돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치

돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치{SWITCH FOR PREVENTION OF INRUSH CURRENT SHOCK AND CUT-OFF STANDBY POWER}

본 발명은 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 전기, 전자제품(이하 전자제품이라 부른다)의 전원 공급 메커니즘을 변화시키지 않으면서 전자제품을 켤 때 돌입전류에 의한 전기적 충격으로 부품의 손상, 오동작, 전기품질의 저하 등을 효과적으로 방지하도록 하고, 전자제품을 끄면 불필요한 대기전력을 효과적으로 완전히 차단할 수 있도록 하는 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치에 관한 것이다.

일반적으로 배전회로나 전기기기에 전원을 투입하는 순간에 정상전류보다 높은 전류가 흐르는 과도현상이 발생하는데, 이것을 돌입전류라 부른다. 이와 같은 돌입전류에서 1단계에서 발생되는 "Hot Load Current"는 전원 투입과 동시에 몇 배 또는 몇 10배로 발생되는데, 이는 배전설비의 열화, 성능저해, 보호협조 불능은 물론 전자제품의 품질의 저하까지도 초래하게 된다. 이러한 돌입전류 1단계로 발생되는 "Hot Load Current"는 선로투입 즉시 발생하는 초기돌입전류, 변압기 전동기 등 철심을 가진 기기의 자화전류, 백열전구의 온도상승을 위한 전류 등으로 그 크기는 정상전류의 10배 이상으로 대단히 큰 값을 가지나 지속시간은 수 Hz정도로 단시간 특성을 가진다. 이러한 현재 전자제품에 영향을 주는 돌입전류의 전기적 충격을 줄이기 위해 NTC 서미스터 등을 사용하고 있지만 NTC 서미스터는 열을 발산하는 방열 기능을 할 수 없으며, 열이 발산되지 않을 경우에는 본래 기능대로 작동하지 않으며, 또한 열이 주변으로 손실되면서 다른 반도체 컴포넌트들이 있는 공간이 가열되고, 임베디드 환경의 문제가 악화되는 문제점 등을 내포하고 있다.

한편, 일반적으로 가전기기, 사무기기, 산업기기 등의 전자제품의 사용에 있어서 대기전력으로 인한 에너지의 소비는 상당한 것으로 알려져 있다. 예컨대, 대한민국의 경우 대기전력 소비량이 연간 가구당 전체 소비량(306kWh)의 11% 정도에 이르는 것으로 알려져 있는데, 이를 1500만 가구로 확대할 경우 매년 5200억원의 에너지가 대기전력으로 인해 소비되고 있는 것이다.

이와 같은 대기전력을 가장 효과적으로 막는 방법은 외부로부터 전자제품으로 전원이 입력되는 부분(통상 벽면의 콘센트에 전자제품의 플러그를 접속)을 분리(즉, 플러그를 콘센트로부터 분리)시키는 것이지만, 이와 같은 방법은 사용자의 불편함으로 인해 실효성이 없었다. 그리고, 유접점 스위치를 적용한 다양한 자동 또는 수동 멀티탭(multi-outlet power strip)이 제안되어 사용되고 있으나, 전원의 공급시 멀티탭 및 전자제품의 스위치를 이중으로 작동시키는 문제점이 있다.

한편, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0945213호 "대기전력 차단 장치 및 그 제어 방법"은 노브 스위치, 제 1 스위치부, 제 2 스위치부 및 제어부를 구비하는 대기전력 차단장치를 제안하고 있다. 이와 같은 종래기술은 전자제품을 켤 때 돌입전류에 의한 전자제품의 전기적 충격이나 스파크를 줄이는 측면에서 문제점이 있다. 즉, 이와 같은 종래기술은 전자제품을 켤 때 돌입전류에 의한 과전류 및 전압의 변동에 의해 전기품질에 영향을 주어 전자제품에 충격을 입히거나 고장을 불러일으킬 수 있다.

도 1은 돌입전류를 설명하기 위한 시간-전류 특성곡선을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 전자제품을 켤 때 커패시터(Capacitor)를 충전하기 위한 정상전류의 수십 배의 돌입전류가 발생하게 된다. 이 돌입전류를 제어하거나 억제하지 못할 경우, 라인의 전류 요구량이 정상적인 평균(Root mean square,RMS) 작동 전류보다 훨씬 큰 규모로 급격한 변화를 일으키게 된다. 과도전류(Exessive Current)는 퓨즈, 솔더 접합부(Solder Joint)와 같은 기계 및 전기 소자나 전자 부품에 손상을 주거나 변형을 가할 가능성이 있으며, 여러가지 악영향을 끼칠 수 있다.

