201133519 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種非固態導電的突波吸收器，主要是在突波 吸收器中，填充有一非固態導電體，該非固態導電體係由一非固 態狀的溶劑及一導電介質均勻混合而成，當突波產生時，該導電 介質能遞接導通，將突波吸收器内一金屬片上累積的電荷洩放至 一接地端，以避免與該金屬片相連接之一電路上的電子元件因突 鲁 波而受損。 【先前技術】 按，隨著電子科技的進步，電腦、電話、電視、冰箱、冷氣 機、列表機、傳真機及各式電子裝置等已成為人們日常工作及生 活中不可或缺的工具，為提高電子裝置的使用壽命，並避免電子 裝置在運作時產生誤動作（raalfunctiQn)，各製造廠商無不竭力 •於研發防範誤動作及電路保護技術。在造成電子裝置誤動作的成 因中大·波（瞬過載電壓）為最普遍，且對各式電子裝置造成 的衫響最為嚴重。當突波產生時，不僅會干擾電子裝置中的電子 元件，更可此使電子元件產生無法回復的損害，進而使電子裝置 無法正常運作。 根據研究分析，常見的突波包括以下兩種類型： 雷大波（lightning surge):係因打雷閃電所產生，當雷電 擊中與電子裝置鄰近的電力線時，將會有部分電流透過該電 力線，流入建築物中，並經由建築物内的電路配線及電子裝 201133519 置的電源線’進人電子Μ巾，而錢子裝置的電路中產生 突波，並衝擊電路中的電子元件。 二、開閉突波（switching surge) ··係因電路開閉所產生，當開 關元件由斷路狀態轉換為導通狀態，或由導通狀轉換:斷 路狀態’使電路瞬間轉換時，該電路内將會在極短的時間内 產生大幅度的賴變化，令魏路上之電子元件承受瞬態過 載電壓。 不論是閃電歧f路開騎造成的紐，都可能對電子裝置 產生不陳度的影響，輕職害電子裝置，重職就子裝置短 路而引發火災’為避免發生上骑形，製缺親常會在電子裝 置的電路巾加裝突波魏H ’赠止__賴損害電子裝置 内的電子元件。 傳、先的大波及收器，係由壓敏電阻，又稱乂⑽， Voltage Dependent Resist〇r)所構成，最常見的壓敏電阻是金 屬氧化物麈敏電阻（廳，Metal 〇xide Varist〇r)，其包含一陶 莞塊’係域鱗雜與少量其他金屬氧聽間隔醜，該陶究 塊係被夾於兩金屬㈣，氧化鋅難與鄰近金屬氧化物的交界處 會形=二極體效應’由於驗電阻内有大量顆粒分布，故壓敏電 I1相田於由大量―極體相連接所形成。在低電壓的情況下，麼敏 電阻内的—極體只雜小的逆向漏電電流，當遇到高電壓時，二 極體因熱電子_道效應（Tunnel effect)而發生逆向崩潰，流 通大電，。因此，壓敏餘的電流—縣特性曲線具有高度的非 線性.向龍時電阻低、電流大；低電麟電阻高、電流小（如 第1圖所示）。 201133519 關於壓敏電阻運用在突波吸收器的運作原理 2B，所枚-電路’在第2A針，該電路包括1源v、一電子 兀件R及-壓敏電阻VDR，當該電源v維持在正 =電=處於預備狀態，此時，由 性 值^ (數兆遠高於該電子元件R的電轉，故該電源v 所產生的電流L·幾乎不會流經該驗電阻猶，而僅會流㈣電 子兀件R ’使該電子元件R能正常運作；#該電路喊生突波時， 請參閱第2B圖所示，該壓敏電阻衡的電阻值即瞬間下降/ 數歐姆），使大電流12通過該壓敏電阻聰，而非流經該電子元件 R。