JP2006311129A - 設備配線用リレーユニット及びこの設備配線用リレーユニットを用いた換気システム - Google Patents

設備配線用リレーユニット及びこの設備配線用リレーユニットを用いた換気システム Download PDF

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昌宏 藤田
Takayuki Mita
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Abstract

【課題】従来の規格化された配線器具と同様に配線器具用取付枠に取着できるように、規格化された大きさにし、他の配線器具とともに配線器具用取付枠に組み付けて使用することができる設置作業の効率化と生産性の向上を図る設備配線用リレーユニットを提供すること。
【解決手段】規格化された配線器具を取り付ける配線器具用取付枠15に取着する設備配線用リレーユニットAであって、該リレーユニットAは、規格化された配線器具の2個又は3個分の大きさの筐体1で構成するとともに、上記配線器具取付枠15に取り付ける取付手段4を備え、上記筐体1の内部には電気設備配線用電線を接続する接続手段8と、リレー6と発光表示体5とを配置した回路基板7とを収容し、上記リレー6の端子と上記接続手段8とは上記回路基板7を介して接続した。
【選択図】図3

Description

本発明は、設備配線用リレーユニット、詳しくは規格化された配線器具を取り付ける配線器具用取付枠に取着できるようにした設備配線用リレーユニットに関するものである。
従来、配線器具の内部にリレーを設け、このリレーの動作を制御することにより電気機器を遠隔制御する配線器具が提案されている(例えば、特許文献1)。
この配線器具はリレーを構成部品の1つとして基板上に取り付け、この基板を配線器具の内部に収容したものである。
特開平5−30581号公報
本発明が解決しようとする問題点は、上述の配線器具におけるリレーは、リレー単体を回路構成の1部品として基板に組み込み、この基板は特定の機能を有するように構成されたもので、リレー自体を他の配線器具と同様の取扱ができるようにしたものではなく、在庫管理や生産性の効率性の向上につながるものではなかった。
本発明は、従来の規格化された配線器具と同様に配線器具用取付枠に取着できるように、規格化された大きさにし、他の配線器具とともに配線器具用取付枠に組み付けて使用することができ、在庫管理の効率化と生産性の向上を図ることができる設備配線用リレーユニットを提供することを課題とする。
前記課題を解決するために本発明に係る設備配線用リレーユニットは、規格化された配線器具を取り付ける配線器具用取付枠に取着する、以下の要件を備えることを特徴とする。
(イ)上記設備配線用リレーユニットは、規格化された配線器具の1乃至3個分の大きさで構成された筐体と、該筐体を上記配線器具取付枠に取り付ける取付手段とを備えること
(ロ)上記筐体の内部には電気設備配線用電線を接続する接続手段とリレーとを配設し、該リレーの端子は上記筐体内で上記接続手段に接続されていること
なお、前記リレーは、該リレーの作動状態を表示する発光表示体とともに回路基板上に配置され、上記発光表示体の発光は前記筐体の前面から視認できることが好ましい。
また、前記設備配線用リレーユニットの接続端子は共通端子と、制御入力端子と、メイク接点出力端子と、ブレーク接点出力端子とで構成されていればよい。
そして、常時小さな風量で換気を行うとともに、必要時には強い風量で換気を行う換気システムの制御に前記設備配線用リレーユニットを用いることが好ましい。
さらに、前記換気システムは以下の要件を備えるようにし、2箇所の換気扇操作スイッチから換気扇の制御をすればよい。
(イ)上記換気システムは、換気扇の操作を2箇所に配置された換気扇操作スイッチからおこなうこと
(ロ)上記換気扇は、複数の風量を選択可能な換気扇で構成されていること
(ハ)上記換気扇操作スイッチは、第1、第2、第3の外部接続端子と、第1の外部接続端子と第2の外部接続端子との間に電気接続された電流検知手段と、該電流検知手段に電気接続された通電表示手段と、上記第2の外部接続端子と第3の外部接続端子との間に介された通電制御手段とを備えること
