KR101042988B1 - 절전형 전자 개폐기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절전형 전자 개폐기에 관한 것이다. 상기 절전형 전자 개폐기는, 외부로부터 전원이 인가되는 입력 단자부; 상기 입력 단자부로 인가되는 전원에 따라 턴온 또는 턴오프 상태가 되는 개폐 스위치; 상기 입력 단자부로부터 제공되는 전원에 따라 상기 개폐 스위치를 턴온 또는 턴오프 상태가 되도록 동작하는 개폐 전자석; 상기 개폐 전자석과 연동되어 동작하는 전자석 스위치; 상기 개폐 스위치가 온 상태가 되는 순간 상기 개폐 전자석을 잠금 상태로 설정하고, 잠금 상태에서 상기 입력 단자부로 전원이 인가되지 않는 순간 상기 개폐 전자석의 잠금 상태를 해제시키는 락 전자석; 상기 락 전자석의 구동을 제어하는 락 스위치; 상기 입력 단자부로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 출력하는 정류 회로부; 상기 락 스위치 및 락 전자석으로 구동 전원을 제공하는 고압 콘덴서; 상기 락 스위치의 턴온 및 턴오프를 제어하는 신호를 출력하는 인가 전원 감지부;를 구비한다. 상기 입력 단자부로 전원이 인가되는 순간, 개폐 전자석은 개폐 스위치를 턴온 상태가 되도록 함과 동시에 상기 개폐 전자석은 락 전자석에 의해 잠금 상태가 되며, 개폐 스위치의 잠금 상태에서 상기 입력 단자부로 전원이 인가되지 않는 순간, 인가 전원 감지부의 제어 신호에 따라 락 스위치가 턴온되어 락 전자석을 구동하여 개폐 전자석의 잠금 상태를 해제시킨다.

전자 개폐기, 고압 콘덴서, 대기 전력

Description

절전형 전자 개폐기{Power saving magnetic switch}

본 발명은 절전형 전자 개폐기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 개폐 스위치의 턴온 상태를 유지하기 위한 전력이 소비되지 않으면서도 기존의 전자 개폐기와 동일한 입출력 단자를 구비하여 기존의 분전함의 구조적 변경없이 기존의 전자 개폐기와 1:1 교체될 수 있는 절전형 전자 개폐기에 관한 것이다.

