TW201601598A - 調光器 - Google Patents

Abstract

控制單元10係用以控制開關元件11，俾使在對應於第一操作輸入之調光位準時開啟照明負載2，控制單元10且用以控制開關元件11，俾使回應於第二操作輸入而開啟及關閉照明負載2。與習知例中提供調光用開關元件以及用來開燈與關燈之開關相比，藉由前述方式，吾人可能降低整體的熱產生量。因此本發明之調光器1可使電路元件所產生之熱能的影響力降低。

Description

調光器

本發明係關於一種調光照明負載之調光器。

調光器之習知例包含揭露於日本專利公開案號第 JP2013-145704A（下稱”文件1”）。此習知例之調光器係配置有旋轉式之可變電阻器以及一調光控制單元，以根據可變電阻器之電阻值來控制照明負載之調光位準。該習知例之調光器更包含安裝於該可變電阻器之旋轉軸的旋轉桿，其回應於一旋轉操作而修正該可變電阻器之電阻值，並包含一外殼，至少容納該可變電阻器以及該調光控制單元於其中。

該調光控制單元係用以相位控制自AC電源施加至照明負載之AC電壓。該照明負載可因此被調暗。具體而言，可調光之照明器具係用以隨著調光器所調整的相位角（傳導角）增加（因激發期間變長）而更佳明亮、相位角降低（因激發期間變短）而更加黯淡。

用以在照明負載之開啟與關閉之間切換的切換開關係建置於該外殼內。由所謂的微動開關所組成之切換開關係位於自AC電源到照明負載的饋入線中而介於前述兩者之間。因此，當旋轉桿被操作至關閉位置時，切換開關便被關閉，藉此，自AC電源到照明負載的饋入線便被打開，該照明負載便因此而被關閉。

此外，習知例之調光器乃利用一架設框架而鑲嵌於壁內，該框架係經標準化而與嵌入式之配線零件一起使用。該架設框架係用以使三個單位模組尺寸的配線零件可並排安裝。該外殼形成之尺寸係為該單位模組尺寸的兩倍，也就是兩個模組尺寸的大小。

在文件1所揭露之習知例的調光器中，如上所述，用以相位控制之開關元件、以及用以輸入開/關的開關兩者係容納於兩個模組尺寸大小之一外殼內。也就是說，兩種開關容納於兩個模組尺寸大小的一窄小外殼內。結果，熱能對容納於該外殼內之調光控制單元等等的影響在此便成了一件應注意的事。

本發明之一目標係為了解決上述問題而提出，提供一調光器，其可降低由電路元件所產生之熱能的影響。

根據本發明之一態樣的調光器係包含開關元件、第一操作單元、第二操作單元以及控制單元。該開關元件位於從電源至照明負載的饋入線中而介於前述兩者之間。該第一操作單元的設置係接收用以設定該照明負載之調光位準的第一操作輸入。該第二操作單元則是接收用以切換該照明負載之開啟與關閉的第二操作輸入。該控制單元係控制該開關元件，俾使在對應於該第一操作輸入之該調光位準時開啟該照明負載，並控制該開關元件，俾使其根據該第二操作輸入而開啟及關閉該照明負載。

下面將參照所附圖示來詳細描述根據本發明之一實施例的調光器（尤其是具有內建開關的調光器）。

首先先參照圖1來說明本實施例之調光器1的電路圖。如圖1所示，本實施例之調光器1例如包含控制單元10、開關元件11、第一操作單元12、第二操作單元13、電源單元14以及顯示單元15。

開關元件11為一雙向三端閘流器（三端雙向可控矽元件）所組成，且連接在一對端子16、17（第一端子16以及第二端子17）之間。因此，開關元件11係透過端子16、17而連接在AC電源以及照明負載2的串聯線路的兩端之間。複數個照明負載2可能在某些情況下在該對端子16、17之間並聯連接。

電源單元14係於該對端子16、17之間連接，並且與開關元件11並聯連接。電源單元14係用以將施加至端子16、17之間的AC電壓轉換成低電壓的DC電壓（例如5V或3.3V），然後再將轉換後的電壓供應至控制單元10。此種電源單元14係例如以整流器電路、平滑電容器、三端電壓調節器及類似物之已知電路的組合之形式來配置。

