KR101657519B1

KR101657519B1 - 전기 자동화에 사용하기 위한 기계적 래칭 릴레이와 래칭 릴레이가 있는 하이브리드 스위치

Info

Publication number: KR101657519B1
Application number: KR1020140002366A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 엘버바움
Original assignee: 엘벡스 비디오 리미티드
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2016-09-19
Also published as: KR20150040188A

Abstract

본 발명은 PCB 어셈블리를 포함하는 릴레이와 스위치의 극(폴)을 연결하기 위해서 도전체로 구조화된 접촉기들을 사용하여 단일과 다수의 하이브리드 SPDT와 DPDT 스위치들 중 하나를 기계적으로 래칭하는 SPDT와 DPDT 중 하나와 통합하는 것을 포함하는, SPST, SPDT, DPDT, 리버싱 DPDT, 다중 폴 MPST와 MPDT에서 선택된 릴레이 중 적어도 하나의 극의 기계적 래칭을 위한 방법과 장치에 관한 것으로, 광 케이블, RF, 라인오브사이트에 있는 IR과 버스 라인에 의해 가정 자동화 네트워크나 그리드의 모든 부하나 부하의 그룹을 온-오프 스위치 하는 통합된 스위치-릴레이로 트래블러 라인에 연결된 각 SPDT나 DPDT 스위치의 수동 키를 제공하기 위한 CPU 프로그램을 포함하고, 전력 펄스에 의해 릴레이 코일에 전력을 공급하는 것에 의해 원격으로와 스위치 수동 키를 통해서 전기 부하를 작동하기 위한 것이다.

Description

전기 자동화에 사용하기 위한 기계적 래칭 릴레이와 래칭 릴레이가 있는 하이브리드 스위치{MECHANICAL LATCHING RELAYS AND HYBRID SWITCHES WITH LATCHING RELAYS FOR USE IN ELECTRICAL AUTOMATION}

본 발명은 거주지나 다른 빌딩의 기기의 수동이나 원격 작동을 위한 스위치와 릴레이를 포함하는 전기 자동화 장치와 연관되어 있다.

거주지, 사무실, 공공 빌딩, 사업체, 식당과 공장의 물 보일러, 에어컨, 히터, 조명이나 전기 장비와 기기와 같은 전기 기기를 켜고 끄기 위한 스위치와 릴레이는 매우 잘 알려져 있다. 가정 자동화를 위한 잘 알려진 릴레이 장치들은 주어진 구내의 메인이나 서브 전기 캐비닛에 보통 설치되어 있다. 설치된 릴레이는 버스라인, RF에 의해서나, AC 송전선에 의해 전파되는 제어 신호에 의해 작동된다.

그들의 설치를 포함하는 이전에 알려진 자동화 장치나 릴레이의 비용은 배우 높았다. 왜냐하면 전기 전원은 전기 월 박스에 보통 설치된 스위치에 의해 공급되는데, 전기 배선이 표준의 보통 적용된 배선 시스템에서 바뀌어야 하기 때문이다. 이것은 릴레이에 의해 메인이나 서브 전기 캐비닛으로부터의 직접적인 전기 공급과 뚜렷이 대조된다. 전기 캐비닛의 릴레이를 제어하기 위해, 보통 사용되는 표준 스위치들은 전기 캐비닛의 릴레이의 제어 회로에 도달하고 작동하기 위해 전기 신호, RF 신호, AC 송전선 신호와 몇몇 경우에 공기중에 IR신호를 전파하는 제어 스위치에 의해 대체된다. 구조화된 전기 시스템의 그런 근본적인 기초의 변화는 너무 복잡하고 비용이 많이 들고 게다가 복잡도는 설치된 전기 자동화 시스템의 심각한 반복되는 고장의 원인이다. 게다가, 알려진 가정 자동화 장치는 개별 전기 기기에 의해 소비되는 전력을 보고하지 않고, 스마트 그리드가 아니고, 가정 주인에게 통계를 보고하기 위한 사용 가능한 데이터를 제공하지 않는다.

미국 특허 번호 7,649,727은 보통 설치된 스위치에 의해 전기 기기나 조명을 수동으로, 가정 자동화 제어기에 의해 원격으로 스위치 하는 것을 가능하게 하는 보통 사용되는 SPDT 스위치나 DPDT 스위치에 연결하는 SPDT 릴레이의 새로운 개념을 도입했다. SPDT와 DPDT 스위치는 또한 2방향, 4방향 스위치로도 각각 알려져 있다.

게다가, 미국 특허 번호 7,639,907, 7,864,500, 7,973,647, 8,041,221, 8,148,921, 8,170,722, 8,175,463, 8,269,376, 8,331,794, 8,331,795, 8,340,527, 8,344,668, 8,384,249, 8,442,792와 미국 발행물 2013/0183043은 SPDT와 DPDT릴레이나 전류 드레인 어댑터와 같은 애드(add)인 장치에 의해 전기 기기를 작동하기 위한 가정 자동화 제어, 연결, 스위치와 릴레이를 공개했다.

그러나, 이후 설치를 쉽고 간단하게 제공하고 오늘날 자동화 장치보다 낮은 비용에 오늘날 보통 사용되는 AC 스위치의 크기와 모양에 구조화된, 전력 소비 감지, 계산과 보고 회로를 포함하는 스위치와 릴레이의 조합으로 구성되는 단일 자동화 장치의 필요가 있다.

본 발명의 주된 목표는 60mm 원형 유럽 전기 월 박스나 많은 표준 AC스위치와 AC 아웃렛/소켓의 설치를 위해 유럽에서 사용되는 다른 사각 전기 박스같은 것이나, 미국의 알려진 2x4나 4x4월 박스 같은, 표준 전기 월 박스에 마운트된, 이후 내용에서 표준 AC 스위치라고 언급할, 보통 사용되는 AC 스위치와 모양과 크기가 비슷하게 구성된, SPDP나 DPDP스위니, SPDP릴레이와 전력 소비 측정과 보고 회로의 작은 크기의 조합을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목표는 전용 자동화 제어기나 제어 스테이션에 의해서/또는 비디오 인터폰 시스템이나 쇼핑 단말기를 통한 하이브리드 스위치에 의해 소비되는 전력을 보고하기 위하고 하이브리드 스위치를 제어하기 위한 것에 관한 참조된 미국 특허와 특허 출원에 공개된 거주지 자동화 시스템으로, 이후 내용과 청구항에서 하이브리드 스위치라고 언급할, AC SPDT나 DPDT 스위치를 SPDT 릴레이와 전력 소모 계산 회로와 결합시키는, 결합된 스위치를 통합하는 것이다. 비디오 인터폰은 미국 특허 번호 5,923,363, 6,603,842와 6,940,957에 공개되었고 쇼핑 단말기는 미국 특허 번호 7,461,012, 8,117,076와 8,489,469에 공개되었다.

전기 전력 소모에 영향을 주는 다른 문제는 자기작동과 제어에 전력을 소비하는 많은 릴레이의 사용이다. 거주지나 가게, 공장, 공공 시설에 설치된 많은 릴레이는 전류를 드레인하고 전력을 소비한다. 그래서 많은 그런 자동화 시스템이 설치될 때, 전반적인 소비되는 전력이 상당할 것이다.

듀얼 자화된 전기자나 극, 다른 구조화된 자기 요소를 사용하는 래칭 전력 릴레이는 비싸고 복잡한 전기 회로망과 제어할 프로그래밍을 요구한다. 게다가, 예를 들어, 표준인 16a로 제공되는, 조명을 위해 보통 사용되는 AC 스위치의 아래인 최대 8암페어와 같은, 릴레이 접점을 꽉 맞물리게 하기 위한 제한된 자기 전력 때문에, 대부분의 자기 래칭 릴레이는 제한된 전류 드레인을 제공할 수 있다.

래칭 릴레이는 단기 전력 펄스와 SPDT나 DPDT 릴레이를 사용한 상태 전환이나 SPST를 온이나 오프하는 락이나 래치에 의해 작동된다. 접점을 맞물리게 한 후에 코일은 더 이상 전력을 소비하지 않고 극은 위치에 자기로 래치된다. 자력은 시간에 따라 감소해서, 결국 접점을 악화시키고 결국 실패한다.

기계적인 래칭 구조에 의해 특정 위치로 래치될 수 있는 2013년 10월 4일에 출원된 미국 특허 출원 14/045,877에 공개된 것 같은, 하이브리드 스위치로 통합하기 위한 저 전력 릴레이가 필요하다.

본 발명에 의해 이루어지는 또 다른 실질적인 목표는 다른 키 레버와 맞을 수 있는 구조의 하이브리드 스위치와 쓸 수 있고 다른 스위치 제조사에 의해 건설/전기 산업에 정기적으로 도입된 여러 가지 색과 디자인을 포함하는 매우 다양한 레버와 장식 커버와 프레임에서 선택할 자유를 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명은 그런 넓은 범위의 가능한 AC 스위치 디자인, 그것들의 패널 색과 장식을 맞추는데서 겪는 어려움을 해결한다.

AC 기기와 조명 구조물을 위한 스위치의 세 종류는 흔히 사용된다; single pole-single throw(SPST)와 single pole-double throw(SPDT)스위치이다. SPST 스위치는 기초 온-오프 스위치이고 SPDT는 전환 스위치이다. SPDT 스위치는 동일한 홀이나 방의 두 입구 같은, 두개의 분리된 위치의 조명 구조물 같은 주어진 기기의 온-오프 스위칭을 위해 사용된다. 주어진 폴이나 방의 같은 조명 구조물을 온-오프하기 위해 세개 이상의 스위치가 필요하면, 다른 종류의 DPDT 스위치가 사용된다. DPDT 스위치나 많은 수의 스위치는 위에 묘사된 두 SPDT 스위치 사이에 주어진 직선-교차 배치에 연결된다. DPDT 스위치는 또한 리버싱 스위치로도 알려져 있다.

후에 설명될 것처럼, 연속된 트래블러(traveler) 배치에 연결된 하나 이상의 DPDT 스위치를 포함하는 두 SPDT 스위치는 다른 스위치 상태에 상관없이, 각 개별 스위치가 스스로 작동하는 것을 제공한다. 그러므로 그런 SPDT 및/또는 DPDT 구성 배치에 연결된 어느 스위치들은 다른 연결된 스위치 상태를 무시하고 조명 구조를 온이나 오프할 것이다. 이것은 나아가 연결된 스위치 레버의 특정한 온이나 오프 위치가 없고, 온이나 오프하는 것이 스위치 레버를 반대 위치로 누르는 것이나, 눌러서 온-눌러서 오프 키를 누르는 것에 의해 달성된다는 것을 의미한다.

따라서 본 발명의 목표는 SPDT릴레이를 구성하는 하이브리드 스위치를 조명 구조물이나 다른 전기 기기에 연결된 SPDT나 DPDT로 연결하는 것으로서, 보통 사용되는 수동 스위치에 의한 작동을 유지하고 하이브리드 스위치의 SPDT 릴레이의 의해 원격 스위칭을 제공하고, 또는 보통 사용되는 DPDT와 SPDT 스위치의 체인에 의해 조명 구조물을 작동하고 하이브리드 스위치의 SPDT 릴레이에 의해 같은 원격 스위칭을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목표는 두개의 SPDT와 한개 이상의 DPDT 스위치를 포함하는 더 종합적인 스위칭 구조와 수동 SPDT 스위치와 에 연결된 전자 기기나 조명 구조물을 원격으로 온-오프 하기 위해 DPDT 릴레이를 연결하는 것을 제공한다.

선행 기술의 가정 자동화 시스템의 체인으로 연결된 SPDT와 DPDT 스위치는 주어신 회로의 모든 스위치들과 릴레이들의 상태의 데이터가 제어기로 송신되지 않는다면, 조명 구조물 같은 기기의 온-오프 상태를 식별하는 것이 불가능하다. 이것은 모든 수동 스위치들의 위치와 릴레이의 데이터를 제어기로 기록하고 업데이트하는 것을 지시한다. 이것은 수동 스위치나 릴레이가 시스템에서 임의로 활성화되는 모든 순간에 모든 데이터를 송신하는것을 요구해서, 복잡한 데이터 핸들링과 작동의 문제를 보장하는 것을 나타내고, 이것은 대신에 상당히 많은 데이터 트래픽과 처리를 도입한다.

이런 이유로 본 발명의 다른 중요한 이유는 기기가 켜질 때 식별하고 기기에 의해 소비되는 전력에 적용하는 데이터를 처리하기 위해 하이브리드 스위치에 AC 전류 센서를 도입하는 것이다. 이것은 도넛형이나 특별히 구조화된 변류기와 같은 전류 센서의 도입에 의해서나, AC 라이브 라인(live line)에 선으로 연결된 저옴 메탈 합금에 의해서나, 자기 홀 센서나 라이브 AC 터미널을 통해 전류 드레인 단계에 상응하는 출력 신호를 생성하는 다른 어떤 요소에 의해 달성된다.

전류 센서의 출력 신호 단계는 mV단위에 의해 측정되고 드레인된 전류 데이터나, 전력 소비 데이터나, 온-오프 상태 데이터나 그것들의 조합을 생성하기 위한 하이브리드 스위치에 포함된 증폭기와 CPU로 처리가능한 단계로 증폭된다.

본 발명의 하이브리드 스위치는 릴레이를 작동하는 명령을 수신하고 기기의 상태, 소비된 전력이나 전류 드레인에 관련된 데이터를 송신하는 송수신기를 포함한다. 데이터는 CPU에 측정된 AC 전력의 사인 곡선을 통한 전압 기준에 대해 시간을 맞춘 전류 센서를 통해 드레인된 AC 전류의 단계, 식별된 기기의 기초에 의해 처리된다.

수신된 명령과 송신된 데이터는 버스 라인, 광 네트워크나 광 케이블의 그리드, 쌍방향 IR 네트워크, RF 무선 네트워크와 그것들의 조합과 같은 유선 네트워크로 구성된 그룹으로부터 선택된 통신 네트워크에 의해 공급된다.

하이브리드 스위치의 송수신기는 가정 자동화 제어기, 비디오 인터폰이나 쇼핑 단말기의 쌍방향이나 양방향 신호의 적어도 한 방향으로 통신한다. 송수신기와 CPU는 전원-온 명령에 대해 연결된 기기에 전원-온을 알았다는 답장으로 반응하거나, 기기에 의한 연관된 상태, 전류 드레인과 소비된 전력 문의에 반응하도록 프로그래밍되어 있어서, 가정 자동화 제어기나 위의 참조된 미국 특허에 설명된 비디오 인터폰이나 쇼핑 단말기로 불리는 것을 업데이트하거나, 만약 명령이 기기를 오프하라는 것이면 오프 상태에 반응한다.

이후로 가정 자동화 제어기에 대한 참조는 위에서 언급된 출원과 미국 특허에 공개된 쇼핑 단말기 및/또는 비디오 인터폰과 비슷한 회로와 터치 스크린이나 터치 아이콘, 제어 키가 있는 디스플레이 장치이다.

이후와 청구항서 하이브리드 스위치와 하이브리드 스위치 릴레이라는 용어는 본 발명의 바람직한 실시예의 SPDT릴레이, DPDT릴레이, SPDT 스위치가 있는 DPDT 리버싱 릴레이, DPDT 스위치와 리버싱 DPDT 스위치의 그룹으로부터 선택된 통합된 조합을 말한다.

SPDT 하이브리드 스위치라는 용어는 주어진 부하를 수동으로 및 원격으로 작동하기 위한 독립된 스위칭 장치를 말한다.

DPDT 하이브리드 스위치라는 용어는 부하의 두 극, 즉 라이브 AC와 중성 AC를 수동으로 및 원격으로 스위칭하는 화장실이나 세탁 구역 같은, 젖었거나 습기있는 환경에서 부하를 동작하기 위한 독립된 스위칭 장치를 말한다.

리버싱 하이브리드 스위치, 크로싱 하이브리드 스위치와 리버싱 DPDT 하이브리드 스위치라는 용어는 리버싱 하이브리드 스위치에 의해서와 적어도 하나의 SPDT 스위치에 의해서 및/또는 각 연결된 스위치가 주어진 로드를 작동하거나, 온-오프 할 수 있고, 듀얼 트래블러 라인의 연속된 체인에 모두 연결된 중간의 n DPDT 스위치에 의해 온-오프되는 주어진 부하를 위한 스위칭 장치를 말한다.

이후 기재에서 청구항의 접촉기라는 용어는 SPDT와 DPDT 하이브리드 스위치에 사용되는 듀얼 접점을 포함하는 전도성 지지 구조나, 리버싱 DPDT 하이브리드 스위치에 사용되는 트리플 접점을 포함하는 전도성 지지 구조나, SPDT나 DPDT릴레이와 PCB(printed circuit board)나 다른 전도성 구조 같은, 내부 연결에 의해 그들 사이에 연결된 SPDT나 DPDT 스위치를 말한다.

