KR100477446B1 - 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가전기기의 대기전력을 차단하는 절전기에 관한 것으로, 특히 원격제어기(리모콘)로 작동되는 텔레비젼, 브이시알(VCR), 음향기기 및 공기조화기(에어콘) 등의 대기모드(Standby Mode)에서 필요한 전력의 소모를 감소시킬 수 있는 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기는, 가전기기의 미사용시에는 릴레이 접점이 오프되어 대기전력을 차단하며, 가전기기의 동작 중에는 릴레이 접점이 온되어 가전기기를 정상 동작시키는 릴레이부와, DC전원이 인가되도록 제1 정류부에 전원을 공급하는 제1 트랜스부와, 가전기기가 동작 중일 때는 제2 정류부에 의해 정류된 DC신호를 제어부에 송출하도록 교류전압을 공급하는 제2 트랜스부와, 가전기기의 사용 중 또는 미 사용 중인지를 알려주는 표시부 및, 리모콘의 신호를 수신할 수 있는 리모콘 수신창을 포함하여 구성되어 가전기기의 전원플러그를 통해 가전기기 본체에 외장형으로 설치된다.

이 같은 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기에 의하여 전력의 소모를 크게 줄일 수 있어 궁극적으로 에너지를 절감할 수 있다.

Description

가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기{The Appliance Reducing Standby-Power Consumption in Electric Appliances}

본 발명은 가전기기의 대기전력을 차단하는 절전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원격제어기(리모콘)로 작동되는 텔레비젼, 브이시알(VCR), 음향기기 및 공기조화기(에어콘) 등의 대기모드(Standby Mode)에서 필요한 전력의 소모를 크게 줄일 수 있는 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기에 관한 것이다.

최근 아날로그와 디지털 기술의 비약적인 발전에 따라 첨단기능이 구비된 전자제품이 우리의 각 가정과 업무현장에 급속하게 보급됨에 따라 엄청난 에너지문제를 야기시키고 있다.

특히, 일상생활에서의 텔레비젼, 냉장고, 세탁기, 냉난방기기 등의 가전기기 (전력소모가 일어나는 전자제품)를 대기상태에서 미사용하고 있는 경우 연 3조 2500억원의 막대한 대기전력이 소비되고 있는 실정이다.

즉, 현재 일반 가정에 보급되어 있는 가전기기의 원격제어기는 시간 및 작동예약 등의 메모리 기능을 부여한 리모콘 제품이 주종을 이루고 있으며, 사용자가 전력낭비를 인지하면서도 사용시 마다 전원플러그를 뺐다 꽂았다를 반복해야 하는 불편함 때문에 대부분의 가정에서 기기를 사용하지 않을 때에도 항시 가전기기의 플러그는 전원 콘센트에 꽂혀 있는 상태로 있게 된다.

따라서, 대기전력을 절감하기 위해서는 소비자 각자가 가전기기의 미사용시 마다 가전기기의 플러그를 뽑는 불편을 감수해야 하고, 반대로 리모콘 수신신호에 응답하기 위해서는 플러그를 꽂은 상태에서는 일정한 대기전력(전자제품 마다 소비되는 대기전력이 다르며 통상 4~10W/h의 범위임)이 계속하여 소모되는 문제점이 있었다.

상기한 대기전력 문제를 해결하기 위하여 종래에는 다음과 같은 기술들이 개발되어 있다.

대한민국 특허공개번호 제1995-16316호(공개일 : 95. 06. 17, 발명의 명칭 : 티브이씨알의 예약녹화시 텔레비젼의 전력소모 절약회로)는 VCR을 구비한 텔레비젼에 있어서 텔레비젼의 전력소모 부위를 기능별로 구분하여 전원공급라인을 별도로 설치함으로써 예약녹화시 불필요한 전원을 차단하도록 하였다.

또한, 대한민국 특허공개번호 제1998-50195호(공개일 : 98. 09. 15, 발명의 명칭 : 텔레비디오의 대기전원 전력소모 절감방법 및 그 장치)는 티브이씨알(텔레비디오, TVCR)의 대기모드에서 VCR 구성에 의해 소모되는 전력을 줄이는 절감방법및 장치에 관한 것으로, 예약녹화기능이 설정되어 있는지 여부를 확인하여 예약이 설정되어 있지 않은 경우 경과시간을 계수하여 계수된 시간이 약정된 기준시간을 초과하였는지를 판정하고 초과한 경우에는 VCR 측의 공급전원을 차단하도록 하였다.

