WO2017023111A2 - 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치 - Google Patents

소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치 Download PDF

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WO2017023111A2
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electrode
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Inventor
김효성
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공주대학교 산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to a socket outlet and an interlock device of the socket outlet, and more particularly, to a socket outlet and an interlock device of the socket outlet which can suppress the blocking arc in the DC socket outlet.
  • the socket outlet and the plug are electrically connected by the electrical contact between the two electrodes, and when disconnected, the socket outlet and the plug are electrically disconnected.
  • the contact resistance decreases so that the load current can be supplied freely.
  • the resistance between the electrodes increases indefinitely, thereby completely separating the power supply side and the load side. You should be able to.
  • a polymer positive temperature coefficient thermistor (PPTC) branch circuit may be applied to the DC socket outlet.
  • PPTC polymer positive temperature coefficient thermistor
  • 1 to 3 is a circuit diagram showing the current flow of the DC socket outlet to which the conventional PPTC branch circuit according to the coupling state with the plug.
  • FIG. 1 illustrates a state in which the socket outlet 1 and the plug 2 are completely coupled, and the load current i L is transferred from the socket outlet 1 through the first electrode P1 of the plug 2. It is supplied to the load 3.
  • the second electrode P1 of the plug 2 is in contact with the first and second terminal portions S1 and S2 of the socket outlet 1, and the second electrode P2 of the plug 2 is a socket outlet ( It is connected to the 3rd terminal part S3 of 1).
  • the PPTC is positioned between the first and second terminal portions S1 and S2.
  • the second terminal portion S2 and the third terminal portion S3 are spaced apart from each other at the same position (x2) with respect to the insertion direction of the plug 2, and the first terminal portion S1 is the insertion direction of the plug 2. It is located at a position x1 farther than the second terminal portion S2 with respect to.
  • the load current I L does not flow through the first terminal portion S1, but flows through the second terminal S2 and the first electrode P1 to the load 3 through the PPTC.
  • the resistance between the plug 2 and the socket outlet 1 is increased by using PPTC to generate an arc current. Serves to prevent.
  • PPTC shows low resistance value under normal operating conditions and does not disturb the flow of load current.However, when overcurrent flows to the load 3 due to a short circuit accident, the resistance increases rapidly nonlinearly when it exceeds the trip current level of PPTC. The load current can be limited.
  • the load current I L flows through the PPTC in the state as shown in FIG. 2, and the PPTC once reached the trip state maintains the state for a predetermined time.
  • the resistance value of the PPTC remains high for several minutes even if no current flows again.
  • DC socket outlets that do not use PPTC are also disclosed, and there is a demand for a method of preventing arcing when coupling or disconnecting the socket outlet and a plug even in a structure that does not use PPTC.
  • the present invention for solving the above problems is to provide a socket outlet and an interlock device of the socket outlet that can suppress the generation of an arc when the plug and socket outlet is coupled or separated.
  • the present invention provides a socket outlet and an interlock device of the socket outlet which can be recognized by the user as well as blocking the current when a failure occurs due to a load short circuit or an overcurrent.
  • the present invention also provides an interlock device for a socket outlet that can be applied regardless of whether PPTC is applied.
  • the socket outlet includes a socket into which an electrode of a plug is inserted, a PPTC disposed between the socket and the power supply, and a plurality of switches connecting both ends of the PPTC to the socket, respectively.
  • Each of the plurality of switches staggers state changes to prevent the PPTC from tripping when the plug electrode is coupled to the socket.
  • the switches may include a first switch connecting one end of the PPTC and the contact point of the power supply to the socket, and a second switch connecting the other end of the PPTC to the socket, wherein the electrode of the plug and the socket are connected to each other.
  • the first switch When engaged, the first switch is in a closed state faster than the second switch.
  • the first switch is opened more quickly than the second switch, so that a current path is formed by the PPTC.
  • the plug rotates in a state coupled to the socket, and may further include an interlock device for changing the state of the first switch and the second switch according to the degree of rotation.
  • the interlock device includes a rotating plate and a slider moving according to the rotation of the rotating plate, wherein the slider includes an insertion space portion into which a toggle of the first switch and a toggle of the second switch are inserted, and an upper portion of the insertion space portion.
  • the slider includes an insertion space portion into which a toggle of the first switch and a toggle of the second switch are inserted, and an upper portion of the insertion space portion.
  • Including an upper stepped surface and a lower stepped surface provided in the lower portion of the insertion space portion, the upper stepped surface or the lower stepped surface and the toggle is sequentially contacted with the movement of the slider to the first switch and the first 2.
  • the state of the switch can be changed sequentially.
  • the upper stepped surface may include a first contact surface contacting the toggle of the first switch and a second contact surface contacting the toggle of the second switch, wherein the first contact surface may be positioned at a lower position than the second contact surface.
  • the lower stepped surface may include a third contact surface in contact with the toggle of the first switch and a fourth contact surface in contact with the toggle of the second switch, wherein the third contact surface may be positioned at a higher position than the fourth contact surface.
  • an interlock device includes a rotating plate rotating by rotation of a coupled plug, and a slider moving according to the rotation of the rotating plate, wherein the slider includes a toggle of a first switch and a second switch.
  • the toggles sequentially contact each other to sequentially change states of the first switch and the second switch.
  • the plug may further include an interlock guide including a protrusion protruding from the outer diameter part, an insertion hole into which the protrusion is inserted, and an insertion groove into which the protrusion is inserted when the plug is rotated.
  • the upper stepped surface may include a first contact surface contacting the toggle of the first switch and a second contact surface contacting the toggle of the second switch, wherein the first contact surface may be positioned at a lower position than the second contact surface.
  • the lower stepped surface may include a third contact surface in contact with the toggle of the first switch and a fourth contact surface in contact with the toggle of the second switch, wherein the third contact surface may be positioned at a higher position than the fourth contact surface.
  • the rotating plate may be a pair of disks facing each other, and may include an elastic part positioned between the pair of disks.
  • a socket outlet of another aspect of the present invention a plug comprising an upper blade and a lower blade; And an upper guide part and a lower guide part, each of which the upper blade and the lower blade are inserted and rotated, an interlock switch that is turned on and off as the plug is rotated, and turned on or off to supply or cut DC power to the plug.
  • an outlet including a semiconductor switch and a driver to turn on the semiconductor switch when the DC power is applied to turn on the semiconductor switch as the interlock switch is turned on, and to detect a load current to turn off the semiconductor switch when the threshold value is greater than or equal to a threshold value.
  • the driver may include: a voltage regulator configured to supply the DC power by reducing the DC voltage to the driver; An RS latch set by a voltage supplied from the voltage regulator to turn on the semiconductor switch; An inverter for inverting the polarity of the sensed load current; And a comparator for comparing the inverted load current with the threshold value and resetting the RS latch to turn off the semiconductor switch when the inverted load current is greater than or equal to the threshold value.
  • the driver may further include an alarm unit configured to connect at least one of a buzzer and a light emitting diode between an output of the voltage regulator and an output terminal of the RS latch and to turn off the semiconductor switch.
  • the outlet may be connected in parallel to both ends of the DC power supply and may include a diode and a resistor, and may further include a reflux circuit unit configured to suppress back EMF generated from an inductive load when the semiconductor switch is turned off.
  • the outlet may include a socket plate through which a plug electrode of the plug is inserted, and a shaft that forms a central axis for rotation; And a latch provided on one surface of the rotating plate to turn on and off the switch bar of the interlock switch according to the rotation of the rotating plate.
  • the outlet may include an outer rotating plate disposed between the rotating plate and the front surface of the case of the outlet; And an elastic member disposed around the shaft between the outer rotating plate and the rotating plate to be pressed when the plug is inserted and restored when the plug is removed.
  • the outer rotating plate may be formed with at least one fixing protrusion on the case front side of the outlet, and the outlet may have a fixing hole formed at a position corresponding to the fixing protrusion on the case front side of the outlet.
  • the upper guide portion and the lower guide portion may be formed in a buried form or an external protrusion.
  • the outlet may further include an upper insertion groove and a lower insertion groove into which each of the upper blade and the lower blade are inserted and in communication with the upper guide and the lower guide, respectively.
  • the socket-outlet of the present invention and the interlock device of the socket-outlet include a plurality of switches in the PPCT bypass to prevent the PPCT from tripping when the plug is connected to the socket-outlet. Even if the plug is disconnected within minutes, the blocking arc does not occur.
  • the present invention does not use a separate means for arc detection, the configuration can be simplified, and an increase in cost can be prevented.
  • the short circuit sequence of the switch is implemented by a mechanical interlock device, thereby improving the reliability of preventing arcing.
  • 1 to 3 is a circuit diagram showing the current flow of the conventional socket outlet according to the coupling state with the plug.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of a socket outlet according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a graph of the state of the switch and the plug voltage and current state according to the coupling state of the socket outlet of the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of an interlock device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a first state in which the rotating plate of the interlock device does not rotate.
  • FIG. 8 is a view showing a second state in which the rotating plate of the interlock device is rotated to an extent that is set or allowed.
  • 9 to 11 are exemplary diagrams illustrating a process in which the first switch and the second switch are sequentially closed by the slider.
  • 16 is a conceptual circuit diagram of a socket outlet according to another embodiment of the present invention.
  • 17 is a circuit diagram illustrating an example of a detailed configuration of the driver of FIG. 16.
  • FIG. 18 is a perspective view schematically showing a configuration for interlocking a socket outlet according to an embodiment of the present invention.
  • 19A and 19B are perspective views showing (a) interlock switch-off state and (b) interlock switch-on state as interlocking structures of the clasp and the interlock installed in the rotating plate in FIG. 18.
  • 20A and 20B illustrate a socket outlet structure according to an embodiment of the present invention, (a) a configuration diagram in the case of a buried form guide and (b) a configuration diagram in the case of an external protrusion guide.
  • 21A and 21B illustrate a configuration of a socket outlet according to another exemplary embodiment of the present invention, which illustrates (a) an exploded perspective view of the rotating plate and (b) an interlocking relationship between the rotating plate and the interlock.
  • 22a to 22d is a coupling structure of the socket outlet according to another embodiment of the present invention, (a) a configuration diagram in the case of a buried form guide, (b) a configuration diagram in the case of an external protrusion guide, (c) the outside The configuration diagram of the assembled state in the case of the projecting guide, and (d) the configuration diagram showing the detailed structure of the front part of the outlet case and the outer rotary plate.
  • 23A to 23C are views of (a) the front view of the outer rotary plate, (b) the front view of the outlet case, and (c) the plug of the socket outlet according to another embodiment of the present invention.
  • 24A to 24C are diagrams illustrating an operating state of a socket outlet according to another embodiment of the present invention, (a) before the plug is inserted into the outlet, (b) after the plug is inserted into the outlet, and (c) The figure which shows the state in which the plug was fully tightened by rotating according to the guide of the outlet.
  • 25 is a conceptual diagram of an electrical circuit of a socket outlet according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a conceptual view illustrating arrangement of arc extinguishing magnets and blocking contacts of a DC circuit breaker in an interlock switch according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • 27A and 27B are structural conceptual diagrams of an interlock switch of the present invention.
  • 28 is a structural conceptual diagram of an interlock switch having two poles in an outlet according to an embodiment of the present invention.
  • 29 is a view illustrating an electrical connection concept between an interlock switch and an outlet electrode according to an exemplary embodiment.
  • 30A, 30B and 30C are schematic kinematic arrangement conceptual views of an interlock switch having two poles and an outlet electrode and / or an outlet configured to implement a mechanical interlock of a push clasp method according to an embodiment of the present invention.
  • 31A and 31B are top and cross-sectional views of a plug designed to install a push latch for mechanically interlocking with an interlock switch installed inside an outlet in an outlet and a plug according to an embodiment of the present invention.
  • 32 is a schematic tangible view of the push clasp installed in the groove portion of the plug according to the embodiment of the present invention.
  • 33A and 33B illustrate an operation of the push clasp and the slide guide in the push clasp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 34 is a view illustrating an alignment state of an interlock switch type outlet and a plug according to an exemplary embodiment.
  • 35 illustrates a peripheral structure of a switch bar installed in an interlock switch type outlet according to an embodiment of the present invention.
  • 36A to 36D each illustrate a mechanical interlock operation driven when the plug is inserted into an outlet according to an embodiment of the present invention.
  • 37A to 37F each illustrate a mechanical interlock operation that is driven when the plug is disconnected from the outlet according to various embodiments of the present disclosure.
  • 38A and 38C illustrate an operation of detaching a plug body from an outlet according to various embodiments of the present disclosure.
  • 39A to 39D illustrate an operation when a plug is disconnected from an outlet according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 40 is a configuration diagram of an interlock device according to another embodiment of the present invention.
  • 41A and 41B are conceptual views illustrating an operation of an interlock device according to an embodiment of the present invention.
  • 42A and 42B illustrate an operation of an interlock device of a socket outlet according to an embodiment of the present invention.
  • 43A and 43B are configuration diagrams of an interlock device including an auxiliary rotating plate.
  • 44A through 44D are operational state diagrams of an interlock device including an inner rotary plate and an outer rotary plate.
  • 45A to 45C are diagrams illustrating an operation state when a socket outlet and a plug are coupled according to an exemplary embodiment.
  • 46A to 46C are diagrams illustrating a fastening operation state of a socket outlet and a plug according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of a socket outlet according to a preferred embodiment of the present invention.
  • a socket outlet 10 includes a first socket in which a first electrode 21 and a second electrode 22 of a plug 20 are coupled to each other to supply DC power. (S1) and the second socket (S2), one end is connected via the first socket (S1) and the first switch (SW1), the other end of the first socket (S1) and the second switch (SW2) It is configured to include a PPTC (11) connected through.
  • the first switch SW1 and the second switch SW2 are mechanically or electrically variable in an open or closed state, and when the plug 20 is coupled, the first switch SW1 is first It is assumed that the current path is closed by the PPTC 11 because it is closed faster than the two switches SW2.
  • the first switch SW1 is opened faster than the second switch SW2 so that the current path passes through the PPCT 11 to prevent the generation of an arc. It shall prevent.
  • V PLUG is a voltage at both ends of the first electrode 21 and the second electrode 22 of the plug 20
  • I PLUG is a current flowing to the load 23 of the plug 20.
  • the T3 state is a state in which the plug 20 is fully coupled to the socket outlet 10, and in this case, the second switch SW2 is closed in the above T2 state.
  • the T2 state and the T3 state detect the positions of the first electrode 21 or the second electrode 22 of the plug 20 electrically or mechanically to determine the state of the first switch SW1 and the second switch SW2. It may be to change, it may be to change the state of the first switch (SW1) and the second switch (SW2) by the interlock device proposed in more detail later.
  • the first switch SW1 is in the open state and the second switch SW2 is in the closed state in the process of separating the plug 20 from the socket outlet 10 as in the T4 state.
  • the current path is formed through the PPTC 11 and the PPTC 11 decreases V PLUG and I PLUG due to the rapid increase in resistance.
  • the PPTC 11 is not tripped in the T2 state.
  • the resistance value may increase to trip.
  • the present invention prevents the PPTC 11 from tripping when the plug 20 is coupled using the plurality of switches SW1 and SW2, so that a blocking arc occurs even when the plug 20 is separated within a few minutes. Can be prevented.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of an interlock device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the interlock device includes a rotating plate 100 rotating around the rotating shaft 110, and fixed to the rotating plate 100 to the plug 20.
  • the first and second sockets S1 and S2 into which the first and second electrodes 21 and 22 are respectively inserted, and a surface opposite to the coupling surface of the plug 20 of the rotating plate 100. It is fixed to and comprises a slider 300 for physically changing the state of the first switch (SW1) and the second switch (SW2) according to the degree of rotation of the rotating plate (100).
  • the slider 300 may be fixed to the rotating plate 100 through a latch 200.
  • FIG. 7 illustrates a first state in which the rotating plate 100 is not rotated
  • FIG. 8 illustrates a second state in which the rotating plate 100 is rotated to an extent set or allowed, and although not shown in the drawing, the first socket ( It is assumed that the first electrode 21 and the second electrode 22 of the plug 20 are inserted into S1 and the second socket S2.
  • the first switch SW1 and the second switch SW2 are both open (T1 or T5 state in FIG. 5). I assume).
  • Rotation of the rotating plate 110 displaces the latch 200 and changes the position of the slider 300 coupled to the latch 200.
  • the slider 300 has a structure 310 having an insertion space 320 which provides a space into which the first switch SW1 and the second switch SW2 are inserted, and the insertion space portion (
  • the upper stepped portion 330 is formed to have an upper stepped portion 330 downwardly, and the lower stepped portion 340 is formed to form a lower end portion of the insertion space 320.
  • the upper stepped surface 330 includes a first contact surface 331 and a second contact surface 332 stepped up and down, and the first contact surface 331 is positioned at a lower position than the second contact surface 332. .
  • the lower stepped surface 330 also includes a third contact surface 341 and a fourth contact surface 342 which are stepped up and down, and the third contact surface 341 is positioned at a higher position than the fourth contact surface 342. .
  • FIGS 9 to 11 are diagrams illustrating a process in which the first switch SW1 and the second switch SW2 are sequentially closed by the slider 300.
  • the slider 300 moves downward according to the rotational direction of the rotating plate 100.
  • the plug 20 is coupled to the socket outlet 10 in the state T1 of FIG. 5, but the first switch SW1 and the second switch SW2 are open so that power is not supplied. It is a state.
  • the toggle of each of the first switch SW1 and the second switch SW2 is inserted from both sides of the insertion space part 320 of the slider 300, and the upper stepped surface 330 or the lower stepped surface ( 340 is not in contact with.
  • the first contact surface 331 of the upper stepped surface 330 first contacts the toggle of the first switch SW1 to close the first switch SW1 in an open state. Switch. At this time, the second contact surface 332 is not in contact with the toggle of the second switch SW2 and the second switch SW2 is kept open.
  • the slider 300 is further moved downward, and the second contact surface 332 of the upper step surface 330 is the second switch SW2. To toggle the second switch (SW2) to the closed state.
  • the PPTC 11 maintains a low resistance value so as not to disturb the flow of the load current.
  • the user rotates the plug 20 in a direction opposite to the above coupling direction (here clockwise) to separate the plug 20 from the socket outlet 10.
  • the third contact surface 341 is in contact with the toggle of the first switch SW1 and pushes the contact toggle to push the first switch SW1. Switch to open.
  • the fourth contact surface 342 of the lower step surface 340 is not in contact with the second switch SW2 and the second switch SW2 maintains the closed state.
  • the I PLUG is possible to prevent the arc is generated because the plug 20 and the socket outlets 10 in the fully reduced state electrically isolated from each other.
  • the present invention can increase the reliability of preventing accidents since the use of a mechanical interlock.
  • FIG. 14 is a configuration diagram of an interlock device according to another embodiment of the present invention.
  • the rotating plate 100 may have a pair of plate structures facing each other, and an elastic part 120 may be added between the pair of plate structures.
  • the socket outlet 10 may include an interlock guide 400 so that the plug 20 may be stably coupled.
  • a pair of protrusions 24 protrude outside the outer diameter surface of the plug 20 inserted into the interlock guide 400, and the interlock guide 400 is fixed in the state where the protrusions 24 are inserted. It provides a space to rotate to a degree, it can be fixed so that the plug 20 is not separated out in the rotated state.
  • the interlock device shown in FIG. 15 is similar to that of FIG. 14, but the interlock guide 400 is an external projecting structure that is not embedded.
  • the action of the elastic portion 120 may push the plug 20 to the outside to be fixed to a more firm adhesion in the state in which the protrusion 24 is inserted into the insertion groove 420 of the interlock guide 400, When the plug 20 rotates so that the protrusion 24 of the plug 20 coincides with the insertion hole 410, the plug 20 can be pushed out to easily detach the plug 20.
  • a socket outlet 1100 may include an outlet electrode 1112, a plug electrode 1122, an interlock switch SW1, a semiconductor switch SW2, and a driver 1130. It includes.
  • the outlet electrode 1112 is connected to a direct current power source (Vdc) in the direct current outlet, and when the plug electrode 1122 is inserted, the outlet electrode 1112 may transmit the direct current power to the load.
  • Vdc direct current power source
  • the plug electrode 1122 may be connected to a load, protruded to the outside of the DC-type plug, and inserted into the outlet electrode 1112.
  • the interlock switch SW1 is connected to one side (A contact) to the DC power supply Vdc, and the other side (B contact) is connected to the driver 1130, and is turned on as the plug is inserted into and rotated as described below. Is off.
  • the interlock switch SW1 is a switch mechanically operated by a kinematic interlock, and has a function of turning on or off the semiconductor switch SW2 by applying or blocking DC power to the driver 1130.
  • the semiconductor switch SW2 is connected in series between the negative electrode of the DC power supply Vdc and the outlet electrode 1112, and is turned on and off through the driver 1130 driven by the interlock switch SW1.
  • the semiconductor switch SW2 may be supplied with a DC power supply or may be cut off as it is turned on and off according to the driving of the driver 1130. That is, when the semiconductor switch SW2 is in the off state, the DC power supply Vdc and the outlet electrode 1112 are cut off to supply the DC power to the plug electrode 1122. In addition, when the semiconductor switch SW2 is in the ON state, the DC power supply Vdc and the outlet electrode 1112 are connected to supply the DC power supply to the plug electrode 1122.
  • the semiconductor switch SW2 may be a power semiconductor switch such as a power FET, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), an integrated gate controlled thyristor (IGCT), or the like.
  • the portion indicated by the dotted arrow indicates the mechanical interlock between the operation of the plug and the interlock switch SW1. That is, when the plug electrode 1122 is inserted into or removed from the outlet electrode 1112, the interlock switch SW1 is turned on / off by a kinematic interlock, and as a result, the semiconductor switch SW2 is turned on / off. You can. With this configuration, the DC power can be supplied after the plug electrode 1122 is fully inserted into the outlet electrode 1112, or the DC power can be cut off before the plug electrode 1122 is removed from the outlet electrode 1112. The occurrence of liver arc can be suppressed.
  • the driver 1130 turns on the semiconductor switch SW2 by applying a DC power supply Vdc, and detects a load current to turn off the semiconductor switch SW2 when the driver 1130 exceeds the threshold value.
  • the driver 130 detects the load current i L with the shunt resistor R S and automatically turns off the semiconductor switch SW2 when the detected load current signal i Lsense exceeds the threshold i Limit . You can. As described later, the driver 1130 may turn off the semiconductor switch SW2 and generate an alarm signal through a buzzer or an LED.
  • the driver 1130 may include a voltage regulator 1132, an inverter 1134, a comparator 1136, and an RS latch 1138.
  • the voltage regulator 1132 may be connected to the B contact of the interlock switch SW1. When the interlock switch SW1 is turned on by a mechanical interlock operation from the plug electrode 1122, the voltage regulator 1132 may reduce and supply the DC power supply Vdc to a DC voltage for a driver. In this case, the voltage regulator 1132 may receive the DC power supply Vdc through the input terminal In, reduce the voltage to the DC voltage required for the driver 1130, and supply the voltage to the driver 1130 through the output terminal Out.
  • the inverter 1134 may invert the polarity of the load current sensed by the shunt resistor R S.
  • the inverter 134 since the load current (-i Lsense ) detected from the shunt resistor R S is negative, the inverter 134 inverts the detected load current and converts it into a positive load current (i Lsense ). At this time, the inverter 1134 outputs the converted positive load current i Lsense to the non-inverting terminal (+) of the comparator 1136.
  • the comparator 1136 may compare the inverted load current i Lsense with a threshold current value i Limit and output the result to the RS latch 138.
  • the threshold current value (i Limit ) may be input to the inverting terminal ( ⁇ ) of the comparator 1136.
  • the comparator 1136 may output a low-level when the load current i Lsense is smaller than the threshold current value i Limit as a normal state.
  • the comparator 1136 is an overload or a load short-circuit the load current (i Lsense) as an abnormal state due to the failure threshold current, such as a value (i Limit) or more, high-by outputting a level, turning off the semiconductor switch (SW2) RS latch 1138 can be reset.
  • the RS latch 1138 may be set by the voltage supplied from the voltage regulator 1132 to turn on the semiconductor switch SW2 and reset by the comparator 1136 to turn off the semiconductor switch SW2.
  • the constant pulse generated by the differential circuit composed of the resistor-capacitors Rt-Ct is input to the set terminal S, and the output of the comparator 1136 receives the reset terminal R. It is input through the output terminal, it can output the current state through the output terminal (Q).
  • the RS latch 1138 is set by receiving the power supplied by the voltage regulator 1132 through the differential circuit Ct-Rt when the initial interlock switch SW1 is turned on, and output terminal. Output high-level with (Q).
