KR101715491B1 - 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 회전식 인터로크 스위치가 부착된 직류용 콘센트-플러그가 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그는 플러그 전극, 상부 블레이드 및 하부 블레이드를 포함하는 플러그; 및 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되어 회전하도록 구비된 상부 가이드부 및 하부 가이드부, 직류 전원을 상기 플러그로 공급하거나 차단하도록 연결 또는 차단되는 차단 접점부, 상기 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극, 및 상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입되고, 상기 플러그의 회전에 따라서 상기 차단 접점부를 연결 또는 차단시키는 인터로크 스위치부를 포함하는 콘센트;를 포함할 수 있다.

Description

회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그{DC SOCKET-PLUG WITH ROTARY TYPE INTERLOCK SWITCH}

본 발명은 콘센트-플러그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전식 인터로크 스위치가 부착된 직류용 콘센트-플러그에 관한 것이다.

최근 들어 디지털 제품의 급증으로 인해 직류를 사용하는 부하가 증가하고 있고, 또한 신 재생 에너지 발전 등 직류 형태의 분산 발전 기술이 확산됨에 따라 직류 배전망에 대한 관심이 높아지고 있다.

직류 방식으로 에너지를 공급하는 경우, 20%~30%에 달하는 전력 변환 (AC-DC)손실을 제거할 수 있고, 초 고압 직류 송전(HVDC), 태양광, 연료 전지 등의 신 재생 에너지와 정합성을 높임으로써, 에너지 효율을 향상 및 고품질의 전력을 공급하기 위한 노력이 계속되고 있다.

직류는 교류와 달리 전류 영점이 존재하지 않아서 차단 시 지속적으로 발생하는 아크 전류에 의하여 화재가 야기되어 인명 및 재산적 손실이 발생할 가능성이 높다. 예를 들어, 기존 교류에서 사용되는 플러그(plug)와 콘센트(socket)를 직류에서 사용하는 경우, 접속이 끊어질 때 매우 큰 아크 전 류가 발생하여 플러그와 콘센트의 전극(electrode)을 융착시키는 사고가 빈번히 발생한다. 또한 유도성 부하에서 발생되는 역 기전력은 플러그 전극에 유도되어 아크 전압(Varc)을 생성하므로 플러그를 잡고 조작하는 사용자의 안전을 위협할 수 있다. 이는 많은 장점을 갖고 있음에도 불구하고 직류 배전망의 보급을 저해하고 있는 중요한 요인 중의 하나이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 일 실시 예에 따르면, 기존 교류에서 사용하는 것과 같은 단순한 콘센트-플러그에 직렬로 직류용 차단기를 전기적으로 연결시키고, 플러그를 콘센트에 삽입 및 분리 시 차단기의 온-오프 동작이 기계적 인터로크와 동기 되도록 구성되는 콘센트-플러그를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그는, 플러그 전극, 상부 블레이드 및 하부 블레이드를 포함하는 플러그; 및 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되어 회전하도록 구비된 상부 가이드부 및 하부 가이드부, 직류 전원을 상기 플러그로 공급하거나 차단하도록 연결 또는 차단되는 차단 접점부, 상기 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극, 및 상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입되고, 상기 플러그의 회전에 따라서 상기 차단 접점부를 연결 또는 차단시키는 인터로크 스위치부를 포함하는 콘센트;를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 인터로크 스위치부는, 상기 콘센트 전극이 부착되는 콘센트 몸체, 상기 콘센트 몸체에 고정된 제1 고정 피봇, 상기 제1 고정 피봇을 일단부에 포함하고, 상기 제1 고정 피봇을 축으로 회전하는 제1 링크, 상기 콘센트 몸체와 결합되는 제2 고정 피봇, 상기 제2 고정 피봇을 축으로 회전하는 제2 링크, 제1 이동 피봇을 일단에 포함하여 상기 제1 링크와 연결되고, 제2 이동 피봇을 타단에 포함하여 상기 제2 링크와 연결되어 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크를 연결하는 제3 링크, 상기 콘센트 몸체에 고정되는 제1 슬라이더 링크, 및 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈을 따라서 움직이는 제3 이동 피봇을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 차단 접점부는, 상기 콘센트 몸체 일면에 고정되는 고정 접점, 및 상기 콘센트 몸체에 고정된 제1 고정 피봇을 일단부에 포함하고, 상기 제1 고정 피봇을 축으로 회전하는 제1 링크의 타단부에 설치되는 이동 접점을 포함하되, 상기 제1 링크는, 상기 누름 걸쇠의 움직임에 따라서 상기 이동 접점을 상기 고정 접점에 접촉 또는 분리되도록 동작할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 인터로크 스위치부 및 상기 차단 접점부는 한 쌍으로 구비되어 평행하게 배치되고, 평행하게 배치된 상기 한 쌍으로 구비된 인터로크 스위치부에서 한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 스위치 막대로 연결되며, 한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 상기 스위치 막대의 이동으로 함께 움직일 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 콘센트는, 상기 콘센트 전극, 및 회전을 위한 중심축을 이루는 샤프트가 관통하여 구비되는 회전판; 및 상기 회전판의 일면에 구비되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기 인터로크 스위치부의 스위치 막대를 이동시키는 걸쇠를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 콘센트는, 상기 회전판과 상기 콘센트의 콘센트 몸체 전면 사이에 배치되는 외부 회전판; 및 상기 외부 회전판과 상기 회전판 사이에서 상기 샤프트의 둘레에 배치되어 상기 플러그가 삽입되는 경우 가압되고, 상기 플러그가 제거되는 경우 복원되는 탄성 부재;를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 회전판은 상기 콘센트 몸체 전면 측에 적어도 하나의 고정 돌기가 형성되고, 상기 콘센트는 상기 콘센트 몸체 전면에서 상기 고정 돌기에 대응하는 위치에 고정 홀이 형성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 콘센트의 상기 상부 가이드부 및 상기 하부 가이드부는 매립 형태 또는 외부 돌출 형태로 구현될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 콘센트는 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되며 상기 상부 가이드 및 상기 하부 가이드와 각각 연통하는 상부 삽입 홈 및 하부 삽입 홈을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 인터로크 스위치부는 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 일단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 온 하고, 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 타단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 오프할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 차단 접점부는, 아크 소호용 자석 2개가 탠덤 형태로 상기 고정 접점 및 상기 이동 접점에 수직 방향으로 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 플러그는, 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드의 너비에 차이를 두고 구성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 플러그는, 상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입된 상태에서 회전하는 경우, 상기 플러그 전극의 상기 회전에 기반하여 상기 회전판 및 상기 외부 회전판 중 적어도 하나를 회전시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 플러그를 콘센트에 삽입 및 분리 시 차단기의 온-오프 동작이 기계적 인터로크와 동기 되도록 구성되는 콘센트-플러그를 제공함으로써, 플러그를 삽입하거나 분리하기 전에 직렬로 결합된 차단기의 접점이 항상 오프 상태가 되도록 구성하고, 전기가 가압되지 않은 상태에서 안전하게 플러그의 분리 및 삽입이 되도록 하여 콘센트-플러그의 전극이 아크 전류에 의하여 융착 소손되는 것을 방지하여 사용자의 안전한 전기 에너지 사용 환경을 제공할 수 있다.

