KR20090108256A - 무접점 충전식 손전등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐구조를 갖는 손전등에 관한 것으로 무접점 충전기능을 갖는 손전등에 관한 것이다.

본 발명에 따른 손전등은, 스위치가 구비되는 몸체와, 몸체의 내부에 고정되는 램프홀더와, 램프홀더에 결합되는 램프와, 몸체의 일측에 이동가능하게 결합되는 덮개와, 몸체의 내부에 배치되어 상기 램프와 전기적으로 결합되며, 유도 결합을 위한 2차 코일과, 2차 코일에서 발생되는 전류를 정류하는 충전부 정류기와, 충전부 정류기로부터 발생되는 전류를 충전하는 배터리가 구비되는 무접점 충전장치와, 2차 코일에 유도 기전력을 발생시키는 1차 코일과, 1차 코일에 자기장을 발생시키는 전력구동부와, 상기 전력구동부에 정류된 전압을 전달하는 공급부 정류기가 구비되는 충전전력 공급장치를 포함하여 이루어진다.

몸체, 램프, 무접점 충전, 렌즈

Description

무접점 충전식 손전등 {electric torch for contactless charge}

본 발명은 스쿠버다이빙을 할 때 수중을 비추어주는 손전등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무접점방식으로 전원이 충전되고, 빛의 발산각도가 임의로 조절되는 손전등에 관한 것이다.

수쿠버다이빙 시 사용되는 손전등은 통상 전면에 보호유리가 설치된 케이스 본체와 케이스 본체의 내측으로 램프가 연결된 전원공급장치가 설치되고 방수를 위해 기밀구조를 가지고 있다.

이러한 손전등의 경우 전원공급장치로 1차 전지인 건전지를 사용하는데, 건전지는 시간이 경과됨에 따라 전기가 방전되는 문제가 있었다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 2차 전지인 충전지를 사용하게 되었으나, 충전 전후로 충전지를 손전등의 내부에서 분리, 결합하여야 하는바 방수가 되지 않는 문제가 있었으며 또한, 광원의 크기가 고정되어 있어 필요에 따라 광원의 크기를 조절하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 무접점 충전방식을 이용하여 기밀성 유지된 상태로 충전가능한 손전등을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 램프의 이동을 통하여 광원의 크기를 필요에 따라 조절할 수 있는 손전등을 제공하기 위한 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 스위치가 구비되는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 고정되는 램프홀더와, 상기 램프홀더에 결합되는 램프와, 상기 몸체의 일측에 이동가능하게 결합되는 덮개와. 상기 몸체의 내부에 배치되어 상기 램프와 전기적으로 결합되고, 유도 결합을 위한 2차 코일과, 상기 2차 코일에서 발생되는 전류를 정류하는 충전부 정류기와, 상기 충전부 정류기로부터 발생되는 전류를 충전하는 배터리가 구비되는 무접점 충전장치와, 상기 2차 코일에 유도 기전력을 발생시키는 1차 코일과, 상기 1차 코일에 자기장을 발생시키는 전력구동부와, 상기 전력구동부에 정류된 전압을 전달하는 공급부 정류기가 구비되는 충전전력 공급장치를 포함하여 이루어지는 무접점 충전식 손전등을 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 몸체의 전연부는 원통형으로 형성되며 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 나사산 주위에 기밀성이 유지되도록 패킹이 결합되고, 상기 덮개는 상기 몸체의 전연부에 회동되어 전후방으로 이동가능하 게 결합될 수 있다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 덮개의 내측에 램프의 빛을 반사하는 반사경을 더 포함하여 이루어진다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 반사경의 전면에 램프의 빛을 모아주는 렌즈를 더 포함한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 덮개의 단부에는 보다 작은 직경을 갖는 단턱이 형성되고, 상기 단턱과 나사결합되고, 내측에 빛이 통과하는 투광판이 결합되는 캡을 더 포함한다.