  • the semiconductor switch SW2 since the semiconductor switch SW2 is in the off state, the load current is less than or equal to the threshold value, and thus the RS latch 1138 can maintain the set state by the comparator 1136 outputting a low level.
  • the semiconductor switch SW2 is turned on through the gate driving resistor R G of the semiconductor switch SW2, whereby the DC power supply Vdc ) May be supplied to the plug electrode 1122 through the outlet electrode 1112.
  • the socket outlet 100 may further include an alarm unit 1140 and a reflux circuit unit 1150.
  • the alarm unit 1140 may be connected between the output of the voltage regulator 1132 and the output terminal Q of the RS latch 1138.
  • the alarm unit 1140 may include at least one of the LED 1142 and the buzzer 1144.
  • the alarm unit 1140 operates according to the state of the RS latch 1138. As a normal state, when the RS latch 1138 outputs a high level, the output terminal (Out) and the RS latch of the voltage regulator 1132 are output. The voltage difference between the output terminals Q of 1138 does not occur and thus does not operate.
  • the freewheel branch 1150 may be connected in parallel to both ends of the DC power supply Vdc.
  • the reflux circuit unit 1150 may include a diode D F and a dummy resistor R D. In this case, when the semiconductor switch SW2 is turned off, the reflux circuit unit 1150 may suppress the back EMF generated by the inductive load to facilitate the blocking. By such a configuration, when the direct current plug is inserted into or removed from the outlet, the safety of the user can be achieved.
  • the interlocking structure and operation of the DC-type outlet 1110 and the DC-type plug 1120 will be described with reference to FIGS. 18 through 20B.
  • the semiconductor switch SW2 is mechanically interlocked so that the plug can be inserted and removed without the DC power applied. Describe the operation.
  • the kinematic interlock of the socket outlet 1100 according to an embodiment of the present invention applies a principle of inserting and rotating a plug into an outlet.
  • the direct current outlet 1110 includes a rotating plate 1111, a shaft 1113, and a latch 1114.
  • the rotating plate 1111 is formed with a hole through which the outlet electrode 1112 and the shaft 1113 pass, and the outlet electrode 1112 and the shaft 1113 may be inserted and fixed through the hole.
  • the shaft 1113 may be disposed at the center of the rotating plate 1111 to form a central axis for rotation.
  • the clasp 1114 is provided on one surface of the rotating plate 1111, and a groove may be formed at an end portion thereof.
  • the switch bar 1162 of the interlock switch 1160 may be inserted into the groove of the clasp 1114.
  • the latch 1114 may move up and down according to the rotation of the rotating plate 1111.
  • the switch bar 1162 of the interlock switch 1160 may also move up and down. Accordingly, the clasp 1114 may turn on and off the switch bar 1162 of the interlock switch 1160 according to the rotation of the rotating plate 1111.
  • the rotating plate 1111 is interlocked with the interlock switch SW1 of FIGS. 16 and 17, where the interlock switch SW1 may be a slide type mechanical switch as shown in FIG. 18.
  • Such a sliding interlock switch 1160 includes a switch bar 1162, an A contact 1164, and a B contact 1166.
  • the switch bar 1162 may be inserted into the groove of the clasp 1114 to move up and down in association with the movement of the clasp 1114 by the rotation of the rotating plate 1111.
  • the A contact 1164 may be connected to the DC power supply Vdc and the outlet electrode 1112, and the B contact 1166 may be connected to the driver 1130.
  • the interlock switch 1160 is in an open state and the A contact 1164 and the B contact 1166 are not connected.
  • the switch bar 1162 is positioned at the lower side according to the movement of the latch 1114, the interlock switch 1160 is short-circuited to connect the A contact 1164 and the B contact 1166.
  • the DC-type plug 1120 includes the rotary plate 1111 and the interlock switch 1160 as described above in the outlet case 1110a, and the outlet case 1110a.
  • the front surface of the plug insertion hole 1115 for inserting the DC-type plug 1120 may be formed.
  • the plug insertion hole 1115 has an upper insertion groove 1116a and an upper guide 1116b formed thereon for insertion, rotation, and fixing of the DC plug 1120, and a lower insertion groove 1117a and a lower guide ( 1117b) may be formed at the bottom.
  • the upper insertion groove 1116a and the lower insertion groove 1117a may be formed in communication with the upper guide 1116b and the lower guide 1117b, respectively.
  • the upper insertion groove 1116a and the lower insertion groove 1117a may be formed to be almost similar in shape and size to the upper blade 1124 and the lower blade 1126.
  • the upper inserting groove 1116a and the lower inserting groove 1117a are inserted with the upper blade 1124 and the lower blade 1126 of the DC plug 1120, and the upper guide 1116b and the lower guide. 1117b may guide the upper blade 1124 and the lower blade 1126 to rotate.
  • one end of the upper guide 1116b and the lower guide 1117b may function as a stopper to suppress the upper blade 1124 and the lower blade 1126 from rotating any further.
  • the upper blade 1124 and the lower blade 1126 are inserted only through the upper insertion groove 1116a and the lower insertion groove 1117a, so that the DC-type plug 1120 is inserted into the DC-type outlet 1110 only in a predetermined state. Can be.
  • the direct current plug 1120 includes a plug electrode 1122, an upper blade 1124, and a lower blade 1126.
  • the plug electrode 1122 may protrude outwardly and be inserted into the outlet electrode 1112.
  • the upper blade 1124 and the lower blade 1126 are for fixing the DC plug 1120 to the DC outlet 1110 and may be formed to protrude outward.
  • the upper blade 1124 may be formed larger than the lower blade 1126. Therefore, such a configuration can prevent the user from inserting the direct current plug 1120 in reverse.
  • the present invention is not limited thereto, and the upper blade 1124 and the lower blade 1126 may be formed in an asymmetric shape having different sizes or shapes. It can be provided, and thus the polarity of the outlet electrode 1112 and the plug electrode 1122 can be prevented from being reversed.
  • the plug insertion hole 1115 into which the DC plug 1120 is inserted may be formed in a buried form or an external protruding form.
  • the upper guide 1116b communicates with the upper insertion groove 1116a and the lower insertion groove 1117a.
  • the lower guide 1117b may be formed inside the outlet case 1110a along the outer periphery of the plug insertion hole 1115, respectively.
  • the plug insertion hole 11151 of the DC outlet 1110 has a protruding shape
  • the outer periphery of the plug insertion hole 11151 is formed thick and protrudes outward to form the DC plug 1120.
  • the upper guide 11161b and the lower guide 11171b communicating with the upper insertion groove 11161a and the lower insertion groove 11171a are respectively located on the outer side or the inner side of the outlet case 1110a along the outer periphery of the plug insertion hole 11151. Can be formed.
  • the plug electrode 1122 can be inserted into the outlet electrode 1112 only when the angle of the direct current plug 1120 is at the “off” position.
  • the socket outlet 100 when the outlet electrode 1112 and the interlog mechanism set are installed in the outlet case 1110a, the rotary plate 1111 does not intentionally rotate.
  • the external rotating plate (11110) is added.
  • the DC outlet 1110 may further include an elastic member 1118 and an external rotating plate 1110.
  • the external rotating plate 1110 may be disposed between the rotating plate 1111 and the front surface of the outlet case 1110a. At least one fixing protrusion 11112 may be formed at the front side of the outlet case 1110a.
  • the fixing protrusion 11112 may be inserted into the fixing hole 1119 formed in the front of the outlet case 1110a as shown in FIG. 22A.
  • the outer rotary plate 1110 is formed with a fixing protrusion 1112, and the fixing hole 1119 is formed at a position corresponding to the front surface of the outlet case 1110a, thereby the fixing protrusion 11112 of the external rotating plate 11110 When inserted into the fixing hole 1119 of the outlet case 1110a, it is possible to prevent the unintentional rotation of the rotating plate 1111.
  • the rotating plate 1111 may include an electrode through hole 11114 and a shaft through hole 11116 into which the outlet electrode 1112 and the shaft 1113 are inserted.
  • the elastic member 1118 may be disposed around the shaft 1113 between the rotating plate 1111 and the outer rotating plate 1110.
  • the shaft 1113 may extend from the rotating plate 1111 to the outer rotating plate 11110.
  • the elastic member 1118 may be pressurized when the DC plug 1120 is inserted and restored when the DC plug 1120 is removed.
  • the elastic member 1118 may be a compression spring. That is, when the DC-type plug 1120 is inserted, the elastic member 1118 may be pressed to push the outer rotary plate 1110 into the outlet case 1110a. At this time, the external rotating plate (11110) by the elastic force of the elastic member 1118 may be in close contact with the inner wall of the outlet case 1110a the upper blade 1124 and the lower blade 1126 of the DC-type plug 1120.
  • the interlock between the rotating plate 1111 to which the external rotating plate 1110 is attached and the interlock switch 1160 is performed by the DC plug 1120 moving the external rotating plate 1110 to the inside of the outlet case 1110a.
  • the fixing protrusion 11112 may be separated from the fixing hole 1119 of the outlet case 1110a to release the fixing state.
  • the rotating plate 1111 may rotate about the shaft 1113 by the rotation of the DC plug 1120. Accordingly, the interlock switch 1160 may be turned on or off in response to the movement of the latch 1114 of the rotating plate 1111.
  • the front surface of the outlet case 1110a of the DC-type outlet 1110 may be provided with a fixing hole 1119.
  • the fixing hole 1119 may be formed at a position corresponding to the fixing protrusion 11112 of the external rotating plate 11110.
  • the shaft 1113 constituting the rotation center axis of the rotating plate 1111 with the external rotating plate 1110 is an outlet case 1110a. It can be fixed to the frame of.
  • the external rotating plate 1110 may be in close contact with the inner surface of the outlet case 1110a by the elastic force of the elastic member 1118.
  • the fixing protrusion 11112 of the external rotating plate 1110 is inserted into and fixed to the fixing hole 1119 of the front surface of the outlet case 1110a, thereby preventing a malfunction due to unintentional rotation.
  • the outlet electrode 1112 may be vertically disposed vertically with respect to the shaft 1113.
  • the fixing protrusion 11112 may be disposed on the left and right about the shaft 1113 in a direction substantially perpendicular to the outlet electrode 1112.
  • the upper insertion groove 11161a and the lower insertion groove 11171a may be disposed up and down.
  • the fixing holes 1119 may be formed at positions corresponding to the fixing protrusions 11112, that is, left and right sides of the plug insertion holes 11151.
  • the plug electrode 1122 may be vertically disposed vertically.
  • the upper blade 1124 and the lower blade 1126 may be disposed above and below the DC plug 1120.
  • the external rotary plate 1111 is shown.
  • the front surface of the outlet case 1110a are brought into close contact with the elastic member 1118 so that the fixing protrusion 11112 is inserted into and fixed to the fixing hole 1119.
  • the external rotating plate (11110) is impossible to rotate.
  • the plug electrode 1122 is inserted into the outlet electrode 1112
  • the upper blade 1124 and the lower blade 1126 of the DC-type plug 1120 are connected to the plug insertion hole 11151. It may be inserted into the upper insertion groove (11161a) and the lower insertion groove (11171a).
  • the direct current plug 1120 may be inserted into the direct current outlet 1110 at the “off” position.
  • the outlet electrode 1112 is in a state in which the DC power supply Vdc is not applied, the problem of the inrush current does not occur between the outlet electrode 1112 and the plug electrode 1122.
  • the outer rotating plate 1110 When the DC plug 1120 is further pressed by the DC outlet 1110, the outer rotating plate 1110 is pressed by the compression of the elastic member 1118, and the fixing protrusion 11112 may be separated from the fixing hole 1119. . At this time, the external rotating plate 1110 and the rotating plate 1111 are in a rotatable state.
  • the DC-type plug 1120 has the upper blade 1124 and the lower blade 1126 positioned at the upper guide 11161b and the lower guide 11171b inside the outlet case 1110a and the elastic force of the elastic member 1118. It may be fixed by the outer rotary plate (11110). Thus, the DC plug 1120 may be kept locked without being disconnected from the DC outlet 1110.
  • the DC power supply Vdc is supplied through the interlock switch 1160 while the plug electrode 1122 is fully inserted into the outlet electrode 1112, thereby providing a connection between the outlet electrode 1112 and the plug electrode 1122. Generation of inrush current can be suppressed.
  • the DC-type plug 1120 is pulled out while the DC-type plug 1120 is locked to the DC-type outlet 1110, first, the DC-type plug 1120 is rotated in a clockwise direction so that the front of the outlet case 1110a is turned on.
  • the latch 1114 of the rotary plate 1111 pulls up the switch bar 1162, causing the interlock switch 1160 to be " off ". .
  • the outlet electrode 1112 and the plug electrode 1122 are in a state of being electrically blocked.
  • an arc may be separated between the outlet electrode 1112 and the plug electrode 1122 without generating an arc.
  • 25 is a conceptual view of a socket outlet according to an embodiment of the present invention.
  • the socket outlet 2100 shows (and / or describes) a DC breaker contact and an outlet-plug electrode for only one pole, but is not limited thereto, and two or more outlet-plug electrodes are used. If necessary, it is obvious that a DC circuit breaker contact can be applied to two or more of the corresponding plug plug electrodes.
  • the freewheel branch 2115 composed of the diode D and the dummy resistor RD blocks the back EMF generated from the inductive load when the DC circuit breaker is cut off to cut off the circuit. It is possible to ensure the safety of the user in an accident such as arcing and melting of the outlet-plug contact.
  • the contacts of the DC circuit breaker 2111 may be configured to quickly arc the arc generated when the arc is generated by blocking the arc extinguishing magnet used in the low voltage DC circuit breaker in tandem.
  • the mechanical interlock 2113 is indicated by a dotted arrow. That is, when the plug electrode is inserted into or disconnected from the outlet (or connected or shorted to the outlet electrode), the DC circuit breaker may be automatically turned on / off by the mechanical interlock 2113 according to the embodiments of the present invention.
  • FIG. 26 is a conceptual view illustrating arrangement of arc extinguishing magnets and blocking contacts of a DC circuit breaker in an interlock switch according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the fixed contact portion 2210 of the blocking contact portion 2200 is fixed to the outlet frame, and the movable contact portion 2220 has a fixed pivot shaft 2223 installed in the outlet body. It may be configured to rotate about the center.
  • the arc contact magnet 2201 (for example, the first magnet 2201-1 and the second magnet 2201-3) is a tandem in the form of a blocking contact (for example, the first contact of the fixed contact portion 2210 ( 2211 and the second contact 2221 of the moving contact part 2220) may be disposed at a right angle.
  • an arc extinguishing chamber 2231 (arc chamber) may be additionally disposed in the peripheral portion where the arc current of the blocking contact is generated in the DC circuit breaker (for example, the DC circuit breaker 2111 of FIG. have.
  • the blocking contact part 2200 illustrated in FIG. 26 may constitute at least a part of the blocking contact part 2117 illustrated in FIG. 25.
  • 27A and 27B illustrate a structural concept of an interlock device according to an embodiment of the present invention.
  • the mechanical design concept of the interlock device 2300 (for example, 2300-1 and 2300-2) composed of a single pole is illustrated, but is not limited thereto. It is apparent that the present invention can be applied to an interlock device (switch) composed of multiple poles.
  • Fig. 27A shows a state 2300-1 in which the contact of the interlock switch is “On” (hereinafter referred to as (C) state), and Fig. 27B shows that the contact of the interlock switch is “Offed”. , Shown as (O) state in the figure).
  • each element and function of the interlock switch 2300-1 will be described based on FIG. 27A.
  • Fixed contact (2351) is fixed to the outlet body
  • the moving contact (2353) is a first link (rotating around a first fixed pivot axis (2341) installed on the outlet body ( 2331 (link A, eg, the moving contact portion 220 of FIG. 26).
  • the second link 2335 (link B) may be configured to rotate about a second fixed pivot axis 2343 installed in the body of the second link 2335.
  • the third link 2333 (link C) uses the two or more moving pivots (eg, the first moving pivot 2323 and the second moving pivot 2325) to float the first link 2331 and the third link.
  • Link 2333 may be connected. This mechanical structure can maintain a stable state as shown in FIG. 27A or 27B.
  • FIG. 27A when the first moving pivot 2323 connecting the third link 2333 and the second link 2335 in FIG. 27A is pulled to the left of the threshold line 2339 indicated by a dashed line, the moving contact 2353 is shown in FIG. 27A.
  • Fig. 27b the first moving pivot 2323 is pulled to the right of the critical line 239 indicated by a dashed line, and the moving contact 2353 is stabilized to the “off” state as shown in Fig. 27b. Can be.
  • a slider link 2310 and a third pivot pivot 2321 (float pivot) moving along the groove therein may be a mechanism designed to provide tension in the stabilization operation described above.
  • the third moving pivot 2321 which slides along the groove of the slider link 2310 is connected to the third link 2333 by the tension spring 2361.
  • the first moving pivot 3223 connecting the second link 2335 with each other is pulled upward, and the third moving pivot 2321 for sliding along the groove of the slider link 2310 is critical line 2399.
  • the third moving pivot 2321 When moved to the left, the third moving pivot 2321 is moved to the first area 2311 of the slider link 2310, the moving contact 2353 is stabilized to the "on" state, as shown in Figure 27a, the third moving When the pivot 2321 is moved to the right of the threshold line 2399, the third moving pivot 2321 is moved to the second area 2313 of the slider link 2310, and the moving contact 2353 is as shown in FIG. 27B. Can be stabilized to the "off” state.
  • the groove of the slider link 310 may be formed in a straight line, and may be formed in an arc shape as shown in FIGS. 27A and 27B to maintain a stable state of “on” or “off”.
  • the slider link 2310 may be secured with a cushion 2315 (Cushion) in between so as to move with a play in the outlet body using an elastic body such as rubber in order to be flexible and mechanically linked to the operation of the plug. have.
  • FIG. 28 illustrates a structural concept of an interlock switch having two poles in an outlet according to an embodiment of the present invention.
  • two slider links 2410 are arranged in parallel and use two pairs of cylindrical rods 2430 through the axes of two moving pivots 2420 that slide along two slider links 2410.
  • the switch contact 2440 may be configured to operate simultaneously.
  • the cylindrical bar 2430 may be defined as a switch bar 2430.
  • moving the switch bar 2430 to the “on” position eg, the first area 2551 causes the two switch contacts 2440 to be in the “on” state at the same time.
  • the “off” position eg, the second region 2553
  • the two switch contacts 2440 may operate in an “off” state at the same time.
  • 29 is a view illustrating an electrical connection concept between an interlock switch and an outlet electrode according to an exemplary embodiment.
  • a plurality of slider links 2501 are arranged in parallel in the outlet 2500 and the axes of two moving pivots that slide along two slider links 2501 are commonly used using a switch bar 2561. It may be configured to operate.
  • the socket electrode 2510 in the form of a cylindrical sleeve may be composed of the first electrode 2511 and the second electrode (2513), by a user's operation plug electrode (not shown) Plug electrode can be inserted or removed.
  • the shape of the outlet electrode 2510 and the plug electrode (not shown) is not limited to being configured in a cylindrical shape, but may be configured in various forms such as a rectangular cutlery.
  • the contact point of the outlet electrode 2510 and the interlock switch may be connected in series by a first connection line 2520, and the contact point of the interlock switch may be connected to the external terminal 2540 by a second connection line 2550. (Terminal) can be connected.
  • the external terminal 2540 may be configured of a first terminal 2541 and a second terminal 2543. That is, an interlock switch may be connected in series between the external terminal 2540 and the outlet electrode 2510. Accordingly, the interlock switch may be mechanically interlocked with the operation of the plug, so that the interlock switch may be electrically operated when the plug is inserted or removed.
  • the freewheel diode circuit 2530 may be connected between the interlock switch and the outlet electrode in reverse parallel with the power supply polarity.
  • the interlock switch may be mechanically interlocked with the insertion and separation operation of the plug by a user so that the insertion and separation of the plug may be performed without being electrically pressurized. Describe the design method.
  • 30A, 30B and 30C illustrate schematic kinematic placement concepts of a bipolar interlock switch and outlet electrode and / or outlet to implement a push clasp mechanical interlock according to an embodiment of the present invention. do.
  • 30A illustrates the kinematic placement concept of the proposed interlock switch and outlet electrode configured as two poles to implement a push clasp mechanical interlock.
  • the outlet electrode 2610 may be applied in various forms such as a rectangular cutlery.
  • two outlet electrodes 2610 and two slider links 2630 may be disposed in parallel and fixed to the outlet frame.
  • the axes of the two moving pivots that slide along the two slider links 2630 can be operated simultaneously using the switch rod 2660. That is, moving the switch bar 2660 to the "on" position 2671 causes the two contacts of the interlock switch to be in the "on” state at the same time, and conversely the switch bar to the "off” position 2673.
  • the two contacts of the interlock switch can be driven to the "off" state at the same time.
  • the operation of pushing or pulling the switch rod 2660 along the two slider links 2630 may be mechanically interlocked.
  • the interlock switch is in the “off” state at the position 2673 of the “off” position of the switch bar 2660, but the insertion of the plug electrode proceeds to some extent.
  • Push the switch bar 2660 by a mechanical interlock operation by an interlock key the switch bar 2660 in the “off” position 2673 moves to the “on” position 2671. )
  • the interlock switch in the "off” state can be switched to the "on” state, and pressurized electricity by the interlock switch in a state where the plug electrode and the outlet electrode 2610 are electrically connected in advance. It becomes possible.
  • the plug electrode can be initially inserted into the outlet electrode 2610 while the outlet electrode 2610 is not pressurized by a mechanical interlocking device, and as a subsequent insertion of the plug electrode proceeds, the DC connected automatically in series. It can be operated so that the interlock switch, which is a circuit breaker, is turned on. At the same time, the plug body may be automatically caught by the interlock key of the plug and the mechanical latch device installed in the outlet body, thereby preventing the plug from being pulled out of the outlet in a state where electricity is pressurized.
  • the interlock switch which is a circuit breaker
  • the interlock switch is in the "on” state when the switch bar 2660 is in the "on (C)" position 2671 before the plug electrode is detached, but the interlock switch is pressed.
  • the interlock switch in the “on” state is switched to the “off” state, and the plug electrode and the outlet electrode are separated from the electricity release state. can do. That is, when the user releases the mechanical lock state by pressing the button of the interlock key installed on the plug handle part to remove the plug, the mechanical interlock device may be used before the plug electrode is separated from the outlet electrode 2610.
  • the series-connected breaker can be operated to be turned off first.
  • 30B shows the shape of the outlet case constituting the appearance of the outlet.
  • the front part of the outlet case has a hole 680 for inserting a plug electrode and a mechanical interlock between an interlock key installed in the plug when the plug is inserted and removed.
  • a hole 2690 may be included, and a terminal 2640 for supplying power may be configured at a rear portion of the outlet case.
  • FIG. 30C shows a conceptual diagram of an interlock switch-type outlet connected in an outlet case.
  • 31A and 31B illustrate a top view and a cross-sectional view of a plug designed to install a push latch for mechanically interlocking with an interlock switch installed inside an outlet in an outlet and a plug according to an embodiment of the present invention.
  • 31A illustrates a top view of a plug according to an embodiment of the present invention.
  • the plug 2700 may include a groove 2730 and a fixed pivot 2731 for installing a push latch (not shown).
  • the plug 2700 may include an electrode 2720 inserted into the outlet electrode and may include at least one hole 2701 for connecting the connection line and the plug 2700.
  • 31B is a cross-sectional view when the plug is cut in half according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 31B the inside of the groove 2730 for installing the interlock key is shown, and on the side of the groove, a fixed pivot 2731 and a rotary vane slider for interlocking with the interlock key.
  • Link 2731 may be configured.
  • 32 is a schematic tangible view of the push clasp installed in the groove portion of the plug according to the embodiment of the present invention.
  • the plug 2800 may include a plug body 2810, a plug electrode 2820, and a push clasp 2830.
  • the axis of movement pivot 2843 of the push clasp 2840 (Interlock key) may be configured to enter the sliding vane slider link 2833 formed in the slide guide 2831 for sliding motion.
  • the slide guide may be composed of the first slide guide (2831-1) and the second slide guide (2831-3)
  • the push clasp 2840 is the first slide guide (2831-1) and the second slide It may be located between the guide (2831-3).
  • the slider link 2833 may be composed of a first slider link 2833-1 and a second slider link 2833-3.
  • the fixed pivot 2835 constituted across the first slide guide 2831-1 and the second slide guide 2831-3 passes through the straight slider link 2841 formed in the push clasp 2840. It can be configured to. According to one embodiment, the fixed pivot 2835 and the rotary vane slider link 2833 are fixed to the plug body together with the two slide guides 2831 so that the push clasp 2840 linearly moves about the fixed pivot 2835. And rotational motion, and the push clasp 2840 is also capable of linear and rotational motion along the rotary vane slider link 2833.
