專利名稱：一種具有滅弧阻燃功能的壓敏電阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓敏電阻器。
背景技術(shù)：
壓敏電阻器作為一種浪涌保護元件廣泛地應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，在使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外界浪涌能量超過壓敏電阻的耐受能力時，壓敏電阻會被擊穿短路。在實際電路中，壓敏電阻往往是跨接在電源的火線和零線之間，短路時瞬間能量很大，擊穿損壞處會產(chǎn)生局部高溫，可能會將壓敏陶瓷基片外面裹封的絕緣防潮裹封層(通常以環(huán)氧樹脂等有機材料為主要材料)引燃，嚴重時有可能導(dǎo)致空調(diào)等電器設(shè)備起火。
針對這一安全隱患，已經(jīng)有一些技術(shù)措施被用以防止起火事故的發(fā)生。例如，中國實用新型專利申請00237913.9號曾公開了一種安全型壓敏電阻，該產(chǎn)品的特點在于設(shè)置有可與壓敏電阻進行熱傳導(dǎo)的溫度保險，壓敏電阻和溫度保險用熱傳導(dǎo)介質(zhì)相互絕緣地封裝在同一殼體內(nèi)。在該產(chǎn)品的工作過程中，若因非正常因素使壓敏電阻升溫過高，置于壓敏電阻旁邊的溫度保險就會因熱傳導(dǎo)而升溫熔斷，從而防止因壓敏電阻升溫太高而發(fā)生的火災(zāi)等事故。但是，在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，上述產(chǎn)品中作為過熱保護結(jié)構(gòu)的溫度保險的響應(yīng)速度偏慢，不利于穩(wěn)妥地實施保護；同時，溫度保險耐受大電流沖擊的能力較弱，受沖擊后容易失效。因此，上述現(xiàn)有產(chǎn)品存在著缺陷。又如，本申請人曾在中國實用新型專利ZL02222055.0號中公開了一種熱保護型壓敏電阻器，該壓敏電阻器特別地設(shè)置了金屬彈簧和第三電極，同時，在壓敏電阻上具有與壓敏陶瓷基片的一內(nèi)電極相導(dǎo)通的金屬導(dǎo)熱體，所述金屬彈簧的一端經(jīng)低熔點金屬與該金屬導(dǎo)熱體相焊接，金屬彈簧的另一端固定于殼體上且與第三電極導(dǎo)電連接，第三電極具有延伸至殼體之外的引出端。在使用該熱保護型壓敏電阻器時，可以將第三電極與外電源的一極相連接，而不讓與該第三電極相導(dǎo)通的引出電極與外部電源相連接。這樣，外電源提供的電流必須流經(jīng)第三電極和金屬彈簧才能到達壓敏電阻的陶瓷基片。當(dāng)壓敏電阻在異常因素的影響下升溫過高時，壓敏電阻上的金屬導(dǎo)熱體就會迅速地將熱量傳導(dǎo)至金屬彈簧的焊接點，使低熔點的焊接金屬熔化，進而使金屬彈簧脫開焊接點。金屬彈簧脫開焊接點之后，壓敏電阻的陶瓷基片斷電降溫，相應(yīng)防止了火災(zāi)等事故的發(fā)生。這一產(chǎn)品具有較好的防燃效果，得到了市場的認可，但由于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比普通壓敏電阻器復(fù)雜，制造成本相應(yīng)較高，同時，增設(shè)的第三電極需要用戶改動電路板才能與之適應(yīng)，影響了其在部分市場中的推廣使用。也就是說，對于壓敏電阻器這樣的電子元件來說，用戶并不僅僅要求它具有較好的性能，同時還希望它具有與現(xiàn)有電路板相適應(yīng)的通用性以及較低的銷售價格，而產(chǎn)品具有較低售價的前提是具有較低的制造成本。因此，如何在不大幅度地增加產(chǎn)品的制造成本的前提下，讓壓敏電阻器既具有防燃性能，又能夠與現(xiàn)有的常規(guī)電路板設(shè)計相適應(yīng)，這實際上是一個看似簡單卻又難于解決的長期存在的技術(shù)難題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的即是對現(xiàn)有壓敏電阻器的結(jié)構(gòu)進行改進，提供一種造價較低，但又能有效地防止擊穿短路時燃燒起火，且能夠與現(xiàn)有的常規(guī)電路板設(shè)計相適應(yīng)的壓敏電阻器。
