KR20110077478A - 무접점 플러그, 무접점 콘센트, 무접점 전원공급 장치 및 방법 - Google Patents

무접점 플러그, 무접점 콘센트, 무접점 전원공급 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무접점 플러그, 무접점 콘센트, 무접점 전원공급 장치 및 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 무접점 전원공급 장치는, 무접점 플러그; 및 상기 무접점 플러그가 근접하면, 교류전기를 자기로 변환하여 상기 무접점 플러그에 전달하는 제1 변압기를 포함하는 무접점 콘센트를 포함하되, 상기 무접점 플러그와 상기 무접점 콘센트의 외부는 방수재질로 보호되는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020090134076
무접점 콘센트, 무접점 플러그, 자기, 절연 콘센트, 절연 플러그

Description

무접점 플러그, 무접점 콘센트, 무접점 전원공급 장치 및 방법{Contactless Plug, Contactless Outlet, Apparatus and Method for Contactless Power Supply}
본 발명은 전원공급용 콘센트에 관한 것으로서, 구체적으로는 접촉되지 않아도 전원을 공급할 수 있는 무접점 플러그, 무접점 콘센트, 무접점 전원공급 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 벽 등에 고정되는 옥내 배선의 콘센트는 그에 꽂히는 플러그와 케이블을 매개로 각종 전기/전자제품에 전원을 공급한다.
그런데, 종래의 콘센트는 플러그의 단자봉이 삽입되는 접속구가 외부로 노출되어, 먼지 등의 이물질이 혼입되거나 누적될 가능성이 컸다.
더욱이, 종래의 콘센트는 어린이들에 의해 접속구에 철사나 젓가락 등의 도체가 삽입될 수 있고, 습도가 높은 곳이나, 전기적 환경이 열악한 산업현장에서 전기 누수나, 합선, 감전, 화재 등의 안전사고로 이어질 위험이 컸다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 전기를 자기로 변환하여 공급하기 때문에 외부로 노출된 접점을 필요로 하지 않는 무접점 플러그, 무접점 콘센트, 무접점 전원공급 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 접점을 구비하지 않아, 외부적으로 방수 가능하고, 절연가능한 무접점 플러그, 무접점 콘센트, 무접점 전원공급 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일면에 따른 무접점 전원공급 장치는, 무접점 플러그; 및 상기 무접점 플러그가 근접하면, 교류전기를 자기로 변환하여 상기 무접점 플러그에 전달하는 제1 변압기를 포함하는 무접점 콘센트를 포함하되, 상기 무접점 플러그와 상기 무접점 콘센트의 외부는 방수재질로 보호되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 무접점 콘센트는, 교류전기를 공급하는 전원부; 상기 교류전기를 공급받으면, 상기 교류전기를 자기로 변화시켜 근접한 무접점 플러그에 전달하는 변압기; 상기 전원부와 상기 변압기 간을 단락 또는 개방하여 상기 교류전기를 상기 변압기에 공급하거나, 차단하는 릴레이; 상기 무접점 플러그에 포함된 마그네틱의 근접을 감지하면 단락되는 리드 스위치; 및 상기 리드 스위치의 단락시에 상기 릴레이가 단락되도록 하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 무접점 플러그는, 마그네틱; 및 무접점 콘센트 가 상기 마그네틱을 감지함에 따라, 상기 무접점 콘센트로부터 공급받은 자기를 교류전기로 변환하는 변압기를 포함하되, 그 외부가 절연 및 방수재질로 보호되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 무접점 전원공급 방법은, 외부가 방수 및 절연 재질로 보호되는 무접점 전원공급 방법에 있어서, 무접점 플러그의 근접을 감지하는 단계; 및 상기 근접이 감지되면, 변압기가 교류전기를 자기로 변환하여 상기 무접점 플러그에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 콘센트와 플러그의 접점이 외부로 노출되지 않아, 외부환경으로 인한 전기 누수, 합선이나, 감전 등의 안전사고가 발생할 위험성이 낮은 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 마그네틱을 이용하여 상호결합되어, 끼워진 플러그를 고정하는 후크를 필요로 하지 않으며, 사용자에 의한 연결과 분리가 용이한 장점이 있다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무접점 전원공급 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무접점 전원공급 장치를 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무접점 전원공급 장치(10)는 무접점 콘센트(200) 및 무접점 플러그(100)를 포함한다.