第一操作單元12具有一旋轉式的可變電阻器120（第一轉換元件）（見圖2）。由電源單元14所輸出之恆定電壓乃施加至可變電阻器120。具體而言，第一操作單元12係用以接收可變電阻器120的電阻值，並視為第一操作輸入。第一操作單元12例如輸出代表可變電阻器120之電阻值的一信號（第一信號）至控制單元10。第一信號代表根據可變電阻器120的電阻值之電力變化的可變量。

第二操作單元13具有一按鈕開關130（見圖2）。由電源單元14所輸出之恆定電壓亦施加至按鈕開關130。尤其第二操作單元13係用以當按鈕開關130被按下時接收第二操作輸入。

顯示單元15為一發出綠光之發光二極體。

由微控制器組成之控制單元10係透過執行微控制器之程式而實現下述之各種功能。控制單元10可能由邏輯電路所形成、而非微控制器。

控制單元10係回應於第二操作單元13所接收之第二操作輸入（第二信號）而將開關元件11開啟或關閉，藉此而將照明負載2開啟或關閉。控制單元10乃回應於第一操作單元12所接收到之第一操作輸入（第一信號）而相位控制開關元件11，當照明負載2是開啟的，便因此將照明負載2調暗。且當照明負載2關閉時，控制單元10會開啟顯示單元15之綠色發光二極體，當照明負載2開啟時，便關閉該綠色發光二極體。

本實施例之調光器1的結構將參照圖2、圖3A及圖3B而詳述如下。

如圖2所示，本實施例之調光器1包含一外殼20、一面板23以及一操作桿24（第二操作構件）。外殼20乃容納第一操作單元12之可變電阻器120（第一轉換元件）以及第二操作單元13之按鈕開關130。

如圖2所示，外殼20乃形成為在一方向（縱向方向D1）伸長。在外殼20內部，可變電阻器120係放置於縱向方向D1的第一側上，而按鈕開關130則放置於縱向方向D1的第二側上。在圖2的例子當中，上側及下側乃分別對應於縱向方向D1的第一側及第二側。在後面的解說中，為了方便，縱向方向D1的第一側均稱之為上側，縱向方向D1的第二側則稱之為下側。且縱向方向D1則稱之為垂直方向D1。

外殼20係由蓋22及殼體21所組成。蓋22及殼體21分別位於深度方向D2上的第一側及第二側上，該深度方向D2係與縱向方向D1垂直。在圖2的例子中，下左側以及上右側乃分別對應於深度方向D2上的第一側及第二側。深度方向D2上的第一側，也就是蓋22所在之處，界定了調光器1的前側。簡而言之，本實施例中之深度方向D2上的第一側及第二側乃分別對應於前側及後側。之後，為了方便，深度方向D2上的第一側均稱之為前側，深度方向D2上的第二側則稱之為後側。且深度方向D2則稱之為前後方向D2。

在圖2中，參考符號D3表示外殼20之寬度方向而與縱向方向D1及深度方向D2垂直。在圖2的例子當中，下右側及上左側乃分別對應於寬度方向D3的第一側及第二側。在後面的解說中，為了方便，寬度方向D3的第一側稱之為右側，寬度方向D3的第二側則稱之為左側。

外殼20係透過連接殼體21及蓋22而形成為長方形盒狀。殼體21係由具有一開放式前表面的長方形盒狀之合成樹脂模製體所組成。蓋22則由具有一開放式後表面的長方形盒狀之合成樹脂模製體所組成。

在蓋22之上下側的側壁之左右端上，均提供向後凸出之分別成對的凸片220。在該等凸片220中係提供各別之長方形孔2200。在殼體21上下側側壁之左右端的表面上，係提供在垂直方向D1上凸出之分別成對之凸部210。具體而言，殼體21及蓋22在前後方向D2上彼此鄰接，俾使殼體21之凸部210嵌入蓋22之凸片220之孔2200中;外殼20因此透過連接殼體21及蓋22而組裝。

