專利名稱：放電式過(guò)電壓吸收元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用與放電氣體同時(shí)封入氣密容器內(nèi)的放電間隙中的放電現(xiàn)象吸收過(guò)電壓的放電式過(guò)電壓吸收元件，特別是有關(guān)對(duì)放電間隙中的主放電采取適當(dāng)?shù)挠|發(fā)手段以提高其響應(yīng)性能的放電式過(guò)電壓吸收元件。另外還涉及這類放電式過(guò)電壓吸收元件的制造方法。
過(guò)去，為保護(hù)電子電路元件不受沿信號(hào)線路或電源線路侵入電子儀器的瞬態(tài)異常電壓或感應(yīng)雷電的損壞，都是采用利用封入氣密容器內(nèi)的放電間隙中的放電現(xiàn)象吸收過(guò)電壓的放電式過(guò)電壓吸收元件。這種放電式過(guò)電壓吸收元件由于是利用作為主放電的電弧放電來(lái)吸收過(guò)電壓，因而一方面具有電流容量大的優(yōu)點(diǎn)，而另一方面則存在著響應(yīng)性能惡劣的缺點(diǎn)。為此，提出了在放電電極之間配置用沿面放電特性良好的電介質(zhì)構(gòu)成的層體，借以提高其響應(yīng)性能的技術(shù)(日本專利公報(bào)平成5—7835號(hào)、5—8736號(hào))。
這種放電式過(guò)電壓吸收元件60的結(jié)構(gòu)如圖14所示，在由具有良好放電特性的鎳等金屬材料構(gòu)成的電極基體62a的表面上粘附氧化鋇等構(gòu)成的發(fā)射層后制成的棒狀放電電極62、62，按規(guī)定的放電間隙64的間距平行設(shè)置，并將其與放電氣體一起封入由玻璃管加工制成的氣密容器66內(nèi)，兩個(gè)放電電極62、62所連接的、由杜美絲等構(gòu)成的引線68、68引出到氣密容器66之外，同時(shí)在上述氣密容器66的內(nèi)表面上，至少在導(dǎo)線68、68之間，附著由放電特性良好的氧化鎳等電介質(zhì)構(gòu)成的層體70(在圖14所示的例子中，在氣密容器66的內(nèi)表面上幾乎全部都形成了層體70)。
這種放電式過(guò)電壓吸收元件60通過(guò)上述引線68、68與圖中省略了的作為保護(hù)對(duì)象的電子電路并聯(lián)連接。當(dāng)通過(guò)引線68、68對(duì)這種放電式過(guò)電壓吸收元件60施加超過(guò)額定值的過(guò)電壓時(shí)，在導(dǎo)線68、68之間的層體70表面上立即產(chǎn)生表面電暈放電并開(kāi)始吸收過(guò)電壓。而這種表面電暈放電通過(guò)其放電過(guò)程中放出的電子和離子的引動(dòng)作用向放電電極62、62的放電間隙64過(guò)渡，經(jīng)過(guò)輝光放電最終產(chǎn)生作為主放電的電弧放電，并通過(guò)其大電流來(lái)吸收過(guò)電壓。亦即這種放電式過(guò)電壓吸收元件60試圖以響應(yīng)性優(yōu)良的表面電暈放電作為放電間隙64中主放電的觸發(fā)手段，借以提高對(duì)過(guò)電壓的響應(yīng)性能。如與沒(méi)有附著上述層體70的情況相比，確實(shí)能提高其響應(yīng)性能，但因由表面電暈放電放出的電子和離子的數(shù)量不夠多，所以上述放電式過(guò)電壓吸收元件60的響應(yīng)性能仍停止在不甚滿意的水平。
因此，提出一種方案，即如圖15中導(dǎo)線68、68與氣密容器66連接部分的放大圖所示，在層體70的表面上以點(diǎn)狀分布的方式配置多個(gè)由鎳等導(dǎo)電材料構(gòu)成的顆粒狀或塊狀輔助放電電極72，由此在導(dǎo)線68和輔助放電電極72之間、及各輔助放電電極72、72之間形成多處比上述放電間隙64更為狹小的輔助放電間隙74。簡(jiǎn)言之，就是通過(guò)在層體70表面上的表面電暈放電與放電間隙64中主放電之間存在的輔助放電間隙74的氣體放電，使放電間隙64中主放電的產(chǎn)生更為順利。的確，各輔助放電間隙74的間隙寬度與放電間隙64相比非常狹小、而與層體70的距離也短，所以輔助放電間隙74的氣體放電可以在更短的時(shí)間發(fā)生。而且，這種氣體放電能夠比表面電暈放電放出更多的電子和離子，因而使放電間隙64中主放電的產(chǎn)生更為迅速。
以下舉例說(shuō)明上述放電式過(guò)電壓吸收元件60的制造方法。首先在接有引線68、68的鎳制電極基體62a、62a的表面上粘附由碳酸鋇構(gòu)成的發(fā)射材料，并使該電極基體62a、62a的表面露出一部分。
接著用定位夾具將上述引線68、68夾正，使其保持同一方向，并將電極基體62a、62a按規(guī)定間隔平行配置，將其從兩端敞口的玻璃管的下端敞口插入管內(nèi)。這時(shí)，不要把上述引線68、68全部裝入管內(nèi)，而應(yīng)保持將其下端部分從玻璃管的下端敞口向外部引出的狀態(tài)。
再將玻璃管的下端敞口部分用煤氣火焰加熱熔融，并用夾鉗將該熔融部分向內(nèi)壓擠，把玻璃管的下端敞口部分封死。這樣便使引線68、68的中間部分固定在玻璃管的上述封口處，同時(shí)使該引線68、68的下端部分保持引出到玻璃管外部的狀態(tài)。由于上述玻璃管的加熱是在空氣中進(jìn)行的，所以電極基體62a、62a的表面露出部分(圖中省略)被氧化形成氧化鎳。隨后在玻璃管的上端敞口上連接排氣裝置，開(kāi)始排出管內(nèi)的氣體。在排氣操作過(guò)程中，將接有排氣裝置的玻璃管裝在高頻線圈內(nèi)，在排氣操作的同時(shí)進(jìn)行高頻加熱。通過(guò)這種加熱處理，作為發(fā)射材料的碳酸鋇經(jīng)過(guò)熱分解并在電極基體62a、62a的表面上形成氧化鋇結(jié)構(gòu)的發(fā)射層62b、62b，從而制成了放電電極62、62。同時(shí)，通過(guò)這種加熱處理也使電極基體62a、62a的表面露出部分熔融，隨著上述排氣過(guò)程的進(jìn)行，因管內(nèi)的減壓作用而使該熔融物質(zhì)開(kāi)始逸散。
這時(shí)，因在排氣工序的初期，玻璃管內(nèi)殘留的空氣濃度高，因而構(gòu)成熔融了的電極基體62a、62a的鎳在逸散過(guò)程中被氧化形成氧化鎳，與前一工序在電極基體62a、62a的表面上形成的氧化鎳一并成層粘附在玻璃管的內(nèi)表面，形成上述層體70。而構(gòu)成發(fā)射層62b、62b的氧化鋇的一部分也發(fā)生逸散，并混入上述層體70內(nèi)。
