专利名称：防雷型墙壁面板插座的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑用墙壁面板插座，特别涉及一具有雷电防护功能的防雷型墙壁面板插座。
背景技术：
墙壁面板插座是广泛使用的建筑配套电器，墙壁面板电源插座为各种室内电器提供电源，电脑插座用于电脑与外部网络线的连接，电话插座用于电话机与户外电话线的连接，电视插座用于电视机与户外有线电视信号线的连接。由于这些墙壁面板插座都不具有雷电防护功能，所以为了电脑、电话机、电视机等各种电器和人身安全，使用了各种另设的浪涌保护器。电源浪涌保护器用于各种家用电器电源端口的雷电防护，网络信号浪涌保护器用于电脑网络线的雷电防护，电话线信号浪涌保护器用于电话机的雷电防护，电视用天馈浪涌保护器用于有线电视信号线的雷电防护。采用各种浪涌保护器，安装使用不方便，不美观，且费用高。由于这些原因，严重影响家用雷电防护产品的推广使用，致使电脑、电话机、电视机、传真机、冰箱、空调等家用电器因遭受雷电感应而发生损坏的情况无法改变。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供各种具有雷电防护功能的墙壁面板插座，为室内各种电器及电子信息产品提供雷电防护，使其免遭雷电和浪涌的损坏，有效提高室内各种电器及电子信息产品的安全性和可靠性。
本实用新型的技术方案是防雷型墙壁面板插座，有面板底座及在其外的外面板，其特征是所述外面板中央有芯件，所述芯件包括内面板及设于所述内面板上的防雷组件电路板和插座插接件，防雷元件设置在所述电路板上，联结在所述插接件的被保护线端和地之间。
所使用的防雷元件可以是氧化锌压敏电阻、碳酸锶压敏电阻、气体放电管、同轴形气体放电管、瞬态电压抑制二极管和固体放电管中的一种、二种或二种以上的组合。
所使用的二个或以上的防雷元件间的连接可以是串联、并联和串联并联复合式连接。
本实用新型的防雷型墙壁面板插座具有以下有益效果1、由于墙壁面板插座具备了防雷功能，给用户安装和使用提供很大的方便。
2、采用有防雷功能的墙壁面板插座，既使居室或办公室简洁美观，又能为室内电器及信息电子产品提供更加安全可靠的保障。
3、采用本实用新型有防雷防浪涌功能的墙壁面板插座，既可以使用户节约资源的投入，又可减少安装工序。
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图1是本实用新型防雷型墙壁面板插座第一实施例的结构图。
图2是所述第一实施例中防雷组件构成的电路图。
图3是本实用新型防雷型墙壁面板插座第二实施例的结构图。
图4是所述第二实施例中防雷组件构成的电路图。
图5是所述第二实施例中防雷组件另一种构成的电路图。
图6是本实用新型防雷型墙壁面板插座第三实施例的结构图。
图7是所述第三实施例中防雷组件构成的电路图。
图8是本实用新型防雷型墙壁面板插座第四实施例的结构图。
图9是所述第四实施例中防雷组件构成的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型提供的防雷型墙壁面板插座各实施例作进一步说明。
实施例1图1表示本实用新型的第一实施例插座的结构图，图2是其防雷组件构成的电路图。这是一个防雷型电源墙壁面板插座，如图1所示，插座的外面板中央为芯件50，包括内面板5、由内面板5盖住的盒体7、及设于盒体7内的电源防雷组件10和电源插座中作为插接件的金属簧片9，金属簧片9相应于插座为二极或三极的规格有二或三件，每个金属簧片9上有电源线连接装置8。内面板5上对应于金属簧片位置设开口，供插头插入，以便和金属簧片9接触，接通电路，本例所示为三极的情况。电源防雷组件10包括电源防雷电路板6及在其上的构成防雷组件电路的各器件，按图2，本例中防雷组件电路的构成为连接在火线L和零线N之间的防雷支路是由热保护器FU1连接压敏电阻RV1、热保护器FU2连接压敏电阻RV2后串联而成的电路，以及前二者的串联点与接地点PE之间连接的气体放电管V1而成的电路共同组成，由此可见，这里的防雷支路是Y形连接的回路，Y回路的每一个臂有一个放电元件即防雷元件，本例中分别是RV1、RV2、V1，而Y回路的端点分别接L、N、和PE，只是在本例中压敏电阻还和温度保险器FU1、FU2串联，增加了热保护。