WO2015111975A1

WO2015111975A1 - 전기장 흡입 효과를 가지는 다면체형 차폐 부재 및 이를 포함하는 전자파 차폐장치

Info

Publication number: WO2015111975A1
Application number: PCT/KR2015/000793
Authority: WO
Inventors: 안춘훈
Original assignee: 주식회사 티피티
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2015-07-30
Also published as: KR101396215B1

Abstract

전기장 흡인 효과를 가지는 다면체형 차폐 부재 및 이를 포함하는 전자파 차폐장치가 개시된다. 본 전기장 흡인 효과를 가지는 다면체형 차폐 부재는, 중성점 전원과 상전압 전원 중 어느 하나를 지정된 단자로 인가하고 다른 하나를 나머지 지정된 단자로 인가하는 단자극성 고정부에 연결되는 차폐 부재로서, 상기 중성점 전원과 상기 상전압 전원 중 어떠한 전원이 어떠한 단자에 연결되던지 상관없이, 항상 상기 중성점 전원을 인가받는 제1 도체; 및 상기 중성점 전원과 상기 상전압 전원 중 어떠한 전원이 어떠한 단자에 연결되던지 상관없이, 항상 상기 상전압 전원을 인가받는 제2 도체;를 포함하고, 상기 제1 도체가 다면체(多面體) 형상으로 마련된 상기 제2 도체에 포위되도록 형성되게 된다. 이에 의해, 중성점 단자를 찾기 위한 별도의 노력이 필요없게 되어 사용자 편의성이 증가하게 되고, 중성점 단자를 통해 접지를 하게 되어 미숙련자나 미인지자에 의한 감전 사고의 발생을 줄일 수 있게 되며, 영전위 현상에 따른 전자파에의 노출이 저감되어 인체로의 영향을 최소화시킬 수 있게 되고, 전기기기나 전자기기를 교체하지 않은 상태에서도 타 전기기기나 전자기기와 병행적으로 사용하면서 전자파 차폐에 따른 인체 피해 저감 효과를 거둘 수 있게 된다.

Description

전기장 흡입 효과를 가지는 다면체형 차폐 부재 및 이를 포함하는 전자파 차폐장치

본 발명은 전기장 흡인 효과를 가지는 다면체형(多面體形) 차폐 부재 및 이를 포함하는 전자파 차폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상전압과 중성점을 구분하여 전기장 흡인 효과가 발생되도록 하는 다면체형 차폐 부재 및 이를 포함하는 전자파 차폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기기기나 전자기기의 경우, 접지가 되는 단자를 접지시키고 전원이 공급되는 단자를 테스팅하여 접지가 정상적으로 이루어졌는지 확인하는 절차를 거치게 된다. 따라서, 접지를 확인하기 위한 별도의 장치가 마련되지 않은 상황에서는 작업자가 손으로 만져보면서 테스팅하는 경우도 빈번하며 접지에 대한 테스팅이 제대로 이루어지지 않아 미숙련자 또는 미인지자에게 상당한 위험 요소로 작용하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 한국특허 KR1020000043269 또는 한국실용신안 KR2019990011300과 같이 자동으로 접지가 되도록 구현되고 있는 기술들이 도처에서 개발되고 있다. 그러나 자동으로 접지가 구현되는 기술들의 경우, 대부분 접지 단자(GROUND)에 접지를 하고 있기 때문에 전기기기나 전자기기와 GROUND 사이에 발생되는 전위차에 의한 누설전류의 발생에 대해서는 대처가 올바르지 못하다는 문제가 있다.

한편, 본 발명에서 설명할 바와 같이 접지단자가 아닌 중성점 단자에 접지를 하도록 하여 누설전류의 발생을 제거하는 방법에 대한 고민은 없지 않았으나, 일반적으로 가정에 공급되는 교류전원의 경우 상전압단자와 중성점 단자가 구분되어 공급되지 않기 때문에 관련 기술자들이 송배전 선로에서 중성점 단자를 찾아내지 않는 이상 일반 수요자 입장에서는 어떠한 부분을 접지시켜야 하는지 판단할 수 없는 문제가 있었다.

아울러, 접지단자에 접지를 시키거나 중성점 단자에 접지를 시키는 양자 모두의 경우에 있어서, 누설전류의 발생을 차단시키는 접지 역할은 가능하지만 전자파가 발생되는 부분까지 저감시킬 수 있는 구조에 대한 고민은 없었던 것이 사실이다.