무접점 콘센트(200)는 제1 변압기(210), 감지부(230), 릴레이(220) 및 제어회로(240)를 포함한다.
제1 변압기(210)는 감지부(230)를 통해 무접점 플러그(100)가 근접한 것을 감지하면, 옥내 배선으로부터 교류전기를 공급받아 자기로 변환한다.
감지부(230)는 예컨대, 리드 스위치로 구성되어, 무접점 플러그(100)에 구비된 마그네틱을 감지함으로써, 무접점 플러그(100)가 근접한 것을 감지할 수 있다.
릴레이(220)는 제어회로(240)에 의하여 단락 또는 개방되며, 단락시에 옥내 배선의 교류전기를 제1 변압기(210)로 공급하며, 개방시에 제1 변압기(210)로 교류전기를 차단한다.
제어회로(240)는 감지부(230)에 의해 무접점 플러그(100)가 근접한 것이 감지되면, 릴레이(220)를 단락하여 제1 변압기(210)에 교류전기를 공급한다.
무접점 플러그(100)는 제2 변압기(110)를 포함하며, 제2 변압기(110)를 통해 공급받은 무접점 콘센트(200)로부터 자기를 교류전기로 변환한다. 이후, 무접점 플러그(100)는 제2 변압기(110)로부터 출력되는 교류전기를 케이블을 통해 전자/전기제품에 공급한다.
한편, 도 1에서는 제1 변압기(210)와 제2 변압기(110)가 반원형상으로 구성된 경우를 예로 들어 설명하였지만, 변압기의 형상은 이에 한정되지 않고 결합과 기전력 유도에 용이한 다양한 형상으로 구성될 수 있음은 물론이다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 무접점 콘센트(200)와 무접점 플러그(100)에 대해 좀더 세부적으로 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무접점 콘센트(200) 및 무접점 플러그(100)를 도시한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무접점 콘센트(200)는 리드 스위치(230), 제어기(240), 릴레이(220), 전원부(250) 및 제1 변압기(210)를 포함한다.
리드 스위치(230)는 무접점 플러그(100)에 구비된 마그네틱을 감지하면 단락되어, 제어기(240)가 구동될 수 있도록 한다.
제어기(240)는 리드 스위치(230)의 단락시에 릴레이(220)를 단락시키며, 리드 스위치(230)의 개방시에 릴레이(220)를 개방시킨다.
제어기(240)는 교류전기 또는 직류전기에 의해 구동될 수 있는데, 도 2는 제어기(240)가 직류전기로 구동되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 이때, 무접점 콘센트(200)는 교류전기를 직류전기로 변환하여 제어기(240)에 공급하는 아날로그 디지털 변환부(260)를 더 포함한다.
전원부(250)는 옥내 배선으로부터 교류전기를 출력하며, 제1 변압기(210)는 교류전기를 공급받으면, 공급받은 교류전기를 자기로 변환하여 무접점 콘센트(200)로 전달한다.
릴레이(220)는 전원부(250)와 제1 변압기(210) 사이에 구비되어, 단락시에 옥내 배선으로부터 제1 변압기(210)로 교류전기를 공급하며, 개방시에는 제1 변압기(210)로 교류전기를 공급되지 않도록 한다.
한편, 본 발명의 무접점 콘센트(200)는 방수 및 절연가능한 재질로 구성되어, 내부 도체가 외부로 노출되지 않도록 보호함으로써, 접점 노출로 인해 흔히 발 생하는 감전 및 누설전류 사고를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무접점 플러그(100)는 마그네틱(120) 및 제2 변압기(110)를 포함한다.
마그네틱(120)은 무접점 콘센트(200)와 연결되었을 때, 리드 스위치(230)에 의해 감지될 수 있는 위치에 구비된다.
제2 변압기(110)는 리드 스위치(230)가 마그네틱(120)을 감지함에 따라, 무접점 콘센트(200)로부터 전달받은 자기를 교류전기로 변환한다.
이후, 제2 변압기(110)로부터 출력되는 교류전기는 케이블을 통하여 각종 전기/전자제품에 공급될 수 있다.
한편, 본 발명의 무접점 콘센트(200)는 교류전기의 주파수를 변화시켜 전기 전달효율을 향상시킬 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여 전달효율을 향상하도록 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 무접점 콘센트(200) 및 무접점 플러그(100)에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무접점 콘센트(200) 및 무접점 플러그(100)를 도시한 구성도이다.
