KR20220093676A - 자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 턴온/턴오프 동작에 즉각적으로 반응하여 서브 콘센트에 연결된 전자기기를 턴온/턴오프 제어하여 자동 연동에 소요되는 딜레이 타임을 최소화할 수 있으며, 전력사용이 높은 공구를 동시 사용하는 경우 동시에 높은 전력을 사용하게 되므로 인해 멀티탭의 차단기가 차단되어 작업이 중단되는 불편을 개선할 수 있는 자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치에 관한 것이다.

Description

자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치 {Multi-Outlet Device}
본 발명은 자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 턴온(Turn on)/턴오프(Turn off) 동작에 즉각적으로 반응하여 서브 콘센트에 연결된 전자기기를 턴온/턴오프 제어하는 자동연동 장치에 관한 것으로, 자동 연동에 소요되는 딜레이 타임을 최소화할 수 있고, 전력사용이 높은 전자기기를 동시에 사용할 수 있는 장점을 구비한 자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치에 관한 것이다.
멀티 콘센트는 적어도 2개의 콘센트를 구비하여 복수 개의 전자 기기를 연결하여 전력을 공급하는 용도로 사용되고 있다.
종래의 멀티 콘센트는 별도 스위치가 없는 타입, 콘센트 전체의 전원은 온/오프하는 스위치를 구비한 타입, 개별 콘센트마다 전원을 온/오프하는 스위치를 구비한 타입으로 구분된다.
또한, 연동형 전자기기(컴퓨터,모니터 또는 TV,셋탑박스 등)의 서브 기기 대기전력을 자동으로 차단하기 위해 메인 콘센트와 서브 콘센트의 턴온과 턴오프가 자동으로 연동되도록 제어하는 멀티 콘센트도 상용화 되어 있다.
예를 들어, 목공분야에서 목재를 가공하는 목재가공 공구와 목재로부터 나오는 분진이나 미세먼지를 제거하기 위한 집진기는 연동되어 동작이 되어야 하므로 멀티콘센트의 자동 연동이 필수적이다.
특히, 목재를 가공하는 순간 목재 분진은 바로 발생되기 때문에 목재가공 공구 동작과 동시에 집진기의 분진 흡입이 요구되므로 연동 과정에서 딜레이 타임이 생기면 사용상의 불편함이 발생한다.
그러나, 종래의 자동연동 기능을 구비한 멀티콘센트는 마이컴을 적용하는 방식으로 인해 메인콘센트의 신호정보를 읽고 저장한 후, 제어 처리를 위한 시간이 소요되므로 서브콘센트에 전원이 전달되기 까지 딜레이 타임이 존재하는 문제가 있었다.
즉, 메인콘센트에 연결된 전자 기기가 턴오프된 후 수초가 경과한 후에야 서브콘센트에 연결된 전자기기가 턴오프되므로 목재가공 공구 턴온 시, 집진기의 딜레이 타임으로 인해 이미 분진은 작업장을 오염시키게 되며 목재가공 공구 턴오프 시, 집진기가 꺼지는 딜레이 타임으로 인해 불필요한 집진기의 소음과 전력낭비가 발생하는 문제가 있었다.
그리고 종래의 자동연동 기능을 구비한 멀티콘센트는 하나의 전원에 연결되는 구조이기 때문에 멀티콘센트의 용량이 제한되므로 복수 개의 고용량의 전자 기기를 동시에 사용할 경우 전력용량 부족으로 인해 사용상의 어려움이 존재하므로 작업자들이 배전반에서 전기적 배선 연결을 통해 해결해야 하므로 고가의 설치비 및 화재의 위험성이 존재하는 문제가 있었다.
따라서 현존하는 자동연동 멀티탭은 가전기기 중에 자동연동이 필요한 컴퓨터 모니터와 TV 셋탑박스와 같이 턴온 턴오프 후 수초의 딜레이 타임이 문제가 되지않거나 전력소모가 작은 연동기기들은 적용이 가능 하지만, 딜레이 타임이 존재하면 않되는 기기들이나 고용량의 전력이 요구되는 연동 기기들 에는 적용이 어려운 단점이 존재한다.
또한, 종래에는 작업 상황에 따라 메인 콘센트에 연결된 기기들의 연동과 상관없이 서브 콘센트에 연결된 기기들만 동작시키고자 할 때, 이러한 연동 비연동 기능을 선택할 수 있는 자동연동 멀티탭 장치가 존재하지 않았다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 턴온/턴오프 동작에 즉각적으로 반응하여 서브 콘센트에 연결된 전자기기를 턴온/턴오프 제어하여 자동 연동에 소요되는 딜레이 타임을 최소화할 수 있으며, 전력사용이 높은 전자기기(예를 들어, 목공분야의 목공 공구와 집진기)를 동시에 사용할 수 있게 함으로서 종래의 불편함 및 화재의 위험성을 개선할 수 있고, 연동 비연동을 선택적으로 사용할 수 있는 자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치를 제공하는 데 있다
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치는 메인 콘센트와; 서브 콘센트와; 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 턴온/턴오프에 따른 전류를 신호로 감지하고 감지된 신호를 증폭하여 설계된 기준전압과 비교하고 비교기의 출력에 따라 서브 콘센트에 연결된 전자기기의 전원을 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기와 동기화하여 온/오프 제어하는 콘센트 제어부를 포함하여; 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작과 딜레이없이 즉각적으로 전기적으로 연동되는 것을 특징으로 한다.