  • 33A and 33B illustrate an operation of the push clasp and the slide guide in the push clasp according to an embodiment of the present invention.
  • the push clasp 2940 and the slide guide 2929 of the push clasp may include a pivot and slider link.
  • the slide guide 2931 may include a first slide guide 2927-1 and a second slide guide 2927-3.
  • the slide guide (2931) may be configured to include a rotary wing-shaped slider link (2933) and a fixed pivot (2935) fixed to the push clasp 2830 and or the plug body (2810),
  • the push clasp 2940 may comprise a flexible straight slider link 2914 and a moving pivot 2929.
  • the push clasp 2940 may perform a linear movement horizontally. That is, the push clasp 2940 may move left and right on FIG.
  • the push clasp 2940 when the push clasp 2940 moves to the left so that the fixed pivot 2935 is positioned at the right end of the slider link 2915, the push clasp 2940 slides. It can be rotated counterclockwise along the rotary blade slider link (2933) with a fixed pivot (2935) provided in the guide (2931).
  • the push clasp 2940 when the push clasp 2940 moves to the right so that the fixed pivot 2935 is located at the left end of the slider link 2914, the push clasp 2940 may move the fixed pivot 2935 installed in the slide guide 2927.
  • the shaft can rotate clockwise along the rotary vane slider link 2333.
  • the slide guide (2931) may include a spring (2951) for generating a clockwise elastic force around the spring shaft (2961) (Spring shaft), it may be configured, the moving pivot (2943) of the push clasp (2940) Can be configured to exert a force to always rotate clockwise.
  • 34 is a view illustrating an alignment state of a socket outlet and a plug according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 34 a state in which two plug electrodes 21020 are inserted into two outlet electrodes 21080 is illustrated.
  • the switch rod 21060 provided in the interlock switch-type outlet 21000 and the push clasp 21040 provided in the plug 21010 may also be aligned on the same line.
  • 35 illustrates a peripheral structure of a switch bar installed in an interlock switch type outlet according to an embodiment of the present invention.
  • the slider link 21101 which is designed such that the moving pivot 21103 of the switch bar for manipulating the interlock switch is slid left and right, has a cushion 21131 which is allowed to move up and down slightly. -3) can be fixed to the outlet body.
  • a hook groove 21113 (Interlock key home) may be formed at a portion of the outlet body 21111 so that the push latch (not shown) of the plug is caught above the slider link 21101.
  • 36A to 36D illustrate a mechanical interlock operation driven when a plug is inserted into an outlet according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 36A-36D when a user inserts a plug (not shown) into an outlet (not shown), the mechanical interlock operation between the push latch of the plug and the interlock key home of the outlet is shown.
  • a process in which the mechanical interlock operation between the push clasp 21201 and the switch bar of the interlock switch (or a moving pivot interlocked with the switch bar) may be described.
  • the head of the push clasp 21201 is pushed against the guide of the outlet, and the push clasp 21201 is fixed to the slide guide of the plug.
  • the pivot 1210 may be rotated in a counterclockwise direction to enter along the wall of the outlet.
  • the push latch 21203 may continue to enter along the wall of the outlet, and may start pushing the switch bar 221213 of the interlock switch to the left.
  • the plug electrode is already inserted into the outlet electrode and is in a circuit-connected state, and may be inserted deeper as the user continues to insert the plug.
  • the switch bar 221223 of the interlock switch automatically moves to the “on” state and is in a stable state. Can be maintained. Therefore, since the interlock switch is “on” when the plug electrode is inserted into the outlet electrode and the electric energy is pressurized, generation of inrush current can be prevented in the plug electrode and the outlet electrode.
  • the push clasp 21231 rotates clockwise around the fixed pivot 221210 of the slide guide, and thus the outlet Can be fixed to the hanging groove (21203).
  • the moving pivot 221233 of the push clasp 21231 is caught by the rotary vane slider link of the guide, it can be configured such that the user cannot arbitrarily pull out the plug. That is, it may be in a locked state.
  • 37A to 37F illustrate a mechanical interlock operation that is driven when a plug is disconnected from an outlet according to various embodiments of the present disclosure.
  • 37A-37F illustrate various embodiments of an interlocking process by an electromechanical interlock operation when a button of a push latch is operated to detach a plug from an outlet.
  • the latched state may be released from the hook groove 21305 of the outlet.
  • the push clasp 21301 is rotated counterclockwise around the fixed pivot 21307 of the slide guide, so that the head of the push clasp 21301 can come out of the hook groove 21305 of the outlet.
  • the moving pivot 21309 of the push clasp 21301 may be located in a straight portion of the rotary blade-type slider link (21311) installed in the slide guide as shown in Figure 37b.
  • the push clasp 21301 of FIG. 37C may move with the push clasp 21301 of FIG. 37C.
  • the moving pivot 21309 of the push clasp 21301 is moved to the left along the straight portion of the rotary wing type slider link 21213 installed in the slide guide as shown in FIG. Clasp 21301 can move to the left from the plug body.
  • the push clasp 21301 is positioned directly above the switch bar 21330 for manipulating the state of the interlock switch.
  • the push clasp 21301 is a rotary vane slider link 21213 of the slide guide about a fixed pivot 21307 of the slide guide.
  • the moving pivot 21309 of the push clasp 11301 may be located at a straight portion of the rotary wing type slider link 21213 installed in the slide guide.
  • the switch bar 21330 is moved to the right, the interlock switch is switched to the “off” state. The electrical pressurization can be released. That is, in such a state, even when the plug electrode is pulled out from the outlet electrode by pulling the plug body, problems such as arc current may not occur.
  • 38A to 38C are views illustrating an operation of detaching a plug body from a socket outlet according to various embodiments of the present disclosure.
  • 38A shows the mechanical state immediately after the button 21403 of the push clasp 21401 is pressed to release the locked state.
  • the fixed pivot 21405 and the rotary vane slider link 2214 of the slide guide fixed to the plug body are respectively the slider links (of the push clasp 21401).
  • 21413 and movement pivot 221409 may pull push clasp 21401 to the right.
  • the plug electrode is inserted into the outlet electrode, and the plug body and the push clasp 21401 may move in parallel to the right as the plug electrode moves.
  • the push clasp 21401 may apply pressure to the switch rod 21430 of the interlock switch, in which case the cushion 221441 may be pressed to allow passage of the push clasp.
  • the plug and the push clasp are separated from the outlet.
  • the push clasp 21401 may be partially out of the body of the plug.
  • 39A to 39C illustrate an operation when a plug is disconnected from a socket outlet according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 39A there is shown a state in which the push clasp 21503 partially comes out of the plug body 21501.
  • FIG. 39A may illustrate a state in which the push clasp 21503 is partially removed from the body of the plug in the operation of separating the plug body from the outlet in FIG. 38C.
  • the push clasp 21503 coming out of the plug body 21501 may be returned as shown in FIG. 39D when it is pushed (or applied with pressure) toward the plug body 21501, and broken or caught in foreign matter. Administrative problems such as can be prevented.
  • FIG. 39B and 39C show a process in which the push clasp 21503 is moved to the plug body 21501 when the pressure is applied to the right side of the drawing, and FIG. 39C shows the push clasp 21503 to the plug body 21501. It shows the relative position of the plug body 21501 and the push clasp 21503 when moved.
  • 40 is a configuration diagram of an interlock device according to an embodiment of the present invention.
  • the outlet 3110 includes a socket electrode 3510 into which a plug electrode is inserted, a socket electrode 3510, and a rotating plate 3611 to which the plug electrode is inserted to rotate and a rotating plate to rotate. It may include a rotation latch 3713 for driving the interlock.
  • the rotating plate 3611 has a shaft (or a rotating shaft 3613) and a hole through which the outlet electrode 3510 passes through, and the outlet electrode 3510 and the shaft 3613 are formed through the hole. Can be inserted and fixed.
  • the shaft 3613 may be disposed at the center of the rotating plate 3611 to form a central axis (or a rotating shaft) for rotation.
  • the rotary clasp 3615 is provided on one surface of the rotating plate 3611, and a groove may be formed at an end portion thereof.
  • the switch bar of the interlock switch may be inserted into the groove of the rotary clasp 3615.
  • the rotation clasp 3615 may move up and down.
  • the switch bar of the interlock switch may move up and down. Therefore, the rotary clasp 3615 may move the switch bar of the interlock switch according to the rotation of the rotary plate 3611 to turn on / off the blocking contact portion.
  • the rotary clasp 3615 is not limited to being located at one end of the switch bar 3430 as shown in FIG. 41A, and may be located between two slider links.
  • 41A and 41B are conceptual views illustrating an operation in which a rotary clasp installed on a rotating plate and a switch bar are interlocked in a mechanical interlock according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the rotary plate 3611 when the plug is inserted into the outlet and rotated clockwise, the rotary plate 3611 may be rotated clockwise about an axis, and the rotary clasp 3617 may pull the switch bar 3430 upward.
  • the interlock switch can be controlled to the "off" state.
  • the rotary plate 3611 when the plug is inserted into the outlet and rotated counterclockwise, the rotary plate 3611 may rotate counterclockwise about an axis, and the rotary clasp 3617 may have a switch bar 3430.
  • the interlock switch can be controlled to the "on (C)" state by pulling down.
  • 42A and 42B illustrate an operation of an outlet including a rotating plate in an interlock device according to an embodiment of the present invention.
  • the DC outlet 3810 includes a rotary plate 3611 and an interlock switch as described above in the outlet body 3810a.
  • a plug insertion hole 3815 for inserting 3820 may be formed.
  • the plug insertion hole 3815 has an upper insertion groove 3816a and an upper guide 3816b formed thereon for insertion, rotation, and fixing of the DC plug 3820, and the lower insertion groove 3817a and the lower guide ( 3817b) may be formed at the bottom.
  • the upper insertion groove 3816a and the lower insertion groove 3817a may be formed in cooperation with the upper guide 3816b and the lower guide 3817b, respectively.
  • the upper insertion groove 3816a and the lower insertion groove 3817a may be formed almost similar to the shape and size of the upper blade 3824 and the lower blade 3826.
  • the upper insertion groove 3816a and the lower insertion groove 3817a are inserted into the DC plug 3820 and the upper blade 3824 and the lower blade 3826 attached to the plug 3820, and the upper portion is
  • the guide 3816b and the lower guide 3817b may guide the upper blade 3824 and the lower blade 3826 to rotate while the plug 3820 is inserted into the plug insertion hole 3815 of the outlet 3810.
  • one end of the upper guide 3816b and the lower guide 3817b may be configured to function as a stopper to suppress the upper blade 3824 and the lower blade 3826 from rotating any more.
  • the upper blade 3824 and the lower blade 3826 are inserted only through the upper insertion groove 3816a and the lower insertion groove 3817a, so that the direct current plug 3820 is inserted into the direct current outlet 3810 only in a predetermined state. Can be.
  • the DC plug 3820 may include a plug electrode 3822, an upper blade 3824, and a lower blade 3826 that protrude outwardly and are inserted into the outlet electrode 3510.
  • the upper blade 3824 and the lower blade 3826 are for inserting and fixing the DC plug 3820 to the DC outlet 3810, and may protrude to the outside. According to an embodiment, the upper blade 3824 may be larger than the lower blade 3826. Therefore, this configuration can prevent the user from inserting the direct current plug 3820 in reverse.
  • the present invention is not limited thereto, and the upper blade 3824 and the lower blade 3826 have an asymmetric shape having different sizes or shapes.
  • the polarity of the outlet electrode 3510 and the plug electrode 3822 can be prevented from being reversed.
  • the plug insertion hole 3815 into which the DC plug 3820 is inserted may be formed in a buried form or an external protruding form.
  • the upper guide 3816b communicating with the upper insertion groove 3816a and the lower insertion groove 3817a.
  • the lower guide 3817b may be formed inside the outlet body 3810a along the outer periphery of the plug insertion hole 3815, respectively.
  • the outer peripheral portion of the plug insertion hole 3815 is formed thick and protruded outward to form a DC plug. Insertion of 3820 can be more easily induced.
  • the upper guide (3836b) and the lower guide (3837b) in communication with the upper insertion groove (3836a) and the lower insertion groove (3837a), respectively, on the outside or inside of the outlet body (3810a) along the outer periphery of the plug insertion opening (3815a). can be formed.
  • the plug electrode 3822 can be inserted into the outlet electrode 3510 only when the angle of the rotating plate 3611 of the direct current outlet 3810 is at the "off (O)" position.
  • 43A and 43B illustrate a mechanical interlock including an auxiliary rotating plate in an interlock receptacle according to an embodiment of the present invention.
  • a new rotating plate 3911 may be additionally installed to be inserted into the shaft of the outlet electrode 3510 and the rotating plate bundle to allow a linear movement.
  • the newly added rotating plate 3911 may be located in the existing rotating plate 3611 and the outlet body 3910a, and the added rotating plate 3911 may include a hole 3917 through which the shaft 3613 and the outlet electrode 3510 pass. 2, the outlet electrode 3510 and the shaft 3613 may be inserted and fixed through the hole.
  • the newly added rotating plate 3911 and the existing rotating plate 3611 may be configured to apply an elastic force that pushes the two rotating plates with an elastic member (eg, a spring 3919) positioned between the outlet and the outlet.
  • an elastic member eg, a spring 3919
  • the newly added rotating plate 3911 When assembled to the body 3910a, the newly added rotating plate 3911 may be configured to be pushed in a direction opposite to the existing rotating plate 3611 to reach the inner surface of the outlet body 3911a.
  • the existing rotating plate 3611 is defined as an inner rotating plate (or rotating plate 3611), and the added rotating plate is defined as an outer rotating plate 3911.
  • the rotary plate 3911 By making projections (or holes) of the male and female between the outer rotary plate 3911 and the inner surface of the outlet body 3910a, which are in contact with each other, the rotary plate may be inadvertently rotated.
  • the outer rotating plate 3911 includes at least one fixing protrusion 3917 (hereinafter referred to as a protrusion or fixing protrusion) as shown in the figure, and a corresponding position inside the outlet body 3910a (eg, A position corresponding to the protrusion 3917 of the rotating plate 3911 may include a fixing hole (hereinafter, a hole or a fixing hole) to allow the protrusion 3917 formed in the external rotating plate 3911 to intervene. have.
  • the socket electrode 3510 and the interlock switch bundles in which the two rotating plates are completely assembled are illustrated in combination with the mechanical interlock.
  • the inner rotating plate 3611 and the outer rotating plate 3911 may rotate about the shaft 3613 by the rotation of the DC plug 3820. Accordingly, the interlock switch 3300 may be turned on or off based on the movement of the latch 3614 of the rotating plate 3611.
  • 44A to 44D illustrate an operation of an interlock device including an inner rotary plate and an outer rotary plate according to an embodiment of the present invention.
  • the plug body 3820a may include an upper blade 3824 and a lower blade 3826, and the front portion of the outlet body 3810a includes an upper blade 3824 and a lower blade 3826 of the plug body 3820a.
  • Grooves can be formed to pass through. Grooves formed in the front portion 3810a of the outlet body 3810 may be formed in a buried form (eg, 3816a, 3816b, 3817a, and 3817b) as shown in FIG. 44A, or protruded (eg, 3836a) as shown in FIG. 44B.
  • the front surface of the outlet body 3810a of the DC outlet 3810 may include a fixing hole 31001.
  • the fixing hole 31001 may be formed at a position corresponding to the fixing protrusion 3917 of the outer rotating plate 3911.
  • the shaft 3613 constituting the rotation center axis of the rotary plate 3611 with the external rotary plate 3911 is attached to the frame of the outlet body 3810. Can be fixed.
  • the outer rotating plate 3911 may be in close contact with the inner surface of the outlet body 3810a by the elastic force of the spring 3919.
  • the protrusion 3917 of the external rotating plate 391 is inserted into and fixed to the fixing hole 31001 on the front surface of the outlet body 3810a, thereby preventing malfunction due to unintentional rotation.
  • 45A to 45D illustrate an operation of combining a DC outlet and a DC plug according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 45B may show the front side of the outer rotating plate 3911.
  • an outlet electrode 3510 may be vertically disposed vertically around the shaft 3613 on the external rotating plate 3911.
  • the fixing protrusion 3917 may be disposed on the left and right about the shaft 3113 in a direction substantially perpendicular to the outlet electrode 3510.
  • FIG. 45B may show a front portion of the outlet body 3810a.
  • an upper insertion groove 3816a or 3836a and a lower insertion groove 3817a or 3837a may be disposed in the outlet body 3810a up and down.
  • the fixing hole 31001 may be formed at a position corresponding to the fixing protrusion 3917, that is, at the left and right sides of the plug insertion hole 3835.
  • FIG. 45C may illustrate a front surface of the DC-type plug 3820 in the direction of the plug electrode 3822.
  • the plug electrodes 3822 may be vertically disposed vertically.
  • the upper blade 3824 and the lower blade 3826 may be disposed above and below the direct current plug 3820.
  • 46A to 46C illustrate an operation in which a DC plug is fastened to a DC outlet.
  • the outer rotating plate 3911 and the front surface of the outlet body 3810a are closely contacted by the spring 3919 so that the protrusion 3917 may have a fixing hole 31001. Insert can be fixed to. In this case, the external rotating plate 3911 may be in a state in which rotation is impossible.
  • the plug electrode 3822 is inserted into the outlet electrode 3510, the upper blade 3824 and the lower blade 3826 of the DC-type plug 3820 are inserted into the upper portion of the plug insertion hole 3935. It may be inserted into the groove (3916a or 3936a) and the lower insertion groove (3917a or 3937a). As such, the direct current plug 3820 may be inserted into the direct current outlet 3810 in the "off" position. At this time, since the outlet electrode 3510 is in a state in which the DC power supply Vdc is not applied, a problem of the inrush current does not occur between the outlet electrode 3510 and the plug electrode 3822.
  • the external rotating plate 3911 compresses and presses the spring 3919, and the projection 3917 of the external rotating plate 3911 is fixed to the fixing hole 31001. Can be separated from.
  • the external rotating plate 3911 and the rotating plate 3611 may be in a rotatable state.
  • the DC plug 3820 is the upper blade 3824 and the lower blade 3826 is located in the upper guide (3816b or 3836b) and the lower guide (3817b or 3837b) inside the outlet body (3810a), the spring (3919) According to the elastic force of the) may be fixed to the front of the outlet body 3810a by the outer rotary plate (3911). Accordingly, the DC plug 3820 may be kept locked without being disconnected from the DC outlet 3810.
  • the DC power supply Vdc is supplied through the interlock switch 3300 in a state where the plug electrode 3822 is fully inserted into the outlet electrode 3510, thereby providing a connection between the outlet electrode 3510 and the plug electrode 3822. Generation of inrush current can be suppressed.
  • the DC plug 3820 is removed from the DC plug 3820 in a state of being locked in the DC outlet 3810, first, the DC plug 3820 is rotated in a clockwise direction so that the outlet body 3810a of the socket body 3810a is removed.
  • the arrow displayed on the front side can be manipulated to reach the position of "off”.
  • the rotary clasp 3615 of the rotating plate 3611 pulls the switch bar 3430 upward, and the interlock switch 3300 is “off” (O), and the outlet electrode 3510 and the plug electrode 3822 are electrically connected. Can be blocked.
  • an arc may be separated between the outlet electrode 3510 and the plug electrode 3822 without generating an arc.
  • the interlock is pushed by pushing the switch bar of the interlock switch attached to the outlet based on the rotation of the plug.
  • the switch bar of the switch is moved downwards and the interlock switch is "on". Therefore, the DC power supply Vdc is supplied to the plug through the operation of the interlock switch in a state where the plug electrode is completely inserted into the outlet electrode, whereby generation of inrush current can be suppressed between the outlet electrode and the plug electrode.
  • the body is described as a frame, such as an outlet body and / or a plug body
  • the present invention is not limited thereto and may be configured as an element capable of implementing a fixed shape such as a case. There will be.
  • the present invention is industrially applicable to prevent the occurrence of a failure or a safety accident by preventing the occurrence of an arc when the plug and socket are coupled or disconnected using a mechanical interlock device.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

본 발명은 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치에 관한 것으로, 본 발명 소켓아웃렛은 플러그의 전극이 삽입되는 소켓, 상기 소켓과 공급전원의 사이에 배치되는 PPTC, 상기 PPTC의 양단을 각각 소켓과 연결하는 복수의 스위치들을 포함하되, 상기 복수의 스위치들은 각각 상태 변경에 시차를 두어 플러그 전극이 소켓에 결합될 때 상기 PPTC가 트립되는 것을 방지한다.

Description

소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치
본 발명은 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 직류용 소켓아웃렛에서 차단 아크를 억제할 수 있는 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치에 관한 것이다.
직류전원은 교류전원과 달리 전류 영점이 존재하지 않기 때문에 차단시 아크전류가 발생할 수 있으며, 아크 전류에 의하여 화재사고가 발생할 가능성이 높다.
소켓아웃렛과 플러그는 두 전극의 전기적 접촉에 의하여 전기적 연결을 하며, 분리되었을 때 전기적인 차단을 수행하게 된다. 소켓아웃렛과 플러그 각각의 두 전극이 서로 접촉되었을 때에는 접촉저항이 감소하여 부하전류를 자유롭게 공급할 수 있어야 하고, 두 전극이 차단되었을 때는 전극 사이의 저항은 무한대로 증가하여 전원측과 부하측을 전기적으로 완전히 분리시킬 수 있어야 한다.
이처럼 소켓아웃렛과 플러그의 연결 및 차단 동작시에는 두 가지 극단적인 전기적인 상태의 변화가 초래되며, 이로 인하여 차단 아크가 발생하게 된다.
이러한 이유로, 기존 교류에서 사용되는 플러그와 소켓아웃렛을 그대로 직류에서 사용하는 경우 접속이 끊어질 때 매우 큰 아크 전류가 발생하여 플러그와 소켓아웃렛의 전극을 융착시키는 사고가 빈번히 발생한다. 또한 유도성 부하에서 발생되는 역기전력은 플러그 전극에 유도되어 아크 전압(Varc)을 생성하기 때문에 플러그를 손으로 잡고 조작하는 사용자의 안전을 위협할 수 있다.
이러한 위험을 방지하기 위하여 직류용 소켓아웃렛에는 PPTC(polymeric positive temperature coefficient thermistor) 분기회로를 적용할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 플러그와의 결합상태에 따른 종래 PPTC 분기회로를 적용한 직류용 소켓아웃렛의 전류흐름을 보인 회로도이다.
먼저, 도 1은 소켓아웃렛(1)과 플러그(2)가 완전히 결합되어 있는 상태이며, 이때 부하전류(iL)는 소켓아웃렛(1)으로부터 플러그(2)의 제1전극(P1)을 통해 부하(3)로 공급된다. 상기 플러그(2)의 제2전극(P1)은 소켓아웃렛(1)의 제1 및 제2단자부(S1,S2)에 접촉되어 있으며, 플러그(2)의 제2전극(P2)은 소켓아웃렛(1)의 제3단자부(S3)에 연결되어 있다. 상기 제1 및 제2단자부(S1,S2)의 사이에는 PPTC가 위치한다.
상기 제2단자부(S2)와 제3단자부(S3)는 플러그(2)의 삽입방향에 대하여 동일한 위치(x2)에서 서로 이격되어 위치하며, 제1단자부(S1)는 플러그(2)의 삽입방향에 대하여 상기 제2단자부(S2)보다 더 먼 위치(x1)에 위치하게 된다.
도 2에 도시한 바와 같이 플러그(2)를 소켓아웃렛(1)으로부터 분리하는 경우에 상기 플러그(2)의 제1전극(P1)은 제1단자(S1)에서 분리되고, 제2단자(S2)에 접촉된 상태가 되며, 제2전극(P2)은 제3단자(S3)에 접촉된 상태가 된다.
이와 같은 상태에서 부하전류(IL)는 상기 제1단자부(S1)를 통해 흐르지 않고, PPTC를 통해 제2단자(S2) 및 제1전극(P1)을 통해 부하(3)로 흐르게 된다.
이때 PPTC의 온도에 비례하여 저항이 비선형적으로 급격하게 증가하는 특성에 의하여 부하전류(IL)를 완만하게 낮추는 역할을 하게 된다.
도 3은 플러그(2)가 소켓아웃렛(1)으로부터 완전히 분리된 상태이며 이때 부하전류(IL)는 흐르지 않게 된다.
