TWI397227B - Power saving in the power socket device - Google Patents

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Shih Jen Lin
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Global Win Technology Co Ltd
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Description

節電中的節電插座裝置
本發明係提供一種節電中的節電插座裝置,尤指可利用電子裝置之主機開機後,流過主插座控制迴路上的第一迴路的發熱體所產生之溫度,操控副插座控制迴路形成共同通路或斷路之插座裝置,以控制副插座控制迴路的一個或一個以上副插座,形成通路或斷路,進而操控電性連接的電子裝置其周邊設備之供電與否,則達到節電之目的。
按,以電腦主機搭配各式周邊設備如印表機、掃瞄機、喇叭、投影機等,組成之電子裝置群組,可以發揮電腦的各種文書處理、圖片或影像之掃瞄或編輯、簡報投影片的製作、各式運算操作等,藉由各種周邊設備的輔助,完成所需之作業,而各種電子裝置在運作時,大都需要供應電源以啟動電子裝置的運作、維持電子裝置的各項功能使用,一般家用的市電插座數量有限,無法供應多數電子裝置的供電需求,所以會透過延長線之擴充式插座,設置複數的插孔分別供各種電子裝置插接,以取得所需的電源,也可以發揮各種電子裝置的功能;但各種電子裝置在電性連接於延長線的插座之插孔後,各種電子裝置即處於待命的開機狀態,即使未被使用,各種電子裝置仍會消耗少許的待機電源,長時間累積下來,則會消耗大量電源;或者當電腦主機處於待機或關機不使用時,若延長線未予以斷電,各種周邊的電子裝置仍會在待機狀態中,並持續消耗電源,因此供電予電腦與周邊設備的各式電子裝置之延長線,在實際運作、實施時,仍存在諸多的不便、困擾,如:
(1)一般電腦主機所連接各種周邊設備之複數電子裝置,都會利用延長線進行供電,而在電腦主機運作時,各式周邊設備必須供電、開機以搭配電腦主機的運作,但電腦主機處於待機或關機不使用時,大多數使用者並未逐一將各周邊設備斷電、停止供應電源,如此將造成各電子裝置處於待機的狀態中,仍持續消耗電源,則形成電源的浪費。
(2)一般消費者因不瞭解各種電子、電氣產品的耗電量大、小,而用以供電的延長線插座在供電子裝置的電腦主機及各式周邊設備電性插接後,即形成同步全面供電,延長線瞬間流過大量的電源,容易引起延長線因過量電流而發熱燒毀,不僅影響電子裝置的使用安全甚至於造成火災。
(3)當室外天氣不穩定而發生打雷、閃電的現象,或者多數電子、電氣產品串接於同一延長線之電源時,則易導致室內的電源產生突波之瞬間高電壓情況,將造成電子、電氣產品受到瞬間高電壓的影響而故障、損壞。
是以,如何解決目前延長線插座在供電子裝置之電腦主機與各式周邊設備電性插接時,消耗大量待機電源之問題,並在各式電子裝置不使用時必須逐一關機、斷電,導致操作上困擾的缺失,即為本發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。
故,發明人有鑑於上述之問題與缺失,乃搜集相關資料,經由多方評估及考量,並以從事於此行業累積之多年經驗,經由不斷試作及修改,始設計出此種透過感測主插座之電流流過電子迴路而發生溫度高、低變化,以操控副插座之電源導通與否,進而達到節省用電之節電中的節電插座裝置的發明專利誕生者。
本發明之主要目的乃在於該節電插座裝置之座體,係設有連設於外部電源之延長線,且座體表面設有供預設電子裝置電性插接之主插座、一個以上之副插座,藉由各副插座於串聯副插座溫感開關後、並聯於副插座控制迴路之供電側,而主插座係串聯於呈並聯狀態之主插座溫感開關與第一發熱體後,再並聯於供電側,進而藉著流過主插座控制迴路之第一發熱體的電流大、小產生之溫度,以控制副插座控制迴路形成通路與否、並控制主插座控制迴路分流與否,而達到節電之效果。
本發明之次要目的乃在於利用電子迴路本來就具有阻抗的特性以及溫感開關閉路溫度高於開路溫度的特性加上設定副插座溫感開關閉路溫度低於主插座溫感開關閉路溫度,如此,當開機後電流流過電子迴路時,就會產生溫度以讓副插座溫感開關閉路,主插座溫感開關絕大部分時間處於閉路狀態,閉路狀態即接近零阻抗(即接近零耗電)的狀況下通電(當溫感開關溫度大於閉路溫度時其兩端接點就導通,接近零阻抗即接近零耗電),直到因為電流分流而讓主插座溫感開關的溫度低於其開路溫度時才會開路[一般來說閉路溫度高於開路溫度約10度(℃)],此時電流又會流過電子迴路(如:第一發熱體)而再加溫,直到超過主插座溫感開關的閉路溫度而讓主插座溫感開關再一次的閉路,如此循環下去,以達到比一般純粹用電子迴路做控制的節能插座耗電還小,可以說是節電中的節電,綠色中的綠色產品。
