JPH11204231A - 放電ギャップ装置及びその取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抵抗を容易に変更することができ、かつ、高
周波成分の通過することが少なく、さらに、放電ギャッ
プ間が安全上問題のない距離で確実に放電がなされ得る
放電ギャップ及びその取り付け構造を提供する。 【解決手段】 放電ギャップ２としてのみ機能する放電
ギャップ装置１を構成する場合、複数箇所の導体５，６
を備え、この導体５，６間は通常では非通電状態を維持
するとともに、過電圧が入力された際にこの導体５，６
間で放電を行い通電状態とさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導体間で放電を生
じさせる放電ギャップ装置に係り、例えば、テレビ、ビ
デオまたはテレビやビデオの複合製品等の電気機器の落
雷対策としてアンテナ入力端子もしくは２次側アースと
商用電源との間ならびに商用電源の電力線と電力線との
間に設けられる放電ギャップ装置及びその取り付け構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電ギャップ装置としては、従来、図７
に示すような回路構成のＣＲ（コンデンサ・抵抗）複合
部品２１が知られている（例えば、村田製作所製：B2R1
31C131R1-2M121MF等）。このＣＲ複合部品２１は、放電
ギャップ２２、抵抗２３およびコンデンサ２４を並列に
接続することにより構成されている。図８（ａ），
（ｂ）は、図７のＣＲ複合部品２１の外観図である。同
図において、ＣＲ複合部品２１は、誘電体２９の表面２
９ａ上に図示しないプリント基板に挿入するためのリー
ド線２７，２８を導体である半田パターン２５，２６に
よって接合するとともに、抵抗２３を半田パターン２
５，２６間で接合している。また、この誘電体２９の裏
面２９ｂには、導体である銀のパターン３０が印刷また
は貼付されていて、それらを覆うように図示しない樹脂
にて全面を被覆している。このような構成とすることに
より、半田パターン２５，２６の突辺２５ａ，２６ａに
よって放電ギャップ２２を形成し、半田パターン２５，
２６と銀パターン３０とで誘電体２９を挟み込むことに
よりコンデンサ２４を形成し、図７に示されるような放
電ギャップ２２、抵抗２３およびコンデンサ２４が並列
に接続された回路構成としている。

【０００３】図９は、前記放電ギャップ装置（ＣＲ複合
部品２１）をテレビに使用する例を示す回路図である。
同図において、商用電源１６は、整流回路１７に電流を
供給し、この整流回路１７で整流された電流が電源回路
（スイッチング電源回路）１８に供給される。そして、
このスイッチング電源回路１８からの出力電流は、各負
荷回路へと供給されるようになっている。また、テレビ
のチューナ１９は、放電ギャップ装置２１を介して前記
商用電源１６側に接続されているが、通常、放電ギャッ
プ２は非導通状態にあり、チューナ１９と商用電源１６
とは絶縁されている。なお、前記ＣＲ複合部品２１とチ
ューナ１９との間には、コイル等で構成され高周波成分
をカットするためのフィルタ２０が設けられている。同
図の１点鎖線Ａは、商用電源１６とスイッチング電源回
路１８との間の１次電源側を示し、１点鎖線Ｂは、スイ
ッチング電源回路１８の後段である２次電源側を示して
いる。なお、前記整流回路１７を構成するアースＥ1
と、整流回路１７とスイッチング電源回路１８との間に
コンデンサＣを介して接続されるアースＥ2 とは、１次
電源側Ａのアースを意味し同電位となっている。また、
スイッチング電源回路１８を構成するアースＥ3 と、前
記チューナ１９に設けられるアースＥ4 ，Ｅ5 とは、２
次電源側Ｂのアースを意味し同電位である。

【０００４】以下、上記従来の構成における落雷時の負
荷回路の破壊防止動作について説明する。落雷等によっ
て高電圧がアンテナ（図示省略）から前記チューナ１９
のアンテナ入力端子１９ａに流入してきた場合に、この
チューナ１９と接続された前記ＣＲ複合部品１の放電ギ
ャップ２２が放電により導通し、商用電源１６に高電圧
を逃がすことにより、この高電圧が製品の２次電源Ｂ側
に流入して各負荷回路の破壊が防止されることになる。

