JP2851817B2 - ノイズダンパー機能付きコンセント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電電流が振動減衰し
て変化するのを抑制し、放電電流に起因する、強い輻射
ノイズの発生を防ぐのに好適なコンセント（「ノイズダ
ンパー機能付きコンセント」）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種電子機器に対する静電気放電
ノイズ（適宜、単に「放電ノイズ」と記す）の影響を除
去するために、各種の手法が提案されている。

【０００３】第１の手法として、電子機器を導電性を有
する金属板等に載置し、該金属板をアース線によって、
接地する手法がある。これにより、電荷は、接地点へと
移動し、放電ノイズの発生を防止するものである。

【０００４】第２の手法としては、以下に示すようなも
のがある。

【０００５】電子機器が備えるＣＲＴに、操作者の目を
保護するためのＣＲＴスクリーンフィルタを装着した場
合、アース線として、いわゆる導電性繊維等を採用し、
該導電性繊維を、前記ＣＲＴスクリーンフィルタに接続
する。そして、導電性繊維が有するコロナ放電機能によ
って除電を行ない、放電ノイズの発生を防ぐものであ
る。

【０００６】また、特に導電性繊維等からなるアース線
を用いずに、前記ＣＲＴスクリーンフィルタに絶縁電線
を接続し、これをアース線として機能させる手法もあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の技術
によれば、以下のような問題点が存在しており、これ
を、図１を参照して説明する。

【０００８】図１（ａ）は、前記第１の手法による場合
の不具合の説明図である。この図に示すように、キーボ
ード、本体、ＣＲＴを有して構成される電子機器を、接
地されたグランド板（金属板）に載置した状態で作業を
行なっているとき、帯電した操作者が、グランド板に接
触した場合、放電現象が発生してしまい、放電電流が流
れることにより、放電ノイズが発生してしまう。

【０００９】また、操作者が、グランド板に触れないよ
うに、注意しながら作業を行なうには、余計な注意を必
要とし、操作性が著しく低下してしまう。

【００１０】次に、図１（ｂ）は、前記第２の手法によ
る場合の不具合を説明する図面である。

【００１１】図１（ａ）と比較すると分かるように、電
子機器が備えるＣＲＴに、操作者の目を保護するための
ＣＲＴスクリーンフィルタを装着しており、該ＣＲＴス
クリーンフィルタには、除電のために、導電性繊維等か
らなるアース線を接続している。また、テーブルの周囲
の縁は、金属等の導電性のある部材で構成されているも
のとする。

【００１２】ここで、図１（ｂ）に示すように、アース
線が、テーブルの縁等の金属部材と接触している場合に
は、ＣＲＴの電源を投入若しくは切断した瞬間に、接触
部において放電現象が発生してしまい、放電電流が流れ
ることにより、放電ノイズが発生してしまう。

【００１３】さらに、図１（ｃ）に示すように、絶縁電
線を用いたアース線の芯線が、テーブルの縁等の金属部
材と接触している場合にも、ＣＲＴの電源を投入若しく
は切断した瞬間に、接触部において放電現象が発生して
しまい、放電電流が流れることにより、放電ノイズが発
生してしまう。

【００１４】このように、従来の手法によれば、放電現
象が簡単に発生してしまい、また、これを発生させない
ように作業を行なおうとすれば、余計な注意を払う必要
が生じ、操作者の作業性を著しく低下させるものであっ
た。

【００１５】そこで、本発明の目的は、簡単な構成で、
放電電流に起因する放電ノイズを防ぐ手段を提供するこ
とにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、本発
明の目的を達成するために、以下の手段がある。

【００１７】即ち、接地極付きコンセントにおいて、ア
ース線が接続可能な、１以上の端子（ダンピング抵抗付
き接地端子）と、前記接地極用の接続端子と前記各端子
との間に接続した抵抗素子（ダンピング抵抗）とを備え
たコンセントである。

【００１８】また、前記抵抗素子に並列に、容量素子を
設けた構成とするのも好ましい。

【００１９】

【作用】端子（ダンピング抵抗付き接地端子）と、抵抗
素子（ダンピング抵抗）と、接地極用の接続端子を含ん
で、放電路が形成されると想定する。

【００２０】アース線が接続された前記端子を介して入
力された放電電流波形は、抵抗素子によって、その強い
振動状態が抑制される。この結果、強い輻射ノイズの発
生が抑制される。

【００２１】なお、前記抵抗素子に並列に、容量素子を
設けると、容量素子の機能により、放電電流の振動状態
が一層抑制され、さらに輻射ノイズの発生が抑制され
る。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ説明する。

【００２３】まず、放電電流の影響を、放電の等価回路
を考慮して調べ、その後、放電電流の発生を防ぐための
手段であるノイズダンパー機能付きコンセントの一例に
ついて説明して、本発明が理解容易となるように心掛け
る。

