JP2995674B2 - ２線式電子スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１台の低消費電力の換
気扇等の負荷を浴室やトイレ等の１箇所又は２箇所から
操作して作動させる２線式電子スイッチに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電灯及び小形電気器具を主とし
て使用する住宅や小規模の商店等の小容量の需要家には
１００Ｖ（又は２００Ｖ）の電圧が供給されており、電
灯や小形電気器具の使用電力は１００Ｗ〜１０００Ｗ程
度であった。かかる小形電気器具等にはタイマ機能を持
たせたものが多くあり、そのタイマ機構の動力としては
小型モータ等が使用されていて、タイマ機構で時間管理
を行ってオン・オフ制御を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年は
社会生活における省エネルギの志向から、一般家庭で使
用される換気扇等の負荷については低ワット型のものが
多用される傾向になってきた。そのため、供給電力が１
００Ｖである一般家庭の電源回路にあっては、例えば換
気扇の消費電力が２Ｗであるものとすると、その電源回
路に流れる電流は０．０２Ａという小さいものであるた
め、これをタイマ機構の動力源である小型モータの制御
電力として用いることが困難であるという課題があっ
た。

【０００４】また、浴室で使用される換気扇において
は、次第にセット時間の長いものへと需要者のニーズが
変化してきており、近年では１８０分タイマが主流とな
りつつある。このようなタイマ機構における経過時間の
表示手段としては、従来では動力源として小型モータや
ゼンマイ等を用いていたため、ダイヤルの戻り回転で知
ることができる。ところが、タイマ機能付電子スイッチ
の場合には、３〜５個の発光ダイオードを並設して時間
の経過と共に順次発光表示させることとなるが、消費電
力が２Ｗ程度の換気扇が負荷である場合には、その負荷
電流を利用して電子スイッチの制御電力と経過時間を表
示する表示灯の電力とを確保し、しかも負荷側への供給
電力も９０％以上確保しなければならず、更に負荷容量
も２Ｗ〜２００Ｗと変化し、また負荷の種類も白熱灯、
蛍光灯、換気扇等のように力率が異なるものへの対応も
要求される。

【０００５】かかる困難な状況の中で、換気扇１台に対
して、例えばトイレには点滅用の操作スイッチを設け且
つ浴室には１８０分のタイマ機能を有する電子スイッチ
を設けることが要求される場合がある。その際、一方の
スイッチのみがオンした時でも両方のスイッチの通電表
示灯を発光表示させること、及び両方のスイッチがオン
であってもタイマ機構は独立してタイマ動作を実行し、
経過時間も表示して、両方のスイッチが完全に独立して
動作しなければならないことが要求されるという幾多の
困難な課題があった。

【０００６】本発明は、かかる従来の課題を解決するた
めになされたものであり、一般家庭用のタイマ機能付２
線式電子スイッチを、容易に入手できる安価な電子部品
の組合せで構成することにより、上記課題を解決するこ
とを目的としている。

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため
に、 本発明に係る２線式電子スイッチは、交流電源及び
負荷に直列に接続した第１のトライアックと、この第１
のトライアックのＴ２−Ｇ端子間に２個の逆直列に接続
した定電圧ダイオードとホトトライアックのトライアッ
クを直列に接続し、前記第１のトライアックのＴ２ −
Ｔ１ 端子間にダイオードブリッジの交流側端子を接続
し、このダイオードブリッジの直流側端子間にトランジ
スタと第１のサイリスタとを接続して自己保持回路を形
成し、この自己保持回路と並列に前記ホトトライアック
の発光ダイオードを介して第１の集積回路を接続すると
共に、この第１の集積回路の分周出力によって動作する
第２の集積回路に経過時間を表示させるための任意数の
発光ダイオードを接続し、前記第１の集積回路又は第２
の集積回路の分周出力を第２のサイリスタのＧ端子に接
続し、この第２のサイリスタのＡ−Ｋ端子を前記自己保
持回路の出力側に接続し、この自己保持回路に第１のス
イッチを設け、この第１のスイッチの動作後前記第１の
集積回路のクロックパルス幅に応じて所定の時限後前記
第２のサイリスタにより制御電圧をゼロとして動作を終
了させる構成としたことを特徴としている。

【０００９】更に、上記構成に加えて、交流側端子の一
方に第２のトライアックを介して他の操作スイッチを接
続する接続端子を設け、前記第２のトライアックのＴ₂
−Ｇ端子間には定電圧ダイオードを接続すると共にＴ₂
−Ｔ₁ 端子間には発光ダイオードを接続する構成とする
とよい。

【００１０】上記構成により、交流電源の電圧がダイオ
ードブリッジの交流側端子に印加され、その電圧が印加
される２個の逆直列に接続した定電圧ダイオードにより
第１のトライアックがオンとなり、負荷を介して電源回
路に電流が流れるため、ダイオードブリッジの直流側端
子からの直流出力を２線式電子スイッチの制御電源とし
て用いることができる。

