KR20180065595A - 댁내 전원 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력을 공급하는 복수 콘센트; 댁내에 들어오는 인입선과 상기 복수 콘센트에 각각 연결된 지선들 사이에 전기적으로 연결된 메인 스위치를 구비하고, 상기 메인 스위치를 온 또는 오프시켜 전력을 공급하는 댁내 배전반; 상기 복수 콘센트 중 적어도 하나의 콘센트에 형성된 단자 삽입구에 결합되어 전기 접속되는 연결 단자와, 전기 제품의 플러그가 삽입되는 적어도 하나의 접속 단자를 구비하여 상기 지선을 통해 공급되는 전원을 상기 전기 제품으로 공급하는 어댑터;를 포함한다. 상기 어댑터의 수분 감지 센서에 의해 측정된 수분량이 허용 범위를 초과하여 상기 메인 스위치가 오프되는 경우, 상기 지선들에 각각 연결된 복수 콘센트로 공급되는 전체 전력이 차단되는 것을 특징으로 하는 댁내 전원 제어 장치.
본 발명은 댁내 콘센트에 접속된 어댑터에서 수분 감지센서를 이용하여 측정한 수분량이 허용 범위를 초과하는 경우 댁내 배전반의 메인 스위치를 오프시켜 전력 공급을 차단할 수 있어 장마철과 여름철에 발생할 수 있는 감전, 누전에 따른 안전 사고를 방지할 수 있다.

Description

댁내 전원 제어 장치{ Power Control Apparatus In Home}
본 발명은 수분 감지센서를 이용하여 댁내 콘센트 주변의 수분을 측정하여 허용 범위를 초과하는 경우 무선 통신으로 전원 차단 제어명령을 전송하여 댁내 배전반에 설치된 메인 스위치를 오프시켜 각 콘센트로 공급되는 전력을 차단함으로써 감전, 누전 등의 안전 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 댁내 전원 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 댁내 거실, 방, 욕실, 그리고 베란다에 전기 제품에 전력을 공급하기 위하여 벽체에 콘센트를 매립 시공한다. 여름철이나 장마철에는 물기가 많고 습도가 높아 쉽게 누전이나 감전 사고가 발생할 수 있다.
상기 안전 사고를 방지하기 위한 종래 기술로서, 발명 명칭이 "보호덮개가 설치된 콘센트"(한국등록실용신안 제20-0204619호)에서는 콘센트에 보호덮개를 설치하여 감전사고를 방지하도록 구성한다.
그러나 종래기술에 따르면 콘센트 외측으로 보호대를 덮어서 외부로부터 물의 침투를 막을 수 있을 뿐, 여름철이나 장마철과 같은 시기에 벽체 외부에서 스며드는 수분에 대해 취약한 구조이고 게다가 전기 플러그를 삽입하거나 뽑으려고 하면 덮개를 여닫아야 하는 사용상의 불편이 따르는 문제가 있다.
또한 보호덮개를 사용하더라도 습도가 높은 댁내 환경에서는 여전히 감전과 누전에 따른 안전 사고가 발생할 수 있기 때문에 근본적으로 사고를 예방할 수 있는 개선 방안이 요구되고 있다.