【００２４】まず、図２を参照して放電電流の発生につ
いて解析してみる。

【００２５】図２（ａ）は、放電現象を説明するための
等価回路である。

【００２６】本等価回路は、容量素子Ｃと、スイッチＳ
と、インダクタンス素子Ｌと、抵抗素子Ｒとを、ループ
状に接続して構成される。

【００２７】ここで、Ｃは、帯電物の等価静電容量であ
り、Ｌは、放電路のインダクタンス、Ｒは、放電路の抵
抗、Ｅは、等価静電容量Ｃに帯電した帯電電圧、Ｓは、
放電現象を表現するための仮想スイッチ、Ｉは、放電電
流である。

【００２８】なお、帯電物とは、帯電したもの、例え
ば、図１（ａ）では、人間、図１（ｂ）、図１（ｃ）で
は、ＣＲＴスクリーンフィルタに相当する。また、放電
路は、放電電流が流れる経路を意味する。

【００２９】さて、図２（ａ）に示す回路において、放
電電流Ｉを求めるには、キルヒホッフの回路方程式を利
用し、Ｉについての方程式を立てる必要があるが、この
ような回路に流れる電流を求めること自体は、回路のテ
キストに記載されている周知の基本事項であるため、こ
こでは、Ｉを求める過程について詳しく説明することは
避け、結果のみを述べる。

【００３０】すると、Ｉの時間変化は、図２（ｂ）に示
すように、条件により３種類に大別される。

【００３１】即ち、「Ｒ」と「２√（Ｌ／Ｃ）」との大
小関係により、波形１、波形２、波形３のようになる。

【００３２】具体的には、「Ｒ＜２√（Ｌ／Ｃ）」の
時、波形１、「Ｒ＝２√（Ｌ／Ｃ）」の時、波形２、そ
して、「Ｒ＞２√（Ｌ／Ｃ）」の時、波形３となる。

【００３３】ちなみに、Ｒ＝２０（Ω）、Ｃ＝１００
（ｐＦ）、Ｌ＝１（μＨ）、Ｅ＝１０００（Ｖ）とし
て、求めた放電電流は、図２（ｃ）に示すように、振動
しながら減衰していくことがわかる。なお、この場合の
減衰振動周波数は、約「１６（ＭＨｚ）」となってい
る。

【００３４】ところで、放電電流が激しく振動すること
により、放電電流に起因する、強い輻射ノイズが発生す
る。したがって、図２（ｃ）に示す波形１の場合には、
強い輻射ノイズが発生する。そして、波形２、波形３と
なるにしたがって、放電電流の振動が抑制され、輻射ノ
イズが発生しなくなっていく。

【００３５】図２を参照すれば、「Ｒ＞２√（Ｌ／
Ｃ）」なる関係を満たせば、放電電流の振動が充分抑制
され、輻射ノイズの発生が阻止されていることが分か
る。

【００３６】したがって、「Ｒ＞２√（Ｌ／Ｃ）」なる
関係を満たす、抵抗Ｒを放電路中に挿入することによ
り、放電電流の振動が充分抑制され、輻射ノイズの発生
を防止することが可能となる。

【００３７】以上が、放電現象を等価回路で解析して求
めた、輻射ノイズの発生防止の条件であるが、このこと
を利用して、輻射ノイズの発生を防止する、いわゆるノ
イズダンパー機能を有する手段の詳細について、以下説
明する。

【００３８】図３（ｂ）に、一般に使用されている、接
地極付きコンセントに本発明を適用した、ノイズダンパ
ー機能付きコンセントの内部構成図を示す。

【００３９】なお、図３（ａ）は、一般に使用されてい
る、接地極付きコンセントの、コンセント穴側から見た
外観図である。

【００４０】図３（ａ）に示すように、１口のコンセン
ト穴は、接地電極用、相対的に大きな穴（Ａ）、相対的
に小さな穴（Ｂ）、接地電極（Ｃ）からなる。そして、
図３（ａ）における、相対的に大きな穴（Ａ）、相対的
に小さな穴（Ｂ）、接地電極（Ｃ）は、夫々、図３
（ｂ）に、同一符号で図示した「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」
に対応する。

【００４１】なお、図３（ｂ）では、１口が３つの穴か
らなる、２口用のコンセントを示しているが、１口用、
３口用あるいはそれ以上の口数の構成としても良い。

【００４２】図３（ｂ）のＵ、Ｖ、Ｗは、夫々、ホット
側、コールド側、保護用接地に対応する、電源線接続用
端子である。なお、電源系の電圧が、トランスＴによっ
て所定の電圧に変換され、この変換電圧が、Ｕ、Ｖに印
加される。例えば、変圧後の電圧が「１００（Ｖ）」で
ある場合、Ｕ、Ｖ間に、「１００（Ｖ）」の電圧が印加
される。

【００４３】なお、図示したトランスは、Ｕ、Ｖ、Ｗの
各端子の機能を説明するためのものであり、通常、図示
したトランスは存在せず、電源線接続用端子に接続した
電線を束ねて、所定の材料で被覆したコードが接続され
る。このことは、後に説明する図４を見れば、一目瞭然
である。