當(dāng)上述加熱繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，隨著排氣過(guò)程的進(jìn)行，玻璃管內(nèi)殘留的空氣濃度降低，因而最后使逸散的鎳在逸散過(guò)程中不會(huì)再被氧化。因此，如在這種不被氧化的鎳以分散的點(diǎn)狀物附著在上述層體70的表面上時(shí)，結(jié)束加熱操作，則如圖15所示，將在層體70的表面配置上多個(gè)具有導(dǎo)電性的顆粒狀或塊狀輔助放電電極72。
通過(guò)上述排氣處理，將殘留空氣、由碳酸鋇分解產(chǎn)生的二氧化碳、以及玻璃管本身或玻璃管內(nèi)所裝的構(gòu)件放出的不純氣體完全除去，并使玻璃管內(nèi)成高真空狀態(tài)之后，充入放電氣體，再將玻璃管的上端敞口加熱，使其熔融，經(jīng)過(guò)封口，制成氣密容器66。
如采用這種制造方法，只要選擇適當(dāng)加熱部位、加熱溫度和加熱時(shí)間或排氣速度等條件、以及放電電極62、62結(jié)構(gòu)材料的熔融溫度和分解溫度或氧化速度等，并將其設(shè)定為最佳條件，即可不必準(zhǔn)備特殊的材料和工序就能形成層體70和輔助放電電極72，因而具有制造過(guò)程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
但是，因?yàn)閷?duì)于構(gòu)成電極基體62a的金屬(鎳)的熔融、逸散工序難于進(jìn)行精密控制，所以原來(lái)僅應(yīng)分布在層體70表面的金屬顆粒76的一部分不可避免的會(huì)埋入、混進(jìn)層體70的內(nèi)部，其結(jié)果是使層體70本身的絕緣電阻降低。這樣如在層體70絕緣電阻降低的情況下施加過(guò)電壓，在引線68、68之間的表面電暈放電將會(huì)持續(xù)進(jìn)行，因而就有可能不會(huì)過(guò)渡為放電間隙64中的主放電。而表面電暈放電的這種持續(xù)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)剝離層體70，并因發(fā)熱而部分的熔融、逸散，在下一次施加過(guò)電壓時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生作為觸發(fā)手段的表面電暈放電，因而有造成延遲放電間隙64放電的危險(xiǎn)。
當(dāng)然，如僅混入極微量的金屬顆粒76還不成問(wèn)題，但為了實(shí)現(xiàn)輔助放電間隙74的氣體放電，輔助放電電極72必需以某種程度以上的分布密度分布在層體70的表面上，結(jié)果就會(huì)有數(shù)量不可忽視的金屬顆粒76埋入、混進(jìn)層體70的內(nèi)部。
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)能夠解決上述以往放電式過(guò)電壓吸收元件存在問(wèn)題的放電式過(guò)電壓吸收元件。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的放電式過(guò)電壓吸收元件，是在充入放電氣體的氣密容器內(nèi)將接有引線的多個(gè)放電電極相對(duì)設(shè)置，在各放電電極之間形成放電間隙，并將各放電電極的引線穿過(guò)上述氣密容器引到外部，同時(shí)在上述氣密容器內(nèi)表面上至少在引線68、68之間配置用構(gòu)成上述放電電極的物質(zhì)為材料形成的沿面放電特性良好的層體，并在上述引線與上述層體的端部之間形成微隙。
如通過(guò)引線對(duì)這種放電式過(guò)電壓吸收元件施加過(guò)電壓，引線與層體端部之間的電場(chǎng)強(qiáng)度增高，則在微隙中將放出遠(yuǎn)比由表面電暈放電的釋放量多很多的電子和離子。而與只以表面電暈放電作為觸發(fā)手段的情況相比，借助于這些大量的電子或離于的觸發(fā)作用，將能更為迅速地在放電間隙中產(chǎn)生作為主放電的電弧放電。
這樣一來(lái)，通過(guò)在引線與層體端部之間設(shè)置微隙，使響應(yīng)速度得以提高，所以就沒(méi)有必要像以往示例那樣特意在層體表面配置多個(gè)輔助放電電極并形成輔助放電間隙了。但是，為使響應(yīng)性能得到更進(jìn)一步的提高，仍可在層體表面上以構(gòu)成放電電極的物質(zhì)為材料以點(diǎn)狀分布的方式配置多個(gè)具有導(dǎo)電性的輔助放電電極。在這種情況下，由于在引線與層體端部之間因微隙的存在而保持絕緣性，所以即使在輔助放電電極制作過(guò)程中會(huì)有導(dǎo)電性物質(zhì)(金屬顆粒)埋入、混進(jìn)層體的內(nèi)部，但也不會(huì)產(chǎn)生像以往示例中存在的當(dāng)施加過(guò)電壓時(shí)在導(dǎo)線之間表面持續(xù)進(jìn)行電暈放電的現(xiàn)象、導(dǎo)致在放電間隙中不能產(chǎn)生主放電的問(wèn)題。
這種微隙可以用簡(jiǎn)單的方法形成，例如將放電電極在減壓的氧化氣氛中加熱，并使構(gòu)成該放電電極的物質(zhì)在熔融、逸散的過(guò)程中被氧化，在這種氧化物附著在上述氣密容器的內(nèi)表面形成上述層體時(shí)，上述氣密容器的內(nèi)表面上與上述導(dǎo)線接觸的部分同時(shí)被熔融，因而可防止上述氧化物粘附在該接觸部分的表面上。
為了取代在層體端部與導(dǎo)線之間設(shè)置微隙的辦法，也可將上述氣密容器內(nèi)表面上，至少在導(dǎo)線之間，除去一部分層體，形成缺口。例如，這種缺口可在上述引線之間橫向切除寬度為50～300μm的帶狀缺口而形成。同時(shí)，在氣密容器內(nèi)表面上與該缺口對(duì)應(yīng)的部分最好形成凹口。
