TWI584539B - 無火花插座 - Google Patents

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Description

無火花插座
本發明是有關於一種插座，且特別是有關於一種無火花插座結構。
一般常見的插座結構如圖1、圖2所示。此插座結構包含有一殼體1。殼體1設有互相平行的兩插孔2以及至少一基座單元3。基座單元3設有二限位槽(limiting slot) 4。各限位槽4設有相對由導電材料製成的第一夾片(clip) 5a及第二夾片5b。第一夾片5a與第二夾片5b的中間處朝內側彎折使第一、第二夾片5a、5b之間的距離縮小而構成夾接部5c。第一、第二夾片5a、5b遠離該插孔2的一端相連接形成接電端6。接電端6用以連接市電。而第一、第二夾片5a、5b鄰近插孔2的一端形成一張開的插接口7。插接口7與插孔2相對應。
藉此，使用者可將插頭8與此插座結構相結合。如此一來，可提供電力至與插頭8相連接的一電器產品。當插頭8以相平行且呈片狀的二插腳9透過二插孔2而插入插接口7，並伸入到使插頭8受到基座單元3的一前壁面抵制時，各插腳9受第一、第二夾片5a、5b的夾接部5c共同夾制，使市電的電力經由第一、第二夾片5a、5b導接至插頭8的二插腳9而構成導通狀況。
然而，當使用者將插頭8的二插腳9透過插孔2而插入或拔出插接口7時，插頭8的二插腳9在接觸到/或抽離出第一、第二夾片5a、5b的瞬間極易產生火花，不但有危險，更是令使用者恐懼害怕。
有鑑於此，本發明提供一種無火花插座，可避免插頭的插腳剛接觸到或抽離出插座內部導電夾片的瞬間，極易產生火花而發生危險的情況，可減少使用者的恐懼害怕及增加用電的安全。
本發明的無火花插座用以供插頭的一對插腳插接。無火花插座包括插座、感測模組、控制器以及開關模組。插座內具有第一插槽及第二插槽。第一插槽及第二插槽的每一者的槽壁上設有互相貫通的穿透孔。感測模組包括發射器以及第一接收器。發射器用以發射紅外光。第一接收器用以經由導光元件組與至少一此些穿透孔以接收紅外光，並據以產生第一感測結果。控制器耦接至感測模組以接收第一感測結果，且連接市電系統。開關模組耦接於插座及控制器之間以自控制器接收由市電系統所提供的交流電源，且受控於控制器以傳送交流電源至插座。當控制器根據第一感測結果而判斷第一接收器未接收到紅外光時，控制器導通開關模組，否則，控制器關斷開關模組。
在本發明的一實施例中，上述的插座更包括前壁，其中前壁具有孔洞。此孔洞位於第一插槽與第二插槽之間。無火花插座更包括按壓棒以及機械式開關。按壓棒配置在插座的內部空間。按壓棒的一端透過前壁的孔洞而伸出插座以形成一突出部。機械式開關具有控制端，機械式開關的控制端面對按壓棒的另一端。機械式開關受控於按壓棒而產生第一信號。控制器更耦接到機械式開關以接收第一信號。當控制器根據第一感測結果而判斷第一接收器未接收到紅外光且根據第一信號而判斷按壓棒的另一端按壓機械式開關的控制端時，控制器導通開關模組，否則，控制器關斷開關模組。
在本發明的一實施例中，當插頭尚未觸碰到突出部之前，按壓棒的另一端與機械式開關的控制端不接觸。當插頭的此對插腳完全插入插座的第一插槽及第二插槽之後，插頭壓制突出部以致使按壓棒的另一端按壓機械式開關的控制端。
在本發明的一實施例中，上述的感測模組更包括第二接收器。第二接收器用以經由導光元件組與此些穿透孔中的其中一者以接收紅外光，並據以產生第二感測結果。第一接收器用以經由導光元件組與此些穿透孔中的其中另一者以接收紅外光，並據以產生第一感測結果。當控制器根據第一感測結果及第二感測結果而判斷第一接收器及第二接收器皆未接收到紅外光時，控制器導通開關模組，否則，控制器關斷開關模組。
在本發明的一實施例中，上述的插座更包括前壁，其中前壁具有孔洞。此孔洞位於第一插槽與第二插槽之間。無火花插座更包括按壓棒以及機械式開關。按壓棒配置在插座的內部空間。按壓棒的一端透過前壁的孔洞而伸出插座以形成一突出部。機械式開關具有控制端，機械式開關的控制端面對按壓棒的另一端。機械式開關受控於按壓棒而產生第一信號。控制器更耦接到機械式開關以接收第一信號。當控制器根據第一感測結果及第二感測結果而判斷第一接收器與第二接收器皆未接收到紅外光且根據第一信號而判斷按壓棒的另一端按壓機械式開關的控制端時，控制器導通開關模組，否則，控制器關斷開關模組。在本發明的一實施例中，上述的發射器位於第一接收器以及第二接收器之間。導光元件組包括第一導光柱、第二導光柱以及第三導光柱。第一導光柱位於第一插槽、第二插槽與發射器之間，用以傳導發射器所發出的紅外光。其中，第一導光柱的入射口面對發射器以接收由發射器所發出的紅外光。第一導光柱的一出射口面對第一插槽的穿透孔，且第一導光柱的另一出射口面對第二插槽的穿透孔。第二導光柱位於第一插槽與第一接收器之間。第二導光柱的入射口面對第一插槽的穿透孔，且第二導光柱的出射口面對第一接收器。第三導光柱位於第二插槽與第二接收器之間。第三導光柱的入射口面對第二插槽的穿透孔，且第三導光柱的出射口面對第二接收器。
在本發明的一實施例中，當插頭的此一對插腳尚未插入或未完全插入插座的第一插槽及第二插槽之前，發射器所發射的紅外光依序經由第一導光柱、第一插槽的穿透孔及第二導光柱而傳送至第一接收器，且發射器所發射的紅外光依序經由第一導光柱、第二插槽的穿透孔及第三導光柱而傳送至第二接收器。相對地，當插頭的此一對插腳完全插入插座的第一插槽及第二插槽之後，插頭的此一對插腳遮蔽第一插槽的穿透孔及第二插槽的穿透孔，以阻擋由第一導光柱傳導出的紅外光。
在本發明的一實施例中，上述的導光元件組包括第一導光柱以及第二導光柱。第一導光柱位於第一插槽與發射器之間，用以傳導發射器所發出的紅外光。其中，第一導光柱的入射口面對發射器以接收由發射器所發出的紅外光，且第一導光柱的出射口面對第一插槽的穿透孔。第二導光柱位於第二插槽與第一接收器之間。第二導光柱的入射口面對第二插槽的穿透孔，且第二導光柱的出射口面對第一接收器。其中，第一插槽及第二插槽位在第一導光柱與第二導光柱之間。
在本發明的一實施例中，當插頭的此一對插腳尚未插入或未完全插入插座的第一插槽及第二插槽之前，發射器所發射的紅外光依序經由第一導光柱、第一插槽的穿透孔、第二插槽的穿透孔及第二導光柱而傳送至第一接收器。相對地，當插頭的此一對插腳完全插入插座的第一插槽及第二插槽之後，插頭的此一對插腳遮蔽第一插槽的穿透孔及第二插槽的穿透孔，以阻擋由第一導光柱傳導出的紅外光。
本發明的無火花插座用以供插頭的三插腳插接。無火花插座包括插座、感測模組、控制器以及開關模組。插座內具有第一插槽、第二插槽以及不同於第一、第二插槽方向的第三插槽。第一插槽、第二插槽及第三插槽的每一者的槽壁上設有貫通的穿透孔。感測模組包括發射器、第一接收器、第二接收器以及第三接收器。發射器用以發射紅外光。第一接收器用以經由導光元件組與第一插槽的穿透孔以接收紅外光，並據以產生第一感測結果。第二接收器用以經由導光元件組與第二插槽的穿透孔以接收紅外光，並據以產生第二感測結果。第三接收器用以經由導光元件組與第三插槽的穿透孔以接收紅外光，並據以產生第三感測結果。控制器耦接至感測模組以接收第一感測結果、第二感測結果與第三感測結果，且連接市電系統。開關模組耦接於插座及控制器之間以自控制器接收由市電系統所提供的交流電源，且受控於控制器以傳送交流電源至插座。當控制器根據第一感測結果、第二感測結果及第三感測結果而判斷第一接收器、第二接收器及第三接收器皆未接收到紅外光時，控制器導通開關模組，否則，控制器關斷開關模組。
在本發明的一實施例中，上述的插座更包括前壁，其中前壁具有孔洞。此孔洞位於第一插槽與第二插槽之間。無火花插座更包括按壓棒以及機械式開關。按壓棒配置在插座的內部空間。按壓棒的一端透過前壁的孔洞而伸出插座以形成一突出部。機械式開關具有控制端，機械式開關的控制端面對按壓棒的另一端。機械式開關受控於按壓棒而產生第一信號。控制器更耦接到機械式開關以接收第一信號。當控制器根據第一感測結果、第二感測結果及第三感測結果而判斷第一接收器、第二接收器及第三接收器皆未接收到紅外光且根據第一信號而判斷按壓棒的另一端按壓機械式開關的控制端時，控制器導通開關模組，否則，控制器關斷開關模組。