더하여, 사용자가 일부러 차단기의 스위치를 조작할 필요 없이, 플러그의 삽입 및 분리 시 기구적인 연동 장치에 의하여 자동적으로 기계적 인터로크에 의하여 차단기의 스위치가 동작되도록 구성함으로써 사용자의 편리성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치 부착형 직류용 콘센트-플러그의 전기회로 개념도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치에서 직류 차단기의 아크 소호용 자석과 차단 접점의 배치 개념도를 도시한다.
도 3A 및 3B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치의 구조적 개념을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트에서 2극으로 구성된 인터로크 스위치의 구조적 개념을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치와 콘센트 전극의 전기적 접속 개념을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 콘센트의 기계적 인터로크에 설치된 콘센트 전극과 회전 걸쇠 및 회전판의 개념도이다.
도 7A 및 7B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 인터로크에서 회전판에 설치된 회전 걸쇠와 스위치 막대가 연동하는 동작을 도시하는 개념도이다.
도 8A 및 5B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 콘센트-플러그에서 회전판을 포함하는 콘센트의 동작을 도시한다.
도 9A 및 9B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 콘센트에서 보조 회전판을 포함하는 기계적 인터로크를 도시한다.
도 10A, 10B, 10C 및 10D는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 콘센트-플러그에서 내부 회전판 및 외부 회전판을 포함하는 콘센트의 동작을 도시한다.
도 11A, 11B 및 11C는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직류형 콘센트와 직류형 플러그의 결합 시 동작을 도시한다.
도 12A, 12B 및 12C는 직류형 콘센트에 직류형 플러그가 체결되는 동작을 도시한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 다양한 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 특정 실시 예가 도면에 예시되고, 관련된 상세한 설명이 기재될 수 있다, 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에서, ‘또는’, ‘적어도 하나’ 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, ‘A 또는 B’, ’A 및 B 중 적어도 하나’는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수도 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에서, ‘제1 ’, ‘제2 ’, ‘첫째’, ‘둘째’ 등의 표현은 다양한 구성 요소들을 수식할 수 있지만, 반드시 해당 구성 요소의 순서, 또는 중요도 등을 의미하는 것으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 제1 장치와 제2 장치는 모두 장치(device)이며 서로 다른 장치를 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않는 경우, 제1 장치의 구성, 기능, 동작 등의 요소가 제2 장치와 동일 또는 유사한 경우, 제1 장치는 제2 장치로 명명될 수 있고, 유사하게, 제2 장치 또한 제1 장치로 명명될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 ‘연결’되어 있다거나 ‘접속’되어 있다고 언급된 경우, 구성 요소들은 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수 있지만, 구성 요소들 사이에 적어도 하나의 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 ‘직접 연결’되어 있다거나, ‘직접 접속’되어 있다고 언급된 경우, 구성 요소들 사이는 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.

본 발명의 다양한 실시 예에서 사용되는 용어들은 특정일 실시 예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안되며, 예를 들어, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다른 것으로 명시되지 않는 한 복수의 표현을 포함할 수 있을 것이다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치(또는 전자 장치)는 명백한 한정 사항을 기재하고 있지 않는 한 동일 또는 유사한 다른 형태의 장치로 대체될 수 있음은 자명하다, 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 기재된 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 장치는 기재된 장치들 중 적어도 일부, 또는 장치의 기능 중 적어도 일부를 포함하는 구조물로 제공될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예에 따른 장치에 대해서 살펴본다. 다양한 실시 예에서 ‘사용자’라는 용어를 기재하는 경우, 전자 장치를 사용하는 사람 또는 장치를 사용하는 전자 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치 부착형 직류용 콘센트-플러그의 전기회로 개념도를 도시한다.

도 1을 참조하면, 인터로크 스위치 부착형 직류용 콘센트-플러그(100)(이하, 인터로크 콘센트-플러그)는 한 극에 대해서만 직류 차단기 접점과 콘센트-플러그 전극을 도시(및/또는 설명)하고 있으나 이에 한정하지 않고, 두 개 또는 그 이상의 콘센트-플러그 전극이 사용되는 경우 필요에 따라 해당 콘센트 플러그 전극 둘 이상에 직류 차단기 접점을 적용할 수 있음은 자명하다.

일 실시 예에 따르면, 다이오드 D와 더미 저항 RD로 구성되는 환류 회로(115)(freewheel branch, 115)는 직류 차단기(111)(DC circuit breaker, DCCB)가 차단될 때 유도성 부하에서 발생되는 역 기전력을 억제하여 회로 차단을 수행할 수 있고, 이를 통하여 아크 발생 및 콘센트-플러그 접점의 용융과 같은 사고에서 사용자의 안전을 도모할 수 있다. 직류 차단기(111)의 접점은 저 전압 직류 차단기에 사용하는 아크 소호용 자석을 탠덤형으로 배치하여 차단 시 발생하는 아크를 신속하게 소호되도록 구성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 점선의 화살표로 기계적 인터로크(113)를 표시하고 있다. 즉, 플러그 전극을 콘센트에 삽입하거나 분리(또는 콘센트 전극에 접속 또는 단락) 시킬 때 본 발명의 실시 예들에 따른 기계적 인터로크(113)에 의하여 자동적으로 직류 차단기를 온/오프할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치에서 직류 차단기의 아크 소호용 자석과 차단 접점의 배치 개념도를 도시한다.

