KR20120126656A - 부하표시기능을 구비한 콘센트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부하표시기능을 구비한 콘센트에 관한 것으로서, 적어도 하나 이상의 콘센트 구가 형성되고, 내부에는 수용공간이 형성되며, 상기 콘센트 구의 둘레에는 간격을 두고 외부와 연통하는 표시창이 형성되는 콘센트 본체와, 상기 콘센트 구의 하부에 장착되는 한 쌍의 전극단자 중 어느 하나에 장착되어 부하전류를 감지하는 전류감지센서와; 상기 표시창이 형성된 수용공간에 장착되는 하나 이상의 발광다이오드와, 상기 콘센트 본체의 수용공간에 장착되고 상기 전류감지센서를 통해 신호가 전달되면 상기 발광다이오드에 발광신호를 전달하는 제어기판을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 각 전극단자에 흐르는 부하전류의 크기에 따라 콘센트 몸체에 장착되는 발광다이오드의 색상을 다르게 표시하여 사용자가 콘센트의 사용시 과전류로 인한 과열, 화재, 누전차단기 동작으로 인한 정전 등의 문제점을 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

부하표시기능을 구비한 콘센트{Socket having load indication function}

본 발명은 부하표시기능을 구비한 콘센트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘센트에 연결되어 흐르는 부하전류를 감지하면서 전류소비량에 따라 발광다이오드의 색상을 달리 표현할 수 있도록 한 부하표시기능을 구비한 콘센트에 관한 것이다.

콘센트를 구현하는 방법에는 여러 가지 형태가 있으며, 대다수는 전극 전체의 공급전류를 합산하여 일정 전류 이상이면 전력을 차단하는 과전류 차단 기능을 내장한 형태와 전력을 측정하는 하드웨어를 내장한 후 개인 컴퓨터나 무선시스템과 연계하여 대기전력차단 또는 개별 전극을 온?오프하여 부하에 공급되는 전원 공급과 전원 차단하는 형태가 일반적이다.

그러나 종래의 콘센트는 각 전극에 연결되는 부하에 흐르는 전류를 컴퓨터나 무선시스템과 같은 수단을 통하지 않고서는 쉽게 알 수 없을 뿐만 아니라 상기 방식은 설치가 번거롭고, 시스템 구입비용이 비싸며, 콘센트 자체의 구성원가가 비싼 문제점이 있었다.

또한 컴퓨터나 무선시스템을 이용하는 방식은 콘센트의 내부 전극에서 전압, 전류를 동시에 검출하여 전압, 전류, 전력측정을 해야 하고 전압을 측정하기 위해서는 내부전극과 측정회로 간에 전선으로 연결함으로써 완전 절연이 되지 않을 경우 감전이나 누전이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 콘센트는 1개의 전극에 여러 개의 플러그를 꽂아 사용하는 것이 통상적이고 이로 인해 과전류로 인한 과열, 화재 발생 가능성이 크고 누전차단기가 동작하여 전력을 차단하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 각 전극단자에 흐르는 부하전류의 크기에 따라 콘센트 몸체에 장착되는 발광다이오드의 색상을 다르게 표시하여 사용자가 콘센트의 사용시 과전류로 인한 과열, 화재, 누전차단기 동작으로 인한 정전 등을 예방할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 각 전극단자에 흐르는 부하전류의 크기에 따라 콘센트 몸체에 장착되는 발광다이오드의 색상을 다르게 표시하여 사용자에게 낮은 부하의 부하전류가 전기에너지 사용에 안전적이라는 사실을 인지시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 종래의 무선시스템이나 컴퓨터를 이용한 전력제어와 차단방식을 개선하여 구성의 단순화와 제조비용을 절감하는데 그 목적이 있다.

또한, 내부회로구성을 절연형 전류감지센서만을 사용하여 회로동작에 필요한 전원을 얻을 수 있도록 하면서 감전이나 누전 등의 안전사고를 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 적어도 하나 이상의 콘센트 구가 형성되고, 내부에는 수용공간이 형성되며, 상기 콘센트 구의 둘레에는 간격을 두고 외부와 연통하는 표시창이 형성되는 콘센트 본체와, 상기 콘센트 구의 하부에 장착되는 한 쌍의 전극단자 중 어느 하나에 장착되어 부하전류를 감지하는 전류감지센서와; 상기 표시창이 형성된 수용공간에 장착되는 하나 이상의 발광다이오드와, 상기 콘센트 본체의 수용공간에 장착되고 상기 전류감지센서를 통해 신호가 전달되면 상기 발광다이오드에 발광신호를 전달하는 제어기판을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발광다이오드는 적색 발광다이오드, 녹색 발광다이오드, 청색 발광다이오드로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발광다이오드를 대신하여 세븐세그먼트가 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전류감지센서는 콘센트 몸체의 공통전극단자에 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 각 전극단자에 흐르는 부하전류의 크기에 따라 콘센트 몸체에 장착되는 발광다이오드의 색상을 다르게 표시하여 사용자가 콘센트의 사용시 과전류로 인한 과열, 화재, 누전차단기 동작으로 인한 정전 등의 문제점을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각 전극단자에 흐르는 부하전류의 크기에 따라 콘센트 본체에 장착되는 발광다이오드의 색상을 다르게 표시하여 사용자에게 낮은 부하의 부하전류가 전기에너지 사용에 안전적이라는 사실을 인지시키면서 에너지절감을 유도할 수 있는 효과가 있다.

