KR20010070738A

KR20010070738A - 전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치

Info

Publication number: KR20010070738A
Application number: KR1020010031089A
Authority: KR
Inventors: 유충상
Original assignee: 유충상
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2001-07-27
Also published as: KR100395410B1

Abstract

본 발명은 전기매트에 내설되는 차폐판(shield board)을 이용한 유해전자파 자동 차폐(shield)장치에 관한 것으로, 전기매트를 사용할 때 1선 접지지역이나 중성 접지지역 등 배전방식이나 전원플러그를 바꿔 끼울 필요없이 핫선이 아닌 뉴트랄선이나 접지 또는 가상접지를 찾아 차폐판(shield board)과 자동으로 연결시켜 유해전자파를 차단하도록 한 것이다.

그 구성을 살펴보면, 2진 카운터의 클럭단자로 AC 60㎐의 클럭신호를 공급하는 클럭신호와, 2진 카운터로 상기 클럭신호를 공급하거나 또는 차단하는 스위치와, 상기 2진 카운터의 동작상태를 표시하는 표시부와, 클럭신호의 입력에 따라 링카운터하면서 상태신호를 출력하는 2진 카운터와, 상기 2진 카운터의 양단 출력이 전부 'H'이면 접지를 찾을 수 없는 조건이므로 2진 카운터를 리셋시켜 링카운터를 새로 하도록 하는 초기화부와, 2진 카운터부의 출력신호를 큰 세력의 신호로 증폭하는 드라이버와, 상기 2진 카운터부의 출력상태에 따라 AC1 전원이나 AC2 전원이나 접지선 또는 가상접지 중 하나의 접지원을 찾아 차폐판과 연결하는 전환부로 구성하여 차폐판의 접지(가상접지)를 자동으로 찾아주도록 한 것이다.

Description

전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치{Automatic shield device of noxious waves of electric mat}

본 발명은 전기매트에 내설되는 차폐판(shield board)을 이용한 유해전자파(有害電磁波) 자동 차폐(shield)장치에 관한 것으로, 상세하게는 전기매트를 사용할 때 1선 접지지역이나 중성 접지지역 등 배전방식에 구애됨이 없이 또한 전원플러그를 바꿔 끼울 필요없이 핫선이 아닌 뉴트랄선이나 접지선 또는 가상접지를 찾아 차폐판(shield board)과 자동으로 연결시켜 유해전자파를 차단하도록 한 고(高) 신뢰성의 유해전자파 자동 차폐장치를 제공하도록 한 것이다.

일반적으로 가정이나 영업소 등으로 공급되는 상용 교류전원은 감전의 위험으로부터 인체를 보호하기 위하여 뉴트랄선(Neutral-Line)과 핫선(Hot-Line) 이외에 별도의 접지선(Ground-Line)이 제공된다.

한편, 전기에너지를 이용하는 전기ㆍ전자제품들은 전기에너지에 의해 전계(電界) 및 자계(磁界)가 발생되고, 상기 전계에 의해 세력의 차이는 있지만 유해전자파가 각각 방출되면서 주변의 사물이나 생명체에 각종 해악을 끼치고 있다.

특히, 전기에너지의 열원을 이용하여 난방하는 전기매트의 경우 사용자가 그위에 눕거나 앉아서 사용하게되고, 또한 사용자의 체중이 전열판을 누르는 구조이므로 상기 전열판과 인체가 근접하게 된다. 따라서, 전계 및 다량의 유해전자파가 인체로 직접 유도되어 매우 해로운 작용을 하게된다.

상기 유해전자파를 억제하는 방편으로 전기매트를 제조할 때 전열판으로부터 다량 방출되는 유해전자파를 흡수하거나 중화시킬 수 있는 재질, 예컨데 옥ㆍ맥반석ㆍ숯 등의 보조품을 사용하고는 있으나 그 효과는 기대치 이하로 미미한 편이다.

따라서, 전기매트의 전열판 상부에 도전체로 된 연질의 차폐판, 이를테면 알루미늄 박(箔)이나 금속호일 또는 금속가루를 고정화시킨 시트류 또는 금속선을 촘촘히 엮은 차폐판 등을 설치한 다음 전원콘센트 및 전원플러그를 통하여 제공되는 접지선과 연결되도록 회로를 구성하여 전계 및 유해전자파의 차폐(Shield)를 달성하고 있다.