(ニ)上記2箇所の換気扇操作スイッチは、一方の換気扇操作スイッチの第2の外部接続端子と他方の換気扇操作スイッチの第3の外部接続端子とが結線されるとともに、一方の換気扇操作スイッチの第1の外部接続端子は電源に、他方の換気扇操作スイッチの第1の外部接続端子は前記設備配線用リレーユニットの制御入力端に接続され、且つ設備配線用リレーユニットの出力端子は上記換気扇の端子に結線されていること
また、前記換気システムは以下の要件を備えるようにし、少なくとも3箇所に配置された換気扇操作スイッチで換気扇を制御するようにしてもかまわない。
(イ)上記換気システムは、換気扇の操作を少なくとも3箇所に配置された換気扇操作スイッチからおこなうこと
(ロ)上記換気扇は、複数の風量を選択可能な換気扇で構成されていること
(ハ)上記換気扇操作スイッチは、第1、第2、第3の外部接続端子と、第1の外部接続端子と第2の外部接続端子との間に電気接続された電流検知手段と、該電流検知手段に電気接続された通電表示手段と、上記第2の外部接続端子と第3の外部接続端子との間に介された通電制御手段とを備えること
(ニ)上記換気扇操作スイッチは、第1の外部接続端子同士、第2の外部接続端子同士、第3の外部接続端子同士が互いに結線されるとともに、第1の外部接続端子は電源に、第3の外部接続端子は前記設備配線用リレーユニットの制御入力端子に接続され、且つ設備配線用リレーユニットの出力端子は上記換気扇に結線されていること
請求項1の発明によれば、設備配線用リレーユニットは規格化された配線器具を取り付ける配線器具用取付枠に取付手段で取り付けることができ、接続手段で電気設備配線用電線に接続することによりリレーを作動させることができるので、他の配線器具と同様に取付枠に取り付け、電線を接続する設置作業で他の配線器具と同様に使用することができる汎用性に優れた設備配線用リレーユニットを提供することができる。
請求項2の発明によれば、リレーの作動状態を筐体の前面に形成した開口部から発光表示体の発光を見ることができるので、リレーの作動を目で確認することができる。
請求項3の発明によれば、設備配線用リレーユニットの接続端子を共通端子と、制御入力端子と、メイク接点出力端子と、ブレーク接点出力端子とで構成するとともに、各端子をネジ無し端子で構成したので、端子に電線を差し込むだけで、リレーの作動と、接点の出力とを取り出すことができる。
請求項4の発明によれば、常時小風量換気システムの制御に用いることにより、換気扇とリレーユニットとの間に電線以外のものが介在しないので、障害時の切り分けや対応が容易に行なうことができる。
請求項5の発明によれば、2箇所から換気扇の強弱運転を制御することができるとともに、換気扇の動作をそれぞれの場所から確認することができる。
請求項6の発明によれば、3箇所以上から換気扇の強弱運転を制御することができる。
図1は、本発明に係る設備配線用リレーユニットAの一例を示す斜視図、図2(a)、(b)、(c)は、設備配線用リレーユニットAの正面図、背面図及び縦断面図を示す。この設備配線用リレーユニット(以下、リレーユニットという)Aは、筐体1が規格化された配線器具2個を上下に重ねた大きさに形成されたもので、筐体1はケース部1aと蓋部1bとで構成され、連結金具2、2で蓋部1bをケース部1aに固定することにより箱状に形成されたもので、蓋部1bの下部には透光部3が形成され、この透光部3からは内部に配置された発光表示体5の発光状態が視認できるようになっている。なお、上記連結金具2には後述する取付枠15に係合させるコ字状の係合片4が蓋部1bの両側に位置するように形成されている。
図3に示すように、筐体1の内部には、発光表示体5と、リレー6とが配置された回路基板7と、電気設備配線用電線を接続する接続手段8とが収容されている。この接続手段8はネジ無し端子8a〜8dと押えバネ9とで構成され、ケース部1aの背面に形成された差込孔10(図2(b)参照)から電気設備配線用電線(以下、電線という)の先端を差し込むと電線が押えバネ9でネジ無し端子8a〜8dに圧接されて電線とネジ無し端子とが電気的に接続されるとともに、電線が引き抜けないようになっているもので、解除ボタン11をドライバーなどの先端で押し込むと押えバネ9による圧接が解除され容易に電線を引き抜くことができるようになっている公知のものである。