在本發明的一實施例中，上述的導光元件組包括第一導光柱、第二導光柱、第三導光柱以及第四導光柱。第一導光柱位於第一插槽、第二插槽、第三插槽與發射器之間，用以傳導發射器所發出的紅外光。其中，第一導光柱的入射口面對發射器以接收由發射器所發出的紅外光，且第一導光柱的三個出射口分別面對第一插槽的穿透孔、第二插槽的穿透孔及第三插槽的穿透孔。第二導光柱位於第一插槽與第一接收器之間。第二導光柱的入射口面對第一插槽的穿透孔，且第二導光柱的出射口面對第一接收器。第三導光柱位於第二插槽與第二接收器之間。第三導光柱的入射口面對第二插槽的穿透孔，且第三導光柱的出射口面對第二接收器。第四導光柱位於第三插槽與第三接收器之間。第四導光柱的入射口面對第三插槽的穿透孔，且第四導光柱的出射口面對第三接收器。
在本發明的一實施例中，上述的第一導光柱包含有相連接的第一柱腳、第二柱腳、第三柱腳以及第四柱腳，且第一柱腳、第二柱腳、第三柱腳以及第四柱腳形成一立體雙T形結構。其中，第一柱腳、第二柱腳與第三柱腳彼此連接而構成T形結構。第一柱腳、第二柱腳與第四柱腳彼此連接而構成T形結構。而第三柱腳與第四柱腳連接而構成倒L形結構。其中，第一導光柱的入射口位於第四柱腳，且第一導光柱的三個出射口分別位於第一柱腳、第二柱腳及第三柱腳。
在本發明的一實施例中，當插頭的三插腳尚未插入或未完全插入插座的第一插槽、第二插槽及第三插槽之前，發射器所發射的紅外光依序經由第一導光柱、第一插槽的該穿透孔及第二導光柱而傳送至第一接收器；發射器所發射的紅外光依序經由第一導光柱、第二插槽的穿透孔及第三導光柱而傳送至第二接收器；且發射器所發射的紅外光依序經由第一導光柱、第三插槽的穿透孔及第四導光柱而傳送至第三接收器。相對地，當插頭的三插腳完全插入插座的第一插槽、第二插槽及第三插槽之後，插頭的三插腳遮蔽第一插槽的穿透孔、第二插槽的穿透孔及第三插槽的穿透孔，以阻擋由第一導光柱傳導出的紅外光。
基於上述，本發明的無火花插座在電器的插頭完全插入插座之前，由發射器所發出的紅外光可透過穿透孔而到達接收器，或者是按壓棒的另一端與機械式開關不接觸，以使控制器控制開關模組為斷路狀態。相對地，當電器的插頭完全插入插座之後，穿透孔被插入的插頭所遮蔽，使得發射器所發出的紅外光被遮蔽無法傳送至接收器上，且突出部受到插頭的壓制而致使按壓棒的另一端按壓機械式開關。此時，控制器可切換開關模組為導通狀態，以提供交流電源給插座。如此一來，可避免插頭的插腳在接觸到或抽離出插座的瞬間產生火花，以增加用電的安全性。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
為了使本發明之內容可以被更容易明瞭，以下特舉實施例做為本發明確實能夠據以實施的範例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟，係代表相同或類似部件。
以下請參閱圖3~圖6，圖3~圖6是依照本發明第一實施例所繪示的無火花插座1000。無火花插座1000可供插頭100的一對插腳101插接。無火花插座1000包括插座200、感測模組300、控制器400以及開關模組600(如圖5所示)。插座200內具有第一插槽210以及第二插槽220。第一插槽210及第二插槽220的槽壁上皆設有可互相貫通的穿透孔230。
感測模組300上設有發射器310以及第一接收器320。發射器310用以發射紅外光700，並可藉由導光元件組500將紅外光700經由上述的穿透孔230傳送至第一接收器320。於本實施例中，導光元件組500包含有第一導光柱510與第二導光柱520。第一導光柱510位於第一插槽210與發射器310之間，用以傳導發射器310所發出的紅外光700。其中第一導光柱510的入射口510_1面對發射器310以接收由發射器310所發出的紅外光700，且第一導光柱510的出射口510_2面對第一插槽210的穿透孔230。第二導光柱520位於第二插槽220與第一接收器320之間。第二導光柱520的入射口520_1面對第二插槽220的穿透孔230，且第二導光柱520的出射口520_2面對第一接收器320。第一插槽210及第二插槽220位在第一導光柱510與第二導光柱520之間。因此，發射器310所發射的紅外光700可經由第一導光柱510、第一插槽210的穿透孔230、第二插槽220的穿透孔230及第二導光柱520而傳送至第一接收器320。第一接收器320可根據是否接收到紅外光700以產生感測結果SR。
控制器400與市電系統800及感測模組300耦接，用以自感測模組300接收感測結果SR。開關模組600耦接在插座200及控制器400之間。開關模組600透過控制器400接收來自市電系統800的交流電源VAC，且受控於控制器400以傳送交流電源VAC至插座200。控制器400藉由感測結果SR來控制開關模組600的斷路或導通。
據此，如圖3所示，當插頭100的插腳101尚未插入或未完全插入插座200的第一插槽210及第二插槽220前，發射器310所發出的紅外光700會依序通過第一導光柱510、第一插槽210的槽壁的穿透孔230、第二插槽220的槽壁的穿透孔230及第二導光柱520而傳送至第一接收器320。當第一接收器320感測到紅外光700時，感測模組300會將感應結果SR傳送至控制器400。此時，控制器400可控制開關模組600為斷路狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC無法經由開關模組600提供至插座200。
如圖6所示，當插頭100的插腳101完全插入插座200的第一插槽210及第二插槽220後，插頭100的插腳101會遮蔽住第一插槽210的槽壁上的穿透孔230，從而阻擋由第一導光柱510傳導出的紅外光700。如此一來，紅外光700無法順利到達第一接收器320。此時，第一接收器320可將感測不到紅外光700的感測結果SR傳送至控制器400。因此，控制器400便會將開關模組600切換為導通狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC可經由開關模組600傳送至插座200，從而提供插頭100所接負載需要的電力。反之，於供電期間，一旦插頭100因故鬆動而未完全插入插座200的第一插槽210及第二插槽220時，抑或是插頭100的插腳101即將自插座200的第一插槽210及第二插槽220抽離時，第一接收器320將會感測到紅外光700(例如圖3所示)，而控制器400可立即(例如在0.015秒之內或 15毫秒內)將開關模組600切換為斷路狀態。如此一來，可避免插腳101與第一插槽210及第二插槽220之間產生火花而發生危險。
以下請參閱圖7~圖10B。圖7~圖10B是依照本發明第二實施例所繪示的無火花插座2000。本實施例的無火花插座2000同樣包括插座200’、感測模組300、控制器410以及開關模組600(如圖9所示)。插座200’內具有第一插槽210以及第二插槽220。第一插槽210及第二插槽220的槽壁上皆設有可互相貫通的穿透孔230。感測模組300上設有發射器310以及第一接收器320。發射器310用以發射紅外光700，並藉由導光元件組500將紅外光700經由上述的穿透孔230傳送至第一接收器320。本實施例所示的感測模組300、發射器310、第一接收器320、導光元件組500以及開關模組600的運作方式分別類似於圖3~圖6所示的感測模組300、發射器310、第一接收器320、導光元件組500以及開關模組600，故可參考上述的相關說明，在此不再贅述。
相較於圖3~圖6所示的實施例，本實施例中的插座200’還包括前壁290，其中前壁290具有孔洞295。孔洞295位於第一插槽210與第二插槽220之間，如圖7所示。除此之外，無火花插座2000更包括按壓棒920以及機械式開關940，如圖8B或圖10B所示。按壓棒920配置在插座200’的內部空間。按壓棒920的一端透過前壁290的孔洞295而伸出插座200’以形成突出部925，其中按壓棒920的材質可為絕緣材質，但本發明不限於此。在本發明的其他實施例中，倘若按壓棒920與第一插槽210及第二插槽220之間具有足夠的隔離空間，則按壓棒920也可採用非絕緣材質來實現。機械式開關940具有控制端945。機械式開關940的控制端945面對按壓棒920的另一端。機械式開關940可受控於按壓棒920以產生第一信號S1(如圖8B、圖9及圖10B所示)。在本發明的一實施例中，機械式開關940可例如是微動開關(micro switch)，其中機械式開關940的控制端945可例如是微動開關的按紐，但本發明不限於此。
