KR20020095712A - 접촉구를 이용 전력을 절약하는 방법 및 그 접촉구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드가 사용되는 벨브 및 기계나 가전제품에 발생되는 소비전력을 절약시키기 위한 방법에 관한 것이다.

특히 스프링을 내장하고, 솔레노이드의 작동에 따라 전류를 통하고 차단함을 반복할 수 있는 접촉구를 전원스위치와 연결한 씨스템을 이루어 소비전력을 절약하는 방법이고 또한 이러한 방법을 가능하게 할 수 있는 기구적인 구성인 접촉구이다.

종래의 이러한 씨스템이나 밸브 개폐 씨스템이 문제가 있는 것은, 밸브를 열어논 상태로 유지하기 위해서는 탄성스프링의 탄성력을 이기기 위한 솔레노이드의 전자력은 계속 작용하고 있어야 하기에 전력은 계속해서 공급된다.

즉, 밸브가 열리상태를 유지하는 동안 전력은 계속해서 소비되고 있기에 전력의 손실은 크다.

따라서 본 발명은 개패밸브나 스위치의 ON-OFF 방식을 한번의 전류에 의해 전자석이 그 자력을 펼치면 밸브를 개(OPEN)하거나 스위치를 ON하고 전류는 끊어직고, 다시 전류가 흐르면 전자석은 그 자력을 펼쳐 밸브를 폐(CLOSE)하거나 스위치를 OFF한 상태를 유지시켜 소비전력의 낭비를 막을 수 있는 방법을 제공하고자 한다.

본 방법의 발명이 적용된 자동차는 에너지가 절감된 만큼 엔진의 출력증강은 물론 연료절감의 효과를 기대할 수 있는 유용한 발명이다.

Description

접촉구를 이용 전력을 절약하는 방법 및 그 접촉구{The contact device and method to economy electric power}

본 발명은 솔레노이드가 사용되는 벨브 및 기계나 가전제품에 발생되는 소비전력을 절약시키기 위한 방법에 관한 것이다.

특히 스프링을 내장하고, 솔레노이드의 작동에 따라 전류를 통하고 차단함을 반복할 수 있는 접촉구를 전원스위치와 연결한 씨스템을 이루어 소비전력을 절약하는 방법이고 또한 이러한 방법을 가능하게 할 수 있는 기구적인 구성인 접촉구이다.

일반적으로 자동차의 밸브나, 각종의 기계, 가전제품에는 마그네트나 솔레노이드가 부착되어 작동하는 경우가 많은데 그 실례를 들어본다.

어떤 밸브를 열기위해서 필요시에 전원을 ON 하게되면 밸브에 구성된 솔레노이드는 그 자력을 펼쳐 밸브를 끌어 당기게 된다.

따라서 그 밸브는 열리게 되는데, 다시 이 밸브를 닫고 싶다면 전원을 OFF 한다.

OFF 상태의 전원에 의해 솔레노이드는 그 자력을 잃기에 탄성스프링에 의해 항상 밸브가 닫치는 방향으로 힘을 받고 있는 개패부는 스스로 닫치어 밸브내의 흐름을 제한하게 된다.

이 같은 밸브 개폐 씨스템이 문제가 있는 것은, 밸브를 열어논 상태로 유지하기 위해서는 탄성스프링의 탄성력을 이기기 위한 솔레노이드의 전자력은 계속 작용하고 있어야 하기에 전력은 계속해서 공급된다.

따라서 밸브가 열리상태를 유지하는 동안 전력은 계속해서 소비되고 있기에 전력의 손실은 크다.

여기서 이러한 사례중 또 다른 형태를 설명한다.

세탁기의 경우 자동으로 제어되는 밸브의 작동에 의해 물과 세제를 공급하여 세탁과 행굼, 탈수의 과정을 반복하며 세탁물을 세탁하고 있다.

이때 세탁과정과 행굼과정시 물의 공급이 반드시 필요한데, 세탁수조 내에 물이 가득찰 때까지 물공급 밸브는 개방된 상태를 유지해야 한다.

따라서 이 개방의 시간동안 계속해서 전류는 공급되고 있다.

현 이런 씨스템을 유지하여 전력이 낭비되고 있는 부분은 아주 많은데 그 실례를 들어보면 자동차의 경우 기동전동기의 마그네트작동, 에어컨릴레이와 컵푸레셔, 릴레이, 디젤브란자 스위치등 셀수 없이 많은 부분에서 발생되고 있다.

또한 이같은 사례는 현 가전제품, 일반기계등에서 많이 발견되고 있으며 현제까지 특별한 해결방안이 안출된 경우가 없었다.