如此，藉由突波贱ϋ，即能避免突波衝擊電路中的其他電子 耕’有效驗電子裝置發生難，並提升電子U的使用安全 然而’傳統採用壓敏電阻的突波吸收器，所能承受的能量或 功率有限，只能在短時間内承載大電壓，不能提供持續性的過電 璧保護，根據美國消防協會（National Fire PrOtecti〇n Association ’簡稱NFPA)的研究指出，當電路發生短路時，流經 該廢敏電_過電流料使該壓敏電_火燃燒，而許多電氣火 災便是肇因於突波吸收器敎4僅如此，傳統的突波吸收器尚 具備其他細’除了無法防範職時的衝擊電料，當突波吸收 器遭文強烈f擊所產生的過大電流時，該突波吸㈣極有可能因 過大電流*被擊穿，無法再次發揮突波吸收的效果，然而，使用 者部無法從電子裝置的外齡覺該突波吸收器已縣穿，而繼續 使用該電子裝置’如此，當下_次雷突波或_突波發生時，該 電子裝置已無任何能力承受突波衝擊，導致該電子裝置内的電子 5 201133519 零件因突波發生損壞，甚至起火燃燒，可謂相當危險。 此外，除上述採用壓敏電阻的突波吸收器之外，尚有利用陶 瓷氣體放電管所構成的突波吸收器，惟，此種突波吸 電管中充填氣體，其製作工藝因相當困難，導致成本過高另， 由於放電管容易漏氣，更會影響放電管的導電性質，甚至使該突 波吸收器失去作用。再者，當該突波吸收器承受突波後，該放電 官内的氣體會因電能而游離及膨脹，易使該放電管被漲裂，影響 該放電管的氣密性’使該突波魏n無法再次魏突波，並失去 保護電路的功能，故亦不盡理想。 因此，如何改善習知突波吸收器的諸多問題，且利用壓敏電 ，及氣體放電^以外的方法吸收突波，以有效改善突波吸收器的 安全性及使轉命’即為本發明在紐探討的—重要绿題。 【發明内容】 有鑑於前揭諸多問題，發明人經過長久努力研究與實驗，終 於開發設計出本㈣之_態導電的突波狄H，雛有效改善 突波吸收H的安錄’進—步倾電路不受突波干擾，確保電子 裝置的使用安全性及壽命。 本，明之-目的，係提供—種非固態導電的突波吸收器，包 括:遮蔽=體、複數個金屬片及非固態導電體，其中該遮蔽殼體 内形成今置二間，且該遮蔽殼體之一側面開設有複數個開口， 各S至屬片係刀別穿過各該對應的開口’且水密地固定至各該對 應的開口二該金屬片之—端係伸人至該容置空財，其另端係凸 伸至該遮L卜’ H氣連接至—電路（或電路板）上對應 201133519 的接點（如··水線、火線或地線的接點）；該非固態導電體係水密 地被填充至該容置如内，該非固態導電體係由—非固態狀的溶 劑及一導電介質（如：導電碳黑或其他金屬粒子等）均勻混合而 成’其中該溶劑係非導電性之液體，如：油脂（又稱三酸甘油醋）、 礦物油等。如此’當該電路遭f擊或其他因素而產生突波，且該 突波在-金屬片（連接至火線或水線）上所產生的電荷數累積至 -版的電壓位科’該等電荷即會使該非哪導電翻均句且 _ 77散的導龟”貝，迅速遞接導通，且經由相鄰之另一金屬月（連 接至地線）’而予以浪放至接地端，以有效防止該電路上的電子零 件因突波而發生損壞。 本發明之另-目的，乃任一金屬片位在該容置空間内的部 分’在朝向相鄰金屬片之-側上，設有至少―尖端部，以利該金 屬片上之電概糕在該尖端部。#裝設有該突歧㈣的電路 上產生突波時’該突波便會在該等尖端部上累積電荷，當累積的 電荷數使賴鱗翻—預定值時，料補即會使該非固態導 # 電體内均勻且分散的導電介質，迅速遞接導通。 本發明之又—目的’乃該雜殼難由-上殼體及-下殼體 所構成，該下殼體的對應賴分別設有—嵌卡部，該上殼體的内 側對應於各該嵌卡部的位置，分般置有—卡合孔，在該下殼體 被套合在該上殼㈣的狀態下，各該嵌卡部即能分職卡至各該 卡合孔中。如此’製造薇商即能快速組裝該遮蔽殼體，以提升^ 產效率。 