相較於圖5所示的無火花插座1000的電路架構，圖9的無火花插座2000中的控制器410更耦接到機械式開關940以接收第一信號S1。當控制器410根據感測結果SR而判斷第一接收器320未接收到紅外光700且根據第一信號S1而判斷按壓棒920的另一端按壓機械式開關940的控制端945時(例如圖10B所示)，控制器410導通開關模組600，否則，控制器410關斷開關模組600。關於控制器410根據感測結果SR而判斷是否導通開關模組600的詳細運作，可參考上述圖3~圖6有關控制器400的運作說明，在此不再贅述。關於控制器410根據第一信號S1而判斷是否導通開關模組600的運作將在以下段落進行說明。
如圖8A或圖8B所示，當插頭100尚未接觸並壓制到突出部925之前(亦即插頭100未完全插入插座200’的第一插槽210及第二插槽220之前)，按壓棒920的另一端與機械式開關940的控制端945不接觸。此時，圖9的控制器410可根據第一信號S1(例如為第一位準)控制開關模組600為斷路狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC無法經由開關模組600提供至插座200’。
以下請再一併參閱圖8A、圖8B、圖10A與圖10B。如圖10A與圖10B所示，當插頭100的插腳101完全插入插座200’的第一插槽210及第二插槽220後，插頭100會壓制突出部925以致使按壓棒920產生運動，使得按壓棒920的另一端按壓機械式開關940的控制端945。如此一來，機械式開關940將反應於按壓棒920的按壓動作而產生第一信號S1(例如為第二位準)。此時，控制器410可根據第一信號S1將開關模組600切換為導通狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC可經由開關模組600傳送至插座200’，從而提供插頭100所接負載需要的電力。反之，於供電期間，一旦插頭100因故鬆動而未完全插入插座200’的第一插槽210及第二插槽220時，抑或是插頭100的插腳101即將自插座200’的第一插槽210及第二插槽220抽離時，插頭100不再壓制突出部925以致使按壓棒920回復至原先的位置，使得按壓棒920的另一端與機械式開關940的控制端945不再接觸，如圖10A及圖10B所示。此時，控制器410可將開關模組600切換為斷路狀態。如此一來，可避免插腳101與第一插槽210及第二插槽220之間產生火花而發生危險。
整體來說，當第一接收器320感測到紅外光700或是按壓棒920的另一端與機械式開關940的控制端945不接觸時，即表示插頭100已鬆動而未完全插入插座200’的第一插槽210及第二插槽220，或者是插頭100的插腳101即將自插座200’的第一插槽210及第二插槽220抽離。此時，控制器410可將開關模組600切換為斷路狀態。如此一來，可避免插腳101與第一插槽210及第二插槽220之間產生火花而發生危險。相對地，當第一接收器320感測不到紅外光700且按壓棒920的另一端按壓機械式開關940的控制端945時，即表示插頭100的插腳101已完全插入插座200’的第一插槽210及第二插槽220。此時，控制器410便會將開關模組600切換為導通狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC可經由開關模組600傳送至插座200’，從而提供插頭100所接負載需要的電力。
以下請參閱圖11~圖13，圖11~圖13是依照本發明第三實施例所繪示的無火花插座1000’。 無火花插座1000’可供插頭100的一對插腳101插接。無火花插座1000’包括插座200、感測模組300、控制器420及開關模組600(如圖12所示)。插座200內具有第一插槽210以及第二插槽220。第一插槽210及第二插槽220的槽壁上皆設有可互相貫通的穿透孔230。
感測模組300上設有發射器310、第一接收器320以及第二接收器330，其中發射器310的位置位於第一接收器320及第二接收器330之間。發射器310用以發射紅外光700，並藉由導光元件組500將紅外光700經由上述的穿透孔230分別傳送至第一接收器320及第二接收器330。
於本實施例中，導光元件組500包含有第一導光柱510、第二導光柱520及第三導光柱530。第一導光柱510為T形結構，且位於第一插槽210、第二插槽220以及發射器310之間，用以傳導由發射器310所發出的紅外光700。第一導光柱510的入射口510_1面對發射器310以接收由發射器310所發出的紅外光700。第一導光柱510的出射口510_2面對第一插槽210的穿透孔230，且第一導光柱510的另一出射口510_3面對第二插槽220的穿透孔230。第二導光柱520位於第一插槽210與第一接收器320之間。第二導光柱520的入射口520_1面對第一插槽210的穿透孔230，且第二導光柱520的出射口520_2面對第一接收器320。第三導光柱530位於第二插槽220與第二接收器330之間。第三導光柱530的入射口530_1面對第二插槽220的穿透孔230，且第三導光柱530的出射口530_2面對第二接收器330。
詳言之，發射器310所發射的紅外光700可經由第一導光柱510、第一插槽210的穿透孔230及第二導光柱520而傳送至第一接收器320。第一接收器320可根據是否接收到紅外光700以產生感測結果SR。同樣地，發射器310所發射的紅外光700可經由第一導光柱510、第二插槽220的穿透孔230及第三導光柱530而傳送至第二接收器330。第二接收器330可根據是否接收到紅外光700以產生感測結果SR。
控制器420與市電系統800及感測模組300耦接，用以自感測模組300接收感測結果SR。開關模組600耦接在插座200及控制器420之間。開關模組600透過控制器420接收來自市電系統800的交流電源VAC，且受控於控制器420以傳送交流電源VAC至插座200。控制器420藉由感測結果SR來控制開關模組600的斷路或導通。
藉此，請再參閱圖11，當插頭100的插腳101尚未插入或未完全插入插座200的第一插槽210及第二插槽220前，發射器310所發出的紅外光700會先通過T字形的第一導光柱510。當紅外光700進入第一導光柱510後，紅外光700會分別往左右兩側的第一插槽210以及第二插槽220方向入射。往第一插槽210方向的紅外光700會穿過第一插槽210的槽壁的穿透孔230，再經由第二導光柱520傳送至第一接收器320。往第二插槽220方向的紅外光700會穿過第二插槽220的槽壁上的穿透孔230，再經由第三導光柱530傳送至第二接收器330。當第一接收器320以及第二接收器330兩者皆或其中之一感測到紅外光700時，感測模組300會將感應結果SR傳送至控制器420。此時，控制器420可控制開關模組600為斷路狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC無法經由開關模組600提供至插座200。
請再一併參閱圖13，當插頭100的插腳101完全插入插座200的第一插槽210及第二插槽220後，插頭100的插腳101會遮蔽住第一插槽210及第二插槽220的穿透孔230，從而阻擋由第一導光柱510傳導出的紅外光700。如此一來，紅外光700無法到達第一接收器320及第二接收器330。此時，第一接收器320及第二接收器330可將感測不到紅外光700的感測結果SR傳送至控制器420。因此，控制器420便將開關模組600切換為導通狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC可經由開關模組600傳送至插座200，從而提供插頭100所接負載需要的電力。反之，於供電期間，一旦第一接收器320或第二接收器330感測到紅外光700(例如圖11所示)，控制器420可立即(例如在0.015秒之內或15毫秒內)將開關模組600切換為斷路狀態。如此一來，可避免插腳101與第一插槽210及第二插槽220之間產生火花而發生危險。