본 발명은 개패밸브나 스위치의 ON-OFF 방식을 한번의 전류에 의해 전자석이 그 자력을 펼치면 밸브를 개(OPEN)하거나 스위치를 ON하고 전류는 끊어직고, 다시 전류가 흐르면 전자석은 그 자력을 펼쳐 밸브를 폐(CLOSE)하거나 스위치를 OFF한 상태를 유지시켜 소비전력의 낭비를 막을 수 있는 방법을 제공하고자 한다.

또한 이러한 방법을 가능하게 할 수 있는 많은 실시예들중 가장 바람직한 형태의 접촉구를 제안하고자 한다.

도 1은 본 발명의 방법과 그 접촉구의 구성을 설명하는 측단면도

도 2는 본 발명의 접촉구의 전자석을 도시한 측단면도

본 발명은 자력을 필요로하는 자동차에 내장된 각종의 기기와 밸브, 가전제품과 그에 적용된 밸브, 일반기계류(이들을 총칭하여 이하"기기"라 한다.)를 가동하는데 소비전력이 최소한으로 사용될 수 있도록 한 다음의 단계를 포함하는 접촉구를 이용 전력을 절약하는 방법을 말한다.

제 1단계 : 전자석(솔레노이드)을 가동하는 스위치가 ON 하면 전자석(10)은 그 자력을 펼쳐 접촉구(50)를 작동하고 전자석(10)을 형성시키는 전류는 끊어 지는 단계.

제 2단계 : 접촉구(50)의 작동후 그 상태유지에 의해 상기"기기"는 소기의 목적대로 작동을 유지하는 단계.

제 3단계 : 다시 전자석(솔레노이드)을 가동하는 스위치가 ON 하면 전자석()은 그 자력을 펼쳐 접촉구(50)를 작동하고 전자석(10)을 형성시키는 전류는 끊어지는 단계.

상기의 제 1단계와 제 3단계의 전자석(솔레노이드)을 가동하는 스위치는,

기기 사용자가 누르는 보턴스위치 또는 자동 제어되는 신호에 의해 작동되는 스위치가 적용될 수 있다.

상기 전력을 절약하는 방법에 직접사용되는 접촉구(50)는,

긴 원통형이되 그 상측은 원뿔형상의 접지부(11)를 이용하여 막히고 그 내주면에는 안내를 위한 가이드역활과 스톱퍼의 역활을 동시에 수행할 수 있는 다수의 돌출가이드(12)가 형성된 전자석(10)과;

이 전자석(10)의 내부에 끼워지되 상기 돌출가이드(12)의 안내를 받으며 순차로 연직 2단운동을 하게 가이드구(31)가 구성된 수지류의 스톱구(30)와;

이 스톱구(30)와 전자석의 접지부(11) 사이에는 탄성스프링(20)이 끼워져 항상 스톱구(30)를 밀어내는 방향으로 힘을 전달하고;

상기 스톱구(30)의 몸통에 끼워지되 스톱구(30)와 접촉되는 톱니형 접촉면(19)을 형성하여 순차로 연직 수축팽창운동을 반복하는 철재안내구(40)가;

상기 전자석에 전류가 통함에 철재안내구(40)를 접지부(11)로 당겨 철재안내구(40)를 수축시켜 스톱시키고, 다음의 전류가 철재안내구(40)를 접지부(11)로 당겨 철재안내구(40)를 팽창시켜 스톱시킴을 계속해서 반복하는 것에 특징이 있다.

상기 본 발명의 수순과 구성을 개략적으로 설명하였고, 하기 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.

우선 본 발명의 방법의 개념은 많은 전자제품이나 자동차 또는 기계등에 적용될 수 있기에 이들중 그 쓰임이 가장 일반화된 세탁기를 실예로 들어 상기의 각단계의 수순대로 설명하여 이혜를 돕고자 한다.

제 1단계 : 전자석(솔레노이드)을 가동하는 스위치가 ON 하면 전자석(10)은 그 자력을 펼쳐 접촉구(50)를 작동하고 전자석(10)을 형성시키는 전류는 끊어 지는 단계.

도 1을 보면 벨브(2)가 개폐되는 모습을 볼수 있는데, 종래의 세탁기의 경우 물의 공급을 위해서 개폐구(3)를 전자석(10)으로 잡아당긴 상태로 물공급이 끝날때 까지 계속해서 전류를 공급해 주어야 했었다.

그러나 본 발명은 물의 공급을 위해 세탁기의 작동자가 원터치 스위치를 한번 누름에 또는 세탁기 내의 자동제어 씨스템에의한 전류의 공급에 의해 밸브는 개폐되고, 그 밸브(2)는 개폐된 상태를 유지한다.

