KR20180098571A - 가스 방전관 - Google Patents
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Abstract
적어도 두 개의 전극(11) 및 상기 전극(11)에 밀봉 연결되어 방전 내부챔버(16)를 형성하는 전연관체(12)를 포함하는 가스 방전관(1)에 있어서, 상기 가스 방전관(1)에는 상기 방전 내부챔버(16)를 밀봉하는 저온 밀봉 접합물(13)이 마련되며, 상기 저온 밀봉 접합물(13)은 특정된 저온에서 용융됨으로써 상기 방전 내부챔버(16)를 가스 누설시킨다. 상기 가스 방전관(1)은 벼락을 맞거나, 서지(surge) 과전압을 받을 때 번개 전류 또는 과전압을 방출하는 역할을 하며; 또한, 일정한 지속적인 상용 주파수 전류 또는 과대 상용 주파수 전류가 흘러 발열로 인해 상기 저온 밀봉 접합물(13)이 용융될 때까지 온도가 상승할 경우, 해당 가스 방전관(1)은 가스 누설이 발생하여 개로됨으로써 후속의 과전류를 신속히 차단한다.
Description
본 발명은 과전압 보호(overvoltage protection) 제품 영역에 관한 것으로, 특히 가스 방전관에 관한 것이다.
가스 방전관은 스위치형 보호소자로서 통상적으로 과전압 보호소자로 사용된다. 종래에 일반적으로 사용되는 가스 방전관은 절연관체 및 그 양단의 실링 전극으로 이루어지며, 내부챔버에는 불활성 기체가 충진된다. 가스 방전관 전극 양단의 전압이 기체의 브레이크다운 전압(breakdown voltage)를 초과하면 갭 방전(gap discharge)을 일으키고, 해당 가스 방전관은 신속히 하이 임피던스(high impedance)에서 로 임피던스(low impedance)로 변하며 도통이 형성되어 이와 병열된 기타 소자를 보호할 수 있다.
그러나 이와 동시에, 해당 과전압의 지속시간이 길거나 발생하는 빈도가 비교적 높은 경우, 또는 장시간 동안 대전류(high current)의 상용 주파수 과전류가 발생하는 경우, 가스 방전관은 장시간 또는 빈번히 발생하는 과전류로 인해 발열하여 승온하게 되는데, 지나치게 높은 온도는 회로 중 기타 소자의 안전한 사용에 영향을 미칠뿐만 아니라, 해당 가스 방전관이 단락 또는 터지는 위험이 존재하게 하며, 심지어 고객의 회로기판을 태워 화재를 일으킬 수도 있다.
본 발명은 회로에 효과적인 과전압 보호를 제공할 뿐만 아니라, 과전류로 인해 승온 시 개로(open circuit)를 형성하여 곧바로 회로를 차단할 수 있는 가스 방전관을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 감안하여, 본 발명의 실시예에서는 적어도 두 개의 전극 및 상기 전극에 밀봉 연결되어 방전 내부챔버를 형성하는 전연관체를 포함하는 가스 방전관을 제공하며, 상기 가스 방전관에는 상기 방전 내부챔버를 밀봉하는 저온 밀봉 접합물이 마련되고, 상기 저온 밀봉 접합물은 특정된 저온에서 용융됨으로써 상기 방전 내부챔버가 가스 누설되도록 개로를 형성한다.
더 나아가, 적어도 하나의 상기 전극에는 축 방향 통기홀이 마련되고, 상기 통기홀의 내단부는 상기 방전 내부챔버에 연결되며 상기 통기홀의 외단부는 상기 저온 밀봉 접합물을 통해 커버 플레이트에 연결된다.
더 나아가, 적어도 하나의 상기 전극에는 반경방향 통기홀이 마련되고 상기 반경방향 통기홀의 적어도 하나의 포트는 상기 방전 내부챔버에 연결되며, 상기 반경방향 통기홀은 상기 전극 외부면의 요입홈을 통과하며 상기 요입홈 상면에는 상기 요입홈을 커버하는 커버 플레이트가 마련되며, 상기 커버 플레이트는 상기 저온 밀봉 접합물을 통해 상기 전극 외부면에 연결된다.
더 나아가, 상기 절연관체에는 통기홀이 마련되고 상기 통기홀의 외단부는 상기 저온 밀봉 접합물을 통해 커버 플레이트에 연결된다.
더 나아가, 상기 절연관체에는 상기 절연관체가 반경반향에서 두 부분으로 분리되도록 분리층이 마련되며, 상기 저온 밀봉 접합물은 상기 분리층에 마련되어 두 부분으로 분리된 두 개의 절연관체를 밀봉 연결시킨다.
더 나아가, 상기 가스 방전관의 중간 전극에는 상기 중간 전극이 두 부분으로 분리되도록 분리층이 마련되며, 상기 저온 밀봉 접합물은 상기 분리층에 마련되어 두 부분으로 분리된 상기 중간 전극을 밀봉 연결시킨다.
더 나아가, 적어도 하나의 상기 전극과 상기 절연관체 사이는 저온 밀봉 접합물을 사용하여 밀봉 연결시킨다.
더 나아가, 상기 적어도 하나의 상기 전극과 상기 절연관체 사이는 저온 밀봉 접합물을 사용하여 밀봉 연결시키는 것은, 상기 전극과 상기 절연관체 사이에는 금속화층 또는 금속링이 마련되어, 상기 전극과 상기 금속화층 또는 상기 금속링 사이는 저온 밀봉 접합물을 사용하여 밀봉 연결시키는 것을 포함한다.
더 나아가, 상기 가스 방전관은 적어도 하나의 자유단을 구비하는 스프링 장치를 더 포함하고, 해당 자유단은 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극에 의해 수축된 상태로 가압되며, 상기 저온 밀봉 접합물이 용융될 경우, 상기 자유단이 상기 전극에 대한 반작용력이 상기 전극과 상기 저온 밀봉 접합물 사이의 접착력보다 커져 해당 자유단은 신장되어 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극을 밀어낸다.
