KR20210153491A - 접촉불량 감지 전원 배선기구 - Google Patents

접촉불량 감지 전원 배선기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접촉불량 감지 전원 배선기구에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 부하(L)와 연결하는 적어도 한 쌍의 접속단자(110)와, 상기 접속단자(110) 주변에서 발생하는 가스를 감지하는 감지센서(130)와, 상기 감지센서(130)로부터 감지신호를 수신하는 경우 차단 제어신호를 출력하는 제어부(140)와, 상기 접속단자(110)와 직렬 접속되고, 상기 제어부(140)로부터 차단 제어신호를 수신하는 경우, 한 쌍의 접속단자(110) 사이의 연결을 차단하여서 부하(L)로의 전원공급을 차단부(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면 접속단자(110)와 부하의 단자(P1) 간의 접촉 불량을 감지할 수 있어서 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

접촉불량 감지 전원 배선기구{POWER CONNCETION DEVICE FOR SENSING ARC}
본 발명은 콘센트, 멀티탭, 스위치를 포함하는 배선기구에 관한 것으로, 특히 배선기구의 접속단자와 부하의 단자 간의 접촉 불량, 스파크(아크) 발생 등을 감지할 수 있도록 하여서 배선기구에서의 안전 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 접촉불량 감지 전원 배선기구에 관한 것이다.
일반적인 전원 연결용 배선기구(이하 간단히 전원 배선기구라고 한다.)로는 전원을 연결해주는 콘센트, 멀티탭과 전원을 ON/OFF시킬 수 있는 스위치(특히 전등 스위치)가 있는데, 전기기기 등에서 발생할 수 있는 전기적 사고로 인한 화재 등을 확실하게 예방할 수가 없었다.
통상적으로 전기화재의 대부분이 옥내 배전계통의 화재로서 그 원인이 누전으로 알려져 있고 이를 위해 누전시에 이를 감지하여 자동으로 전원을 차단하는 누전차단기가 마련되어 있으므로 그 원인이 누전이라고만 보기는 어렵다.
실제 전기 화재가 발생하는 경우는 주로 배선회로의 접촉불량, 접속점 발열에 의한 절연파괴, 순간 단락 등의 전기 스파크(또는 아크(ARC))가 발생하는 경우로서 이 경우 선로를 통해 인가되는 전원의 실효 전류가 크지 않아 누전차단기 또는 차단기가 작동하지 않는 경우가 많고 주변의 인화성 물질에 옮겨져 대형 화재로 이어지는 경우가 많은 것이 현실이다.
하지만 배선기구는 전기기기의 연결 장치인 개폐기나 플러그를 사용하여 전원을 통전만 하도록 하는 장치구조이므로 전기기기나 배선기구 자체의 이상 상태로 야기되는 재해를 예방할 수 있는 확실한 방법이 없었다.
또한, 스파크는 전기기기에 영향이 있어서 전기기기의 오작동, 파손 등의 문제를 일으키나 이를 현실적으로 차단하기가 매우 어렵고, 지속적으로 발생하는 경우 전기화재의 원인이 될 수 있으나 실효전류가 정격용량보다 극히 작아 이를 누전차단기 등을 통해 차단할 수 없는 문제가 있다.
또한, 배선기구에는 통상적으로 많은 전기기기들이 연결되어 있을 수도 있고 연결기구의 노후화 정도 등 각 배선기구가 사용되는 환경에 많은 차이가 있다. 이러한 차이에도 불구하고 배선기구는 일정한 정격용량을 갖는 것이 보통이고 한번 설정된 정격용량은 변경할 수 없는 것이 보통이다.
하지만 건물이 노후하거나 옥내 배선선로가 오래되어 내구성이 현저히 떨어지는 경우 배선기구의 정격용량 미만의 전류가 통전되더라도 배선선로에 무리를 주는 경우가 있고, 이런 경우 과전류에 의한 전기화재의 발생 위험이 높지만 배선기구의 정격용량을 조절할 수 없어 사용자가 화재의 위험성을 인식할 수 없는 문제가 있다.