此外，在L、N之间还连接有显示回路，包括二发光二极管HL1、HL2以及接在它们间联结点和防雷支路靠火线侧的温度保护器FU1、压敏电阻RV1联结点之间的钳位二极管VD1，正常运行中，因其钳位作用，HL1不亮，在防雷支路动作泄放大电流时，一旦造成过热，温度保护器FU1断开，VD1失去钳位作用，HL1点亮，报告故障状态。HL2是正常工作显示。FU1、FU2是一种保护器脱离装置11，可以是热熔丝一类的温度保险器。HL1、HL2是一种指示灯4。本例的防雷组件电路提供火-零、火—地、和零—地间的三路防雷保护。
所述压敏电阻可以是氧化锌压敏电阻或碳酸锶压敏电阻，所述气体放电管包括同轴形气体放电管，在其它的例子中防雷的元件还可以选用瞬态电压抑制二极管和固体放电管。
对上述防雷组件的电路可以在本例的基础上作出变动，以适应具体的要求。比如，变三路全保护为一路或二路的保护，取消一种或二种显示，以求简化等等。
为了安装到墙壁上，本例的芯件50可以配合底座1和外面板3，构成标准的墙壁面板插座，比如，芯件50插入外面板内，其中还可以加入装饰条2，以便让在标准化的外面板下芯件50尺寸有更灵活的余地。
本实施例的防雷型电源插座特别适用于250V～、50Hz的电源系统中，最大电流10A、最大负载功率2500W，最大放电电流6kA，限制电压1kV，漏泄电流≤20uA，响应时间≤25nS，由于其体积相对较小，可用于家庭、办公等一切室内场所中的电器电源插座。
实施例2图3所示本实用新型的第二实施例的结构图，这是一个电视插座的例子，供引入电视信号。相比于第一实施例，芯件50中内面板和盒件合并为一个电视插座内面板12，因为此场合是一个弱电信号的情形，其后部敞开有助于结构简单，也由于电视信号的馈线同轴电缆较粗，这样也节省一点空间，当然，这并不排斥内面板后部封闭，将压住同轴电缆的压线螺栓16、压线片15留在封闭空间之外。对于现在内面板后部敞开的情形，将电视信号插座13、压线螺栓16、电视防雷组件17、焊接于电视防雷组件电路板14上，将压线片15和电视防雷组件电路板14一起固定于电视插座内面板12上，再将电视插座内面板12与底座1、装饰条2、外面板3按图3所示要求组装完成，成为一个完整的防雷型电视插座。其中电视防雷组件17的电路构成在本例中可以有两种，一种是图4所示的同轴型，另一种是图5所示的微带型。
图4所示本例的同轴型电路使用的防雷元件是气放管V1，连接在进端和地点之间，进端X1和出端XS1之间通过耦合电容C1将电视信号连通。
图5所示本例的微带型电路与图4的同轴型相比，区别在于防雷元件采用电感L1，代替那里的气体放电管V1，为使电视信号损失小，耦合电容由两个电容C1、C2并联构成较好。
本实施例中的同轴型防雷电视插座工作在40-960MHz频率范围，插入损耗≤1dB，最大放电电流在8/20μs条件下为6kA，直流击穿电压在100V/s波形下为(230±40)V，在1KV/μs波形下的冲击防护电压≤700V。
本实施例中的微带型防雷电视插座工作在40-960MHz频率范围，插入损耗≤1dB，最大放电电流在8/20μs条件下为6kA，在10/700μs波形下的限制电压≤40V。
本实施例中的防雷型电视插座可用于家庭、办公等室内场所中的视频设备或电视机等电器使用。
实施例3图6所示为本实用新型第三实施例的结构图，这是个防雷型电话插座的例子，相比于第一实施例，芯件50包括电话插座内面板18和电话插座盒体20，以及在盒体20内的电话防雷电路板22、焊接于其上的电话插座插接件19和电话防雷组件23，为使盒体20和内面板18结合牢固，可设上下锁扣(未图示)扣好，接电话插座插接件19的各极片的电话线接线端21留在后外部，供接电话的局线。此后将该芯件与底座1、装饰条2、外面板3按图6所示要求组装完成，成为一个完整的防雷型电话插座。