【００１１】また、上記ダイオードブリッジの直流側端
子からの直流出力のもと、第１のスイッチをオンすると
第１のサイリスタを通じてトランジスタがオンし、それ
が自己保持回路により自己保持されると共にホトトライ
アックの発光ダイオード及び２個の逆直列接続した定電
圧ダイオードを通じて第１のトライアックがオンし、こ
れにより電源回路に電流が流れて負荷が駆動されると共
に、第１の集積回路の分周出力により第２の集積回路
が、第１のスイッチの動作後第１の集積回路のクロック
パルス幅に応じて一定時間毎に任意数の発光ダイオード
に出力して当該発光ダイオードを順次発光表示し、所定
の時限後第２のサイリスタで制御電圧をゼロとして動作
を終了させ、前記電源回路の電流の流れを停止して負荷
の駆動を停止させる。

【００１２】更に、上記負荷の駆動時、定電圧ダイオー
ドを通じてオンする第２のトライアックを介して発光ダ
イオードを通電発光させることにより、本電子スイッチ
の作動を発光表示できる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例を示す電気
回路図である。

【００１４】図１において、ＳＷ１は、設定時間１８０
分のタイマ機能を有する２線式電子スイッチであり、こ
の電子スイッチＳＷ１は３個の接続端子Ｐ１，Ｐ２及び
Ｐ３を有し、第１及び第２の接続端子Ｐ１，Ｐ２間には
交流電源１と、負荷２としての電気器具の一具体例を示
す低消費電力の換気扇とを直列に接続している。第３の
接続端子Ｐ３は、この電子スイッチＳＷ１の動作時にお
いて同時に、負荷２に通電されている状態を発光ダイオ
ードＬＥＤ５によって通電表示する場合に用いる端子で
あり、その場合には、第１の接続端子Ｐ１に接続してい
る負荷２の一端を第３の接続端子Ｐ３に接続する。

【００１５】第２及び第３の接続端子Ｐ２，Ｐ３間には
第１のトライアックＱ１と第２のトライアックＱ２とを
直列に接続すると共に、両トライアックＱ１，Ｑ２の接
続点には第１の接続端子Ｐ１を接続している。第１のト
ライアックＱ１の、Ｔ₂ −Ｔ₁ 端子間には第１のバリス
タＶＺ１を接続すると共に、Ｔ₂ −Ｇ端子間には２個の
定電圧ダイオードＺＤ１，ＺＤ２を逆直列に接続したも
のとホトトライアックのトライアックＱ-tとの直列回路
と、２個の定電圧ダイオードＺＤ３，ＺＤ４の逆直列回
路と可変抵抗器ＶＲの連動スイッチＳＶとの直列回路を
それぞれ接続している。連動スイッチＳＶは、可変抵抗
器ＶＲのシャフトを反時計方向に回し切った時にオンと
なるスイッチである。なお、第１のトライアックＱ１の
Ｔ₁ −Ｇ端子間には、ノイズを防止するためのコンデン
サＣ１と抵抗Ｒ１とを並列に接続している。

【００１６】更に、第１のトライアックＱ１のＴ₂ −Ｔ
₁ 端子間にはダイオードブリッジＤＢの交流側端子を接
続し、当該ダイオードブリッジＤＢの直流側端子の陽極
側にはスイッチング動作をなすＰＮＰ型トランジスタＴ
ＲのエミッタＥを接続している。トランジスタＴＲのベ
ースＢには電流制限用の抵抗Ｒ４を介して第１のサイリ
スタＳＣＲ１のＡ端子を接続し、そのＫ端子はダイオー
ドブリッジＤＢの直流側端子の陰極側に接続している。
更に、トランジスタＴＲの、エミッタＥ及びコレクタＣ
間には第１のスイッチＳ１と抵抗Ｒ２の直列回路を接続
し、エミッタＥ及びベースＢ間には抵抗Ｒ３を接続する
と共に、コレクタＣと第１のサイリスタＳＣＲ１のＧ端
子間には抵抗Ｒ５を接続している。そして、第１のサイ
リスタＳＣＲ１のＧ−Ｋ端子間には抵抗Ｒ６とコンデン
サＣ２とを並列に接続している。上記ダイオードブリッ
ジＤＢの直流側端子側の回路構成により、第１のスイッ
チＳ１のオン操作と同時に第１のサイリスタＳＣＲ１の
働きでトランジスタＴＲが自己保持されるように自己保
持回路を形成している。

【００１７】トランジスタＴＲのコレクタＣ及び第１の
サイリスタＳＣＲ１のＫ端子間には第１の電解コンデン
サＣ３と、抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ５の並列回路に第
２の電解コンデンサＣ４を直列に接続した回路とをそれ
ぞれ並列に接続している。これにより、トランジスタＴ
ＲのコレクタＣがドレン電圧ラインＶ_DDとなり、ダイオ
ードブリッジＤＢの直流側端子の陰極側がソース電圧ラ
インＶ_SSとなって、両電圧ラインＶ_DD，Ｖ_SS間が第１の
電解コンデンサＣ３の働きにより約５Ｖ（ボルト）の直
流に平滑される。更に、トランジスタＴＲのコレクタＣ
には、ホトトライアックの発光ダイオードＱ-dを介して
第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２のドレ
ン電圧ラインＶ_DD側を接続している。

