KR101378479B1 - 절전형 전자 접촉기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절전형 전자 접촉기에 관한 것이다. 상기 절전형 전자 접촉기는, 외부로부터 온 또는 오프 신호에 대응되는 전원이 인가되는 전원 입력부; 코일이 상기 전원 입력부에 연결된 제1 솔레노이드; 상기 제1 솔레노이드의 코일과 상기 전원 입력부의 사이에 직렬 연결된 밸브; 상기 제1 솔레노이드의 중심에 배치되어 제1 솔레노이드의 유도 자기장에 따라 동작하는 제1 플런져; 하우징에 고정 장착되는 고정 접촉자와 상기 제1 플런져의 측면에 고정 장착되는 가동 접촉자로 이루어지고, 제1 플런져의 동작에 따라 구동되는 개폐 스위치; 제2 솔레노이드; 상기 제2 솔레노이드의 중심에 배치되며, 제2 솔레노이드의 유도 자기장에 따라 동작되어 상기 밸브의 구동을 제어하는 제2 플런져; 상기 전원 입력부에 연결되어 상기 제2 솔레노이드로 인가되는 전원을 제어하는 차단 회로부;를 구비한다. 전원 입력부로 전원이 인가되면 개폐 스위치는 턴온 상태가 됨과 동시에 제1 플런져가 상기 밸브를 턴오프시켜 제1 솔레노이드로 전원이 제공되지 않도록 하여, 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기는 대기 소비 전력을 최소화시킬 수 있다.

Description

절전형 전자 접촉기{Power saving magnetic contactor}

본 발명은 절전형 전자 접촉기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 개폐 스위치의 턴온 상태를 유지하기 위한 전력이 소비되지 않으면서도 기존의 전자 개폐기와 동일한 입출력 단자를 구비할 뿐만 아니라, 접촉 해제를 위한 제어 신호의 추가없이 통상적으로 사용되는 종래의 접촉기의 동작 신호와 동일한 방식으로 동작 제어될 수 있도록 하여, 기존의 분전함의 구조적 변경없이 기존의 전자 개폐기와 1:1 교체될 수 있는 절전형 전자 접촉기에 관한 것이다.

전자 개폐기는 전자석을 이용하여 전기의 흐름을 개방하거나 개폐하는 장치로서, 산업 전반에 다양하게 사용되는 전자식 접촉기이다. 기존에 사용되고 있는 전자 접촉기는 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 접촉해 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.

한국 등록특허 제10-424668호

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 개폐 스위치의 턴온 상태를 유지하기 위하여 솔레노이드로 전원을 인가하지 않아도 되는 새로운 구조를 개발함으로써, 개폐 스위치의 턴온 상태에서도 대기 소비 전력이 거의 없는 절전형 전자 접촉기를 제공하는 것이다.

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

본 발명의 또 다른 특징은 테스트 구동부를 더 구비함으로써, 장비나 분전반 점검 및 보수시, 접촉기 고장 점검시, 장비 동작 점검시에 솔레노이드로의 전류 인가없이도 개폐 스위치의 동작을 점검할 수 있게 된다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 절전형 전자 접촉기는 외부로부터 온 또는 오프 신호에 대응되는 전원이 인가되는 전원 입력부; 코일이 상기 전원 입력부에 연결된 제1 솔레노이드; 상기 제1 솔레노이드의 코일과 상기 전원 입력부의 사이에 직렬 연결된 밸브 ; 상기 제1 솔레노이드의 중심에 배치되어 제1 솔레노이드의 유도 자기장에 따라 동작하는 제1 플런져; 하우징에 고정 장착되는 고정 접촉자와 상기 제1 플런져의 측면에 고정 장착되는 가동 접촉자로 이루어지고, 제1 플런져의 동작에 따라 구동되는 개폐 스위치; 제2 솔레노이드; 상기 제2 솔레노이드의 중심에 배치되며, 제2 솔레노이드의 유도 자기장에 따라 동작되어 상기 밸브의 구동을 제어하는 제2 플런져; 상기 전원 입력부에 연결되어 상기 제2 솔레노이드로 인가되는 전원을 제어하는 차단 회로부; 를 구비하여, 전원 입력부로 전원이 인가되면 개폐 스위치는 턴온 상태가 됨과 동시에 제1 플런져가 상기 밸브를 턴오프시켜 제1 솔레노이드로 전원이 제공되지 않도록 한다.