전자 개폐기는 전자석을 이용하여 전기의 흐름을 개방하거나 개폐하는 장치로서, 산업 전반에 다양하게 사용되는 전자식 개폐 스위치이다. 기존에 사용되고 있는 전자 개폐기는 전자석을 이용하여 전기의 흐름을 제어하는 방식으로, OFF 상태에서는 대기 전력이 소모되지 않지만, ON 상태에서는 전자석이 지속적으로 동작되어 온 상태를 유지하기 위한 대기 소비 전력이 낭비되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 방법들이 제안되었다. 한국 등록특허 제10-424668호의 "절전형 전자 개폐기"는 고정 철심에는 상면에서 수직으로 관통한 가이드 홀과 일측에서 관통되어 상기 가이드홀과 연결되는 관통홀이 형성되며, 상기 이동 철심의 하단에는 상기 가이드홀에 상응하여 삽입되고 그 끝단에 고정홀이 형성되는 가이드봉이 장착되고, 상기 이동 철심의 저면과 고정 철심의 상면이 접촉 해 있을 때 상기 관통홀을 통해 고정홀에 삽입 고정되는 고정 막대로 구성된다. 전술한 특허에 개시된 절전형 전자 개폐기는 잠금 상태의 해제시키기 위하여 고정 막대를 후진시켜야 되며, 고정 막대를 후진시키기 위한 추가의 제어 신호가 외부로부터 제공되어야 한다. 이 경우, 전술한 전자 개폐기를 사용하기 위해서는 전자 개폐기가 장착되는 중앙 제어 장치 또는 중앙 분전함의 제어 신호를 변경하여야 되는 문제점이 발생한다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 개폐 스위치의 턴온 상태에서도 개폐 전자석의 대기 소비 전력이 없는 절전형 전자 개폐기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전자 개폐기의 동작을 제어하는 분전함이나 제어 장치의 구조적 변경이나 제어 방식의 변경없이, 기존의 전자 개폐기를 1:1 교체할 수 있는 절전형 전자 개폐기를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 절전형 전자 개폐기는, 외부로부터 온 또는 오프 신호에 대응되는 전원이 인가되는 입력 단자부; 상기 입력 단자부로 인가되는 전원에 따라 턴온 또는 턴오프 상태가 되는 개폐 스위치; 상기 입력 단자부로부터 제공되는 전원에 따라 상기 개폐 스위치를 턴온 또는 턴오프 상태가 되도록 동작하는 개폐 전자석; 상기 개폐 전자석과 직렬 연결되며, 상기 개폐 전자석과 연동되어 동작하는 전자석 스위치; 상기 개폐 스위치가 온 상태가 되는 순간 상기 개폐 전자석을 잠금 상태로 설정하고, 잠금 상태에서 상기 입력 단자부로 전원이 인가되지 않는 순간 상기 개폐 전자석의 잠금 상태를 해제시키는 락 전자석; 상기 락 전자석의 구동을 제어하는 락 스위치; 상기 입력 단자부로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 출력하는 정류 회로부; 상기 정류 회로부에 연결되고, 상기 락 스위치 및 락 전자석으로 전원을 제공하는 충전 부; 상기 충전부 및 상기 정류 회로부와 병렬 상태로 연결되며, 상기 락 스위치의 턴온 및 턴오프를 제어하는 신호를 출력하는 인가 전원 감지부;를 구비하여,

상기 입력 단자부로 전원이 인가되는 순간, 개폐 전자석은 개폐 스위치를 턴온 상태가 되도록 함과 동시에 상기 개폐 전자석은 락 전자석에 의해 잠금 상태가 되며, 개폐 스위치의 잠금 상태에서 상기 입력 단자부로 전원이 인가되지 않는 순간, 인가 전원 감지부의 제어 신호에 따라 락 스위치가 턴온되어 락 전자석을 구동하여 개폐 전자석의 잠금 상태를 해제시킨다.

전술한 특징을 갖는 절전형 전자 개폐기에 있어서, 상기 충전부는 고압 콘덴서로 구성되는 것이 바람직하다.

전술한 특징을 갖는 절전형 전자 개폐기에 있어서, 상기 개폐 전자석은, 입력 단자부로부터 전원이 제공되는 코일; 상기 코일에 흐르는 전류에 의해 전자석이 되는 고정 철심; 상기 고정 철심에 의해 움직임이 유도되는 가동 철심; 상기 가동 철심의 제1면에 고정 장착되고 개폐 스위치의 가동 접촉 단자에 연결되는 스프링부; 상기 가동 철심의 제1면에 대향되는 제2면에 고정 장착되는 프렌져; 를 구비하며, 상기 입력 단자부에 전원이 인가되는 경우 가동 철심이 움직이게 되고, 가동 철심의 움직임에 따라 개폐 스위치가 턴온 상태가 되며,

상기 프렌져는 전자석 스위치의 푸쉬 버튼과 동일 중심축상에 인접하게 배치되며, 상기 입력 단자부에 전원이 인가되는 경우 가동 철심의 움직임에 따라 상기 프렌져가 전자석 스위치의 푸쉬 버튼을 눌러 전자석 스위치를 턴오프 상태가 되도록 하며,

상기 프렌져의 머리부는 갈고리 형태로 구성되며, 상기 프렌져의 머리부는 락 전자석의 락 프렌져와 인접하게 배치되며, 상기 입력 단자부에 전원이 인가되는 경우 가동 철심의 움직임에 따라 상기 프렌져의 머리부가 락 프렌져에 걸려 개폐 전자석이 잠금 상태가 되도록 하는 것이 바람직하다.