그리고 또한, 대한민국 특허등록번호 제201948호(등록일 : 99. 03. 17, 발명의 명칭 : 스탠바이 상태에서의 티브이 전력소모 절감회로)는 전력소모 절감회로에 관한 기술로서, 마이컴에 사용자 제어 감지부를 구비하여 TV가 정상적인 동작상태에서 스탠바이 신호가 입력되었을 경우 마이컴에서 전력소모가 최소화되도록 하였다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 기술은 예약 여부 및 예약시간 혹은 예약시간 경과 여부에 따라 작동되도록 논리회로를 채택하여 가전기기의 부분적이고 국부적인 대기전력 절감을 도모하고 있는 것이며, 또한 상기 종래의 기술에 따른 회로들은 가전기기 내부에 구성되도록 국한되어 있어 설령 대기전력이 차단된다고 하여도 이미 시중에 판매되고 있는 제품이나 판매된 제품에 대해서는 대기전력을 차단시키는 효과를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하고자 안출된 것으로서, 가전기기와 교류입력을 출력하는 전원코드 사이에 트랜스부와 릴레이부 및 제어부 등이 포함된 절전기를 설치하여 가전기기를 사용하지 않을 때 마다 매번 플러그를 뽑지 않더라도 대기전력을 차단할 수 있도록 하므로써 부지불식간에 가전기기로부터 낭비되는 전력소모를 크게 줄일 수 있는 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기는,

수신센서로부터 수신된 신호에 따라 제어부에서 인가되는 제어신호에 의하여 가전기기의 미사용시에는 릴레이 접점이 오프되어 대기전력을 차단하며, 가전기기의 동작 중에는 릴레이 접점이 온되어 가전기기를 정상 동작시키는 릴레이부와;

제어부의 회로 및 릴레이부의 구동에 필요한 DC전원이 인가되도록 제1 정류부에 전원을 공급하는 제1 트랜스부와;

가전기기가 동작 중인지 또는 꺼져 있는지를 검출하여 동작 중일 때는 제2 정류부에 의해 정류된 DC신호를 제어부에 송출하도록 교류전압을 공급하는 제2 트랜스부와;

가전기기가 사용중인지 또는 꺼져 있는지를 알려주는 표시부 및;

리모콘의 신호를 수신할 수 있는 리모콘 수신창을 포함하여 구성되어 가전기기의 전원플러그를 통해 가전기기 본체에 외장형으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기에 구성되는 표시부는 램프 또는 스피커로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 본 발명은 블럭 구성도로만 도시되어 있으며, 다이오드, 콘덴서, 코일, 저항, 스위칭 소자, 마이크로프로세서 등의 구성소자는 도시를 생략하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 블럭 구성도만으로도 용이하게 본 발명을 파악할 수 있으므로 상세한 회로 구성도는 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기를 나타내는블럭 구성도이며, 도 2는 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기를 TV에 적용하는 상태를 나타내는 개략도로서, 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기(10)는, 리모콘 수신대기 동작 등이 필요한 가전기기의 대기전력 소모를 차단하는 장치에 있어서, 수신센서(7)로부터 수신된 신호에 따라 제어부(6)에서 인가되는 제어신호에 의하여 가전기기(1)의 미사용시에는 릴레이 접점이 오프(OFF)되어 대기전력을 차단하며, 상기 가전기기 (1)의 동작 중에는 릴레이 접점이 온(ON)되어 상기 가전기기를 정상 동작시키는 릴레이부(8)와;

상기 제어부(6)의 회로 및 상기 릴레이부(8)의 구동에 필요한 DC전원이 인가되도록 제1 정류부(5)에 전원을 공급하는 제1 트랜스부(4)와;

또한, 상기 가전기기(1)가 동작(ON) 중인지 또는 꺼져 있는지(OFF)를 검출하여 동작 중일 때는 제2 정류부(5a)에 의해 정류된 DC신호를 제어부(6)에 송출하도록 교류전압을 공급하는 제2 트랜스부(4a) 및;

상기 가전기기(1)가 사용중인지 또는 꺼져 있는지를 알려주는 표시부(9)를 포함하여 구성한다.

또한, 본 발명의 가전기기의 대기전력을 차단하는 절전기(10)는 상기 가전기기(1)의 전원플러그(3a)를 통해 가전기기(1) 본체에 외장형으로 설치되며, 상기한 본 발명의 절전기(10)에는 리모콘의 신호를 수신할 수 있는 리모콘 수신창(20)이 형성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 가전기기의 대기전력을 차단하는 절전기의 작용에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 절전기(10)에 결합된 절전기용 플러그(3)를 AC 220V의 교류 전원단에 접속하면 AC 220V의 교류전원이 제1 트랜스부(4)에 인가된다.