【０００５】なお、上記従来のＣＲ複合部品２１を２個
用いる場合の回路構成を図１０に示す。この放電ギャッ
プ装置は、ＣＲ複合部品２１，２１を直列に接続し、一
方にコンデンサＣを並列接続している。このように、２
個のＣＲ複合部品２１，２１を２個用いるのは、主にビ
デオ一体型のテレビ等であり、安全規格を満たす必要が
あるためである。つまり、普及型テレビの安全規格につ
いて、例えば、アメリカ合衆国におけるＵＬ（Ｕｎｄｅ
ｒｗｒｉｔｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）規格
は、放電ギャップ２２の間隙を１．６ｍｍとする必要が
あり、ビデオ一体型テレビは、二重絶縁が必要なために
３．２ｍｍ以上を要求している。前記ＣＲ複合部品２１
の放電ギャップ装置は、半田パターン２５，２６の突辺
２５ａ，２６ａ間である放電ギャップ２２の間隙Ｇを
２．６ｍｍに設定してあり、３．２ｍｍとする場合はＣ
Ｒ複合部品を特別に製作しなければならないことから、
前記ＵＬ規格に適合するよう１．６ｍｍのＣＲ複合部品
２１を２個用いて間隙を３．２ｍｍにするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術は、放電ギャップとしてＣＲ複合部品２１を用いて
いるため、様々な抵抗量を使用する場合に新たに部品自
体を作り直さなければならないという問題があった。ま
た、ＣＲ複合部品２１にはコンデンサ２４が含まれてお
り、通常の接続状態の場合に高周波成分がコンデンサ２
４を介して導通してしまい、商用電源からの高周波成分
がチューナ１９の２次回路に入力されたり、チューナ１
９等の２次回路からの高周波成分が電源に重畳されると
いった不具合があり、ＣＲ複合部品２１とともに高周波
をカットするためのフィルタ２０を取り付ける必要が生
じる場合もあった。さらに、ビデオ一体型テレビの安全
規格を満たすために、ＣＲ複合部品２１を２個用いるこ
とから、部品点数が増加する等の問題も残されていた。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みて創案されたも
ので、抵抗を容易に変更することができ、かつ、高周波
成分の通過することが少なく、さらに、放電ギャップ間
が安全上問題のない距離で確実に放電がなされ得る放電
ギャップ及びその取り付け構造を提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は互いに離間して配置された導体からなり、
その離間部を放電ギャップとして用い、放電ギャップと
してのみ機能する放電ギャップ装置であって、この導体
間は通常では非通電状態を維持するとともに、過電圧が
入力された際にこの導体間で放電を行い通電状態とさせ
るように構成したことを特徴としている。また、前記導
体として半田を用いたことを特徴としている。また、前
記導体として電極を用い、その電極は所定の間隔をあけ
て対向配置したことを特徴としている。また、前記電極
のそれぞれに、互いに各対向する電極に向けて延出する
突辺を形成したことを特徴としている。また、前記突辺
が複数であることを特徴としている。また、前記放電ギ
ャップ装置に対して並列な抵抗をプリント基板上で設け
た取り付け構造であることを特徴としている。また、前
記放電ギャップ装置の取り付け構造において、高電圧を
発生する部分と、高電圧を吸収する部分との間に放電ギ
ャップ装置を取り付けたことを特徴としている。

【０００９】本発明はまた、放電ギャップとしてのみ機
能する放電ギャップ装置であって、誘電体と、基板に挿
入する少なくとも２本以上のリード線と、このリード線
に接続するとともに前記誘電体上に取り付けられる少な
くとも２個所の導体とを備え、過電圧が入力された際に
これら導体間で放電を行い、２本以上のリード線を導通
状態とさせるように構成したことを特徴としている。さ
らに、前記リード線と誘電体との接合を半田により行
い、この半田を導体としたことを特徴としている。さら
に、少なくとも前記誘電体上のリード線が接合する面を
樹脂で覆うように構成したことを特徴としている。さら
に、少なくとも前記誘電体上の放電を行う導体について
は、樹脂被覆がなされていないことを特徴としている。
さらに、前記放電ギャップ装置に対して並列な抵抗をプ
リント基板上で設けたことを特徴としている。さらに、
商用電源が接続される電源線と２次回路との間に放電ギ
ャップ装置を取り付けたことを特徴としている。さら
に、前記２次回路をチューナのアンテナ入力端子とした
ことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図示例を参照しながら説明する。図１は、本発明に
係る放電ギャップ装置を示す電気的ブロック線図、図２
は、同放電ギャップ装置を示す外観図である。この放電
ギャップ装置及びその取り付け構造は、テレビジョン受
像機やビデオ一体型のテレビジョン受像機といったＡＶ
機器等に採用されて、これら電気機器を落雷による高電
圧から保護する構成になっている。この放電ギャップ装
置１は、放電ギャップ２のみから構成されており、別部
品である抵抗３については図示しないプリント基板上に
設けるようになっている。本例の放電ギャップ装置１
は、図２に示す如く略方形でセラミックベース等の誘電
材料からなる誘電体４の表面４ａ上に、導体である半田
パターン５，６を１対形成したもので、プリント基板に
挿入するためのリード線７，８を接合している。