以下請一併參閱圖7、圖8B、圖10B、圖14~圖16。圖7、圖8B、圖10B、圖14~圖16是依照本發明第四實施例所繪示的無火花插座2000’。本實施例的無火花插座2000’同樣包括插座200’、感測模組300、控制器430以及開關模組600(如圖15所示)。插座200’內具有第一插槽210以及第二插槽220。第一插槽210及第二插槽220的槽壁上皆設有可互相貫通的穿透孔230。感測模組300上設有發射器310、第一接收器320以及第二接收器330，其中發射器310的位置位於第一接收器320及第二接收器330之間。發射器310用以發射紅外光700，並藉由導光元件組500將紅外光700經由上述的穿透孔230分別傳送至第一接收器320及第二接收器330。本實施例所示的感測模組300、發射器310、第一接收器320、第二接收器330、導光元件組500以及開關模組600的運作方式分別類似於圖11~圖13所示的感測模組300、發射器310、第一接收器320、第二接收器330、導光元件組500以及開關模組600，故可參考上述的相關說明，在此不再贅述。
相較於圖11~圖13所示的實施例，本實施例中的插座200’還包括前壁290，其中前壁290具有孔洞295。孔洞295位於第一插槽210與第二插槽220之間，如圖7所示。除此之外，無火花插座2000’更包括按壓棒920以及機械式開關940，如圖8B所示。按壓棒920配置在插座200’的內部空間。按壓棒920的一端透過前壁290的孔洞295而伸出插座200’以形成突出部925，其中按壓棒920的材質可為絕緣材質。機械式開關940具有控制端945。機械式開關940的控制端945面對按壓棒920的另一端。機械式開關940可受控於按壓棒920以產生第一信號S1(如圖8B、圖10B及圖15所示)。
相較於圖12所示的無火花插座1000’的電路架構，圖15的無火花插座2000’中的控制器430更耦接到機械式開關940以接收第一信號S1。當控制器430根據感測結果SR而判斷第一接收器320及第二接收器330皆未接收到紅外光700且根據第一信號S1而判斷按壓棒920的另一端按壓機械式開關940的控制端945時，控制器430導通開關模組600，否則，控制器430關斷開關模組600。關於控制器430根據感測結果SR而判斷是否導通開關模組600的詳細運作，可參考上述圖11~圖13有關控制器420的運作說明，在此不再贅述。而關於控制器430根據第一信號S1而判斷是否導通開關模組600的詳細運作，則可參考上述圖7~圖10B有關控制器410的運作說明，在此不再贅述。
整體來說，當第一接收器320或第二接收器330感測到紅外光700或是按壓棒920的另一端與機械式開關940的控制端945不接觸時(例如圖8B及圖14所示)，即表示插頭100已鬆動而未完全插入插座200’的第一插槽210及第二插槽220，或者是插頭100的插腳101即將自插座200’的第一插槽210及第二插槽220抽離。此時，控制器430可將開關模組600切換為斷路狀態。如此一來，可避免插腳101與第一插槽210及第二插槽220之間產生火花而發生危險。相對地，當第一接收器320及第二接收器330感測不到紅外光700且按壓棒920的另一端按壓機械式開關940的控制端945時(例如圖10B及圖16所示)，即表示插頭100的插腳101已完全插入插座200’的第一插槽210及第二插槽220。此時，控制器430便會將開關模組600切換為導通狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC可經由開關模組600傳送至插座200’，從而提供插頭100所接負載需要的電力。
以下請同時參閱圖17~圖20，圖17~圖20是依照本發明第五實施例所繪示的無火花插座1000”。 無火花插座1000”可供插頭100的三插腳101插接。無火花插座1000”包括插座200、感測模組300、控制器440及開關模組600(如圖18所示)。插座200內具有第一插槽210、第二插槽220及不同於第一插槽210、第二插槽220方向的第三插槽240。第一插槽210、第二插槽220及第三插槽240的槽壁上皆設有貫通的穿透孔230。此三穿透孔230可同時被同一光源穿透。
感測模組300上設有發射器310、第一接收器320、第二接收器330以及第三接收器340。發射器310可用以發射紅外光700，並藉由導光元件組500將紅外光700分別經由上述的穿透孔230傳送至第一接收器320、第二接收器330及第三接收器340。
於本實施例中，導光元件組500包含有第一導光柱510、第二導光柱520、第三導光柱530以及第四導光柱540。第一導光柱510位於第一插槽210、第二插槽220、第三插槽240與發射器310之間，用以傳導發射器310所發出的紅外光700。第一導光柱510的入射口514_1面對發射器310以接收由發射器310所發出的紅外光700，且第一導光柱510的三個出射口511_1、512_1、513_1分別面對第一插槽210的穿透孔230、第二插槽220的穿透孔230及第三插槽240的穿透孔230。
第二導光柱520位於第一插槽210與第一接收器320之間。第二導光柱520的入射口520_1面對第一插槽210的穿透孔230，且第二導光柱520的出射口520_2面對第一接收器320。第三導光柱530位於第二插槽220與第二接收器330之間。第三導光柱530的入射口530_1面對第二插槽220的穿透孔230，且第三導光柱530的出射口530_2面對第二接收器330。第四導光柱540位於第三插槽240與第三接收器340之間。第四導光柱540的入射口540_1面對第三插槽240的穿透孔230，且第四導光柱540的出射口540_2面對第三接收器340。
第一導光柱510包含有第一柱腳511、第二柱腳512、第三柱腳513以及第四柱腳514。如圖20所示，第一柱腳511、第二柱腳512、第三柱腳513與第四柱腳514彼此連接以構成一立體雙T形結構。其中，第一柱腳511、第二柱腳512與第三柱腳513彼此連接而構成T形結構，而第一柱腳511、第二柱腳512與第四柱腳514彼此連接而構成T形結構，且第三柱腳513與第四柱腳514連接而構成一倒L形結構。第一導光柱510的入射口514_1位於第四柱腳514，且第一導光柱510的三個出射口511_1、512_1、513_1分別位於第一柱腳511、第二柱腳512及第三柱腳513。
藉此，請再參閱圖17、圖18及圖20。當插頭100的三插腳101尚未插入或未完全插入插座200的第一插槽210、第二插槽220及第三插槽240前，發射器310所發出的紅外光700會先通過一第一導光柱510的第四柱腳514。接著，通過第四柱腳514的紅外光700分別由第一柱腳511、第二柱腳512及第三柱腳513穿過第一插槽210、第二插槽220及第三插槽240的槽壁的各穿透孔230。穿過第一插槽210的穿透孔230的紅外光700經由第二導光柱520傳送至第一接收器320，穿過第二插槽220的穿透孔230的紅外光700經由第三導光柱530傳送至第二接收器330，而穿過第三插槽240的穿透孔230的紅外光700則經由該第四導光柱540傳送至第三接收器340。當第一接收器320、第二接收器330、第三接收器340感測到紅外光700時，感測模組300會將感應結果SR傳送至控制器440。此時，控制器440可控制開關模組600為斷路狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC無法經由開關模組600提供至插座200。
