KR101227658B1 - 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘센트의 전기사용량을 실시간으로 표시하며 확인할 수 있으며, 콘센트에 연결된 전기기기의 사용중에 발생하는 누설전류를 조기에 검출한 후 이를 경보음과 함께 차단함으로써, 콘센트에서 발생하는 전기화재를 예방하고 에너지 손실을 최소화할 수 있고, 특히 누설전류에서 전기 화재나 감전 등의 사고의 직접적인 원인이 되는 저항성 누설전류를 분리 추출하고, 추출된 저항성 누설전류로부터 누전 여부를 사용자에게 알려 전기 사고를 예방하고, 콘센트에 연결된 전기기기들에는 특별한 이상이 없음에도 불구하고 용량성 누설전류로 인해 누전상태로 오동작하는 일이 발생되는 것을 예방하는 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트는 플러그가 접속되는 접속구를 갖는 본체; 상기 접속구에 연결된 플러그를 통해 유출되는 누설전류를 감지하는 영상변류기; 상기 본체로 공급되는 외부 상용전원의 전압을 검출하는 전압검출부; 상기 접속구에 연결된 플러그로 전원을 출력 또는 차단하는 차단부; 상기 전압검출부가 검출한 전압을 이용하여 상기 영상변류기기 감지한 누설전류에서 저항성 누설전류를 분리 추출하고, 분리 추출된 저항성 누설전류가 기준치를 초과하면 상기 차단부를 구동시켜 플러그로의 전원을 차단시키는 마이컴;을 포함한다.

Description

누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트{Concent for cutting off the standby-power}

본 발명은 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘센트의 전기사용량을 실시간으로 표시하며 확인할 수 있으며, 콘센트에 연결된 전기기기의 사용중에 발생하는 누설전류를 조기에 검출한 후 이를 경보음과 함께 차단함으로써, 콘센트에서 발생하는 전기화재를 예방하고 에너지 손실을 최소화할 수 있고, 특히 누설전류에서 전기 화재나 감전 등의 사고의 직접적인 원인이 되는 저항성 누설전류를 분리 추출하고, 추출된 저항성 누설전류로부터 누전 여부를 사용자에게 알려 전기 사고를 예방하고, 콘센트에 연결된 전기기기들에는 특별한 이상이 없음에도 불구하고 용량성 누설전류로 인해 누전상태로 오동작하는 일이 발생되는 것을 예방하는 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트에 관한 것이다.

주지하다시피 콘센트는 외부 상용전원을 공급하는 전원케이블과 가전기기 등에 구비된 플러그를 전기적으로 연결하여, 외부전원이 가전기기에 인가될 수 있도록 하는 장치로서, 벽에 매립되어 설치되는 매립형과, 또 다른 콘센트에 연결되어 보다 많은 플러그가 연결될 수 있도록 하는 일명 '멀티탭'이라고 하는 분리형이 있다.

콘센트는 외부 상용전원이 인가되는 전원케이블과 전기기기 등의 플러그를 전기적으로 연결시켜주는 장치로, 부하측에(전기기기측)에 과부하 또는 누전 등이 있으면 누설전류가 발생하여 전기 화재나 감전 등을 유발한다.

실제로 소방방재청 통계연감에 따르면 전체 화재 발생 중에서 콘센트에서의 누설로 인한 전기화재가 전체 화재의 약 25%로 가장 많이 발생하는 것으로 보고되고 있는 실정이다.

이러한 누설전류로 인한 문제를 해결하기 위해서 누설전류를 검출하여 기준치를 초과하면 이를 점멸램프나 부저음 등으로 사용자에게 알리고, 필요한 때에는 콘센트에서의 전원 출력을 차단하는 누전경보기를 구비한 콘센트가 일부 제시되고 있기는 하지만, 누설전류를 조기에 검출하여 적극적으로 대응하는 측면에서는 아직까지 미흡한 점이 많이 있다.

보통 누설전류(Ig)는 저항성 누설전류(Igr)와 용량성 누설전류(Igc), 그리고 무시할 정도인 유도성 누설전류(Igl)로 구성된다.

