KR101323821B1 - 절전형 조명등 컨트롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지 절전을 위한 절전형 조명등 컨트롤러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기설치된 조명등기구의 구조 변경을 최소화하고, 조작이 간편하고, 사용자의 선택에 의해 일반모드나 절전모드로 조명등이 구동되도록 하는 절전형 조명등 컨트롤러에 관한 것이다.
본 발명에 따른 절전형 조명등 컨트롤러는 안정기에 공급되는 전원을 조절하는 전원조절부; 벽스위치의 온오프 신호를 감지하는 신호감지부; 상기 신호감지부의 신호를 분석하여 상기 전원조절부의 구동을 제어하는 구동제어부;를 포함하여 이루어진다.

Description

절전형 조명등 컨트롤러{Controller of lighting lamp for saving power}

본 발명은 에너지 절전을 위한 절전형 조명등 컨트롤러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기설치된 조명등기구의 구조 변경을 최소화하고, 조작이 간편하고, 사용자의 선택에 의해 일반모드나 절전모드로 조명등이 구동되도록 하는 절전형 조명등 컨트롤러에 관한 것이다.

최근 경제적인 발전과 도시기능의 확대로 인하여 신축 건축물은 대부분 첨단화, 고층화, 대형화를 지향하고 있으며, 건물의 설비는 유지 관리의 편의성을 강조하고 사무기기의 증가와 안정성을 고려하여 비교적 에너지를 많이 소비하는 형태의 건축이 이루어지고 있다.

한편, 에너지가 점차로 고갈되어 가면서 국가적으로 에너지 절감이 장려되고 있으며, 이에 건물에서 소비되는 에너지를 절감하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다.

예컨대, 건물 전체 차원에서는 에너지 절감을 위해 공조, 전력, 조명용 시스템이 각각 별개로 구축되고 이를 바탕으로 에너지 관리 시스템이 운영되고 있고, 건물의 각 주거공간의 개별 차원에서는 사용자의 존재 여부와 실내조도에 따라 조명등이 점등 또는 소등으로 전환되는 조명용 에너지 절감 시스템이 운영되고 있다.

본 발명은 이처럼 건물의 각 주거공간의 개별 차원에서 조명등기구의 에너지를 절감할 수 있도록 하는 컨트롤러에 관한 것으로서, 이에 관한 종래기술로는 등록특허 제836533호 "조명기기용 절전장치 및 그 제어방법", 등록실용신안 제186644호 "조명기구의 절전 장치", 등록실용신안 제423213호 "절전형 조명기구 제어장치" 등이 있다.

종래기술에 따른 조명등 에너지 절감 기술은 조명등을 온오프시키거나 조도를 조절하는 조명 제어장치 이외에 인체를 감지하는 센서나 조도를 감지하는 센서가 필요하고, 센서는 실내의 적정한 위치에 설치되어야 하며 전기배선을 통해 조명 제어장치와 연결해야 하는 설치 작업의 번거로움이 있고, 사용자가 원치 않는 상황에서도 이들 센서가 동작하면 조명이 제어되는 문제가 있고, 센서가 인체나 조도를 제대로 감지하지 못하거나 오감지하여 조명이 온될 상황에서 오프되거나 오프될 상황에서 온되는 상황이 종종 발생되는 문제 등이 있다.

본 발명은 위와 같이 종래기술에 따른 조명등 에너지 절감 기술이 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 조명의 온오프나 조도를 조절하기 위해서 조명등기구의 안정기에 공급되는 전원을 조절하는 컨트롤러 이외에 인체감지센서나 조도센서와 같은 별도의 센서를 사용하지 아니하며 컨트롤러의 구성도 단순하여서 제조원가가 저렴하고 설치가 간편하며 기설치된 조명등기구의 구조변경이 최소화되고, 벽스위치를 통해 조명등이 일반모드 또는 절전모드로 구동되도록 하여서 사용자가 원치 않는 상황에서 조명이 제어되거나 오동작되어 조명이 제어되는 문제의 발생이 없는 절전형 조명등 컨트롤러를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 절전형 조명등 컨트롤러는

안정기에 공급되는 전원을 조절하는 전원조절부;

벽스위치의 온오프 신호를 감지하는 신호감지부;

상기 신호감지부의 신호를 분석하여 상기 전원조절부의 구동을 제어하는 구동제어부;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 전원조절부는 상기 안정기에 전원이 공급되거나 차단되도록 하여 조명등이 점등 또는 소등되도록 하는 것을 특징으로 하고,

