KR930008319B1 - 자동 전원차단기 및 이것에 사용되는 릴레이 - Google Patents

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KR930008319B1
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Abstract

내용 없음.

Description

자동 전원차단기 및 이것에 사용되는 릴레이
제 1 도는 제 1 발명에 의한 릴레이를 사용하는 자동 전원차단기의 일예의 개략도.
제 2 도는 제 1 발명에 의한 릴레이의 접점들이 폐쇄되었을 때 가동부재의 제 1 부분의 위치를 도시하는 단면도.
제 3 도는 제 2 도의 릴레이의 좌측면도.
제 4 도는 제 2 도의 릴레이의 접점들이 개방되었을때 가동부재의 제 1 부분의 위치를 나타내는 일부생략 단면도.
제 5 도는 제 2 도의 릴레이의 정면도.
제 6 도는 제 2 도의 릴레이의 평면도.
제 7 도는 제 2 도의 릴레이의 우측면도.
제 8 도는 전원 입력단자와 릴레이의 전원공급선의 접속상태를 나타내는 단면도.
제 9 도는 제 1 발명의 릴레이, 제 2 발명의 자동 전원차단기, 및 제 3 발명의 물감지기를 결합하고 있는 드라이어의 일부절단 사시도.
제 10 도는 물감지기의 단면도.
제 11 도는 장치의 내측에서 본 물감지기의 정면도.
제 12 및 13 도는 물감지기의 홈의 확대단면도.
제 14 및 15 도는 물감지기의 다른 예의 정면도.
제 16 도는 공지의 자동 전원차단기의 일예를 나타낸 회로 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 릴레이 3a 및 3b : 제 1 및 제 2 입력단자
4a 및 4b : 제 1 및 제 2 출력단자 5a 및 5b : 제 1 및 제 2 감지단자
6a 및 6b : 제 1 및 제 2 코일 7a 및 7b : 제 1 및 제 2 접점
8a 및 8b : 제 1 및 제 2 탄성판재 9a 및 9b : 가동부재의 제 1 및 제 2 부분
본 발명은 물에 젖으면 자동적으로 전원을 차단하는 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 헤어드라이어 같은 것에 안전장치로서 결합되어 그 헤어드라이어 같은 것이 목욕통같은 것속에 떨어지게 되면 즉시로 전원을 차단하는 자동 전원차단기에 관한 것이다.
헤어드라이어같은 전기기구는 습도가 높은 환경에서 자주 사용되기 때문에 기기에 사용되는 부품들은 방수가 되는 것으로 한다.
또한, 그 전원공급회로는 출력전류가 예정치를 초과하면 그 전원공급을 차단하여 그 회로를 보호하는 보호회로를 사용하는 것이 보통이다.
헤어드라이어는 전기를 사용하기 때문에 물을 피하는 것이 상식인데도 불구하고, 요사이는 목욕탕에서 헤어드라이어를 사용하고 있다. 이 경우에, 전기가 공급되고 있는 헤어드라이어를 물속에 빠뜨리게 되면, 그 헤어드라이어에 방수부품과 전기방지회로가 설치되어 있다고 할지라도 사용자가 감전될 위험이 매우 높다.
일본 특허출원 제63-281097호에는 이러한 형태의 전기기구에 사용되는 자동 전원차단기가 소개되어 있다.
제 16 도는 공지의 자동 전원차단기의 일예를 도시한 회로 개략도이다. 전원과 부하사이에 릴레이(R)가 접속되어 있으며, 이 릴레이의 접점들은 언제나 접속되어 있는 상태에 있다. 이 릴레이(R)는 제 1 및 제 2 솔레노이드(S1) 및 (S2)를 갖추고 있으며, 이 두개의 솔레노이드 사이에 직렬로 물감지기(WS)가 접속되어 있다. 이 물감지기(WS)는 두개의 전극(Pa) 및 (Pb)과 아울러, 물을 함유할 수 있는 절연체(H)를 갖추고 있다.