그러나 전원콘센트 및 전원플러그를 통하여 접지선(Ground wire)이 제공되는 경우에는 차폐판과 상기 접지선이 서로 연결되므로 유해전자파의 효과적인 차단이 달성되나, 전원콘센트나 전원플러그 또는 전원콘센트와 전원플러그 각각에 접지공사가 되어 있지 않거나 접지선과 연결되지 않는 경우에는 차폐회로가 단절되므로 유해전자파를 차단할 수 없게된다.

상기와 같이 접지선(그라운드 선)이 제 구실을 하지 못하거나 접지공사가 안된 경우를 대비하여 지면과 접지되는 뉴트랄선과 차폐판이 연결되도록 회로를 구성하고는 있으나, 전원콘센트나 전원플러그의 뉴트랄선이 명확히 구분되지 아니할 뿐 아니라, 설령 구분이 되더라도 사용 장소마다 뉴트랄선과 핫선이 바뀌어 배선되는경우가 많은 편이다.

이러한 경우 전원플러그의 방향을 바꾸어 접속하여야하는 불편이 있으므로 정확하고 안전한 사용방법이 못되며, 핫선이 차폐판과 연결되는 경우 오히려 감전이나 화재 및 전기매트의 고장으로 이어질 수 있는 위험성이 있다.

또한, 회로의 고장이나 또는 온도조절기를 전기매트 위에 올려놓은 상태에서 전열판으로부터 발생되는 전계의 영향을 받거나 금속으로 된 작업대나 책상의 금속 테두리 부분으로 유도되는 전계의 영향 등에 의해 뉴트랄선을 찾지 못하는 경우 뉴트랄선은 찾았으나 엉뚱한 전압의 간섭이나 영향으로 인하여 뉴트랄선을 찾은 것으로 오인하게 되므로 자동 전환이 이루어지지 않아 사용자가 오히려 유해전자파에 고스란히 노출되는 문제점이 있다.

또한, 온조 조절기에 손가락 등으로 터치할 수 있는 탐촉단자를 설치하여 인체가 터치되면 정전용량 변화로 뉴트랄선과 차폐판 또는 핫선과 차폐판의 연결상태를 비교 판단하여 뉴트랄선과 차폐판이 바로 연결되어 있으면 램프가 점등되게 한 구성의 확인장치도 있으나, 이는 사용자가 전기매트의 전원플러그를 전원콘센트에 꽂을 때마다 탐촉자를 손으로 직접 접촉시켜 램프의 점등상태를 확인해야하는 문제점이 있으며, 램프가 점등되지 아니하면 전원플러그를 반대방향으로 다시 꽂은 다음 신체의 일부분을 탐촉단자에 접촉시켜 재차 확인해야 하므로 절차가 번거로운 등의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전기매트를 사용할 때 1선 접지지역이나 중성 접지지역과같은 배전방식이나 전원플러그의 삽입 방향에 상관없이 뉴트랄선이나 접지 또는 가상접지를 자동으로 찾아 확실하게 차폐판(shield board)과 연결시켜주는 전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치(shield device)를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 2진 카운터의 클럭단자로 AC 60㎐의 클럭신호를 공급하는 클럭신호와, 2진 카운터로 상기 클럭신호를 공급하거나 또는 차단하는 스위치와, 클럭신호의 입력에 따라 링카운터하면서 상태신호를 출력하는 2진 카운터와, 상기 2진 카운터의 동작상태를 표시하는 표시부와, 상기 2진 카운터의 양단 출력이 전부 'H'이면 접지를 찾을 수 없는 조건이므로 2진 카운터를 리셋시켜 링카운터를 새로 하도록 하는 초기화부와, 2진 카운터부의 출력신호를 큰 세력의 신호로 증폭하는 드라이버와, 상기 2진 카운터부의 출력상태에 따라 AC1 전원이나 AC2 전원 또는 접지선 또는 가상접지 중 하나의 접지원을 찾아 차폐판과 연결하는 전환부로 구성된다.

또한, 차폐판의 일단에 표시부와 터치부를 직렬로 접속하여 차폐판이 핫전원에 접속된 경우 그라운드 전위를 갖는 인체를 터치부에 접촉시키면 전위차에 의해 표시부가 점등되게 함으로서 차폐판의 접지여부를 안전하고 쉽게 확인할 수 있도록 한다.