外殼20乃以安裝至架設框架40中的狀態嵌入建築元件（例如牆壁）。

架設框架40例如是寬桿式開關的專用架設框架，其根據預定之標準（在本實施例中為日本工業標準 JIS C 8375））而加以標準化。在架設框架40的中心開有一長方形窗孔41，俾使外殼20可納入窗孔41中。在架設框架40之左側壁及右側壁中，沿著縱向方向（圖2中之垂直方向）提供多組之接合孔42，兩孔一組。在窗孔41之頂側及底側上均提供各別之安裝片43。在安裝片43的中間乃提供了讓盒螺絲插進的各別長孔44。在安裝片43中與該等長孔44相對傾斜的位置處，提供各別之圓形螺絲插入孔45。眾所皆知之此種架設框架40係以盒螺絲固定至嵌入牆壁之開關盒，或者是利用夾持架來固定至牆壁面板（不塗泥灰的石牆或類似物）處。

且在蓋22之左右側壁的表面上乃提供分別與架設框架40之接合孔42接合之凸起組221。在垂直方向D1上之每一組的凸起221均並排提供且中間僅隔著一特定間隔。架設框架40的設置係用以讓最多三個配線零件可並排且以圖2之垂直方向安裝於窗孔41之內。可安裝至多三個配線零件之每一配線零件的尺寸於此係稱之為一個模組尺寸。也就是說，本實施例之外殼20係形成為三個模組尺寸的大小，也就是一個模組尺寸的三倍。外殼20因此形成為根據預設標準（在本實施例中為日本工業標準（JIS C 8304））之配線零件之單位模組尺寸的三倍大尺寸。

複數個狹縫211以前後方向D2延伸而形成於殼體21之頂表面2100中。

第一印刷配線板25、第二印刷配線板26、散熱片261、絕緣片27、終端單元28等等均容納於外殼20內。

開關元件11以及電源單元14均裝設於第二印刷配線板26上。開關元件11係裝設於第二印刷配線板26上較高的位置。散熱片261係連接至第二印刷配線板26之後表面上較高的位置。具體而言，散熱片261係鄰近於開關元件11。散熱片261係與開關元件11熱耦合。舉例來說，散熱片261（延伸出的桿）係與開關元件11實際接觸。散熱片261係與形成在殼體21之頂表面2100中之複數個狹縫211相鄰近。

控制單元10、可變電阻器120、按鈕開關130、顯示單元15等等係安裝於第一印刷配線板25上。可變電阻器120係安裝在相對於第一印刷配線板25之前表面的中心點稍微較高的位置。按鈕開關130則安裝在接近第一印刷配線板25之前表面的下端的位置。

具體而言，如上所述，外殼20乃形成為三個模組尺寸的大小。可變電阻器120則放置於外殼20內之一具有兩倍單位模組尺寸大小的區域內，且該區域係從外殼20之上端延伸。按鈕開關130則放置於外殼20內之一具有單位模組尺寸大小的區域內，且該區域係從外殼20之下端延伸。

終端單元28係由端子板280、鎖簧281以及釋放鈕282所組成。在本實施例中，終端單元28包含三個端子板280、四個鎖簧281以及兩個釋放鈕282。終端單元28具有聞名的快速連接端子（無螺絲端子）結構。終端單元28組成該對端子16、17。在外殼20的後壁（殼體21的底壁）中提供電線插入孔。插入這些電源插入孔的電線便連接至終端單元28。

提供一T形的操作片222，俾使在按鈕開關130對面的位置、在外殼20的前壁（蓋22的前壁）處進行偏折。當操作片222向後彎曲時，安裝於第一印刷配線板25之前表面上的按鈕開關130便因此被操作片222給壓下了。

外殼20的前壁之左邊緣處係在垂直方向上提供一對相鄰的桿部223。桿部223的前端部乃形成柱狀，俾使操作桿24之後表面中提供之桿支撐部可旋轉式地安裝於桿部223上。

外殼20之前壁上乃提供一柱狀凸出基部224而位於與可變電阻器120相對的位置。凸出基部224的前表面中提供一圓形開口2240。可變電阻器120之旋轉軸1200乃從外殼20之前表面穿過開口2240而凸出。

操作旋鈕29（第一操作構件）係裝設於旋轉軸1200上。操作旋鈕29係由具有一扁平底部柱狀的合成樹脂模製體所組成。操作旋鈕29的前表面之邊緣處提供一在操作旋鈕29之徑向方向上延伸之記號290。

