CZ18397A3 - Vypínač se světelnou signalizací - Google Patents

Abstract

Vynález řeší světelnou signalizaci stavu sepnutí spotřebiče s pomocí umístění alespoň jedné svítivé diody /1 / na a/nebo ve vypínači. Svítivá dioda /1 / je zapojena v elektronickém obvodu zapojeném na spínací prvek /9/ vypínače a tento elektronický obvod je opatřen alespoň jedním prvkem pro regulaci velikosti proudu /4 a/nebo 7/ alespoň dvěma větvemi /5, 5 /, v nichž jsou v každé zapojeny alespoň dvě usměrňovači diody /6/.

Description

Vynález se týká vypínače, tj. zařízení k ovládání spínače nebo přepínače, který je opatřen světelnou signalizací stavu vypnuto-zapnuto.

Dosavadní stav techniky

V současné době se běžně vyrábí vypínače, tj. zařízení k ovládání spínače nebo přepínače, které buď nejsou opatřeny žádnou světelnou signalizací stavu vypnuto-zapnuto, případně sepnuto-nesepnuto, nebo jsou opatřeny jednou doutnavkou, umístěnou pod ovládací částí krytu vypínače, v tzv. kolébkou. Tyto vypínače jsou určeny především pro instalaci ve stavebních objektech, zejména k vypínání nebo přepínání spotřebičů a z nich nej častěji osvětlení. Doutnavka, umístěná v krytu vypínače, po instalaci vypínače svým světlem jednak signalizuje stav příslušného spotřebiče, jednak umožňuje najití vypínače ve tmě. Vypínače se světelnou signalizací se proto instalují nej častěji na chodbách, v halách a při vstupech do stavebních objektů, aby signalizovaly opomenutí zhasnutí světla v některé z odlehlých místností, nebo aby usnadňovaly najití vypínače v noci.

Nevýhodou stávajících vypínačů opatřených doutnavkou je, že doutnavky mají relativně nízkou zářivost, takže za světla je viditelnost signalizace slabá až takřka nerozeznatelná. Doutnavky mají relativně velkou velikost, jsou pouze jednobarevné. Při zapojení bylo poměrně technicky dva připojovací kontakty na zemnění. Nevýhodou vyplývající z velikosti, jednobarevnosti a technické náročnosti zapojení doutnavek je, že se dá indikovat pouze jeden stav, a to buď vypnuto, nebo zapnuto, případně sepnuto nebo nesepnuto. Další nevýhodou je nízká životnost doutnavek a z toho dvou doutnavkách by jejich náročné, m.j. vyžadovalo by vyplývající nutnost poměrně častých oprav vypínače, kdy je nutno nahradit nefunkční doutnavku za novou.

Existují zařízení využívající k. signalizaci stavu vypnuto-zapnuto svítivé diody, ale žádné z těchto zařízení nemá signalizaci umístěnou přímo v tělese vypínače, tj. v krytu nebo jeho rámu.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je, že je navržen vypínač se světelnou signalizací, jenž je opatřen alespoň jednou svítivou diodou. Tato svítivá dioda je libovolného tvaru, například oválného, trojúhelníkového, čtyřúhelníkového atd. Svítivé diody mohou být uloženy kdekoliv na viditelné části vypínače, tj. pod krytem vypínače, na krytu a/nebo v jeho rámu, protože jsou zpravidla malé. Vypínač pak signalizuje stav sepnutí příslušného spotřebiče podstatně viditelněji, než je tomu při použití doutnavky, signalizace může být barevná, přičemž životnost diody je podstatně delší než životnost doutnavek.

Použitý typ svítivé diody, případně diod a jejich počet je libovolný a závisí především na účelu nebo efektu, kterého se má vypínačem dosáhnout. Minimálně může být použita jedna svítivá dioda jednobarevná, s výhodou dvoubarevná. Pak indikuje svícení jednou barvou stav zapnuto a druhou barvou stav -vypnuto, nesvícení indikuje přerušení dodávky elektrického proudu, jako spálení žárovky spotřebiče, přetavení pojistky apod.

Druhou výhodnou variantou pro běžné účely je použití dvou svítivých diod o navzájem odlišné barevnosti. Pak rovněž indikuje svícení jednou barvou stav zapnuto a druhou barvou stav vypnuto a nesvícení indikuje vypnutí elektrického proudu. Použití konkrétní barevnosti není nijak omezeno, závisí na možnostech nabídky trhu.