이 물감지기는 전기기구의 외벽(W)에 형성된 구멍(M)의 근방에 배치된다. 그 전기기구가 물속에 빠지게 되면, 그 구멍(M)을 통해서 들어온 물에 의해서 그 두개의 전극이 접속되어 그 릴레이의 두 솔레노이드를 전기적으로 접속시키게 되므로 직렬로 접속된 단일의 솔레노이드가 형성된다. 이 단일 솔레노이드이 양단은 전원 공급선과 접속되어 있기 때문에 그 솔레노이드가 여기된다. 따라서, 전원과 그 부하의 입력단자 사이의 접속이 중단된다.
그 물을 함유할 수 있는 절연체는 그 물감지기의 두 전극 사이에 배치되기 때문에, 그 전기기구를 물밖으로 꺼낼지라도 그 절연체가 물을 함유하여 그 전원공급이 차단되도록 한다. 그 물을 함유할 수 있는 절연체가 마르면, 그 전극들이 서로 절연되어 솔레노이드가 전기공급을 못받게 되므로 전원이 다시 연결되게 된다. 즉, 부하가 전원에 접속되는 것이다.
공지의 자동 전원차단기에 사용되는 릴레이는 그 코일이 여기되면 즉시로 전원공급을 차단하는 동시에, 그 코일의 여기상태가 중단되는 즉시로 전원이 부하에 접속된다. 또한, 그 감지소자가 그 코일들을 통해서 그 입력전원에 직접 접속되어 있기 때문에, 그 부하가 전원으로부터 차단될지라도 그 감지소자는 여기되어 있게 된다. 따라서, 그 전기기구를 물밖으로 꺼냈을지라도 그 전기기구가 젖어 있을때는 전원을 차단시켜 두어야 한다. 이렇게 해서, 이러한 형태의 자동 전원차단기용 물감지기는 면과같은 물을 함유할 수 있는 수단을 필요로 하게 된다.
더구나, 이러한 공지의 자동 전원차단기에 사용되는 물감지기는 점유공간이 크기 때문에, 수많은 지점들에서 물을 검지하기가 어렵다.
본 발명의 첫번째 목적은 코일이 여기되면 여기상태로부터 차단상태로 변하는 한편, 그 코일의 여기 상태가 중단될지라도 차단상태를 유지하여 외력에 의해서 가동부재를 강제로 움직여야지만 그 차단상태가 중단되는 릴레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 두번째 목적은 물감지기가 물에 젖으면 즉시로 코일이 작용하여 부하회로로 전원공급이 차단되도록 하는 동시에 감지부분이 비여기부분이 되도록 하여 그 물감지기가 물밖으로 나올지라도 차단상태를 유지하도록 하는 한편, 언제라도 그 물감지기의 차단상태를 중단시킬 수 있는 자동 전원차단기를 제공하는 것이다.
본 발명의 세번째 목적은 수많은 지점에서 물을 감지할 수 있는 물감지기를 제공하는 것이다.
본 발명의 첫번째 목적을 성취하기 위한 릴레이는 제 1 및 제 2 입력단자, 제 1 및 제 2 출력단자, 제 1 및 제 2 감지단자, 일단이 상기한 제 1 감지단자에 접속된 제 1 코일, 일단이 상기한 제 2 감지단자에 접속된 제 2 코일, 상기한 제 1 입력단자를 상기한 제 1 출력단자에 전기적으로 접속시키는 제 1 접점, 상기한 제 2 입력단자를 상기한 제 2 출력단자에 전기적으로 접속시키는 제 2 접점, 상기한 두 접점들을 개방 및 폐쇄시키는 제 1 및 제 2 탄성판재, 및 상기한 두 코일들을 통해서 전류가 흐르면 상기한 두 탄성판재들에 대하여 접한 위치를 변경하여 상기한 두 접점들을 개방시키는 가동부재로 구성하여 상기한 감지단자들이 서로 전기적으로 접속되면 상기한 두 코일들을 통해서 전류가 흐르도록한 것으로, 상기한 가동부재는 서로 떨어진 제 1 및 제 2 부분으로 구성되어 있으며, 상기한 제 1 부분은 상기한 두 탄성판재들과 접한 상태에서 상기한 두 접점들이 폐쇄된 상태인 제 1 안정위치와 상기한 두 접점들이 개방된 상태인 제 2 안정위치 사이에서 움직일 수 있도록 되어 있으며, 상기한 제 2 부분은 외력에 의해서 그 제 1 부분을 밀어서 상기한 제 2 안정위치로부터 제 1 안정위치로 이동시킬 수 있도록 되어 있음과 아울러 스프링에 의해서 항상 그 제 1 부분으로부터 떨어져 있도록 힘을 받으며, 상기한 제 1 및 제 2 부분들은 그 제 1 부분이 상기한 제 1 안정위치에 있을때 그 제 1 부분의 동작거리 만큼 서로 떨어져 있으며, 그 제 1 부분은 상기한 감지단자들이 서로 전기적으로 접속되면 상기한 코일들의 자력에 의해서 상기한 제 1 안정위치로부터 상기한 제 2 안정위치로 이동하도록 되어 있음을 특징으로 한다.