더 나아가, 상기 가스 방전관은 각 상기 전극과 각각 연결되는 핀 및 상기 스프링 장치를 수용하는 캐비티를 구비하는 하우징을 더 포함하며, 상기 캐비티는 외부 공기와 서로 연통되는 관통홀이 더 마련되며 적어도 하나의 상기 핀은 상기 관통홀에서 부터 연장되어 나온다.
더 나아가,상기 저온 밀봉 접합물은 특정 형태로 설치됨으로써 상기 저온 밀봉 접합물이 특정 용융 요구를 충족시킨다.
더 나아가, 상기 전극, 상기 저온 밀봉 접합물, 또는 상기 절연관체에는 리키네스 포인트가 설치되어, 상기 저온 밀봉 접합물은 상기 리키네스 포인트의 위치에서 다른 위치에서보다 상대적으로 더 쉽게 용융된다.
더 나아가, 사기 방전 내부챔버에는 절연 입자상 물질이 충진된다.
더 나아가, 외부와 접촉되는 상기 저온 밀봉 접합물의 외부면에는 열전도율이 상기 전극의 열전도율보다 작은 보호층이 마련된다.
더 나아가, 상기 보호층은 니켈층, 크롬층, 기타 금속층 또는 비금속층이다.
본 발명의 실시예에 의해 제공된 가스 방전관은, 벼락으로 인한 과전압을 받았을 경우 과전압 보호 성능을 발휘할 수 있고; 또한 과대전류 또는 장시간의 과전류가 흘러 발열로 인해 상기 저온 밀봉 접합물이 용융될 때까지 온도가 상승할 경우, 해당 가스 방전관은 가스 누설이 발생하여 개로(open circuit)됨으로써 과전류를 차단하며, 양호한 과전압과 과전류 보호 성능을 구비한다.
본 출원의 실시예 또는 종래 기술에서의 기술방안을 더욱 명확하게 설명하기 위하여, 아래에서는 실시예 또는 종래 기술에 대한 서술에서 사용하게 될 도면에 대하여 간단한 설명을 하며, 바람직하게, 아래에서 서술하는 도면은 단지 본 출원의 일부 실시예이며, 본 분야 통상의 당업자는 진보성 노동을 부여하지 않는 전제하에서, 이러한 도면에 따라 기타 도면을 얻을 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 3에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 4에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 5에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 6에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 9에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 가스 방전관의 저온 밀봉(sealing) 접합물의 횡단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 1 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 2 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 3 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 4 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 5 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 제 1 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 제 2 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 3에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 4에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 5에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 6에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 9에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 가스 방전관의 저온 밀봉(sealing) 접합물의 횡단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 1 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 2 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 3 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 4 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 5 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 제 1 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 제 2 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이다.
본 발명의 실시를 위한 최선의 형태
도 12는 본 발명의 가장 바람직한 실시예의 가스 방전관의 축 방향 단면도이며 도 12의 도시를 참조하도록 한다. 도 12에서 나타낸 가스 방전관과 도 8에서 나타낸 가스 방전관은 전극, 절연관체, 저온 밀봉 접합물, 금속링 및 고온 솔더층을 포함하는 방면에서 동일하고; 도 8에서 나타낸 가스 방전관과의 차이점은, 도 12에서 나타낸 가스 방전관이 하나의 자유단(871)을 구비하는 스프링 장치(87)를 더 포함하는 것이다. 상기 자유단(871)은 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극에 의해 수축된 상태로 가압되고, 상기 저온 밀봉 접합물이 용융될 경우, 해당 자유단(871)이 상기 전극에 대한 반작용력이 상기 전극과 상기 저온 밀봉 접합물 사이의 접착력보다 커져 해당 자유단(871)은 신장되어 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극을 밀어낸다. 마찬가지로, 상기 가스 방전관 양단이 모두 저온 밀봉 접합물이 설치되는 경우, 상기 스프링 장치에는 두 개의 자유단(미도시)이 설치될 수 있으며, 어느 하나의 자유단의 저온 밀봉 접합물이 용융되기만 하면 해당 자유단은 신장되어 해당 단부의 전극이 당겨진다. 그 장점은 아래와 같다: 상기 가스 방전관에 대전류가 흐르는 경우, 상기 저온 밀봉 접합물이 용융되기 시작하여 이와 전극 사이의 접착력이 작아질 때까지 용융되면, 힘의 균형이 깨져 해당 스프링 장치는 자유단이 신장되고 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극을 신속히 밀어내 급속으로 가스 누설되어 개로되며, 이로써 회로에 대한 개로 보호 효과를 더 한층 제고한다. 이와 반대로, 스프링 장치를 설치하지 않으면, 상기 가스 방전관에 대전류가 흐르는 경우, 순간 방전열량이 지나치게 커지게 되는데, 이로 인해 상기 저온 밀봉 접합물이 용융되어 가스 누설을 일으키기도 전에, 상기 전극이 이미 용융되어 폭발하고 날리어 단락을 초래하게 된다.
본 발명의 실시형태
아래에서는 도면을 참조하여 하기 실시형태로 본 발명에 대해 계속하여 설명한다. 사전에 설명해야 할 것은, 본 발명에서 지칭하는 고온 솔더(high-temperature solder)는 용점이 500℃보다 높은 솔더이고, 고온은 즉 500℃보다 높은 온도를 의미하며; 본 발명에서 지칭하는 저온은 해당 고온에 비해 낮은 온도로써 500℃ 및 500℃ 이하의 온도를 의미한다. 본 발명에서 지칭하는 저온 밀봉 접합물은 저온에 견딜 수 있는 밀봉재료이고 해당 재료는 상기 저온보다 높은 환경에서 용융 변형되며 심지어 액화되어 밀봉을 실현하지 못한다. 본 발명에서 지칭하는 절연관체는 유리관, 애자관(ceramic tube) 또는 기타 가스 방전관에 적용되는 재질의 절연관체이고; 본 발명에서 지칭하는 가스 방전관은 다이오드(diode), 3극관(triode) 및 다극관(multielectrode tube)을 포함한다.