그런데 전기 화재나 감전 사고를 일으키는 실질적 요소는 저항성 누설전류(Igr)이며, 용량성 누설전류(Igc)는 회로 및 시스템의 오동작을 유발하는 성분으로 작용한다.

따라서 전기 화재나 감전을 예방하기 위해서는 저항성 누설전류(Igr)를 검출하고, 검출된 저항성 누설전류(Igr)가 전기 사고를 유발할 수 있는 기준치를 넘어서면 이를 사용자에게 알리고, 필요하면 콘센트에서 전원이 출력되지 않도록 차단하는 것이 바람직하다.

그런데 종래기술에서는 콘센트의 누전경보기가 저항성 누설전류(Igr)를 검출하는 것이 아니고 누설전류(Ig)를 검출하고 있다.

종래기술에 따른 누전경보기는 저항성 누설전류와 용량성 누설전류를 모두 포함하는 누설전류(Ig)로 검출한 전류값이 30mA를 초과하면 누전으로 판단을 하고 있다.

그러나 누설전류(Ig)로 판단하는 이러한 방법을 사용하는 경우에는 전기기기별로 사용 전력값이 다르기 때문에 미세한 누설 전류는 차단이 어려운 문제점이 있고,

실제 열을 발생시키는 주된 요소가 저항성 누설전류(Igr)임에도 불구하고, 저항성 누설전류와 용량성 누설전류를 합한 전류값인 비교적 높은 30mA의 전류값을 검출한다는 것은 비효율적일 뿐만 아니라, 에너지 절감 측면이나 누설전류 조기 검출 측면에서 효율성이 떨어지는 단점이 있다.

그리고 저항성 누설전류(Igr)는 적고 용량성 누설전류(Igc)는 커서 전체 누설전류(Ig)가 기준치를 초과하는 때에, 콘센트에 연결된 부하측의 회로나 시스템 등에 특별한 문제가 없음에도 누전경보기가 누전으로 인식하고, 콘센트의 전원 출력을 차단하는 일이 빈번히 발생하며, 그에 따라 사용자는 누전경보기를 제거하고 사용하다가 전기 사고가 발생되어 인명과 재산의 손실이 유발되고 있다.

본 발명은 위와 같이 종래의 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트가 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 콘센트에서 사용중인 전기사용량을 실시간으로 표시하여 확인할 수 있고, 또 사용중에 발생되는 누설전류 중에서 저항성 누설전류(Igr)만을 감지함으로써, 누설전류의 차단을 위한 기준 전류값을 5mA 정도로 낮게 설정할 수 있으며, 이에 따라 콘센트에 흐르는 저항성 누설전류(Igr)를 조기에 검출하여 경보음과 함께 차단할 수 있고, 에너지 절감효과를 기대할 수 있는 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트를 제공함을 목적으로 하고,

더블어, 다수의 플러그가 접속될 수 있도록 다수의 접속구를 구비하되, 각 접속구에는 전원을 개별적으로 온오프할 수 있는 전원차단스위치를 구비하여 대기전력 소비를 예방할 수 있으며, 전원차단스위치는 구조적인 안정성과 동작의 신뢰성이 높은 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트는

플러그가 접속되는 접속구를 갖는 본체;

상기 접속구에 연결된 플러그를 통해 유출되는 누설전류를 감지하는 영상변류기;

상기 본체로 공급되는 외부 상용전원의 전압을 검출하는 전압검출부;

상기 접속구에 연결된 플러그로 전원을 출력 또는 차단하는 차단부;

상기 전압검출부가 검출한 전압을 이용하여 상기 영상변류기기 감지한 누설전류에서 저항성 누설전류를 분리 추출하고, 분리 추출된 저항성 누설전류가 기준치를 초과하면 상기 차단부를 구동시켜 플러그로의 전원을 차단시키는 마이컴;을 포함한다.