또한, 전자파 차폐장치를 구현할 때, 특정 전기기기나 전자기기에 연결된 상태로 보급되거나 통용되는 전자파 차폐장치의 경우라면 해당 전기기기나 전자기기를 사용하는 것이 아닌 이상 여전히 전자파 노출 문제는 발생하게 된다는 점에서, 범용적이고 통용적으로 사용될 수 있고 타 전기기기나 전자기기에 호환가능한 전자파 차폐장치가 요구되는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 중성점 단자를 통해 접지를 하여 누설전류의 발생을 제거하고, 중성점 단자를 별도로 찾아야 할 필요없이 중성점 단자를 자동으로 확인하여 접지가 가능한 회로 구현이 가능하도록 하며, 영전위 현상에 따른 전자파에의 노출이 저감되고, 타 전기기기나 전자기기에도 범용적으로 사용이 가능하도록 하는 전기장 흡인 효과를 가지는 다면체형 차폐 부재 및 이를 포함하는 전자파 차폐장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐 장치는, 제1 입력 단자와 제2 입력 단자를 통해 교류전원을 입력받는 전원 입력부; 상기 교류전원이 입력되면, 기지정된 제1 출력 단자가 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 중 상전압 입력 단자에 연결되고, 기지정된 제2 출력 단자가 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 중 중성점 입력 단자에 연결되도록 하는 단자극성 고정부; 전체적으로 다면체형(多面體形)으로 형성되고, 상기 제1 출력 단자가 제1 도체에 전기적으로 연결되고 상기 제2 출력 단자가 제2 도체에 전기적으로 연결되도록 하되, 상기 제2 도체가 상기 제1 도체에 둘러싸이도록 형성되는 차폐 부재; 및 상기 제2 도체에 전기적으로 연결되는 상전압 출력 단자와 상기 제1 도체에 전기적으로 연결되는 중성점 출력 단자를 마련하여, 외부로 전원을 공급하는 전원 출력부;를 포함한다.

여기서, 상기 차폐 부재는, 상기 제1 출력 단자, 상기 제2 출력 단자, 상기 중성점 출력 단자 및 상기 상전압 출력 단자가 상기 차폐 부재의 내부로 인입 또는 인출되는 부분을 제외하고 모두 상기 제1 도체에 의해 둘러싸이도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 도체는, 전체적으로 육면체 형상으로 형성되되, 내부로 돌출된 돌출부를 포함하도록 형성되며, 제1면에 상기 제1 출력 단자 및 상기 제2 출력 단자가 내부로 인입 또는 인출되기 위한 부분이 마련되고, 제2면에 상기 중성점 출력 단자 및 상기 상전압 출력 단자가 내부로 인입 또는 인출되는 부분이 마련되며, 상기 돌출부는, 제3면에서 제4면 방향으로 돌출되어 상기 제3면과 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 차폐 부재는, 제한된 크기로 제작된 상태 하에서 내부의 전기장 흡인 효과가 최대한으로 발생할 수 있도록 하기 위해, 상기 제1 도체와 상기 제2 도체 간의 거리가 실험을 통해 확보된 기설정된 거리보다 가깝고, 상기 제1 도체의 면적이 상기 제2 도체의 면적보다 실험을 통해 확보된 기설정된 배수만큼 크도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 도체는, 상기 제3면에서 상기 제4면 방향으로 돌출되어 형성되되, 상기 제3면과 전기적으로 연결되지 않도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 도체는 상기 제2 도체와 절연된 상태로 상기 차폐 부재의 내부에 마련되며, 상기 제1 도체는 상기 차폐 부재의 내부에 마련되는 제1 유닛과 상기 제1 유닛에 전기적으로 연결되어 상기 제1 출력 단자, 상기 제2 출력 단자, 상기 중성점 출력 단자 및 상기 상전압 출력 단자를 둘러싸는 제2 유닛으로 구성되며, 상기 제2 유닛의 외부는 상기 제2 유닛을 둘러싸는 절연체가 마련될 수 있다.

또한, 상기 단자극성 고정부는, 상기 제1 입력 단자가 상기 상전압 입력 단자이고 상기 제2 입력 단자가 상기 중성점 입력 단자인 것으로 판단되면 제1 제어신호를 생성하고, 상기 제2 입력 단자가 상기 상전압 입력 단자이고 상기 제1 입력 단자가 상기 중성점 입력 단자인 것으로 판단되면 제2 제어신호를 생성하는 스위칭 제어부; 및 상기 제1 제어신호가 수신되면 상기 제1 출력 단자가 상기 제1 입력 단자에 연결되고 상기 제2 출력 단자가 상기 제2 입력 단자에 연결되도록 하고, 상기 제2 제어신호가 수신되면 상기 제1 출력 단자가 상기 제2 입력 단자에 연결되고 상기 제2 출력 단자가 상기 제1 입력 단자에 연결되도록 하기 위한 스위칭부;를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 전원 출력부는, 외부의 전기전자기기에 마련된 플러그 또는 외부의 전기전자기기에서 인출된 전기선과 연결되도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 전자파 차폐장치는, 단자대, 전기전자기기 또는 콘센트에 매립되어 상기 콘센트에 연결된 장치일 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 중성점 전원과 상전압 전원 중 어느 하나를 지정된 단자로 인가하고 다른 하나를 나머지 지정된 단자로 인가하는 단자극성 고정부에 연결되는 차폐 부재는, 상기 중성점 전원과 상기 상전압 전원 중 어떠한 전원이 어떠한 단자에 연결되던지 상관없이, 항상 상기 중성점 전원을 인가받는 제1 도체; 및 상기 중성점 전원과 상기 상전압 전원 중 어떠한 전원이 어떠한 단자에 연결되던지 상관없이, 항상 상기 상전압 전원을 인가받는 제2 도체;를 포함하고, 상기 제1 도체가 다면체(多面體) 형상으로 마련된 상기 제2 도체에 포위되도록 형성된다.

