KR200176880Y1 - 고주파 카드식 전자개폐기의 소비전력 절감장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고주파 카드(Radio Frequency Card)를 이용하여 도어를 개방시키는 고주파 카드식 전자개폐기에 관한 것으로, 도어가 닫힌 상태에서는 충전 밧데리의 최소한의 전류를 코어에 흘려 충전 밧데리의 사용시간을 최대한 늘리므로써 충전 밧데리의 소형화를 실현시킬 수 있도록 함과 동시에 전자개폐기의 동작시 플런저가 정상적으로 상승하는지, 도어가 제대로 닫혔는지를 검출할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 전원장치(14) 또는 충전 밧데리(15)의 전원이 콘트롤부(13)를 통해 코일에 인가되도록 하고 콘트롤부(13)와 코일을 연결하는 일측의 전원선(21a)에는 개폐상태 검출스위치(10)를 구비하여서 된 전자개폐기에 있어서, 코일(20)에 전원을 인가하는 또 다른 전원선(21b)에 연결되어 플런저(18)의 상승에 따라 접점이 오프되는 리미트스위치(22)와, 상기 전원선(21b)상에 설치되어 리미트스위치가 오프됨에 따라 코일에 인가되는 전류의 흐름을 제한하는 저항(25)과, 상기 코일에 전원을 인가하는 두 개의 전원선(21a)(21b)사이에 연결되어 코일에 안정된 전압이 인가되도록 하는 콘덴서(26)로 구성된 것이다.

Description

고주파 카드식 전자개폐기의 소비전력 절감장치{.}

본 고안은 외부의 신호로부터 도어를 자동으로 잠그거나, 개방시키는 전자개폐기에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 고주파 카드(Radio Frequency Card)를 이용하여 도어를 개방시키는 고주파 카드식 전자개폐기에서 정전으로 인해 충전 밧데리를 사용시 소비전력을 절감시키기 위한 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 전자개폐기를 나타낸 개략도이고 도 2는 종래 전자개폐기의 구동원리를 설명하기 위한 회로도로서, 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도어 프레임(1)에 수평방향으로 설치되는 하우징(2)과, 상기 하우징내에 수평 이동가능하게 스프링(3)으로 탄력 설치된 록킹핀(4)과, 상기 록킹핀의 후방에 설치되어 코일(5)에 유기되는 전류에 의해 진퇴운동하면서 록킹핀을 밀어주는 플런저(6)와, 문틀(7)의 도어 접속면에 고정되어 상기 록킹핀(4)이 구멍(8a)에 끼워짐에 따라 도어의 잠김상태를 유지하는 록킹편(8)과, 상기 하우징의 상측에 위치되어 도어의 닫힘에 따라 이를 감지하는 볼(9) 및 개폐상태 검출 스위치(10)와, 도어에 설치되어 사용자의 고주파 카드(11)에 입력된 정보를 읽어 들이는 감지부(12)와, 상기 감지부에 의해 읽은 정보를 판단하거나, 도어의 닫힘을 판단하여 코일(5)에 인가되는 전류의 흐름을 제어하는 콘트롤부(13)와, 상기 코일(5)에 전원을 인가하는 전원장치(14) 등으로 구성되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 전자개폐기는 정전시 코일(5)에 전원이 인가되지 않으면 작동되지 않으므로 인해 반드시 예비 전원으로 충전 밧데리(15)를 구비하여 정전시에도 일정 시간(대략 10시간 정도)동안 코일(5)에 전원을 인가할 수 있도록 되어 있다.

또한, 화재 또는 정전 등으로 전원의 공급이 차단될 경우에는 록킹핀(4)의 걸림상태가 자동으로 해제되도록 설계하여야 긴급 상황이 발생할 때 도어를 수동으로 개방할 수 있게 된다.

따라서 정전으로 인해 코일(5)에 충전 밧데리(15)의 전원을 인가한 상태에서 도어가 열리면 볼(9)이 최대한 밖으로 튀어나와 개폐상태 검출 스위치(10)의 접점을 오프(off)시키게 되므로 충전 밧데리(15)의 전원이 코일(5)에 인가되지 않고, 이에 따라 하우징(2)내의 록킹핀(4)은 스프링(3)의 복원력에 의해 하우징(2)내에 수용되어 있다.

이러한 상태에서 사용자가 도어를 닫으면 밖으로 최대한 튀어 나와있던 볼(9)이 문틀(7)에 접속되어 후방으로 밀리면서 개폐상태 검출 스위치(10)의 접점을 온(on)시키게 되므로 콘트롤부(13)가 충전 밧데리(15)의 전원(12V, 1A)을 코일(5)에 인가하게 된다.

