KR20190083401A - 콘센트의 스파크 방지장치 및 이를 구비한 콘센트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘센트의 스파크 방지장치 및 이를 구비한 콘센트에 관한 것으로서, 콘센트로 인입된 전원을 콘센트 전극단자에 연결하고, 플러그 핀을 상기 전극단자에 삽입시켜 전원을 공급하는 콘센트에 있어서, 상기 콘센트의 플러그 삽입홈의 바닥면인 단자판에 플러그 몸체가 안착되는 것을 감지하여 플러그 몸체가 상기 단자판에 안착된 상태에서만 상기 인입된 전원이 상기 전극단자에 연결시키는 콘센트의 스파크 방지장치와 이를 구비한 콘센트를 제공한다. 따라서 콘센트에 플러그를 삽입할때 플러그핀이 전극단자에 삽입된 상태에서 전원이 연결되고, 전원 연결이 차단된 상태에서 플러그핀이 전극단자로부터 이탈되기 때문에 전원이 인가된 상태에서의 선단접촉을 미연에 방지하여 스파크를 방지할 수 있다.

Description

콘센트의 스파크 방지장치 및 이를 구비한 콘센트{Spark protection device for socket-outlet and socket-outlet having the same}

본 발명은 콘센트의 스파크 방지장치 및 이를 구비한 콘센트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘센트에 플러그를 끼우거나 뺄 때 접촉 스파크를 방지하도록 한 콘센트의 스파크 방지장치 및 이를 구비한 콘센트에 관한 것이다.

일반적으로, 수용가에서 전기기기를 사용하기 위해서는 전원선과 연결된 콘센트를 설치하고, 콘센트에 전기기기의 플러그를 결합하여 전원을 전기기기에 공급하여 전기기기를 사용한다.

도 1의 (가) 내지 (다)는 일반적인 콘센트의 스파크 발생을 설명하기 위한 개요도이다.

도 1의 (가)와 같이, 콘센트 내에 콘센트 전극단자(3)가 설치되고, 콘센트 전극단자(3)의 상측에 콘센트 삽입홀 단자판(2)이 설치되며, 콘센트 삽입홀 단자판(2)에는 플러그(1)의 핀(1a)이 삽입되는 핀홀(2a)이 형성되며, 콘센트의 플러그 홀더부 내측에 접지단자(4)가 설치되어 구성된다. 여기서, 콘센트 안전 셔터로서 상기 콘센트 삽입홀 단자판(2)의 상부에서 슬라이드 식 셔터부재 또는 회전식 셔터부재(도면에 도시안됨)가 설치되어 상기 콘센트 삽입홀 단자판(2)의 핀홀(2a)을 플러그 핀(1a)에 의해 개폐되도록 설치되고, 2개의 플러그 핀(1a)이 동시에 끼워질 때 셔터가 개방되면서 핀홀(2a)을 통해 전극단자(3)에 플러그 핀(1a)이 끼워진다.

이와 같은 콘센트에 전기기기의 플러그(1)를 결합하기 위하여, 플러그(1)의 핀(1a)을 콘센트 삽입홀 단자판(2)의 핀홀(2a)을 통해 삽입한다. 도 1의 (나)와 같이, 콘센트 삽입홀 단자판(2)의 핀홀(2a)을 통과한 플러그(1)의 핀(1a)의 끝단과 콘센트의 전극단자(3)의 끝이 서로 접촉(이하, '선단접촉' 이라 함)하면서 삽입된다. 이후에 도 1의 (다)와 같이 플러그(1)의 핀(1a)이 콘센트의 전극단자(3) 속으로 끼워져 전원을 연결하게 된다.

그런데 도 1의 (나)와 같이, 플러그(1)를 콘센트에 삽입하는 과정 및 플러그(1)를 콘센트에서 빼내는 과정에서 플러그(1)의 핀(1a)과 콘센트의 전극단자(3) 사이에서 선단 접촉(5)이 이루어진다. 즉, 플러그(1)의 핀(1a)이 콘센트의 전극단자(3)에 서로 끝단이 접촉되는 선단접촉(5)에서는, 서로 접촉되는 단면적이 매우 작기 때문에 저항이 커진다. 접촉 단면적이 작으면 전류의 급격한 증가와 저항이 커지고 전압도 따라서 커진다. 따라서 커지는 전압과 전류에 의해 순간적으로 소비되는 전력이 무척 커짐으로 인해 아크(스파크)가 발생한다.