도 2를 참조하면, 차단 접점부(200)의 고정 접점부(210)는 콘센트 몸체(frame)에 고정되며, 이동 접점부(220)는 콘센트 몸체에 설치된 고정 피봇(223)(fixed pivot) 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 한편, 아크 소호용 자석(201)(예: 제1 자석(201-1), 제2 자석(201-3))을 탠덤 형태로 차단 접점(예: 고정 접점부(210)의 제1 접점(211) 및 이동 접점부(220)의 제2 접점(221))과 직각으로 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이 아크 소호용 자석(201)을 배치함으로써, 차단 접점 부근에서의 자속 밀도를 높이고, 로렌쯔힘에 기반하여, 회로 차단 시 발생하는 아크 전류를 휘어지도록 동작할 수 있고, 아크 전류가 신속히 제거되어 회로 차단 시간이 감소할 수 있다. 여기에서, 아크 소호력을 더욱 증가시키기 위하여 직류 차단기(예: 도 1의 직류 차단기 111)에서 차단 접점의 아크 전류가 생성되는 주변 부분에 아크 소호 챔버(231)(arc chamber)를 추가적으로 배치할 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 도 2에 도시된 차단 접점부(200)는 도 1에 도시된 차단 접점부(117)의 적어도 일부를 구성하는 것일 수 있다.

도 3A 및 3B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치의 구조적 개념을 도시한다.

도 3A 및 3B를 참조하면, 단극으로 구성된 인터로크 스위치(300, 예: 300-1 및 300-2)의 기구 설계적인 개념을 도시하고 있으나, 이에 한정하지 않고, 2극(양극 또는 쌍극) 및/또는 다극으로 구성된 인터로크 스위치에 적용될 수 있음은 자명하다.

도 3A은 인터로크 스위치의 접점이“온(Closed, 이하 도면에서 (C)상태로 기재함)”된 상태(300-1)를 도시하고, 도 3B는 인터로크 스위치의 접점이 “오프(Opened, 그림에서 (O) 상태로 기재함)”된 상태를 도시한다.

일 실시 예에 따르면, 도 3A에 기반하여 인터로크 스위치(300-1)를 구성하는 각 요소 및 기능을 설명한다. 고정 접점(211)(Fixed contact)은 콘센트 몸체에 고정되며, 이동 접점(221)(Moving contact)은 콘센트 몸체에 설치된 제1 고정 피봇(223)(Fixed pivot) 축을 중심으로 회전하는 제1 링크(220)(link A, 예: 도 2의 이동 접점부(220)))의 다른 쪽 단부에 구성될 수 있다. 제2 링크(335)(link B)는 제2 링크(335) 몸체에 설치된 제2 고정 피봇(343)(Fixed pivot) 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 제3 링크(333)(link C)는 둘 이상의 이동 피봇(예: 제1 이동 피봇(323) 및 제2 이동 피봇(325))(float pivot)을 사용하여 제1 링크(220)와 제3 링크(333)를 연결할 수 있다. 이러한 기구적 구조는 도 3A 또는 도 3B와 같은 안정된 상태를 유지할 수 있다.

즉, 도 3A에서 제3 링크(333)와 제2 링크(335)를 연결하는 제1 이동 피봇(323)을 일점 쇄선으로 표시된 임계선(339)의 왼쪽으로 당기면 이동 접점(221)은 그림 3A와 같이 “온”상태로 안정화 될 수 있고, 반대로 제1 이동 피봇(323)을 일점 쇄선으로 표시된 임계선(339)의 오른쪽으로 당기면 이동 접점(221)은 그림 3B와 같이 “오프”상태로 안정화 될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 슬라이더 링크(310)(slider ink) 및 그 안에서 홈을 따라 움직이는 제3 이동 피봇(321)(float pivot)은 상술된 안정화 동작에서 인장력을 제공하기 위하여 고안된 기구일 수 있다. 예를 들어, 슬라이더 링크(310)는 콘센트 몸체에 고정되어 있으므로 슬라이더 링크(310)의 홈을 따라 미끄럼 운동을 하는 제3 이동 피봇(321)은 탄성 부재(예: 인장 스프링(361))에 의하여 제3 링크(333)와 제2 링크(335)를 연결하는 제1 이동 피봇(323) 을 위쪽으로 잡아당기게 되어, 슬라이더 링크(310)의 홈을 따라 미끄럼 운동을 하는 제3 이동 피봇(321)을 임계선(399) 왼쪽으로 이동시키면, 제3 이동 피봇(321)은 슬라이더 링크(310)의 제1 영역(311)으로 이동되고, 이동 접점(221)은 도 3A와 같이 “온”상태로 안정화 되며, 제3 이동 피봇(321)을 임계선(399)의 오른쪽으로 이동시키면, 제3 이동 피봇(321)은 슬라이더 링크(310)의 제2 영역(313)으로 이동되고, 이동 접점(221)은 도 3B와 같이 “오프”상태로 안정화될 수 있다. 슬라이더 링크(310)의 홈은 직선으로 구성될 수 있고, 도 3A 및 도 3B와 같이 원호 형태로 구성되어 “온” 또는 “오프”의 안정 상태를 유지할 수 있다. 더하여, 플러그의 동작과 기계적으로 유연하게 링크되도록 하기 위하여 슬라이더 링크(310)는 고무 등의 탄성체를 사용하여 콘센트 몸체에 유격을 가지고 움직일 수 있도록 쿠션(315)(Cushion)을 사이에 두고 고정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트에서 2극으로 구성된 인터로크 스위치의 구조적 개념을 도시한다.

도 4를 참조하면, 두 슬라이더 링크(310)는 평행하게 배치되며 두 슬라이더 링크(310)를 따라 미끄럼 운동을 하는 두 이동 피봇(321)의 축을 관통하는 원통 막대(430)를 사용하여 두 쌍의 스위치 접점(440)이 동시에 동작하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 이 원통 막대(430)를 스위치 막대(430)(Switch bar)로 정의할 수 있다. 즉 스위치 막대(430)를 “온(C)”위치(예: 제1 영역(551))로 이동시키면 두 스위치 접점(440)은 동시에 “온” 상태로 되고, 반대로 스위치 막대(430)를 “오프(O)”위치(예: 제2 영역(553))로 이동시키면 두 스위치 접점(440)은 동시에 “오프” 상태로 동작할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치와 콘센트 전극의 전기적 접속 개념을 도시한다.