상기한 제 2 목적을 성취하기 위한 자동 전원차단기는 상기한 첫번째 목적을 성취하기 위한 릴레이의 제 1 및 제 2 입력단자들을 전원에 접속시키고, 상기한 제 1 및 제 2 출력단자들은 부하에 접속시키고, 그 제 1 및 제 2 코일들의 타단들은 각각 상이한 제 1 및 제 2 출력단자들에 접속시키고, 물에 젖으면 전기가 통하는 물감지기는 상기한 제 1 및 제 2 감지단자에 접속시켜 구성한다.
상기한 세번째 목적을 성취하기 위한 물감지기는 절연체로 형성된 격자와 이 격자상에 서로 절연 배치되는 두개의 도체로 구성되어 이 두개의 도체들이 서로 5mm이하의 거리로 접근토록 하는 부분으로 각각 형성된 다수의 물감지점들을 형성하여 상기한 두 도체들이 상기한 물감지점들이 물에 젖으면 서로 전기적으로 접속되어 물을 검지하게끔 하는 것이다.
상기한 세번째 목적을 성취하는 물감지기를 상기한 첫번째 목적을 성취하는 릴레이의 두 감지단자에 접속시켜 형성한 상기한 두번째 목적을 성취하는 자동 전원차단기에 대해서 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 자동 전원차단기를 갖춘 전기기구를 물속에 빠뜨리면, 그 물감지기도 물속에 잠기게 된다. 상기한 세번째 목적을 성취하는 물감지기는 다수의 지점들에서 서로 접근하는 도체들을 갖추고 있기 때문에, 그 전기기구 전체가 물속에 빠지지 않을지라도 상기한 지점들중 적어도 하나만 물에 젖으면 그 두 도체들이 서로 전기적으로 접속된다.
결과적으로, 그 릴레이의 두 코일들을 통해서 전류가 흐르게 되고 그 제 1 가동부재가 제 1 안정위치로부터 제 2 안정위치로 움직이게 된다.
즉, 그 릴레이의 접점들이 개방되고 입력측과 출력측이 차단된다. 전기기구가 물밖으로 건져내어져서 그 물감지기의 두 도체들이 비도통 상태로 있을때, 그 코일의 여기력은 없다. 그 가동부재의 제 1 부분은 그 스프링의 힘을 받지 않으며, 그 제 2 부분에 대한 그 스프링의 방향은 그 제 2 부분을 그 제 1 부분으로부터 멀리 옮기는 방향이다. 따라서, 그 제 1 부분은 통상의 릴레이와 다르며, 그 코일의 여기력이 없어질지라도 그 제 1 안정위치로 복귀하지 않는다. 즉, 그 물밖으로 건져내어진 전기기구가 아직도 젖어 있을지라도, 사용자가 그 전기가구에 접촉하였을때 감전될 염려가 없어진다. 그 전기기구가 충분히 마른후에 그 릴레이의 제 2 부분에 그 스프링의 압력과 반대로 외력을 가하여 그 제 2 부분을 제 1 부분쪽으로 움직여서 제 1 부분이 원위치로 밀리도록 한다. 결과적으로, 그 제 1 부분은 그 제 2 안정위치로부터 다시 그 제 1 안정위치로 이동하게 된다. 말하자면, 그 릴레이의 입력단자에 접속된 전원이 그 릴레이의 출력단자에 접속된 부하로 접속된다.