또한, 전원공급장치(Power Supply)를 거쳐 제어회로나 여러 부품으로 보내지는 불균등한 전압이 주요 부품의 고장을 발생시키는 원인이 되기도 한다. 한편, 상용 전원으로부터 공급되는 교류를 컴퓨터, 통신기기, 가전기기 등 각종 기기에 직류로 맞도록 변환시키는 전원공급장치 중에 주력 전원공급장치로 자리 잡아가는 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply; SMPS)는 교류를 직류로 변환하는 스위치 과정의 DELAY TIME(0.5초 되는 것도 있음)을 가지고, 잡음 및 전자파를 발생시킨다.

전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 상술한 바와 같은 돌입전류와 전원공급장치에 대한 이해를 바탕으로 본 발명을 제안하게 되었다.

본 발명은 전술한 종래 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 기존 전자제품의 전원 공급 메커니즘을 변화시키지 않으면서 사용자의 편의를 극대화시키도록 전원공급장치(파워 서플라이)의 인입선에 설치되어 돌입전류 충격 방지와 스파크를 줄이고, 콘센트에 플러그가 꽂혀 있더라도 대기전력을 안정적이고 효과적으로 완전차단(2극차단)할 수 있도록 하는 새로운 형태의 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 활성화 스위치와 유접점 스위치를 동시에 적용하여 전자제품의 전원을 켤 때 온 버튼이 눌릴 때 활성화 스위치와 유접점 스위치가 동시에 작동되지 않도록 지연 유니트를 두어 온 버튼 하나로 2극 유접점 스위치가 먼저 작동되어 돌입전류의 충격이 감소되게 한 후(정해진 시간이 지난 후), 또 균등한 전압이 파워 서플라이에서 제어회로 및 각 부품에 제공되면 활성화 스위치로 제어신호를 발생시키도록 하여 전기적 충격이나 큰 스파크가 발생됨이 없이 내부회로(중앙처리장치나 제어부)의 무접점 스위치가 켜져 전자제품을 안전하게 켜지도록 할 수 있는 새로운 형태의 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 전자제품의 내부제어회로의 소프프웨어(예, 세탁기가 세탁이 완료되면 자동으로 종료)로 전력을 차단하거나, 리모컨 수신 제어신호를 받거나 또는 온 버튼을 눌러 활성화 스위치로 제어신호를 발생시켜서 내부제어회로 장치가 꺼지면 대기전력을 차단하는 컨트롤러에 의해 2극 유접점 스위치가 자동으로 즉시 또는 시간차를 두고 꺼져 대기전력을 안전하고 편리하며 효과적으로 완전차단 시킬 수 있도록 하는 새로운 형태의 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 전자제품을 구동시키기 위해 입력되는 외부전원이 접속되는 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와, 전자제품의 내부회로(1)와 전기적으로 접속된 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와,

