(57)【要約】【課題】突入電流或いは連続過電流が流れて抵抗素子が発熱しても、耐熱絶縁充填材の表面に薄い膜を形成したバインダー剤の発煙を視認できないようにする。【解決手段】収納溝１２が開口するＸ軸方向の幅が１６〜５０ｍｍ，収納溝１２が開口するＹ軸方向の奥行が６〜１５ｍｍ，Ｚ軸方向の高さが１０〜２２ｍｍのケースの収納溝１２に、ケース１１の体積を１としたときの芯２を含む体積比率が０．０３〜０．３となる抵抗素子１を収納した上、砂状又は粉末状の石英，ジルコニア，アルミナ，雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比８０％以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比１〜３．７％含む耐熱絶縁充填材１４を収納溝１２に収納した抵抗素子１と耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さが４〜８ｍｍとなるように充填する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納溝を設けた耐熱絶縁セラミック製の筐体状のケースと、耐熱絶縁セラミック製の棒状の芯の外周に巻き付けた抵抗線の端部及びリード線を前記芯の両端に取り付けた端子に接続してなる抵抗素子と、砂状又は粉末状の石英，ジルコニア，アルミナ，雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比８０％以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比１〜３．７％含み、前記リード線を前記ケースの外に引き出した状態で前記抵抗素子を前記ケースの収納溝に、耐熱絶縁充填材を充填してなるセメント抵抗器において、
前記収納溝が開口する面の幅が１６〜５０ｍｍ，前記収納溝が開口する面の奥行が６〜１５ｍｍ，高さが１０〜２２ｍｍの前記ケースの収納溝に、前記ケースの体積を１としたときの前記芯を含む体積比率が０．０３〜０．３となる前記抵抗素子を収納した上、前記耐熱絶縁充填材を前記収納溝に収納した前記抵抗素子と前記耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さが４〜８ｍｍとなるように充填したことを特徴とするセメント抵抗器。
【請求項２】
収納溝を設けた耐熱絶縁セラミック製の筐体状のケースに、耐熱絶縁セラミック製の棒状の芯の外周に巻き付けた抵抗線の端部を前記芯の両端に取り付けた端子に接続してなる抵抗素子及び前記端子に接続したリード線の一方に直列に接続してなる温度ヒューズを前記リード線を前記ケースの外に引き出した状態で収納した上、砂状又は粉末状の石英，ジルコニア，アルミナ，雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比８０％以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比１〜３．７％含む耐熱絶縁充填材を充填してなるセメント抵抗器において、
前記収納溝が開口する面の幅が１６〜５０ｍｍ，前記収納溝が開口する面の奥行が６〜１５ｍｍ，高さが１０〜２２ｍｍの前記ケースの収納溝に、前記ケースの体積を１としたときの前記芯を含む体積比率が０．０３〜０．３となる前記抵抗素子を収納した上、前記耐熱絶縁充填材を前記収納溝に収納した前記抵抗素子と前記耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さが４〜８ｍｍとなるように充填したことを特徴とするセメント抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やテレビジョン等の電気機器の電源回路が突入電流或いは連続過電流によって故障，破損或いは焼損するのを防止するためのセメント抵抗器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５はセメント抵抗器に用いる抵抗素子の構成図で、１は、耐熱絶縁セラミックからなる棒状の芯２と、この芯２の両端に取り付けた端子３と、芯２の外周に巻き付け且つ両端をそれぞれ端子３に接続した抵抗線４と、端子３からそれぞれ引き出した一対のリード線５とからなる抵抗素子である。
【０００３】
図６はセメント抵抗器に用いる温度ヒューズ付き抵抗素子の構成図で、６は抵抗素子１の端子３から引き出した一対のリード線５の一方に直列に接続した温度ヒューズである。
【０００４】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）及び（ｅ）は従来のセメント抵抗器に用いるケースの構成図で、７はＸ軸方向の幅が２５ｍｍ，Ｙ軸方向の奥行が１３ｍｍ，Ｚ軸方向の高さが９．５ｍｍで、収納溝８の口がＸＹ平面の一方の面に開設され、収納溝８と外部とを連通する２つの溝９がＹＺ平面の一方の壁に並設された耐熱絶縁セラミックからなる筐体状のケースである。
【０００５】