전술한 본 발명에 따른 손전등에 의하면, 손전등의 전원공급장치를 무접점 충전방식을 채택하여 전원의 충전 전후로 기밀성을 유지할 수 있는 효과가 있으며, 특히 수중에서 사용시 단락등에 의한 손전등의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 필요에 따라 광원의 이동을 통하여 광원의 크기를 조절할 수 있는 효과가 있다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지 않는다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예인 손전등의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 손전등의 분리사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 손전등에 사용되는 무접점 충전 시스템의 구성을 도시한 블록선도이며, 도 4는 도 1에 도시된 손전등의 작동도이다.

본 발명에 따른 무접점 충전식 손전등(1)(이하 '손전등'이라 한다)은 스위치(11)가 구비되는 몸체(10)와, 몸체(10)의 내부에 고정되는 램프홀더(13)와, 램프홀더(13)에 결합되는 램프(17)와, 몸체(10)의 내부에 구비되고, 램프(17)에 전기적으로 연결되는 무접점 충전장치(30)와, 몸체(10)의 일측에 이동가능하게 결합되는 덮개와, 무접점 충전장치(30)에 전원을 공급하는 충전전력 공급장치(41)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 몸체(10)는 본 발명에 따른 손전등(1)의 중심 몸체를 형성하는 것으로서 일측에 스위치(11)가 구비된다.

몸체(10)는 손전등(1)의 사용자가 파지하여 사용하는 부분으로, 다양한 형태로 제작할 수 있으나 파지하기 용이하도록 원형으로 형성되는 것이 바람직하며, 그 외주면에 미끄러지지 않도록 요철, 파지홈 등을 형성할 수 있으며, 우레탄, 고무 등을 이용하여 코팅할 수 있다.

램프홀더(13)는 몸체(10)의 내부 램프(17)를 고정하기 위한 것으로 중앙에 램프(17)가 고정되는 소켓(15)이 결합되어 있다.

램프(17)가 고정되는 소켓(15)은 램프홀더(13)에 결합될 수 있으나, 사용되는 환경에 따라 수개의 램프(17)를 결합할 수 있도록 둘 이상의 소켓(15)을 램프홀더(13)에 결합할 수 있다.

램프는 빛을 방사하는 것으로서, 할로겐 램프, 아르곤램프, LED 램프 등이 사용될 수 있으나, 할로겐 램프의 경우 평균 수명이 짧고, 소비전력이 큰 단점이 있는바 소비전력이 적고, 평균 수명이 긴 LED 램프를 사용하는 것이 바람직하다.

덮개(20)는 몸체(10)의 일측에 결합되는 것으로 전방에 빛이 발산되는 것을 방지하며 램프(17)를 보호하는 기능을 한다.

덮개(20)의 일측은 몸체(10)와 결합이 되고 타측은 빛이 통과할 수 있도록 개방부가 형성되어 있다.

무접점 충전장치(30)는 램프(17)에 전원을 공급하는 것으로, 몸체(10)의 내부에 설치되어 램프(17)와 전기적으로 연결되어 있다.

손전등과 같은 휴대용 기기의 경우 1차 전지인 건전지를 사용할 수 있으나 1차 전지의 경우 시간이 경과됨에 따라 전기가 방전되는 문제가 있는바, 2차 전지인 충전지를 사용하는 것이 바람직하다.

그러나 2차 전지인 충전지를 사용하는 경우에도 2차 충전지를 몸체(10)에서 분리하여 충전하거나 몸체(10)에 별도의 접점을 결합하여 몸체(10) 내에서 충전을 하는 경우 손전등(1)이 사용되는 공간이 수중인 점에서 몸체(10) 내부의 기밀이 유지되지 못하고, 접점 사이가 단락되는 등 문제가 있다.

따라서 본 발명에 따른 손전등(1)의 경우 무접점 충전장치(30)와 충전전력 공급장치(41)가 접점 없이 충전되며, 이는 도 1에 도시된 바와 같이 충전전력 공급장치(41)를 내부에 포함한 거치대(40)를 통하여 무접점 충전장치(30)에 전원을 공급하게 된다.

