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KR101814927B1 - 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치 - Google Patents

소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치 Download PDF

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KR101814927B1
KR101814927B1 KR1020160088817A KR20160088817A KR101814927B1 KR 101814927 B1 KR101814927 B1 KR 101814927B1 KR 1020160088817 A KR1020160088817 A KR 1020160088817A KR 20160088817 A KR20160088817 A KR 20160088817A KR 101814927 B1 KR101814927 B1 KR 101814927B1
Authority
KR
South Korea
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switch
plug
socket
contact surface
toggle
Prior art date
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Application number
KR1020160088817A
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English (en)
Inventor
김효성
Original Assignee
공주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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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{Socket-outlet and interlock for the socket-outlet}
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.
KR10-1270879B1(부하의 이상 상황을 감지하여 전력 공급을 차단할 수 있는 전원 접속 장치, 2013년 5월 28일 등록)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, 플러그를 소켓아웃렛에 결합할 때에는 PPTC로 전류가 흐르지 않도록 차단하여, PPCT가 트립 상태가 되는 것을 방지할 수 있는 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 과제는, 아크 검출을 위한 수단 등 복잡한 부가 구성 없이 차단 아크의 발생을 방지할 수 있는 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치를 제공함에 있다.
그리고 본 발명의 다른 과제는, 기계적인 인터로크 장치를 구비하여 차단 아크 발생 방지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 소켓아웃렛 및 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일측면에 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 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.
본 발명 소켓아웃렛과 그 소켓아웃렛의 인터로크 장치는에 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 회전축(110)을 중심으로 회전하게 된다.
상기 회전판(100)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(340) 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.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
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

Claims (12)

  1. 플러그의 전극이 삽입되는 소켓;
    상기 소켓과 공급전원의 사이에 배치되는 PPTC; 및
    상기 PPTC의 양단을 각각 소켓과 연결하는 복수의 스위치들을 포함하되,
    상기 복수의 스위치들은, 상기 PPTC의 일단과 상기 공급전원의 접점을 상기 소켓에 연결하는 제1스위치와, 상기 PPTC의 타단을 상기 소켓에 연결하는 제2스위치를 포함하고,
    상기 플러그의 전극과 상기 소켓이 결합될 때 상기 제1스위치가 상기 제2스위치보다 더 빨리 클로즈 상태가 되어, 플러그 전극이 소켓에 결합될 때 상기 PPTC가 트립되는 것을 방지하는, 소켓아웃렛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플러그의 전극과 상기 소켓이 분리될 때,
    상기 제1스위치가 상기 제2스위치보다 더 빨리 오픈 상태가 되어,
    상기 PPTC로 전류패스가 형성되도록 하는, 소켓아웃렛.
  4. 제1항 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.


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