이어서 본 발명의 절전기(10) 콘센트(10a)에 TV용 플러그(3a)를 연결한다.

상기 제1 트랜스부(4)에 교류전원이 인가되면 유도되는 일정전압을 제1 정류부(5)를 통해 DC전압으로 전환하고 제어부(6)에 인가시켜 제어부 회로 및 릴레이부 (8)를 구동하도록 함으로써 상기 절전기(10)는 리모콘 수신대기 상태가 된다.

상기한 상태에서 TV(1a)를 켜기 위해 리모콘키를 누르면, 절전기(10)의 리모콘 수신센서(7)로부터 수신된 리모콘 신호는, TV에는 아직 전원이 인가되어 있지 않은 상태이므로 TV는 켜지지 않고 상기 절전기(10)의 제어부(6)에만 보내진다.

상기 제어부(6)에서 수신된 리모콘 신호에 의해 릴레이부(8)를 온(ON)시켜 줌으로써 TV는 리모콘 수신대기 상태로 되며, 상기 리모콘키를 재차 누르면 비로소 TV에 전원이 인가되어 상기 TV는 켜지게 된다.

상기와 같이 TV가 켜지게 되면 켜짐동작을 알 수 있도록 표시부(9)의 램프(9a)가 점등(예를 들어 녹색으로 점등)되어 TV의 작동을 사용자에게 알리게 된다. 이때 상기 표시부(9)는 시각적 기능을 갖는 상기 램프(9a)와는 별도로 청각적으로도 TV의 작동을 알리는 신호음을 낼 수 있도록 스피커로 이루어진 구성도 가능해진다.

이와 같이 TV가 켜지면 제2 트랜스부(4a)에 의해 전압이 유도되고, 이 유도된 전압은 제2 정류부(5a)에 의해 DC전압으로 전환되며, 전환된 DC전압은 제어부 (6)로 보내져 TV가 켜져 있는 것으로 인지하여 릴레이부(8)를 계속 온(ON)시키게 된다.

이어서, 리모콘키를 눌러 TV를 끄게 되면 TV센서에서 이를 인지하여 상기 TV는 오프(OFF)됨과 동시에 상기 제2 트랜스부(4a)의 유도전압이 발생하지 않으므로 제어부(6)는 TV가 오프(OFF)된 것으로 판단하여 일정시간(수초 정도) 경과후 릴레이부(8)를 오프(OFF)시켜 TV의 전원을 오프(OFF)시키게 되며, 상기 표시부(9)의 램프(9a)는 소등되거나 또는 녹색에서 적색으로 바뀌게 된다. 이때 상기 릴레이부 (8)가 오프(OFF)되므로 TV에는 전류가 흐르지 않게 되므로 상기 TV의 대기전력은 0(Zero)이 된다.

한편, 리모콘키로 TV를 끄는 경우, 상기 수신센서(7)를 통해 수신된 신호는 제어부(6)로 보내져 일정시간(수초 정도)의 경과후 릴레이부(8)가 오프(OFF)되도록 한 것은 VCR의 사용시 테이프 등이 이젝트(EJECT) 등 동작종료시 까지의 시간을 감안하여 설정한 것이기 때문이다.

따라서, 본 발명의 절전기(10)에 접속된 가전기기(1)는 미사용시 상기의 과정에 의하여 대기전력이 완전히 차단되며, 절전기(10)를 전원콘센트에 꽂은 상태로 방치하더라도 본 발명의 절전기를 사용함으로써 제1 트랜스부(4)에 의해 미미한 전력(0.5W 이하)을 소모할 뿐이기 때문에 가전기기의 대기전력 소모를 크게 절감할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 가전기기의 대기전력을 차단하는 절전기의 실험결과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기의 성능을 검증하기 위하여 하기의 표 1과 같은 사양의 시판용 가전기기에 본 발명의 절전기를 적용하여 그 성능을 시험하였다.

모델명	CINEMA CT-1400(14" TV)
정격전압	AC 220V
사용전력	60W
전원 및 메모리기능 조정	리모콘 동작

상기 표 1은 가전기기의 사양을 나타낸 것으로서, 상기 사양의 TV는 소모되는 전력의 측정결과 리모콘의 동작이 가능하기 위해서는 11W 정도의 대기전력이 소모되는 것으로 측정되었으며, TV로 입력되는 주전원을 차단한 경우에는 리모콘 조작에 따른 가전기기의 동작이 불능 상태가 되어 리모콘 기능이 이루어지지 않음을 확인할 수 있었다.