本發明之再一目的乃在於將主插座控制迴路、副插座控制迴路置入保溫盒內,以降低主插座溫感開關、副插座溫感開關的散熱效果,來延長主插座溫感開關、副插座溫感開關的通路時間,亦減少電流流經發熱體的時間,達到更進一步的節能。
本發明之另一目的乃在於該主插座控制迴路之第一迴路,係設有主插座溫感開關並聯第一發熱體、過電流保護器,而第一發熱體、過電流保護器則呈串聯式電性連接,且第一迴路再並聯有一組或一組以上之第二迴路(或第三迴路等),則第二迴路(或第三迴路等)係設有串聯之第二溫感開關(或第三溫感開關等)、第二發熱體(或第三發熱體等),即藉由並聯之第一迴路、一組或一組以上之第二迴路(或第三迴路等),再串聯於主插座電路,並於一組或一組以上之第二迴路(或第三迴路、第四迴路…等)中,各發熱體間之阻抗值大、小,為第一發熱體大於>第二發熱體>第三發熱體(>第四發熱體…等,以此類推),則利用各溫感開關感測主插座的電流高、低,且感測第一發熱體、第二發熱體(或第三發熱體等)之溫度變化,而各迴路間形成通路之順序,為與各溫感開關上串聯之發熱體的阻抗值大、小有關,在各溫感開關中所串聯的發熱體阻抗值愈大者,愈先形成通路,亦即第二溫感開關先於第三溫感開關(第三溫感開關先於第四溫感開關…等,以此類推),而主插座溫感開關因為未串聯發熱體(其實導線亦是發熱體,只不過導線的阻抗值很低,故忽略不計)因此最後形成通路,如此,就能夠讓不同的電流大小選到最適當阻抗值的發熱體保持通路,亦即讓主插座控制迴路維持在既能讓溫感開關保持通路,又不會讓發熱體溫度太高的程度,並減少溫感開關的開關頻率、以增加其壽命,也就是利用電流流過所有電子迴路都會產生熱能的自然現象,以控制副插座控制迴路之副插座溫感開關的電源通路或斷路,並提供一個或一個以上的副插座控制迴路形成電源的通路或斷路,產生更具節能功效與延長產品壽命之目的。
本發明之又一目的乃在於設一電子迴路,電子迴路的兩端接點並聯副插座控制迴路之副插座溫感開關的兩端接點,且電子迴路的觸發開關串聯一限電流電阻後再並聯第一發熱體,如此即可利用第一發熱體兩端的電壓除以限電流電阻,而得到一個電流流入電子迴路的觸發開關,供加速啟動副插座控制迴路。
本發明之再一目的乃在於所述節電插座裝置中該第一發熱體係串聯一個交流常開式繼電器的線圈,且繼電器的常開開關兩端並聯副插座控制迴路上之副插座溫感開關兩端,利用流過交流常開式繼電器線圈的電流,加速啟動副插座控制迴路後,同時,藉著流過主插座控制迴路之第一發熱體或交流常開式繼電器線圈的電流大、小產生之溫度,以控制副插座控制迴路形成通路與否、並控制主插座控制迴路分流與否,避免交流常開式繼電器線圈溫度過高甚至燒毀,而達到安全又節電之效果。
為達成上述目的及功效,本發明所採用之技術手段及其構造,茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功效如下,俾利完全瞭解。
請參閱第一、二圖所示,係為本發明之立體外觀圖、簡易電路圖,由圖中所示可以清楚看出,本發明之節電中的節電插座裝置係包括座體1、副插座控制迴路2、主插座控制迴路3,其中:該座體1具有延長線11,可電性連接至外部的預設供電源,而延長線11由座體1內部延伸至表面,則於表面分別設有主插座12、一個或一個以上的副插座13。
該副插座控制迴路2係設有供電側21,且供電側21具有火線供電端(L)211、地線供電端(N)212,並由火線供電端(L)211分別串聯過電流保護開關213、副插座溫感開關22、副插座通電顯示迴路23之電阻231、發光二極體232及並聯主插座通電顯示迴路314之後,再串聯至地線供電端212,而供電側21之火線供電端(L)211、地線供電端(N)212之間,再並聯突波吸收器24。
該主插座控制迴路3係利用第一迴路31之主插座溫感開關311,並聯於第一發熱體312、過電流保護器313及主插座通電顯示迴路314之發光二極體3142後,再串聯至地線供電端(N)212,而供電側21之火線供電端(L)211、地線供電端(N)212之間,再並聯突波吸收器24、電阻3141、發光二極體3142,而第一發熱體312、過電流保護器313之間則呈串聯方式電性連接,且主插座通電顯示迴路314之電阻3141、發光二極體3142亦呈串聯方式電性連接。
上述各構件於組裝時,係利用座體1內部空間供副插座控制迴路2、主插座控制迴路3設置,且座體1表面之主插座12係分別串聯主插座控制迴路3之第一迴路31、第二迴路32(第一迴路31與第二迴路32係呈並聯)後,再並聯主插座通電顯示迴路314後,再與一個或一個以上之副插座13,並聯於副插座控制迴路2之供電側21,藉由副插座控制迴路2之供電側21,以火線供電端(L)211、地線供電端(N)212,電性連接於座體1的延長線11,而利用供電側21之火線供電端(L)211、過電流保護開關213、副插座溫感開關22、地線供電端(N)212之間,予以串聯一個或一個以上之副插座13,副插座13並聯副插座通電顯示迴路23後,再串聯副插座控制迴路2之副插座溫感開關22,且分別並聯主插座控制迴路3之第一迴路31(即第一發熱體312串聯過電流保護器313)、主插座溫感開關311以及主插座通電顯示迴路314(係包括呈串聯之電阻3141、發光二極體3142),且透過主插座控制迴路3的第一迴路31與第二迴路32,分別予以串聯主插座12、地線供電端(N)212,以完成本發明之節電插座裝置。
