JPS6311022A - 過電圧過電流保護のサ−ジ吸収素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、！！続的な過電圧過Ｘ流の負荷から保ｉすれ
たサージ吸収素子に関し、特に基板が発煙及び発火する
ことなく継続的過電圧過電流を遮断する保護器具を備え
るサージ吸収素子に関する。

［従来の技術］ サージ吸収素子の使用法として一般には、該サージ吸収
素子を取り付ける回路の最大の回路電圧より高い動作電
圧にしたサージ吸収素子を取付け、該回路に雷サージ等
の瞬時的な過電圧が侵入した場合のみ該サージ吸収素子
が動作し、該回路に取付けられた電子部品を保護するも
のである。

従って、サージ吸収素子の一般的な特性として該サージ
吸収素子の動作電圧以下の電圧では通常高抵抗を有して
いるが、該サージ吸収素子の動作電圧以上の電圧では、
数十Ω以下の低い抵抗値になる。サージ吸収素子は、こ
のような特性を有している為に、継続的な過電圧過″を
流がサージ吸収素子に印加きれた場合、該サージ吸収素
子には常に電流が流れ統け、該サージ吸収素子は発熱を
起こし、ひいては発火の原因となる。

通常、このような継続的な過電圧過電流が回路に印加さ
れることは考えられないが、不慮の場合を想定して最大
限の安全対箪を施していく考えが広まってきている。そ
の例として、米国のυＬ（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ’ｓ
　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ　Ｉｎｃ、　）においては
、このような継続的な過電ｆＥ過電流が印加された場合
１機器が発火し、ひいては、火災の原因になるのを防止
しようとする考え方が採用され、既に。

規格化されつつある。これに同調するように各国の規格
も、同様の安全規格が採用されつつある。

［発明が解決しようとする問題点コ このような１１続的な過宣圧過を流が流れた場合１問題
になるのは１機器に取付けられているサージ吸収素子へ
の影響である。現在多くの機器にはサージ吸収素子が取
付けられており誘導雷等による機器の誤動作、破壊等の
対策がなされているが、該サージ吸収素子の取付は箇所
は一般的に機器に接続されている電ｉ線（通常、商用１
００ｖ等）或いは通Ｍ線（電話回線等）の入口である。

このようなサージ吸収素子は、前記に説明したように過
を圧に対して低い抵抗値を示すため、そのとき、一種の
発熱体となり２機器の発火をもたらす危険性がある。

本発明は１以上のような継続的な過電圧過電流の負荷に
対しても保護手段を備えるサージ吸収素子を提供するも
のである。

即ち１本発明の目的は、継続的な過１圧過１ｔ、流によ
るサージ吸収素子の発熱の危険性を除き、安全なサージ
吸収素子を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、温度ヒユーズをサージ吸収素子の表面に密着
させて設置し、該温度ヒユーズとサージ吸収素子とを電
気的に直列に接続してなることを特徴とする継続的な過
電圧過電流負荷に対して保護きれたサージ吸収素子であ
る。

本発明においては、温度ヒユーズをサージ吸収素子の表
面に密着許せて設置し、サージ吸収素子の発熱により、
温度ヒユーズが溶融し、ｉ断すると、サージ吸収素子と
電気的に直列に接続された温度ヒユーズが回路を切断し
、継続的な過電圧過電流負荷に対してサージ吸収素子が
保護されている。

このように本発明のサージ吸収素子においては、サージ
吸収素子の表面に温度ヒユーズを密着きせることにより
、継続的な過電圧過電流によって該サージ吸収素子が発
熱した際にその発熱により該サージ吸収素子の表面に密
着許せた温度ヒユーズを溶融溶断きせることにより、そ
の継続的な過電圧過を流を遮断させるものである。

継続的な過電圧過ｔｔＩＥが機器の電子回路に印加され
ることは９通常では考えられないが、電源からのａ１５
．他の電源１回路からのａｔ流、誘導電流などにより、
継続的に過電圧過を流が掛けられることがある。このよ
うなとき、サージ吸収素子を保護し１発煙１発火に至ら
しめないようにするものである。

本発明に用いられる温度ヒユーズとしては、動作温度の
低いものほど溶断時間が早いが、基板への取付は時の作
業性を考慮して選択する必要がある。また、定格’Ｆｌ
　ｉｌｌ値の大きいものほどサージ電流に対して強い特
性を示す。