본 발명에 관해서 첨부한 도면을 참조해서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
릴레이(1)는 방수덮개(2)로 덮혀있다. 릴레이(1)는 제 1 및 제 2 입력단자(3a) 및 (3b), 제 1 및 제 2 출력단자(4a) 및 (4b), 제 1 및 제 2 감지단자(5a) 및 (5b), 제 1 및 제 2 코일(6a) 및 (6b), 제 1 및 제 2 접점(7a) 및 (7b), 제 1 및 제 2 탄성부재(8a) 및 (8b), 및 가동부재의 제 1 및 제 2 부분(9a) 및 (9b)로 구성되어 있다.
그 제 1 및 제 2 입력단자들(3a) 및 (3b)은 전원에 접속되며, 그 제 1 및 제 2 출력단자들(4a) 및 (4b)은 예컨대, 헤어드라이어의 히터와 팬(fan)을 포함하는 부하에 접속된다. 그 감지단자들은 물감지기(S)에 접속된다.
그 가동부재는 제 1 및 제 2 부분(9a) 및 (9b)을 갖추고 있으며, 그 제 1 부분(9a)은 탄성부재(8a) 및 (8b)와 접하는 접촉부(10)를 갖추고 있다. 이 접촉부(10)는 그 탄성부재(8a) 및 (8b)에 형성된 돌기(11)에 대응하는 홈(10a) 및 (10b)를 갖춘다. 그 돌기(11)가 제 1 홈(10a)속에 결합될때는 접점들(7a) 및 (7b)이 제 2 도에 도시된 바와같이, 폐쇄된다. 두 감지단자(5a) 및 (5b)가 서로 전기적으로 접속되면, 제 2 및 제 4 도에 일체로 도시한 두 코일(6a) 및 (6b)이 서로 직렬로 접속되어 그 두 코일들을 통해서 흐르는 전류의 자력에 의해서 그 가동부재의 제 1 부분(9a)이 움직이게 되므로 그 제 2 홈(10b)이 제 4 도에 도시한 바와같이 그 돌기(11)와 맞물리게 된다. 이때, 두 접점들(7a) 및 (7b)이 개방되고 그 릴레이의 입력단자들(3a) 및 (3b)이 그 출력단자들(4a) 및 (4b)로부터 전기적으로 차단된다.
그 접점들이 폐쇄되면, 가동부재의 제 1 부분(9a)은 제 2 부분(9b)으로부터 제 2 도에 도시한 바와같이 거리(L)만큼 떨어지게 된다. 이 거리(L)는 제 1 홈(10a)이 돌기(11)와 결합되는 제 1 안정위치로부터 제 2 홈(10b)이 돌기(11)와 결합되는 제 2 안정위치로 그 제 1 부분을 이동시킬 수 있는 범위에 해당하는 것이다.
그 가동부재의 제 2 부분(9b)은 항상 스프링(12)에 의해서 제 1 부분(9a)으로부터 떨어져 있도록 힘을 받고 있다. 따라서, 그 감지기의 접점들간의 전기적 접속이 중단되면, 통상의 릴레이와는 다르게 그 가동부재의 두 부분들에 대해서 복원력이 작용하지 않는다. 결과적으로, 제 4 도에 도시된 바와같이 그 제 1 부분이 제 2 안정위치에 있게 되면, 제 2 홈(10b)이 돌기(11)와 맞물린 상태로 유지된다. 그 가동부재의 제 2 부분(9b)의 일단(E)을 그 릴레이의 외부에서 밀면, 제 1 부분(9a)도 밀려서 제 4 도의 상태로부터 제 2 도의 상태로 돌아온다.
그 전기기구가 물속에 빠졌을때 사용자가 그 입출력단자로부터 감전되지 않도록 하기 위해서는 이들 단자부분을 방수시켜야 한다. 따라서, 제 8 도에 도시한 바와같이 그 단자들을 땜납(14)에 의해서 리이드선(13)에 연결한 다음에는 방수시킨다.
