KR200276178Y1

KR200276178Y1 - 무전원 전등 소등지연장치

Info

Publication number: KR200276178Y1
Application number: KR2020020006105U
Authority: KR
Inventors: 양형열; 임영철
Original assignee: 양형열
Priority date: 2002-02-23
Filing date: 2002-02-23
Publication date: 2002-05-18

Abstract

본 고안은 실내 및 실외의 조명 스위치에 부착하는 지연장치에 관한 것으로, 상세하게는 별도의 전원이 없이 본 지연장치만 전등 또는 스위치에 설치하여 조광기능을 포함하는 오프(OFF) 지연기능을 갖게 하여 구조가 간단하면서도 사용이 편리하도록 한 것이다.

Description

무전원 전등 소등지연장치{Lights out delay Device without Power supply }

본 고안은 실내 및 실외의 전등 또는 조명등을 온/오프하는 스위치에 설치하는 무전원 전등 소등지연장치에 관한 것으로, 상세하게는 고안된 소등지연장치를 현재 설치되어있는 전등 및 스위치박스 내에 장착하여 스위치를 오프한 후 이동할 수 있는 일정시간이 경과되면 비로소 전등이 소등되게 오프(OFF)지연기능을 부가함으로써 사용상의 간편함과 신속성을 제공하도록 한 것이다.

일반적으로 조명등 스위치는 출입문을 기준으로 가까운 벽면에 설치되거나 장착되며, 일상적인 온/오프에는 불편을 못 느끼나 전등(조명)을 소등시킨 후 어느 위치로 이동하는 경우 실내가 어두우므로 이로 인한 불편성이 있다.

즉, 지연기능을 갖지 않은 일반 조명스위치가 설치된 방에서 취침시 조명등을 오프 한 후 잠자리에 들려고 하면 실내가 어두워서 손이나 발로 더듬어 가면서 장애물을 피해 취침장소까지 감각적으로 이동해야 하는 문제점이 있으나, 본 고안은 충분히 이동할 수 있는 시간 동안 전등(11)의 소등이 지연되므로 이러한 폐단이 없어지게 된다.

또한 소등 후 바깥으로 외출하거나 해당 실내를 나가는 경우, 이동 동선(動線)이 어두우므로 장애물에 부딪히거나 이동이 힘든 경우가 발생하여 보조 조명의 도움을 받아야 하는 경우도 있으며, 출입구와 스위치간 거리가 이격되는 경우 이러한 현상은 더욱 심화된다.

한편, 스위치에 타이머를 내장시켜 스위치를 누르면 오프상태의 전등이 온(점등)된 다음 지연시간 후에 오프(소등)되는 온 지연기능의 스위치가 있으나, 이는 전원을 온 한 다음 일정 지연시간(통산 1분 내지 2분)이 경과되면 전등을 무조건 오프 하고, 상기 지연시간이 경과되기 전에 스위치를 누르면 전등이 오프 되는 구성이어서 절전효과가 높아 공공 시설물이나 아파트의 복도 조명용, 주택의 현과 출입용 조명 스위치에 다수 응용되고 있다.

그러나 상기 온 지연스위치는 전등의 초기 상태가 오프(소등)상태를 유지하고, 스위치를 누르면 비로소 전등이 온 된 다음 1-2분 지연 후에 곧 바로 오프 되는 구성이므로 장시간 조명을 필요로 하는 실내등과 같은 연속적으로 사용하는 조명환경 하에서는 그 사용이 부적절한 문제점이 있다.

또한 전등을 소등 지연 스위치를 부가 설치하여 소등한 후에 일정시간이 경과되면, 소등이 이루어지도록 한 소등 지연스위치가 일본국 특허공개공부 제 02078193 A로 공개(특허출원 제 63229106로, 1988.9.13)된 바 있으나, 이는 한 개의 스위치를 이용하여 보통의 점/소등과 오프 지연 소등을 달성하고 있으나 전등을 소등지연 시킬 때는 스위치를 두 번 누르거나 수초간 누르고 있어야 하는 불편한 문제점이 있으며, 응답속도가 느려 긴급상황에 신속히 대응할 수 없는 등의 문제점이 있었다.