한국등록실용신안 제20-0204619호
없음
상기 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 고안한 것으로, 본 발명의 목적은 댁내 콘센트 주변에서 측정된 수분량이 허용 범위를 초과하는 경우 댁내 배전반의 메인 스위치를 오프시켜 댁내에 설치된 각 콘센트로 공급되는 전력을 차단함으로써 감전, 누전과 같은 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 댁내 전원 제어 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 댁내 전원 제어 장치는, 전력을 공급하는 복수 콘센트; 댁내에 들어오는 인입선과 상기 복수 콘센트에 각각 연결된 지선들 사이에 전기적으로 연결된 메인 스위치를 구비하고, 상기 메인 스위치를 온 또는 오프시켜 전력을 공급하는 댁내 배전반; 상기 복수 콘센트 중 적어도 하나의 콘센트에 형성된 단자 삽입구에 결합되어 전기 접속되는 연결 단자와, 전기 제품의 플러그가 삽입되는 적어도 하나의 접속 단자를 구비하여 상기 지선을 통해 공급되는 전원을 상기 전기 제품으로 공급하는 어댑터;를 포함하되, 상기 어댑터는, 어댑터 케이스 내부에 설치된 수분 감지 센서에 의해 측정된 수분 측정량이 미리 설정된 허용 범위를 초과하면 전원 차단 신호를 출력하는 센서 모듈과, 상기 센서 모듈의 전원 차단 신호를 입력받으면 상기 댁내 배전반으로 전원 차단 제어명령을 무선으로 전송하는 무선통신모듈과, 상기 센서 모듈을 구동시켜 수분 측정 기능을 수행하기 위한 감시 모드를 사용자 조작에 의해 설정하도록 상기 어댑터 케이스 외측에 설치된 설정 스위치와, 상기 접속 단자와 연결 단자 사이를 전기적으로 연결하는 접속 모듈과, 충전 배터리의 전원으로 동작하는 전원부를 포함하고, 상기 댁내 배전반은, 상기 어댑터의 무선통신모듈과 근거리 통신하기 위한 무선 통신부와, 상기 무선 통신부의 구동신호에 따라 상기 메인 스위치를 온 또는 오프하는 구동 릴레이를 포함하며, 상기 어댑터의 수분 감지 센서에 의해 측정된 수분량이 허용 범위를 초과하여 상기 메인 스위치가 오프되는 경우, 상기 지선들에 각각 연결된 복수 콘센트로 공급되는 전체 전력이 차단되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 어댑터는 상기 수분 감지 센서에 의한 수분 측정 동작이 원활하게 이루어지도록 상기 어댑터 케이스에 복수 통기공을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 어댑터는 상기 수분 감지 센서에 의해 측정된 수분량을 표시하기 위한 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명은 콘센트에 연결된 어댑터를 통하여 전기 제품을 사용할 수 있으면서도 어댑터의 설정 스위치에 의해 감시 모드로 전환된 상태에서 댁내의 전원을 제어할 수 있어 장마철 감전, 누전 등 안전 사고의 발생이 많은 시기에 선택적으로 적용할 수 있고, 수분 측정량을 표시하여 댁내 환경을 사용자가 쉽게 인지하여 필요한 조치를 취함으로써 부주의로 인한 인명피해를 효과적으로 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 댁내 전원 제어장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 댁내 전원 제어장치의 어댑터를 콘센트에 접속하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 댁내 전원 제어장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 댁내 전원 제어장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 댁내 전원 제어장치의 어댑터를 콘센트에 접속하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 댁내 전원 제어장치는 댁내 배전반(10)과, 전력을 공급하는 복수 콘센트(20-1, 20-2, ..., 20-M)와, 상기 복수 콘센트(20-1, 20-2, ..., 20-M) 중 적어도 하나의 콘센트에 접속하는 어댑터(100)를 포함한다.
상기 댁내 배전반(10)은 댁내에 들어오는 인입선(L1)과 상기 복수 콘센트(20-1, 20-2, ..., 20-M)에 각각 연결된 지선들(L2) 사이에 전기적으로 연결된 메인 스위치(11)를 구비한다.
상기 메인 스위치(11)는 후술하는 구동 릴레이(120)에 의해 온(on) 또는 오프(off) 되며, 인입선(L1)과 지선(L2)을 직렬 연결할 수 있다. 상기 메인 스위치(11)가 온(on) 되는 경우 인입선(L1)을 통해 공급되는 상용 교류전원이 지선(L1)에 공통 연결된 복수 콘센트(20-1, 20-2, ..., 20-M)에 공급됨으로써 분산 배치된 댁내 전기 제품들을 사용할 수 있다.