為便貴審查委員能對本發明之目的、結構及其功效，做更 進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下： 201133519 【實施方式】 本發明係一種非固態導電的突波吸收器，請參閱第3、4圖所 不’在本發明之第-較佳實施例中，該突波吸收器3包括一遮蔽 殼體30、二金屬片3卜32及非固態導電體33，其中該遮蔽殼體 30係由、’、邑緣材質所製成，且該遮蔽殼體係由一上殼體3〇1及一 下殼體302所構成’該下殼體3G2的對應兩側分別設有一嵌卡部 3020，該上殼體301的内側對應於各該嵌卡部3〇2〇的位置，分別 設置有-卡合孔3〇1〇 ’當該下殼體3〇2被套合在該上殼體3〇1内 時，各該嵌卡部3020即分別欲卡至各該卡合孔_内，使該上 π又體301與該下叙體3〇2能緊密結合。該遮蔽殼體&形成有一 谷置工間303，且該遮蔽殼體30之-側面開設有二開〇 304，各 該金屬片3卜32係分別穿過各該對應的開口綱，且水密地固定 至各該對應的開口謝，為加強水觀果，製造廠商可在該遮蔽殼 體30的底側封膠。各該金屬片3卜32之一端係伸入至該容置空 間303中，且各該金屬片3卜32之另端係凸伸至該遮蔽殼體3〇 外，該金屬片31係電氣連接至-電路板上的火線接點，該金屬片 32係電氣連接至該電路板上的地線接點，第4圖中的[係代表火 線（Line) ’ E 代表地線（Earth，或 Ground)。 此外’復請參閱第3、4圖所示，該金屬片31位在該容置空 間303内的部分，在朝向該金屬片32之一側上，設有複數個尖端 部310,另’該金屬片32位在該容置郎⑽内的部分，在朝向 該金屬片31之-侧上，亦設有複數個尖端部咖。該等尖端部 、咖有利各該金屬片31、32上之電荷能藉由集膚效應（㈣ 201133519 effect) ’料在該等线部⑽、微上。所謂集纽應⑷η 墓骑dn又稱趨膚效應）’是指導體中有交流電或交變電磁場時， 卜，相，流（電荷）分佈不均勻的一種現象。在電流分布趨 伴&著與導體表面的距離增加，導體内的電流密度呈指數 盘I、/。之，導體内的多數電流會集中在導體的表面。倘若從 二方向垂直的橫切面來觀察，導體巾心、部分的電流強度基本 〜亦即幾乎沒有電流通過，而只在導體邊緣的部分會有電 流。 上述[較佳實關中，復請參閱第4 ®所示，該非固態 …33係水密地被填充至該容置空間3〇3内，該非固態導電體 係由非固態狀的溶劑330及-導電介質331均勻混合而成， 在本較佳實施例中’該溶劑330為油脂（又稱三酸甘油_)，乃一 非導電性之液體，該導電介質331為導電碳黑（Carbon Black) :子平均粒徑為3Q〜4〇奈米，在該導電介質331與該溶劑 330間的重量百分比為5%:9_狀態下，經由發明人檢測後發現， 該非固態導電體33的表面電阻約為綱〜⑽歐姆，此外，在本 實施例中’該導電介質331的比重（G· 4〜Q. 6)係小於該溶劑33〇 的比重（0.8〜0.93)。在此所謂比重，係指相對密度，指該物質 的松度與純水密度（標準大氣壓下，3.耽時）的比值。惟，並 不以此為限’製造鋪亦可依照不同的需求，變更該溶劑33〇愈 該導電介質331的成分、比重及百分比。又，在該導電介質咖 與該溶劑330均勻混合的情況下，該導電介質331能藉由布朗運 動（Br〇wnia請tion)克服重力影響，均勻且分散地懸浮在該溶 劑330中，使得該非固態導電體33具有均勻且穩定的 201133519 所謂布朗運動，係補浮於㈣妓齡的微小粒子，會進行連 續快速且不規則的隨機移動，其成因是微小粒子之m目互碰撞， 或微小粒子受到液體或氣體分子的撞擊。 