전술한 특징을 갖는 절전형 전자 개폐기에 있어서, 상기 인가 전원 감지부는, 상기 정류 회로부로부터 전원이 제공되는 발광 소자; 상기 발광 소자의 광을 감지하는 수광 소자; 상기 정류 회로부와 수광 소자의 사이에 연결되어 역방향 전류 흐름을 방지하는 다이오드;를 구비하고, 상기 수광 소자의 출력 단자는 락 스위치의 제어 단자와 연결되며, 상기 수광 소자와 발광 소자는 포토 커플러로 구성되는 것이 바람직하다.

전술한 특징을 갖는 절전형 전자 개폐기에 있어서, 상기 락 전자석은, 상기 락 스위치를 통해 상기 정류 회로부로부터 전원이 제공되는 코일; 상기 코일에 흐르는 전류에 의해 전자석이 되는 고정 철심; 상기 고정 철심에 의해 움직임이 유도되는 가동 철심; 스프링 연결에 의해 상기 가동 철심의 제1면에 고정 장착되는 락 프렌져;를 구비하며, 상기 락 스위치가 턴온 상태가 되면 가동 철심이 움직이게 되고, 락 프렌져도 가동 철심과 함께 움직이게 되어, 개폐 전자석의 잠금 상태를 해제시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하여, 전자 개폐기의 원격 제어 입력 단자인 입력 단자부로 전원이 인가되면, 개폐 전자석이 동작하여 개폐 스위치를 턴온시킴과 동시에 락 전자 석에 의해 개폐 전자석의 동작 상태를 유지시킨다. 이와 같이 락 전자석에 의해 개폐 전자석의 동작 상태를 유지시킴에 따라, 개폐 전자석의 대기 소비 전력을 최소화시킬 수 있게 된다.

특히, 본 발명에 의하여, 순간적으로 충전될 수 있는 고압 콘덴서로 구성되는 충전부를 이용하여 락 스위치와 락 전자석을 구동시켜 개폐 전자석의 잠금 상태를 해제시킬 수 있게 된다. 이와 같이 고압 콘덴서를 사용함으로써, 전자 개폐기를 반영구적으로 사용할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 절전형 전자 개폐기의 입출력 단자들은 종래의 전자 개폐기의 입출력 단자들과 동일하므로, 종래의 가로등 분전함 등의 구조적 변경이나 결선의 변경 없이 기존에 설치된 전자 개폐기들과 1:1 교체가 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자개폐기의 구조 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명에 따른 절전형 전자 개폐기는 개폐 전자석과 락 전자석의 구조 변경 및 상기 락 전자석의 구동 전원을 제공할 수 있는 충전부를 더 구비함으로써, 원격 제어 입력 단자에 전원이 인가되는 경우 개폐 전자석의 대기 전력 소모없이 개폐 스위치를 턴 온 상태로 유지시킬 수 있게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 개폐기의 구성을 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절 전형 전자 개폐기를 도식적으로 도시한 구조도이며, 도 2는 도 1의 절전형 전자 개폐기를 도시한 회로도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 절전형 전자 개폐기(30)는 원격 제어 입력 단자인 입력 단자부(300), 상기 입력 단자부에 연결되는 개폐 전자석(310), 상기 개폐 전자석과 직렬 연결되며 상기 개폐 전자석과 연동되는 전자석 스위치(320), 개폐 전자석에 연결되는 개폐 스위치(330), 상기 입력 단자부로부터 입력되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 제공하는 정류회로부(340), 상기 정류 회로부의 출력 단자에 병렬로 연결되는 충전부(350)와 인가 전원 감지부(360), 상기 개폐 전자석과 연동되는 락(lock) 전자석(370), 상기 인가 전원 감지부로부터 제공되는 제어 신호에 따라 동작되는 락 스위치(380)를 포함한다. 이하, 전술한 각 구성 요소들의 구조 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.