위와 같이 종래의 배선기구에는 전기기기의 정격소비전류에 맞게 정격용량을 조절하거나 스파크에 의한 전원을 차단할 수 없어 사용자가 잠재적인 화재의 위험성을 인식할 수 없거나 스파크에 의한 전기화재를 방지할 수 없는 문제가 있다
문헌1: 등록특허공보 제10-1032710호(공고일: 2011.05.09.) 문헌2: 공개특허공보 제10-2018-0126683호(공개일: 2018.11.28.)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구의 목적은,
첫째, 배선기구에서의 배선 불량이나 접촉 불량 등을 조기에 신속하게 감지하여서 안전 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하고,
둘째, 화재가 이미 발생한 후에 감지하는 것이 아니라 화재로 이어질 수 있는 전조가 되는 가스 발생을 조기에 신속하게 감지할 수 있도록 하여서 화재의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하며,
셋째, 배선 기구의 내부에 감지센서를 내장하는 구조에 의해서 발화나 접촉 불량의 근거가 되는 가스의 발생을 조기에 신속하게 감지하여 전원공급을 차단함으로써 불안정적인 상태 또는 수명이 다한 노후 제품을 교체할 수 있도록 해 안전사고를 사전에 차단할 수 있도록 하며,
넷째, 일정한 크기의 가스농도값을 감지한 경우에만 부하로의 전원을 차단하도록 함으로써 일상적이고 위험하지 않은 극미량의 가스의 감지는 스킵하고 위험이 예상되는 경우에만 차단하여서 경보의 신뢰성을 높일 수 있도록 하며,
다섯째, 가스 발생 사실을 미리 설정된 휴대 단말기로 전송할 수 있어서 배선기구가 있는 현장에 사용자가 없더라도 원격에서도 가스 발생 사실을 알 수 있도하기에 적당하도록 한 접촉불량 감지 전원 배선기구를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 접촉불량 감지 전원 배선기구는, 부하와 연결하는 적어도 한 쌍의 접속단자와, 상기 접속단자 주변에서 발생하는 가스를 감지하는 감지센서와, 상기 감지센서로부터 감지신호를 수신하는 경우 차단 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 접속단자와 직렬 접속되고, 상기 제어부로부터 차단 제어신호를 수신하는 경우, 한 쌍의 접속단자 사이의 연결을 차단하여서 부하로의 전원공급을 차단부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 접촉불량 감지 전원 배선기구는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 배선기구에서의 배선 불량이나 접촉 불량 등을 조기에 신속하게 감지할 수 있고, 그 결과 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 화재가 이미 발생한 후에 감지하는 것이 아니라 화재로 이어질 수 있는 전조가 되는 가스 발생을 조기에 신속하게 감지할 수 있도록 하여서 화재의 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 배선 기구의 내부에 감지센서를 내장하는 구조에 의해서 발화나 접촉 불량의 근거가 되는 가스의 발생을 조기에 신속하게 감지하여 전원공급을 차단함으로써 불안정적인 상태 또는 수명이 다한 노후 제품을 교체할 수 있도록 해 안전사고를 사전에 차단할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 일정한 크기의 가스농도값을 감지한 경우에만 부하로의 전원을 차단하도록 함으로써 일상적이고 위험하지 않은 극미량의 가스의 감지는 스킵하고 위험이 예상되는 경우에만 차단하여서 경보의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 가스 발생 사실을 미리 설정된 휴대 단말기로 전송할 수 있어서 배선기구가 있는 현장에 사용자가 없더라도 원격에서도 가스 발생 사실을 알 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구가 하우징(Hs)에 내장되어서 구성되는 실시 예시를 도시한 구성 개념도이다.