도 5를 참조하면, 콘센트(500)에서 복수 개의 슬라이더 링크(310)는 평행하게 배치되며 두 슬라이더 링크(310)를 따라 미끄럼 운동을 하는 두 이동 피봇의 축을 스위치 막대(561)를 사용하여 공통으로 동작하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 원통형 슬리브 형태로 된 콘센트 전극(510)(Socket electrode)은 제1 전극(511) 및 제2 전극(513)으로 구성될 수 있고, 사용자의 조작에 의하여 플러그 전극(미도시)(Plug electrode)이 삽입 되거나 분리될 수 있다. 콘센트 전극(510)과 플러그 전극(미도시)의 외형은 원통형으로 구성되는 것에 한정하지 않고, 직사각형 모양의 칼받이 형태 등 다양한 형태로 구성될 수 있음은 자명하다.

콘센트 전극(510)과 인터로크 스위치의 접점은 제1 연결선(520)(connection cable)에 의하여 직렬로 접속될 수 있고, 인터로크 스위치의 접점은 제2 연결선(550)에 의하여 외부 단자(540)(Terminal)로 연결될 수 있다. 여기에서, 외부 단자(540)은 제1 단자(541) 및 제2 단자(543)로 구성될 수 있다. 즉, 외부 단자(540)와 콘센트 전극(510) 사이에 인터로크 스위치가 직렬로 연결될 수 있다. 따라서, 인터로크 스위치는 플러그의 동작과 기계적으로 연동되어, 플러그의 삽입 또는 분리 시 전기적으로 회로 차단 상태가 선행되도록 동작할 수 있다. 인터로크 스위치와 콘센트 전극 사이에 전원 극성과 역병렬로 프리휠 다이오드 회로(530)가 연결될 수 있다.

본 별명의 다양한 실시 예에 따르면, 플러그의 삽입 및 분리 조작과 기계적으로 적절히 연동되도록 인터로크 스위치(300)를 조작하여, 회로가 전기적으로 가압되지 않은 상태에서 플러그의 삽입과 분리가 이루어 지도록 제어하기 위한 기구적 설계 방법을 설명할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 콘센트의 기계적 인터로크에 설치된 콘센트 전극과 회전 걸쇠 및 회전판의 개념도이다.

일 실시 예에 따르면, 인터로크 콘센트-플러그에 결합되는 기계적 인터로크는 플러그(120)를 콘센트(110)에 삽입하고 돌려주는 개념을 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 콘센트(110)는 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극(510)(Socket electrode), 콘센트 전극(510)을 포함하며 플러그 전극(510)이 삽입되어 회전하는 회전판(611)(Rotating plate) 및 회전판이 회전하는 경우 기계적 인터로크를 구동하기 위한 걸쇠(617)(Latch)(이하 회전 걸쇠(617))을 포함할 수 있다. 여기에서, 회전판(611)은 회전의 기준이 되는 샤프트(또는 회전축, 613)(Shaft) 및 콘센트 전극(510)이 관통되는 홀이 형성되며, 홀을 통하여 콘센트 전극(510) 및 샤프트(613)가 삽입 고정될 수 있다.

샤프트(613)는 회전판(611)의 중심에 배치되어 회전을 위한 중심축(또는 회전축)을 이룰 수 있다.

회전 걸쇠(617)는 회전판(611)의 일면에 구비되며, 단부에 홈이 형성될 수 있다. 여기에서, 회전 걸쇠(617)의 홈에 인터로크 스위치(300)의 스위치 막대(430)가 삽입될 수 있다. 이때, 회전판(611)의 회전에 따라 회전 걸쇠(617)는 상하로 움직일 수 있다. 이러한 회전 걸쇠(617)의 움직임에 따라 인터로크 스위치(300)의 스위치 막대(430)도 상하로 연동하여 움직일 수 있다. 따라서, 이러한 회전 걸쇠(617)는 회전판(611)의 회전에 따라 인터로크 스위치(300)의 스위치 막대(430)를 이동하여 차단 접점부(200)을 온/오프시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 회전 걸쇠(617)는 도 7a에 도시된 바와 같이 스위치 막대(430)의 일단에 위치하는 것에 한정하지 않고, 두 슬라이더 링크(예: 도 5의 슬라이더 링크(310)) 사이에 위치할 수도 있을 것이다.

도 7A 및 7B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 인터로크에서 회전판에 설치된 회전 걸쇠와 스위치 막대가 연동하는 동작을 도시하는 개념도이다.

도 7A를 참조하면, 플러그(120)이 콘센트(110)에 삽입되어 시계 방향으로 회전되는 경우, 회전판(611)은 축을 중심으로 시계 방향으로 회전될 수 있고, 회전 걸쇠(617)는 스위치 막대(430)를 위로 끌어당겨서 인터로크 스위치(300)를 "오프(O)" 상태로 제어할 수 있다. 반대로, 도 7B를 참조하면, 플러그(120)이 콘센트(110)에 삽입되어 반시계 방향으로 회전되는 경우, 회전판(611)은 축을 중심으로 반시계 방향으로 회전할 수 있고, 회전 걸쇠(617)는 스위치 막대(430)를 아래로 끌어당겨서 인터로크 스위치(300)를 "온(C)" 상태로 제어할 수 있다.

상술한 바에 따르면, 플러그(210)이 콘센트(110)에 삽입되어 플러그(210) 및 회전판(611)이 시계 방향으로 회전되어 회전판(611) 위에 표시된 화살표가 "오프(O)"의 위치에 이르게 되면, 인터로크 스위치(300)를 “오프(O)" 상태로 제어하고, 플러그(210) 및 회전판(611)이 반시계 방향으로 회전되어 회전판(611) 위에 표시된 화살표가 "온(C)"의 위치에 이르게 되면, 인터로크 스위치(300)를 “온(C)" 상태로 제어하도록 설계될 수 있다.

도 8A 및 8B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 콘센트-플러그에서 회전판을 포함하는 콘센트의 동작을 도시한다.

도 8A 및 도 8B을 참조하면, 직류형 콘센트(810)는 콘센트 몸체(810a) 내에 상술한 바와 같은 회전판(611) 및 인터로크 스위치(300)가 내장되며, 콘센트 몸체(810a)의 전면에는 직류형 플러그(820)를 삽입하기 위한 플러그 삽입구(815)가 형성될 수 있다.

이때, 플러그 삽입구(815)는 직류형 플러그(820)의 삽입, 회전 및 고정을 위해 상부 삽입 홈(816a) 및 상부 가이드(816b)가 상부에 형성되고, 하부 삽입 홈(817a) 및 하부 가이드(817b)가 하부에 형성될 수 있다. 여기에서, 상부 삽입 홈(816a) 및 하부 삽입 홈(817a)은 상부 가이드(816b) 및 하부 가이드(817b)와 각각 연동하여 형성될 수 있다. 또한, 상부 삽입 홈(816a) 및 하부 삽입 홈(817a)은 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)의 형상 및 크기와 거의 유사하게 형성될 수 있다.