상기 콘센트 제어부는 메인 콘센트의 전류량으로 전압을 감지하는 감지센서와; 상기 감지센서에서 감지된 신호를 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭된 신호를 설계된 전압과 비교하여 출력신호를 내보내는 비교기와; 상기 비교기의 출력신호에 따라 서브 콘센트의 턴온/턴오프를 제어하는 릴레이를 포함하여; 메인 콘센트에 전자 기기가 꽂혀 있는 상태에서 전자기기의 동작이 멈추는 경우에 즉각적으로 이를 감지하여 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 턴오프되도록 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 콘센트 제어부는 상기 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작과 연동되거나 연동되지 않게 선택할 수 있는 스위치와; 상기 스위치가 턴오프된 경우, 상기 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작 유무에 따라 램프를 발광 또는 차단하여 표시하는 인디케이터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치는 메인 콘센트와 상기 메인 콘센트의 전류를 감지하는 메인콘센트 제어부를 포함하는 메인 콘센트 유닛과; 상기 메인 콘센트 유닛과 유무선을 통해 연결되고, 서브 콘센트와 상기 메인콘센트 제어부로부터 감지된 전류를 신호로 수신된 신호를 증폭하여 설계된 전압과 비교하고 비교기의 출력에 따라 릴레이를 온/오프하여 상기 메인 콘센트와 서브 콘센트를 딜레이 없이 동기화되어 턴온/턴오프 제어하는 콘센트 제어부를 포함하는 서브 콘센트 유닛을 포함하여; 상기 메인 콘센트 유닛과 서브 콘센트 유닛은 별도의 프레임으로 분리 구성되고, 각각 별도의 전원공급 커넥터에 전원선으로 연결되어 사용 용량을 확장할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인콘센트 제어부는 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 전류를 감지하는 감지 센서와; 상기 센서로부터 감지된 신호를 포함하는 데이터를 서브 콘센트 유닛에 전송하는 메인 통신 커넥터와; 상기 서브 콘센트 유닛에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트 유닛에 연결된 전자기기의 동작과 전기적으로 연동하도록 하는 동기화 및 비동기화를 선택할 수 있는 스위치와; 상기 스위치가 동기화로 선택된 경우, 상기 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작 유무에 따라 램프를 발광 또는 차단하여 서브 콘센트에 연결된 전자기기의 동작 유무를 표시하는 인디케이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서브 콘센트 제어부는 상기 메인 통신 커넥터로부터 데이터를 수신하는 서브 통신 커넥터과; 수신된 감지신호를 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭된 신호를 설계된 전압과 비교하여 출력신호를 내보내는 비교기와; 상기 비교기의 출력신호에 따라 서브 콘센트에 연결된 전자기기의 턴온/턴오프를 제어하는 릴레이와; 상기 릴레이의 턴온/턴오프를 제어하는 릴레이컨트롤러 및; 서브 콘센트의 동작 전압을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스위치는 동기화(Switch OFF)와 비동기화(Switch ON) 스위치를 포함하고; 상기 동기화(Switch OFF) 스위치가 선택되면, 상기 메인 콘센트 제어부는 메인 통신 커넥터를 통해 동기화 신호(Switch OFF) 신호를 서브 콘센트 유닛에 전송하고; 상기 서브 콘센트 유닛의 릴레이컨트롤러는 상기 동기화 신호에 따라 릴레이를 턴오프(relay off)하고, 상기 릴레이가 턴오프되면 서브 콘센트가 메인 콘센트와 전기적으로 연동되어 제어되고, 상기 릴레이 컨트롤러는 릴레이가 턴오프되었음을 알리기 위해 릴레이 턴오프 신호(Indicator off)를 메인 콘센트 유닛에 전송하고, 상기 릴레이 턴오프 신호에 따라 인디케이터는 램프 발광을 차단하도록 제어하고; 상기 비동기화(Switch ON) 스위치가 선택되면, 릴레이컨트롤러는 릴레이를 턴온(relay on)하고, 서브 콘센트는 메인 콘센트의 동작에 영향이 없는 비동기 상태로 제어되거나 전원이 차단되도록 제어되고, 상기 릴레이 컨트롤러는 릴레이가 턴온 되었음을 알리기 위해 릴레이 턴온 신호(Indicator on)를 메인 콘센트 유닛에 전송하고, 상기 릴레이 턴온 신호에 따라 인디케이터는 램프를 발광하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 자동 연동기능을 구비한 멀티 콘센트 장치는 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 턴온/턴오프 동작에 즉각적으로 반응하여 서브 콘센트에 연결된 전자기기를 턴온/턴오프 제어하여 자동 연동에 소요되는 딜레이 타임을 최소화하여 기존의 불편함 개선과 동시에 불필요한 소음과 전력 소모를 저감할 수 있으며, 작업자가 연동과 비연동을 선택하여 사용할 수 있으므로 최대의 작업효율을 제공하는 탁월한 효과가 발생한다.