이에 의해, 중성점 단자를 찾기 위한 별도의 노력이 필요없게 되어 사용자 편의성이 증가하게 되고, 중성점 단자를 통해 접지를 하게 되어 미숙련자나 미인지자에 의한 감전 사고의 발생을 줄일 수 있게 되며, 영전위 현상에 따른 전자파에의 노출이 저감되어 인체로의 영향을 최소화시킬 수 있게 되고, 전기기기나 전자기기를 교체하지 않은 상태에서도 타 전기기기나 전자기기와 병행적으로 사용하면서 전자파 차폐에 따른 인체 피해 저감 효과를 거둘 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐 장치의 상세 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기장 흡인 효과를 가지는 다면체형 차폐 부재의 외부 형상을 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체형 차폐 부재의 내부 구조를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

도 5는 다면체형 차폐 부재를 이용한 전자파 차폐 원리를 설명하기 위해 제공되는 다면체형 차폐 부재의 평단면도이다.

도 6은 다면체형 차폐 부재를 이용한 전자파 차폐 원리를 설명하기 위해 제공되는 모식도이다.

도 7은 다면체형 차폐 부재가 포함된 전자파 차폐장치를 이용한 전기장 흡인 효과에 대한 설명을 위해 제공되는 도면이다.

도 8은 다면체형 차폐 부재가 포함된 전자파 차폐장치를 이용한 전기장 흡인 효과에 대한 설명을 위해 제공되는 도면이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 다면체형 차폐 부재가 포함된 전자파 차폐장치를 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 다면체형 차폐 부재가 포함된 전자파 차폐장치를 도시한 도면이다.

도 11은 케이블이 별도의 차폐 부재가 된 경우를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

도 12는 케이블이 별도의 차폐 부재가 된 경우를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐 장치(10)의 구성을 도시한 블록도이다.

본 실시예에 따른 전자파 차폐 장치(10)는 다면체형 전자파 차폐 부재를 내부에 마련하되, 어느 한 단자로 항상 중성점 단자가 연결되고 다른 한 단자로 항상 상전압 단자가 연결되도록 하며, 중성점 단자를 접지시켜 차폐 효과를 거둘 수 있도록 한다.

이를 위한 본 실시예에 따른 전자파 차폐 장치(10)는 전원 입력부(100), 단자극성 고정부(200), 출력 단자부(300), 차폐 부재(400) 및 전원 출력부(500)로 구성된다.

전원 입력부(100)는 플러그와 같은 형태로 마련되거나 케이블 형태로 마련되어 외부에서 공급되는 AC 전원을 입력받는 목적으로 사용되며, 제1 입력 단자와 제2 입력 단자를 구비하게 된다.

전원 입력부(100)는 플러그가 AC 전원에 어떻게 연결되느냐에 따라 제1 입력 단자와 제2 입력 단자 중 어느 한 단자로 상전압 전원이 인가되고 제1 입력 단자와 제2 입력 단자 중 다른 한 단자로 중성점 전원이 인가되게 된다.

전술한 바와 같이, 일반적으로 가정에 공급되는 AC 전원의 경우 상전압단자와 중성점 단자가 구분되어 공급되지 않기 때문에 관련 기술자들이 송배전 선로에서 중성점 단자를 찾아내지 않는 이상 일반 수요자 입장에서는 어떠한 부분을 접지시켜야 하는지 판단하는 것이 불가능하게 된다.

본 실시예에 따른 전자파 차폐 장치(10)는, 전원 입력부(100)의 제1 입력 단자가 AC 전원의 상전압 단자와 연결되어 상전압 전원을 인가받고 전원 입력부(100)의 제2 입력 단자가 AC 전원의 중성점 단자와 연결되어 중성점 전원을 인가받는 경우와, 전원 입력부(100)의 제2 입력 단자가 AC 전원의 상전압 단자와 연결되어 상전압 전원을 인가받고 전원 입력부(100)의 제1 입력 단자가 AC 전원의 중성점 단자와 연결되어 중성점 전원을 인가받는 경우 모두에 있어서, 어떤 경우가 되는지 여부에 상관없이 항상 중성점 전원이 인가되는 단자가 접지되도록 하게 된다.

