專利名稱：安全插座的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種插座，特別是一種能防止誤操作造成觸電的安全插座。
背景技術：
目前家庭用的插座是直接連接到市電上，當電源插頭插入插座后，插座上的電源即可流 入電源插頭端的負載電路，當電流發生短路時，電源輸入端的過載保險絲才進行過載保護。 而家庭安裝的插座一般安裝在離地面大約O. 3m—lm的高度的墻壁上，小孩子極容易拿電源線 或者其它的導體插入插座，導致插座流出的電流經過小孩的身體發生觸電，當過載保險絲起 作用時，觸電事故已經發生，給小孩帶來驚嚇或者導致其遭受電擊。
另外，在中國專利局公告的專利號為CN99236724，公告時間為2000年6月28日，專利名 稱為"電器自動安全插座"的實用新型專利中，公開了一種感測電器是否漏電的安全開關， 該安全插座通過一紅外線感測儀感測電器是否漏電，當檢測到漏電情況時，截斷交流電源防 止觸電事故。但是該裝置沒有考慮到使用者誤操作時不小心觸電對人造成傷害。
發明內容
有鑒于此，提供一種安全插座，其目的在于可防止使用者將導電體誤插入電源插座端子 導致的電擊事故。本發明還提供一種安全插座，保證當電源插座接通時，使用者處于遠離電 源插座的安全范圍。
本發明提供的安全插座包括 一電源插座、 一檢測開關、 一直流電源、 一控制單元和一 繼電器。其中檢測開關包括一連接鍵、 一彈性部件和一接入端子和一接出端子。連接鍵放置 在電源插座的火線端子和零線端子下面，彈性部件用于支撐連接鍵，彈性部件的狀態改變可 使得檢測開關的接入端子和接出端子的導通狀態發生變化。直流電源通過檢測開關給控制單 元和繼電器提供工作電壓并形成一直流回路。繼電器接在電源插座的火線端子上，控制單元 根據檢測開關的連通狀態決定繼電器的吸合與斷開，當繼電器吸合后，電源插座的火線端子 和交流電源的火線連接，從而使得火線端子和零線端子之間存在電勢差。
通過該檢測開關，只有在電源插座的火線端子和零線端子均有導電體插入時，該檢測開 關的接入端子和接出端子才會連接，使得電源插座的火線端子和零線端子之間存在電勢差， 因此防止了單個導電體插入電源插座的火線端子或者零線端子時給使用者帶來的觸電危險。
本發明進一步提供了一安全插座還包括 一紅外線感測儀連接在上述安全插座的檢測開關與控制單元之間，該紅外線感測儀設置一感測范圍，當使用者處于感測范圍內，該紅外線 感測儀發送一高電平信號給控制單元，再由控制單元根據該高電平信號控制繼電器的吸合。
該采用紅外感測儀的安全插座通過設置一安全的感測范圍，使得安全插座的電源插座在 接通的情況下，使用者處于安全范圍內，從而避免了使用者在使用時受到傷害。
圖l是本發明安全插座的一實施方式的架構圖2是圖1中電源插座和檢測開關的連接結構圖，電源插頭未插入電源插座內； 圖3是圖2中電源插頭插入電源插座內的連接結構圖； 圖4是圖1所示安全插座的具體電路圖5是本發明安全插座的另一實施方式的架構圖； 圖6是圖5所示安全插座的具體電路圖7是圖5所示安全插座于使用中的示意具體實施例方式
如圖1所示，是本發明安全插座一實施方式的架構圖。該安全插座l包括 一電源插座 10、 一直流電源20、 一檢測開關30、 一繼電器50和一控制單元60。其中，直流電源20、檢測 開關30、繼電器50和控制單元60構成一回路用于檢測是否有電源插頭插入安全插座1。檢測 開關30放置在電源插座10下方，但并非以電連接的方式連接，其具體結構和使用方法將在圖 2和圖3中詳細介紹。直流電源20的輸出端連接到檢測開關30的接入端子，檢測開關30的輸出 端連接到繼電器50。控制單元60連接檢測開關30的輸出端和繼電器50，用于控制繼電器50的 吸合或者斷開。當繼電器50吸合時，電源插座10的火線端子接通到火線L上，使得火線端子 11和零線端子12之間存在電勢差。