상기 전원조절부는 상기 안정기에 공급되는 전원의 세기를 조절하여 조명등의 조도가 조절되도록 하는 것을 특징으로 하고,

상기 구동제어부는 상기 신호감지부가 전송하는 절전 신호를 카운팅하여서, 일정시간 이내에 절전 신호가 기준회수 이상으로 반복되면 상기 전원조절부가 절전모드로 구동되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 절전형 조명등 컨트롤러는 조명등기구의 안정기 전단에 설치되는 컨트롤러 이외에 센서나 조작버튼 등과 같이 추가로 설치되는 구성품이 없으며 컨트롤러의 내부 구성도 단순하여 설치가 간단하고 제조원가가 저렴하며 설치를 위해 기설치된 조명등기구의 구조 변경이 최소화되고,

조명등기구가 일반모드나 절전모드로 조명되는 것이 사용자가 벽스위치를 온오프시키는 것으로 조작되어서, 사용자가 원치 않는 상황에서 조명이 자동으로 제어되거나 오동작하여 조명이 제어되는 일이 발생되지 않고,

절전모드로 구동되는 경우에 다수의 조명등기구에서 일부의 조명등기구를 소등시키거나, 조명등기구의 조도를 낮추어서, 즉, 조명등기구에서 소비되는 전력을 낮추어서 에너지를 절감하는 절전형 조명등 컨트롤러로서,

산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 절전형 조명등 컨트롤러의 블럭 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 절전형 조명등 컨트롤러의 회로도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 절전형 조명등 컨트롤러에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명을 보다 상세하게 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 절전형 조명등 컨트롤러는 전원조절부(10), 신호감지부(20), 구동제어부(30)를 포함하여 이루어지고,

조명등기구의 안정기(1) 입력측 배선에 설치되어 안정기(1)로 공급되는 전원을 조절하며, 조명등기구의 벽스위치(3)를 통해 사용자의 조작신호를 입력받는다.

상기 전원조절부(10)는 안정기(1)의 입력측에 연결되어 안정기(1)에 공급되는 전원을 조절한다.

상기 전원조절부(10)는 안정기(1)에 전원이 공급되거나 차단되도록 하여 안정기(1)에 연결된 조명등이 점등되거나 소등되도록 할 수 있고, 안정기(1)에 공급되는 전원의 세기를 조절하여 조명등의 조도가 조절되도록 할 수 있다.

안정기(1)에 전원이 공급되거나 차단되도록 하는 전원조절부(10)로는 도면과 같이 릴레이가 사용될 수 있고,

이외에도 스위칭 기능이 있는 트랜지스터, 트라이악, 싸이리스터 등도 전원조절부(10)로 사용될 수 있는데,

릴레이가 전기적으로뿐만 아니라 물리적으로도 전원의 공급을 차단할 수 있고 트랜지스터 등의 전자소자 보다 내구성이 강하여 보다 바람직하다.

그리고 안정기(1)에 공급되는 전원의 세기를 조절하는 전원조절부(10)로는 디밍회로가 사용될 수 있는데, 디밍회로는 릴레이에 비해 고가이며 내구성이 약해서 바람직하지는 않다.

상기 신호감지부(20)는 조명등을 점등시키거나 소등시키는 벽스위치(3)의 온오프 신호를 감지하여, 조명등이 일반모드로 구동되거나 절전모드로 구동되도록 한다.

여기서, 일반모드는 본 발명의 컨트롤러가 조명등의 조명에 어떠한 간섭도 하지 않는 것을 의미하고, 절전모드는 컨트롤러가 조명등의 조명에 간섭을 하여 조명을 소등시키거나 조도를 낮추는 것을 의미한다.

상기 구동제어부(30)는 상기 신호감지부(20)가 전송하는 신호를 분석하여 그 신호가 절전 신호인지를 판단하고, 절전 신호가 입력되는 회수를 카운팅하여서 상기 전원조절부(10)가 절전모드로 구동되도록 한다.

여기서, 상기 절전 신호는 상기 벽스위치(3)가 오프되었다가 단위시간(예; 1초) 이내에 온되는 것을 의미한다.

다시 말해, 상기 구동제어부(30)는 벽스위치(3)가 오프되었다가 온되는 것(즉, 절전 신호)이 일정시간(예; 10초) 이내에 기준회수(예; 3회) 이상으로 반복되면, 상기 전원조절부(10)가 절전모드로 구동되도록 하여, 조명등을 소등시키거나 조명등의 조도를 낮추도록 한다.