이를 위해 전원 입력부(100)를 통해 입력된 AC 전원은 단자극성 고정부(200)로 전달되게 된다.

단자극성 고정부(200)는 사용자가 콘센트에 플러그를 어떠한 위치/방향으로 연결하는지 여부에 관계없이 특정 단자로 상전압 전원이 연결되어 출력되어 다른 단자로 중성점 전원이 연결되어 출력되도록 한다.

즉, 단자극성 고정부(200)는, 전원 입력부(100)의 제1 입력 단자로 중성점 전원이 입력되는 경우 및 제2 입력 단자로 중성점 전원이 입력되는 경우 모두에 있어서, 출력 단자부(300)의 제1 출력 단자를 통해 중성점 전원이 출력되도록 하며, 제1 입력 단자로 상전압 전원이 입력되는 경우 및 제2 입력 단자로 상전압 전원이 입력되는 경우 모두에 있어서, 출력 단자부(300)의 제2 출력 단자를 통해 상전압 전원이 출력되도록 한다.

이에 대한 구체적인 동작 원리에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.

출력 단자부(300)는 제1 출력 단자와 제2 출력 단자로 구성되며, 제1 출력 단자를 통해 중성점 전원을 인가받아 차폐 부재(400)로 전달하고, 제2 출력 단자를 통해 상전압 전원을 인가받아 차폐 부재(400)로 전달하는 역할을 하게 된다.

차폐 부재(400)는 제1 도체 및 제2 도체를 포함하도록 구성되며, 제1 출력 단자로 인가되는 중성점 전원이 접지되도록 함으로써, 전자파 차폐 장치(10)의 전반에 대한 차폐를 구현한다.

즉, 차폐 부재(400)는 출력 단자부(300)의 제1 출력 단자와 연결되는 제1 도체가 출력 단자부(300)의 제2 출력 단자와 연결되는 제2 도체를 포위하도록 구현함으로써, 전술한 중성점 연결에 따른 차폐 효과가 발생하도록 하게 된다.

다시 말해, 차폐 부재(400)는 출력 단자부(300)의 제1 출력 단자를 통해 중성점 전원이 인가되고 출력 단자부(300)의 제2 출력 단자를 통해 상전압 전원이 인가된다는 사실을 미리 인지한 상태에서, 단지 제1 출력 단자와 연결되는 제1 도체가 제2 출력 단자와 연결되는 제2 도체를 포위하는 형태로 구현함에 따라 전체적인 차폐 효과가 발생하도록 하게 되는 것이다.

이와 같이 전자파가 차폐된 상태의 전원은 전원 출력부(500)로 전달된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐 장치(10)의 상세 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다.

입력 단자부(100)는 전술한 바와 같이 제1 입력 단자(IN1) 및 제2 입력 단자(IN2)를 포함하도록 구성되며, 이와 별도로, 도시된 바와 같은 그라운드 단자(G)가 구비될 수 있다.

제1 입력 단자(IN1), 제2 입력 단자(IN2) 및 그라운드 단자(G)는 회로적 구현에 따라 단자극성 고정부(200)와 연결된다.

단자극성 고정부(200)는 스위칭부(210), 스위칭 제어부(220) 및 SMPS(230)로 구성된다.

SMPS(230)는 제1 입력 단자(IN1) 및 제2 입력 단자(IN2)로 입력되는 AC 전원을, 단자극성 고정부(200)를 구성하는 스위칭부(210)의 동작에 필요한 직류 전압으로 변환하는 역할을 하게 된다.

이를 위해 SMPS(230)에서 직류 전압으로 변환된 전원은 스위칭부(210)로 인가된다.

스위칭 제어부(220)는 제1 입력 단자(IN1) 및 제2 입력 단자(IN2)가 각각 중성점 전원 및 상전압 전원을 인가받는 동안에는 제1 제어신호를 생성하고, 제1 입력 단자(IN1) 및 제2 입력 단자(IN2)가 각각 상전압 전원 및 중성점 전원을 인가받는 동안에는 제2 제어신호를 생성한다.

이러한 스위칭 제어부(220)에 대한 구체적 회로 구현에 대한 설명은, 본 출원에 대한 발명자에 의해 발명되어 이와 별도로 출원된 한국등록특허 10-1197414호 등을 참조하면 충분하므로 이하에서는 부연을 생략하기로 한다.

스위칭 제어부(220)에서 생성된 제1 제어신호 또는 제2 제어신호는 스위칭부(210)로 전달된다.

스위칭부(210)는 스위칭 제어부(220)로부터 수신된 제어신호를 기초로 스위칭동작을 하게 된다.