그리고 상기 전압검출부가 전송하는 검출 전압에서 위상이 반전되는 시점을 동기신호로 하여 상기 마이컴에 전송하는 동기신호발생부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 마이컴은 상기 전압검출부가 검출한 전압과 상기 영상변류기가 누설전류의 위상차와, 상기 전압검출부가 검출한 전압의 위상을 이용하여, 상기 누설전류를 반파적분하여 저항성 누설전류를 분리 추출하는 것을 특징으로 하고,

상기 본체는

상기 접속구 다수를 갖는 상부케이스와,

상기 상부케이스와 조립결합되는 하부케이스와,

상기 상부케이스의 접속구 배면에 구비되며, 스프링으로 탄성지지되고 상기 플러그의 접속핀에 밀려 상기 접속구의 핀홀을 개폐하는 개폐부재와,

상기 접속구의 핀홀로 삽입된 상기 플러그의 접속핀에 접속되어 접속단자와,

상기 접속단자가 상기 핀홀 상에 배치되도록 잡아주는 홀더와,

상기 접속단자의 일단과 외부 상용전원이 공급되는 전원단자가 내장되는 바디와, 상기 바디에 결합되어 시소운동하며 상기 상부케이스 외부로 노출되는 노브와, 상기 노브에 연동되어 시소운동하여 상기 전원단자와 접속단자를 온오프하는 온오프단자를 포함하는 전원차단스위치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트는

첫째, 콘센트에서 발생하는 저항성 누설전류(Igr)를 검출하여 5mA의 낮은 전류값에서 콘센트를 차단함으로써, 누설전류를 조기 검출 및 경보, 차단할 수 있는 동시에 에너지 절감효과를 기대할 수 있다.

예를 들면, 기존의 고감도용 누전시스템이 30mA에서 회로를 차단하는 것에 비해, 본 발명의 시스템은 누설전류를 5mA에서 조기 검출할 수 있으므로, 사고 예방은 물론 전기설비에서 당연히 손실되는 약 10∼20mA를 줄여 에너지 절감에 기여할 수 있다.

둘째, 콘센트의 누설시 경보, 표시 등 적절한 보호장치를 구비함으로써, 연결설비 및 기기를 적극 보호할 수 있다.

즉, 누설전류가 발생하는 경우에 이를 경보하고 표시함으로써, 화재, 설비사고 등에 미리 대처할 수 있다.

셋째, 콘센트에 연결 전자기기의 전기사용량을 실시간으로 확인하거나 누설전류를 실시간으로 감시함으로써, 적정용량 사용 여부를 직접확인할 수 있고 에너지 손실을 최소화할 수 있고, 화재나 설비사고 등을 예방할 수 있다.

넷째, 플러그가 접속되는 각각의 접속구에 전원을 사용자가 전원을 온오프할 수 있는 전원차단스위치를 구비하여 대기전력 소비를 줄일 수 있고, 전원차단스위치는 구조적인 안정성과 동작 신뢰성이 우수하다.

도 1 은 본 발명에 따른 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트의 사시도.
도 2 는 도1에 도시된 콘센트의 분해 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 콘센트의 누설전류 차단을 위한 회로도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트에 대하여 보다 구체으로 설명한다.

우선, 도3을 참조하여 과도한 누설전류 발생시 이를 차단하기 위한 회로도에 대하여 설명한다.

도3에서 보는 바와 같이 누설전류 차단을 위한 회로도는 영상변류기, 전압검출부, 동기신호발생부, 차단부, 마이컴, 수신부, 알림수단으로서 부저와 램프 드을 포함하여 이루어진다.

상기 영상변류기(ZCT)는 외부에서 입력되는 상용전원을 플러그를 통해 출력되도록 하는 전원라인에 설치되고, 전원라인에서 전류의 입력과 출력의 차이로 누설전류를 검출한다.

상기 영상변류기(ZCT)에서 검출된 누설전류는 증폭기(11)에서 증폭된 후에 상기 마이컴(U1)으로 전송된다.

상기 전압검출부(12)는 전원라인으로 입력되는 외부 상용전원의 전압을 검출하는 저항(R1, R2)으로 구성되고, 검출한 전압을 동기신호발생부(13)로 입력한다.

