KR100407770B1

KR100407770B1 - 전자파를 흡수, 제거하는 접지 확인 콘세트

Info

Publication number: KR100407770B1
Application number: KR10-2000-0051286A
Authority: KR
Inventors: 박일영; 장기권
Original assignee: 장기권; 박일영
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2003-12-01
Also published as: KR20020017773A

Abstract

본 발명의 콘센트는 플러그의 접지 단자와 연결되어 전기를 사용하는 기기에 흐르는 전자파를 제거하도록 하는 접지 콘센트 단자, 외부의 전원에서 공급된 교류 전기를 플러그를 통하여 전기기기로 공급하고, 하나의 단자는 외부 전원의 중성선 또는 접지선 중 하나와 연결되는 제1 콘센트 단자와 제2 콘센트 단자 및 제1 콘센트 단자와 제2 콘센트 단자 중 어느 단자가 외부 전원의 접지선 또는 중성선과 연결되어 있는가를 확인하기 위한 것으로, 한쪽 단은 상기 제1 콘센트 단자와 연결되는 발광소자와 상기 발광 소자의 다른쪽 단과 연결되고 사람의 신체와 접촉되는 접촉 단자를 포함하는 접지 체크 회로를 포함한다.

Description

전자파를 흡수, 제거하는 접지 확인 콘세트{A CONCENT FOR CONFIRMING THE GROUND WHICH ABSORBS AND REMOVES ELECTRIC WAVES}

본 발명은 전기기기나 전기기계를 전원에 연결하기 위한 인터페이스인 콘센트에 관한 것으로 보다 상세하게는 전자파를 차단하기 위한 접지 상태를 확인할 수 있는 회로와 단락 방지를 위한 회로를 구비한 콘센트에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서 쓰이고 있는 콘센트는 50Hz∼60Hz 100V에서 250V의 사이의 교류 전기를 전기기기나 전기기계 등에 공급하기 위하여 2개 또는 3개의 단자를 구비하고 있으며 이중 하나의 단자를 접지하여 전자파 전기장을 제거한다.

2개의 단자를 구비한 플러그일 경우는 하나의 단자가 접지되고 나머지 하나의 단자로 교류 전기가 흐르고, 3개의 단자를 구비한 플러그일 경우는 하나의 단자가 접지되고, 나머지 2개의 단자로 교류 전기가 흐른다.

그러나, 플러그가 꽂히는 일반적인 콘센트의 단자에는 접지가 되는 단자와 교류 전기가 흐르는 단자의 표시가 없어 콘센트의 접지 단자와 플러그의 교류 전기가 흐르는 단자가 연결되어 단락됨으로써 전기 기기 혹은 전기 기계가 불안정되거나 사람이 피해를 입을 수 있는 문제점이 발생한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전자파 전기장을 제거하고, 콘센트와 플러그 각각의 단자가 일치하는지를 파악할 수 있을 뿐만 아니라 단락이 일어나더라도 그 단락 전류를 차단 할 수 있는 콘센트를 제공하기 위한 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 접지 체크 회로와 단락전류 차단회로를 구비한 콘센트의 구조도이다.

도2a는 본 발명의 실시예에 따른 콘센트를 위한 스위치가 턴오프된 상태의 구조도이다.

도2b는 본 발명의 실시예에 따른 콘센트를 위한 스위치가 턴온된 상태의 구조도이다.

도2c는 본 발명의 실시예에 따른 콘센트를 위한 스위치와 접지 콘센트 단자의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 콘센트를 이용한 멀티탭의 일례이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 콘센트는 한쪽 단자를 접지하여 전자파 전기장을 제거하고, 콘센트와 플러그의 단자가 일치하지 않을 경우에는 시각적으로 사용자에게 이 사실을 알려주며 단락 전류가 발생하였을 경우 작은 용량의 캐패시터를 이용하여 단락전류를 차단할 수 있다.

본 발명의 콘센트는 접지 콘센트 단자, 제1 콘센트 단자와 제2 콘센트 단자 및 접지 체크 회로를 포함한다.

접지 콘센트 단자는 플러그의 접지 단자와 연결되어 전기를 사용하는 기기의 내부에 흐르는 전자파를 제거하도록 한다.

제1 콘센트 단자와 제2 콘센트 단자는 외부의 전원에서 공급된 교류 전기를 플러그를 통하여 전기기기로 공급하고, 하나의 단자는 외부 전원의 중성선 또는 접지선 중 하나와 연결된다.

접지 체크 회로는 제1 콘센트 단자와 제2 콘센트 단자 중 어느 단자가 외부 전원의 접지선 또는 중성선과 연결되어 있는가를 확인하기 위한 것으로, 한쪽 단은 제1 콘센트 단자와 연결되는 발광소자와 발광 소자의 다른쪽 단과 연결되고 사람의 신체와 접촉된다.