【００１８】第１の集積回路ＩＣ１は、主としてクロッ
クパルスを計数するものであり、例えば東芝製のＴＣ４
５２１ＢＰを適用することができる。このＴＣ４５２１
ＢＰは、２４段のフリップフロップにより構成される周
波数分周器であり、最大２²⁴＝１６７７７２１６までの
カウントが可能であって、出力は２²⁴の他に２¹⁸，
２¹⁹，２²⁰，２²¹，２²²及び２²³の６本が得られる。こ
こで、第１の集積回路ＩＣ１の、ピン２はリセット端
子、ピン３は第２のソース電圧端子、ピン４は第２の出
力端子、ピン５は第２のドレン電圧端子、ピン６は第２
の入力端子、ピン７は第１の出力端子、ピン８は第１の
ソース電圧端子、ピン９は第１の入力端子、ピン１３は
最大カウント２²¹のＱ₂₁端子、ピン１６は第１のドレン
電圧端子である。

【００１９】第２の集積回路ＩＣ２は、主として入力さ
れたカウントパルスの数により任意の出力のうち１本を
出力するものであり、例えば東芝製のＴＣ４０１７ＢＰ
を適用することができる。このＴＣ４０１７ＢＰは、５
ステージのＤタイプ・フリップフロップよりなる１０進
ジョンソンカウンタであり、クロックあるいはクロック
インヒビット入力に印加されたカウントパルスの数によ
り、Ｑ₀ 〜Ｑ₉ の１０本の出力のうち１本の出力がハイ
レベルとなる。このカウンタは、クロックインヒビット
がローレベルの場合はクロックの立ち下がりで、あるい
はクロックがハイレベルの場合はクロックインヒビット
の立ち下がりでそれぞれカウント状態を進め、リセット
入力をハイレベルにすると、クロック及びクロックイン
ヒビットとは無関係にカウンタのＱ₀ をハイレベルにす
ると共にＱ₁ 〜Ｑ₉ をローレベルにそれぞれリセットす
る。ここで、第２の集積回路ＩＣ２の、ピン２はＱ₁ 端
子、ピン３はＱ₀ 端子、ピン４はＱ₂ 端子、ピン７はＱ
₃ 端子、ピン８はソース電圧端子、ピン１０はＱ₄ 端
子、ピン１３はクロックインヒビット端子、ピン１４は
クロック端子、ピン１５はリセット端子、ピン１６はド
レン電圧端子である。

【００２０】第１の集積回路ＩＣ１の、ピン２は第２の
集積回路ＩＣ２のピン１５と第２の電解コンデンサＣ４
及び抵抗Ｒ７間とに接続していると共に、ピン３及びピ
ン８はソース電圧ラインＶ_SSにそれぞれ接続し、ピン４
は直列に接続された可変抵抗器ＶＲ及び抵抗８を介して
ピン９に接続している。第１の集積回路ＩＣ１の、ピン
５はピン１６とコンデンサ６を介してソース電圧ライン
Ｖ_SSとにそれぞれ接続し、ピン６はピン７とコンデンサ
７を介して可変抵抗器ＶＲ及び抵抗８間にそれぞれ接続
している。更に、第１の集積回路ＩＣ１のピン１３は、
第２の集積回路ＩＣ２のピン１３と、互いに並列に配置
された抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ８を介してソース電圧
ラインＶ_SSとにそれぞれ接続し、ピン１６はホトトライ
アックの発光ダイオードＱ-dに接続している。なお、可
変抵抗器ＶＲは抵抗値を変化させる回転軸と、この回転
軸の回転角に連動する前記連動スイッチＳＶとを有し、
当該回転軸を一方へ回し切った時に連動スイッチＳＶが
オンになる。

【００２１】第２の集積回路ＩＣ２の、ピン２は第２の
発光ダイオードＬＥＤ２を、ピン３は第１の発光ダイオ
ードＬＥＤ１を、ピン４は第３の発光ダイオードＬＥＤ
３を、及びピン７は第４の発光ダイオードＬＥＤ４をそ
れぞれ介してソース電圧ラインＶ_SSに接続し、ピン８は
直接ソース電圧ラインＶ_SSに接続している。第２の集積
回路ＩＣ２のピン１０は第２のサイリスタＳＣＲ２のＧ
端子に接続し、そのＧ端子は第３の電解コンデンサＣ９
を介し、またＫ端子は直接ソース電圧ラインＶ_SSにそれ
ぞれ接続していると共に、Ａ端子はドレン電圧ラインＶ
_DDに接続している。更に、第２の集積回路ＩＣ２のピン
１４及びピン１６は、ホトトライアックの発光ダイオー
ドＱ-dに接続している。