첨부된 도면 중 도 2에 도시된 바와 같이, TV용 플러그(3a)를 본 발명의 절전기(10) 콘센트(10a)에 연결하여 상기 절전기(10)를 TV(1a)와 연결하고 대기전력의 소모량 및 리모콘에 의한 절전기의 동작 여부를 시험하였다.

본 발명의 절전기(10)의 외부에는 리모콘 신호를 양호하게 수신할 수 있도록 9mm×9mm×3mm의 크기로 리모콘 수신창(20)을 형성하였으며, 전체적으로는 본 발명의 타당성과 성능 평가를 효율적으로 검증하도록 프로토 타입 절전기를 제작하였다.

TV(1a)의 주전원 플러그인 TV용 플러그(3a)를 본 발명의 절전기(10)에 연결한 상태에서 리모콘으로 TV 동작시 TV 전원의 온/오프(ON/OFF)가 정상적으로 이루어지는 것이 확인되었으며, TV 전원이 오프된 경우에도 메모리 기능은 여전하게 유지되었다.

또한, 표시부인 램프(9a) 또한 TV 사용시는 녹색이 되며 TV 전원이 꺼지는 경우는 적색으로 전환되었다.

그리고, TV(1a)의 미사용시 전력소모는 LCR Meter(HP 4284A)로 측정한 결과 약 0.5W임이 확인되었으며, 트랜스의 설계 여하에 따라 소모전력을 0.5W 이하로 보다 더 감소시킬 수 있어 본 발명의 절전기가 에너지절감에 기여함을 알 수 있었다.

첨부된 도면 중 도 1에서의 미설명 부호 (2)는 전원 코드부를 나타낸 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기에 의하여 원격제어기(리모콘)로 작동되는 가전기기의 대기모드(Standby Mode)에서 필요한 전력의 소모를 크게 줄일 수 있어 에너지를 절감할 수 있고, 종래의 리모콘으로 동작되고 메모리 기능과 리모콘 수신대기 상태를 갖는 모든 가전기기에 적용이 가능하며, 특히 가전기기의 외부에 외장형으로 용이하게 장착할 수 있어 가전기기의 플러그를 빼지 않고도 대기전력을 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기를 나타내는블럭 구성도

도 2는 본 발명의 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기를 TV에 적용하는 상태를 나타내는 개략도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가전기기 1a : TV

3 : 절전기용 플러그 3a : TV용 플러그

4 : 제1 트랜스부 4a : 제2 트랜스부

5 : 제1 정류부 5a : 제2 정류부

6 : 제어부 7 : 수신센서

8 : 릴레이부 9 : 표시부

9a : 램프 10 : 절전기

20 : 리모콘 수신창

Claims (3)

1. 리모콘 수신대기 동작이 필요한 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 장치에 있어서,

   수신센서(7)로부터 수신된 신호에 따라 제어부(6)에서 인가되는 제어신호에 의하여 가전기기(1)의 미사용시에는 릴레이 접점이 오프(OFF)되어 대기전력을 차단하며, 상기 가전기기(1)의 동작 중에는 릴레이 접점이 온(ON)되어 상기 가전기기를 정상 동작시키는 릴레이부(8)와;

   상기 제어부(6)의 회로 및 상기 릴레이부(8)의 구동에 필요한 DC전원이 인가되도록 제1 정류부(5)에 전원을 공급하는 제1 트랜스부(4)와;

   상기 가전기기(1)가 동작(ON) 중인지 또는 꺼져 있는지(OFF)를 검출하여 동작 중일 때는 제2 정류부(5a)에 의해 정류된 DC신호를 제어부(6)에 송출하도록 교류전압을 공급하는 제2 트랜스부(4a)와;

   상기 가전기기(1)가 사용중인지 또는 꺼져 있는지를 알려주는 표시부(9) 및;

   리모콘의 신호를 수신할 수 있는 리모콘 수신창(20)을 포함하여 구성되어 가전기기(1)의 전원플러그를 통해 상기 가전기기(1) 본체에 외장형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기.
2. 제1항에 있어서, 상기 표시부(9)는 램프(9a)로 형성되는 것을 특징으로 하는 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기.
3. 제1항에 있어서, 상기 표시부(9)는 스피커로 형성되는 것을 특징으로 하는 가전기기의 대기전력 소모를 절감하는 절전기.