도 3에 도시된, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무접점 콘센트(200)는 제어기(240) 외에도 제1 전력 제어기(130)를 더 포함하고, 무접점 플러그(100)가 근접한 것을 감지하면, 제1 전력 제어기(130)를 통해 교류전기의 주파수를 변화시켜(예컨대, 증가시켜) 제1 변압기(210)로 공급함으로써, 무접점 플러그(100)로 전달되는 자기의 량을 늘릴 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무접점 플러그(100)도 교류전기의 변화된 주파수를 변화되기 이전의 주파수로 다시 변환하는 제2 전력 제어기(130)를 더 포함하고, 교류전기의 주파수를 원래의 주파수로 변화시켜 전기/전자 제품에 구동의 규격에 맞는 교류전기를 공급할 수 있도록 한다.
이하, 도 4 및 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무접점 전원공급 장치(10)의 외부구조에 대하여 설명한다. 도 4 및 5는 본 발명의 실시예에 따른 무접점 전원공급 장치(10)를 도시한 도면이다.
도 4와 같이, 무접점 전원공급 장치(10)는 양각으로 구성된 무접점 콘센트의 접속부에, 음각으로 구성된 무접점 플러그의 접속구에 끼워짐에 따라 상호 고정되도록 구성될 수 있다.
도 5와 같이, 무접점 전원공급 장치(10)는 음각으로 구성된 무접점 콘센트의 접속구에, 양각으로 구성된 무접점 플러그의 돌출부가 끼워짐에 따라, 상호 고정되도록 구성될 수 있다.
도 1과 같이, 무접점 전원공급 장치(10)는 무접점 콘센트 및 무접점 플러그에 별도의 돌출부나 홈을 구비하지 않고, 상호 대응되는 형상의 면이 맞닿으면 마그네틱의 힘으로 상호결합되고 고정되도록 구성될 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 무접점 콘센트의 전원공급 방법에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 무접점 콘센트의 전원공급 방법을 도시한 흐름도이다. 여기서, 무접점 콘센트(200)는 도 2 또는 도 3과 같이 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 무접점 콘센트(200)는 무접점 플러그(100)의 근접을 감지한다(S610). 상세하게는, 무접점 플러그(100)가 근접함에 따라, 무접점 콘센트(200)의 리드 스위치(230)가 무접점 플러그(100)의 마그네틱(120)을 감지한다.
무접점 콘센트(200)의 제1 변압기(210)가 교류전기를 자기로 변환하여 근접한 무접점 플러그(100)에 전달한다(S620).
상세하게는, 리드 스위치(230)가 마그네틱(120)에 의하여 단락되면, 제1 변압기(210)가 옥내 배선으로부터 공급받은 교류전기를 자기로 변환하여 무접점 플러그(100)에 전달한다.
한편, 무접점 콘센트(200)는 옥내 배선으로부터 공급되는 교류전기의 주파수를 변화시켜 무접점 플러그(100)로 전달되는 자기의 량을 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 무접점 콘센트와 무접점 플러그는 접점이 외부로 노출되지 않아, 외부환경으로 인한 전기 누수, 합선이나, 감전 등의 안전사고가 발생할 위험성이 낮다.
뿐만 아니라, 본 발명의 무접점 콘센트와 무접점 플러그는 마그네틱을 이용하여 상호결합되어, 끼워진 플러그를 고정하는 후크를 필요로 하지 않으며, 사용자에 의한 연결과 분리가 용이한 장점이 있다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무접점 전원공급 장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무접점 콘센트 및 무접점 플러그를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무접점 콘센트 및 무접점 플러그를 도시한 구성도.
도 4 및 5는 본 발명에 따른 무접점 전원공급 장치를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 무접점 콘센트의 전원공급 방법을 도시한 흐름도.