도 1, 즉 본 발명의 실시예 1에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하도록 한다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 가스 방전관(1)은 전극(11), 절연관체(12), 저온 밀봉 접합물(13), 통기홀(14) 및 커버 플레이트(15)를 포함한다. 상기 전극(11)은 상기 절연관체(12)와 밀봉 연결되어 방전 내부챔버(16)를 형성하며 상기 통기홀(14)은 상기 전극(11)에 설치되되 축 방향에 따라 설치된다. 상기 통기홀(11)의 내단부는 상기 방전 내부 챔버(16)에 연결되고 외단부는 상기 저온 밀봉 접합물(13)을 통해 상기 커버 플레이트(15)에 연결된다.
구체적으로, 상기 전극(11)과 상기 절연관체(12)는 고온 솔더(17)로 밀봉되며, 상기 고온 솔더(17)는 은동 솔더(sliver-copper solder)인 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 저온 밀봉 접합물(13)은 저온 솔더(low temperature solder) 또는 저온 접착제이다. 바람직하게, 상기 저온 솔더는 저온 주석 솔더(low-temperature tin solder) 또는 유리 솔더이고 용점은 대략 350℃이다. 상기 저온 접착제는 글루(glue) 등 유기 접착제이다.
일 바람직한 실시예에서, 상기 통기홀(11)은 복수 개가 마련되되 모두 하나의 전극에 설치된다. 다른 바람직한 실시예에서, 상기 통기홀(11)은 복수 개가 마련되되 각 전극에 각각 설치된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 저온 밀봉 접합물(13)의 상기 커버 플레이트(15)에서의 부착력을 증가시켜 밀봉효과를 더욱 향상시키기 위해, 상기 커버 플레이트(15)는 거친면 커버 플레이이트 또는 통기 요홈을 구비하는 커버 플레이트를 사용한다. 아울러, 상기 저온 밀봉 접합물(13)이 용융될 경우, 상기 방전 내부챔버(16)에서의 가스는 거친면 커버 플레이트 또는 통기 요홈을 구비하는 커버 플레이트의 간극을 통해 더욱 용이하게 누설되므로, 추후 회로를 신속하게 차단시킬 수 있다.
본 실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다:
가스 방전관에는 방전 내부 챔버와 외부를 연결시키는 통기홀이 설치되고 상기 통기홀의 외단부에는 저온 밀봉 접합물이 설치된다. 따라서, 벼락으로 인한 과전압을 받을 경우, 해당 가스 방전관은 과전압 보호의 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라; 또한 해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 상기 통기홀은 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있다.
도 2, 즉 본 발명의 실시예 2에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하도록 한다. 도 2에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 가스 방전관(2)은 전극(21), 절연관체(22), 저온 밀봉 접합물(23), 통기홀(24) 및 커버 플레이트(25)를 포함한다. 도 1에서 나타낸 실시예와의 차이점은 아래와 같다: 본 실시예 중 통기홀(24)은 반경방향에 설치된 것으로 상기 반경방향 통기홀(24)의 하나의 포트(port) 또는 좌우 두 개의 포트는 상기 내부챔버에 연결되고, 상기 반경방향의 통기홀(24)은 상기 전극(21) 외부면의 요입홈을 통과하며, 상기 요입홈 상면에는 상기 요입홈을 커버하는 커버 플레이트(25)가 마련되며, 상기 커버 플레이트(25)는 상기 저온 밀봉 접합물(23)을 통해 상기 전극(21) 외부면에 연결된다. 이외의 기타 부품은 모두 도 1에서 나타낸 실시예와 동일하므로 여기서 더 설명하지 않는다.
본 실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다:
가스 방전관에는 방전 내부 챔버와 외부를 연결시키는 통기홀이 설치되고 상기 통기홀의 외단부에는 저온 밀봉 접합물이 설치된다. 따라서, 벼락으로 인한 과전압을 받을 경우, 해당 가스 방전관은 과전압 보호의 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라; 또한 해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 상기 통기홀은 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있다.
도 3, 즉 본 발명의 실시예 3에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하도록 한다. 도 3에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 가스 방전관(3)은 전극(31), 절연관체(32), 저온 밀봉 접합물(33)을 포함한다.
구체적으로, 상기 절연관체(32)의 중간에는 상기 절연관체가 반경반향에서 두 부분으로 분리되도록 분리층이 마련되며, 상기 저온 밀봉 접합물(32)은 상기 분리층에 설치되어 두 부분으로 분리된 두 개의 절연관체를 밀봉 연결시킨다. 물론, 두 개의 절연관체(32)는 상기 저온 밀봉 접합물(32)을 통해 함께 밀봉 연결되며, 그 작용 및 원리는 본 실시예 3과 동일하다는 것을 이해할 수 있다.
일 바람직한 실시예에서, 상기 저온 밀봉 접합물(32)은 상기 분리층의 중간에 설치되고, 상용 주파수 전류에서 방전관이 지속적으로 아크 방전(arc discharge)할 때의 열량을 더욱 용이하게 흡수할 수 있으므로, 가스 누설에 따른 개로 실효가 쉽게 발생하여, 이로써 회로를 차단한다.
본 실시예의 다른 변형 가능한 실시예로서, 상기 절연관체(32)에는 통기홀(미도시)이 설치될 수도 있고, 상기 통기홀의 외단부는 상기 저온 밀봉 접합물을 통해 커버 플레이트에 연결되어 밀봉을 실현하며, 그 작용 및 원리는 여전히 본 실시예 3과 동일하다.
본 실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다:
가스 방전관의 절연관체에는 저온 밀봉 접합물로 밀봉된 분리층이 설치된다. 따라서, 벼락으로 인한 과전압을 받을 시 해당 가스 방전관은 과전압 보호의 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라; 또한,
해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 상기 분리층에는 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있다.