다음은 본 발명인 접촉불량 감지 전원 배선기구의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 명세서에서의 "전원 배선기구"는 부하와 전원(상용전원)을 연결하는 배선단말기구로서 예컨대 콘센트, 멀티탭, 건물의 전등 스위치를 포함하는 개념이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구는, 부하(L)와 연결하는 적어도 한 쌍의 접속단자(110)와, 상기 접속단자(110) 주변에서 발생하는 가스를 감지하는 감지센서(130)와, 상기 감지센서(130)로부터 감지신호를 수신하는 경우 차단 제어신호를 출력하는 제어부(140)와, 상기 접속단자(110)와 직렬 접속되고, 상기 제어부(140)로부터 차단 제어신호를 수신하는 경우, 한 쌍의 접속단자(110) 사이의 연결을 차단하여서 부하(L)로의 전원공급을 차단부(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 차단부(120)는 동작시에는 스위칭 온 상태이어서 부하(L)로의 전력이 공급되나, 제어부(140)로부터 차단 제어신호를 수신하는 경우에 스위칭 오프되어서 부하(L)로의 전원공급을 차단하는 것이다.
부하(L)의 단자(P1)와 접속단자(110) 간에 접촉 불량에 의한 스파크가 발생하거나, 과전력으로 인하여 과열 또는 고열이 있는 경우 또는 먼지에 의한 방전이나 고압에 의한 순간 스파크가 발생하는 등의 이유로 배선 기구나 케이블의 피복이 타는 경우가 있는데, 이와 같이 스파크나 타는 경우에 발생하는 가스를 가스발생점(주로 접속단자가 될 것이다)으로부터 초근접 위치에 있는 감지센서에 의해서 감지함으로써, 배선 불량이나 접촉 불량 등을 조기에 신속하게 감지할 수 있는 이점이 있고 또한 화재로 이어질 수 있는 전조가 되는 환경을 신속하게 감지할 수 있는 이점이 있어서 화재 발생을 미연에 방지할 수도 있다.
즉, 배선 기구의 내부에 감지센서(130)를 내장하는 구조에 의해서 발화나 접촉 불량의 근거가 되는 가스의 발생을 조기에 신속하게 감지하여 전원공급을 차단함으로써 불안정적인 상태 또는 수명이 다한 노후 제품을 교체할 수 있도록 해 안전사고를 사전에 차단하는 이점이 있다.
상기 감지센서(130)는 일산화탄소를 감지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구에 있어서, 상기 접속단자(110), 감지센서(130), 제어부(140) 및 차단부(120)를 내장하기 위한 하우징(Hs)이 더 포함되어서 구성되고, 상기 접속단자(110), 감지센서(130), 제어부(140) 및 차단부(120)는 상기 하우징(Hs)의 내부에 내장되어서 구비된다.
그리고, 상기 감지센서(130)는 상기 하우징(Hs) 내부의 가스를 감지하여서 감지신호를 제어부(140)로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 감지센서(130)가 하우징(Hs) 내부에 내장 구비되므로, 감지센서(130)가 하우징(Hs) 내부에서 발생하는 가스를 감지할 수 있게 되고, 따라서 발화원과 동일한 하우징(Hs)에 내장되므로 가스의 감지를 더욱더 신속하게 감지할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구에 있어서, 상기 감지센서(130)는 감지한 가스의 농도에 비례하는 크기의 전압신호를 감지신호로써 제어부(140)로 출력하고, 상기 제어부(140)는 수신한 감지신호(현재 가스농도값)가 기 설정된 기준값인 기준 가스농도값 이상인 경우에만 상기 차단 제어신호를 차단부(120)로 출력하는 것을 특징으로 한다.