전술한 특징에 따른 절전형 전자 접촉기에 있어서, 상기 제1 플런져의 제1 단부는 제1 스프링을 개재하여 하우징에 장착되고, 제2 단부는 측면에 걸림턱이 형성된 제1 돌출부를 구비하고, 제1 솔레노이드에 의한 유도 자기장이 발생하면, 제1 플런져가 제1 솔레노이드로 당겨져서 밸브를 턴오프시키고, 상기 제1 돌출부의 걸림턱이 상기 턴오프된 밸브를 고정시켜 밸브의 턴오프 상태를 유지시키는 것이 바람직하다.

전술한 특징에 따른 절전형 전자 접촉기에 있어서, 상기 제2 플런져의 제1 단부는 제2 스프링을 개재하여 하우징에 장착되고, 제2 단부는 V자형의 제2 돌출부를 구비하고, 제2 솔레노이드에 의한 유도 자기장이 발생하면, 제2 플런져가 제2 솔레노이드로 당겨져서 상기 제2 돌출부가 밸브를 턴오프시킴과 동시에, 상기 제1 돌출부가 밸브로부터 빠져나가 원위치로 되돌아간다.

전술한 특징에 따른 절전형 전자 접촉기에 있어서, 상기 밸브는 밸브 스프링을 개재하여 하우징에 고정되며, 상기 밸브는 제1 플런져 또는 제2 플런져에 의해 턴오프되는 것이 바람직하다.

전술한 특징에 따른 절전형 전자 접촉기에 있어서, 상기 절전형 전자 접촉기는 수동으로 개폐스위치를 턴온시키는 테스트 구동부를 더 구비하며,

상기 테스트 구동부는, 푸쉬 버튼; 및 일단은 푸쉬 스프링을 개재하여 상기 푸쉬 버튼에 고정되고 타단은 상기 밸브에 닿는 막대;를 구비하며, 상기 푸쉬 버튼이 눌려지면 개폐스위치는 턴온되고 상기 막대에 의해 상기 밸브가 턴오프되는 것이 바람직하다.

전술한 특징에 따른 절전형 전자 접촉기에 있어서, 상기 차단 회로부는, 상기 전원 입력부에 병렬 연결되어 전원 입력부로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 출력하는 정류 회로부; 상기 정류 회로부로부터 제공되는 전원을 충전하는 충전부; 상기 충전부와 상기 제2 솔레노이드의 코일의 사이에 연결되는 스위치; 상기 전원 입력부에 전원이 인가되는지 여부를 감지하고, 상기 전원 입력부에 전원이 인가되지 않으면 스위치를 턴온시키고, 상기 전원 입력부에 전원이 인가되면 스위치를 턴오프시키는 감지 제어부;를 구비하여, 상기 차단 회로부는 전원 입력부에 전원이 인가되지 않게 되면 상기 충전부에 충전된 전원을 상기 제2 솔레노이드로 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기는, 구동 신호에 대응되는 전원이 입력되면 개폐 스위치는 턴온 상태를 유지하면서도 대기 소비 전력이 거의 발생하지 않게 되어, 절전 효과를 가지게 된다.

