JP4326655B2 - タイマースイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、換気扇及び照明灯等の負荷をオン動作させ所定時間経過後、負荷を自動的にオフさせるタイマースイッチ関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば換気扇及び照明灯等の負荷を予め設定した時間だけオン動作させるタイマースイッチとして、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）を制御素子としたタイマースイッチが実用化されている。例えば換気扇をオン・オフ制御するタイマースイッチの具体的構成と動作について図１１を用いて説明する。
【０００３】
図１１において、符号７１は、商用交流電源であり、この交流電源７１の一方には、換気扇７２の交流モータを介してタイマースイッチ７３の一方の端子７４が接続され、交流電源７１の他方には、タイマースイッチ７３の他方の端子７５が接続されている。
【０００４】
前記タイマースイッチ７３は、前記一方の端子７４と他方の端子７５との間にバリスタ等のサージ吸引素子７６とコンデンサ７７とが並列に接続されている。さらに、前記一方の端子７４には、ラインノイズ抑制コイル７８及びトライアック８０のゲート抵抗７９の直列接続を介してダイオードブリッジ接続で構成される整流回路８１の一方の交流入力端子に接続されている。前記他方の端子７５は、整流回路８１の他方の交流入力端子に接続されている。前記コイル７８とゲート抵抗７９の接続点と前記他方の端子７５との間には、トライアック８０の主電極Ｔ１−Ｔ２が接続され、トライアック８０のゲートＧはゲート抵抗７９と整流回路８１の一方の交流入力端子との接続点に接続されている。
【０００５】
前記整流回路８１の正極と負極の直流出力端子との間には、抵抗８２，操作スイッチ８３，ダイオード８４及び定電圧ダイオード８５の直列回路が接続されている。前記整流回路８１の正極直流出力端子はフォトカプラ８６の受光側の入力端が接続されている。前記操作スイッチ８３とダイオード８４のアノードとの接続点は、操作スイッチ８３の状態検出するためのトランジスタ９４のベースにベース抵抗９２を介して接続されている。前記ダイオード８４のカソードと定電圧ダイオード８５のカソードとの接続点は、電解コンデンサ８７の＋極が接続され、−極は整流回路８１の負極直流端子に接続されている。電解コンデンサ８７の＋局側は、プラス（＋）電源ラインとなって、マイコン９５の電源端子Ｖｄｄと、抵抗８８を介して前記フォトカプラ８６の受光側の出力端と、前記トランジスタ９４のコレクタに抵抗９３を介して接続されている。トランジスタ９４のコレクタは、マイコン９５の入力端子ｒ８０に接続されている。また、トランジスタ９４のエミッタ及びマイコン９５の電源端子Ｖｓｓは前記整流回路８１の負極直流出力端子に接続されている。前記フォトカプラ８６の発光側入力端子は、プラス（＋）電源ラインに接続され、発光側出力端子は抵抗８９を介して、マイコン９５の出力端子ｒ４０に接続されている。前記マイコン９５の端子ｒ５１〜ｒ５４には時間選択スイッチ９６の異なる時間選択接点Ａ１〜Ａ４が接続され、共通接片ｃは前記整流回路８１の負極直流出力端子に接続された構成となっている。
【０００６】
なお、前記フォトカプラ８６と抵抗８９でスイッチ素子９０を構成し、前記抵抗９２，９３及びトランジスタ９４で操作スイッチ確認回路９１を構成している。
【０００７】
また、前記操作スイッチ８３は、可動片は常時両固定接片と離れたオフ状態となっており、可動片を押圧すると両固定接片を短絡オンする押しボタン形式のスイッチである。
【０００８】
このような構成のタイマスイッチ７３の動作について説明すると、操作スイッチ８３をオンさせない限り、交流電源７１から換気扇７２を介しタイマスイッチ７３に電流が流れないようになっている。操作スイッチ８３をオンさせると、整流回路８１の出力の直流電源は、抵抗８２と操作スイッチ８３及びダイオード８４を介して電解コンデンサー８７に供給されて電解コンデンサ８７を充電する。この電解コンデンサ８７は、定電圧ダイオード８５で規制される電圧に充電され、マイコン９５の電源端子Ｖｄｄに駆動電源を供給してマイコン９５を動作立ち上げる。マイコン９５が立ち上がるとマイコン９５の出力端子ｒ４０はロー（Ｌ）レベルとなり、スイッチ素子９０のフォトカプラ８６をオンさせて、整流回路８１からの直流電源は、操作スイッチ８３がオフとなってもスイッチ素子９０と抵抗８８を介し持続的に電解コンデンサ８７と定電圧ダイオード８５に直流電源が供給される。