這種缺口具有與上述微隙實(shí)質(zhì)上相同的功能。亦即當(dāng)施加過(guò)電壓時(shí)，在該缺口處將釋放出遠(yuǎn)比由表面電暈放電量多得多的電子和離子，借助于其引動(dòng)作用，能夠更迅速地在放電間隙中產(chǎn)生主放電。而在層體表面上以構(gòu)成放電電極的物質(zhì)為材料按點(diǎn)狀分布的方式配置的多個(gè)具有導(dǎo)電性的輔助放電電極時(shí)，即使會(huì)因?yàn)橛袑?dǎo)電性的物質(zhì)被埋入、混進(jìn)層體內(nèi)部，而使層體本身絕緣電阻降低，但由于層體在引線之間被缺口隔斷，結(jié)果使引線之間仍能確保絕緣性能，所以在引線之間的表面不會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的電暈放電。
這種缺口可以用簡(jiǎn)單的方法形成，例如，當(dāng)使用玻璃制氣密容器時(shí)，當(dāng)在該氣密容器內(nèi)表面上形成層體之后，可用激光從氣密容器外部進(jìn)行照射，將氣密容器內(nèi)表面上形成的層體蒸發(fā)掉一部分。
為了降低放電電極的起始放電電壓、提高放電電極的耐飛濺性能，當(dāng)在電極基體表面形成發(fā)射層并制成放電電極時(shí)，最好僅在接有引線的多個(gè)棒狀電極基體的前端部分的一段上粘附發(fā)射材料，該發(fā)射材料經(jīng)過(guò)熱分解后在電極基體表面的前端部分的一段上形成發(fā)射層，同時(shí)將電極基體表面上與引線連接部分的一段做成無(wú)發(fā)射層的露出部分，借助于該露出部分表面的熔融、逸散來(lái)形成上述層體和輔助放電電極。按照這種制造方法，不是在電極基體的全部?jī)?nèi)表面上形成發(fā)射層，而是在電極基體的下端留出無(wú)發(fā)射層的露出部，并由該露出部提供形成層體和輔助放電電極所用的材料，因而可以在引線之間形成具有足夠厚度的層體。同時(shí)，能夠?qū)⑤o助放電電極以足夠的分布密度配置在層體上。上述露出部分的長(zhǎng)度最好占電極基體整體長(zhǎng)度的三分之一以上。
上述電極基體和輔助放電電極，例如可用鎳構(gòu)成。而上述層體，例如可以氧化鎳為主體構(gòu)成。各放電電極的本體，例如以相距放電間隙的間隔平行設(shè)置。這時(shí)，各自的引線沿同一方向引出到氣密容器之外?；蛘撸瑢⒏鞣烹婋姌O以各自的頂端相距放電間隙的間距相對(duì)設(shè)置。在這種情況下，各自的引線沿相反方向引出到氣密容器之外。
本發(fā)明并不限于如上所述類型的將接有引線的放電電極封入氣密容器內(nèi)的放電式過(guò)電壓吸收元件。例如，也可構(gòu)成這樣的放電式過(guò)電壓吸收元件，即將兼作端蓋之用的放電電極裝在兩端敞口的殼體上形成氣密容器，在該氣密容器內(nèi)于上述放電電極頂端之間形成放電間隙，同時(shí)在該氣密容器內(nèi)充入放電氣體，并在上述殼體的內(nèi)表面上形成具有良好沿面放電特性的層體，亦可在上述放電電極與上述層體的端部之間形成微隙。
圖1為表示本發(fā)明涉及的第1種放電式過(guò)電壓吸收元件的斷面圖。
圖2為表示第1種放電式過(guò)電壓吸收元件的引線與氣密容器內(nèi)表面連接部分的斷面放大圖。
圖3為表示第1種放電式過(guò)電壓吸收元件的引線與氣密容器內(nèi)表面連接部分的改型示例的放大斷面圖。
圖4為表示本發(fā)明涉及的第2種放電式過(guò)電壓吸收元件的斷面圖。
圖5為表示本發(fā)明涉及的第3種放電式過(guò)電壓吸收元件的斷面圖。
圖6為表示第3種放電式過(guò)電壓吸收元件的微隙周邊的斷面圖。
圖7為表示本發(fā)明涉及的第4種放電式過(guò)電壓吸收元件的斷面圖。
圖8為圖7的A—A斷面圖。
圖9為表示第4種放電式過(guò)電壓吸收元件的引線與氣密容器內(nèi)表面連接部分的放大斷面圖。
圖10為表示本發(fā)明涉及的第5種放電式過(guò)電壓吸收元件的斷面圖。
圖11為表示本發(fā)明涉及的第6種放電式過(guò)電壓吸收元件的斷面圖。
圖12為表示第6種放電式過(guò)電壓吸收元件的導(dǎo)線與氣密容器內(nèi)表面連接部分的放大斷面圖。
圖13為表示本發(fā)明涉及的第7種放電式過(guò)電壓吸收元件的斷面圖。
圖14為表示以往的放電式過(guò)電壓吸收元件的斷面圖。
圖15為表示以往的放電式過(guò)電壓吸收元件的引線與氣密容器內(nèi)表面連接部分的放大斷面圖。
下面根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施例。圖1為表示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中涉及的第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10的縱斷面圖。該第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10的制作方法為，將一端接有引線12、12的一對(duì)放電電極14、14的基體按規(guī)定距離的間隔平行設(shè)置，在兩個(gè)放電電極14、14之間形成放電間隙16，同時(shí)將其封入用玻璃管加工制成的氣密容器18內(nèi)，并將各放電電極14的引線12引出到氣密容器18之外。在該氣密容器18內(nèi)封入稀有氣體和氮?dú)饣蛄驓怏w等組成的放電氣體。上述放電電極14是在采用鎳等放電特性良好的金屬材料、經(jīng)過(guò)加工制成細(xì)長(zhǎng)的棒狀或板狀電極基體14a的表面上粘附氧化鋇制成的發(fā)射層14b制成的。上述引線12是由杜美絲(銅被鐵鎳合金絲)等構(gòu)成的。
在該氣密容器18的內(nèi)表面上，粘附一層由氧化鎳等具有良好的沿面放電特性的電介質(zhì)構(gòu)成的層體20。從圖2所示的引線12與氣密容器18內(nèi)表面接觸部分的放大圖可以明顯看出，在引線12、12之間配置的層體20的端面20a與引線12之間形成寬度為10～300μm的微隙21，通過(guò)該微隙21將兩者隔斷。
以下說(shuō)明該第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10的制造方法的一個(gè)示例。首先在連接著引線12、12的鎳制電極基體14a、14a的表面上粘附由碳酸鋇構(gòu)成的發(fā)射材料，并使該電極基體14a、14a的表面有一部分外露。用定位夾具將上述導(dǎo)線12、12夾緊，使其保持同一方向，并將電極基體14a、14a按規(guī)定間距相對(duì)平行配置，將其插入兩端敞口的玻璃管內(nèi)，插入時(shí)應(yīng)使上述引線12、12的下端部分從玻璃管的下端敞口處外伸。再將玻璃管的下端敞口部分用煤氣火焰加熱熔融，用夾鉗將熔融部分向內(nèi)擠壓封死，并將引線12、12的中間部分固定在玻璃管的下端封口處，并使該導(dǎo)線12、12導(dǎo)線的下端部分伸向玻璃管的外部。這時(shí)，由于上述玻璃管的加熱是在空氣中進(jìn)行的，所以電極基體14a、14a的表面露出部分(圖中省略)經(jīng)過(guò)氧化形成氧化鎳。