第１表に過電圧過電流印加のときの温度ヒユーズの動作
温度と溶断時間の試験結果を示す。

第１表 サージ吸収素子と温度ヒユーズとの密着方法においては
、その形状は特に規定されるものではない、ただ、サー
ジ吸収素子の発熱したときに効稟よく温度ヒユーズに伝
導される形状が好適である。

以上の如き本発明のサージ吸収素子の構成は。

次の如きものである。

即ち、サージ吸収素子には、ギャップ式放電管。

それを改良したマイクロギャップ式放電管等がある。イ
ヤツブ式放電管の吸収素子は、！極間にサージ電圧が印
加啓れた場合、放電が生じ１機器回路を保護するように
、サージ電流が吸収素子を通して流れるものである。

従来のサージ吸収素子では、以下の比較例で示すように
、一般的な機器に用いられる３Ａ５度のヒユーズが溶断
しないような小きいｔ流値でも。

サージ吸収素子に継続的に印加きれると、数十秒〜数分
でサージ吸収素子が発熱し、それにより。

基板も発火する危険がある。

それに対して２本発明のサージ吸収素子は、ＰＩＩ車な
構造で継続的な過電圧過電流印加による火災等の危険を
防止できるものである。

本発明の吸収素子は、第１図（Ａ）に示す構造である。

第１図は、ギャップ式放電管１１に本発明に従い温度ヒ
ユーズ１３を、ステンレス線１６により密着させ固定し
、一方、放電管１１のリードｓ１２と温度ヒユーズ１３
のリード線１４をカシメ１５で接続し、放電管１１及び
温度ヒユーズ１３の反対側のリード１１！１２’及び１
４°を’ｔｗ間に、或いは通信線の間に接続したもので
ある。この吸収素子を回路図で表わしたものが第１図（
Ｂ）である０本発明の吸収素子は、放電管２１と温度ヒ
ユーズ２２が直列に接続ぎれている。そして。

電源或いは通信線源２３に１機器回路２４と並タクに接
続されている。

第２図は２本発明の池の例のサージ吸収素子の構成を示
す断面図である。即ち、マイクロギャップ式放電管３１
に本発明により組立てた構造を第２図（Ａ）に示す、マ
イクロギャップ式放電管３１に本発明に従い温度ヒユー
ズ３３を、ステンレス線３６により密着きせ固定し、一
方、放電管３１のリード線３２と温度ヒユーズ３３のリ
ード線３４をカシメ３５で接続し、放電管３１及び温度
ヒユーズ３３の反対側のリード線３２°及び３４′を電
源間に、或いは通信線の間に接続したものである。この
吸収素子を回路図で表わしたものが第２図（Ｂ）である
０本発明の吸収素子は、放て管４１と温度ヒユーズ４２
が直列に接続されている。そして、’ｔ＊或いは通信線
源４３に１機器回路４４と並列に接続きれている。

次に２本発明のサージ吸収素子を１次の具体的な実施例
により、説明するが９本発明は１次の説明に限定される
ものではない。

〔実施例１〕 ギャップ式放電管のサージ吸収素子の本発明の実施例を
第１（Ａ）図により説明する。

ギャップ式放電管１１の一方のリード線部１２と温度ヒ
ユーズ１３の一方のリード線部１４とをカシメ１５によ
り接続した後、該ギャップ式放電管１１と該温度ヒユー
ズ１３とを密着許せ、ステンレス線により固定したもの
である。各々の反対側のリード線部１２′及び１４°を
ｔ極線間或いは通信線間に接続させたものである。

第１（Ｂ）図に本発明によるギャップ式放電管の取付は
回路図を示す、この取付は例では、ｔ！１Ｘ２３から継
続的な過電圧過電流が印加された場合。

まず、ギャップ式放電管２１が発熱するが、その発熱に
より温度ヒユーズ２２が溶融溶断し７ギヤツプ式放電管
２１に印加されるａ読的な過電圧過ｔｆＩＥを遮断する
ものである。

第２表に９本実施例による構成での試験結果を示す。

第２表 基板材質はベークライトであり、用いた温度ヒユーズは
、７Ａｉ１１５℃作動の特性のものである。

第２表の結果から、継続的な過電圧過を流がギャップ式
放電管に印加されたとき、基板が発煙及び発火すること
なく、約１０〜３０秒で温度ヒユーズは、？＃断じ、継
続的な過１圧過電流を遮断したことが明らかである。

［実施例２］ 本発明のマイクロギャップ式放電管のサージ吸収素子を
ｆｆ１２（Ａ＞図に示す。マイクロギャップ放１管３１
の一方のリード線部３２と温度ヒユーズ３３の一方のリ
ード線部３４とを、カシメ３５により、接続した後、マ
イクロギャップ式放電管３１と温度ヒユーズ３３とを密
著させ、ステンレス線３６により固定したものである。

