KR101435909B1 - 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부 외주연에 나사산이 형성되어 일반 가정용 소켓에 체결되는 숫단자부를 갖는 LED램프의 상기 숫단자부가 나사체결되도록 밑면 내주연으로 나사산이 형성된 암단자부를 갖는 충전기를 구비하고, 상기 충전기는 태양전지판, 가정용 전기 및 자동차 시거잭으로 베터리가 충전되도록 함으로써, LED램프를 무선으로 사용하므로 장소에 구애받지 않고 실내조명이나 야외의 랜턴으로 사용할 수 있으며, LED램프는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 규격화된 숫단자부를 갖는 제품이므로 교체가 용이한 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 상부 외주연으로 나사산이 형성된 숫단자부가 형성된 LED램프가 구비되고; 하부 내주연으로 나사산이 형성되어 상기 숫단자부에 체결되면 회로적으로 연결되는 암단자부를 갖는 충전기가 구비되고, 상기 충전기는 DC24V와 연결되는 제1충전용잭 및 DC12V와 연결되는 제2충전용잭이 구비되며, 상기 충전기에는 DC24V를 DC12V로 변환시켜 배터리에 충전시키는 레귤레이터 및 충전회로가 내장되고; 상기 충전기에는 상기 LED램프로 전력을 공급하고 조도를 조절하는 램프제어기가 구비되며; 상기 충전기는 상기 램프제어기에 전원이 차단되도록 하면 상기 LED램프의 숫단자부와 동일 형태의 숫단자부를 갖는 휴대기기에 체결 사용할 수 있는 특징이 있다.

Description

다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프{The wireless LED lamp with multi-charging function}
본 발명은 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부 외주연에 규격화된 나사산이 형성되어 일반 가정용 소켓에 체결되는 숫단자부를 갖는 LED램프의 상기 숫단자부가 나사체결되도록 밑면 내주연으로 나사산이 형성된 암단자부를 갖는 충전기를 구비하고, 상기 충전기는 태양전지판, 가정용 전기 및 자동차 시거잭 등으로 베터리가 충전되도록 함으로써, LED램프를 무선으로 사용하므로 장소에 구애받지 않고 실내조명이나 야외의 랜턴으로 사용할 수 있으며, 또한 LED램프의 숫단자부와 같은 형태의 숫단자부를 선풍기에 구성하면 상기 충전기를 선풍기의 동력원으로도 활용할 수 있는 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프에 관한 것이다.
현재 시중에 판매되고 있는 LED용 램프는 AC용이 약 98%이고, DC용은 약2% 내외로써, 이들은 전부 외부에서 전력을 공급받아 소켓을 통해 점등 되도록 설계되어 있다. 또한 전구가 벽, 천장에 고정식이거나 일부는 코드를 3M 또는 5M로 연결하여 사용하는데, 실제 목적지에 사용하고자 할 경우에는 전선 설치 등을 수반되는 단점이 있었다.
종래 특허 제1064204호, 특허 제1094410호 및 실용공개 제2011-0009095호에는 LED램프 내부에 배터리가 내장되고 외부의 숫나사부를 벽에 고정된 소켓에 나사식으로 체결하여 평소 조명으로 활용하면서 내부의 배터리가 충전되도록 한 기술이 제안된 바 있다. 따라서 배터리의 충전이 완료되면 LED램프를 소켓에서 분리하여 휴대할 수 있으므로 배터리의 전력으로 LED램프를 점등시키는 랜턴의 사용이 가능한 것이다.
그러나 종래의 기술들은 배터리가 LED램프에 내장된 것이므로 LED램프를 새롭게 제작해야되므로 시중에 나오는 규격화된 LED램프는 사용할 수 없으므로 LED램프가 고장나면 수리하는데 비용이 많이 드는 단점이 있으며, 또한 배터리가 내장되기 때문에 배터리를 다른 가전제품에 활용할 수 없는 등의 문제점이 있었다.
국내특허 제987460호는 다수의 발광부재를 서로 연결하여 하나의 램프로 사용하고 이들 발광부재는 유선으로 연결되어 전력을 공급받는 스탠드에 결합됨으로써 전원이 공급되도록 한 것이다. 이때 어느 한 발광부재는 내부에 배터리가 내장되어서 전원이 충전되도록 하였으므로, 충전된 어느 한 발광부재를 상대 발광부재에서 분리하면 랜턴으로 활용할 수 있는 것이다.