즉, 플러그를 끼우는 경우와 플러그를 뽑는 경우, 플러그 핀과 콘센트의 전극단자가 접촉되기 시작 또는 접촉이 끝나는 시점에서는 접촉면적이 적은 선단접촉이 이루어지면서 선단 접촉부분에서 스파크가 발생 될 수 있다. 이러한 선단 접촉에 의해 스파크는 화재 발생의 원인이 된다.

한편, 플러그의 전극단자와 콘센트의 전극단자가 제대로 접촉되지 않고 일부만 접촉되는 접촉 불량 상태에서도 접촉면적이 좁아져 스파크가 발생 될 수 있는데, 이러한 접촉불량의 문제점을 감안하여 등록실용신안 0113208호에서는 전원회로에 아크발생을 억제하는 수단을 채용하고 있다.

그렇지만, 이는 콘센트 단에서 스파크를 방지하는 것이 아니고, 콘센트를 통해서 전원이 연결된 기기의 전원회로에서 스파크방지수단을 구비한 것이므로, 일반 콘센트나 멀티 탭에서 플러그를 끼울 때 발생 되는 콘센트 자체의 스파크를 방지하기 어려웠다.

또한, 접촉 불량에 의한 스파크를 방지하기 위하여 접촉상태를 감지하여 표시하는 수단을 구비한 콘센트가 제안되었다. 20-2009-0011752호는 기구적으로 바닥까지 단자가 내려가야 스위치를 작동시켜 긴밀 접속 생태를 LED로 점등시켜 표시하고 있다.

그러나 접촉 불량 상태를 감지하여 표시한다고 하더라도, 이를 발견하여 플러그를 완전하게 빼거나 또는 정확하게 삽입하여 접촉 불량상태를 해소시켜야만 스파크 발생을 방지할 수 있으므로, 접촉불량 감지만으로는 스파크를 방지할 수 없는 것이다.

또한, 불량 접촉 상태일지라도 플러그를 끼울때 초기 선단접촉시에 발생되는 스파크에 대해서는 방지할 수 있는 구성이나 이를 사용자가 미리 알 수 있지 않기 때문에 플러그를 꽂을 때 선단접촉으로 인한 스파크를 방지하지 못한다는 단점이 있다.

등록실용신안 공보 0113208호 한국실용신안공개공보 20-2009-0011752호

본 발명의 목적은, 콘센트의 전극단자에 플러그의 전극단자를 삽입하거나 빼낼 때, 선단접촉으로 인해 발생되는 스파크를 방지하기 위한 것이다.

본 발명은, 상기한 스파크 방지장치를 구비한 단일 출력구의 콘센트와, 복수 출력구의 멀티 콘센트와, 단일 출력구의 승강판이 구비된 콘센트와, 복수 출력구의 승강판이 구비된 멀티 콘센트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 콘센트의 스파크 방지장치는,

콘센트의 플러그 삽입홈 단자판에 플러그 몸체가 안착되는 것을 감지하는 센서와;

상기 센서의 감지신호에 의해 상기 플러그의 핀이 끼워지는 전극단자로 콘센트로 인입된 입력 전원을 연결하는 출력파워 스위치를 더 포함하는 스파크 방지회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 스파크 방지회로는,

콘센트로 인입된 전원(AC_N, AC_L)을 분기받아 스파크 방지회로의 동작전원전압으로 변환하여 상기 센서의 동작전원을 공급하는 전원부와;

콘센트의 한 쌍의 전극단자에 연결되는 인입전원(AC_N, AC_L)을 연결/차단시키는 출력파워 스위치와;

상기 전원부의 동작전원을 공급받고, 상기 센서의 감지신호에 의거하여 상기 출력 파워 스위치를 제어하되, 플러그 몸체가 콘센트 삽입홀 단자판에 안착된 상태에서만 상기 전극단자로 인입전원이 연결되게 제어하는 출력 스위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

위와 같이 2개의 전극단자에 연결되는 2라인의 인입전원(AC_N, AC_L) 라인에 각각 출력 파워스위치를 설치할 수도 있으나, 어느 한 라인에만 출력파워 스위치를 설치할 수도 있다.

또한, 출력파워스위치는, 릴레이와 같은 기계적 접점스위치가 아닌 반도체 전력소자로 구성함이 바람직하다. 예컨데, 전력소자용 트라이악이나, 전력소자용 FET를 파워 스위치 소자로 설치할 수 있다.