또한, 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기는 수동으로 개폐스위치를 턴온시킴과 동시에 밸브를 턴오프시켜 제1 솔레노이드로 전원인가가 되지 않도록 할 수 있도록 하는 테스트 구동부를 구비함으로써, 장비 및 분전반 점검이나 보수, 접촉기 고장 점검, 장비의 동작 점검을 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기는, 입출력 단자들이 종래의 전자 개폐기의 입출력 단자들과 동일하고 접촉 해제를 위한 별도의 제어 신호가 필요없으므로, 통상적으로 사용되고 있던 종래의 전자 개폐기를 대체하여 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 주요 부품들에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기의 회로도에서 초기 상태, 스위치 온 상태, 스위치 오프 상태, 수동 구동 상태를 각각 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 초기 상태에서의 단면도들로서 (a)는 제1 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이며 (b)는 제2 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 초기 상태에서의 밸브, 제1 플런져와 제2 플런져의 상태를 설명하기 위하여 도시한 사시도들이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 스위치 온 상태에서의 단면도들로서 (a)는 제1 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이며 (b)는 제2 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 스위치 온 상태에서의 밸브, 제1 플런져와 제2 플런져의 상태를 설명하기 위하여 도시한 사시도들이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 스위치 오프 상태에서의 단면도들로서 (a)는 제1 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이며 (b)는 제2 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 스위치 오프 상태에서의 밸브, 제1 플런져와 제2 플런져의 상태를 설명하기 위하여 도시한 사시도들이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 테스트를 위한 수동 구동 상태에서의 단면도들로서, (a)는 막대, 제1 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이며 (b)는 제2 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 구조 및 동작을 구체적으로 설명한다. 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기는 스위치 온(ON) 상태에서의 대기 소비 전력을 최소화시킬 뿐만 아니라 수동으로도 스위치를 오프시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 주요 부품들에 대한 개략적인 분해 사시도이며, 도 2는 상기 절전형 전자 접촉기에 대한 개략적인 회로도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기(1)는, 전원 입력부(102), 전원 입력부로부터 전원이 인가되는 제1 솔레노이드(100), 제1 솔레노이드의 중심을 관통하도록 배치되는 제1 플런져(plunger;110), 제1 플런져의 움직임에 따라 ON/OFF 되는 개폐 스위치(120), 제2 솔레노이드(130), 제2 솔레노이드의 중심을 관통하도록 배치되는 제2 플런져(140), 제1 솔레노이드와 전원 입력부의 사이에 직렬 연결되는 밸브(150), 전원 입력부에 병렬 연결되어 제2 솔레노이드로 전원을 인가하는 차단 회로부(160) 및 테스트 구동부(170)을 구비한다. 전술한 각 구성 요소들에 대하여 구체적으로 설명한다.

상기 전원 입력부(102)는 외부로부터 온 또는 오프 신호에 대응되는 전원이 인가되는 단자들이며, 상기 제1 솔레노이드(100)의 코일로 전원을 인가한다.

상기 제1 솔레노이드(100)는 개폐 스위치(120)를 턴온시키기 위한 솔레노이드로서, 제1 솔레노이드의 코일의 일단은 전원 입력부에 연결되며, 타단은 밸브(150)를 개재하여 전원 입력부에 연결된다. 따라서, 전원 입력부로부터 전원이 인가되면, 밸브가 턴온 상태이면 제1 솔레노이드의 코일로 전류가 흐르게 되어 유도 자기장이 생성되며, 밸브가 턴오프 상태이면 제1 솔레노이드의 코일로 전류가 흐르지 않게 되어 유도 자기장이 생성되지 않게 된다.

상기 제1 플런져(110)는 제1 솔레노이드의 중심을 관통하는 가동 철심으로서, 제1 단부에는 측면에 걸림턱이 형성된 제1 돌출부(114)가 형성되어 있고, 제1 스프링(112)을 개재하여 하우징에 고정된다. 제1 솔레노이드에 의해 유도 자기장이 생성되면, 상기 제1 플런져는 유도 자기장에 의하여 제1 솔레노이드로 당겨지게 된다. 그 결과 제1 플런져(110)의 제1 돌출부(114)는 밸브를 통과하여 밸브를 턴오프시킨 후 제1 돌출부의 걸림턱이 밸브의 하부 표면의 모서리에 걸려 고정됨으로써, 밸브의 턴오프 상태를 유지하게 된다.