상기 입력 단자부(300)는 외부로부터 온(ON) 또는 오프(OFF) 신호에 대응되는 전원이 입력된다.

상기 정류회로부(340)는 상기 입력 단자부(300)에 연결되며, 상기 입력단자부로부터 제공되는 교류 전원을 변환하여 상기 충전부(350)로 직류 전원을 제공한다.

상기 개폐 전자석(310)과 전자석 스위치(320)는 직렬 연결되어 상기 입력 단자부(300)와 연결된다.

상기 개폐 스위치(330)는 개폐 스위치 가동 접촉 단자(332) 및 개폐 스위치 고정 접촉 단자(334)로 이루어지며, 개폐 스위치 가동 접촉 단자(332)는 상기 개폐 전자석의 일 측면에 스프링 결합되어 있고, 상기 개폐 스위치 고정 접촉 단자(334)는 하우징에 고정 장착된다. 입력 단자부에 전류가 인가되지 않는 상태에서는 개폐 스위치가 턴오프 상태를 유지하며, 입력 단자부에 전류가 인가된 상태에서는 개폐 스위치가 턴온 상태를 유지한다.

상기 개폐 전자석(310)은 입력 단자부로부터 전원이 공급되는 코일, 상기 코일에 전류가 인가되는 경우 전자석이 되는 고정 철심, 상기 고정 철심에 의해 움직임이 유도되는 가동 철심, 스프링부(313), 프렌져(314)를 구비한다.

상기 스프링부(313)는 상기 가동 철심의 제1면에 장착되며, 그 단부에는 개폐 스위치 가동 접촉 단자가 고정된다. 상기 프렌져(314)는 상기 가동 철심의 제1면에 대향되는 제2면에 장착되며 갈고리 형태의 머리부를 구비한다.

개폐 전자석의 코일에 전원이 인가되는 경우, 가동 철심이 도 1의 화살표 방향으로 움직이게 되어 스프링부(313) 및 프렌져(314)도 함께 화살표 방향으로 이동하게 된다. 그 결과, 스프링부의 이동함에 따라, 개폐 스위치 가동 접촉 단자가 개폐 스위치 고정 접촉 단자와 접촉되어 개폐 스위치가 턴온 상태가 된다. 또한, 프렌져(314)의 이동에 따라, 전자석 스위치의 푸쉬 버튼을 눌러 전자석 스위치가 턴오프 상태가 된다. 또한, 프렌져(314)의 이동에 따라, 프렌져의 갈고리 형태의 머리부가 락 전자석의 락 프렌져에 걸려 고정되어 개폐 전자석의 잠금 상태가 설정된다.

상기 전자석 스위치(320)는 전자석 스위치 고정 접촉 단자(322), 전자석 스위치 가동 접촉 단자(324), 전자석 스위치 스프링부(326), 푸쉬 버튼(328)을 구비 한다. 상기 전자석 스위치 고정 접촉 단자(322)는 개폐 전자석과 입력 단자부의 사이에 연결되며, 상기 전자석 스위치 스프링부(326)는 하우징에 고정 장착되며, 상기 전자석 스위치 가동 접촉 단자(324) 및 상기 푸쉬 버튼(328)은 상기 전자석 스위치 스프링부의 상부에 장착된다.

전원이 인가되지 않은 상태에서는 전자석 스위치는 턴온 상태를 유지한다.

상기 개폐 전자석의 프렌져(314)가 화살표 방향으로 이동하는 경우, 프렌져(314)에 의해 푸쉬 버튼이 눌려 지게 되고, 전자석 스위치 스프링부도 눌려 지게 되고, 전자석 스위치 스프링부에 고정 장착된 전자석 스위치 가동 접촉 단자도 아래 방향으로 움직이게 되며, 그 결과 전자석 스위치가 턴오프 상태가 된다.