【０００９】
一方、整流回路８１の整流動作により、ゲート抵抗７９に電流Ｉが流れ、トライアック８０の端子Ｔ１とゲートＧとの間に接続されたゲート抵抗７９にトライアック８０をオンさせるゲート電圧（電流Ｉ×ゲート抵抗７９の抵抗値Ｒ）得られる。トライアック８０がオンすると交流電源７１から換気扇７２のモータに所定の電流が供給されて換気扇７２が持続的に回転駆動する。
【００１０】
なお、前記トライアック８０と前記スイッチ素子９０は連動してオン・オフされるようになっている。
【００１１】
前記トライアック８０がオンすると、整流回路８１への交流電源入力がなくなり、ゼロクロス近傍点まで電解コンデンサ８７の充電が停止され、ゼロクロス近傍点に到達するとトライアック８０はオフして、再び電解コンデンサ８７への充電が開始される。つまり、電解コンデンサ８７へのスイッチ素子９０を介しての充電は、交流電源のゼロクロス近傍点期間のみで行われ、交流電源の大半の期間は換気扇７２に供給される。これにより、マイコン９５は電解コンデンサ８７の充電電圧で駆動し、消費電力の抑制が可能となる。
【００１２】
次に、操作スイッチ８３が再びオンされると、操作スイッチ確認回路９１のトランジスタ９４がオンし、コレクタがハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変化する。一方、マイコン９５は、内蔵されたプログラムにより、入力端子ｒ８０がローレベル（Ｌ）になったとき、操作スイッチ８３が再オンされたと判断する。前記操作スイッチ８３が再オンされて、前記トランジスタ９４のコレクタのハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）への変化がマイコン９５の入力端子ｒ８０に入力されると、出力端子ｒ４０をハイレベル（Ｈ）にして前記スイッチ素子９０をオフにして、整流回路８１の直流出力側がオープンとなり、ゲート抵抗７９の電圧降下がなくなりトライアック８０がオフとなり換気扇７２は停止する。
【００１３】
なお、マイコン９５に内蔵されているタイマ機能の時間を時間選択スイッチ９６で選択し、選択した時間経過後前記スイッチ素子９０をオフする信号をマイコン９５の出力端子ｒ４０から供給することで、換気扇２２をオフさせるべく選択した時間経過後自動的に換気扇７２を停止することが可能となっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
この種のタイマースイッチは、トイレルームやバスルーム等に設置される換気扇または照明灯の単独または並設の操作制御用として用いられ、設置工事の簡素化とコストの低減が求められている。前述した従来のタイマースイッチは、換気扇や照明の負荷をオン・オフする操作スイッチの状態把握を高価なマイコンで行い、かつ、タイマ機能もマイコンに持たせている。このため操作スイッチが操作されて、マイコンで負荷をオフする操作と判断された後、マイコンのタイマー機能で数分間（３〜５分程度）負荷を継続駆動させ、その数分間が経過したタイムアップ時に負荷をオフさせるために、数分間のタイマープログラムをマイコンに設定する必要があり、このタイマープログラムの開発に多くの費用が発生し、タイマースイッチのコストが上昇する課題があった。
【００１５】
