JPS6318923A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、継続的な過電圧過電流の負荷から保護された
サージ吸収素子に関し、特に基板が発煙及び発火するこ
となく継続的な過電圧過を流を近所する保護要素を備え
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作動電圧より高い動作電
圧にしたサージ吸収素子を取付け、該回路に雷サージ電
流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
上に電圧では、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、ａｍ的
な過電圧過電流がサージ吸収素子に印加された場合、該
サージ吸収素子には常に電ｌ］Ｅ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１５の場合を想定して最
大限の安全対策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ＬＩＬ（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ
’ｓ　Ｌａｂｏｒａｔ、ｏｒｉｃｓ　Ｉｒ＋ｃ、　）に
おいては、このようなａ続的な−Ａ電圧過電流が印カロ
された場合１機器が発−火し、ひい−Ｃ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。

規格化き１１つつめる。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諮れつつある。

Ｃ発明が解決しようとする問題点］ このような継続的な過電圧過電流、流が流れた場合９問
題になるのは２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ｔ原線（通常、商用
１００Ｖ等）或いは通ずご線（電話回線等）の入口であ
る。

このようなナージ吸収素子は、前記に説明したようにａ
ｔ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１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、ａ統的な過電圧過電流によるサ
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。

［問題点を屏決するための手段］ 本発明は、低融点金属部分をサージ吸収素子の表面に密
着させて設置し、該低融点金属部分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符れたサージ吸収素子
である。

本発明においては、低融点金属部をサージ吸収素子の表
面に密着させて設置し、継続的な過電圧過電流がかかる
とサージ吸収素子が発熱し、その発熱により低融点金属
が溶融し、すると、サージ吸収素子と電気的に直列に接
続きれた低融点金属部分の溶融により回路が切断され、
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
護きれる。

このように本発明のサージ吸収素子においては、吸収素
子の表面に低融点金属部分を密看キせることにより、継
続的な過電圧過電流によって該サージ吸収素子が継続的
に発熱した際にその発熱により該サージ吸収素子の表面
に密着させた該低融点金属部分を溶解溶断させることに
より、その継続的な過電圧過電流を遮断させるものであ
る。

継続的な過電圧過電流が機器電子回路に印加許れること
は１通常では考えられないが、を源からの漏准、他の電
源１回路からの漏電流、誘導電流などにより、継続的に
過電圧過電流が掛けられることがある。このようなとき
、サージ吸収素子及び機器回路の両者を保護し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低融点金属要素は、低融点金属の線
状物、線などが好適である。

本発明に用いられる低融点金属としては、融点が低く且
つ電気伝導度が高い金属が好適である。

具体的には、錫、ビスマス、カドミニウム、鉛。

亜鉛、アンチモン、アルミニウム又はこれらの合金等が
適している。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。

ナーン吸収素子と低融点金属部分との替刃方法において
は、その形状を特に規定されるものではない、ただ、サ
ージ吸収索子の発熱したときに効率よく低融点金属に伝
導されるような形状が好適である。

以上の如さ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ヤツブ式放を管等がある。ギ
ャップ式放電管の吸収素子は、電極間にサージ電圧が印
加された場合、放電が生じ１機器回路を保護するように
、ナ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、下記の比較例に示すように
、一般的な機器に用いられる３Ａ８度のヒユーズが溶断
しないような小さい電流値でも。

サージ吸収索子にｍＭ、的に印加芒れると、数十秒〜斂
分でナ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。

これに対して１本発明のサージ吸収素子は、？２１車な
構造でＡ！圧通過電流印加よる火災翼ア危険を防止でき
るものである。

本発明の吸収％子は、第１Ａ図に示す構造である。第１
Ａ図のサージ吸収素子は、ギャップ式放電管１１に本発
明に従い低融点金属要素１３を。

ステンレス線１６により′ｅ着させ固定し、一方。

放ｔ’！？１１のリード線１２と低融点金属要素１３の
リード線１４をカシメ１５で接読し、放電管１１及び低
融点金属要素１３の反対側のリード線１２゛及び１４′
をｔ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ｉｌＢ図である
０本発明の吸収素子は、放電管２１と低融点金属要素２
２が直列に接続されている。そして、を源或いは通信線
７１ｉＸ２３に１機器回路２４と並列に接続容れている
。

第２Ａ図は１本発明の他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３
１に本発明により組立てた構造を第２Ａ図に示す、マイ
クロギャップ式放電管３１に本発明に従い低融点金属要
素３３を、ステンレス線３６により省着啓せ固定し、一
方、放電管３１のリード線３２と低融点金属要素３３の
リード線３４をカシメ３５で接続し、放′５管３１及び
低融点金属要素３３の反対側のリード線３２”及び３４
゛を１！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２Ｂ図で
ある６本発明の吸収素子は、放電管４１と低融点金属要
素４２が直列に接読されている。そして、ｉｓ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１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１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〕 ギヤノブ式放電管のサージ吸収素子の本発明の例を第１
Ａ図により説明する。

ギヘ・ツブ式放電管１１の一方のリード線部１２と低融
点金属としての亜鉛８１３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
と該亜鉛線部分１３とを密着させ、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きせる。

