JPS63205080A - 低電圧用のサ−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、低電圧用のサージ吸収素子に関し。

特に放電開始電圧を特別に低下什しめた低電圧用／ｎＪ
←　−ニブｆ＋工　仕Ｊすμ　ニー　Ｉ！　ｒ用１ト　
ス［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ζこ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。

従来のサージ吸収素子では動作電圧即ち放電電圧は、マ
イクロギャップの本数を変えること、マイク１１ギヤツ
プの形状を変えることにより、調整変更するものであっ
た。そのために、放電電圧の調整の幅には限度があるも
のであった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、放電開始電圧が低下され、放電遅れが低減さ
れたサージ吸収素子を提供することを目的にする。即ち
２本発明の目的は、サージ耐圧性の低い部品及び回路に
使用できるサージ吸収素子を提供するものである。更に
１本発明は、寿命特性の向上したサージ吸収素子を提供
することを目的にする。また１本発明は１部品の信頼性
の向上したサージ吸収素子を提供することを目的にする
。

［発明の構成］ ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、マイクロギャップ式サージ吸収素子の内部に
、少なくとも一方の金属端子からマイクロギャップ要素
表面から離れて延びる補助電極を設けたことを特徴とＣ
る低電圧用のサージ吸収素子である。そして、補助電極
の表面には、仕事関数の低い金属或いは化合物を塗布す
ることにより、放電が容易にできるものである。

［作用］ 本発明によると、マイクロギャップ式サージ吸収素子の
内部に、補助電極を組み込んだ構造を作り、過電圧が印
加された場合にサージ吸収素子のグロー放電、アーク放
電をより生じ易くするものである。

本発明によると、従来のマイクロギャップ式サージ吸収
素子の封止ガラス内に、リード線又は素子のキャップと
機械的電気的に接続された金属からなる補助１！極を備
えたマイク［１ギャップ式サージ吸収素子を利用するも
のである。このように補助電極を封止ガジス内へ入れる
ことにより、サージ吸収素子内の電界の分布が不均一に
なりやすい構造となり、補助電極表面からの電子の放出
が起こり易くなる。そのために放電開始電圧の低下及び
放電遅れが減少する効果が生じるものである。

更に、また、補助電極を有するマイクロギャップ式サー
ジ吸収素子は、インパルスの繰り返し印加に対して寿命
延長効果がある。即ち、補助電極ヲ有しないマイクロギ
ャップ式サージ吸収素子内の放電では、マイクロギャッ
プ付近でグロー放電を起こし、ｆｉ終的にキャップ−キ
ャップ間のアーク放電に移行する。このアーク放電によ
りサージ吸収素子内のギャップ、形成皮膜などが劣化す
るものである。然し乍ら９本発明によるサージ吸収素子
は補助電極を有する構造であり、アーク放電がキャップ
要素−補助電極間で起こり、アーク放電がギャップ要素
及び皮膜より浮上した位置に生しるためにアーク放電が
該皮膜上を通過しないものとなるから、サージ吸収素子
の寿命特性は向上する。

本発明による構造は、サージ吸収素子内に補助電極を入
れたもので、入れる電極の数は１つ又はそれ以上である
。補助電極の形状については特に限定きれないが、電子
放出効果及び電界の集中性を高めるために端面が鋭くな
っているものが好適である。

また、補助電極材質としては、電気伝導度のよいＦｅ、
Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ等の金属或いはそれらの合金、
若しくはステンレス等の合金を利用できるが、それらに
限定されるものではない。

本発明による補助電極の作製法は、接続法においても特
に限定されるものではないが、スポット溶接、カシメ等
によりリード線若しくはキャップに接続きれるものであ
る。

以上のように本発明は補助電極を用いることにより、放
′１を開始電圧を下げることができる。更にすた　太）
【川においては補助電極の表面に仕事関数の低い金属或
いは化合物を塗布することも考慮したものである。補助
電極の表面に仕事関数の低い物質を塗布することにより
、放電開始時の電子的放出効果を高めることを考Ｉ伍し
たものである。

この補助電極の表面に塗布する物質には、アルカリ金属
、アルカリ土類金属の化合物、Ｂａ−Ａｌ合金、ＴｉＣ
，ＺｒＣ，ＴａＣ等の物質が有効であるが、仕事関数の
低いものであれば特に限定されるものでない、その塗布
方法についても蒸着法、有機溶剤懸濁法等を利用できる
が、塗布方法が特に限定されるものでない、更に２本発
明においては塗布後還元する必要がある物質については
、放射熱による加熱、高周波誘導加熱等により還元する
こともできる。

次に１本発明の低電圧用のサージ吸収素子を。

具体的な実施例により、説明するが２本発明は。

その説明により限定されるものではない。

［実施例１］ 本実施例を第１図に示す。本実施例では、封止ガラス管
１の中に封入された２つのキャップ２゜２ａを持つマイ
クロギャップ素子３からなり、そのマイクロギャップ素
子３のリード線４，４ａに補助電極リード線５，５ａを
通して補助′ＦＬ極６゜６ａを取り付けたもので、スポ
ット溶接されている。金属線補助電極６，６ａは９図示
のように。