상기 충전부(350), 인가 전원 감지부(360) 및 직렬로 연결된 락 스위치와 락 전자석은 정류 회로부(340)에 대하여 병렬 연결된다.

상기 충전부(350)는 입력 단자부로 전원이 제공되는 순간에 고속 충전될 수 있으며 정격 전압이 250 ~ 350 Volt인 고압 콘덴서로 구성되는 것이 바람직하여, 예컨대 350 Volt / 47μF 의 규격을 갖는 콘덴서를 사용하는 경우 약 1/100초 이내에 순간적으로 충전될 수 있다. 입력 단자부에 전원이 인가되는 순간, 고압 콘덴서로 구성되는 상기 충전부는 순간적으로 충전된다. 한편, 입력 단자부에 전원이 ON 상태에서 OFF 상태로 되는 순간, 고압 콘덴서로 구성되는 상기 충전부는 상기 락 스위치 및 락 전자석으로 방전하게 되어 락 스위치가 턴온 상태가 되며 락 전자석을 구동시키게 된다. 이와 같이, 본 발명에 따른 전자 개폐기의 상기 충전부를 250 ~ 350 Volt의 고압 콘덴서로 구성함으로써 원격 제어 전원이 인가되면 순간적 으로 충전되도록 하여, 전자 개폐기로 제공되는 원격 제어 전원이 짧은 시간 인가되는 경우에도 원할하게 동작될 수 있게 된다.

상기 인가 전원 감지부(360)는 정류 회로부의 출력 단자와 연결되는 발광 소자(362), 상기 발광 소자로부터 빛을 감지하는 수광 소자(364), 정류 회로부의 출력 단자 및 충전부 사이에 연결되는 다이오드(366)를 구비한다. 상기 발광 소자와 수광 소자는 포토 커플러로 구성될 수 있으며, 발광 소자는 정류 회로부의 출력 단자와 연결되며, 수광 소자는 락 스위치의 제어 단자와 연결된다.

상기 발광 소자는 정류 회로부로부터 전원이 인가되는 경우, 상기 발광 소자의 발광에 의해 상기 수광 소자는 전류가 흐르게 되고, 그 결과 락 스위치는 턴오프 상태가 된다.

상기 락 스위치(380)는 SCR 과 같은 스위칭 소자로 구성될 수 있으며, 락 스위치의 제어 단자는 인가 전원 감지부(360)의 수광 소자(364)의 출력 단자와 연결되며, 락 스위치의 입출력 단자는 정류 회로부 및 락 전자석과 각각 연결된다. 상기 락 스위치(380)는 입력 단자부에 인가되는 신호가 ON 상태에서 OFF 상태로 변하는 순간에만 턴온 상태가 된다.

상기 락 전자석(370)은 코일, 고정 철심, 가동 철심 및 락 프렌져(372)를 구비하며, 코일, 고정 철심 및 가동 철심은 개폐 전자석의 그것들과 동일하게 동작한다. 락 전자석의 코일에 전류가 흐르는 동안 가동 철심의 움직임에 따라 가동 철심에 연결된 락 프렌져가 화살표 방향을 따라 움직이게 된다. 개폐 전자석의 프렌져의 머리부가 락 프렌져에 걸려 고정되어 있는 경우, 락 프렌져가 화살표 방향을 따 라 움직이게 됨에 따라 개폐 전자석의 프렌져가 락 프렌져로부터 이탈되어 개폐 전자석의 잠금 상태가 해제된다.