또한, 메인 콘센트 유닛과 서브 콘센트 유닛을 분리 구성하고 랜케이블을 통해 제어 신호를 통신할 수 있게 연결함으로써 전력사용 용량 확장이 가능하여 전력사용이 높은 메인 및 서브 기기들을 동시에 사용할 수 있어, 별도의 배전반 작업없이 기존의 벽면 콘센트에 연결이 가능하므로 화재의 위험요소를 배제 시킬 수 있으며, 메인 및 서브 기기들을 거리 제약 없이 연결하여 전기적으로 연동할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치를 개략적으로 도시한 것이고,
도 1b는 목공 분야의 전자 기기가 멀티 콘센트 장치에 연결된 것을 도시한 것이고,
도 2는 도 1의 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 연동/비연동 스위치가 3-상태 절환 스위치로 구성된 것을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 콘센트가 복수개로 구성된 것을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브 콘센트가 복수개로 구성된 것을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치를 개략적으로 도시한 것이고,
도 6b는 목공 분야의 전자 기기가 멀티 콘센트 장치에 연결된 것을 도시한 것이고,
도 7은 도 6의 상세 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연동/비연동 스위치가 3-상태 절환 스위치로 구성된 것을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 콘센트가 복수개로 구성된 것을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브 콘센트가 복수개로 구성된 것을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치의 동작을 개략적으로 도시한 것이고,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치의 동작을 개략적으로 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
여기서, 설명의 편의를 위해 서브 콘센트가 메인 콘센트와 전기적으로 연동되는 경우를 동기화라 정의하고, 서브 콘센트가 메인 콘센트와 전기적으로 연동이 차단되는 경우를 비동기화라 정의하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치를 개략적으로 도시한 것이고, 도 1b는 목공 분야의 전자 기기가 멀티 콘센트 장치에 연결된 것을 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 블럭도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 멀티 콘센트 장치는 메인 콘센트(110)와 상기 메인 콘센트와 전기적으로 연동되는 서브 콘센트(120)와 메인 프레임(10a)내에 실장되고, 상기 메인 콘센트에 연결된 전자 기기의 동작(턴온/턴오프)에 따른 전류를 신호로 감지하고 감지된 신호를 증폭하여 설계된 기준 전압과 비교하고 비교기의 출력에 따라 서브 콘센트에 연결된 전자 기기의 동작(턴온/턴오프)을 딜레이 없이 동기화하여 제어하는 콘센트 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 콘센트 제어부(130)는 서브 콘센트에 연결된 전원이 공급된 상태에서 상기 메인 콘센트에 연결된 전기 기기의 동작에 전기적으로 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 연동되어 턴온/턴오프되도록 제어하는 역할을 담당한다.
상기 콘센트 제어부(130)는 메인 콘센트의 전류를 신호로 감지하는 감지 센서(131)와 상기 감지센서에서 감지된 신호를 증폭하는 증폭기(132)와 상기 증폭된 신호를 설계된 전압과 비교하여 출력신호를 내보내는 비교기(133)와 상기 비교기의 출력신호에 따라 서브 콘센트에 연결된 전자 기기의 턴온/턴오프를 제어하는 릴레이(134)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 감지센서(131)는 전류센서로 구성될 수 있으며, 전류센서는 메인 콘센트의 전류량을 전압으로 감지하여 감지신호로 생성하고, 증폭기(132)를 통해 상기 감지 신호가 증폭시켜 상기 비교기(133)에 입력되는 입력전압(Vin)을 생성한다.
상기 비교기(133)는 OP amp를 이용하여 구성함으로써 즉각적으로 감지된 입력전압과 설계된 전압을 비교하여 딜레이 타임을 최소화하면서 출력신호를 생성할 수 있다.
상기 출력신호는 온 및 오프 신호로 구성될 수 있으며, 감지되어 증폭된 신호가 설계된 전압보다 작을 경우 메인 콘센트를 턴오프로 판단하여 오프신호를 출력하고, 설계된 전압보다 클 경우 턴온으로 판단하여 온 신호를 출력한다.
보다 구체적으로, 상기 비교기(133)는 증폭기로부터 증폭되어 입력된 신호(Vin)과 전원부(140)에서 공급된 설계된 기준 전압(Vref)을 비교하여 상기 입력된 신호(Vin)가 상기 기준 전압(Vref)보다 크면 턴온 신호("1")를 출력신호로 출력하고, 상기 입력된 신호(Vin)가 상기 기준 전압(Vref)보다 작으면 턴오프 신호("0")을 출력신호(Vout)로 생성하여 출력한다.
상기 출력신호가 릴레이에 입력되면, 상기 릴레이(134)는 출력신호에 따라 서브 콘센트를 턴온/턴오프 제어한다.
보다 구체적으로, 상기 릴레이(134)는 비교기(133)로부터 입력된 입력신호가 턴온 신호("1")이면 서브 콘센트를 턴온되도록 제어하고, 턴오프신호("0")이면 서브 콘센트가 턴오프되도록 제어한다.
즉, 메인 콘센트(110)에 연결된 전자기기의 전류량이 변화되자마자 비교기가 입력된 신호(Vin)의 변화를 감지하여 릴레이(134)가 즉각적으로 반응하여 서브 콘센트(120)에 연결된 전자기기의 전원을 온오프 제어할 수 있다. 상기 서브 콘센트에 연결된 전자기기는 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작에 즉각적으로 연동되어 동기화되기 때문에 딜레이를 최소화할 수 있다.