상기 개폐 스위치(120)는 가동 접촉자(122)와 고정 접촉자(124)로 이루어지며, 가동 접촉자(122)는 제1 플런져(110)의 측면에 고정 장착되며, 고정 접촉자(124)는 하우징의 소정 영역에 고정 장착된다. 상기 가동 접촉자는 제1 플런져의 움직임에 따라 제1 플런져와 함께 이동한다. 따라서, 제1 솔레노이드에 의한 유도 자기장에 의해 제1 플런져가 이동하면, 가동 접촉자도 이동하여 고정 접촉자와 접촉하게 되고, 그 결과 개폐 스위치는 턴온 상태가 된다. 한편, 제1 솔레노이드에 전원이 인가되지 않으면, 제1 플런져는 제1 스프링에 의해 원래 위치로 복귀하게 되고, 그 결과 가동 접촉자가 고정 접촉자와 분리되어 개폐 스위치는 턴오프 상태가 된다.

제2 솔레노이드(130)는 차단용 솔레노이드로서, 제2 솔레노이드의 코일은 차단 회로부(160)에 연결되며, 차단 회로부로부터 전원이 인가된다.

상기 제2 플런져(140)는 제2 솔레노이드의 중심과 밸브를 관통하는 가동 철심으로서, 제1 단부에는 V 자 형상의 제2 돌출부(144)가 형성되어 있고, 제1 단부와 대향되는 제2 단부는 제2 스프링(142)을 개재하여 하우징의 소정 영역에 고정된다. 상기 제2 플런져(140)의 제2 돌출부(144)는 밸브의 상부 표면에 노출되도록 배치되며, 이 때 밸브는 턴온 상태가 된다. 한편, 제2 솔레노이드에 의한 유도 자기장이 생성되면, 상기 제2 플런져는 제2 솔레노이드로 당겨지게 되고, V자형의 제2 돌출부가 밸브의 몸체들을 양쪽으로 밀고 들어감에 따라 밸브가 턴오프 상태가 된다.

상기 밸브(150)는 서로 마주보도록 배치된 2개의 몸체(152), 상기 몸체들이 서로 마주보는 제1면에 장착된 접촉 단자들(154) 및 각각의 몸체들의 제1면과 대향되는 제2면에 연결된 밸브 스프링들(156)을 구비하며, 상기 밸브의 구성 부품은 모두 전기 전도성 재질로 구성되거나 접촉 단자들이 다른 회로 소자들과 직접 연결되는 경우 접촉단자들만 전기 전도성 재질로 구성될 수 있을 것이다. 상기 밸브(150)는 전기적으로는 전원 입력부와 제2 솔레노이드의 코일의 사이에 직렬 연결되며, 구조적으로는 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드의 사이에 배치된다. 즉, 상기 밸브의 일단은 제1 솔레노이드의 코일과 연결되며, 상기 밸브의 타단은 전원 입력부와 연결된다. 상기 제2 플런져가 상기 밸브를 관통하여 배치되되, 제2 돌출부가 상기 밸브의 상부 표면에 노출되도록 배치된다.

전술한 구성을 갖는 밸브는 제1 플런져의 제1 돌출부가 밀고 들어와 걸림턱에 의해 고정됨에 따라 턴오프 상태를 유지하게 되며, 제2 플런져의 제2 돌출부가 밸브를 양쪽으로 밀고 들어가면 이미 고정되어 있던 제1 플런져가 밸브를 빠져나가서 원래 자리로 되돌아가게 된다.