상기 동기신호발생부(13)는 상기 전압검출부(R1, R2)가 검출한 전압, 즉, 상용전원으로서 교류전원의 위상이 반전되는 시점을 동기시점으로 하는 클럭형태의 동기신호를 생성하여 마이컴(U1)으로 전송한다. 즉, 전원 전압의 극성이 정(+)일때 하이(또는 로우)가 되고 부(-)일때 로우(또는 하이)가 되는 클럭형태의 동기신호를 생성한다.

상기 마이컴(U1)은 상기 영상변류기(ZCT)가 감지하고 상기 증폭기(11)가 증폭한 누설전류(Ig)에서 상기 전압검출부(12)가 검출하고 상기 동기신호발생부(13)가 생성하여 전송하는 동기신호를 이용하여 저항성 누설전류(Igr)를 분리 추출한다.

누설전류(Ig)에서 저항성 누설전류(Igr)는 전원 전압과 동상이고, 용량성 누설전류(Igc)는 전원 전압보다 위상이 90도 앞선다.

그리고 상기 동기신호발생부(13)가 생성하여 전송하는 클럭형태의 동기신호는 전원 전압의 위상에 따라 로우와 하이의 값을 갖는다.

전원 전압의 극성이 정(+)인 구간, 즉, 동기신호가 로우 또는 하이인 구간에서 누설전류(Ig)를 적분한 값이 P라고 하면 다음과 같다.

P = 2·2^½·Ig·cosθ ; 여기서, θ는 전원 전압과 누설전류(Ig)의 위상각이다.

그런데, Igr = Ig·cosθ 이므로, Igr은 P에 비례한다.

또한, 전원 전압의 극성이 부(-)인 구간, 즉, 동기신호가 하이 또는 로우인 구간에서 누설전류(Ig)를 적분한 값이 Q라고 하면 다음과 같다.

Q = -2·2^½·Ig·cosθ

이 경우도 Igr = Ig·cosθ 이므로, Igr은 Q의 절대값에 비례한다.

따라서 이상의 연산 과정을 보면 누설전류(Ig)를 전원 전압의 반주기 동안 를 적분하여 저항성 누설전류(Igr)를 검출할 수 있음을 알 수 있다.

그래서 상기 마이컴(U1)은 상기 동기신호발생부(13)가 전송하는 동기신호를 이용하여 상기 영상변류기(ZCT)가 검출하여 전송하는 누설전류(Ig)를 반파 적분하여 저항성 누설전류(Igr)를 분리 추출하여 검출한다.

그리고 상기 마이컴(U1)은 분리 추출된 저항성 누설전류(Igr)의 크기가 기준치(예; 5mA)를 넘어서면, 상기 알림수단으로서 엘이디램프(16) 또는/및 부저(17)를 통해 사용자에게 알린다.

상기 엘이디램프(16)는 점멸 또는 특정 색상으로 점등하고, 상기 부저(17)는 경고음을 내어 사용자에게 알린다.

상기 차단부(14)는 상기 마이컴(U1)이 분리 추출한 저항성 누설전류(Igr)가 기준치를 벗어나는 때에, 상기 마이컴(U1)의 제어에 의해 전원라인에 구비되는 스위치(15)을 오픈시켜 외부에서 공급되는 상용전원이 콘센트를 통해 출력되는 것을 차단한다.

상기 차단부(14)로는 릴레이나, 트랜지스터, 싸이리스터, 트라이악 등이 사용될 수 있다.

그리고 상기 마이컴(U1)이 차단부(14)를 구동시키는 기준이 되는 기준치는 상기 알림수단(16, 17)를 구동시키는 기준치와 같을 수도 있지만, 다를 수도 있다. 다시 말해, 저항성 누설전류(Igr)의 누설치가 전기 사고를 유발할 정도는 아니지만 사용자에게 알릴 필요가 있는 정도일 때에는 상기 알림수단(16, 17)을 구동시키되 상기 차단부(14)는 구동시키지 아니하도록 할 수 있다.