隨后在玻璃管的上端敞口處連接排氣裝置開(kāi)始由管內(nèi)向外排氣。在排氣工序中，將接有排氣裝置的玻璃管裝在高頻線圈內(nèi)，并在排出玻璃管內(nèi)氣體的同時(shí)進(jìn)行高頻加熱，從而使作為發(fā)射材料的碳酸鋇產(chǎn)生熱分解，于是在電極基體14a、14a的表面上形成由氧化鋇構(gòu)成的發(fā)射層14b、14b，由此制成放電電極14、14。與此同時(shí)，電極基體14a、14a表面的露出部分也開(kāi)始熔融，隨著排氣的進(jìn)行，因管內(nèi)減壓而逸散。在排氣工序的初期，因玻璃管內(nèi)殘留的空氣濃度高，從而使構(gòu)成電極基體14a、14a的鎳在逸散過(guò)程中被氧化形成氧化鎳，在與前一工序在電極基體14a、14a表面上形成的氧化鎳的同時(shí)在玻璃管的內(nèi)表面形成一層粘附層，從而形成由具有良好沿面放電特性的氧化鎳構(gòu)成的層體20。
當(dāng)加熱上述電極基體14a、14a時(shí)，引線12、12也一并被高頻加熱，因而引線12、12也處于高溫狀態(tài)，使氣密容器18內(nèi)表面與該引線12、12的接觸部分熔融。因此，在此熔融的部分也有氧化鎳從上述電極基體14a、14a逸出，并立即埋入到內(nèi)部，而不是附著在其表面上(玻璃的熔融、軟化溫度要比電極基體14a、14a的鎳和氧化鎳熔融、逸散的溫度低，因此，在其逸散結(jié)束后，玻璃仍會(huì)繼續(xù)保持熔融狀態(tài)，所以氧化鎳不會(huì)粘附在其表面上)。如上所述，由于玻璃管內(nèi)處于減壓狀態(tài)，因而使熔融的玻璃沿著引線12、12向電極基體14a、14a的方向隆起，當(dāng)上述加熱工序結(jié)束并經(jīng)過(guò)冷卻之后，就會(huì)在引線12與層體20的端面20a之間形成上述的微隙。
通過(guò)上述排氣工序，將殘留空氣、碳酸鋇分解產(chǎn)生的二氧化碳、以及玻璃管本身或玻璃管內(nèi)容納的構(gòu)件放出的雜質(zhì)氣體完全除去，并使玻璃管內(nèi)形成高真空狀態(tài)之后，充入放電氣體，再將玻璃管的上端敞口加熱，使其熔融封口，制成氣密容器18。
如采用這種制造方法，只要選定適當(dāng)?shù)募訜岵课弧⒓訜釡囟群图訜釙r(shí)間或排氣速度等條件、以及放電電極62、62構(gòu)成材料的熔融溫度和分解溫度或氧化速度等，并且據(jù)此設(shè)定最佳條件，即可不必準(zhǔn)備特殊的材料和工序就能形成層體20和微隙21，從而簡(jiǎn)化了制造過(guò)程。
當(dāng)通過(guò)引線12、12向該第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10施加超過(guò)額定值的過(guò)電壓時(shí)，在引線12、12之間的層體20表面上立即產(chǎn)生表面電暈放電，并開(kāi)始吸收過(guò)電壓。與此同時(shí)，因引線12與層體端面20a之間的電場(chǎng)強(qiáng)度提高，在微隙21中將放出大量的電子和離子，而借助于這些電子和離子的引動(dòng)作用，上述表面電暈放電在極短的時(shí)間內(nèi)就過(guò)渡到放電間隙16。在該放電間隙16中，通過(guò)輝光放電而產(chǎn)生作為主放電的電弧放電，實(shí)現(xiàn)正規(guī)的過(guò)電壓吸收。
這樣，通過(guò)在引線12與層體端面20a之間形成微隙21，與只利用表面電暈放電放出的電子和離子作為主放電觸發(fā)手段的情況相比，可以放出更大量的電子和離子，所以在一定程度上提高了對(duì)過(guò)電壓的響應(yīng)性能。不過(guò)，當(dāng)上述層體20為理想絕緣物質(zhì)時(shí)，在這樣的微隙21中是不會(huì)放出電子和離子的，但如上所述，該層體20是由作為導(dǎo)體的鎳在逸散過(guò)程中被氧化而形成的，所以構(gòu)成具有一定導(dǎo)電性的高電阻體，因此，當(dāng)施加過(guò)電壓時(shí)，在微隙21中可以放出大量的電子和離子。
如在上述層體20已經(jīng)形成的階段并不立即結(jié)束對(duì)電極基體14a、14a的加熱，而是繼續(xù)加熱片刻，隨著排氣操作的進(jìn)行，由于玻璃管內(nèi)殘留的空氣濃度降低，最終會(huì)逸散的鎳成為不再被氧化的狀態(tài)。因此，如在這種不被氧化的鎳形成分散的點(diǎn)狀物附著在上述層體20的表面上的時(shí)刻結(jié)束加熱操作，則如圖3所示，將會(huì)形成由多個(gè)具有導(dǎo)電性的顆粒狀或塊狀輔助放電電極22。在引線12和輔助放電電極22之間、及輔助放電電極22相互之間形成多處輔助放電間隙24。該輔助放電間隙24與放電電極14、14間的放電間隙16相比非常狹小、而與層體20表面的距離也短，所以當(dāng)施加過(guò)電壓時(shí)，在該輔助放電間隙24中將在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生氣體放電，這種氣體放電增強(qiáng)了電子、離子的引動(dòng)作用，因而可使放電間隙16中更為迅速地產(chǎn)生主放電現(xiàn)象。
在這種情況下，當(dāng)形成輔助放電電極22時(shí)，雖然構(gòu)成輔助放電電極22材料的金屬顆粒26會(huì)不可避免地埋入、混進(jìn)層體20以內(nèi)，但如上所述，在導(dǎo)線12與層體端面20a之間形成了微隙21，從而確保了兩者之間的絕緣性，所以當(dāng)施加過(guò)電壓時(shí)，不會(huì)發(fā)生以往例子中存在的、在引線12、12之間的表面形成的持續(xù)電暈放電的現(xiàn)象、結(jié)果導(dǎo)致在放電間隙16中不能產(chǎn)生電弧放電的問(wèn)題。
