KR20080037853A - Shoes for sensing and warning an electric leakage - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 누전 감지 및 경보 신발의 누전 감지 경보부의 구성을 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a ground fault detection alarm unit of a ground fault detection and warning shoe according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 누전 감지 경보부를 갖는 누전 감지 및 경보 신발의 일 예를 보여주는 예시도이다.FIG. 2 is an exemplary view illustrating an example of a ground fault detection and alert shoe having a ground fault detection alarm of FIG. 1.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *Description of the main parts of the drawing
10 : 밑창 12 : 절연 및 충격 흡수층10: outsole 12: insulation and shock absorbing layer
14 : 중간층 16 : 바닥층14
18 : 바닥면 20 : 덮개18: bottom surface 20: cover
22 : 외부 24 : 뒤축22: outside 24: heel
26 : 출입구 30 : 누전 감지 경보부26: doorway 30: earth leakage detection alarm unit
40 : 누전 검출부 42 : 측정 전극40: earth leakage detector 42: measuring electrode
44 : 제로 전위층 46 : 검출기44: zero potential layer 46: detector
50 : 판단부 60 : 경보부50: judgment unit 60: alarm unit
70 : 방전부 72 : 보호기70: discharge portion 72: protector
74 : 방전 전극 80 : 전원 공급부74: discharge electrode 80: power supply
100 : 누전 감지 및 경보 신발100: short circuit detection and alarm shoes
본 발명은 신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보행 중 발생되는 누전에 따른 감전 사고를 방지하고 이를 경보하는 누전 감지 및 경보 신발에 관한 것이다.The present invention relates to a shoe, and more particularly, to a ground fault detection and warning shoe that prevents and alerts to an electric shock accident caused by a short circuit occurring during walking.
습도가 높은 장마철이나 비오는 날 맨 홀, 전봇대, 가로등의 부근에서 보행 중 누전에 따른 감전 사고가 종종 발생되고 있다. 그리고 산업 현장에서도 누전에 따른 감전 사고가 빈번하게 발생하고 있는 실정이다. 감전 사고는 전기 도전성 물질 예컨대 물이나 금속이 형성된 바닥면에 누전이 발생되고, 이를 인지하지 못하고 이곳을 보행하는 보행자에게 발생된다.Electric shocks are often caused by short circuits during walking in high humidity or rainy days, near manholes, power poles, and streetlights. In addition, in the industrial field, electric shock accidents are frequently occurring due to short circuits. Electric shock accidents occur in the ground surface of the electrically conductive material such as water or metal is formed, the pedestrians walking there is not aware of this.
이와 같은 누전에 따른 감전 사고는 예고 없이 발생되고, 감전 사고의 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 없기 때문에, 추가적인 감전 사고가 발생될 확률이 높다.Electric shock accidents caused by such a short circuit occurs without notice, and it is highly likely that an additional electric shock accident will occur because it is not easy to visually check whether the electric shock accident occurs.
따라서, 본 발명의 목적은 보행 중 발생되는 감전 사고의 발생을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to be able to prevent the occurrence of an electric shock accident during walking.
본 발명의 다른 목적은 보행을 통하여 누전 여부를 감지하고 이를 경보하여 추가적인 감전 사고를 방지할 수 있는 누전 감지 및 경보 신발을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a ground fault detection and alarm shoes that can detect the presence of a short circuit through the walk and to alert the user to prevent additional electric shock.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 발을 지지하는 절연성의 밑창과, 밑창의 외곽을 둘러싸며 밑창에 지지된 발을 보호하고, 발이 출입할 수 있는 출입구가 형성된 절연성의 덮개와, 밑창과 덮개에 설치되어 누전을 감지하고 경보하는 누전 감지 경보부를 포함하는 누전 감지 및 경보 신발을 제공한다. 이때 누전 감지 경보는 누전 검출부, 판단부, 경보부 및 방전부를 포함하여 구성된다. 누전 검출부는 밑창의 바닥면에 접촉되는 물체의 누전 여부를 감지하여 누전 전류값을 검출한다. 판단부는 검출된 누전 전류값이 설정된 감전 전류값을 초과하는 지의 여부를 판단하고, 초과하는 경우 감전 경보 신호를 출력한다. 경보부는 판단부로부터 출력된 감전 경보 신호를 전송받아 경보한다. 그리고 방전부는 검출된 누전 전류를 방전시킨다.In order to achieve the above object, the present invention provides an insulated sole for supporting the foot, the outer cover surrounding the sole of the sole and protecting the foot supported by the sole, an insulating cover formed with an entrance through which the foot can enter, and the sole and the cover It is installed in to provide a ground fault detection and alarm shoes including a ground fault detection alarm unit for detecting and alerting a ground fault. In this case, the ground fault detection alarm includes a ground fault detection unit, a determination unit, an alarm unit, and a discharge unit. The ground fault detection unit detects a ground fault current by detecting whether an object is in contact with the bottom surface of the sole. The determination unit determines whether the detected electric leakage current value exceeds the set electric shock current value, and if it exceeds, outputs an electric shock alarm signal. The alarm unit alarms by receiving an electric shock alarm signal output from the determination unit. The discharge unit discharges the detected leakage current.