상기 수신부(U2)는 사용자가 콘센트를 원격으로 제어할 수 있도록 해주는 수단으로서, 리모콘(18) 등에서 발생하는 제어신호를 수신하여 마이콤(U1)에 전달하는 역할을 수행하게 된다.

이러한 수신부(U2)는 마이콤(U1)과 연결되어 콘센트의 전원 등을 원격으로 ON/OFF하기 위한 제어신호를 수신하게 되며, 콘센트의 전원을 원격으로 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 리모컨(16)이 마련될 수 있다.

여기서, 상기 수신부(U2)와 리모컨(16) 간의 통신 방법은 RF 통신, 적외선 통신, 지그비 통신, 블루투스 등 다양한 방법을 적용할 수 있다.

그리고 도3의 회로도에는 특별히 도시하지 아니하였으나, 본 발명에 따른 콘센트에 연결된 전기기들에 공급되는 소비 전력량을 계측하는 적산계와, 상기 적산계가 계측한 소비 전력량을 표시하는 표시부를 더 포함한다. 상기 표시부는 도1에 도시된 바와 같이 본체의 상부케이스에 구비된 7-segment로 구성된다.

이와 같이 본 발명에서 제공하는 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트는 다음과 같은 기술적측면과 산업/경제적측면에서 기대효과를 얻을 수 있다.

1. 기술적측면

첫째, 국제 규격의 변화에 대한 능동적 대처와 국제 경쟁력 향상 및 국가 신뢰도를 증가시킬 수 있다.

둘째, 판단 알고리즘 설계를 통한 사고예방 기능이 내장된 최적의 시스템 구현이 가능하다.

셋째, 초고층 빌딩, 병원, 복합상가, 주차장, 물놀이 시설 등과 같은 다중 이용시설의 안전관리 및 실시간 운용으로 재해 최소화가 가능하다.

넷째, 기존의 수동적인 관리시스템에서 능동적 시스템 전환으로 재해를 최소화시킬 수 있다.

다섯째, 최초 화재 발생 위치 추정이 가능하므로, 사고에 의해 발생될 수 있는 P/L 분쟁 해결 및 대응이 가능하다.

2. 산업/경제적측면

첫째, 화재 및 감전 사고의 발생을 조기에 감지하여 통보해줌으로써, fail-safe 개념의 인명 자구책 확립 및 재산피해를 최소화할 수 있다.

둘째, 기존의 누전시스템은 30mA에서 회로를 차단하지만, 본 발명의 시스템은 누설전류를 5mA에서 조기 검출할 수 있어 사고 예방은 물론 전기설비에서 당연히 손실되는 에너지를 절감할 수 있다.

예를 들면, 10×10^-3A×220V×24hr.×365일×10,000,000ea×30원÷1,000Wh ≒ 57.8억원

셋째, 건축물 및 설비의 대형화, 지능화, 자동화 추세에 맞추어 즉시 현장 적용이 가능하다.

넷째, 고가의 방재시설 솔루션을 수입하지 않고 국내 기술력에 의한 국산화로 대체 가능하다.

이하에서는 도1 및 도2를 참조하여 본 발명에 따른 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트의 본체(B)에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 콘센트는 다수의 플러그가 접속될 수 있는 멀티 콘센트로서, 도면에서 보는 바와 같이 본체(B)는 상부케이스(20), 하부케이스(30), 개폐부재(40), 접속단자(T10), 접지단자(T20), 홀더(50), 전원차단스위치(S)를 포함하여 이루어진다.

상기 상부케이스(20)와 하부케이스(30)는 상호 조립결합되어, 내부에 다른 구성요소들을 내장한다.

상기 상부케이스(20)의 상부면에는 각종 전기기기에 구비된 플러그가 접속되는 접속구(21)가 다수 형성되어 있고, 콘센트를 통해 전기기기에 공급되는 전원의 소비 전력량을 표시하는 표시부(22)와, 플러그로 전원이 공급되는지 또는 과도한 누설전류로 전원공급을 차단하였는지를 점등하여 보여주는 LED(23)와, 누설전류로 전원공급이 차단된 상태에서 정상 상태로 복귀시키는 복귀 버튼(24)과 테스트를 위한 테스트 버튼(25)이 구비된다.