또한, 상기 센서로는, 플러그 몸체에 의해 눌리거나 접촉되어 작동되는 접점식 스위치로 구성될 수도 있으나, 바람직하게는 광센서를 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는,

상기 콘센트의 인입전원(AC_N, AC_L)의 입력을 스위칭하는 메인 입력 파워스위치와;

상기 전원부의 동작 전원에 의해 상기 메인 입력 파워 스위치를 동작시키는 메인 스위치 제어부를 더 포함할 수 있다.

이는 메인 입력 파워스위치를 통해 각 콘센트 전극단자별로 구성되는 스파크 방지회로로 연결시킴으로써, 인입전원을 연결할때 메인 입력 파워 스위치의 동작 타이밍만큼 지연시켜 스파크를 방지하기 위한 것이다.

물론, 메인 입력파워스위치도 2개의 인입전원(AC_N, AC_L)라인에 각각 설치할 수도 있으나, 어느 하나의 입입전원라인에만 설치할 수 있다.

또한, 멀티탭과 같이 출력구가 복수인 경우는,

전극단자로 연결되는 인입전원을 스위칭하는 출력 파워 스위치와, 각 출력구 내의 플러그 삽입홈에 설치되는 센서와, 센서신호에 의해 상기 출력 파워 스위치를 제어하는 출력 스위치 제어부를 각 출력구마다 구비하는 것을 특징으로 한다.

즉, 전원부와 메인 입력파워스위치 및 메인 스위치 제어부는 하나만 구성되고, 각 출력구별로 센서와 각각의 스파크 방지회로가 구비된다.

한편, 본 발명에 의한 콘센트의 스파크 방지장치는, 플러그 삽입홈의 단자판의 소정간격 상측에 광센서를 설치하여 플러그 몸체의 안착을 감지하도록 한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 플러그 삽입홈 단자판 상부에서 승하강되는 승강판이 구비되는 콘센트에 있어서, 상기 플러그 삽입홈 단자판에 상기 승강판이 안착되는 것을 감지하도록 센서를 설치하여 스파크 방지회로를 구성할 수 있다.

이는 승강판이 구비된 콘센트는, 플러그 핀을 승강판의 핀홀을 통해 끼우고 플러그 삽입홈으로 삽입하게 되면, 플러그 몸체에 승강판이 접촉되면서 승강판과 함께 하부로 삽입되어 단자판을 통해 플러그핀이 전극단자에 끼워지는 구조이므로, 승강판이 단자판에 안착되는 것을 감지하여 출력 파워 스위치를 제어하도록 한 것이다.

본 발명은 콘센트에 플러그를 결합할 때 플러그 핀이 콘센트 전극단자에 일부 삽입되어 접속된 상태에서 출력 파워 스위치를 통해 입입전원이 해당 전극단자에 연결되기 때문에 선단접촉으로 인해 발생될 수 있는 스파크를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 플러그 삽입홀에 단자판이 있는 일반적은 콘센트 뿐만 아니라, 콘센트 삽입홀 속의 단자판 상부에서 승하강되는 승강판이 구비된 콘센트에도 동일하게 적용되어 승강판이 안착된 상태에서만 전극단자에 인입전원이 연결되어 스파크를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 메인 입력 파워 스위치를 더 설치하여 콘센트에 인입되는 전원을 메인 입력 파워 스위치를 통해서 인입되게 함으로서, 메인 입력 파워 스위치의 도통까지의 지연시간으로 인해 스파크 발생을 억제할 수 있는 효과도 있다.

마찬가지로 플러그를 뽑을때는, 플러그 몸체 또는 승강판이 단자판으로부터 이격되는 경우에도 플러그핀이 전극단자에 일부 삽입된 상태에서 출력 파워 스위치를 오프 시켜 전원 연결을 차단한 상태에서 플러그 핀이 전극단자로부터 완전 이탈 되기 때문에 스파크를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1의 (가) 내지 (다)는 일반적인 콘센트의 스파크 발생을 설명하기 위한 개요도.
도 2는 본 발명에 의한 콘센트의 스파크 방지장치 개요도.
도 3은 본 발명에 의한 멀티 콘센트의 스파크 방지장치의 개요도.
도 4는 본 발명에 의한 멀티 콘센트의 스파크 방지 회로도.
도 5의 (가) 내지 (다)는 일반 콘센트의 본 발명에 의한 스파크 방지 작동 설명도.
도 6은 본 발명의 센서 설치 구조를 설명하기 위한 승강판이 구비된 멀티 콘센트의 분해 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 센서 작동상태를 설명하기 위한 승강판이 구비된 멀티 콘센트의 분해 사시도.
도 8의 (가) 내지 (다)는 승하강판이 구비된 콘센트의 본 발명에 의한 스파크 방지 작동 설명도.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 콘센트의 스파크 방지장치 개요도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 콘센트의 스파크 방지장치는,