一矩形窗孔225貫穿外殼20之前壁而位於顯示單元15相對的位置。具體而言，顯示單元15所產生之綠光通過該窗孔225，而自外殼20往前發射出。

面板23係由具有一矩形平板狀之合成樹脂模製體所組成。圓孔230乃於面板23的中心開口。面板23乃可拆卸式地安裝於外殼20的前表面上，且為操作旋鈕29已插入孔230的狀態。在面板23之前表面上係環繞著孔230而畫出一弧線231。線231之一端點2311位於時鐘的六點鐘位置，而線231之另一端點2312則位於時鐘之四點鐘位置。也就是說，線231是由六點鐘開始順時鐘向上畫到四點鐘位置。當操作旋鈕29之記號290與線231之端點2311（六點鐘位置）在徑向方向上重疊時，可記錄可變電阻器120的電阻值為第一電阻值。當操作旋鈕29之記號290與線231之另一端點2312（四點鐘位置）在徑向方向上重疊時，可記錄可變電阻器120的電阻值為第二電阻值。第一電阻值可能比第二電阻值高，或者也可能比第二電阻值低。當第一電阻值比第二電阻值高的情況下，隨著操作旋鈕29從記號290與線231之一端2311重疊的位置開始被旋轉至記號290與另一端2312重疊的位置，可變電阻器120的電阻值會例如線性降低。當第一電阻值比第二電阻值低的情況下，隨著操作旋鈕29從記號290與線231之一端2311重疊的位置開始被旋轉至記號290與另一端2312重疊的位置，可變電阻器120的電阻值會例如線性增加。

操作桿24係由合成樹脂材料而製成一水平長方形板狀。桿支撐部係提供於操作桿24的後表面之左邊緣中心處。桿支撐部係安裝於桿部223上，因此，操作桿24可繞著桿部223而相對於外殼20旋轉。也就是說，當從前面按壓操作桿24，操作桿24便在桿部223上向後旋轉，外殼20之操作片222則向後彎曲，藉此而按下按鈕開關130。

操作桿24之左端的中心處提供矩形窗孔240。由選擇性透明之合成樹脂材料（例如壓克力樹脂或類似者）形成之蓋241係裝配至窗孔240中。也就是說，顯示單元15產生的光會通過外殼20的窗孔225，之後通過窗孔240以及操作桿24之蓋241，而向前發射。

本實施例之調光器1的操作將在下面解說。首先，當操作桿24被壓下時，照明負載2處於關閉狀態，第二操作單元13便透過按下按鈕開關13而接收第二操作輸入，而第二操作輸入便傳送至控制單元10。在接收到第二操作輸入後，控制單元10便自第一操作單元12取得第一操作輸入（可變電阻器120之電阻值）。

當第一操作輸入等於第二電阻值的情況下，控制單元10便將開關元件11設定為一直開啟的狀態而不需執行相位控制。照明負載2便因此依照所額定之負載而點亮。

另一方面，當第一操作輸入不等於第二電阻值的情況下，控制單元10便對開關元件11進行相位控制，而將其變更成對應於第一操作輸入（可變電阻器120之電阻值）的相位角。結果照明負載2便被依照對應於操作旋鈕29之操作位置的調光位準而調暗。

當操作桿24被壓下、而控制單元10藉此自第二操作單元13取得第二操作輸入時，在照明負載2開啟（額定亮度或調暗亮度）的狀態下，控制單元10遂將開關元件11關閉以藉此關閉照明負載2。

具體而言，本實施例之調光器1僅藉由開關元件11即可對照明負載2執行打開、切斷（開啟、關閉）以及調光。因此，相較於文件1所描述之習知例中提供一個相位控制元件以及一開關元件的情況，本實施例之調光器1可使整體熱產生量降低。因此，本實施例之調光器1可降低電路元件所產生之熱的影響。

