KR20040040057A - 레벨미터를 구비한 콘센트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전원입력단에 대하여 병렬로 연결되는 콘센트단자를 포함하여 이루어지는 콘센트 장치로서, 상기 전원입력단에 접속되어 전류를 측정함으로써 선로에 걸리는 부하량을 감지하는 전류센서; 복수의 표시화소가 부하레벨 별로 구분되어 형성되어 있는 레벨표시부; 및 상기 전류센서측으로부터 전달되는 감지신호에 따라 상기 레벨표시부의 각 표시화소를 선택적으로 발광시키는 구동부;를 포함한다.

본 발명에 따른 콘센트 장치에는 현재의 부하상태를 표시하는 레벨미터가 구성되므로 정격용량 범위내에서 안전하게 전기제품을 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

레벨미터를 구비한 콘센트 장치{Electric outlet device including level-meter}

본 발명은 부하상태를 표시하기 위한 레벨미터를 구비한 콘센트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현재의 부하상태를 체크한 후 레벨별로 표시하여 과부하가 걸리는 것을 미연하게 방지하기 위한 콘센트 장치에 관한 것이다.

멀티탭을 비롯한 다양한 형태의 콘센트 장치에는 플러그 삽입공이 형성되어 TV나 냉장고, PC, 오디오 등 여러 전기제품의 플러그를 꽂아서 사용할 수 있도록 한다.

그러나, 정격용량을 초과하여 한꺼번에 많은 전기제품을 동시에 사용하게 되면 선로에 과부하가 걸리게 되고, 이에 따른 과전류로 인해 선로고장, 화재 등 치명적인 결과를 초래하므로 현재의 부하상태를 사용자가 파악한 후 플러그를 꽂을지 여부를 판단할 수 있도록 하는 수단이 요구되고 있다.

이와 관련된 기술로는 대한민국 특허공개 제2000-0013542호에 개시되어 있는 과부하 경보 및 표시장치를 들 수가 있다. 이 기술은 사용자가 플러그를 꽂았을 때 과부하 상태일 경우 알람이나 경보표시가 이루어지는 점에 그 특징이 있으나, 과부하 상태로 판정되는 순간에 경보가 이루어지므로 실질적으로는 사후에 비로소 과부하 상태를 인식하게 되는 취약점을 안고 있다.

따라서, 선로에 과부하가 걸리는 것을 미연에 방지하기 위한 대책이 여전히 요구되고 있는 실정에 있으며, 이것은 콘센트에 다중의 전기제품을 연결하거나, 대전력의 전기제품을 사용할 경우 안전사고 방지를 위해 필수적으로 해결되어야 할 과제라 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 현재의 부하상태를 한눈에 파악할 수 있도록 부하레벨을 표시하게 되는 레벨미터를 구비한 콘센트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 따른 콘센트 장치의 외관의 일 예를 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘센트 장치의 구성을 나타내는 블럭도.

도 3은 도 1에서 두번째 레벨의 표시화소가 발광된 상태를 개략적으로 보여주는 도면.

도 4는 도 3의 변형예를 보여주는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 콘센트 장치의 회로 구성예를 보여주는 도면.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

2...콘센트 몸체 3...플러그 삽입공 4...스위칭부

5...레벨표시부 5a...부하용량 식별자 5c...구동스위치

6...전원표시램프 10...콘센트단자 11...변압/정류부

12...전류센서 13...신호변환부 14...구동부

15...릴레이

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 콘센트 장치는, 전원입력단에 대하여 병렬로 연결되는 콘센트단자를 포함하여 이루어지는 콘센트 장치로서, 상기 전원입력단에 접속되어 전류를 측정함으로써 선로에 걸리는 부하량을 감지하는 전류센서; 복수의 표시화소가 부하레벨 별로 구분되어 형성되어 있는 레벨표시부; 및 상기 전류센서측으로부터 전달되는 감지신호에 따라 상기 레벨표시부의 각 표시화소를 선택적으로 발광시키는 구동부;를 포함한다.

바람직하게, 본 발명은 상기 전류센서와 구동부 사이에 개재되어 상기 전류센서로부터 출력되는 아날로그 감지신호를 디지털 신호로 변환한 후 구동부로 전달하는 신호변환부;를 더 포함한다.