제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)가 접점 및 개방되도록 하는 전원 온 유니트(30)와, 전원 온 유니트(30)의 작동에 따라 제어신호를 발생하여 전자제품의 내부회로(1)를 제어하는 활성화 스위치(70)와, 전원 온 유니트(30)가 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)가 접점되도록 할 때, 활성화 스위치(70)를 작동시키지 않도록 하며, 전원 온 유니트(30)에 의해 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)가 접점하여 전자제품의 내부회로(1)에 전원이 먼저 인가되고 정해진 시간이 지연된 후, 활성화 스위치(70)가 제어신호를 발생되도록 하는 지연 유니트(50)를 포함하는 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치에서 전원 온 유니트(30)는 활성화 스위치(70)가 제어 신호를 발생되게 하는 작동 돌기(53)와 작동 돌기(53)와 일체로 형성되는 온 버튼(32)를 구비하는 것이며, 온 버튼(32)과 제 1 및 제 2 단자(22, 24) 사이에서 스프링(34b)에 의해 탄성적으로 지지되어 설치되며, 온 버튼(32)에 의해 이송되는 이동 블록(40)을 더 포함하며, 지연 유니트(50)는 온 버튼(32)이 이동 블록(40)을 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)를 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와 접점 되도록 이송 할 때, 작동 돌기(53)가 활성화 스위치(70)를 작동시키지 않도록 하는 스윙 레버(54) 및 가이드(58) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치는, 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와의 접점이 자동으로 개방(분리)되어 대기전력을 차단하도록 제어하는 컨트롤러(80)와, 이동 블록(40)과 일체로 형성되는 자석(46)과, 자석(46)과 대향되는 위치에 설치되고, 활성화 스위치(70)의 제어신호의 발생에 따라 자기장의 극성이 제어되며, 자기장의 극성에 따라 자석(46)과 탈착되거나, 이동 블록(40)을 이송시켜 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)의 접점이 개방되도록 하는 전자석(48)을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 돌입전류 충격 방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치에 의하면, 전원 온 유니트(30)를 통해 유접점 스위치의 기능이 형성됨으로 2극 유접점 스위치의 기능을 얻으면서 또한 활성화 스위치(70)로 내부회로의 무접점(반도체) 스위치를 제어하는 기능이 있으므로, 기존 전자제품의 전원 공급 메커니즘을 변화시키지 않으면서 안전하며 사용자의 편의를 극대화시킬 수 있고, 최초에 켤 때 돌입전류로 인한 전기적 충격이나 스파크를 방지하며 2극 유접점 스위치의 꺼짐 상태를 통해 대기전력을 완전히 차단할 수 있다. 특히, 켤 때 전원 온 유니트(30)에 의해 먼저 활성화 스위치(70)가 작동되지 못하게 하는 지연 유니트(50)를 통해 2극 유접점 스위치가 먼저 작동되어 돌입전류에 의한 전기적 충격이나 큰 스파크 없이 전원공급장치를 거쳐 전자제품의 내부회로(1)에 전원이 인가되게 한 후 정해진 시간이 경과 후 활성화 스위치(70)가 제어신호를 발생되도록 하여 내부회로(1)가 작동하여 전자제품을 켜게 한다. 따라서 기존 전자제품의 전원 공급 메커니즘을 변화시키지 않으면서 한 번의 동작으로 안전하게 내부회로(제어회로 즉 중앙처리장치 또는 제어부)에 의해 전자제품을 켤 수 있어 사용자의 편의를 극대화시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 돌입전류 충격 방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치는 내부회로의 소프트웨어로 전자제품을 끄거나 온 버튼(32)으로 활성화 스위치를 작동시켜 제어신호(off 신호)를 발생케 되면 내부회로(1)가 꺼지고 유접점 스위치가 필요에 따라 즉시 혹은 정해진 시간차를 두고 자동으로 꺼지도록 하여 대기전력을 편리하고 효과적으로 차단시킬 수 있도록 한다.

도 1은 돌입전류를 설명하기 위한 시간-전류 특성곡선을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 기술 사상에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치를 설명하기 위한 블록 다이어그램.
도 3a 및 도 3b는 도 2에서 보인 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치를 설명하기 위한 블록 다이어그램.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치의 주요 구성을 보여주는 개략적인 사시도.
도 6은 지연 유니트의 주요 구성을 설명하기 위한 분해 사시도.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치의 작용을 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 기술 사상에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치를 설명하기 위한 블록 다이어그램이고, 도 3은 도 2에서 보인 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 이때, 도 3 a는 전원 온 유니트(30)의 작동에 의해 외부전원이 내부회로(1)로 인가되는 상태를 보이기 위한 도면이고, 도 3 b는 도 3 a의 상태에서 지연 유니트(50)가 작동하여 활성화 스위치(70)를 작동케 함으로 내부회로(1)가 작동(활성화)되는 상태를 보이기 위한 도면이다.