【００２２】而して、可変抵抗器ＶＲとコンデンサＣ７
との組み合わせにより第１の集積回路ＩＣ１のクロック
パルスの周期Ｔ（秒）を、当該可変抵抗器ＶＲの抵抗値
の変化によって０〜１．２９msecまで可変することがで
き、その分周出力であるピン１３のＱ₂₁（最大カウント
２²¹＝２０９７１５２）端子と第２の集積回路ＩＣ２の
クロック入力であるピン１３のクロックインヒビット端
子とを接続しているため、Ｑ₂₁端子からクロックインヒ
ビット端子には４５分毎にクロックパルスが入力され
る。このクロック入力により、第２の集積回路ＩＣ２の
ピン３であるＱ₀端子、ピン２であるＱ₁ 端子、ピン４
であるＱ₂ 端子、ピン７であるＱ₃ 端子及びピン１０で
あるＱ₄ 端子が４５分毎に順次ハイレベルとなり、これ
に対応して経過時間表示用の４個の発光ダイオードＬＥ
Ｄ１〜４が４５分毎に順次点灯される。そして、第４の
発光ダイオードＬＥＤ４が消えてピン１０がハイレベル
となると、第２のサイリスタＳＣＲ２のゲートＧに電流
が供給され、そのＡ−Ｋ端子間が導通されて制御電圧が
ゼロとなる。その結果、トランジスタＴＲ、第１のサイ
リスタＳＣＲ１及びホトトライアックがオフとなり、こ
れにより第１のトライアックＱ１がオフとなり、負荷電
流が停止して待機状態となる。

【００２３】また、前記第２のトライアックＱ２の、Ｔ
₂ −Ｔ₁ 端子間には第１の定電流ダイオードＣＲＤ１と
第５の発光ダイオードＬＥＤ５との直列回路を接続する
と共に、Ｔ₂ −Ｇ端子間には第５の定電圧ダイオードＺ
Ｄ５を接続している。

【００２４】次に、本実施例の作用について説明する。
まず、図１に実線で示すように、交流電源１及び負荷２
の直列回路を第１及び第２の接続端子Ｐ１，Ｐ２と接続
している場合について説明する。いま、可変抵抗器ＶＲ
の連動スイッチＳＶがオフであって、その回転軸の回転
位置が任意の角度にあるものとする。この場合、ダイオ
ードブリッジＤＢには交流電源１及び負荷２が直列に接
続されているため、その交流側端子には交流１００Ｖが
加わっており、その直流側端子には直流１００Ｖが生じ
ている。しかしながら、第１のスイッチＳ１がオフの場
合には、第１のサイリスタＳＣＲ１、トランジスタＴＲ
及び第１のトライアックＱ１がそれぞれ非導通状態にあ
るため、負荷２の換気扇には電流が流れず駆動しない。

【００２５】この待機状態から、第１のスイッチＳ１を
オンすると、第１のサイリスタＳＣＲ１のゲートＧに電
流が供給され、これにより当該第１のサイリスタＳＣＲ
１がオンとなってトランジスタＴＲのベースＢに瞬間的
に電流が流れる。このトランジスタＴＲのスイッチング
作用は押しボタン操作のような瞬時動作であるが、自己
保持回路の働きにより当該トランジスタＴＲがオン状態
に自己保持されるため、電流は連続して流れる。これに
より、ホトトライアックの発光ダイオードＱ-dを介して
第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２に電流
が連続して供給されると共に、当該発光ダイオードＱ-d
の発光によりトライアックＱ-tがオンとなる。そのた
め、逆接続された２個の定電圧ダイオードＺＤ１，ＺＤ
２を通じて第１のトライアックＱ１のゲートに電流が供
給され、当該第１のトライアックＱ１がオンとなる。そ
の結果、第１の接続端子Ｐ１と第１のトライアックＱ１
と第２の接続端子Ｐ２と交流電源１と負荷２とをつなぐ
電流経路が形成され、負荷２に電流が流れて当該負荷２
が駆動される。