도 4, 즉 본 발명의 실시예 4에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하도록 한다. 도 4에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 가스 방전관(4)은 전극(41), 절연관체(42), 저온 밀봉 접합물(43)을 포함한다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 가스 방전관(4)은 3극관으로서, 상단 전극, 하단 전극 및 중간 전극을 포함한다.
상기 가스 방전관(4)의 중간 전극(41)에는 상기 중간 전극(41)이 두 부분으로 분리되도록 분리층이 마련되며, 상기 저온 밀봉 접합물(43)은 상기 분리층에 설치되어 두 부분으로 분리된 상기 중간 전극(41)을 밀봉 연결시킨다.
본 실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다:
가스 방전관의 중간 전극에는 저온 밀봉 접합물로 밀봉된 분리층이 설치된다. 따라서, 벼락으로 인한 과전압을 받을 경우, 해당 가스 방전관은 과전압 보호의 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라; 또한 해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 상기 분리층에는 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있다.
도 5, 즉 본 발명의 실시예 5에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하도록 한다. 도 5에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 가스 방전관(5)은 전극(51), 절연관체(52) 및 저온 밀봉 접합물(53)을 포함한다.
도 4에서 나타낸 실시예와의 차이점은 아래와 같다: 본 실시예에서의 중간 전극(51)의 분리층은 굴절 라인의 개구형이지만, 도 4에서 나타낸 실시예에서의 분리층은 직선 개구형이며, 이의 저온 밀봉 접합물(53)은 방전 내부챔버와 직선으로 연결되는 단면에 설치된다. 이외의 기타 부품은 모두 도 4에서 나타낸 실시예와 동일하므로 여기서 더 설명하지 않는다.
본 실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다:
가스 방전관의 중간 전극에는 굴절 라인 개구형의 분리층이 설치되고, 저온 밀봉 접합물로는 이와 방전 내부챔버가 직선 연결되는 포트를 밀봉한다. 따라서, 제품 리플로우 납땜(reflow soldering)을 진행할 경우, 저온 밀봉 접합물은 마운팅 외부 전극(surface-mounted outer electrode)의 솔더층(Solder layer)과 직접 접촉하지 않으며, 또한 개구는 방열의 효과를 가지므로, 리플로우 납땜을 진행하는 경우 저온 밀봉 접합물이 과열로 파손되어 가스 누설이 발생하는 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 벼락으로 인한 과전압을 받을 경우, 해당 가스 방전관은 과전압 보호의 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라; 또한 해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 상기 분리층에는 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있다.
도 6, 즉 본 발명의 실시예 6에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하도록 한다. 도 6에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 가스 방전관(6)은 전극(61), 절연관체(62) 및 저온 밀봉 접합물(63)을 포함한다.
도 5에서 나타낸 실시예와의 차이점은 아래와 같다: 본 실시예에서의 저온 밀봉 접합물(63)은 가스 방전관 외부와 직선 연결되는 단면에 설치된다. 이외의 기타 부품은 모두 도 5에서 나타낸 실시예와 동일하므로 여기서 더 설명하지 않는다.
본 실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다:
가스 방전관의 중간 전극에는 굴절 라인형의 분리층이 설치되고, 저온 밀봉 접합물로는 이와 가스 방전관 외부가 진선 연결되는 포트를 밀봉하므로, 그 밀봉 효과가 좋고, 상기 저온 밀봉 접합물은 흡열이 비교적 늦어 쉽게 용융되지 않으므로 비교적 늦은 용융 속도 요구인 상황에 적합하다. 벼락으로 인한 과전압을 받을 경우, 해당 가스 방전관은 과전압 보호의 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라; 또한 해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 상기 분리층에는 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있다.
도 7, 즉 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하도록 한다. 도 7에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 가스 방전관(7)은 전극(71), 절연관체(72) 및 저온 밀봉 접합물(73)을 포함한다.
구체적으로, 상기 절연관체(72)는 상하 두 개의 포트가 마련되는데, 각각 제 1 포트 및 제 2 포트라 한다. 상기 절연관체(72)의 제 1 포트와 상기 전극(71) 사이는 저온 밀봉 접합물(73)에 의해 밀봉된다.
일 바람직한 실시예에서, 상기 절연관체(72)의 제 1 포트는 금속화층이고 상기 저온 밀봉 접합물(73)은 저온 솔더이다. 바람직하게, 상기 금속화층은 몰리브덴-망간 층(molybdenum-manganese layer)이고 1 층 또는 복수 층일 수 있다. 바람직하게, 상기 저온 솔더는 저온 주석 솔더(tin solder)이다.
다른 바람직한 실시예에서, 상기 절연관체(72)의 제 1 포트는 백자기(ceramic whiteware)이고 상기 저온 밀봉 접합물(73)은 저온 접착제이다. 바람직하게, 상기 저온 접착제(73)는 글루 등 유기 접착제이다.
일 바람직한 실시예에서, 상기 절연관체(72)의 제 2 포트와 상기 전극(71) 사이는 저온 밀봉 접합물(73)에 의해 밀봉된다.
구체적으로, 상기 제 2 포트는 금속화층 또는 백자기이고, 제 2 포트가 금속화층인 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 저온 솔더이고; 제 2 포트가 백자기인 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 저온 접착제이다.
일 바람직한 실시예에서, 상기 절연관체(72)와 상기 전극(71)의 접착 면적은 상기 저온 밀봉 접합물(73)이 특정 용융 요구를 충족시키도록 설정된다. 구체적으로, 상기 특정 용융 요구는, 실제 회로에서 회로 사용 환경 및 보호해야 하는 소자의 내고온 성능에 따라 상기 저온 밀봉 접합물(73)의 용융 속도가 설정되는 것이다. 예를 들어, 회로의 정상적인 작동 온도가 0∼350℃이고 보호해야 하는 임의의 전자 부품의 최고 내고온 온도가 370℃이고 30s 지속할 수 있을 경우, 상기 저온 밀봉 접합물(73)이 충족해야 하는 특정 용융 요구는, 0∼350℃에서 용융되지 않고 350℃∼370℃ 구간 내에서 용융이 시작되며 370℃에 도달하면 25s 내에 반드시 용융되어야 하는 것이다. 이로써 상기 가스 방전관은 가스 누설되어 단로되므로 해당 전기부품을 보호할 수 있다.