図８は従来のセメント抵抗器の構成を示す断面図で、このセメント抵抗器は、図６に示した温度ヒューズ付き抵抗素子の抵抗素子１と温度ヒューズ６とをケース７の収納溝８に一対のリード線５をそれぞれ溝９から引き出した状態で収納した上、砂状又は粉末状の石英，ジルコニア，アルミナ，雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比８０％以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比１〜３．７％含む耐熱絶縁充填材１０を、収納溝８に収納した抵抗素子１から耐熱絶縁充填材１０の表面までの厚さが１．５ｍｍとなるように充填して乾燥させることにより、抵抗素子１と温度ヒューズ６とをケース７に埋設したものである。
【０００６】
このような構成のセメント抵抗器は、電源を投入した初期に常用電流値より遥かに大きい値の電流（以下「突入電流」という）が電源回路に瞬時に流入したり、電源回路の何らかの異常により連続過電流が電源回路に流入したりしたときに、抵抗素子１の抵抗線３或いは温度ヒューズ６を溶断して、電源回路への突入電流或いは連続過電流を遮断することにより、電源回路の半導体部品やその他の電気部品，電子部品が故障，破損或いは焼損するのを防止する。
【０００７】
又、図６に示した温度ヒューズ付き抵抗素子の代わりに図５に示した抵抗素子をケース７に埋設したセメント抵抗器も同様に機能する。
【０００８】
【特許文献１】
実開昭４８−１０５０３８号（第１頁、第１図）
【特許文献２】
特開平１１−２７３５２２号（第２頁、第１−２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、耐熱絶縁充填材１０に含まれているバインダー剤は、耐熱絶縁充填材１０を収納溝８に充填すると、耐熱絶縁材と分離して、耐熱絶縁充填材１０の表面に薄い膜を形成する。
【００１０】
そこで、セメント抵抗器に突入電流或いは連続過電流が流れて、抵抗素子１の抵抗線３が発熱する、例えば定格電力５Ｗのセメント抵抗器の抵抗素子１に２００Ｗの過負荷電力を印加すると、抵抗線４の温度が１４００℃、耐熱絶縁充填材１０の表面の温度が６００℃程度になるため、耐熱絶縁充填材１０の表面に薄い膜を形成したバインダー剤の有機成分が熱分解して、発煙してしまう。この結果、セメント抵抗器を組み込んだ電源回路の商品価値を下げてしまうという課題があった。
【００１１】
そこで、この課題を解決するために種々の研究がなされてきたが、何れもセメント抵抗器からの発煙を防止できないため、突入電流或いは連続過電流が抵抗素子１に流れたときにセメント抵抗器が発煙するのは仕方がないものと諦められていた。
【００１２】
セメント抵抗器或いは電源回路をカバーで覆って、セメント抵抗器からの発煙を視認し難くしたものもあるが、セメント抵抗器からの発煙を根本的に解決するものではない上、電源回路の小型化及び低廉化を阻害するという課題があった。
【００１３】
本発明は、このような課題を解決するために、突入電流或いは連続過電流が流れて抵抗素子１が発熱しても、発煙しないセメント抵抗器を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
収納溝が開口する面の幅が１６〜５０ｍｍ，収納溝が開口する面の奥行が６〜１５ｍｍ，高さが１０〜２２ｍｍのケースの収納溝に、ケースの体積を１としたときの芯を含む体積比率が０．０３〜０．３となる抵抗素子を収納した上、耐熱絶縁充填材を収納溝に収納した抵抗素子から耐熱絶縁充填材の表面までの厚さが４〜８ｍｍとなるように充填することにより、突入電流或いは連続過電流が抵抗素子に流れても、耐熱絶縁充填材の表面に薄い膜を形成したバインダー剤の有機成分は、熱分解し難くなるか、熱分解しなくなって、ほとんど発煙しなくなるか、全く発煙しなくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）及び（ｅ）は本発明のセメント抵抗器に用いるケースの構成図で、１１はＸ軸方向の幅が１６〜５０ｍｍ，Ｙ軸方向の奥行が６〜１５ｍｍ，Ｚ軸方向の高さが１０〜２２ｍｍで、ＸＹ平面の一方の面に収納溝１２の口を開設し、ＹＺ平面の一方の壁に収納溝１２と外部とを連通する１つの溝１３を設けた耐熱絶縁セラミックからなる筐体状のケースである。
【００１７】
図２は本発明のセメント抵抗器の断面図で、このセメント抵抗器は、図６に示した温度ヒューズ付き抵抗素子の、ケース１１の体積を１としたときに芯２を含む体積が０．０３〜０．３、具体的には直径４ｍｍ，長さ１７ｍｍの抵抗素子１と温度ヒューズ６とを、２つのリード線５を溝１３から引き出した状態でケース１１の収納溝１２に収納した上、砂状又は粉末状の石英，ジルコニア，アルミナ，雲母等からなる耐熱絶縁材を重量比８０％以上含み、シリコン樹脂等のバインダー剤を重量比１〜３．７％含む耐熱絶縁充填材１４を、収納溝１２に収納した抵抗素子１と耐熱絶縁充填材１４の表面との間の厚さＴが４〜８ｍｍとなるように収納溝１２に充填して乾燥させることにより、抵抗素子１と温度ヒューズ６とをケース１１に埋設したものである。