또한, 1선 접지지역이나 가상접지를 갖는 중성접지 지역 등 여타의 배전방식에 구애됨이 없이 차폐판이 자동으로 접지되게 하여 전원플러그를 바꿔 끼울 필요가 없도록 한다.

도 1 : 본 발명 유해전자파 자동 차폐장치의 회로 블럭도.

도 2 : 본 발명 유해전자파 자동 차폐장치의 다른 실시예 회로 블럭도.

도 3 : 본 발명 유해전자파 자동 차폐장치의 일 실시예 회로도.

도 4 : 본 발명 유해전자파 자동 차폐장치의 타임 챠트도.

도 5 : 본 발명에 적용할 수 있는 다양한 방식의 전원배전도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(10)--클럭신호부 (20)--스위치부

(30)--2진 카운터부 (40)(50)--드라이버부

(60)--전환부 (70)(110)--표시부

(80)--초기화부 (90)--AC1 전원

(100)--AC2 전원 (120)--터치부

(Q1~Q3)--트랜지스터 (R)--저항

(U1)--2진 카운터 (SB)--차폐판

(PB)--푸쉬스위치 (T)--터치단자

(PC1)(PC2)--포토커플러 (F)--퓨즈

(FR)--휴즈블저항 (C)--캐패시터

(D)--다이오드 (ZD)--제너다이오드

(NEON)--네온등 (NTC)--엔티씨 소자

(H)--전열판 (PP)--전원플러그

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 일 실시예의 회로블럭도로, 2진 카운터를 이용하여 도 5와 같은 여러가지 배전방식에 구애됨이 없이 AC1 전원이나 AC2 전원이나 접지선 또는 가상전비 중 하나의 접지원을 찾아 차폐판과 자동으로 연결시켜 주게된다.

회로블럭을 살펴보면, 2진 카운터부(30)의 클럭단자로 AC 60㎐의 클럭신호를 공급하는 클럭신호부(10)와, 2진 카운터부(30)로 상기 클럭신호를 공급하거나 또는 차단하는 스위치부(20)와, 클럭신호의 입력에 따라 링(RING) 카운터하면서 상태 신호를 출력하는 2진 카운터부(30)와, 상기 2진 카운터부(30)의 동작 상태를 표시하는 표시부(70)와, 상기 2진 카운터부(30)의 양단 출력이 전부 'H'이면 접지를 찾을 수 없는 조건이므로 2진 카운터부(30)를 리셋시켜 링 카운터를 새로 하도록 하는 초기화부(80)와, 2진 카운터부(30)의 출력신호를 큰 세력의 신호로 증폭하는 드라이버부(40)(50)와, 상기 2진 카운터부(30)의 출력상태에 따라 AC1 전원(90)이나 AC2 전원(100)이나 접지선 또는 가상접지 중 하나의 접지원을 찾아 차폐판(SB)과 연결하는 전환부(60)로 구성된다.

상기 차폐판(SB)은 전기매트의 전열판(H) 상부 또는 상/하부에 위치하면서 방출되는 유해전자파를 차폐하게 된다.

도 2는 차폐판(SB)의 접지여부를 확인할 수 있도록 한 본 발명 다른 실시예의 회로블럭도로, 차폐판(SB)의 일단에 표시부(110)와 터치부(120)를 직렬로 접속하여 차폐판(SB)이 핫전원에 접속된 경우 그라운드 전위를 갖는 인체를 상기 터치부(120)에 접촉시키면 전위차에 의해 표시부(110)가 점등되게 함으로서 차폐판(SB)이 접지안 된 것을 확인할 수 있도록 한 것이다.

도 3은 본 발명 일 실시예의 상세 회로도로, 복수 개의 단자를 갖는 전원플러그(PP)에 접지선(GND)과 AC1 전원선과 AC2 전원선이 각각 연결되며, AC1 전원선과 AC2 전원선에는 온도설정부를 갖는 온도제어부와 전열판(H)이 접속되어 사용자가 원하는 온도로 전기매트의 온도를 조절할 수 있게되며, 접지선(GND)에는 휴즈블 저항(FR)을 통하여 차폐판(SB)이 접속된다.

상기 전열판(H)과 차폐판(SB)은 전기매트에 내설되며, 전기매트의 내부 일측에 설치되는 온도감지기는 온도제어부에 접속되어 전기매트의 발열온도가 설정된 온도로 항온 유지되며, AC2 전원선과 온도제어부 사이에는 퓨즈(F)가 직렬로 접속되고, AC1 전원선과 온도제어부 사이에는 온도설정을 겸하는 스위치(SW)가 접속된다.