특히, 스위칭부(210)는, 스위칭 제어부(220)로부터 제1 제어신호가 수신되면, 전원 입력부(100)의 제1 입력 단자(IN1)가 출력 단자부(300)의 제1 출력 단자(OUT1)에 연결됨과 동시에 전원 입력부(100)의 제2 입력 단자(IN2)가 출력 단자부(300)의 제2 출력 단자(OUT2)에 연결되도록 스위칭하고, 스위칭 제어부(220)로부터 제2 제어신호가 수신되면, 전원 입력부(100)의 제2 입력 단자(IN2)가 출력 단자부(300)의 제1 출력 단자(OUT1)에 연결됨과 동시에 전원 입력부(100)의 제1 입력 단자(IN1)가 출력 단자부(300)의 제2 출력 단자(OUT2)에 연결되도록 스위칭한다.

이에 의해, 사용자가 콘센트에 플러그를 어떠한 위치/방향으로 연결하는지 여부에 관계없이 항상 제1 출력 단자(OUT1)로 중성점 전원이 인가되고 항상 제2 출력 단자(OUT2)로 상전압 전원이 인가되게 된다.

이와 같이 지정된 출력 단자로 출력되는 중성점 전원과 상전압 전원은 차폐 부재(400)로 전달되는데, 전술한 바와 같이, 차폐 부재(400)는 어떠한 단자를 통해 중성점 전원이 인가되고 상전압 전원이 인가되는지 여부를 미리 알기 때문에, 중성점 전원이 인가되어 연결되는 제1 도체가 상전압 전원이 인가되어 연결되는 제2 도체를 포위하도록 구현함으로써 전자파의 차폐를 구현할 수 있게 된다.

전자파의 차폐가 이루어진 중성점 전원과 상전압 전원은 필요처에 공급될 수 있도록 전원 출력부(500)의 양 출력 단자(P1, P2)으로 전달된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기장 흡인 효과를 가지는 다면체형 차폐 부재(400)의 외부 형상을 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 다면체형 차폐 부재(400)는 전자파의 효과적인 차폐를 위해 내부와 외부가 서로 차단된 형상으로 형성된다.

특히, 본 실시예에 따른 다면체형 차폐 부재(400)는 도시된 바와 같은 육면체 등의 다면체 형상으로 형성되며, 내부의 도체에 결합되기 위해 도선이 인입되기 위한 부분(410)과 내부의 도체에 결합된 후 도선이 인출되기 위한 부분(420)을 제외하면 내부와 외부가 서로 차단된 구조로 형성된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체형 차폐 부재(400)의 내부 구조를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

본 실시예에 따른 다면체형 차폐 부재(400)의 내부에는, 도선을 통해 외부와 도통되기 위한 부분(410, 420)과 더불어, 제1 도체(430, 440), 제2 도체(450) 및 절연체(460)가 마련된다.

이러한 제1 도체(430, 440)와 제2 도체(450)는 전원 입력부(100)를 통해 입력되는 외부의 AC 전원 중 중성점 전원과 상전압 전원에 각각 연결된다.

특히, 제1 도체(430, 440)와 중성점 전원의 연결 및 제2 도체(450)와 상전압 전원의 연결은 AC 전원이 입력되는 단자의 극성을 항상 일정하도록 고정시켜 주는 단자극성부(300)를 통해 가능하게 된다.

한편, 제1 도체(430, 440)는 제1 유닛(430) 및 제2 유닛(440)으로 구분된다.

제1 유닛(430)은 외부의 교류전원이 인가되어 중성점 전원이 출력되는 출력 단자부(300)의 제1 출력 단자(OUT1)와 전기적으로 연결될 수 있도록 도시된 'ㄷ'자 형상과 같은 연결 부위를 가지도록 형성될 수 있다. 그리고, 바닥 부분에서 이러한 'ㄷ'자 형상과 같은 연결 부위까지 전기적으로 연결되도록 하기 위한 돌출 부분을 추가로 가질 수 있다.

또한, 제1 유닛(430)은 이러한 연결 부위를 통해 제1 출력 단자(OUT1)가 외부로 전원을 공급하는 전원 출력부(500)의 중성점 출력 단자(P1)에 연결되도록 할 수 있다.

제2 유닛(440)은 제1 유닛(430)과 전기적으로 도통되되, 다면체형 차폐 부재(400)의 내부를 포위하는 형태로 마련된다. 이에 의해, 궁극적으로 제1 도체(430, 440)가 제2 도체(450)를 포위할 수 있게 되며, 나아가, 중성점 단자를 이용한 접지가 가능하게 된다.

제2 도체(450)는 외부의 교류전원이 인가되어 상전압 전원이 출력되는 출력 단자부(300)의 제2 출력 단자(OUT2)와 전기적으로 연결될 수 있도록 도시된 'ㄷ'자 형상과 같은 연결 부위를 가지도록 형성될 수 있다.