본 발명의 주된 목표는 바람직한 실시예의 묘사에서 나중에 설명될 누르기-누르기 스위치나 눌러서-해제 스위치를 위한 공개된 래칭 구조와 비슷한, 기계적 래칭 구조의 사용이다. 기계적인 래칭 구조는 래칭 온 상태나, 래칭이 아닌 오프 상태 둘 다에서, 20A이상의 AC 전류에 소형 릴레이의 사용을 가능하게 하는, 추가된 접점 압력을 제공한다. 두 상태에서 다, 전력은 릴레이 코일로 공급되지 않고, 두 상태에서 SPDT나 DPDT 래칭 릴레이의 트래블러 단자를 통해서 및/또는 본 발명의 하이브리드 스위치에 의해, 부하는 전력 공급될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 제1 접점에서 맞물리는 것을 유지하기 위한 릴레이의 적어도 하나의 전도성 극을, 상기 적어도 하나의 극과 하나의 기초와 상기 릴레이의 몸체 사이에서 확장된 스프링으로 작동되는 잠금 장치에 의해 상기 극과 함께 래칭하기 위한 방법은, 상기 극은 상기 릴레이의 자기 코일에 의해, 전기 전력 펄스가 상기 코일로 공급될 때, 당겨지는 전기자에 부착되며, 상기 펄스는 상기 적어도 하나의 제1 접점이 있는 상기 적어도 하나의 극과 접점을 포함하지 않는 적어도 하나의 제2 접점을 각각 맞물리게 하는 것에 의해 스위치 온, 스위치 오버, 스위치 오프, 교차에서 일자로 스위치와 일자에서 교차로 스위치 하는 것으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 상태로 상기 릴레이를 작동하기 위해서와 상기 적어도 하나의 극을 잠그고 해제하는 것 중 하나를 위한 당겨진 전기자에 의해 상기 잠금 장치를 압축하기 위한 충분한 시간 기간을 가지며; 상기 코일로의 상기 전력 펄스의 각각 새로운 공급은 단일 스로우(single throw) 릴레이의 극의 적어도 하나를 위한 온에서 오프와 오프에서 온 중 하나와 듀얼 스로우(dual throw) 릴레이의 다수의 극 중 적어도 하나의 극을 위한 상기 맞물리는 제1 접점에서 맞물리는 제2 접점으로와 맞물리는 상기 제2 접점에서 상기 맞물리는 제1 접점으로의 릴레이 상태를 뒤집고, 상기 극은 상기 전기자에 상기 극이 래치되고 코일로 공급된 상기 전력 펄스의 상기 시간 기간이 끝날 때, 부분적인 해제를 제공하도록 구조화되며, 상기 방법은 a. 상기 코일로 상기 전력 펄스을 공급하는 단계; b. 상기 적어도 하나의 극과 상기 적어도 하나의 제1 접점을 맞물리고 상기 잠금 장치에 의해 상기 적어도 하나의 극을 래칭하는 단계; c. 상기 시간 기간 동안과 후에 상기 래칭과 상기 맞물림을 유지하는 단계; d. 상기 시간 기간 후에 상기 전기자를 부분적으로 해제하는 단계; e. 온에서 오프, 오프에서 온, 스위치 오버, 교차에서 일자와 일자에서 교자로 구성되는 그룹에서 선택된 상기 릴레이 상태를 뒤집는 새로운 상기 전력 펄스을 공급하는 단계; 및 f. 상기 a.에서 e.단계를 새로 시작하기 위한 상기 코일로 새로운 상기 전력 펄스을 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 적어도 두개의 접촉기에 의해 전기자로 작동되는 단일과 듀얼 극 중 하나에 연결된 수동으로 작동되는 단일과 듀얼 극 중의 하나를 통합하는 단일 또는 복수의 하이브리드 스위치 중 하나에 의해 적어도 하나의 전기 부하로 전력 공급을 하기 위한 방법은, 상기 하이브리드 스위치는 각각 듀얼 접점이 있는 두 접촉기를 포함하는 SPDT, 각각 듀얼 접점이 있는 네개의 접촉기를 포함한 DPDT와 트리플 리버싱 접점이 있는 두개의 접촉기를 포함한 리버싱 DPDT로 구성된 그룹으로부터 선택되고; 각 단일 하이브리드 스위치는 적어도 하나의 전력 단자, 수동 작동 키, 코일, 단일 극과 듀얼 극이 래치되고 전력이 상기 코일에 공급되지 않을 때 상기 전기자에 부분적인 해제를 제공하도록 구조화된 단일 극과 듀얼 극 중 하나에 부착된 전기자, 상기 하이브리드 스위치의 몸체나 기초 중 하나와 상기 단일 극과 듀얼 극 중 하나 사이에서 확장된 스프링으로 작동하는 잠금 장치, 직접적으로나 트래블러 라인을 통해 부하로의 연결을 위한 단일 단자와 듀얼 단자 중 하나를 더 포함하고, 상기 방법은 a. 연속된 SPDT와 DPDT 수동 스위치 중 적어도 하나를 통해 직접적으로와 트래블러 라인 중 하나에 의해 상기 단일 극 단자와 듀얼 극 단자 중 하나에 부하를 연결하는 단계; b. 적어도 하나의 전원 단자에 전원을 연결하는 단계; c. 전기 월 박스와 캐비닛 중 하나에 상기 하이브리드 스위치를 설치하는 단계; 및 d. 상기 수동 작동 스위치 키 중 하나에 의해 상기 부하에 전력을 공급하고 상기 코일에 전력 펄스를 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 적어도 하나의 제1 접점과 적어도 하나의 전도성 극에 맞물리도록 유지하기 위한 스프링으로 동작하는 잠금 장치를 포함하는 래칭 릴레이는, 상기 잠금 장치는 상기 적어도 하나의 극과 기초 중 하나 사이에서 확장되고 상기 릴레이의 몸체는 압축에 의해 잠금에서 해제로 및 해제에서 잠금으로 잠금 상태를 스위치하는 압축 스프링, 가이드 락 링크, 바 및 용기를 포함하며; 상기 릴레이는 자기 코일을 더 포함하며, 전기자는 전원과 적어도 하나의 부하와 트래블러 라인 및 이들의 조합에 연결하기 위한 상기 적어도 하나의 극과 접점 단자에 부착되고, 상기 전기자는, 상기 적어도 하나의 극을 각자 접점을 포함하지 않는 상기 적어도 하나의 상기 제1 접점과 적어도 하나의 제2 접점과 맞물리게 함으로써 스위치 온, 스위치 오버, 스위치 오프, 교차로부터 일자로 스위치와 일자로부터 교차로 스위치를 포함하는 그룹으로부터 선택된 상태로 상기 릴레이를 작동하기 위한 충분한 시간 기간을 가지는 전기 전력 펄스가 공급되는 상기 자기 코일에 의해 당겨지며; 상기 자기 코일에 의해 당겨지는 상기 전기자는 동시에, 상기 코일로 상기 전력 펄스를 각각 새로 공급하면서 상기 잠금 장치가 상기 스위치를 잠금 상태가 되게 하도록 압력을 주고, 적어도 하나의 단일 스로우(single throw) 릴레이의 극을 위해 온에서 오프로 및 오프에서 온으로 릴레이 상태를 뒤집고, 제1 접점과 상기 맞물린 극 중 하나로부터 릴레이 상태를 뒤집으며, 제1 극은 듀얼 스로우(dual throw)릴레이의 다수의 극중 적어도 한 극을 위해 상기 극을 제2 접점과 맞물리게 하고 상기 제2 접점을 상기 맞물린 제1 접점과 맞물리게 하며; 그리고 상기 극은, 상기 극이 래치되고 상기 코일로 공급되는 상기 전력 펄스의 상기 시간 기간이 끝나고 코일이 더 이상 상기 전기자를 당기지 않을 때 상기 전기자에 부분적인 해제를 제공하고, 상기 전력 펄스의 새로운 공급에 의해 상기 릴레이 상태를 압축하고 스위칭함으로써 상기 잠금 장치를 해제하는 것을 제공하도록 구조화되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 단일과 다수의 하이브리드 스위치 중 통합된 하나에 의해 적어도 하나의 전기 부하에 전력 공급하는 하이브리드 스위치는, 각 상기 단일 하이브리드 스위치는 적어도 두개의 접촉기에 의해 단일과 듀얼 극 중의 하나에 연결된 수동으로 작동하는 단일과 듀얼 극을 포함하고, 각 상기 하이브리드 스위치는, 각각 듀얼 접점이 있는 두 접촉기를 포함하는 SPDT, 듀얼 접점이 있는 네 개의 접촉기를 포함하는 DPDT와 트리플 리버싱 접점이 있는 두개의 접촉기를 포함하는 리버싱 DPDT를 포함하는 그룹에서 선택되며; 상기 하이브리드 스위치는 전기 월 박스와 캐비닛 중 하나로 설치되기 위해 전원 연결을 위한 적어도 하나의 전원 단자, 수동으로 작동하는 키, 코일, 극이 래치되고 상기 코일로 전력이 공급되지 않을 때 상기 전기자에 부분적인 해제를 제공하도록 구조화된 상기 단일 극과 듀얼 극중 하나에 연결된 전기자를 더 포함하고, 스프링으로 동작하는 잠금 장치는, 상기 단일 극과 듀얼 극중 하나와 상기 하이브리드 스위치의 기초와 몸체 중 하나, 부하로 직접적으로 및 상기 코일로 전력 펄스를 제공하는 것 중 하나와 상기 수동으로 작동하는 키에 의해 상기 부하에 전력을 제공하기 위한 연속된 SPDT와 DPDT 수동 스위치 중 적어도 하나를 통해 듀얼 트래블러 라인에 의해 연결하기 위한 단일 극 단자와 듀얼 극 단자 사이에서 확장되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 PCB 어셈블리를 포함하는 릴레이와 스위치의 극(폴)을 연결하기 위해서 도전체로 구조화된 접촉기들을 사용하여 단일과 다수의 하이브리드 SPDT와 DPDT 스위치들 중 하나를 기계적으로 래칭하는 SPDT와 DPDT 중 하나와 통합하는 것을 포함하는, SPST, SPDT, DPDT, 리버싱 DPDT, 다중 폴 MPST와 MPDT에서 선택된 릴레이 중 적어도 하나의 극의 기계적 래칭을 위한 방법과 장치에 관한 것으로, 광 케이블, RF, 라인오브사이트에 있는 IR과 버스 라인에 의해 가정 자동화 네트워크나 그리드의 모든 부하나 부하의 그룹을 온-오프 스위치 하는 통합된 스위치-릴레이로 트래블러 라인에 연결된 각 SPDT나 DPDT 스위치의 수동 키를 제공하기 위한 CPU 프로그램을 포함하고, 전력 펄스에 의해 릴레이 코일에 전력을 공급하는 것에 의해 원격으로 및 스위치 수동 키를 통해서 전기 부하를 작동하기 위한 것이다. 이를 통해서 본 발명은 설치가 쉽고 간단하며 오늘날 자동화 장치보다 낮은 비용에 보통 사용되는 AC 스위치의 크기와 모양에 구조화된, 전력 소비 감지, 계산과 보고 회로를 포함하는 스위치와 릴레이의 조합으로 구성되는 단일 자동화 장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1a와 1b는 선행 기술의 AC 기기를 작동하기 위한 전기 SPDT 릴레이와 SPDT 마이크로 스위치의 전기 도면, 연결과 도해이다.
도 1c는 선행 기술의 AC 기기를 작동하기 위한 전기 SPDT 릴레이와 SPDT 마이크로 스위치의 인클로져(enclosure)나 케이싱(casing)과 도해를 도시한다.
도 2a~2c는 미국에서 사용되는 선행 기술의 SPDT 스위치의 부가 장치를 위한 케이싱으로 디자인되고 구조화된 애드온(add-on) DPDT 릴레이의 도해된 도면을 포함하는 전기 도면을 도시한다.
도 3a는 PCB에 선행 기술 마이크로 스위치와 릴레이를 조립한 것을 도시한다.
도 3b는 본 발명의 SPDT 릴레이와 SPDT 마이크로 스위치의 결합과 통합을 투시하는 단면도이다.
도 3c는 바람직한 실시예의 하이브리드 SPDT 스위치와 릴레이의 결합된 구조의 투시도를 도시한다.
도 4a는 잘 알려진 토글이나 로커(rocker) 전기 스위치의 선행 기술 요소와 작동을 도시한다.
도 4b는 본 발명의 또다른 SPDT 하이브리드 스위치-릴레이를 통합하기 위한 수정된 구조, 접촉기, 접점과 단자와 함께 도 3b의 SPDT 로커 스위치와 SPDT 릴레이를 도시하는 단면, 분해, 투시도이다.
도 5a는 리버싱 접촉기와 단자의 수정된 구조를 포함하는 통합된 SPDT 릴레이와 DPDT 마이크로 스위치를 도시하는 분해도이다.
도 5b는 접점 상태 조합을 강조하는, SPDT 릴레이와 통합된 DPDT 접촉기의 네가지 상태를 도시한다.
도 5c는 본 발명의 바람직한 실시예의 DPDT나 리버싱 하이브리드 스위치-릴레이의 통합된 접점의 전기 회로 다이어그램이다.
도 6a는 리버싱 DPDT 로커 스위치와 SPDT 릴레이의 분해도와 통합을 투시하는 도 4b의 확장이다.
도 6b는 본 발명의 통합된 리버싱 DPDT 하이브리드 마이크로 스위치와 SPDT 릴레이의 조립과 케이싱을 도시한다.
도 7a~7b는 본 발명의 DPDT 릴레이와 DPDT 마이크로 스위치를 구성하는 스트레이트 DPDT 하이브리드 스위치의 투시도와 전기 회로 다이어그램이다.
도 7c는 본 발명의 DPDT 릴레이와 DPDT 로커 스위치를 구성하는 스트레이트 DPDT 하이브리드 스위치의 분해도와 투시도이다.
도 8a~8C는 본 발명의 하이브리드 SPDT와 DPDT 마이크로 스위치-릴렝에 사용되는 선행 기술의 락-릴리즈(lock-release) 구조를 도시하는 투시도와 단면도이다.
도 9a~9c는 틀 지지대, 커버와 푸시 키 변화가 있는 하이브리드 SPDT나 DPDT 스위치와 SPDT 릴레이의 조립을 도시한 투시도와 단면도이다.
도 10a~10c는 유럽에서 사용되는 틀 지지대, 커버와 푸시 키 변화가 있는 하이브리드 SPDT나 DPDT 스위치와 SPDT 릴레이의 조립을 도시한 투시도와 분해도이다.
도 11a~11c는 미국에서 사용되는 틀 지지대, 커버와 푸시 키 변화가 있는 하이브리드 SPDT나 DPDT 스위치와 SPDT 릴레이의 조립을 도시한 투시도와 분해도이다.
도 12a~12b는 바람직한 실시예의 하이브리드 SPDT와 DPDT 스위치에 포함된 제어와 통신 회로의 블록 다이어그램이다.
도 12c는 하이브리드 스위치에 사용되는 바람직한 실시의 상태 센서의 블록 다이어그램과 회로이다.
도 13a는 본 발명의 하이브리드 스위치와 관련된 장치들을 원격으로 작동하기 위한 가정 자동화 그리드와 네트워크를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 13b는 가정 자동화 그리드와 네트워크내에 명령과 반응을 전파하기 위한 가정 자동화 배전기에 의해 제공되는 실례가 되는 연결이다.
도 14a는 본 발명의 바람직한 실시예의 전류 감지 회로의 블록 다이어그램이다.
도 14b는 다섯 사인 주기의 시간 분할 측정에 대한 전류와 그들의 위상 이동의 전력 라인 전압의 사인 곡선을 도시한다.
도 15a와 15b는 배선 단자와 제어 회로(제어 회로는 미도시)와 함께 소켓 인클로져로 플러그 될 수 있는 케이싱 크기와 모양으로 통합된 다수의 하이브리드 스위치의 실례가 되는 구조와 케이싱을 도시한다.
도 16a에서 16C는 본 발명의 바람직한 실시예의 SPDT와 DPDT릴레이의 단일 극이나 듀얼 극을 위한 래칭 매커니즘으로 조정된 도8a에서 8C에 도시된 래칭 매커니즘의 투시도와 단면도를 도시한다.
도 17a는 기계적 래칭 구조에 맞추기 위해 확장된 몸체와 재구조화된 극이 있는 잘 알려진 릴레이의 실례가 되는 도면과 단면도이다.
도 17b는 본 발명의 바람직한 실시예의 래칭 릴레이의 단순화된 작동의 단계를 도시하는 실례가 되는 도면과 단면도이다.
도 18a는 본 발명의 바람직한 실시예의 SPDT 래칭 릴레이가 있는 하이브리드 스위치를 제공하는 SPDT릴레이와 스위치의 조합의 실례가 되는 도면과 투시도이다.
도 18b는 듀얼 극 래칭 구조를 포함하는 DPDT 릴레이의 구조화된 세부사항과 리버싱 DPDT 하이브리드 스위치의 실례가 되는 도면이다.

도 1a는 미국 특허 7,649,727에 공개된것 같은 선행 기술의 릴레이 코일 6L에 의해 작동하는 자동화 SPDT 릴레이 6에 연결된 SPDT AC 스위치 7을 구성하는 전기 회로를 도시한다. 회로는 복도의 두 끝의 복도 조명을 스위칭하는 것같은, 구내의 두개의 구별된 장소의 조명을 온-오프하기 위한 두 SPDT AC 스위치의 두 트래블러 단자 1과 2사이의 두 트래블러 와이어를 연결하기 위한 잘 알려진 회로이다. SPDT 스위치는 쌍방향 스위치로도 알려져 있으며, 수년 동안 잘 확립되어 왔다.

도 1b에 도시된 SPDT 스위치 7과 SPDT 릴레이 6의 선행 기술의 조합은 참조된 특허 7,649,727과 다른 참조된 미국 특허에서 도입되었고, 거주지와 다른 빌딩의 전기 가정 자동화 와이어링을 단순화하기 위한 새로운 전기 자동화 개념을 재인용한다. SPDT 스위치와 SPDT 릴레이의 조합은, 만연한 가정 자동화 시스템이 자동화 릴레이를 구내의 주요 전기 캐비닛으로 도입하는것을 지시하는데 반해, 보통의 전통적인 구조의 전기 와이어링을 유지하는 것을 가능하게 한다.

새로운 개념과 기존의 와이어링과 스위치의 차이는 단지 추가 SPDT 릴레이 6과, SPST스위치에서 SPDT 스위치로 알려진, 전통적인 온-오프 조명 스위치의 교체이다. 이것은 전통적인 기계적 스위치 레버에 의해 수동적으로, 릴레이 제어에 의해 원격으로 기기나 조명을 작동하는 것을 가능하게 한다.

각 SPDT 릴레이와 SPDT 스위치는 다른 것보다 더 중요하고 둘은 조명과 다른 부하들을 독립적으로 그리고 제한 없이 스위치하고 작동할 수 있다. 수동 스위치의 이 독립적인 작동은 자동화 시스템을 안전장치가 되어있는 시스템으로 바꾼다. 왜냐하면 수동 스위치는 아무 이유로나 자동화가 실패할 때 작동될 수 있기 때문이다. 부하라는 단어는 이후로 어떤 전기 기기나 조명에 사용된다.

도 1c는 일본의 ORMON과 많은 나라은 많은 다른 제조사에의해 제작된, 전기 장치로 알려진 SPDT 마이크로-스위치 10와 SPDT 릴레이 6를 도시한다. SPDT 마이크로-스위치 10은 제거된 커버 10C와 활성 레버 5L과 함게 도시되어있다. 플런저(plunger)나 키 5는 극 접점 P를 단자 T1에 연결하는, 전도체 1a에 구조화된 트래블러의 보이지 않는 접점 1에 접촉하도록 도시된 극 PS를 접촉하는것을 도시한다. 도 3b에 도시되어있듯이 구조화된 전도체 2a의 단자 T2는 플런저 5가 극 PS를 풀어주기 위해 들어지고 극 조립 PS의 접점 P가 접점 2와 맞물릴 때 접점 2를 통해 연결된다.

릴레이 자기 코일 6L을 포함하는 SPDT 릴레이 6은 릴레이 커버 6C가 없는 채로 도 1c에 도시되어있다. 나아가 자기 합금에 의해 지지되는 극 구조 PR을 구성하는 릴레이는 전기자로 알려진 구조 PM에 기초한다. 극은 지지 구조 1E의 접점 1에 닿고 단자 T1에 연결되어 도시되었지만 도 3c에 도시된 단자 C1과 C2에 의해 코일 6L로 공급되는 전력이 차단될 때 지지 구조 2E의 접점 2에 맞물리기 위해 바뀐다.

릴레이 6과 마이크로 스위치 10은 도시된 PCB 8에 릴레이 6과 스위치 10을 납땜해서 통합된 또는 하이브리드 SPDT 스위치와 릴레이를 제공하기 위해 도 3a에 도시된 대로 조합될 수 있다. 그런 통합이 본 발명의 목표인데 반해, PCB나 다른 전도성 구조에 두 장치를 부착하거나 납땜하는 것이 하나의 해결책이다. 통합된 도는 하이브리드 쌍방향 스위치-릴레이를 위해 도시된 PCB에 스위치-릴레이를 조합하는 것은 하나의 실시예이지만 본 발명의 바람직한 실시예는 아니다. 이것은 나중에 논의될 것이다.

도시된 C1과 C2(도 3c에 도시된) 코일 단자를 포함하는 릴레이 단자 T1, T2와 L은, 릴레이의 L(라인) 단자가 도 1a와 1b에 도시된 AC 기기에 연결되어있고 스위치의 L단자가 AC 라이브 라인에 연결되어 있는 반면, 릴레이 6의 단자 T2를 SPDT 스위치 10의 T2에 연결하고, 릴레이 6의 T1을 스위치 10의 T1에 연결하기 위한 릴레이 몸체 6B 아래에 고정되어 마운트 되어있다.

AC 라인과 기기 연결은 나중에 설명할 대로 뒤집어 질 수 있다. 하지만, SPDT릴레이와 SPDT 스위치의 T1과 T2단자가 서로에 연결될 때, 통합된 스위치와 릴레이의 두개의 남아있는 연결 단자가 시간과 일을 줄이는 것처럼 부하와 AC 라이브 라인에 연결하기 위한 L 단자라는 장점은 명확하다.

결합된 SPDT 스위치와 SPDT릴레이는 두 트래블러 와이어를 또 다른 SPDT 스위치나 릴레이에 연결하기 위해 쓸 수 없다. 왜냐하면 오직 단일 L 단자만이 부하를 연결하기 위해 제공되기 때문이다. 주어진 부하를 작동하기 위해 스위치의 연속된 라인의 두 SPDT 스위치나 2개 이상의 스위치를 연결하는 것은 도 2a에 도시된 크로스나 리버싱 스위치의 형태인 리버싱 DPDT사이에 듀얼 트래블러 라인의 연속된 연결을 요구한다.

도 2a는, 도시된 릴레이 코일 6L에 의해 작동하는, DPDT 릴레이 60이 S2-1과 S2-2로 도시된 DPDT 스위치가 작동하는 것과 같은 방법으로, 연결된 라인을 뒤집기 위해 정렬된 두 극 P2-1과 P2-2의 트래블러 접점과 자신의 트래블러 접점을 통해 연결되어있는 연속된 스위칭 체인을 도시한다. 그런 연속된 스위칭 라인에서 도 2b와 2c에 도시된 추가 릴레이 60의 사용은 미국 특허 7,649,727과 다른 많은 참조된 미국 특허에 공개되어있다. 크로스 DPDT 스위치를 추가 SPDT 릴레이에 연결하는것은 가능하지만 본 발명의 SPDT 하이브리드 릴레이에 연결하는 것은 불가능하다는 것에 주목해야한다.

모든 경우에서 분리된 릴레이를 스위치에 추가하는 것 및/또는 그런 릴레이를 미국 특허 8,384,249에 공개된 스위치에 부착하는 것의 선행 기술은 트래블러 와이어를 연결하기 위한 것 및/또는 미국 4 x 4박스로 알려진 도 2c에 도시된 박스 14의 2 x 4나 크기의 절반 같은 매우 작은 월 박스들에 와이어와 와이어링 장치들을 비집어 넣어야 하기 위한 일을 요구한다. 추가 릴레이의 설치는 시간이 들고 설치 비용을 증가시킨다. 설치 효율을 증진시키고 그렇게 함으로써 설치 비용을 감소시키기 위해, 본 발명의 SPDT 스위치와 SPDT나 DPDT 릴레이가 필요하다.

SPDT 스위치 10와 릴레이 6을 결합하거나 통합하기 위해 가장 간단한 방법은 도 3a에 도시된 대로 그들을 PCB 8에 마운트하는 것이다. PCB는, 도 3a에 도시되진 않았지만 나중에 논의될, 자동화 작동과 통신 회로를 제공하는데 필요하다.

SPDT 릴레이 6을 SPDT 스위치 10에 부착하고 연결하는 것으로부터 명확한 것은 이것이 두 장치를 분리된 트래블러 와이어로 연결할 필요를 완전히 없앤다는 것이다. 트래블러 와이어가 단지 짧은 점퍼(jumper) 와이어라 하더라도 트래블러 와이어를 설치하는 것은 시간이 들고 많은 비용이 든다.

도 3a에 도시된 결합된 스위치와 릴레이 8A는 매우 유용하고 단순한 방법에 의해 시행가능하다 도 3a에 도시된 하이브리드나 통합된 스위치 10과 릴레이 6은 나아가 하이브리드 스위치 크기와 부품을 감소시킬 본 발명의 바람직한 구조가 아니다.

도 3b는, 트래블러 접점 지지 구조 1A, 2A, 1E와 2E를 SPDT 접촉기 1C와 2C에 결합하고 그런 하이브리드 스위치-릴레이 장치의 전체적인 크기와 비용을 감소시키는 새로운 하이브리드 몸체 9B에 릴레이 몸체 6B와 마이크로-스위치 몸체 10B가 재구조화되었다는 점에서 바람직한 실시예 중 하나의 단면도를 도시한다

접촉기라는 용어는 SPDT와 DPDT 스위치와 릴레이의 똑바른 듀얼 접점과 뒤집힌 트리플 접점을 구성하는 전도성의 연결 구조를 말한다.