따라서, 메인 콘센트에 전자 기기가 꽂혀 있는 상태에서 전자기기의 동작이 멈추는 경우에 즉각적으로 이를 감지하여 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 턴오프되도록 제어할 수 있으므로 전력 소모를 최소화할 수 있다.
그리고 상기 콘센트 제어부(130)는 상기 서브 콘센트(120)에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트(110)에 연결된 전자기기의 동작과 연동되거나 연동되지 않게 선택할 수 있는 스위치(135)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스위치(135)는 온(Switch ON)으로 스위칭되면 메인 콘센트(110)에 연결된 전자기기의 동작이 없어도 릴레이(134)를 통해 서브 콘센트(120)에 AC 전원이 바로 연결되기 때문에 메인 콘센트(110)에 연결된 전자기기와 전기적으로 비동기화 되므로 서브 콘센트(120)를 독립적으로 동작 시킬 수 있다.
그리고 상기 스위치(135)가 오프(Switch OFF)로 스위칭 되면 서브 콘센트의 전원을 차단하는 기능을 수행할 수 있으며, 이 상태에서 메인 콘센트(110)의 전자기기가 작동되어야 서브 콘센트(120)의 전자기기가 작동되는 동기화 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 스위치(135)의 온(Switch ON)/오프(Switch OFF)는 상호 반대 기능으로 동작되도록 구성될 수 있다.
도 3은 스위치가 3-상태 절환 스위치로 구성된 것을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 상기 스위치(135)는 3-상태 절환 스위치로 구성될 수 있으며, 동기화를 선택하는 스위치 오프(Switch OFF), 비동기화를 선택하는 스위치 온(Switch ON), 서브콘센트의 전원을 턴오프하는 전원 턴오프(PW OFF)를 포함하는 3가지 상태를 스위칭하도록 구성될 수 있다.
상기 스위치(135)가 온(Switch ON)으로 스위칭 되면 릴레이(134)가 바로 턴온 되어 서브 콘센트(120)에 바로 전원이 연결되기 때문에 메인 콘센트(110)에 연결된 전자기기와 전기적으로 동기화되지 않아도 서브 콘센트(120)를 독립적으로 동작 시킬 수 있게 되는 비동기화 상태로 접속된다. 이 상태에서 서브 콘센트(120)에 연결된 전자기기는 종래의 멀티 콘센트와 같이 독자적인 전원 제어가 가능해진다.
상기 스위치(135)가 오프(Switch OFF)로 스위칭 되면 릴레이(134)가 바로 턴오프 되어 서브 콘센트(120)에 연결된 전자기기의 전원은 차단되므로 이 상태에서 서브 콘센트(120)에 연결된 전자기기를 동작 시키려면 메인 콘센트(110)에 연결된 전자기기를 동작 시켜야 서브 콘센트(120)에 연결된 전자기기가 동작하게 되는 동기화 상태가 된다.
그리고 상기 스위치(135)가 전원 턴오프(PW OFF)로 스위칭되면 서브 콘센트의 전원만을 턴오프되도록 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 스위치(135)가 턴온/턴오프된 경우 램프를 턴온/턴오프 시켜 서브 콘센트(120)의 전기적 연동 여부를 확인할 수 있는 인디케이터(136) 및 과부하 및 누전시 화재예방을 위해 전원을 차단하는 차단기(137)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 콘센트가 복수개로 구성된 것을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 상기 메인 콘센트(110)는 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 복수 개로 구성될 경우 복수 개의 메인 콘센트 중 하나의 메인 콘센트가 턴온 되면 상기 서브 콘센트(120)가 동기화되어 턴온되도록 제어할 수 있다.
또한, 복수 개의 메인 콘센트 중 하나를 선택하여 서브 콘센트와 동기화하도록 스위칭하는 메인 동기화 스위치(138)를 포함하여 제어되도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브 콘센트가 복수개로 구성된 것을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 상기 서브 콘센트(120)도 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 복수 개로 구성될 경우 메인 콘센트가 턴온 되면 상기 복수 개의 서브 콘센트가 동기화되어 모두 턴온되도록 제어되거나, 복수 개의 서브 콘센트 중 하나를 선택하여 상기 메인 콘센트와 동기화하도록 스위칭하는 서브 동기화 스위치(139)을 포함하여 제어되도록 구성될 수 있다.
도 1의 실시예는 단일의 콘센트 프레임 내에 메인 콘센트와 서브 콘센트가 형성되는 구조이며 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작에 따라 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 전기적으로 연동 및 동기화되어 딜레이 타임을 최소화할 수 있지만, 단일 프레임 내에 메인 콘센트와 서브 콘센트가 함께 연결되어 있으므로 메인 콘센트와 서브 콘센트에 사용되는 전자기기가 고용량일 경우 사용 용량이 제한되는 문제가 있으며, 메인 및 서브 콘센트에 사용되는 전자기기들의 전원코드 길이의 제약으로 인해 서로 격리시켜 사용하기에 불편한 격리 사용 거리가 제한되는 문제가 있다.
예를 들어, 멀티탭 용량이 16A/220V인 경우 멀티탭에 연결되는 전자기기의 총 용량이 16A로 제한되기 때문에 목공분야에서 목재가공 공구와 집진기와 같이 고용량 전자기기가 동시에 접속되는 경우 용량 제한으로 인해 멀티탭의 차단기가 차단되어 동시 작업이 불가능하다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치는 메인 콘센트 유닛과 서브 콘센트 유닛이 분리 구성되고, 각각 별도의 전원 공급 콘센트에 연결되도록 구성되어 사용 용량을 확장할 수 있다.