도 2를 참고하여 살펴보면, 상기 어댑터(100)는 상기 복수 콘센트(20-1, 20-2, ..., 20-M) 중 적어도 하나의 콘센트(20-M)에 접속할 수 있다. 상기 어댑터(100)는 필요한 경우 복수 콘센트(20-M)에 각각 설치되고, 어느 하나의 어댑터(100)에서 수분 측정한 결과 허용 범위를 초과하면 상기 메인 스위치(11)를 오프시키기 위한 제어명령을 전송하는 동작을 수행할 수 있다.
한편 상기 어댑터(100)는 전원 차단이 요구되지 않는 정상적인 상황에서 전기 제품을 사용할 수 있다. 상기 어댑터(100)는 외관을 형성하는 어댑터 케이스(101) 일측에 전기 제품의 플러그를 삽입할 수 있는 적어도 하나의 접속단자(101a)를 형성하고, 또한 어댑터 케이스(101) 타측에 연결 단자(102)를 돌출 형성한다.
상기 연결 단자(102)는 어느 하나의 콘센트(20-M)에 형성된 단자 삽입구(20a)에 결합되며, 이러한 연결 단자(102)는 전원을 공급하기 위한 전기 제품의 플러그와 동등한 기능을 수행한다. 상기 연결 단자(102)와 상기 접속 단자(101a)는 접속 모듈(110)에 의해 전기적으로 연결된다. 따라서 어댑터(100)의 연결 단자(102)를 단자 삽입구(20a)에 접속하고 전기 제품의 플러그를 접속 단자(101a)에 삽입하게 되면, 전기 제품의 플러그를 통하여 전력 공급이 성공적으로 이루어져서 전기 제품을 사용할 수 있게 된다.
상기 어댑터(100)는 센서 모듈(120), 무선통신모듈(140), 설정 스위치(150), 전원부(160)를 포함한다. 상기 댁내 배전반(10)은 상기 어댑터(100)의 무선통신모듈(140)과 근거리 통신하기 위한 무선 통신부(13)와, 상기 무선 통신부(13)의 구동신호에 따라 상기 메인 스위치(11)를 온 또는 오프하는 구동 릴레이(12)를 포함한다.
상기 센서 모듈(120)은 수분 감지 센서가 반도체 칩 형태로 내장되고, 센서 신호를 해석하여 알아낸 수분 측정량이 미리 설정된 허용 범위에 해당하는지를 판단하고, 판단 결과에 따라 전원 차단 신호를 상기 무선통신모듈(140)에 출력할 수 있다.
상기 센서 모듈(120)이 어댑터 케이스(101) 내부에 설치된 환경하에서 측정 오차가 과도하게 발생할 수 있기 때문에 어댑터 케이스(101) 외측에 복수 통기공(103)을 형성하고, 복수 통기공(103)을 통해 유입되는 공기에 함유된 수분을 측정하여 측정 신뢰도를 높일 수 있다.
실시예에서는 상기 센서 모듈(120)은 어댑터 케이스(101) 내부에 설치된 경우를 예시적으로 설명하고 있으나, 센서 모듈(120)은 어댑터 케이스(101) 외측으로 노출시켜 콘센트(20-M) 주변의 수분을 감지할 수도 있다.
한편 상기 어댑터(100)는 수분 감지 센서에 의해 측정된 수분량을 표시하기 위한 표시부(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 표시부(130)는 어댑터 케이스(101) 외측에 마련하여 사용자가 시각적으로 용이하게 확인할 수 있다.
상기 댁내 배전반(10)은 상기 어댑터(100)의 무선통신모듈(140)과 근거리 통신하기 위한 무선통신부(13)를 포함하며, 상기 무선통신부(13)는 상기 어댑터(100)로부터 전원 차단 신호를 전달받으면 상기 구동 릴레이(12)를 통하여 상기 메인 스위치(11)를 오프(off) 시킬 수 있다.
상기 무선통신부(13)와 상기 무선통신모듈(14)은 댁내 환경에서 무선 통신할 수 있는 무선통신방식에 따라 통신하며, 예를 들어 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi)를 적용할 수 있다.