그리고 전등 제어부에 보통의 점/소등 스위치와 소등 지연스위치를 병설하고 플립플롭(FLIP-FLOP)을 사용하여 통상의 경우 비지연스위치를 사용하며, 취침을 위하여 소등 후 잠자리에 들거나, 소등 후 바깥으로 외출하거나 해당 실내를 나가는 경우 오프 지연 스위치를 사용하는 지연스위치가 있다.

하지만 이러한 기존의 모든 스위치들은 따로 전원을 투입하여야 하는 단점을 가지고 있다. 일반적으로 스위치박스 내에는 전원선이 없으므로 따로 전원선을 연결해야 하는 문제점이 있는 것이다. 또한 스위치 자체가 소등지연 기능을 하는 것이므로 기존의 스위치는 사용할 수가 없다는 단점도 가지고 있었다.

한편 외부전원을 사용하지 않고 스위치배선에서 전원을 얻어서 사용하는 방법이 있으나 이는 트라이악(TRIAC)의 전압강하를 이용한 것으로 전등이 켜졌을 때 항상 트라이악(TRAIC)을 통해 전류가 흐르므로 자체 소비전류가 크고 회로가 복잡해지며, 트라이악(TRIAC)에서 발열이 일어나므로 손실이 생길 뿐만 아니라 큰 부하를 사용할 경우 화재의 위험까지 안고 있다. 또한 기존의 스위치를 사용할 수 없다는 단점도 가지고 있다.

이에 비해 고안된 소등지연장치는 전등(11)을 켰을 때 전류가 기존의 스위치(12)를 통하여 그대로 흐르게 되므로 손실이 전혀 없다는 특징을 가지고 있다. 또한 스위치를 오프했을 경우(전등 완전 소등상태) SCR이나 트라이악(TRIAC)을 사용하는 경우 소비전력이 크다는 단점이 있으나 본 소등지연장치에서는 MOSFET를 사용하여 전력소비를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.

뿐만 아니라 본 고안은 따로 전원투입을 할 필요가 없고, 기존의 스위치를 그대로 사용하면서도 소등지연기능을 할 수 있도록 하여, 편리하고 간단하면서도 저가로 소등지연기능을 달성할 수 있도록 하고, 스위치 오프시 사용자가 스위치를 오프한 것을 느낄 수 있도록 약간(조도 조절 가능) 어두워진 상태를 유지하고 정해진 시간(조절가능)이 지나면 완전히 소등되며, 전력소모 및 발열이 적도록 한 무전윈 소등지연장치를 제공하기 위한 것이다.

제1도는 본 고안의 회로 블럭도

제2도는 본 고안 제 1실시예의 회로도.

제3도는 본 고안 제 2실시예의 회로도.

제4도는 본 고안 제 3실시예의 회로도.

제5도는 본 고안 제 4실시예의 회로도.

제6도는 본 고안 제 5실시예의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11:전등 12:스위치

13:소등지연 선택스위치 14:스위칭부

15:타이머 16:조도조절부

17:지연시간 조절부 18:소등지연장치

R1, R3, R4, R6 : 저항

R2, R5 : 가변저항

C1: 커패시터

D1, D2: 다이오드

M1, M2: MOSFET

Q1: 트랜지스터

AC source: 전원

SCR: 사이리스터

전등(11) 또는 스위치(12)에 접속되어 소등을 지연하기 위한 본 고안 무전원 소등지연장치는 상기 스위치(12)에 병렬로 연결되는 소등지연 선택스위치(13)와 상기 소등지연 선택스위치(13)와 직렬로 연결되는 조도조절부(16)와 상기 조도조절부(16)와 직렬로 연결되는 스위칭부(14)와 상기 스위칭부(14)와 직렬로 연결되는 지연시간 조절부(17)와 상기 지연시간 조절부(17)와 직렬로 연결되는 타이머(15)로 이루어진다.