【００４４】さて、本発明の主要部について説明する。

【００４５】１、２および３は、ダンピング抵抗付接地
端子、４は、ダンピング抵抗、５は、容量素子である。

【００４６】ダンピング抵抗付接地端子は、各種電子機
器のアース線が接続可能な端子であり、少なくとも１個
設けておけば良いが、通常複数個設けておくのが好まし
い。

【００４７】ダンピング抵抗４は、放電電流の振動を抑
制する機能を有する。

【００４８】ここで、抵抗値Ｒは、図２を参照して説明
したように、「Ｒ＞２√（Ｌ／Ｃ）」となるように設定
する。なお、ここで、「Ｃ」は、ダンピング抵抗付接地
端子に接続されたアース線を備えるものが、帯電物であ
るとしたときの等価静電容量を示し、また、「Ｌ」は、
アース線が接続されたダンピング抵抗付接地端子（１、
２、３）、ダンピング抵抗４、接地極用の接続端子（電
源線接続端子）を含んで、放電路が形成されると想定し
たときの、該放電路のインダクタンスを示す。

【００４９】このような抵抗値を選択設定しておけば、
先に図２を参照して説明したように、放電電流の振動現
象が抑制され、放電ノイズの発生が阻止されることにな
る。

【００５０】また、ダンピング抵抗４に並列に、容量素
子５を設けた構成とすることによって、容量素子５の機
能により、一層、放電電流の振動現象が抑制されること
になる。例えば、図２（ｂ）に示す波形１、２の、時間
「０」付近での放電電流Ｉの、急激な立上りを抑えるこ
とが可能となる。

【００５１】さて、図４に、本発明にかかるノイズダン
パー機能付きコンセントの使用状態を示す。

【００５２】電子機器は、キーボード、本体、ＣＲＴ、
および、ＣＲＴに装着されるＣＲＴスクリーンフィルタ
を有して構成されている。そして、電子機器は、グラン
ド板（金属板）に載置されている。

【００５３】また、自身のコードが電源側に接続されて
いるノイズダンパー機能付きコンセントの、通常のコン
セント穴には、電子機器の電源ラインであるＡＣ電源ケ
ーブルが接続されている。また、グランド板に対するア
ース線（絶縁電線）、ＣＲＴスクリーンフィルタに対す
るアース線の、夫々は、ノイズダンパー機能付きコンセ
ントのダンピング抵抗付接地端子に接続されている。

【００５４】したがって、ノイズダンパー機能付きコン
セントは、通常の、接地電極付きの電源用コンセントと
して機能するとともに、グランド板やＣＲＴスクリーン
フィルタによって発生する放電ノイズを防止する機能を
も有する。

【００５５】また、電子機器の操作者は、放電ノイズの
発生に対して、常に注意を払いながら作業を行なうこと
もなくなり作業効率の向上も図れる。

【００５６】このように、本発明によれば、簡単な構成
で強い輻射ノイズの発生を防ぐコンセントが実現可能と
なる。

【００５７】また、従来のコンセントに対して、新たな
端子や抵抗、容量素子等の電子デバイスを設けるのみで
よいため、コストの上昇も少ない。

【００５８】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、放電電流が振動減衰して変化するのを抑制し、放電
電流に起因する、強い輻射ノイズの発生を防ぐコンセン
トが実現可能となる。このようなコンセントは、特にノ
イズの影響を受けやすい情報処理装置の電源用に用いる
と、格別の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の問題点の説明図である。

【図２】放電電流の発生状態を解析を説明するための説
明図である。

【図３】ノイズダンパー機能付きコンセントの構成図で
ある。

【図４】ノイズダンパー機能付きコンセントの使用状態
を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１…ダンピング抵抗付接地端子、２…ダンピング抵抗付
接地端子、３…ダンピング抵抗付接地端子、４…ダンピ
ング抵抗、５…容量素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−205820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−121342（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−117801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−152611（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−18964（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−123886（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−29899（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−46670（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01R 13/00 - 13/719 H01R 25/00 H01R 9/00 H01R 4/64 H05F 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接地極付きコンセントにおいて、 アース線を接続可能な、１以上の端子（ダンピング抵抗
   付き接地端子）と、前記接地極用の接続端子と前記各端
   子との間に接続した抵抗素子（ダンピング抵抗）とを、
   備えたことを特徴とするノイズダンパー機能付きコンセ
   ント。
2. 【請求項２】請求項１において、前記抵抗素子に並列
   に、容量素子を設けたことを特徴とするノイズダンパー
   機能付きコンセント。
3. 【請求項３】請求項１および２のいずれかにおいて、前
   記抵抗素子の抵抗値（Ｒ）は、前記端子に接続されたア
   ース線を備えるものが、帯電物であるとしたときの等価
   静電容量を「Ｃ」、前記端子、抵抗素子、接地極用の接
   続端子を含んで、放電路が形成されると想定したとき
   の、該放電路のインダクタンスを「Ｌ」とした時、 Ｒ＞２√（Ｌ／Ｃ）である、ことを特徴とするノイズダ
   ンパー機能付きコンセント。