상기 개폐부재(40)는 상기 상부케이스(20)의 내측 접속구(21) 배면에 구비되어, 접속구(21)에 형성되어 있는 핀홀(21a)을 개폐한다.

상기 개폐부재(40)의 상부면 양측에는 접속구(21)의 핀홀(21a)로 삽입되는 플러그의 접속핀에 접촉되어 개폐부재(40)가 일측으로 밀려 이동되도록 하는 경사부(41)가 형성되어 있고, 어느 한 경사부(41)의 내측에는 상기 플러그의 접속핀이 삽입 관통되는 관통홀(43)이 형성되어 있고, 상기 관통홀(43)과 연결되며 스프링(49)이 배치되는 가이드홀(45)이 형성되어 있고, 상기 가이드홀(45)의 단부에는 상기 스프링(49)의 일단이 삽입되어 결합되는 결합돌출부(47)가 돌출 형성되어 있다.

그리고 상기 상부케이스(20)의 접속구(21) 배면에는 상기 개폐부재(40)가 안착되며 개폐부재(40)의 좌우 이동을 가이드하는 가이드홈(26)이 형성되어 있고, 상기 가이드홈(26) 내부에서 일측의 핀홀(21a)에 치우쳐 돌출형성되며 상기 스프링(49)의 타단을 지지하는 지지부(27)가 돌출 형성되어 있다. 그리고 상기 가이드홈(26)에는 상기 개폐부재(40)가 안착된 상태에서 접지단자(T20)가 가로질러 배치되어 개폐부재(40)가 가이드홈(26)에서 이탈되는 것을 방지한다.

플러그가 삽입 접속되기 전에는 상기 스프링(49)이 타단이 상기 지지부(27)에 지지된 상태에서 일단이 상기 개폐부재(40)를 밀어 개폐부재(40)가 접속구(21)의 핀홀(21a)을 폐쇄하도록 하고, 상기 플러그가 접속되는 때에는 핀홀(21a)을 삽입 관통하는 플러그의 접속핀이 상기 개폐부재(40)의 경사부(41)를 타고 전진하여 개폐부재(40)를 일측으로 밀고, 개폐부재(40)가 일측으로 밀리면 개폐부재(40)의 관통홀(43)이 어느 한 핀홀(21a)에 일치되어 배치되고 다른 핀홀(21a)은 개폐부재(40)가 벗어나게 되어 두 핀홀(21a)이 개방됨으로써 플러그의 접속핀은 접속구(21)의 핀홀(21a)을 통과하여 본체(B) 내부로 삽입 관통되고, 종국에는 접속단자(T10)에 전기적으로 접속된다. 또한, 플러그가 접속구(21)에서 분리이탈되면 스프링(49)이 개폐부재(40)를 탄성 복원력으로 타측으로 밀어 개폐부재(40)가 접속구(21)의 두 핀홀(21a)을 폐쇄하도록 한다.

상기 홀더(50)는 상기 접속구(21)의 배면에 결합되고, 상기 접속단자(T10)가 결합되어, 접속단자(T10)가 접속구(21)의 핀홀(21a) 상에 일치하여 배치되며 외부 충격 등에 의하여 자리를 이탈하지 않도록 한다.

상기 홀더(50)의 후면에는 상기 접속단자(T10)가 안치되며, 안치된 접속단자(T10)의 외측을 감싸 지지하여 삽입 전진된 플러그의 외주면에 접속단자(T10)가 긴밀히 밀착되도록 하는 안치돌출부(51)가 돌출 형성되어 있고, 전면에는 상기 접속구(21)의 배면에 돌출형성되어 있는 고정돌기(28)에 삽입결합되는 고정홈(53)이 다수 형성되어 있고, 전면은 상기 홀더(50)와 접지단자(T20)를 지지한다.