【００１８】
このような構成の本発明のセメント抵抗器において、例えば、Ｘ軸方向の幅が２５ｍｍ，Ｙ軸方向の奥行が９．５ｍｍ，Ｚ軸方向の高さが１３ｍｍのケース１１の収納溝１２に、直径が４ｍｍ、長さが１７ｍｍの定格電力５Ｗの抵抗素子１を収納して、抵抗素子１と耐熱絶縁充填材１４の表面との間の厚さＴが５ｍｍとなるように耐熱絶縁充填材１４を充填したものに、５Ｗの電力を印加したときの抵抗線４の温度は２００℃程度で、耐熱絶縁充填材１４の表面の温度も１２０℃程度であるため、耐熱絶縁充填材１４のバインダー剤の有機成分は熱分解せず、発煙しない。
【００１９】
又、２００Ｗの過負荷電力を印加したときには、抵抗線４の温度が１４００℃になって、耐熱絶縁充填材１４の表面の温度も２００℃程度になる（図３参照）が、耐熱絶縁充填材１４の表面に薄い膜を形成したバインダー剤の有機成分は熱分解し難いので、発煙しないか、発煙をほとんど視認できない。
【００２０】
そこで、Ｘ軸方向の幅が２５ｍｍ，Ｙ軸方向の奥行が９．５ｍｍのケース１１の収納溝１２に、直径が４ｍｍ，長さが１７ｍｍの定格電力５Ｗの抵抗素子１を収納したときに、ケース１１のＺ軸方向の高さが１０〜１５ｍｍ，抵抗素子１と耐熱絶縁充填材１４の表面との間の厚さＴが２〜７ｍｍの範囲で変化させたセメント抵抗器の発煙量をタバコ１本分の発煙量を１として測定すると、（表１）の通りとなり、グラフ化すると、図４の通りになる。
【００２１】
【表１】
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なお、収納溝１２の口を開設するＸ軸方向の幅が１６〜５０ｍｍ，収納溝１２の口を開設するＹ軸方向の奥行が６〜１５ｍｍ、Ｚ軸方向の高さが１０〜２２ｍｍのケース１１の収納溝１２に、ケース１１の体積を１としたときに芯２を含む体積比率が０．０３〜０．３となる抵抗素子１を収納溝１２に収納した上、抵抗素子１と耐熱絶縁充填材１４の表面との間の厚さが４〜８ｍｍになるように耐熱絶縁充填材１４を収納溝１２に充填すれば、突入電流或いは連続過電流が抵抗素子１に流れても、耐熱絶縁充填材１４の表面に薄い膜を形成したバインダー剤の有機成分は、熱分解し難くなるか、熱分解しなくなって、ほとんど発煙しなくなるか、全く発煙しなくなる。
【００２２】
なお、図６に示した温度ヒューズ付き抵抗素子の代わりに図５に示した抵抗素子をケース７に埋設したセメント抵抗器も同様に機能する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、突入電流或いは連続過電流が抵抗素子に流れたときにセメント抵抗器が発煙するのは仕方がないものと諦められていたものが、セメント抵抗器或いは電源回路をカバーで覆うことなく、視認できる発煙量を非常に少なくするか、なくすかできるので、セメント抵抗器を組み込んだ電源回路の商品価値を上げることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のセメント抵抗器のケースの平面図、（ｂ）は本発明のセメント抵抗器のケースの正面図、（ｃ）は本発明のセメント抵抗器のケースの右側面図、（ｄ）は本発明のセメント抵抗器のケースの（ａ）のＡ−Ａ線から見た断面図、（ｅ）は本発明のセメント抵抗器のケースの（ａ）のＢ−Ｂ線から見た断面図
【図２】温度ヒューズ付き抵抗素子を埋め込んだ本発明のセメント抵抗器の断面図
【図３】本発明のセメント抵抗器において過負荷電力を印加したときの抵抗素子と耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さと耐熱絶縁充填材の温度との関係を示す図
【図４】本発明のセメント抵抗器において過負荷電力を印加したときの抵抗素子と耐熱絶縁充填材の表面との間の厚さと耐熱絶縁充填材の温度と発煙量との関係を示す図
【図５】セメント抵抗器に用いる抵抗素子の構成図
【図６】セメント抵抗器に用いる温度ヒューズ付き抵抗素子の構成図
【図７】（ａ）は従来のセメント抵抗器のケースの平面図、（ｂ）は従来のセメント抵抗器のケースの正面図、（ｃ）は従来のセメント抵抗器のケースの右側面図、（ｄ）は従来のセメント抵抗器のケースの（ａ）のＡ−Ａ線から見た断面図、（ｅ）は従来のセメント抵抗器のケースの（ａ）のＢ−Ｂ線から見た断面図
【図８】（ａ）は温度ヒューズ付き抵抗素子を埋め込んだ従来のセメント抵抗器の一部を破断した図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線から見た断面図
【符号の説明】
１  抵抗素子
２  芯
３  端子
４  抵抗線
５  リード線
６  温度ヒューズ
１１  ケース
１２  収納溝
１３  溝
１４  耐熱絶縁充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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