<동작 설명>

이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 개폐기의 동작을 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 개폐기의 입력 단자부로 전원이 인가되지 않는 상태를 도시한 구성도이며, 도 5는 전자 개폐기의 입력 단자부로 전원이 인가되지 않는 상태의 동작을 도시한 흐름도이다. 도 1 및 도 5를 참조하면, 입력 단자부로 전원이 인가되지 아니하는 경우, 개폐 전자석에 장착된 스프링부의 물리적인 힘에 의해 개폐 스위치 가동 접촉 단자가 개폐 스위치 고정 접촉 단자로부터 이격되어 개폐 스위치는 턴오프 상태를 유지하며, 전자석 스위치는 턴온 상태를 유지한다. 이때, 락 스위치는 턴오프 상태이며, 락 전자석은 동작되지 아니하며, 개폐 전자석의 프렌져의 머리부는 락 전자석의 락 프렌져와 인접하도록 배치된다.

도 3는 본 발명의 전자 개폐기의 입력 단자부로 "ON" 신호에 해당하는 전원이 인가되는 순간의 상태를 도시한 구성도이며, 도 6은 전자 개폐기의 입력 단자부로 "ON" 신호에 해당하는 전원이 인가되는 순간의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 입력 단자부로 전원이 인가되는 순간, 개폐 전자석의 코일이 입력 단자부로부터 제공되는 전류에 의해 유도 자기장이 발생하게 되고, 그 결과 개폐 전자석의 가동 철심이 화살표 방향으로 이동하게 되어 가동 철심에 고정 연결된 스프링부 및 프렌져가 모두 화살표 방향으로 이동하게 된다. 개 폐 전자석의 스프링부가 화살표 방향으로 이동하게 됨에 따라 개폐 스위치 가동 접촉단자가 움직이게 되어 개폐 스위치가 온 상태가 된다. 또한, 개폐 전자석의 프렌져가 화살표 방향으로 이동하게 됨에 따라 전자석 스위치의 푸쉬 버튼을 향하여 움직이게 된다. 개폐 전자석의 프렌져의 순간적인 이동에 의해, 전자석 스위치의 푸쉬 버튼이 눌려 전자석 스위치의 가동 접촉 단자가 움직이게 되고, 그 결과 전자석 스위치가 턴오프 상태가 된다. 한편, 개폐 전자석의 프렌져의 순간적인 이동에 의해, 개폐 전자석의 프렌져의 갈고리 형태의 머리부가 락 전자석의 락 프렌져에 걸려 고정된다. 그 결과 개폐 전자석의 프렌져가 락 프렌져에 걸려 잠금 상태가 된다.

즉, 입력 단자부로 전원이 인가되는 순간, 개폐 전자석의 움직임에 의해 개폐 스위치는 턴온 상태가 됨과 동시에, 전자석 스위치는 턴오프 상태가 되어 개폐 전자석으로 어떠한 전원도 공급되지 아니하게 된다. 한편, 개폐 전자석의 프렌져가 락 전자석의 락 프렌져에 걸려 고정되어 잠금 상태가 되어, 개폐 스위치가 계속 턴온 상태를 유지할 수 있게 된다. 그 결과, 개폐 스위치는 지속적으로 턴온 상태를 유지함에도 불구하고, 개폐 전자석으로는 어떠한 전원도 공급되지 않게 되어, "ON" 상태에서도 개폐 전자석에 의한 전원 소비가 발생하지 않게 된다.

한편, 입력 단자부로 전원이 인가되는 상태에서는, 상기 인가 전원 감지부는 락 스위치의 제어 단자로 오프 신호를 제공하게 되어 락 스위치는 턴오프 상태를 유지한다.

또한, 입력 단자부로 전원이 인가되는 순간, 고압 콘덴서로 구성되는 충전부 는 순간 충전된다.

이하, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 개폐기의 입력 단자부로 인가되는 신호가 "ON" 신호에서 "OFF" 신호로 변환되는 순간의 회로 상태를 도시한 구성도이며, 도 7은 입력 단자부로 인가되는 신호가 "ON" 신호에서 "OFF" 신호로 변환되는 순간의 잠금 해제 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 4 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 개폐기의 입력 단자부로 인가되는 신호가 "ON" 신호에서 "OFF" 신호로 변환되는 순간의 잠금 해제 동작을 구체적으로 설명한다.