이와 같은 구성에 의해, 상부 삽입 홈(816a) 및 하부 삽입 홈(817a)은 직류형 플러그(820) 및 플러그(820)에 부착된 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)가 삽입되고, 상부 가이드(816b) 및 하부 가이드(817b)는 플러그(820)이 콘센트(810)의 플러그 삽입구(815)에 삽입된 상태에서 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)가 회전하도록 가이드할 수 있다.

이때, 상부 가이드(816b) 및 하부 가이드(817b)의 일단은 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)가 더 이상 회전하지 못하도록 억제하는 스톱퍼 기능을 하도록 구성될 수 있다. 또한, 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)가 상부 삽입 홈(816a) 및 하부 삽입 홈(817a)을 통해서만 삽입됨으로써, 직류형 플러그(820)는 정해진 상태로만 직류형 콘센트(810)에 삽입될 수 있다.

직류형 플러그(820)는 플러그(820) 외부로 돌출 형성되어 콘센트 전극(510)에 삽입되는 플러그 전극(822), 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)를 포함할 수 있다.

상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)는 직류형 플러그(820)를 직류형 콘센트(810)에 삽입 고정하기 위한 것으로, 외부로 돌출 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상부 블레이드(824)는 하부 블레이드(826)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 구성에 의해 사용자가 직류형 플러그(820)를 반대로 삽입하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시 예에서는 상부 블레이드(824)가 하부 블레이드(826)보다 큰 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 상부 블레이드(824)와 하부 블레이드(826)가 서로 상이한 크기 또는 형상을 갖는 비대칭 형태로 구비할 수 있고, 따라서 콘센트 전극(510)과 플러그 전극(822)의 극성이 반대로 삽입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 직류형 플러그(820)가 삽입되는 플러그 삽입구(815)는 매립 형태나 외부 돌출 형태로 구성될 수 있다.

예를 들어, 도 8a에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(810)의 플러그 삽입구(815)가 매립 형태인 경우, 상부 삽입 홈(816a) 및 하부 삽입 홈(817a)과 연통하는 상부 가이드(816b) 및 하부 가이드(817b)는 각각 플러그 삽입구(815)의 외주변을 따라 콘센트 몸체(810a) 안측에 형성될 수 있다.

또는, 도 8b에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(810)의 플러그 삽입구(8151)가 돌출 형태인 경우, 플러그 삽입구(8151)의 외주변을 두껍게 형성하고, 외측으로 돌출 형성함으로써, 직류형 플러그(820)의 삽입을 더 용이하게 유도할 수 있다. 이때, 상부 삽입 홈(836a) 및 하부 삽입 홈(837a)과 연통하는 상부 가이드(836b) 및 하부 가이드(837b)는 각각 플러그 삽입구(8151)의 외주변을 따라 콘센트 몸체(810a) 외측 또는 안측에 형성될 수 있다.

이와 같은 구조에 의해 직류형 콘센트(810)의 회전판(611) 각도가 "오프(O)"의 위치에 있는 경우에만 플러그 전극(822)을 콘센트 전극(510)에 삽입할 수 있다.

도 9A 및 9B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 콘센트에서 보조 회전판을 포함하는 기계적 인터로크를 도시한다.

도 9A 및 도 9B를 참조하면, 도 8A 및/또는 도 8B에서 설명한 바와 같이 콘센트 전극(510)과 인터로크 스위치 뭉치를 콘센트 몸체(810a) 내부에 설치하였을 때 의도치 않게 회전판(611)이 회전하지 않도록 하기 위하여 회전판을 추가하는 개념을 설명할 수 있다.

도 9A를 참조하면, 콘센트 전극(510)과 회전판 뭉치의 축에 끼워져서 직선 운동이 가능하도록 구멍이 뚫려 있는 새로운 회전판(911)을 추가로 설치할 수 있다.

새로 추가된 회전판(911)은 기존의 회전판(611) 및 콘센트 몸체(910a)에 위치할 수 있고, 추가된 회전판(911)은 샤프트(613) 및 콘센트 전극(510)이 관통되는 홀(917)이 형성되며, 홀을 통하여 콘센트 전극(510) 및 샤프트(613)가 삽입 고정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 새로 추가된 회전판(911)과 기존의 회전판(611)은 사이에 탄성 부재(예: 스프링(919))을 위치하여 두 회전판을 밀어주는 탄성력을 가하게 구성될 수 있고, 콘센트 몸체(910a)에 조립되었을 때 새로 추가된 회전판(911)은 기존의 회전판(611) 반대 방향으로 밀려서 콘센트 몸체(911a)의 안쪽 면에 닿도록 구성될 수 있다. 이하 설명에서, 기존의 회전판(611)을 내부 회전판(또는 회전판, 611)(Inner rotating plate), 추가된 회전판을 외부 회전판(911)(Outer rotating plate)으로 정의한다.

상호 접촉이 이루어지는 외부 회전판(911)과 콘센트 몸체(910a)의 안쪽 면 사이에는 암 수의 돌기(또는 구멍)를 만들어 둠으로써, 의도치 않게 회전판이 돌아가지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 회전판(911)에는 그림과 같이 적어도 하나의 고정용 돌기(917)(Teeth)(이하, 돌기 또는 고정 돌기)를 포함하고, 콘센트 몸체(910a) 안쪽의 해당되는 위치(예: 회전판(911)의 돌기(917)에 대응되는 위치)에는 외부 회전판(911)에 형성된 돌기(917)가 끼여 들어갈 수 있도록 고정용 구멍(hole)(이하, 구멍 또는 고정 구멍)을 포함할 수 있다.

도 9B를 참조하면, 두 개의 회전판을 완전히 조립한 콘센트 전극(510)과 인터로크 스위치 뭉치가 기계적 인터로크와 결합된 구성을 도시한다.

콘센트 전극(510) 뭉치(assembly)를 스프링(919)의 탄성력으로 콘센트 몸체(910a) 안쪽 면에 밀려서 닿아 있는 외부 회전판(911)을 외부에서 콘센트 안쪽으로 조금 밀어 밀어주게 되면 외부 회전판의 돌기(917)와 콘센트 몸체(910a)의 안쪽면 홀에 의한 걸림이 해제될 수 있고, 걸림이 해제된 상태에서 회전판(611)의 축을 중심으로 콘센트 전극(510) 뭉치를 회전시킬 수 있다.

