KR20180126134A

KR20180126134A - 스위치 장치

Info

Publication number: KR20180126134A
Application number: KR1020170060692A
Authority: KR
Inventors: 옥승민; 변희준
Original assignee: (재)한국건설생활환경시험연구원; 신일하이텍 주식회사
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2018-11-27

Abstract

본 발명은 조명등에 사용될 수 있는 스위치 장치에 과한 것으로, 본 발명의 일실시예에 의하면, 배터리와 같은 보조전력 없이도 가정용 교류전력을 직류전류로 정류하여 조명등을 원격으로 제어하기 위해 필요한 직류전류를 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

스위치 장치{A SWITCH}

본 발명은 스위치 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가정이나 사무소 등의 벽에 설치되어 사용되는 조명스위치의 경우, 유선방식으로 조명스위치를 ON/OFF시킴에 따라 조명등이 점등되고 소등되도록 이루어져 있다.

한편, 최근 들어 조명스위치를 상하로 조작하거나 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 기계조작 방식이 아닌 터치패널 등을 이용한 터치방식의 조명스위치가 출시되고 있다.

이러한 터치방식의 조명스위치는 기계조작 방식의 조명스위치와 달리 사용자의 터치로 인한 ON/OFF 제어신호를 인식하기 위한 전원이 공급되어 작동 된다.

따라서, 터치방식의 조명스위치를 사용하기 위해서는 설치시 전원을 공급하기 위한 배선작업을 해야하며, 배터리 등의 보조 전력을 사용하는 경우 일정 시간이 지남에 따라 배터리를 수시로 교체해줘야 하는 문제점이 있다.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 조명등에 공급되는 가정용 교류전류를 전자기유도 방식을 통해 직류전류로 정류하여 사용하는 방법도 있으나, 조명등이 ON되는 경우 전압차이가 낮아지므로 안정적으로 직류전류를 공급할 수 없다는 문제점이 있다.

이와 관련된 선행기술로는 대한민국 등록특허 제10-0702068호에 '근거리 무선 통신망을 기반으로 하는 무선 스위치 시스템'이 개시되어 있다.

이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배터리와 같은 보조전력 없이도 가정용 교류전력을 직류전류로 정류하여 조명등을 원격으로 제어하기 위해 필요한 직류전류를 안정적으로 공급할 수 있는 스위치 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예는 작동부를 ON시키기 위한 AC전류를 DC전류로 정류하는 전원정류부; 상기 DC전류를 공급받아 작동되며, 외부로부터 입력된 상기 작동부의 ON/OFF신호를 수신받는 신호인식부; 상기 ON/OFF신호를 인가받아 상기 작동부가 ON되도록, 상기 AC전류를 통전시키는 스위치제어부; 및 상기 AC전류가 통전되는 경우, 상기 AC전류의 미세전류를 증폭하여 상기 전원정류부로 인가하는 미세전류증폭부;를 포함하는 하는 스위치 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 본 발명은 배터리와 같은 보조전력 없이도 가정용 교류전력을 직류전류로 정류하여 조명등을 원격으로 제어하기 위해 필요한 직류전류를 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 장치의 하우징의 사시도이다.
도 2는 도 1의 하우징의 분해사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 장치가 작동부의 ON/OFF시 작동되는 구조를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 스위치 장치(10)는, 하우징부(101)와, 작동부(103)를 ON시키기 위한 AC전류를 DC전류로 정류하는 전원정류부(105); DC전류를 공급받아 작동되며, 외부로부터 입력된 작동부(103)의 ON/OFF신호(i1)를 수신받는 신호인식부(107); ON/OFF신호(i1)를 인가받아 작동부(103)가 ON되도록, AC전류를 통전시키는 스위치제어부(109); 및 AC전류가 통전되는 경우, AC전류의 미세전류를 증폭하여 전원정류부(105)로 인가하는 미세전류증폭부(111);를 포함하여 구성된다.