【００２６】この際、第１のトライアックＱ１のＴ２
−Ｇ端子間に接続された２個の定電圧ダイオードＺＤ
１，ＺＤ２の働き（クリップされる電圧）によりダイオ
ードブリッジＤＢの交流側端子に加えられる交流電圧が
約１０Ｖに減圧され、当該ダイオードブリッジＤＢの直
流側端子に発生する波形の直流電圧は約５Ｖに変化す
る。この波形の直流電圧は、第１の電解コンデンサＣ３
の働きにより５Ｖの直流に平滑され、ドレン電圧ライン
ＶＤＤ及びソース電圧ラインＶＳＳ間に印加される。こ
の直流電圧５Ｖの印加により、第１及び第２の集積回路
ＩＣ１，ＩＣ２が作動して上述した経過時間表示を実行
する。即ち、可変抵抗器ＶＲとコンデンサＣ７との組み
合わせにより設定されて第１の集積回路ＩＣ１から４５
分毎に出力されるクロックパルスの分周出力に基づき、
第２の集積回路ＩＣ２が４５分毎に４つの端子からハイ
レベルの信号を順次出力する。これにより、４個の発光
ダイオードＬＥＤ１〜４が４５分毎に第１から第４まで
順次点灯し、負荷２の駆動開始時からの時間を４段階で
合計１８０分間発光表示する。そして、１８０分経過し
て第４の発光ダイオードＬＥＤ４が消えると、第２のサ
イリスタＳＣＲ２のゲートＧに電流が供給され、Ａ−Ｋ
端子間が導通されて制御電圧がゼロとなる。その結果、
トランジスタＴＲ、第１のサイリスタＳＣＲ１及び第１
のトライアックＱ１がオフとなって非導通状態に変化す
るため、負荷２への電流の供給がなくなり、当該負荷２
の駆動が停止される。

【００２７】上述した負荷２への通電状態を第５の発光
ダイオードＬＥＤ５によって発光表示する場合は、図１
に二点鎖線で示すように、交流電源１及び負荷２の直列
回路を第２及び第３の接続端子Ｐ２，Ｐ３と接続する。
この場合、第５の発光ダイオードＬＥＤ５は、第２のト
ライアックＱ２のＴ₂ −Ｇ端子間に接続した第５の定電
圧ダイオードＺＤ５の働きによりＴ₂ −Ｔ₁ 端子間に生
じる電圧に基づいて発光する。この第５の発光ダイオー
ドＬＥＤ５は、負荷２の駆動が停止されるまで１８０分
間連続して発光し、負荷２への通電状態を表示する。

【００２８】次に、本発明の第２の実施例を、図２に基
づいて説明する。この実施例は、上述した電子スイッチ
ＳＷ１とは別個に操作スイッチＳＷ２を設け、例えば電
子スイッチＳＷ１を浴室に設置すると共に操作スイッチ
ＳＷ２をトイレに設置し、浴室とトイレとの２箇所から
負荷２の駆動を制御できるようにしたスイッチ装置であ
る。操作スイッチＳＷ２は３個の接続端子Ｐ４，Ｐ５及
びＰ６を有し、第４の接続端子Ｐ４は第１の接続端子Ｐ
１と接続し、第５の接続端子Ｐ５は第２の接続端子Ｐ２
と接続すると共に、第６の接続端子Ｐ６は交流電源１及
び負荷２を介して第３の接続端子Ｐ３と接続する。

【００２９】第４及び第６の接続端子Ｐ４，Ｐ６間には
第３のトライアックＱ３と第４のトライアックＱ４と第
２のスイッチＳ２とを直列に接続すると共に、両トライ
アックＱ３，Ｑ４の接続点には第５の接続端子Ｐ５を接
続している。第３のトライアックＱ３の、Ｔ₂ −Ｔ₁ 端
子間には第２の定電流ダイオードＣＲＤ２と第６の発光
ダイオードＬＥＤ６との直列回路を接続すると共に、Ｔ
₂ −Ｇ端子間には第６の定電圧ダイオードＺＤ６を接続
している。また、第４のトライアックＱ４の、Ｔ₂ −Ｔ
₁ 端子間には第２のバリスタＶＺ２を接続すると共に、
Ｔ₂ −Ｇ端子間には２個の定電圧ダイオードＺＤ７，Ｚ
Ｄ８を逆直列に接続している。

【００３０】次に、この第２の実施例の作用について説
明する。なお、連動スイッチＳＶはオフ状態にあるもの
とする。まず、浴室側の電子スイッチＳＷ１の第１のス
イッチＳ１とトイレ側の操作スイッチＳＷ２の第２のス
イッチＳ２とが共にオフの場合、即ちスイッチ装置全体
が待機状態にある場合には、電子スイッチＳＷ１の第１
のトライアックＱ１が非導通状態にあるため、両スイッ
チＳＷ１，ＳＷ２には電流が流れず、換気扇等の負荷２
は駆動されない。

【００３１】次に、トイレの操作スイッチＳＷ２の第２
のスイッチＳ２をオンすると、第１のトライアックＱ１
以外の３個のトライアックＱ２〜Ｑ４は全てオン状態に
あるため、第６の接続端子Ｐ６と第３及び第４のトライ
アックＱ３，Ｑ４と第２のスイッチＳ２と第４の接続端
子Ｐ４と第１の接続端子Ｐ１と第２のトライアックＱ２
と第３の接続端子Ｐ３と負荷２と交流電源１とをつなぐ
電流経路が形成され、負荷２に電流が流れて負荷２が駆
動される。この時、第５の発光ダイオードＬＥＤ５及び
第６の発光ダイオードＬＥＤ６のＴ₂ −Ｇ端子間には共
に電圧が生じ、両発光ダイオードＬＥＤ５，６が共に発
光する。そのため、電子スイッチＳＷ１及び操作スイッ
チＳＷ２の両方で負荷２への通電状態が発光表示され、
浴室及びトイレのいずれにおいても負荷２の駆動を発光
ダイオードＬＥＤ５，ＬＥＤ６の発光によって目視する
ことができる。