請再一併參閱圖19，當插頭100的插腳101完全插入插座200的第一插槽210、第二插槽220、第三插槽240後，插頭100的插腳101會遮蔽住第一插槽210、二插槽220、三插槽240的各穿透孔230，從而阻擋由第一導光柱510傳導出的紅外光700。如此一來，紅外光700無法到達第一接收器320、第二接收器330及第三接收器340。此時，第一接收器320、第二接收器330及第三接收器340將感測不到紅外光700的感測結果SR傳送至控制器440。因此，控制器440便將開關模組600切換為導通狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC可經由開關模組600傳送至插座200，從而提供插頭100所接負載需要的電力。反之，於供電期間，一旦第一接收器320、第二接收器330或第三接收器340中的任一者感測到紅外光700，控制器440可立即(例如在0.015秒之內或15毫秒內)將開關模組600切換為斷路狀態。在此值得一提的是，由於第三插槽240經常被賦予接地使用，故而有時未被使用，當遇此類應用時，將以其他軟硬體選項來加以輔助。例如可以軟體選項來進行設定，以使控制器440在判斷插頭100的插腳101是否完全插入插座200的第一插槽210、第二插槽220、第三插槽240時，忽略來自第三接收器340的感測結果SR。
以下請參閱圖17、圖19~圖24。圖17、圖19~圖24是依照本發明第六實施例所繪示的無火花插座2000”。本實施例的無火花插座2000”同樣包括插座200”、感測模組300、控制器450以及開關模組600(如圖23所示)。插座200”內具有第一插槽210、第二插槽220及不同於第一插槽210、第二插槽220方向的第三插槽240。第一插槽210、第二插槽220及第三插槽240的槽壁上皆設有貫通的穿透孔230。此三穿透孔230可同時被同一光源穿透。感測模組300上設有發射器310、第一接收器320、第二接收器330以及第三接收器340。發射器310可用以發射紅外光700，並藉由導光元件組500將紅外光700分別由上述的穿透孔230傳送至第一接收器320、第二接收器330及第三接收器340。本實施例所示的感測模組300、發射器310、第一接收器320、第二接收器330、第三接收器340、導光元件組500以及開關模組600的運作方式分別類似於圖17~圖19所示的感測模組300、發射器310、第一接收器320、第二接收器330、第三接收器340、導光元件組500以及開關模組600，故可參考上述的相關說明，在此不再贅述。
相較於圖17~圖19所示的實施例，本實施例中的插座200”還包括前壁290，其中前壁290具有孔洞295。孔洞295位於第一插槽210、第二插槽220與第三插槽240之間，如圖21所示。除此之外，無火花插座2000”更包括按壓棒920以及機械式開關940，如圖22所示。按壓棒920配置在插座200”的內部空間。按壓棒920的一端透過前壁290的孔洞295而伸出插座200”以形成突出部925，其中按壓棒920的材質可為絕緣材質。機械式開關940具有控制端945。機械式開關940的控制端945面對按壓棒920的另一端。機械式開關940可受控於按壓棒920以產生第一信號S1(如圖22~圖24所示)。
相較於圖18所示的無火花插座1000”的電路架構，圖23的無火花插座2000”中的控制器450更耦接到機械式開關940以接收第一信號S1。當控制器450根據感測結果SR而判斷第一接收器320、第二接收器330及第三接收器340皆未接收到紅外光700且根據第一信號S1而判斷按壓棒920的另一端按壓機械式開關940的控制端945時，控制器450導通開關模組600，否則，控制器450關斷開關模組600。關於控制器450根據感測結果SR而判斷是否導通開關模組600的詳細運作，可參考上述圖17~圖20有關控制器440的運作說明，在此不再贅述。關於控制器450根據第一信號S1而判斷是否導通開關模組600的詳細運作，可參考上述圖7~圖10B有關控制器410的運作說明，在此不再贅述。
整體來說，當第一接收器320、第二接收器330或第三接收器340感測到紅外光700或是按壓棒920的另一端與機械式開關940的控制端945不接觸時(例如圖17及圖22所示)，即表示插頭100已鬆動而未完全插入插座200”的第一插槽210、第二插槽220及第三插槽240，或者是插頭100的插腳101即將自插座200”的第一插槽210、第二插槽220及第三插槽240抽離。此時，控制器450可將開關模組600切換為斷路狀態。如此一來，可避免插腳101與第一插槽210、第二插槽220及第三插槽240之間產生火花而發生危險。相對地，當第一接收器320、第二接收器330及第三接收器340皆感測不到紅外光700且按壓棒920的另一端按壓機械式開關940的控制端945時(例如圖19及圖24所示)，即表示插頭100的插腳101已完全插入插座200”的第一插槽210、第二插槽220及第三插槽240。此時，控制器450便會將開關模組600切換為導通狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC可經由開關模組600傳送至插座200”，從而提供插頭100所接負載需要的電力。
同樣地，由於第三插槽240經常被賦予接地使用，故而有時未被使用，當遇此類應用時，將以其他軟硬體選項來加以輔助。例如可以軟體選項來進行設定，以使控制器450在判斷插頭100的插腳101是否完全插入插座200”的第一插槽210、第二插槽220、第三插槽240時，忽略來自第三接收器340的感測結果SR。
以下將針對上述實施例中的開關模組600進行說明。請同時參照圖5、圖9、圖12、圖15、圖18、圖23及圖25，圖25是圖5、圖9、圖12、圖15、圖18以及圖23的開關模組600的電路方塊示意圖。開關模組600包括第一開關電路620、第二開關電路640以及保護電路660。在本發明的一實施例中，第一開關電路620可包括電磁式繼電器，而第二開關電路640可包括固態式繼電器，但本發明並不以此為限。在本發明的其他實施例中，第一開關電路620可例如是可承載較大電流且受溫度變化影響較低的開關電路，而第二開關電路640可例如是功率消耗低且切換速度快的開關電路。
第一開關電路620耦接於控制器400與插座200之間以自控制器400接收來自市電系統800的交流電源VAC。第一開關電路620受控於第一控制信號SW_EMR以傳送交流電源VAC至插座200。其中，第一控制信號SW_EMR可由控制器400或是由保護電路660所產生。換句話說，第一開關電路620可受控於控制器400或是受控於保護電路660。第一開關電路620由何者控制端視插座200的負載狀態而論。稍後將會進行更詳細的說明。
第二開關電路640耦接到控制器400以接收來自市電系統800的交流電源VAC。保護電路660耦接於第二開關電路640與插座200之間。如圖25所示，第二開關電路640與保護電路660串聯連接，且第二開關電路640及保護電路660是與第一開關電路620並聯連接。其中，第二開關電路640受控於第二控制信號SW_SSR並透過保護電路660以傳送交流電源VAC至插座200。保護電路660受控於第二控制信號SW_SSR以於第二開關電路640導通時檢測插座200的負載功率值。其中，第二控制信號SW_SSR由控制器400所產生。換句話說，控制器400可根據第二控制信號SW_SSR來同時控制第二開關電路640與保護電路660的啟閉。
可以理解的是，開關模組600具有兩條輸電通道，一條是透過第一開關電路620而自控制器400接收交流電源VAC，並傳輸交流電源VAC至插座200。另一條則是藉由第二開關電路640與保護電路660而自控制器400接收交流電源VAC，並傳輸交流電源VAC至插座200。也就是說，可以藉由控制第一開關電路620及第二開關電路640的導通與否來改變開關模組600的導通狀態。