【００１１】半田パターン５，６は、細長で１対が対向
して設けられ、各基端側のそれぞれに互いに各対向辺側
に向けて延出する突辺５ａ，６ａを形成している。この
両突辺５ａ，６ａ間の間隙Ｇにより、安全規格に基づく
放電ギャップ２が構成される。この実施の形態では、例
えば、アメリカ合衆国におけるＵＬ規格に適合するよう
に、テレビ用の間隙Ｇを１．６ｍｍとし、二重絶縁が必
要なビデオ一体型テレビ用の間隙Ｇを３．２ｍｍとして
いる。この際、従来のＣＲ複合部品の如く放電ギャッ
プ、抵抗およびコンデンサを並列に接続する回路構成と
しないので、ビデオ一体型テレビ用については、突辺５
ａ，６ａの間隙Ｇが３．２ｍｍとなる放電ギャップ２を
形成すればよい。また、ＵＬ規格は、安全性を確保する
ために導体間の放電電圧を１．３ＫＶとしているので、
テレビを含み他の電気機器に採用する場合も、２〜３Ｋ
Ｖで導体間が導通しないように製作するのが好ましい。

【００１２】なお、図示省略しているが、誘電体４の裏
面上には、従来技術で示すような導体である銀のパター
ンの印刷または貼付等は何も設けられていない。また、
この半田パターン５，６は導体であればよく、この導体
を貼付もしくは印刷すればよいが、半田パターン５，６
とすることで誘電体４上にリード線７，８を接合する工
程と、誘電体４上に導体を取り付ける工程とを別に行う
必要がなくなるため、この導体を半田パターン５，６に
て形成するのが望ましい。また、誘電体５は裏面にパタ
ーン等が形成されないため、コンデンサとしては機能し
ないが、誘電材料にセラミックベース等を用いることか
ら、突辺５ａ，６ａ間での放電を惹起し易くなる。

【００１３】このようにコンデンサを有しない放電ギャ
ップ装置１において、誘電体４上に放電ギャップ２を形
成したことから、ギャップ間の放電が誘電体４上でなさ
れ、空中または絶縁体間で放電するのに対して放電が行
われ易くなる。よって、１次電源側と２次電源側との間
の距離を長くとれ、１次電源側と２次電源側との間が短
絡するのを防止できるとともに、落雷等の過電圧保護回
路として安定に動作させることができるものである。ま
た、図３に示す如く必要に応じて誘電体４の略全面を覆
うように樹脂９を設けてもよい。この際、樹脂９で誘電
体４を覆うのは半田パターン５，６が剥がれるのを防止
するためであり、同図に示す如く放電ギャップ２が形成
される半田パターン５，６の突辺５ａ，６ａについて
は、放電の際の阻害要因となるため、樹脂９で覆わない
ことが望ましい。

【００１４】次に、放電ギャップ装置を電極により形成
する例について説明する。図４に示す放電ギャップ装置
１０は、前記誘電体４の表面４ａ上に、導体である銀ペ
ーストを印刷エッチングによって印刷した後、焼き固め
ることにより形成したものである。この放電ギャップ装
置１０は、対向辺側のそれぞれを凹凸状にして、互いに
向きあった５対の略凸状部を形成し、突辺１１ａ，１２
ａとしている。これら突辺１１ａ，１２ａの各間隙によ
って放電ギャップ２が構成され、放電が開始された後は
多数の突辺１１ａ，１２ａ間で行われるために安定した
放電となる。よって、突辺が１対のみの場合に比して放
電部位の焼損が軽減され、放電ギャップ装置１０が長寿
命となる。また、図５に示す放電ギャップ装置１３は、
対向辺側のそれぞれを鋸歯状にして、互いに向きあった
多数対の突出部分を突辺１４ａ，１５ａとしている。こ
れら突辺１４ａ，１５ａの各間隙によって放電ギャップ
が構成され、放電が開始された後は前記放電ギャップ装
置１０に等しく安定した放電となる。