在上述第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10中，其一對(duì)放電電極14、14的基體保持同一方向、相隔放電間隙16的間隔互相平行設(shè)置，但本發(fā)明并不限于這種型式的放電式過(guò)電壓吸收元件。亦即如圖4所示的第2種放電式過(guò)電壓吸收元件27，其特征是將一對(duì)放電電極14、14以其頂端14c、14c相隔放電間隙16的間隔相對(duì)設(shè)置，并將其與放電氣體在兩端敞口的玻璃管中進(jìn)行氣密密封形成的氣密容器28內(nèi)，各放電電極14、14的引線12、12分別從相反方向引出到氣密容器28之外。其他結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10相同。即在氣密容器28的內(nèi)表面上粘附一層由氧化鎳等具有良好沿面放電特性的電介質(zhì)構(gòu)成的層體20。而在導(dǎo)線12與層體端面20a之間形成寬度為10～300μm的微隙21。除此以外，雖圖中省略但也可在該層體20的表面上以點(diǎn)狀分布的方式由多個(gè)由鎳等導(dǎo)電材料構(gòu)成的顆粒狀輔助放電電極，并在引線12和輔助放電電極之間及各輔助放電電極之間形成輔助放電間隙。
圖5所示為本發(fā)明涉及的第3種放電式過(guò)電壓吸收元件30。該第3種放電式過(guò)電壓吸收元件30的制作方法為在采用由鎳和鐵或其合金等放電特性良好的金屬材料構(gòu)成的、兼作端蓋之用的帽形放電電極32，將由陶瓷等絕緣體構(gòu)成的兩端敞口的圓筒形殼體34的兩端敞口封閉，形成氣密容器36，并且使相對(duì)設(shè)置的上述放電電極32、32的頂端部分32a、32a之間形成放電間隙37，并在上述殼體34的內(nèi)表面上形成層體20。該層體20采用與上述實(shí)施例相同的物質(zhì)(即以氧化鎳為主體的沿面放電特性良好的物質(zhì))通過(guò)蒸鍍、噴鍍、涂布等手段在殼體34的內(nèi)表面上粘附成膜。在上述氣密容器36內(nèi)封入稀有氣體和氮?dú)饣蛄驓怏w等構(gòu)成的放電氣體，并在放電電極32的外表面上連接引線40。
另外，在放電電極32的端緣部分32b的內(nèi)表面與層體20端面20a之間，形成10～300μm的微隙21。因此，與上述實(shí)施例相同，當(dāng)施加過(guò)電壓時(shí)，放電電極32的端緣部分32b內(nèi)表面與層體端面20a之間的電場(chǎng)強(qiáng)度增高，于是在微隙21中放出大量的電子和離子，因而在放電間隙37中可以更為迅速地實(shí)現(xiàn)主放電現(xiàn)象。該微隙21可在殼體34的內(nèi)表面全部形成層體20之后用切削、研磨、激光照射等方法將層體20的端部切掉必要的寬度的方式形成。
除此以外，雖圖中省略但也可在上述層體20的表面上以點(diǎn)狀分布的方式由多個(gè)具有導(dǎo)電性的顆粒狀或塊狀輔助放電電極，并在輔助放電電極與放電電極32端緣部分32b的內(nèi)表面之間、或輔助放電電極相互之間形成遠(yuǎn)比放電間隙37狹小的輔助放電間隙。
圖7為表示本發(fā)明涉及的第4種放電式過(guò)電壓吸收元件42的縱斷面圖。圖8為其A—A斷面圖。該第4種放電式過(guò)電壓吸收元件42的基本結(jié)構(gòu)與上述的第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10相同。即其一端接有引線12、12的一對(duì)放電電極14、14按隔規(guī)定間距平行設(shè)置，兩放電電極14、14之間形成放電間隙16，并且將其封入用玻璃管加工制成的氣密容器18內(nèi)，并將各放電電極14的引線12引出到氣密容器18之外。上述放電電極14是在由鎳等放電特性良好的金屬材料經(jīng)過(guò)加工制成的棒狀或板狀電極基體14a的表面上粘附氧化鋇構(gòu)成的發(fā)射層14b構(gòu)成的。上述引線12則是由杜美絲(銅被鐵鎳合金絲)等構(gòu)成。
在上述氣密容器18內(nèi)封入稀有氣體和氮?dú)饣蛄驓怏w等構(gòu)成的放電氣體。在氣密容器28的內(nèi)表面上粘附由氧化鎳等制成的、沿面放電特性良好的層體20。在該層體20的表面上如圖9所示至少在引線12、12之間以點(diǎn)狀分布的方式由多個(gè)由鎳等放電特性良好的金屬顆粒或塊狀物構(gòu)成的輔助放電電極22。在各引線12和輔助放電電極22之間、及輔助放電電極相互之間形成遠(yuǎn)比上述放電電極14、14之間的放電間隙16狹小的輔助放電間隙24。
該第4種放電式過(guò)電壓吸收元件42的特征是不像第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10那樣是在引線12與層體20的端面之間形成微隙21，而是將上述層體20切去一部分形成缺口44。這種缺口44經(jīng)過(guò)加工形成寬度為50～300μm左右的帶溝，如圖9所示，利用該缺口44將配置在兩條引線12、12之間的層體20在接近中間的部位斷開(kāi)。同時(shí)，在氣密容器18內(nèi)表面上與該缺口44相對(duì)應(yīng)的部分形成深20μm以下的微凹口46。
上述缺口44可在氣密容器18內(nèi)表面形成層體20和輔助放電電極22之后，從氣密容器18外部用釔鋁石榴石(YAG)激光照射形成。即激光透過(guò)氣密容器18的玻璃、到達(dá)氣密容器18的內(nèi)表面上的層體20，使其蒸發(fā)。將激光的照射位置沿規(guī)定的圖形移動(dòng)，即可形成帶狀的缺口44。當(dāng)激光本身透過(guò)玻璃時(shí)雖然不會(huì)直接使玻璃熔融，但卻會(huì)使其因吸收激光而發(fā)熱，并使層體20熔融，受其影響，氣密容器18的內(nèi)表面會(huì)因熔融凹陷，其結(jié)果是幾乎同時(shí)在氣密容器18內(nèi)表面與上述缺口44相對(duì)應(yīng)的部位上形成與上述缺口44的形狀相對(duì)應(yīng)的凹口46。
這樣，由于缺口是在玻璃管被封閉并形成氣密容器18之后從外部照射激光，從而使在上述氣密容器18內(nèi)表面上形成的層體20的一部分蒸發(fā)形成的，所以上述缺口44可以非常容易地形成，特別是對(duì)舊有的放電式過(guò)電壓吸收元件也有可能形成這種缺口44，因而有助于庫(kù)存成品的充分利用。