물감지기는 제 10 및 11 도에 도시한 바와같이, 제 9 도에 도시한 드라이어의 공기입구(16)와 공기출구(17)속에 배치된다. 이 물감지기는 절연체로된 격자(18)에 형성된 홈(18a)속에 배치되는 두개의 도체들(19a) 및 (19b)을 갖추는데, 이들은 서로 전기적으로 접촉됨이 없이 수많은 지점들에서 서로 5mm이하의 간격으로 접근해 있으며, 제 13 도에 도시한 바와같이 열용융 절연체(18b)에 의해서 덮혀져서 그 홈속에 고정된다. 이 도체들은 릴레이(1)의 감지단자들에 접속된다. 이 도체들(19a) 및 (19b)은 그 전기기구의 내측에 배치되기 때문에 감전될 위험이 없으며 외관도 해치지 않게 된다. 더우기, 그 전기기구가 물속에 빠졌을때 그 공기입구(16)와 공기출구(17)를 통해서 그 전기기구속으로 물이 들어가게 되므로 그 즉시로 전원이 차단된다.
이 물감지기는, 예컨대, 제14 및 제 15 도에 도시한 바와같이 격자형태의 인쇄회로판 상에 두개의 도체들을 배치하여 형성할 수 있다.
본 발명의 효과는 다음과 같다. 첫번째 발명에 의하면, 그 접점들의 개방상태는 기계적으로 유지할 수 있으며 언제든지 중지시킬 수 있다.
두번째 발명에 의하면, 그 코일이 동작하면 회로전체가 비여기부분이 되므로 물속에 빠진 전기기구를 바깥으로 끄집어낸 직후에 사용자가 그 전기기구와 접촉할 지라도 감전될 위험이 없다.
세번째 발명에 의하면, 수많은 감지지점들이 형성되기 때문에 전기기구가 어떤 상태로 빠지든간에 그 즉시로 물을 검지할 수 있게 된다.

Claims (2)

  1. 제 1 및 제 2 입력단자, 제 1 및 제 2 출력단자, 제 1 및 제 2 감지단자, 일단이 상기한 제 1 감지단자에 접속된 제 1 코일, 일단 이 상기한 제 2 감지단자에 접속된 제 2 코일, 상기한 제 1 입력단자를 상기한 제 1 출력단자에 전기적으로 접속시키는 제 1 접점, 상기한 제 2 입력단자를 상기한 제 2 출력단자에 전기적으로 접속시키는 제 2 접점, 상기한 두 접점들을 개방 및 폐쇄시키는 제 1 및 제 2 탄성판재, 및 상기한 두 코일들을 통해서 전류가 흐르면 상기한 두 탄성판재들에 대하여 접한 위치를 변경하여 상기한 두 접점들을 개방시키는 가동부재로 구성하여 상기한 감지단자들이 서로 전기적으로 접속되면 상기한 두 코일들을 통해서 전류가 흐르도록한 것으로서, 상기한 가동부재는 서로 떨어진 제 1 및 제 2 부분으로 구성되어 있으며, 상기한 제 1 부분은 상기한 두 탄성판재들과 접한 상태에서 상기한 두 접점들이 폐쇄된 상태인 제 1 안정위치와 상기한 두 접점들이 개방된 상태인 제 2 안정위치 사이에서 움직일 수 있으며, 상기한 제 2 부분은 외력에 의해서 그 제 1 부분을 밀어서 상기한 제 2 안정위치로부터 제 1 안정위치로 이동시킬 수 있도록 되어 있음과 아울러 스프링에 의해서 항상 그 제 1 부분으로부터 떨어져 있도록 힘을 받으며, 상기한 제 1 및 제 2 부분들은 그 제 1 부분이 상기한 제 1 안정위치에 있을때 그 제 1 부분의 동작거리만큼 서로 떨어져 있으며, 그 제 1 부분은 상기한 감지단자들이 서로 전기적으로 접속되면 상기한 코일들의 자력에 의해서 상기한 제 1 안정위치로부터 상기한 제 2 안정위치로 이동하도록 되어 있음을 특징으로 하는 릴레이.
  2. 상기한 제 1 항의 릴레이의 제 1 및 제 2 입력단자들을 전원에 접속시키고, 상기한 제 1 및 제 2 출력단자들은 부하에 접속시키고, 상기한 제 1 및 제 2 코일들의 타단들은 각각 상기한 제 1 및 제 2 출력단자들에 접속시키고, 물에 젖으면 전기가 통하는 물감지기는 상기한 제 1 및 제 2 감지단자에 접속시켜 구성한 자동 전원차단기.
KR1019900008637A 1989-07-11 1990-06-13 자동 전원차단기 및 이것에 사용되는 릴레이 KR930008319B1 (ko)

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