바람직하게, 상기 절연관체(72)와 상기 전극(71)의 접착 면적의 설정에는 아래의 4 가지 방법을 포함한다:
방법 1: 상기 절연관체(72)의 직경폭을 상기 절연관체(72)와 저온 밀봉 접합물(73)의 접촉면적이 특정 면적이 되도록 특정 너비로 설치하여 상기 저온 밀봉 접합물(13)의 용융 속도를 편리하게 제어한다.
방법 2: 상기 절연관체(72)에서 저온 밀봉 접합물(73)에 의해 밀봉되는 포트에 특정 너비의 돌기를 설치하고, 해당 돌기와 상기 저온 밀봉 접합물(73)을 접착시켜 상기 저온 밀봉 접합물(73)의 용융 속도를 편리하게 제어한다.
방법 3: 상기 저온 밀봉 접합물(73)을 특정 너비로 설치하여 상기 저온 밀봉 접합물(73)의 용융속도를 편리하게 제어한다.
방법 4: 상기 저온 밀봉 접합물(73)과 접촉하는 상기 전극(71)의 내표면에 특정 너비의 돌기를 설치하고, 해당 돌기와 상기 저온 밀봉 접합물(73)을 접착시켜 상기 저온 밀봉 접합물(73)의 용융속도를 편리하게 제어한다.
바람직하게, 상기 전극(71), 및/또는 상기 저온 밀봉 접합물(73), 및/또는 상기 절연관체(72)의 포트에 리키네스 포인트(leakiness point)가 설치되되, 상기 절연관체(72)와 상기 전극(71)의 상기 리키네스 포인트 위치에서의 접착면적이 다른 위치에서의 접착면적보다 작게 설치되며, 상기 리키네스 포인트가 하나 또는 복수 개 설치된다. 구체적으로, 도 10, 즉 본 실시예에 의해 제공된 가스 방전관의 저온 밀봉 접합물(73)의 횡단면도를 참조 결합하면, 도면에는 복수 개의 리키네스 포인트(101)가 설치된다.
구체적으로, 상기 리키네스 포인트(101)는 상기 저온 밀봉 접합물(73)의 부착력이 가장 약하고 재료가 가장 적은 등 원인으로 하여 용융되기 쉬운 위치이며, 이가 용융됨으로써 상기 가스 방전관을 가스 누설시켜 회로를 차단시킨다.
본 실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다:
본 실시예의 가스 방전관은 절연관체의 포트에 저온 밀봉 접합물을 사용하여 이를 밀봉한다. 따라서 벼락으로 인한 과전압을 받을 경우, 해당 가스 방전관은 과전압 보호의 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라; 또한 해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 방전 내부챔버는 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있다.
더 나아가, 본 발명은 실시예 7의 바람직한 방안으로서 아래의 두 가지 바람직한 방안을 제공한다:
도 16, 즉 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 제 1 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하면, 전극(161) 및 절연관체(162)를 포함하고 상기 전극(161)과 상기 절연관체(162) 사이는 저온 밀봉 접합물(163)로 밀봉되는 점에서 도 7에서 나타낸 실시예와 동일하나; 양자의 차이점은 해당 가스 방전관 일측의 상기 저온 밀봉 접합물(163)의 외부 표면에는 열전도율이 상기 전극의 열전도율보다 작은 보호층(164)이 설치되는 것이다. 구체적으로, 상기 보호층은 니켈층, 크롬층, 기타 금속층 또는 비금속층이고, 상기 저온 밀봉 접찹물(163)의 외부 표면에 전기 도금 또는 분말 코팅(Powder coating)의 방식을 채용하여 설치된다. 그 이점은 아래와 같다: 1. 상기 가스 방전관이 사용자에 의해 마운팅 리플로우 납땜될 때, 상기 보호층의 열전도율이 낮아 외부 열량이 비교적 적게 상기 저온 밀봉 접합물(163)에 전도되므로, 상기 가스 방전관이 리플로우 납땜될 때, 오작동으로 인해 개로되어 실효되는 것을 방지할 수 있다; 2. 상기 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 발열할 경우, 상기 보호층의 열전도율이 낮아 가스 방전관 내부의 열량이 비교적 적게 외부로 유실되므로, 상기 열량은 보다 더 집중적으로 상기 저온 밀봉 접합물의 용융에 사용될 수 있어 상기 가스 방전관을 신속히 개로시킬 수 있다.
도 17, 즉 본 발명의 실시예 7에 의해 제공된 제 2 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하도록 한다.
이와 도 16에서 나타낸 실시예의 차이점은, 해당 가스 방전관의 절연관체 이외의 모든 외부 표면에는 모두 보호층(174)이 마련되고, 즉 상기 전극과 상기 저온 밀봉 접합물의 외부 표면에는 모두 보호층(174)이 마련되는바, 상기 보호층(174)의 열전도율은 열전도가 상대적으로 늦게 되도록 상기 전극의 열전도율보다 작다. 구체적으로, 상기 보호층은 니켈층, 크롬층, 기타 금속층 또는 비금속층이고, 상기 전극 및 상기 저온 밀봉 접찹물의 외부 표면에 전기 도금 또는 분말 코팅의 방식을 채용하여 설치된다. 그 이점은 아래와 같다: 1. 상기 가스 방전관이 사용자에 의해 마운팅 리플로우 납땜될 때, 상기 보호층의 열전도율이 낮고, 또한 보호층은 열전도율이 비교적 큰 전극을 커버하여 외부 열량이 상기 저온 밀봉 접합물에 전도되는 것을 더 한층 차단할 수 있으므로, 상기 가스 방전관이 리플로우 납땜될 때 오작동으로 인해 개로되어 실효되는 것을 방지할 수 있다; 2. 상기 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 발열할 경우, 상기 보호층의 열전도율이 낮고 보호층이 열전도율이 비교적 큰 전극을 커버하여 가스 방전관 내부의 열량이 보다 더 적게 외부로 유실될 수 있으므로, 상기 열량은 보다 더 집중적으로 상기 저온 밀봉 접합물의 용융에 사용될 수 있어 상기 가스 방전관을 신속히 개로시킬 수 있다.
