JPS63318085A

JPS63318085A - サ−ジ吸収素子

Info

Publication number: JPS63318085A
Application number: JP15388787A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Maruyama; 丸山　亮介; Hajime Kojima; 児島　肇; Riyuuji Ootani; 隆児大谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1988-12-26

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】〔技術分野〕この発明は、火花放電現象を利用したサージ吸収素子に
関する。

〔背景技術〕

従来、サージ吸収素子５０は、一対のカーボン製電極５
１．５１を備えていて、これら電極５１．５１は、第３
図にみるように、所定距離の空間を隔てて対峙している
。電極５１．５１間には、所定空隙をもたせるために電
気絶縁性のスペーサ５２が介設されている。これら電極
５１．５１およびスペーサ５２は絶縁性の円筒体５３内
に収容されている。円筒体５３の両端開口部を塞ぐよう
にして金属板５４．５４が同筒体５３端部に取着されて
いる。金属板５４．５４は電極５１．５１のそれぞれに
接触し電気的に導通している。

このサージ吸収素子５０は、例えば、第３図に一点鎖線
で示すように負荷りに並列に接続されていて、異常サー
ジ電圧が加わった場合、電極５１．５１間に火花放電を
発生させサージを吸収して負荷りを保護するのである。

ところで、このサージ吸収素子５０では、放電の際、電
極５１．５１からその形成材料、すなわちカーボンが蒸
発しスペーサ内壁面５２ａの全面に付着する。スペーサ
内壁面５２ａに付着した導電性か−ポンは、両電極５１
．５１の抵抗値を低下させる。そのため、両電極５１．
５１間の絶縁性が劣化して、漏れ電流の異常増加や放電
開始電圧の低下等を招くという問題がある。

〔発明の目的〕

この発明は、前記の事情に鑑み、電極形成材料のスペー
サ内壁面への付着による漏れ電流の異常増加や放電開始
電圧の低下を阻止することができるサージ吸収素子を提
供することを目的とする。

〔発明の開示〕

前記目的を達成するため、この発明は、電気絶縁性のス
ペーサを介在させることにより所定距離の空間を隔てて
対峙する一対の電極を備え、両電極間に生ずる火花放電
現象でもってサージ吸収を行うサージ吸収素子において
、少なくとも一方の電極には両電極の間の空間に向かう
凸状部が形成されていて、この凸状部の頂部周りとスペ
ーサ内壁面の間に空間が設けられ、前記頂部が所定距離
の空間を隔てる電極面となっていることを特徴とするサ
ージ吸収素子を要旨とする。

以下、この発明にかかるサージ吸収素子を、その一実施
例をあられす図面を参照しながら詳しく説明する。

第１図は、この発明にかかるサージ吸収素子の一実施例
の断面構成をあられす。第２図は、このサージ吸収素子
を分解してあられす。

サージ吸収素子１は一対のカーボン製の円板状電極２．
２′を備えている。両電極２．２′間には電気絶縁性の
リング状スペーサ３が介在している。電極２の内面中央
には、両電極２．２′の間の空間に向かう凸状部２ａが
設けられている。凸状部２ａは、その頂部がサージ吸収
素子の性能上必要な所定距離の空間を隔てて他方の電極
２′に臨む電極面となっている。このような所定距離の
空間はスペーサ３の高さにより定められる。このスペー
サ３はセラミック等の電気絶縁性材料で形成されている
。

これらの電極２．２′とスペーサ３は円筒体４内に収容
されている。円筒体４はセラミックあるいはガラス等の
電気絶縁性材料で形成されている。円筒体４の両端開口
部を寒くようにして金属板５．５が同円筒体４端部に取
着されている。金属板５は、銅あるいはニッケル等の金
属材料で形成されている。金属板５．５は電極２．２′
のそれぞれに接触し電気的な導通が図られている。つま
り、金属板５．５が引出用電極になっているのである。

このサージ吸収素子１では、円筒体４内が少し負圧にな
っていて、第１図にみるように、金属板５．５が内側に
反って電極２．２′に圧接している。そのため、金属板
５．５と電極２．２′の接触が強まり、金属板・電極間
の電気的導通や電極２．２′とスペーサ３の組み付けが
確かなものとなっている。

このサージ吸収素子１は、例えば、負荷に並列に接続さ
れ、異常サージ電圧が加わった場合、電極２．２′間に
火花放電を生じ、サージ電流を負荷を通さずに電極２．
２′を通してアース側へ流すようにするとともに、負荷
に加わる電圧を略放電開始電圧に抑える。

ところで、このサージ吸収素子１では、電極２に凸状部
２ａが設けられており、この凸状部２ａの側部が空間を
隔ててスペーサ内壁面３ｂに臨んでいて、その頂部周り
には空間ができている。そのため、この空間に面するス
ペーサ内壁面部分にはカーボンが付着しにくい。その結
果、スペーサ内壁面３ｂに付着するカーボンによる絶縁
性の低下が阻止されるのである。その理由を以下に詳し
く説明する。