如上所述，本實施例之調光器1包含開關元件11、第一操作單元12、第二操作單元13以及控制單元10。開關元件11位於從電源（AC電源3）至照明負載2的饋入線中而介於前述兩者之間。第一操作單元12的設置係接收用以設定照明負載2之調光位準的第一操作輸入。第二操作單元13則是接收用以切換照明負載2之開啟與關閉的第二操作輸入。控制單元10係控制開關元件11。控制單元10係用以控制開關元件11，俾使在對應於第一操作輸入之調光位準時開啟照明負載2，並控制開關元件11，俾使其回應第二操作輸入而開啟及關閉照明負載2。

本實施例之調光器1的設置係如上所述。因此，相較於提供一個調光用之開關元件以及一用以切換開燈及關燈的開關之習知例，本發明讓降低整體熱產生量成為可能。因此，本實施例之調光器1可降低電路元件所產生之熱的影響。

在一實施例之調光器1中，第一操作單元12具有第一操作構件（操作旋鈕29），第一操作構件之操作位置會持續變動，並具有第一轉換元件（可變電阻器120），用以將第一操作構件之操作位置轉換成對應於第一操作構件之操作位置的電量（用以指出一值（電量））。第二操作單元13具有按鈕開關130以及用以操作按鈕開關130之第二操作構件（操作桿24）。調光器1進一步更包含外殼20，其中容納開關元件11、控制單元10、第一轉換元件（可變電阻器120）、以及按鈕開關130。外殼20係用以鑲嵌於一建築元件內而呈現第一操作構件（操作旋鈕29）以及第二操作構件（操作桿24）暴露於外殼20之前側的狀態。

由於上述構造，相較於習知例，調光器1有利於抑制外殼20內部的溫度上升。

在一實施例之調光器1中，外殼20係形成為在一方向上（縱向方向D1上）拉長之一盒狀，且具有之尺寸係為一單位模組尺寸之三倍。該第一轉換元件（可變電阻器120）係放置於外殼20內之一尺寸兩倍於該單位模組尺寸之一區域內，且從外殼20之一端（上端）以該方向（縱向方向D1）延伸。按鈕開關130係放置於外殼20內之一尺寸等於該單位模組尺寸之一區域內，且從外殼20之另一端（下端）以該方向（縱向方向D1）延伸。

藉由上述構造，由於第一轉換元件（可變電阻器120）以及按鈕開關130的位置彼此分開，相較於習知例，調光器1有利於進一步抑制外殼20內的溫度上升。

在一實施例之調光器1更進一步包含容納於外殼20中之第一印刷配線板25、第二印刷配線板26以及散熱片261。第一印刷配線板25、第二印刷配線板26以及散熱片261係以垂直於該方向（縱向方向D1）的一方向（深度方向D2）而並排放置於外殼20內。第一轉換元件（可變電阻器120）以及按鈕開關130乃裝設於第一印刷配線板25上。開關元件11則裝設於第二印刷配線板26之一部份（較高的部分）上而位於該方向（縱向方向D1）的一側上。散熱片261係連接至第二印刷配線板26之一部份（較高的部分）而位於該方向（縱向方向D1）上的該側上。散熱片261係與開關元件11熱耦合。用以散熱之複數個狹縫211係形成於外殼20之一表面上（頂表面2100）而位於該方向（縱向方向D1）上的該側上。

在調光器1之上述結構中，如上所述，調光器1之開關元件11係鄰近於散熱片261，且與散熱片261熱耦合，因此開關元件11所產生的熱便能有效地傳導至散熱片261。複數個狹縫211的形成係與散熱片261相鄰近，因此來自散熱片261的熱便能有效地通過狹縫211而排除。也因此相較於習知例可更進一步有利地抑制外殼20內之溫度的上升。