예를 들어, 메인 콘센트 유닛의 용량이 20A이고, 서브 콘센트 유닛의 용량이 20A인 경우 총 30A의 고용량의 전자 기기의 동시 사용이 가능하다.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치를 개략적으로 도시한 것이고, 도 6b는 목공 분야의 전자 기기가 멀티 콘센트 장치에 연결된 것을 도시한 것이고, 도 7은 도 6의 상세 블럭도이다.
도 6 및 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치는 메인 콘센트(210)와 메인 프레임(20a)내에 실장되고 상기 메인 콘센트의 전류를 감지하는 메인콘센트 제어부(220)를 포함하는 메인 콘센트 유닛(20)과; 상기 메인 콘센트 유닛과 유선 또는 무선을 통해 데이터가 송수신되도록 연결되고, 서브 콘센트(310)와 서브 프레임(30a)내에 실장되고 상기 메인콘센트 제어부로부터 감지된 전류를 신호로 수신된 신호를 증폭하여 설계된 전압과 비교하고 비교기의 출력에 따라 릴레이를 온/오프하여 상기 메인 콘센트와 서브 콘센트를 딜레이 없이 동기화되어 턴온/턴오프 제어하는 서브콘센트 제어부(320)를 포함하는 서브 콘센트 유닛(30)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 메인 콘센트 유닛(20)과 서브 콘센트 유닛(30)은 별도의 프레임(20a, 30a)으로 분리 구성되고, 각각 별도의 전원공급 커넥터에 전원선으로 연결되어 사용 용량을 확장할 수 있도록 구성된다.
상기 메인 콘센트 유닛(20)과 서브 콘센트 유닛(30)은 무선으로 연결될 수 있으나, 무선으로 연결될 경우 통신 범위에 따른 거리 제약(10m 이내)이 존재하며, 주변 환경에 따라 노이즈나 간섭에 의한 통신 오류가 발생할 수 있으며, 무선통신 모듈을 구비해야 하므로 제작 단가가 높아지는 문제가 있으므로 유선으로 연결하는 것이 바람직하다.
상기 메인 콘센트 유닛(20)과 서브 콘센트 유닛(30)이 유선으로 연결될 경우 랜케이블을 통해 거리에 제한없이 연결될 수 있다.
상기 메인 콘센트 유닛(20)의 메인 통신 커넥터와 서브 콘센트 유닛의 서브 통신 커넥터는 랜케이블을 통해 연결될 수 있으며, 직렬통신(RS232, RS422, RS485 등)을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
상기 랜케이블을 통해 송수신되는 데이터는 감지신호(Sens Data out), 스위치 온/오프 신호(Switch on/off), 인디케이터 온/오프 신호(Indicator on/off), 컨트롤 바이어스 신호(Control bias in)를 송수신할 수 있는 4개의 데이터 라인을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 메인 콘센트 제어부(220)는 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 전류를 감지하는 감지 센서(221)와 상기 센서로부터 감지된 신호를 포함하는 데이터를 서브 콘센트 유닛에 전송하는 메인 통신 커넥터(222)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 상기 감지 센서(221)는 전류센서로 구성될 수 있으며, 전류센서는 메인 콘센트의 전류량을 전압으로 감지하여 감지신호로 생성할 수 있다.
그리고 상기 메인 콘센트 제어부(220)는 서브 콘센트 유닛에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트 유닛에 연결된 전자기기의 동작과 전기적으로 연동하도록 하는 동기화 및 비동기화를 선택할 수 있는 스위치(223)와 상기 스위치가 동기화가 선택된 경우 램프를 발광하는 인디케이터(224) 및 과부하시 전원을 차단하는 차단기(225)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스위치(223)가 동기화로 선택될 경우 스위치 오프(Switch off) 신호를 서브 콘센트 유닛에 전송하고, 비동기화가 선택될 경우 스위치 온(Switch on) 신호를 서브 콘센트 유닛에 전송하여 서브 콘센트의 전원이 동기/비동기화되도록 구성하여 서브 콘센트에 연결된 전자 기기의 전원을 별도로 차단하도록 구성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스위치가 3-상태 절환 스위치로 구성된 것을 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 상기 스위치(223)은 3-상태 절환 스위치로 구성될 수 있으며, 동기화를 선택하는 오프(Switch OFF), 비동기화를 선택하는 온(Switch ON) 서브콘센트의 전원을 턴오프하는 전원 턴오프(PW OFF)를 포함하는 3가지 상태를 스위칭하도록 구성될 수 있다.