도 8, 즉 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하도록 한다. 도 8에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 가스 방전관(8)은 전극(81), 절연관체(82), 저온 밀봉 접합물(85), 금속링(84) 및 고온 솔더층(high temperature solder layer)(85)을 포함한다. 상기 절연관체(82)에는 상, 하 두 개의 포트가 마련되며 각각 두 개의 전극(81)이 밀봉 연결된다. 구체적으로, 절연관체(82)의 상부 포트에는 고온 솔더층(85)을 통해 금속링(84)이 밀봉 연결되며, 금속링(84)은 저온 밀봉 접합물(83)을 통해 전극(81)에 밀봉 연결되며; 절연관체(82)의 하부 포트는 고온 솔더층(85)을 통해 전극(81)에 밀봉 연결된다.
구체적으로, 상기 금속링(84)은 상기 절연관체(82)와의 고온 밀봉에 적합할뿐만 아니라, 상기 전극(81)과의 저온 밀봉에도 적합하다. 하나의 바람직한 실시예에서, 상기 금속링(84)은 무산소구리(oxygen-free copper) 링이다. 다른 하나의 바람직한 실시예에서, 상기 저온 밀봉 접합물(83)과 접촉되는 상기 금속링(84)의 표면은 거친면이고, 거친면은 부착력이 강해 상기 금속링(84)이 상기 저온 밀봉 접합물(83)에 보다 더 견고하게 밀봉 접착될 수 있도록 한다. 다른 하나의 바람직한 실시예에서, 상기 금속링(84)의 단면 링의 너비는 상기 절연관체(82)의 단면 너비보다 크므로, 상기 금속링(84)과 상기 저온 밀봉 접합물(83)의 접촉면적을 증가할 수 있으며, 즉 양자의 접착면적이 증가할 수 있으므로, 상기 금속링(84)은 상기 저온 밀봉 접합물(83)에 보다 더 견고하게 밀봉 접착될 수 있다.
바람직하게, 상기 절연관체(82)의 상부 포트에는 금속화층(미도시)이 마련되고, 바람직하게는 몰리브덴-망간 층이 마련되며; 상기 금속링(84)은 고온 솔더를 통해, 바람직하게는 은동 솔더를 통해, 상기 절연관체(82)의 금속화층에 밀봉 연결된다.
본 실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다:
본 실시예의 가스 방전관에 있어서, 절연관체의 일 포트에는 금속링이 설치되고, 해당 포트에서 저온 밀봉 접합물을 사용하여 이를 밀봉한다. 따라서, 벼락으로 인한 과전압을 받을 경우, 해당 가스 방전관은 과전압 보호의 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라; 또한 해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 방전 내부챔버는 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있다.
본 실시예는 다른 5 가지의 바람직한 방안을 더 포함하며, 도 11은 제 1 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이며, 도 11의 도시를 참조하도록 한다. 도 11에서 나타낸 가스 방전관은 전극, 절연관체, 저온 밀봉 접합물, 금속링 및 고온 솔더층을 포함한다는 점에서 도 8에서 나타낸 가스 방전관과 동일하고; 도 8에서 나타낸 가스 방전관과의 차이점은, 도 11에서 나타낸 가스 방전관은 방전 내부챔버에 절연 입자상 물질(particulate matter)(86)이 충진되는 것이다. 바람직하게, 상기 절연 입자상 물질은 규사(quartz sand) 입자이다. 본 방안의 장점은 아래와 같다: 방전 내부챔버에 절연 입자상 물질이 충진되면, 방전 내부챔버가 방전 시 생성되는 열량은 절연 입자상 물질에 의해 대량으로 흡수되므로, 상기 가스 방전관에 대전류가 흐를 경우, 상기 방전 내부챔버 양단의 전극이 너무 빨리 승온하고 용융되어 폭발하고 날리는 정도까지는 이르지 않아, 상기 저온 밀봉 접합물의 용융되어 가스 누설되는데 까지의 시간을 쟁취할 수 있어, 회로에 대한 개로 보호 효과가 더 한층 증가된다. 이와 반대로, 규사를 첨가하지 않으면, 상기 가스 방전관에 대전류가 흐르는 경우 순간 방전열량이 지나치게 커지게 되는데, 이로 인해 상기 저온 밀봉 접합물이 용융되어 가스 누설을 일으키기도 전에, 상기 전극이 용융되어 폭발하고 날리어 단락을 초래할 수 있다.
도 12는 제 2 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이며, 도 12의 도시를 참조하도록 한다. 도 12에서 나타낸 가스 방전관은 전극, 절연관체, 저온 밀봉 접합물, 금속링 및 고온 솔더층을 포함하는 점에서 도 8에서 나타낸 가스 방전관과 동일하고; 도 8에서 나타낸 가스 방전관과의 차이점은, 도 12에서 나타낸 가스 방전관은 하나의 자유단(871)을 구비하는 스프링 장치(87)를 더 포함하는 것이다. 상기 자유단(871)은 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극에 의해 수축된 상태로 가압되고, 상기 저온 밀봉 접합물이 용융될 경우, 해당 자유단(871)이 상기 전극에 대한 반작용력이 상기 전극과 상기 저온 밀봉 접합물 사이의 접착력보다 커져 해당 자유단(871)은 신장되어 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극을 밀어낸다. 마찬가지로, 상기 가스 방전관 양단이 모두 저온 밀봉 접합물이 설치되는 경우, 상기 스프링 장치에는 2 개의 자유단(미도시)이 설치될 수 있으며, 어느 하나의 자유단의 저온 밀봉 접합물이 용융되기만 하면 해당 자유단은 신장되어 해당 단부의 전극을 밀어낸다. 그 장점은 아래와 같다: 상기 가스 방전관에 대전류가 흐르는 경우, 상기 저온 밀봉 접합물이 용융되기 시작하여 이와 전극 사이의 접착력이 작아질 때까지 용융되면, 힘의 균형이 깨져 해당 스프링 장치는 자유단이 신장되고, 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극을 신속히 밀어내 급속으로 가스가 누설되어 개로되도록 하며, 이로써 회로에 대한 개로 보호 효과를 더 한층 제고한다. 이와 반대로, 스프링 장치를 설치하지 않으면, 상기 가스 방전관에 대전류가 흐르는 경우, 순간 방전열량이 지나치게 커지게 되는데, 이로 인해 상기 저온 밀봉 접합물이 용융되어 가스 누설을 일으키기도 전에, 상기 전극이 이미 용융되어 폭발하고 날리어 단락을 초래할 수 있다.