마이크로-스위치 10의 두 트래블러 접점 1과 2는 마이크로-스위치 10의 주조된 몸체 10B안의 접점 1과 2와 단자 T1과 T2를 포함하는 완벽한 전도체를 형성하도록 디자인된 황동이나 비슷한 금속 합금으로 만들어진 견고한 전도성 구조에 고정되어있다. 릴레이 몸체 6B에 주조된 접점 1과 2와 단자 T1과 T2를 포함하는 완벽한 전도체를 형성하기 위한 두 전도성 구조 1E와 2E에 부착된 릴레이의 트래블러 접점 1과 2에도 똑같이 적용된다.

도시된 대로 하이브리드 스위치와 릴레이 몸체 9B는 두 장치의 접점 1과 2와 스위치와 릴레이의 전도성 구조 1A, 2A, 1E와 2E를 두 장치의 극 PS와 PR의 두 접점 P사이의 간단한 링킹 접촉기 1C와 2C에 통합시킨다. 트래블러 연결이 스위치 10과 릴레이 6의 트래블러 단자 사이에 제한되면 트래블러 단자는 필요하지 않다. 이것은 두 L 단자, 하나는 스위치를 위해서고 하나는 릴레이를 위해서, 를 남긴다.

도 2c에 도시된 박스 안의 두 트래블러 와이어를 연결하기 위해 사용되는 네개의 단자를 폐지하는 것은, 하이브리드 스위치의 설치를 더 쉽고, 깔끔하고 싸게 만든다.

도 3c는 일직 조합의 몸체 9B, 오른쪽 각 조합에 도시된 9BR과 왼쪽 각 조합에 도시된 9BL을 포함하는 다른 SPDT 마이크로-스위치와 릴레이 조합 20을 보여준다.

결합된 조립 9, 9L과 9R모두에서 볼 수 있듯이 릴레이-스위치 구조는 단순화되었고, 극 단자 PR과 극 접점 P는 원래의 극 PR과 말 그대로 같게 도시되어있다. 지지 자기 합금이나 전기자 PM을 포함하는 극 접점 P는 잘 알려진 릴레이 몸체 6B의 극 구조와 같이 도시되어있다. 코일 단자 C1과 C2를 포함하는 자기 코어 6L이 있는 릴레이 코일이 그대로 남아있는 반면, 트래블러 단자와 지지 구조 1E와 2E는 제거되고 사용되지 않는다.

트래블러 접점과 단자 T1과 T2를 포함하는 복잡한 전도성 트래블러 지지 구조 1a와 2a가 듀얼 접점 1을 포함하는 1C와 듀얼 접점 2를 포함하는 2C 두 결합된 단순화된 접촉기로 교체되고 개별적인 몸체 6B와 10B가 도 6b의 도시된 커버 50과 같은 단일 결합된 커버와 9B, 9BR, 9BL로 도시된 다른 변화에서, 단일 몸체 9B로 결합되는데서, 마이크로-스위치 몸체 10B에 동일한 것이 적용된다.

위의 설명으로부터 본 발명의 하이브리드-릴레이를 위해 트래블러 와이어 및/또는 단자가 필요하지 않고, 결합된 하이브리드 몸체의 내부 구조가 단순화되었다는것은 명백하다.

도 3b의 도시된 단면 몸체 9B는 트래블러 라인과/나 트래블러 단자 없이, 도 1a에 도시된 전기 회로를 재생산한다. 전원을 코일 6L에 적용하는 것은 극 PR의 접점 P를 도시된 접촉기 1C의 접점 1에 맞물리게 하고, 단자 L사이의 하이브리드 스위치를 통해 AC 전원을 연결하기 위해 극 PS를 통해 마이크로-스위치의 접점 1에 맞물리게 한다는 것은 확실하다. 극 PS의 위치를 뒤집거나 코일 6L로부터의 전력을 끊는것은 연결된 부하(도시되지 않음)로의 전류 흐름을 끌 것이다. 본 발명의 하이브리드 스위치나 하이브리드 릴레이가 설치하기에 소형이고 간단하게 만들 수 있다는 것은 명백하다.

도 3a, 3b와 3c의 도시된 하이브리드 스위치-릴레이 구조는 도해의 아래에 남아있는 두 기초 6B와 10B와 함께 보여지고 결합된 기초 9B, 9BR과 9BL 또한 그렇다. 도해는 이것이 얼마나 간단하게 선행 기술의 장치와 함게 달성될 수 있는지를 보여주기 위해 만들어졌다. 비슷한 스위치-릴레이 결합은 하이브리드 해법의 간단한 결합을 가능하게 하기 위한 선행 기술의 장치를 사용하는 도 4b, 6a와 6b에 나중에 도시된다. 하지만, 많은 구조적 변화는 발전되고 낮은 결합 비용을 제공하기 위해 만들어질 수 있다.

릴레이 코일과 함게 도 4b와 6a에 도시된 다른 구조들은 스위치 접점의 기초 아래에 마운트되어있다. 도 4a는 SPDT 토글이나 로커 조명이나 다른 기기 스위치 3의 잘 알려진 구조를 나타낸다. 스위치 3-1은 극 단자 24를 위한 지지 단자 23과 스위치 몸체 3에 내장된 듀얼 접점-단자 구조 21과 22를 도시한다. 두 터미널 21과 22는 단자 T1과 T2를 각각 연결하는 것을 제공하고 지지 단자 23은 SPDT 스위치를 위한 라이브 AC나 L 단자를 제공한다.

극 단자 24는 그것의 중심 핀 25 주위로 회전하고 T1의 접점 1에 맞물리도록 3-1에 도시되어있다. 극 24는 높은 압력 조건 하의 접점 P와 1을 유지하기 위한 충분한 압력을 제공하는 팽창된 스프링 26을 통해 피스톤 26a에 의해 압력받는다.

중심 핀 34 주위로 회전하는 토글이나 로커 레버 33이 눌러질 때 3-2에 도시된 스프링 26은 피스톤 26A 안에서 압축되고 피스톤-스프링 결합은 피스톤이 안장 24a의 중심점을 지나기 전까지 모든 방법으로 안장 24a를 따라 움직인다. 이 점에서, 3-3에 도시된, 정확히는 도 1a, 1b와 2b에 도시된 T2 단자에 L 단자를 연결하고 접점 2를 맞물리게 하기 위해 극 24를 다른 측에 토글이나 스위치 하는 높은 압력으로 스프링이 팽창된다.

도 4a에 도시된 스위치 매커니즘과 구조는 다양한 내부 구조와 다른 에버 디자인이나 표면판 디자인과 함께, 말 그대로 모든 조명 기기에 사용되는 조명 스위치로 알려진 것의 중심이다. 하지만 스프링-피스톤 움직임은 수년 동안 전기 조명 스위치를 위한 보편적인 구조이다.

도 4b는 6-1에서 스위치의 접점 1과 2를 포함하는 접촉기 1D의 뒷면에 또는 그 뒤에 위치한 릴레이 코일 6L과 극 PR과 함께 하이브리드 스위치-릴레이 30의 단면도를 도시한다. 접촉기 2D와 1D는 스위치의 극 24에 맞물리는 두 스위치 접점 1과 2과 극 PR의 접점 P에 맞물리는 듀얼 접점 1과 2를 결합하는, 두 접점 각각을 포함하도록 6-2에서 분해도로 도시된다.

6-1 릴레이 극 PR의 도시된 P 접점은 스위치 조립 30의 접점 2를 포함하도록 6-2에 도시된 접촉기 2D의 접점 2에 닿고 있다. 단면도 6-1과 분해도 6-2로부터 스위치 몸체 30의 구조가 도 3b와 3c에 도시된 마이크로 스위치 몸체 9B와 다르다 해도, 마이크로와 로커/토글 하이브리드 스위치-릴레이의 작동은 같다는 것이 명백하다.

하이브리드 스위치-릴레이에 사용된 제한된 요소와 부분에 대한 나은 이해를 위해 도 4b의 분해도 6-2와 30-4는 다른 요소로부터 분리된 접점과 접촉기들을 도시한다. 6-2에 도시된 릴레이 코일 6L은 아래에서 설명될 구조 81에 의해 단자 L에 부착되어 도시된 자기 코어의 전기자와 극 구조 PR81의 뒤에 도시되어있다. 비슷하게 두 접촉기 1D와 2D는 전기 접점을 극 단자나 구조 24에 제공하거나 맞물리게 하는 기계적인 접점 23B를 결합하는 단자 23D를 포함하는 극 PR81과 분리되어 도시되어있다.

단자 구조 23D의 다른 끝은 리벳으로 고정되어 도시되어있거나 그것은 밀리 옴 범위에서 특정한 저항값을 가지도록 디자인되고 계산된 저옴 금속 합금 구조 81에 용접욀 수 있다. AC 전원 아웃렛의 그런 저옴 금속 합금의 사용은 미국 특허 출원 13,349,939에 공개되어있다. 그런 금속 구조를 사용하는 장점은 중요한 안정성이다, 그런 금속 합금은 전류 감지 응용에 사용되는 다른 저옴 저항처럼 쉽게 실패하는 경향이 있지 않고 그것의 저항이 안정적이다. 전류 드레인과 전력 소비 보고에 대한 다른 세부사항과 설명은 나중에 논의할 것이다.

분해도 6-2는 극 PR81에와 단자 23D에 연결된 두 구조 81을 도시한다, 하지만 오직 한 개만 하이브리드 스위치-릴레이 조립에 필요하고 사용된다. 도시된 두 구조 81은 그런 하이브리드 스위치-릴레이 장치를 디자인하고 생산하는데 선택적인 변화를 강조한다.

구조 23D와 23B에 결합된 단자 81의 끝은 라이브라인이나 부하를 연결하기 위한 L 단자이다. 30-4에 도시된 다른 구조는 접점 23B로의 접촉을 제공하는 홀더 37과 극 구조 24의 중심 회전 핀 25를 지지하기 위한 중심 축 구멍 25A이다. 홀더 37은 분리된 부분이나 요소가 아니라는 것에 주목해야 한다. 그것은 분해도에 도시되어있고 분리된 부분으로 사용될 수 있다, 그러나 하이브리드 스위치 구조의 바람직한 실시예의 몰드형 케이스 30은 홀더 37, 접촉기 1D와 2D, 릴레이 극 PR이나 PR81 단자의 단자 L과 구조 23B와 스위치 극 단자 23A나 23B를 결합하고, 단일 몰드형 스위치 몸체 30이 된다.

도 4b의 구조 30과 도 6a의 40은 도 12a~12b에 도시된, 전력을 제어 회로에 공급하기 위해 필요한 AC 중성 단지를 도시하지 않는다. 그런 중성 단자는 그런 단자가 필요하면 언제나 포함된다. 도 3a~6b에 도시된 하이브리드 스위치-릴레이 몸체 구조는 연관된 스위치와 릴레이 접점을 결합하는 것의 묘사를 간단하게 하기 위해 중성 단자가 도시되지 않았다. 도 4b, 5a, 6a와 6b의 도시된 도해는 제어회로 80과 58과 제어, 전력 소모 보고와 릴레이 회로의 전력공급의 통합을 도시한다.

위에 설명했듯이, 하이브리드 SPDT 릴레이-스위치는 오직 단일 위치로부터 주어진 부하를 수동으로 온-오프 스위칭 하는데 사용될 수 있다. 그것은 다른 SPDT 스위치나 리버싱 스위치로 알려진 DPDT 스위치의 연속된 체인에 연결될 수 없다. 그런 연속된 체인에서 각 스위치는 수동으로 동일한 주어진 부하를 작동하거나 다중 위치로부터 부하를 온-오프 스위칭한다. 설명된 이유는 체인 연결이 두 트래블러 와이어에 의해 만들어졌고 체인의 각 부분이 리버싱 스위치에 의해 독립적으로 뒤집어질수 있다. 설명된 대로, SPDT 하이브리드 스위치-릴레이는 두 L 단자, 부하 단자와 라이브 라인 단자를 제공한다. 조명 기구의 온-오프 스위칭 같은, 다중 스위치와 장소의 동일한 주어진 부하의 수동적인 스위칭을 제공하기 위해, SPDT 하이브리드 리버싱 스위치-릴레이는 필요하다.

DPDT 스위치-릴레이 조립 40을 위해 사용되는 극, 단자, 접촉기와 다른 구조화된 아이템들을 도시하는 분해도 40-2와 함께 리버싱 DPDT 스위치-릴레이 몸체 조립 40은 도 6a에 도시되어있다.

도 6a는 또한 몸체 구조와 리버싱 하이브리드 스위치-릴레이 40의 세부사항을 도시한다. 이 DPDT 구조에서 릴레이 6은 동일한 릴레이 코일과 코어 6L과, 극 PR81, 자기 합금이나 전기자 PM과 저옴 합금 구조 81을 접점 P에 결합하는 동일한 릴레이 극 구조를 사용한다. 구조 23a의 단자 T1을 결합하는 것은, 위와 아래에 언급된 전류 감지 저옴 합금 구조 부분 81을 결합하는, 도 4b의 구조 23D를 교체하는 데 사용될 수 있다.

DPDT 스위치 40L과 40R에 대한 도시된 두 시점은 도 4b의 회전 극 24와 홀더 37과 같은, 두 회전 극 24와 두 홀더 37을 이용한다. 23A와 23G로 도시된 회전 극을 연결하는 단자는 두 트래블러 와이어 T1과 T2를 연결하기 위해 사용된다. 도 4b에 도시된 단자 23D는 L이라고 되어있는 것, 즉 부하나 라이브 라인과 함께 사용될 수 있거나 L과 함께있는 도 6a의 단자 23A가 될 수 있다. DPDT 하이브리드 스위치-릴레이를 위해 저옴 합금 구조 81은 6-3에 도시된 단자 PR81과, 81C 앰프 IC1 입구에서 PCB에 단자 81B에 납땜된, PCB 81 뒤에 도시된 도 6a의 40R에 도입되어 도시되어있다.

DPDT 하이브리드 조립에 사용되는 단자 23A와 23G사이의 차이는 연결 단자 T2와 연결 단자 L 사이의 필요한 거리를 제공하는 것이다. 이런 이유로 단자 23G는 그것의 단자 T2를 단자 L로부터 옮겨서 구조화되었다. 하지만 트래블러 단자를 위해 동일한 구조 23a를 사용하고 단자 T2나 중성 단자(도시되지 않음)로부터 떨어져, DPDT 조립 40R의 뒤의 다른 위치로 단자 L을 옮김으로써 극 R81을 재구조화하는 것은 비슷하게 가능하다.

도 6a의 분해도 40-2에 도시된 접점은 도 4b의 접점 2D와 1D의 확장된 리버싱 구조에 있는 접촉기 2G와 1G로 구성된다. 두 접촉기 2G와 1G 각각은 각각 주가적인 접점 2R와 1R을 제공받는다. 추가된 두 접점 2R과 1R은 접점 1과 2의 왼쪽에 도시되고, 2는 1R과 1은 2R과 반대 위치에 있고, 그러므로 그들은 리버싱 접점이다.

도 4b에 도시된 하이브리드 스위치 30L/30R과 비슷하게, 도 6a에 도시된 DPDT 하이브리드 스위치-릴레이는, 분해도 부분과 조립을 하나의 고체 몰드형 케이스 40으로 결합하는, 몰드형 구조 40C, 40L과 40R로 압축되어있다.

도 40-C에 도시된 것은 네 접점 1, 2, 1R과 2R이고, 모두는 토글이나 로커 스위치 극 24를 회전하기 위한 홀더인 두개의 몰드형 홀더 37이 없이 도시된, 스위치-릴레이 조립의 앞 표면에 주조되어있다. 도시된 몰드형 조립 40L은 어떻게 DPDT 수동 스위치가 토글 극 24를 통해 작동하게 만들어져 있는지 분명하게 보여준다. 토글 극은 그들의 중심 핀 25를 통해 중심 회전 홀 25a에 부착되어있다.

도 4b와 6a는 PCB를 전류 감지 구조로 부착하고 납땜하기 위한 두 마운팅 홀 81C과 함께 PCB 80을 도시한다. PCB는 전체 제어 통신과 전력 소모 보고를 결합하고 30R과 40R에 도시된 작은 케이싱에 조립되어있다. 결합된 작은 구조는 몰드형 스위치-릴레이와 그것은 전기 제어와 통신 회로를 보통 사용되는 인클로져로 조립하는 것을 제공하거나, 표준이나 보통의 전기 월 박스에 설치될 수 있는 크기와 모양으로 패키지된다.

저옴 합금으로 만들어진 도시된 구조 81은 구조 81을 도시된 PCB 80에 부착하기 위한 두 남땜 핀 81B을 포함한다. 도 5a와 6b의 도시된 PCB 58과 58a와 비슷한 PCB 80은 코일 6L에 의해 SPDT 릴레이를 작동하기 위해 제어, 처리와 통신 회로를 포함하기 위하고 하이브리드 스위치-릴레이를 통해 부하에서 소비되는 전력과/이나 드레인되는 전류를 처리하고 보고하기 위해 필요하다.

도 5a와 6b는 리버싱 DPDT 마이크로 스위치와 SPDT 릴레이의 접점을 결합하기 위해 사용되는 구조와 분해도를 도시한다. DPDT 마이크로 스위치는 각각의 접점 P와 함께 듀얼 극 PS1과 PS2로 구성되고 잘 알려진 지지 구조는 기초 50B로 내장되거나 주조된다. 접점 구조나 접촉기 1H와 2H는 분해도에 도시되어있다.

접촉기 1H는 듀얼 접점 1, 한 개는 릴레이 극 PR81을 위해서고 한 개는 극 PS2를 위해서, 그리고 극 PS1을 위한 뒤집힌 접점 1R로 구성된다. 접촉기 2H는 듀얼 접점 2, 한 개는 릴레이 극 PR81을 위해서고 한개는 극 PS2를 위해서, 그리고 극 PS1을 위한 뒤집힌 접점 2R로 구성된다.

도 5a에 도시된 몸체 조립은 릴레이 코일 6L, 자기 금속 합금 지지나 전기자 구조 PM이 있는 극 PR81과 리벳 81a의 의해 극 PR81에 고정된 저옴 합금 구조 81로 구성되거나, 그렇지 않다면 극 PR에 용접된다. 전류 감지 구조는 PCB 조립 58a의 해당하는 홀 81C로 구조화된 납땜 핀 81B에 의해 PCB 58A로 납땜되어 있다.

몸체 50B아래에 마운트된 도시된 PCB 58은 주어진 하이브리드 릴레이-스위치 조립을 위한 확장된 PCB나 주요 PCB가 될 수 있거나, 필요 없을 수 있고 전체 제어, 통신관 전력 소모 보고 회로는 PCB 58B에 마운트 될 수 있다.

단자 L과 두 단자 T1과 T2는 위에 언급된 연결 단자와 같다. 단자들은 나사 형태의 단자로 많은 도면에서 도시되었지만, 와이어링 단자의 다른 형태가 대신 사용될 수 있다. 스크류가 없는 셀프-락(self-lock)이나 스냅-인(snap-in)으로 알려진 단자들이나, 한 스위치로부터 다른 하나로의 연속된 체인의 전기 와이어를 연결하기 위한 듀얼 셀프-락 단자나, 한 스위치로부터 다른 하나로 연속된 전기 와이어를 연결하기 위한 스크류 타입 단자나, 스위치, 전력 아웃렛과 다른 마운트 및/또는 와이어된 전기 기기 같은 전기 와이어링 장치에 사용되는 다른 알려진 단자들을 포함한다.

도 5b는 릴레이 극 PR과 스위치 극 PS1/2의 네 단면도 5b-1~5b-4를 따라 하이브리드 몸체 50B에 내장되거나 주조되거나 그렇지 않으면 부착된 접촉기 H1과 H2의 접점의 단면도이다. 스위치 극 PS1과 PS2는 플런저 55에 의해 작동하고, 그러므로 PS1과 PS2의 접점은 항상 위의 2 더하기 1R이나 아래 1 더하기 2R 접점과 같이 도시되어있다.

도 5b는 스위치 극 PS1/PS2 위치 대 릴레이 극 PR위치를 위한 네가지 상태 조합 5b-1~5b-4를 보여준다. 도 5c로부터 네 위치중에 두개가 트래블러 와이어 T1과 T2로 곧은 연결을 제공하고 SPDT 릴레이의 접점 2에 있는 다른 두 뒤집어 지거나 교차하는 연결은 SPDT 릴레이의 접점 1이 극 PS1이나 PS2에 연결하는 반면, 극 PS2나 극 PS1로 연결한다. 하지만 두 극 PS1과 PS2가 플런저 55에 의해 작동되고 두 트래블러 단자 T1과 T2가 두 상태에서 똑바로 및 뒤집혀서 연결된다.

도 5c는 리버싱 DPDT 하이브리드 스위치-릴레이의 전기 회로 다이어그램이다. 도 2b의 선행 기술에 도시된 것처럼 알려진 교차나 리버싱 릴레이는 트래블러 단자의 두 쌍에 의해 연속된 트래블러 와이어를 가로지른다는 것에 주목해야된다. 나아가, 선행 기술의 트래블러 라인의 연속된 체인은, 많은 단자를 통해 두 월 박스 공간과 많은 서로 연결하는 와이어를 차지하는, SPDT 스위치와 추가 DPDT나 리버싱 릴레이를 사용한다.

도 5c에 도시된 회로는, 단지, 도 5a에 세 단자 T1, T2와 L로 도시된 완벽한 최소의 와이어링으로 알려진 단일 US나 유럽 전기 월 박스의 크기와 모양에 맞는 작은 케이스 50에 패키지된, 도 6b의 단일 하이브리드 스위치-릴레이 장치 51에 의해 모든것을 한다. 나중에 설명되고 포함될 중성 와이어 단자는 도시되지 않았다.

도 6b의 하이브리드 장치 51A는 듀얼 마이크로 스위치 극 PS1-PS2를 작동하기 위해 플런저 55를 사용해 기초 50B에 도 5a의 분해도에 도시된 구조의 조립을 도시한다.