제2 도체(450)는 제1 유닛(430)과 전기적으로 절연되도록 하기 위해 일정거리 이상 이격된 상태로 마련되며, 또한, 제2 도체(450)는 제2 유닛(440)과 전기적으로 절연되도록 하기 위해 하단에 절연체(460)가 마련되도록 하여 제2 유닛(440)과 일정거리 이상 이격된 상태로 마련된다.

물론, 제2 도체(450)의 하단이 아닌 경우라도, 제2 도체(450)가 제1 유닛(430) 또는 제2 유닛(440)과 이격되도록 구현한 경우라면 본 발명의 기술적 범주 내에 있다고 볼 것이다.

도 5는 다면체형 차폐 부재(400)를 이용한 전자파 차폐 원리를 설명하기 위해 제공되는 다면체형 차폐 부재(400)의 평단면도이다.

도시된 바와 같이, 다면체형 차폐 부재(400)는 출력 단자부(300)의 제1 출력 단자(OUT1)를 통해 중성점 전원을 입력받기 위한 도선(310)이 제1 도체의 제1 유닛(430)에 연결되도록 하고, 출력 단자부(300)의 제2 출력 단자(OUT2)를 통해 상전압 전원을 입력받기 위한 도선(320)이 제2 도체(450)에 연결되도록 형성된다.

또한, 다면체형 차폐 부재(400)는 전원 출력부(500)의 중성점 출력단(P1)으로 중성점 전원을 공급하기 위한 도선(510)이 제1 도체의 제1 유닛(430)에 연결되도록 하고, 전원 출력부(500)의 상전압 출력단(P2)으로 상전압 전원을 공급하기 위한 도선(520)이 제2 도체(450)에 연결되도록 형성된다.

이에 의해, 출력 단자부(300)의 제1 출력 단자(OUT1)가 중성점 출력단(P1)에 전기적으로 연결되고, 출력 단자부(300)의 제2 출력 단자(OUT2)가 상전압 출력단(P2)에 전기적으로 연결되게 된다.

또한, 이에 의해, 제1 출력 단자(OUT1)가 중성점 출력단(P1)에 연결되도록 하는 부분이, 제2 출력 단자(OUT2)가 상전압 출력단(P2)에 연결되도록 하는 부분을 전기적으로 포위하도록 함으로써 중성점 연결에 따른 접지가 가능하도록 할 수 있게 된다.

도 6은 다면체형 차폐 부재(400)를 이용한 전자파 차폐 원리를 설명하기 위해 제공되는 모식도이다.

가운데 위치한 '+'로 표시된 구형체는, 상전압 전원에 연결되는 제2 도체(450)를 모식화한 것이며, 최외곽의 다면형체는, 중성점 전압에 연결되는 제1 도체의 제2 유닛(440)을 모식화한 것이다.

여기서, 제2 도체(450)에는 상전압 전원이 공급되기 때문에, 제2 도체(450)는 + 전하 또는 - 전하를 번갈아 띠게 될 것이며, 제2 유닛(440)은 접지된 상태이기 때문에 제2 도체(450)의 극성에 반대되는 극성을 가지게 될 것이다.

제2 유닛(440)의 내부는 전기적으로 완전히 고립된 공간으로 상정할 수 있다. 즉, 완전히 고립된 도체의 총 전하량은 주변의 전하나 전위 분포에 따라 일단 정해지고 나면 변하지 않게 된다.

제2 도체(450)는 이러한 고립된 공간에 추가된 도체로 상정할 수 있다. 즉, 이미 형성된 전기장 분포를 가지는 공간에 특정한 도체가 추가되는 경우, 기존의 전기력선은 그 도체의 표면에 수직한 상태로 재조정되고 도체가 점유한 공간의 전기장은 제로가 된다. 또한, 이 과정에서 기존의 전기력선이 도체의 방향으로 이동되게 되는 전기장 흡인 효과가 발생하게 된다.

다시 말해, 본 실시예에 따른 상전압 전원에 의해 제2 도체(450)에서 발생되는 전기장은 모두 제2 유닛(440)에서 흡수되게 되고 제2 유닛(440)은 제2 도체(450)에 비해 상당히 넓은 면적으로 제2 도체(450)를 포위하므로, 이에 의해 전기장 차폐 효과가 발생되게 된다.

한편, 이러한 차폐 부재(400)는, 실생활에서 사용될 수 있도록 하기 위해, 차폐만을 목적으로 하여 무분별한 크기로 제작될 수는 없을 것이다. 따라서, 차폐 부재(400)는 제한된 크기로 제작된 상태 하에서 내부의 전기장 흡인 효과가 최대한으로 발생할 수 있도록 하기 위해, 제2 유닛(440)과 제2 도체(450) 간의 거리가 실험을 통해 확보된 기설정된 거리보다 가깝고, 제2 유닛(440)의 면적이 제2 도체(450)의 면적보다 실험을 통해 확보된 기설정된 배수만큼 크도록 형성될 수 있다.