상기 스위치(223)가 오프(Switch OFF)으로 스위칭되면 스위치 오프(Switch OFF) 신호를 데이터라인을 통해 서브 콘센트 유닛(30)에 전송하여 전기적으로 연동되도록 제어하고, 온(Switch ON)으로 스위칭되면 스위치 온(Switch ON) 신호를 서브 콘센트 유닛에 전송하여 전기적 연동을 차단하여 비동기화되도록 제어하여 서브 콘센트가 독자적으로 전원이 제어되고, 전원 턴오프(PW OFF)로 스위칭되면 서브 콘센트의 전원만을 턴오프되도록 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 스위치(223)가 온(Switch ON)으로 스위칭되면 램프를 턴온시키고, 오프(Switch OFF)로 스위칭되면 램프를 턴오프시켜 서브 콘센트의 전기적 연동 여부를 확인할 수 있는 인디케이터(224) 및 과부하 및 누전 시 전원을 차단하는 차단기(225)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 인디케이터(224)는 빛을 발광할 수 있는 LED 램프로 구성될 수 있으며, 서브 콘센트 제어부(320)로부터 릴레이 턴온 신호(Indicator on)가 전송되면 LED 램프를 발광하고, 릴레이 턴오프 신호(Indicatior off)가 전송되면 LED 램프의 발광을 차단하도록 제어함으로써 서브 콘센트(310)가 멀티 콘센트(210)와 동기화되고 있는지 여부를 육안으로 식별할 수 있다.
그리고 상기 서브 콘센트 제어부(320)는 상기 메인 통신 커넥터로부터 데이터를 수신하는 서브 통신 커넥터(321)와 수신된 감지신호를 증폭하는 증폭기(322)와 상기 증폭된 신호를 설계된 전압과 비교하여 출력신호를 내보내는 비교기(323)와 상기 비교기의 출력신호에 따라 서브 콘센트에 연결된 전자기기의 턴온/턴오프를 제어하는 릴레이(324)와 상기 릴레이의 턴온/턴오프를 제어하는 릴레이컨트롤러 (325) 및 서브 콘센트의 동작 전압을 공급하는 전원부(326)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 증폭기(322)는 상기 메인 콘센트 유닛으로부터 전송된 감지 신호를 증폭시켜 상기 비교기에 입력되는 입력전압(Vin)을 생성하고, 상기 비교기(323)는 감지된 입력전압과 설계된 기준 전압(Vref)을 비교하여 즉각적으로 출력신호를 생성할 수 있으며, 상기 릴레이(323)는 상기 비교기의 출력신호에 따라 서브 콘센트를 턴온/턴오프 제어하는 역할을 담당한다.
여기서, 상기 증폭기, 비교기, 릴레이의 구성 및 동작은 도 2의 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 릴레이컨트롤러(325)는 메인 콘센트 유닛으로부터 스위치 오프(Swith OFF) 신호를 수신하면 메인 콘센트와 서브 콘센트가 동기화되도록 제어하고, 스위치 온(Swith ON) 신호를 수신하면 릴레이를 턴온시켜 서브 콘센트의 전원이 비동기화되도록 제어한다.
상기 전원부(326)는 서브 콘센트 제어부의 동작에 필요한 동작 전압을 공급하고, 메인 콘센트 유닛의 인디케이터(224)에 전압을 공급하는 역할을 담당한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 콘센트가 복수개로 구성된 것을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 9를 참조하면, 상기 메인 콘센트(110)는 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 복수 개로 구성될 경우 복수 개의 메인 콘센트 중 하나의 메인 콘센트가 턴온 되면 상기 서브 콘센트가 동기화되어 턴온되도록 제어할 수 있다.
또한, 복수 개의 메인 콘센트 중 하나를 선택하여 서브 콘센트와 동기화하도록 스위칭하는 메인 스위치(225)를 포함하여 제어되도록 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브 콘센트가 복수개로 구성된 것을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 10을 참조하면, 상기 서브 콘센트(120)도 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 복수 개로 구성될 경우 메인 콘센트가 턴온 되면 상기 복수 개의 서브 콘센트가 동기화되어 모두 턴온되도록 제어되거나, 복수 개의 서브 콘센트 중 하나를 선택하여 상기 메인 콘센트와 동기화하도록 스위칭하는 서브 스위치(327)을 포함하여 제어되도록 구성될 수 있다.
이하, 메인 콘센트 유닛과 서브 콘센트 유닛의 동작 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치의 동작을 개략적으로 도시한 것이고, 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 콘센트 장치의 동작을 개략적으로 도시한 순서도이다.
먼저, 메인 콘센트 유닛의 전원선을 전원 커넥터에 연결하고, 서브 콘센트 유닛의 전원선을 다른 전원 커넥터에 연결한다.
메인 콘센트 유닛에 연결된 전자기기와 서브 콘센트 유닛에 연결된 전자기기의 동기화가 필요한 경우 스위치를 동기화(Switch OFF)로 스위칭한다.
상기와 같이 동기화(Switch OFF)로 스위칭되면, 메인 콘센트 제어부는 메인 통신 커넥터를 통해 동기화 신호(Switch OFF)를 서브 콘센트 유닛에 전송한다.
상기 서브 콘센트 유닛의 릴레이컨트롤러는 상기 동기화 신호에 따라 릴레이를 턴오프(relay off)한다.
상기 릴레이가 턴오프되면 상기 릴레이 컨트롤러는 릴레이가 턴오프되었음을 알리기 위해 릴레이 턴오프 신호(Indicator off)를 메인 콘센트 유닛에 전송한다.
상기 릴레이 턴오프 신호에 따라 인디케이터는 램프의 발광을 차단하도록 제어한다.
여기서, 비동기화 신호(Switch ON)가 선택되면, 릴레이컨트롤러는 릴레이를 턴온(relay on)하고, 서브 콘센트 유닛은 메인 콘센트 유닛에 영향이 없는 비동기 상태로 제어된다.