동일한 하이브리드 장치 50B는 조립 51A, 플런저 55, 선행 기술의 작동 레버 5L을 수용하기 위한 인클로져나 박스 50에 밀폐되거나(encapsulated) 패키지되어 도시되어있다.

조립 51은 하이브리드 DPDT 리버싱 마이크로 스위치-릴레이를 나중에 아래에서 설명되고, 도 8a, 8b 와 8c에 도시된 레버 지지 61과 락-릴리즈(lock-release) 장치 60을 포함하는 패키지된 장치로 도시한다.

도시된 하이브리드 DPDT 장치 51은 나아가 세팅 스위치 57-1에서 57-n, LED 지표 54, 제어, 통신과 전력 소모 보고 회로(51에 도시되지 않음)를 포함하지만 나중에 설명된다.

하이브리드 DPDT나 SPDT 스위치-릴레이는, 하이브리드 장치, 장식 커버, 키 레버나 푸시를 지지하기 위한 프레임에 부착되거나 알려진 미국 4 x 2박스나 유럽의 둥그런 60mm 월 박스나 다른 크기의 직사각형의 박스 같은 보통 사용되는 전기 월 박스에 설치되도록 구조화된 비슷한 인클로저나 박스 50에 압축되거나 패키지 될 수 있다.

도 8a, 8b와 8c는 기계적 래칭 장치 60으로도 알려진, 잘 알려진 락-릴리즈 장치를 도시한다. 도 8a~8c에 도시된 알려진 락-릴리즈 매커니즘은 전기 기기의 주어진 입력이나 주어진 기능을 선택하기 위하거나 수동으로 옛날의 텔레비전의 채널을 고르기 위해 사용되는 수동 푸시-키에 사용된다. 매커니즘은 개별적으로 각 키 바에 내장되어있다. 나중에 설명될 대로 비슷한 래칭 구조는 SPDT 릴레이 극이나 DPDT릴레이의 듀얼 극을 잠그는데 사용된다.

도 8c는, 눌러서 잠그거나, 눌러서 해제하거나 누르는 조합으로, 쉽고 작은힘으로 도 9a의 푸시 키 70을 통해 기계적으로 하이브리드 스위치-릴레이 51을 활성화 하기 위한 레버 지지 61을 포함하는 도 5d에 도시된 구조 60으로 매우 단순한 락-릴리즈를 결합하는 것으로 만들어진 특징을 설명하기 위해 돌입된, 선행 기술 매커니즘은 도시한다.

가이드 락 링크의 한 끝은, 락 포인트 69B와 릴리즈 포인트 69C사이로 바(bar)의 움직임을 제한하는 홈이나 인덴테이션(indentation) 69A안에서 이동하는 가이드 락 링크와 함께,가이드 중심 점 66A로 도시된 위치에 있다. 가이드 락 링크의 다른 끝은 락 포인트 69C와 릴리즈 포인트 69B 사이에서 시계 반대방향으로 인덴테이션 69를 따라 움직인다.

스프링 홀더 67B에 의해서와 키 몸체 60에 의해서 자리에 들어가는 스프링은 듀얼 기능을 제공한다, 하나는, 락 위치로 푸시 키를 잠그는 손가락 누르기에 반대되는, 릴리스 위치로의 키 60에 대한 릴리즈 힘이다. 스프링 62의 다른 기능은, 도 8C에 도시된 인덴테이션 69를 통해 시계 반대방향으로 회전하는 가이드 링크 66 움직임을 이끌도록 디자인된, 68A~68D로 도시된, 인덴테이션 증가와 마루를 통해, 왼쪽-오른쪽과 위-아래로 움직이도록 가이드 락 링크가 힘을 받고 바가 두 양 방향으로 움직일 때, 도 8b에 도시된 인덴테이션 69와 69A 둘 다의 가이드 락 링크 66을 유지하는 것이다.

가이드 락 링크는 바 67의 앞으로-뒤로 움직임을 인덴테이션 69A의 길이와 두 위치, 잠궈진 위치나 포인트 69B와 풀어진 위치 69C,에 제한한다.

인덴테이션 경로 69 내의 바 67 움직임은 손가락에 의해 잠기고, 스프링 압력에 의해 풀린다. 시계 반대방향의 움직임은 마루 68a와 68B는 잠금 해제하고 68C와 68D는 잠그도록 만들어진다. 마루는 시계방향의, 오직 두 정지된 점만 남은 채, 락과 릴리즈 점이나 위치 69C와 69B. 각각의 움직임을 방지한다.

위에 재인용된 선행 기술의 두 위치 메커니즘이나, 플런저 55를 맞물리게 하는 레버 지지 61 같은 기계적 구조를 잠그는 데 적용되는 다른 어떤 알려진 락-릴리즈 매커니즘이 사용될 수 있다. 도시된 선행 기술은 오직 세개의 움직이는 부분, 키 바 67과 레버 지지 61로 구성되는 몰드형 키 몸체 60가 제 1부분, 스프링 62가 또 다른 부분이고 가이드 락 링크 66이 제 3부분이다, 그런 간단한 매커니즘이 매우 안정적이다.

키 가이드 60A, 바 용기 67A, 스프링 홀더 67B, 가이드 움직임 범위 66B와 가이드 중심점으로 도시된 요소들은 하이브리드 스위치-릴레이 몰드형 인클로저 50에 포함되고, 개별적인 요소나 부분이 아니다. 이것은 키 60, 스프링 62, 가이드 락 링크 66으로 구성되는 전체 매커니즘을 나중에 아래에서 설명될 세가지 키 기능, 밀어서 잠금, 밀어서 해제와 밀기-밀기,이 있는 하이브리드 스위치-릴레이를 제공하기 위한 움직이는 부분으로 만든다.

도 8B에 도시된 대로 락과 릴리즈 사이의 거리는 도 8C에 도시된 최대 움직임 65 거리이다. 실제로 그런 움직임은 4~5mm이상으로 늘어난다. 레버 지지 61의 그런 락-릴리즈 움직임은 4~5mm의 스트로크(stroke) 움직임에 의해 잠그거나 해제하고 유연한 레버 5L의 끝은 도 3a~3c의 SPST나 SPDT 마이크로 스위치 10과 도 6b의 51을 작동하는 완벽한 스트로크 움직임이다.

위에 언급된 구조나 다른 락-릴리즈 매커니즘 구조는 SPDT나 DPDT 스위치인 하이브리드 스위치 구조를 SPDT 릴레이와 함께 작동하는것과 키 60이나 장식용 키에 의한 쌍방향 스위칭, 수동 스위칭과 코일 6L을 통해 SPDT를 작동시키는 것에 의한 원격 스위칭을 제공하는 것을 가능하게 한다. 토글이나 로커 SPDT 스위치 30이나 DPDT 스위치 40을 사용하는 하이브리드 스위치-릴레이 조합은 저비용으로 간단하고 편하게 설치되고 사용되도록 제조될 수 있다는 것은 명확하다.

도 7a~7c에 도시된 곧은 DPDT는 AC 라인, 라이브 AC라인과 중성 AC 라인을 온-오프 하기 위해 빌딩과 거주지의 젖은 방이나 구역을 위해 사용되는 DPST스위치를 교체하기 위해 필요하다. 화장실이나 세탁실의 조명, 히터와 물 보일러는 듀얼 극 스위치에 의해 스위치 되어야 한다는 몇 나라의 규칙은 일반적이고 정립되어있다.

그런 곧은 적용을 위해 본 발명은 요구사항을 충분히 만족하고 듀얼 AC 라인의 수동과 원격 활성화를 제공한다.

도 7a는 단열재 구조 PP와 전기자 PMD에 의해 지지되고 기초 90DP에 통합된 릴레이 코일 6L에 의해 작동하는 두 극 PR1과 PR2에 연결돈 마이크로 스위치의 두 극 PS1과 PS2로 구성되는 DPDT 하이브리드 스위치 200을 도시한다. 또한 네개의 접촉기 1C, 2C, 1U와 2U도 도시되어있다. 사실 두개의 SPDT 하이브리드 스위치 20으로 구성된 DPDT 하이브리드 스위치 200은 도 6b의 단일 코일 6L과 작동기 55에 의해 작동된다.

도 7b는, 수동 키에 의해서와 원격으로 듀얼 AC 라인, 라이브 라인과 중성 라인을 스위칭하기 위한 필요에 완벽히 맞는 도 1a의 선행 기술 회로의 확장인 하이브리드 스위치 200의 전기 회로 다이어그램을 도시한다.

도 7c는 도 6a에 도시된 리버싱 하이브리드 스위치 40R의 확장인 토글이나 로커 DPDT 하이브리드 스위치 40DP를 도시한다. 40DP 하이브리드 스위치는, 두 극 PR1과 PR2를 각자로부터 및 전기자로부터 절연하기 위한 절연 몸체 PP로 구성된 듀얼 릴레이 극 PR-1과 PR-2와 전기자 PMD를 예외로 하이브리드 스위치 40R과 유사하게 구조화되고 작동한다.

다른 차이점은 네개의 곧은 접촉기 1C, 2C, 1U와 2U를 두개의 리버싱 접촉기 1G와 2G로 교체하는 것과, 단자를 N, L, T1과 T2에서 N, L, L(부하)와 NL(중성 부하)로 바꾸는 것이다. 바꿔진 요소들은 분해도 40DP와 도 7c의 패키징되거나 케이싱 조립 40C-2와 40R-2에 도시되어있다.

위의 설명으로부터, 위에 언급된 리버싱 DPDT 하이브리드 스위치 40R과 51은 SPDT릴레이와 DPDT 스위치로 구성되어 도시되어있고, 리버싱 DPDT 하이브리드 스위치는 두 릴레이 극 PR1과 PR2로 구성된 DPDT릴레이와 단일 극 24로 구성된 SPDT 스위치를 통합할 수 있다는 것은 명백하다. 나중에 설명할 리버싱 DPDT 하이브리드 스위치는 도 7a와 7c에 도시되고 묘사된 것 같은 DPDT 듀얼 릴레이 극 PR1-PR2와 함께 단일 극 스위치 20과 30을 구성된 SPDT 스위치를 통합할 수 있다.

AC스위치나 AC아웃렛 같은 전기 와이어링 장치는, 건축 산업내의 건축가나 인테리어 디자이너에게 승인되거나 받아들여진 색 선택을 포함하는 장식용 키와 커버 디자인이 제공된다. 와이어링 장치 제조사는 그러므로, 주어진 스위치에 의해 작동하는 부하의 상대를 나타내는 LED의 사용을 포함하는, 전기 스위치를 위한 다른 커버, 키와 현대적 색의 범위를 제공하는 데 노력을 기울여야한다.

그러므로, 푸시 키 70의 스탑 가이드 70A를 지지하기 위한 홀더 59A 표면의 가이드 수신기 59B를 포함하는, 도 9A의 대응되는 잠금 구조 와 도시된 스냅-인 부착구조와 같은, 주어진 하이브리드 스위치-릴레이 인클로저에의 간단한 부착물에 맞는 홀더, 커버와 키의 범위를 제공받고, 다른 제조사의 커버와 키에 부착되도록 적응될 수 있는 주어진 인클로저나 패키지의 하이브리드 스위치-릴레이 조립을 제공하는것이 바람직하다.

도 9A는, 몸체 59A, 가이드 수신기 59B와 스스로-잠금 구조 50D로 구성되는 홀딩 프레임에 마운트되어 도시된 선택된 커버 59를 사용하는 하이브리드 SPDT 스위치-릴레이 20과 하이브리드 DPDT 스위치-릴레이 51을 도시한다. 도 10A와 10B는 커버 89A와 89B를 포함하는 유럽 장치 크기로의 하이브리드 스위치-릴레이 30이나 40의 케이싱을 포함하는 몰드형 프레임 몸체 87A와 87B을 도시한다.

도 11a와 11b는, 잘 알려진 로커 키 90이나 92와의 사용을 위한 표준 4 x 2 미국 월 박스로 하이브리드 스위치-릴레이를 마운팅하기 위하여 구조화된 프레임 몸체 97A와 97B와 커버 99A나 99B를 도시한다. 커버 99A와 함께 미국에서 널리 사용되는 커버 99A와 99B는 부착을 위해 보이는 나사 머리를 사용하여 도시되어있다. 커버 99B는 보이는 나사 머리 없이 장식용 커버 99B를 깨끗이 부착하기 위해 스냅-온 기초 99C에 부착하기 위해 사용되는 숨겨진 나사가 있는 알려진 장식용 커버이다.

비슷하게, 도 9a, 9b와 9c에 도시된 하이브리드 SPDT 마이크로 스위치-릴레이와 DPDT 마이크로 스위치-릴레이는 유럽식 둥글거나 직사각형 월 박스에 하이브리드 마이크로 스위치 SPDT 20과 DPDT 51을 마운트하기 위해 적합한 프레임 59, 59A와 59D가 있는 케이싱 50을 사용한다. 도시된 키 70과 72는, 켜거나 끄는 스위칭 동작을 위한, 키를 안쪽으로 누르는 것에 의해 작동하는 푸시 키이다.

도 9B에 도시된 키 72는, 키 표면이 잠겨졌는지 풀어졌는지 식별할 수 있다는 점에서, 눌러서 잠그고 눌러서 해제하는 모드에서 작동한다. 이것은 도 5c의 키 60에 스스로-부착되는 스스로-잠금 홀더 73이 있는 키 72를 제공함으로써 달성되고 그러므로 키는, 락 위치 72L과 해제 위치 72R로 도 9B에 언급된, 4~5mm같은 스트로크 움직임으로 움직여진다. 키는, 손가락으로 누르는 동작에 더 큰 균형과 안정성을 제공하기 위해 스프링-피스톤 구조 75/75A에 의해 도움받는다.

도시된 다른 키 70은 키 60에 부착되지 않는다, 키는 도시된 네개의 스프링 구조 70B나, 도 9B의 75와 75a같은 키의 표면 안에 마운트된 스프링과 피스톤에 의해 지지된다. 키 70은 나아가 홀더 59A 표면에 도시된 가이드 수신기 59B에 삽입된 네개의 스탑 가이드 70A를 포함한다, 그래서 키 70이 눌려서 키 60을 잠글 때 그것은 완전히 뒤로 눌려질 것이고 네개의 스탑 가이드에 의해 멈춰질 것이다.

그러므로 하이브리드 스위치가 잠금이나 해제 위치에 있는지에 관계없이 키 70은 그것의 고정된 멈춘 위치에 남아있을 것이고, 그러므로, 키가 커버 59D와 함께 빛나고, 멈춘 위치에 남아있기 때문에 키는 누르기-누르기 키라고 불린다.

키 70이나 72는 어울리거나 다른 디자인과 마무리의 색조나 색깔, 질감을 가지고/거나 계기 창 74 및/또는 IR 전파 창 74W를 가지고 있다. IR 통과 필터는 폴리카보네이트 같은 어두운 회색이나 말 그대로 검은색으로 색이 입혀진 투명 플라스틱 물질이다. 그런 색이 입혀진 투명한 물질로 만들어진 몰드형 키 70이나 커버 59는 그런 키나 커버를 통해 공기중에서 IR신호의 전파를 가능하게 한다.

예를들어, 공기중에서 IR신호를 통과시키기 위한 색조가 입혀진 투명한 물질로 만들어진 탄력있는 구조 70B를 주조하는 것은 가능하고, 그러므로 탄력있는 구조 기초는 도 9a~9c에 도시된 IR 투명한 창 74W가 된다.

하이브리드 스위치 릴레이 51의 앞 표면에 도시된 계기 54는, 부하에 의해 드레인된 전류나 소비된 전력이 상당히 감소되었다는 점에서, 대기 상태 같은, 상태의 중요한 변화를 포함하는 부하의 온-오프 상태를 표시한다. 초록, 빨강, 노랑이나 파랑같은 표시 색깔은 키 70과 72의 표면 계기의 얇은 반투명 창 74을 통해 투사된다.

해당하는 용기 홀 84H와 94H에 각각 맞는 키 90과 92의 키 80과 82와 90A의 핀 80A같은, 스스로-잠금 부착과 관련된 세부사항을 포함하는, 도 10a, 10b, 11a와 11b에 도시된 로커 키 몸체 83, 84, 93과 94나 도 4a에 도시된 로커 키 몸체 33에의 로커 스위치에 부착될 수 있고 많은 보양으로 디자인되고 구조화될 수 있는 로커 키에도 동일하게 적용된다.

키 몸체 82과 92각각이, 키 몸체 84나 84의 정지 바 84a를 하이브리드 스위치 케이스 30이나 40의 정지 바 84S와 맞물리게 함으로써 DPDT 스위치의 듀얼 로커 극 24를 토글 하기 위한 듀얼 피스톤 86-1과 86-2나 96-1과 96-2를 포함하는 반면, 도시된 키 몸체 80과 90 각각은 SPDT 스위치의 단일 로커 극 24를 토글하기 위해 단일 피스톤 86과 96을 각각 포함한다.

도 10a~10c는 또한 도 6a의 40-C에 도시된 계기 44와 일렬로 늘어선 계기의 얇은 반투명 창 80W와 키 몸체 84의 투명 창 84W를 도시한다.

분해도 10a, 10b, 11a와 11b에 도시된 키 몸체 각각은 나아가, 몰드형 케이싱 30과 40의 중신 회전 소켓 85와 95 각각에 부착된 짧은 샤프트 84C1/2와 94C1/2나 듀얼 중심축과 키 잠금 훅 80B, 82B, 90B와 92B를 지지하기 위한 위에 언급된 락-온 구조 84B와 92B로 구성된다.

로커 스위치 30이나 40의 커버는 푸시 스위치나 다른 장식용 모양을 위한 도 9A에 도시된 커버 59와 같은 커버 디자인, 모양과 크기가 될 수 있다. 커버 59, 89와 99는 하나 이상의 스위치나 하이브리드 스위치 및/또는 하이브리드 스위치와 다른 스위치의 조합을 포함하는 월 박스에 마운트된 많은 수의 하이브리드 스위치를 설치하기 위해 디자인되고 제공될 수 있다. 커버는 가급적으로 동일한 월 박스에 마운트된 전력 아웃렛을 포함하는 다수의 하이브리드와 보통 스위치를 포함하기 위해 디자인되고 제공되어야 한다.

도 12a는, 수동적으로 극 PS와 두 접점 1과 2로 구성되는 SPDT 스위치를 통해서 및 원격으로, 도 3b, 3c와 4b의 하이브리드 스위치-릴레이 10, 20이나 40의 코일 6L, 극 PR과 두 접점 1과 2로 구성되는 SPDT 릴레이의 의해서, 조명 구조물이나 히터 같은 AC 기기를 작동하기 위한 온-오프 스위칭 회로의 블록 다이어그램을 도시한다.

도 12a와 12b의 SPDT나 DPDT 스위치와 SPDT 릴레이를 도시된 두 트래블러 접점에 의해 조합하는 것은, 원격으로 릴레이 코일 6L을 통해서 및 수동으로 스위치 키 70이나 도 9A와 10A의 키 80 같은것을 통해서, AC 기기의 두가지 독립적인 온-오프 스위칭을 제공하기 위해서이다.

하지만 기기의 에러 없는 원격 스위칭을 위해서 기기 작동 상태를 알 필요가 있다는 점에서, 하이브리드 스위치 20, 30, 40이나 51의 원격 스위칭은 안정성 이슈가 있다. 릴레이를 스위치 하는 명령을 하기 전에 기기 전력이 온인지 오프인지 알 필요가 있다. 기기 상태가 없으면, SPDT나 DPDT 릴레이의 리버싱은 의도된 명령의 반대로 기기 전력을 스위치 할 수 있다.

예를 들어, 히터나 조명이 꺼져있는지 모를 때, 릴레이를 끄라고 명령하는 것은 히터나 조명을 켤 수도 있다. 그런 기본적인 이유로, 임의로 수동으로 작동하는 알려지지 않은 SPDT나 DPDT 수동 스위치 위치에 대한 릴레이 코일에 의존하는 것은 불가능하다.

나아가, 정말로 안정적이 되게 제어하는 SPDT 릴레이를 위해서, 조명이나 기기로부터 제어기로 전파되는, 조명이나 AC 기기의 온-오프 상태나 전류 드레인에 관련된 돌려보내진 확인이나 정보를 제공할 필요가 있다. 이것은 쌍방향이나 양방향 통신, 하이브리드-스위치 릴레이나 기기 자신으로 및 되돌아온 확인에 대한 제어 명령, 상태, 기기나 하이브리드 스위치-릴레이에서 제어기로의 전류 드레인 데이터나 전력 소모 데이터 명령을 요구한다.

전력 스테이션과 전력 배전기로 실시간 전류 드레인이나 전력 소모 데이터를 통신할 필요는 가정 자동화 고려 사항을 위한 핵심 주제와 주요 목적이고 신호나 데이터 연결과 스마트 그리드 프로그램의 주제에 현재 있는 세계의 토론이다.

도 12a와 12b의 도시된 회로 다이어그램과 참조된 미국 특허는 뒤틀린 쌍 132를 통해 양방향 버스 라인을, IR 송신기와 수신기 109A/109B를 통해 IR과 안테나 106(공기중)을 통해 RF를, 드라이버 107, 109, 105, 103-1과 103-2 각각을 통해 되돌려진 데이터의 수신을 포함하는 원격으로 기기를 작동하기 위한 광섬유 케이블이나 라이트가이드를 통한 두 광 송수신기 104에 의해 광 통신을 공개한다.