손전등(1)의 무접점 충전장치(30)와 충전전력 공급장치(41)를 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

몸체(10)의 내부에 설치되는 무접점 충전장치(30)는 2차 코일(31)과 충전부 정류기(33)와 배터리(35)로 이루어져 있으며, 충전전력 공급장치(41)는 공급부 정류기(43)와 전력구동부(45)와 1차 코일(47)로 이루어져 있다.

공급부 정류기(43)는 입력된 가정용 교류전원을 직류로 정류한 뒤 전력구동부(45)에 전달을 하며, 전력구동부(45)는 전달된 직류전류를 이용하여 상용주파수 이상의 고주파 교류전압을 발진하는 고주파 발진회로(45a)와 고주파 교류전압 신호를 1차 코일(47)에 인가하는 드라이브회로(45b)로 이루어져 있다.

또한, 충전회로는 2차 코일(31), 충전부 정류기(33)와 충전가능한 배터리(35)로 이루어져 있다.

2차 코일(31)은 1차 코일(47)과 자기적으로 공진을 일으키며, 이러한 공진에 의하여 유도 기전력을 발생시킨다.

2차 코일(31)에서 발생된 유도 기전력은 1차 코일(47)에서와 같이 교류신호인바 충전부 정류기(33)에 의하여 직류로 전환되어 2차 전지인 배터리(35)에 충전 이 되게 된다.

또한, 다른 실시예에 의하면 이러한 무접점 충전장치(30)에 배터리(35)의 충전상태를 감지하는 제어기(37)와, 배터리(35)의 충전전압이 포화된 경우 제어기(37)로부터 신호를 인가받아 충전부 정류기(33)를 통한 전류를 정전압으로 변경하는 정전압회로(39)를 더 포함할 수도 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 배터리(35)에 과전압이나 과전류가 인가되는 것을 방지하기 위하여 보호회로(35a)가 배치될 수도 있다.

몸체(10)와 덮개(20)의 결합관계를 살펴보면 다음과 같다.

몸체(10)의 전연부는 원통형으로 형성되며 외주면에 나사산(10b)이 형성되고, 나사산(10b) 주위에 기밀성이 유지되도록 패킹(10a)이 결합되며, 덮개(20)는 상기 몸체(10)의 전연부에서 회동되어 전후방으로 이동가능하게 결합된다.

패킹의 소재로는 기밀성이 유지되는 고무, 실리콘, 우레탄 등의 소재가 사용된다.

덮개(20)의 내주면에는 암나사선(20a)이 형성되며, 암나사선(20a)은 몸체(10)에 형성되는 나사산(10b)에 회전가능하게 결합되고, 덮개(20)의 회동에 따라 몸체(10)의 전후방으로 이동할 수 있게 된다.

또한, 덮개(20)의 내측에는 램프(17)의 빛을 반사하는 반사경(21)이 더 포함될 수 있다.

덮개(20)의 내측에 결합되는 반사경(21)은 램프(17)에서 발생하여 측방 및 후방으로 향하는 빛을 덮개(20)의 전방으로 모으는 것으로, 원뿔모양으로 형성되어 그 중앙에 램프(17)가 관통되는 홀이 형성되어 있으며, 덮개(20)의 이동에 따라 램프(17)가 홀을 관통하여 이동하게 된다.

또한, 반사경(21)의 전면에는 램프(17)의 빛을 모아주는 렌즈(23)를 더 포함할 수도 있다.

램프(17)에서 나오는 빛은 직진성이 있으므로 덮개(20)를 통과한 빛은 발산하게 되어 필요한 빛을 모아주지 못하게 된다. 따라서 램프(17)에서 나오는 빛을 모으기 위하여 덮개(20) 내부에 반사경(21) 전방에 렌즈(23)를 결합하여 빛을 모아줄 수도 있다.