여기서, 작동부(103)는 가정용 AC전류를 통해 작동되는 조명등일 수 있는데, 꼭 이에 한정되지 않고 AC전류를 통해 작동되는 다양한 종류의 기기로 제공될 수 있다.

하우징부(101)는 터치패널(115), 연결부재(117) 및 설치부재(119)를 포함하여 구성된다.

터치패널(115)은 연결부재(117)를 통해 설치부재(119)와 결합되는데, 전원정류부(105)로부터 DC전류를 공급받아 사용자가 입력한 작동부(103)의 ON/OFF신호(i1)를 신호인식부(107)로 인가한다.

이러한 터치패널(115)은 전면에 제1터치부(201)와 제2터치부(203)가 형성될 수 있는데, 제1터치부(201)는 사용자의 입력에 따라 작동부(103)의 OFF신호를 신호인식부(107)로 인가하여 작동부(103)를 OFF시킬 수 있고, 제2터치부(203)는 사용자의 입력에 따라 작동부(103)의 ON신호를 신호인식부(107)로 인가하여 OFF된 작동부(103)를 ON시킬 수 있다.

한편, 터치패널(115)은 저항막 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등의 다양한 종류로 제공될 수 있으며, 상기와 같은 방식은 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

연결부재(117)는 전면에 터치패널(115)이 결합되는 패널수용부(205)가 형성되고, 후면이 설치부재(119)와 결합된다.

이러한 연결부재(117)는 설치부재(119)와 나사와 같은 다양한 결합수단을 통해 결합될 수도 있고, 홈 돌기구조 등의 다양한 구조로 결합될 수 있다.

이어서, 설치부재(119)는 건물의 벽면 등에 설치되며 상술한 연결부재(117) 및 터치패널(115)이 결합되며, 내부에 수용공간(207)이 형성된다.

수용공간(207)에는 전원정류부(105), 신호인식부(107), 스위치제어부(109), 미세전류증폭부(111) 및 통신모듈(113)이 설치될 수 있다.

이어서, 전원정류부(105)는 설치부재(119)의 수용공간(207)에 구비되며, 작동부(103)를 ON시키기 위해 필요한 가정용 AC전류를 스위치 장치(10)가 작동되기 위해 필요한 DC전류로 정류하는 역할을 한다.

이러한, 전원정류부(105)는 AC전류가 통전되지 않아 작동부(103)가 OFF된 경우, 전원배선(209,211)의 각각의 양단에 걸리는 AC전류의 전압 차이를 이용해 터치패널(115), 신호인식부(107), 스위치제어부(109) 및 통신모듈(113) 등이 작동되는데 필요한 DC전류를 정류한다.

이어서, 신호인식부(107)는 DC전류를 공급받아 작동되며, 터치패널(115)부터 입력된 작동부(103)의 ON/OFF신호(i1)를 수신받아 스위치제어부(109)로 인가한다.

한편, 신호인식부(107)는 스위치제어부(109)의 원격제어가 가능하도록 통신모듈(113)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

통신모듈(113)은 Bluetooth 4.0, NFC(Near Field Communication), RF통신모듈 또는 Wi-Fi의 기술을 이용한 근거리 통신 방법 및 그 기기일 수 있으며, 이러한 기술 등을 이용하여 터치패널(115) 또는 외부(리모컨 또는 기타 단말기)로부터 ON/OFF신호(i1)를 인가받아 스위치제어부(109)로 인가할 수 있다.

스위치제어부(109)는 ON/OFF신호(i1)를 인가받아 작동부(103)가 ON/OFF되도록, 스위치(301)를 제어하여 AC전류를 통전 또는 통전 해제시킨다.

이러한 스위치제어부(109)는 일반 스위치(기계식 스위치)와 같이 작동부(103)로 공급되는 전력을 단속하는데, 일반적인 기계식 스위치와 다른 점은 사용자가 직접 스위치(301)를 ON/OFF시키는 것이 아니라 스위치블록 전체를 제어하는 제어기(MCU)를 통해 스위치(301)를 제어하여 작동부(103)를 ON/OFF시킬 수 있다.