그리고, AC1, AC2 전원단자에는 캐패시터(C2)(C7)(C8)와 엔티씨 소자(NTC)와 정류용 다이오드(D1)(D2)와 제너다이오드(ZD)로 구성되는 감압 정전압부를 이용하여 본 발명 전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치로 동작전원을 공급하게된다.

또한, AC1 전원단자와 포토커플러(PC1)의 수광소자 사이에 저항(R13)(R14)과 캐패시터(C9)로 구성되는 전류제한회로를 접속하고, AC2 전원단자와 포토커플러(PC2)의 수광소자 사이에 저항(R15)(R16)과 캐패시터(C6)로 구성되는 전류제한회로 회로를 접속하고, 전원스위치(SW)가 접속된 상기 AC1 단자에 풀업저항(R12)을 갖는 동작표시등(D4)을 접속하여 본 발명 유해전자파 자동 차폐장치의 동작상태가 표시되도록 한다.

상기 포토커플러(PC1)(PC2)의 수광소자 부분에 접속되는 저항(R13)(R14)(R15)(R16)과 캐패시터(C6)(C9)로 구성되는 전류제한회로는 포토커플러(PC1)(PC2)를 중심으로 대칭회로를 구성하게 되며, 전류를 제한 함으로서 만약 땀이나 수분에 의해 차폐판(SB)이 인체와 전기적으로 연결될 때(누전이나 감전) AC1 전원과 AC2 전원이 제한되어 흐르도록 함으로서 인체를 보호하게 된다.

또한, 상기 전류제한회로는 포토커플러(PC1)(PC2)의 수광소자 양단으로 AC1 전원과 AC2 전원이 각각 인가되므로 포토커플러(PC1)(PC2)가 동시에 턴 온되는 경우 단락(Short)을 방지하게 된다.

한편, AC2 전원단자와 2진 카운터(링 커운터:U1)의 클럭단자(CK)에 전류제한저항(R7)과 푸쉬스위치(PB)를 접속하여, 푸쉬스위치(PB)를 눌러 온(ON)한 경우 60㎐의 클럭신호가 상기 2진 카운터(U1)의 클러단자(CK)로 입력되어 링 카운터 되도록 하고, 상기 2진 카운터(링 커운터:U1)의 클럭단자(CK)에 캐패시터(C1)와 저항(R6)으로 구성되는 안정화 회로를 접속한다.

상기 2진 카운터(U1)의 리셋단자(RES)와 출력단자(Q6)에 저항(R1)을 접속하고, 2진 카운터(U1)의 리셋단자(RES)와 출력단자(Q7) 사이에 다이오드(D3)를 접속하되 다이오드(D3)의 애노드를 2진 카운터(U1)의 출력단자(Q7)에 접속하여 리셋(Reset)회로를 구성하도록 한다.

상기 리셋회로는 2진 카운터(U1) 양단 출력(Q6)(Q7)이 전부 'H'이면 접지전원을 찾을 수 없는 조건이므로 이 때 2진 카운터(U1)가 리셋되어 새로운 카운터를하게 된다.

2진 카운터(U1)의 출력단자(Q4)에 트랜지스터(Q3)와 저항(R9)(R10)(R11)과 캐패시터(C3)(C4)와 표시등(D5)으로 구성되는 카운터 표시수단을 접속한다.

상기 표시수단은 사용자가 차폐여부를 확인하기 위하여 누르게 되는 푸쉬스위치(PB)가 오프(OFF)되어 2진 카운터(U1)의 출력이 'H' 또는 'L' 상태로 멈출 때 캐패시터(C4)가 충전되면 표시등(D5)이 소등되므로 트랜지스터(Q3)로부터 DC 출력이 입력되더라도 캐패시터(C4)가 충전되는 기간동안만 표시등(D5)이 점등되어 카운터 상태를 표시하게된다.

전원플러그(PP)의 접지단자(GND)에는 휴즈블저항(FR)과 네온등(NEON)과 전류제한저항(R8)과 터치전극(T)을 직렬로 접속하고, 휴즈블저항(FR)과 네온등(NEON) 사이에 차폐판(SB)과 포토커플러(PC1)(PC2)의 출력단을 각각 접속한다.