이 경우, 직류형 플러그(820)의 회전에 의해 내부 회전판(611) 및 외부 회전판(911)이 샤프트(613)를 중심으로 회전할 수 있다. 따라서, 회전판(611)의 걸쇠(614)의 움직임에 기반하여 인터로크 스위치(300)가 온/오프될 수 있다.

도 10A, 10B, 10C 및 10D는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 콘센트-플러그에서 내부 회전판 및 외부 회전판을 포함하는 콘센트의 동작을 도시한다.

도 10A, 10B, 10C 및 10D를 참조하면, 내부 회전판(611) 및/또는 외부 회전판(911)에 고정된 콘센트 전극(510)과 플러그 전극(822) 및 콘센트 몸체(810a)가 연동되는 기계적 인터로크 동작을 설명할 수 있다. 플러그 몸체(820a)에는 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)을 포함할 수 있고, 콘센트 몸체(810a)의 전면부에는 플러그 몸체(820a)의 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)가 통과할 수 있도록 홈을 형성할 수 있다. 콘센트 몸체(810)의 전면부(810a)에 형성되는 홈은 도 10a와 같이 매입 형태(예: 816a, 816b, 817a 및 817b)로 형성될 수 있고, 또는 도 10b와 같이 돌출 형태(예: 836a, 836b, 837a 및 837b)로 형성될 수도 있다. 돌출 형태로 홈을 형성하는 경우는 홈 이외의 부분은 두텁게 형성함으로써 플러그 몸체(820a)에 형성된 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)가 콘센트 몸체(810a) 전면부의 홈을 통하여 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다.

도 10A 및 10B를 참조하면, 직류형 콘센트(810)의 콘센트 몸체(810a)의 전면은 고정 홀(1001)을 포함할 수 있다. 이러한 고정 홀(1001)은 외부 회전판(911)의 고정 돌기(917)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.

도 10C 및 10D를 참조하면, 직류형 콘센트(810)가 조립된 상태에서, 외부 회전판(911)이 구비된 회전판(611)의 회전 중심축을 이루는 샤프트(613)는 콘센트 몸체(810)의 프레임에 고정될 수 있다. 여기에서, 외부 회전판(911)은 스프링(919)의 탄성력에 의해 콘센트 몸체(810a)의 내측 면에 밀착될 수 있다. 이때, 외부 회전판(991)의 돌기(917)는 콘센트 몸체(810a) 전면의 고정 홀(1001)에 삽입되어 고정됨으로써 의도하지 않은 회전에 의한 오동작을 방지할 수 있다.

도 11A, 11B 및 11C는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직류형 콘센트와 직류형 플러그의 결합 시 동작을 도시한다.

일 실시 예에 따르면, 도 11B은 외부 회전판(911)의 정면을 도시할 수 있다. 도 11A를 참조하면, 외부 회전판(911)에는 콘센트 전극(510)이 샤프트(613)를 중심으로 상하로 수직하게 배치될 수 있다. 이때, 고정 돌기(917)는 콘센트 전극(510)과 대략 수직한 방향에 샤프트(113)를 중심으로 좌우에 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 도 11B는 콘센트 몸체(810a)의 전면부를 도시할 수 있다. 도 11B를 참조하면, 콘센트 몸체(810a)에는 상부 삽입 홈(816a 또는 836a) 및 하부 삽입 홈(817a 또는 837a)이 상하로 배치될 수 있다. 여기서, 고정 홀(1001)은 고정 돌기(917)에 대응하는 위치, 즉, 플러그 삽입구(835)의 좌우측에 형성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 도 11C는 직류형 플러그(820)의 플러그 전극(822) 방향의 정면을 도시할 수 있다. 도 11C를 참조하면, 직류형 플러그(820)는 플러그 전극(822)이 상하로 수직하게 배치될 수 있다. 여기에서, 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)는 직류형 플러그(820)의 상하에 배치될 수 있다.

도 12A, 12B 및 12C는 직류형 콘센트에 직류형 플러그가 체결되는 동작을 도시한다.

도 12a를 참조하면, 직류형 플러그(820)를 삽입하기 이전에는, 외부 회전판(911)과 콘센트 몸체(810a)의 전면이 스프링(919)에 의해 밀착되어 돌기(917)가 고정 홀(1001)에 삽입 고정될 수 있다. 이때, 외부 회전판(911)은 회전이 불가능한 상태일 수 있다.

도 12B를 참조하면, 플러그 전극(822)이 콘센트 전극(510)에 삽입되는 순간에는, 직류형 플러그(820)의 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)가 플러그 삽입구(935)의 상부 삽입홈(916a 또는 936a) 및 하부 삽입홈(917a 또는 937a)에 삽입될 수 있다. 이와 같이, 직류형 플러그(820)는 "오프(O)" 위치에서 직류형 콘센트(810)에 삽입될 수 있다. 이 때, 콘센트 전극(510)은 직류 전원(Vdc)이 인가되지 않은 상태이기 때문에, 콘센트 전극(510)과 플러그 전극(822) 사이에 돌입 전류의 문제는 발생하지 않는다.

직류형 플러그(820)로 직류형 콘센트(810)을 더 누르면, 외부 회전판(911)은 스프링(919)을 압축하여 눌리게 되고, 외부 회전판(911)의 돌기(917)가 고정 홀(1001)에서 분리될 수 있다. 이때, 외부 회전판(911) 및 회전판(611)은 회전 가능한 상태일 수 있다.

계속하여, 도 12C를 참조하면, 직류형 플러그(820)를 반시계 방향으로 회전시켜, 콘센트 몸체(810a)의 전면에 표시된 화살표가 "온(C)"의 위치에 도달하도록 조작될 수 있다. 이 경우, 이 때, 회전판(611)의 회전 걸쇠(617)는 스위치 막대(430)를 아래로 끌어당겨 인터로크 스위치(300)가 "온(C)" 되고, 콘센트 전극(510)을 통하여 플러그 전극(822)에 직류 전원(Vdc)이 공급될 수 있다.

이때, 직류형 플러그(820)는 상부 블레이드(824) 및 하부 블레이드(826)가 콘센트 몸체(810a) 내측의 상부 가이드(816b 또는 836b) 및 하부 가이드(817b 또는 837b)에 위치되고, 스프링(919)의 탄성력에 따라 외부 회전판(911)에 의해 콘센트 몸체(810a)의 전면에 고정될 수 있다. 따라서, 직류형 플러그(820)는 직류형 콘센트(810)로부터 분리되지 않고 잠금 상태가 유지될 수 있다.