상기 스위칭부(14)는 소등지연 선택스위치(13)를 거쳐 공급되는 전류를 온오프하기 위한 스위칭 수단과 상기 스위칭 수단의 게이트 및 소스에 병렬로 연결된 다이오드, 게이트에 직렬로 연결된 트랜지스터나 MOSFET, 상기 트랜지스터나 MOSFET에 직렬로 연결된 저항으로 구성되며, 상기 조도조절부(16)는 상기 스위칭부(14)와 직렬로 다이오드를 구비함으로써 반파정류하여 조도를 조절하거나, 상기 스위칭부(14)와 직렬로 연결되어 전파정류하기 위한 4개의 다이오드와 하나의 스위칭 수단으로 이루어지며 상기 스위칭 수단의 베이스에 가변저항과 저항을 접속하고 전원전압을 적절한 전압으로 분압하여 베이스에 인가함으로써 위상각을 제어하여 조도를 조절하게 된다.

상기 타이머(15)는 시정수를 조절하기 위한 가변저항으로 구성되는 지연시간조절부(17) 및 상기 스위칭부(14)에 연결되어, 전하를 충전하기 위한 커패시터 C1과 이커패시터 C1에 고전압이 걸리지 않도록 하기 위한 저항 R3 및 Rl과 커패시터에 충전된 전하를 방전하기 위한 저항 R1으로 구성되어진다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안 무전원 소등지연장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 회로 블럭도로서, 전등의 소등을 지연하는 소등지연장치에 있어서 전등(11)을 온/오프하는 스위치(12)에 고안된 소등지연장치(18)를 병렬로 접속하여 스위치(12)가 오프되었을 때 스위치(12) 양 단자에 발생하는 전원전압을 이용하여 소등지연장치를 동작시킨다.

소등지연 선택스위치(13)는 소등지연 기능을 사용할 것인지 사용하지 않을 것인지를 결정한다. 이는 스위치박스의 외부에서 얇은 핀이나 바늘 등으로 작은 구멍을 통해 스위치를 눌러 조절할 수 있도록 한다.

스위칭부(14)나 조도조절부(16)에는 스위칭 수단을 사용할 수 있으며, 타이머(15)는 제작 단가를 낮추기 위해 커패시터와 저항을 사용하고 지연시간 조절부(17)는 가변저항을 사용한다.

상기 스위칭 수단으로는 MOSFET, 트랜지스터, TRIAC, SCR, DIODE 등이 될 수 있다.

이와 같이 구성된 소등지연장치는 도면2, 3, 4, 5, 6의 실시예 2, 3, 4, 5, 6과 같이 구성되며, 점등하기 위해 스위치(12)를 켜면 스위치 양단의 전압차가 OV가 되므로 타이머(15)의 커패시터 C1이 방전을 하고 스위치(12)를 오프하면 충전하면서 그 시간동안 계속 전등을 점등시킨다. 이때 미리 조도조절부(16)에서 설정해 놓은 밝기만큼 어두워지므로 사용자는 자신이 스위치를 오프했다는 것을 느낄 수 있다.

조도조절부(16)는 스위칭부(14)와 직렬로 연결되어 점등되었을 경우의 조도를 조절하는 역할을 하게 되는데 각 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2에서는 입력전압을 다이오드로 반파정류하여 조도를 절반으로 줄인다.

도3, 4, 5, 6에서는 입력전압을 전파정류하고 가변저항을 이용하여 스위칭부와 직렬로 연결된 스위칭 수단의 온/오프를 조절한다. 즉 스위칭 수단의 게이트 또는 베이스에 입력되는 전압을 가변저항을 통해 조절함으로써 전파정류된 사인파전압의 어느부분에서 온 시킬 것인가를 결정하여 위상제어를 하는 것이다.

