-02 | Hakusan Seisakusho:Kk | ガス封止形避雷器 |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP4245706A patent/JP2910007B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5529949A (en) * | 1978-08-22 | 1980-03-03 | Kenji Murai | Method and apparatus for preparation of keepable packed noodle |
| JPS5567544A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-21 | Hitachi Ltd | Glass fusion bonding method for metal plate for seal bonding |
| JPS61281857A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ジユメツト線の製造方法 |
| JPS6337097U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | ||
| JPH0377293A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-04-02 | Hitachi Cable Ltd | サージアブソーバ用電極材及びそれを用いたサージアブソーバ |
| JPH0465087A (ja) * | 1990-07-04 | 1992-03-02 | Hakusan Seisakusho:Kk | ガス封止形避雷器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07335368A (ja) * | 1994-06-02 | 1995-12-22 | Okaya Electric Ind Co Ltd | サージ吸収素子及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2910007B2 (ja) | 1999-06-23 |
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