이때 사용되는 렌즈(23)는 사용되는 환경에 따라 다른 초점거리를 갖는 볼록렌즈가 사용된다.

또한, 덮개(20)의 전면에는 손전등(1)의 방수 및 내부를 보호하기 위하여 캡(50)이 결합되며, 캡(50)과 덮개(20)의 결합관계를 도 2를 통해 살펴보면 다음과 같다.

덮개(20)의 단부에는 덮개(20)의 외주면의 직경보다 작은 직경을 갖는 단턱이 형성되고, 단턱의 외주면에는 나사산이 형성되어 캡(50)과 나사결합되며, 캡(50)의 내부에는 방수를 위한 패킹과 빛을 통과시키는 투광판(51)과 패킹(53)이 전면방향으로 연속하여 결합된다.

도 4는 램프의 광원을 변화시키는 작동을 도시한 작동도로 덮개(20)를 이동시켜 다음과 같이 광원의 크기를 변화시킬 수 있다.

덮개(20)를 몸체(10)에서 회동시키면 덮개(20)는 몸체(10)의 나사선을 따라 몸체(10)에서 전후로 이동을 하게 되며, 이러한 이동에 따라 램프(17)와 렌즈(23) 사이의 거리가 변하게 되어 광원의 크기가 변화하게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예인 손전등의 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 손전등의 분리사시도.

도 3은 도 1에 도시된 손전등에 사용되는 무접점 충전 시스템의 구성을 도시한 블록선도.

도 4는 도 1에 도시된 손전등의 작동도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1; 무접점 충전식 손전등

10; 몸체

10a; 패킹

10b; 나사산

11; 스위치

13; 램프홀더

15; 소켓

17; 램프

20; 덮개

20a; 암나사선

21; 반사경

23; 렌즈

30; 무접점 충전장치

31; 2차 코일

33; 충전부 정류기

35; 배터리

35a; 보호회로

37; 제어기

39; 정전압회로

40; 거치대

41; 충전전력 공급장치

43; 공급부 정류기

45; 전력구동부

45a; 고주파 발진회로

45b; 드라이브회로

47; 1차 코일

50; 캡

51; 투광판

53; 패킹

Claims (5)

1. 스위치가 구비되는 몸체;

   상기 몸체의 내부에 고정되는 램프홀더;

   상기 램프홀더에 결합되는 램프;

   상기 몸체의 일측에 이동가능하게 결합되는 덮개;

   상기 몸체의 내부에 배치되어 상기 램프와 전기적으로 결합되고, 유도 결합을 위한 2차 코일과, 상기 2차 코일에서 발생되는 전류를 정류하는 충전부 정류기와, 상기 충전부 정류기로부터 발생하는 전류를 충전하는 배터리가 구비되는 무접점 충전장치; 및

   상기 2차 코일에 유도 기전력을 발생시키는 1차 코일(47)과, 상기 1차 코일(47)에 자기장을 발생시키는 전력구동부와, 상기 전력구동부에 정류된 전압을 전달하는 공급부 정류기가 구비되는 충전전력 공급장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무접점 충전식 손전등.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 몸체의 전연부는 원통형으로 형성되며 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 나사산 주위에 기밀성이 유지되도록 패킹이 결합되고;

   상기 덮개는 상기 몸체의 전연부에 회동되어 전후방으로 이동가능하게 결합 되는 것을 특징으로 하는 무접점 충전식 손전등.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 덮개의 내측에 램프의 빛을 반사하는 반사경을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무접점 충전식 손전등.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 반사경의 전면에 램프의 빛을 모아주는 렌즈를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무접점 충전식 손전등.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 덮개의 단부에는 보다 작은 직경을 갖는 단턱이 형성되고,

   상기 단턱과 나사결합되고, 내측에 빛이 통과하는 투광판이 결합되는 캡을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무접점 충전식 손전등.

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