이 때, 본 발명의 콘센트는 한쪽 단이 접지 콘센트 단자와 연결되고, 다른쪽 단은 제1 콘센트 단자와 연결되는 차단용 캐패시터를 포함하여 단락전류의 크기를 제한하는 단락전류 차단회로를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 콘센트는 도전체가 제1 콘센트 단자와 연결되고, 접지 콘센트 단자가 도전체와 전기적으로 연결되었을 때 차단용 캐패시터의 한쪽 단과 연결되어 단락 사고를 방지하는 스위치를 더 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 접지 체크 회로와 단락전류 차단회로를 구비한 콘센트의 구조도이다. 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 콘센트는 접지 콘센트 단자(10), 제1 콘센트 단자(11), 제2 콘센트 단자(12), 단락전류 차단회로(13), 접지 체크 회로(14), 스위치(15) 및 노이즈 제거회로(16)를 포함한다.

제1 접지 콘센트 단자(10a)와 제2 접지 콘센트 단자(10b)는 플러그의 접지 단자와 연결되어 전기를 사용하는 기기에 흐르는 전자파를 제거하기 위한 것이다.

제1 콘센트 단자(11)와 제2 콘센트 단자(12)는 외부의 전원에서 공급된 교류 전기를 플러그를 통하여 전기기기나 전기기계로 공급하고, 이 중 하나의 단자는 외부 전원의 중성선 또는 접지선 중 하나와 연결된다.

단락전류 차단회로(13)는 차단용 캐패시터(13-1)와 전하 제거용 저항(13-3)이 병렬로 연결되고, 차단용 캐패시터(13-1)와 전하 제거용 저항(13-3)의 한쪽 공통단이 제2 접지 콘센트 단자(10b)와 연결되어 있고, 다른쪽 공통단은 제1 콘센트 단자(11)와 연결되어 있다.

이와 같은 단락전류 차단회로(13)는 단락이 발생하면 단락전류가 차단용 캐패시터(13-1)와 전하 제거용 저항(13-3)의 한쪽 공통단을 통하여 접지 콘센트 단자(10)로 흐르게 되는데 차단용 캐패시터(13-1)는 이 단락전류의 크기를 줄임으로써 단락전류를 차단하는 기능을 한다.

만약, 본 발명의 콘센트의 제1 콘센트 단자(11)가 외부 전원의 중성선 또는 접지선 중 하나와 연결되어 있고, 전기기기 또는 전기기계의 플러그의 단자 중 접지되는 단자와 결합되어 있으면, 제1 콘센트 단자(11)와 플러그의 단자는 등전위이므로 단락전류가 흐르지 않게 된다.

하지만, 제1 콘센트 단자(11)가 외부 전원의 교류 전기가 공급되는 단자와 연결되어 있고, 전기기기 또는 전기기계의 플러그의 단자 중 접지되는 단자와 결합되어 있으면, 제1 콘센트 단자(11)와 플러그의 단자는 단락상태가 된다.

이 때, 단락전류는 차단용 캐패시터(13-1)를 통하여 흐르게 되고, 이 차단용 캐패시터(131)에 흐르는 단락전류의 크기는 다음의 수학식과 같이 일정 시간 동안에 전압의 변화량과 캐패시터의 용량에 비례한다. 따라서, 캐패시터의 용량을 작게 선택하면 단락전류의 크기 또한 작게 할 수 있다.

전하 제거용 저항(13-3)은 캐패시터에 남아 있는 잔류 전하를 제거하기 위한 저항이다.

(i : 단락전류, C : 캐패시터의 용량, dt : 시간의 변화량, dv : 전압의 변화량)

접지 체크 회로(14)는 제1 콘센트 단자(11)와 제2 콘센트 단자(12) 중 어느 단자가 외부 전원의 접지선 또는 중성선과 연결되어 있는가를 확인하기 위한 것으로, 보호용 저항(14-1), 네온 램프(14-3) 및 접촉단자(14-5)를 포함한다.

이 때, 보호용 저항(14-1)의 한쪽 단은 제1 콘센트 단자(11)와 연결되며 네온 램프의 한쪽 단은 보호용 저항(14-1)의 다른쪽 단과 연결되고, 네온 램프의 다른쪽 단은 접촉 단자와 연결된다.