【００３２】次に、トイレ側の第２のスイッチＳ２がオ
フで、浴室側の第１のスイッチＳ１をオンした場合につ
いて説明する。第１のスイッチＳ１をオンすると、第１
のサイリスタＳＣＲ１がオンとなってトランジスタＴＲ
にベース電流が流れ、これにより当該トランジスタＴＲ
がオン状態に自己保持され、ホトトライアックの発光ダ
イオードＱ-dを通じて第１の集積回路ＩＣ１と第２の集
積回路ＩＣ２とに電流が供給されると共にトライアック
Ｑ-tがオンとなり、第１及び第２の定電圧ダイオードＺ
Ｄ１，ＺＤ２を通じて第１のトライアックＱ１がオンと
なる。これにより、第６の接続端子Ｐ６と第３及び第４
のトライアックＱ３，Ｑ４と第５の接続端子Ｐ５と第２
の接続端子Ｐ２と第１及び第２のトライアックＱ１，Ｑ
２と第３の接続端子Ｐ３と負荷２と交流電源１とをつな
ぐ電流経路が形成され、負荷２に電流が流れて当該負荷
２が駆動される。これと同時に、第１及び第２の集積回
路ＩＣ１，ＩＣ２の働きにより４個の発光ダイオードＬ
ＥＤ１〜４が４５分毎に経過時間を順次発光表示し、１
８０分のセット時間が経過した後、第２のサイリスタＳ
ＣＲ２の働きによりドレン電圧ラインＶ_DD及びソース電
圧ラインＶ_SS間を導通させて制御電圧をゼロとする。そ
の結果、トランジスタＴＲ、第１のサイリスタＳＣＲ１
及びホトトライアックがオフとなり、これにより第１の
トライアックＱ１もオフとなるため負荷電流が停止し、
全ての発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ６による発光表
示も消灯して待機状態となる。

【００３３】以上は、電子スイッチＳＷ１及び操作スイ
ッチＳＷ２が単独で操作された場合についての説明であ
るが、次に、予め操作スイッチＳＷ２が動作中であっ
て、後から電子スイッチＳＷ１の第１のスイッチＳ１を
オンした場合について説明する。操作スイッチＳＷ２が
動作中の時、第４のトライアックＱ４のＴ２ −Ｔ１ 端
子間には、当該第４のトライアックＱ４のＴ２ −Ｇ端
子間に接続した２個の定電圧ダイオードＺＤ７，ＺＤ８
でクリップされる電圧が確保されている。その電圧を例
えば５Ｖ程度とすると、その電圧は電子スイッチＳＷ１
の第１及び第２の接続端子Ｐ１，Ｐ２を通してダイオー
ドブリッジＤＢの交流側端子に加わり、その直流側端子
には約５Ｖの直流電圧が発生していることとなる。その
ため、第１のスイッチＳ１がオンした瞬間に第１のサイ
リスタＳＣＲ１がオンとなり、トランジスタＴＲにベー
ス電流が流れて当該トランジスタＴＲがオンとなる。そ
の結果、電子スイッチＳＷ１を単独で操作した時と同様
の動作でホトトライアックがオンとなり、これによりオ
ンする第１のトライアックＱ１を通じて負荷２に電流が
流れる。この負荷２に流れる電流は第１のトライアック
Ｑ１と第４のトライアックＱ４とで分流して流れること
となるが、その負荷電流に基づいて電子スイッチＳＷ１
及び操作スイッチＳＷ２が上述したようにそれぞれ動作
を実行する。

【００３４】次に、電子スイッチＳＷ１及び操作スイッ
チＳＷ２が共に動作中である時に、一方のスイッチＳＷ
１又はＳＷ２がオフとなった場合について説明する。先
に操作スイッチＳＷ２の第２のスイッチＳ２をオフにす
ると、第１〜第４のトライアックＱ１〜Ｑ４がオン状態
を保持し、第６の接続端子Ｐ６と第３及び第４のトライ
アックＱ３，Ｑ４と第５の接続端子Ｐ５と第２の接続端
子Ｐ２と第１及び第２のトライアックＱ１，Ｑ２と第３
の接続端子Ｐ３と負荷２と交流電源１とをつなぐ電流経
路が確保され、第１及び第２の集積回路ＩＣ１，ＩＣ２
の作動によるタイマ動作が終了するまで第１及び第２の
トライアックＱ１，Ｑ２に電流が流れると共に、負荷２
にも電流が流れてタイマ動作終了時まで負荷２が駆動さ
れる。また、先に電子スイッチＳＷ１がタイマ動作を終
わってオフになると、第１のトライアックＱ１はオフと
なるが、第２〜第４のトライアックＱ２〜Ｑ４がオン状
態を保持し、第６の接続端子Ｐ６と第３及び第４のトラ
イアックＱ３，Ｑ４と第２のスイッチＳ２と第４の接続
端子Ｐ４と第１の接続端子Ｐ１と第２のトライアックＱ
２と第３の接続端子Ｐ３と負荷２と交流電源１とをつな
ぐ電流経路が確保されるため、継続して負荷２に電流が
流れ続けて負荷２の駆動が続行される。