또한, 부하표시기능을 구비한 콘센트는 종래의 무선시스템이나 컴퓨터를 이용한 전력제어와 차단방식에 비해 구성이 간단하고 콘센트의 구성원가가 상대적으로 저렴한 효과가 있다.

또한, 부하표시기능을 구비한 콘센트는 내부회로구성을 절연형 전류감지센서만을 사용하여 회로동작에 필요한 전원을 얻기 때문에 전극단자와 완전절연될 뿐만 아니라 그에 따른 감전이나 누전 등의 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 부하표시기능을 구비한 콘센트의 전류감지센서는 각 부하가 연결되는 전극단자나 공통전극단자 중 한 곳에만 설치할 수 있어 다양한 제품 구현이 용이한 효과가 있다.

도 1은 종래의 콘센트를 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트를 나타낸 평면도.
도 3(a) 및 3(b)는 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트를 나타낸 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트를 나타낸 단면구성도.
도 6 내지 8은 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트의 다른 실시 예를 나타낸 도면.
도 9 내지 12는 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트의 사용상태를 나타낸 도면.

이하, 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 2는 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트를 나타낸 평면도이고, 도 3(a) 및 3(b)는 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트를 나타낸 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트를 나타낸 회로도이고, 도 5는 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트를 나타낸 단면구성도이며, 도 6 내지 8은 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

본원발명인 부하표시기능을 구비한 콘센트(10)는 콘센트 본체(20)와, 전류감지센서(30)와, 발광다이오드(40)와, 제어기판(50)을 포함하여 구성된다.

상기 콘센트 본체(20)는 적어도 하나 이상의 콘센트 구(21)가 형성되고, 내부에는 수용공간(22)이 형성되며, 상기 콘센트 구(21)의 둘레에는 간격을 두고 외부와 연통하는 표시창(23)이 형성된다.

여기서 상기 콘센트 본체(20)는 용도, 목적, 미관 등을 고려하여 투명 또는 반투명한 재질로 형성된다.

그리고 상기 표시창(23)은 발광다이오드(40)의 빛을 확산시킬 수 있도록 내면을 경사지게 형성하면서 반사판(23a)을 장착하는 것이 효과적이다.

또한 상기 표시창(23)에는 도시된 도 5(b)와 같이 콘센트 구(21)와 개방된 표시창(23)을 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 덮개(23b)가 탈?착 가능하게 장착될 수 있음을 밝힌다. 이때, 상기 덮개(23b)는 표시창(23)의 수용공간(22)에 삽입되는 끼움부와 상기 끼움부와 일체로 형성되면서 콘센트 구(21)와 표시창(23)을 차단하는 수평부가 일체로 형성된다.

상기 전류감지센서(30)는 상기 콘센트 구(21)의 하부에 장착되는 한 쌍의 전극단자(60)나 공통전극단자(60a) 중 어느 하나에 장착되어 전극단자(60, 60a)에 흐르는 부하전류를 감지하게 된다.

이를 좀더 보충설명하면, 상기 전류감지센서(30)는 도시된 도 3(a)와 같이 한 개의 콘센트에 여러 개의 전극단자(60)가 있는 경우 각 플러그가 꽂히는 전극단자(60)마다 전류감지센서(30)와 제어기판(50) 및 하나 이상의 발광다이오드(40)가 설치될 뿐만 아니라 도시된 도 3(b)와 같이 여러 개의 전극단자가 모이는 공통전극단자(60a) 중 한 개의 공통전극단자(60a)에 한 개의 전류감지센서(30)와 제어기판(50) 및 하나 이상의 발광다이오드(40)가 설치될 수 있는 것이다.

즉, 상기 전류감지센서(30)는 각 부하가 연결되는 한 쌍의 전극단자(60) 중 어느 하나나 공통전극단자(60a) 중 어느 하나에 장착되어 전극단자(60, 60a)에 흐르는 부하전류를 감지하게 된다.

한편, 상기 전류감지센서(30)의 출력은 저항(R1)을 거쳐 전원부(71)로 인가되면서 변환부(72)로도 인가되고, 상기 전원부의 출력은 회로의 작동에 필요한 전원을 안정적으로 만드는 기능을 수행하며, 상기 변환부는 저항(R1) 양단의 전압을 제어부에서 비교를 용이하게 하기 위해 최대치, 실효치, 평균치, 직류 등의 신호중 한 가지로 변환시켜 제어부(73)에 인가된다.