이와 같이 코일(5)에 전류가 흐르면 상기 코일에 유기된 전류에 의해 플런저(6)가 도면상 좌측으로 신속하게 이동하면서 록킹핀(4)을 밀어주게 되므로 상기 록킹핀이 스프링(3)을 압축시키면서 록킹편(8)에 형성된 구멍(8a)내에 끼워지게 되므로 도어의 잠김상태를 유지하게 된다.

상기한 바와 같은 동작에 의해 도어가 닫히고 나면 도어가 닫혀 있고 있는 동안 충전 밧데리(15)의 12V, 1A의 전원이 코일(5)에 지속적으로 인가된다.

한편, 잠겨져 있던 도어를 개방하기 위해서 사용자가 고주파 카드(11)를 감지부(12)에 대면 상기 감지부가 고주파 카드에 입력된 정보를 읽어 콘트롤부(13)를 구동시키게 되므로 상기 콘트롤부내의 릴레이(도시는 생략함)가 설정된 시간동안 오프되어 코일(5)내에 흐르던 전류의 공급을 차단시키게 된다.

이에 따라, 록킹편(8)의 구멍(8a)내에 걸려 있던 록킹핀(4)이 스프링(3)의 복원력에 의해 후방(도면상 우측)으로 밀려 도어의 잠김상태를 해제시키게 되므로 도어를 수동으로 개방할 수 있게 된다.

그러나 이러한 종래의 전자개폐기는 도어가 닫혀 있는 동안에도 코어(5)에 플런저의 동작시와 같은 충전 밧데리(15)의 전압(12V, 1A)이 인가되어 소비전력이 증대되므로 약 10시간동안 충전 밧데리를 사용하기 위해서는 충전 밧데리의 크기가 자동차용 밧데리 크기만큼 엄청나게 커지게 된다.

또한, 종래의 전자개폐기는 플런저(6)의 구동 및 도어의 닫힘상태를 검출하는 수단이 구비되어 있지 않아 전자개폐기의 사용에 따른 안전에 치명적인 결함을 갖고 있었다.

본 고안은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 도어가 닫힌 상태에서는 충전 밧데리의 최소한의 전류를 코어에 흘려 충전 밧데리의 사용시간을 최대한 늘리므로써 충전 밧데리의 소형화를 실현시킬 수 있도록 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 전자개폐기의 동작시 플런저가 정상적으로 상승하는지, 도어가 제대로 닫혔는지를 검출하여 오동작시 이를 신속하게 사용자에게 알리므로써 전자개폐기의 사용에 따른 안전을 최대한 도모할 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 종래의 전자개폐기를 나타낸 개략도

도 2는 종래 전자개폐기의 구동원리를 설명하기 위한 회로도

도 3은 본 고안 장치가 적용된 전자개폐기의 분해 사시도

도 4a 및 도 4b는 도 3의 결합상태 종단면도로서,

도 4a는 도어가 열린 상태도

도 4b는 도어가 닫힌 상태도

도 5a 및 도 5b는 본 고안 장치의 회로도로서,

도 5a는 도어가 열린 상태의 회로도

도 5b는 도어가 닫힌 상태의 회로도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 개폐상태 검출스위치 12 : 감지부

13 : 콘트롤부 15 : 충전 밧데리

20 : 코일 21a, 21b : 전원선

22 : 리미트스위치 25 : 저항

26 : 콘덴서 27 : 검출 리미트스위치

28 : 자석 29 : 리드스위치

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 전원장치 또는 충전 밧데리의 전원이 콘트롤부를 통해 코일에 인가되도록 하고 콘트롤부와 코일을 연결하는 일측의 전원선에는 개폐상태 검출스위치를 구비하여서 된 전자개폐기에 있어서, 코일에 전원을 인가하는 또 다른 전원선에 연결되어 플런저의 상승에 따라 접점이 오프되는 리미트스위치와, 상기 전원선상에 설치되어 리미트스위치가 오프됨에 따라 코일에 인가되는 전류의 흐름을 제한하는 저항과, 상기 코일에 전원을 인가하는 두 개의 전원선사이에 연결되어 코일에 안정된 전압이 인가되도록 하는 콘덴서로 구성된 고주파 카드식 전자개폐기의 소비전력 절감장치가 제공된다.