도 13은 제 3 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이며 도 13의 도시를 참조하도록 한다. 도 13에서 나타낸 가스 방전관은 도 11과 도 12에서 나타낸 가스 방전관의 장점을 종합, 즉 상기 가스 방전관에는 스프링 장치가 설치될뿐만 아니라 상기 방전 내부챔버에 절연 입자상 물질이 충진되어, 상기 가스 방전관에 대전류가 흐르는 경우 곧바로 개로되도록 더 한층 확보하므로 회로에 대하여 이중 보호를 실현할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 4 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이며 도 14의 도시를 참조하도록 한다. 도 14에서 나타낸 가스 방전관은 스프링 장치(145), 전극(146), 절연관체(147), 저온 밀봉 접합물(148), 금속링(149) 및 고온 솔더층(140)을 구비하는 점에서 도 12에서 나타낸 가스 방전관과 동일하고; 도 12에서 나타낸 가스 방전관과의 차이점은 아래와 같다: 도 14에서 나타낸 가스 방전관은, 두 개의 상기 전극과 각각 연결되는 핀(pin)(142) 및 상기 스프링 장치(145)를 수용하는 캐비티(cavity)(143)를 구비하는 하우징(141)을 더 포함하며, 상기 캐비티(143)에는 외부 공기와 서로 연통되는 관통홀(144)이 더 마련되며, 하나의 상기 핀(142)은 상기 관통홀(144)에서 부터 연장되어 나온다. 바람직하게, 상기 하우징은 세라믹 하우징이다. 그 장점은 아래와 같다: 상기 가스 방전관에 대전류가 흐르는 경우, 상기 저온 밀봉 접합물이 용융되기 시작하여 이와 전극 사이의 접착력이 작아질 때까지 용융되면, 해당 스프링 장치는 힘의 균형이 깨져 자유단이 신장되고 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극을 신속히 밀어내 급속으로 가스 누설되어 개로되도록 하며, 아울러, 하우징이 설치됨으로써 해당 가스 방전관이 개로시 분산되어 떨어질 수 있는 부품이 지면에 떨어지지 않게 할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예 8에 의해 제공된 제 5 바람직한 방안의 가스 방전관의 축 방향 단면도이며 도 15의 도시를 참조하도록 한다. 도 15에서 나타낸 가스 방전관과 도 14에서 나타낸 제 4 바람직한 방안의 가스 방전관과의 차이점은 아래와 같다: 해당 가스 방전관은 3극관이고; 두 개의 스프링 장치(155), 3 개의 상기 전극에 각각 연결되는 핀(152), 및 상기 스프링 장치(155)를 수용하는 캐비티(153)를 구비하는 하우징(151)이 마련되며; 상기 캐비티(153)에는 두 개의 외부 공기와 서로 연통되는 관통홀(154)이 더 마련되며, 두 개의 상기 핀(152)은 상기 관통홀(154)에서 부터 연장되어 나온다. 그 장점은 도 14에서 나타낸 바람직한 방안과 동일하므로 여기서 더 설명하지 않는다.
도 9, 즉 본 발명의 실시예 9에 의해 제공된 가스 방전관의 축 방향 단면도를 참조하면, 상기 가스 방전관(9)은 절연관체(92), 전극(91), 금속링(94), 저온 밀봉 접합물(93) 및 고온 솔더층(95)을 포함한다. 상기 절연관체(92)는 상하 두 개의 포트를 구비하고, 각각 고온 솔더층(95)을 통해 금속링(94)에 밀봉 연결되며, 금속링(94)은 저온 밀봉 접합물(93)을 통해 전극(91)에 밀봉 연결된다.
주의해야 할 것은, 본 실시예에서 "절연관체(92)의 하부 포트에도 금속링(94)이 설치되고 절연관체의 하부 포트는 고온 솔더층(95)을 통해 금속링(94)에 밀봉 연결되며, 금속링(94)은 저온 밀봉 접합물(93)을 통해 전극(91)에 밀봉 연결되는" 것 외에, 나머지 부분의 특징은 전부 도 8에서 나타낸 실시예와 동일하므로, 구체적으로 도 8에서 나타낸 실시예를 참조하면 되므로, 여기서 더 설명하지 않는다. 절연관체(92)의 두 개의 포트는 모두 금속링 및 저온 밀봉 접합물이 설치되어, 해당 가스 방전관이 과전류로 인한 발열로 하여 승온할 때, 보다 더 용이하게 가스 누설이 발생하여 회로가 차단되며, 이로써 회로의 안전을 더 한층 확보할 수 있다.
본 실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다:
본 실시예의 가스 방전관은 절연관체의 두 개의 포트에 금속링이 설치되고, 상기 포트에 저온 밀봉 접합물을 사용하여 이를 밀봉한다. 따라서, 벼락으로 인한 과전압을 받을 경우, 해당 가스 방전관은 과전압 보호의 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라; 또한 해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 어느 하나의 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 방전 내부챔버는 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있다.