도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)는 외부전원이 전자제품의 전원공급장치(파워 서플라이)를 거쳐 내부회로(1)로 인가되게 한 후 활성화스위치(70)로 제어신호(ON)를 보내 전자제품을 켜지게 하고, 상기 내부회로(1)가 꺼지면 전원공급장치로 인입되는 전원이 차단되도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 스위치(10)는 외부전원이 전자제품의 내부회로(1)로 인가되도록 하는 유접점 스위치 기능을 제공하게 되므로, 내부회로(1)가 꺼질 때 전원공급장치 인입선에서 유접점 스위치 기능을 통해 대기전력이 완전한 차단이 가능하게 된다. 예컨대, 컴퓨터를 예로 보면, 종래기술은 컴퓨터의 전원을 오프시키키 위해 본체의 스위치를 끄더라도 대기전력이 차단되지 않으므로, 대기전력을 차단하기 위해 본체의 플러그를 빼거나 별도의 2극 유접점 스위치가 설치되는 멀티탭을 사용해야 하지만, 본 발명에 따르면, 컴퓨터 본체에 설치되는 본체 스위치{본 발명의 스위치(10)}만으로도 대기전력을 효과적으로 차단하게 되는 것이다. 그리고, 1차적으로 외부전원이 내부회로(1)로 인가된 후, 지연 유니트(50)에 의해 정해진 시간 후에 활성화 스위치(70)의 제어를 통해 내부회로(1)가 작동되도록 하는 기능을 제공하게 되므로, 전자제품을 켤 때 발생되는 돌입전류의 충격이나 스파크를 효과적으로 차단하며 또한 변동되는 전압으로 인해 발생되는 부품의 고장을 안정적으로 방지할 수 있다. 한편 정해진 시간은 Hot Load Current 돌입전류의 지속시간이 아주 짧은 것과 파워 서플라이의 직류로의 변환 delay time을 고려하면 약 1초 정도가 바람직하여 유접접스위치가 작동되고 약 1초 정도가 시간이 경과된 후에 활성화스위치가 제어신호(on 신호)를 발생시켜 전자제품을 켜는 것도 좋지만 시스템에 따라 더 긴 시간 간격이 되어도 좋은 것이다.

다시, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)는 단자대(20), 전원 온 유니트(30), 활성화 스위치(70) 및 지연 유니트(50)를 구비한다. 이때, 단자대(20)는 전자제품을 구동시키기 위해 입력되는 외부전원이 접속되는 제 1 및 제 2 단자(22, 24)를 갖는다. 제 1 및 제 2 개폐단자는 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와 각각 대응된 위치에서 일측이 탄성적으로 접점 및 개방 가능하도록 설치되고 타측은 각각 내부회로(1)와 전기적으로 접속되어 외부전원이 내부회로(1)로 인입 또는 차단되도록 한다. 이때 제 1 및 제 2 개폐단자의 설치 위치는 전원 온 유니트(30)와 일체로 형성될 수도 있고 단자대(20)에 설치될 수도 있다. 따라서 제 1 및 제 2 고정단자(22, 24)와 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)는 필요에 따라 그 형태 및 설치위치를 달리하는 것으로, 일반적인 스위치에 적용되는 다양한 형태가 적용될 수 있을 것이다. 활성화 스위치(70)는 제어신호를 발생하여 전자제품의 내부회로(1)의 온, 오프 동작되도록 한다. 그리고, 지연 유니트(50)는 전원 온 유니트(30)에 의해 전자제품의 내부회로(1)로 전원이 인가된 상태에서 정해진 시간이 지연된 후, 활성화 스위치(70)가 작동되어 제어신호가 발생될 수 있도록 한다.

이와 같은 구성을 통해 본 발명에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)는, 도 3a 및 도 3b에서 보는 바와 같이, 전자제품이 2과정을 통해 작동되도록 하여 돌입전류 충격 방지와 스파크를 안정적으로 방지하도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)는 사용자가 전자제품을 사용하고자 하는 경우, 통상의 스위치 또는 버튼과 같이 전자제품에 설치되는 전원 온 유니트(30)를 작동시키게 된다. 그러면, 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와 제 1 및 제 2 개폐단자는 접점하여 내부회로(1)가 전기적으로 접속되어 외부전원이 내부회로(1)로 인가되게 된다. 이와 같이 내부회로(1)로 전원이 인가된 후, 지연 유니트(50)를 통하여 활성화 스위치(70)는 작동이 된다. 그러면, 활성화 스위치(70)는 제어신호를 발생하여 전자제품의 내부회로(1)가 작동되어 전자제품이 켜지게 한다.

한편, 본 발명에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)에서 활성화 스위치(70)는 내부회로의 무접점(반도체) 스위치를 제어한다.