上記リレーユニットAは、図4の回路図が示すように、共通端子8a、制御入力端子8bとブレーク接点出力端子8c、メイク接点出力端子8dとを備え、共通端子8a、制御入力端子8b間に電圧が印加され、コイル12と発光表示体5に電流が流れるとメイク接点13が閉じ、ブレーク接点14が開くようになっており、導通状態であった共通端子8aとブレーク接点出力端子8cとの間が非導通状態になり、非導通状態であった共通端子8aとメイク接点出力端子8dとの間が導通状態になるとともに発光表示体5であるLEDが点灯するように構成されているものである。
上記構成のリレーユニットを配線器具の1つとして実際に設置する場合の一例を、図5に基づいて説明する。先ず、リレーユニットAと、配線器具(スイッチなど)Bとを取付枠15に取り付けるが、この際、取付枠15に形成された位置決め凸部(図示せず)に、リレーユニットAの連結金具2に形成された係合片4を係合させることによりリレーユニットAを取付枠15に取り付けることができる。リレーユニットAとスイッチBとを取り付けた取付枠15は、予め壁面の裏側に固定してある固定枠17に取付ネジ18で壁面に固定し、壁面に固定した取付枠15を覆うカバープレート19を取り付け、カバープレート19のリレーユニットAに対応する開口部19aには板状の化粧プレート20を取り付け、配線器具Bに対応する開口部19bには扉付き化粧プレート21、ブランクチップ22とを取り付ければ、図6(a)に示すように、壁面にリレーユニットAを、他の配線器具Bと同様に設置することができる。
なお、化粧プレート20には、リレーユニットAの透光部3に対応する位置に透光部23が形成されているのでリレーユニットAの動作を知らせるLED5の点灯を確認することができる。
また、扉付き化粧プレート21は、スイッチBの誤操作を防ぐためのもので、操作時には、図6(b)に示すように、扉24を開いてスイッチBを操作することができるようにしたものである。
上記リレーユニットAによれば、リレーユニットAを他の配線器具Bと同様に取付枠15に取り付け、差込孔10に電線の先端を差し込むだけで結線することができるので、様々な構成の結線に容易に対応させることができ、リレー単体を配線の構成にあわせて形成した基板に取り付ける必要がなく、他の配線器具同士を取付枠に組みつけるのと同様にリレーユニットAと他の配線器具と組み合わせて使用することができる。また、リレーをユニット化することにより生産効率の向上を図ることができる。
次に、上述したリレーユニットAを用いて常時小風量換気システムの一例を構築した場合について、図7〜図9の結線図に基づいて説明する。
この換気システムは、住宅の高気密化や空調の完備で窓を開放する機会の減少などによる換気不足を改善するために、各設備に個別に換気扇を設けず、一箇所に換気装置を設置しこの換気装置と部屋や設備との間にダクトを配設し、一箇所で集中して換気を行なうようにしたものであり、通常は換気扇30を弱運転して小風量で換気を行ない、設備の使用時には換気扇30を強運転して強風量で換気を行なうようにしたもので、この換気システムが洗面所及びトイレの2箇所の換気を1つの換気扇で行なう場合について説明する。
換気扇30は2速ノッチ付き換気扇で構成され、弱端子31と共通端子33間に電圧が印加された場合は弱運転で作動し、強端子32と共通端子33間に電圧が印加された場合は強運転で作動するようになっているものである。
この換気扇30を制御する常時換気主電源操作プレート35(図10(a)参照)はリレーユニットAと、通電時にパイロットランプ36を点灯して通電状態を表示する通電表示スイッチ37とを備えたもので、スイッチ38をONすると、図7の矢印aに示すように、電源側電線40からスイッチ38、パイロットランプ36を経由して接地側電線41につながる回路が形成されてパイロットランプ36が点灯するとともに、矢印bに示すように電源側電線40からスイッチ38、リレーユニットAの共通端子8aからリレー6のブレーク接点14、ブレーク接点出力端子8c、換気扇30の弱端子31、共通端子33を経由して接地側電線41につながる回路が形成され、換気扇30を弱運転させることができるようになっている。