【００１５】図６は、上記放電ギャップ装置１をテレビ
に使用する例を示す電気回路図である。このテレビにお
いては、放電ギャップ２を商用電源１６側とテレビのチ
ューナ１９側との間に介設する構成となっており、図９
に示す従来の電気回路図と基本的構成が略同一であるの
で、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。同図において、放電ギャップ装置１は、テレビの商
用電源１６とチューナ１９との間に接続されている。こ
れにより、放電ギャップ装置１の放電ギャップ２は、通
常、非導通状態にあり、１次電源側Ａの商用電源１６と
２次電源側Ｂのチューナ１９とは絶縁されている。

【００１６】以下、上記構成における落雷時の負荷回路
の破壊防止動作について説明する。落雷等によって高電
圧がアンテナ（図示省略）から前記チューナ１９のアン
テナ入力端子１９ａに流入してきた場合に、このチュー
ナ１９と接続された前記放電ギャップ装置１の放電ギャ
ップ２が放電により導通して、商用電源１６に高電圧を
逃がす。これにより、この高電圧が製品の２次電源側Ｂ
に流入せず、各負荷回路の破壊が防止される。

【００１７】なお、上記実施の形態では、放電ギャップ
装置１をテレビの商用電源１６側とチューナ１９側との
間に介設する構造について説明したが、この放電ギャッ
プ装置の取り付け位置はこれに限定されるものではな
く、落雷対策として２次電源側に接続される回路（２次
回路）と商用電源との間または商用電源の電力線間に設
けるようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような構成とす
ることにより、下記の如き効果を奏する。互いに離間し
て配置された導体間を通常では非通電状態を維持すると
ともに、過電圧が入力された際にこの導体間で放電を行
い通電状態とさせるように構成したことにより、放電ギ
ャップ以外の部品を状況に応じて基板側に部品を配置で
きるため、放電ギャップ以外の部品の変更の際に新たに
放電ギャップ装置を作り直さなくともよく、かつ使用し
ないコンデンサまたは抵抗を取り付けなくともよいか
ら、部品の削減を行うことができる効果がある。また、
放電ギャップ装置を形成する複数個所の導体として半田
を用いることにより、導体の取り付けを容易に行うこと
ができる。また、前記導体として電極を所定の間隔をあ
けて対向配置することにより、リード線等を用いずにプ
リント基板等へ実装することができる。また、前記電極
のそれぞれに、互いに各対向する電極に向けて延出する
突辺を形成したことにより、この突辺の間で放電が開始
されるので、１対の導体間での放電に比して放電部位の
焼損を軽減させることができる。また、前記突辺が複数
であることから、これら突辺の間で開始された放電を分
散によって安定させることもできる。また、前記放電ギ
ャップ装置に対して並列な抵抗をプリント基板上で設け
たことにより、様々な抵抗値の抵抗を状況に応じて容易
に使用することができる。また、前記放電ギャップ装置
の取り付け構造においては、高電圧を発生する部分と、
高電圧を吸収する部分との間に放電ギャップ装置を取り
付けたことにより、発生した高電圧は放電ギャップ装置
で放電されて吸収されるため、他の電気回路等が破壊さ
れる問題を防止することができる。

【００１９】本発明はまた、過電圧が入力された際に誘
電体上の少なくとも２個所の導体間で放電を行い、２本
以上のリード線を導通状態とさせるように構成したこと
から、導体間の放電が誘電体上でなされることにより、
空中または絶縁体間の放電に対して放電を行い易くする
ことができる。さらに、リード線と誘電体との接合を半
田により行い、この半田を導体としたことにより、接合
部材の半田を導体にできて、別に導体を設けなくともよ
くなることから、部品点数を少なくできる。さらに、少
なくとも前記誘電体上のリード線が接合する面を樹脂で
覆うように構成したことから、リード線の接合部材であ
る半田が剥がれて露出し短絡を惹起する問題を防止する
ことができる。さらに、少なくとも前記誘電体上の放電
を行う導体については、樹脂被覆をしないことにより、
導体間の放電が妨害されることを防止することができ
る。さらに、放電ギャップ装置の取り付け構造におい
て、この放電ギャップ装置に対して並列な抵抗をプリン
ト基板上で設けたことにより、様々な抵抗値の抵抗を状
況に応じて容易に使用することができる。さらに、放電
ギャップ装置の取り付け構造において、商用電源が接続
される電源線と２次回路との間に放電ギャップ装置を取
り付けたことにより、従来に比べ高周波成分を通しにく
くでき、商用電源からの高周波成分が２次回路に流入ま
たは２次回路からの高周波成分が商用電源に重畳される
ことを防止することができる。さらに、放電ギャップ装
置の取り付け構造において、前記２次回路をチューナの
アンテナ入力端子としたことにより、アンテナを通して
落雷が機器本体の２次電源側に入力され、負荷回路が破
壊されるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る放電ギャップ装置を
示す電気回路図である。