즉, 처음의 전류의 공급만 있을 뿐 다음의 작업명령을 위한 스위치 작동때까지 밸브(2)는 열린상태를 유지한다.

이같은 방법을 가능하게 하는 구성이 도시된 도 1에서 보이는 접촉구(50) 인데, 이는 전적으로 요즘 많이 사용되고 있는 똑딱볼펜이다.

즉, 한번의 누름작용은 볼펜심을 배출한 상태로 유지시키고, 다음의 누름작용은 볼펜심을 그 몸체내부에 집어넣은 상태를 유지시킨다.

다시말하면 이러한 작용은 거듭반복되는데 모든것이 한번의 누름작용에 의해 발생하는 것이다.

도시된 도 1,2에 그려진 접촉구 역시 이점을 활용한 구성들로 도시된 도 2에그려진 것처럼 원통형의 전자석 몸체중 그 상부는 원뿔형의 접지부(11)로 막혀 있고, 그 하단은 뚫려 있다.

또한 그 내주면에는 볼펜의 몸체 내주면에 형성된 것과 같은 다수의 돌출가이드(12)가 형성되어 있는데 이는 도시된 도 2와 같다.

이 돌출가이드구(12)에 끼워지는 구성이 일반 프라스틱등의 수지류로 제작되는 스톱구(30)의 가이드구(31)이다.

따라서전자석(솔레노이드)을 가동하는 스위치가 ON 하면 전자석(10)은 그 자력을 펼쳐 접촉구(50)의철재안내구(40)를 끌어당긴다.

철재 안내구(40)를 당기면 그 앞에 끼워진 수지류의 스톱구(30)가 같이 밀려들어오고 ,이 안내구(40)의 끝단에 형성된 개폐구(3)는 당겨온다.

이 작용에 의해 밸브(2)는 개방되어 세탁기의 수조내로 물이 흘러 들어가게 된다.

바로 이때 본 발명이 종래의 방식에 비하여 가장 특징이 있는 사항으로 "전자석을 형성시키는 전류는 끊어 지게" 되는데, 이때문에 전력이 절약된다

그럼 이렇게 전력이 끊어져도 세탁기의 수조내로 물의 공급은 계속되야 만 하는데, 이를 가능하게 하는 것이 바로 접촉구(50)의 구성들이다.

전술된 것처럼 일단 전자석에 의해 당겨진 수지류의 스톱구(30)는 그 외주면에 형성된 가이드구(31)가 전자석(10)의 내주면에 형성된 돌출가이드(12)의 상단에 걸려 더이상의 하향을 막고 있기에 밸브는 열린상태를 유지하는 것이다.

제 2단계 : 접촉구(50)의 작동후 그 상태유지에 의해 상기 "기기"는 소기의 목적대로 작동을 유지하는 단계.

전단계에서 작동한 접촉구(50)는 가이드구(31)가 접지부(11)측으로 당겨진 상태로 돌출가이드(12)에 걸려 있는 상태이기에 개폐구(3)가 하향하지 않은 상태를 유지한다.

이 상태 유지를 위해 발생되는 소비전력은 전혀 없다.

즉 종래의 세탁기 벨브 개폐씨스템에서는 이 상태유지를 위해 전자석(10)의 자력이 계속해서 작용해야 하기에 전류의 흐름이 필수적이 었지만, 본 발명의 전력절약방법을 가능하게 하는 방법에서는 접촉구(50)의 작용에 의해 전류의 흐름은 필요없다.

다음의 스위치가 ON 할 때까지 밸브는 그상태를 돌출가이드(12)의 걸림작용에 의해 유지할 것이다.

제 3단계 : 다시 전자석(솔레노이드)을 가동하는 스위치가 ON 하면 전자석은 그 자력을 펼쳐 접촉구(50)를 작동하고 전자석(10)을 형성시키는 전류는 끊어지는 단계.

세탁기의 수조에 물이 다차면 세탁이나 행굼 동작이 수행되야 하기에 물의 공급은 차단되고 세탁수조의 회전운동이 수행되야 한다.

따라서 세탁기(수동의 경우) 사용자가 스위치를 ON하거나, 세탁기(자동의 경우)에 내장된 자체의 제어씨스템에 의해 스위치가 ON하면 밸브는 닫친다.

종래의 세탁기 벨브 개폐씨스템에서는 전자석(10)에 들어가는 전류를 끊으면 전자석(10)은 그 자력을 잃기에 벨브내측에 저장된 탄성스프링(20)에 의해 밸브(2)를 열게 된다.

그러나 본 발명의 경우 스위치가 ON하면 접촉구(50) 전자석에는 전류가 통하여 그 자장을 뻗는다.