예를 들어 도시된 도 4와 같은 회로에서 R2, R3, R4, R5를 이용하여 전원부(71)의 출력전압을 분압하여 비교기준치 V1, V2, V3를 설정하고 변환부(72)의 출력 값 VIN의 변화에 따라 제어부(73)의 OUT1, OUT2, OUT3 출력의 변화를 살펴보면 도시된 도 12와 나타난 바와 같다.

즉, 0<VlN<V3 인 경우 OUT1, OUT2, OUT3은 오프로 발광다이오드가 모두 오프되고,

V3<VIN<V2인 경우 OUT1만 온이 되어 녹색 발광다이오드가 온이 되며,

V2<VIN<Vl인 경우 OUT2만 온이 되어 청색 발광다이오드가 온이 되고,

Vl<VIN<허용기준치(예로 15A)인 경우는 OUT3만 온이 되어 적색 발광다이오드가 온이 되며,

허용기준치(15A)<VIN의 경우는 OUT3이 점멸하여, 적색 발광다이오드가 온?오프를 반복하게 된다.

상기 발광다이오드(40)는 상기 표시창(23)이 형성된 수용공간(22)에 하나 이상 장착된다.

여기서 상기 발광다이오드(40)는 적색 발광다이오드(41), 녹색 발광다이오드(42), 청색 발광다이오드(43)로 구성된다.

상기 제어기판(50)은 상기 콘센트 본체(20)의 수용공간(22)에 장착되고 상기 전류감지센서(30) 및 발광다이오드(40)와 연결된다.

즉, 상기 제어기판(50)은 전류감지센서(30)를 통해 전달되는 입력 값을 기준 값과 비교한 후 상기 발광다이오드(40)에 해당되는 발광신호를 전달하게 된다.

다음으로 도시된 도 6 내지 8은 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

먼저 도시된 도 6은 상기 발광다이오드(40)를 대신하여 세븐세그먼트(40a)를 장착한 것이고, 도시된 도 7은 상기 발광다이오드(40)를 대신하여 세븐세그먼트(40a)를 사용한 제품의 예를 나타낸 것으로서, 이 경우 제어부의 출력은 OUT1에 해당하는 세븐세그먼트는 '1'로 표시하고, OUT2에 해당하는 세븐세그먼트는 '2'로 표시하며, OUT3에 해당하는 세븐세그먼트는 '3'으로 표시된다.

즉, 0<VlN<V3 인 경우 OUT1, OUT2, OUT3은 오프로 세븐세그먼트가 모두 오프이므로 표시는 ' '이고,

V3<VIN<V2인 경우 OUT1만 온이 되어 세븐세그먼트는 온이 되어 '1'이 되며,

V2<VIN<Vl인 경우 OUT2만 온이 되어 세븐세그먼트는 온이 되어 '2'이 되고,

Vl<VIN<허용기준치(예로 15A)인 경우는 OUT3만 온이 되어 세븐세그먼트는 온이 되어 '3'이 되며,

허용기준치(15A)<VIN의 경우는 OUT3이 점멸하여, 세븐세그먼트는 '3'이 온?오프를 반복하게 된다. 이로 인해 부하에 흐르는 전류의 양을 1단계, 2단계, 3단계 등으로 표시할 수 있게 되는 것이다.

그리고 도시된 도 8은 제어기판(50)의 구성을 간단히 한 것으로서, 상기 제어기판(50)을 여러 개의 제너다이오드를 구성한 후 동작기준전압 V1, V2, V3으로 각각 설정하여 동일한 기능을 구현할 수 있도록 한 것이다.

즉, 전원부는 전류센서에서 출력된 교류전압을 다이오드와 평활콘덴서를 이용하여 직류로 변환시키고 이 직류전압의 크기는 전류감지센서에 흐르는 부하전류의 크기에 따라 출력이 변화되도록 한 것이다.

도면에서 OUT1은 녹색 발광다이오드와 직렬로 제너다미오드(ZD1)가 연결되고 제너에 흐르는 전류를 설정하기 위한 저항(R)이 연결되며, OUT2는 청색 발광다이오드와 직렬로 제너다미오드(ZD2)와 연결되고 마찬가지로 저항(R)이 연결되며, OUT3은 적색 발광다오드와 직렬로 제너다이모드(ZD3)와 연결되고 마찬가지로 저항(R)이 연결된다.

즉, 동작 기준전압 Vl, V2, V3은 각각의 동작전압이 다른 제너다이오드(ZD1, ZD2, ZD3)를 사용한다.