커패시터 C1이 완전히 충전을 하면 스위칭부(14)는 오프하여 전등을

소등시킨다. 타이머(15)의 커패시터 C1은 계속 충전된 상태로 있다가 다시 스위치(12)를 온하면 스위치 양단의 전압은 OV가 되므로 커패시터는 방전된다. 스위치(12)를 온, 오프 함에 따라서 이와 같은 동작이 반복되며 지연시간 조절부(16)의 가변저항으로 타이머(15)의 커패시터 C1을 충전하는데 걸리는 시간을 조절하여 소등지연시간을 조절할수 있다.

만약 스위치를 잘못 켜서 곧바로 오프 할 필요가 있을 때는 커패시터가 방전할 시간이 충분치 못하므로 소등지연기능을 하지 않고 곧 바로 완전 소등되므로 필요 없는 소등지연 기능을 하지 않는다는 장점도 가진다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 외부전원을 따로 필요로 하지 않고, 스위치(12)및 전등(11)에 곧바로 연결만 하면 소등지연 동작을 하므로 간단하고 저가로 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

이와 같은 동작으로 인해 취침이나 해당 실내를 나가는 경우 전등(11)이 곧바로 소등되지 않고 정해진 시간 동안 지연된 다음 소등되므로 지연되는 시간동안 취침장소로 이동하거나 해당 실내를 충분히 벗어날 수 있게 된다.

본 고안의 소등지연장치는 종래 소등지연 스위치와 비슷한 것처럼 보이나 스위치가 아니라 스위치(12)에 부착하는 소등지연장치임이 다르다. 그리하여 기존의 스위치(12) 뿐만 아니라 전등(11)자체에 내장할 수도 있는 것이다.

이 장치는 또한 외부전원을 필요로 하지 않기 때문에 설치 및 사용이 간편하고 부품이 적어지는 장점을 가진다. 또한 기존의 스위치를 그대로 사용할 수 있어서 경제적이고, 스위치를 바꿀 수 없는 경우(여러 스위치의 모양을 통일시켜야 하는 경우 등)까지 사용이 가능하므로 사용범위가 확대되는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims

전등(11) 또는 스위치(12)에 접속되어 소등을 지연하는 무전원 소등지연장치에 있어서 상기 스위치(12)에 병렬로 연결되는 소등지연 선택스위치(13)와 상기 소등지연선택스위치(13)와 직렬로 연결되는 조도조절부(16)와 상기 조도조절부(16)와 직렬로 연결되는 스위칭부(14)와 상기 스위칭부(14)와 직렬로 연결되는 지연시간 조절부(17)와 상기 지연시간 조절부(17)와 직렬로 연결되는 타이머(15)로 구성되어짐을 특징으로 하는 무전원 소등지연장치.
제 1항에 있어서 상기 스위칭부(14)는 소등지연 선택스위치(13)를 거쳐 공급되는 전류를 온오프 하기 위한 스위칭 수단과 상기 스위칭 수단의 게이트 및 소스에 병렬로 연결된 다이오드, 게이트에 직렬로 연결된 트랜지스터나 MOSFET, 상기 트랜지스터나 MOSFET에 직렬로 연결된 저항으로 구성되는 짐을 특징으로 하는 무전원 소등지연장치.
제 1항에 있어서 상기 조도조절부(16)는 상기 스위칭부(14)와 직렬로 연결되는 스위칭 수단을 구비하고, 이 스위칭 수단의 베이스에 가변저항과 저항을 접속하고 전원전압을 적절한 전압으로 분압하여 베이스에 인가함으로써 위상각을 제어하여 조도를 조절하도록 구성되어짐을 특징으로 하는 무전원 소등지연 장치.
제 1항에 있어서 상기 타이머(15)는 시정수를 조절하기 위한 가변저항으로 구성되는 지연시간조절부(17) 및 상기 스위칭부(14)에 연결되어, 전하를 충전하기 위한 커패시터 C1과 이 커패시터에 고전압이 걸리지 않도록 하기 위한 저항 R3 및 R1과 커패시터에 충전된 전하를 방전하기 위한 저항 R1으로 구성되어짐을 특징으로 하는 무전원소등지연 장치.