各々の反対側のリード線部３２°及び３４′をｔｇ線間
或いは通信線間に接続させたものである。

第２（Ｂ）図に、取付は回路図を示す、この取付は回路
図では、ｔ＠４３からの継続的な過電圧過電流が印加さ
れた場合、まずマイクロギャップ式放電管４１が発熱す
るが、その発熱により温度ヒユーズ４２が溶融、溶断し
、マイクロギャップ式放電管４１に印加きれた継続的な
過電圧過電流を遮断させるものである。

第３表に１本実施例による構成での試験結果を示す。

第３表 ヱヱ！ｚ（二二）」コロ【寛立ヱニ＊！ｆｉｌ立廊統帥
′電圧゛電流負荷試 基板材質はベークライトであり、用いた温度ヒユーズは
、７Ａ、１１５℃作動の特性のものである。

第３表の結果から、ａ統帥な過電圧過電流がマイクロギ
ャップ式放電管に印加きれたとき、基板が発煙及び発火
することなく、約１０〜３０秒で温度ヒユーズは、溶断
し、継続的な過電圧過電流を遮断したことが明らかであ
る。

［比較例］ ギャップ式放電管及びマイクロギャップ式放電管のサー
ジ吸収素子に、！！絖的な過電圧過電流を印加した結果
を観察した。ギャップ式放電管及びマイクロギャップ式
放電管に対する継続的な過電圧過電流負荷試験を、基板
材質：ベークライトで、中力０ｔＦＥＡＣ３００Ｖ、印
加電流９００ｍＡで１行なったところ、印加時間各々４
５秒及び５５秒で、基板が発火した。

策土１ 一般的な機器に用いられる３Ａ程度のヒユーズが溶断し
ないような小きい電流値でも、サージ吸収素子に継続的
に印加されると、数十秒〜数分でサージ吸収素子が発熱
し、それにより、基板も発火する危険がある。

［発明の効果コ 本発明のサージ吸収素子は、その表面に密若させた温度
ヒユーズを設置し、該吸収素子と電気的に直列に接続さ
れた構成を有し、それにより、第１に、該吸収素子に継
続的に過電圧過電流が印加されたときに該吸収素子を保
護できること、第２に１本発明のサージ吸収素子は、継
続的な過電圧等による発煙発火の危険を防止するサージ
吸収素子を提供できること、第３に、従って、ｔｌｌＪ
Ｉな構造のサージ吸収素子により、継続的な過電圧過電
流を遮断できる回路を提供できることなどの技術的な効
果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１（Ａ）及び１（Ｂ）図は９本発明のサージ吸収素子
の１例のギャップ式放電管の構造を示す断面図と取付は
回路を示す図である。 第２（Ａ）及び２（Ｂ）図は１本発明のサージ吸収素子
の１例のマイクロギャップ式放電管の構造を示す断面図
と取付は回路を示す図である。 ［主要部分の符号の説明］ １１．２１　　、、、ギ勺ツブ式放電管１２．１２’、
、、　　リード線。 １３，２２　　、、、温度ヒユーズ １４．１４’、、、　　リード線。 １５、、、カシメ １６、、、ステンレス線。 ２３、、、電源 ３１．４１　　、、、マイクロギャップ式放電管３２．
３２　　″　６９．リード線。 ３３．４２　　、、、温度ヒユーズ ３４．３４’、、、　　リード線。 ３５、、、カシメ ３６、、、ステンレス線。 ４３、、、電源 特許出願人　三菱鉱業セメント株式会社代理人　　弁理
士　　倉　持　　裕（外１名）第１Ａ図 第　　　７　　　Ｆ］　　　図 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 、事件の表示　昭和６１年特許願第１５２７０３号、発
明の名称 過電圧過電流保護のサージ吸収素子 、補正をする者　　事件との関係　　出願人上所　〒１
０１東京都千代田区神田須田町１丁目２番地、補正によ
り増加する発明の数　　　　　　　０、補正の対象 １〉明細書の［発明の詳細な説明］の欄７、補正の内容 （１）明細書の第７頁第２行目の［以下の］を［後述の
］に訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度ヒューズをサージ吸収素子の表面に密着させて設置
   し、該温度ヒューズとサージ吸収素子とを電気的に直列
   に接続してなることを特徴とする継続的な過電圧過電流
   負荷に対して保護されたサージ吸収素子。