而上述之座體1,係透過延長線11以電源插頭電性連接至室內的市電插座,以取得市電之預設電源,以將預設電源傳送至副插座控制迴路2的供電側21;而藉由供電側21所並聯之突波吸收器24,當延長線11所傳輸之電源產生異常的高電壓情況時,則透過突波吸收器24將瞬間的異常高電壓吸收,再導引至地線供電端(N)212向外排除,避免因天氣(打雷)或用電量增加所產生之瞬間異常高電壓,造成副插座控制迴路2、主插座控制迴路3的故障、損壞。
另,上述副插座控制迴路2的供電側21,其火線供電端(L)211所串聯之過電流保護開關213,係可耐電流值至15安培(A)的雙金屬式開關(機械式開關)、副插座溫感開關22、主插座控制迴路3之主插座溫感開關311,係可耐電流值至10安培(A)以上的雙金屬式開關(機械式開關)。
又,副插座溫感開關22在感測第一發熱體312之溫度,為高於其閉路溫度時,副插座溫感開關22兩端形成閉路,以導通供電側21與一個或一個以上副插座13之電源,形成通路狀態;副插座溫感開關22在感測第一發熱體312之溫度,若低於其開路溫度時,副插座溫感開關22兩端形成開路,以關閉供電側21與一個或一個以上副插座13之電源,而呈斷路狀態;且副插座溫感開關22的閉路溫度係高於其開路溫度,以有效控制一個或一個以上副插座13之供電或斷電。
且可將主插座控制迴路3、副插座控制迴路2置入保溫盒內,以降低主插座溫感開關311、副插座溫感開關22的散熱效果,將熱能儘可能的保留住,利用熱能來延長主插座溫感開關311、副插座溫感開關22的通路時間,亦可減少電流流經第一發熱體312的時間,達到更進一步的節能。
而本發明之節電插座裝置的電子迴路,係透過主插座控制迴路3之第一發熱體312[如:交流開關[TRIAC]、繼電器[Relay]、電阻、電熱絲、二極體、漆包線、PPTC、積體電路(Integrate Circuit)、電晶體或二極體等]產生的熱能,用以控制主插座溫感開關311,且當主插座溫感開關311呈閉路時,則其他電子迴路即形同被旁路,亦即絕大部分的電流將流過主插座溫感開關311(因電子迴路的阻抗值,遠大於主插座溫感開關311閉路後的阻抗值,而流過的電流大、小,係與阻抗值呈反比),此時整個插座裝置的耗電量,將比一般純粹用電子迴路作控制的節能插座裝置耗電還小(請同時參閱第十一、十二、十三圖所示),可以說是節電中的節電、綠色中的綠色產品。
請參閱第二、三、四圖所示,係為本發明之簡易電路圖、較佳實施例之立體外觀圖、再一實施例之簡易電路圖,由圖中所示可以清楚看出,本發明之節電插座裝置,係於座體1的主插座控制迴路3之第一迴路31(呈並聯之主插座溫感開關311、第一發熱體312及過電流保護器313)透過第一發熱體312、過電流保護器313,並聯一組或一組以上第二迴路32之第二溫感開關321、第二發熱體322及第三迴路33之第三溫感開關331、第三發熱體332(或第四迴路第五迴路等,圖中未示出),而第一發熱體312、第二發熱體322及第三發熱體332等,係可為低阻抗值之導線、漆包線、金屬端子、鎳烙絲、電阻、電熱絲、積體電路(Integrate Circuit)、電晶體、二極體、交流開關(TRIAC)或繼電器(Relay)等,各式可產生熱能之發熱物體,且第一發熱體312的阻抗值,係大於一個或一個以上的第二發熱體322的阻抗值、第二發熱體322之阻抗值,則大於第三發熱體332之阻抗值(或第三發熱體332之阻抗值大於第四發熱體之阻抗值、而第四發熱體之阻抗值即大於第五發熱體之阻抗值等,依此類推,但未於圖中示出),至於導線之阻抗值可依據公式ρ x 1/A=Ω予以計算。
且主插座控制迴路3之第一發熱體312、一個或一個以上之第二發熱體322、第三導熱體332等,係可呈串聯或並聯方式電性連接、呈導通狀態。
再者,主插座控制迴路3之主插座溫感開關311,可並聯第一迴路31之第一發熱體312、過電流保護器313及一組或一組以上之第二迴路32的第二溫感開關321、第二發熱體322及第三迴路33的第三溫感開關331、第三發熱體332等,係與可以絕緣的導熱元件(可為鋁板、銅板等供快速導熱之材質)相接觸,以供主插座溫感開關311、第二溫感開關321、第三溫感開關331等,可以同時感測到第一發熱體312、第二發熱體322、第三發熱體332(導線、漆包線、金屬端子、鎳烙絲、電阻、電熱絲、積體電路(Integrate Circuit)、電晶體、二極體、交流開關[TRIAC]PPTC、或繼電器[Relay]等任一種發熱體)的溫度。