그러나 이러한 기술 역시 가정용 상용전원과 유선으로 연결되는 스탠드가 필요하고, 또한 발광부재가 다수개 필요하며, 또한 분리되는 발광부재에는 배터리가 내장되므로 구성이 복잡한 단점이 있었다. 그리고 시중에서 쉽게 구할 수 있는 규격화된 LED램프를 사용하지 않으므로 램프를 교체하는데 어려움이 수반되었다.
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 상부 외주연에 나사산이 형성되어 일반 가정용 소켓에 체결되는 숫단자부를 갖는 LED램프의 상기 숫단자부가 나사체결되도록 밑면 내주연으로 나사산이 형성된 암단자부를 갖는 충전기를 구비하고, 상기 충전기는 태양전지판, 가정용 전기 및 자동차 시거잭으로 베터리가 충전되도록 함으로써, LED램프를 무선으로 사용하므로 장소에 구애받지 않고 실내조명이나 야외의 랜턴으로 사용할 수 있으며, LED램프는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 규격화된 숫단자부를 갖는 제품이므로 교체가 용이한 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 LED램프에서 분리된 충전기의 암단자부에 나사식으로 체결되는 숫단자부를 갖는 선풍기의 몸체를 결합하면 충전기를 무선 선풍기의 동력원으로 활용 수 있는 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 충전기에 발전기를 내장하고, 충전기를 걸어둘 수 있는 고리부에는 상기 발전기를 회전시킬 수 있는 와이어를 연결함으로써, 고리부를 잡아당기면 와이어가 당겨지고 스프링으로 감기는 과정이 반복되면서 발전기를 회전시켜 전력이 생산되며, 이는 배터리에 충전되도록 하여 태양전지판이나 SMPS 및 시거잭으로 충전할 수 없는 긴급상황에서 최소한의 전력을 배터리에 충전하여 비상용으로 활용할 수 있도록 한 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프를 제공함에 있다.
이를 위하여 본 발명은 상부 외주연으로 나사산이 형성된 숫단자부가 형성된 LED램프가 구비되고; 하부 내주연으로 나사산이 형성되어 상기 숫단자부에 체결되면 회로적으로 연결되는 암단자부를 갖는 충전기가 구비되고, 상기 충전기는 DC24V와 연결되는 제1충전용잭 및 DC12V와 연결되는 제2충전용잭이 구비되며, 상기 충전기에는 DC24V를 DC12V로 변환시켜 배터리에 충전시키는 레귤레이터및 충전회로가 내장되고; 상기 충전기에는 상기 LED램프로 전력을 공급하고 조도를 조절하는 램프제어기가 구비되며; 상기 충전기는 상기 램프제어기에 전원이 차단되도록 하면 상기 LED램프의 숫단자부와 동일 형태의 숫단자부를 갖는 휴대기기에 체결 사용할 수 있는 특징이 있다.
본 발명에 따르면 무선으로 점등되는 LED램프는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 규격화된 숫단자부가 구비되므로 LED램프를 따로 제작할 필요가 없다. 또한 LED램프(DC12V 전용)와 분리되도록 충전기에는 내주연에 나사산이 형성된 암단자부가 형성되어 상기 숫단자부와 나사식으로 체결된다. 또한 배터리와 충전제어회로부 등이 내장되고, 밝기 및 조명시간 등을 제어하는 램프제어기가 내장된다. 따라서 평소에는 가정에서 공부방에 사용하거나 또는 잠잘때 사용하는 디밍기능으로 램프 밝기를 조절할 수 있다.
충전기의 암단자부에 LED램프의 숫단자부를 체결하면 충전기를 휴대용 랜턴으로 사용할 수 있으며, 또한 무선이므로 원하는 곳에 편리하게 충전기를 걸어서 실내조명으로 활용할 수 있는 이점이 있다. 또한 충전기의 암단자부는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 규격화된 램프의 숫단자부와 꼭맞게 체결되는 구조(E23, E26 등의 국제규격)를 채택하였으므로 램프의 구입 및 교체가 편리한 등의 이점이 있다.