圖2和圖3是電源插座10和檢測開關30的連接結構圖。在圖2中，電源插頭2未插入電源插 座IO，在圖3中，電源插頭2已插入電源插座10內。電源插座10的火線端子11外接交流電源的 火線L，而零線端子12外接交流電源的零線N。檢測開關30放置在電源插座10盒體內，包括接 入端子31和接出端子32、 一連接鍵33和一彈性部件34。其中，接入端子31和接出端子32以及 彈性部件34放置在盒體的底端；連接鍵33由兩層組成，在圖中用白色部分表示一絕緣片，設 置在電源插座10的火線端子11和零線端子12的下方；黑色部分表示一導電片，放置在彈性部 件34上方。如圖2所示，當電源插頭2未插入電源插座10時，彈性部件34處于自然狀態，連接 鍵33與接入端子31和接出端子32保持有一定距離，接入端子31和接出端子32保持斷開。如圖 3所示，當電源插頭2插入電源插座10時，連接鍵33的兩端均下壓，引起彈性部件34壓縮，連接鍵33與接入端子31和接出端子32相接觸，接入端子31和接出端子32導通。而當只有電源插 座10的火線端子11或者零線端子112—端有導電體插入時，檢測開關30的一端受力，連接鍵 33傾斜，接入端子31和接出端子32不會導通，不能給后繼電路供電。
圖4是安全插座1的具體電路圖。如圖所示，電源插座10的零線端子12連接交流電源的零 線N，火線端子11連接到繼電器50上。繼電器50包括一線圈51和一常開開關K，線圈51的兩端 分別連接檢測開關30和控制單元60，常開開關K處于電源插座10的火線端子11和交流電源的 火線L之間。控制單元60包括一電阻R、電容C和一集成開關Q。電阻R與電容C的正極連接，電 容C的負極接地，電阻R與電容C的連接點連接到集成開關Q的控制端，電阻R連接在檢測開關 30與電容C的正極之間，當檢測開關30的輸入端子31和輸出端子32時，直流電源20加在電阻 R與電容C的連接點上的高電壓使集成開關Q導通。因此，電流流過線圈51，線圈51產生磁場 吸合常開開關K，從而使得電源插座10的火線端子11與火線L連通。
如圖5所示，是本發明安全插座另一實施方式的架構圖。與圖l所示的實施方式不同的是 ，該安全插座22還包括一紅外線感測儀40連接于檢測開關30和控制單元65之間，紅外線感測 儀40用于觸發控制單元65對繼電器55的操作。
圖6是圖5所示的安全插座22的具體電路圖。與圖4所不同的是，繼電器55包括一線圈56 、第一常開開關K1和第二常開開關K2。線圈56的兩端分別連接檢測開關30和控制單元65，第 一常開開關K1處于電源插座10的火線端子11和交流電源的火線L之間，第二常開開關K2的兩 端分別連接檢測開關30和控制單元65。控制單元65包括第一電阻R1和第二電阻R2，其中，第 一電阻R1的一端連接到所述繼電器的第二常開開關K2，另一端連接電容C，第一電阻R1和電 容C的連接點與集成開關Q的控制端連接；第二電阻R2的一端連接到紅外線感測儀40的信號輸 出端，另一端連接到集成開關Q的控制端。