무접점 스위치는 트랜지스터, 다이오드, SCR, TRIAC 등과 같이 기계적인 움직임은 없지만 회로를 개폐할 수 있는 반도체 소자를 이용하여 제어가 이루어진다. 활성화 스위치(70)는 탁트 스위치, 터치 스위치 등이 사용되는데 본 발명에서 탁트 스위치를 사용하는 예를 들어보면 활성화 버튼(71)이 눌려지면 접점(A)와 접점(B)가 접촉되어 제어신호(ON, OFF)를 발생시켜 내부회로를 제어한 후 스프링(S)에 의해 원위치로 복귀되어 접점(A)와 접점(B)가 분리되도록 구비한다. 따라서 활성화 버튼(71)이 눌려질 때마다 ON, OFF 제어신호가 교번되도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명하고, 도 1 내지 도 7에서 있어서 동일한 기술적 요소에는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 종래 다양한 대기전력 차단용 스위치와 관련된 기술로부터 통상 이 분야의 관련 기술로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치를 설명하기 위한 블록 다이어그램이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치의 주요 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 기술사상에 따라 단자대(20), 전원 온 유니트(30), 활성화 스위치(70) 및 지연 유니트(50)를 구비하여 기존 전자제품의 전원 공급 메커니즘을 변화시키지 않으면서 전자제품에 적용시킬 수 있도록 하고, 전자제품의 전원을 켤 때 돌입전류에 의해 변압기나 그의 종속된 부품에 직접적인 손상 또는 오동작을 유발하는 것을 효과적으로 방지하도록 하며, 전자제품을 끄면 필요없는 대기전력을 효과적으로 완전히 차단되도록 한다.

본 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)는 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25), 제 1 및 제 2 단자(22, 24), 전원 온 유니트(30), 지연 유니트(50) 및 활성화 스위치(70)가 단일의 케이스(12)에 설치된다. 즉, 단일의 케이스(12)를 통해 하나의 단위로 구성되도록 함으로써, 일반적인 탁트 스위치와 같이 전자제품에 바로 설치할 수 있도록 하는 것이다. 특히, 본 실시예에 따른 스위치(10)는 전자제품의 내부회로(1)가 오프(비활성화)될 때 유접점 스위치가 자동으로 오프되도록 하기 위해 컨트롤러{80, 본 실시예에서는 PCB의 형태로 형성}를 케이스(12)내에 설치하여 기존 전자제품의 설계변경 또는 재제작이 불필요하도록 하였다. 물론, 전자제품의 설계시 본 발명에 따른 스위치(10)를 적용하는 경우, 도 4에서 보는 블록 다이어그램과 같은 형태에서 컨트롤러(80)를 전자제품의 내부회로(1)와 연계시켜 내부회로(1)와 일체로 구성할 수도 있는 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전원 차단을 위한 스위치(10)에서 단자대(20)는 전자제품을 구동시키기 위해 입력되는 외부전원이 접속되는 제 1 및 제 2 단자(22, 24)를 갖는다. 그리고, 단자대(20)에는 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)의 접점을 통해 외부전원이 내부회로(1)로 인가되었을 때 내부회로(1) 또는 컨트롤러(80)에 의해 작동되는 전자석(48)이 설치된다. 이때 전자석(48)은 솔레노이드 코일을 보빈에 감아 솔레노이드코일단자를 연결하여 구성한다. 컨트롤러{80; 도 5 및 도 7에서 보인 본 실시예에서 컨트롤러(80)는 케이스(12) 안의 편리한 곳에 설치될 수 있다}는 전원을 인가받은 상태에서, 전자제품의 내부회로(1)가 꺼지면 컨트롤러(80)가 제어를 하여 솔레노이드 코일에 전류를 통과시켜 전자석(48)에 자기장을 발생시키도록 한다. 이때 전자석은 밀착된 자석(46)과 같은 극성을 띄게 함으로써 전자석(48)과 자석(46)은 밀어내게 되어 접점된 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)의 개방(분리)되게 된다. 그러면 전자석(48)에는 전원 공급이 없으므로 자성을 잃게 된다. 즉, 컨트롤러(80)는 전원 온 유니트(30)에 의해 외부전원이 내부회로(1)로 인가될 때 전원이 인가되고 내부회로(1)가 비활성화가 되거나 활성화 스위치(70)의 제어신호(off 신호)가 발생되거나 또는 전자제품에 흐르는 전류를 자체가 감지하여 전자석(48)에 전류를 흐르게 하여 자성을 띄게 하므로써 자석(46)과 척력을 발생케 하여 이동 블록(40)이 스프링(34b)에 의해 원위치로 복귀됨에 따라 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)의 접점이 분리되어 대기전력을 차단하게 된다.