본 발명에 따른 누전 감지 및 경보 신발에 있어서, 밑창은 발을 지지하며 감전을 방지하는 절연 및 충격 흡수층과, 절연 및 충격 흡수층 아래에 형성된 중간층과, 중간층 아래에 형성되어 방수 및 충격을 완화하며, 바닥면을 갖는 바닥층을 포함하여 구성된다.In the short-circuit detection and alarm shoes according to the present invention, the sole is an insulating and shock absorbing layer to support the foot and prevent electric shock, an intermediate layer formed below the insulating and shock absorbing layer, and formed under the intermediate layer to mitigate waterproofing and impact, And a bottom layer having a bottom surface.
본 발명에 따른 누전 감지 및 경보 신발에 있어서, 덮개는 밑창에 지지된 발의 앞쪽 부분 대응되는 밑창의 외곽을 둘러싸는 외피와, 발뒤축에 대응되는 밑창의 외곽 부분과 외피를 연결하는 뒤축을 포함하여 구성된다.In the short-circuit detection and alarm shoes according to the present invention, the cover comprises an outer shell surrounding the outer portion of the sole corresponding to the front portion of the foot supported by the sole, and a heel connecting the outer portion of the sole corresponding to the heel of the foot and the outer shell connecting the outer shell. do.
본 발명에 따른 누전 감지 및 경보 신발에 있어서, 누전 검출부는 절연 및 충격 흡수층과 중간층 사이에 형성되어 제로 전위를 형성하는 제로 전위층과, 바닥 층의 바닥면으로 돌출된 복수개의 측정 전극과, 중간층에 내설되며, 측정 전극과 제로 전위층의 전위차로부터 누설 전류값을 검출하는 검출기를 포함하여 구성된다.In the ground fault detection and alarm shoe according to the present invention, the ground fault detection unit is formed between the insulation and shock absorbing layer and the intermediate layer to form a zero potential, a plurality of measuring electrodes protruding to the bottom surface of the bottom layer, and the intermediate layer. And a detector for detecting a leakage current value from the potential difference between the measurement electrode and the zero potential layer.
본 발명에 따른 누전 감지 및 경보 신발에 있어서, 판단부는 중간층에 내설되며, 검출기와 함께 원 칩으로 형성된다.In the short-circuit detection and alarm shoe according to the present invention, the determination unit is built in the middle layer, and is formed in one chip together with the detector.
본 발명에 따른 누전 감지 및 경보 신발에 있어서, 경보부는 경보음을 출력하는 스피커, 빛을 발광하는 발광기를 포함한다.In the ground fault detection and alarm shoe according to the present invention, the alarm unit includes a speaker for outputting an alarm sound and a light emitter for emitting light.
본 발명에 따른 누전 감지 및 경보 신발에 있어서, 방전부는 뒤축에 근접한 중간층에 내설되며, 검출된 누전 전류를 충전하는 보호기와, 보호기와 연결되고 바닥층의 바닥면으로 돌출되어 보호기에 충전된 전류를 지면으로 방전시키는 복수개의 방전 전극을 포함하여 구성된다.In the ground fault detection and alarm shoe according to the present invention, the discharge portion is built in the intermediate layer proximate to the rear axle, the protector for charging the detected short circuit current, connected to the protector and protrudes to the bottom surface of the bottom layer to ground the current charged in the protector. It comprises a plurality of discharge electrodes discharged by the.
이때 방전 전극은 뒤축에 가까운 상기 바닥층에 설치되고, 측정 전극은 방전 전극의 반대편의 바닥층에 설치될 수 있다.In this case, the discharge electrode may be installed in the bottom layer close to the rear axis, and the measurement electrode may be installed in the bottom layer opposite to the discharge electrode.