【００３５】この場合、電子スイッチＳＷ１の通電表示
灯である第５の発光ダイオードＬＥＤ５及び操作スイッ
チＳＷ２の通電表示灯である第６の発光ダイオードＬＥ
Ｄ６は、両スイッチＳＷ１，ＳＷ２が共に動作している
場合のみならず、一方のスイッチＳＷ１又はＳＷ２のみ
が動作している場合にも両者が共に点灯するため、操作
していないスイッチによっても通電表示を得ることがで
き、相手側のスイッチが動作中であることを知ることが
できる。

【００３６】最後に、電子スイッチＳＷ１の動作中に操
作スイッチＳＷ２の第２のスイッチＳ２をオンした場合
について説明する。前述のごとく電子スイッチＳＷ１が
動作中、第１のトライアックＱ１のＴ２ −Ｔ１ 端子間
には、当該第１のトライアックＱ１のＴ２ −Ｇ端子間
に接続された定電圧ダイオ−ドＺＤ１、２でクリップさ
れた電圧が確保されている。ここで、第２のスイッチＳ
２をオンすると、操作スイッチＳＷ２のトライアックＱ
４のＴ２ −Ｔ１ 端子間に、トライアックＱ４のＴ２−
Ｇ端子間に接続された定電圧ダイオ−ドＺＤ７、ＺＤ８
でクリップされた電圧に移るが、電子スイッチＳＷ１に
支障はなく動作が実行される。また負荷電流も両スイッ
チＳＷ１、ＳＷ２共に動作しているため、トライアック
Ｑ１、Ｑ４に分流し、ＳＷ１及びＳＷ２の通電表示も各
々点灯する。このように、電子スイッチＳＷ１及び操作
スイッチＳＷ２の各動作は、互いに相手側の動作に影響
されることなく実行される。

【００３７】尚、第１のトライアックＱ１のＴ₂ −Ｇ端
子間に設けた２個の定電圧ダイオードＺＤ３，ＺＤ４の
逆直列回路と連動スイッチＳＶとの直列回路は、タイマ
動作とは無関係に第１のトライアックＱ１をオンにロッ
クするためのものであり、連動スイッチＳＶをオンにす
ると、タイマ動作が終了しても第１のトライアックＱ１
がオンにロックされ、負荷２が連続して駆動される。ま
た、上記実施例では、設置スペース等の関係から、可変
抵抗器ＶＲの回転軸に連動スイッチＳＶを設け、回転軸
を一方へ回し切ると連続動作となり、他方へ回し切ると
連動スイッチＳＶがオフとなるように構成している。更
に、可変抵抗器ＶＲの回転軸の回転位置に応じた抵抗値
とコンデンサＣ７の値とで決定されるクロックの周期に
よりタイマ時間が決まるため、回転軸に嵌合するダイヤ
ルに時間の目盛を付すことにより、遅れ時間を表示する
ことができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明は上述
のとおり構成されているので、次に記載するような効果
を奏する。

【００３９】

【００４０】また、請求項１の発明によれば、一般的に
容易に入手できる安価な電子部品の組合せにより、構造
が簡単であって広範囲な電力（例えば２Ｗ〜２００Ｗ）
及び力率（例えば１〜０．５）の負荷を２線式の電源回
路で確実且つ容易に制御することができると共に、複数
個の発光ダイオードによって経過時間を分かり易く通電
表示することができる一般家庭用の小型な電子スイッチ
を提供することができる。更に、第１のトライアックの
Ｔ２ −Ｇ端子間に２個の逆直列に接続した定電圧のダ
イオ−ドとホトトライアックのトライアックを直列に接
続し、前記第１のトライアックのＴ２ −Ｔ１ 端子間に
ダイオ−ドブリッジの交流端子を接続し、このダイオ−
ドブリッジの直流側端子間にトランジスタと第１のサイ
リスタとを接続して自己保持回路を形成した構成を有す
るため、別電源を必要としない。