무선 IR과 RF 통신이 간단하게 여겨지더라도, 그것은 매우 안정적 이지는 않다, 예를 들어, 방안의 방해 물체의 움직임이나 배치는 참조된 특허와 출원에서 공개된 IR 원격 제어 리피터(reapeter)로부터의 명령을 포함하는, 주어진 기기로의 IR원격 온-오프 명령의 송수신선의 직결을 방해할 수 있다. 기기로부터 돌아온 확인과/이나 온이나 오프 명령 스스로는 방해되거나 믿을 수 없어질 수 있다.

RF는 다른 거주지로부터/에 침입함으로써 잘못되게 전송하거나 수신하고/거나 RF 신호는 어쩔 수 없이 전체 거주지를 포함하지 못하고 명령이나 되돌아오는 데이터는 의도한 대로 그들의 목적지에 통신되거나 도달하지 못한다. 거주지의 많은 기기와 AC 아웃렛을 커버하기 위한 RF 네트워크는 전기 설치사의 훈련과 노하우를 넘어서는 대규모의 복잡하고 정확한 어드레싱을 요구한다.

위에 언급된 다른 안정성 이슈는 하이브리드 스위치 및/또는 연속된 SPDT나 DPDT 스위치의 온이나 오프 상태를 불명확하게 하는 도 12a와 12b에 도시된 SPDT PS1이나 DPDT PS1/PS2 극의 알려지지 않은 상태이다. 그러므로, 수동 SPDT나 DPDT 스위치의 정확한 온-오프 상태를 가질 수 없는 것은 시스템 안정성 문제를 대두한다. 나중에 설명할 대로 통신과 코일 6L부터 6L-n까지의 상태를 제어하고 전류 드레인 신호를 공급받는 CPU는 부하 기초의 전류 드레인이나 온-오프 상태 탐지와 함께 트래블러 연결을 식별할 수 있다. 게다가 함께 패키지된 다수의 n 하이브리드 스위치를 위해 CPU는 전류 드레인 신호와 상태 탐지 신호의 조합을 공급받을 수 있다.

전류 센서 100과 상태 센서 100A의 도입은 참조된 미국 특허와 출원에서 공개된 AC 장치를 제어하는, 전용 제어기, 비디오 인터폰이나 쇼핑 단말기로 전기 스위치의 믿을 수 있는 온-오프 상태를 제공하기 위한 해결책이다.

유도에 의한 전류 센서, 자기 홀 감지 횔, 저옴 저항이나 금속 합금이나, 어떤 다른 알려진 전류 감지 회로와 방법인 전류 센서 100은, 기기의 상태와 관련된 데이터를 POF 130을 통해, IR을 송수신선의 직결에서, RF를 공기중에서나 전기 신호를 버스 라인이나 네트워크를 통해 전파하기 위한 기기의 상태를 실시간으로 식별한다. 하이브리드 스위치가, 전기 캐비닛 안에 설치를 위한 분리나 분할로 또는, AC 전력 와이어링과 연결기로부터 저전압 연결기를 나누기 위한 분할된 월 박스로 구성될 때, 버스 라인 132의 꼬인 쌍의 사용은 또한 가능하다.

실시간 전류 드레인 데이터는, 분명히 에러없이 조명이나 다른 기기를 스위치 온과 오프 하는 제어기를 가능하게 하는, 부하 상태를 확인한다. 게다가 그것은 거주지, 사무실이나 기업과 조직이 그들의 실시간 전류 드레인이나 전력 소비를 전력 공급자의 전력 스마트 그리드나 전력 스테이션에 보고하는 기초를 제공한다.

릴레이 코일 6L, CPU 101과 다른 내부 회로를 위한 DC 전력은, 필요한 낮은 DC 전압과 전류를 출력하기 위한 알려진 스위칭 전력 공급 회로를 사용하고/거나 DC 아날로그 전압 조절기나, 미국 특허 8,444,124에 언급된 것 같은 다른 작은 전력 공급 회로를 사용하는 작은 전력 공급 IC 회로로부터 공급될 수 있다. 릴레이 코일 전력 소모가 1W의 일부라고 해도 코일 6L과 함께 자기나 기계식 래칭 극 PR과 전기자 PM을 사용하는 것이 유리하다, 왜냐하면 래칭 릴레이는 짧은 펄스에 의해 작동되고 그러므로 전력 소모를 아끼고, 내부 전력 공급과 열에 의한 DC 전류 드레인을 감소시키기 때문이다. 기계적 래치형 릴레이를 사용하는 래칭 릴레이와 하이브리드 스위치는 나중에 아래에서 설명될 것이다.

보통의 조명 스위치는 AC 중성 라인에 연결되지 않고, 오직 두 와이어만 전선관과 조명 스위치 월 박스 안에서 보통 찾아져서, 오직 라이브 AC와 부하 라인만 사용한다.

다른 한편으로는, 모든 알려진 전기 와이어링의 존재하는 규칙, 코드와 규제는, 본 발명의 하이브리드 스위치-릴레이 같은, 모든 AC 스위칭과 다른 AC 장치와 회로에 AC 중성 라인을 연결하는 것을 포함하는, 전선관과 전기 월 박스로 AC 중성 라인의 제한없는 도입을 허용한다.

위의 설명으로부터 본 발명의 SPDT 하이브리드 스위치-릴레이 장치는, 양방향 통신을 위해 광 케이블, 공기중의 IR이나 RF중에 하나와 중성 라인의 추가가 필요한, 저 비용에 간단하게 설치된 전기 시스템의 기초 와이어링에 큰 변화 없이, 전기 코드와 규칙을 준수해 와이어된, 표준 전기 AC 박스로 설치될 수 있다.

참조된 미국 특허는 광 액세스(access)로 광 케이블의 직접 부착을 공개한다. POF 케이블의 끝은, 광 케이블 130의 연속된 체인을 통해 전파된 광 신호에 의해서와, 송수신선이 직결되게 조절된 IR에 의해서 및/또는 무선 RF 신호에 의해서 및/또는 버스 라인 132에 의핸 전기 신호에 의해 제어하기 위한, 단방향이나 한방향과 쌍방향이나 양방향과 그것들의 조합으로 공개된, 액세스 104에 의해 광 송수신기 103으로 직접 부착하는 깍인 면을 가능하게 하기 위한 날카로운 절단기에 의해 끝나있다.

참조된 미국 특허의 가르침으로부터 전류 센서나 AC 스위칭 장치나 AC 아웃렛같은 AC 장치는, 기기나 부하가 위치한 구내의 방이나 구역을 포함하는 기기의 특징에 관련된 주소가 설정될 수 있다는 것은 명백하다.

세팅은 도 12a와 12b에 도시된것 같은 세팅 선택기 108-1 ~ 108-n에 의해서 및/또는 CPU 101에 포함된 메모리에 특징과 주소를 다운로드 하는것을 통해 처리된다. 이것은 RF신호, 공기중의 IR신호에 의해서, 광 케이블을 통한 광 신호에 의해서와 휴대용 장치에 의해, AC 장치나, 직접적으로 로딩 연결기나 단자에 의해 광포트 라는 이름의 하나 이상의 라이트가이드 액세스로 다운로드 하는것을 포함한다.

본 발명의 하이브리드 스위치-릴레이에 의한 또다른 특징은 CPU 101의 프로그래밍과 듀얼 키잉(keying)이나 트리플 키잉을 하이브리드 스위치의 키 70, 80이나 90에 부여하거나 온-오프-온이나 오프-온-오프같은 스위치의 레버에 듀얼 액션을 부여하는 방법이다. 배정은, 나중에 아래에서 설명될 대로 조명의 그룹이나 모두나 구내의 다른 기기의 그룹을 를 온-오프 스위칭 하기 위한, SPDT 및/또는 DPDT 스위치에 트래블러 와이어에 의해 개별적으로 설치되거나 연결된 어떤 하이브리드 스위치에도 적용가능하다.

도 12a와 12b는 전류 센서 100을 도시하고 도 12c는 상태 센서 100A를 도시한다. 상태 센서 100A는 도 12a와 12b의 하이브리드 장치를 작동하는데 필요없다. 왜냐하면 극 PR을 통해 부하에 연속적으로 연결된 전류 센서 100은 분명히 부하를 통한 전류 드레인을 확인하고, 그러므로 에러 없는 상태를 제공하기 때문이다.

상대 센서 100A는 전류 센서 100에 반대되게 전류 드레인 값이나 데이터를 제공하지 않는다, 이것은 하지만 SPDT 및/또는 DPDT 스위치 이치에 대한 트래블러 라인 상태를 확인하고 라이브 AC전력이 부하로부터 끊겼을 때 신호를 출력함으로써 상태 정보를 제공한다. 간단한 말로 상태 센서는 부하가 T1이나 T2트래블러 라인 중에 하나에 연결되고 라이브 AC가 다른 트래블러 라인에 공급될 때 신호를 출력한다.

도 12c는, 두 도시된 높은 옴 값을 가진 감지 저항 R2와 R3 둘다 SPDT 릴레이의 두 단자 1과 2에 연결되었다는 점에서, 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 상태 센서 100A이 개념적인 회로의 전기 회로나 블록 다이어그램을 도시한다. R2와 R3은 함께 그들의 다른 끝에서 시리즈 저항 R4에 의해 FET Q1 게이트로 연결되어있고 젠더 다이오드 D1에 의해 그라운드(ground)로 연결되어있다. 설명을 위해, CPU, 릴레이와, 하이브리드 장치 20, 40, 40, 51이나 200의 다른 회로에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 102에 의해 공급되는 그라운드 포텐셜(potential)과 DC 극성은 라이브 AC에 연결되어있다. 그라운드 DC 포텐셜과 양전기의 DC나 VCC는 예를 들어 AC 라이브 라인에 대해 측정된 +12V나 +5V나 +nV이다.

AC 라이브 라인은 극 단자 PR에 직접 연결되어있고 그러므로 극 PR과 PS가 도 12c에 도시된 접점 2와 맞물릴 때, 부하와 라이브 라인은 연결되고 센서 저항 R3은 DC 그라운드 포텐셜에 있고 FET Q1 게이트 신호는, FET Q1을 오프 상태를 유지하며, 0이다. 극 PR이 접점 1과 맞물리기 위해 바뀔 때, 부하는 R3과 R2에 의해 라이브 라인 L에 연결되고, 중성 라인 N에 고정되어 연결된 부하는 연속적으로 센서 저항 R2와 R3에 의해 중성 라인을 대신 라이브 AC에 연결할 것이다.

앞의 결과에 따른 전압 디바이더(divider) R2와 R3은(부하의 저항은 무시할 수 있다), 부하가 꺼지는 것을 확인하는, CPU 101의 I/O포트로 높은 상태의 신호를 제공하는 게이트 소스(source) 극과, FET Q1을 켜는 FET 게이트로 적절한 전압 포텐셜을 주는, R4와 젠더 D1을 통해 극히 작은 전류를 그라운드로 제공한다.

CPU 101의 메모리는 릴레이가 에러 없이 작동하도록 CPU에 필요한 상태를 저장하고, 그러므로, 키 70, 80이나 90에 의해서나, 인터넷을 통해 PC 네트워크에 의한 명령을 포함하는, 광 포트, IR, RF나 버스 라인에 의한 도 13a에 도시된 자동화 제어기로부터 수신된 명령에 의해서나, 나중에 설명될, 프로그램된 대로 DPDT 하이브리드 스위치 릴레이에 연속된 체인으로 연결된 SPDT나 SPDT 스위치(도시되지 않음)에 의한 키잉을 포함하는 듀얼이나 트리플 키잉 같은 반복되는 키잉에 의해 온-명령이나 오프-명령과 어울린다.

참조된 미국 특허 8,269,376은, 하이브리드 스위치에 연속된 체인으로 연결된 SPDT나 DPDT 기계식 스위치에 의해서 및/또는 하이브리드 스위치에 의해 온-오프-온이나 오프-온-오프 스위칭 하는것에 의해 부하의 일부와 전부나 주어진 기기, 개별적으로,나 조명 같은, 부하를 온-오프 스위칭하기 위한 방법과 기구를 가르쳐준다.

하이브리드 스위치는 연속된 광 케이블이나 RF에 의해서와 키패드 150이나 터치패드나 터치 스크린을 포함하는, 전용 제어기, 비디오 인터폰 모니터나 쇼핑 단말기로 구성되는 가정 자동화 제어기 250에 의해서 및/또는 도 13a와 13b에 도시된 가정 자동화 분배기 140에 의해 직접적으로 조명이나 다른 기기 같은 주어진 부하의 부분이나 전부를 개별적으로 온-오프하는 명령을 한다.

도 12a와 12b의 도시된 하이브리드 스위치 20, 30, 40과 51과 하이브리드 스위치 200(도시되지 않음)은 연속된 송수신기 103과 POF 130을 위한 광포트 104, IR과 RF 송수신기 109과 105, 버스 라인 드라이버 107, 전류 센서 100, 상태 센서 100A, 세팅 선택기 108-1~108-n을 포함할 수 있다.

모든 회로가 필요한 것은 아니란 것은 명백하다. 예를 들어, 연속된 라이트가이드나 POF가 사용되지 않을때 오직 단일 광포트 104만이 필요하고, 오직 IR과 RF 명령이 사용될 때, 광포트는 사용되지 않고 오직 IR 109나 RF 105 송수신기가 하이브리드 스위치-릴레이에 포함되나, 참조된 특허와 출원과 비슷하게, 하이브리드 스위치 및/또는 부하가 설치되거나 작동되는 방이나 구역을 포함하는 하이브리드 스위치-릴레이를 위한 세팅, 기기 식별과 다른 작동 세부사항은 세팅 선택기 108-1~108-n을 통해서나 광포트 104를 통한 광 다운로드, IR 송수신기 109에 의한 IR 다운로드나 RF 송수신기 105에 의한 RF 다운로드에 의해 설정될 수 있다. 다운로드와 세팅은 나중에 설명될 대로 조명이나 기기의 그룹과 모든 조명과 주어진 기기의 온-오프를 스위칭하기 위한 프로그램을 포함한다.

따라서, 다른 하이브리드 스위치 20, 30, 40, 51과 200의 회로로 세팅 선택기 108-1~108-n과 상태 센서 100A나 전류 센서 100을 포함하는 것은 의도한 목적에 따라 달라질 수 있고, 도시된 모든 회로가 필요하거나 포함되지는 않는다.

구내에 설치된 연속된 DPDT와 SPDT 수동 스위치에 연결된 단일 리버싱 DPDT 하이브리드 스위치를 위해서나 독립형의 SPDT 하이브리드 스위치를 위해서, 자세한 사항과 주소 세팅과 시스템 제어기를 위한 필요가 완전히 없다.

그와는 반대로 거주지의 단일 하이브리드 스위치의 그런 설치는, 예를 들어, AC 라이브 라인과 X10으로 도시된 AC 제어 신호에 의한 제어가능한 코일 6L의 전기자 PM을 활성화하는 것에 의해서나, 전기자나 극이 자기적으로나 기계적으로 나중에 아래에서 설명될 래칭 타입일 때 코일로의 단순한 짧은 드라이빙 펄스을 통해 온-오프 명령을 전파하기 위한 매우 저비용의 온-오프 원격 제어기(도시되지 않음)에 의해 작동될 수 있다.

그런 간단함 작동을 위해 코일 6L은 드라이빙 펄스에 의해 공급받을 수 있고 자기 전기자를 작동할 수 있거나 래칭 위치를 뒤집는 도 17b, 18a와 18b에 도시된 극 PR-E를 래치할 수 있다, 그렇게 함으로써 온에서 오프로 혹은 오프에서 온으로 부하 상태를 뒤집을 수 있다. 다른 제어 회로는 필요하거나 사용되지 않다.

하이브리드 스위치는 전기 캐비닛에 설치될 수 있고 코일 6L은 원격으로 작동되는 극 PR과 함께 전기자 PM을 작동하기 위한 저 전압이나 AC 전원에 연결될 수 있다, 그런 원격 작동을 위해 더 이상의 회로는 필요하거나 사용되지 않는다.

상대 센서 100A에 대한 전류 센서 100의 사용이나 둘 다에 대한 문제는 특정한 요구 및/또는 측정되고 계산된 소비된 전력과/이나 드레인된 전류를 보고할 필요를 수반한다. 전류 센서 100이나 상태 센서 100A나 둘다의 사용은 오직 기술적인 문제인 것은 아니다, 그것은 상업적이고/거나 실시간 전력 소비를 보고하는 것을 명령하는 것 같은 미래의 규제력을 지닌 준수를 수반한다.

예를 들어, 실시간으로 전력 소비를 보고하기 위해 전류 센서 100 대신에 상태 센서 100A를 사용하는 것은 가능하다. 이것은 부하의 명시된 전력 소비를 CPU 101의 메모리에 설치하는 것을 유저가 가능하게 함으로써 이루어진다. 이것은 전력 소비를 메모리에 기록된 대로와 저장된 대로 보고하는 것을 측정한 대로는 아니라도 가능하게 한다.

상태 센서가 거주지의 조명이나 에어컨 같은 부하 전부나 그룹, 개별의 제어에 맞음에도, 바람직한 해결방법은 전력 소비나 드레인된 전류를 위한 전류 센서 101의 사용이다.

거주지 안의 상태와 전력 소비 보고를 포함하는 명령 응답과 비슷한 명령과 온-오프 스위칭을 위한 명령은 빠를 필요가 없다. 그와는 반대로, 500 baud같은 느린 속도는 보통이고 공기중과 송수신선이 직결된 IR 명령에 표준이다.

POF에 의한 광 신호에 다른 속도를 적용하는 것을 옳지않고 이 낮은 속도가 광 신호, 공기중의 IR과 POF에 의한 가시광선 둘 다를 위한 바람직한 속도이다. 느린 속도는 신호를 보내는 속도의 능력을 포함하지 않는다, 릴레이와 기계적 스위치의 극에 의한 전력 스위칭 시간은 500 baud의 낮은 속도에 맞는 타이밍인 밀리초 단위로 측정되고, 특히 응답하는 요소와 회로가 답할 준비가 되어있지 않을 때, 빠른 속도의 제어 명령과 응답을 제공하는 것은 장점이 적거나 없다. 게다가, 전력 소비 계산은 느리다, 이것은 나중에 언급된다.

위에 언급된 대로, 하이브리드 스위치-릴레이는 거주지의 조명 전부나 그룹이나, 다른 그룹의 기기나 전부를 켜거나 끄도록 작동할 수 있다. 이것은 도 13a에 도시된 거주지 자동화 그리드나 네트워크와 도 13b에 도시된 자동화 신호 분배기를 통한 명령을 전파를 지시한다.

위의 설명으로부터 회로와 프로그램의 다른 조합은 작동 모드에 많은 변화를 제공하는데 적용도고 사용될 수 있다.

본 발명의 하이브리드 스위치-릴레이는, 본 발명의 DPDT 하이브리드 스위치-릴레이의 연속된 체인으로 연결된 SPDT 스위치 및/또는 DPDT 스위치의 하나나 다수의 수동 스위치 레버에 의해서와 하이브리드 스위치 키 70, 80, 82, 90이나 92에 의해서 구내의 주어진 부하의 그룹이나 무리나 조명 전부를 포함하는 주어진 부하의 무리나 그룹이나 조명의 무리나 그룹을 켜거나 끄는 명령을 생성하고 전파하도록 프로그램되어있다.

설명과 청구항의 용어 무리는 조명의 그룹이나 다른 주어진 기기나 부하를 말하고, 용어 주어진 부하는 히터, 에어컨, 선풍기, 조명이나 커튼과 블라인드나 유사한 것 같은 각종 기기들을 말한다.

거주지의 조명의 그룹이나 전부를 켜거나 끄라는 명령은, 라이트가이드(POF), 직접 공기중의 IR 신호에 의해서나 송수신선이 직결된 IR 리피터, 공기중의 RF, 버스 라인과 전력 공급이 있는 버스 라인과 둘의 조합에 의한 전기 신호에 의한 광 신호로부터 선택된 양방향 신호를 사용하는 하이브리드 스위치로부터 전파될 수 있다.

참조된 미국 특허 8,269,376은 다른 잘 알려진 브랜드에 의해 제조된 표준 AC SPDT나 DPDT 스위치를 공개하고, 또한 연속된 체인의 트래블러 와이어 T1과 T2에 의해 연결된 월 박스로의 결합된 AC 스위칭 장치와 AC 수동 SPDT 스위치를 마운트하는 방법을 도시한다.

공개된 조명 전체나 그룹을 스위칭하는 공개된 과정은, 하이브리드 스위치-릴레이와 본 발명의 연관된 SPDT 및/또는 DPDT 스위치에 적용되는 누르기, 밀기, 로커, 클릭, 토글, 슬라이드, 회전이나 다른 어떤 스위치의 상태를 뒤집는 작동 동작인, 반복된 키잉이나 아니면 기계식 SPDT나 DPDT 스위치를 뒤집어 작동하는 것이다.

CPU 101은, 도 14a의 CPU 101의 I/O C 포트로 공급되는 전류 센서 100에 의해 탐지되는 전류 드레인 레벨의 변화에 의해서나 상태 센서 100A에 의해 스위치 상태의 변화를 재도록 프로그램되어있다. 예를 들어, 스위치가 오프 상태이고 하이브리드 스위치 키가 조명을 켜도록 작동될 때, 상태나 전류 드레인의 변화는 CPU 101의 시간 측정 프로그램을 시작시킨다. 시간측정 프로그램이나 타이머는, 반복 키잉을 위한 기다림 기간인, 예를 들어 1초나 500msec같은 기간 동안 작동한다.

하지만, 1초나 500msec 기간 내에, 사실 상태를 다시 뒤집는, 키잉이 반복되면 프로그램된 CPU 101은 제1 뒤집은 상태(예의 조명이 켜진 상태)를 유지하고, 주어진 하이브리드 스위치-릴레이의 메모리나 세팅 키에 의해 직접적으로나 시스템 제어기에 의해 프로그램된 대로 주어진 조명의 그룹을 켜는 가정 자동화 그리드나 네트워크로 동시에 명령을 공급해서 극 PR 상태를 즉시 다시-뒤집기 위해 코일 6L을 작동한다.