즉, 플러그(2)를 분리할 때 저항이 매우 낮은 값에서 무한대로 급격하게 증가하는 것을 방지하기 위하여 PPTC를 이용하여 플러그(2)와 소켓아웃렛(1)의 사이 저항을 증가시켜 아크 전류의 발생을 방지하는 역할을 한다.
또한 PPTC가 정상 운전 조건에서 낮은 저항값을 나타내어 부하전류의 흐름을 방해하지 않으나, 단락사고 등에 의해 부하(3)에 과전류가 흘러 PPTC의 트립전류 레벨을 넘어서면 저항이 비선형적으로 급격하게 증가하여 부하전류를 제한할 수 있다.
그러나 플러그(2)를 소켓아웃렛(1)에 결합할 때에도 상기 도 2와 같은 상태로 PPTC를 통해 부하전류(IL)가 흐르게 되며, 일단 트립상태에 도달한 PPTC는 일정한 시간 동안 그 상태를 유지하는 특성이 있다. 즉 PPTC에 트립레벨 이상의 전류가 흘러서 고저항 상태에 이른 후에는 다시 전류를 흐르지 않아도 PPTC의 저항값은 수 분 동안 고저항 상태를 유지하게 된다.
따라서 플러그(2)를 소켓아웃렛(1)에 결합할 때에도 도 2와 같이 PPTC를 통해 전류가 흐르게 되어 PPTC는 고저항 값이 되며, 플러그(2)를 소켓아웃렛(1)에 결합한 후 수 분 이내에 플러그(2)를 분리하는 경우에는 차단 아크를 억제하지 못하고 사고를 유발할 수 있는 문제점이 있었다.
이 밖에 PPTC를 사용하지 않는 직류용 소켓 아웃렛들도 공개되어 있으며, PPTC를 사용하지 않는 구조에서도 소켓아웃렛과 플러그 간의 결합 또는 분리시 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은 플러그와 소켓아웃렛의 결합 또는 분리시 아크의 발생을 억제할 수 있는 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치를 제공함에 있다.
아울러 본 발명은 부하단락 또는 과전류에 의한 고장 발생시 전류를 차단함과 아울러 사용자에게 인지시킬 수 있는 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 PPTC의 적용 여부와 무관하게 적용할 수 있는 소켓아웃렛의 인터로크 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소켓아웃렛은, 플러그의 전극이 삽입되는 소켓과, 상기 소켓과 공급전원의 사이에 배치되는 PPTC와, 상기 PPTC의 양단을 각각 소켓과 연결하는 복수의 스위치들을 포함하되, 상기 복수의 스위치들은 각각 상태 변경에 시차를 두어 플러그 전극이 소켓에 결합될 때 상기 PPTC가 트립되는 것을 방지한다.
상기 스위치들은, 상기 PPTC의 일단과 상기 공급전원의 접점을 상기 소켓에 연결하는 제1스위치와, 상기 PPTC의 타단을 상기 소켓에 연결하는 제2스위치를 포함하되, 상기 플러그의 전극과 상기 소켓이 결합될 때 상기 제1스위치가 상기 제2스위치보다 더 빨리 클로즈 상태가 된다.
상기 플러그의 전극과 상기 소켓이 분리될 때, 상기 제1스위치가 상기 제2스위치보다 더 빨리 오픈 상태가 되어, 상기 PPTC로 전류패스가 형성되도록 할 수 있다.
상기 플러그는 소켓과 결합된 상태에서 회전하며, 회전정도에 따라 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 상태를 변경하는 인터로크 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 인터로크 장치는, 회전판과, 회전판의 회전에 따라 이동하는 슬라이더를 포함하되, 상기 슬라이더는 상기 제1스위치의 토글과 상기 제2스위치의 토글이 삽입되는 삽입공간부와, 상기 삽입공간부의 상부에 마련된 상부단차면과, 상기 삽입공간부의 하부에 마련된 하부단차면을 포함하여, 상기 슬라이더의 이동에 따라 상기 상부단차면 또는 상기 하부단차면과 상기 토글들이 순차적으로 접촉되어 상기 제1스위치와 제2스위치의 상태를 순차 변경할 수 있다.
상기 상부단차면은 상기 제1스위치의 토글에 접촉되는 제1접촉면과 제2스위치의 토글에 접촉되는 제2접촉면을 포함하되, 상기 제1접촉면은 제2접촉면보다 낮은 위치에 위치할 수 있다.
상기 하부단차면은 상기 제1스위치의 토글에 접촉되는 제3접촉면과 제2스위치의 토글에 접촉되는 제4접촉면을 포함하되, 상기 제3접촉면은 제4접촉면보다 높은 위치에 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 인터로크 장치는, 결합된 플러그의 회전에 의해 회전하는 회전판과, 상기 회전판의 회전에 따라 이동하는 슬라이더를 포함하되, 상기 슬라이더는 제1스위치의 토글과 제2스위치의 토글이 삽입되는 삽입공간부와, 상기 삽입공간부의 상부에 마련된 상부단차면과, 상기 삽입공간부의 하부에 마련된 하부단차면을 포함하여, 상기 슬라이더의 이동에 따라 상기 상부단차면 또는 상기 하부단차면과 상기 토글들이 순차적으로 접촉되어 상기 제1스위치와 제2스위치의 상태를 순차 변경할 수 있다.
상기 플러그는 외경부에서 돌출되는 돌기부를 포함하며, 상기 돌기부가 삽입되는 삽입구와, 상기 플러그가 회전할 때 상기 돌기부가 삽입되는 삽입홈을 포함하는 인터로크가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 상부단차면은 상기 제1스위치의 토글에 접촉되는 제1접촉면과 제2스위치의 토글에 접촉되는 제2접촉면을 포함하되, 상기 제1접촉면은 제2접촉면보다 낮은 위치에 위치할 수 있다.
상기 하부단차면은 상기 제1스위치의 토글에 접촉되는 제3접촉면과 제2스위치의 토글에 접촉되는 제4접촉면을 포함하되, 상기 제3접촉면은 제4접촉면보다 높은 위치에 위치할 수 있다.
상기 회전판은, 마주하는 한 쌍의 원판이며, 상기 한 쌍의 원판 사이에 위치하는 탄성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면의 소켓아웃렛은, 상부 블레이드 및 하부 블레이드를 포함하는 플러그; 및 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되어 회전하도록 구비된 상부 가이드부 및 하부 가이드부, 상기 플러그가 회전됨에 따라 온오프되는 인터로크 스위치, 직류 전원을 상기 플러그로 공급하거나 차단하도록 온오프되는 반도체 스위치, 및 상기 인터로크 스위치가 온됨에 따라 상기 직류 전원이 인가되어 상기 반도체 스위치를 온시키고, 부하전류를 감지하여 임계값 이상인 경우 상기 반도체 스위치를 오프시키는 드라이버를 포함하는 콘센트;를 포함할 수 있다.
상기 드라이버는, 상기 직류 전원을 상기 드라이버용 직류 전압으로 감압하여 공급하는 전압 레귤레이터; 상기 전압 레귤레이터로부터 공급되는 전압에 의해 세트되어 상기 반도체 스위치를 온시키는 RS 래치; 상기 감지된 부하전류의 극성을 반전시키는 반전기; 및 상기 반전된 부하전류를 상기 임계값과 비교하여, 상기 반전된 부하전류가 상기 임계값 이상인 경우, 상기 반도체 스위치를 오프시키도록 상기 RS 래치를 리셋시키는 비교기를 포함할 수 있다.
상기 드라이버는 상기 전압 레귤레이터의 출력과 상기 RS 래치의 출력단 사이에 부저 및 발광 다이오드 중 적어도 하나가 연결되고, 상기 반도체 스위치가 오프되면, 이상상태를 알람하는 알람부를 더 포함할 수 있다.
상기 콘센트는 상기 직류 전원의 양단에 병렬로 연결되며 다이오드 및 저항으로 이루어지고, 상기 반도체 스위치가 오프되는 경우, 유도성 부하에서 발생되는 역기전력을 억제하는 환류 회로부를 더 포함할 수 있다.
상기 콘센트는, 상기 플러그의 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극, 및 회전을 위한 중심축을 이루는 샤프트가 관통하여 구비되는 회전판; 및 상기 회전판의 일면에 구비되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기 인터로크 스위치의 스위치 바를 온오프시키는 걸쇠를 더 포함할 수 있다.
상기 콘센트는, 상기 회전판과 상기 콘센트의 케이스 전면 사이에 배치되는 외부 회전판; 및 상기 외부 회전판과 상기 회전판 사이에서 상기 샤프트의 둘레에 배치되어 상기 플러그가 삽입되는 경우 가압되고 상기 플러그가 제거되는 경우 복원되는 탄성 부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 외부 회전판은 상기 콘센트의 케이스 전면 측에 적어도 하나의 고정 돌기가 형성되고, 상기 콘센트는 상기 콘센트의 케이스 전면의 상기 고정 돌기에 대응하는 위치에 고정 홀이 형성될 수 있다.
상기 상부 가이드부 및 상기 하부 가이드부는 매립 형태 또는 외부 돌출 형태로 이루어질 수 있다.
상기 콘센트는 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되며 상기 상부 가이드 및 상기 하부 가이드와 각각 연통하는 상부 삽입홈 및 하부 삽입홈을 더 포함할 수 있다.
본 발명 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치는, PPCT 우회로에 복수의 스위치를 부가하여, 플러그를 소켓아웃렛에 결합할 때 PPCT가 트립상태가 되는 것을 방지함으로써, 플러그를 소켓 아웃렛에 결합한 후 수 분 이내에 플러그를 분리하는 경우에도 차단 아크가 발생하지 않는 효과가 있다.
또한 본 발명은 아크 검출을 위한 별도의 수단을 사용하지 않기 때문에 구성을 단순화할 수 있으며, 비용의 증가를 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고 스위치의 단락 순서를 기계적인 인터로크 장치로 구현하여 아크 발생 방지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 플러그와의 결합상태에 따른 종래 소켓아웃렛의 전류흐름을 보인 회로도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소켓아웃렛의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 소켓아웃렛의 결합상태에 따른 스위치들의 상태와 플러그 전압 및 전류 상태의 그래프이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인터로크 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 인터로크 장치의 회전판이 회전하지 않은 제1상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 인터로크 장치의 회전판이 설정 또는 허용된 정도로 회전된 제2상태를 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 11은 슬라이더에 의해 제1스위치와 제2스위치가 순차적으로 클로즈 상태가 되는 과정의 예시도이다.
도 12와 도 13은 슬라이더에 의해 제1스위치와 제2스위치가 순차적으로 오픈 상태가 되는 과정의 예시도이다.
도 14와 도 15는 각각 본 발명 인터로크 장치의 예시도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓아웃렛의 개념적 회로도이다.
도 17은 도 16의 드라이버의 세부 구성의 일예를 나타낸 회로도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓아웃렛의 인터로킹을 위한 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 19a 및 도 19b는 도 18에서 회전판에 설치된 걸쇠와 인터로크의 연동 구조로서, (a) 인터로크 스위치 오프 상태 및 (b) 인터로크 스위치 온 상태를 나타낸 사시도이다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓아웃렛 구조로서, (a) 매립 형태 가이드인 경우의 구성도, (b) 외부 돌출 형태 가이드인 경우의 구성도이다.
도 21a 및 도 21b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓아웃렛의 구성으로서, (a) 회전판의 분해 사시도 및 (b) 회전판과 인터로크의 연동 관계를 나타낸 사사도이다.
도 22a 내지 도 22d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓아웃렛의 결합 구조로서, (a) 매립 형태 가이드인 경우의 구성도, (b) 외부 돌출 형태 가이드인 경우의 구성도, (c) 외부 돌출 형태 가이드인 경우의 조립상태의 구성도, 및 (d) 콘센트 케이스 전면부와 외부 회전판의 세부구조를 나타낸 구성도이다.
도 23a 내지 도 23c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓아웃렛에서, (a) 외부 회전판의 정면도, (b) 콘센트 케이스의 정면도, 및 (c) 플러그의 정면도이다.
도 24a 내지 도 24c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓아웃렛의 동작 상태를 나타내는 도면으로서, (a) 플러그가 콘센트에 삽입되기 전 상태, (b) 플러그가 콘센트에 삽입된 직후의 상태, 및 (c) 플러그가 콘센트의 가이드에 따라 회전되어 완전 체결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 소켓아웃렛의 전기회로 개념도이다.
도 26은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치에서 직류 차단기의 아크 소호용 자석과 차단 접점의 배치 개념도이다.
도 27a 및 27b는 본 발명의 인터로크 스위치의 구조적 개념도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트에서 2극으로 구성된 인터로크 스위치의 구조적 개념도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치와 콘센트 전극의 전기적 접속 개념을 도시한다.
도 30a, 30b 및 도 30c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 누름 걸쇠 방식의 기계적 인터로크를 구현하기 위하여 2극으로 구성된 인터로크 스위치와 콘센트 전극 및/또는 콘센트의 개략적인 기구학적 배치 개념도이다.
도 31a 및 31b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트 및 플러그에서, 콘센트 내부에 설치된 인터로크 스위치와 기계적으로 연동하기 위한 누름 걸쇠를 설치할 수 있도록 설계된 플러그의 상면도 및 단면이다.
도 32는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그에서 홈 부분에 설치되는 누름 걸쇠의 개략적인 실체도를 도시한다.
도 33a 및 33b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 누름 걸쇠부에서 누름 걸쇠와 슬라이드 가이드의 동작을 도시하는 도면이다.
도 34는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 인터로크 스위치 부착형 콘센트와 플러그의 정렬 상태를 도시한다.
도 35는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치 부착형 콘센트에서 설치된 스위치 막대의 주변 구조를 도시한다.
도 36a 내지 도 36d 각각은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그를 콘센트에 삽입하는 경우 구동되는 기계적 인터로크 동작을 도시한다.
도 37a 내지 37f 각각은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 플러그를 콘센트로부터 분리하는 경우 구동되는 기계적 인터로크 동작을 도시한다.
도 38a 및 도 38c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 플러그 몸체를 콘센트로부터 분리하는 동작을 도시하는 도면이다.
도 39a 내지 39d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 플러그가 콘센트에서 분리된 경우의 동작을 도시한다.
도 40은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인터로크 장치의 구성도이다.
도 41a 및 41b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 장치의 동작을 도시하는 개념도이다.
도 42a 및 도 42b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 소켓아웃렛의 인터로크 장치의 동작을 도시한다.
도 43a 및 도 43b는 보조 회전판을 포함하는 인터로크 장치의 구성도이다.
도 44a 내지 44d는 내부 회전판 및 외부 회전판을 포함하는 인터로크 장치의 동작 상태도이다.
도 45a 내지 도 45c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 소켓아웃렛과 플러그의 결합 시 동작 상태도이다.
도 46a 내지 46c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 소켓아웃렛과 플러그의 체결 동작 상태도이다.
- 부호의 설명 -
10:소켓아웃렛 11:PPTC
20:플러그 21:제1전극
22:제2전극 23:부하
24:돌기부 100:회전판
110:회전축 120:탄성부
200:래치 300:슬라이더
330:상부단차면 331:제1접촉면
332:제2접촉면 340:하부단차면
341:제3접촉면 342:제4접촉면
400:인터로크가이드 410:삽입구
420:삽입홈
본 발명 소켓아웃렛과 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소켓아웃렛의 회로도이다.
도 4를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소켓아웃렛(10)은, 플러그(20)의 제1전극(21)과 제2전극(22)이 각각 결합되어 직류전원이 공급되는 제1소켓(S1) 및 제2소켓(S2)과, 일단이 상기 제1소켓(S1)과 제1스위치(SW1)를 통해 연결되고, 타단이 상기 제1소켓(S1)과 제2스위치(SW2)를 통해 연결되는 PPTC(11)를 포함하여 구성된다.
상기 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)는 기계적 또는 전기적으로 오픈(open) 또는 클로즈(close) 상태로 가변되는 것이며, 플러그(20)가 결합될 때에는 제1스위치(SW1)가 제2스위치(SW2)에 비하여 더 빨리 클로즈되어 전류패스가 PPTC(11)로 형성되는 것을 방지하는 것으로 한다.
또한 플러그(20)가 소켓아웃렛(10)에서 분리될 때에도 제1스위치(SW1)가 제2스위치(SW2)에 비하여 더 빨리 오픈되어 전류패스가 PPCT(11)를 경유하도록 하여, 아크의 발생을 방지하는 것으로 한다.
도 4에서 VPLUG는 플러그(20)의 제1전극(21)과 제2전극(22)의 양단 전압이고, IPLUG는 플러그(20)의 부하(23)로 흐르는 전류이다.
도 5를 참고하면, 플러그(20)와 소켓아웃렛(10)이 완전히 분리된 상태(T1)에서 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)는 모두 오픈된 상태로 상기 VPLUG는 OV이며, IPLUG는 0A가 된다.
이와 같은 상태에서 플러그(20)를 소켓아웃렛(10)에 결합할 때(T2) 플러그(20)의 제1전극(21)과 제2전극(22)은 제1소켓(S1)과 제2소켓(S2)에 각각 접촉된다. 제1전극(21)이 제1소켓(S1)에 접촉되면 제1스위치(SW1)가 클로즈되어, 직류전압(VDC)을 공급하게 된다. 따라서 VPLUG는 VDC가 되고, IPLUG는 IDC가 된다.
즉, T2 상태에서 제2스위치(SW2)는 T1 상태와 같이 여전히 오픈 상태이기 때문에 PPTC(11)를 통해 전류패스가 형성되지 않는다. 따라서 플러그(20)를 소켓아웃렛(10)에 결합하는 과정에서 PPTC(11)가 고저항 상태가 되는 것을 방지할 수 있다.
그 다음, T3 상태는 플러그(20)가 소켓아웃렛(10)에 완전히 결합되어 있는 상태이며, 이때는 위의 T2 상태에서 제2스위치(SW2)가 클로즈된 상태가 된다.
상기 제2스위치(SW2)가 클로즈되어도 전류패스는 저항차이에 의해 상기 PPTC(11)로 흐르지 않게 되며, VPLUG는 VDC로, IPLUG는 IDC로 유지된다.
상기 T2 상태와 T3 상태는 플러그(20)의 제1전극(21) 또는 제2전극(22)의 위치를 전기적 또는 기계적으로 감지하여 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)의 상태를 변경하는 것일 수 있으며, 이후에 더 상세히 제안하는 인터로크 장치에 의해 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)의 상태를 변경하는 것일 수 있다.
이와 같은 상태에서 T4 상태와 같이 플러그(20)를 소켓아웃렛(10)으로부터 분리하는 과정에서 제1스위치(SW1)는 오픈 상태, 제2스위치(SW2)는 클로즈 상태가 된다.
따라서 전류패스는 PPTC(11)를 통해 형성되며 PPTC(11)는 저항값이 급격하게 증가하여 VPLUG와 IPLUG를 감소시킨다.
위에서 T3의 상태인 플러그(20)와 소켓아웃렛(10)이 완전히 결합된 상태가 수 분 이하로 유지되는 경우에도, 상기 PPTC(11)가 T2 상태에서 트립 상태가 되지 않기 때문에 PPTC(11)는 저항값이 증가하여 트립 상태가 될 수 있다.
그 다음, T5 상태와 같이 플러그(20)가 소켓아웃렛(10)으로부터 완전히 분리되면 제2스위치(SW2)도 오픈 상태가 되어, VPLUG와 IPLUG는 0이 되며, 상기 T4 상태에서 VPLUG와 IPLUG가 선형으로 감소하기 때문에 차단 아크가 발생하지 않게 된다.
이처럼 본 발명은 복수의 스위치(SW1,SW2)를 사용하여 플러그(20)가 결합될 때 PPTC(11)가 트립 상태가 되는 것을 방지하여 수 분 이내에 플러그(20)가 분리될 때에도 차단 아크가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인터로크 장치의 분해 사시도이다.
도 6과 상기 도 4를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인터로크 장치는, 회전축(110)을 중심으로 회전하는 회전판(100)과, 상기 회전판(100)에 고정되어 상기 플러그(20)의 제1전극(21)과 제2전극(22)이 각각 삽입되는 제1소켓(S1) 및 제2소켓(S2)과, 상기 회전판(100)의 플러그(20) 결합면과는 반대면에 고정되어 상기 회전판(100)의 회전 정도에 따라 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)의 상태를 물리적으로 변경하는 슬라이더(300)를 포함하여 구성된다.
상기 슬라이더(300)는 래치(200)를 통해 상기 회전판(100)에 고정된 것일 수 있다.
도 7은 회전판(100)이 회전하지 않은 제1상태를 나타내며, 도 8은 회전판(100)이 설정 또는 허용된 정도로 회전된 제2상태를 나타낸 것으로, 도면에 도시되지는 않았지만 상기 제1소켓(S1)과 제2소켓(S2)에 플러그(20)의 제1전극(21)과 제2전극(22)이 삽입된 상태인 것으로 한다.
도 7은 플러그(20)가 소켓아웃렛(10)에 결합된 상태에서 회전시키지 않은 것으로, 이때는 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)가 모두 열려있는 상태(도 5에서 T1 또는 T5 상태)인 것으로 한다.
그 다음, 사용자가 플러그(20)를 정해진 방향으로 회전시키면, 상기 플러그(20)의 제1전극(21)과 제2전극(22)이 삽입된 제1소켓(S1)과 제2소켓(S2)에 회전력이 전달되고, 그 힘에 의하여 상기 회전판(100)은 중앙의 회전판(110)을 중심으로 회전하게 된다.
상기 회전판(110)의 회전은 래치(200)를 변위시키고, 래치(200)에 결합된 슬라이더(300)의 위치도 변경된다.
상기 슬라이더(300)의 구조는 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)가 사이에 삽입되는 공간을 제공하는 삽입공간부(320)를 가지는 몸체부(310)와, 상기 삽입공간부(320)의 상단부를 이루며 일측이 하향으로 단차진 상부단차면(330)과, 상기 삽입공간부(320)의 하단부를 이루며 일측이 상향으로 단차진 하부단차면(340)을 포함하여 구성된다.
상기 상부단차면(330)은 상하로 단차진 제1접촉면(331)과 제2접촉면(332)을 포함하며, 제1접촉면(331)은 제2접촉면(332)에 비해 더 낮은 위치에 위치한다.
또한 하부단차면(330) 역시 상하로 단차진 제3접촉면(341)과 제4접촉면(342)을 포함하되, 제3접촉면(341)이 제4접촉면(342)에 비해 더 높은 위치에 위치한다.
도 9 내지 도 11은 슬라이더(300)에 의해 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)가 순차적으로 클로즈 상태가 되는 과정의 예시도이다.
상기 슬라이더(300)는 회전판(100)의 회전 방향에 따라 하향으로 이동하게 된다. 도 9에 도시한 상태는 도 5의 T1 상태로 플러그(20)가 소켓아웃렛(10)에 결합되었으나 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)가 열린 상태여서 전원의 공급이 이루어지지 않는 상태이다.
이때 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2) 각각의 토글(toggle)은 슬라이더(300)의 삽입공간부(320) 양측면에서 삽입된 상태이며, 상부단차면(330) 또는 하부단차면(340)과 접촉되지 않은 상태이다.
이와 같은 상태에서 사용자가 플러그(20)를 정해진 방향(여기서는 시계 반대방향)으로 회전시킴에 따라 상기 회전판(100)이 회전축(110)을 중심으로 회전하며, 래치(200)에 의해 회전판(100)에 연결된 슬라이더(300)도 하향으로 이동하게 된다. 이때 래치(200)는 회전판(100)의 회전에 따라 원호운동을 하며, 슬라이더(300)는 상하 직선운동을 하도록 구현할 수 있다.
도 10과 같이 슬라이더(300)가 이동하면서 상부단차면(330)의 제1접촉면(331)이 제1스위치(SW1)의 토글에 먼저 접촉되어 오픈 상태의 제1스위치(SW1)를 클로즈 상태로 전환시킨다. 이때 제2접촉면(332)는 제2스위치(SW2)의 토글에 접촉되지 않은 상태로 제2스위치(SW2)는 오픈 상태를 유지한다.
앞서 상세히 설명한 바와 같이 제1스위치(SW1)가 클로즈 상태이고, 제2스위치(SW2)가 오픈된 상태(T2)에서 PPTC(11)에는 전류가 흐르지 않으며, 플러그(20)와 소켓아웃렛(10)의 결합시 PPTC(11)가 트립상태가 되는 것을 방지할 수 있다.
그 다음, 도 11과 같이 상기 회전판(100)의 회전이 더 진행되면 슬라이더(300)는 아래로 더 이동하게 되고, 상부단차면(330)의 제2접촉면(332)이 제2스위치(SW2)의 토글을 밀어 제2스위치(SW2)를 클로즈 상태로 변경한다.