상기 휴즈블 저항(FR)은 차폐판(SB)과 핫선이 연결된 경우 전류를 제한하고 차폐판(SB)를 통한 감전이나 감전에 준하는 사태 또는 전열판(H)과 차폐판(S)이 단락(short)되면 접지선을 단절시키는 안전회로의 역활을 다하게 된다.

즉, 전원플러그(PP)의 접지단자(GND)에 접속된 휴즈블저항(FR)은 이웃하는 전열판(H)의 피복이 벗겨져 절연이 파괴되는 등의 원인으로 차폐판(SB)과 전열판(H)이 단락(short)되는 경우 화재와 누전 및 감전 등의 위험이 있으므로, 이러한 경우 상기 휴즈블저항(FR)이 융단되면서 전기매트와 온도제어부의 회로를 보호하게된다.

본 발명 전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치는 AC1, AC2 전원중 그라운드되는 선을 찾아 차폐판(SB)를 접지시키거나 그렇지 않는 경우 접지선이나 가상접지로 접지하게 된다.

예를 들어, AC1 전원이 접지되어 있는 그라운드 상태인 경우 포토커플러(PC1)가 온(ON)되고 차폐판(SB)은 AC1 전원과 연결되어 접지된다.

그리고 AC2 전원이 접지되어 있으면 포토커플러(PC2)가 온(ON)되면서 차폐판(SB)과 AC2 전원이 연결되므로 차폐판(SB)이 그라운드 전위로 되어 유해전자파를 차단하게되고, AC1, AC2 전원으로도 접지를 못 찾은 경우 가상의 접지를 찾아 접지하게 된다.

그리고, 2진 카운터(또는 ring counter : U1)의 클럭단자(CK)로 AC 전원에 의한 60㎐의 클럭신호가 입력되면 링(ring) 카운터가 시작되면서 2진 카운터(U1)의 출력 단자로 각각의 상태 신호가 출력된다.

그리고, 차폐판(SB)이 AC 전원의 핫 라인(Hot Line)에 연결되어 있더라도 2진 카운터(U1)와 포토커플러(PC1)(PC2)에 의해 차폐판(SB)이 자동으로 그라운드 접지된다.

본 발명에서 차폐판(SB)이 접지되어 있는 상태에서는 터치단자(T)에 인체를 접촉시키더라도 네온등(NEON)을 점등시킬 만한 전위차가 발생되지 아니하므로 네온등(NEON)이 점등되지 않게된다.

아래 표 1은 2진 카운터(U1)의 출력 조건표이며, 도 4는 2진 카운터(U1)의 출력 파형도이다.

아래 표 1의 4행정 처럼 2진 카운터(U1)의 Q6, Q7 단자 출력이 각각 'H' 상태인 경우 그라운드, 접지, 가상접지, 뉴트랄선 등을 찾을 수 없는 불필요 조건이므로 2진 카운터(U1)를 초기화시키도록 한다.

상기 리셋회로는 2진 카운터(U1)의 리셋단자(RES)와 2진 카운터(U1)의 출력단자(Q6)(Q7)에 각각 접속된 저항(R1)과 다이오드(D3)로 구성되며, 2진 카운터(U1)의 출력단자(Q6)(Q7)가 각각 'H' 상태인 경우 2진 카운터(U1)의 리셋단자(RES)가 'H'로 되면서 초기화 된다.

(표 1) 2진 카운터의 출력상태 조건표.

	2진 카운터(U1)의 Q6	2진 카운터(U2)의 Q7	기 타
1 행정	H	L	AC2 전원과 연결됨(1선접지)
2 행정	L	H	AC1 전원과 연결됨(1선접지)
3 행정	L	L	AC1, AC2 전원과 연결됨(가상접지)
4 행정	H	H	2진 카운터를 RESET 시킴

한편, 인체는 주변 전위인 그라운드 전위와 비슷하거나 같은 전위를 갖게 되므로 인체전위를 그라운드 전위로 보았을 때 차폐판(SB)에 핫(HOT) 전원이 인가된 경우, 그라운드 전위를 갖는 인체의 손으로 터치전극(T)을 터치하게 되면 네온등(NEON)의 양단으로 전위차가 발생되어 전류가 흐르게 된다.

따라서, 네온등(NEON)이 점등되므로 차폐판(SB)으로 핫전원이 인가되는 것을 쉽게 인지할 수 있으며, 이러한 경우 푸쉬스위치(PB)를 누르게 되면 2진 카운터(U1)의 클러단자(CK)로 AC 60㎐의 클럭신호가 입력되어 카운터가 시작되며 상기 2진 카운터(U1)의 출력단자(Q6)(Q7)로 카운터에 따른 'H' 또는 'L' 액티브 상태의 신호가 출력된다.