또한 충전기에는 램프를 걸 수 있는 고리부에 와이어가 연결되고, 상기 와이어는 충전기에 내장된 발전기의 풀리에 감겨 구비된다. 따라서 고리부를 당기면 와이어가 풀리고 또한 스프링에 의해 감기는 과정이 반복되면서 풀리가 회전되어 발전기를 가동시키므로 비상상황에서 외부전력을 얻을 수 없을 때 최소한의 용량으로 배터리를 충전할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명 한 실시예의 무선 LED램프의 개념도
도 2는 본 발명 한 실시예의 무선 LED램프의 사용상태도
도 3은 본 발명 한 실시예의 충전기의 회로 블록도
도 4는 본 발명 한 실시예의 충전기의 일부 확대도
도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예의 LED램프(300)는 상부 외주연으로 나사산이 형성된 숫단자부(301)가 구비되고, 상기 숫단자부(301)와 착탈식으로 분해 조립되는 충전기(100)가 구비된다. 상기 LED램프(300)는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 규격품이다. 그리고 상기 충전기(100)의 밑면에는 상기 숫단자부(301)와 체결되도록 내주면에 나사산이 형성된 암단자부(104)가 요입 형성되어 이들 숫단자부(301)와 암단자부(104)가 체결되면 충전기(100)와 LED램프(300)가 회로적으로 연결된다.
상기 충전기(100)는 윗면 양측으로 제1충전용잭(101) 및 제2충전용잭(102)이 구비되고, 중앙에는 충전기(100)를 천장이나 줄에 걸어둘 수 있는 고리부(116)가 구비된다. 상기 제1충전용잭(101)은 태양전지판, 가정용 전원과 연결되는 SMPS, 및 자동차의 시거잭 DC24V와 연결되고, 상기 제2충전용잭(102)은 자동차의 시거잭 DC12V와 연결된다.
상기 충전기(100)의 측면에는 ON/OFF 기능을 담당하는 파워스위치(109), 선택스위치(112), 조도조절스위치(114) 및 USB단자부(115)가 구비된다. 상기 암단자부(104)에는 후술할 선풍기의 숫단자부(201)가 체결되거나 또는 LED램프(300)의 숫단자부(301)가 체결될 수 있는데, 이때 상기 선택스위치(112)는 상기 충전기(100)의 기능이 선풍기 또는 LED램프(300)에 맞게 설정되도록 하는 기능이다. 상기 조도조절스위치(114)는 상기 LED램프(300)의 밝기를 강약으로 조절하기 위한 것으로서, 스위치를 길게 3초 정도 누르면 흐려지고 다시 3초정도 누르면 원 밝기로 복원된다. 상기 USB단자부(115)는 상기 선택스위치(112)가 LED램프(300)로 선택되었을 때 사용할 수 있는 부분이다.
상기 충전기(100)의 정면에는 내장된 배터리(107)의 충전 상태를 3색으로 표시하는 하나의 충전표시램프(111)가 구비된다. 그리고 상기 충전기(100)의 내부에는 배터리(107), 정전압유지기(108) 및 램프제어기(113)가 구비된다.
도 3에서 상기 충전제어회로부(103)는 제1충전용잭(101)과 직접 연결되는 레귤레이터(105), 제2충전용잭(102) 및 상기 레귤레이터(105)와 연결되는 충전회로(106), 상기 충전회로(106)와 연결되는 정전압유지기(108)로 구성되고, 상기 정전압유지기(108)에서 인가되는 전원을 암단자부(104)로 공급 제어하는 주제어장치(103a)로 구성된다.
또한 상기 충전제어회로부(103)는 제1충전용잭(101) 및 제2충전용잭(102)의 접점 신호를 감지하는 감지기(110)가 주제어장치(103a)와 연결되고, 주제어장치(103a)에는 상기 선택스위치(112), 파워스위치(109), 램프제어기(113) 및 충전표시램프(111)가 연결된다. 그리고 상기 램프제어기(113)는 조도조절스위치(114) 및 UBS단자부(115)와 연결된다.
도 4는 충전기를 자가발전시키는 구성에 관한 것으로서, 충전기(100) 내부에는 감속기(124)와 연결된 소형의 발전기(125)가 내장되고, 상기 감속기(124)에는 와이어(119)가 감긴 풀리(120)가 구비된다. 상기 풀리(120)의 구동축(122)은 감속기(124)와 연결된 상태이고, 구동축(122)과 풀리(120)는 한 방향으로만 회전시키는 래칫(123)으로 연결된다. 또한 충전기(100)의 외부에 마련된 고리부(116)는 하단에 걸림턱(117)이 형성되고 충전기(100)의 표면에는 상기 걸림턱(117)을 잡아주는 걸림편(118)이 형성된다. 그리고 상기 와이어(119)의 끝단은 상기 걸림턱(117)과 연결되어 고리부(116)가 당겨지는 동안 와이어(119)가 함께 당겨지면서 풀리(120)가 회전되도록 해준다. 또한 상기 풀리는 스프링(121)이 측면에 마련되어 와이어(119)가 감기는 방향으로 풀리(120)를 항상 회전시킨다.