この状態では通電表示スイッチ37のパイロットランプ36が点灯し、強運転を表示するリレーユニットAのLED5は点灯しないので換気扇30が弱運転であることがわかるようになっている。
一方、換気扇で換気を行なう洗面所及びトイレには換気扇操作プレート50、60が配置されている。
換気扇操作プレート50、60に配置された操作スイッチ56、66はそれぞれ第1、第2及び第3の外部接続端子51、61、52、62及び53、63を備え、第1の外部接続端子51、61と第2の外部接続端子52、62との間にはそれぞれ電流検知手段である通電表示回路54、64と、通電表示回路54、64にそれぞれ接続された通電表示手段であるLED55、65とを備えるとともに、第2の外部接続端子52、62と第3の外部接続端子53、63との間に介された通電制御手段であるスイッチ59、69を備えている。なお、上記スイッチ69はOFF操作した後所定時間経過して換気扇が停止するように消し遅れ機構を備えたもので構成されていればよい。
また、図7において、符号57、67はそれぞれ洗面所、トイレの照明を示し、符号58、68は照明57、67をそれぞれON/OFFするスイッチを示す。
洗面所を使用する際は、図8に示すように、換気扇操作プレート50(図10(b)参照)の操作スイッチ56のスイッチ59をONすると、矢印cに示すように、電源側電線40から通電表示スイッチ37のスイッチ38、リレーユニットAの共通端子8aからLED5、リレー6のコイル12を経由して、洗面所の換気扇操作プレート50の操作スイッチ56の通電表示回路54、スイッチ59を経由し、トイレの換気扇操作プレート60の操作スイッチ66の通電表示回路64を経由して接地側電線41につながる回路が形成され、リレー6が作動してブレーク接点14が開き、メイク接点13が閉じるので、共通端子8aとブレーク接点出力端子8cとの間は非導通になり、共通端子8aとメイク接点出力端子8dとの間が導通するので、換気扇の強端子32に電流が流れ、換気扇30は強運転して強風量で換気を行なう。
この時、洗面所の通電表示回路54とトイレの通電表示回路64とに電流が流れるので両方のLED55、65が点灯し、現在換気扇30が強運転していることが何れの場所からも判るようになっている。
洗面所を退出する際に換気扇操作プレート50の操作スイッチ56のスイッチ59を切ると、リレー6のコイル12に流れていた電流は遮断されるので、メイク接点13は開き、ブレーク接点14が閉じるので、換気扇30は再び弱運転に切り替わり、両換気扇操作プレート50、60の操作スイッチ56、66のLED55、65と、リレーユニットAのLED5は消灯し、何れの場所からも換気扇30が弱運転に切り替わったことが判るようになっている。
一方、トイレを使用する際は、図9に示すように、換気扇操作プレート60(図10(c)参照)の操作スイッチ66のスイッチ69をONすると、矢印c1に示すように、電源側電線40から通電表示スイッチ37のスイッチ38、リレーユニットAの共通端子8aからLED5、リレー6のコイル12を経由して、洗面所の換気扇操作プレート50の通電表示回路54を経由し、トイレの換気扇操作プレート60の操作スイッチ66のスイッチ69、通電表示回路64を経由して接地側電線41につながる回路が形成されるので、リレー6が作動してブレーク接点14が開き、メイク接点13が閉じるので、共通端子8aとブレーク接点出力端子8cとの間は非導通になり、共通端子8aとメイク接点出力端子8dとの間は導通するので、換気扇30の強端子23に電流が流れ、換気扇30は強運転して強風量で換気を行なう。この時、トイレの通電表示回路64と洗面所の通電表示回路54との何れにも電流が流れるので両方のLED65、55が点灯し、現在換気扇30が強運転していることが何れの場所からも判るようになっている。
トイレを退出する際に換気扇制御プレート60の操作スイッチ66のスイッチ69をOFF操作すると消し遅れ機構に設定された所定時間経過後にスイッチ69が開き、リレー6のコイル12に流れていた電流は遮断されるので、メイク接点13は開き、ブレーク接点14が閉じるので、換気扇30は再び弱運転に切り替わり、両換気扇制御プレート50、60の操作スイッチ56、66のLED55、65と、リレーユニットAのLED5は消灯し、何れの場所からも換気扇30が弱運転に切り替わったことが判るようになっている。