以下將以圖3~圖6所示的實施例為範例來對開關模組600的運作進行說明。其他實施例中的開關模組600的運作可依下述說明而類推得之。請同時參照圖3~圖6及圖25。當電器(未繪示)的插頭100的插腳101尚未插入或未完全插入插座200的第一插槽210及第二插槽220前，第一接收器320可感測到紅外光700。此時，控制器400可產生第一控制信號SW_EMR與第二控制信號SW_SSR以控制第一開關電路620與第二開關電路640皆為斷路狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC無法經由開關模組600提供至插座200。
當電器的插頭100的插腳101完全插入插座200的第一插槽210及第二插槽220後，第一接收器320可將感測不到紅外光700的感測結果SR傳送至控制器400。因此，控制器400便會將開關模組600中的第一開關電路620或第二開關電路640切換為導通狀態，使得來自市電系統800的交流電源VAC可經由開關模組600的其中一條輸電通道傳送至插座200，從而提供插頭100所接負載(即電器)所需要的電力。
更進一步來說，控制器400還可用來檢測插座200上的電器的電力需求，並檢測此電器的負載功率值。控制器400可依據所檢測的插座200的負載功率值來對開關模組600中的第一開關電路620與第二開關電路640進行切換。
一般來說，第一開關電路620中的電磁式繼電器在輕載的情況下所消耗的功率相較於第二開關電路640中的固態繼電器為高。第一開關電路620的電磁式繼電器甚至在待機時(即空載)也將持續地消耗電力。另一方面，第二開關電路640的固態繼電器所消耗的功率則與負載電流成正比。因此在待機(即空載，負載電流約為0A)或輕載 (例如負載電流小於0.5A)時，固態繼電器具有不耗能或消耗功率較小的特性，故能夠有效地減少電力消耗，且切換速度也較快。
於上述情況下，當插座200的負載功率值小於節能臨界值TH2時，控制器400可致能第二開關電路640與保護電路660並禁能第一開關電路620，以使無火花插座1000操作於低耗能模式。相對地，當插座200的負載功率值持續大於節能臨界值TH2達預設時間時，控制器400可致能第一開關電路620並禁能第二開關電路640與保護電路660，以使無火花插座1000操作於高功率模式。上述節能臨界值TH2的選擇，可根據實際應用或設計需求而定。
一般來說，當使用者在使用完電器之後，有時僅會將電器的開關關閉，但是並不會隨手將電器的插頭100從插座200拔除。由於插頭100的插腳101仍完全地插在插座200的第一插槽210及第二插槽220，使得由第一導光柱510傳導出的紅外光700無法到達第一接收器320，因此控制器400仍將開關模組600維持在導通狀態。換句話說，市電系統800的交流電源VAC仍將持續地被提供至插座200。此時，由於插在插座200上的電器(即負載)的開關是關閉的狀態，故控制器400所檢測到的插座200的負載功率值為0瓦。待控制器400判斷插座200的負載功率值持續小於節能臨界值TH2達預設時間後，控制器400可致能第二開關電路640與保護電路660並禁能第一開關電路620，以使電源傳輸裝置100操作於低耗能模式。
在此情況下，倘若插在插座200的電器為高功率的電器(例如冷氣機、烤箱或是吹風機)，且使用者將此電器的開關打開時，那麼瞬間將會有極大的電流自市電系統800經由控制器400、開關模組600而流向耦接在插座200的電器。由於此時的無火花插座1000操作於低耗能模式，即第二開關電路640為導通狀態且第一開關電路620為不導通狀態，若上述的極大電流超過第二開關電路640的固態式繼電器的額定電流值(即第二開關電路640過載)，極有可能會損毀第二開關電路640的固態式繼電器。除此之外，當第二開關電路640過載時，控制器400通常無法在極短時間(例如毫秒級)之內完成對開關模組600的切換動作。如此一來，更大大地增加第二開關電路640的固態式繼電器損毀的風險性。為了避免上述情況發生，保護電路660可用來對第二開關電路640進行過載保護。
更進一步來說，當保護電路660檢測到插座200的負載功率值大於過載臨界值TH1時，保護電路660可立即(例如毫秒級)產生第一控制信號SW_EMR以導通第一開關電路620。由於第二開關電路640與第一開關電路620為並聯連接，且第一開關電路620可承載較大電流，因此第一開關電路620可在第二開關電路640發生過載(即負載功率值大於過載臨界值TH1)時對第二開關電路640產生過載電流分流的效果，以對第二開關電路640進行過載保護。過載臨界值TH1的選擇可視實際應用或設計需求而定，且節能臨界值TH2通常小於過載臨界值TH1。
除此之外，保護電路660還可透過第一控制信號SW_EMR來通知控制器400。當控制器400根據第一控制信號SW_EMR而判斷第一開關電路620已被保護電路660導通之後，控制器400可產生第二控制信號SW_SSR以禁能第二開關電路640與保護電路660並控制第一開關電路620維持在導通狀態。有關第一開關電路620、第二開關電路640及保護電路660的詳細實施方式可參見名稱為「具過載保護與節能機制的電源傳輸裝置(POWER TRANSMISSION APPARATUS WITH OVER-LOADING PROTECTION AND POWER-SAVING MECHANISM)」的美國專利(申請號為14/640,024)。
綜上所述，本發明實施例的無火花插座在電器的插頭完全插入插座之前，由發射器所發出的紅外光可透過穿透孔而到達接收器，或者是按壓棒的另一端與機械式開關不接觸，以使控制器控制開關模組為斷路狀態。相對地，當電器的插頭完全插入插座之後，穿透孔被插入的插頭所遮蔽，使得發射器所發出的紅外光被遮蔽無法傳送至接收器上，且突出部受到插頭的壓制而致使按壓棒的另一端按壓機械式開關。此時，控制器才會切換開關模組為導通狀態，以提供交流電源給插座。如此一來，可避免插頭的插腳在接觸到或抽離出插座的瞬間產生火花，以增加用電的安全性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧插孔
3‧‧‧基座單元
4‧‧‧限位槽
5a‧‧‧第一夾片
5b‧‧‧第二夾片
5c‧‧‧夾接腳
6‧‧‧接電端
7‧‧‧插接口
8‧‧‧插頭
9‧‧‧插腳
100‧‧‧插頭
101‧‧‧插腳
200、200’、200”‧‧‧插座
210‧‧‧第一插槽
220‧‧‧第二插槽
230‧‧‧穿透孔
240‧‧‧第三插槽
290‧‧‧前壁
295‧‧‧孔洞
300‧‧‧感測模組
310‧‧‧發射器
320‧‧‧第一接收器
330‧‧‧第二接收器
340‧‧‧第三接收器
400、410、420、430、440、450‧‧‧控制器
500‧‧‧導光元件組
510‧‧‧第一導光柱
511‧‧‧第一柱腳
512‧‧‧第二柱腳
513‧‧‧第三柱腳
514‧‧‧第四柱腳
520‧‧‧第二導光柱
530‧‧‧第三導光柱
540‧‧‧第四導光柱
510_1、514_1、520_1、530_1、540_1‧‧‧入射口
510_2、510_3、511_1、512_1、513_1、520_2、530_2、540_2‧‧‧出射口
600‧‧‧開關模組
620‧‧‧第一開關電路
640‧‧‧第二開關電路
660‧‧‧保護電路
700‧‧‧紅外光
800‧‧‧市電系統
920‧‧‧按壓棒
925‧‧‧突出部
940‧‧‧機械式開關
945‧‧‧控制端
1000、1000’、1000”、2000、2000’、2000”‧‧‧無火花插座
A1-A2、B1-B2、C1-C2‧‧‧剖面線
S1‧‧‧第一信號
SR‧‧‧感測結果
SW_EMR‧‧‧第一控制信號
SW_SSR‧‧‧第二控制信號
VAC‧‧‧交流電源