상기 전원차단스위치(S)는 외부 상용전원이 인가되는 전원단자(T30)와 상기 접속단자(T10)를 사용자가 직접 전기적으로 연결 또는 차단하도록 하여 대기전력 소비를 줄일 수 있도록 한다.

상기 전원차단스위치(S)는 상기 접속단자(T10)와 전원단자(T30)가 내장되는 바디(60)와, 상기 바디(60)에 결합되며 상기 상부케이스(20)에 노출되고 사용자의 조작에 의해 시소운동하는 노브(70)와, 상기 노브(70)의 시소운동에 연동하여 시소운동함으로써 상기 접속단자(T10)와 전원단자(T30)를 전기적으로 연결 또는 차단(즉, 온오프)시키는 온오프단자(T40)를 포함한다.

상기 바디(60)의 양측에는 상기 노브(70)가 결합되는 날개(61)가 형성되어 있고, 상기 날개(61)의 내측에는 날개(61)와 함께 상기 전원단자(T30)가 삽입되는 슬릿홈(65)을 형성하는 슬릿판(62)이 형성되어 있고, 중앙에는 상기 슬릿판(62)과 함께 상기 온오프단자(T40)가 수용되는 수용홈(66)을 형성하는 격판(63)이 구비된다.

그리고 상기 날개(61)의 내면에는 삽입된 상기 전원단자(T30)의 단부에 걸려 전원단자(T30)가 슬릿홈(65)에서 이탈되지 않도록 하는 이탈방지돌기(61a)가 돌출형성되어 있고, 상기 슬릿판(62)에는 상기 전원단자(T30)의 절곡부가 상기 수용홈(66)에 배치되도록 하는 개방부(62a)가 형성되어 있고, 상기 수용홈(66)에는 수용된 상기 온오프단자(T40)의 중앙부를 지지하여 상기 온오프단자(T40)가 좌우로 이동되는 시소운동을 할 수 있도록 하는 시소부(64)가 형성되어 있고, 상기 시소부(64)에는 상기 접속단자(T10)의 단부가 삽입되어 수용부에 배치될 수 있도록 하는 삽입홀(64a)이 형성되어 있다.

상기 노브(70)는 상기 바디(60)의 날개(61)에 형성되어 있는 홀(61b)에 삽입되며 외면이 상기 바디(60)의 슬릿판(62) 단부에 지지되어 힌지결합되는 힌지핀(71)이 양측에 형성되어 있고, 하부에는 상기 바디(60)의 수용홈(66)에 수용된 온오프단자(T40)를 탄성지지하는 탄성핀(73)이 돌출되어 구비되고, 상부에는 상기 탄성핀(73)을 통해 전원이 공급되면 점등되어 온오프 여부를 사용자에게 알려주는 램프(75)가 구비된다.

상기 온오프단자(T40)는 일측 하부면에 상기 전원단자(T30)의 절곡부(T33)에 구비된 접점(T31)에 접촉되는 접점(T41)이 구비되어 있고, 중간부의 양측에는 축홈(T43)이 형성되어 있다.

상기 시소부(64)의 삽입홀(64a)로 삽입되어 상기 수용홈(66)에 배치되는 상기 접속단자(T10)의 단부에는 상기 온오프단자(T40)의 축홈(T43)에 삽입되어 온오프단자(T40)가 이동 없이 제자리에 시소운동할 수 있도록 잡아주는 축핀(T13)이 형성되어 있다.

그리고 상기 바디(60)의 하부면에는 상기 접속단자(T10)에 형성되어 있는 지지홀(T15)에 삽입되어 접속단자(T10)가 요동치지 않도록 잡아주는 지지핀(67)이 돌출 형성되어 있고, 양측 외면에는 후크돌기(68)가 돌출 형성되어 있다.

그리고 상기 바디(60)의 하부에는 상기 후크돌기(68)에 후크식으로 결합되는 후크홀(88)을 갖는 지지판(80)이 결합되어 바디(60) 하부에 노출된 접속단자(T10)를 덮어 지지한다.