上述したように、リレーユニットAを常時換気主電源操作プレート35に組み込み、リレーユニットAの出力端子を換気扇の強弱端子に接続することにより、常時換気主電源操作プレート35と、換気扇30との間には配線以外のものは存在しないので、換気扇30の動作が正常ではなくなった場合、故障箇所が換気扇30か常時換気主電源操作プレート35かの切り分けが容易にできるので、メンテナンス時の対応が簡素化される。
なお、常時換気主電源操作プレート35のスイッチ38は、常時ONされているが、メンテナンス時や長期不在時にはOFFにすることにより換気扇30の動作を停止させることができる。
図11は、リレーユニットAを用いて構築した換気システムの他の例を示し、この換気システムは多箇所で換気扇を制御することができるようにしたもので、上述の洗面所、トイレに加え浴室の換気を行なうことができるようにしたものである。
浴室の換気扇操作プレート70の操作スイッチ76は、洗面所の換気扇操作プレート50の操作スイッチ56と同様に、第1、第2及び第3の外部接続端子71、72及び73を備え、第1の外部接続端子71と第2の外部接続端子72との間にはそれぞれ電流検知手段である通電表示回路74と、通電表示回路74に接続された通電表示手段であるLED75と、第2の外部接続端子72と第3の外部接続端子73との間に介された通電制御手段であるスイッチ79を備えている。
そして、換気扇操作プレート50、60、70の操作スイッチ56、66、76は、第2の外部接続端子52、62、72同士、第3の外部接続端子53、63、73同士が互いに結線されるとともに、第1の外部接続端子51、61、71は接地側電線41に、第2の外部接続端子52、62、72は設備配線用リレーユニットAの制御入力端子8bに接続され、設備配線用リレーユニットAのブレーク接点出力端子8c、メイク接点出力端子8dは、換気扇30の弱端子31、強端子32にそれぞれ結線されている。
なお、図11において、符号77は浴室の照明を示し、符号78は照明77をON/OFFするスイッチを示す。
上記構成の換気システムにおいて、37の38をONした時には36が点灯するとともに、換気扇30が弱運転するのは上述の2箇所で換気扇を制御する場合と同様なので説明は省略する。
そして、浴室を使用する際は、図12に示すように、換気扇操作プレート70の操作スイッチ76のスイッチ79をONすると、矢印dに示すように、電源側電線40から通電表示スイッチ37のスイッチ38、リレーユニットAの共通端子8aからLED5、リレー6のコイル12を経由して、浴室の換気扇操作プレート70の操作スイッチ76のスイッチ79、通電表示回路74を経由して接地側電線41につながる回路が形成され、LED75が点灯するとともにリレー6が作動してブレーク接点14が開き、メイク接点13が閉じるので、矢印eに示すように、共通端子8aとブレーク接点出力端子8cとの間は非導通になり、共通端子8aとメイク接点出力端子8dとの間が導通するので、換気扇の強端子32に電流が流れ、換気扇30は強運転して強風量で換気を行なう。
そして、換気扇操作プレート50、60、70の操作スイッチ56、66、76は、第3の外部接続端子53、63、73同士が互いに結線されているので、矢印f、gに示すように、換気扇操作プレート70の操作スイッチ76の第3の外部接続端子73から換気扇操作プレート50の操作スイッチ56の第3の外部接続端子53、通電表示回路54を経由して接地側電線41につながる回路、換気扇操作プレート60の操作スイッチ66の第3の外部接続端子63、通電表示回路64を経由して接地側電線41につながる回路が形成されるので、洗面所とトイレとの通電表示回路54、64とにも電流が流れ、両方のLED55、65が点灯し、現在換気扇30が強運転していることが全ての場所から判るようになっている。
なお、上述の換気システムの結線図において、符号57、67、77はそれぞれ洗面所、トイレ、浴室の照明を示し、符号58、68、78は照明57、67、77をそれぞれON/OFFするスイッチを示す。