스위치제어부(109)는 일예로 기계적 방식이 아니라 전자적인 방식으로 스위치(301)를 제어할 수 있는 트라이락(triac)으로 제공될 수 있다.

이어서, 미세전류증폭부(111)는 AC전류가 통전되는 경우, AC전류의 미세전류를 증폭하여 전원정류부(105)로 인가한다.

참고로, 전원정류부(105)는 AC전류가 통전되지 않는 경우, 전압이 전원배선(209,211)의 각각의 양단으로 인가되므로 이러한 전압차이를 이용하여 쉽게 DC전류를 공급할 수 있으나, 반대로 스위치제어부(109)에 의해 전원배선(209,211)이 연결되어 AC전류가 통전되는 경우, 전압이 작동부(103)로 인가되므로 충분한 DC전류를 공급하게 되지 못하게 된다.

이때, 미세전류증폭부(111)는 AC전류의 전압이 주기적으로 변동할 때 발생하는 미세전류를 증폭하여 전원정류부(105)가 충분한 DC전류를 신호인식부(107), 스위치제어부(109) 및 통신모듈(113)로 공급할 수 있도록 한다.

여기서, 미세전류증폭부(111)는 신호 형태에 따라서, 가장 일반적인 전류 증폭기술로 신호가 전압의 변화로 정보화된 입력에 대해 더 좋은 전압 신호를 얻을 수 있는 전압 증폭기(voltage amplifier), 신호가 전류의 크기로 변화하는 신호를 입력하여, 출력을 전류의 크기로 변화하는 신호로 처리하는 전류 증폭기(current amplifier), 입력되는 전압으로 규정된 신호를 전류 신호의 크기로 출력하는 트랜스컨덕턴스 증폭기(transconductance amplifier), 전류 입력에 대응하는 전압 신호를 출력하는 트랜스레지스턴스 증폭기(transresistance amplifier) 등으로 구현될 수 있다.

또한, 미세전류증폭부(111)는 증폭 회로에 따라서, 소신호 증폭기(Small Signal Amplifier), 저주파 전력 증폭기, 전력 증폭기(Power Amplifier) 등으로 구현될 수 있다.

한편, 증폭 회로는 보통 BJT, 전계효과 트랜지스터, HBT, HEMT 등의 트랜지스터나 진공관으로 제작할 수 있으며, 마이크로파 혹은 초고주파 신호를 증폭하기 위한 증폭기는 다른 부품을 이용하기도 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 본 발명은 배터리와 같은 보조전력 없이도 가정용 교류전력을 직류전류로 정류하여 조명등을 원격으로 제어하기 위해 필요한 직류전류를 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 스위치 장치 101 : 하우징부
103 : 작동부 105 : 전원정류부
107 : 신호인식부 109 : 스위치제어부
111 : 미세전류증폭부 113 : 통신모듈
115 : 터치패널 117 : 연결부재
119 : 설치부재 201 : 제1터치부
203 : 제2터치부 205 : 패널수용부
207 : 수용공간 209,211 : 전원배선
301 : 스위치

Claims

작동부를 ON시키기 위한 AC전류를 DC전류로 정류하는 전원정류부;
상기 DC전류를 공급받아 작동되며, 외부로부터 입력된 상기 작동부의 ON/OFF신호를 수신받는 신호인식부;
상기 ON/OFF신호를 인가받아 상기 작동부가 ON되도록, 상기 AC전류를 통전시키는 스위치제어부; 및
상기 AC전류가 통전되는 경우, 상기 AC전류의 미세전류를 증폭하여 상기 전원정류부로 인가하는 미세전류증폭부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.
제1항에 있어서,
상기 신호인식부는,
상기 스위치제어부의 원격제어가 가능하도록 통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.