본 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)에서 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)가 접점되어 외부전원이 내부회로(1)로 인가되도록 하는 전원 온 유니트(30)에는 이동 블록(40)과 일체로 형성될 수 있는 온 버튼(32)을 구비할 수 있지만, 여기서는 온 버튼(32)을 스프링(34a)에 의해 탄성적으로 지지되어 일측이 케이스(12)의 외측으로 돌출되도록 설치되고, 슬라이딩 운동되는 온 버튼(32)을 구비할 수도 있다. 이 온 버튼(32)은 본 발명의 기술 사상 아래 일반적으로 사용자가 눌러 전자제품의 전원을 켜고 끄도록 하는데 사용되는 다양한 형태가 적용될 수 있을 것이다. 그리고, 단자대(20)와 온 버튼(32) 사이에서 스프링(34b)에 의해 탄성적으로 지지되어 설치되는 이동 블록(40)을 갖는다. 이 이동 블록(40)은 온 버튼(32)에 의해 단자대(20) 방향으로 이동되어 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)를 접점 시킨다. 이때 이동 블록(40)에 설치된 자석(46)은 전자석(48)과 밀착 되고 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)는 접점된 상태를 유지한다. 이때 전자석(48)은 당연히 자성이 형성되지 않는다. 또한 스프링(34)의 복원력 보다는 자석(46)의 자력이 커야 되는 것은 당연하다. 이를 위해 이동 블록(40)은 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)의 일측을 밀기 위한 돌기(42)가 양측에 형성되고, 중심에는 자석(46)이 구비된다. 내부회로(1) 또는 컨트롤러(80)가 제어를 하여 전자석(48)에 전류가 흐르면 자기장이 발생되어 밀착된 전자석(48)과 자석(46)은 척력이 생겨 밀어내게 된다. 한편 자석(46)과 전자석(48)의 설치위치는 본 실시예와 반대로 이동 블록(40)에 전자석(48)을 단자대(20)에 자석(46)을 설치하는 것도 가능하다. 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)를 접점 및 개방시키는 전원 온 유니트(30)는 여기서는 자석과 전자석을 사용했지만 통상의 누전차단기나 일반적인 스위치 형태가 될 수 있으며 구조와 형태는 다양하게 변경될 수 있는 것은 자명한 일이다.

한편, 본 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)에서 활성화 스위치(70)는 제어신호를 발생하여 전자제품의 내부회로(1)가 작동되도록 한다. 그리고, 지연 유니트(50)는 전원 온 유니트(30)에 의해 전자제품의 내부회로(1)로 전원이 인가된 상태에서 정해진 시간이 지연된 후, 활성화 스위치(70)가 작동되도록 하여 제어신호가 발생되도록 한다.

한편, 지연 유니트(50)는 작동 돌기(53)가 스프링(S)이 개재된 온 버튼(53)과 일체로 형성되어 온 버튼(32)이 작동될 때 활성화 스위치(70)를 작동시키지 못하도록 가이드(58)를 두고 온 버튼(32)이 원위치로 돌아 올 때 작동 돌기(53)가 활성화 버튼(71)를 눌러 접점(A)과 접점(B)이 접촉되어 제어 신호가 발생되도록 할 수 있다. 이 때, 정해진 시간은 개재된 스프링(34a)과 스프링들(S)의 탄성에 의해 조절될 수 있다.

한편, 지연 유니트(50)는 다음과 같은 구조도 가능하다. 가스, 유압식 쇼바 방식를 이용하는 것이다. 온 버튼(32)이 이동 블록(40)을 밀어 상기 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 상기 제 1 및 제 2 단자(22, 24)가 접점되도록 할 때 작동 돌기(53)가 쇼바의 압축돌기를 눌러 압축시키고 온 버튼(32)이 원래 자리로 돌아올 때 쇼바의 압축돌기는 원위치로 서서히 복귀하여 활성화 스위치를 작동시킬 수 있다. 이 때, 활성화 스위치(70)는 터치 스위치일 수 있다.