이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 LED램프는 충전기의 배터리(107) 주성분이 리튬인산철로써 12.8V/3A(5A 또는 10A)의 용량을 가지며, 36W를 구현하므로 3W LED램프(300)를 사용할 경우 효율이 80%일 때 연속 10시간 이상 사용할 수 있다. 충전기(100)와 LED램프(300)가 분리되기 때문에 충전기(100)의 교체 및 수리가 편리하고, 또한 동일 규격의 충전기(100)를 다수 구비하여 충전시킨 뒤 교체 사용할 경우 LED램프의 작동시간을 충전기의 개수만큼 늘릴 수 있는 이점이 있다. 또한 한 충전기를 LED램프에 결합하여 무선으로 사용하는 동안 다른 충전기를 충전시킬 수 있으므로 LED램프를 무선으로 연속 사용할 수도 있다.
충전기(100)의 제1충전용잭(101)에 태양전지판, 가정용 전기와 연결되는 SMPS, 및 자동차 시거잭을 통해서 DC24V의 전기가 공급되면 레귤레이터(105)를 통하여 DC12V로 전압이 강하되어 출력이 되며, 이는 과전압방지 역할을 하는 충전회로(106)를 거쳐 배터리(107)에 충전된다. DC12V 시거잭에서 전기가 출력되는 승용차의 경우 제2충전용잭(102)을 통해서 DC12V가 입력될 경우 레귤레이터(105)를 통하여 않고 충전회로(106)를 거쳐 배터리(107)에 충전되며, 이때 충전표시램프(111)에 적색이 표시되도록 주제어장치(103a)가 가동된다.
태양전지판, 시거잭 및 SMPS를 통하여 전원이 인가되고, 파워스위치(109)를 ON 시키면 주제어장치(103a)가 감지기(110)를 통하여 in/out 센싱하고 상기 정전압유지기(108)를 통하여 암단자부(104)로 전원이 인가되도록 제어한다. 충전기(100)가 암단자부(104)를 통하여 LED램프(300)의 숫단자부(301)와 나사체결되고, 선택스위치(112)가 램프쪽으로 선택된 상태이면, 배터리(107)의 전원이 램프제어기(113)로 인가된다.
램프제어기(113)는 릴레이로 구성된 것으로서, USB단자부(115)로 전원이 인가되도록 해주고 또한 LED램프(300)로 전원이 공급되도록 해준다. 램프제어기(113)는 조도조절스위치(114)와 연결되므로 이 스위치를 조절하면 램프의 밝기 조절이 강약으로 조절된다. 따라서 취침에 사용하는 디밍기능을 구현할 수 있다. 조도조절스위치(114)는 LED램프(300)의 밝기를 2단계로 조절하는 것인데, 이때 주제어장치(103a)는 이를 인지하고 LED램프(300)를 2단계의 밝기로 조절한다. 또한 USB단자(115)는 램프제어기(113)를 통하여 전력을 공급받는다.
또한 충전기(100)에는 충전표시램프(111)가 구비되어 배터리(107)의 충전상태를 표시하므로 사용시간을 확인할 수 있다. 충전표시램프(111)는 하나의 램프로 3가지의 색상을 구현하는데, 만충전(녹색), 보통(황색) 및 충전필요(적색)로 작동되며, 주제어장치(103a)에서 배터리(107)의 전압을 감지한다. 주제어장치(103a)는 배터리의 전압이 DC13.5V ∼ DC14.6V인 경우 만충전(녹색), DC10.6V ∼ DC13.4V인 경우 보통(황색) 그리고 DC9V ∼ DC10.5V인 경우 충전필요(적색)가 되도록 충전표시램프(111)를 제어한다.
도 4는 본 발명 한 실시예의 자가발전의 예로써, 자가발전이 필요한 경우 고리부(116)를 위쪽으로 당기면 걸림턱(117)이 걸림편(118)에서 빠지면서 충전기(100) 몸체에서 분리된다. 빠진 고리부(116)를 위쪽으로 강하게 잡아 당기면 스프링(121)이 감겨 압축되면서 풀리(120)가 회전되고 이때 풀리(120)와 구동축(122)으로 연결된 감속기(124)를 통하여 발전기(125)가 회전되어 전력이 생산된다. 당겨진 고리부(116)를 놓으면 스프링(121)의 복원력에 의해 풀리(120)가 반대방향으로 회전되는데, 이때 래칫(123)에 의해 구동축(122)은 정지상태를 유지하고 와이어(119)는 풀리(120)에 감긴다. 이후 고리부(116)를 재차 당겼다가 놓는 과정을 빠르게 반복하면 풀리(120)가 정회전되는 동안 발전기(125)에 가속력이 붙으면서 전력이 생산되고 이는 충전회로의 충전회로(106)를 거쳐 배터리(107)에 충전된다.