즉, 2진 카운터(U1)의 출력(Q6)으로 'H'가 출력되고, 2진 카운터(U1)의 출력(Q7)으로 'L'가 출력되는 경우 트랜지스터(Q2)가 턴 온(turn on)되므로 포토커플러(PC2)가 턴 온 된다.

따라서, AC2 전원이 저항(R16)(R15)과 캐패시터(C6)와 포토커플러(PC2)의 수광부를 통하여 차폐판(SB)과 연결되므로 차폐판(SB)이 접지된다.

차폐판(SB)이 접지되어 있는 상기 상태에서는 터치단자(T)에 인체를 접촉시키더라도 네온등(NEON)을 점등시킬 만한 전위차가 발생되지 아니하므로 네온등(NEON)이 점등되지 않게되며, 이러한 상태에서 누르고 있던 푸쉬스위치(PB)를 놓게되면(OFF) 2진 카운터(U1)로 공급되던 클럭신호의 공급이 차단되고 카운터가 중지된다.

따라서, 2진 카운터(U1)의 출력상태가 그대로 유지되므로 차폐판(SB)의 접지가 지속적으로 유지된다.

또한, 2진 카운터(U1)의 출력(Q6)으로 'L'가 출력되고, 2진 카운터(U1)의 출력(Q7)로 'H'가 출력되는 경우 트랜지스터(Q1)가 턴 온(turn on)되므로 포토커플러(PC1)가 턴 온 된다.

따라서, AC1 전원이 저항(R13)(R14)과 캐패시터(C9)와 포토커플러(PC1)의 수광부를 통하여 차폐판(SB)과 연결되므로 차폐판(SB)이 접지되며, 이러한 상태에서 상기처럼 누르고 있던 푸쉬스위치(PB)를 놓게되면(OFF) 2진 카운터(U1)로 공급되던 클럭신호의 공급이 차단되고 카운터가 중지되며 2진 카운터(U1)의 출력상태가 그대로 유지되므로 차폐판(SB)의 접지가 지속 유지된다.

또한, AC1 전원과 AC2 전원으로 접지를 찾을 수 없는 경우 2진 카운터(U1)의 출력(Q6)으로 'L'가 출력되고, 2진 카운터(U1)의 출력(Q7)로도 'L'가 출력되며, 이때 2개의 트랜지스터(Q1)(Q2)가 동시에 턴 온(turn on)되므로 2개의 포토커플러(PC1)(PC2)도 동시에 턴 온 된다.

따라서, AC1 전원은 저항(R13)(R14)과 캐패시터(C9)와 포토커플러(PC1)의 수광부를 통하여 차폐판(SB)과 연결되고 AC2 전원은 저항(R16)(R15)과 캐패시터(C6)와 포토커플러(PC2)의 수광부를 통하여 차폐판(SB)과 연결된다.

이 때 상기 차폐판(SB)은 포토커플러(PC1)(PC2)의 중간지점과 연결되어 있으므로 동일전위가 되어 가상 접지되므로 차폐판(SB)의 접지(가상 그라운드)가 달성되며, 상기처럼 누르고 있던 푸쉬스위치(PB)를 놓게되면(OFF) 2진 카운터(U1)로 공급되던 클럭신호의 공급이 차단되고 카운터가 중지되며 2진 카운터(U1)의 출력상태가 그대로 유지되므로 포토커플러(PC1)(PC2)가 턴 온 상태가 지속적으로 유지되며, 차폐판(SB)의 접지 또한 지속적으로 유지된다.

상기의 경우 포토커플러(PC1)에 접속된 저항(R13)(R14) 및 캐패시터(C9)와 또 다른 포토커플러(PC2)에 접속된 저항(R15)(R16) 및 캐패시터(C6)는 동일 시정수를 갖도록 함으로서 포토커플러(PC1)(PC2)의 양단으로 AC1, AC2 전원이 인가되는 경우 포토커플러(PC1)(PC2)의 수광소자가 접속되는 지점이 1/2 전위인 가상 그라운드 전위가 되고 이에 접속된 차폐판(SB)은 가상적으로 접지되어 유해전자파가 차단된다.