下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分，繪示了本發明的示例實施例，所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。 圖1是習知的一種插座結構的立體示意圖。 圖2是習知的一種插座結構的剖面示意圖。 圖3是依照本發明第一實施例所繪示的無火花插座結合插頭的剖面示意圖。 圖4是依照本發明實施例所繪示的無火花插座的第一插槽的立體示意圖。 圖5是依照本發明第一實施例所繪示的無火花插座的電路示意圖。 圖6是依照本發明第一實施例所繪示的無火花插座結合插頭的剖面示意圖。 圖7是依照本發明第二、第四實施例所繪示的無火花插座的俯視示意圖。 圖8A是依照本發明第二實施例所繪示的無火花插座結合插頭並沿著圖7的剖面線A1-A2的剖面示意圖。 圖8B是依照本發明第二、第四實施例所繪示的無火花插座結合插頭並沿著圖7的剖面線B1-B2的剖面右視圖。 圖9是依照本發明第二實施例所繪示的無火花插座的電路示意圖。 圖10A是依照本發明第二實施例所繪示的無火花插座結合插頭並沿著圖7的剖面線A1-A2的剖面示意圖。 圖10B是依照本發明第二、第四實施例所繪示的無火花插座結合插頭並沿著圖7的剖面線B1-B2的剖面右視圖。 圖11是依照本發明第三實施例所繪示的無火花插座結合插頭的剖面示意圖。 圖12是依照本發明第三實施例所繪示的無火花插座的電路示意圖。 圖13是依照本發明第三實施例所繪示的無火花插座結合插頭的剖面示意圖。 圖14是依照本發明第四實施例所繪示的無火花插座結合插頭並沿著圖7的剖面線A1-A2的剖面示意圖。 圖15是依照本發明第四實施例所繪示的無火花插座的電路示意圖。 圖16是依照本發明第四實施例所繪示的無火花插座結合插頭並沿著圖7的剖面線A1-A2的剖面示意圖。 圖17是依照本發明第五、第六實施例所繪示的無火花插座的俯視示意圖。 圖18是依照本發明第五實施例所繪示的無火花插座的電路示意圖。 圖19是依照本發明第五、第六實施例所繪示的無火花插座的俯視示意圖。 圖20是依照本發明第五、第六實施例所繪示的無火花插座的第一導光柱的立體結構示意圖。 圖21是依照本發明第六實施例所繪示的無火花插座的俯視示意圖。 圖22是依照本發明第六實施例所繪示的無火花插座結合插頭並沿著圖21的剖面線C1-C2的剖面右視圖。 圖23是依照本發明第六實施例所繪示的無火花插座的電路示意圖。 圖24是依照本發明第六實施例所繪示的無火花插座結合插頭並沿著圖21的剖面線C1-C2的剖面右視圖。 圖25是圖5、圖9、圖12、圖15、圖18以及圖23的開關模組的電路方塊示意圖。
100‧‧‧插頭
101‧‧‧插腳
200‧‧‧插座
210‧‧‧第一插槽
220‧‧‧第二插槽
230‧‧‧穿透孔
300‧‧‧感測模組
310‧‧‧發射器
320‧‧‧第一接收器
500‧‧‧導光元件組
510‧‧‧第一導光柱
520‧‧‧第二導光柱
510_1、520_1‧‧‧入射口
510_2、520_2‧‧‧出射口
700‧‧‧紅外光
1000‧‧‧無火花插座

Claims (18)

  1. 一種無火花插座，用以供一插頭的一對插腳插接，包括： 一插座，該插座內具有一第一插槽及一第二插槽，該第一插槽及該第二插槽的每一者的槽壁上設有互相貫通的一穿透孔； 一感測模組，包括： 一發射器，用以發射紅外光；以及 一第一接收器，用以經由一導光元件組與至少一該些穿透孔以接收該紅外光，並據以產生一第一感測結果； 一控制器，耦接至該感測模組以接收該第一感測結果，且連接一市電系統；以及 一開關模組，耦接於該插座及該控制器之間以自該控制器接收由該市電系統所提供的一交流電源，且受控於該控制器以傳送該交流電源至該插座， 其中，當該控制器根據該第一感測結果而判斷該第一接收器未接收到該紅外光時，該控制器導通該開關模組，否則，該控制器關斷該開關模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的無火花插座，其中該插座更包括一前壁，該前壁具有一孔洞，該孔洞位於該第一插槽與該第二插槽之間，其中該無火花插座更包括： 一按壓棒，配置在該插座的內部空間，該按壓棒的一端透過該前壁的孔洞而伸出該插座以形成一突出部；以及 一機械式開關，該機械式開關具有一控制端，該機械式開關的該控制端面對該按壓棒的另一端，該機械式開關受控於該按壓棒而產生一第一信號， 其中，該控制器更耦接到該機械式開關以接收該第一信號，當該控制器根據該第一感測結果而判斷該第一接收器未接收到該紅外光且根據該第一信號而判斷該按壓棒的另一端按壓該機械式開關的該控制端時，該控制器導通該開關模組，否則，該控制器關斷該開關模組。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的無火花插座，其中： 當該插頭尚未觸碰到該突出部之前，該按壓棒的另一端與該機械式開關的該控制端不接觸；以及 當該插頭的該對插腳完全插入該插座的該第一插槽及該第二插槽之後，該插頭壓制該突出部以致使該按壓棒的另一端按壓該機械式開關的該控制端。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的無火花插座，其中該感測模組更包括： 一第二接收器，用以經由該導光元件組與該些穿透孔中的其中一者以接收該紅外光，並據以產生一第二感測結果， 其中，該第一接收器用以經由該導光元件組與該些穿透孔中的其中另一者以接收該紅外光，並據以產生該第一感測結果， 其中，當該控制器根據該第一感測結果及該第二感測結果而判斷該第一接收器及該第二接收器皆未接收到該紅外光時，該控制器導通該開關模組，否則，該控制器關斷該開關模組。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的無火花插座，其中該插座更包括一前壁，該前壁具有一孔洞，該孔洞位於該第一插槽與該第二插槽之間，其中該無火花插座更包括： 一按壓棒，配置在該插座的內部空間，該按壓棒的一端透過該前壁的孔洞而伸出該插座以形成一突出部；以及 一機械式開關，該機械式開關具有一控制端，該機械式開關的該控制端面對該按壓棒的另一端，該機械式開關受控於該按壓棒而產生一第一信號， 其中，該控制器更耦接到該機械式開關以接收該第一信號，當該控制器根據該第一感測結果及該第二感測結果而判斷該第一接收器與該第二接收器皆未接收到該紅外光且根據該第一信號而判斷該按壓棒的另一端按壓該機械式開關的該控制端時，該控制器導通該開關模組，否則，該控制器關斷該開關模組。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的無火花插座，其中： 當該插頭尚未觸碰到該突出部之前，該按壓棒的另一端與該機械式開關的該控制端不接觸；以及 當該插頭的該對插腳完全插入該插座的該第一插槽及該第二插槽之後，該插頭壓制該突出部以致使該按壓棒的另一端按壓該機械式開關的該控制端。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的無火花插座，其中該發射器位於該第一接收器以及該第二接收器之間，該導光元件組包括： 一第一導光柱，位於該第一插槽、該第二插槽與該發射器之間，用以傳導該發射器所發出的該紅外光，其中，該第一導光柱的一入射口面對該發射器以接收由該發射器所發出的該紅外光，該第一導光柱的一出射口面對該第一插槽的該穿透孔，且該第一導光柱的另一出射口面對該第二插槽的該穿透孔； 一第二導光柱，位於該第一插槽與該第一接收器之間，該第二導光柱的一入射口面對該第一插槽的該穿透孔，且該第二導光柱的一出射口面對該第一接收器；以及 一第三導光柱，位於該第二插槽與該第二接收器之間，該第三導光柱的一入射口面對該第二插槽的該穿透孔，且該第三導光柱的一出射口面對該第二接收器。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的無火花插座，其中： 當該插頭的該對插腳尚未插入或未完全插入該插座的該第一插槽及該第二插槽之前，該發射器所發射的該紅外光依序經由該第一導光柱、該第一插槽的該穿透孔及該第二導光柱而傳送至該第一接收器，且該發射器所發射的該紅外光依序經由該第一導光柱、該第二插槽的該穿透孔及該第三導光柱而傳送至該第二接收器；以及 當該插頭的該對插腳完全插入該插座的該第一插槽及該第二插槽之後，該插頭的該對插腳遮蔽該第一插槽的該穿透孔及該第二插槽的該穿透孔，以阻擋由該第一導光柱傳導出的該紅外光。