이처럼 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)가 모두 클로즈된 상태(T3)에서는 PPTC(11)는 낮은 저항값을 유지하여 부하전류의 흐름을 방해하지 않게 된다.
도 12와 도 13은 슬라이더(300)에 의해 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)가 순차적으로 오픈 상태가 되는 과정의 예시도이다.
사용자는 플러그(20)를 소켓아웃렛(10)으로부터 분리하기 위하여, 위의 결합방향과는 반대방향(여기서는 시계방향)으로 회전시킨다. 앞서 도 11을 참고하여 설명한 T3의 상태에서 슬라이더(300)가 상향으로 이동하면서 제3접촉면(341)이 제1스위치(SW1)의 토글에 접촉되고 그 접촉된 토글을 밀어 제1스위치(SW1)를 오픈 상태로 전환시킨다.
이때 하부단차면(340)의 제4접촉면(342)은 제2스위치(SW2)에 접촉되지 않은 상태로 제2스위치(SW2)는 클로즈 상태를 유지한다.
제1스위치(SW1)가 오픈되고 제2스위치(SW2)가 클로즈 된 상태(T4)에서는 PPTC(11)를 통해 전류가 흐르게 되며, PPTC(11)는 온도가 높아지면서 저항값이 급격하게 증가하게 되어, IPLUG를 감소시킨다.
그 다음, 상기 플러그(20)의 시계방향 회전이 더 진행되면, 하부단차면(340)의 제4접촉면(342)이 제2스위치(SW2)의 토글에 접촉되고, 그 토글을 밀어 제2스위치(SW2)를 오픈 상태로 전환시킨다.
이때 상기 IPLUG는 충분히 감소된 상태에서 플러그(20)와 소켓아웃렛(10)이 서로 전기적으로 분리되기 때문에 아크가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이처럼 본 발명은 기계적인 방식의 인터로크를 사용하기 때문에 사고 발생 방지의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터로크 장치의 구성도이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 회전판(100)은 서로 마주하는 한 쌍의 판구조로 할 수 있으며, 그 한 쌍의 판구조 사이에 탄성부(120)를 부가할 수 있다.
또한 소켓아웃렛(10)에는 플러그(20)가 안정적으로 결합된 상태를 유지할 수 있도록 인터로크가이드(400)를 포함할 수 있다. 상기 인터로크가이드(400)에 삽입되는 플러그(20)의 외경면 외측으로는 한 쌍의 돌기부(24)가 돌출되어 있으며, 인터로크가이드(400)는 상기 돌기부(24)가 삽입된 상태에서 일정한 정도로 회전할 수 있는 공간을 제공하며, 플러그(20)가 회전한 상태에서는 밖으로 이탈되지 않도록 고정할 수 있다.
도 15에 도시한 인터로크 장치는 도 14와 유사하지만 인터로크가이드(400)가 매립형이 아닌 외부 돌출형구조이다.
상기 탄성부(120)의 작용은 플러그(20)를 외측으로 밀어 상기 돌기부(24)가 인터로크가이드(400)의 삽입홈(420)에 삽입된 상태에서는 더 견고한 밀착성으로 고정되도록 할 수 있으며, 상기 플러그(20)가 회전하여 플러그(20)의 돌기부(24)가 삽입구(410)와 일치되면 밖으로 밀어 플러그(20)를 쉽게 분리할 수 있게 한다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓아웃렛(1100)은 콘센트 전극(1112), 플러그 전극(1122), 인터로크 스위치(SW1), 반도체 스위치(SW2), 및 드라이버(1130)를 포함한다.
콘센트 전극(1112)은 직류형 콘센트 내에서 직류 전원(Vdc)에 연결되며, 플러그 전극(1122)이 삽입되면, 부하로 직류 전원을 전달할 수 있다.
플러그 전극(1122)은 부하에 연결되며, 직류형 플러그의 외부로 돌출 형성되어 콘센트 전극(1112)에 삽입될 수 있다.
인터로크 스위치(SW1)는 직류 전원(Vdc)에 일측(A 접점)이 연결되고, 타측(B 접점)은 드라이버(1130)에 연결되고, 후술하는 바와 같이 플러그가 콘센트에 삽입되어 회전함에 따라 온오프된다. 이러한 인터로크 스위치(SW1)는 기구학적 인터로크에 의해 기계적으로 동작하는 스위치로서, 드라이버(1130)에 직류 전원을 인가하거나 차단하여 반도체 스위치(SW2)를 온오프 시키는 기능을 갖는다.
반도체 스위치(SW2)는 직류 전원(Vdc)의 음극과 콘센트 전극(1112) 사이에 직렬로 연결되며, 인터로크 스위치(SW1)에 의해 구동되는 드라이버(1130)를 통하여 온오프된다. 이와 같이 반도체 스위치(SW2)는 드라이버(1130)의 구동에 따라 온오프 됨에 따라 직류 전원을 플러그로 공급하거나 차단할 수 있다. 즉, 반도체 스위치(SW2)가 오프 상태인 경우, 직류 전원(Vdc)과 콘센트 전극(1112)이 차단되어 직류 전원을 플러그 전극(1122)으로 공급하지 않는다. 또한, 반도체 스위치(SW2)가 온 상태인 경우, 직류 전원(Vdc)과 콘센트 전극(1112)이 연결되어 직류 전원을 플러그 전극(1122)으로 공급한다. 여기서, 반도체 스위치(SW2)는 전력용 FET, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), IGCT(Integrated Gate Controlled Thyristor) 등의 전력용 반도체 스위치일 수 있다.
도 16에서, 점선의 화살표로 표시한 부분은 플러그의 조작과 인터로크 스위치(SW1) 간의 기계적 인터로크를 나타낸다. 즉, 플러그 전극(1122)을 콘센트 전극(1112)에 삽입하거나 분리시킬 때, 기구학적 인터로크에 의하여 인터로크 스위치(SW1)를 온/오프시키고, 그 결과로 반도체 스위치(SW2)를 온/오프시킬 수 있다. 이러한 구성에 의해, 플러그 전극(1122)이 콘센트 전극(1112)에 완전히 삽입된 후에 직류 전원을 공급하거나, 플러그 전극(1122)을 콘센트 전극(1112)으로부터 분리하기 전에 직류 전원을 차단할 수 있으므로, 전극간 아크의 발생을 억제할 수 있다.
드라이버(1130)는 인터로크 스위치(SW1)가 온됨에 따라 직류 전원(Vdc)이 인가되어 반도체 스위치(SW2)를 온시키고, 부하전류를 감지하여 임계값 이상인 경우 반도체 스위치(SW2)를 오프시킨다.
이때, 드라이버(130)는 션트저항(RS)으로 부하전류(iL)를 검출하여 검출된 부하전류신호(iLsense)가 임계값(iLimit)을 넘으면 자동적으로 반도체 스위치(SW2)를 오프시킬 수 있다. 후술하는 바와 같이, 드라이버(1130)는 반도체 스위치(SW2)를 오프시킴과 동시에 부저 또는 LED 등을 통하여 경보신호(Alarm)를 발생시킬 수 있다.
이와 같은 드라이버(1130)는 도 17에 도시된 바와 같이, 전압 레귤레이터(1132), 반전기(1134), 비교기(1136), 및 RS 래치(1138)를 포함할 수 있다.
전압 레귤레이터(1132)는 인터로크 스위치(SW1)의 B 접점에 연결될 수 있다. 이러한 전압 레귤레이터(1132)는 플러그 전극(1122)으로부터의 기계적 인터로크 동작에 의해 인터로크 스위치(SW1)가 온되면, 직류 전원(Vdc)을 드라이버용 직류 전압으로 감압하여 공급할 수 있다. 이때, 전압 레귤레이터(1132)는 입력단(In)을 통하여 직류 전원(Vdc)을 입력받고 드라이버(1130)에 필요한 직류 전압으로 감압하여 출력단(Out)을 통하여 드라이버(1130)로 공급할 수 있다.
반전기(1134)는 션트저항(RS)에 의해 감지된 부하전류의 극성을 반전시킬 수 있다. 여기서, 션트저항(RS)으로부터 검출된 부하전류(-iLsense)는 음수이므로, 반전기(134)는 검출된 부하전류를 반전시켜 양의 부하전류(iLsense)로 변환시킨다. 이때, 반전기(1134)는 변환된 양의 부하전류(iLsense)를 비교기(1136)의 비반전 단자(+)로 출력한다.
비교기(1136)는 반전된 부하전류(iLsense)를 임계 전류값(iLimit)과 비교하여, 그 결과를 RS 래치(138)로 출력할 수 있다. 여기서, 비교기(1136)의 반전 단자(-)에는 임계 전류값(iLimit)이 입력될 수 있다.
이때, 비교기(1136)는 정상 상태로서 부하전류(iLsense)가 임계 전류값(iLimit)보다 작으면 로-레벨을 출력할 수 있다. 또한, 비교기(1136)는 과부하 또는 부하 단락 등과 같이 고장에 의한 비정상 상태로서 부하전류(iLsense)가 임계 전류값(iLimit) 이상이면, 하이-레벨을 출력함으로써, 반도체 스위치(SW2)를 오프시키도록 RS 래치(1138)를 리셋시킬 수 있다.
RS 래치(1138)는 전압 레귤레이터(1132)로부터 공급되는 전압에 의해 세트되어 반도체 스위치(SW2)를 온시키고, 비교기(1136)에 의해 리셋되어 반도체 스위치(SW2)를 오프시킬 수 있다. 여기서, RS 래치(1138)는 저항-커패시터(Rt-Ct)로 구성되는 미분회로에 의하여 발생되는 정펄스가 세트 단자(S)로 입력되고, 비교기(1136)의 출력이 리셋 단자(R)를 통하여 입력되며, 출력 단자(Q)를 통하여 현재의 상태를 출력할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, RS 래치(1138)는 최초 인터로크 스위치(SW1)가 온되면, 전압 레귤레이터(1132)에 의해 공급되는 전원을 미분회로(Ct-Rt)를 통하여 입력받아 세트되고, 출력 단자(Q)로 하이-레벨을 출력한다. 여기서, 반도체 스위치(SW2)는 오프 상태이므로 부하전류는 임계값 이하이고, 따라서 비교기(1136)가 로-레벨을 출력함으로써, RS 래치(1138)는 세트 상태를 유지할 수 있다.
이때, RS 래치(1138)가 출력 단자(Q)를 통하여 하이-레벨을 출력하면, 반도체 스위치(SW2)의 게이트 구동저항(RG)을 통하여 반도체 스위치(SW2)가 온됨으로써, 직류 전원(Vdc)이 콘센트 전극(1112)을 통하여 플러그 전극(1122)으로 공급될 수 있다.
이와 같은 상태에서, 비교기(1136)가 비정상 상태를 감지하여 하이-레벨을 출력하면, RS 래치(1138)는 리셋되어 출력 단자(Q)를 통하여 로-레벨을 출력한다. 여기서, 한번 리셋된 RS 래치(1138)는 세트 단자(S)에 다시 정펄스를 가하지 않는 한 출력 단자(Q)의 상태가 바뀌지 않는다.
이때, RS 래치(1138)가 출력 단자(Q)를 통하여 로-레벨을 출력하면, 반도체 스위치(SW2)의 게이트 전압도 로-레벨 상태가 되어 반도체 스위치(SW2)가 오프됨으로써, 직류 전원(Vdc)은 콘센트 전극(1112)과 연결이 차단되어 전원 공급을 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓아웃렛(100)은 알람부(1140) 및 환류 회로부(1150)를 더 포함할 수 있다.
알람부(1140)는 전압 레귤레이터(1132)의 출력과 RS 래치(1138)의 출력단(Q) 사이에 연결될 수 있다. 이러한 알람부(1140)는 LED(1142) 및 부저(1144) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 알람부(1140)는 RS 래치(1138)의 상태에 따라 동작하는데, 정상 상태로서, RS 래치(1138)가 하이-레벨을 출력하면, 전압 레귤레이터(1132)의 출력단(Out)과 RS 래치(1138)의 출력단(Q) 사이의 전압차가 발생하지 않아 동작하지 않는다.
이와 같은 상태에서, 비정상 상태가 되어 RS 래치(1138)가 로-레벨을 출력하면, 전압 레귤레이터(1132)의 출력단(Out)과 RS 래치(1138)의 출력단(Q) 사이의 전압차가 발생하여 LED(1142) 및 부저(1144)가 동작하여 이상 상태를 알람할 수 있다.
환류 회로부(freewheel branch)(1150)는 직류 전원(Vdc)의 양단에 병렬로 연결될 수 있다. 이러한 환류 회로부(1150)는 다이오드(DF) 및 더미저항(RD)으로 이루어질 수 있다. 이때, 환류 회로부(1150)는 반도체 스위치(SW2)가 오프되는 경우, 유도성 부하에 의해 발생되는 역기전력을 억제하여 차단을 용이하게 할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 직류형 플러그가 콘센트에 삽입되거나 분리되는 경우, 사용자의 안전을 도모할 수 있다.
이하, 도 18 내지 도 20b를 참조하여 직류형 콘센트(1110)와 직류형 플러그(1120)에 의한 인터로킹 구조 및 동작을 설명한다. 구체적으로, 사용자가 플러그를 콘센트에 삽입 또는 분리시키는 조작을 할 때, 반도체 스위치(SW2)가 기계적으로 적절히 연동됨으로써, 직류 전원이 인가되지 않은 상태에서 플러그의 삽입과 분리가 이루어지도록 하기 위한 기구적 동작을 설명한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓아웃렛(1100)의 기구학적 인터로크는 플러그를 콘센트에 삽입하고 회전시키는 원리를 적용한 것이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(1110)는 회전판(1111), 샤프트(1113), 및 걸쇠(1114)를 포함한다.
회전판(1111)은 콘센트 전극(1112) 및 샤프트(1113)가 관통되는 홀이 형성되며, 홀을 통하여 콘센트 전극(1112) 및 샤프트(1113)가 삽입 고정될 수 있다.
샤프트(1113)는 회전판(1111)의 중심에 배치되어 회전을 위한 중심축을 이룰 수 있다.
걸쇠(1114)는 회전판(1111)의 일면에 구비되며, 단부에 홈이 형성될 수 있다. 여기서, 걸쇠(1114)의 홈에 인터로크 스위치(1160)의 스위치 바(1162)가 삽입될 수 있다. 이때, 회전판(1111)의 회전에 따라 걸쇠(1114)는 상하로 움직일 수 있다. 이러한 걸쇠(1114)의 움직임에 따라 인터로크 스위치(1160)의 스위치 바(1162)도 상하로 연동하여 움직일 수 있다. 따라서, 이러한 걸쇠(1114)는 회전판(1111)의 회전에 따라 인터로크 스위치(1160)의 스위치 바(1162)를 온오프시킬 수 있다.
이러한 회전판(1111)은 도 16 및 도 17의 인터로크 스위치(SW1)와 연동하는데, 이때, 인터로크 스위치(SW1)는 도 18에 도시된 바와 같은 슬라이드형 기계 스위치일 수 있다. 이와 같은 슬라이드형 인터로크 스위치(1160)는 스위치 바(1162), A 접점(1164), 및 B 접점(1166)을 포함한다.
스위치 바(1162)는 걸쇠(1114)의 홈에 삽입되어 회전판(1111)의 회전에 의한 걸쇠(1114)의 움직임과 연동하여 상하로 움직일 수 있다.
도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, A 접점(1164)은 직류 전원(Vdc) 및 콘센트 전극(1112)에 연결되고, B 접점(1166)은 드라이버(1130)에 연결될 수 있다.
이때, 걸쇠(1114)의 움직임에 따라 스위치 바(1162)가 상측에 위치하면, 인터로크 스위치(1160)는 개방 상태가 되어 A 접점(1164)과 B 접점(1166)은 연결되지 않는다. 또한, 걸쇠(1114)의 움직임에 따라 스위치 바(1162)가 하측에 위치하면, 인터로크 스위치(1160)는 단락 상태가 되어 A 접점(1164)과 B 접점(1166)이 연결된다.
이와 같이 구성된 회전판(1111)의 걸쇠(1114)와 인터로크 스위치(1160)의 기계적 인터로킹 동작을 설명하면, 도 19a에 도시된 바와 같이, 회전판(1111)이 샤프트(1113)를 중심으로 시계방향으로 회전하여 회전판(1111) 위에 표시된 화살표가 "오프(O)"의 위치에 도달하면, 걸쇠(1114)는 스위치 바(1162)를 위로 끌어 당겨서 인터로크 스위치(1160)는 "오프(O)" 된다.
반대로, 도 19b에 도시된 바와 같이, 회전판(1111)이 샤프트(1113)를 중심으로 반시계 방향으로 회전하여 회전판(1111) 위에 표시된 화살표가 "온(C)"의 위치에 도달하면, 걸쇠(1114)는 스위치 바(1162)를 아래로 끌어당겨서 인터로크 스위치(1160)는 "온(C)" 된다.
한편, 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 직류형 플러그(1120)는 콘센트 케이스(1110a) 내에 상술한 바와 같은 회전판(1111) 및 인터로크 스위치(1160)가 내장되며, 콘센트 케이스(1110a)의 전면에는 직류형 플러그(1120)를 삽입하기 위한 플러그 삽입구(1115)가 형성될 수 있다.
이때, 플러그 삽입구(1115)는 직류형 플러그(1120)의 삽입, 회전 및 고정을 위해 상부 삽입홈(1116a) 및 상부 가이드(1116b)가 상부에 형성되고, 하부 삽입홈(1117a) 및 하부 가이드(1117b)가 하부에 형성될 수 있다. 여기서, 상부 삽입홈(1116a) 및 하부 삽입홈(1117a)은 상부 가이드(1116b) 및 하부 가이드(1117b)와 각각 연통하여 형성될 수 있다. 또한, 상부 삽입홈(1116a) 및 하부 삽입홈(1117a)은 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)의 형상 및 크기와 거의 유사하게 형성될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 상부 삽입홈(1116a) 및 하부 삽입홈(1117a)은 직류형 플러그(1120)의 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)가 삽입되고, 상부 가이드(1116b) 및 하부 가이드(1117b)는 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)가 회전하도록 가이드할 수 있다.
이때, 상부 가이드(1116b) 및 하부 가이드(1117b)의 일단은 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)가 더 이상 회전하지 못하도록 억제하는 스톱퍼 기능을 할 수 있다. 또한, 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)가 상부 삽입홈(1116a) 및 하부 삽입홈(1117a)을 통해서만 삽입됨으로써, 직류형 플러그(1120)는 정해진 상태로만 직류형 콘센트(1110)에 삽입될 수 있다.
도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 직류형 플러그(1120)는 플러그 전극(1122), 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)를 포함한다.
플러그 전극(1122)은 외부로 돌출 형성되어 콘센트 전극(1112)에 삽입될 수 있다.
상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)는 직류형 플러그(1120)를 직류형 콘센트(1110)에 삽입 고정하기 위한 것으로, 외부로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 상부 블레이드(1124)는 하부 블레이드(1126)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 구성에 의해 사용자가 직류형 플러그(1120)를 반대로 삽입하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 상부 블레이드(1124)가 하부 블레이드(1126)보다 큰 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 상부 블레이드(1124)와 하부 블레이드(1126)가 서로 상이한 크기 또는 형상을 갖는 비대칭 형태로 구비할 수 있고, 따라서 콘센트 전극(1112)과 플러그 전극(1122)의 극성이 반대로 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 직류형 플러그(1120)가 삽입되는 플러그 삽입구(1115)는 매립 형태나 외부 돌출 형태로 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 20a에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(1110)의 플러그 삽입구(1115)가 매립 형태인 경우, 상부 삽입홈(1116a) 및 하부 삽입홈(1117a)과 연통하는 상부 가이드(1116b) 및 하부 가이드(1117b)는 각각 플러그 삽입구(1115)의 외주변을 따라 콘센트 케이스(1110a) 안측에 형성될 수 있다.
도 20b에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(1110)의 플러그 삽입구(11151)가 돌출 형태인 경우, 플러그 삽입구(11151)의 외주변을 두껍게 형성하고, 외측으로 돌출 형성함으로써, 직류형 플러그(1120)의 삽입을 더 용이하게 유도할 수 있다. 이때, 상부 삽입홈(11161a) 및 하부 삽입홈(11171a)과 연통하는 상부 가이드(11161b) 및 하부 가이드(11171b)는 각각 플러그 삽입구(11151)의 외주변을 따라 콘센트 케이스(1110a) 외측 또는 안측에 형성될 수 있다.
이와 같은 구조에 의해 직류형 플러그(1120)의 각도가 "오프(O)"의 위치에 있는 경우에만 플러그 전극(1122)을 콘센트 전극(1112)에 삽입할 수 있다.
이하, 도 21a 내지 22d를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓아웃렛(100)에 의한 인터로킹 구조 및 동작을 설명한다. 여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓아웃렛(100)은 콘센트 전극(1112)과 인터로그 기구 세트를 콘센트 케이스(1110a) 내에 설치하였을 때, 의도하지 않게 회전판(1111)이 회전하지 않도록 하기 위하여 추가적으로 외부 회전판(11110)을 추가한 것이다.
도 21a에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(1110)는 탄성 부재(1118) 및 외부 회전판(11110)을 더 포함할 수 있다.
외부 회전판(11110)은 회전판(1111)과 콘센트 케이스(1110a)의 전면 사이에 배치될 수 있다. 이러한 외부 회전판(11110)은 콘센트 케이스(1110a)의 전면 측에 적어도 하나의 고정 돌기(11112)가 형성될 수 있다.
이러한 고정 돌기(11112)는 도 22a에 도시된 바와 같은 콘센트 케이스(1110a)의 전면에 형성된 고정 홀(1119)에 삽입될 수 있다.
즉, 외부 회전판(11110)은 고정 돌기(11112)가 형성되고, 콘센트 케이스(1110a)의 전면에 대응하는 위치에 고정 홀(1119)이 형성됨으로써, 외부 회전판(11110)의 고정 돌기(11112)가 콘센트 케이스(1110a)의 고정 홀(1119)에 삽입되면, 회전판(1111)의 의도하지 않은 회전을 방지할 수 있다.
여기서, 회전판(1111)은 콘센트 전극(1112)과 샤프트(1113)가 삽입되는 전극 관통홀(11114) 및 샤프트 관통홀(11116)이 형성될 수 있다.
이때, 탄성 부재(1118)는 회전판(1111)과 외부 회전판(11110) 사이에 샤프트(1113)의 둘레에 배치될 수 있다. 여기서, 샤프트(1113)는 회전판(1111)에서 외부 회전판(11110)까지 연장 형성될 수 있다.
이러한 탄성 부재(1118)는 직류형 플러그(1120)가 삽입되는 경우 가압되고 직류형 플러그(1120)가 제거되는 경우 복원될 수 있다. 예를 들면, 탄성 부재(1118)는 압축 스프링일 수 있다. 즉, 직류형 플러그(1120)가 삽입되는 경우, 탄성 부재(1118)는 가압되어 외부 회전판(11110)이 콘센트 케이스(1110a) 내측으로 밀려날 수 있다. 이때, 탄성 부재(1118)의 탄성력에 의해 외부 회전판(11110)은 직류형 플러그(1120)의 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)를 콘센트 케이스(1110a) 내벽에 밀착시킬 수 있다.
도 21b에 도시된 바와 같이, 외부 회전판(11110)이 부가된 회전판(1111)과 인터로크 스위치(1160)와의 연동은 직류형 플러그(1120)가 외부 회전판(11110)을 콘센트 케이스(1110a) 안측으로 밀어 넣으면, 고정 돌기(11112)가 콘센트 케이스(1110a)의 고정 홀(1119)로부터 분리되어 고정 상태가 해제될 수 있다.
이런 상태에서는 직류형 플러그(1120)의 회전에 의해 회전판(1111)이 샤프트(1113)를 중심으로 회전할 수 있다. 따라서, 회전판(1111)의 걸쇠(1114)의 움직임에 따라 인터로크 스위치(1160)가 온오프될 수 있다.
도 22a 및 도 22b에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(1110)의 콘센트 케이스(1110a)의 전면은 고정 홀(1119)이 구비될 수 있다. 이러한 고정 홀(1119)은 외부 회전판(11110)의 고정 돌기(11112)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
도 22c 및 도 22d에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(1110)가 조립된 상태에서, 외부 회전판(11110)이 구비된 회전판(1111)의 회전 중심축을 이루는 샤프트(1113)는 콘센트 케이스(1110a)의 프레임에 고정될 수 있다. 여기서, 외부 회전판(11110)은 탄성 부재(1118)의 탄성력에 의해 콘센트 케이스(1110a)의 내측 면에 밀착될 수 있다. 이때, 외부 회전판(11110)의 고정 돌기(11112)는 콘센트 케이스(1110a) 전면의 고정 홀(1119)에 삽입되어 고정됨으로써 의도하지 않은 회전에 의한 오동작을 방지할 수 있다.