그리고 본 발명에 따른 누전 감지 및 경보 신발은 뒤축에 설치되어 경보부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하여 구성된다.And the ground fault detection and alarm shoes according to the invention is installed on the rear axle further comprises a power supply for supplying power to the alarm unit.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 누전 감지 및 경보 신발의 누전 감지 경보부(30)의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 2는 도 1의 누전 감지 경보부(30)를 갖는 누전 감지 및 경보 신발(100)의 일 예를 보여주는 예시도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a ground fault
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 누전 감지 및 경보 신발(100)은 밑창(10), 덮개(20) 및 누전 감지 경보부(30)를 포함하여 구성된다. 밑창(10)은 발을 지지하며 복수의 층으로 형성된다. 덮개(20)는 밑창(10)의 외곽을 둘러싸며 밑창(10)에 지지된 발을 보호하고, 발이 출입할 수 있는 출입구(26)가 형성되어 있다. 이때 밑창(10)과 덮개(20)는 발 삽입 공간(28)을 형성하며, 발은 출입구(26)를 통하여 발 삽입 공간(28)이 삽입될 수 있다. 밑창(10)과 덮개(20)는 보행 중 감전을 방지하기 위해서, 절연성 소재로 제조된다. 그리고 누전 감지 경보부(30)는 밑창(10)과 덮개(20)에 설치되어 누전을 감지 및 경보하고, 감전을 방지한다.1 and 2, the ground fault detecting and warning
본 실시예에 따른 누전 감지 경보부(30)는 누전 검출부(40), 판단부(50), 경보부(60), 방전부(70) 및 전원 공급부(80)를 포함하여 구성된다. 누전 검출부(40)는 밑창(10)의 바닥면(18)에 접촉되는 물체의 누전 여부를 감지하여 누전 전류값을 검출한다. 판단부(50)는 검출된 누전 전류값이 설정된 감전 전류값을 초과하는 지의 여부를 판단하고, 초과하는 경우 감전 경보 신호를 출력한다. 경보부(60)는 판단부(50)로부터 출력된 감전 경보 신호를 전송받아 경보한다. 방전부(70)는 검출된 누전 전류를 방전시킨다. 그리고 전원 공급부(80)는 감전 경보 신호가 경보부(60)에 입력되는 경우, 경보부(60)를 동작시킬 때 필요한 전원을 공급한다.The electric leakage detecting
한편 본 실시예에 따른 누전 감지 및 경보 신발(100)로서 목이 없는 운동화를 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 목이 있는 운동화, 부츠 형태로도 구현이 가능함은 물론이다.On the other hand as a short-circuit detection and
본 실시예에 따른 누전 감지 및 경보 신발(100)에 대해서 구체적으로 설명하 면 다음과 같다.The electrical leak detection and
밑창(10)은 최상부의 절연 및 충격 흡수층(12), 중간층(14) 및 바닥층(16)의 3층 구조를 갖는다. 절연 및 충격 흡수층(12)은 발을 지지하며 감전을 방지하는 절연 소재로 제조된다. 중간층(14)은 절연 및 충격 흡수층(14) 아래에 형성된다. 그리고 바닥층(16)은 중간층(14) 아래에 형성되어 방수 및 충격을 완화하며, 바닥면(18)을 갖는다.The sole 10 has a three-layer structure of an uppermost insulating and
덮개(20)는 외피(22)와 뒤축(24)을 포함하여 구성된다. 외피(22)는 밑창(10)에 지지된 발의 앞쪽 부분에 대응되는 밑창(10)의 외곽을 둘러싼다. 뒤축(24)은 발뒤축에 대응되는 밑창(10)의 외곽 부분과 외피(22)를 연결한다. 물론 덮개(20) 또한 감전을 방지할 수 있는 절연 소재로 제조된다.The
누전 검출부(40)는 제로 전위층(44), 측정 전극(42) 및 검출기(46)를 포함하여 구성된다. 제로 전위층(44)은 절연 및 충격 흡수층(12)과 중간층(14) 사이에 형성되어 제로 전위를 형성한다. 복수개의 측정 전극(42)은 바닥층(16)의 바닥면(18)으로 돌출되게 설치된다. 그리고 검출기(46)는 중간층(14)에 내설되며, 측정 전극(42)과 제로 전위층(44)의 전위차로부터 누전 전류값을 검출한다. 즉 검출기(46)는 측정 전극(42)이 접촉하는 물체와 제로 전위층(44) 사이의 전위차로부터 발생되는 누설 전류를 직류 신호로 변환하여 누전 전류값을 검출하는 신호변환회로를 포함한다.The
판단부(50)는 중간층(14)에 내설되며, 검출기(46)와 함께 원 칩(one chip)으로 제조될 수 있다. 누전 전류값과 비교되는 설정된 감전 전류값은 누전에 의한 감 전 사고가 발생될 수 있는 최소의 전류값이다.The
경보부(60)는 경보음을 출력하는 스피커, 빛을 발광하는 발광기를 포함한다. 발광기로는 전류 소모가 적은 발광 다이오드(LED)를 사용하는 것이 바람직하다. 발광기는 신발 착용자가 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 외피(22)의 앞쪽에 설치하는 것이 바람직하다.The