그리고 스위치가 3상태 절환 스위치로 구성된 경우 서브 콘센트의 전원을 턴오프하는 전원 턴오프(PW OFF) 상태를 더 포함하고, 상기 전원 턴오프(PW OFF)로 스위칭되면 서브 콘센트의 전원만을 턴오프되도록 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
따라서, 스위치가 메인 콘센트와 전기적으로 연동되는 동기화 신호(Switch OFF), 메인 콘센트와 관계없이 서브 콘센트의 전원이 공급되는 비동기화 신호(Switch ON), 서브 콘센트의 전원을 차단하는 전원 턴오프(PW OFF)로 구성되어 메인 콘센트 유닛에서 원거리에 있는 서브 콘센트의 동작을 제어할 수 있다.
먼저, 스위치가 오프(Switch OFF) 즉, 동기화로 선택된 경우, 메인 콘센트 제어부는 동기화 신호를 서브 콘센트에 송신하고 서브 콘센트 제어부가 그 신호를 수신하여 메인 콘센트 판넬에 있는 인디케이터 램프의 발광을 차단하도록 피드백 신호를 메인 콘센트 인디케이터에 보낸다. 이 상태에서 메인 콘센트에 연결된 전자기기를 동작 시키게 되면, 전류센서는 전류량 으로부터 전압을 감지하여 감지신호를 데이터라인(Sens Data out)을 통해 서브 콘센트 유닛으로 전송한다.
여기서, 서브 콘센트 제어부의 릴레이컨트롤러는 릴레이를 턴온시키고, 인디케이터 램프 발광을 위한 인디케이터 온 신호를 데이터라인(Indicator on/off)을 통해 메인 콘센트 유닛으로 전송한다.
그리고 전원부는 증폭기에 동작 전압을 공급하고, 인디케이터 전압 공급 신호를 데이터라인(Control bias in)을 통해 메인 콘센트 유닛으로 전송하고, 메인 콘센트 유닛의 인디케이터는 램프를 발광 또는 차단하여 서브 콘센트가 메인 콘센트의 작동 유무에 따라 동기화 상태로 작동됨을 표시한다.
상기 서브 콘센트 유닛은 상기 감지신호를 수신하고, 증폭기를 통해 상기 감지신호가 증폭되어 입력전압(Vin)이 생성되고, 상기 입력전압(Vin)이 비교기에 입력되어 설계된 기준전압(Vref)와 비교하여 출력신호를 생성한다.
상기 출력신호는 온 및 오프 신호로 구성될 수 있으며, 감지되어 증폭된 신호가 설계된 전압보다 작을 경우 메인 콘센트를 턴오프로 판단하여 오프신호를 출력하고, 설계된 전압보다 클 경우 턴온으로 판단하여 온 신호를 출력한다.
상기 출력신호가 릴레이에 입력되면, 상기 릴레이는 출력신호에 따라 서브 콘센트를 턴온/턴오프 제어한다.
보다 구체적으로, 상기 출력신호가 온이면 서브 콘센트에 연결된 전자기기의 전원은 턴온하고, 출력신호가 오프이면 서브 콘센트에 연결된 전자기기의 전원을 턴오프한다.
즉, 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 전류량이 변화되자마자 비교기가 입력된 신호(Vin)의 변화를 감지하여 릴레이가 즉각적으로 반응하여 서브 콘센트)에 연결된 전자기기의 전원을 온오프 제어할 수 있으므로 딜레이를 최소화할 수 있다.
다음으로, 스위치가 온(Switch ON) 즉, 비동기화로 선택된 경우, 메인 콘센트 제어부는 비동기화 신호를 서브 콘센트에 송신하고 서브 콘센트 제어부가 그 신호를 수신하여 메인 콘센트 판넬에 있는 인디케이터 램프를 발광하도록 피드백 신호를 메인 콘센트 인디케이터에 보낸다. 서브 콘센트 제어부에 수신된 비동기화 신호는 릴레이콘트롤부에 의해 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작 유무와 상관없이 릴레이를 바로 턴온(relay on) 시키므로 서브 콘센트에 연결된 전자기기에 전원이 인가되어 독립적으로 동작하게 된다. 이 상태에서 서브 콘센트에 연결된 전자기기를 멈추려면 스위치를 오프(Switch OFF) 하면 되고, 스위치 오프(Switch OFF)와 동시에 그 신호는 메인 콘센트 판넬에 있는 인디케이터에 전달되어 램프의 발광을 차단한다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110, 210 : 메인 콘센트, 120, 310 : 서브 콘센트
130 : 콘센트 제어부 131 : 감지센서
132 : 증폭기 133 : 비교기
134 : 릴레이 135 : 스위치
136 : 인디케이터 137 : 차단기
138 : 메인 스위치 139 : 서브 스위치
140 : 전원부
220 : 메인 콘센트 제어부 221 : 감지센서
222 : 메인 통신 커넥터 223 : 스위치
224 : 인디케이터 225 : 차단기
320 : 서브 콘센트 제어부 321 : 서브 통신 커넥터
322 : 증폭기 323 : 비교기
324 : 릴레이 325 : 릴레이컨트롤러
326 : 전원부 326 : 차단기

Claims (7)

  1. 메인 콘센트와;
    서브 콘센트와;
    상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 턴온/턴오프에 따른 전류를 신호로 감지하고 감지된 신호를 증폭하여 설계된 기준전압과 비교하고 비교기의 출력에 따라 서브 콘센트에 연결된 전자기기의 전원을 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기와 동기화하여 온/오프 제어하는 콘센트 제어부를 포함하여;
    서브 콘센트에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작과 딜레이없이 즉각적으로 전기적으로 연동되는 것을 특징으로 하는 멀티 콘센트 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 콘센트 제어부는
    메인 콘센트의 전류량으로 전압을 감지하는 감지센서와;
    상기 감지센서에서 감지된 신호를 증폭하는 증폭기와;
    상기 증폭된 신호를 설계된 전압과 비교하여 출력신호를 내보내는 비교기와;
    상기 비교기의 출력신호에 따라 서브 콘센트의 턴온/턴오프를 제어하는 릴레이를 포함하여;
    메인 콘센트에 전자 기기가 꽂혀 있는 상태에서 전자기기의 동작이 멈추는 경우에 즉각적으로 이를 감지하여 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 턴오프되도록 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티 콘센트 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 콘센트 제어부는
    상기 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작과 연동되거나 연동되지 않게 선택할 수 있는 스위치와;
    상기 스위치가 턴오프된 경우, 상기 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작 유무에 따라 램프를 발광 또는 차단하여 표시하는 인디케이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 콘센트 장치.