第１Ｂ図に本発明によるギヤツブ式放ｉｔの取付は回路
図を示す、この取付は例では、ｔ＊ｚ３から相続的な過
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、その発熱により亜鉛線２２が溶融し
、ギャンブ式放を管２１に印加聾れる継続的な過電通過
を流を遮断するものである。

第１表に１本実施例による構成での試験結果を示す。

第１表 基板材質はヘークライトであり、用いた低融点金属要素
は、７Ａ、１１５°Ｃ作動の特性のものである。

第１表の結果から、継続的な過電通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６〜１５秒で亜鉛線は、７８融溶断し、継続的
な−Ａ電圧過電流をα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
第２Ａ図に示す、マイクロギャップ放電管３１の一方の
リード線部３２と低融点金属としてのアルミニウム線部
分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とアルミ
ニウム線部分３３とを密着許せ、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′を電１ＩＩＸ線間或いは通信線間に接続芒
せたものである。

第２Ｂ図に、取付は回路図を示す、この取付は回路図で
は、電＊４３からのａ統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
、その発熱によりアルミニウム線４２が溶融し、溶断し
、マイクロギャップ式放を管４１に印加茜れた継続的な
過電圧過電流を遮断した。

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、用いた低融点金属は、
アルミニウム線である。

第２表の結果から１ｍ統的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秒でアルミニウム線は、溶
融溶断し、！１統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］ ギヘーンブ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、継続的な過電圧過電流を印加した結果
を観察した。ギヤツブ式放寛管及びマイクロギャジ゛″
ブ式放ｔｖに対する継続的な４１！圧過ｆ流負荷試験を
、基板材質；ベークライトで、印加電圧ＡＣ３００Ｖ、
印加を流９００ｍＡで２行なったところ、印加時間各々
４５秒及び５５秒で、基板が発火した。

寒）１ 一般的な機器に用いられる３Ａａ度のヒユーズが溶断し
ないような小さい電流値でも、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。

［発明の効果コ 本発明のサージ吸収素子は、その表面に密着させた低融
点金属を設置し、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、吸収素子に過電通
過を流の印加のときにそバによる発熱障害から吸収素子
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助出するサージ吸収素子を提供
できること、第３に、従って、ｍ単な構造により、継続
的な過電圧を流の負荷からサー・ジ吸収素子及び機器回
路を保護できろ方法及び回路を提供できたこと、第４に
、安全な保護手段を有したサージ吸収素子回路更に、安
全な電子機器を提供できた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１Ａ及び１８図は１本発明のサージ吸収素子の１例の
構造を示す断面図と取付は回路を示す図である。 第２Ａ及び２Ｂ図は１本発明のサージ吸収素子の他の例
の構造を示す断面図と取付は回路を示す図である。 口主要部分の符号の説明コ １１．２１　　、、、ギ〜ツブ式放電管１２．１２’、
、、　　リード線 １３．２２　　、、、低融点金属亜鉛線１４．１４’、
、、　　リード線 １５、、、カシメ　　　１６．、、ステンレス線２３、
、、を源　　　　２４．、、機器回路３１．４１　　、
、、マイクロギ〜ツブ式放電管３２．３２’、、、　　
リード線 ３３．４２　、．１板取１点金属アルミニウム線３４．
３４　　”　０１．リード線 ３５、、、カシメ　　　３６．、、ステンレス線４３、
、、電Ｒ４４，、、機器回路 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）ｊ１１Ａ図 第１６図 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示　昭和６１年特許願第１５８８５４号２
、発明の名称 過電圧過ＴＦ、流保護のサージ吸収素子３、補正をする
者　　事件との関係　　出願人住所　東京都千代田区丸
の内−丁目５番１号三菱鉱業セメント株式会社 代表者　藤　１・（正　哉 ４、代理人 住所　〒１０１東京都千代Ｅ月区神田須■町１丁目２番
地５、補正により増加する発明の数　　　　　　　０６
、補正の対象 ’１）ＩＩＪＪ細古の［発明のＩｆｆ刑な説明］の欄７
、補正の内容 （１）明細書の第２頁第一行目の［作動電圧コを［回路
電圧コに訂正する。 （２）同上第２頁第３行目の［雷す−′、；電流］を［
′占す−ジ］に訂正する。 ０）同上第２頁第７行目の［以上に電圧コを［以上の電
圧コに訂正する。 （４）同上第５頁第４行目の［溶解］を［溶融コに訂正
する。 （○同上第１頁第１３〜１１行目の［及び機器回路の両
者コを削除する。 （６）同上第６頁第１４行口の［下記の］を［後述の］
に訂正する。 （７）同上第１０ふ″ｉ第５行目の［７Ａ；１１５℃の
特性のものである。］を［亜鉛である。］に訂正する。 （８）同上第１１頁第１３行目の［溶融し、］を［溶融
］に訂正する。 （９）同上第１１貞第１５行目の［遮断した。コを［農
断させるものである。］に訂正する。 ｑ■同上第１３頁第３表の中の第３欄第４段の［４５秒
コを［５５秒］に訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低融点金属要素をサージ吸収素子の表面に密着させて設
   置し、該低融点金属要素と該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。