本例的防雷组件23的电路构成示于图7，防雷元件是个三极气体放电管V2，跨接在进线二极片间，第三个极联到接地点PE，用来防护、泄放大的雷电流，在耦合电话信号的电阻R1、R2后两电话线和PE之间再设由双向瞬态电压抑制二极管VD3构成的防护限压支路，为了减轻VD3较大的结电容对电话信号的损失，设桥式电路U1，将所述VD3接在所述桥式电路的二输出端。此外，在该二输出端和地之间加设VD1、VD2，用于将地电位反击电压钳位到安全值内。
本实施例中的防雷型电话插座工作电压范围110V，插入损耗≤0.5dB，传输速率为2M bit/s，直流击穿电压在100V/S波形下为(180±20)V，在1KV/μS波形下的冲击防护电压≤800V，在10/700μs的限制电压≤360V，最大放电电流(线-地)3kA。
本实施例中的防雷型电话插座可用于家庭、办公等室内场所中的电话机、ADSL等数据网络设备使用。
实施例4图8所示为本实用新型第四实施例的结构图，这是一个防雷型电脑网络插座的例子。类似于第二实施例，其盒体和插座内面板合为一个电脑插座内面板24。作为芯件50，还包括在内面板24内的电脑网络插接件25和焊接于电脑防雷电路板29上的电脑防雷组件28、电脑网络线接线端27、接地线30，电脑防雷电路板29可以装入一个电脑插座盒体26，后者插入电脑插座内面板24之中，同样，如第三实施例那样，将所设在两侧的卡扣扣好，使电路板29等安装牢固。最后将芯件50与底座1、装饰条2、外面板3按图8所示要求组装完成，成为一个完整的防雷型电脑网络插座。
电脑防雷电路板29上防雷组件28电路的构成如图9所示，在电脑网络插座25的八线中通常使用的是四条线，在此使用的四条线中设置防雷组件，如图9，每二对(1-1、22，和3-3、6-6)线之间类似于第三实施例电话插座中那样，设置由三极气体放电管V2、V3组成的大电流泄放支路，和由双向瞬态电压抑制二极管VD3及其平衡桥式电路U1、U2组成的限压支路，标记30表示专门设置的泄放地线。有关的内容上面已经说明过了，这里不需赘述。
本实施例中的防雷型电脑网络插座工作电压范围5-12V，插入损耗≤1dB，传输速率为100M bit/s，直流击穿电压在100V/S波形条件下为(18±20)V，在1KV/μS波形条件下的冲击防护电压≤800V，在10/700μs条件下的限制电压≤70V，最大放电电流(线-地)3kA。
本实施例中的防雷型电脑网络插座可用于家庭、办公等室内场所中的计算机、宽带网络等数据网络设备使用。
以上四个实施例分别是四种用途的插座，用来插接、连接与各该用途相应的信号，四个例子中的金属片9、电视插接座13、电话插接座19、和电脑网络插接座25是插座的插接件。
以上四个实施例各描述了各自具体的防雷、或者说放电元件的种类，但在各个具体例子中的放电元件不妨碍选用第一例中指出的其它元件种类。同样，各例描述了各自的放电元件的使用数目和它们的串联、并联、及串并联复合的联结方式，但这也不妨碍互相参照其它例子来使用那里的元件数目和联结方式。
虽然以上一个例子描述了插接一种信号的情况，但一样不妨碍将一个或几个例子中的芯件组合到一起，构成一个插接多个信号的多用防雷型墙壁面板插座。
权利要求1.防雷型墙壁面板插座，有面板底座(1)及在其外的外面板(3)，其特征是所述外面板中央有芯件(50)，所述芯件包括内面板(5、12、18、24)及设于所述内面板上的防雷组件电路板(6、14、22、29)和插座插接件(9、13、19、25)，防雷元件设置在所述电路板上，联结在所述插接件的被保护线端和地之间。
2.根据权利要求1所述的防雷墙壁面板插座，其特征是所述的防雷元件是氧化锌压敏电阻、碳酸锶压敏电阻、气体放电管、同轴形气体放电管、瞬态电压抑制二极管和固体放电管中的一种、二种或二种以上的组合。