當電源插頭2插入電源插座10時，檢測開關30閉合，直流電源20提供給紅外線感測儀40 的工作電壓。當紅外線感測儀40感測到使用者處于其感測范圍內時，發送一高電平信號給集 成開關Q，電容C開始充電，集成開關Q控制端上的電壓為高，集成開關Q導通，因此，有電流 流過線圈56，線圈55產生磁場吸合第一常開開關K1和第二常開開關K2。第一常開開關K1的閉 合使得電源插座10的火線端子與火線L連通。第二常開開關K2—旦閉合，電容C的電位就保持 為高，因此集成開關Q保持導通，繼電器55保持吸合，從而將電源插座10的火線端子11與火 線L連通。如果電源插頭的使用者處于紅外線感測儀40的感測范圍之外時，則紅外線感測儀 40不發送高電平信號，集成開關Q不導通，線圈56不吸合，因此第一常開開關K1和第二常開 開關K2也保持在斷開狀態，電源插座10的火線端子11不能連接到火線L。紅外線感測儀40的安裝以及感測范圍的確定在圖7中作具體描述。
如圖7所示，是安全插座22在一實施方式中的使用示意圖。電源插座10安裝在墻壁80上 ，距離地板90大約1米左右，紅外線感測儀40采用一紅外線感測儀40安裝在插座10的上方， 距離地板90大約1. 5米左右，紅外線感測儀40的感測范圍可根據家庭成員的身高確定。在本 實施方式中，設定家中的成年人25的身高是1.6米以上，小孩的身高為l米左右，紅外線感測 儀40的感測角度為Z軸方向上下45度，如圖7中雙向箭頭所示的檢測范圍。當電源插頭2插入 電源插座10后，紅外線感測儀40啟動，較高的成年人的身高處于感測范圍內，則紅外線感測 儀40發送一個高電平給控制單元65，線圈56吸合，電源插座10的火線端子11連接與火線L上 。較矮的小孩在插插座的時候處于感測范圍外，因此，線圈56不發生動作，直到小孩離開電 源插座IO，走到安全位置，如圖中Y點，到達紅外線感測儀40的感測范圍以內，紅外線感測 儀40才發送一個高電平給控制單元，線圈56吸合，電源插座10的火線端子11才與火線L連接 ，使得火線端子和零線端子之間存在電勢差。在本實施方式中，如果將設置紅外線感測儀 40的感測角度為水平，g卩，只有當身高等于或高于該紅外線感測儀40安裝位置的成年人才實 現電源插頭2與電源插座10的電連接，這樣就能避免小孩對電源插座10的誤操作。如果將紅 外線感測儀40的感測角度設置得較小，則在將電源插頭2插入電源插座10的當時，身高較高 的成年人也處于紅外線感測儀40的感測范圍之外，直到遠離電源插座10的時候，才能進入紅 外線感測儀40的感測范圍之內，從而也保證了成年人不會被電源插座10可能產生的漏電事故 傷害。
本發明不受本發明的具體實施方式
的限制，可根據本實施方式的技術方案和實際情況確 定的新的實施方式，如直流電源20可以通過接一電壓轉換器將交流電源轉換而成，集成開關 Q可以換成三極管開關。在本說明書中，不一一闡述。
權利要求
權利要求1一種安全插座，包括一電源插座，其特征在于還包括一檢測開關，其包括有一連接鍵、一彈性部件、一接入端子和一接出端子；所述連接鍵與電源插座的火線端子以及零線端子連接，彈性部件用于支撐所述連接鍵，所述彈性部件的狀態改變可使得所述檢測開關的接入端子和接出端子的導通狀態發生變化；一直流電源通過所述檢測開關給一控制單元和一繼電器提供工作電壓并形成一直流回路；所述繼電器接在所述電源插座的火線端子上，所述控制單元根據所述檢測開關的導通狀態決定所述繼電器的吸合與斷開，當繼電器吸合時，電源插座的火線端子和火線連接。
2 如權利要求l所述的安全插座，其特征在于，所述檢測開關放置 在電源插座的盒體內，所述接入端子、接出端子和彈性部件放置在電源插座盒體底端，所述 連接鍵包括一絕緣片和一導電片，所述絕緣片設置在所述電源插座的火線端子和零線端子的 下方，所述導電片放置在絕緣片的下方，彈性部件的上方；當所述彈性部件處于自然狀態時 ，所述檢測開關的接入端子和接出端子與導電片不接觸，接入端子和接出端子不導通。