マイクロギャップ素子３０表面の上に離れて一定間隔で
延びているものである。マイクロギャップ素子表面に電
界がかかったとき、補助電極表面からの電子の放出が起
こり易くなり、放電開始電圧が低下し、放電遅れが生じ
難くなる。

補助電極に使用される材質を変えたときの放電開始電圧
Ｖｓとインパルス放電電圧Ｖ　Ｉ＋ａｐを測定した。そ
の結果を第１表に示す。

第１表 電極材料　　ｖｓ（ｖ）　　　Ｖｌ、、（Ｖ）なし　　
１８０　　　８００ ■、は、放電開始電圧を示し、Ｖｌａｐは、標準衝撃イ
ンパルス（波頭艮１．２ｔｔ秒、波尾長５０μ秒）で波
高値５ｋｖのインパルスを印加したときのインパルス放
電電圧である。即ち、従来の構造のサージ吸収素子では
、放電開始電圧は１８０ｖが下限であり、標準インパル
ス印加のインパルス放電電圧は、下限が８００ｖであっ
たが９本発明の構造によりそれらが著しく改良されたこ
とが明らかである。

次にこのインパルスを繰り返し印加して寿命試験を行な
った。その結果を第３図のグラフに示す、縦軸に放電開
始電圧をとり、横軸に印加回数をとった。繰り返しイン
パルス印加によりサージ吸収素子が劣化していくが、補
助電極のない従来品と比べて本発明によるサージ吸収素
子は、放電開始電圧の低下が少なく、寿命特性が改良さ
れていることが明らかである。

［実施例２］ 第２図に示す構造のものであり、構造は実施例１と殆ど
同じであり、符号は実施例１と同じものである。即ち、
封止ガラス管（鉛ガラス）１゜キャップ２．２ａ、マイ
クロギャップ素子３．リード線４（ジュメット線）、補
助電極リード線５、補助電極６．カシメ７（金属バンド
）である、補助電極６にはＮｉ板を利用し、補助電極リ
ード線５を介してジュメット線４にカシメ接続した。こ
の補助電極６にはＢａ−Ａｊ！合金粉末をエチルセルロ
ース２重量％の酢酸エチル溶液に懸濁させたものに浸し
乾炊したＮｆ板を用いている。

これをガラス封入時に高周波調温加熱を行ない。

接着剤であるエチルセルロースを分解し、Ｂａ−Ａｌ２
を補助電極表面に拡散させる。

この処理により更に放電開始電圧が低下し、放電遅れを
低減させることができた。即ら、放電開始電圧及びイン
パルス放電電圧を測定したところ、それぞれＶｓ”　１
１０Ｖ、　ｖ、ｌＩ、ｘ　４６０Ｖテあった。

［発明の効果］ 本発明のサージ吸収素子は、そのサージ吸収素子内部に
配置された補助電極により。

第１に、放電開始電圧が低下したサージ吸収素子が提供
されたこと。

第２に、同時に放電遅れ特性が改良されたサージ吸収素
子を提供できること。

第３に、また２本発明によりサージ耐圧が低い部品及び
回路へ使用が可能になったこと。

第４に２本発明の構造により寿命特性の向上したことな
どの技術的な効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１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である。 第２図は１本発明のサージ吸収素子の他の１例のマイク
ロギャップ式放電管の構造を示す断面図である。 第３図は９本発明による構造のサージ吸収素子によるイ
ンパルス繰り返し印加による放電開始電圧の変化を測定
した結果をグラフに示した図である。 ［主要部分の符号の説明コ ｉ、、、、封止用ガラス ２、、、、キャップ ３、、、、マイクロギャップ ４、、、、　　リード線 ５、、、、補助電極リード線 ６、、、、補助電極 ７、、、、カシメ（金属バンド） 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２図 第３図 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示　昭和６２年特許願第０３６９１２号２
、発明の名称 低電圧用のサージ吸収素子 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　村　正　哉 ４、代理人 住所〒１０１東京都千代［１１区神田須１（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）明細占の［発明の名称］及び［発明の詳細な７、
補正の内容 （１）明細占の第１頁第２行目の［低電圧用サージ吸収
素子］を［低電圧用のサージ吸収素子］に訂正する。 （２）　ｎＡ　１ｍ書の第２頁第８行目及び同頁第１１
行目の［放電電圧］を［放電開始電圧］に訂正する。 （３）同上第４頁の下から第２行目の［キャップ要素］
を［キャップコに訂正する。 （４）同一ヒ第４頁の下から第１行目の［ギャップ要素
］を［ギャップ］に訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロギャップ式サージ吸収素子の内部に、少
   なくとも一方の金属端子からマイクロギャップ要素表面
   から離れて延びる補助電極を設けたことを特徴とする低
   電圧用のサージ吸収素子。
2. （２）前記補助電極の表面には、仕事関数の低い金属或
   いは化合物を塗布してあることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項の低電圧用のサージ吸収素子。