상기 레벨표시부에는 각 레벨별로 부하용량 식별자가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에는 상기 레벨표시부에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 구동스위치가 부가적으로 더 포함된다.

바람직하게, 본 발명은 전원입력단과 콘센트단자 사이에 개재되는 릴레이;를 더 포함하고, 상기 구동부에는, 전류센서로부터 전달되는 감지신호가 기준값 이상일 경우 상기 릴레이를 구동하여 콘센트단자로의 전원인가를 차단하는 릴레이제어부;가 포함된다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 발명은 반드시 다수의 플러그 삽입공이 형성된 구조에 한정되지 않으며, 1 ~ 2개의 플러그 삽입공이 형성된 구조로 구성될 수도 있으나, 바람직한 실시예로서 다중의 플러그 삽입공이 형성된 구조를 중심으로 본 발명의 구성 및 동작을 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 콘센트 장치의 외관을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도면에 나타난 바와 같이, 본 발명은 콘센트 몸체(2)에 바람직하게 복수개의 플러그 삽입공(3)이 형성된 구조로 이루어지며, 특히 콘센트 몸체(2) 상면의 일측에는 레벨표시부(5)가 구성된다.

콘센트 몸체(2) 내부에는 플러그 삽입공(3)에 상응하여 콘센트단자(도 5의 10)가 형성되어 전원입력단, 즉 코드선(1)측과 병렬 접속된다. 상기 콘센트단자(10)의 구성은 통상의 콘센트에 내장되는 단자유니트가 동일하게 채용될 수 있다.

바람직하게, 코드선(1)과 콘센트단자(10) 사이에는 스위칭부(4)가 개재되어상기 콘센트단자(10)에 선택적으로 전원이 인가되도록 한다. 여기서, 본 발명에 다중의 콘센트단자(10)가 구성될 경우 상기 스위칭부(4)는 단일은 물론, 각각의 콘센트단자(10)에 상응하여 복수개가 구비될 수도 있다. 아울러, 상기 스위칭부(4)에는 개폐동작에 연동하여 점멸되는 전원표시램프(도 5의 6)가 부가적으로 더 구성될 수도 있다.

레벨표시부(5)는 상기 콘센트단자(10)에 접속되어 사용되는 전기제품의 전력소모 정도를 시각적으로 표시하는 부분으로서, 소정의 전류범위 혹은 이에 상응하는 전력범위로 레벨이 구분되고, 각 레벨 별로 표시수단이 점멸되거나, 다른 칼라로 점등되도록 구성됨으로써 현재의 부하상태를 표시하게 된다. 여기서, 상기 레벨표시부(5)를 구성하는 표시소자로는 바람직하게 복수의 LED가 채용되고, 대안으로서 VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 다양한 표시수단이 채용될 수 있다.

바람직하게, 상기 레벨표시부(5)에는 각 레벨 별로 부하용량 식별자가 형성된다. 도면에는 비록, 각 레벨이 암페어(A) 단위로 구분되어 있으나 이에 한정되지 않고 와트(W), 즉 전력량 단위로 구분될 수도 있음은 물론이다. 또한, 한걸음 나아가서 각 레벨 별로 소정의 문양을 인쇄하여 부하용량의 상대적 대소를 식별할 수 있도록 본 발명이 변형될 수도 있음은 물론이다.

본 발명에는 사용자의 필요에 따라 상기 레벨표시부(5)를 선택적으로 동작시키도록 구동스위치(5c)를 콘센트 몸체(2)의 일측에 부가적으로 설치하는 것이 바람직하다. 이 구동스위치(5c)는 레벨표시부(5)에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 것으로서, 예컨대 도 5의 회로도에 도시된 바와 같이 변압/정류부(11)와구동부(14) 사이에 개재된다. 여기서, 상기 구동스위치(5c)의 설치지점에 대한 보다 바람직한 실시예는 변압/정류부(11)의 전단이 되는 것이며, 그밖에 다양한 변형예가 있을 수 있다.