방전부(70)는 보호기(72)와 방전 전극(74)을 포함하여 구성된다. 보호기(72)는 뒤축(24)에 근접한 중간층(14)에 내설되며, 검출된 누전 전류를 충전한다. 그리고 복수개의 방전 전극(74)은 보호기(72)와 연결되고 바닥층(16)의 바닥면(18)으로 돌출된다. 이로 인해 방전 전극(74)은 보호기에 충전된 전류를 지면으로 방전시킨다. 이때 보호기(72)는 누전 전류를 방전 소모하는 캐패시터 충방전회로와 환류다이오드를 포함하여 구성될 수 있다.The
이때 측정 전극(42)과 방전 전극(74)은 바닥층(16)의 바닥면(18)에 탈부착이 가능한 나사 형태를 가질 수 있다. 측정 전극(42)과 방전 전극(74)은 물체에 안정적으로 접촉될 수 있도록 끝이 뾰족한 스파이크 형태를 가질 수 있다. 방전 전극(74)은 뒤축(24)에 가까운 바닥층(16)에 설치되고, 측정 전극(42)은 방전 전극(74)의 반대편의 바닥층(16)에 설치될 수 있다. 그 외 측정 전극(42)과 방전 전극(72) 사이에 발을 안정적으로 지지하는 역할을 수행하는 더미 전극(19)이 더 설치될 수 있다.In this case, the
그리고 전원 공급부(80)는 뒤축(24)에 마련된 설치 공간에 설치된다. 전원 공급부(80)로는 일회용 건전지 또는 충전지가 사용될 수 있다. 바람직하게는 전원 공급부로는 코인(coin) 타입의 리튬 전지가 사용될 수 있다.And the
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 예컨대 본 실시예에서는 측정 전극이 바닥층의 앞쪽에 방전 전극이 바닥층의 뒤쪽에 설치된 예를 개시하였지만 반대로 설치할 수 있다. 또는 측정 전극과 방전 전극이 바닥층에 균일하게 설치될 수 있다. 검출기, 판단부, 보호기가 바닥층에 내설된 예를 개시하였지만, 덮개 부분에 설치될 수도 있다. 특히 덮개 부분 중에서도 보행 시 변형이 상대적으로 적은 부분인 발등이나, 뒤축에 근접한 양측의 외피 영역에 설치할 수 있다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented. For example, the present embodiment discloses an example in which the measurement electrode is provided in front of the bottom layer and the discharge electrode is in back of the bottom layer. Alternatively, the measuring electrode and the discharge electrode may be uniformly installed on the bottom layer. Although an example in which a detector, a judgment unit, and a protector are built in the bottom layer has been disclosed, it may be installed in the cover part. In particular, the cover portion can be installed in the instep or the outer skin region on both sides close to the heel, which is a relatively small deformation during walking.
따라서 본 발명에 따른 누전 감지 및 경보 신발을 착용 후 누전이 발생된 영역을 보행할 경우, 방전부가 누전 전류를 소모하여 방전시키기 때문에, 보행 중 발생되는 감전 사고의 발생을 방지할 수 있다.Therefore, when walking the area where the short circuit occurs after wearing the ground fault detection and warning shoes according to the present invention, since the discharge part consumes the current leakage current, it is possible to prevent the occurrence of an electric shock accident during walking.
그리고 판단부는 누전 검출부를 통하여 검출된 누전 전류값이 설정된 감전 전류값을 초과하는 지의 여부를 판단하여 누전 여부를 감지하고, 초과한 경우 감전 경보 신호를 경보부로 출력하여 경보하도록 함으로써, 누전 감지 및 경보 신발 착용자 및 주위의 사람들은 지금 있는 지역이 누전이 발생된 지역임을 알 수 있다. 따라서 추가적인 감전 사고의 방지를 위한 후속 조치를 취할 수 있다.The determination unit detects whether the electric leakage current value detected by the electric leakage detection unit exceeds the set electric shock current value, and detects the electric leakage, and if it exceeds, outputs an electric shock alarm signal to the alarm unit to alert the electric leakage detection and alarm. Shoe wearers and those around them may know that the area they are in is a short circuit area. Therefore, follow-up measures can be taken to prevent further electric shock.
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