이하, 본 고안을 일 실시예로 도시한 도 3 및 도 5를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안 장치가 적용된 전자개폐기의 분해 사시도이고 도 4a 및 도 4b는 도 3의 결합상태 종단면도이며 도 5a 및 도 5b는 본 고안 장치의 회로도로서, 본 고안의 구성중 종래의 구성과 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.

본 고안은 코일(20)에 전원을 인가하는 전원선(21a)에 개폐상태 검출스위치(10)가 연결되어 있고 또 다른 전원선(21b)에는 플런저(18)의 상승에 따라 접점이 오프되는 리미트스위치(22)가 연결되는데, 플런저(18)의 상승에 따라 리미트스위치(22)의 접점을 오프시키도록 본 고안의 일 실시예에서는 상기 리미트스위치(22)가 코일(20)의 저면에 고정된 기판(23)상에 고정되어 있고 플런저(18)의 끝단에는 리미트스위치 동작 플레이트(24)가 고정되어 있다.

그리고 상기 전원선(21b)상에는 플런저(18)에 의해 리미트스위치(22)가 오프됨에 따라 코일(20)에 인가되는 전류의 흐름을 제한하는 저항(25)이 연결되어 있고 상기 코일(20)에 전원을 인가하는 두 개의 전원선(21a)(21b)사이에는 코일(20)에 안정된 전압이 인가되도록 하는 콘덴서(26)가 연결되어 있다.

또한, 상기 리미트스위치(22)가 설치되는 기판(23)상에 플런저(18)의 동작을 검출하는 검출 리미트스위치(27)가 더 구비되어 도어가 닫혀 개폐상태 검출스위치(10)가 온되었는데도 검출 리미트스위치(27)가 동작하지 않으면 알람 등의 알림수단으로 사용자에게 이를 알리도록 구성되어 있다.

또, 문틀(7)에 자석(28)이 고정되어 있고 도어 프레임(1)에는 도어의 닫힘을 검출하는 리드스위치(29)가 설치되어 있으며 상기 리드스위치는 콘트롤부(13)에 전기적으로 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4a 및 도 5a와 같이 도어가 열린 상태에서는 볼(9)이 최대한 밖으로 튀어나와 개폐상태 검출 스위치(10)가 오프되어 있어 기판(23)에 설치된 리미트스위치(22)가 온(on)되어 있더라도 충전 밧데리(15)의 전원이 코일(20)에 인가되지않는다.

이에 따라, 코일(20)에 유기되는 기전력에 의해 승강운동하는 플런저(18)가 하사점에 위치하게 되므로 하우징(2)내의 록킹핀(4)이 스프링(3)의 복원력에 의해 하우징(2)내에 수용됨과 동시에 핀(17)을 중심으로 회동운동하는 레버(16)가 시계방향으로 완전히 회동된 상태를 유지하고 있다.

이러한 상태에서 사용자가 도어를 닫으면 밖으로 최대한 튀어 나와있던 볼(19)이 문틀(7)에 접속되어 후방으로 밀리면서 종래의 전자개폐기와 마찬가지로 개폐상태 검출스위치(10)의 접점을 온(on)시키게 되므로 콘트롤부(13)가 충전 밧데리(15)의 전원을 코일(20)에 인가하게 된다.

이와 같이 충전 밧데리(15)의 전원이 전원선(21a)(21b)을 통해 코일(20)에 인가될 때, 전원선(21a)(21b)사이에 연결된 콘덴서(26)에 의해 전류가 안정화된 다음 인가되므로 상기 코일에 유기된 전류에 의해 플런저(18)가 신속하게 상승하면서 볼(19)을 상측으로 밀어 올리게 되고, 이에 따라 시계방향으로 회동되어 있던 레버(16)가 핀(17)을 중심으로 하여 반시계방향으로 회동하면서 록킹핀(4)을 좌측으로 밀어주게 되므로 상기 록킹핀이 스프링(3)을 압축시키면서 도 4b와 같이 록킹편(8)에 형성된 구멍(8a)내에 끼워져 도어의 잠김상태를 유지하게 된다.