도 7 및 도 8은 다면체형 차폐 부재(400)가 포함된 전자파 차폐장치(10)를 이용한 전기장 흡인 효과에 대한 설명을 위해 제공되는 도면이다.

우선, 도 7은 다면체형 차폐 부재(400)가 포함된 전자파 차폐장치(10)가 사용되지 않은 경우, 전자파가 방출되는 실험 결과를 도면으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 전자파 차폐장치(10)와 같은 별도의 장치를 사용하지 않은 일반 전기전자기기(700)는, 콘센트에 플러그를 꽂아 사용하는 상태에서 전자파 계측기(900)로 전자파를 측정하는 경우 상당한 전자파 수치를 보여주게 된다.

이는 전기전자기기(700)에서 발생되는 전자파를 계측하는 경우뿐만 아니라, 전기전자기기(700)에 연결되는 케이블(800)에서 노출되는 전자파를 측정하는 경우에도 동일하다.

도 8은 다면체형 차폐 부재(400)가 포함된 전자파 차폐장치(10)가 사용되는 경우, 전자파가 방출되는 실험 결과를 도면으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 전기전자기기(700)가 케이블(800-1)을 통해 다면체형 차폐 부재(400)가 포함된 전자파 차폐장치(10)에 연결되고, 다면체형 차폐 부재(400)가 포함된 전자파 차폐장치(10)가 케이블(800-2)을 통해 콘센트에 연결되는 경우에는, 전기전자기기(700), 전자파 차폐장치(10), 콘센트, 그리고 이들 각각의 사이의 케이블(800-1, 800-2) 중 어디를 계측하여도 계측된 전자파 수치가 확연히 낮아진 것이 실험적으로 확인되었다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 다면체형 차폐 부재(400)가 포함된 전자파 차폐장치를 도시한 도면이다.

우선, 도 9에 도시된 바와 같이, 다면체형 차폐 부재(400)는 전자 장치(700) 내에 회로적으로 구현되어, 전기전자기기(700) 자체가 전술한 전자파 차폐장치(10)가 되도록 할 수 있다.

이러한 경우에도, 전기전자기기(700)와 케이블(800)에서 발생되는 전자파가 거의 제로에 가깝게 계측되는 것이 실험적으로 확인되었다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 다면체형 차폐 부재(400)는 콘센트 내부에 회로적으로 구현되어, 콘센트 자체가 전술한 전자파 차폐장치(10)가 되도록 할 수 있다.

한편, 전기전자기기(700) 내에 다면체형 차폐 부재(400)가 내장되거나, 콘센트 내에 다면체형 차폐 부재(400)가 내장되거나, 전기전자기기(700) 및 콘센트와 별도로 차폐 부재(400)가 마련되는 경우 모두에 있어서, 케이블(800)을 별도로 차폐하기 위한 차폐 부재가 별도로 마련되거나 케이블(800) 자체가 차폐 부재로 마련될 수도 있을 것이다.

도 11 및 도 12는 이와 같이 케이블(800)이 별도의 차폐 부재가 된 경우를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

도 11에 도시된 바와 같이 케이블(800)이 별도의 차폐 부재 역할을 하기 위해, 케이블(800)은 제1 도체(810), 제2 도체(820), 제1 절연체(830) 및 제2 절연체(840)로 구성될 수 있다.

이 경우에도 케이블(800) 전반에 있어서 제1 도체(810)가 제2 도체(820)를 포위하고 있는 형태를 가지기 때문에, 제1 도체(810)에 중성점 전원이 연결되도록 하고 제2 도체(820)에 상전압 전원이 연결되도록 하면, 제2 도체(820)에서 발생되는 전자파가 제1 도체(810)에 의해 모두 흡인되는 효과가 발생되게 된다.

이를 위해, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 도체(810)는 출력 단자부(300)의 제1 출력 단자(OUT1)에 연결되고, 제2 도체(820)는 출력 단자부(300)의 제2 출력 단자(OUT2)에 연결되도록 구성할 수 있다.