예들 들어 ZD1은 1V, ZD2는 2V, ZD3은 3V 제품을 사용한다고 가정할 때,

전원부의 출력전압이<ZD1인 녹색, 청색, 적색 발광다이오드가 모두 오프되고,

ZD1<전원부의 출력전압<ZD2인 경우 녹색 발광다이오드가 점등되며,

ZD2<전원부의 출력전압<ZD3인 경우 녹색 발광다이오드와 청색 발광다이오드가 점등되어 노란색으로 표시되고,

ZD3<전원부의 출력전압' '인 경우 녹색 발광, 청색, 적색 발광다이오드가 모두 점등되어 백색으로 표시되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 부하표시기능을 구비한 콘센트의 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 9 내지 11은 본 발명에 따른 부하표시기능을 구비한 콘센트의 사용상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 적어도 하나 이상의 콘센트 구(21)가 형성되고, 내부에는 수용공간(22)이 형성되며, 상기 콘센트 구(21)의 둘레에는 간격을 두고 외부와 연통하는 표시창(23)이 형성되는 콘센트 본체(20)를 형성한다.

그리고 상기 콘센트 구(21)의 하부에 장착되는 한 쌍의 전극단자(60) 중 어느 하나에 부하전류를 감지하는 전류감지센서(30)를 장착한다.

다음으로 상기 표시창(23)이 형성된 수용공간(22)에 적색 발광다이오드, 녹색 발광다이오드, 청색 발광다이오드로 구성되는 발광다이오드(40)를 장착한다.

그리고 상기 콘센트 본체(20)의 수용공간(22)에 상기 전류감지센서(30)를 통해 신호가 전달되면 상기 발광다이오드(40)에 발광신호를 전달하는 제어기판(50)을 장착하면 부하표시기능을 구비한 콘센트(10)의 조립은 완료되는 것이다.

여기서 상기 부하표시기능을 구비한 콘센트의 조립 순서는 상기와 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다.

상기와 같이 구성되는 부하표시기능을 구비한 콘센트의 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.

먼저 도시된 도 9는 본원발명의 부하표시기능을 구비한 콘센트(10)에 부하 1과 부하 2의 플러그를 꽂고 상기 부하 1에 정격 60~80%이하의 전류가 흐르는 경우를 나타낸 것으로서, 상기 부하 1의 플러그 주변에 형성된 표시창에서 청색이 표출되는 것을 나타낸 것이다.

그리고 도시된 도 10은 상기 부하표시기능을 구비한 콘센트(10)를 구성하는 부하 1에 정격 60~80%이하, 부하 2에는 정격 20~60%의 전류가 흐르는 경우를 나타낸 것으로서, 상기 부하 1의 표시창과 부하 2의 표시창에서 각각 청색과 녹색이 표출되는 것을 나타낸 것이다.

다음으로 도시된 도 11은 상기 부하표시기능을 구비한 콘센트(10)를 구성하는 부하 1에 정격 80%이상, 부하 2에는 정격 20~60%의 전류가 흐르는 경우를 나타낸 것으로서, 상기 부하 1의 표시창과 부하 2의 표시창에는 각각 적색과 녹색의 표출되는 것을 나타낸 것이다.

그리고 사용자는 상기 콘센트 본체의 표시창에 나타나는 색상을 통해 콘센트의 사용시 과전류로 인한 과열, 화재, 누전차단기 동작으로 인한 정전 등을 예방할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 부하표시기능을 구비한 콘센트를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 부하표시기능을 구비한 콘센트,
20 : 콘센트 본체,
30 : 전류감지센서,
40 : 발광다이오드,
50 : 제어기판,
60 : 전극단자.

Claims (4)

1. 적어도 하나 이상의 콘센트 구가 형성되고, 내부에는 수용공간이 형성되며, 상기 콘센트 구의 둘레에는 간격을 두고 외부와 연통하는 표시창이 형성되는 콘센트 본체와;
   상기 콘센트 구의 하부에 장착되는 한 쌍의 전극단자 중 어느 하나에 장착되어 부하전류를 감지하는 전류감지센서와;
   상기 표시창이 형성된 수용공간에 장착되는 하나 이상의 발광다이오드와;
   상기 콘센트 본체의 수용공간에 장착되고 상기 전류감지센서를 통해 신호가 전달되면 상기 발광다이오드에 발광신호를 전달하는 제어기판; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 부하표시기능을 구비한 콘센트.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 발광다이오드는 적색 발광다이오드, 녹색 발광다이오드, 청색 발광다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는 부하표시기능을 구비한 콘센트.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 발광다이오드를 대신하여 세븐세그먼트가 장착되는 것을 특징으로 하는 부하표시기능을 구비한 콘센트.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 전류감지센서는 콘센트 본체의 공통전극단자에 장착되는 것을 특징으로 하는 부하표시기능을 구비한 콘센트.

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