콘센트의 플러그 삽입홈 단자판(20)에 플러그 몸체(10)가 안착되는 것을 감지하여 플러그의 핀(11)이 끼워지는 전극단자(31)로 콘센트로 인입된 입력 전원(AC_N)을 연결하는 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 본 발명은, 콘센트의 플러그 삽입홈 단자판(20)에 플러그 몸체(10)가 안착되는 것을 감지하는 센서(130)와,

상기 센서(130)의 감지신호에 의해 콘센트로 인입된 입력 전원(AC_N)을 상기 플러그의 핀(11)이 끼워지는 전극단자(31)에 연결하는 출력파워 스위치(110)를 포함하는 스파크 방지회로(100)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 스파크 방지회로(100)는,

콘센트로 인입된 전원(AC_N, AC_L)을 분기 받아 스파크 방지회로의 동작전원전압(DC 5V)으로 변환하여 상기 센서(130)의 동작전원을 공급하는 전원부(140)와,

콘센트의 전극단자(31)에 연결되는 인입전원(AC_N)을 연결/차단시키는 출력파워 스위치(110)와,

상기 전원부(140)의 동작전원을 공급받고, 상기 센서(130)의 감지신호에 의거하여 상기 출력 파워 스위치(110)를 제어하되, 플러그 몸체(10)가 콘센트 삽입홀 단자판(20)에 안착된 상태에서만 상기 전극단자(31)로 인입전원(AC_N)이 연결되게 제어하는 출력 스위치 제어부(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 도 2에서는 2개의 전극단자(31)(32)에 연결되는 2라인의 인입전원(AC_N, AC_L) 라인중 어느 하나의 라인에 출력 파워스위치(110)를 설치한 것을 예로 하였으나, 이에 한정되지 아니하고, 2개의 전극단자(31)(32)에 연결되는 인입전원(AC_N, AC_L)라인에 각각 출력 파워 스위치를 설치하여 2개의 전극단자 모두의 전원연결을 스위칭하도록 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 다른 실시예로서, 멀티 콘센트의 스파크 방지장치 개요도이다. 이에 도시된 바와 같이,

도 2와 같은 스파크 방지장치에, 상기 콘센트의 인입전원(AC_N, AC_L)의 입력을 스위칭하는 메인 입력 파워스위치(310)와, 상기 전원부(140)의 동작 전원에 의해 상기 메인 입력 파워 스위치(310)를 동작시키는 메인 스위치 제어부(320)를 더 포함할 수 있다.

이는 메인 입력 파워스위치(310)를 통해 각 콘센트 전극단자별로 구성되는 스파크 방지회로(100)로 연결시킴으로써, 인입전원을 연결할 때 메인 입력 파워 스위치(310)가 온되는 동작 타이밍 만큼 지연시켜 스파크를 방지하기 위한 것이다.

물론, 메인 입력파워스위치(310)도 2개의 인입전원(AC_N, AC_L)라인에 각각 설치할 수도 있으나, 어느 하나의 입입전원라인(AC_N)에만 설치할 수도 있다.

또한, 멀티 탭과 같이 출력구가 복수인 경우는,

전극단자(31)로 연결되는 인입전원을 스위칭하는 출력 파워 스위치(110)와, 각 출력구 내의 플러그 삽입홈에 설치되는 센서(130)와, 센서신호에 의해 상기 출력 파워 스위치를 제어하는 출력 스위치 제어부(120)로 이루어지는 출력구 스파크 방지회로(100')을 병렬로 구성하여 각 출력구마다 구비하는 것을 특징으로 한다.

즉, 전원부(140)와 메인 입력파워스위치(310) 및 메인 스위치 제어부(320)는 하나만 구성되고, 각 출력구별로 센서(130)와 출력파워스위치(110) 및 출력스위치제어부(120)로 이루어지는 출력구 스파크 방지회로(100')가 구비된다. 여기서 출력구란, 콘센트에 플러그를 꽂을 수 있는 플러그 삽입구가 구비되는 구성을 출력구라고 한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 콘센트 스파크 방지회로도이다.