該缺口實(shí)質(zhì)上是形成的微隙，與上述實(shí)施例相同，可以提高對(duì)過(guò)電壓的響應(yīng)性能。即當(dāng)施加過(guò)電壓時(shí)，缺口44(微隙)的電場(chǎng)強(qiáng)度極度增高，放出大量的電子和離子。由于其具有作為觸發(fā)手段的功能，所以可使輔助放電間隙24提前發(fā)生氣體放電，進(jìn)而可以提前產(chǎn)生放電間隙16中的電弧放電。另外，氣密容器18內(nèi)表面上與該缺口44相對(duì)應(yīng)的部分形成的凹口46，在一定程度上加長(zhǎng)了引線12、12之間的沿面距離，因而提高了對(duì)反復(fù)施加的過(guò)電壓的耐用壽命。
在上述第4種放電式過(guò)電壓吸收元件42中，當(dāng)形成上述輔助放電電極22時(shí)，雖然構(gòu)成輔助放電電極22材料的金屬顆粒26也不可避免地要埋入、混進(jìn)層體20內(nèi)，但如上所述由于在引線12、12之間橫向切割形成缺口44，因而能夠確保引線12、12之間的絕緣性。因此，可以有效地解決以往技術(shù)中存在的，當(dāng)施加過(guò)電壓時(shí)在引線12、12之間因?qū)芋w20絕緣電阻降低而使表面電暈放電持續(xù)進(jìn)行、導(dǎo)致在放電間隙16中不能產(chǎn)生電弧放電的問(wèn)題。
圖10所示為本發(fā)明涉及的第5種放電式過(guò)電壓吸收元件48。其特征是將一對(duì)放電電極14、14以其頂端14c、14c相隔放電間隙16的間隔相對(duì)設(shè)置，并將其與放電氣體一起封入把玻璃管兩端敞口進(jìn)行氣密密封而形成的氣密容器28內(nèi)，各放電電極14、14的引線12、12分別以相反方向引出到氣密容器28之外。其他結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與第4種放電式過(guò)電壓吸收元件10相同。即在氣密容器28的內(nèi)表面上附著形成由氧化鎳等具有良好沿面放電特性的電介質(zhì)構(gòu)成的層體20。同時(shí)，雖圖中省略，但在該層體20的表面上以點(diǎn)狀分布的方式由多個(gè)由鎳等導(dǎo)電材料構(gòu)成的顆粒狀輔助放電電極，并在引線12和輔助放電電極之間及各輔助放電電極之間形成輔助放電間隙。再?gòu)臍饷苋萜?8外部用釔鋁石榴石(YAG)激光沿著外周表面照射，像在氣密容器18的內(nèi)周面上畫(huà)圓一樣在上述層體20上形成寬度為50～300μm左右的缺口44。通過(guò)該缺口44將兩導(dǎo)線12、12之間將層體20隔斷。同時(shí)，在氣密容器18內(nèi)表面上與該缺口44相對(duì)應(yīng)的部分形成深20μm以下的微凹口46。
在上述第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10、第2種放電式過(guò)電壓吸收元件27、第4種放電式過(guò)電壓吸收元件42及第5種放電式過(guò)電壓吸收元件48中所述的示例是在電極基體14a的表面上除了極小的一部分以外幾乎全部粘附發(fā)射材料所形成的、幾乎覆蓋全部電極基體14a的發(fā)射層14b，但本發(fā)明并不受此限。例如，也可構(gòu)成圖11所示的第6種放電式過(guò)電壓吸收元件50，即僅在一對(duì)電極基體前端部分14c、14c的一段表面上形成粘附發(fā)射層14b、14b，制成放電電極14、14，并在露出的電極基體的底端14d、14d連接由杜美絲等構(gòu)成的導(dǎo)線12、12。
在制作該第6種放電式過(guò)電壓吸收元件50時(shí)，僅在電極基體前端部分14c的一段粘附碳酸鋇等發(fā)射材料，將電極基體的底端部分14d一邊露出(粘附發(fā)射材料的具體范圍，從前端14c算起最好在電極基體14a總長(zhǎng)度的三分之二以內(nèi))。將僅在其前端部分14c的一段粘附發(fā)射材料的一對(duì)電極基體14a、14a按前述同樣的方式從玻璃管下端敞口插入內(nèi)部，在將該敞口部分壓封，并將導(dǎo)線12、12的中間部分固定之后，進(jìn)行加熱處理和排氣處理，使作為發(fā)射材料的碳酸鋇經(jīng)過(guò)熱分解并在電極基體14a、14a的前端部分14c、14c一段上形成發(fā)射層14b、14b。在氣密容器18內(nèi)表面上形成氧化鎳等為主成分的層體20的同時(shí)，如圖12所示，在上述層體20上配置由鎳等構(gòu)成的顆粒狀輔助放電電極22，并在引線12、12之間形成輔助放電間隙24。
上述第6種放電式過(guò)電壓吸收元件50的結(jié)構(gòu)，不是幾乎在電極基體14a的全部表面上形成發(fā)射層14b，而是在電極基體14a下端留出無(wú)發(fā)射層14b的露出部分14e，并由該露出部分14e提供形成層體20和輔助放電電極22所用的材料，所以在氣密容器18內(nèi)表面的下段，即兩導(dǎo)線12、12之間可以形成具有足夠厚度的層體20。同時(shí)也能夠以足夠的分布密度將輔助放電電極22配置在層體20上。
另外，在圖11中為了強(qiáng)調(diào)在氣密容器18內(nèi)表面的下段形成的層體20，沒(méi)有繪出在上段形成的層體20，但實(shí)際上在氣密容器18的上段也有層體20形成。
由于僅在電極基體14a的前端部分14c的一段上形成發(fā)射層14b，所以不但可以因節(jié)省價(jià)格較高的發(fā)射材料而使制造成本降低，而且可以達(dá)到提高對(duì)過(guò)電壓響應(yīng)性能的目的。亦即在采用細(xì)長(zhǎng)的棒狀電極基體14a、并在該電極基體14a的底端14d連接引線12的情況下，電極基體前端部分14c、14c之間的電場(chǎng)強(qiáng)度因邊緣效應(yīng)而達(dá)到最強(qiáng)，使兩者之間極易產(chǎn)生放電。因此，由于僅在電極基體前端部分14c形成的發(fā)射層14b的功函數(shù)較小、并能顯著降低開(kāi)始放電電壓，所以與未加考慮地在電極基體14a的整個(gè)表面上形成發(fā)射層14b的情況相比，更能促進(jìn)電極基體前端部分14c、14c之間開(kāi)始放電。