【００４１】更に、請求項２の発明によれば、電子スイ
ッチＳＷ１とは別個に操作スイッチＳＷ２を設け、第２
の実施例のごとく配線したとき、第１及び第４のトライ
アックＱ１、Ｑ４各々のＴ２ −Ｇ端子間に２個の定電
圧ダイオ−ドを逆直列に接続し、第１のトライアックの
Ｔ２ −Ｔ１ 端子間にダイオ−ドブリッジＤＢの交流側
端子を接続し、このダイオ−ドブリッジの直流側端子を
２線式電子スイッチの制御電源とする構成としたことに
より、夫々のスイッチを操作した場合に、トライアック
Ｔ２ −Ｔ１ 端子間に定電圧ダイオ−ドでクリップされ
た電圧が確保されるため、電子スイッチＳＷ１及び操作
スイッチＳＷ２の各動作は互いに影響されることなく実
行され、また、両スイッチ共に動作している場合のみな
らず一方のスイッチのみが動作している場合にも、両方
の通電表示が点灯するため、操作していないスイッチに
よっても動作状態を確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気回路図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施例を示す電気回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ 負荷 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８ コンデンサ Ｃ３，Ｃ４，Ｃ９ 電解コンデンサ ＣＲＤ１，ＣＲＤ２ 定電流ダイオード ＤＢ ダイオードブリッジ ＩＣ１ 第１の集積回路 ＩＣ２ 第２の集積回路 ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６ 発光ダイオード Ｐ１〜Ｐ６ 接続端子 Ｑ１ 第１のトライアック Ｑ２ 第２のトライアック Ｑ３，Ｑ４ トライアック Ｑ-d ホトトライアックの発光ダイオード Ｑ-t ホトトライアックのトライアック Ｒ１〜Ｒ９ 抵抗 Ｓ１ 第１のスイッチ Ｓ２ 第２のスイッチ ＳＣＲ１ 第１のサイリスタ ＳＣＲ２ 第２のサイリスタ ＳＶ 連動スイッチ ＳＷ１ 電子スイッチ ＳＷ２ 操作スイッチ ＴＲ トランジスタ ＶＲ 可変抵抗器 Ｖ_DD ドレン電圧ライン Ｖ_SS ソース電圧ライン ＶＺ１，ＶＺ２ バリスタ ＺＤ１〜ＺＤ８ 定電圧ダイオード

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−76613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−153905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−95996（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−217969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−98720（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−290405（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−189138（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H03K 17/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源及び負荷に直列に接続した第１
   のトライアックと、この第１のトライアックのＴ２ −
   Ｇ端子間に２個の逆直列に接続した定電圧ダイオードと
   ホトトライアックのトライアックを直列に接続し、前記
   第１のトライアックのＴ２ −Ｔ１ 端子間にダイオード
   ブリッジの交流側端子を接続し、このダイオードブリッ
   ジの直流側端子間にトランジスタと第１のサイリスタと
   を接続して自己保持回路を形成し、この自己保持回路と
   並列に前記ホトトライアックの発光ダイオードを介して
   第１の集積回路を接続すると共に、この第１の集積回路
   の分周出力によって動作する第２の集積回路に経過時間
   を表示させるための任意数の発光ダイオードを接続し、
   前記第１の集積回路又は第２の集積回路の分周出力を第
   ２のサイリスタのＧ端子に接続し、この第２のサイリス
   タのＡ−Ｋ端子を前記自己保持回路の出力側に接続し、
   この自己保持回路に第１のスイッチを設け、この第１の
   スイッチの動作後前記第１の集積回路のクロックパルス
   幅に応じて所定の時限後前記第２のサイリスタにより制
   御電圧をゼロとして動作を終了させることを特徴とする
   ２線式電子スイッチ。
2. 【請求項２】 交流電源及び負荷に直列に接続した第１
   のトライアックと、この第１のトライアックのＴ２ −
   Ｇ端子間に２個の逆直列に接続した定電圧ダイオードと
   ホトトライアックのトライアックを直列に接続し、前記
   第１のトライアックのＴ２ −Ｔ１ 端子間にダイオード
   ブリッジの交流側端子を接続し、この交流側端子の一方
   に第２のトライアックを介して他の操作スイッチを接続
   する接続端子を設け、前記第２のトライアックのＴ２
   −Ｇ端子間には定電圧ダイオードを接続すると共にＴ２
   −Ｔ１ 端子間には発光ダイオードを接続し、前記ダイ
   オードブリッジの直流側端子間にトランジスタと第１の
   サイリスタとを接続して自己保持回路を形成し、この自
   己保持回路と並列に前記ホトトライアックの発光ダイオ
   ードを介して第１の集積回路を接続すると共に、この第
   １の集積回路の分周出力によって動作する第２の集積回
   路に経過時間を表示させるための任意数の発光ダイオー
   ドを接続し、前記第１の集積回路又は第２の集積回路の
   分周出力を第２のサイリスタのＧ端子に接続し、この第
   ２のサイリスタのＡ−Ｋ端子を前記自己保持回路の出力
   側に接続し、この自己保持回路に第１のスイッチを設
   け、この第１のスイッチの動作後前記第１の集積回路の
   クロックパルス幅に応じて所定の時限後前記第２のサイ
   リスタにより制御電圧をゼロとして動作を終了させるこ
   とを特徴とする２線式電子スイッチ。