상기 차단 회로부(160)는 전원 입력부와 병렬 연결된 정류 회로부(162), 상기 정류 회로부의 출력 단자에 병렬 연결된 충전부(164), 상기 충전부와 제2 솔레노이드의 코일의 사이에 연결되는 스위치(166), 상기 전원 입력부의 전류 흐름에 따라 상기 스위치의 동작을 제어하는 감지 제어부(168)를 구비한다. 전술한 구성을 갖는 차단 회로부는 전원 입력부에 전원이 인가되지 않게 되면 상기 충전부에 충전된 전원을 상기 제2 솔레노이드의 코일로 제공하게 된다. 이하, 상기 차단 회로부의 각 구성 요소들에 대하여 구체적으로 설명한다.

상기 정류 회로부(162)는 상기 전원 입력부에 병렬 연결되며, 상기 전원 입력부로부터 제공되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 충전부(164)로 제공한다.

상기 충전부(164)는 상기 정류 회로부로부터 전원이 제공되는 순간에 고속 충전될 수 있으며 정격 전압이 250 ~ 350 Volt 인 고압 콘덴서로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 감지 제어부(168)는 전원 입력부의 출력 단자와 병렬 연결된 발광 소자와 상기 발광 소자로부터 빛을 감지하는 수광 소자로 이루어지는 포토 커플러로 구성될 수 있다. 상기 수광 소자의 일단은 정류 회로부의 출력 단자와 스위치와 연결되며 타단은 접지된다. 따라서, 상기 전원 입력부에 전원이 인가되면 발광 소자가 빛을 방출하고, 이에 따라 수광 소자는 전류가 흐르게 되어 정류 회로부의 전류를 수광 소자를 통해 접지로 제공하게 되어, 스위치가 턴오프된다. 한편, 전원 입력부에 전원이 인가되지 않으면 수광 소자는 전류가 흐르지 않게 되고, 정류 회로부의 전류는 스위치로 제공되어 스위치가 턴온된다. 스위치가 턴온되면, 충전부의 전원이 제2 솔레노이드의 코일로 제공된다.

상기 스위치(166)는 SCR과 같은 스위칭 소자로 구성될 수 있으며, 스위칭 소자의 제어 단자는 수광 소자의 출력 단자와 연결되며, 스위칭 소자의 입출력 단자는 충전부와 제2 솔레노이드의 코일의 사이에 직렬 연결된다.

상기 테스트 구동부(170)는 푸쉬 버튼(172), 막대(174) 및 푸쉬 스프링(176)을 구비한다. 상기 푸쉬 버튼은 외부에서 누를 수 있는 버튼이다.

상기 막대(174)는 상기 푸쉬 버튼과 제2 플런져의 제2 돌출부의 사이에 배치된다. 상기 막대의 일단은 푸쉬 스프링을 개재하여 상기 푸쉬 버튼에 고정되고, 타단은 상기 밸브의 상부 표면에 노출된 제2 돌출부에 닿도록 구성된다. 특히, 제1 플런져는 길이 방향을 따라 중심에 관통홀을 형성하고, 상기 막대는 제1 플런져의 중심에 형성된 관통홀에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 푸쉬 버튼이 눌려지면, 제1 플런져가 이동하여 개폐스위치는 턴온 상태가 되며, 상기 막대가 제2 돌출부를 밀어 밸브의 몸체들이 양쪽으로 벌어지게 되어 밸브는 턴오프된다.

< 동작 설명 >

이하, 전술한 구조를 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절전형 전자 접촉기의 동작을 구체적으로 설명한다.

전원이 인가되지 않은 초기 상태( Initial status )

도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 절전형 전자개폐기에 있어서, 일정 시간 이상 전원 입력부로 전원이 인가되지 않은 초기 상태를 설명한다. 도 2의 (b)는 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기의 회로도에서 초기 상태를 도시한 것이며, 도 3은 초기 상태에서의 단면도들로서 (a)는 제1 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이며 (b)는 제2 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이다. 도 4는 초기 상태에서의 밸브, 제1 플런져와 제2 플런져의 상태를 설명하기 위하여 도시한 사시도들이다.