전원부(140)는, 콘센트로 인입되는 인입전원(AC_N, AC_L)으로부터 분기된 전원을 브릿지다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하고, 평활콘센더를 이용해 평활시켜 DC 5V 전원을 생성하여 스파크 방지회로의 센서(130 ; 103-1, 130-2, 130-3)와 스위치 제어부(310)(120-1, 120-2, 120-3)의 동작 전원으로 공급한다.

상기 메인 입력 파워스위치(320)와, 출력파워스위치(110; 110-1. 110-2, 110-3)는, 릴레이와 같은 기계적 접점스위치로도 구성할 수도 있으나, 접점의 온/오프시 스파크 발생의 우려가 있을 수도 있다. 이에 따라 반도체 전력소자로 구성함이 바람직하다. 예컨데, 전력소자용 트라이악(TR1)(TR2 - TR4)이나, 전력소자용 FET를 파워 스위치 소자로 설치할 수 있다.

또한, 상기 센서(130; 130-1, 130-2, 130-3))로는, 플러그 몸체(10)에 의해 눌리거나 접촉 또는 근접에 의해 작동되는 접점식 스위치로 구성될 수도 있고, 실시예로는 광센서를 이용한다. 즉, 일측에 발광소자(LED)를 설치하고, 타측에 수광소자(포토 다이악, 포토 트랜지스터..등)를 설치하여 수광소자의 감지신호를 출력 스위치 제어부(120)로 입력하도록 구성한다.

상기 메인 스위치 제어부(310)는,

상기 전원부(140)의 동작전원 DC 5V가 인가되면 작동되는 것으로서, 입력된 동작전원을 적분하여 안정화시킨 전압과 설정된 기준전압을 비교하여 반도체 스위치소자(U1)을 통해 스위치신호를 발생하고, 그 스위치신호에 의해 포토커플러(PC1)가 동작되어 상기 메인 입력 파워 스위치(320)인 트라이악(TR1)을 스위칭하도록 구성된다. 이는 메인 입력파워 스위치(320)는 콘센트의 사용전원(예; 220V)을 스위칭하고, 메인 스위치 제어부(320)는 DC 5V에 동작하는 회로이므로, 회로간 절연을 위하여 포토커플러(PC1)를 이용해 메인 파워 스위치(310)를 구동시키도록 구성한 것이다.

그리고 각 출력구의 출력 파워 스위치(110-1, 110-2, 110-3)도 반도체 전력소자로서 트라이악(TR2 - TR4)를 사용한 것을 예로 하였다. 각 출력 스위치 제어부(120-1, 120-2, 120-3)는, 각각의 출력구에 설치된 센서(130-1, 130-2, 130-3)에 의해 작동되는 것으로서, 센서신호가 오프되면 수광소자(Q4 - Q6)가 오프되면서 센서신호값과 설정값을 비교하는 반도체 스위치(U3, U5, U7)가 각각 스위칭 신호를 발생시키고, 각각의 스위칭 신호는 포토커플러(PC2, PC3, PC4)에 의해 각각의 출력 파워 스위치(110-1, 110-2, 110-3)인 트라이악(TR2 - TR4)을 제어한다. 이 또한 고전압이 흐르는 트라이악과, 저전압에 의해 동작되는 스위치 제어부 사이의 절연을 위하여 포토커플러를 이용해 스위치신호를 전달하도록 구성된다. 여기서 센서값과 설정값을 비교하여 스위치신호를 발생하는 회로에 대해서는 일반적인 구성으로 구현될 수 있으므로 상세한 설명은 하지 않는다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 콘센트 스파크 방지장치는,

전원부(140)에 의해 인입전원(AC-N, AC-L)으로부터 동작전원으로 DC 5V를 발생시켜 센서(130)와 출력 스위치제어부(120)의 동작 전원으로 공급한다. 콘센트의 플러그 삽입홈 속의 바닥면인 전극판(20)에 플러그 몸체(10)가 안착 되는지를 검출하도록 센서(130)를 설치한다.

여기서 상기 단자판(20)은, 상판과 하판에 각각 핀홀(21)이 형성되고, 상하판 사이에 슬라이드식 또는 회전식 셔터부재(23)가 설치되어 상부에서 한쌍의 플러그 핀(11)이 삽입되면, 셔터부재(23)가 슬라이드 또는 회전방식에 의해 셔터가 열리면서 하판의 핀홀(21)이 개방되고, 이를 통해서 플러그 핀(11)이 하부의 전극단자(31)(32)로 삽입될 수 있다.