도 6a는 지연 유니트(50)의 주요 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)에서 지연 유니트(50)는 안정적인 지연효과를 얻도록 하면서도 가능한 간단하게 구성할 수 있도록 하기 위해 온 버튼(32)에 의해 작동되어 시간차를 두고 활성화 스위치(70)를 작동시키도록 하는 것을 특징으로 한다.

좀 더 구체적으로 보면, 본 실시예에 따른 스위치(10)에서 지연 유니트(50)는 작동 돌기(53)와 스윙 레버(54)를 구비하여, 온 버튼(32)이 이동 블록(40)을 단자대(20)로 밀 때 활성화 스위치(70)를 작동시키지 않도록 한다. 이동 블록(40)의 자석(46)은 단자대(20)의 전자석(48; 이때 전자석의 기능을 하지 않는다)과 밀착되고 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)가 접점되어 외부전원이 내부회로(1)에 인가되도록 한 후, 온 버튼(32)이 후퇴(원위치)할 때 활성화 스위치(70)를 작동시켜 제어신호를 발생시킴으로써, 내부회로(1)의 활성화를 통한 전자제품의 작동이 이루어지도록 한다. 이를 위해 작동 돌기(53)는 온 버튼(32)에 설치되어 온 버튼(32)의 이송에 따라 슬라이딩 운동된다. 그리고, 스윙 레버(54)는 케이스(12)에 작동 돌기(53)의 슬라이딩 방향에 대해 양방향으로 회동가능하도록 결합되고, 온 버튼(32)이 단자대(20)의 반대 방향으로 슬라이딩 될 때 작동 돌기(53)에 의해 회동되어 활성화 스위치(70)가 작동되도록 한다.

이와 같은 지연 유니트(50)는 필요에 따라 다양한 보조 요소를 통해 연장되거나 특정한 구조를 갖도록 할 수 있을 것이다. 본 실시예에서 작동 돌기(53)는 온 버튼(32)에 끼워 결합되는 홀더(52)에 형성되도록 하였고, 온 버튼(32)이 전진하는 방향의 앞면이 경사면(53a)을 갖도록 하여, 온 버튼(32)이 전진할 때 스윙 레버(54)를 회전시키면서 자연스럽게 전진할 수 있도록 하였다. 그리고, 스윙 레버(54)는 케이스(12)에 형성되는 보스(12a)에 스프링(S)이 개재되어 수평회동가능하게 끼워져 작동 돌기(53)에 의해 회동되도록 하였다. 그리고, 입출력 레버(55, 56)를 두어 입력 레버(55)는 끝면(55a)이 작동 돌기(53)의 경사면(53a)과 대응되어 경사지도록 형성되고, 출력 레버(56)는 입력 레버(55)의 타측에서 활성화 스위치(70)를 누르도록 하였다. 이때, 출력 레버(56)는 도 5 및 도 7c에서 보는 바와 같이, 온 버튼(32)의 전진시 작동 돌기(53)에 의해 스윙 레버(54)가 회전되면 활성화 스위치(70)의 반대편에 설치되는 판스프링(60)에 받쳐져 원위치로 돌아오게 되며 온 버튼(32)이 원위치로 돌아올 때 정해진 시간에 활성화스위치(70)가 작동되도록 하는데 그 시간은 개재된 스프링(S)의 탄성에 의하여 조절될 수 있도록 하였다.

도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 도 7a는 전자제품이 오프된 상태로서 외부전원이 차단된 상태이다. 이와 같은 상태에서 사용자가 온 버튼(32)을 누르면, 도 7b와 같이, 온 버튼(32)은 전진하게 되고 작동 돌기(53)는 스윙 레버(54)의 입력 레버(55)를 밀치면서 온 버튼(32)과 함께 전진하게 된다. 그러면, 스윙 레버(54)는 회전하면서 출력 레버(56)가 판스프링(60)을 밀치게 되고, 도 7c와 같이 온 버튼(32)이 계속 전진하면 작동 돌기(53)는 스윙 레버(54)로부터 벗어나게 되므로, 판스프링(60)이 출력 레버(56)에 탄성력을 가해 스윙 레버(54)는 원위치된다. 그리고, 온 버튼(32)은 이동 블록(40)을 전자석(48)의 방향으로 밀게 된다. 이동 블록(40)의 중앙에 있는 자석(46)이 전자석(48)과 밀착된 상태가 되며 돌기가 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)의 일측을 눌러 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 접점된 상태를 유지한다. 이때, 이동 블록(40) 내의 자석(46)으로 인해, 도 7d에서 보는 바와 같이, 온 버튼(32)이 후진하는 경우에도 이동 블록(40)은 전자석(48)과 밀착되어 고정되어 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)는 접점된 상태를 유지하게 한다.