이와 같이, 플러그 전극(822)이 콘센트 전극(510)에 완전히 삽입된 상태에서 인터로크 스위치(300)를 통하여 직류 전원(Vdc)이 공급됨으로써, 콘센트 전극(510)과 플러그 전극(822) 사이에 돌입 전류의 발생을 억제할 수 있다.

한편, 직류형 플러그(820)가 직류형 콘센트(810)에 잠긴 상태에서 직류형 플러그(820)를 분리하는 경우, 우선, 직류형 플러그(820)를 시계 방향으로 회전시켜서 콘센트 몸체(810a)의 전면에 표시된 화살표가 "오프(O)"의 위치에 도달하도록 조작될 수 있다. 이 때, 회전판(611)의 회전 걸쇠(617)는 스위치 막대(430)를 위로 끌어당겨 인터로크 스위치(300)가 "오프(O)" 되고, 콘센트 전극(510)과 플러그 전극(822)이 전기적으로 차단된 상태가 될 수 있다. 이 상태에서, 직류형 플러그(820)를 분리하면, 콘센트 전극(510)과 플러그 전극(822) 사이에는 아크가 발생하지 않고 분리될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그는, 플러그 전극, 상부 블레이드 및 하부 블레이드를 포함하는 플러그; 및 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되어 회전하도록 구비된 상부 가이드부 및 하부 가이드부, 직류 전원을 상기 플러그로 공급하거나 차단하도록 연결 또는 차단되는 차단 접점부, 상기 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극, 및 상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입되고, 상기 플러그의 회전에 따라서 상기 차단 접점부를 연결 또는 차단시키는 인터로크 스위치부를 포함하는 콘센트;를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 인터로크 스위치부는, 상기 콘센트 전극이 부착되는 콘센트 몸체, 상기 콘센트 몸체에 고정된 제1 고정 피봇, 상기 제1 고정 피봇을 일단부에 포함하고, 상기 제1 고정 피봇을 축으로 회전하는 제1 링크, 상기 콘센트 몸체와 결합되는 제2 고정 피봇, 상기 제2 고정 피봇을 축으로 회전하는 제2 링크, 제1 이동 피봇을 일단에 포함하여 상기 제1 링크와 연결되고, 제2 이동 피봇을 타단에 포함하여 상기 제2 링크와 연결되어 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크를 연결하는 제3 링크, 상기 콘센트 몸체에 고정되는 제1 슬라이더 링크, 및 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈을 따라서 움직이는 제3 이동 피봇을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 차단 접점부는, 상기 콘센트 몸체 일면에 고정되는 고정 접점, 및 상기 콘센트 몸체에 고정된 제1 고정 피봇을 일단부에 포함하고, 상기 제1 고정 피봇을 축으로 회전하는 제1 링크의 타단부에 설치되는 이동 접점을 포함하되, 상기 제1 링크는, 상기 누름 걸쇠의 움직임에 따라서 상기 이동 접점을 상기 고정 접점에 접촉 또는 분리되도록 동작할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 인터로크 스위치부 및 상기 차단 접점부는 한 쌍으로 구비되어 평행하게 배치되고, 평행하게 배치된 상기 한 쌍으로 구비된 인터로크 스위치부에서 한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 스위치 막대로 연결되며, 한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 상기 스위치 막대의 이동으로 함께 움직일 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 콘센트는, 상기 콘센트 전극, 및 회전을 위한 중심축을 이루는 샤프트가 관통하여 구비되는 회전판; 및 상기 회전판의 일면에 구비되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기 인터로크 스위치부의 스위치 막대를 이동시키는 걸쇠를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 콘센트는, 상기 회전판과 상기 콘센트의 콘센트 몸체 전면 사이에 배치되는 외부 회전판; 및 상기 외부 회전판과 상기 회전판 사이에서 상기 샤프트의 둘레에 배치되어 상기 플러그가 삽입되는 경우 가압되고, 상기 플러그가 제거되는 경우 복원되는 탄성 부재;를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 회전판은 상기 콘센트 몸체 전면 측에 적어도 하나의 고정 돌기가 형성되고, 상기 콘센트는 상기 콘센트 몸체 전면에서 상기 고정 돌기에 대응하는 위치에 고정 홀이 형성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 콘센트의 상기 상부 가이드부 및 상기 하부 가이드부는 매립 형태 또는 외부 돌출 형태로 구현될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 콘센트는 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되며 상기 상부 가이드 및 상기 하부 가이드와 각각 연통하는 상부 삽입 홈 및 하부 삽입 홈을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 인터로크 스위치부는 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 일단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 온 하고, 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 타단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 오프할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 차단 접점부는, 아크 소호용 자석 2개가 탠덤 형태로 상기 고정 접점 및 상기 이동 접점에 수직 방향으로 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 플러그는, 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드의 너비에 차이를 두고 구성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 플러그는, 상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입된 상태에서 회전하는 경우, 상기 플러그 전극의 상기 회전에 기반하여 상기 회전판 및 상기 외부 회전판 중 적어도 하나를 회전시킬 수 있다.

상기와 같은 방법 및/또는 장치들은 도 1에 도시된 바와 같이 인터로크 콘센트-플러그(100) 또는 인터로크 콘센트-플러그(100)을 구성하는 콘센트(110)와 플러그(120) 중 적어도 일부를 통해서 구현될 수 있다.

상술한 바와 같이, 직류형 플러그가 콘센트에 삽입되어 일 방향(예 반시계 방향)으로 회전하는 경우, 플러그를 회전함에 기반하여 회전 걸쇠가 콘센트에 부착된 인터로크 스위치의 스위치 막대를 밀면, 인터로크 스위치의 스위치 막대가 아래 방향으로 이동되고 인터로크 스위치가 "온(C)" 된다. 따라서, 플러그 전극이 콘센트 전극에 완전히 삽입된 상태에서 인터로크 스위치의 동작을 통하여 직류 전원(Vdc)이 플러그로 공급됨으로써, 콘센트 전극과 플러그 전극 사이에 돌입 전류의 발생을 억제할 수 있다.