상기 무선통신모듈(140)은 상기 센서 모듈(120)로부터 전원 차단 신호를 입력받으면 상기 댁내 배전반(10)으로 전원 차단 제어명령을 무선으로 전송하며, 이에 따라 상기 무선통신부(13)가 구동 릴레이(12)를 구동시켜 메인 스위치(11)를 오프(off) 시킬 수 있다.
상기 어댑터(100)의 설정 스위치(150)는 사용자 조작에 의해 동작 모드를 설정하도록 상기 어댑터 케이스(101) 외측에 설치되며, 전원 차단 기능을 비활성화시키는 정상 모드와 상기 센서 모듈(120)을 구동시켜 수분 측정 기능을 수행하기 위한 감시 모드 중 어느 하나를 선택적으로 설정할 수 있다.
상기 설정 스위치(150)는 슬라이드 버튼으로 구현하여, 사용자의 조작에 따라 슬라이드 버튼이 좌우 방향으로 이동함으로써 해당하는 동작 모드를 선택할 수 있다.
실시예에서는 설정 스위치(150)가 모드 설정 기능에 국한하는 것으로 설명하고 있으나, 다단 스위치 형태로 구현하여 감시 모드에서 적용하는 측정 수분의 허용 범위를 설정하기 위한 레벨 설정 기능을 부가할 수도 있다. 예를 들어 설정 스위치(150)를 조작하여 감시 모드로 전환한 상태에서 스위치 움직임에 따라 이동 변위를 조절하여 전원 차단 여부를 결정하기 위한 수분 허용 범위의 수치를 설정할 수 있다.
상기 전원부(160)는 충전 배터리를 구비하고, 콘센트로부터의 전력 공급이 차단된 상황에서도 배터리의 충전 전원을 동작을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 댁내 전원 제어장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 사용자는 복수 콘센트(20-1, 20-2, ..., 20-M) 중 적어도 어느 하나의 콘센트에 어댑터(100)를 접속한다. 이때 어댑터(100)의 연결 단자(102)는 단자 삽입구(20a)에 삽입된다. 상기 어댑터(100)의 전원부(160)는 충전 배터리의 전원을 각 구성부에 공급하며, 측정 수분이 허용 범위를 초과하여 콘센트로부터의 전력 공급이 차단되어도 어댑터(100)의 수분 측정 기능이 유지될 수 있다. 그런 다음 어댑터(100)의 설정 스위치를 이용하여 감시 모드로 설정한다(200).
동작 모드가 감시 모드로 전화되는 경우, 센서 모듈(120)은 수분 감지 센서를 이용하여 수분 측정 기능을 수행한다(210). 상기 센서 모듈(120)에 의해 측정된 수분 측정량은 어댑터(100) 외측에 설치된 표시부(130)에 표시함으로써 시각적으로 사용할 수 있도록 한다(220).
상기 센서 모듈(120)에서 측정된 수분량이 미리 설정된 허용 범위를 초과하는 경우(230의 예), 전원 차단 신호를 무선통신모듈(140)에 출력한다. 상기 무선통신모듈(140)은 전원 차단을 위한 제어명령을 댁내 배전반(10)에 무선으로 전송한다(240).
상기 댁내 배전반(10)의 무선 통신부(13)는 전원 차단 제어명령을 전달받고, 그에 상응하는 구동신호를 구동 릴레이(12)에 인가하며, 구동 릴레이(12)는 메인 스위치(11)를 오프(off) 시킨다. 메인 스위치(11)가 오프(off) 되어 인입선(L1)과 지선(L2) 사이가 전기적으로 단절된다. 이에 따라 지선(L2)에 각각 연결된 복수 콘센트(20-1, 20-2, ..., 20-M)에 대해 전력 공급이 모두 차단된다(250). 상기와 같이 복수 콘센트(20-1, 20-2, ..., 20-M)에 전력 공급이 차단됨으로써 감전, 누전에 따른 안전 사고를 근본적으로 방지할 수 있다.