本発明に係るリレーユニットの斜視図 (a)〜(c)は上記リレーユニットの正面図、背面図及び縦断面図 上記リレーユニットの分解斜視図 上記リレーユニットの回路図 上記リレーユニットの組付けの一例を説明する斜視図 (a)(b)は上記リレーユニットを組み付けた操作プレートの斜視図 常時小風量換気システムの換気扇の制御を説明する結線図 常時小風量換気システムの換気扇の制御を説明する結線図 常時小風量換気システムの換気扇の制御を説明する結線図 (a)〜(c)は常時換気主電源操作プレート及び換気扇操作プレートの説明図 常時小風量換気システムの別の例を説明する結線図 上記別の例の常時小風量換気システムの換気扇の制御を説明する結線図
符号の説明
1 筐体
2 連結金具
3 開口部
4 取付手段
5 発光表示体
6 リレー
7 回路基板
8 接続手段
15 配線器具用取付枠
A 設備配線用リレーユニット(リレーユニット)

Claims (6)

  1. 規格化された配線器具を取り付ける配線器具用取付枠に取着する、以下の要件を備えることを特徴とする設備配線用リレーユニット。
    (イ)上記設備配線用リレーユニットは、規格化された配線器具の1乃至3個分の大きさで構成された筐体と、該筐体を上記配線器具取付枠に取り付ける取付手段とを備えること
    (ロ)上記筐体の内部には電気設備配線用電線を接続する接続手段とリレーとを配設し、該リレーの端子は上記筐体内で上記接続手段に接続されていること
  2. 前記リレーは、該リレーの作動状態を表示する発光表示体とともに回路基板上に配置され、上記発光表示体の発光は前記筐体の前面から視認できる、請求項1記載の設備配線用リレーユニット。
  3. 前記設備配線用リレーユニットの接続端子は共通端子と、制御入力端子と、メイク接点出力端子と、ブレーク接点出力端子とで構成するとともに、各端子をネジ無し端子で構成した、講求項1又は2記載の設備配線用リレーユニット。
  4. 常時小さな風量で換気を行なうとともに、必要時には強い風量で換気を行なう換気システムの制御に請求項1、2又は3記載の設備配線用リレーユニットを用いることを特徴とする、設備配線用リレーユニットを用いた換気システム。
  5. 以下の要件を備えることを特徴とする、請求項4記載の設備配線用リレーユニットを用いた換気システム。
    (イ)上記換気システムは、換気扇の操作を2箇所に配置された換気扇操作スイッチからおこなうこと
    (ロ)上記換気扇は、複数の風量を選択可能な換気扇で構成されていること
    (ハ)上記換気扇操作スイッチは、第1、第2、第3の外部接続端子と、第1の外部接続端子と第2の外部接続端子との間に電気接続された電流検知手段と、該電流検知手段に電気接続された通電表示手段と、上記第2の外部接続端子と第3の外部接続端子との間に介された通電制御手段とを備えること
    (ニ)上記2箇所の換気扇操作スイッチは、一方の換気扇操作スイッチの第2の外部接続端子と他方の換気扇操作スイッチの第3の外部接続端子とが結線されるとともに、一方の換気扇操作スイッチの第1の外部接続端子は電源に、他方の換気扇操作スイッチの第1の外部接続端子は前記設備配線用リレーユニットの制御入力端に接続され、且つ設備配線用リレーユニットの出力端子は上記換気扇の端子に結線されていること
  6. 以下の要件を備えることを特徴とする、請求項4記載の設備配線用リレーユニットを用いた換気システム。
    (イ)上記換気システムは、換気扇の操作を少なくとも3箇所に配置された換気扇操作スイッチからおこなうこと
    (ロ)上記換気扇は、複数の風量を選択可能な換気扇で構成されていること
    (ハ)上記換気扇操作スイッチは、第1、第2、第3の外部接続端子と、第1の外部接続端子と第2の外部接続端子との間に電気接続された電流検知手段と、該電流検知手段に電気接続された通電表示手段と、上記第2の外部接続端子と第3の外部接続端子との間に介された通電制御手段とを備えること
    (ニ)上記換気扇操作スイッチは、第2の外部接続端子同士、第3の外部接続端子同士が互いに結線されるとともに、第1の外部接続端子は電源に、第2の外部接続端子は前記設備配線用リレーユニットの制御入力端子に接続され、且つ設備配線用リレーユニットの出力端子は上記換気扇の端子に結線されていること
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