도 5의 (가) 내지 (다)는 일반 콘센트의 본 발명에 의한 스파크 방지 작동 설명도이다. 도 5의 (가)의 상태에서, 도 5의 (나)와 같이 플러그 핀(11)이 단자판(20)에 형성된 핀홀(21)로 삽입되면서 내부의 셔터(23)를 슬라이드시켜 단자판(20)의 하부로 삽입되면, 플러그핀(11)이 전극단자(31)(32)에 일부가 삽입되어 접속된 상태에 있게 된다.

이때에는 센서(130) 사이의 공간이 개방된 상태로서 광신호가 전달되기 때문에 출력스위치제어부(120)는 출력파워스위치(110)를 오프 상태로 제어하고 있다.

이후, 도 5의 (다)와 같이 플러그를 콘센트에 끝까지 꽂으면, 플러그 몸체(10)가 단자판(20)의 상면에 안착된다. 이에 따라 센서(130)의 발광소자에서 발생된 광신호가 플러그 몸체(10)에 의해 차단되므로 타측의 수광소자가 광신호를 수신하지 못한다. 수광소자가 광신호를 수신하지 못하여 오프상태가 되면, 출력 스위치 제어부(120)는 출력파워 스위치(110)를 온 시켜 전원을 전극단자(31)로 연결시킨다.

따라서, 도 5의 (나)와 같이 플러그핀(11)의 일부가 전극단자(31)이 삽입되어 접속된 상태에서, 도 5의 (다)와 같이 플러그 핀(11)이 전극단자(31)에 끝까지 끼워지는 시점에 출력 파워스위치(110)가 온되어 전원이 전극단자(31)에 공급되기 때문에 스파크 발생이 방지된다. 그리고 플러그핀(11)을 빼는 경우에도, 도 5의 (다) 상태에서 도 5의 (나) 상태로 변하게 되면, 센서가 온 되면서 출력파워 스위치(110)를 오프시키기 때문에 플러그 핀(11)이 전극단자(31)속에 일부가 삽입된 시점(접촉면적이 넓은 상태)에서 전원이 차단되므로 스파크 발생이 방지된다.

여기서, 도 4의 회로도와 같이 광센서를 사용하는 경우, 플러그가 빠진 상태에서 광신호가 발생 및 수신되는 구성이나, 이경우 광센서가 콘센트 미사용중에도 지속적으로 작동된다는 단점이 있다.

이를 해소하기 위한 방안으로는, 플러그를 콘센트의 플로그 삽입홈에 삽입하는 시점에서 센서에 전원을 공급하게 하거나, 또는 플러그 몸체가 단자판에 접촉될때 온 동작이 발생되는 마그네트 근접센서를 사용한다면, 플러그를 끼우지 않은 대기 상태에서 전력소비를 줄일 수 있다. 이 경우 센서에 사용되는 전원은 DC 5V를 사용하기 때문에 센서 자치의 온오프 동작에 의해 스파크가 발생할 우려는 없는 것이다.

한편, 본 발명에 의한 콘센트의 스파크 방지장치는, 일반적인 콘센트의 플러그 삽입홈의 단자판의 소정간격 상측에 광센서를 설치하여 플러그 몸체의 안착을 감지하도록 한것을 일 실시예로 설명하였다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 플러그 삽입홈 단자판 상부에서 승하강되는 승강판이 구비되는 콘센트에 있어서, 상기 플러그 삽입홈 단자판에 상기 승강판이 안착되는 것을 감지하도록 센서를 설치하여 스파크 방지회로를 구성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 센서 설치 구조를 설명하기 위한 승강판이 구비된 멀티 콘센트의 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명에 의한 센서 작동상태를 설명하기 위한 승강판이 구비된 멀티 콘센트의 분해 사시도이다.

승강판이 구비된 콘센트는, 플러그 핀을 승강판의 핀홀을 통해 끼우고 플러그 삽입홈으로 삽입하게 되면, 플러그 몸체에 승강판이 접촉되면서 승강판과 함께 하부로 삽입되어 단자판을 통해 플러그핀이 전극단자에 끼워지는 구조이므로, 승강판이 단자판에 안착되는 것을 감지하여 출력 파워 스위치를 제어하도록 한 것이다.