【図２】同放電ギャップ装置を示す外観図である。

【図３】同放電ギャップ装置に樹脂を被覆した例を示す
外観図である。

【図４】本発明の他の実施の形態に係る放電ギャップ装
置を示す外観図である。

【図５】同放電ギャップ装置の変形例を示す外観図であ
る。

【図６】放電ギャップ装置をテレビに使用した例を示す
電気回路図である。

【図７】従来例に係るＣＲ複合部品を示す電気回路図で
ある。

【図８】同ＣＲ複合部品を示す外観図である。

【図９】同ＣＲ複合部品をテレビに使用した例を示す電
気回路図である。

【図１０】従来の他の実施例に係るＣＲ複合部品を使用
した例を示す電気回路図である。

【符号の説明】

１ 放電ギャップ装置 ２ 放電ギャップ ５，６ 導体

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに離間して配置された導体からな
   り、その離間部を放電ギャップとして用い、放電ギャッ
   プとしてのみ機能する放電ギャップ装置であって、 この導体間は通常では非通電状態を維持するとともに、
   過電圧が入力された際にこの導体間で放電を行い通電状
   態とさせるように構成したことを特徴とする放電ギャッ
   プ装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の放電ギャップ装置
   において、 前記導体として半田を用いたことを特徴とする放電ギャ
   ップ装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の放電ギャップ装置
   において、 前記導体として電極を用い、その電極は所定の間隔をあ
   けて対向配置したことを特徴とする放電ギャップ装置。
4. 【請求項４】 前記請求項３に記載の放電ギャップ装置
   において、 前記電極のそれぞれに、互いに各対向する電極に向けて
   延出する突辺を形成したことを特徴とする放電ギャップ
   装置。
5. 【請求項５】 前記請求項４に記載の放電ギャップ装置
   において、前記突辺が複数であることを特徴とする放電
   ギャップ装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１ないし５に記載の放電ギャ
   ップ装置において、 この放電ギャップ装置に対して並列な抵抗をプリント基
   板上で設けたことを特徴とする放電ギャップ装置の取り
   付け構造。
7. 【請求項７】 前記請求項６に記載の放電ギャップ装置
   の取り付け構造において、 高電圧を発生する部分と、高電圧を吸収する部分との間
   に放電ギャップ装置を取り付けたことを特徴とする放電
   ギャップ装置の取り付け構造。
8. 【請求項８】 放電ギャップとしてのみ機能する放電ギ
   ャップ装置であって、 誘電体と、 基板に挿入する少なくとも２本以上のリード線と、 このリード線に接続するとともに前記誘電体上に取り付
   けられる少なくとも２個所の導体とを備え、 過電圧が入力された際にこれら導体間で放電を行い、２
   本以上のリード線を導通状態とさせるように構成したこ
   とを特徴とする放電ギャップ装置。
9. 【請求項９】 前記請求項８に記載の放電ギャップ装置
   において、 前記リード線と誘電体との接合を半田により行い、この
   半田を導体としたことを特徴とする放電ギャップ装置。
10. 【請求項１０】 前記請求項８または９に記載の放電ギ
    ャップ装置において、 少なくとも前記誘電体上のリード線が接合する面を樹脂
    で覆うように構成したことを特徴とする放電ギャップ装
    置。
11. 【請求項１１】 前記請求項１０に記載の放電ギャップ
    装置において、 少なくとも前記誘電体上の放電を行う導体については、
    樹脂被覆がなされていないことを特徴とする放電ギャッ
    プ装置。
12. 【請求項１２】 前記請求項８ないし１１の何れかに記
    載の放電ギャップ装置の取り付け構造において、 この放電ギャップ装置に対して並列な抵抗をプリント基
    板上で設けたことを特徴とする放電ギャップ装置の取り
    付け構造。
13. 【請求項１３】 前記請求項１２に記載の放電ギャップ
    装置の取り付け構造において、 商用電源が接続される電源線と２次回路との間に放電ギ
    ャップ装置を取り付けたことを特徴とする放電ギャップ
    装置の取り付け構造。
14. 【請求項１４】 前記請求項１３に記載の放電ギャップ
    装置の取り付け構造において、 前記２次回路をチューナのアンテナ入力端子としたこと
    を特徴とする放電ギャップ装置の取り付け構造。