도 2에는 본 발명에 따른 콘센트 장치의 기능적 구성이 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 본 발명은 AC전원 입력단과 콘센트단자(10) 사이에 접속되어 선로에 흐르는 전류량을 측정하기 위한 전류센서(12)와, 표시소자로 구성되는 레벨표시부(5)와, 상기 전류센서(12) 측으로부터 입력되는 감지신호에 따라 상기 레벨표시부(5)를 제어하기 위한 구동부(14)를 포함하고, AC전원을 감압 및 정류하여 상기 구성요소들 측으로 인가하기 위한 변압/정류부(11)를 포함한다.

전류센서(12)는 본 콘센트 장치의 전원입력단에 접속되어 전류를 측정함으로써 선로에 걸리는 부하량을 감지한다. 이러한 전류센서(12)로는 바람직하게 통상의 CT(Current Transformer)센서가 채용되며 그밖에 홀센서 등 다양한 전류감지 수단이 채용가능하다.

상기 전류센서(12)로부터 발생되는 아날로그 감지신호는 구동부(14)로 전달된다. 이때, 상기 감지신호가 구동부(14)로 전달되기 전에 소정의 전압레벨로 변압될 수도 있음은 물론이다.

바람직하게, 전류센서(12)와 구동부(14) 사이에는 신호변환부(13)가 부가적으로 개재되어 상기 아날로그 감지신호를 디지털 신호로 변환한 후 구동부(14)로 전달함으로써 디지털 방식으로 상기 레벨표시부(5)를 구동하게 된다.

여기서, 본 발명이 이러한 디지털 방식의 구동에 한정되지 않고, 소정의 아날로그 회로로 구동부(14)를 구성하여 상기 전류센서(12)로부터 전달되는 감지신호에 따라 아날로그 방식으로 레벨표시부(5)를 구동하도록 변형될 수도 있음은 물론이다.

상기 신호변환부(13)에서의 A/D변환은 예컨대, 비교기를 포함하여 구성되는 계수형 A/D변환기 등 다양한 공지기술을 채용하여 이루어질 수 있다.

예를 들어, 본 콘센트 장치의 정격용량 범위가 15A까지 설정되고, 이에 상응하여 상기 신호변환부(13)에 0 ~ 3V의 아날로그 감지신호가 입력되는 실시예에 있어서, 상기 레벨표시부(5)의 표시단계를 5단계로 구분하고자 할 경우, 입력되는 아날로그 신호는 1스텝당 0.6V에 해당하는 2진수로 변환될 수 있다.

5가지 표시패턴을 위해서는 최소 3비트가 필요한 것을 고려했을 때, 본 콘센트 장치에 예컨대, 6A에 해당하는 부하가 걸려 상기 신호변환부(13)에 1.2V의 감지신호가 입력되면 상기 신호변환부(13)에서는 이에 상응하는 2진수 010을 출력하게 될 것이다.

이어서, 구동부(14)에서는 예컨대, 상기 2진출력을 10진수로 디코딩하는 방법으로 레벨표시부(5)에 형성된 두번째 표시화소를 구동하게 된다. 도 3은 이러한 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다. 여기서, 상기 구동부(14)의 기능을 변환하여 도 4와 같이 전(前)단계의 레벨을 누적하여 표시하도록 본 발명이 변형될 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 발명이 상기와 같은 실시예에 한정되지 않고, 미리 부하범위별 표시데이터를 설정하여 구동부(14)에 연동되는 메모리(미도시)에 저장해 둔 후, 상기신호변환부(13)를 통해 디지털 변환된 감지신호에 상응하는 표시데이터를 인출하여 상기 레벨표시부(5)를 구동하도록 변형될 수 있음은 물론이다.

도 5에는 본 발명에 따른 콘센트 장치의 구체적인 회로 구성예가 도시되어 있다. 여기서, 본 발명의 구성이 도면에 의해 한정되지 않음은 물론이다.

도면을 참조하면, 본 발명에는 전원입력단에 대하여 병렬로 콘센트단자(10)가 설치되며, 바람직하게 콘센트단자(10) 전단에는 전류센서(12)가 설치된다. 도면에는 비록, 전류센서(12)로서 링형태의 CT센서가 채용되어 선로의 일측을 둘러싼 상태로 설치된 것이 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 IC타입의 센서 등으로 대체될 수도 있다.

상기 전류센서(12)로부터 발생되는 아날로그 감지신호는 바람직하게 신호변환부(13)를 거치면서 증폭 및 A/D 변환과정을 거치게 되고, 이어서 구동부(14)로 전달된다.