콘센트의 플러그 삽입홈의 바닥면인 단자판(20)의 상부에서 승하강되는 승하강판(50)이 설치되고, 승하강판(50)을 눌러서 플러그를 빼는 구조의 콘센트에 있어서, 상기 단자판(20)에 상기 승강판(50)이 안착되는것을 감지하도록 센서(130)를 설치하고, 상기 센서(130)신호에 의해 도 4의 회로도에서와 같이 스위치신호를 발생시켜 포토커플러를 통해 출력 파워 스위치(110)를 스위칭하여 승강판(50)이 단자판(20)에 안착된 상태에서만 플러그 핀(11)이 삽입되는 전극단자(31)에 인입전원이 연결되도록 구성된 것이다. 여기서 미설명부호 100a는 회로 기판이고, 100b는 회로기판과 연결된 방열기판이다.

이와 같이 본 발면의 다른 실시예는 승강판(50)이 설치된 멀티 콘센트에 있어서, 승강판(50)이 단자판(20)에 안착되는 것을 감지하도록 센서를 설치한 것을 특징으로 한다.

도 8의 (가) 내지 (다)는 승하강판이 구비된 콘센트의 본 발명에 의한 스파크 방지 작동 설명도이다.

도 8의 (가)와 같이, 플러그를 승강판(50)의 핀홀(51)에 삽입하면 승강판(50) 내부의 셔터부재(52)가 작동되어 승강판(50)의 상하판 핀홀(51)을 통해 플러그 핀(11)이 삽입되고, 플러그 몸체(10)가 승강판(50)을 밀면서 도 8의 (나)와 같이 하강 된다. 이때에는 센서(130)의 광신호가 간섭되지 않기 때문에 수광소자가 광신호를 수신하므로 파워 스위치 제어부(120)는 출력 파워 스위치(110)를 오프된 상태로 유지한다. 즉, 전극단자(31)에는 전원이 연결되지 않고 차단된 상태이다.

이어서, 도 8의 (다)와 같이 플러그를 플러그 삽입홈 속에 밀어넣어 삽입을 완료하게 되면, 승강판(50)이 단자판(20)의 상면에 안착되고, 이때 센서(130)의 발광소자에서 발생한 광신호는 승강판(50)에 의해 차단되므로 수광소자는 오프상태가 된다. 이에 따라 출력 스위치 제어부(120)는 출력 파워 스위치(110)를 온시키기 위한 스위칭신호를 발생시켜 포토커플러를 통해서 출력 파워 스위치(110)를 온시킨다.

따라서, 승강판(50)이 플러그 핀(11)의 삽입에 의해 하강되고, 플러그 핀(11)이 전극단자(31)에 삽입되어 있는 상태에서 센서(130)신호가 변하게 되어 출력 파워 스위치(110)를 통해 전극단자(31)로 인입전원이 공급되므로 플러그핀을 끼울때의 선단접촉으로 인한 스파크를 방지할 수 있다. 마찬가지로 플러그를 뺄때에도 플러그 핀(11)이 전극단자(31)이 삽입된 상태에서 출력 파워 스위치(110)가 오프되면서 전원이 차단된 이후에 플러그핀(11)이 전극단자(31)로부터 이탈되기 때문에 플러그 핀(11)을 뺄때에 발생될 수 있는 스파크도 방지할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 스파크 방지장치는, 콘센트의 종류나 구조적 차이와는 무관하게 어떠한 콘센트에도 적용할 수 있고, 본 발명의 실시 예에서 도면으로 제시하지는 않았으나, 플러그 핀 삽입시 전극단자에 플러그 핀의 일부가 삽입된 면접속상태에서 전극단자에 전원을 연결시키고, 플러그 핀 이탈시 전극단자에 플러그 핀의 일부가 삽입된 면접속 상태에서 전극단자로 연결되는 전원을 차단시킴으로써 스파크를 방지하는 기술의 범주에 속하는 다양한 변형 및 응용 설치는 본 발명의 범주에 속한다고 할 수 있다.