이러한 응용은, 반드시 전술한 케이블(800)뿐만 아니라 케이블(800)과 동일하게 튜브형으로 형성되어 제1 도체(810)가 제2 도체(820)를 포위할 수 있도록 형성된 모든 것에 가능하게 될 것임은 물론이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims

제1 입력 단자와 제2 입력 단자를 통해 교류전원을 입력받는 전원 입력부;

상기 교류전원이 입력되면, 기지정된 제1 출력 단자가 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 중 상전압 입력 단자에 연결되고, 기지정된 제2 출력 단자가 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 중 중성점 입력 단자에 연결되도록 하는 단자극성 고정부;

전체적으로 다면체형(多面體形)으로 형성되고, 상기 제1 출력 단자가 제1 도체에 전기적으로 연결되고 상기 제2 출력 단자가 제2 도체에 전기적으로 연결되도록 하되, 상기 제2 도체가 상기 제1 도체에 둘러싸이도록 형성되는 차폐 부재; 및

상기 제2 도체에 전기적으로 연결되는 상전압 출력 단자와 상기 제1 도체에 전기적으로 연결되는 중성점 출력 단자를 마련하여, 외부로 전원을 공급하는 전원 출력부;를 포함하는 전자파 차폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 차폐 부재는,

상기 제1 출력 단자, 상기 제2 출력 단자, 상기 중성점 출력 단자 및 상기 상전압 출력 단자가 상기 차폐 부재의 내부로 인입 또는 인출되는 부분을 제외하고 모두 상기 제1 도체에 의해 둘러싸이도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
제 2항에 있어서,

상기 제1 도체는,

전체적으로 육면체 형상으로 형성되되, 내부로 돌출된 돌출부를 포함하도록 형성되며,

제1면에 상기 제1 출력 단자 및 상기 제2 출력 단자가 내부로 인입 또는 인출되기 위한 부분이 마련되고,

제2면에 상기 중성점 출력 단자 및 상기 상전압 출력 단자가 내부로 인입 또는 인출되는 부분이 마련되며,

상기 돌출부는, 제3면에서 제4면 방향으로 돌출되어 상기 제3면과 전기적으로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
제 3항에 있어서,

상기 차폐 부재는,

제한된 크기로 제작된 상태 하에서 내부의 전기장 흡인 효과가 최대한으로 발생할 수 있도록 하기 위해, 상기 제1 도체와 상기 제2 도체 간의 거리가 실험을 통해 확보된 기설정된 거리보다 가깝고, 상기 제1 도체의 면적이 상기 제2 도체의 면적보다 실험을 통해 확보된 기설정된 배수만큼 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
제 3항에 있어서,

상기 제2 도체는,

상기 제3면에서 상기 제4면 방향으로 돌출되어 형성되되, 상기 제3면과 전기적으로 연결되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1 도체는 상기 제2 도체와 절연된 상태로 상기 차폐 부재의 내부에 마련되며,

상기 제1 도체는 상기 차폐 부재의 내부에 마련되는 제1 유닛과 상기 제1 유닛에 전기적으로 연결되어 상기 제1 출력 단자, 상기 제2 출력 단자, 상기 중성점 출력 단자 및 상기 상전압 출력 단자를 둘러싸는 제2 유닛으로 구성되며,

상기 제2 유닛의 외부는 상기 제2 유닛을 둘러싸는 절연체가 마련되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 단자극성 고정부는,

상기 제1 입력 단자가 상기 상전압 입력 단자이고 상기 제2 입력 단자가 상기 중성점 입력 단자인 것으로 판단되면 제1 제어신호를 생성하고, 상기 제2 입력 단자가 상기 상전압 입력 단자이고 상기 제1 입력 단자가 상기 중성점 입력 단자인 것으로 판단되면 제2 제어신호를 생성하는 스위칭 제어부; 및

상기 제1 제어신호가 수신되면 상기 제1 출력 단자가 상기 제1 입력 단자에 연결되고 상기 제2 출력 단자가 상기 제2 입력 단자에 연결되도록 하고, 상기 제2 제어신호가 수신되면 상기 제1 출력 단자가 상기 제2 입력 단자에 연결되고 상기 제2 출력 단자가 상기 제1 입력 단자에 연결되도록 하기 위한 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 전원 출력부는,

외부의 전기전자기기에 마련된 플러그 또는 외부의 전기전자기기에서 인출된 전기선과 연결되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 전자파 차폐장치는,

단자대, 전기전자기기 또는 콘센트에 매립되어 상기 콘센트에 연결된 장치인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
중성점 전원과 상전압 전원 중 어느 하나를 지정된 단자로 인가하고 다른 하나를 나머지 지정된 단자로 인가하는 단자극성 고정부에 연결되는 차폐 부재에 있어서,

상기 중성점 전원과 상기 상전압 전원 중 어떠한 전원이 어떠한 단자에 연결되던지 상관없이, 항상 상기 중성점 전원을 인가받는 제1 도체; 및

상기 중성점 전원과 상기 상전압 전원 중 어떠한 전원이 어떠한 단자에 연결되던지 상관없이, 항상 상기 상전압 전원을 인가받는 제2 도체;를 포함하고,

상기 제1 도체가 다면체(多面體) 형상으로 마련된 상기 제2 도체에 포위되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 다면체형 차폐 부재.