而當副插座控制迴路2、主插座控制迴路3中流通的總電流值大於15安培時,則副插座控制迴路2之過電流保護開關213將會自動斷開、形成斷路狀態,以防止因過量電流而造成插座裝置燒毀的情況,提升插座裝置的使用安全性;而於供電側21電性連接之延長線11,供應電源產生異常高電壓時,即透過突波吸收器24予以吸收異常之高電壓,並導引至地線供電端(N)212、向外排出,則可避免副插座控制迴路2、主插座控制迴路3,受到瞬間高電壓的影響,防止插座裝置之主插座12所電性插接的電子裝置4之主機41(如:電腦、電視或音響等)、一個或一個以上副插座13電性插接之複數周邊設備42(如:印表機、掃瞄器、喇叭、音箱)等,發生故障、燒毀、損壞等情況。
而本發明之節電插座裝置於實施時,可藉由座體1的主插座12、一個或一個以上的副插座13,係供複數電子裝置4之主機41、各式周邊設備42分別電性插接,而將主機41(如:電腦、電視或音響等)之電源線,電性插接於主插座12、各式周邊設備42[如:印表機、掃瞄機、投影機、喇叭、多媒體影音播放機(DVD)、音箱等,各種主機41周邊應用之機具]即分別電性插接於一個或一個以上的副插座13。
當電子裝置4之主機41開機時,會有大於0.5安培(A)的電流,經過主插座控制迴路3的第一迴路31之第一發熱體312,並同時透過副插座溫感開關22、主插座溫感開關311偵測第一發熱體312之熱能、溫度,則於第一發熱體312的感測溫度高於攝氏45(℃)時,該副插座溫感開關22即呈通路狀態,而讓副插座控制迴路2之供電側21、與一個或一個以上的副插座13形成通路,以供一個或一個以上副插座13電性插接的各式周邊設備42通電、啟動,且主插座控制迴路3之第一迴路31的第一發熱體312,若持續發熱、升溫,即於第一發熱體312的溫度高於攝氏50度(℃)時,即啟動一組第二迴路32的第二溫感開關321,使第二溫感開關321形成通路,藉由第二迴路32來分流第一迴路31的電流,以減緩、降低第一發熱體312的熱能、溫度,並供第一發熱體312保持在安全的溫度之下(大於室溫之度值),且利用過電流保護器313保護第一迴路31之供電狀態,同時供第二迴路32的第二發熱體322開始發熱、升溫;而主插座12電性插接之主機41運作時,若其電流介於2安培~5安培之間,則第二迴路32之第二發熱體322,溫度會超過攝氏60度(℃),即透過另一組第三迴路33(或第四迴路、第五迴路等)的第三溫感開關331導通,供此第三迴路33形成通路,並藉以分流第一迴路31、第二迴路32的電流,而降低第二迴路32的第二發熱體322熱能、溫度;且第一發熱體312、第二發熱體322或第三發熱體332,均為低阻抗值的發熱體[如:導線、漆包線、金屬端子、鎳烙絲、電阻、電熱絲、電晶體、二極體、交流開關(TRIAC),任一種發熱體],可以承受10安培(A)以下的電流。
再者,若流經第三迴路33之第三發熱體332的電流,係介於5安培(A)~7安培(A)之間,則第三發熱體332所產生的微溫,可以供副插座溫感開關22、第二溫感開關321、第三溫感開關331,保持在通路狀態,若流經第三迴路33之第三發熱體332的電流,係大於7安培(A),則第三發熱體332所產生的溫度將大於攝氏65度(℃),此時,將啟動主插座溫感開關311,且主插座控制迴路3的阻抗值將是最低,低到可以讓10安培(A)的電流流過而且不會過溫,以確保整個插座裝置的用電安全,當主插座控制迴路3的電流值低於預定電流值,則造成第一發熱體312、第二發熱體322、第三發熱體332降溫,以供主插座溫感開關311甚至於第三迴路33的第三溫感開關331形成斷路,此時第三迴路33亦形成斷路狀態,並維持第一迴路31與第二迴路32的通路即可,透過此種電流流量大、小的模式,在主插座控制迴路3屬於小電流時,則以副插座控制迴路2與第一迴路31形成通路,供應主插座12及各副插座13的用電;若在主插座控制迴路3屬於中電流時,即由副插座控制迴路2、第一迴路31及第二迴路32形成通路,以供應主插座12及各副插座13的用電;若在主插座控制迴路3屬於大電流時,就必須透過副插座控制迴路2、第一迴路31及第二迴路32、第三迴路33甚至於主插座溫感開關311形成通路,以供應主插座12及各副插座13的用電。
亦即透過座體1的延長線11電性連接外部之市電,以供應電源至副插座控制迴路2之供電側21,而由供電側21所供應之電流值大、小,至主插座控制迴路3的第一發熱體312,控制副插座溫感開關22、主插座溫感開關311的先後導通模式,當副插座控制迴路2、主插座控制迴路3呈通路狀態時,係副插座溫感開關22先導通、再導通主插座溫感開關311;而於副插座控制迴路2、主插座控制迴路3呈斷路狀態時,則先控制主插座溫感開關311斷路後、再控制副插座溫感開關22斷路;即藉由供電側21所供應至主插座控制迴路3的第一發熱體312之電流值大、小,與主插座溫感開關311、副插座溫感開關22呈通路或斷路之先後順序,用以控制主插座控制迴路3是否經由第二迴路32、第三迴路33等進行分流,且控制副插座控制迴路2只能在電子裝置4之主機41開機後形成通路,並只能在電子裝置4之主機41關機後形成斷路,並達到本發明節電插座裝置之節電效果。