개폐 전자석이 잠금 상태에 있어서, 입력 단자부로 인가되는 전원이 ON 상태에서 OFF 상태로 변환되면, 인가 전원 감지부는 원격 제어 전원의 상태 변화를 감지하고, 락 스위치는 턴온 상태가 되고, 충전부(350)의 전압이 락 스위치 및 락 전자석으로 방전되고, 락 전자석이 화살표 방향으로 이동하게 된다. 락 전자석이 화살표 방향으로 이동됨에 따라 락 전자석의 락 프렌져가 화살표 방향으로 함께 이동하게 되고, 그 결과 락 프렌져에 걸려 고정되었던 개폐 전자석의 프렌져의 잠금 상태가 해제된다. 그 결과, 개폐 전자석의 가동 철심이 화살표 방향으로 이동하여 원래 위치로 회복되고, 개폐 전자석의 스프링부에 연결된 개폐 스위치 가동 접촉 단자가 움직이게 되어 개폐 스위치가 턴오프 상태가 된다. 또한, 개폐 전자석의 프렌져가 화살표 방향으로 이동하게 되어, 프렌져에 의해 눌려 있던 전자석 스위치의 푸쉬 버튼이 원래 위치로 되돌아가게 되고, 그 결과 전자석 스위치는 턴온 상태가 된다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 절전형 전자 개폐기는 종래의 전자 개폐기가 사용되는 모든 분야에 널리 사용될 수 있다. 특히, 가로등 분전함과 같이, 한번 ON 신호가 인가되면 장시간 동안 턴온 상태를 유지시켜야 되는 분야에 효율적으로 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 개폐기를 도식적으로 도시한 구조도이며, 도 2는 도 1의 절전형 전자 개폐기를 도시한 회로도이다.

도 3는 본 발명의 전자 개폐기의 입력 단자부로 "ON" 신호에 해당하는 전원이 인가되는 순간의 상태를 도시한 구성도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 개폐기의 입력 단자부로 인가되는 신호가 "ON" 신호에서 "OFF" 신호로 변환되는 순간의 상태를 도시한 구성도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 개폐기의 입력 단자부로 전원이 인가되지 않는 상태의 동작을 도시한 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 개폐기의 입력 단자부로 "ON" 신호에 해당하는 전원이 인가되는 순간의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 개폐기의 입력 단자부로 인가되는 신호가 "ON" 신호에서 "OFF" 신호로 변환되는 순간의 잠금 해제 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30 : 절전형 전자 개폐기

300 : 입력 단자부(300),

310 : 개폐 전자석

320 : 전자석 스위치

330 : 개폐 스위치

340 : 정류회로부

350 : 충전부

360 : 인가 전원 감지부

370 : 락(lock) 전자석

380 : 락 스위치

Claims (8)

1. 외부로부터 온 또는 오프 신호에 대응되는 전원이 인가되는 입력 단자부;

   상기 입력 단자부로 인가되는 전원에 따라 턴온 또는 턴오프 상태가 되는 개폐 스위치;

   상기 입력 단자부로부터 제공되는 전원에 따라 상기 개폐 스위치를 턴온 또는 턴오프 상태가 되도록 동작하는 개폐 전자석;

   상기 개폐 전자석과 직렬 연결되며, 상기 개폐 전자석과 연동되어 동작하는 전자석 스위치;

   상기 개폐 스위치가 턴온 상태가 되는 순간 상기 개폐 전자석을 잠금 상태로 설정하고, 상기 입력 단자부로 전원이 인가되지 않는 순간 상기 개폐 전자석의 잠금 상태를 해제시키는 락 전자석;

   상기 락 전자석의 구동을 제어하는 락 스위치;

   상기 입력 단자부로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 출력하는 정류 회로부;