이와 같이 하여 내부회로(1)에 전원이 인가된 상태에서 온 버튼(32)이 후진하는 과정에서 작동 돌기(53)는 스윙 레버(54)의 입력 레버(55)를 온 버튼(32)의 후진 방향으로 밀게 되어 스윙 레버(54)는 회전하면서 출력 레버(56)가 활성화 스위치(70)를 누르게 된다. 따라서, 활성화 스위치(70)는 제어신호를 발생하여 내부회로(1)가 작동되도록 한다. 그리고, 도 7e에서 보는 바와 같이, 온 버튼(32)이 원위치되면, 스윙 레버(54)도 활성화 스위치(70)의 탄성력에 의해 또는 스프핑(S)에 의해 원위치되지만, 이동 블록(40)은 단자대(20)에 계속 부착된 상태를 유지한다.

다시, 도 7e 상태에서 온 버튼(32)이 재차 작동이 되면 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)는 접점된 상태에서 온 버튼(32)의 후진운동에 따라 활성화 스위칭(70)가 제어신호(off 신호)를 발생되게 되며, 내부 회로(1)는 전자제품을 끄며 컨트롤러(80)는 전자석에 전류를 흐르게 하여 접점된 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)를 개방되도록 하여 도 7a 상태가 된다.

한편, 본 발명에 따른 돌입전류 충격 방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치(10)는 내부 회로(1)의 소프트웨어로 제품을 끄거나 온 버튼(32)의 작동으로 활성화 스위치(70)로 제어신호(off 신호)가 발생이 되면, 컨트롤러(80)는 솔레노이드 코일에 전류를 흐르게 하여 전자석(48)에 자기장이 발생되도록 하는데 밀착된 자석(46)과 같은 극성을 띄게 함으로써 밀어내는 힘이 발생되고 스프링(34b)에 의해 이동블록(40)은 원위치되어 유접점 스위치가 개방된 형태가 되도록 함으로써, 외부전원이 자동으로 끊겨 대기전력을 편리하고 효과적으로 차단시키게 된다. 한편 컨트롤러(80) 또는 내부 회로(1)에 의해 전자석(48)에 전류를 흐르게 하여 자기장 극성의 방향을 바뀌어 주는 방법으로 제 1 및 제 2 단자(22, 24)와 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)를 접점 또는 개방되도록 하는 래칭 릴레이로도 만들 수 있다. 이때 물론 내부회로(1)에 상시전원이 공급(예 battery)이 되며 온 유니트(30)의 이동 블록(40) 일측에 작동 돌기(53)을 구비하고 스윙 레버(54)에 태엽을 장착하는 방법으로 지연 유니트(50)을 구성하여 제 1 및 제 2 개폐단자(23, 25)와 제 1 및 제 2 단자(22, 24)가 접점된 후 정해진 시간에 활성화스위치(70)로 제어신호(on 신호)를 발생시키게 할 수 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 돌입전류 충격방지 및 대기전력 차단을 위한 스위치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

1 : 내부 회로
10 : (돌입전류 충격방지 및 대기전원 차단을 위한) 스위치
12 : 케이스 20 : 단자대
22 : 제 1 단자 24 : 제 2 단자
23 : 제 1 개폐단자 25 : 제 2 개폐단자
30 : 전원 온 유니트 32 : 온 버튼
34a, 34b, S : 스프링 40 : 이동 블록
46 : 자석 A, B : 접점
48 : 전자석 50 : 지연 유니트
53 : 작동 돌기 54 : 스윙 레버
58 : 가이드
70 : 활성화 스위치 80 : 컨트롤러