이하, 도 23a 내지 도 23c를 참조하여, 직류형 콘센트(1110)와 직류형 플러그(1120)의 결합시 동작을 설명한다.
도 23a에 도시된 바와 같이, 외부 회전판(11110)은 정면에서 본 경우, 콘센트 전극(1112)이 샤프트(1113)를 중심으로 상하로 수직하게 배치될 수 있다. 이때, 고정 돌기(11112)는 콘센트 전극(1112)과 대략 수직한 방향으로 샤프트(1113)를 중심으로 좌우에 배치될 수 있다.
도 23b에 도시된 바와 같이, 콘센트 케이스(1110a)는 정면에서 본 경우, 상부 삽입홈(11161a) 및 하부 삽입홈(11171a)이 상하로 배치될 수 있다. 여기서, 고정 홀(1119)은 고정 돌기(11112)에 대응하는 위치, 즉, 플러그 삽입구(11151)의 좌우측에 형성될 수 있다.
도 23c에 도시된 바와 같이, 직류형 플러그(1120)는 정면에서 본 경우, 플러그 전극(1122)이 상하로 수직하게 배치될 수 있다. 여기서, 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)는 직류형 플러그(1120)의 상하에 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 직류형 콘센트(1110)에 직류형 플러그(1120)를 체결하는 과정을 설명하면, 먼저, 도 24a에 도시된 바와 같이, 직류형 플러그(1120)를 삽입하기 이전에는, 외부 회전판(11110)과 콘센트 케이스(1110a)의 전면이 탄성 부재(1118)에 의해 밀착되어 고정 돌기(11112)가 고정 홀(1119)에 삽입 고정된다. 이때, 외부 회전판(11110)은 회전이 불가능하다.
도 24b에 도시된 바와 같이, 플러그 전극(1122)이 콘센트 전극(1112)에 삽입되는 순간에는, 직류형 플러그(1120)의 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)가 플러그 삽입구(11151)의 상부 삽입홈(11161a) 및 하부 삽입홈(11171a)에 삽입될 수 있다. 이와 같이, 직류형 플러그(1120)는 "오프(O)" 위치에서 직류형 콘센트(1110)에 삽입될 수 있다. 이때, 콘센트 전극(1112)은 직류 전원(Vdc)이 인가되지 않은 상태이기 때문에, 콘센트 전극(1112)과 플러그 전극(1122) 사이에 돌입 전류의 문제는 발생하지 않는다.
직류형 플러그(1120)를 직류형 콘센트(1110)로 더 누르면, 외부 회전판(11110)은 탄성 부재(1118)의 압축에 의해 눌리면서, 고정 돌기(11112)가 고정 홀(1119)에서 분리될 수 있다. 이때, 외부 회전판(11110) 및 회전판(1111)은 회전가능한 상태이다.
계속하여, 도 24c에 도시된 바와 같이, 직류형 플러그(1120)를 반시계 방향으로 회전시켜, 콘센트 케이스(1110a)의 전면에 표시된 화살표가 "온(C)"의 위치에 도달하면, 인터로크 스위치(1160)가 "온(C)" 되면서 콘센트 전극(1112)을 통하여 플러그 전극(1122)에 직류 전원(Vdc)이 공급될 수 있다.
이때, 직류형 플러그(1120)는 상부 블레이드(1124) 및 하부 블레이드(1126)가 콘센트 케이스(1110a) 내측의 상부 가이드(11161b) 및 하부 가이드(11171b)에 위치되고, 탄성 부재(1118)의 탄성력에 따라 외부 회전판(11110)에 의해 고정될 수 있다. 따라서, 직류형 플러그(1120)는 직류형 콘센트(1110)로부터 분리되지 않고 잠금상태를 유지할 수 있다.
이와 같이, 플러그 전극(1122)이 콘센트 전극(1112)에 완전히 삽입된 상태에서 인터로크 스위치(1160)를 통하여 직류 전원(Vdc)이 공급됨으로써, 콘센트 전극(1112)과 플러그 전극(1122) 사이에 돌입 전류의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 직류형 플러그(1120)가 직류형 콘센트(1110)에 잠긴 상태에서 직류형 플러그(1120)를 빼는 경우, 우선, 직류형 플러그(1120)를 시계 방향으로 회전시켜서 콘센트 케이스(1110a)의 전면에 표시된 화살표가 "오프(O)"의 위치에 도달하면, 회전판(1111)의 걸쇠(1114)가 스위치 바(1162)를 위로 끌어당겨, 인터로크 스위치(1160)가 "오프(O)"된다. 따라서, 콘센트 전극(1112)과 플러그 전극(1122)이 전기적으로 차단된 상태가 된다. 이 상태에서 직류형 플러그(1120)를 뒤로 잡아 빼면, 콘센트 전극(1112)과 플러그 전극(1122) 사이에는 아크가 발생하지 않고 분리될 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 소켓아웃렛 개념도이다.
도 25를 참조하면, 소켓아웃렛(2100)은 한 극에 대해서만 직류 차단기 접점과 콘센트-플러그 전극을 도시(및/또는 설명)하고 있으나 이에 한정하지 않고, 두 개 또는 그 이상의 콘센트-플러그 전극이 사용되는 경우 필요에 따라 해당 콘센트 플러그 전극 둘 이상에 직류 차단기 접점을 적용할 수 있음은 자명하다.
일 실시 예에 따르면, 다이오드 D와 더미 저항 RD로 구성되는 환류 회로(freewheel branch, 2115)는 직류 차단기(2111)(DC circuit breaker)가 차단될 때 유도성 부하에서 발생되는 역기전력을 억제하여 회로 차단을 수행할 수 있고, 이를 통하여 아크 발생 및 콘센트-플러그 접점의 용융과 같은 사고에서 사용자의 안전을 도모할 수 있다. 직류 차단기(2111)의 접점은 저 전압 직류 차단기에 사용하는 아크 소호용 자석을 탠덤형으로 배치하여 차단 시 발생하는 아크를 신속하게 소호되도록 구성될 수 있다. 도 25를 참조하면, 점선의 화살표로 기계적 인터로크(2113)를 표시하고 있다. 즉, 플러그 전극을 콘센트에 삽입하거나 분리(또는 콘센트 전극에 접속 또는 단락) 시킬 때 본 발명의 실시 예들에 따른 기계적 인터로크(2113)에 의하여 자동적으로 직류 차단기를 온/오프할 수 있다.
도 26은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치에서 직류 차단기의 아크 소호용 자석과 차단 접점의 배치 개념도이다.
도 26을 참조하면, 차단 접점부(2200)의 고정 접점부(2210)는 콘센트 몸체(frame)에 고정되며, 이동 접점부(2220)는 콘센트 몸체에 설치된 고정 피봇(2223)(fixed pivot) 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 한편, 아크 소호용 자석(2201)(예: 제1 자석(2201-1), 제2 자석(2201-3))을 탠덤 형태로 차단 접점(예: 고정 접점부(2210)의 제1 접점(2211) 및 이동 접점부(2220)의 제2 접점(2221))과 직각으로 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이 아크 소호용 자석(2201)을 배치함으로써, 차단 접점 부근에서의 자속 밀도를 높이고, 로렌쯔힘에 기반하여, 회로 차단 시 발생하는 아크 전류를 휘어지도록 동작할 수 있고, 아크 전류가 신속히 제거되어 회로 차단 시간이 감소할 수 있다. 여기에서, 아크 소호력을 더욱 증가시키기 위하여 직류 차단기(예: 도 25의 직류 차단기 2111)에서 차단 접점의 아크 전류가 생성되는 주변 부분에 아크 소호 챔버(2231)(arc chamber)를 추가적으로 배치할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 26에 도시된 차단 접점부(2200)는 도 25에 도시된 차단 접점부(2117)의 적어도 일부를 구성하는 것일 수 있다.
도 27a 및 27b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 장치의 구조적 개념을 도시한다.
도 27a 및 27b를 참조하면, 단극으로 구성된 인터로크 장치(2300, 예: 2300-1 및 2300-2)의 기구 설계적인 개념을 도시하고 있으나, 이에 한정하지 않고, 2극(양극 또는 쌍극) 및/또는 다극으로 구성된 인터로크 장치(스위치)에 적용될 수 있음은 자명하다.
도 27a는 인터로크 스위치의 접점이“온(Closed, 이하 도면에서 (C)상태로 기재함)”된 상태(2300-1)를 도시하고, 도 27b는 인터로크 스위치의 접점이 “오프(Opened, 그림에서 (O) 상태로 기재함)”된 상태를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 도 27a에 기반하여 인터로크 스위치(2300-1)를 구성하는 각 요소 및 기능을 설명한다. 고정 접점(2351)(Fixed contact)은 콘센트 몸체에 고정되며, 이동 접점(2353)(Moving contact)은 콘센트 몸체에 설치된 제1 고정 피봇(2341)(Fixed pivot) 축을 중심으로 회전하는 제1 링크(2331)(link A, 예: 도 26의 이동 접점부(220)))의 다른 쪽 단부에 구성될 수 있다. 제2 링크(2335)(link B)는 제2 링크(2335) 몸체에 설치된 제2 고정 피봇(2343)(Fixed pivot) 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 제3 링크(2333)(link C)는 둘 이상의 이동 피봇(예: 제1 이동 피봇(2323) 및 제2 이동 피봇(2325))(float pivot)을 사용하여 제1 링크(2331)와 제3 링크(2333)를 연결할 수 있다. 이러한 기구적 구조는 도 27a 또는 도 27b와 같은 안정된 상태를 유지할 수 있다.
즉, 도 27a에서 제3 링크(2333)와 제2 링크(2335)를 연결하는 제1 이동 피봇(2323)을 일점 쇄선으로 표시된 임계선(2339)의 왼쪽으로 당기면 이동 접점(2353)은 그림 27a와 같이 “온”상태로 안정화 될 수 있고, 반대로 제1 이동 피봇(2323)을 일점 쇄선으로 표시된 임계선(2339)의 오른쪽으로 당기면 이동 접점(2353)은 그림 27b와 같이 “오프”상태로 안정화 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 슬라이더 링크(2310)(slider ink) 및 그 안에서 홈을 따라 움직이는 제3 이동 피봇(2321)(float pivot)은 상술된 안정화 동작에서 인장력을 제공하기 위하여 고안된 기구일 수 있다. 예를 들어, 슬라이더 링크(2310)는 콘센트 몸체에 고정되어 있으므로 슬라이더 링크(2310)의 홈을 따라 미끄럼 운동을 하는 제3 이동 피봇(2321)은 인장 스프링(2361)에 의하여 제3 링크(2333)와 제2 링크(2335)를 연결하는 제1 이동 피봇(3223) 을 위쪽으로 잡아당기게 되어, 슬라이더 링크(2310)의 홈을 따라 미끄럼 운동을 하는 제3 이동 피봇(2321)을 임계선(2399) 왼쪽으로 이동시키면, 제3 이동 피봇(2321)은 슬라이더 링크(2310)의 제1 영역(2311)으로 이동되고, 이동 접점(2353)은 도 27a와 같이 “온”상태로 안정화 되며, 제3 이동 피봇(2321)을 임계선(2399)의 오른쪽으로 이동시키면, 제3 이동 피봇(2321)은 슬라이더 링크(2310)의 제2 영역(2313)으로 이동되고, 이동 접점(2353)은 도 27b와 같이 “오프”상태로 안정화될 수 있다. 슬라이더 링크(310)의 홈은 직선으로 구성될 수 있고, 도 27a 및 도 27b와 같이 원호 형태로 구성되어 “온” 또는 “오프”의 안정 상태를 유지할 수 있다. 더하여, 플러그의 동작과 기계적으로 유연하게 링크되도록 하기 위하여 슬라이더 링크(2310)는 고무 등의 탄성체를 사용하여 콘센트 몸체에 유격을 가지고 움직일 수 있도록 쿠션(2315)(Cushion)을 사이에 두고 고정될 수 있다.
도 28은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트에서 2극으로 구성된 인터로크 스위치의 구조적 개념을 도시한다.
도 28을 참조하면, 두 슬라이더 링크(2410)는 평행하게 배치되며 두 슬라이더 링크(2410)를 따라 미끄럼 운동을 하는 두 이동 피봇(2420)의 축을 관통하는 원통 막대(2430)를 사용하여 두 쌍의 스위치 접점(2440)이 동시에 동작하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 이 원통 막대(2430)를 스위치 막대(2430)(Switch bar)로 정의할 수 있다. 즉 스위치 막대(2430)를 “온(C)”위치(예: 제1 영역(2551))로 이동시키면 두 스위치 접점(2440)은 동시에 “온” 상태로 되고, 반대로 스위치 막대(2430)를 “오프(O)”위치(예: 제2 영역(2553))로 이동시키면 두 스위치 접점(2440)은 동시에 “오프” 상태로 동작할 수 있다.
도 29는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치와 콘센트 전극의 전기적 접속 개념을 도시한다.
도 29를 참조하면, 콘센트(2500)에서 복수 개의 슬라이더 링크(2501)는 평행하게 배치되며 두 슬라이더 링크(2501)를 따라 미끄럼 운동을 하는 두 이동 피봇의 축을 스위치 막대(2561)를 사용하여 공통으로 동작하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 원통형 슬리브 형태로 된 콘센트 전극(2510)(Socket electrode)은 제1 전극(2511) 및 제2 전극(2513)으로 구성될 수 있고, 사용자의 조작에 의하여 플러그 전극(미도시)(Plug electrode)이 삽입 되거나 분리될 수 있다. 콘센트 전극(2510)과 플러그 전극(미도시)의 외형은 원통형으로 구성되는 것에 한정하지 않고, 직사각형 모양의 칼받이 형태 등 다양한 형태로 구성될 수 있음은 자명하다.
콘센트 전극(2510)과 인터로크 스위치의 접점은 제1 연결선(2520)(connection cable)에 의하여 직렬로 접속될 수 있고, 인터로크 스위치의 접점은 제2 연결선(2550)에 의하여 외부 단자(2540)(Terminal)로 연결될 수 있다. 여기에서, 외부 단자(2540)는 제1 단자(2541) 및 제2 단자(2543)로 구성될 수 있다. 즉, 외부 단자(2540)와 콘센트 전극(2510) 사이에 인터로크 스위치가 직렬로 연결될 수 있다. 따라서, 인터로크 스위치는 플러그의 동작과 기계적으로 연동되어, 플러그의 삽입 또는 분리 시 전기적으로 회로 차단 상태가 선행되도록 동작할 수 있다. 인터로크 스위치와 콘센트 전극 사이에 전원 극성과 역병렬로 프리휠 다이오드 회로(2530)가 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예를 참고하면, 인터로크 스위치는 사용자에 의한 플러그의 삽입 및 분리 조작과 기계적으로 적절히 연동되도록 하여, 전기적으로 가압되지 않은 상태에서 플러그의 삽입과 분리가 이루어 지도록 하기 위한 기구적 설계 방법을 설명할 수 있다.
도 30a, 30b 및 도 30c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 누름 걸쇠 방식의 기계적 인터로크를 구현하기 위하여 2극으로 구성된 인터로크 스위치와 콘센트 전극 및/또는 콘센트의 개략적인 기구학적 배치 개념을 도시한다.
도 30a는 누름 걸쇠 방식의 기계적 인터로크를 구현하기 위하여 2극으로 구성된 제안하는 인터로크 스위치와 콘센트 전극의 기구학적 배치 개념을 도시한다.
도 30a를 참조하면, 콘센트 전극(2610)(Socket electrode)과 플러그 전극의 외형을 원통형 슬리브 형태로 도시하고 있지만, 직사각형 모양의 칼받이 형태 등 다양한 형태로 적용이 가능할 것이다. 일 실시 예에 따르면, 두 개의 콘센트 전극(2610) 과 두 개의 슬라이더 링크(2630)는 평행하게 배치되며 콘센트 프레임에 고정될 수 있다. 두 개의 슬라이더 링크(2630)를 따라 미끄럼 운동을 하는 두 이동 피봇의 축은 스위치 막대(2660)를 사용하여 동시에 동작될 수 있다. 즉, 스위치 막대(2660)를 “온(C)”위치(2671)로 이동시키면 인터로크 스위치의 두 접점은 동시에 “온” 상태로 되고, 반대로 스위치 막대를 “오프(O)”위치(2673)로 이동시키면 인터로크 스위치의 두 접점은 동시에 “오프” 상태로 구동될 수 있다. 이러한 구조에 의하여 플러그 전극을 콘센트 전극(2610) 에 삽입하거나 분리시킬 때, 두 슬라이더 링크(2630)를 따라 움직이는 스위치 막대(2660)를 밀거나 당기는 동작을 기계적으로 연동시킬 수 있다.
설명하면, 플러그 전극(미도시)이 삽입되기 전에는 스위치 막대(2660)가 “오프(O)”의 위치(2673)에 있어서 인터로크 스위치가 “오프” 상태이지만, 플러그 전극이 어느 정도 삽입이 진행 되면서 누름 걸쇠(Interlock key) 에 의한 기계적 인터로크 동작에 의하여 스위치 막대(2660)를 밀어주면 “오프(O)” 위치(2673)에 있던 스위치 막대(2660)가 “온(C)” 위치(2671)로 이동하여, “오프” 상태에 있던 인터로크 스위치가 “온”상태로 전환될 수 있고, 플러그 전극과 콘센트 전극(2610)이 미리 전기적으로 접속된 상태에서 인터로크 스위치에 의하여 전기를 가압할 수 있게 된다. 즉, 기구적인 연동 장치에 의하여 콘센트 전극(2610)이 가압되지 않은 상태에서 플러그 전극이 콘센트 전극(2610)으로 초기 삽입이 가능하도록 하고, 플러그 전극의 후속적인 삽입이 진행됨에 따라 자동적으로 직렬 연결된 직류용 차단기인 인터로크 스위치가 온 되도록 동작할 수 있다. 그와 동시에 플러그의 누름 걸쇠(Interlock key)와 콘센트 몸체에 설치된 기계적 걸개 장치에 의하여 자동적으로 플러그 몸체가 콘센트 몸체에 걸리도록 하여서 전기가 가압된 상태에서 플러그가 콘센트로부터 빠져 나오지 못하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 반대로 플러그 전극을 분리 시키기 전에는 스위치 막대(2660)가 “온(C)”의 위치(2671)에 있어서 인터로크 스위치가 “온”상태이지만, 누름 걸쇠(Interlock key)를 누름으로써 기계적 인터로크 동작에 의하여 스위치 막대를 반대 방향으로 끌어당겨 주면 “온” 상태에 있던 인터로크 스위치가 “오프”상태로 전환되면서, 전기가 해제된 상태에서 플러그 전극과 콘센트 전극을 분리 시키도록 동작할 수 있다. 즉, 플러그를 분리하기 위하여 사용자가 플러그 손잡이 부분에 설치된 누름 걸쇠(Interlock key)의 버튼을 눌러서 기계적 잠금 상태를 해제하는 경우, 플러그 전극이 콘센트 전극(2610)으로부터 분리하기 전에 기구적인 연동 장치에 의하여 자동적으로 직렬 연결된 차단기가 먼저 오프되도록 동작할 수 있다.
도 30b는 콘센트의 외형을 구성하는 콘센트 케이스의 모양을 도시한다.
도 30b를 참조하면, 콘센트 케이스의 전면부에는 플러그 전극을 삽입하기 위한 구멍(680)(Socket hole)과 플러그의 삽입 및 분리 시 플러그에 설치되어 있는 누름 걸쇠(Interlock key)와의 기계적 인터로크를 위한 구멍(2690)(Interlock hole)을 포함할 수 있고, 콘센트 케이스의 후면부에는 전원을 공급하기 위한 단자(2640)가 구성될 수 있다.
더하여, 도 30c는 콘센트 케이스 안에 결합된 인터로크 스위치 부착형 콘센트의 개념도를 도시한다.
도 31a 및 31b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트 및 플러그에서, 콘센트 내부에 설치된 인터로크 스위치와 기계적으로 연동하기 위한 누름 걸쇠를 설치할 수 있도록 설계된 플러그의 상면도 및 단면도를 도시한다.
도 31a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그를 위에서 본 상면도를 도시한다.
도 31a를 참조하면, 플러그(2700)는 누름 걸쇠(미도시)(Interlock key)를 설치하기 위한 홈(2730)과 고정 피봇(2731)을 포함할 수 있다. 더하여, 플러그(2700) 는 콘센트 전극에 삽입되는 전극(2720)을 포함할 수 있고 및 연결선과 플러그(2700)를 연결하기 위한 적어도 하나의 구멍(2701)을 포함할 수 있다.
도 31b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그를 반으로 잘랐을 경우 단면도를 도시한다.
도 31b를 참조하면, 누름 걸쇠(Interlock key)를 설치하기 위한 홈(2730)의 내부를 도시하며, 홈의 옆면에는 누름 걸쇠(Interlock key)와 연동하기 위한 고정 피봇(2731)과 회전 날개형 슬라이더 링크(2733)가 구성될 수 있다.
도 32는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그에서 홈 부분에 설치되는 누름 걸쇠의 개략적인 실체도를 도시한다.
도 32를 참조하면, 플러그(2800)는 플러그 몸체(2810), 플러그 전극(2820) 및 누름 걸쇠부(2830)로 구성될 수 있다. 누름 걸쇠부(2830)에서 누름 걸쇠(2840)(Interlock key)의 이동 피봇(2843) 축은 슬라이드 가이드(2831)에 형성되어 있는 회전 날개형 슬라이더 링크(2833)에 들어가서 미끄럼 운동을 하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 슬라이드 가이드는 제1 슬라이드 가이드(2831-1) 및 제2 슬라이드 가이드(2831-3)로 구성될 수 있고, 누름 걸쇠(2840)은 제1 슬라이드 가이드(2831-1) 및 제2 슬라이드 가이드(2831-3) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 슬라이더 링크(2833)은 제1 슬라이더 링크(2833-1) 및 제2 슬라이더 링크(2833-3)로 구성될 수 있다.
한편, 제1 슬라이드 가이드(2831-1) 및 제2 슬라이드 가이드(2831-3)를 가로 질러서 구성되어 있는 고정 피봇(2835)은 누름 걸쇠(2840)에 형성되어 있는 직선형 슬라이더 링크(2841)를 관통하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 고정 피봇(2835)과 회전 날개형 슬라이더 링크(2833)는 두 슬라이드 가이드(2831)와 함께 플러그 몸체에 고정되므로 누름 걸쇠(2840)는 고정 피봇(2835)을 중심으로 직선 운동 및 회전 운동이 가능하며, 또한 누름 걸쇠(2840)는 회전 날개형 슬라이더 링크(2833)를 따라서 역시 직선 운동 및 회전 운동이 가능하다.
도 33a 및 33b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 누름 걸쇠부에서 누름 걸쇠와 슬라이드 가이드의 동작을 도시하는 도면이다.
도 33a 및 33b를 참조하면, 누름 걸쇠부(예: 도 32의 누름 걸쇠부(2830))의 누름 걸쇠(2940)와 슬라이드 가이드(2931)는 피봇 및 슬라이더 링크를 포함할 수 있다. 여기에서, 슬라이드 가이드(2931)는 제1 슬라이드 가이드(2931-1) 및 제2 슬라이드 가이드(2931-3)를 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 슬라이드 가이드(2931)에는 누름 걸쇠부(2830) 및 또는 플러그 몸체(2810)에 고정되는 회전 날개형 슬라이더 링크(2933)와 고정 피봇(2935)를 포함하여 구성될 수 있고, 누름 걸쇠(2940)에는 유동적인 직선형 슬라이더 링크(2941) 및 이동 피봇(2943)을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 33a를 참조하면, 누름 걸쇠(2940)는 수평으로 직선 운동을 수행할 수 있다. 즉, 슬라이드 가이드(2931)에 대하여 누름 걸쇠(2940)는 도 33a 상에서 좌우로 이동할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 33a 및 33b를 참조하면, 누름 걸쇠(2940)가 좌측으로 이동하여, 고정 피봇(2935)이 슬라이더 링크(2941)의 우측 끝에 위치하는 경우, 누름 걸쇠(2940)는 슬라이드 가이드(2931)에 설치된 고정 피봇(2935)을 축으로 하여 회전 날개형 슬라이더 링크(2933)를 따라 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 또한, 누름 걸쇠(2940)가 우측으로 이동하여, 고정 피봇(2935)이 슬라이더 링크(2941)의 좌측 끝에 위치하는 경우, 누름 걸쇠(2940)는 슬라이드 가이드(2931)에 설치된 고정 피봇(2935)을 축으로 하여 회전 날개형 슬라이더 링크(2933)를 따라 시계 방향으로 회전할 수 있다. 한편, 슬라이드 가이드(2931)에는 스프링축(2961)(Spring shaft)을 중심으로 시계 방향의 탄성력을 발생시키는 스프링(2951)을 포함하여 구성될 수 있고, 누름 걸쇠(2940)의 이동 피봇(2943)을 항상 시계 방향으로 회전시키려는 힘을 가하도록 구성될 수 있다.