   상기 정류 회로부에 연결되고, 상기 락 스위치 및 락 전자석으로 전원을 제공하는 충전부;

   상기 충전부 및 상기 정류 회로부와 병렬 상태로 연결되며, 상기 락 스위치의 턴온 및 턴오프를 제어하는 신호를 출력하는 인가 전원 감지부;

   를 구비하여, 상기 입력 단자부로 전원이 인가되는 순간 상기 개폐 스위치는 턴온 상태가 되며 개폐 전자석은 락 전자석에 의해 잠금 상태가 되며, 개폐 전자석의 잠금 상태에서 상기 입력 단자부로 전원이 인가되지 않는 순간 인가 전원 감지부의 제어 신호에 따라 락 스위치가 턴온되어 락 전자석을 구동하여 개폐 전자석의 잠금 상태를 해제시키는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 개폐기.
2. 제1항에 있어서, 상기 충전부는 입력 단자부로 전원이 제공되는 순간에 고속 충전될 수 있는 고압 콘덴서로 구성되며, 상기 락 전자석 및 락 스위치는 상기 충전부의 전원에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 개폐기.
3. 제1항에 있어서, 상기 개폐 전자석은

   입력 단자부로부터 전원이 제공되는 코일;

   상기 코일에 흐르는 전류에 의해 전자석이 되는 고정 철심;

   상기 고정 철심에 의해 움직임이 유도되는 가동 철심;

   상기 가동 철심의 제1면에 고정 장착되고 개폐 스위치의 가동 접촉 단자에 연결되는 스프링부;

   상기 가동 철심의 제1면에 대향되는 제2면에 고정 장착되는 프렌져;

   를 구비하며, 상기 입력 단자부에 전원이 인가되는 경우 가동 철심이 움직이게 되고, 가동 철심의 움직임에 따라 개폐 스위치가 턴온 상태가 되는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 개폐기.
4. 제3항에 있어서, 상기 입력 단자부에 전원이 인가되는 경우 가동 철심의 움직임이 발생하고, 상기 가동 철심의 움직임에 의해 상기 프렌져가 전자석 스위치의 푸쉬 버튼을 눌러 전자석 스위치를 턴오프 상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 개폐기.
5. 제3항에 있어서, 상기 프렌져의 머리부는 갈고리 형태로 구성되며, 상기 입력 단자부에 전원이 인가되는 경우 가동 철심의 움직임이 발생하고, 상기 가동 철심의 움직임에 따라 상기 프렌져의 머리부가 락 프렌져에 걸려 개폐 전자석이 잠금 상태가 되는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 개폐기.
6. 제1항에 있어서, 상기 인가 전원 감지부는

   상기 정류 회로부로부터 전원이 제공되는 발광 소자;

   상기 발광 소자의 광을 감지하는 수광 소자;

   상기 정류 회로부와 수광 소자의 사이에 연결되어 역방향 전류 흐름을 방지하는 다이오드;

   를 구비하고, 상기 수광 소자의 출력 단자는 락 스위치의 제어 단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 개폐기.
7. 제6항에 있어서, 상기 수광 소자와 발광 소자는 포토 커플러로 구성되는 것 을 특징으로 하는 절전형 전자 개폐기.
8. 제1항에 있어서, 상기 락 전자석은

   상기 락 스위치를 통해 상기 정류 회로부로부터 전원이 제공되는 코일;

   상기 코일에 흐르는 전류에 의해 전자석이 되는 고정 철심;

   상기 고정 철심에 의해 움직임이 유도되는 가동 철심;

   스프링 연결에 의해 상기 가동 철심의 제1면에 고정 장착되는 락 프렌져;

   를 구비하며, 상기 락 스위치가 턴온 상태가 되면 가동 철심이 움직이게 되고, 락 프렌져도 가동 철심과 함께 움직이게 되어, 개폐 전자석의 잠금 상태를 해제시키는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 개폐기.

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