為此，我們對現(xiàn)有壓敏電阻器的結(jié)構(gòu)、起火原因及解決方案進行了研究。通過大量的實驗，我們發(fā)現(xiàn)壓敏電阻的損壞起火均是發(fā)生在其被擊穿短路的瞬間，此時產(chǎn)生的弧光放電造成了局部高溫，進而引燃了將壓敏陶瓷基片包封的絕緣裹封層內(nèi)的環(huán)氧樹脂等有機材料。雖然在絕緣裹封層內(nèi)通常添加有阻燃劑，但由于溫度太高，仍不能完全避免不產(chǎn)生明火。
基于對起火原因的上述研究，我們認為，如果在壓敏電阻擊穿短路時有不燃燒的物質(zhì)抑制弧光放電，破壞燃燒起火的條件，就可以起到阻燃的效果。這是因為，只要在壓敏電阻被擊穿短路的瞬間抑制住了弧光放電，不使其產(chǎn)生明火，那么，短路電流將使電器產(chǎn)品中的保險管在極短的時間內(nèi)熔斷，切斷電源，就不會造成火災(zāi)等大的損害。
根據(jù)這一思路，我們提出了這樣一種技術(shù)方案將壓敏電阻主體裝入一絕緣殼體內(nèi)，并在絕緣殼體的內(nèi)壁與壓敏電阻主體的外壁之間填充絕緣且不燃的粉末(即絕緣且不能燃燒的材料粉末)層，利用該粉末層將壓敏電阻主體再包裹一層，實現(xiàn)對弧光放電的抑制。
具體來說本實用新型的壓敏電阻器具有絕緣殼體和包封在絕緣殼體內(nèi)的壓敏電阻主體，所述壓敏電阻主體由壓敏陶瓷基片和將壓敏陶瓷基片包封的絕緣裹封層構(gòu)成，在所述壓敏陶瓷基片的表面設(shè)置有兩個分離的內(nèi)電極，在壓敏電阻主體上連接有第一引出電極和第二引出電極，所述第一引出電極和第二引出電極的一端分別與所述壓敏陶瓷基片表面的兩個內(nèi)電極導(dǎo)電連接，所述第一引出電極和第二引出電極的另一端穿出絕緣裹封層并延伸至絕緣殼體之外，其特征是所述絕緣殼體的內(nèi)壁與壓敏電阻主體的外壁之間具有間隙并構(gòu)成密閉的粉末容納腔，在所述粉末容納腔內(nèi)充填有絕緣不燃粉末并構(gòu)成將壓敏電阻主體包裹的絕緣不燃粉末層。
在本實用新型中，上述將壓敏電阻主體包裹的絕緣不燃粉末層可以由石英砂或云母粉、氧化鋁粉、石棉粉等具有絕緣及不燃性能的其它粉末材料構(gòu)成，該絕緣不燃粉末層具有以下幾種作用(1)、抑制短路瞬間的弧光放電。由于壓敏電阻主體被包覆在絕緣不燃粉末層中，減少了與空氣的接觸，使空氣在高溫下電離拉弧的現(xiàn)象大為減少，起到了滅弧的作用。
(2)、壓敏電阻短路擊穿時，有時伴有瓷體炸裂的現(xiàn)象，灼熱的瓷體碎片會四處飛散，造成較大損害。采用本方案后，由于絕緣殼體內(nèi)的絕緣不燃粉末層以粉末或細砂形式填充，具有較強的吸收動能的能力，能減輕瓷體炸裂生成的破壞。
(3)、填充的絕緣不燃粉末層具有一定的隔熱功能，可延長壓敏電阻短路擊穿后局部高溫點的溫度向絕緣殼體表面擴散的時間，并相應(yīng)降低絕緣殼體表面的溫度，減少可能由此造成的危害。
在本實用新型的技術(shù)方案中，由于所填充的絕緣不燃粉末層可以采用極為價廉的物料，如普通的砂子充當(dāng)，從而不會大幅度地提升產(chǎn)品的制作成本。同時，本實用新型的產(chǎn)品仍然沿用了傳統(tǒng)壓敏電阻器的雙電極形式，符合現(xiàn)有電路板的使用習(xí)慣，在使壓敏電阻器具有滅弧阻燃性能的前提下，又能夠與現(xiàn)有的常規(guī)電路板設(shè)計相適應(yīng)。