이와 같이 구성되는 접지 체크 회로(14)는 제1 콘센트 단자(11)가 외부 전원의 중성선 또는 접지선과 연결되고, 접촉 단자가 손과 같은 사람의 신체와 접촉되어 있을 경우에는 외부 전원의 중성선 또는 접지선, 제1 콘센트 단자(11), 접촉 단자(14-5), 사람의 신체 및 대지가 등전위가 되어 교류 전류가 흐르지 않으므로 네온 램프의 불이 들어오지 않는다. 따라서, 사용자는 제1 콘센트 단자(11)가 외부 전원의 중성선 또는 접지선과 연결되어 있다는 것을 알 수 있다.

반대로 제1 콘센트 단자(11)가 외부 전원의 교류 전기를 공급하는 단자와 연결되고, 접촉 단자가 손과 같은 사람의 신체와 접촉되어 있을 경우에는 교류 전기가 외부 전원의 교류 전기를 공급하는 단자, 제1 콘센트 단자(11), 접촉 단자, 사람의 신체와 대지로 흐르게 되므로 네온 램프에서 빛이 나오게 된다. 따라서 사용자는 제1 콘센트 단자(11)가 교류 전기를 공급하는 단자와 연결되었다는 것을 알게 되고, 전기기기 또는 전기기계의 플러그를 올바르게 연결할 수 있게 된다.

이 때, 보호용 저항(14-1)은 저항값이 큰 저항을 사용하여 인체와 네온 램프에 인가되는 전압을 작게 하는 역할을 한다.

스위치(15)는 플러그가 꽂혀 있지 않는 상태에서는 제1 접지 콘센트 단자(10a)와 제2 접지 콘센트 단자(10b)의 연결을 차단하고, 플러그가 꽂혀 있으면 제1 접지 콘센트 단자(10a)와 제2 접지 콘센트 단자(10b)를 연결한다.

종래의 콘센트는 제1 접지 콘센트 단자(10a)와 제2 접지 콘센트 단자(10b)가 항상 연결되어 있고, 플러그의 접지 단자와 연결되기 위하여 플러그가 꽂혀 있지 않을 때에는 돌출되어 있기 때문에 종래의 접지 콘센트 단자와 교류 전기를 공급하는 단자가 연결되면 단락되어 감전과 같은 사고를 일으킨다. 따라서, 본 발명의 콘센트를 위한 스위치는 플러그가 꽂혀 있지 않을 때에는 오픈되어 돌출된 제2 접지 콘센트 단자(10b)를 통한 단락 사고를 막고, 플러그가 꽂혀 있을 때에는 연결되어 원래의 접지 기능을 수행하게 된다.

이와 같은 동작을 수행하기 위하여 본 발명의 콘센트를 위한 스위치(15)는 부도체인 안전용 회전덮개(15-1), 지지용 스프링(15-3), 접지 스프링(15-5), 도전체인 접지단자 연결봉(15-7) 및 역시 도전체인 스프링 접촉단자(15-9)를 포함한다.

도2a는 본 발명의 실시예에 따른 콘센트를 위한 스위치(15)가 턴오프된 상태의 구조도이다. 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 콘센트를 위한 스위치(15)는 제1 콘센트 단자(11)와 제2 콘센트 단자(12)와 연결된 구멍으로 아무 것도 넣어있지 않는 경우에는 안전용 회전덮개(15-1)가 구멍을 막고 있고, 이 때에는 접지 스프링(15-5), 도전체인 접지단자 연결봉(15-7)가 연결되어 있지 않으므로 제1 접지 콘센트 단자(10a)와 제2 접지 콘센트 단자(10b)는 연결되지 않는다.

이 때, 플러그의 두 개의 단자가 꽂히면, 도2b에 도시된 바와 같이, 안전용 회전덮개(15-1)가 회전하고 지지용 스프링(15-3)과 접지 스프링(15-5)은 압축하게 된다. 이 때, 지지용 스프링(15-3)은 부도체에 의하여 지지되고, 접지 스프링(15-5)은 접지단자 연결봉(15-7)과 스프링 접촉단자(15-9)와 전기적으로 연결된다. 이것은 도2c에 도시된 바와 같이, 접지단자 연결봉(15-7)은 제1 콘센트 접지단자(10a)와 연결되고, 스프링 접촉단자(15-9)는 차단용 캐패시터(13-1)의 한쪽 단과 연결되는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명의 스위치(15)는 플러그가 꽂혀 있지 않은 경우에 돌출되어 있는 제1 접지 콘센트 단자(10a)로 교류 전기가 흘러들어 단락이 되는 것을 방지할 수 있다.

노이즈 제거회로(16)는 제1 콘센트 단자(11)와 제2 콘센트 단자(12)와 연결된 캐패시터를 포함하여 교류 전기에 있는 노이즈를 필터링(filtering)하여 제거한다.

다음으로 도면의 참조하여 본 발명의 실시예를 이용한 응용례를 설명한다.