1‧‧‧調光器
2‧‧‧照明負載
3‧‧‧AC電源
10‧‧‧控制單元
11‧‧‧開關元件
12‧‧‧第一操作單元
120‧‧‧可變電阻器
1200‧‧‧旋轉軸
13‧‧‧第二操作單元
130‧‧‧按鈕開關
14‧‧‧電源單元
15‧‧‧顯示單元
16‧‧‧第一端子
17‧‧‧第二端子
20‧‧‧外殼
21‧‧‧殼體
210‧‧‧凸部
2100‧‧‧頂表面
211‧‧‧狹縫
22‧‧‧蓋
220‧‧‧凸片
2200‧‧‧孔
221‧‧‧凸起
222‧‧‧操作片
223‧‧‧桿部
224‧‧‧凸出基部
2240‧‧‧開口
225‧‧‧窗孔
23‧‧‧面板
230‧‧‧孔
231‧‧‧線
2311‧‧‧端點
2312‧‧‧端點
24‧‧‧操作桿
241‧‧‧蓋
25‧‧‧第一印刷配線板
26‧‧‧第二印刷配線板
261‧‧‧散熱片
27‧‧‧絕緣片
28‧‧‧終端單元
280‧‧‧端子板
281‧‧‧鎖簧
282‧‧‧釋放鈕
29‧‧‧操作旋鈕
290‧‧‧記號
40‧‧‧架設框架
41‧‧‧窗孔
42‧‧‧接合孔
43‧‧‧安裝片
44‧‧‧長孔
45‧‧‧螺絲插入孔

圖1顯示一電路構造圖，說明根據本發明之一實施例的調光器; 圖2顯示一分解透視圖，說明根據該實施例之調光器;以及 圖3A及3B分別為根據該實施例之調光器的前視圖及側視圖。

1‧‧‧調光器

2‧‧‧照明負載

3‧‧‧AC電源

10‧‧‧控制單元

11‧‧‧開關元件

12‧‧‧第一操作單元

13‧‧‧第二操作單元

14‧‧‧電源單元

15‧‧‧顯示單元

16‧‧‧第一端子

17‧‧‧第二端子

Claims (4)

1. 一種調光器，包含: 一開關元件，在從一電源至一照明負載的一饋入線中介於前述兩者之間; 一第一操作單元，接收用以設定該照明負載之調光位準的一第一操作輸入; 一第二操作單元，接收用以切換該照明負載之開啟與關閉的一第二操作輸入; 一控制單元，控制該開關元件，其中該控制單元係用以控制該開關元件，俾使在對應於該第一操作輸入之該調光位準時開啟該照明負載，並控制該開關元件，俾使其回應該第二操作輸入而開啟及關閉該照明負載。
2. 如申請專利範圍第1項之調光器，其中 該第一操作單元包含： 一第一操作構件，其操作位置會以連續方式而改變;以及 一第一轉換元件，用以將該第一操作構件之該操作位置轉換成一電量;                     該第二操作單元包含：                            一按鈕開關;以及                            一第二操作構件，操作該按鈕開關; 該調光器更包含一外殼，而可將該開關元件、該控制單元、該第一轉換元件以及該按鈕開關容納於其中， 該外殼係用以鑲嵌於一建築元件內而呈現該第一操作構件以及該第二操作構件暴露於該外殼之前側的狀態。
3. 如申請專利範圍第1項之調光器，其中 該第一操作單元包含： 一第一操作構件，其操作位置會以連續方式而改變;以及 一第一轉換元件，用以將該第一操作構件之該操作位置轉換成一電量;                     該第二操作單元包含：                            一按鈕開關;以及 一第二操作構件，操作該按鈕開關; 該調光器更包含一外殼，而可將該開關元件、該控制單元、該第一轉換元件以及該按鈕開關容納於其中， 該外殼係形成為在一方向上拉長之一盒狀，且具有之尺寸係為一單位模組尺寸之三倍， 該第一轉換元件係放置於該外殼內之一尺寸兩倍於該單位模組尺寸之一區域內，且從該外殼之一端以該方向延伸，且 該按鈕開關係放置於該外殼內之一尺寸等於該單位模組尺寸之一區域內，且從該外殼之另一端以該方向延伸。
4. 如申請專利範圍第3項之調光器，更包含一第一印刷配線板、一第二印刷配線板以及一散熱片容納於該外殼內，其中： 該第一印刷配線板、該第二印刷配線板以及該散熱片乃以垂直於該方向的一方向並排地放置於該外殼內， 該第一轉換元件以及該按鈕開關係安裝於該第一印刷配線板上， 在該方向上的一側上，將該開關元件安裝於該第二印刷配線板之一部份上， 在該方向上的該側上，該散熱片係連接至該第二印刷配線板之一部份， 該散熱片係與該開關元件熱耦合，以及 用以散熱之複數個狹縫係形成於該外殼之一表面上而在該方向之該側上。