이렇게 선택적으로 설정값 이상의 크기만을 감지하여서 위험이 예상되는 경우에만 차단함으로써 무조건 차단하는 경우에 발생되는 불편함(예컨대 부하를 사용하는 도중에 부하 이용의 차단의 문제 등)을 예방할 수 있는 이점이 있고, 동작의 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구에 있어서, 상기 하우징(Hs) 내부에 구비되는 PCB기판(101)이 더 포함되어서 구성되고,
상기 차단부(120)와 제어부(140)는 상기 PCB기판(101)에 실장되고, 상기 접속단자(110)와 감지센서(130)는 상기 PCB기판(101)에 실장되거나 또는 PCB기판(101)과 와이어링(wiring)되어서 하우징(Hs)의 내부에 구비되며, 상기 감지센서(130)는 상기 접속단자(110)에 인접하거나 또는 접촉되도록 상기 하우징(Hs) 내부에 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구체적인 설치 구조에 의하면, 감지센서(130)를 가스발생점인 접속단자(110)와 초근접 내장되므로 가스 발생을 더욱더 신속하게 감지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구에 있어서, 상기 배선단말 기구는 콘센트, 멀티탭 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구에 있어서, 상기 배선기구는 스위치로 구성되고, 스위치로 구성되는 배선기구에 있는 부하 온오프 스위치에 의해서 차단부(120)를 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구에 있어서, 상기 감지센서(130)로부터 감지신호를 수신한 제어부(140)는 경보부(150)로 알람 제어신호를 출력하고, 상기 제어부(140)로부터 알람 제어신호를 수신한 경우 가스가 발생했다는 경보신호(예컨대 경보음이나 경보광)를 출력하는 경부보(150)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 경보부(150)는 예컨대 경보음을 출력하는 스피커 또는 부저로 구성되거나 경보광을 출력하는 LED로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구에 있어서,
상기 감지센서(130)로부터 감지신호를 수신한 제어부(140)는 통신부(160)로 가스발생정보 전송 명령을 출력하고, 상기 제어부(140)로부터 가스발생정보 전송 명령을 수신한 경우 가스발생정보를 외부의 휴대 단말기(미도시)(예컨대 미리 통신 가능하도록 설정된 스마트폰)로 전송하는 통신부(160)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 가스 발생 사실을 미리 설정된 휴대 단말기로 전송할 수 있어서 배선기구가 있는 현장에 사용자가 없더라도 원격에서도 가스 발생 사실을 알 수 있게 되고, 따라서 이를 인지한 사용자는 후속 대처를 더 신속하게 할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 접촉불량 감지 전원 배선기구에 있어서, 상기 제어부(140)가 차단 제어신호를 출력하는 기준이 되는 기준 가스농도값을 설정하는 유저 인터페이스인 농도 설정부(170)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
부하(L)로의 전원 차단의 기준이 되는 기준 가스농도값을 유저가 직접 설정할 수 있어서 사용자가 배선 기구가 설치된 환경에 맞게 이용할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Hs : 하우징 110 : 접속단자
120 : 차단부 130 : 감지부
140 : 제어부 150 : 경보부
160 : 통신부 170 : 농도 설정부

Claims (4)

  1. 부하(L)와 연결하는 적어도 한 쌍의 접속단자(110)와,
    상기 접속단자(110) 주변에서 발생하는 가스를 감지하는 감지센서(130)와,
    상기 감지센서(130)로부터 감지신호를 수신하는 경우 차단 제어신호를 출력하는 제어부(140)와,
    상기 접속단자(110)와 직렬 접속되고, 상기 제어부(140)로부터 차단 제어신호를 수신하는 경우, 한 쌍의 접속단자(110) 사이의 연결을 차단하여서 부하(L)로의 전원공급을 차단부(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉불량 감지 전원 배선기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 접속단자(110), 감지센서(130), 제어부(140) 및 차단부(120)를 내장하기 위한 하우징(Hs)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉불량 감지 전원 배선기구.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 감지센서(130)는 감지한 가스의 농도에 비례하는 크기의 전압신호를 감지신호로써 제어부(140)로 출력하고,
    상기 제어부(140)는 수신한 현재 가스농도값이 기 설정된 기준값인 기준 가스농도값 이상인 경우에만 상기 차단 제어신호를 차단부(120)로 출력하는 것을 특징으로 하는 접촉불량 감지 전원 배선기구.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 하우징(Hs) 내부에 구비되는 PCB기판(101)이 더 포함되어서 구성되고,
    상기 차단부(120)와 제어부(140)는 상기 PCB기판(101)에 실장되고,
    상기 접속단자(110)와 감지센서(130)는 상기 PCB기판(101)에 실장되거나 또는 PCB기판(101)과 와이어링(wiring)되어서 하우징(Hs)의 내부에 구비되며,
    상기 감지센서(130)는 상기 접속단자(110)에 인접하거나 또는 접촉되도록 상기 하우징(Hs) 내부에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉불량 감지 전원 배선기구.
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