而主插座控制迴路3以第一迴路31並聯的一組或一組以上之第二迴路32,當第二迴路32之第二溫感開關321於感測溫度,高於其閉路溫度時,即導通第二迴路32,以對第一迴路31之電流作分流;而主插座控制迴路3的一組或一組以上之第二迴路32(第三迴路33、第四迴路或第五迴路等)的第二溫感開關321(第三溫感開關331、第四溫感開關或第五溫感開關等)分流動作,為慢於副插座控制迴路2的副插座溫感開關22的啟動動作,如此就能控制副插座控制迴路2的副插座溫感開關22,在電子裝置4之主機41開機後、形成通路,而在電子裝置4之主機41關機後、形成斷路。
又,在主插座12電性插接之主機41處於待機或關機狀態時,主插座控制迴路3中的電流量即低於0.5安培,且主插座控制迴路3中的第一發熱體312、第二發熱體322、第三發熱體332,溫度將降低至低於攝氏40度(℃),則副插座溫感開關22、主插座溫感開關311、第二溫感開關321、第三溫感開關331,係形成斷路狀態,而切斷副插座控制迴路2串聯之各副插座13的電源,以將各副插座13上電性插接的各式周邊設備42予以斷電,並達到節能省電的作用,則於主機41處於待機或關機狀態時,各周邊設備42不會再耗用電源,即可達到節能、省電之目的(請同時參閱第七、九、十圖所示),供電子裝置4之主機41、周邊設備42於開、關機或使用時間長短,都具有不同的耗電量,則可有效降低插座裝置之用電量,長時間累計亦達到大量節電之效果,每天的耗電量約為(0.084度/天~0.102度/天),且節電量約每天減少(-82.6%~-85.7%)的用電度數,其中:
總用電量(W/天)=主機(S1)&周邊開機用電(S2)(Wm+s)+發熱體312耗電(Triac,W均/天)+待機損耗(L1,W/天)
可以明顯看出本發明之節電插座裝置(Gt),在用電的曲線表中保持在耗電量低的87.5%~89.3%(W,瓦特)之間,比較其它省電延長線插座及一般使用之延長線插座,本發明之延長線節電插座裝置耗電量更低,確實減少電子裝置4及周邊設備42每天的耗電量。
關機時,副插座控制迴路2之副插座溫感開關22、主插座控制迴路3之主插座溫感開關311,處於斷開狀態,不會產生發熱現象。因第一發熱體312與主插座12乃是連通的,因此主機41開機時,可以瞬間起動主機41之後,副插座溫感開關22感測第一發熱體312的溫度,則利用第一發熱體312的溫度,啟動副插座控制迴路2與周邊設備42,第一發熱體312的持續增溫,且將啟動主插座溫感開關311,以對第一發熱體312分流,而讓第一發熱體312保持在一定的溫度之下,如此就可安全的供應電子裝置4之主機41與周邊設備42所需的電源。
請參閱第二、四圖所示,係為本發明之簡易電路圖、再一實施例之簡易電路圖,由圖中所示可以清楚看出,本發明之副插座控制迴路2於供電側21的火線供電端(L)211、地線供電端(N)212之間,可透過並聯方式電性連接副插座通電顯示迴路23及突波吸收器24,而主插座控制迴路3則利用第一迴路31之主插座溫感開關311、第一發熱體312、過電流保護器313及主插座通電顯示迴路314、電阻3141、發光二極體3142,透過並聯方式電性連接副插座溫感開關22(可再並聯一電子開關以加速啟動副插座控制迴路2),以透過副插座通電顯示迴路23串聯之電阻231、發光二極體232(可為綠光發光二極體),顯示副插座控制迴路2之運作情況;且於供電側21供電時,若產生不穩定的瞬間高電壓,即可透過突波吸收器24後,再予以傳送至地線供電端(N)212,以向外送出,避免瞬間高電壓進入電子迴路中,防止造成副插座13上的周邊設備42與主插座12上的主機41之損壞、故障。
而主插座控制迴路3上之主插座溫感開關321,係提供較大電流之用,用以分流第一發熱體312的電流,以避免第一發熱體312燒毀,如此第一發熱體312的熱可以快速啟動副插座控制迴路2之副插座溫感開關22,而導通一個或一個以上之副插座13;該主插座通電顯示迴路314,係包括呈串聯之電阻3141、及發光二極體(LED)3142,配合副插座溫感開關22、顯示主插座控制迴路3的運作情況,同時透過主插座通電顯示迴路314,以串聯之電阻3141、發光二極體3142(可為紅光發光二極體),顯示總電源透過延長線11之通電與否。
請參閱第五、八圖所示,係為本發明另一實施例之簡易電路圖、再一較佳實施例之簡易電路圖,由圖中所示可以清楚看出,本發明之副插座控制迴路2之副插座溫感開關22亦可並聯一交流電子開關(TRIAC)344,第一迴路31之第一發熱體312、過電流保護器313,以加速啟動副插座控制迴路2,來通電給副插座13[由第一迴路31所流過之電流乘以第一迴路31的阻抗值而得一變動電壓,則該變動電壓除以所並聯的電阻341得到流入交流開關閘(TRIAC Gate)的電流,以快速啟動副插座控制迴路2,來通電給副插座13)]。