圖13所示為本發(fā)明涉及的第7種放電式過(guò)電壓吸收元件52。其特征是將一對(duì)放電電極14、14以其頂端14c、14c相隔放電間隙16的間隔相對(duì)設(shè)置，并將其與放電氣體一并在兩端敞口的玻璃管中經(jīng)過(guò)氣密密封形成的氣密容器28內(nèi)，各放電電極14、14的引線12分別從相反方向引出到氣密容器28之外。其他結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與第6種放電式過(guò)電壓吸收元件50相同。即僅在一對(duì)電極基體前端部分14c、14c一段的表面上粘附形成發(fā)射層14b、14b，制成放電電極14、14，并在露出的電極基體的底端14d連接由杜美絲等構(gòu)成的引線12。在形成以氧化鎳為電介質(zhì)的層體20的同時(shí)，在該層體20的表面上以點(diǎn)狀分布的方式配置多個(gè)輔助放電電極(圖中省略)。
在上述第1種放電式過(guò)電壓吸收元件10、第2種放電式過(guò)電壓吸收元件27、第4種放電式過(guò)電壓吸收元件42及第5種放電式過(guò)電壓吸收元件48中，電極基體14a的表面只不過(guò)是露出極小部分，實(shí)際上發(fā)射材料的涂敷不勻和發(fā)射層14b的碎紋部分這些極微細(xì)的露出部分都可以作為向?qū)芋w20和輔助放電電極22提供材料的來(lái)源。
但是，雖然圖中省略，但在第1種放電式過(guò)電壓吸收元件、第2種放電式過(guò)電壓吸收元件27、第4種放電式過(guò)電壓吸收元件42及第5種放電式過(guò)電壓吸收元件48的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)然也可以采用僅在電極基體14a前端部分14c的一段上形成發(fā)射層14b、而使底端部分14d一段成為露出部分14e的放電電極14，從而確保為形成層體20和輔助放電電極22提供足夠的材料的來(lái)源。
在上述第6種放電式過(guò)電壓吸收元件50和第7種放電式過(guò)電壓吸收元件52中，在其制造過(guò)程中也可以通過(guò)設(shè)定各種條件，以使作為層體20主原料的氧化鎳半導(dǎo)體化(已經(jīng)知道氧化鎳在其制造過(guò)程中有時(shí)通過(guò)對(duì)溫度等的調(diào)整改變晶體結(jié)構(gòu)，即可使其具有半導(dǎo)體性能)。在這種情況下，在制造過(guò)程中，通過(guò)設(shè)定各種條件，同樣可望在上述層體20中混入較多量的、構(gòu)成發(fā)射層14b的氧化鋇。
如采用這種方法，則因構(gòu)成上述氣密容器18、28的玻璃的介電常數(shù)與層體20中所含有的氧化鋇的介電常數(shù)不同，所以在兩種電介質(zhì)之間易于保持電荷，又因氧化鋇可發(fā)揮高的光電效果，所以在上述層體20與氣密容器18、28內(nèi)表面之間會(huì)蓄積大量電荷。因此，當(dāng)通過(guò)上述引線12、12對(duì)第6種放電式過(guò)電壓吸收元件50或第7種放電式過(guò)電壓吸收元件52施加超過(guò)額定值的過(guò)電壓時(shí)，上述電荷因隧道效應(yīng)會(huì)立即通過(guò)層體20中的半導(dǎo)體化的氧化鋇，從一側(cè)的引線12移動(dòng)到另一側(cè)的引線12，因而在兩根引線12、12之間流過(guò)電流，并開(kāi)始吸收過(guò)電壓(在第6種放電式過(guò)電壓吸收元件50和第7種放電式過(guò)電壓吸收元件52中，雖然在引線12、12之間配置了層體20，但因沒(méi)有被上述微隙21或缺口44隔斷，所以在層體20內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)電荷的移動(dòng))。
在上述層體20的表面上同時(shí)發(fā)生表面電暈放電，并通過(guò)該表面電暈放電也進(jìn)行對(duì)過(guò)電壓的吸收。通過(guò)上述層體20內(nèi)電荷的移動(dòng)、以及層體20表面上的表面電暈放電在氣密容器18、28內(nèi)放出電子和離子，借助于這些電子和離子的引動(dòng)作用，上述表面電暈放電在短時(shí)間內(nèi)過(guò)渡到輔助放電間隙24并產(chǎn)生氣體放電，該氣體放電向放電間隙16轉(zhuǎn)移，并最終通過(guò)電弧放電的大電流吸收過(guò)電壓。
權(quán)利要求
1.一種放電式過(guò)電壓吸收元件，其中，在氣密容器內(nèi)充入放電氣體，將接有引線的多個(gè)放電電極相對(duì)設(shè)置，在各放電電極之間形成放電間隙，并將各放電電極的引線穿過(guò)上述氣密容器引到外部，同時(shí)在上述氣密容器內(nèi)的表面上、至少在上述引線之間、以構(gòu)成上述放電電極的物質(zhì)為材料，形成沿面放電特性良好的層體。其特征為在上述引線與上述層體的端部之間形成微隙。
2.一種放電式過(guò)電壓吸收元件，其中，在氣密容器內(nèi)充入放電氣體，將接有引線的多個(gè)放電電極相對(duì)設(shè)置，在各放電電極之間形成放電間隙，并將各放電電極的引線穿過(guò)上述氣密容器引到外部，同時(shí)在上述氣密容器內(nèi)的表面上，至少在上述導(dǎo)線之間，以構(gòu)成上述放電電極的物質(zhì)為材料，形成沿面放電特性良好的層體。其特征為在上述氣密容器的內(nèi)表面上，至少介于上述引線之間，將上述除去一部分，形成缺口。
3.權(quán)利要求2中記載的放電式過(guò)電壓吸收元件，其特征為在上述氣密容器內(nèi)表面上與上述缺口相對(duì)應(yīng)的部分處形成凹口。
4.權(quán)利要求2或3中記載的放電式過(guò)電壓吸收元件，其特征為上述缺口是在上述導(dǎo)線之間橫向切除寬度為50～300μm的帶溝。
5.權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)記載的放電式過(guò)電壓吸收元件，其特征為在上述層體的表面上，以構(gòu)成上述放電電極的物質(zhì)為材料、以點(diǎn)狀分布的配置方式形成多個(gè)導(dǎo)電性輔助放電電極，從而在上述導(dǎo)線之間形成比上述放電間隙狹小得多的輔助放電間隙。