전원 입력부에 전원이 일정 시간이상 인가되지 않은 초기 상태에서는, 제1 솔레노이드로 전원이 인가되지 않고, 제1 플런져는 제1 스프링을 개재하여 하우징 측에 고정되어 있다.

그 결과, 개폐 스위치(120)의 가동 접촉자와 고정 접촉자는 턴오프 상태를 유지한다.

제2 솔레노이드로 전원을 제공하는 충전부에도 충전된 전원이 없기 때문에, 제2 솔레노이드에 전원이 인가되지 않으며, 제2 플런져의 제2 돌출부는 밸브의 상부 표면에 완전하게 노출된 상태를 유지하며, 밸브 모듈의 접점은 턴온 상태를 유지한다.

스위치 온 상태( Switch ON Status )

도 2, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기에 있어서, 전원 입력부로 구동 신호에 대응하는 전원이 입력되는 순간인 스위치 온 상태를 설명한다. 도 2의 (c)는 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기의 회로도에서 스위치 온 상태를 도시한 것이며, 도 5는 스위치 온 상태에서의 단면도들로서 (a)는 제1 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이며 (b)는 제2 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이다. 도 6은 스위치 온 상태에서의 밸브, 제1 플런져와 제2 플런져의 상태를 설명하기 위하여 도시한 사시도들이다.

전원 입력부로 전원이 입력되는 순간, 제1 솔레노이드로 전원이 공급되어 유도자기장이 생성되고, 상기 제1 솔레노이드의 유도 자기장에 의해 제1 플런져가 제1 솔레노이드로 당겨진다. 제1 플런져가 이동함에 따라 개폐 스위치(120)의 가동 접촉자와 고정 접촉자가 턴온 상태가 된다.

제1 플런져의 제1 돌출부가 밸브를 통과하여 제1 돌출부의 걸림턱이 밸브에 고정되고, 그 결과 밸브가 턴 오프 상태를 유지한다.

이 때, 차단 회로부의 정류 회로부는 전원 입력부로 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 충전부에 충전시키고, 감지 제어부는 전원 입력이 감지되면 제2 솔레노이드와 연결된 스위치를 턴오프시켜 제2 솔레노이드로 전원 인가하지 않는다.

제2 솔레노이드로 전원이 인가되지 않기 때문에, 제2 플런져의 V자형 제2 돌출부가 밸브의 상부 표면에 완전히 노출된 초기 상태를 그대로 유지한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기는 스위치 온 상태에서 전원 입력부에 전원이 인가되면 개폐 스위치는 지속적으로 턴온 상태를 유지함에도 불구하고 제1 솔레노이드 및 제2 솔레노이드로는 전원을 공급하지 않게 됨으로써, 스위치 온 상태에서도 제1 솔레노이드에 의한 전력 소비가 발생하지 않게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기는 스위치 온 상태에서도 대기 소비 전력이 거의 없게 되므로 절전이 가능하게 된다.

스위치 오프 상태( Switch OFF Status )

도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기에 있어서, 전원 입력부로 전원이 입력이 종료된 순간인 스위치 오프 상태를 설명한다. 도 2의 (d)는 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기의 회로도에서 스위치 오프 상태를 도시한 것이며, 도 7은 스위치 오프 상태에서의 단면도들로서 (a)는 제1 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이며 (b)는 제2 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이다. 도 8은 스위치 오프 상태에서의 밸브, 제1 플런져와 제2 플런져의 상태를 설명하기 위하여 도시한 사시도들이다.

전원 입력부로 전원이 입력되지 않게 된 순간, 차단 회로부의 감지 제어부는 전원 입력이 없음을 감지하면 제2 솔레노이드와 연결된 스위치 소자를 턴온시켜, 충전부의 충전된 전원을 제2 솔레노이드로 인가한다.