且當第一發熱體312在大電流時,亦可啟動副插座控制迴路2之副插座溫感開關22,以導通各副插座13與啟動主插座控制迴路3上之主插座溫感開關311,來分流第一發熱體312的電流以避免第一發熱體312、交流開關(TRIAC)等燒毀,交流開關(TRIAC)係在低電壓[約3伏特(V)]狀態下啟動,不易發生火花現象,具有較長的使用壽命。
請參閱第六圖所示,係為本發明又一實施例之簡易電路圖,由圖中所示可以清楚看出,本發明之副插座控制迴路2於供電側21一側,為並聯有突波吸收器24及主插座控制迴路3之主插座通電顯示迴路314,再透過火線供電端(L)211、過電流保護開關213,串聯副插座溫感開關22,副插座溫感開關22的開關兩端,為並聯繼電器(Relay)221的開關兩端,主插座12與供電側21之間,再予以串聯主插座控制迴路3,而主插座控制迴路3上的主插座溫感開關311、第一迴路31、第二迴路32及第三迴路33等呈並聯,繼電器的線圈與第一發熱體312串聯,則當開機時主機41電流流經繼電器的線圈後,即可以讓繼電器開關兩端形成閉路,以快速啟動副插座控制迴路2,來供電給各副插座13上的周邊設備42,且當第一發熱體312在大電流時,亦可啟動副插座控制迴路2之副插座溫感開關22,來導通各副插座13,並啟動主插座控制迴路3上之主插座溫感開關311,來分流第一發熱體312的電流,以避免第一發熱體312燒毀。
請參閱第九、十、十一、十二、十三圖所示,係為本發明之耗電量比較曲線圖、再一耗電量比較曲線圖、耗電量數據比較表、另一耗電量數據比較表、又一耗電量數據比較表,由圖中所示可以清楚看出,本發明之節電插座裝置隨著主插座12負載開機後,才能啟動各個副插座13,而於主插座12負載關機後,才能切斷各個副插座13之電源,使各個副插座13負載無待機電力之損耗,即可達到節電效果,且將本發明之節電插座裝置(Gt、Gm、Gs)與一般使用之延長線插座、其它廠牌之節電插座(Ym、Yt、Ys;Pm、Pt、Ps)等,進行耗電量之比較,藉由下列之用電量公式:
總用電量(W/天)=主機41(S1)&周邊設備42開機用電(S2)(Wm+s)+發熱體312耗電(Triac,W均/天)+待機損耗(L1,W/天)
可以明顯看出:本發明之節電插座(Gt、Gm、Gs),在用電的曲線表中保持在耗電量低的87.5%~89.3%(W,瓦特)之間。
而一般使用之延長線插座耗電量100%、其它省電延長線插座(Ym、Yt、Ys;Pm、Pt、Ps)等,耗電量為:
Y牌(Ym、Yt、Ys)=88.6%~90.6%(W,瓦特);
P牌(Pm、Pt、Ps)=88.1%~90.1%(W,瓦特);
即可看出本發明節電插座裝置(Gt、Gm、Gs)之耗電量更低,確實減少電子裝置4之主機41、周邊設備42每天的耗電量。
再比較一般延長線插座之待機耗電量、本發明之節電插座裝置的耗電量,其中(測試電壓為112Vac,主機41每天開機時間10Hrs):
則一般插座之待機損耗=549W/天=0.55度/天=[(主機待機電流+周邊待機電流)×測試電壓×(24-開機時間)]=(0.05+0.3)×112×(24-10)=549W/天。
而本發明節電插座裝置之待機損耗:
主插座12之待機消耗電量=0.05A=0.078度/天,主機41待機損耗=78.4W/天(主機41可為桌上型電腦)【主機待機電流×測試電壓×(24-開機時間)=0.05×112×(24-10)=78.4W/天=0.078度/天。】
至於副插座13之待機消耗電量=0.30A=0.470度/天,每天約節省電力=470W/天(周邊裝置42為印表機、掃瞄機等)【周邊待機電流×測試電壓×(24-開機時間)=0.3×112×(24-10)=470W/天=0.47度/天。】
即本創作可節省周邊待機所損耗的電能。
是以,以上所述僅為本發明之較佳實施例而已,非因此侷限本發明之專利範圍,本發明之節電中的節電插座裝置,係藉由座體1內部設置副插座控制迴路2、主插座控制迴路3,並分別與主插座12、一個或一個以上的副插座13串聯,且透過主插座控制迴路3的第一迴路31、一組或一組以上的第二迴路32(第三迴路33、第四迴路或第五迴路等),分別利用第一發熱體312、一個或一個以上的第二發熱體322(或第三發熱體332、第四發熱體或第五發熱體等),感測主插座12及主插座控制迴路3的電流值,而產生不同的熱能溫度,進而控制副插座控制迴路2的副插座溫感開關22、串聯之主插座控制迴路3的主插座溫感開關311,呈導通或斷路,當主插座12電性插接的電子裝置4之主機41,若處於待機或關機狀態時,切斷副插座控制迴路2之電源,而導致一個或一個以上副插座13形成斷電、各周邊設備42亦斷電,俾可達到節能省電之目的,在電子裝置4的主機41未使用時,其各式周邊設備42即關機斷電,再透過副插座控制迴路2串聯過電流保護開關213,且達到保護插座裝置不發生使用電流量過大而燒毀之功能,並於供電側21供應電源產生不穩定的高電壓時,藉由突波吸收器24將異常高電壓接引至地線供電端212,向外排放,提供插座裝置發揮節能、使用安全性的實用功效,故舉凡可達成前述效果之構造、裝置皆應受本發明所涵蓋,此種簡易修飾及等效結構變化,均應同理包含於本發明之專利範圍內,合予陳明。