3.根据权利要求2所述的防雷墙壁面板插座，其特征是所述的二个或二个以上的防雷元件间的连接可以是串联、并联和串联并联复合式连接中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一个所述的防雷墙壁面板插座，其特征是所述墙壁面板插座是防雷型三极电源插座，所述插接件是三个分别接电源火线L、零线N、和地线PE的金属簧片(9)；由所述防雷元件组成的防雷组件构成Y形连接的回路，回路的端点连接所述L、N、PE线，Y回路的每个臂上接有一个防雷元件。
5.根据权利要求4所述的防雷墙壁面板插座，其特征是至少一个所述的臂上和防雷元件串联有保护器脱离装置(11)。
6.根据权利要求5所述的防雷墙壁面板插座，其特征是所述保护器脱离装置(11)为热熔丝型温度保险器(FU1、FU2)。
7.根据权利要求5所述的防雷墙壁面板插座，其特征是在所述L、N线间还连接有由发光二极管(HL1、HL2)组成的显示回路。
8.根据权利要求1-3中任一个所述的防雷墙壁面板插座，其特征是所述墙壁面板插座是防雷型电视插座，所述插接件是电视信号插接座(13)；所述防雷元件是并联在信号线一地之间的气体放电管(V1)或电感(L1)。
9.根据权利要求1-3中任一个所述的防雷墙壁面板插座，其特征是所述墙壁面板插座是防雷型电话插座，所述插接件是电话信号插接座(19)；所述防雷元件是联接在二信号进线之间的三极气体放电管之二极(V2)，其第三极接地。
10.根据权利要求9所述的防雷墙壁面板插座，其特征是在出口的二电话信号线之间还连接有由二极管组成的桥式电路，该桥式电路的二输出端接有双向瞬态电压抑制二极管(VD3)，该二输出端还分别经瞬态电压抑制二极管(VD1、VD2)接地。
11.根据权利要求1-3中任一个所述的防雷墙壁面板插座，其特征是所述墙壁面板插座是防雷型电脑网络插座，所述插接件是八线电脑网络插接座(25)；在使用的四线中每二对线间各联接有三极气体放电管(V2、V3)之二极，其第三极接地；在每二对线间还分别连接有由二极管组成的桥式电路，该二桥式电路的二输出端共同接到双向瞬态电压抑制二极管(VD3)上。
12.根据权利要求13中任一个所述的防雷墙壁面板插座，其特征是所述芯件内包含有电源插接件、电话插接件、电视插接件、电脑网络插接件中至少二种插接件；所述电源插接件是三个分别接电源火线L、零线N、和地线PE的金属簧片(9)；由所述防雷元件组成的防雷组件构成Y形连接的回路，回路的端点连接所述L、N、PE线，Y回路的每个臂上接有一个防雷元件；所述电视插接件是电视信号插接座(13)；所述防雷元件是并联在信号线—地之间的气体放电管(V1)或电感(L1)；所述电话插接件是电话信号插接座(19)；所述防雷元件是联接在二信号进线之间的三极气体放电管之二极(V2)，其第三极接地；在出口的二电话信号线之间还连接有由二极管组成的桥式电路，该桥式电路的二输出端接有双向瞬态电压抑制二极管(VD3)，该二输出端还分别经瞬态电压抑制二极管(VD1、VD2)接地；所述电脑网络插接件是八线电脑网络插接座(25)，在使用的四线中每二对线间各联接有三极气体放电管(V2、V3)之二极，其第三极接地；在每二对线间还分别连接有由二极管组成的桥式电路，该二桥式电路的二输出端共同接到双向瞬态电压抑制二极管(VD3)上。
专利摘要防雷型墙壁面板插座，有面板底座(1)及在其外的外面板(3)，其特征是所述外面板中央有芯件(50)，所述芯件包括内面板(5)及设于所述内面板上的防雷组件电路板(6)和插座插接件(9)，防雷元件设置在所述电路板上，联结在所述插接件的被保护线端和地之间。本实用新型的插座可以是用于插接电源、电视信号、电话、电脑网络，在紧凑合理结构条件下提供防雷，使用简单，安装方便，是应用广泛的建筑配套电器，能使室内各种电器及电子信息产品免遭雷电和浪涌的损坏，有效提高室内各种电器及电子信息产品的使用安全和可靠性。
文档编号H02H9/04GK2796176SQ200520017178
公开日2006年7月12日 申请日期2005年4月22日 优先权日2005年4月22日
发明者王德言 申请人:王德言