도 34는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소켓아웃렛과 플러그의 정렬 상태를 도시한다.
도 34를 참조하면, 두 개의 콘센트 전극(21080)에 두 개의 플러그 전극(21020)을 삽입하도록 정렬된 상태를 도시한다. 이때, 인터로크 스위치 부착형 콘센트(21000)에 구비된 스위치 막대(21060)와 플러그(21010)에 구비된 누름 걸쇠(21040)도 서로 같은 선상에서 정렬될 수 있다.
도 35는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 스위치 부착형 콘센트에서 설치된 스위치 막대의 주변 구조를 도시한다.
상술한 설명에 기반하여 도 35를 참조하면, 인터로크 스위치를 조작하는 스위치 막대의 이동 피봇(21103)이 좌우로 미끄럼 운동을 하도록 고안된 슬라이더 링크(21101)는 약간의 상하의 움직임이 허용된 쿠션(21131-3)을 사용하여 콘센트 몸체에 고정될 수 있다. 한편 슬라이더 링크(21101)의 위쪽에는 플러그의 누름 걸쇠(미도시)가 걸리도록 콘센트 몸체(21111)의 일부에 걸개 홈(21113)(Interlock key home)이 구성될 수 있다.
도 36a 내지 36d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그를 콘센트에 삽입하는 경우 구동되는 기계적 인터로크 동작을 도시한다.
도 36a 내지 36d를 참조하면, 사용자가 플러그(미도시)를 콘센트(미도시)에 삽입할 때 플러그의 누름 걸쇠와 콘센트의 걸개 홈(21203)(Interlock key home) 간의 기계적 인터로크 동작 및 플러그의 누름 걸쇠(21201)와 인터로크 스위치의 스위치 막대(Switch bar)(또는 스위치 막대와 연동되는 이동 피봇) 간의 기계적 인터로크 동작이 연동되는 과정을 설명할 수 있다.
도 36a를 참조하면, 사용자가 플러그 전극을 콘센트 전극에 삽입하기 시작하면, 누름 걸쇠(21201)의 머리 부분이 콘센트의 가이드에 접촉하여 밀리면서, 누름 걸쇠(21201)는 플러그의 슬라이드 가이드에 설치된 고정 피봇(1210)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하면서 콘센트의 벽면을 따라 진입할 수 있다.
도 36b를 참조하면, 사용자가 플러그를 계속 삽입하면 누름 걸쇠(21203)가 콘센트의 벽면을 따라 계속 진입하게 되어 인터로크 스위치의 스위치 막대(21213)를 좌측으로 밀기 시작할 수 있다. 이때, 플러그 전극은 이미 콘센트 전극에 삽입되어 회로적으로 연결된 상태에 있으며 사용자가 플러그를 계속 삽입함에 따라 더욱 깊이 삽입될 수 있다. 사용자가 플러그를 계속 삽입하여 누름 걸쇠(1211)를 도 36c의 누름 걸쇠(21221)에 이르기까지 밀게 되면 인터로크 스위치의 스위치 막대(21223)는 자동적으로 “온(C)”상태로 이동하여 안정된 상태로 유지될 수 있다. 따라서, 플러그 전극이 콘센트 전극에 삽입된 상태에서 인터로크 스위치가“온(C)”동작되어 전기 에너지가 가압되므로 플러그 전극과 콘센트 전극에서 돌입 전류의 발생이 예방될 수 있다.
도 36d를 참조하면, 슬라이드 가이드에 설치된 스프링(예: 도 33의 스프링(2951))의 탄성에 의하여 누름 걸쇠(21231)는 슬라이드 가이드의 고정 피봇(21210)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 되어 콘센트의 걸개 홈(21203)에 걸려서 고정될 수 있다. 이 상태에서는, 누름 걸쇠(21231)의 이동 피봇(21233)이 가이드의 회전 날개형 슬라이더 링크에 걸리게 되므로 사용자가 플러그를 임의로 잡아 뺄 수 없도록 구성될 수 있다. 즉, 걸림(lock) 상태가 될 수 있다.
도 37a 내지 도 37f는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 플러그를 콘센트로부터 분리하는 경우 구동되는 기계적 인터로크 동작을 도시한다.
도 37a 내지 도 37f는 플러그를 콘센트로부터 분리하기 위해 누름 걸쇠의 버튼이 조작될 때 전기/기계적 인터로크 동작에 의한 연동 과정의 다양한 실시 예들을 설명할 수 있다.
도 37a를 참조하면, 누름 걸쇠(21301)의 버튼(21303)을 누르는 경우, 콘센트의 걸개 홈(21305)으로부터 걸림 상태가 해제(Release)될 수 있다. 누름 걸쇠(21301)는 슬라이드 가이드의 고정 피봇(21307)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하게 되어, 누름 걸쇠(21301)의 머리 부분이 콘센트의 걸개 홈(21305)으로부터 빠져나올 수 있다. 이때, 누름 걸쇠(21301)의 이동 피봇(21309)은 도 37b와 같이 슬라이드 가이드에 설치된 회전 날개형 슬라이더 링크(21311)의 직선부에 위치할 수 있다.
도 37b를 참조하면, 누름 걸쇠(21301)의 버튼(21303)을 도면 상의 좌측으로 미는 경우, 일 실시 예에 따르면, 도 37c의 누름 걸쇠(21301)과 같이 이동할 수 있다. 이때, 플러그의 몸체는 움직이지 않은 상태에서, 누름 걸쇠(21301)의 이동 피봇(21309)이 도 37c와 같이 슬라이드 가이드에 설치된 회전 날개형 슬라이더 링크(21311)의 직선부를 따라 좌측으로 이동하면서, 누름 걸쇠(21301)가 플러그 몸체로부터 좌측으로 이동할 수 있다. 누름 걸쇠(21301)가 도 37c와 같이 위치하면, 누름 걸쇠(21301)는 인터로크 스위치의 상태를 조작하는 스위치 막대(21330) 바로 위에 위치하게 된다. 이때, 도 37d와 같이 누름 걸쇠(21301)의 버튼(21303)을 내리누르는 힘이 가해지면, 누름 걸쇠(21301)는 슬라이드 가이드의 고정 피봇(21307)을 중심으로 슬라이드 가이드의 회전 날개형 슬라이더 링크(21311)를 따라 반시계방향으로 회전할 수 있다. 회전하는 누름 걸쇠(21301)는 인터로크 스위치의 상태를 조작하는 스위치 막대(21330)를 우측으로 밀어주게 되어 스위치 막대(21330)은 도 37e와 같이 이동할 수 있다.
도 37e를 참조하면, 누름 걸쇠(21301)의 버튼(21303)에 힘이 가해지지 않으면, 누름 걸쇠(21301)는 슬라이드 가이드의 고정 피봇(21307)을 중심으로 슬라이드 가이드의 회전 날개형 슬라이더 링크(21311)를 따라 다시 시계 방향으로 회전하게 되어 도 37f의 상태와 같이 위치할 수 있다. 이때, 누름 걸쇠(11301)의 이동 피봇(21309)은 슬라이드 가이드에 설치된 회전 날개형 슬라이더 링크(21311)의 직선부에 위치할 수 있다. 이러한 조작에서 플러그 전극은 전혀 움직이지 않으므로 콘센트 전극에 삽입된 상태에서 전기적 접속 상태를 유지하고 있으나, 스위치 막대(21330)가 우측으로 이동되어서 인터로크 스위치가 “오프(O)” 상태로 전환되기 때문에 전기적 가압 상태가 해제될 수 있다. 즉, 이러한 상태에서는 플러그 몸체를 잡아당겨 플러그 전극을 콘센트 전극으로부터 분리되는 경우에도 아크 전류 등의 문제가 발생되지 않을 수 있다.
도 38a 내지 도 38c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 플러그 몸체를 소켓아웃렛으로부터 분리하는 동작을 도시하는 도면이다.
도 38a 내지 도 28c를 참조하면, 플러그 누름 걸쇠(21401)의 버튼(21403)을 눌러서 전기적 및/또는 기계적 걸림 상태가 해제된 후(예: 도 37a 내지 37f 참조), 플러그 몸체를 잡아 뺄 때(분리 시) 기구학적 동작을 설명할 수 있다.
도 38a는 누름 걸쇠(21401)의 버튼(21403)을 눌러서 걸림 상태가 해제된 직후의 기구적 상태를 도시한다. 일 실시 예에 따르면, 플러그 몸체가 도면상의 우측으로 잡아당겨지는 경우 플러그 몸체에 고정된 슬라이드 가이드의 고정 피봇(21405)과 회전 날개형 슬라이더 링크(21411)는 각각 누름 걸쇠(21401)의 슬라이더 링크(21413)와 이동 피봇(21409)에 걸려서 누름 걸쇠(21401)를 우측으로 잡아당길 수 있다. 이때, 플러그 전극은 콘센트 전극에 삽입되어 있는 상태이며, 플러그 몸체와 누름 걸쇠(21401)는 플러그 전극의 움직임과 같이 우측으로 평행 이동할 수 있다.
도 38b를 참조하면, 누름 걸쇠(21401)가 인터로크 스위치의 스위치 막대(21430)에 누르는 압력을 가할 수 있고, 이 경우 쿠션(21441)이 눌려지면서 누름 걸쇠의 통과를 허용할 수 있다.
도 38c를 참조하면, 플러그 및 누름 걸쇠가 콘센트로부터 분리된 상태를 도시한다. 플러그 몸체를 콘센트로부터 분리하는 과정에서 누름 걸쇠(21401)는 플러그의 몸체로부터 일부 빠져나온 상태일 수 있다.
도 39a 내지 도 39c는 는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 플러그가 소켓아웃렛에서 분리된 경우의 동작을 도시한다.
도 39a를 참조하면, 플러그 몸체(21501)로부터 누름 걸쇠(21503)가 일부 빠져나온 상태를 도시한다. 일 실시 예에 따르면, 도 39a는 도 38c에서 플러그 몸체가 콘센트로부터 분리되는 동작에서 누름 걸쇠(21503)가 플러그의 몸체로부터 일부 빠져나온 상태를 도시하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 플러그 몸체(21501)로부터 빠져나온 누름 걸쇠(21503)는 플러그 몸체(21501)쪽으로 밀어지는(또는 압력이 가해지는) 경우 도 39d와 같이 복귀될 수 있고, 부러지거나 이물질에 걸리는 등의 관리상 문제가 방지될 수 있다.
도 39b 및 도 39c는 누름 걸쇠(21503)가 도면 상의 우측으로 압력이 가해지는 경우, 플러그 몸체(21501)로 이동되는 과정을 도시하며, 도 39c는 누름 걸쇠(21503)가 플러그 몸체(21501)로 이동되었을 때 플러그 몸체(21501)와 누름 걸쇠(21503)와의 상대적 위치를 도시한다.
상술한 바와 같이, 직류형 플러그가 콘센트에 삽입되는 경우, 플러그의 누름 걸쇠가 콘센트에 부착된 인터로크 스위치의 스위치 막대를 밀면, 인터로크 스위치의 스위치 막대가 플러그 반대 방향으로 이동되고 인터로크 스위치가 "온(C)" 된다. 따라서, 플러그 전극이 콘센트 전극에 완전히 삽입된 상태에서 인터로크 스위치의 동작을 통하여 직류 전원(Vdc)이 플러그로 공급됨으로써, 콘센트 전극과 플러그 전극 사이에 돌입 전류의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 직류형 플러그의 누름 걸쇠가 직류형 콘센트에 체결된 상태에서 직류형 플러그를 분리하는 경우, 우선, 직류형 플러그의 누름 걸쇠를 콘센트에서 플러그 방향으로 끌어당기면, 인터로크 스위치의 스위치 막대가 플러그 방향으로 이동되고 인터로크 스위치가 "오프(O)" 된다. 따라서, 콘센트 전극과 플러그 전극이 전기적으로 차단된 상태가 된다. 이 상태에서 직류형 플러그를 잡아 빼면, 콘센트 전극과 플러그 전극 사이에는 아크가 발생하지 않고 분리될 수 있다.
도 40은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 장치의 구성도이다.
도 40을 참조하면, 플러그를 콘센트(3110)에 삽입하고 돌려주는 개념을 적용할 수 있다. 콘센트(3110)는 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극(3510)(Socket electrode), 콘센트 전극(3510)을 포함하며 플러그 전극이 삽입되어 회전하는 회전판(3611)(Rotating plate) 및 회전판이 회전하는 경우 기계적 인터로크를 구동하기 위한 회전 걸쇠(3617)를 포함할 수 있다. 여기에서, 회전판(3611)은 회전의 기준이 되는 샤프트(또는 회전축, 3613)(Shaft) 및 콘센트 전극(3510)이 관통되는 홀이 형성되며, 홀을 통하여 콘센트 전극(3510) 및 샤프트(3613)가 삽입 고정될 수 있다.
샤프트(3613)는 회전판(3611)의 중심에 배치되어 회전을 위한 중심축(또는 회전축)을 이룰 수 있다.
회전 걸쇠(3617)는 회전판(3611)의 일면에 구비되며, 단부에 홈이 형성될 수 있다. 여기에서, 회전 걸쇠(3617)의 홈에 인터로크 스위치의 스위치 막대가 삽입될 수 있다. 이때, 회전판(3611)의 회전에 따라 회전 걸쇠(3617)는 상하로 움직일 수 있다. 이러한 회전 걸쇠(3617)의 움직임에 따라 인터로크 스위치의 스위치 막대도 상하로 연동하여 움직일 수 있다. 따라서, 이러한 회전 걸쇠(3617)는 회전판(3611)의 회전에 따라 인터로크 스위치의 스위치 막대를 이동하여 차단 접점부을 온/오프시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 회전 걸쇠(3617)는 도 41a에 도시된 바와 같이 스위치 막대(3430)의 일단에 위치하는 것에 한정하지 않고, 두 슬라이더 링크 사이에 위치할 수도 있을 것이다.
도 41a 및 41b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 인터로크에서 회전판에 설치된 회전 걸쇠와 스위치 막대가 연동하는 동작을 도시하는 개념도이다.
도 41a를 참조하면, 플러그가 콘센트에 삽입되어 시계 방향으로 회전되는 경우, 회전판(3611)은 축을 중심으로 시계 방향으로 회전될 수 있고, 회전 걸쇠(3617)는 스위치 막대(3430)를 위로 끌어당겨서 인터로크 스위치를 "오프(O)" 상태로 제어할 수 있다. 반대로, 도 41b를 참조하면, 플러그가 콘센트에 삽입되어 반시계방향으로 회전되는 경우, 회전판(3611)은 축을 중심으로 반시계방향으로 회전할 수 있고, 회전 걸쇠(3617)는 스위치 막대(3430)를 아래로 끌어당겨서 인터로크 스위치를 "온(C)" 상태로 제어할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 플러그가 콘센트에 삽입되어 플러그 및 회전판(3611)이 시계 방향으로 회전되어 회전판(3611) 위에 표시된 화살표가 "오프(O)"의 위치에 이르게 되면, 인터로크 스위치를 “오프(O)" 상태로 제어하고, 플러그 및 회전판(3611)이 반시계 방향으로 회전되어 회전판(3611) 위에 표시된 화살표가 "온(C)"의 위치에 이르게 되면, 인터로크 스위치(3300)를 “온(C)" 상태로 제어하도록 설계될 수 있다.
도 42a 및 42b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 장치에서 회전판을 포함하는 콘센트의 동작을 도시한다.
도 42a 및 도 42b를 참조하면, 직류형 콘센트(3810)는 콘센트 몸체(3810a) 내에 상술한 바와 같은 회전판(3611) 및 인터로크 스위치가 내장되며, 콘센트 몸체(3810a)의 전면에는 직류형 플러그(3820)를 삽입하기 위한 플러그 삽입구(3815)가 형성될 수 있다.
이때, 플러그 삽입구(3815)는 직류형 플러그(3820)의 삽입, 회전 및 고정을 위해 상부 삽입 홈(3816a) 및 상부 가이드(3816b)가 상부에 형성되고, 하부 삽입 홈(3817a) 및 하부 가이드(3817b)가 하부에 형성될 수 있다. 여기에서, 상부 삽입 홈(3816a) 및 하부 삽입 홈(3817a)은 상부 가이드(3816b) 및 하부 가이드(3817b)와 각각 연동하여 형성될 수 있다. 또한, 상부 삽입 홈(3816a) 및 하부 삽입 홈(3817a)은 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)의 형상 및 크기와 거의 유사하게 형성될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 상부 삽입 홈(3816a) 및 하부 삽입 홈(3817a)은 직류형 플러그(3820) 및 플러그(3820)에 부착된 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)가 삽입되고, 상부 가이드(3816b) 및 하부 가이드(3817b)는 플러그(3820)가 콘센트(3810)의 플러그 삽입구(3815)에 삽입된 상태에서 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)가 회전하도록 가이드할 수 있다.
이때, 상부 가이드(3816b) 및 하부 가이드(3817b)의 일단은 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)가 더 이상은 회전하지 못하도록 억제하는 스토퍼 기능을 하도록 구성될 수 있다. 또한, 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)가 상부 삽입 홈(3816a) 및 하부 삽입 홈(3817a)을 통해서만 삽입됨으로써, 직류형 플러그(3820)는 정해진 상태로만 직류형 콘센트(3810)에 삽입될 수 있다.
직류형 플러그(3820)는 외부로 돌출 형성되어 콘센트 전극(3510)에 삽입되는 플러그 전극(3822), 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)를 포함할 수 있다.
상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)는 직류형 플러그(3820)를 직류형 콘센트(3810)에 삽입 고정하기 위한 것으로, 외부로 돌출 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상부 블레이드(3824)는 하부 블레이드(3826)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 구성에 의해 사용자가 직류형 플러그(3820)를 반대로 삽입하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시 예에서는 상부 블레이드(3824)가 하부 블레이드(3826)보다 큰 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 상부 블레이드(3824)와 하부 블레이드(3826)가 서로 상이한 크기 또는 형상을 가지는 비대칭 형태로 구비할 수 있고, 따라서 콘센트 전극(3510)과 플러그 전극(3822)의 극성이 반대로 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 직류형 플러그(3820)가 삽입되는 플러그 삽입구(3815)는 매립 형태나 외부 돌출 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 42a에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(3810)의 플러그 삽입구(3815)가 매립 형태인 경우, 상부 삽입 홈(3816a) 및 하부 삽입 홈(3817a)과 연통하는 상부 가이드(3816b) 및 하부 가이드(3817b)는 각각 플러그 삽입구(3815)의 외주변을 따라 콘센트 몸체(3810a) 안측에 형성될 수 있다.
또는, 도 42b에 도시된 바와 같이, 직류형 콘센트(3810)의 플러그 삽입구(3815)가 돌출 형태인 경우, 플러그 삽입구(3815)의 외주변을 두껍게 형성하고, 외측으로 돌출 형성함으로써, 직류형 플러그(3820)의 삽입을 더 용이하게 유도할 수 있다. 이때, 상부 삽입 홈(3836a) 및 하부 삽입 홈(3837a)과 연통하는 상부 가이드(3836b) 및 하부 가이드(3837b)는 각각 플러그 삽입구(3815)의 외주변을 따라 콘센트 몸체(3810a) 외측 또는 안측에 형성될 수 있다.
이와 같은 구조에 의해 직류형 콘센트(3810)의 회전판(3611) 각도가 "오프(O)"의 위치에 있는 경우에만 플러그 전극(3822)을 콘센트 전극(3510)에 삽입할 수 있다.
도 43a 및 43b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터로크 콘센트에서 보조 회전판을 포함하는 기계적 인터로크를 도시한다.
도 43a 및 도 43b를 참조하면, 도 42a 및 도 42b에서 설명한 바와 같이 콘센트 전극(3510)과 인터로크 스위치 뭉치를 콘센트 몸체(3810a) 내부에 설치하였을 때 의도치 않게 회전판(3611)이 회전하지 않도록 하기 위하여 회전판을 추가하는 개념을 설명할 수 있다.
도 43a를 참조하면, 콘센트 전극(3510)과 회전판 뭉치의 축에 끼워져서 직선 운동이 가능하도록 구멍이 뚫려 있는 새로운 회전판(3911)을 추가로 설치할 수 있다.
새로 추가된 회전판(3911)은 기존의 회전판(3611) 및 콘센트 몸체(3910a)에 위치할 수 있고, 추가된 회전판(3911)은 샤프트(3613) 및 콘센트 전극(3510)이 관통되는 홀(3917)이 형성되며, 홀을 통하여 콘센트 전극(3510) 및 샤프트(3613)가 삽입 고정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 새로 추가된 회전판(3911)과 기존의 회전판(3611)은 사이에 탄성 부재(예: 스프링(3919))가 위치하여 두 회전판을 밀어주는 탄성력을 가하게 구성될 수 있고, 콘센트 몸체(3910a)에 조립되었을 때 새로 추가된 회전판(3911)은 기존의 회전판(3611) 반대 방향으로 밀려서 콘센트 몸체(3911a)의 안쪽 면에 닿도록 구성될 수 있다. 이하 설명에서, 기존의 회전판(3611)을 내부 회전판(또는 회전판, 3611)(Inner rotating plate), 추가된 회전판을 외부 회전판(3911)(Outer rotating plate)으로 정의한다.
상호 접촉이 이루어지는 외부 회전판(3911)과 콘센트 몸체(3910a)의 안쪽 면 사이에는 암 수의 돌기(또는 구멍)를 만들어 둠으로써, 의도치 않게 회전판이 돌아가지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 회전판(3911)에는 그림과 같이 적어도 하나의 고정용 돌기(3917)(Teeth)(이하, 돌기 또는 고정 돌기)를 포함하고, 콘센트 몸체(3910a) 안쪽의 해당 되는 위치(예: 회전판(3911)의 돌기(3917)에 대응되는 위치)에는 외부 회전판(3911)에 형성된 돌기(3917)가 끼어들어 갈 수 있도록 고정용 구멍(hole)(이하, 구멍 또는 고정 구멍)을 포함할 수 있다.
도 43b를 참조하면, 두 개의 회전판을 완전히 조립한 콘센트 전극(3510)과 인터로크 스위치 뭉치가 기계적 인터로크와 결합된 구성을 도시한다.
콘센트 전극(3510) 뭉치(assembly)를 스프링(919)의 탄성력으로 콘센트 몸체(3910a) 안쪽 면에 밀려서 닿아 있는 외부 회전판(3911)을 외부에서 콘센트 안쪽으로 조금 밀어 밀어주게 되면 외부 회전판의 돌기(3917)와 콘센트 몸체(3910a)의 안쪽면 홀에 의한 걸림이 해제될 수 있고, 걸림이 해제된 상태에서 회전판(3611)의 축을 중심으로 콘센트 전극(3510) 뭉치를 회전시킬 수 있다.
이 경우, 직류형 플러그(3820)의 회전에 의해 내부 회전판(3611) 및 외부 회전판(3911)이 샤프트(3613)를 중심으로 회전할 수 있다. 따라서, 회전판(3611)의 걸쇠(3614)의 움직임에 기반하여 인터로크 스위치(3300)가 온/오프될 수 있다.
도 44a 내지 도 44d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내부 회전판 및 외부 회전판을 포함하는 인터로크 장치의 동작을 도시한다.
내부 회전판(3611) 및/또는 외부 회전판(3911)에 고정된 콘센트 전극(3510)과 플러그 전극(3822) 및 콘센트 몸체(3810a)가 연동되는 기계적 인터로크 동작을 설명할 수 있다. 플러그 몸체(3820a)에는 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)을 포함할 수 있고, 콘센트 몸체(3810a)의 전면부에는 플러그 몸체(3820a)의 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)가 통과할 수 있도록 홈을 형성할 수 있다. 콘센트 몸체(3810)의 전면부(3810a)에 형성되는 홈은 도 44a와 같이 매립 형태(예: 3816a, 3816b, 3817a 및 3817b)로 형성될 수 있고, 또는 도 44b와 같이 돌출 형태(예: 3836a, 3836b, 3837a 및 3837b)로 형성될 수도 있다. 돌출 형태로 홈을 형성하는 경우는 홈 이외의 부분은 두텁게 형성함으로써 플러그 몸체(3820a)에 형성된 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)가 콘센트 몸체(3810a) 전면부의 홈을 통하여 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다.