그리고 상기 구동제어부(30)는 절전모드로 구동된 이후에 설정시간(예; 2시간)이 경과하면 상기 전원조절부(10)가 일반모드로 전환되어 구동되도록 한다.

그리고 절전모드로 구동되는 도중에 벽스위치(3)가 오프되었다가 온되면 일반모드로 전환되어 구동되도록 함으로써 사용자가 절전모드를 해제할 수 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

보통 실내에는 하나의 벽스위치(3)로 점소등되는 조명등이 다수 구비되고, 하나의 형광등기구도 일반적으로 형광램프가 한 쌍, 즉, 두개의 형광램프와 두개의 안정기(1)가 구비된다.

안정기(1)에 전원이 공급되거나 차단되도록 하는 전원조절부(10), 즉 릴레이를 사용하는 컨트롤러는 실내에 구비되는 다수의 조명등 중에서 일부 조명등의 안정기(1)에 연결되어, 절전모드로 구동시에 그 안정기(1)에 연결된 조명등을 소등시켜서 절전을 유도한다.

이하에서는 도2의 회로도를 참조하여 본 발명에 따른 절전형 조명등 컨트롤러를 보다 구체적으로 설명한다.

안정기(1)에 공급되는 전원을 조절(전원을 공급 또는 차단)하는 상기 전원조절부(10)는 조명등기구의 안정기(1) 입력선에 설치되어 입력선온 온오프시키는 릴레이가 사용된다.

보다 구체적으로는 스위칭하여 온오프 동작하는 마그넷스위치와, 전자기력으로 상기 마그넷스위치가 스위칭 동작하도록 하는 구동코일로 구성되는 릴레이 중에서 마그넷스위치(MS1, MS2)가 상기 전원조절부(10)로서 안정기(1)의 입력선에 설치된다.

벽스위치(3)의 온오프를 감지하는 상기 신호감지부(20)는

벽스위치(3)가 온되어 입력되는 전원(통상 상용전원)에 과전류나 과전압이 있는 경우에 이를 차단하여 보호하는 퓨즈(F)와 바리스터(VR2),

입력되는 전원을 평활하는 캐패시터(C25, C26)와, 전파정류하는 브릿지다이오드(BD2)와, 다시 평활하여 직류화하는 캐패시터(C27, C28)와,

직류화된 전원(전압)의 세기를 일정하게 만드는 제너다이오드(ZD2)와,

상기 제너다이오드(ZD2)를 통과해서 직류 전원이 인가되면 동작하는 포토커플러(PC)를 포함하여 이루어진다.

상기 신호감지부(20)는 벽스위치(3)가 온되면 상기 포토커플러(PC)가 High 신호를 상기 구동제어부(30)로 입력하고, 벽스위치(3)가 오프되면 상기 포토커플러(PC)가 Low 신호를 상기 구동제어부(30)로 입력한다.

상기 구동제어부(30)는

상기 포토커플러(PC)가 입력하는 High 신호와 Low 신호를 분석하는 마이컴(U2)과

상기 마이컴(U2)의 제어에 의해 상기 전원조절부(10)의 릴레이(보다 구체적으로는 마그넷 스위치)를 온오프시키는 구동부(31)와,

상기 마이컴(U2)에 구동전원을 공급하는 전원공급부(33)를 포함하여 이루어진다.

상기 구동부(31)는

입력되는 전원에 과전압이나 서지전압이 포함되어 있는 경우에 이를 차단하여 보호하는 바리스터(VR1)와,

입력되는 전원을 평활하는 캐패시터(C19, C20)와, 전파정류하는 브릿지다이오드(BD1)와, 다시 평활하여 직류화하는 캐패시터(C21)와,

직류화된 전원의 전압이 일정 세기를 넘지 않도록 하는 제너다이오드(ZD1)와,

전원의 인가 여부에 따라 발생되고 소멸되는 전자기력으로 상기 전원조절부(10) 릴레이의 마그넷스위치(MS1, MS2)를 온 또는 오프시키는 구동코일(L1)과,

상기 마이컴(U2)의 제어에 의한 턴온, 턴오프 동작으로 상기 구동코일(L1)에 전원이 인가되거나 차단되도록 하는 트랜지스터(Q1)를 포함한다.