한편 전원 차단된 상태에서도 배터리의 충전 전원으로 구동하는 센서 모듈(120)에서 수분 측정 기능을 수행하며, 측정된 수분량이 허용 범위(260의 예)에 해당하면 센서 모듈(120)은 전원 복원을 위한 제어신호를 무선통신모듈(140)에 출력한다. 무선통신모듈(140)은 전원 복원을 위한 제어명령을 댁내 배전반(10)에 무선으로 전송한다(270).
상기 무선 통신부(13)는 전원 복원 제어명령을 전달받고, 그에 상응하는 구동신호를 구동 릴레이(12)에 인가한다. 이에 따라 구동 릴레이(12)는 메인 스위치(11)를 온(on) 시킨다. 메인 스위치(11)가 온(on) 되는 경우 인입선(L1)과 지선(L2)은 직렬 연결된다. 이에 따라 지선(L2)에 각각 연결된 복수 콘센트(20-1, 20-2, ..., 20-M)에 대해 전력 공급이 성공적으로 이루어진다(280).
설정 스위치(150)에서 감시 모드를 해제하는 경우 그대로 종료하며, 감시 모드가 유지되는 경우에는 단계 260dmfh 진행하여 상기와 같이 측정 수분량에 따라 전원 차단 기능을 수행한다.
10 : 댁내 배전반
11 : 메인 스위치
12 : 구동릴레이
13 : 무선통신부
20-1 ~ 20-M : 콘센트
100 : 어댑터
101 : 어댑터 케이스
101a : 접속단자
102 : 연결단자
110 : 접속모듈
120 : 센서모듈
130 : 표시부
140 : 무선통신모듈
150 : 설정 스위치
160 : 전원부

Claims (3)

  1. 전력을 공급하는 복수 콘센트;
    댁내에 들어오는 인입선과 상기 복수 콘센트에 각각 연결된 지선들 사이에 전기적으로 연결된 메인 스위치를 구비하고, 상기 메인 스위치를 온 또는 오프시켜 전력을 공급하는 댁내 배전반;
    상기 복수 콘센트 중 적어도 하나의 콘센트에 형성된 단자 삽입구에 결합되어 전기 접속되는 연결 단자와, 전기 제품의 플러그가 삽입되는 적어도 하나의 접속 단자를 구비하여 상기 지선을 통해 공급되는 전원을 상기 전기 제품으로 공급하는 어댑터;를 포함하되,
    상기 어댑터는, 어댑터 케이스 내부에 설치된 수분 감지 센서에 의해 측정된 수분 측정량이 미리 설정된 허용 범위를 초과하면 전원 차단 신호를 출력하는 센서 모듈과, 상기 센서 모듈의 전원 차단 신호를 입력받으면 상기 댁내 배전반으로 전원 차단 제어명령을 무선으로 전송하는 무선통신모듈과, 상기 센서 모듈을 구동시켜 수분 측정 기능을 수행하기 위한 감시 모드를 사용자 조작에 의해 설정하도록 상기 어댑터 케이스 외측에 설치된 설정 스위치와, 상기 접속 단자와 연결 단자 사이를 전기적으로 연결하는 접속 모듈과, 충전 배터리의 전원으로 동작하는 전원부를 포함하고,
    상기 댁내 배전반은, 상기 어댑터의 무선통신모듈과 근거리 통신하기 위한 무선 통신부와, 상기 무선 통신부의 구동신호에 따라 상기 메인 스위치를 온 또는 오프하는 구동 릴레이를 포함하며,
    상기 어댑터의 수분 감지 센서에 의해 측정된 수분량이 허용 범위를 초과하여 상기 메인 스위치가 오프되는 경우, 상기 지선들에 각각 연결된 복수 콘센트로 공급되는 전체 전력이 차단되는 것을 특징으로 하는 댁내 전원 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터는 상기 수분 감지 센서에 의한 수분 측정 동작이 원활하게 이루어지도록 상기 어댑터 케이스에 복수 통기공을 형성하는 것을 특징으로 하는 댁내 전원 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터는 상기 수분 감지 센서에 의해 측정된 수분량을 표시하기 위한 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댁내 전원 제어 장치.
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