10 : 플러그 몸체 11 : 플러그 핀
20 : 단자판 21 : 핀홀
23 : 셔터부재 31, 32 : 콘센트의 전극단자
50 : 승강판 100 : 스파크 방지회로
110 : 출력 파워 스위치 120 : 출력 스위치 제어부
130 : 센서 140 : 전원부
310 : 메인 입력 파워 스위치 320 : 메인 스위치 제어부

Claims (9)

1. 콘센트의 플러그 삽입홀 내에서 승하강되는 승강판이 구비된 콘센트의 스파크 방지장치로서,
   콘센트로 인입된 전원(AC_N, AC_L)을 분기받아 스파크 방지회로의 동작전원전압으로 변환하여 상기 센서의 동작전원을 공급하는 전원부와;
   상기 콘센트의 인입전원(AC_N, AC_L)의 입력을 스위칭하는 메인 입력 파워스위치와;
   상기 전원부의 동작전원전압에 의해 상기 메인 입력 파워스위치를 제어하는 메인 스위치 제어부와;
   상기 콘센트의 플러그 삽입홈의 바닥면인 단자판에 상기 승강판이 안착되는 것을 감지하는 센서와;
   상기 메인 입력 파워 스위치 후단에서 콘센트의 한 쌍의 전극단자에 연결되는 인입전원(AC_N, AC_L)을 연결/차단시키는 출력파워 스위치와;
   상기 전원부의 동작전원을 공급받고, 상기 센서의 감지신호에 의거하여 상기 출력 파워 스위치를 제어하되, 상기 승강판이 콘센트 삽입홀 단자판에 안착된 상태에서만 상기 전극단자로 인입전원이 연결되게 제어하는 출력 스위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트의 스파크 방지장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 메인 입력 파워 스위치는,
   상기 콘센트로 인입되는 2개의 인입전원(AC_N)(AC_L) 라인중 두 라인 모두 또는 어느 한 인입전원 라인에 메인 입력 파워 스위치가 설치되는 것을 특징으로 하는 콘센트 스파크 방지장치.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 출력 파워 스위치는,
   상기 콘센트의 2개의 전극단자에 연결되는 2라인의 인입전원(AC_N, AC_L) 라인 모두 또는 어느 한라인의 인입전원 라인을 스위칭하도록 설치된 것을 특징으로 하는 콘센트 스파크 방지장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인 입력 파워 스위치와, 상기 출력 파워 스위치는,
   반도체 파워 스위치 소자인 것을 특징으로 하는 콘센트 스파크 방지장치.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 메인 스위치 제어부는,
   전원부의 동작전원전압을 입력받아 기준전압과 비교하여 스위칭제어신호를 발생시켜 포토커플러를 제어하고, 포토커플러에 의해 상기 메인 입력 파워 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 콘센트 스파크 방지장치.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 출력 스위치 제어부는,
   상기 센서의 센싱신호를 입력받아 기준전압과 비교하여 스위칭제어신호를 발생시켜 포토커플러를 제어하고, 포토커플러에 의해 상기 출력 파워 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 콘센트 스파크 방지장치.
   
7. 콘센트에 있어서,
   상기 청구항 1 내지 청구항 6항의 어느 한 항에 의해 구성되는 스파크 방지장치를 구비한 콘센트.
   
8. 복수의 출력구를 구비하고, 각 출력구마다 승강판이 구비되는 멀티 콘센트의 스파크 방지장치로서,
   콘센트로 인입된 전원(AC_N, AC_L)을 분기받아 스파크 방지회로의 동작전원전압으로 변환하여 상기 센서의 동작전원을 공급하는 전원부와;
   상기 콘센트의 인입전원(AC_N, AC_L)의 입력을 스위칭하는 메인 입력 파워스위치와;
   상기 전원부의 동작전원전압에 의해 상기 메인 입력 파워스위치를 제어하는 메인 스위치 제어부와;
   상기 메인 입력 파워스위치 후단에서 병렬로 연결되어 각 전극단자에 인입전원을 연결하고, 상기 전원부의 동작전원을 병렬로 인가받는 복수의 출력구 스파크 방지회로가 구비되되,
   상기 출력구 스파크 방지회로는,
   상기 콘센트의 플러그 삽입홈의 바닥면인 단자판에 승강판이 안착되는 것을 감지하는 센서와;
   상기 메인 입력 파워 스위치 후단에서 콘센트의 한 쌍의 전극단자에 연결되는 인입전원(AC_N, AC_L)을 연결/차단시키는 출력파워 스위치와;
   상기 전원부의 동작전원을 공급받고, 상기 센서의 감지신호에 의거하여 상기 출력 파워 스위치를 제어하되, 승강판이 콘센트 삽입홀 단자판에 안착된 상태에서만 상기 전극단자로 인입전원이 연결되게 제어하는 출력 스위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 콘센트의 스파크 방지장치.
   
9. 콘센트에 있어서,
   상기 청구항 8항에 의해 구성되는 스파크 방지장치를 구비한 멀티 콘센트.
   

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