또한, 상기 포토커플러(PC1)(PC2)의 수광소자 부분에 접속되는 저항(R13)(R14)(R15)(R16)과 캐패시터(C6)(C9)는 포토커플러(PC1)(PC2)를 중심으로 대칭회로를 구성하게 되며, 전류를 제한 함으로서 만약 땀이나 수분에 의해차폐판(SB)이 인체와 전기적으로 연결될 때(누전이나 감전) AC1 전원과 AC2 전원을 제한하게 되므로 인체를 보호하게 되며, 포토커플러(PC1)(PC2)의 수광소자 양단으로 AC1 전원과 AC2 전원이 각각 인가되므로 포토커플러(PC1)(PC2)가 동시에 턴 온되는 경우 단락(Short)을 방지하게 된다.

물론, 본 발명에서 전원플러그(PP)에 AC1, AC2 전원단자 이외에 별도의 접지단자(GND)가 있고, 상기 전원플러그(PP)가 결합되는 콘센트 부분에도 접지단자가 있는 경우에는 상기 접지단자(GND)를 통하여 차폐판(SB)의 접지가 자동으로 이루어지게진다.

또한, 2진 카운터(U1)의 출력(Q6)으로 'H'가 출력되고, 2진 카운터(U1)의 출력(Q7)으로 'H'가 출력되는 경우 접지선, 가상접지선, 뉴트랄선 등을 찾을 수 없는 상태이므로, 저항(R1)과 다이오드(D3)로 구성된 리셋회로에 의해 2진 카운터(U1)의 리셋단자(RES)가 'H'상태로 되면서 초기화 된다.

그리고, 트랜지스터(Q1)(Q2)와 포토커플러(PC1)(PC2)가 턴 오프(turn off) 상태를 각각 유지하게 되므로 차폐판(SB)으로는 영향을 주지 못하며, 차폐판(SB)은 접지단자(GND)에 접속되므로 접지상태가 지속 유지된다.

본 발명에서 포토커플러(PC1)(PC2)는 신호를 전달하면서 전기적인 절연을 달성하게 되며, 물론 포토커플러(PC1)(PC2) 대신 릴레이(relay) 등을 사용하여 신호는 전달하면서 전기절연은 달성할 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 본 발명은 1선 전원접지 지역 또는 중성 전원접지 지역, 예컨데 도 5와 같이 단상 2선식배선지역, 단상 3선식배선지역, 3상 3선식(Y)배선지역, 3상 3선식(△)배선지역, 3상 4선식(Y)배선지역, 3상 4선식(△)배선지역 등 배선방식에 구애됨이 없이 대부분의 전원(전원지역)에 사용하더라도 각 배선방식의 뉴트랄선이나 접지(G) 또는 가상접지(G)가 차폐판(SB)과 자동으로 연결되어 차폐판(SB)의 접지가 달성된다.

본 발명에서 터치단자(T)와 푸쉬스위치(PB)을 일체형으로 구성할 수 있다. 즉, 금속과 같은 도전체로 구성된 터치단자(T)를 푸쉬스위치(PB)의 푸쉬버턴으로 사용하고, 상기 터치단자(T)를 푸쉬스위치(PB)는 전기적으로 절연하면 될 것이다.

본 발명에서 터치단자(T)로는 상기 터치단자(T)에 접속된 전류제한저항(R8)과 네온등(NEON)에 의해 미미한 전류가 흐르게 되므로 사용자의 감전 등이 방지된다.

본 발명에서 전기매트를 사용하는 장소에 다행히 접지공사가 되어 있어서 접지선(GND)이 대지(Earth)와 연결되는 경우 차폐판(SB)이 휴즈블 저항(FR)을 경유하여 대지와 바로 접지되므로 자동절환이 불필요하며, 전원콘센트에 결합된 전원플러그(PP)를 바꿔 끼울 필요도 없다.

본 발명에서 일부의 표시등은 저전력 고휘도의 발광다이오드(LED)를 사용함이 바람직하다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 전기매트에 적용하여 유해전자파를 차단하는 것으로 예를 들었으나 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

이상과 같이 본 발명은 기존 슬라이드 스위치로 전환하는 번거로움이 없으며, 전자적으로 터치와 버턴을 이용하여 접지원을 자동으로 찾아 연결하게 되므로 사용이 간편한 효과가 있다.

또한, 어떤 전원지역에도 사용할 수 있으며 응답속도가 빠르고 신뢰성이 매우 높고 안전성이 우수한 효과가 있다.