따라서 태양전지판, SMPS 및 시거잭 등의 전력을 얻을 수 없는 지역에서 긴급하게 배터리(107)를 최소한의 용량으로 충전하여 비상상황에 대처할 수 있다.
또한 충전기(100)를 LED램프(300)에서 분리시킨 뒤 선풍기 몸체(200)의 숫단자부(201)를 충전기(100)의 암단자부(104)에 결합하면 충전기(100)를 무선 선풍기로 활용할 수 있다. 이를 위하여 충전기(100)의 선택스위치(112)를 선풍기 쪽으로 선택하면 주제어장치(103a)는 이를 감지하고 선풍기제어기(202)에서 선풍기 모터(208)로 전원이 공급되도록 제어한다.
선풍기 몸체(200)의 내부에는 상기 선풍기제어기(202)가 구비된다. 상기 선풍기제어기(202)는 선풍기 몸체(200)의 표면에 구비된 타이머(204), 풍량조절스위치(203), USB단자부(205) 및 충전표시램프(206)를 제어한다. 그리고 선풍기제어기(202)는 숫단자부(201)와 회로적으로 연결되어 충전기(100)의 배터리(107) 전력이 선풍기 날개(207)를 회전시키는 선풍기 모터(208)에 인가되도록 안내한다.
100 : 충전기 101 : 제1충전용잭
102 : 제2충전용잭 103 : 충전제어회로부
103a : 주제어장치 104 : 암단자부
105 : 레귤레이터 106 : 충전회로
107 : 배터리 108 : 정전압유지기
109 : 파워스위치 110 : 감지기
112 : 선택스위치 111 : 충전표시램프
113 : 램프제어기 114 : 조도조절스위치
115 : USB단자부 116 : 고리부
117 : 걸림턱 118 : 걸림편
119 : 와이어 120 : 풀리
121 : 스프링 122 : 구동축
123 : 래칫 124 : 감속기
125 : 발전기 200 : 선풍기 몸체
201 : 숫단자부 300 : LED램프
301 : 숫단자부

Claims (4)

  1. 상부 외주연으로 나사산을 갖는 숫단자부가 형성된 LED램프가 구비되고;
    하부 내주연으로 나사산이 형성되어 상기 숫단자부에 체결되면 회로적으로 연결되는 암단자부 및 배터리가 내장된 충전기를 구비하되, 상기 충전기에는 DC24V와 연결되는 제1충전용잭, DC12V와 연결되는 제2충전용잭 그리고 DC24V를 DC12V로 변환시켜 상기 배터리에 충전시키는 레귤레이터 및 충전회로가 구비되며;
    상기 충전기에는 상기 LED램프로 전력을 공급하는 램프제어기, 상기 램프제어기와 연결되어 상기 LED램프의 조도를 조절하는 조도조절스위치 및 상기 램프제어기로 공급되는 전원이 차단되도록 하는 선택스위치가 구비되며;
    상기 선택스위치에 의해 상기 램프제어기에 전원이 차단되면 상기 LED램프의 숫단자부와 동일 형태의 숫단자부를 갖는 휴대기기에 상기 충전기를 체결 사용할 수 있음을 특징으로 하는 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1충전용잭에는 태양전지판, 가정용 전기의 SMPS 및 자동차 시거잭의 DC24V가 연결되고,
    상기 제2충전용잭에는 자동차 시거잭의 DC12V가 연결됨을 특징으로 하는 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전기의 외주면에는 상기 램프제어기를 통하여 전원을 공급받는 USB단자부가 구비되고, 상기 LED램프의 밝기를 강약으로 조절하는 조도조절스위치가 구비됨을 특징으로 하는 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전기의 내부에는 감속기와 연결된 발전기가 구비되고,
    상기 감속기는 와이어가 감긴 풀리와 구동축으로 연결되며,
    상기 충전기의 상부에는 충전기를 걸어서 LED램프를 실내등으로 사용할 수 있도록 해주는 고리부가 분리가능하게 결합되는데, 상기 고리부의 하단은 상기 와이어의 끝단과 연결되어서 고리부를 당기면 풀리가 한방향으로 회전되고 감속기를 통하여 발전기가 회전되면 전력이 배터리에 충전되도록 한 것을 특징으로 하는 다기능 충전기를 갖는 무선 엘이디램프.
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