제2 솔레노이드로 전원이 인가됨에 따라 유도 자기장이 생성되고, 제2 솔레노이드의 유도 자기장에 의하여 제2 플런져가 제2 솔레노이드로 끌어 당겨지게 된다. 그 결과 제2 플런져의 V자형 제2 돌출부가 밸브를 양쪽으로 밀어 서로 벌어지게 함에 따라, 밸브에 고정되어 있던 제1 플런져가 제1 스프링에 의해 원래 위치로 복귀하게 된다.

제1 플런져가 원래 위치로 복귀함에 따라, 개폐 스위치(120)의 가동 접촉자가 이동하게 되고 그 결과 개폐 스위치는 턴오프 상태가 된다.

충전부에 충전된 전원이 모두 방전되면 제2 솔레노이드로 전원이 인가되지 않게 되고, 그 결과 제2 플런져는 제2 스프링에 의해 원래 위치로 복귀하여 V자형 제2 돌출부가 밸브 모듈을 통과한 위치에 배치됨으로써, 밸브 모듈의 접점은 온 상태가 된다.

수동 구동 상태( Manual Mode )

도 2 및 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기에 있어서, 전원 입력부로 전원이 입력되지 않는 상태에서 푸쉬 버튼을 사용하여 수동으로 개폐 스위치를 턴온시키는 과정을 설명한다. 도 2의 (e)는 본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기의 회로도에서 수동 동작 상태를 도시한 것이며, 도 9는 수동 동작 상태에서의 단면도들로서 (a)는 막대, 제1 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이며 (b)는 제2 플런져와 밸브의 동작을 도시한 것이다.

전원 입력부로 전원이 입력되지 않는 초기 상태에서는, 푸쉬 버튼을 수동으로 누르면, 푸쉬 버튼에 의해 제1 플런져가 이동하여 개폐 스위치를 턴온시키고, 푸쉬 스프링을 개재하여 푸쉬 버튼에 연결된 막대가 제2 플런져의 V자형 돌출부를 밀게 된다.

제2 플런져의 V자형 제2 돌출부가 막대에 의해 밀려감에 따라 밸브의 몸체들의 사이를 벌어지게 되어 밸브가 턴오프 상태가 된다.

푸쉬 버튼을 누른 상태를 해제하면, 푸쉬 버튼이 원래 위치로 되돌아오고, 제1 플런져가 제1 스프링에 의해 원래 위치로 복귀하게 되어 개폐 스위치가 턴오프되며, 막대도 푸쉬 스프링에 의해 원래 위치로 복귀하게 되며, 제2 플런져도 제2 스프링에 의해 원래 위치로 복귀하게 되어 밸브가 턴온상태가 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 범위에 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 절전형 전자 접촉기는 종래의 전자 개폐기가 사용되는 모든 분야에 널리 사용될 수 있다. 특히, 가로등 분전함과 같이, 한번 턴온 신호가 인가되면 장시간 동안 턴온 상태를 유지시켜야 되는 분야에 사용되어 절전 효과를 얻을 수 있게 된다.

1 : 절전형 전자 접촉기
100 : 제1 솔레노이드
110 : 제1 플런져
120 : 개폐 스위치
130 : 제2 솔레노이드
140 : 제2 플런져
150 : 밸브
160 : 차단 회로부
170 : 테스트 구동부
172 : 푸쉬 버튼
176 : 푸쉬 스프링
174 : 막대

Claims (7)