因此，與前述現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，本實用新型的技術(shù)方案極其簡單卻又行之有效，它解決了長期以來在壓敏電阻器制造領(lǐng)域存在的技術(shù)難題，產(chǎn)品的制造成本增加不多，可以有效地防止由于弧光放電引起的電器燃燒事故，且能緩解高熱向外殼的傳遞，減輕瓷體炸裂生成的破壞，用戶也能夠方便地使之與現(xiàn)有電路板配套使用。
本實用新型的內(nèi)容結(jié)合以下實施例作更進一步的說明，但本實用新型的內(nèi)容不僅限于實施例中所涉及的內(nèi)容。


圖1是實施例中壓敏電阻器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A——A剖視圖。
圖3是圖1的B——B剖視圖。
圖4是圖1的C——C剖視圖。
具體實施方式
如圖1～4所示，本實施例中的壓敏電阻器具有絕緣殼體1和包封在絕緣殼體1內(nèi)的壓敏電阻主體2，所述壓敏電阻主體2由壓敏陶瓷基片3和將壓敏陶瓷基片包封的絕緣裹封層4構(gòu)成，在所述壓敏陶瓷基片3的表面設(shè)置有兩個分離的內(nèi)電極5、6，在壓敏電阻主體上連接有第一引出電極7和第二引出電極8，所述第一引出電極7和第二引出電極8的一端分別與所述壓敏陶瓷基片表面的兩個內(nèi)電極5、6導(dǎo)電連接，所述第一引出電極7和第二引出電極8的另一端穿出絕緣裹封層4并延伸至絕緣殼體1之外，其特征是所述絕緣殼體1的內(nèi)壁與壓敏電阻主體2的外壁之間具有間隙并構(gòu)成密閉的粉末容納腔，在所述粉末容納腔內(nèi)充填有絕緣不燃粉末并構(gòu)成將壓敏電阻主體2包裹的絕緣不燃粉末層9。
在本實施例中，上述絕緣不燃粉末層9為石英砂構(gòu)成的石英砂層。所采用的石英砂層具有價廉、阻燃效果好的優(yōu)點。另外，當(dāng)采用三氧化二鋁粉末時，也可取得較佳的效果。
權(quán)利要求1.一種具有滅弧阻燃功能的壓敏電阻器，具有絕緣殼體和包封在絕緣殼體內(nèi)的壓敏電阻主體，所述壓敏電阻主體由壓敏陶瓷基片和將壓敏陶瓷基片包封的絕緣裹封層構(gòu)成，在所述壓敏陶瓷基片的表面設(shè)置有兩個分離的內(nèi)電極，在壓敏電阻主體上連接有第一引出電極和第二引出電極，所述第一引出電極和第二引出電極的一端分別與所述壓敏陶瓷基片表面的兩個內(nèi)電極導(dǎo)電連接，所述第一引出電極和第二引出電極的另一端穿出絕緣裹封層并延伸至絕緣殼體之外，其特征是所述絕緣殼體的內(nèi)壁與壓敏電阻主體的外壁之間具有間隙并構(gòu)成密閉的粉末容納腔，在所述粉末容納腔內(nèi)充填有絕緣不燃粉末并構(gòu)成將壓敏電阻主體包裹的絕緣不燃粉末層。
2.如權(quán)利要求1所述的壓敏電阻器，其特征是所述絕緣不燃粉末層為石英砂構(gòu)成的石英砂層。
專利摘要一種具有滅弧阻燃功能的壓敏電阻器，具有絕緣殼體和包封在絕緣殼體內(nèi)的壓敏電阻主體，其特征是所述絕緣殼體的內(nèi)壁與壓敏電阻主體的外壁之間具有間隙并構(gòu)成密閉的粉末容納腔，在所述粉末容納腔內(nèi)充填有絕緣不燃粉末并構(gòu)成將壓敏電阻主體包裹的絕緣不燃粉末層。本實用新型的技術(shù)方案極其簡單卻又行之有效，它解決了長期以來在壓敏電阻器制造領(lǐng)域存在的技術(shù)難題，產(chǎn)品的制造成本增加不多，可以有效地防止由于弧光放電引起的電器燃燒事故，且能緩解高熱向外殼的傳遞，減輕瓷體炸裂生成的破壞，用戶也能夠方便地使之與現(xiàn)有電路板配套使用。
文檔編號H01C7/10GK2736897SQ20042003454
公開日2005年10月26日 申請日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者李炬, 敬履偉, 譚宜成 申請人:李炬, 敬履偉, 譚宜成