분명한 것은 상기 실시예는 단지 명확히 설명하기 위한 예일 뿐, 실시형태에 대한 한정이 아니다. 상기 어느 하나의 실시예에서의 임의의 기술특징도 기타 실시예에 이요 가능하며, 예를 들어, 절연관체와 전극의 접착면적의 설정, 리키네스 포인트(쉽게 누설 가능한 포인트를 의미함)의 설치, 방전 내부챔버 중 절연 입자상 물질의 설치 및 스프링 장치의 설치는 모두 기타 실시예에 응용 가능하다. 본 분야 통상의 기술자에 있어서, 상술한 설명에 기반하여 다른 부동한 형태의 변화 또는 변동을 진행할 수 있다. 여기에서는 모든 실시형태를 예로 들지 않으며, 또한 그럴 필요도 없다. 저온 밀봉 접합물을 사용하여 방전 내부챔버를 밀봉하고 상기 저온 밀봉 접합물이 특정된 저온 용점에서 용융될 때 상기 방전 내부챔버가 가스 누설될 수 있는 가스 방전관이기만 하면, 해당 저온 밀봉 접합물이 어떠한 방식으로 해당 가스 방전관의 어디에 위치하든지를 막론하고 모두 본 출원의 청구범위 내에 속한다.
본 발명의 가스 방전관은 제조 및 사용이 가능하고, 해당 가스 방전관에 대전류가 흐르거나 과전류가 장시간 흘러 특정 온도까지 승온할 경우, 어느 하나의 상기 저온 밀봉 접합물은 용점에 도달하여 용융되기 시작하며 방전 내부챔버는 가스 누설이 발생하여 외부 공기가 상기 가스 방전관의 방전 내부챔버로 유입되며, 따라서 회로가 신속히 차단되어 회로의 안전을 보호할 수 있으므로 유익한 기술적 효과를 구비한다.
Claims (15)
- 적어도 두 개의 전극 및 상기 전극에 밀봉 연결되어 방전 내부챔버를 형성하는 전연관체를 포함하는 가스 방전관에 있어서,
상기 가스 방전관에는 상기 방전 내부챔버를 밀봉하는 저온 밀봉 접합물이 마련되며, 상기 저온 밀봉 접합물은 특정된 저온에서 용융됨으로써 상기 방전 내부챔버가 가스 누설되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 전극에는 축 방향 통기홀이 마련되고, 상기 통기홀의 내단부는 상기 방전 내부챔버에 연결되며 상기 통기홀의 외단부는 상기 저온 밀봉 접합물을 통해 커버 플레이트에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 전극에는 반경방향 통기홀이 마련되고 상기 반경방향 통기홀의 적어도 하나의 포트는 상기 방전 내부챔버에 연결되며, 상기 반경방향 통기홀은 상기 전극 외부면의 요입홈을 통과하며, 상기 요입홈 상면에는 상기 요입홈을 커버하는 커버 플레이트가 마련되며 상기 커버 플레이트는 상기 저온 밀봉 접합물을 통해 상기 전극 외부면에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항에 있어서,
상기 절연관체에는 통기홀이 마련되고, 상기 통기홀의 외단부는 상기 저온 밀봉 접합물을 통해 커버 플레이트에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항에 있어서,
상기 절연관체에는 상기 절연관체가 반경반향에서 두 부분으로 분리되도록 분리층이 마련되며, 상기 저온 밀봉 접합물은 상기 분리층에 설치되어 두 부분으로 분리된 두 개의 절연관체를 밀봉 연결시키는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항에 있어서,
상기 가스 방전관의 중간 전극에는 상기 중간 전극이 두 부분으로 분리되도록 분리층이 마련되며, 상기 저온 밀봉 접합물은 상기 분리층에 설치되어 두 부분으로 분리된 상기 중간 전극을 밀봉 연결시키는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 전극과 상기 절연관체 사이는 저온 밀봉 접합물을 사용하여 밀봉 연결시키는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 7 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 상기 전극과 상기 절연관체 사이는 저온 밀봉 접합물을 사용하여 밀봉 연결시키는 것은,
상기 전극과 상기 절연관체 사이에는 금속화층 또는 금속링이 마련되어, 상기 전극과 상기 금속화층 또는 상기 금속링 사이는 저온 밀봉 접합물을 사용하여 밀봉 연결시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 8 항에 있어서,
상기 가스 방전관은 적어도 하나의 자유단을 구비하는 스프링 장치를 더 포함하고, 상기 자유단은 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극에 의해 수축된 상태로 가압되고, 상기 저온 밀봉 접합물이 용융될 경우, 상기 자유단이 상기 전극에 대한 반작용력이 상기 전극과 상기 저온 밀봉 접합물 사이의 접착력보다 커져 상기 자유단은 신장되어 상기 저온 밀봉 접합물과 접착된 전극을 밀어내는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 9 항에 있어서,
상기 가스 방전관은 각 상기 전극과 각각 연결되는 핀 및 상기 스프링 장치를 수용하는 캐비티를 구비하는 하우징을 더 포함하며, 상기 캐비티는 외부 공기와 서로 연통되는 관통홀이 더 마련되며 적어도 하나의 상기 핀은 상기 관통홀에서 부터 연장되어 나오는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저온 밀봉 접합물은 특정 형태로 설치됨으로써 상기 저온 밀봉 접합물이 특정 용융 요구를 충족시키는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극, 상기 저온 밀봉 접합물, 또는 상기 절연관체에는 리키네스 포인트가 설치되어, 상기 저온 밀봉 접합물은 상기 리키네스 포인트의 위치에서 다른 위치에서보다 상대적으로 더 쉽게 용융되며, 상기 리키네스 포인트는 하나 또는 복수 개로 설치되는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방전 내부챔버에는 절연 입자상 물질이 충진되는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
외부와 접촉되는 상기 저온 밀봉 접합물의 외부면에는 열전도율이 상기 전극의 열전도율보다 작은 보호층이 마련되는 것을 특징으로 하는 가스 방전관. - 제 14 항에 있어서,
상기 보호층은 니켈층, 크롬층, 기타 금속층 또는 비금속층인 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
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