在上述第一較佳實施例甲，復請參閱第4圖所示，當裝設有 該突波吸收H 3的電路目打雷或其他因素而產生突波時，該突波 便會在該金屬片31的尖端部310上累積電荷，當累積的電荷數使 電壓位準達到-預定值時，該等電荷即會使該非固態導電體犯内 均勻且分散的導電介質331 ’迅速遞接導通，且鱗電荷即會經由 該金屬片32 (連接至地線）’而洩放至接地端，有效防止該電路上 的電子零件因突波而發生觀。由於，本發明係制該非固態導 電體33作為放電介質，縱令突波的強度較強，亦不會將該非固態 導電體33擊穿’故不僅能大幅提升該突波吸收器3的使用壽命， 更忐避免因未察覺傳統突波吸收器已被擊穿而繼續使用所造成的 電路受損問題，大幅改善突波吸收器的安全性。不僅如此，本發 明更不會有氣體膨脹將放電管漲裂，或放電管漏氣等問題，故突 波吸收效果遠較各式習知突波吸收器為佳。 在本發明之第二較佳實施例中，請參閱第5圖所示，該非固 態導電的突波吸收器5包括一遮蔽殼體50、三金屬片51、52、53 及非固態導電體54，各該金屬片51、52、53係分別與一電路板上 的水線接點、地線接點及火線接點相連接，第5圖中的n代表水 線（或稱中性線，Neutral )，E代表地線（Earth，或Ground)，L 代表火線（Line)。另，該非固態導電體54係由一非固態狀的溶 劑540及一導電介質541均勻混合而成，該溶劑540為礦物油 (Mineral Oil) ’係一非導電性之液體，該導電介質541為鋰粒 201133519 子，鐘的比重約為0. 534，且為-良好導體。需特別一提的是，製 造廠商亦可變更上述實施例，將該溶劑54〇更換為其他物質，或 將該導電介質541更換為其他金屬粒子，使該導電介f 541能均 勻地懸浮分散在該溶劑54〇巾，而達成本發明欲追求之效果。在 第二較佳實施例中，當突波產生時，不論電荷累積到該金屬片51 或該金屬片53上，都能藉由該導電介質541的迅速遞接導通，使 電流被導通到該金屬片52，進而茂放至接地端，有效避免電路上 的電子零件因突波而受損。 口按’以上所述，僅為本發明之轩較佳實施例，需特別一提 的是’該導電介質與該溶_重量百分比及比重、該導電介質的 平均粒徑’並不偈祕上述較佳實施例所記載者，製造廠商在針 ^不同安紐點或不同電氣用品，設計製作本發明之突波吸收器 時，可依據不同的需求及條件（如：阻抗值、電壓），改變該導電 ”二與該*躺重1百分比及比重，錢更該導電介質的平均粒 徑寻。凡任何熟悉該項技藝者，在本發明之技術領域内，可輕易 #思及的變化或修飾，皆應涵蓋在以下本發明的申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 第1圖係壓敏電阻之電壓與電流特性圖； 第2A圖係壓敏電阻在預備狀態之電路示意圖； 第2B圖係壓敏電阻在工作狀態之電路示;圖： 第3圖係本發明之第―概實_之立體分賴； 第4圖係本發明之第—較佳實施例之剖面圖；及 第5圖係本發明之第二較佳實施例之剖面圖。 201133519 【主要元件符號說明】 突波吸收器 …… …… 3、5 遮蔽殼體 …… …… 30 ' 50 上殼體 …… …… 301 卡合孔 …… …… 3010 下殼體 …… …… 302 肷卡部 ...... …… 3020 容置空間 …… …… 303 開口 ...... …… 304 金屬片 ...... …… 3卜32、5卜52、53 尖端部 ...... ……310、320 非固態導電體…… …… 33、54 溶劑 ...... ……330、540 導電介質 …… ……331 ' 541 12