Svítivou diodu lze umístit do stávajících běžných vypínačů po zapojení přídavného elektronického obvodu na jejich spínací prvek, t.j. před nebo za spínač nebo jednodušší usměrňovači přepínač. Úpravu lze sice realizovat například s použitím přídavného zdroje, jako například elektrických článků, baterií, nebo transformátorku a zvláštního přepínače, tato úprava je však technicky poměrně náročná. Podstatně je elektronické zapojení, kdy se použijí diody, předřazené svítivé diodě. Technicky výhodné provedení vynálezu je, když se na místo stávající doutnavky do tělesa vypínače umístí elektronický obvod se svítivou diodou, který je rozměrově totožný s rozměry doutnavky umístěné v objímce. Tento elektronický obvod je opatřen alespoň jedním prvkem pro regulaci velikosti proudu a alespoň dvěma větvemi, v nichž jsou v každé zapojeny alespoň dvě usměrňovači diody. Usměrňovači diody jsou zapojeny na napájení spotřebiče, například žárovky, v obou půlvlnách napětí a vytváří patřičné napětí pro svítivou diodu, případně svítivé diody. Zároveň plní vůči svítivé diodě funkci ochrannou, a to jak v propustném směru napětí, tak i v závěrném směru napětí. Prvkem pro regulaci velikosti proudu je zejména odpor, nebo kondenzátor, ale může jím být i jakýkoliv jiný prvek, který propustí proud o velikosti odpovídající použitému typu svítivé diody a snese napětí na ni přivedené. Optimální zapojení z hlediska funkce ve vypínači je použití elektronického obvodu pro indikaci obou stavů zapnuto nebo vypnuto s jednou dvoubarevnou diodou, který je zapojen za vypínačem nebo přepínačem.

Optimální z hlediska zajištění funkce, je uspořádáni elektronického obvodu vypínače, kdy je na přívodu proudu do alespoň jedné větve s usměrňovacíni diodami zapojen alespoň jeden kondenzátor a před alespoň jednou svítivou diodou je zapojen alespoň jeden odpor. Typ kondenzátoru a velikost odporu musí být přizpůsobena použití konkrétního typu a počtu diod tak, aby bylo možné připojení vypínače do běžné elektrické instalace a jeho bezpečný provoz.

Navržené řešení podle vynálezu je vhodné pro všechny typy vypínačů, tj. spínacích a/nebo přepínacích zařízení.

Použití těchto vypínačů je vhodné zejména pro domovní instalaci k signalizaci zapnutí nebo vypnutí světel v odlehlých místnostech a tím k dosažení úspor elektrické energie. Vypínače lze systému staveb, není vodiče, jako je tomu u instalovat do běžného elektrického nutné zapojení dalšího zemnícího vypínačů s doutnavkou. Je dosaženo zviditelnění vypínačů v jejich funkci spínačů a přepínačů, s možností barevné signalizace stavu spotřebičů, například červená zapnuto, zelená vypnuto. Životnost vypínačů světelné signalizace je podstatně delší než stávající. V případě jedné dvoubarevné svítivé diody lze indikovat oba stavy spínače na jediném svítícím bodě vypínače, lze také použít podle potřeby indikaci vícebodovou, s libovolným větším počtem svítivých diod.

Seznam obrázků na výkresech

Vynález je blíže objasněn s pomocí výkresů, kde znázorňují obr.1 pohled na příkladný vypínač se dvěma svítivými diodami, obr.2 elektronický obvod se dvěma jednobarevnými svítivými diodami, předchozího elektronického obvodu vypínače do obvodu spotřebiče, elektronického obvodu za přepínač obr. 3 schéma zapojení za spínač a zapojení obr.4 zapojení téhož a zapojení vypínače, obr.5 zapojení elektronického obvodu s jednou dvoubarevnou svítivou diodou, obr.6 zapojení elektronického obvodu s jednou jednobarevnou diodou, obr.7 zapojení předchozího elektronického obvodu za spínač a zapojení vypínače, obr.8 jiný elektronický obvod s jednou svítivou diodou, obr.9 zapojení dvou vzájemně propojených vypínačů, s předchozím elektronickým obvodem a obr.10 dva vypínače vzájemně propojené, s elektronickým obvodem podle Obr.2 nebo 5.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příkladným provedením vynálezu je vypínač, znázorněný na· obr.1. Vypínač je v tomto konkrétním případě opatřen dvěma svítivými diodami 1, uloženými v kulatých otvorech ovládacího krytu 2 vypínače. Po obvodu krytu 2 se nachází rám 3 vypínače.

Schéma zapojení elektronického přídavného obvodu, zapojeného uvnitř běžného elektrického obvodu vypínače na místo doutnavky, je znázorněno na obr.2. Tento obvod má vstupy Ba Ca výstup A. Vstupy se mění v závislosti na momentálním stavu sepnutí obvodu. Na vstup C je zapojen kondenzátor 4, za kterým se obvod rozděluje ve dvě větve 5. 5', z nichž každá obsahuje tři usměrňovači diody £. První větev 5 obsahuje usměrňovači diody £_x, £ , £₃, druhá větev 5' obsahuje usměrňovači diody 6₄, £ , £ . Za nimi jsou zapojeny dvě svítivé diody 1, lí. s odporem 7.