3 如權利要求2所述的安全插座，其特征在于，當外部電源插頭插 入電源插座時，所述連接鍵的兩端均被壓下，所述彈性部件壓縮，檢測開關的接入端子和接 出端子導通。
4 如權利要求3所述的安全插座，其特征在于，所述繼電器至少包括 一線圈和一常開開關，所述常開開關的兩端分別連接所述接電源插座的火線端子和火線端， 所述繼電器的吸合為通過所述控制單元控制所述線圈吸合所述常開開關，從而使得所述電源 插座的火線端子和火線連接。
5 如權利要求4所述的安全插座，其特征在于，所述控制單元包括 一電阻、 一電容和一集成開關，所述電阻連接到所述檢測開關的輸出端，電容負極接地，電 阻與電容的連接點連接到所述集成開關的控制端。
6 如權利要求5所述的安全插座，其特征在于，所述繼電器的線圈 的兩端連接在檢測開關的輸出端子和集成開關的輸出端，當集成開關導通時，所述線圈有電流通過產生磁場，使得線圈吸合所述常開開關。
7.如權利要求3所述的安全插座，其特征在于還包括一紅外線感測 儀設置在檢測開關與控制單元之間，所述紅外線感測儀設置一感測范圍，當使用者處于感測 范圍內，所述紅外線感測儀發送一高電平信號給所述控制單元，所述控制單元是為根據所述 高電平信號控制所述繼電器的吸合。
8.如權利要求7所述的安全插座，其特征在于，所述繼電器至少包 括一線圈和一第一常開開關和第二常開開關，所述第一常開開關的兩端分別連接所述接電源 插座的火線端子和火線端，所述第二常開開關的兩端分別連接所述檢測開關的輸出端子和控 制單元；當繼電器吸合后，電源插座的火線端子和火線連接，使得火線端子和零線端子之間 存在電勢差，所述繼電器的吸合為通過所述控制單元控制所述線圈吸合所述常開開關，從而 使得所述電源插座的火線端子和火線連接。
9.如權利要求8所述的安全插座，其特征在于，所述控制單元包括一 第一電阻、 一第二電阻、 一電容和一集成開關，所述第一電阻的一端連接到所述繼電器的第 二常開開關，另一端連接所述電容，所述第一電阻和所述電容的連接點為所述集成開關提供 一控制電壓；所述電容負極接地，正極與所述第二電阻以及所述集成開關的控制端連接；所 述第二電阻的一端連接到所述紅外線感測儀的信號輸出端，另一端連接到集成開關的控制端
10.如權利要求9所述的安全插座，其特征在于，所述繼電器的線圈 的兩端連接在檢測開關的輸出端子和集成開關的輸出端，當集成開關導通時，所述線圈有電 流通過產生磁場，使得所述第一常開開關和第二常開開關閉合。
全文摘要
本發明涉及的一種能避免誤操作對人造成傷害的安全插座，其包括電源插座、檢測開關直流電源、控制單元和繼電器。其中檢測開關用于檢測電源插座是否有導電體插入。直流電源通過檢測開關給控制單元和繼電器提供工作電壓并形成直流回路。控制單元根據檢測開關的連通狀態決定繼電器的吸合與斷開，當繼電器吸合后，電源插座的火線端子和火線導接，電源插座的火線端子和零線端子之間存在電勢差。本發明提供的安全插座還包括紅外線感測儀用于設定一保證使用者安全的感測范圍，當使用者處于感測范圍內時，電源插座的火線端子才和火線連接，從而保證使用者的操作安全。
文檔編號H03K17/94GK101414719SQ20071020206
公開日2009年4月22日 申請日期2007年10月15日 優先權日2007年10月15日
發明者丁林坤, 李占武, 童德華, 翁世芳 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司