상기 마이컴(U2)은 일반모드에서 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온 상태로 있도록 하여 상기 제너다이오드(ZD1)를 통과한 직류 전압이 상기 구동코일(L1)에 인가되도록 하고, 그에 따라 상기 마그넷스위치(MS1, MS2)가 온상태로 있도록 안정기(1)에 전원이 공급되도록 하고,

벽스위치(3)의 반복된 온오프 동작으로 절전모드에 돌입하면 상기 마이컴(U2)은 상기 트랜지스터(Q1)를 턴오프시켜 상기 구동코일(L1)에 전압이 인가되지 않도록 하고, 그에 따라 상기 마그넷스위치(MS1, MS2)가 오프되어 안정기(1)에 전원공급이 차단되도록 한다.

그리고 절전모드가 설정시간 동안 지속되거나 벽스위치(3)의 조작으로 절전모드를 해제하는 명령신호가 입력되면, 상기 마이컴(U2)은 상기 트랜지스터(Q1)를 턴온시켜 상기 구동코일(L1)에 전압이 인가되도록 하고, 그에 따라 상기 마그넷스위치(MS1, MS2)가 온되어 안정기(1)에 전원이 공급되도록 한다.

상기 전원공급부(33)는 상기 제너다이오드(ZD1)를 통과한 직류 전압을 강압하고 정전압화하여 상기 마이컴(U2)에 공급한다.

상기 전원공급부(33)는 레귤레이터(U1)와 캐패시터(C22, C23, C24)를 포함한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 구조를 갖는 절전형 조명등 컨트롤러에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 전원조절부 20 : 신호감지부
30 : 구동제어부

Claims (4)

1. 안정기에 공급되는 전원을 조절하는 전원조절부;
   벽스위치의 온오프 신호를 감지하는 신호감지부;
   상기 신호감지부의 신호를 분석하여 상기 전원조절부의 구동을 제어하는 구동제어부;를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 신호감지부(20)는
   벽스위치(3)가 온되어 입력되는 전원에 과전류나 과전압이 있는 경우에 이를 차단하여 보호하는 퓨즈(F)와 바리스터(VR2),
   입력되는 전원을 평활하는 캐패시터(C25, C26)와, 전파정류하는 브릿지다이오드(BD2)와, 다시 평활하여 직류화하는 캐패시터(C27, C28)와,
   직류화된 전원의 세기를 일정하게 만드는 제너다이오드(ZD2)와,
   상기 제너다이오드(ZD2)를 통과해서 직류 전원이 인가되면 동작하는 포토커플러(PC)를 포함하고,
   
   상기 구동제어부(30)는
   상기 포토커플러(PC)가 입력하는 High 신호와 Low 신호를 분석하는 마이컴(U2)과
   상기 마이컴(U2)의 제어에 의해 상기 전원조절부(10)의 릴레이를 온오프시키는 구동부(31)와,
   상기 마이컴(U2)에 구동전원을 공급하는 전원공급부(33)를 포함하고,
   
   상기 구동부(31)는
   입력되는 전원에 과전압이나 서지전압이 포함되어 있는 경우에 이를 차단하여 보호하는 바리스터(VR1)와,
   입력되는 전원을 평활하는 캐패시터(C19, C20)와, 전파정류하는 브릿지다이오드(BD1)와, 다시 평활하여 직류화하는 캐패시터(C21)와,
   직류화된 전원의 전압이 일정 세기를 넘지 않도록 하는 제너다이오드(ZD1)와,
   전원의 인가 여부에 따라 발생되고 소멸되는 전자기력으로 상기 전원조절부(10) 릴레이의 마그넷스위치(MS1, MS2)를 온 또는 오프시키는 구동코일(L1)과,
   상기 마이컴(U2)의 제어에 의한 턴온, 턴오프 동작으로 상기 구동코일(L1)에 전원이 인가되거나 차단되도록 하는 트랜지스터(Q1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절전형 조명등 컨트롤러.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전원조절부는 상기 안정기에 전원이 공급되거나 차단되도록 하여 조명등이 점등 또는 소등되도록 하는 것을 특징으로 하는 절전형 조명등 컨트롤러.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 전원조절부는 상기 안정기에 공급되는 전원의 세기를 조절하여 조명등의 조도가 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 절전형 조명등 컨트롤러.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 구동제어부는 상기 신호감지부가 전송하는 절전 신호를 카운팅하여서, 일정시간 이내에 절전 신호가 기준회수 이상으로 반복되면 상기 전원조절부가 절전모드로 구동되도록 하는 것을 특징으로 하는 절전형 조명등 컨트롤러.

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