火花放電は、実質的には凸状部２ａの頂部のみで生ずる
。凸状部２ａの頂部−電極２′間が、電極２．２′にお
ける最短距離になっていて、火花放電は最短距離個所を
中心として発生するからである。凸状部２ａの側部では
実質的に火花放電が起きない。つまり、スペーサ内壁面
３ｂに近いところには火花放電が起きていないのである
。したがって、前記空間に限って、スペーサ内壁面３ｂ
部分にカーボンが付着しにくい。特に、スペーサ内壁面
３ｂにおける凸状部２ａの頂部よりも上に位置する個所
にはカーボンが殆ど付着しない。

このように、この号−ジ吸収素子１では、スペーサ内壁
面３ｂへのカーボンの付着が阻止され、電極２．２′間
の絶縁性低下が防がれる。そのため、漏れ電流の異常増
加や放電開始電圧の低下を阻止することができるのであ
る。

また、この発明にかかるサージ吸収素子１は、従来より
も強度的に優れている。すなわち、スペーサの厚みは、
従来、所定距離に等しいごく薄いものであり、破損しや
すく、信頼性や製造の歩留まりを低下させる要因となっ
ていた。しかし、このサージ吸収素子１のスペーサ３の
厚みは、凸状部２ａの厚み分だけ厚くなっていて、スペ
ーサ３が破損しにくい。電極２も凸状部２ａの分だけ厚
みが増し強度的に強くなっている。そのため、サージ吸
収素子１は、信頼性や製造の歩留まりが向上するのであ
る。

また、所定距離の空間を隔てて対峙する面積が従来と比
較して、凸状部２ａ頂部の周囲にある空間の分だけ減っ
ている。したがって、両電極２．２′の静電容量は従来
よりも少ない。そのため、高周波インピーダンスが高く
て高周波ロス分が減少する。高周波絶縁性が高くなって
いるのである続いて、サージ吸収素子１の各部の寸法の
具体例を挙げる。

円筒体４は、外径約４〜５１１１高さ約２〜３酊である
。凸状部２ａの頂部と電極２′間の間隔、すなわち所定
距離は、火花放電開始電圧に応じて定められるのである
が、例えば、２０〜２００μｍ程度である。電極２の凸
状部２ａの厚みは、例えば、５２０〜Ｂ００μｍ程度ま
で厚くすることが可能である。したがって、スペーサ３
も、従来は所定間隔と同じ２０〜２００μｍ程度であっ
たのが、凸状部２ａの厚みが加わり、例えば、５００μ
ｍよりも厚くできるのである。

続いて、このサージ吸収素子１の製造について簡単に説
明する。

円筒体４に電極２．２′およびスペーサ３を収容する。

そして、金属板５．５を円筒体４の端部へろう付けし気
密封止する。この時、ろう付けは不活性ガス雰囲気（例
えば、Ｈｅ、あるいは、Ａｒガス２０〜７６０Ｔｏｒｒ
）中、約８００°Ｃの温度下でなされる。減圧下でろう
付けがなされた場合、大気中では円筒体４内空間が負圧
になるので、前述したように金属板５．５が内側に反っ
て電極２．２′それぞれに圧接するようになる。

この発明は上記実施例に限らない。例えば、スペーサが
一体ものでなく、複数個の分割片を組み合わせたもので
もよい。凸状部が一方の電極だけに設けられるのではな
く、両方の電極に設けられている構成であってもよい。

凸状部の形状が先細り状ではなく、円筒状あるいは半球
状であってもよい。凸状部の側部の基部がスペーサ内壁
面に接触していてもよい。凸状部の頂部周りとスペーサ
内壁面の間に設けられる空間が、頂部全周に渡って設け
られている必要もなく、一部がスペーサ内壁に接してい
てもよい。円筒体内が負圧てなく大気圧であってもよい
。不活性ガスが封止されていなくてもよい。電極がカー
ホン以外の材料で作られていてもよい。

〔発明の効果〕

この発明にかかるサージ吸収素子は、電気絶縁性のスペ
ーサを介在させることにより所定距離の空間を隔てて対
峙する一対の電極を備え、両電極間に生ずる火花放電現
象でもってサージ吸収を行う構成において、少なくとも
一方の電極には両電極の間の空間に向かう凸状部が形成
されていて、この凸状部の頂部周りとスペーサ内壁面の
間に空間が設けられ、前記頂部が所定距離の空間を隔て
る電極面となっている。そのため、電極形成材料のスペ
ーサ内壁面への付着による漏れ電流の異常増加や放電開
始電圧の低下を阻止することができ、また、機械的強度
に富む構造であるため、信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかるサージ吸収素子の一実施例
の構成をあられす断面図、第２図は、このサージ吸収素
子の分解斜視図、第３図は、従来のサージ吸収素子の構
成をあられす断面図である１・・・サージ吸収素子　　
２．２′・・・電極２ａ・・・凸状部　　３・・・スペ
ーサ　　３ａ・・・スペーサ端部　　３ｂ・・・スペー
サ内壁面代理人　弁理士　　松　本　武　彦第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気絶縁性のスペーサを介在させることにより所
定距離の空間を隔てて対峙する一対の電極を備え、両電
極間に生ずる火花放電現象でもってサージ吸収を行うサ
ージ吸収素子において、少なくとも一方の電極には両電
極の間の空間に向かう凸状部が形成されていて、この凸
状部の頂部周りとスペーサ内壁面の間に空間が設けられ
、前記頂部が所定距離の空間を隔てる電極面となってい
ることを特徴とするサージ吸収素子。