6.權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)記載的放電式過(guò)電壓吸收元件，其特征為上述放電電極是在接有引線的棒狀電極基體的表面上形成發(fā)射層制成的，而且該發(fā)射層在上述電極基體表面前端部分的一段上形成，在該電極基體表面上與引線連接部分的一段上為無(wú)上述發(fā)射層的露出部分。
7.權(quán)利要求6中記載的放電式過(guò)電壓吸收元件，其特征為上述露出部分的長(zhǎng)度占電極基體整體長(zhǎng)度的三分之一以上。
8.權(quán)利要求1～7中任何一項(xiàng)記載的放電式過(guò)電壓吸收元件，其特征為在用鎳制成上述電極基體和輔助放電電極的同時(shí)，形成以氧化鎳為主體的上述層體。
9.權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)記載的放電式過(guò)電壓吸收元件，其特征為各放電電極的本體以相距放電間隙的間隔平行設(shè)置，同時(shí)各自的引線沿同一方向引出到氣密容器之外。
10.權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)記載的放電式過(guò)電壓吸收元件，其特征為各放電電極的頂端以相距放電間隙的間隔相對(duì)設(shè)置，同時(shí)各自的引線沿相反的方向引出到氣密容器之外。
11.一種放電式過(guò)電壓吸收元件，其中，將兼作端蓋之用的放電電極裝在兩端敞口殼體的敞口處形成氣密容器，并在該氣密容器內(nèi)于上述放電電極頂端之間形成放電間隙，同時(shí)在該氣密容器內(nèi)充入放電氣體，并在上述殼體的內(nèi)表面上形成具有良好沿面放電特性的層體。其特征為在上述放電電極與上述層體的端部之間形成微隙。
12.一種放電式過(guò)電壓吸收元件的制造方法，其特征為在充入放電氣體的氣密容器內(nèi)將接有引線的多個(gè)放電電極相對(duì)設(shè)置，在各放電電極之間形成放電間隙，并將各電極的引線穿過(guò)上述氣密容器引到外部，同時(shí)在上述氣密容器內(nèi)的表面上，至少在上述導(dǎo)線之間，配置沿面放電特性良好的層體，并且在上述引線與上述層體的端部之間形成微隙。將放電電極在減壓的氧化氣氛中加熱，并使構(gòu)成該放電電極的物質(zhì)在熔融、逸散的過(guò)程中被氧化，在這種氧化物粘附在上述氣密容器的內(nèi)表面上形成上述層體時(shí)，上述氣密容器的內(nèi)表面與上述引線接觸的部分同時(shí)被熔融，因而可以防止上述氧化物粘附在該接觸部分的表面上，并借此形成上述的微隙。
13.一種放電式過(guò)電壓吸收元件的制造方法，其特征為在充入放電氣體的玻璃制氣密容器內(nèi)將接有導(dǎo)線的多個(gè)放電電極相對(duì)設(shè)置，在各放電電極之間，形成放電間隙，并將各電極的導(dǎo)線穿過(guò)上述氣密容器引到外部，同時(shí)在上述氣密容器內(nèi)表面上，至少在上述導(dǎo)線之間，配置沿面放電特性良好的層體，并且在上述氣密容器內(nèi)表面上，至少介于上述導(dǎo)線之間，將上述層體除去一部分，形成缺口。將放電電極在減壓的氧化氣氛中加熱，并使構(gòu)成該放電電極的物質(zhì)在熔融、逸散的過(guò)程中被氧化，在這種氧化物粘附在上述氣密容器的內(nèi)表面形成上述層體之后，從氣密容器外部用激光照射，使氣密容器的內(nèi)表面上形成的層體被蒸發(fā)掉一部分，形成上述缺口。
14.一種放電式過(guò)電壓吸收元件的制造方法，其特征為在接有引線的多個(gè)棒狀電極基體的表面上涂布發(fā)射材料，并將各電極基體裝在容器內(nèi)相距放電間隙的間隔保持相對(duì)設(shè)置的狀態(tài)，將各引線的中間部分固定在該容器上，同時(shí)將其端部引到外部。將其整體一邊進(jìn)行加熱處理、一邊進(jìn)行排氣處理，通過(guò)上述加熱處理，發(fā)射材料經(jīng)過(guò)熱分解在電極基體表面上形成發(fā)射層，與此同時(shí)，使上述電極基體的表面熔融，通過(guò)上述排氣處理，使上述電極基體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)因減壓作用而向周?chē)萆?，在逸散過(guò)程中該逸出的電極基體結(jié)構(gòu)物質(zhì)中被氧化的部分粘附在容器的內(nèi)表面上，因而在容器內(nèi)表面上，至少在上述引線之間，形成層體，而在逸散過(guò)程中未被氧化的電極基體結(jié)構(gòu)物質(zhì)就原樣按點(diǎn)狀分散的方式粘附在上述層體的表面上，形成多個(gè)顆粒狀或塊狀的輔助放電電極，并由這些輔助放電電極在上述引線之間形成比上述放電間隙更為狹小的輔助放電間隙，然后在氣密容器內(nèi)充入放電氣體并將該容器氣密密封。在將上述發(fā)射材料粘附在電極基體表面前端部分的一段形成發(fā)射層，同時(shí)使電極基體表面上與引線連接的一段成為無(wú)發(fā)射層的露出部分，通過(guò)上述加熱及排氣處理，使該露出部分熔融、逸散，以形成上述層體和輔助放電電極。
全文摘要
一種放電式過(guò)電壓吸收元件及其制造方法。其結(jié)構(gòu)包括在氣密容器內(nèi)充入放電氣體，將接有引線的多個(gè)放電電極平行或?qū)敺胖茫纬煞烹婇g隙；在容器的內(nèi)表面上形成沿面放電性能良好的層體，經(jīng)過(guò)加熱等方式進(jìn)行密封，制成元件。其特征為在上述引線與層體之間，經(jīng)過(guò)熱處理加工，形成微隙，或采用激光照射的方式等，除去容器內(nèi)表面上的一部分層體，形成缺口，并在與缺口相對(duì)應(yīng)的位置處做出微凹口，借以提高元件的放電響應(yīng)性能。
文檔編號(hào)H01J17/04GK1118944SQ95107780
公開(kāi)日1996年3月20日 申請(qǐng)日期1995年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月29日
發(fā)明者小田征一郎, 井田順一, 向井昭雄, 河西良人 申請(qǐng)人:岡谷電機(jī)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社