따라서 전자석은 접촉구(50)의 철재안내구(40)를 끌어당긴다.

철재 안내구(40)를 당기면 그 앞에 끼워진 수지류의 스톱구(30)가 같이 밀려들어옴과 동시에 전류는 끊어지기에 다시 밀려나가게 된다.

즉 접지부와 수지류의 스톱구(30) 사이에 끼워진 탄성스프링(20)의 탄성력에 의해 스톱구는 개방된 면을 향해 밀려나가게 되는데, 이때 제 1단계의 와는 달리 그 상부가 약간 사선지게 형성된 돌출가이드(12)와 스톱구(30) 하단의 톱니형 접촉면(19)에 의해 가이드구(31)를 옮겨 타고 내려와 하부 걸림턱(14)에 걸릴 때까지 하향한다.

따라서 철재 안내구(40) 역시 최 하단까지 하향하여 개폐구(3)가 벨브를 차단하게 된다.

이러한 본 발명의 방법의 실시를 본 발명의 접촉구와 함께 실시된다면 다방면에 많은 전력을 감소시킬 수 있다.

자동차의 모든 기구와 전자 씨스템도 그 작동의 유지를 위해 계속적인 전력의 공급을 필요로 하며, 세탁기등의 일반 가전제품, 각종의 기계들, 이들에 구성된 모든 밸브들 또한 마찬가지 이다.

본 방법의 발명이 적용된 자동차는 에너지가 절감된 만큼 엔진의 출력증강은 물론 연료절감의 효과를 기대할 수 있는 유용한 발명이다.

즉, 엔진 효율의 극대화와 수명연장, 밧데리 효율의 극대화와 수명연장, 충전기 효율의 극대화와 수명연장을 가져올 수 있다.

또한 본 발명이 적용된 가전제품이나 각종의 기계들도 그 소비전력이 현저히 줄어 비용발생을 최소화 시킬 수 있는 발명이다.

Claims (3)

1. 자력을 필요로하는 자동차에 내장된 각종의 기기와 밸브, 가전제품과 그에 적용된 밸브, 일반기계류(이들을 총칭하여 이하"기기"라 한다.)를 가동하는데 소비전력이 최소한으로 사용될 수 있도록 한 다음의 단계를 포함하는 접촉구를 이용 전력을 절약하는 방법.

   제 1단계 : 전자석(솔레노이드)을 가동하는 스위치가 ON 하면 전자석(10)은 그 자력을 펼쳐 접촉구(50)를 작동하고 전자석(10)을 형성시키는 전류는 끊어 지는 단계.

   제 2단계 : 접촉구(50)의 작동후 그 상태유지에 의해 상기"기기"는 소기의 목적대로 작동을 유지하는 단계.

   제 3단계 : 다시 전자석(솔레노이드)을 가동하는 스위치가 ON 하면 전자석()은 그 자력을 펼쳐 접촉구(50)를 작동하고 전자석(10)을 형성시키는 전류는 끊어지는 단계.
2. 제 1항에 있어서,

   제 1단계와 제 3단계의 전자석(솔레노이드)을 가동하는 스위치는,

   기기 사용자가 누르는 보턴스위치 또는 자동 제어되는 신호에 의해 작동되는 스위치가 적용될 수 있는 것에 특징이 있는 접촉구를 이용 전력을 절약하는 방법.
3. 상기 전력을 절약하는 방법에 직접사용되는 접촉구(50)는,

   긴 원통형이되 그 상측은 원뿔형상의 접지부(11)를 이용하여 막히고 그 내주면에는 안내를 위한 가이드역활과 스톱퍼의 역활을 동시에 수행할 수 있는 다수의 돌출가이드(12)가 형성된 전자석(10)과;

   이 전자석(10)의 내부에 끼워지되 상기 돌출가이드(12)의 안내를 받으며 순차로 연직 2단운동을 하게 가이드구(31)가 구성된 수지류의 스톱구(30)와;

   이 스톱구(30)와 전자석의 접지부(11) 사이에는 탄성스프링(20)이 끼워져 항상 스톱구(30)를 밀어내는 방향으로 힘을 전달하고;

   상기 스톱구(30)의 몸통에 끼워지되 스톱구(30)와 접촉되는 톱니형 접촉면(19)을 형성하여 순차로 연직 수축팽창운동을 반복하는 철재안내구(40)가;

   상기 전자석에 전류가 통함에 철재안내구(40)를 접지부(11)로 당겨 철재안내구(40)를 수축시켜 스톱시키고, 다음의 전류가 철재안내구(40)를 접지부(11)로 당겨 철재안내구(40)를 팽창시켜 스톱시킴을 계속해서 반복하는 것에 특징이 있는 접촉구.