1. 외부로부터 온 또는 오프 신호에 대응되는 전원이 인가되는 전원 입력부;
   코일이 상기 전원 입력부에 연결된 제1 솔레노이드;
   상기 제1 솔레노이드의 코일과 상기 전원 입력부의 사이에 직렬 연결된 밸브 ;
   상기 제1 솔레노이드의 중심에 배치되어 제1 솔레노이드의 유도 자기장에 따라 동작하는 제1 플런져;
   하우징에 고정 장착되는 고정 접촉자와 상기 제1 플런져의 측면에 고정 장착되는 가동 접촉자로 이루어지고, 제1 플런져의 동작에 따라 구동되는 개폐 스위치;
   제2 솔레노이드;
   상기 제2 솔레노이드의 중심에 배치되며, 제2 솔레노이드의 유도 자기장에 따라 동작되어 상기 밸브의 구동을 제어하는 제2 플런져;
   상기 전원 입력부에 연결되어 상기 제2 솔레노이드로 인가되는 전원을 제어하는 차단 회로부;
   를 구비하여, 전원 입력부로 전원이 인가되면 개폐 스위치는 턴온 상태가 됨과 동시에 제1 플런져가 상기 밸브를 턴오프시켜 제1 솔레노이드로 전원이 제공되지 않도록 하는 것을 특징으로 하며,
   상기 제2 솔레노이드의 코일은 상기 차단 회로부에 연결되어 차단회로부로부터 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 접촉기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 플런져의 제1 단부는 제1 스프링을 개재하여 하우징에 장착되고, 제2 단부는 측면에 걸림턱이 형성된 제1 돌출부를 구비하고,
   제1 솔레노이드에 의한 유도 자기장이 발생하면, 제1 플런져가 제1 솔레노이드로 당겨져서 밸브를 턴오프시키고, 상기 제1 돌출부의 걸림턱이 상기 턴오프된 밸브를 고정시켜 밸브의 턴오프 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 접촉기.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 플런져의 제1 단부는 제2 스프링을 개재하여 하우징에 장착되고, 제2 단부는 V자형의 제2 돌출부를 구비하고,
   제2 솔레노이드에 의한 유도 자기장이 발생하면, 제2 플런져가 제2 솔레노이드로 당겨져서 상기 제2 돌출부가 밸브를 턴오프시킴과 동시에, 상기 제1 돌출부가 밸브로부터 빠져나가 원위치로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 접촉기.
4. 제1항에 있어서, 상기 밸브는 밸브 스프링을 개재하여 하우징에 고정되며, 상기 밸브는 제1 플런져 또는 제2 플런져에 의해 턴오프되는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 접촉기.
5. 제1항에 있어서, 상기 절전형 전자 접촉기는 수동으로 개폐스위치를 턴온시키는 테스트 구동부를 더 구비하며,
   상기 테스트 구동부는,
   푸쉬 버튼; 및
   일단은 푸쉬 스프링을 개재하여 상기 푸쉬 버튼에 고정되고 타단은 상기 밸브에 닿는 막대;를 구비하며,
   상기 푸쉬 버튼이 눌려지면 개폐스위치는 턴온되고 상기 막대가 상기 밸브를 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 접촉기.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1 플런져는 상기 푸쉬 버튼과 상기 밸브의 사이에 형성된 관통구를 구비하고,
   상기 막대는 상기 제1 플런져의 관통구에 배치되는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 접촉기.
7. 제1항에 있어서, 상기 차단 회로부는,
   상기 전원 입력부에 병렬 연결되어 전원 입력부로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 출력하는 정류 회로부;
   상기 정류 회로부로부터 제공되는 전원을 충전하는 충전부;
   상기 충전부와 상기 제2 솔레노이드의 코일의 사이에 연결되는 스위치;
   상기 전원 입력부에 전원이 인가되는지 여부를 감지하고, 상기 전원 입력부에 전원이 인가되지 않으면 스위치를 턴온시키고, 상기 전원 입력부에 전원이 인가되면 스위치를 턴오프시키는 감지 제어부;
   를 구비하여, 상기 차단 회로부는 전원 입력부에 전원이 인가되지 않게 되면 상기 충전부에 충전된 전원을 상기 제2 솔레노이드로 제공하는 것을 특징으로 하는 절전형 전자 접촉기.
   
   

Images