이와 같이 구성되는 상기 전원차단스위치(S)의 노브(70)의 일측을 사용자가 누르면 상기 노브(70)가 일측으로 하강하고 타측은 승강하는 시소운동을 하게되고, 그에 따라 상기 노브(70)의 탄성핀(73)이 타측을 향하면서 돌출되어 상기 온오프단자(T40)의 타측을 누르게 되고, 그에 따라 상기 온오프단자(T40)는 타측이 하강하고 일측이 승강하는 시소운동을 하며 접점(T41)이 전원단자(T30)과 접촉된다.

그러면 전원단자(T30)로 공급되는 외부 상용전원은 온오프단자(T40)를 통해 접속단자(T10)에 인가되고, 접속단자(T10)에 플러그가 연결되어 있으면 플러그를 통해 전기기기에 전원을 공급한다. 또한, 온오프단자(T40)에 전원이 공급되면 탄성핀(73)을 통해 연결되어 있는 전원차단스위치(S)의 노브(70)의 램프(75)도 점등되어 사용자에게 알린다.

그리고 상기 전원차단스위치(S)의 노브(70)의 타측을 사용자가 누르면 위의 반대되는 방향으로 작용하여, 전원단자(T30)와 온오프단자(T40)의 전기적 연결이 오프되어 접속단자(T10)에의 전원이 차단되고, 노브(70)의 램프(75)도 소등된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 회로도 20 : 상부케이스
30 : 하부케이스 40 : 개폐부재
50 : 홀더 60 : 바디
70 : 노브 80 : 지지판
B : 본체 S : 전원차단스위치
T10 : 접속단자 T20 : 접지단자
T30 : 전원단자 T40 : 온오프단자

Claims (4)

1. 플러그가 접속되는 접속구를 갖는 본체;
   상기 접속구에 연결된 플러그를 통해 유출되는 누설전류를 감지하는 영상변류기;
   상기 본체로 공급되는 외부 상용전원의 전압을 검출하는 전압검출부;
   상기 접속구에 연결된 플러그로 전원을 출력 또는 차단하는 차단부;
   상기 전압검출부가 검출한 전압을 이용하여 상기 영상변류기가 감지한 누설전류에서 저항성 누설전류를 분리 추출하고, 분리 추출된 저항성 누설전류가 기준치를 초과하면 상기 차단부를 구동시켜 플러그로의 전원을 차단시키는 마이컴;을 포함하되,
   
   상기 본체는
   상기 접속구 다수를 갖는 상부케이스와,
   상기 상부케이스와 조립결합되는 하부케이스와,
   상기 상부케이스의 접속구 배면에 구비되며, 스프링으로 탄성지지되고 상기 플러그의 접속핀에 밀려 상기 접속구의 핀홀을 개폐하는 개폐부재와,
   상기 접속구의 핀홀로 삽입된 상기 플러그의 접속핀에 접속되어 접속단자와,
   상기 접속단자가 상기 핀홀 상에 배치되도록 잡아주는 홀더와,
   상기 접속단자의 일단과 외부 상용전원이 공급되는 전원단자가 내장되는 바디와, 상기 바디에 결합되어 시소운동하며 상기 상부케이스 외부로 노출되는 노브와, 상기 노브에 연동되어 시소운동하여 상기 전원단자와 접속단자를 온오프하는 온오프단자를 포함하는 전원차단스위치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전압검출부가 전송하는 검출 전압에서 위상이 반전되는 시점을 동기신호로 하여 상기 마이컴에 전송하는 동기신호발생부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 마이컴은 상기 전압검출부가 검출한 전압과 상기 영상변류기가 누설전류의 위상차와, 상기 전압검출부가 검출한 전압의 위상을 이용하여, 상기 누설전류를 반파적분하여 저항성 누설전류를 분리 추출하는 것을 특징으로 하는 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트.
4. 제 3 항에 있어서,
   사용자가 콘센트를 원격으로 제어할 수 있도록 외부에서 전송되는 제어신호를 수신하여 상기 마이컴에 전달하는 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트.

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