上述本發明之節電中的節電插座裝置於實際應用、實施時,為可具有下列各項優點,如:
(一)節電插座裝置之座體1的主插座12,供電子裝置4的主機41電性插接,一個或一個以上的副插座13則供各式周邊設備42電性插接,即於電腦主機41處於待機或關機狀態時,透過主插座控制迴路3的主插座溫感開關311,感測主插座12電流的流量高低,造成第一發熱體312、第二發熱體322的溫度變化,而控制副插座溫感開關22形成斷路,並供一個或一個以上之副插座13形成斷路,將各式周邊設備42斷電,即可達到節能省電之目的。
(二)透過副插座控制迴路2、主插座控制迴路3感測主插座12的電流值變化,並利用第一發熱體312、一個或一個以上的第二發熱體322、第三發熱體332,產生不同高低溫度的變化,當電流值超過預設電流值(15安培),則由副插座控制迴路2的過電流保護開關213形成斷路,防止插座裝置燒毀,供電子裝置4的使用安全性提升。
故,本發明為主要針對插座之溫度感測功能設計,係利用節電插座裝置之座體內並聯副插座控制迴路、主插座控制迴路,以透過主插座控制迴路的第一迴路、一組或一組以上之第二迴路(第三迴路、第四迴路或第五迴路等),感測主插座的電流值變化,再利用第一發熱體、一個或一個以上的第二發熱體之溫度變化,控制副插座溫感開關、主插座溫感開關、一個或一個以上之第二溫感開關形成通路或斷路,控制一個或一個以上副插座之通路或斷路,而可達到控制電子裝置各式周邊設備用電量,具有節能省電效用為主要保護重點,則於電子裝置的主機處於待機或關機狀態時,其電性連接之各式周邊設備不需耗用電源,並予以斷電、關機,再以副插座控制迴路設置過電流保護開關,防止插座裝置用電量過大產生燒毀的現象,乃僅使插座裝置具有節能省電、安全防護之優勢,提升插座裝置在使用時的實用效能,惟,以上所述僅為本發明之較佳實施例而已,非因此即侷限本發明之專利範圍,故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化,均應同理包含於本發明之專利範圍內,合予陳明。
綜上所述,本發明上述節電中的節電插座裝置於使用時,為確實能達到其功效及目的,故本發明誠為一實用性優異之創設,為符合發明專利之申請要件,爰依法提出申請,盼審委早日賜准本案,以保障發明人之辛苦創作,倘若 鈞局審委有任何稽疑,請不吝來函指示,發明人定當竭力配合,實感德便。
1...座體
11...延長線
12...主插座
13...副插座
2...副插座控制迴路
21...供電側
211...火線供電端
212...地線供電端
213...過電流保護開關
22...副插座溫感開關
221...延遲開關
23...副插座通電顯示迴路
231...電阻
232...發光二極體
24...突波吸收器
3...主插座控制迴路
31...第一迴路
311...主插座溫感開關
312...第一發熱體
313...過電流保護器
314...主插座通電顯示迴路
3141...電阻
3142...發光二極體
32...第二迴路
321...第二溫感開關
322...第二發熱體
33...第三迴路
331...第三溫感開關
332...第三發熱體
34...電子開關觸發電路模組
341...電阻
342...發光二極體
343...電解電容
344...電子開關
4...電子裝置
41...主機
42...周邊設備
第一圖 係為本發明之立體外觀圖。
第二圖 係為本發明之簡易電路圖。
第三圖 係為本發明較佳實施例之立體外觀圖。
第四圖 係為本發明再一實施例之簡易電路圖。
第五圖 係為本發明另一實施例之簡易電路圖。
第六圖 係為本發明又一實施例之簡易電路圖。
第七圖 係為本發明較佳實施例之節電數據示意圖。
第八圖 係為本發明再一較佳實施例之簡易電路圖。
第九圖 係為本發明之耗電量比較曲線圖。
第十圖 係為本發明之再一耗電量比較曲線圖。
第十一圖 係為本發明之耗電量數據比較表。
第十二圖 係為本發明之另一耗電量數據比較表。
第十三圖 係為本發明之又一耗電量數據比較表。
1...座體
11...延長線
12...主插座
13...副插座
2...副插座控制迴路
21...供電側
211...火線供電端(L)
212...地線供電端(N)
213...過電流保護開關
22...副插座溫感開關
23...副插座通電顯示迴路
231...電阻
232...發光二極體
24...突波吸收器
3...主插座控制迴路
31...第一迴路
311...主插座溫感開關
312...第一發熱體
313...過電流保護器
314...主插座通電顯示迴路
3141...電阻
3142...發光二極體
4...電子裝置
41...主機
42...周邊設備

Claims (10)