도 44a 및 44b를 참조하면, 직류형 콘센트(3810)의 콘센트 몸체(3810a)의 전면은 고정 홀(31001)을 포함할 수 있다. 이러한 고정 홀(31001)은 외부 회전판(3911)의 고정 돌기(3917)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
도 44c 및 44d를 참조하면, 직류형 콘센트(3810)가 조립된 상태에서, 외부 회전판(3911)이 구비된 회전판(3611)의 회전 중심축을 이루는 샤프트(3613)는 콘센트 몸체(3810)의 프레임에 고정될 수 있다. 여기에서, 외부 회전판(3911)은 스프링(3919)의 탄성력에 의해 콘센트 몸체(3810a)의 내측 면에 밀착될 수 있다. 이때, 외부 회전판(3991)의 돌기(3917)는 콘센트 몸체(3810a) 전면의 고정 홀(31001)에 삽입되어 고정됨으로써 의도하지 않은 회전에 의한 오동작을 방지할 수 있다.
도 45a 내지 45d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직류형 콘센트와 직류형 플러그의 결합 시 동작을 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 도 45b는 외부 회전판(3911)의 정면을 도시할 수 있다. 도 45a를 참조하면, 외부 회전판(3911)에는 콘센트 전극(3510)이 샤프트(3613)를 중심으로 상하로 수직하게 배치될 수 있다. 이때, 고정 돌기(3917)는 콘센트 전극(3510)과 대략 수직한 방향에 샤프트(3113)를 중심으로 좌우에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 45b는 콘센트 몸체(3810a)의 전면부를 도시할 수 있다. 도 45b를 참조하면, 콘센트 몸체(3810a)에는 상부 삽입 홈(3816a 또는 3836a) 및 하부 삽입 홈(3817a 또는 3837a)이 상하로 배치될 수 있다. 여기서, 고정 홀(31001)은 고정 돌기(3917)에 대응하는 위치, 즉, 플러그 삽입구(3835)의 좌우측에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 45c는 직류형 플러그(3820)의 플러그 전극(3822) 방향의 정면을 도시할 수 있다. 도 45c를 참조하면, 직류형 플러그(3820)는 플러그 전극(3822)이 상하로 수직하게 배치될 수 있다. 여기에서, 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)는 직류형 플러그(3820)의 상하에 배치될 수 있다.
도 46a 내지 도 46c는 직류형 콘센트에 직류형 플러그가 체결되는 동작을 도시한다.
도 46a를 참조하면, 직류형 플러그(3820)를 삽입하기 이전에는, 외부 회전판(3911)과 콘센트 몸체(3810a)의 전면이 스프링(3919)에 의해 밀착되어 돌기(3917)가 고정 홀(31001)에 삽입 고정될 수 있다. 이때, 외부 회전판(3911)은 회전이 불가능한 상태일 수 있다.
도 46b를 참조하면, 플러그 전극(3822)이 콘센트 전극(3510)에 삽입되는 순간에는, 직류형 플러그(3820)의 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)가 플러그 삽입구(3935)의 상부 삽입홈(3916a 또는 3936a) 및 하부 삽입홈(3917a 또는 3937a)에 삽입될 수 있다. 이와 같이, 직류형 플러그(3820)는 "오프(O)" 위치에서 직류형 콘센트(3810)에 삽입될 수 있다. 이때, 콘센트 전극(3510)은 직류 전원(Vdc)이 인가되지 않은 상태이기 때문에, 콘센트 전극(3510)과 플러그 전극(3822) 사이에 돌입 전류의 문제는 발생하지 않는다.
직류형 플러그(3820)로 직류형 콘센트(3810)을 더 누르면, 외부 회전판(3911)은 스프링(3919)을 압축하여 눌리게 되고, 외부 회전판(3911)의 돌기(3917)가 고정 홀(31001)에서 분리될 수 있다. 이때, 외부 회전판(3911) 및 회전판(3611)은 회전 가능한 상태일 수 있다.
계속하여, 도 46c를 참조하면, 직류형 플러그(3820)를 반시계 방향으로 회전시켜, 콘센트 몸체(3810a)의 전면에 표시된 화살표가 "온(C)"의 위치에 도달하도록 조작될 수 있다. 이 경우, 회전판(3611)의 회전 걸쇠(3617)는 스위치 막대(3430)를 아래로 끌어당겨 인터로크 스위치(3300)가 "온(C)" 되고, 콘센트 전극(3510)을 통하여 플러그 전극(3822)에 직류 전원(Vdc)이 공급될 수 있다.
이때, 직류형 플러그(3820)는 상부 블레이드(3824) 및 하부 블레이드(3826)가 콘센트 몸체(3810a) 내측의 상부 가이드(3816b 또는 3836b) 및 하부 가이드(3817b 또는 3837b)에 위치되고, 스프링(3919)의 탄성력에 따라 외부 회전판(3911)에 의해 콘센트 몸체(3810a)의 전면에 고정될 수 있다. 따라서, 직류형 플러그(3820)는 직류형 콘센트(3810)로부터 분리되지 않고 잠금 상태가 유지될 수 있다.
이와 같이, 플러그 전극(3822)이 콘센트 전극(3510)에 완전히 삽입된 상태에서 인터로크 스위치(3300)를 통하여 직류 전원(Vdc)이 공급됨으로써, 콘센트 전극(3510)과 플러그 전극(3822) 사이에 돌입 전류의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 직류형 플러그(3820)가 직류형 콘센트(3810)에 잠긴 상태에서 직류형 플러그(3820)를 분리하는 경우, 우선, 직류형 플러그(3820)를 시계 방향으로 회전시켜서 콘센트 몸체(3810a)의 전면에 표시된 화살표가 "오프(O)"의 위치에 도달하도록 조작될 수 있다. 이때, 회전판(3611)의 회전 걸쇠(3617)는 스위치 막대(3430)를 위로 끌어당겨 인터로크 스위치(3300)가 "오프(O)"되고, 콘센트 전극(3510)과 플러그 전극(3822)이 전기적으로 차단된 상태가 될 수 있다. 이 상태에서, 직류형 플러그(3820)를 분리하면, 콘센트 전극(3510)과 플러그 전극(3822) 사이에는 아크가 발생하지 않고 분리될 수 있다.
상술한 바와 같이, 직류형 플러그가 콘센트에 삽입되어 일 방향(예 반시계 방향)으로 회전하는 경우, 플러그를 회전함에 기반하여 회전 걸쇠가 콘센트에 부착된 인터로크 스위치의 스위치 막대를 밀면, 인터로크 스위치의 스위치 막대가 아래 방향으로 이동되고 인터로크 스위치가 "온(C)" 된다. 따라서, 플러그 전극이 콘센트 전극에 완전히 삽입된 상태에서 인터로크 스위치의 동작을 통하여 직류 전원(Vdc)이 플러그로 공급됨으로써, 콘센트 전극과 플러그 전극 사이에 돌입 전류의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 직류형 플러그를 반시계 방향으로 회전하여 직류형 콘센트에 체결된 상태에서 직류형 플러그를 분리하는 경우, 우선, 직류형 플러그를 콘센트에서 시계 방향으로 회전하는 경우, 플러그를 회전함에 기반하여 회전 걸쇠가 인터로크 스위치의 스위치 막대를 밀면, 인터로크 스위치의 스위치 막대가 위 방향으로 이동되고 인터로크 스위치가 "오프(O)" 된다. 따라서, 콘센트 전극과 플러그 전극이 전기적으로 차단된 상태가 된다. 이 상태에서 직류형 플러그를 잡아 빼면, 콘센트 전극과 플러그 전극 사이에는 아크가 발생하지 않고 분리될 수 있다.
더하여, 상술한 바에 따르면, 콘센트 몸체 및/또는 플러그 몸체와 같이 몸체는 프레임(frame)으로 설명하고 있지만, 이에 한정하지 많고, 케이스(case)와 같이 고정된 형체를 구현할 수 있는 요소로 구성될 수 있을 것이다.
이상에서 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상 범위 내에 든다고 할 것이다.
본 발명은 기계적인 인터로크 장치를 이용하여 플러그와 소켓이 결합 또는 분리 될 때, 아크가 발생하는 것을 방지하여 부하의 고장 또는 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 것으로 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (44)

  1. 플러그의 전극이 삽입되는 소켓;
    상기 소켓과 공급전원의 사이에 배치되는 PPTC; 및
    상기 PPTC의 양단을 각각 소켓과 연결하는 복수의 스위치들을 포함하되,
    상기 복수의 스위치들은 각각 상태 변경에 시차를 두어 플러그 전극이 소켓에 결합될 때 상기 PPTC가 트립되는 것을 방지하는, 소켓아웃렛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치들은,
    상기 PPTC의 일단과 상기 공급전원의 접점을 상기 소켓에 연결하는 제1스위치; 및
    상기 PPTC의 타단을 상기 소켓에 연결하는 제2스위치를 포함하되,
    상기 플러그의 전극과 상기 소켓이 결합될 때 상기 제1스위치가 상기 제2스위치보다 더 빨리 클로즈 상태가 되는, 소켓아웃렛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플러그의 전극과 상기 소켓이 분리될 때,
    상기 제1스위치가 상기 제2스위치보다 더 빨리 오픈 상태가 되어,
    상기 PPTC로 전류패스가 형성되도록 하는, 소켓아웃렛.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 플러그는 소켓과 결합된 상태에서 회전하며,
    회전정도에 따라 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 상태를 변경하는 인터로크 장치를 더 포함하는 소켓아웃렛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인터로크 장치는,
    회전판; 및
    회전판의 회전에 따라 이동하는 슬라이더를 포함하되,
    상기 슬라이더는 상기 제1스위치의 토글과 상기 제2스위치의 토글이 삽입되는 삽입공간부;
    상기 삽입공간부의 상부에 마련된 상부단차면; 및
    상기 삽입공간부의 하부에 마련된 하부단차면을 포함하여,
    상기 슬라이더의 이동에 따라 상기 상부단차면 또는 상기 하부단차면과 상기 토글들이 순차적으로 접촉되어 상기 제1스위치와 제2스위치의 상태를 순차 변경하는, 소켓아웃렛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부단차면은 상기 제1스위치의 토글에 접촉되는 제1접촉면과 제2스위치의 토글에 접촉되는 제2접촉면을 포함하되,
    상기 제1접촉면은 제2접촉면보다 낮은 위치에 위치하는, 소켓아웃렛.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 하부단차면은 상기 제1스위치의 토글에 접촉되는 제3접촉면과 제2스위치의 토글에 접촉되는 제4접촉면을 포함하되,
    상기 제3접촉면은 제4접촉면보다 높은 위치에 위치하는, 소켓아웃렛.
  8. 결합된 플러그의 회전에 의해 회전하는 회전판; 및
    상기 회전판의 회전에 따라 이동하는 슬라이더를 포함하되,
    상기 슬라이더는 제1스위치의 토글과 제2스위치의 토글이 삽입되는 삽입공간부;
    상기 삽입공간부의 상부에 마련된 상부단차면; 및
    상기 삽입공간부의 하부에 마련된 하부단차면을 포함하여,
    상기 슬라이더의 이동에 따라 상기 상부단차면 또는 상기 하부단차면과 상기 토글들이 순차적으로 접촉되어 상기 제1스위치와 제2스위치의 상태를 순차 변경하는, 소켓아웃렛의 인터로크 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 플러그는 외경부에서 돌출되는 돌기부를 포함하며,
    상기 돌기부가 삽입되는 삽입구와, 상기 플러그가 회전할 때 상기 돌기부가 삽입되는 삽입홈을 포함하는 인터로크가이드를 더 포함하는 소켓아웃렛의 인터로크 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 상부단차면은 상기 제1스위치의 토글에 접촉되는 제1접촉면과 제2스위치의 토글에 접촉되는 제2접촉면을 포함하되,
    상기 제1접촉면은 제2접촉면보다 낮은 위치에 위치하는, 소켓아웃렛의 인터로크 장치.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 하부단차면은 상기 제1스위치의 토글에 접촉되는 제3접촉면과 제2스위치의 토글에 접촉되는 제4접촉면을 포함하되,
    상기 제3접촉면은 제4접촉면보다 높은 위치에 위치하는, 소켓아웃렛의 인터로크 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 회전판은,
    마주하는 한 쌍의 원판이며,
    상기 한 쌍의 원판 사이에 위치하는 탄성부를 포함하는 소켓아웃렛의 인터로크 장치.
  13. 플러그의 상부 블레이드 및 하부 블레이드 각각이 삽입되어 회전하도록 구비된 상부 가이드부 및 하부 가이드부,
    상기 플러그가 회전됨에 따라 온오프되는 인터로크 스위치,
    직류 전원을 상기 플러그로 공급하거나 차단하도록 온오프되는 반도체 스위치, 및
    상기 인터로크 스위치가 온됨에 따라 상기 직류 전원이 인가되어 상기 반도체 스위치를 온시키고, 부하전류를 감지하여 임계값 이상인 경우 상기 반도체 스위치를 오프시키는 드라이버를 구비하는 콘센트;를 포함하는 소켓아웃렛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 드라이버는,
    상기 직류 전원을 상기 드라이버용 직류 전압으로 감압하여 공급하는 전압 레귤레이터;
    상기 전압 레귤레이터로부터 공급되는 전압에 의해 세트되어 상기 반도체 스위치를 온시키는 RS 래치;
    상기 감지된 부하전류의 극성을 반전시키는 반전기; 및
    상기 반전된 부하전류를 상기 임계값과 비교하여, 상기 반전된 부하전류가 상기 임계값 이상인 경우, 상기 반도체 스위치를 오프시키도록 상기 RS 래치를 리셋시키는 비교기를 포함하는 소켓아웃렛.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 드라이버는 상기 전압 레귤레이터의 출력과 상기 RS 래치의 출력단 사이에 부저 및 발광 다이오드 중 적어도 하나가 연결되고, 상기 반도체 스위치가 오프되면, 이상상태를 알람하는 알람부를 더 포함하는 소켓아웃렛.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 콘센트는 상기 직류 전원의 양단에 병렬로 연결되며 다이오드 및 저항으로 이루어지고, 상기 반도체 스위치가 오프되는 경우, 유도성 부하에서 발생되는 역기전력을 억제하는 환류 회로부를 더 포함하는 소켓아웃렛.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 콘센트는,
    상기 플러그의 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극, 및 회전을 위한 중심축을 이루는 샤프트가 관통하여 구비되는 회전판; 및
    상기 회전판의 일면에 구비되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기 인터로크 스위치의 스위치 바를 온오프시키는 걸쇠를 포함하는 소켓아웃렛.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 콘센트는,
    상기 회전판과 상기 콘센트의 케이스 전면 사이에 배치되는 외부 회전판; 및
    상기 외부 회전판과 상기 회전판 사이에서 상기 샤프트의 둘레에 배치되어 상기 플러그가 삽입되는 경우 가압되고 상기 플러그가 제거되는 경우 복원되는 탄성 부재;를 더 포함하는 소켓아웃렛.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 외부 회전판은 상기 콘센트의 케이스 전면 측에 적어도 하나의 고정 돌기가 형성되고,
    상기 콘센트는 상기 콘센트의 케이스 전면의 상기 고정 돌기에 대응하는 위치에 고정 홀이 형성되는 소켓아웃렛.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 상부 가이드부 및 상기 하부 가이드부는 매립 형태 또는 외부 돌출 형태로 이루어지는 소켓아웃렛.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 콘센트는 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되며 상기 상부 가이드 및 상기 하부 가이드와 각각 연통하는 상부 삽입홈 및 하부 삽입홈을 더 포함하는 소켓아웃렛.
  22. 플러그 전극 및 누름 걸쇠를 포함하는 플러그; 및
    직류 전원을 상기 플러그로 공급하거나 차단하도록 연결 또는 차단되는 차단 접점부,
    상기 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극, 및
    상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입되고, 상기 누름 걸쇠의 움직임에 따라서 상기 차단 접점부를 연결 또는 차단시키는 인터로크 스위치부를 구비하는 콘센트;를 포함하는, 소켓아웃렛.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 인터로크 스위치부는,
    상기 콘센트 전극이 부착되는 콘센트 몸체,
    상기 콘센트 몸체에 고정된 제1 고정 피봇,
    상기 제1 고정 피봇을 일단부에 포함하고, 상기 제1 고정 피봇을 축으로 회전하는 제1 링크,
    상기 콘센트 몸체와 결합되는 제2 고정 피봇,
    상기 제2 고정 피봇을 축으로 회전하는 제2 링크,
    제1 이동 피봇을 일단에 포함하여 상기 제1 링크와 연결되고, 제2 이동 피봇을 타단에 포함하여 상기 제2 링크와 연결되어 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크를 연결하는 제3 링크,
    상기 콘센트 몸체에 고정되는 제1 슬라이더 링크, 및
    상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈을 따라서 움직이는 제3 이동 피봇, 을 포함하는, 소켓아웃렛..
  24. 제23항에 있어서,
    상기 차단 접점부는,
    상기 콘센트 몸체 일면에 고정되는 고정 접점, 및
    상기 콘센트 몸체에 고정된 제1 고정 피봇을 일단부에 포함하고, 상기 제1 고정 피봇을 축으로 회전하는 제1 링크의 타단부에 설치되는 이동 접점을 포함하되,
    상기 제1 링크는, 상기 누름 걸쇠의 움직임에 따라서 상기 이동 접점을 상기 고정 접점에 접촉 또는 분리되도록 동작하는, 소켓아웃렛.
  25. 제23 항에 있어서,
    상기 인터로크 스위치부 및 상기 차단 접점부는 한 쌍으로 구비되어 평행하게 배치되고,
    평행하게 배치된 상기 한 쌍으로 구비된 인터로크 스위치부에서 한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 스위치 막대로 연결되며,
    한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 상기 스위치 막대의 이동으로 함께 움직이는, 소켓아웃렛.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 스위치 막대는 상기 플러그의 누름 걸쇠의 움직임에 따라 제어되는, 소켓아웃렛.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 인터로크 스위치부는 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 일단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 온 하고, 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 타단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 오프하는, 소켓아웃렛.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 차단 접점부는, 아크 소호용 자석 2개가 탠덤 형태로 상기 고정 접점 및 상기 이동 접점에 수직 방향으로 배치되는, 소켓아웃렛..
  29. 제22항에 있어서,
    상기 플러그는,
    상기 플러그 전극이 부착되는 플러그 몸체;
    상기 플러그 몸체에 고정되는 제1 슬라이드 가이드 및 제2 슬라이드 가이드;
    상기 제1 슬라이드 가이드에 형성되는 제2 슬라이더 링크 및 상기 제2 슬라이드 가이드에 형성되는 제3 슬라이더 링크;
    상기 누름 걸쇠에 고정되고, 상기 제2 슬라이더 링크 및 상기 제3 슬라이더 링크에 구성된 홈을 따라서 움직이는 제4 이동 피봇; 및
    상기 누름 걸쇠에 형성되는 제4 슬라이더 링크를 관통하고, 상기 제1 슬라이드 가이드 및 상기 제2 슬라이드 가이드를 가로 질러 고정되는 고정 피봇을 포함하고,
    상기 누름 걸쇠는, 상기 제1 슬라이드 가이드 및 상기 제2 슬라이드 가이드 사이에 위치하는, 소켓아웃렛.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 누름 걸쇠는, 상기 콘센트의 상기 인터로크 스위치부와 결합되어 상기 제4 이동 피봇을 이동 시키는, 소켓아웃렛.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 제1 슬라이드 가이드 및 상기 제2 슬라이드 가이드 중 적어도 하나는, 상기 제4 이동 피봇에 시계 방향의 탄성력을 가하는 스프링을 포함하는, 소켓아웃렛.
  32. 플러그 전극을 포함하는 플러그의 상부 블레이드 및 하부 블레이드 각각이 삽입되어 회전하도록 구비된 상부 가이드부 및 하부 가이드부,
    직류 전원을 상기 플러그로 공급하거나 차단하도록 연결 또는 차단되는 차단 접점부,
    상기 플러그 전극이 삽입되는 콘센트 전극, 및
    상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입되고, 상기 플러그의 회전에 따라서 상기 차단 접점부를 연결 또는 차단시키는 인터로크 스위치부를 포함하는 소켓아웃렛.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 인터로크 스위치부는,
    상기 콘센트 전극이 부착되는 콘센트 몸체,
    상기 콘센트 몸체에 고정된 제1 고정 피봇,
    상기 제1 고정 피봇을 일단부에 포함하고, 상기 제1 고정 피봇을 축으로 회전하는 제1 링크,
    상기 콘센트 몸체와 결합되는 제2 고정 피봇,
    상기 제2 고정 피봇을 축으로 회전하는 제2 링크,
    제1 이동 피봇을 일단에 포함하여 상기 제1 링크와 연결되고, 제2 이동 피봇을 타단에 포함하여 상기 제2 링크와 연결되어 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크를 연결하는 제3 링크,
    상기 콘센트 몸체에 고정되는 제1 슬라이더 링크, 및
    상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈을 따라서 움직이는 제3 이동 피봇을 포함하는, 소켓아웃렛.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 차단 접점부는,
    상기 콘센트 몸체 일면에 고정되는 고정 접점, 및
    상기 콘센트 몸체에 고정된 제1 고정 피봇을 일단부에 포함하고, 상기 제1 고정 피봇을 축으로 회전하는 제1 링크의 타단부에 설치되는 이동 접점을 포함하되,
    상기 제1 링크는, 상기 누름 걸쇠의 움직임에 따라서 상기 이동 접점을 상기 고정 접점에 접촉 또는 분리되도록 동작하는, 소켓아웃렛.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 인터로크 스위치부 및 상기 차단 접점부는 한 쌍으로 구비되어 평행하게 배치되고,
    평행하게 배치된 상기 한 쌍으로 구비된 인터로크 스위치부에서 한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 스위치 막대로 연결되며,
    한 쌍의 상기 제3 이동 피봇은 상기 스위치 막대의 이동으로 함께 움직이는, 회전식 인터로크 스위치 부착형 직류 콘센트-플러그.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 콘센트는,
    상기 콘센트 전극, 및 회전을 위한 중심축을 이루는 샤프트가 관통하여 구비되는 회전판; 및
    상기 회전판의 일면에 구비되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기 인터로크 스위치부의 스위치 막대를 이동시키는 걸쇠를 포함하는, 소켓아웃렛.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 콘센트는,
    상기 회전판과 상기 콘센트의 콘센트 몸체 전면 사이에 배치되는 외부 회전판; 및
    상기 외부 회전판과 상기 회전판 사이에서 상기 샤프트의 둘레에 배치되어 상기 플러그가 삽입되는 경우 가압되고, 상기 플러그가 제거되는 경우 복원되는 탄성 부재;를 더 포함하는, 소켓아웃렛.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 외부 회전판은 상기 콘센트 몸체 전면 측에 적어도 하나의 고정 돌기가 형성되고,
    상기 콘센트는 상기 콘센트 몸체 전면에서 상기 고정 돌기에 대응하는 위치에 고정 홀이 형성되는, 소켓아웃렛.
  39. 제32항에 있어서,
    상기 상부 가이드부 및 상기 하부 가이드부는 매립 형태 또는 외부 돌출 형태로 구현되는, 소켓아웃렛.
  40. 제32항에 있어서,
    상기 콘센트는 상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드 각각이 삽입되며 상기 상부 가이드 및 상기 하부 가이드와 각각 연통하는 상부 삽입 홈 및 하부 삽입 홈을 더 포함하는, 소켓아웃렛.
  41. 제33항에 있어서,
    상기 인터로크 스위치부는 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 일단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 온 하고, 상기 제3 이동 피봇이 상기 제1 슬라이더 링크에 구성된 홈의 타단부에 위치하는 경우 상기 차단 접점부를 오프하는, 소켓아웃렛.
  42. 제34항에 있어서,
    상기 차단 접점부는, 아크 소호용 자석 2개가 탠덤 형태로 상기 고정 접점 및 상기 이동 접점에 수직 방향으로 배치되는, 소켓아웃렛.
  43. 제32항에 있어서,
    상기 플러그는,
    상기 상부 블레이드 및 상기 하부 블레이드의 너비에 차이를 두고 구성되는, 소켓아웃렛.
  44. 제37항에 있어서,
    상기 플러그는, 상기 플러그 전극이 상기 콘센트 전극에 삽입된 상태에서 회전하는 경우, 상기 플러그 전극의 상기 회전에 기반하여 상기 회전판 및 상기 외부 회전판 중 적어도 하나를 회전시키는, 소켓아웃렛.
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