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的無火花插座，其中，該導光元件組包括： 一第一導光柱，位於該第一插槽與該發射器之間，用以傳導該發射器所發出的該紅外光，其中，該第一導光柱的一入射口面對該發射器以接收由該發射器所發出的該紅外光，且該第一導光柱的一出射口面對該第一插槽的該穿透孔；以及 一第二導光柱，位於該第二插槽與該第一接收器之間，該第二導光柱的一入射口面對該第二插槽的該穿透孔，且該第二導光柱的一出射口面對該第一接收器， 其中，該第一插槽及該第二插槽位在該第一導光柱與該第二導光柱之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的無火花插座，其中： 當該插頭的該對插腳尚未插入或未完全插入該插座的該第一插槽及該第二插槽之前，該發射器所發射的該紅外光依序經由該第一導光柱、該第一插槽的該穿透孔、該第二插槽的該穿透孔及該第二導光柱而傳送至該第一接收器；以及 當該插頭的該對插腳完全插入該插座的該第一插槽及該第二插槽之後，該插頭的該對插腳遮蔽該第一插槽的該穿透孔及該第二插槽的該穿透孔，以阻擋由該第一導光柱傳導出的該紅外光。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的無火花插座，其中該開關模組包括： 一第一開關電路，耦接於該控制器與該插座之間以自該控制器接收該交流電源，且受控於一第一控制信號以傳送該交流電源至該插座； 一第二開關電路，耦接到該控制器以接收該交流電源；以及 一保護電路，耦接於該第二開關電路與該插座之間， 其中，該第二開關電路受控於一第二控制信號且透過該保護電路以傳送該交流電源至該插座， 其中，該保護電路受控於該第二控制信號以於該第二開關電路導通時檢測該插座的一負載功率值，當該負載功率值的瞬間變化大於一過載臨界值時，則該保護電路產生該第一控制信號以致能該第一開關電路，從而對在導通狀態下的該第二開關電路進行保護， 其中，該控制器接收該第一控制信號，當該控制器根據該第一控制信號而判斷該第一開關電路導通後，該控制器控制該第一開關電路維持在導通狀態，且該控制器產生該第二控制信號以禁能該第二開關電路與該保護電路。
  12. 一種無火花插座，用以供一插頭的三插腳插接，包括： 一插座，該插座內具有一第一插槽、一第二插槽以及不同於該第一、該第二插槽方向的一第三插槽，該第一插槽、該第二插槽及該第三插槽的每一者的槽壁上設有貫通的一穿透孔； 一感測模組，包括： 一發射器，用以發射紅外光； 一第一接收器，用以經由一導光元件組與該第一插槽的該穿透孔以接收該紅外光，並據以產生一第一感測結果； 一第二接收器，用以經由該導光元件組與該第二插槽的該穿透孔以接收該紅外光，並據以產生一第二感測結果；以及 一第三接收器，用以經由該導光元件組與該第三插槽的該穿透孔以接收該紅外光，並據以產生一第三感測結果； 一控制器，耦接至該感測模組以接收該第一感測結果、該第二感測結果與該第三感測結果，且連接一市電系統；以及 一開關模組，耦接於該插座及該控制器之間以自該控制器接收由該市電系統所提供的一交流電源，且受控於該控制器以傳送該交流電源至該插座， 其中，當該控制器根據該第一感測結果、該第二感測結果及該第三感測結果而判斷該第一接收器、該第二接收器及該第三接收器皆未接收到該紅外光時，該控制器導通該開關模組，否則，該控制器關斷該開關模組。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的無火花插座，其中該插座更包括一前壁，該前壁具有一孔洞，該孔洞位於該第一插槽該第二插槽、與該第三插槽之間，其中該無火花插座更包括： 一按壓棒，配置在該插座的內部空間，該按壓棒的一端透過該前壁的孔洞而伸出該插座以形成一突出部；以及 一機械式開關，該機械式開關具有一控制端，該機械式開關的該控制端面對該按壓棒的另一端，該機械式開關受控於該按壓棒而產生一第一信號， 其中，該控制器更耦接到該機械式開關以接收該第一信號，當該控制器根據該第一感測結果、該第二感測結果及該第三感測結果而判斷該第一接收器、該第二接收器及該第三接收器皆未接收到該紅外光且根據該第一信號而判斷該按壓棒的另一端按壓該機械式開關的該控制端時，該控制器導通該開關模組，否則，該控制器關斷該開關模組。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的無火花插座，其中： 當該插頭尚未觸碰到該突出部之前，該按壓棒的另一端與該機械式開關的該控制端不接觸；以及 當該插頭的該對插腳完全插入該插座的該第一插槽該第二插槽、及該第三插槽之後，該插頭壓制該突出部以致使該按壓棒的另一端按壓該機械式開關的該控制端。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的無火花插座，其中該導光元件組包括： 一第一導光柱，位於該第一插槽、該第二插槽、該第三插槽與該發射器之間，用以傳導該發射器所發出的該紅外光，其中，該第一導光柱的一入射口面對該發射器以接收由該發射器所發出的該紅外光，且該第一導光柱的三個出射口分別面對該第一插槽的該穿透孔、該第二插槽的該穿透孔及該第三插槽的該穿透孔； 一第二導光柱，位於該第一插槽與該第一接收器之間，該第二導光柱的一入射口面對該第一插槽的該穿透孔，且該第二導光柱的一出射口面對該第一接收器； 一第三導光柱，位於該第二插槽與該第二接收器之間，該第三導光柱的一入射口面對該第二插槽的該穿透孔，且該第三導光柱的一出射口面對該第二接收器；以及 一第四導光柱，位於該第三插槽與該第三接收器之間，該第四導光柱的一入射口面對該第三插槽的該穿透孔，且該第四導光柱的一出射口面對該第三接收器。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的無火花插座，其中： 該第一導光柱包含有相連接的一第一柱腳、一第二柱腳、一第三柱腳以及一第四柱腳，且該第一柱腳、該第二柱腳、該第三柱腳以及該第四柱腳形成一立體雙T形結構， 其中，該第一柱腳、該第二柱腳與該第三柱腳彼此連接而構成T形結構，該第一柱腳、該第二柱腳與該第四柱腳彼此連接而構成T形結構，且該第三柱腳與該第四柱腳連接而構成倒L形結構， 其中，該第一導光柱的該入射口位於該第四柱腳，且該第一導光柱的該三個出射口分別位於該第一柱腳、該第二柱腳及該第三柱腳。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的無火花插座，其中： 當該插頭的該三插腳尚未插入或未完全插入該插座的該第一插槽、該第二插槽及該第三插槽之前，該發射器所發射的該紅外光依序經由該第一導光柱、該第一插槽的該穿透孔及該第二導光柱而傳送至該第一接收器，該發射器所發射的該紅外光依序經由該第一導光柱、該第二插槽的該穿透孔及該第三導光柱而傳送至該第二接收器，且該發射器所發射的該紅外光依序經由該第一導光柱、該第三插槽的該穿透孔及該第四導光柱而傳送至該第三接收器；以及 當該插頭的該三插腳完全插入該插座的該第一插槽、該第二插槽及該第三插槽之後，該插頭的該三插腳遮蔽該第一插槽的該穿透孔、該第二插槽的該穿透孔及該第三插槽的該穿透孔，以阻擋由該第一導光柱傳導出的該紅外光。
  18. 如申請專利範圍第12項所述的無火花插座，其中該開關模組包括： 一第一開關電路，耦接於該控制器與該插座之間以自該控制器接收該交流電源，且受控於一第一控制信號以傳送該交流電源至該插座； 一第二開關電路，耦接到該控制器以接收該交流電源；以及 一保護電路，耦接於該第二開關電路與該插座之間， 其中，該第二開關電路受控於一第二控制信號且透過該保護電路以傳送該交流電源至該插座， 其中，該保護電路受控於該第二控制信號以於該第二開關電路導通時檢測該插座的一負載功率值，當該負載功率值的瞬間變化大於一過載臨界值時，則該保護電路產生該第一控制信號以致能該第一開關電路，從而對在導通狀態下的該第二開關電路進行保護， 其中，該控制器接收該第一控制信號，當該控制器根據該第一控制信號而判斷該第一開關電路導通後，該控制器控制該第一開關電路維持在導通狀態，且該控制器產生該第二控制信號以禁能該第二開關電路與該保護電路。
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