한편, 직류형 플러그를 반시계 방향으로 회전하여 직류형 콘센트에 체결된 상태에서 직류형 플러그를 분리하는 경우, 우선, 직류형 플러그를 콘센트에서 시계 방향으로 회전하는 경우, 플러그를 회전함에 기반하여 회전 걸쇠가 인터로크 스위치의 스위치 막대를 밀면, 인터로크 스위치의 스위치 막대가 위 방향으로 이동되고 인터로크 스위치가 "오프(O)" 된다. 따라서, 콘센트 전극과 플러그 전극이 전기적으로 차단된 상태가 된다. 이 상태에서 직류형 플러그를 잡아 빼면, 콘센트 전극과 플러그 전극 사이에는 아크가 발생하지 않고 분리될 수 있다.

더하여, 상술한 바에 따르면, 콘센트 몸체 및/또는 플러그 몸체와 같이 몸체는 프레임(frame)으로 설명하고 있지만, 이에 한정하지 많고, 케이스(case)와 같이 고정된 형체를 구현할 수 있는 요소로 구성될 수 있을 것이다.

이상에서 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상 범위 내에 든다고 할 것이다.

100: 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그
110, 810: 콘센트 120, 820: 플러그
111: 직류 차단기 113: 기계적 인터로크
115: 환류회로 201: 아크 소호용 자석
210: 고정 접점부 220: 이동 접점부
231: 아크 소호 챔버 310: 슬라이더 링크
321, 323, 325: 이동 피봇 361: 인장 스프링
220, 333, 335: 링크 430: 스위치 막대
510: 콘센트 전극 611: 내부 회전판
613: 샤프트 617: 회전 걸쇠
911: 외부 회전판 917: 고정 돌기

Claims (13)

1. 플러그 전극, 상부 블레이드 및 하부 블레이드를 포함하는 플러그; 및
   상기 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극,
   상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되어 회전하도록 구비된 상부 가이드부 및 하부 가이드부,
   직류 전원을 상기 플러그로 공급하거나 차단하도록 연결 또는 차단되는 차단 접점부, 및
   상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입된 상태에서, 상기 플러그의 회전에 기반하여 상기 차단 접점부를 연결 또는 차단시키는 인터로크 스위치부를 포함하는 콘센트;를 포함하되,
   상기 차단 접점부는,
   상기 콘센트의 몸체에 고정된 제1 고정 피봇,
   상기 고정 피봇을 일단부에 포함하고, 타단부에 이동 접점을 포함하며, 상기 플러그 전극과 연결되고, 상기 제1 고정 피봇을 축으로 회전하는 제1 링크; 및
   상기 콘센트의 몸체에 고정되고, 전원과 연결되는 고정 접점;을 포함하고,
   상기 인터로크 스위치부는,
   상기 콘센트 몸체에 고정되는 제2 고정 피봇;
   상기 제2 고정 피봇을 축으로 회전하는 제2 링크;
   제1 이동 피봇을 일단에 포함하여 상기 제1 링크와 연결되고, 제2 이동 피봇을 타단에 포함하여 상기 제2 링크와 연결되어 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크를 연결하는 제3 링크;
   상기 콘센트의 몸체에 고정되는 제1 슬라이더 링크;
   상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈을 따라서 상기 홈의 양단 사이를 움직이는 제3 이동 피봇; 및
   상기 제3 이동 피봇과 상기 제2 이동 피봇을 연결하는 탄성 부재;를 포함하며,
   상기 플러그의 회전에 기반하여 상기 제3 이동 피봇을 상기 홈의 일단 또는 타단으로 이동시키고,
   상기 제3 이동 피봇의 이동에 따른 구동력을 상기 탄성 부재를 통해서 상기 제2 이동 피봇에 전달하고,
   상기 탄성 부재를 통해서 전달된 상기 구동력에 기반하여 상기 제2 이동 피봇이 지정된 두 점 사이를 이동하며,
   상기 제2 이동 피봇의 이동에 기반하여 상기 제2 링크 및 상기 제3 링크가 기능하여 상기 제1 링크를 회전시켜 상기 이동 접점 및 상기 고정 접점을 접촉 또는 분리함으로써 상기 차단 접점부를 연결 또는 차단시키는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 인터로크 스위치부 및 상기 차단 접점부는 한 쌍으로 구비되어 평행하게 배치되고,
   평행하게 배치된 상기 한 쌍으로 구비된 인터로크 스위치부에서 한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 스위치 막대로 연결되며,
   한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 상기 스위치 막대의 이동으로 함께 움직이는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 콘센트는,
   상기 콘센트 전극, 및 회전을 위한 중심축을 이루는 샤프트가 관통하여 구비되는 회전판; 및
   상기 회전판의 일면에 구비되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기스위치 막대를 이동시키는 걸쇠를 포함하는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 콘센트는,
   상기 회전판과 상기 콘센트의 콘센트 몸체 전면 사이에 배치되는 외부 회전판; 및
   상기 외부 회전판과 상기 회전판 사이에서 상기 샤프트의 둘레에 배치되어 상기 플러그가 삽입되는 경우 가압되고, 상기 플러그가 제거되는 경우 복원되는 탄성 부재;를 더 포함하는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 외부 회전판은 상기 콘센트 몸체 전면 측에 적어도 하나의 고정 돌기가 형성되고,
   상기 콘센트는 상기 콘센트 몸체 전면에서 상기 고정 돌기에 대응하는 위치에 고정 홀이 형성되는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 상부 가이드부 및 상기 하부 가이드부는, 상기 콘센트 전극이 연결된 상기 콘센트의 몸체 일면에 매립 형태 또는 외부 돌출 형태로 구현되는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 콘센트는 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되며 상기 상부 가이드 및 상기 하부 가이드와 각각 연통하는 상부 삽입 홈 및 하부 삽입 홈을 더 포함하는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
   
10. 제1 항에 있어서,
    상기 인터로크 스위치부는 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 일단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 온 하고, 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 타단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 오프하는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
    
11. 제1 항에 있어서,
    상기 차단 접점부는, 아크 소호용 자석 2개가 탠덤 형태로 상기 고정 접점 및 상기 이동 접점에 수직 방향으로 배치되는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
    
12. 제1 항에 있어서,
    상기 플러그는,
    상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드의 너비에 차이를 두고 구성되는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
    
13. 제6 항에 있어서,
    상기 플러그는, 상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입된 상태에서 회전하는 경우, 상기 플러그 전극의 상기 회전에 기반하여 상기 회전판 및 상기 외부 회전판 중 적어도 하나를 회전시키는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
    
    

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