통합된 스위치와 조명 전체나 그룹의 다수로 구성된 하이브리드 스위치가 동일한 통합된 다수의 하이브리드 스위치에 전부 또는 부분적으로 연결될 때 CPU는, 직접적으로 연결되어있거나 자동화 그리드에 의해 조명이나 부하 전부나 그룹에 명령을 전파하는 조명이나 다른 부하를 직접적으로 작동한다.

제1 스위치 작동이 조명을 끄는 것이고, 1초나 500msec내에 다음 작동이 상태를 뒤집는 것이고, CPU가 오프 상태를 유지하기 위해 릴레이 코일 6L부터 6L-n까지를 작동하고 다른 조명들의 그룹을 끄는 명령을 공급한다는 점에서 뒤집힌 처리에도 똑같이 적용된다.

두 번째 작동이 탐지되었을 때, CPU 101에 의한 타이머나 시간 측정 프로그램은 타이머를 또 다른 1초(예를 들어)에 재시작하도록 다시 맞추고 만약 확장된 1초 내에 새로운 작동이나 상태의 뒤집힘이 발생하면, 릴레이 코일은 이전 상태를 유지하도록 명령받고 자동화 그리드나 네트워크를 통해 모든 조명을 켜거나 끄도록 명령을 받는다.

작동이 발생하지 않거나 타이머 프로그램, 제1 시간측정이거나 확장된 시간측정, 동안(예를 들어 1초) 탐지되면, 시간측정이나 타이머 프로그램은 다시 맞춰지고 스위치 작동은 기초 작동 모드로 돌아가고 트래블러를 뒤집는다, 즉 스위치 온-오프 한다.

전류 센서 100과 상태 센서 100A둘 다는 부하 상태를 감지하고, SPDT 및/또는 DPDT 기계식 스위치인, 트래블러 라인에 의해 하이브리드-스위치에 연결된 연속될 스위치의 변화는 타이머 프로그램을 시작시킨다. 스위치들 중 하나를 작동하는 것은 트래블러 라인과 부하 상태를 뒤집는다, 그렇게 함으로써 CPU 101의 반복 키잉 타이머 프로그램을 시작한다.

이것은 조명이나 기기 전부나 그룹을 온-오프 스위칭하는 것은 하이브리드 스위치와 연속된 체인으로 연결된 개별적인 표준 기계적 SPDT나 DPDT 스위치에 의해 작동된다.

하이브리드 스위치 계기는 프로그램된 대로 부하, 부하의 그룹, 모든 부하의 온-오프 상태와 타이머 상태를 나타내는 주어진 색깔을 밝히도록 프로그램되어있다.

도 14a는 CPU 101의 I/O 포트로 전류 드레인 신호를 공급하기 위한 블록 다이어그램이다. 라이브 AC 라인은, VCC의 음극으로 위에 설명된, 회로의 그라운드에 연결되어 도시되어있다.

신호 증폭기 IC1은 위에서 구조 81로 언급된 전류 드레인 저항 R81로부터 공급되는 전류 드레인 신호를 증폭시키기 위해 연속적으로 연결된, 잘 알려진 선형 증폭기나 듀얼 증폭기 IC이다. 연산 증폭기나 op 앰프로도 알려진 두 증폭기를 결합한 증폭기 IC는 예를 들어, 100 지수까지 증폭하도록 설정되어있고 두개를 그러므로 10,000 증폭 지수까지 제공할 수 있다. 1~500mA와 100mA에서 20A 드레인에 의해 생성되는 신호의 선형 증폭은 증폭기 IC1의 선형 범위 내에 있을 수 있다.

CPU 101은 아날로그/디지털 프로세서와 아날로그에서 디지털로와 디지털에서 아날로그로의 변환기 포트, 디지털 포트와 아날로그 포트를 가지고 있다. CPU 101은 저비용의 메모리를 포함하는 8비트나 16비트와 저 전력 소비 프로세서 같은 보통 사용가능한 CPU이다.

증폭된 전류 신호는 증폭기 IC1에서 포드 I/O C로 공급되고 증폭 제어 상태와 디지털로 바뀐 아날로그 전류 신호와 연관된 데이터에 기초한다, CPU는, 센서에 명시된 범위의 중간이나 가장 선형 범위에 있는 수신된 신호에 상응하는, 프로그램 된 대로 최적의 증폭을 얻기 위한 증폭기 IC1의 증폭 지수를 I/O A 포트를 통해 조절한다.

예를 들어, 형광 조명이나 세탁기의 모터같은 부하는 순수한 옴이나 저항 부하가 아니다. 비옴 저항은 전압 곡선과 전류 곡선 사이에서 상태의 전이를 일으키고/거나 고전력 디지털 스위칭 전원과 부하에 의해 곡선을 왜곡한다. 도 14b는 코일과 캐패시터로 구성된 부하에 의해 유발된, 임의의 각도만큼 이동한, 전압 곡선 180~186과 전류 곡선 190~196을 도시한다.

전압 곡선 190~196은, 미국의 120V/60Hz나 유럽의 230V/50Hz 전력 자인 같은, 전력 라인 전압을 표현하는 최적의 기준 신호 레벨을 제공하는, R6값이 0.5~1.0Mohm같은 범위에 있고 R5값이 적은 Kohm값에 있는, 큰 옴 분할기 R6과 R5에 의한 중선 AC 단자 N으로부터 CPU을 I/O V에 공급되는 기준 전압의 곡선이다. 전류 곡선 190~196은 증폭된 전류 신호이고 전류 드레인 값의 정확한 기준이다.

기준 전압 곡선의 부호 변화점 180은 전력 소모 읽기의 과정의 시간의 시작 위치나 점이다. 전류 위상 전이는 전류 곡선의 부호 변화점의 편차로부터 분명하다.

도시된 부호 변화점 180은 음으로부터 양으로의 변화점이고, 같은 시간에, 전류 곡선의 시작 위치 시간 190은 음 곡선의 꼭대기에 근접하거나, 90 이상의 상태 이동을 한 것으로 도시되어있다.

도 14b에 도시된 처리과정은 다섯 기준 사이클 181~185와 상태 이동된 다섯 전류 사이클 191~195을 측정하는 것이다. 시간의 측정 위치나 점은, 전류 곡선의 정확한 시간 점은 192-4, 193-5, 194-6과 195-8로 도시되어, 시간의 전압 점을 위한 181-1, 182-1, 183-1같은 전압 곡선에 퍼진 열개의 점으로 도 13b에 도시되어있다.

시간의 처리과정 위치나 점의 끝은 186과 196으로 도시되어있다. 도시된 시간 간격은 50Hz엔 20msec이고 60Hz엔 16.6msec이다. 세로줄은 한 사이클을 시간의 열 점으로 나눈다, 그러므로 시간의 각 점 사이의 간격은 한 사이클을 10으로 나눈 시간이다.

한 사이클(Hz) 동안 점을 측정한 수나 시간 간격은 직접적으로 측정의 정확도와 관련있고, 동일한 것이 한 측정 회의 측정된 AC 사이클의 수에도 적용된다. 높은 정확도는 한 측정 회의 더 많은 측정된 AC 사이클(Hz)과 시간 간격의 감소와 측정 점의 수의 증가를 요구한다는 점에서 둘 다는 만들어질 결정이다.

전력 소비는 전압 기준 타이밍의 기초의 각 사이클을 더하고 동시에 시간의 각 점의 측정된 값에 기초에 생성된 계산된 사인 VxA 그래프의 산물이다. 도 13b에 도시된 다섯 사이클 181~185는 반복된 측정, 예를 들어 매 2초마다,의 한 라운드의 예시이다. 계산 라운드가 매 2초 마다 지날 때, 측정된 다섯 사이클 전부는 50Hz엔 20으로와 60Hz엔 24 (0:5/sec. x 2 sec.) 또는 (60:5/sec. x 2 sec.)로 곱해질 것이다. 이것은 2초에 소비된 전력을 나타낸다.

위로부터 본 발명의 전류 센서에 의한 전력 소비 계산은 저비용 중앙 처리 장치(CPU)와 아날로그/디지털 프로세서, 둘다 많은 IC 제조사들로부터 가능한, 에 의해 단순화되고 수행될 수 있다는 것은 명백하다. 또한 본 발명의 전류 센서가 AC 하이브리드 스위치-릴레이와 다른 전기 와이어링 장치에 맞게 작은 크기로 만들어질 수 있고 전력 소비 보고에 정확하고 실용적이고 저비용의 해결책을 제공할 수 있는것은 명백하다.

계산된 소비된 전력 값은 프로그램된 대로 시스템 제어기로 보고하기 위해 CPU에 포함된 메모리에 저장되고 업데이트된다. 계산된 전력 소비 값은 부하나 기기의 특징과 부하 및/또는 하이브리드 스위치의 위치를 포함하는 미리 정의된 프로그램된 프로토콜로 변환된다. 메모리에 저장되고 업데이트된 데이터는 암호화된 프로토콜이다.

참조된 미국 특허 8,170,722는 전력 소비 프로토콜과 프로토콜 보고의 신호 구조의 암호화를 공개한다. 명령 구조는 전력 소비, 부하 특성과 그것의 위치를 보고하기 위한 모든 필요한 데이터를 포함하는 5바이트로 구성되는 짧은 명령이 되도록 디자인된다.

위에 말한 대로 전력 소비의 처리 과정은, 시간 간격이 50Hz에는 100msec이고 60Hz에는 83msec인, 다섯 사이클로 확장된 느린 측정/읽기 과정이다. 전력 소비 보고를 위해서는 거주지나 구내에서 빠른 속도의 네트워크를 사용하는데서 이득이 없다.

위의 모든 것으로부터 SPDT나 DPDT 하이브리드 스위치는 표준 월 박스로의 설치에 맞는 크기와 모양으로 만들어져야 하고 라이브 AC와 부하 와이어로 부하에, 더해서 중성 와이어로 회로에 전력을 제공하도록 연결되어있다.

게다가 하이브리드 스위치는 푸시, 토글이나 로커 키나 어떤 다른 알려진 스위치 키에 의해 작동가능하고, 하이브리드 스위치는 트래블러 와이어의 연속된 체인으로 하이브리드 스위치-릴레이에 연결된 스위치의 키나 하이브리드 스위치 키의 멀티 키잉이나 반복 키잉에 의해, 프로그램된 대로 부하 전부나 그룹, 개별적으로 온-오프 스위칭할 수 있다.

도 15a와 15b는 단일 기초 50Bn에 구조화되고 단일 인클로저 40n과 50n에 패키지된 다수의 하이브리드 스위치를 보여준다. 결합된 통합된 스위치-릴레이 각각은, 단일 라이브 AC 라인 단자 L이, 와이어링 연결을 끊는 것이 이득인, 모든 다수의 부하에 전력을 공급하기 위해 와이어되어 있다는 것을 제외하면, 단일 통합된 스위치 20, 30, 40이나 51과 동일하다.

통합된 스위치 각각은 다른 부하를 할당받을 수 있거나 모두 같은 타입에, 조명 같은 것, 할당받을 수 있다. 각 부하의 특징과 위치의 할당과 세팅은 세팅 스위치에 의해서 및/또는 그런 데이터를 메모리로 설치하고 로딩하는 것에 의해서 위에 언급된 것과 동일하다.

도 12a와 12b에 도시된 CPU 101은 각 코일 6L에서 6L-n을 개별적으로, 코일의 그룹, 코일의 전부와 그들의 조합을 작동한다. 계기 54-1에서 54-n은 앞에 말한 CPU에 의해 개별적으로 움직이지만, 계기의 그룹이나 전부는 개별적으로 각 극에 연결된 다수의 부하의 각 부하의 상태에 따라 움직인다. 최소의 제어 부분과 최소의 와이어링 연결 단자로 다수의 부하를 작동하는 단일 압축된 스위치를 가지는 능력은 본 발명의 다른 명백한 장점이다.

도 15a는, 다른 모든 요소는 단일 하이브리드 스위치와 연결되어 위에 언급된, 보통의 기초 50Bn에 주조된 n 스위치-릴레이를 보여준다. 도시된 n 하이브리드 스위치 인클로저 50n은 직접적으로 n 부하 단자에 연결될 수 있다. 도시된 인클로저 500-1은, n 부하를 우한 n 핀 505-1~505-n을 포함하는, 중성(도시되지 않음)과 AC 라이브 501-1을 위한 핀의 2 플러그로 구성된다. 도시된 인클로저 조립 500-1은 와이어링 단자가 없는 플러그-인-타입이고, 플러그인 구조 504를 위한 소켓은 라이브 AC를 위한 2핀 소켓 503-1과 중성을 위한 503-2, 부하 핀 503-1~503-n을 위한 n 핀 소켓 502-1~502-n을 포함한다. 구조 504 역시 도 6b, 12a와 12b (도 15a에는 도시되지 않음)에 도시된 제어 회로를 포함한다, 그래서 전체 500-1 인클로저 조립은 도시된 AC 라이브, 중성과 n 부하 단자에 의해 소켓의 뒷부분에 모두 완료된 와이어링으로, 소켓에 꽂힐 수 있다. 프레임 커버 50Dn은 n 하이브리드 스위치 조립 500-1을 위해 제공되는 도 9A의 프레임 커버 50D와 비슷하다.

도 15b는, 구조 30이나 40과 같지만 n 스위치-릴레이 통합을 제공하도록 확장된 구조 40n에 포함된 둘러 쌓인 n 로커 스위치들을 보여준다.

스위치 조립 40n은 조립 인클로저 40n을 마운팅하는 것을 제공하는 프레임 87B와 비슷한 프레임 커버 87D에 설치되어있다. 키 84D는, 프레임 커버 89D와 키 커버 82D와 같이, n 하이브리드 스위치에 맞게 크기가 되어있고, 그들은 본 발명의 다수나 멀티 하이브리드 스위치의 크기에 맞게 조절되어있다.

도 4b의 구조 81은 다수의 하이브리드 스위치 각각에 사용될 수 있고/거나, 보통의 구조 81은 개별 하이브리드 스위치에 사용될 수 있고, 보통의 구조 81과 다수의 상태 센서는 연결된 n 부하 각각의 상태를 감지하기 위해 결합될 수 있고 개별 전류는 상기 메모리에 기억되고 계산될 수 있다는 점은 또한 중요하다.

하이브리드 스위치가 부하 상태, 부하에 의해 드레인 된 전류 및/또는 부하에 의해 소비된 전력을 감지하고 보고할 수 있고 적어도 단방향이나 양방향으로 POF(플라스틱 광 섬유)에 의해 광신호를, 공기중으로 IR 신호를, 공기중으로 RF 신호와 전력 공급받는 버스 라인애 의해 전기 신호를 통신할 수 있다는 점 또한 명백하다.

도 16a, 16b와 16C는, 도 1c의 마이크로 스위치 1C를 위한 누르기-누르기나 눌러서 잠금이나 눌러서 해제하는 키를 잠그는데 사용하는, 도 8a에서 8c에 도시된 락-릴리즈 장치와 비슷한 래칭 장치 700을 도시한다. 도시된 래칭 장치나 구조 700은 SPDT 릴레이 극을 위한 용기 707과 DPDT 릴레이의 듀얼 극, 도 18B에 도시된 릴레이 몰드형 기초 600이나 900DP의 부분인, 바 67, 스프링 62와 가이드 락 링크 66을 위한 702로 구성된다.

락과 릴리즈 구조는 잠금과 해제 매커니즘과 도 8a에서 8c와 9a에서 9c의 마이크로 스위치 키 60의 작동에 연결로 위에 설명된 작동 단계와 비슷하다. 하지만 키 장치 700의 래칭 구조를 위한 키 60은, 단일 부착물 701 홀더에 의해 단일 극에 부착되고, 도 16a의 용기 702의 확장된 위 커버의 꼭대기에 도시된 듀얼 홀더 701-1과 701-2에 의해 DDT 릴레이의 듀얼 극으로 부착되는, 용기 707이나 702로 교체된다.

그렇지 않으면 도 17a, 17b, 18a와 18b에 도시된 극은, 바 67이 락 위치에 있을 때나, 자기 합금 극 PM-E와 결합된 극 PR-E가 짧은 전력 펄스 기간에 동력이 공급된 코일 6L에 의해 당겨질 때, 래치된다. 도 17a는 래칭 장치 700을 도시하지 않는다, 그것은 하지만, 극 PR-E가 그것의 낮은 면에서 극 PM-E에 부착되었다는 점에서 재구조화된 극 PR-E와 PM-E를 도시한다.

극 PM-E의 낮은 표면으로의 극 PR-E의 부착은, 극 PR-E가 도 17b의 A3에 도시된 대로 래칭 장치 700에 의해 래치될 때, 극 PM-E를 약간 해제하는 것을 가능하게 한다. 극 PR-E는 단단히 래치되어 있지만(접점 P는 접점 1과 단단히 맞물린다) 극 PM-E는 더 이상 코일 6L의 자기 전력에 이해 당겨지지 않고 그것은 극 PR-E의 탄력있는 구조에 의해 약간 위로 당겨진다.

도 17a에 도시된 릴레이 6E와 도 1c에 도시된 선행 기술 릴레이 6 사이의 또 다른 차이점은 극 PR-E와 PM-E의 길이이다. 릴레이 6E는 래칭 장치 700에 내부 공간을 제공하는, 확장되고 길어진 릴레이 구조이고 극에 유연성을 제공한다. 그래서 극 PR-E의 래칭이 만들어지고 코일 6L로 공급되는 전력 펄스이 끊길 때, 즉, 극 PM-E가 더 이상 코일 6L의 자기 코어에 끌리지 않을 때 PM-E극으로의 자유로운 확장을 가능하게 하도록 긴 극이 구조화될 수 있다.

위의 이유로 도 17a의 릴레이 6E는 연속된 전력 공급이나 각자 코일로 전력이 끊김에 의해 코일 6L에 의해 동작하는, 온이나 오프 두 위치만으로 도시되어있다.

도 17b는 래칭 구조 700에 의해 래치된 래칭 릴레이 6LA의 기본 네가지 구조를 도시한다. A1은 극 PR-E의 접점 P가, 단자 L을 단자 트래블러 T2와 연결하는, 접점 2와 맞물리는 보통 오프 상태의 릴레이 6LA를 도시한다.

A2는 200msec같은 짧은 기간의 전력 펄스에 의해서나, 단일 초나 수 초 내의 다른 길이의 전력 펄스에 의해 전력공급 받는 릴레이를 도시한다. 극 PR-E는 둘 다 자기적으로 끌리고 코일 6L의 코어와 맞물리고 접점 P는, 단자 L을 트래블러 단자 T1과 연결하면서, 접점 1에 맞물리기 위해 래칭 장치 700에 의해 래칭된다. 전력 펄스 기간의 끝에서 자기 전력은 끊기고 극 PM-E는 더이상 코일 6L의 자기 코어에 의해 끌리지 않는다. 이 상태는 극 PM-E를 자기적 잠금 상태에서 약간 풀어주고, 래칭 장치 700의 래칭 상태를 풀기 위해 필요한 약간의 기계적인 움직임 범위를 준다. 용기 707로의 이 작은 압력은 필요하고 도 8a에서 8C에 도시된 락-릴리즈 장치에 연결되어 위에 충분히 설명했다.

위에 설명한 작은 움직임은 가이드 락 링크를 그것의 락 위치로부터 풀어주고 해제 단계를 시작한다. 도 17b의 A4에 도시된 코일 6L로의 전력 펄스의 새로운 공급은, 단자 L을 트래블러 단자 T2과 연결하는, 도 17b의 A5에 도시된 접점 2와 접점 P를 빠르게 맞물리게 하기 위한 추가된 압력을 제공하는 스프링 62 압력을 또한 사용하면서, 해제 단계를 시작하기 위한 용기 707의 제 1의 누르는 움직임을 제공하는 자기 극 PM-E를 다시 맞물리게 한다.

도 17b에 도시된 대로 극 PR-E는, 용기 707의 커버 꼭대기의 홀더 701로 극 가장자리를 슬라이드 함으로써, 도 16a의 홀더 701에 맞도록 보완적인 가장자리 711로 구조화되어있다. 이런 방식으로 릴레이 6E에 래칭 장치 700의 도입은 간단해진다. 하지만 순환의 다른 구조는 용기 707의 꼭대기에 극 PR-E를 물리적으로 부착하기 위해 제공되고 디자인될 수 있다.

나아가, 바 67을 용기 707과 뒤집고 래칭 장치 700을 같은 방법으로 작동하는것은 비슷하게 가능하다. 두개는 피스톤 같은 동작에서 맺어지고, 그들의 피스톤의 뒤집힘은 디자인 선택의 문제이다. 게다가 볼펜같은 다른 래칭 장치는 회전 구조에 의한 인-아웃 펜 동작을 위한 간단한 래칭을 사용한다. 회전 디스크에 의한 다른 래칭이 대신 사용될 수 있다. 많은 래칭 장치가 알려지고 중요성이 알려졌다, 본 발명의 바람직한 실시예의 쉽고 구조적인 간단함이 도 16a에서 18B에 도시된 래칭 구조의 사용이다.

도 18a는, 접촉기 1C와 2C에 의해 둘 다 연결된, SPDT 래칭 릴레이와 마이크로 스위치 극 PS를 결합하는 하이브리드 스위치-릴레이 300을 도시한다. 래칭 장치 700은 부분적으로 기초 900B에 부착되어 도시되어있다, 그렇지 않으면 하이브리드 스위치 300의 옆 투시도는 도 3c에 도시되고 설명된 하이브리드 스위치 20과 동일하다.