구동부(14)는 상기 감지신호에 따라 레벨표시부(5)를 구동하여 현재 선로에 걸리는 부하의 정도를 시각적으로 표시한다. 이때, 상기 레벨표시부(5)는 바람직하게 복수개의 LED로 구성되어 각 레벨을 표시하게 된다.

부가적으로, 상기 구동부(14)에는 릴레이 제어부(미도시)가 포함되며, 전원입력단과 콘센트단자(10) 사이에는 상기 구동부(14)에 의해 제어되는 릴레이(15)가 개재되어 과부하시 자동으로 콘센트단자(10)로의 전원인가를 차단하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 구동부(14)는 전류센서(12)로부터 전달되는 감지신호에 따라 레벨표시부(5)를 구동하다가 기준값 이상의 신호, 즉 레벨표시부(5)의 상한 레벨을 표시하는 감지신호를 초과하는 신호가 입력될 때 자동으로 릴레이(15)를 구동하여 콘센트단자(10)로 인가되는 전원을 차단한다.

한편, 본 발명에는 전원입력단과 콘센트단자(10) 사이에 스위칭부(4)가 더 구성되어 콘센트단자(10)에 선택적으로 전원을 인가하게 된다. 아울러, 상기 스위칭부(4)의 개폐상태를 용이하게 파악하도록 본 발명에는 전원표시램프(6)가 부가적으로 구성되어 스위칭부(4)에 연동하여 온(ON) 혹은 오프(OFF)된다.

이때, 상기 전원표시램프(6)에 전원을 인가하기 위해서는 트랜스, 다이오드, 캐패시터 등으로 이루어지는 통상의 변압/정류부(11)를 구성하여 소정 전압레벨의 직류전원을 생성하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성되는 상기 변압/정류부(11)는 상기 전원표시램프(6) 뿐만 아니라 전술한 신호변환부(13), 구동부(14), 레벨표시부(5) 등을 동작시키기 위한 전원으로 사용된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 콘센트 장치는 사용자가 플러그를 꽂아서 전기제품을 사용할 때 마다 현재의 전력소모 상태, 즉 부하상태를 감지하여 레벨표시부(5)를 통해 소정의 레벨로 표시하게 된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따르면 현재 소비되는 전력량을 레벨표시부를 통해 직접 눈으로 확인할 수 있고, 이에 따라 플러그를 꽂아도 될지 여부를 판단할 수 있으므로 다중의 전기제품 사용시 과부하로 인한 전기사고를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 현재의 전력소모 상태를 사용자가 용이하게 파악할 수 있으므로 무분별한 전기제품 사용을 억제할 수 있어 전기에너지를 절약할 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 전원입력단에 대하여 병렬로 연결되는 콘센트단자를 포함하여 이루어지는 콘센트 장치로서,

   상기 전원입력단에 접속되어 전류를 측정함으로써 선로에 걸리는 부하량을 감지하는 전류센서;

   복수의 표시화소가 부하레벨 별로 구분되어 형성되어 있는 레벨표시부; 및

   상기 전류센서측으로부터 전달되는 감지신호에 따라 상기 레벨표시부의 각 표시화소를 선택적으로 발광시키는 구동부;를 포함하는 콘센트 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전류센서와 구동부 사이에 개재되어 상기 전류센서로부터 출력되는 아날로그 감지신호를 디지털 신호로 변환한 후 구동부로 전달하는 신호변환부;를 더 포함하는 콘센트 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 레벨표시부에는, 각 레벨별로 부하용량 식별자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘센트 장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 레벨표시부에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 구동스위치;를 더 포함하는 콘센트 장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 레벨표시부의 표시화소가 각 레벨별로 다른 칼라로 구성되는 것을 특징으로 하는 콘센트 장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   전원입력단과 콘센트단자 사이에 개재되는 릴레이;를 더 포함하고,

   상기 구동부에는, 전류센서로부터 전달되는 감지신호가 기준값 이상일 경우 상기 릴레이를 구동하여 콘센트단자로의 전원인가를 차단하는 릴레이제어부;가 포함되는 것을 특징으로 하는 콘센트 장치.