  1. 一種節電中的節電插座裝置,係包括座體、主插座、副插座、主插座控制迴路、副插座控制迴路,其中:該座體設有連設於外部電源之延長線,並於座體表面設有供預設電子裝置電性插接之主插座、一個以上之副插座;該副插座控制迴路上設有副插座溫感開關,且設有與座體的延長線電性連接之供電側,並利用供電側一側串聯副插座控制迴路後、再串聯一個以上互相並聯的副插座;該主插座控制迴路串聯主插座,副插座控制迴路串聯副插座,再並聯於副插座控制迴路之供電側;該主插座控制迴路設有主插座溫感開關且並聯第一發熱體後再串聯主插座,進而藉著流過主插座控制迴路、第一發熱體的電流大、小所產生的熱,來作動副插座的副插座溫感開關、主插座的主插座溫感開關的先後閉路與後先開路順序,控制副插座控制迴路形成通路與否,並控制主插座控制迴路分流與否,以達到節電中的節電效果與用電安全的目的。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之節電中的節電插座裝置,其中該主插座控制迴路之主插座溫感開關,係並聯於具第一發熱體之第一迴路,再並聯一組或一組以上具溫感開關、第二發熱體之第二迴路,係利用第一發熱體的熱來啟動副插座溫感開關與第二溫感開關,其中副插座溫感開關閉路先於第二溫感開關,第二溫感開關閉路先於主插座溫感開關,第一發熱體的阻抗值大於第二發熱體的阻抗值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之節電中的節電插座裝置,其中該第一發熱體係交流常開式繼電器的線圈,利用第一發熱體的熱來啟動副插座溫感開關與主插座溫感開關,其中副插座溫感開關的閉路溫度低於主插座溫感開關的閉路溫度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之節電中的節電插座裝置,其中該第一發熱體係交流常開式繼電器的線圈,且繼電器的常開開關兩端係並聯副插座控制迴路上之副插座溫感開關兩端,供加速啟動副插座控制迴路來供電給副插座。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之節電中的節電插座裝置,其中該副插座控制迴路上的副插座溫感開關的兩端接點並聯一電子開關的兩端,且利用流過主插座控制迴路上的第一發熱體的電流來啟動電子開關的開關兩端,供加速啟動副插座控制迴路來供電給副插座。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之節電中的節電插座裝置,其中該電子開關為交流開關(TRIAC),交流開關的接點兩端並聯副插座溫感開關兩端接點後,交流開關的觸發接點(開關閘)串聯一限電流電阻後,再並聯第一發熱體之第一迴路,如此就可由第一迴路所流過之電流大小乘以第一迴路的阻抗值而得到變動電壓值,則該變動電壓除以電子開關觸發電路模組之串聯的電阻得到流入電子開關(為交流開關閘,TRIAC Gate)閘極的電流,以控制電子開關之啟動或關閉,供加速啟動副插座控制迴路來供電給副插座。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之節電中的節電插座裝置,其中該電子開關為繼電器(Relay),繼電器兩端的接點兩端並聯副插座溫感開關兩端接點後,繼電器的線圈串聯第一發熱體,如此就可由第一迴路所流過第一發熱體之電流大小來啟動繼電器兩端接點,供加速啟動副插座控制迴路來供電給副插座。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之節電中的節電插座裝置,其中該主插座控制迴路之第一迴路的第一發熱體、第二迴路之一個或一個以上第二發熱體,係為導線、漆包線、金屬端子、鎳烙絲、電阻、電熱絲、積體電路(Integrate Circuit)、電晶體、二極體、交流開關(TRIAC)、PPTC或繼電器的線圈。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之節電中的節電插座裝置,其中該副插座溫感開關在感測溫度高於其閉路溫度時,副插座溫感開關兩端形成閉路,以導通供電側與一個或一個以上副插座電路之副電源控制迴路;副插座溫感開關在感測溫度低於其開路溫度時,副插座溫感開關兩端形成開路,以關閉供電側與一個或一個以上副插座電路之副電源控制迴路;且副插座溫感開關的閉路溫度係高於其開路溫度。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之節電中的節電插座裝置,其中該各溫感開關與各發熱體之間,係與導熱元件(可為鋁板或銅板,供快速導熱之材質)相接觸,以供各溫感開關,可以同時感測到各發熱體(導線、漆包線、金屬端子、鎳烙絲、電阻、電熱絲、積體電路(Integrate Circuit)、電晶體、二極體、交流開關[TRIAC]、PPTC或繼電器[Relay]其中任一種發熱體)的溫度。
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