다른 단면도는, 극 PR-E가 극 PM-E 아래에 마운트되어 있다는 점에서 더 짧은 극 PR과 PM과 위치에 대해 수정된 더 긴 구조화된 극 PR-E와 PM-E가 있는 길어진 릴레이를 제외하고 도 3b에 도시된 하이브리드 스위치-릴레이와 비슷하다.

다른 명백한 차이는 하이브리드 스위치 300의 극 PR-E가 극 PM-E의 아래 표면에 부착되어있다는 점이다. 마지막은 하이브리드 스위치를 래칭 하이브리드 릴레이와 스위치로 바꾸는 극 PR-E로 래칭 장치 700을 도입하는 것이다.

도 18B는 리버싱 DPDT 하이브리드 스위치와 래칭 DPDT 릴레이 400을 도시한다. DPDT 릴레이 401은, 래칭 장치 700의 용기의 윗 커버에 듀얼 테 구조 711-1과 711-2에 의해 부착되어 도시된, 듀얼 극 PR1-E와 PR2-E의 단순화된 도해이다.

듀얼 극 PR1-E와 PR2-E는, 그들이 두개의 전기적으로 분리된 극이라서, 두 극의 적절한 전열을 제공하기 위해 PM-E극 아래의 전열재 층(도시되지 않음)이 제공되는 단일 PM-E극에 부착되어있다, 그렇지 않으면 래칭 릴레이가 있는 하이브리드 스위치는 일자 접촉기 C1, C2, U1과 U2가 있는 도 7a에 설명되고 도시된 것이나 리버싱 접촉기 1H와 2H가 있는 도 5a에 설명되고 도시된 릴레이가 있는 하이브리드 스위치와 비슷하다. 여기 또한 극 PE1-E와 PE2-E는 더 길고, 도 5a(SPDT 릴레이)와 도 7a에 도시된 위의 표면에 대신해, 자기 극 PME-DP의 아래 표면에 부착되어있다, 그렇지 않으면 래칭없이 똑같이 작동하고 래칭 릴레이가 제공하는 많은 장점과 매커니즘을 푼다.

이것은, 전력 낭비 없음, 낮은 작동 온도, 자기 래칭 릴레이의 저하 같은게 없는 유지 작동의 안정성과 신뢰설과 실질적으로 낮은 비용을 포함한다.

물론, 앞서 말한 내용이 발명의 바람직한 실시예에만 연관되고, 내용의 목표를 위해 여기에 골라진 발명의 예의, 발명의 범위에서 벗어난 것은 포함하지 않는, 모든 변화와 수정을 포함하도록 의도하는 것은 이해되어야 한다.

1, 2: 트래블러 단자 7: SPDT 스위치
6: SPDT 릴레이 10: SPDT 마이크로 스위치
10C: 커버 5L: 활성 레버
5: 키 6L: 자기 코일
6C: 릴레이 커버 6B: 릴레이 몸체
9B: 스위치 몸체 21, 22: 터미널
24: 극 단자 34: 중심 핀
33: 로커 레버 26: 스프링
26A: 피스톤 24A: 안장
80, 58: 제어회로(PCB) 81: 전류 감지 저옴 합금 구조 부분
40: 고체 몰드형 케이스 37: 몰드형 홀더
55: 플런저 51: 하이브리드 스위치-릴레이 장치
60: 락-릴리즈(lock-release) 장치 54: LED 지표(indicator)
62: 스프링 30: SPDT 스위치
40: DPDT 스위치 200: DPDT 하이브리드 스위치
100: 전류 센서 100A: 상태 센서
132: 버스 라인 101: CPU
104: 액세스 103: 광 송수신기
108-1 ~ 108-n: 세팅 선택기