도3a는 본 발명의 실시예에 따른 콘센트를 이용한 200V∼250V용 멀티탭(multi-tap)의 일례이고, 도3b는 본 발명의 실시예에 따른 콘센트를 이용한 100V∼120V용 멀티탭의 일례이다. 도3a와 도3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 콘센트를 이용한 멀티탭은 복수 개의 제1 콘센트 단자(11)들끼리 전기적으로 연결되고, 복수 개의 제2 콘센트 단자(12)들끼리 연결되며 복수 개의 콘센트 접지단자(10)끼리 연결된다. 또한, 접지단자에는 전하 제거용 저항(13-3)과 차단용 캐패시터(13-1)의 한쪽 공통단이 연결되고, 다른쪽 공통단은 제1 콘센트 단자(11)와 연결된다. 그리고, 접지 체크 회로(14)의 한쪽 단이 제1 콘센트 단자(11)에 연결된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 하나의 실시예일 뿐 본 발명이 야기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 또한 상기 실시예 외에 많은 변경이나 변형이 가능한 것은 물론이다.

이와 같은 본 발명은 접지를 통하여 전자파를 제거하고, 콘센트의 연결상태를 손쉽게 알 수 있을 뿐만 아니라 단락이 일어나더라도 그 단락 전류를 차단 할 수 있는 콘센트를 제공한다.

Claims

플러그의 접지 단자와 연결되어 전기를 사용하는 기기에 흐르는 전자파를 제거하도록 하는 제1 및 제2 접지 콘센트 단자;

외부의 전원에서 공급된 교류 전기를 상기 플러그를 통하여 전기기기로 공급하고, 하나의 단자는 외부 전원의 중성선 또는 접지선 중 하나와 연결되는 제1 콘센트 단자와 제2 콘센트 단자;

상기 제1 콘센트 단자와 제2 콘센트 단자 중 어느 단자가 외부 전원의 접지선 또는 중성선과 연결되어 있는가를 확인하기 위한 것으로, 한쪽 단은 상기 제1 콘센트 단자와 연결되는 발광소자와 상기 발광 소자의 다른쪽 단과 연결되고 사람의 신체와 접촉되는 접촉 단자를 포함하는 접지 체크 회로; 및

플러그가 꽂혀 있지 않는 상태에서는 상기 제1 접지 콘센트 단자와 상기 제2 접지 콘센트 단자의 연결을 차단하고, 플러그가 꽂혀 있으면 상기 제1 접지 콘센트 단자와 상기 제2 접지 콘센트 단자를 연결하는 스위치

를 포함하는 콘센트.
제1항에 있어서,

한쪽 단이 상기 제1 접지 콘센트 단자 또는 제2 접지 콘센트 단자와 연결되고, 다른쪽 단은 상기 제1 콘센트 단자와 연결되는 차단용 캐패시터를 포함하여 단락전류의 크기를 제한하는 단락전류 차단회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트.
제2항에 있어서,

상기 차단용 캐패시터와 병렬로 연결되어 상기 차단용 캐패시터에 남아있는 전하는 제거하는 전하 제거용 저항을 더 포함하는 단락전류 차단회로를 특징으로하는 콘센트.
제1항에 있어서,

상기 접촉 단자를 통하여 상기 신체에 인가되는 전압의 크기를 제한하기 위한 보호용 저항을 더 포함하는 접지 체크 회로를 특징으로 하는 콘센트.
삭제
제1항에 있어서,

상기 제1 콘센트 단자와 제2 콘센트 단자와 연결된 구멍을 막고 있는 안전용 회전덮개;

상기 안전용 회전덮개가 회전하여 이동할 때, 상기 안전용 회전덮개의 위치를 원상태 복구시키는 지지용 스프링;

상기 안전용 회전덮개의 회전시 상기 콘센트 접지단자와 연결되는 접지단자 연결봉;

상기 안전용 회전덮개 회전시 상기 접지단자 연결봉과 상기 차단용 캐패시터의 한쪽 단을 전기적으로 연결하는 스프링 접촉단자; 및

상기 안전용 회전덮개의 회전시 상기 접지단자 연결봉과 상기 차단용 캐패시터를 전기적으로 연결하는 접지 스프링을 포함하는 스위치를 특징으로 하는 콘센트.
제1항 또는 제2항에 있어서,

복수 개의 제1 콘센트 단자들끼리 전기적으로 연결되고, 복수 개의 제2 콘센트 단자들끼리 연결되며 복수 개의 콘센트 접지단자끼리 연결되고, 상기 콘센트 접지단자에는 상기 차단용 캐패시터의 한쪽 단이 연결되고, 다른쪽 단은 상기 제1 콘센트 단자와 연결되며, 상기 접지 체크 회로의 한쪽 단이 상기 제1 콘센트 단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 콘센트.