  4. 메인 콘센트와 상기 메인 콘센트의 전류를 감지하는 메인콘센트 제어부를 포함하는 메인 콘센트 유닛과;
    상기 메인 콘센트 유닛과 유무선을 통해 연결되고, 서브 콘센트와 상기 메인콘센트 제어부로부터 감지된 전류를 신호로 수신된 신호를 증폭하여 설계된 전압과 비교하고 비교기의 출력에 따라 릴레이를 온/오프하여 상기 메인 콘센트와 서브 콘센트를 딜레이 없이 동기화되어 턴온/턴오프 제어하는 콘센트 제어부를 포함하는 서브 콘센트 유닛을 포함하여;
    상기 메인 콘센트 유닛과 서브 콘센트 유닛은 별도의 프레임으로 분리 구성되고, 각각 별도의 전원공급 커넥터에 전원선으로 연결되어 사용 용량을 확장할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 콘센트 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 메인콘센트 제어부는
    메인 콘센트에 연결된 전자기기의 전류를 감지하는 감지 센서와;
    상기 센서로부터 감지된 신호를 포함하는 데이터를 서브 콘센트 유닛에 전송하는 메인 통신 커넥터와;
    상기 서브 콘센트 유닛에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트 유닛에 연결된 전자기기의 동작과 전기적으로 연동하도록 하는 동기화 및 비동기화를 선택할 수 있는 스위치와;
    상기 스위치가 동기화로 선택된 경우, 상기 서브 콘센트에 연결된 전자기기가 상기 메인 콘센트에 연결된 전자기기의 동작 유무에 따라 램프를 발광 또는 차단하여 서브 콘센트에 연결된 전자기기의 동작 유무를 표시하는 인디케이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 콘센트 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 서브 콘센트 제어부는
    상기 메인 통신 커넥터로부터 데이터를 수신하는 서브 통신 커넥터과;
    수신된 감지신호를 증폭하는 증폭기와;
    상기 증폭된 신호를 설계된 전압과 비교하여 출력신호를 내보내는 비교기와;
    상기 비교기의 출력신호에 따라 서브 콘센트에 연결된 전자기기의 턴온/턴오프를 제어하는 릴레이와;
    상기 릴레이의 턴온/턴오프를 제어하는 릴레이컨트롤러 및;
    서브 콘센트의 동작 전압을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 콘센트 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스위치는
    동기화(Switch OFF)와 비동기화(Switch ON) 스위치를 포함하고;
    상기 동기화(Switch OFF) 스위치가 선택되면, 상기 메인 콘센트 제어부는 메인 통신 커넥터를 통해 동기화 신호(Switch OFF) 신호를 서브 콘센트 유닛에 전송하고; 상기 서브 콘센트 유닛의 릴레이컨트롤러는 상기 동기화 신호에 따라 릴레이를 턴오프(relay off)하고, 상기 릴레이가 턴오프되면 서브 콘센트가 메인 콘센트와 전기적으로 연동되어 제어되고, 상기 릴레이 컨트롤러는 릴레이가 턴오프되었음을 알리기 위해 릴레이 턴오프 신호(Indicator off)를 메인 콘센트 유닛에 전송하고, 상기 릴레이 턴오프 신호에 따라 인디케이터는 램프 발광을 차단하도록 제어하고;
    상기 비동기화(Switch ON) 스위치가 선택되면, 릴레이컨트롤러는 릴레이를 턴온(relay on)하고, 서브 콘센트는 메인 콘센트의 동작에 영향이 없는 비동기 상태로 제어되거나 전원이 차단되도록 제어되고, 상기 릴레이 컨트롤러는 릴레이가 턴오프되었음을 알리기 위해 릴레이 턴온 신호(Indicator on)를 메인 콘센트 유닛에 전송하고, 상기 릴레이 턴온 신호에 따라 인디케이터는 램프를 발광하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 콘센트 장치.
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