Claims

적어도 하나의 극과 릴레이의 베이스와 몸체 중 하나 사이에서 확장된 스프링으로 구동이 되는 래칭 디바이스에 의해 극(pole) 접점과 맞물리는 적어도 하나의 제1 접점을 유지하기 위하여, 릴레이의 단일 스로우 극 접점과 듀얼 스로우 극 접점 중 하나를 포함하는 적어도 하나의 탄력있는 전도성 극을 래칭하는 래칭 방법에 있어서,
상기 릴레이는 락 링크를 상호 잠금 및 해제 위치로 가이드하기 위한 인덴테이션 경로(indentation path)를 포함하여, 용기(receptacle), 가이드 락 링크 및 바(bar)를 포함하며,
상기 래칭은, 상기 적어도 하나의 극과 상기 릴레이의 베이스(base)와 몸체(body) 중 적어도 하나 사이에서 확장된 스프링으로 작동되는 래칭 디바이스에 의해 수행되며,
상기 극은, 주어진 시간 기간의 전기 파워 펄스(electric power pulse)가 마그네틱 코일에 공급될 때 상기 마그네틱 코일에 의해 당겨지는 전기자에 부착되며, 상기 전기 파워 펄스는 상기 적어도 하나의 제1 접점과 무접점을 포함한 적어도 하나의 제2 접점 각각을 상기 적어도 하나의 극 접점과 맞물리도록 함으로써, 스위치 온, 스위치 오버, 스위치 오프, 교차에서 일자로 스위치와 일자에서 교차로 스위치 하는 것을 포함하는 그룹으로부터 선택된 상태로 상기 릴레이를 작동하기 위한 것이고, 또한 상기 전기 파워 펄스는 상기 적어도 하나의 극을 잠그고 해제하는 것 중 하나를 위해 상기 래칭 디바이스에 압력을 가하기 위한 것이며;
상기 마그네틱 코일로의 상기 전기 파워 펄스의 각각 새로운 공급은, 단일 스로우(Single throw) 접점을 포함하는 적어도 하나의 극에 대해서 온에서 오프와 오프에서 온 중 하나로 릴레이 상태를 뒤집으며, 또한 듀얼 스로우(Dual throw) 접점을 포함하는 다수의 극 중 적어도 하나의 극에 대해서 상기 맞물리는 제1 접점에서 맞물리는 제2 접점으로와 맞물리는 상기 제2 접점에서 상기 맞물리는 제1 접점으로의 둘 중 적어도 하나로 릴레이 상태를 뒤집는 것이며, 상기 경로와 상기 적어도 하나의 극은 상기 주어진 시간 기간이 끝나고 상기 적어도 하나의 극이 래치될 때 전기자에게 부분적인 해제를 제공하도록 구조화되며,
상기 방법은:
a. 상기 전기자를 당기기 위해 상기 코일로 상기 전기 파워 펄스를 공급하는 단계;
b. 상기 적어도 하나의 극의 상기 접점과 상기 적어도 하나의 제1 접점을 맞물리도록 하고 상기 래칭 디바이스로 상기 적어도 하나의 극을 래칭하는 단계;
c. 상기 주어진 시간 기간 동안과 후에 상기 래칭과 맞물림을 유지하는 단계;
d. 상기 주어진 시간 기간이 종료하였을 때 상기 전기자를 부분적으로 해제하는 단계;
e. 온에서 오프, 오프에서 온, 스위치 오버, 교차에서 일자 및 일자에서 교차로를 포함하는 그룹에서 선택된 상기 릴레이 상태를 뒤집도록 새로운 상기 전기 파워 펄스를 공급하는 단계;
f. 상기 a.에서 e.단계를 새로 시작하기 위해 상기 마그네틱 코일로 새로운 상기 전기 파워 펄스를 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 릴레이는, 단일 폴(극) 단일 스로우(single pole single throw, SPST), 단일 폴(극) 듀얼 스로우(single pole dual throw, SPDT), 듀얼 폴(극) 단일 스로우(dual poles single throw, DPST), 듀얼 폴(극) 듀얼 스로우(dual poles dual throw, DPDT), 역 DPDT, 3개 이상의 멀티 폴(극) 단일 스로우(multi poles single throw, MPST) 및 멀티 폴(극) 듀얼 스로우(multi poles dual throw, MPDT)를 포함하는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 전기자의 이동을 부분적으로 해제하는 것은, 상기 적어도 하나의 극에 대한 접점들과 상기 제1 접점과 제2 접점 중 하나의 사이에서 미세한 이동을 하도록 하는 것인 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 릴레이는, 적어도 두 개의 접촉기를 통해 전기자로 작동되는 단일 및 듀얼 극 중 하나에 연결된 수동으로 작동되는 단일 및 듀얼 극 중 적어도 하나를 통합한 하이브리드 스위치를 포함되며,
상기 하이브리드 스위치는 각각 듀얼 접점이 있는 두 개의 접촉기를 포함하는 SPDT, 각각 듀얼 접점이 있는 네 개의 접촉기를 포함하는 DPDT와 각각 세 개의 리버싱 접점이 있는 두 개의 접촉기를 포함하는 리버싱 DPDT를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것이며,
적어도 하나의 전기부하로 전력 공급을 하기 위한 상기 하이브리드 스위치는, 적어도 하나의 전력 단자, 상기 수동으로 작동되는 단일 및 듀얼 극 중 하나를 잠그거나 해제하는 것 중 하나를 위한 수동 잠금 작동 키, 직접적으로와 트레블러 라인 중 하나를 통해 상기 전기부하로의 연결을 위한 단일 단자와 듀얼 단자 중 하나를 더 포함하고,
상기 방법은:
a1. 연속된 SPDT와 DPDT 메커니컬 스위치(mechanical switch) 중 적어도 하나를 통해 직접적으로와 트레블러 라인 중 하나에 의해 단일 극 단자와 듀얼 극 단자 중 하나에 상기 전기부하를 연결하는 단계;
b1. 적어도 하나의 전원 단자에 전원을 연결하는 단계;
c1. 전기 월 박스와 캐비닛 중 하나에 상기 하이브리드 스위치를 설치하는 단계; 및
d1. 상기 수동 잠금 작동 키로 상기 전기부하에 전력을 공급하고 상기 코일에 전기 파워 펄스를 공급하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 SPDT에 의한 하이브리드 스위치는 AC 전원으로 연결을 위한 AC 라이브 및 중성 단자들과 라이브 AC 라인에 의해 상기 전기부하에 직접 전력을 공급하기 위한 하나의 극 단자를 포함하고, 상기 DPDT에 의한 하이브리드 스위치는 AC 전원으로 연결을 위한 AC 라이브 및 중성 단자들과 AC 라인 및 중성 라인에 의해 상기 전기부하에 직접 전력을 공급을 위한 두 개의 극 단자를 포함하며, 상기 리버싱 DPDT에 의한 하이브리드 스위치는 AC 전원으로 연결을 위한 AC 라이브 및 중성 단자와 듀얼 트래블러 라인에 의해 상기 전기부하에 전력 공급하기 위한 두개의 극 단자들과 연속된 SPDT와 DPDT 메커니컬 스위치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 극은, 눌러서 잠금, 눌러서 해제, 누르기-누르기, 로커, 토글, 슬라이드, 회전 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹에서 선택된 키 동작에 의해 작동되고, 상기 누르는 것(push)은, 상기 키의 누르는 전체 표면 어디에서든 적용되는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 4에 있어서
상기 수동으로 작동되는 극은, 마이크로 스위치와 로커 스위치의 적어도 하나의 극이고, 상기 마이크로 스위치는 눌러서 잠금과 눌러서 해제 메커니즘의 래칭 키에 의해 지지되는 레버에 의해 작동되고,
상기 누르는 것(push)은 상기 키의 누르는 전체 표면 어디에서든 적용되는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 4에 있어서,
적어도 하나의 상기 하이브리드 스위치는, 불투명한 키, IR이 통과하는 투명한 키, 투명한 표시기(indicator)를 가진 키, 투명한 표시기(indicator)의 창을 가진 키, IR이 통과하는 창을 가진 키, 색조가 입혀진 키 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 키를 구비한 선택 가능한 장식 커버를 사용하는 표준 월 박스에 설치할 수 있도록 케이싱 크기와 모양으로 패키지 되는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 하이브리드 스위치는, CPU, 메모리, 전류 드레인 센서, 전류 신호 증폭기, 상태 센서, 광케이블에 대한 광 액세스가 있는 적어도 하나의 광 트랜시버, 안테나가 있는 RF 트랜시버, 공기 중에 노출된 액세스가 있는 IR 트랜시버, 버스 라인 드라이버, 적어도 하나의 표시기(indicator) 드라이버, 적어도 하나의 릴레이 코일 드라이버, 적어도 하나의 세팅 선택기 및 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택된 전기 회로를 더 포함하고;
상기 전기 회로의 기능은, 명령 수신, 명령에 대한 응답, 부하 상태, 상기 부하에 의해 소비되는 전력 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 데이터를 통신하기 위하여, 상기 광케이블 중 하나에 의한 광, 라인오브사이트에 있는 IR, 상기 안테나에 의한 RF, 상기 버스 라인 드라이버에 의한 전기 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 양방향 신호 전파 중 적어도 하나의 방향에 대한 신호 전파를 포함하여, 동작 명령에 응답하는 것, 전류 센서와 부하 상태 신호 중 하나를 감지하는 것, 부하에 의해서 소비되는 전력을 계산하는 것 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 수동으로 및 전기자로 작동되는 극들 중 하나는, 상기 계산과 상기 통신을 위해 상기 부하에 의해 드레인된 전류와 관련된 신호 레벨을 공급하기 위한 저항을 포함하도록 구조화되는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 9에 있어서,
두 개의 저항이 트래블러 접점에 각각 연결되어, 상기 부하와 라이브 AC 단자 사이의 연속성(continuity)을 확인하기 위한 처리 회로로 디바이더 신호를 공급하기 위한 전압 디바이더를 공동으로 형성하는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 부하의 자세한 사항들과 위치는 상기 세팅 선택기에 의해 세팅되는 것과 상기 메모리로 다운로드 되는 것 중 하나인 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 극과 상기 연속된 SPDT와 DPDT 메커니컬 스위치 중 적어도 하나의 키 중 하나의 제1 키잉을 포함하는 부하 상태를 뒤집기 위한 모든 키잉 동작은 상기 부하의 상태를 온에서 오프로 및 오프에서 온으로 중 하나로 뒤집는 것이고, 상기 키잉 동작은 반복된 키잉이 확장된 기간 타이머를 개시하고 주어진 부하의 클러스터를 온과 오프 중 하나로 스위치하는 명령을 개시하는 제1 기간 타이머를 개시하는 것이며, 확장된 기간 타이머 동안에 연이은 다음의 키잉은 주어진 가정 자동화의 모든 주어진 부하로 온과 오프 중 하나로 스위치하는 명령을 개시하는 것이며;
온과 오프 중 하나로 스위치하는 상기 명령 각각은, 상기 제1 기간 타이머 동안과 상기 확장된 기간 타이머 동안에 제1 반대 상태를 유지하기 위해 단일과 듀얼 극 중 하나에 부착된 상기 전기자의 내부 제어를 포함하는, 광케이블, RF, 라인오브사이트에 있는 IR, 버스 라인 및 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택된 상기 가정 자동화 그리드와 네트워크 중 하나에 의해 전파되고,
상기 방법은:
a2. 부하상태에 대한 제1 뒤집기를 위해서, 상기 하나의 연속된 SPDT와 DPDT 스위치의 키와 상기 수동으로 작동되는 극 중 하나를 키잉하는 단계;
b2. 상기 부하상태에 대한 제1 뒤집기와 부합하도록 주어진 부하의 클러스터를 스위칭하기 위해서 제1 기간 타이머 내에 상기 키잉을 반복하는 단계;
c2. 직접적으로 및 가정 자동화 분배기를 통해서, 상기 가정 자동화 그리드 및 네트워크 내에 있는 상기 클러스터의 하이브리드 스위치와 다른 제어 릴레이로 명령 신호를 전파하는 단계;
d2. 상기 제1 뒤집기의 부하상태와 부합하도록 상기 가정 자동화 그리드와 네트워크 내의 모든 주어진 부하를 스위칭하기 위하여 상기 확장된 기간 타이머 내에 상기 키잉을 반복하는 단계; 및
e2. 직접적으로 및 가정 자동화 분배기를 통해서, 상기 가정 자동화 그리드와 네트워크 내의 상기 모든 주어진 부하의 하이브리드 스위치와 다른 제어 릴레이로 명령 신호를 전파하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
청구항 4 에 있어서,
복수의 하이브리드 스위치 각각은, 적어도 두개의 접촉기에 의해 상기 전기자에 부착된 단일과 듀얼 극 중 하나에 연결된 상기 수동으로 작동되는 단일과 듀얼 극 중 하나를 포함하고, 수동으로 작동하는 키와 상기 코일은, 결합된 복수의 크기를 가진 베이스(base)와 케이스로 통합 및 패키지되고, 상기 하이브리드 스위치는 모두 함께, 그룹으로, 개별적으로 그리고 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택되어 작동되는 것을 특징으로 하는 래칭 방법.
적어도 하나의 제1 접점과, 적어도 하나의 탄력있는 전도성 극에 포함된 단일 스로우 극 접점과 듀얼 스로우 극 접점 중 하나를 맞물리도록 유지하기 위한 스프링으로 동작하는 래칭 디바이스를 포함하는 래칭 릴레이에 있어서,
상기 래칭 디바이스는 상기 적어도 하나의 극과 상기 래칭 릴레이(상기 래칭 릴레이는 압력으로 래치에서 해제로 및 해제에서 래치로 릴레이 상태를 반전시키도록, 락 링크를 상호 잠금 및 해제 위치로 가이드하기 위한 인덴테이션 경로(indentation path)를 포함하여 용기(receptacle), 가이드 락 링크 및 바(bar)로 구성됨)의 베이스(base)와 몸체(body) 중 적어도 하나 사이에서 확장되며;
상기 래칭 릴레이는 마그네틱 코일, 상기 적어도 하나의 극에 부착되는 전기자, 및 전원과 부하에 연결하기 위한 접점 단자를 더 포함하며, 상기 전기자는 상기 적어도 하나의 제1 접점과 무접점을 포함한 적어도 하나의 제2 접점 각각을 상기 적어도 하나의 극 접점과 맞물리도록 함으로써, 스위치 온, 스위치 오버, 스위치 오프, 교차에서 일자로 스위치와 일자에서 교차로 스위치 하는 것으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 상태로 상기 래칭 릴레이를 작동시키기 위해서 주어진 시간 기간 동안 전기 파워 펄스가 상기 마그네틱 코일에 공급될 때 상기 마그네틱 코일에 의해 당겨지고, 또한 상기 전기자는 상기 래칭 디바이스에 압력을 가하기 위한 것이며,
상기 마그네틱 코일로의 상기 전기 파워 펄스의 각각 새로운 공급은, 상기 전기자를 당기고 상기 래칭 디바이스에 압력을 가하는 것이며, 단일 스로우(Single throw) 접점을 포함하는 적어도 하나의 극에 대해서, 온에서 오프와 오프에서 온 중 하나로 릴레이 상태를 뒤집으며, 또한 듀얼 스로우(Dual throw) 접점을 포함하는 다수의 극 중 적어도 하나의 극에 대해서, 제1 접점과 맞물리는 상기 극 접점에서 제2 접점과 맞물린 극 접점으로와 2 접점과 맞물린 극 접점에서 제1 접점과 맞물린 극 접점으로 중 적어도 하나로 릴레이 상태를 뒤집는 것이며;
상기 경로와 상기 극은, 상기 극이 래치되고, 상기 전기 파워 펄스의 새로운 공급에 의해 상기 릴레이 상태를 뒤집는 것이 가능하게 하기 위해 상기 래치된 상태를 해제하기 위한 상기 시간 기간이 끝날 때, 부분적인 해제를 하는 상기 전기자를 제공하도록 구조화되는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 15에 있어서,
상기 릴레이는 단일 폴(극) 단일 스로우(single pole single throw, SPST), 단일 폴(극) 듀얼 스로우(single pole dual throw, SPDT), 듀얼 폴(극) 단일 스로우(dual poles single throw, DPST), 듀얼 폴(극) 듀얼 스로우(dual poles dual throw, DPDT), 역 DPDT, 3개 이상의 멀티 폴(극) 단일 스로우(multi poles single throw, MPST) 및 멀티 폴(극) 듀얼 스로우(multi poles dual throw, MPDT)를 포함하는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 15에 있어서,
상기 전기자의 이동을 부분적으로 해제하는 것은, 상기 적어도 하나의 극에 대한 접점들과 상기 제1 접점과 제2 접점 중 하나의 사이에서 미세한 이동을 하도록 하는 것인 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이
청구항 15에 있어서,
상기 적어도 하나의 듀얼 스로우 릴레이는, 하이브리드 스위치에 통합되고, 상기 하이브리드 스위치는 접촉기를 통해 상기 전기자로 작동되는 단일과 듀얼 극중의 하나에 연결된 수동으로 작동되는 듀얼 스로우 단일 및 듀얼 극 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 하이브리드 스위치는 각각 듀얼 접점이 있는 두개의 접촉기를 포함하는 SPDT, 각각 듀얼 접점이 있는 네 개의 접촉기를 포함하는 DPDT와 각각 트리플 리버싱 접점이 있는 두 개의 접촉기를 포함하는 리버싱 DPDT를 포함하는 그룹에서 선택되는 것이며;
상기 하이브리드 스위치는 전기 월 박스와 전기 캐비닛 중 하나에 설치되기 위해, 전원 연결을 위한 적어도 하나의 전원 단자, 적어도 하나의 부하에 직접적으로 연결하기 위한 적어도 하나의 부하 단자, SPDT와 DPDT 메커니컬 스위치 중 하나를 포함하는 연속된 쌍의 트레블러 와이어를 통해 상기 하나의 부하에 연결하기 위한 한 쌍의 트레블러 단자, 및 상기 수동으로 작동되는 단일 및 듀얼 극 중 하나를 잠그거나 해제하기 위한 수동 잠금 작동 키를 더 포함하며;
상기 전기자로 작동되는 단일 및 듀얼 극 중 하나와 수동으로 작동되는 단일 및 듀얼 극 중 하나는 상기 전기 파워 펄스가 상기 코일에 공급될 때와 상기 수동 잠금 작동 키가 스위칭 오프와 상기 부하에 전원을 공급하는 것 중 하나를 위해서 잠기거나 해제되는 것 중 하나가 될 때 중 하나일 때, 상기 극과 상기 접촉기 사이에서 연결 해제 및 접촉 중 하나를 제공하도록 구조화되는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 18에 있어서,
상기 SPDT에 의한 하이브리드 스위치는 AC 전원으로 연결을 위한 AC 라이브 및 중성 단자와 라이브 AC 라인에 의해 상기 부하로 직접 전력을 공급하기 위한 하나의 극 단자를 포함하며, 상기 DPDT에 의한 하이브리드 스위치는 AC 전원으로 연결을 위한 AC 라이브 및 중성 단자와 AC 라인과 중성 라인을 통해 상기 부하로 직접 전력을 공급하기 위해 라이브 전력 라인과 중성 전력 라인의 온과 오프를 스위칭하기 위한 두개의 극 단자를 포함하고, 상기 리버싱 DPDT에 의한 하이브리드 스위치는 AC 전원으로 연결을 위한 AC 라이브 및 중성 단자와 듀얼 트래블러 라인과 적어도 하나의 연속된 SPDT 메커니컬 스위치(mechanical switch)를 통해 상기 부하에 전력을 공급하기 위한 두 개의 극 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 18에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 극은, 눌러서 잠금, 눌러서 해제, 누르기-누르기, 로커, 토글, 슬라이드, 회전 및 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택된 키 작동에 의해 동작되고,
상기 누르는 것(push)은, 상기 키의 누르는 전체 표면 어디에서든 적용되는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 18에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 극은, 마이크로 스위치와 로커 스위치의 적어도 하나는 극이고, 상기 마이크로 스위치는 눌러서 잠금과 눌러서 해제 매커니즘의 래칭 키에 의해 지지되는 레버에 의해 작동되며, 상기 누르는 것(push)은 상기 키의 누르는 전체 표면 어디에서든 적용되는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구함 18에 있어서,
적어도 하나의 상기 하이브리드 스위치는, 불투명한 키, IR이 통과하는 투명한 키, 투명한 표시기(indicator)를 가진 키, 투명한 표시기(indicator)의 창을 가진 키, IR이 통과하는 창을 가진 키, 색조가 입혀진 키 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 키를 구비한 선택 가능한 장식 커버를 사용하는 표준 월 박스에 설치할 수 있도록 케이싱 크기와 모양으로 패키지 되는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 18에 있어서,
상기 하이브리드 스위치는, CPU, 메모리, 전류 드레인 센서, 전류 신호 증폭기, 상태 센서, 광케이블에 대한 광 액세스가 있는 적어도 하나의 광 트랜시버, 안테나가 있는 RF 트랜시버, 공기 중에 노출된 액세스가 있는 IR 트랜시버, 버스 라인 드라이버, 적어도 하나의 표시기(indicator) 드라이버, 적어도 하나의 릴레이 코일 드라이버, 적어도 하나의 세팅 선택기 및 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택된 전기 회로를 더 포함하고;
상기 전기 회로의 기능은,
명령 수신, 명령에 대한 응답, 부하 상태, 상기 부하에 의해 소비되는 전력 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 데이터를 통신하기 위하여, 상기 광케이블에 의한 광, 라인오브사이트에 있는 IR, 상기 안테나에 의한 RF, 상기 버스 라인 드라이버에 의한 전기 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 양방향 신호 전파 중 적어도 하나의 방향에 대한 신호전파를 포함하여, 동작 명령에 응답하는 것, 전류 센서와 부하 상태 신호 중 하나를 감지하는 것, 부하에 의해서 소비되는 전력을 계산하는 것 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 23에 있어서,
상기 수동으로 및 전기자로 작동되는 극들 중 하나는, 상기 계산과 상기 통신을 위해 상기 부하에 의해 드레인된 전류와 관련된 신호 레벨을 공급하기 위한 저항을 포함하도록 구조화되는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 23에 있어서,
두개의 저항이 트래블러 접점에 각각 연결되어, 상기 부하와 라이브 AC 단자 사이의 연속성(continuity)을 확인하기 위한 처리 회로로 디바이더 신호를 공급하기 위한 전압 디바이더를 공동으로 형성하는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 23에 있어서,
상기 부하의 자세한 사항들과 위치는 상기 세팅 선택기에 의해 세팅되는 것과 상기 메모리로 다운로드 되는 것 중 하나인 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 26에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 극과 상기 연속된 SPDT와 DPDT 메커니컬 스위치 중 적어도 하나의 키 중 하나의 제1 키잉을 포함하는 부하 상태를 뒤집기 위한 모든 키잉 동작은 상기 부하의 상태를 온에서 오프로 및 오프에서 온으로 중 하나로 뒤집는 것이고, 상기 키잉 동작은 반복된 키잉이 주어진 부하의 클러스터를 온과 오프 중 하나로 스위치하는 명령을 전파하는 제1 기간 타이머를 개시하는 것이고, 제1 기간 타이머 동안 반복된 키잉은 가정 자동화의 모든 부하를 온과 오프 중 하나로 스위치하는 명령을 전파하는 확장된 기간 타이머를 개시하는 것이며;
상기 주어진 가정 자동화의 그리드와 네트워크 중 하나에 의해 연결된 모든 상기 부하와 부하의 클러스터의 각 주어진 부하의 자세한 사항과 위치는 상기 세팅 선택기에 의해 세팅되고 상기 메모리로 다운로드 되는 것 중 하나이며;
상기 클러스터와 모든 주어진 부하를 온과 오프 중 하나로 스위치하는 상기 명령 각각은, 광케이블, RF, 라인오브사이트에 있는 IR, 버스 라인 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 상기 그리드와 네트워크 중 하나에 의해 전파되는 상기 부하의 제1 뒤집힌 상태에 대응하는 명령이고, 상기 제1 기간 타이머 동안과 상기 확장된 기간 타이머 동안에 상기 부하의 뒤집힌 상태를 유지하기 위한 단일 극과 듀얼 극 중 하나에 부착된 상기 전기자의 내부 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
청구항 18에 있어서,
상기 접촉기는 하나의 PCB(Printed Circuit Board)에 의해 연결된 릴레이와 스위치의 접점 구조인 것을 특징으로 하는 래칭 릴레이.
적어도 두 개의 접촉기를 통해 전기자로 작동되는 적어도 하나의 극과 연결된 수동으로 작동되는 적어도 하나의 스위치 극(switch pole)을 결합한 적어도 하나의 하이브리드 스위치를 통해 적어도 하나의 전기부하를 온-오프 스위칭하는 스위칭 방법에 있어서,
상기 하이브리드 스위치는, 각각 듀얼 접점이 있는 두 개의 접촉기를 포함하는 SPDT, 각각 듀얼 접점이 있는 네 개의 접촉기를 포함하는 DPDT와 각각 트리플 리버싱 접점이 있는 두 개의 접촉기를 포함하는 리버싱 DPDT를 포함하는 그룹에서 선택된 것이며;
상기 하이브리드 스위치는, 수동으로 작동하는 키, 마그네틱 래칭(magnetic latching)과 비-래칭(non-latching) 전기자 중 하나를 포함하는 코일, 및 단자를 더 포함하며, 상기 단자는, 코일 드라이버에 연결하기 위한 적어도 하나의 코일 단자, 전력 공급에 연결하기 위한 적어도 하나의 전원 단자, 부하에 직접 연결하기 위한 단일 SPDT 부하 단자, 부하에 직접 연결하기 위한 두 개의 DPDT 부하 단자, 및 SPDT 및 SPDT 수동 스위치 중 적어도 하나를 통해 부하에 연결하기 위한 두 개의 리버싱 극 단자를 포함하는 그룹에서 선택된 것이며,
상기 방법은:
a. 단일 극 단자에 부하를 연결하는 단계;
b. 적어도 하나의 전원 단자에 전원을 연결하는 단계;
c. 전기 월 박스와 캐비닛 중 하나에 상기 하이브리드 스위치를 설치하는 단계; 및
d. 상기 수동으로 작동하는 키와 상기 코일에 대한 구동 전원 중 하나로 부하를 온-오프 스위치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 29에 있어서,
상기 SPDT는 AC 전원으로 연결하기 위한 AC 라이브 및 중성 단자들과 스위치 된 라이브 AC 라인을 통해 상기 부하에 직접 연결하기 위한 하나의 극 단자를 포함하고, 상기 DPDT는 AC 전원으로 연결하기 위한 AC 라이브 및 중성 단자들과 스위치 된 AC 라인과 중성 라인을 통해 상기 부하에 직접 연결하기 위한 두 개의 극 단자를 포함하며, 상기 리버싱 DPDT는 AC 전원으로 연결하기 위한 AC 라이브 및 중성 단자들과 상기 SPDT 및 DPDT 수동 스위치 중 적어도 하나를 통해 상기 부하에 연결하기 위한 두 개의 극 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 29에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 극은, 눌러서 잠금, 눌러서 해제, 누르기-누르기, 로커, 토글, 슬라이드, 회전 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 키 동작에 의해 작동되고, 상기 누르는 것(push)은, 상기 키의 누르는 전체 표면 어디에서든 적용되는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 29에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 스위치 극은, 마이크로 스위치와 로커 스위치 중 적어도 하나의 극이고,
상기 마이크로 스위치는 눌러서 잠금과 눌러서 해제 매커니즘의 래칭 키에 의해 지지되는 레버에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 29에 있어서,
상기 하이브리드 스위치는, 불투명한 키, IR이 통과하는 투명한 키, 투명한 표시기(indicator)를 가진 키, 투명한 표시기(indicator)의 창을 가진 키, IR이 통과하는 창을 가진 키, 색조가 입혀진 키 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 키를 구비한 선택 가능한 장식 커버를 사용하는 표준 월 박스에 설치할 수 있도록 케이싱 크기와 모양으로 패키지 되는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 29에 있어서,
상기 하이브리드 스위치는, CPU, 메모리, 전류 드레인 센서, 전류 신호 증폭기, 상태 센서, 광케이블을 위한 광 액세스가 있는 적어도 하나의 광 트랜시버, 안테나가 있는 RF 트랜시버, 공기 중에 노출된 액세스가 있는 IR 트랜시버, 버스 라인 드라이버, 적어도 하나의 표시기(indicator) 드라이버, 적어도 하나의 상기 코일 드라이버, 적어도 하나의 세팅 선택기 및 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택된 전기 회로를 더 포함하고;
상기 전기 회로의 기능은,
동작 명령에 응답하는 것,
상기 하이브리드 스위치를 작동시키는 것,
전류 드레인 센서와 상태 센서 신호 중 하나를 처리하는 것,
부하에 의해서 소비되는 전력을 계산하는 것,
명령 수신 및 명령에 대한 응답을 포함하는 그룹에서 선택된 데이터를 통신하기 위하여 상기 광케이블을 통한 광, 라인오브사이트에 있는 IR, 상기 안테나에 의한 RF, 상기 버스 라인 드라이버에 의한 전기 신호 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 양방향 신호 중에서 적어도 한 방향을 신호를 전파하는 것, 및
이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 34에 있어서,
상기 전류 드레인 센서는, 상기 부하에 의해 드레인된 전류와 관련된 신호 레벨을 출력하기 위해 수동으로 및 전기자로 작동되는 극들 중 하나에 부착되는 저항을 포함하도록 구조화되는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 34에 있어서,
두 개의 저항이 상기 부하와 라이브 AC 단자 사이의 연속성(continuity)을 확인하기 위해서 상기 CPU에 디바이더 신호를 출력하기 위한 전압 드라이버를 공동으로 형성하는 접촉기에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 34에 있어서,
상기 부하의 적어도 하나의 자세한 사항들과 위치는 상기 세팅 선택기에 의해 세팅 되는 것과 메모리로 다운로드 되는 것 중 하나인 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 37에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 극과 상기 전기자로 작동되는 극 중 하나의 제1 키잉을 포함하는 부하 상태를 뒤집기 위한 모든 키잉 동작은 상기 부하의 상태를 온에서 오프로 및 오프에서 온으로 중 하나로 뒤집는 것이고, 상기 키잉 동작은 반복된 키잉이 확장된 기간 타이머를 개시하고 주어진 부하의 클러스터를 온과 오프 중 하나로 스위치하는 명령을 개시하는 제1 기간 타이머를 개시하는 것이며, 확장된 기간 타이머 동안에 연이은 다음의 키잉은 주어진 가정 자동화의 주어진 모든 부하를 온과 오프 중 하나로 스위치하는 명령을 개시하는 것이며;
상기 주어진 가정 자동화의 그리드와 네트워크 중 하나에 의해 연결된 각 주어진 부하의 클러스터와 모든 주어진 부하의 자세한 사항들과 위치는 상기 세팅 선택기에 의해 세팅되는 것과 상기 메모리로 다운로드 되는 것 중 하나인 것이며;
상기 클러스터와 상기 모든 주어진 부하를 온 및 오프 중의 하나로 스위치하는 상기 명령 각각은, 광케이블, RF, 라인오브사이트에 있는 IR, 버스 라인 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 상기 그리드와 네트워크 중 하나에 의해 전파되고, 상기 제1 기간 타이머 동안과 상기 확장된 기간 타이머 동안에 상기 부하의 뒤집힌 상태를 유지하기 위하여 전기자로 작동되는 단일 및 듀얼 극 중 하나의 내부 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
청구항 29에 있어서,
SPDT, DPDT 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 복수의 하이브리드 스위치 각각은,
주어진 케이싱 크기로 결합되고,
상기 결합에서 마그네틱 래칭(magnetic latching)과 비래칭(non-latching) 전기자 중 하나를 포함하는 상기 수동으로 작동하는 키와 상기 코일은 상기 하이브리드 스위치를 모두 함께, 여러개의 그룹으로, 개별적으로 그리고 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택되도록 함으로써, 상기 하이브리드 스위치를 선택적으로 작동시키기 위해 통합되는 것을 특징으로 하는 스위칭 방법.
적어도 하나의 부하를 온-오프 스위칭하기 위한 하이브리드 스위치에 있어서,
상기 스위칭은 적어도 하나의 수동으로 작동되는 스위치 극을 통해 이루어지며, 상기 수동으로 작동되는 스위치 극은 적어도 두 개의 접촉기를 통해 적어도 하나의 전기자로 작동되는 극에 연결되며, 상기 하이브리드 스위치는, 각각이 듀얼 접점을 가진 2개의 접촉기를 포함하는 SPDT, 각각이 듀얼 접점을 가진 4개의 접촉기를 포함하는 DPDT 및 각각이 트리플 리버싱 접점을 가진 2개의 접촉기를 포함하는 리버싱 DPDT를 포함하는 그룹에서 선택되며;
상기 하이브리드 스위치는, 전기 월 박스와 캐비닛 중 하나에 설치하기 위한 것이며, 상기 하이브리드 스위치는, 수동으로 작동하는 키, 마그네틱 래칭과 비-래칭 전기자 중 하나를 가진 코일 및 단자를 더 포함하고, 상기 단자는, 코일 드라이버에 연결하기 위한 적어도 하나의 코일 단자, 전원 공급원에 연결하기 위한 적어도 하나의 전원 단자, 부하와 직접적으로 연결하기 위한 단일 SPDT 부하 단자, 부하와 직접적으로 연결하기 위한 2개의 DPDT 부하 단자 및 상기 수동으로 작동하는 키와 상기 코일에 대한 구동 전원 중 하나를 통해 부하를 스위칭 온-오프하기 위해 SPDT와 DPDT 수동 스위치 중 적어도 하나를 통해 부하에 연결하기 위한 2개의 DPDT 리버싱 극 단자를 포함하는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 40에 있어서,
상기 SPDT는 AC 전원으로 연결하기 위한 AC 라이브 및 중성 단자들과 스위치된 라이브 AC 라인을 통해 상기 부하에 직접 연결하기 위한 하나의 극 단자를 포함하고,
상기 DPDT는 AC 전원으로 연결하기 위한 AC 라이브 및 중성 단자들과 스위치된 라이브 AC 라인 및 중성 라인을 통해 상기 부하에 직접 연결하기 위한 두 개의 극 단자를 포함하며,
상기 리버싱 DPDT는 AC 전원으로 연결하기 위한 AC 라이브 및 중성 단자들과 SPDT와 DPDT 수동 스위치 중 적어도 하나를 통해 상기 부하에 연결하기 위한 두 개의 극 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 40에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 극은, 눌러서 잠금, 눌러서 해제, 누르기-누르기, 로커, 토글, 슬라이드, 회전 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 키 동작에 의해 작동되고, 상기 누르는 것(push)은, 상기 키의 누르는 전체 표면 어디에서든 적용되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 40에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 스위치 극은, 마이크로 스위치와 로커 스위치의 적어도 하나의 극이고, 상기 마이크로 스위치는 눌러서 잠금과 눌러서 해제 매커니즘의 래칭 키에 의해 지지되는 레버에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 40에 있어서,
상기 하이브리드 스위치는, 불투명한, IR이 통과하는 투명한, 표시기(indicator)가 투명한, 표시기(indicator)가 투명한 창, IR이 통과하는 창, 색조가 입혀진 것 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 키를 가진 선택 가능한 장식 커버를 사용하는 표준 월 박스에 설치할 수 있도록 케이싱 크기와 모양으로 패키지 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 40에 있어서,
상기 하이브리드 스위치는 CPU, 메모리, 전류 드레인 센서, 전류 신호 증폭기, 상태 센서, 광케이블을 위한 광 액세스가 있는 적어도 하나의 광 트랜시버, 안테나가 있는 RF 트랜시버, 공기 중에 노출된 액세스가 있는 IR 트랜시버, 버스 라인 드라이버, 적어도 하나의 표시기(indicator) 드라이버, 적어도 하나의 상기 코일 드라이버, 적어도 하나의 세팅 선택기 및 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택된 전기 회로를 더 포함하고;
상기 전기 회로의 기능은,
동작 명령에 응답하는 것, 상기 하이브리드 스위치를 동작시키는 것, 전류 드레인 센서와 상태 센서 신호 중 하나를 처리하는 것, 명령 수신과 명령에 대한 응답을 포함하는 그룹에서 선택된 데이터를 통신하기 위하여 상기 광케이블을 통한 광, 라인오브사이트에 있는 IR, 상기 안테나를 통한 RF, 상기 버스 라인 드라이버를 통한 전기 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 양방향 신호 중 적어도 한 방향으로 전파하는 것, 부하 상태를 보고하는 것, 상기 부하에 의해서 소비되는 전력을 보고하는 것, 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 45에 있어서,
상기 전류 드레인 센서는, 상기 부하에 의해 드레인된 전류에 대응한 신호 레벨을 출력하기 위해서 수동으로 작동되는 극과 및 전기자로 작동되는 극 중 하나에 부착된 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 45에 있어서,
두 개의 저항이, 상기 부하와 라이브 AC 단자 사이의 연속성(continuity)을 확인하기 위해 상기 CPU로 디바이더 신호를 출력하기 위한 전압 디바이더를 공동으로 형성하는 상기 접촉기 중 하나에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 45에 있어서,
상기 부하의 적어도 하나의 자세한 사항과 위치는 상기 세팅 선택기에 의해 세팅되는 것과 상기 메모리로 다운로드 되는 것 중 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 48에 있어서,
상기 수동으로 작동되는 극과 상기 전기자로 작동되는 극 중 하나의 제1 키잉을 포함하는 부하 상태를 뒤집기 위한 모든 키잉 동작은 상기 부하의 상태를 온에서 오프로 및 오프에서 온으로 중 하나로 뒤집는 것이고, 상기 키잉 동작은 반복된 키잉이 주어진 부하의 클러스터를 온과 오프 중 하나로 스위치하는 명령을 전파하는 제1 기간 타이머를 개시하는 것이며, 상기 키잉 동작은 반복된 키잉이 주어진 가정 자동화의 모든 주어진 부하를 온과 오프 중 하나로 스위치하는 명령을 전파하는 확장된 기간 타이머를 개시하는 것이며;
상기 주어진 가정 자동화의 그리드와 네트워크 중 하나에 의해 연결된 각 주어진 부하의 클러스터와 모든 주어진 부하의 자세한 사항들과 위치는 상기 세팅 선택기에 의해 세팅되는 것과 상기 메모리로 다운로드 되는 것 중 하나인 것이며;
상기 클러스터와 상기 모든 주어진 부하를 온 및 오프 중의 하나로 스위치하는 상기 명령 각각은, 광케이블, RF, 라인오브사이트에 있는 IR, 버스 라인 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 상기 그리드와 네트워크 중 하나에 의해 전파되고, 상기 제1 기간 타이머 동안과 상기 확장된 기간 타이머 동안에 상기 부하의 뒤집힌 상태를 유지하기 위하여 전기자로 접극된 단일 및 듀얼 극 중 하나의 내부 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 40에 있어서,
상기 적어도 두 개의 접촉기는 하나의 PCB(Printed Circuit Board)중 하나에 의해 연결된 릴레이와 스위치의 접점 구조인 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.
청구항 40에 있어서,
SPDT, DPDT 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 복수의 하이브리드 스위치 각각은,
주어진 케이싱 크기로 결합되고,
상기 결합의 마그네틱 래칭(magnetic latching)과 비래칭(non-latching) 전기자 중 하나를 포함하는 상기 수동으로 작동하는 키와 상기 코일은 상기 하이브리드 스위치를 모두 함께, 여러개의 그룹으로, 개별적으로 그리고 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되도록 함으로써, 상기 하이브리드 스위치를 선택적으로 작동시키기 위해 통합되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스위치.