Schéma příkladného elektrického zapojení vypínače do běžného elektrického obvodu spotřebiče j.e znázorněno na obr.3. Vypínač je připojen svým výstupem A na spotřebič, kterým je žárovka 8, zapojená na zemnění N. Vstup C je zapojen na fázi L a vstup B je zapojen přes spínací prvek 9 na fázi L a vstup C. Spínacím prvkem £ je spínač.

Zařízení funguje následovně. Při sepnutí spínacího prvku 9 je proud veden přes vstup B do větve 5 na usměrňovači diodu £₃ a v kladné půlvlně střídavého napětí do větve 5' a usměrňovačích diod £₄, £_s, £_e a dále přes výstup A do žárovky £. Na usměrňovačích diodách £^, £_s, £_g průchodem proudu vznikne úbytek napětí pro svítivou diodu 1, která svým rozsvícením signalizuje stav sepnutí. Odpor 7 přitom reguluje proud na velikost předepsanou pro použitý typ svítivé diody 1. Při záporné půlvlně střídavého napětí je proud veden od usměrňovači diody £₃ přes usměrňovači diody 6₂ a £_x, na výstup A a do žárovky 8. Tím, že je do žárovky £ přiváděn proud v obou půlvlnách střídavého napětí, tato neztrácí na výkonu. Úbytek napětí na usměrňovačích diodách 6 je pro běžné napětí sítě, tj. 220 V, zanedbatelný.

Při rozepnutí spínacího prvku 9 je veden proud na vstup C a kondenzátor 4. Při záporné půlvlně střídavého napětí je proud dále veden přes usměrňovači diodu £₄ do větve 5 a diod 6₃ £₂ £ a přes vystup A do žárovky 8. Na usměrňovačích diodách £₃ £₂ £_χvznikne úbytek napětí pro svítivou diodu 1' která signalizuje stav rozepnutí. Kondenzátor 4 reguluje proud na velikost předepsanou pro použitý typ svítivé diody 1'. což je velikost tak malá, že rozepnutí spínacího prvku £ nezpůsobí svícení žárovky £. Veškeré součástky lze měnit za jakékoliv jiné typy, které však musí odpovídat potřebným hodnotám proudu a napětí. Do větví 5. 5 je možné vřadit i více usměrňovačích diod £, pak dojde ke zvětšení proudu a zvýšení úbytku napětí, přičemž zvětšení proudu do svítivých diod umožní zvětšit jejich svit. Předřazeni usměrňovačích diod £₃ a 6₄ musí být zachováno jak pro stav sepnutí, tak i rozepnutí spínacího prvku £. Tyto usměrňovači diody £ a £₄ určují, která ze svítivých diod 1 nebo 1 se rozsvítí. Ve větvích 5. 5' může být minimálně po dvou usměrňovačích diodách £, ale to by vyžadovalo svítivé diody

1. 1'. které by emitovaly světelné záření při napětí 1,4 V.

Příklad 2

Jiným příkladným provedením vynálezu je vypínač, jehož elektronický obvod je zapojen za spínací prvek £, kterým je přepínač a jehož obvod v zapojení na spotřebič je znázorněn na obr.4.

Tento vypínač má dvě svítivé diody 1, 1' a stejný obvod, uložený v tělese vypínače a zapojený za jeho spínacím prvkem 9, jako je znázorněno na obr.2, liší se pouze zapojení spínacího prvku 9, kterým je přepínač. Ten je zapojen před vstupy B a C tak, že přepíná průběh proudu bud' na vstup B, nebo na vstup C.

Příklad 3

Dalším příkladným provedením vynálezu je vypínač s jednou dvoubarevnou svítivou diodou 1, jehož elektronický obvod je znázorněn na obr.5.

Tento vypínač má stejný elektronický obvod, jako předchozí, s tím rozdílem, že má zapojenu pouze jednu svítivou diodu 1, dvoubarevnou. Ve větvích 5. 5 může být v každé minimálně po dvou usměrňovačích diodách ale to by vyžadovalo typ svítivé diody 1, která emituje viditelné záření při napětí 1,4 V. Vypínač může být zapojen stejným způsobem, jako předchozí, přičemž svícení svítivé diody 1 jednou barvou indikuje stav sepnutí a druhou stav rozepnutí v případě použití spínače jako spínacího prvku 9, případně stav přepnutí, v případě použití přepínače jako spínacího prvku 9. Konkrétně, stav žárovka svítí indikuje svítivá dioda 1 například svícením červeným světlem a žárovka nesvítí světlem zeleným.