Claims

차폐판을 갖는 전기매트의 유해전자파 차폐장치에 있어서, 2진 카운터의 클럭단자로 AC 60㎐의 클럭신호를 공급하는 클럭신호와, 2진 카운터로 상기 클럭신호를 공급하거나 또는 차단하는 스위치부와, 클럭신호의 입력에 의해 카운터하면서 상태신호를 출력하는 2진 카운터와, 상기 2진 카운터의 동작 상태를 표시하는 표시부와, 상기 2진 카운터의 양단 출력이 전부 'H'이면 2진 카운터를 리셋시키는 초기화부와, 2진 카운터부의 출력신호를 증폭하는 드라이버와, 상기 2진 카운터의 출력상태에 따라 AC1 전원ㆍAC2 전원ㆍ접지선ㆍ가상접지 중 적어도 하나의 접지원을 찾아 차폐판과 연결하는 전환부로 구성하여서 된 전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치.
제 1 항에 있어서, 차폐판의 일단에 표시부와 터치부를 직렬로 접속하여서 된 전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 2진 카운터의 클럭신호 입력단자에 클럭신호의 입력여부를 제어할 수 있는 수단을 접속하고, 2진 카운터의 두 출력에 AC1 전원과 AC2 전원이 각각 공급되는 포토커플러를 각각 접속하여 AC1 전원ㆍAC2 전원ㆍ접지선ㆍ가상접지 중 적어도 하나의 접지원을 찾아 차폐판과 연결하는 전환부로 구성하여서 된 전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치.
차폐판을 갖는 전기매트의 유해전자파 차폐장치에 있어서, AC1, AC2 전원단자에 캐패시터(C2)(C7)(C8)와 엔티씨 소자(NTC)와 정류 다이오드(D1)(D2)와 제너다이오드(ZD)로 구성되는 감압 정전압부를 접속하고, AC1 전원단자와 포토커플러(PC1)의 수광소자 사이에 저항(R13)(R14)과 캐패시터(C9)로 구성되는 전류제한 겸 바이어스 회로를 접속하고, AC2 전원단자와 포토커플러(PC2)의 수광소자 사이에 저항(R15)(R16)과 캐패시터(C6)로 구성되는 전류제한 겸 바이어스 회로를 접속하고, AC2 전원단자와 2진 카운터(U1)의 클럭단자(CK)에 전류제한저항(R7)과 푸쉬스위치(PB)를 접속하고, 상기 2진 카운터(U1)의 클럭단자(CK)에 캐패시터(C1)와 저항(R6)을 접속하고, 2진 카운터(U1)의 리셋단자(RES)와 출력단자(Q6)에 저항(R1)을 접속하고, 2진 카운터(U1)의 리셋단자(RES)와 출력단자(Q7) 사이에 다이오드(D3)를 접속하고, 접지단자(GND)에 휴즈블저항(FR)과 네온등(NEON)과 전류제한저항(R8)과 터치전극(T)을 직렬로 접속하고, 휴즈블저항(FR)과 네온등(NEON) 사이에 차폐판(SB)과 포토커플러(PC1)(PC2)의 출력단을 접속하고, 2진 카운터(U1)의 출력단자(Q6)에 저항(R3)(R5)과 트랜지스터(Q1)로 구성되는 드라이브를 접속하고, 상기 드라이브의 출력에 포토커플러(PC1)의 투광소자를 접속하고, 2진 카운터(U1)의 출력단자(Q7)에 저항(R2)(R4)과 트랜지스터(Q2)로 구성되는 드라이브를 접속하고, 상기 드라이브의 출력에 포토커플러(PC2)의 투광소자를 접속하여서 된 전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치.
제 4 항에 있어서, 포토커플러(PC1)에 접속되는 저항(R13)(R14) 및 캐패시터(C9)와 또 다른 포토커플러(PC2)에 접속되는 저항(R15)(R16) 및 캐패시터(C6)는 동일 시정수를 갖도록 함을 특징으로 하는 전기매트의 유해전자파 자동 차폐장치.
제 4 항에 있어서, 2진 카운터(U1)의 출력단자(Q4)에 트랜지스터(Q3)와 저항(R9)(R10)(R11)과 캐패시터(C3)(C4)와 표시등(D5)으로 구성되는 카운터 표시수단을 접속하여서 된 전기매트의유해전자파 자동 차폐장치.