Claims (16)

  1. 무접점 플러그; 및
    상기 무접점 플러그가 근접하면, 교류전기를 자기로 변환하여 상기 무접점 플러그에 전달하는 제1 변압기를 포함하는 무접점 콘센트를 포함하되,
    상기 무접점 플러그와 상기 무접점 콘센트의 외부는 방수재질로 보호되는 것인 무접점 전원공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무접점 콘센트는,
    상기 무접점 플러그와 결합되는 것을 감지하는 감지부
    를 포함하는 것인 무접점 전원공급 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 무접점 콘센트는,
    상기 제1 변압기에 상기 교류전기를 공급하거나, 차단하는 릴레이; 및
    상기 결합되는 것이 감지되면, 상기 릴레이를 단락시켜 상기 제1 변압기에 상기 교류전기를 공급하는 제어회로
    를 포함하는 것인 무접점 전원공급 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무접점 콘센트는,
    상기 자기를 전달받아, 상기 교류전기로 재변환하여 전자/교류전기제품에 공 급하는 제2 변압기를 포함하는 것인 무접점 전원공급 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무접점 콘센트는, 상기 교류전기의 주파수를 변화시켜 상기 공급되는 자기량을 변화시키는 제1 전력 제어기를 포함하며,
    상기 무접점 플러그는, 주파수가 변환된 상기 교류전기의 주파수를 상기 변화되지 이전의 주파수로 변화시키는 제2 전력 제어기를 포함하는 것인 무접점 전원공급 장치.
  6. 교류전기를 공급하는 전원부;
    상기 교류전기를 공급받으면, 상기 교류전기를 자기로 변화시켜 근접한 무접점 플러그에 전달하는 변압기;
    상기 전원부와 상기 변압기 간을 단락 또는 개방하여 상기 교류전기를 상기 변압기에 공급하거나, 차단하는 릴레이;
    상기 무접점 플러그에 포함된 마그네틱의 근접을 감지하면 단락되는 리드 스위치; 및
    상기 리드 스위치의 단락시에 상기 릴레이가 단락되도록 하는 제어기
    를 포함하는 무접점 콘센트.
  7. 제6항에 있어서,
    방수 및 절연재질로 구성되어, 상기 전원부, 상기 변압기, 상기 릴레이, 상기 리드 스위치 및 상기 제어부를 포함하는 구성요소가 외부로 노출되지 않도록 보호하는 하우징
    을 더 포함하는 무접점 콘센트.
  8. 제6항에 있어서,
    교류전기를 직류전기로 변환하여 상기 제어기에 공급하는 아날로그디지털 변환기
    를 더 포함하는 무접점 콘센트.
  9. 제6항에 잇어서,
    상기 마그네틱을 이용하여 상기 무접점 플러그를 고정하는 것인 무접점 콘센트.
  10. 마그네틱; 및
    무접점 콘센트가 상기 마그네틱을 감지함에 따라, 상기 무접점 콘센트로부터 공급받은 자기를 교류전기로 변환하는 변압기를 포함하되,
    그 외부가 절연 및 방수재질로 보호되는 무접점 플러그.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 교류전기를 케이블을 통해 전기/전자 제품에 공급하는 것인 무접점 플러그.
  12. 제10항에 있어서, 상기 무접점 콘센트가 자기의 세기를 증가시키도록 주파수가 변화된 교류전기를 공급하면,
    상기 변화된 주파수를 상기 변화되지 이전의 주파수로 변화시키는 전력 제어기
    를 더 포함하는 무접점 플러그.
  13. 외부가 방수 및 절연 재질로 보호되는 무접점 전원공급 방법에 있어서,
    무접점 플러그의 근접을 감지하는 단계; 및
    상기 근접이 감지되면, 변압기가 교류전기를 자기로 변환하여 상기 무접점 플러그에 전달하는 단계
    를 포함하는 무접점 전원공급 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 감지하는 단계는,
    상기 무접점 플러그가 근접함에 따라, 상기 무접점 콘센트에 구비된 리드 스위치가 상기 무접점 플러그에 구비된 마그네틱을 감지하는 단계
    를 포함하는 것인 무접점 전원공급 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전달하는 단계는,
    상기 리드 스위치가 마그네틱에 의하여 단락되는 단계;
    상기 변압기가 옥내 배선으로부터 상기 교류전기를 공급받아 자기로 변환하는 단계; 및
    상기 자기를 상기 무접점 플러그에 전달하는 단계
    를 포함하는 무접점 전원공급 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 전달하는 단계는,
    상기 교류전기의 주파수를 변화시켜 상기 전달되는 자기의 세기를 증가시키는 단계
    를 포함하는 것인 무접점 전원공급 방법.
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