Příklad 4

Jednoduchý příkladný elektronický obvod podle vynálezu, a to s jednou svítivou diodou 1, je znázorněn na obr.6.

Tento elektronický obvod má vstup B, výstup A, dvě větve 5. 5'. v každé po třech usměrňovačích diodách 6^.6^. 6 nebo 6_4J_6_sJ_6_s, jednu jednobarevnou svítivou diodu 1 a jí předřazený odpor 7.

Zapojení tohoto elektronického obvodu a vypínače je znázorněno na obr.7. Před vstupem B je zapojen spínací prvek

9. kterým je spínač, a ten je zapojen na fázi L. Výstup je zapojen na spotřebič, kterým je žárovka 8., zapojená na zemnění N. Při sepnutí spínacího prvku 9 svítivá dioda 1 svítí a indikuje tak sepnutí žárovky 8, při rozepnutí nesvítí.

Příklad 5

Jiným příkladným provedením elektronického obvodu podle vynálezu je obvod, znázorněný na obr.8. Je vhodný pro vzájemné zapojení dvou vypínačů, například ke schodišti, jak je znázorněno na obr.9.

Tento elektronický obvod má vstup C, výstup A, případně naopak, dvě větve 5. 5', v každé po třech usměrňovačích diodách 6 .6.6 nebo 6 ,6 ,6 , jednu jednobarevnou svítivou diodu 1 a kondenzátor 4. Dva vypínače jsou navzájem propojeny, se spínacími prvky 3, tak, že se přepíná zapojení proudu na vstup A, přičemž svítivá dioda žárovky £ vypnuto.

kterými jsou přepínače, z fáze L na vstup C nebo 1 indikuje svícením stav

Příklad 6

Dalším příkladným provedením vynálezu je jiná dvojice vypínačů určená pro použití ke schodišti, sestávající ze dvou vypínačů navzájem propojených, jak je znázorněno na obr.10.

Každý z krytů 2 obou vypínačů je opatřen dvěma svítivými diodami 1, 1' a uvnitř vypínačové krabice je uložen spínací prvek 9, kterým je přepínač, za kterým je zapojen elektronický obvod stejný jako na obr.2, nebo jako na obr.5. Propojení obou vypínačů je provedeno následovně. Na fázi L je připojen vstup A prvního elektronického obvodu. Výstup C prvního elektronického obvodu je zapojen na vstup C'druhého elektronického obvodu, zatímco výstup B prvního elektronickéhop obvodu má, při vzájemné stavu spínacích prvků 9. 9' , tj. přepínačů, ve stavu sepnutí, zapojení na vstup B'druhého obvodu. Výstup k' druhého elektronického obvodu je pak zapojen na spotřebič, například žárovku 8 a dále na zemnění N.

Funkce zařízení je shodná jako v předchozím případě, s tím, že na obou vypínačích současně signalizuje svícením alespoň jedna svítivá dioda 1, nebo 1' stav spotřebiče. Při použití dvou svítivých diod 1, 1' v každém vypínači svítí například při stavu zapnuto první svítivá dioda 1, červená, vypnuto svítí druhá svítivá dioda 1. zelená. Při použití jedné, dvoubarevné svítivé diody 1 v každém vypínači signalizuje například v obou vypínačích červená zapnuto, zelená vypnuto. Při vypnutí proudu nesvítí žádná signalizace.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vypínač se světelnou signalizací, vyznačuj ící se tím, že je opatřen alespoň jednou svítivou diodou /1/.
2. 2. Vypínač se světelnou signalizací podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že je použita alespoň jedna svítivá dioda /1/ dvoubarevná.
3. 3. Vypínač podle nároku 1, vyznačující se tím, že jsou použity alespoň dvě svítivé diody /1/ o navzájem odlišné barevnosti.
4. 4. Vypínač se světelnou signalizací podle 3, vyznačující se tím, že svítivá dioda v elektronickém obvodu umístěném v a zapojeném na jeho spínací prvek elektronický obvod je opatřen alespoň regulaci velikosti proudu /4 nebo 7/ a alespoň dvěma větvemi /5, 5/, v nichž jsou v každé zapojeny alespoň dvě usměrňovači diody /6/.

   nároků 1, 2 nebo /1/ je zapojena tělese vypínače /9/, kde tento jedním prvkem pro
5. 5. Vypínač se světelnou signalizací podle nároku 4, vyznačující se tím, že na přívodu do alespoň jedné větve /5 nebo 5/ je zapojen alespoň jeden kondenzátor /4/ a před alespoň jednou svítivou diodou /1/ je zapojen alespoň jeden