상기한 바와 같이 플런저(18)가 상사점까지 상승하면서 레버(16)를 회동시켜 록킹핀(4)이 도어의 잠김상태를 유지하는 과정에서 상기 플런저(18)의 하단에 고정된 리미트스위치 동작 플레이트(24)가 기판(23)에 설치된 리미트스위치(22)를 오프시키게 되므로 도 5b와 같이 리미트스위치를 통해 코일(20)측으로 통하던 충전 밧데리(15)의 전류 흐름이 차단됨과 동시에 저항(25)을 통해 약 1/10정도만 흐르게 되고, 이에 따라 충전 밧데리(15)의 크기를 종래의 전자개폐기에 비하여 1/10로 줄일 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 도어의 닫힘으로 개폐상태 검출스위치(10)의 접점이 온되었는데도 전원선(21a)(21b)의 단선 등으로 코일(20)에 전류가 흐르지 않아 플런저(18)가 상사점까지 상승하지 않으면 기판(23)에 설치된 검출 리미트스위치(27)가 동작하지 않아 콘트롤부(13)가 이를 알람 등의 알림수단으로 사용자에게 알리게 되므로 전자개폐기의 오동작에 따라 도어가 닫히지 않음을 알 수 있게 된다.

이와는 별도로 도어가 닫히면 도어 프레임(1)에 설치된 리드스위치(29)가 문틀(7)에 고정된 자석(28)에 의해 동작하도록 되어 있어 사용자가 도어를 닫았는데도 도어가 닫히지 않았으면 리드스위치(29)가 이를 검출하여 알람 등의 알림수단으로 이를 사용자에게 알리게 된다.

한편, 잠겨져 있던 도어를 개방하기 위해서 사용자가 고주파 카드(11)를 감지부(12)에 대면 상기 감지부가 고주파 카드에 입력된 정보를 읽어 콘트롤부(13)를 구동시키게 되므로 상기 콘트롤부내의 릴레이가 오프되어 코일(20)내에 흐르던 전류를 설정된 시간동안 차단시키게 된다.

이에 따라, 록킹편(8)의 구멍(8a)내에 걸려 있던 록킹핀(4)이 스프링(3)의 복원력에 의해 후방(도면상 우측)으로 밀리면서 록킹편(8)의 구멍(8a)으로부터 빠져 나와 도어의 잠김상태를 해제시키게 되므로 도어를 수동으로 개방할 수 있게 된다.

또한, 상기한 바와 같은 동작시 록킹핀(4)이 회동되어 있던 레버(16)를 초기상태인 도 4a와 같이 시계방향으로 회동시키게 되므로 상사점에 위치되어 있던 플런저(18)가 하사점까지 하강하게 되고, 이에 따라 리미트스위치(22)의 접점이 온되므로 전자개폐기의 재동작이 가능해지게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 도어가 닫힌 상태에서는 리미트스위치(22)의 오프동작으로 저항(25)을 통해 코일(20)측으로 약 1/10정도의 전류만이 흐르게 되므로 충전 밧데리(15)의 크기를 종래에 비하여 1/10정도로 줄이고도 동일한 동작을 실현할 수 있게 된다.

또한, 플런저(18)의 동작을 검출 리미트스위치(27)의 온/오프에 의해, 그리고 도어의 닫힘 동작은 자석(28)에 의한 리드스위치(29)의 온/오프에 의해 검출하여 오동작시 알람 등의 알림수단으로 사용자에게 알리게 되므로 전자개폐기의 신뢰성을 더욱 향상시키게 되는 효과도 얻게 된다.

Claims (3)

1. 전원장치 또는 충전 밧데리의 전원이 콘트롤부를 통해 코일에 인가되도록 하고 콘트롤부와 코일을 연결하는 일측의 전원선에는 개폐상태 검출스위치를 구비하여서 된 전자개폐기에 있어서, 코일에 전원을 인가하는 또 다른 전원선에 연결되어 플런저의 상승에 따라 접점이 오프되는 리미트스위치와, 상기 전원선상에 설치되어 리미트스위치가 오프됨에 따라 코일에 인가되는 전류의 흐름을 제한하는 저항과, 상기 코일에 전원을 인가하는 두 개의 전원선사이에 연결되어 코일에 안정된 전압이 인가되도록 하는 콘덴서로 구성된 고주파 카드식 전자개폐기의 소비전력 절감장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   리미트스위치가 연결되는 전원선상에 플런저에 의해 동작하는 검출 리미트스위치가 더 구비되어 플런저의 정상적인 동작을 콘트롤부가 감지하도록 됨을 특징으로 하는 고주파 카드식 전자개폐기의 소비전력 절감장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   문틀에 자석이 고정되고, 도어 프레임에는 도어의 닫힘을 검출하는 리드스위치가 설치되어 상기 리드스위치가 콘트롤부에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 고주파 카드식 전자개폐기의 소비전력 절감장치.