一方、数分間のタイマー制御は、高価なマイコンを用いることなく、汎用のタイマーＩＣでタイマー制御可能であり、低価格のタイマースイッチの提供が可能である。そこで、本発明は、従来の課題に鑑み、使用者が負荷をオフさせた後、所定時間負荷を継続駆動させ、所定時間のタイムアップ時に負荷をオフさせるタイマースイッチを高価なマイコンを用いることなく、汎用ロジックと汎用タイマーＩＣを用いて安価なタイマースイッチを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイマースイッチは、交流電源と負荷との間に配置された負荷制御用スイッチング手段と、前記負荷制御用スイッチング手段を立ち上げるための操作スイッチを有する立ち上げ用電源手段と、前記立ち上げ用電源手段の操作スイッチの状態を確認する操作スイッチ確認手段と、前記操作スイッチ確認手段で前記操作スイッチがオフされたと判断した際に、所定時間前記負荷制御用スイッチング手段をオン状態とさせるタイマー手段と、を具備し、前記負荷制御用スイッチング手段は、交流電源に負荷を介して接続されたトライアックと、このトライアックの両端に接続された整流回路と、この整流回路の直流出力端に接続されたサイリスタと、を具備し、前記立ち上げ用電源手段は、
前記整流回路の直流出力に接続されたタンブラー形式の操作スイッチと、２つの可動接片を有するラッチングリレー手段と、前記操作スイッチがオン側に投入された際に前記リレー手段をオンさせて前記整流回路の直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段と、を具備し、前記操作スイッチがオフ側に投入された際に前記リレー手段の一方の可動接片を介して、前記操作スイッチ確認手段に前記操作スイッチの状態を示す信号を供給し、前記操作スイッチ確認手段の制御の基で、タイマー手段のタイマー始動を開始し、設定された所定時間経過後、前記タイマー手段の制御の基で、前記リレー手段をオフさせると共に、前記負荷制御用スイッチング手段をオフさせることを特徴とする。
【００１７】
本発明のタイマースイッチの前記負荷制御用スイッチング手段は、交流電源に負荷を介して接続されたトライアックと、このトライアックの両端に接続された整流回路と、この整流回路の直流出力端に接続されたサイリスタとを具備することを特徴とする。
【００１８】
本発明のタイマースイッチの前記立ち上げ用電源手段は、前記整流回路の直流出力に接続されたタンブラー形式の操作スイッチと、２つの可動接片を有するラッチングリレー手段と、前記操作スイッチがオン側に投入された際に前記リレー手段をオンさせて前記整流回路の直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段とを具備し、前記操作スイッチがオフ側に投入された際に前記リレー手段の一方の可動接片を介して、前記操作スイッチ確認手段に前記操作スイッチの状態を示す信号を供給し、前記操作スイッチ確認手段の制御の基で、タイマー手段のタイマー始動を開始し、設定された所定時間経過後、前記タイマー手段の制御の基で、前記リレー手段をオフさせると共に、前記負荷制御用スイッチング手段をオフさせることを特徴とする。
【００１９】
本発明のタイマースイッチの前記立ち上げ用電源手段は、前記整流回路の直流出力端にオン側が接続され、前記操作スイッチ確認手段にオフ側が接続されたタンブラー形式の操作スイッチと、この操作スイッチの出力端に前記整流回路からの直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段とを具備し、前記操作スイッチがオフ側に投入された際に、前記操作スイッチ確認手段により前記タイマー手段のタイマー始動を開始して、前記タイマー手段の制御の基で所定の時間経過後、前記負荷制御用スイッチング手段及び低電圧電源手段をオフさせることを特徴とする。
【００２０】
本発明のタイマースイッチの前記立ち上げ用電源手段は、前記整流回路の直流出力端に接続された押しボタン形式の操作スイッチと前記直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段からなる直列回路手段を有し、前記直列回路手段の操作スイッチと低電圧電源手段の接続点から前記操作スイッチ確認手段に操作スイッチの状態信号を供給することを特徴とする。
【００２１】
本発明のタイマースイッチの前記操作スイッチ確認手段は、Ｄフリップフロップを用い、前記立ち上げ用電源手段から供給される操作スイッチの状態信号の基に、一方の出力で前記負荷制御用スイッチング手段を制御し、他方の出力で前記タイマー手段のタイマー始動を制御することを特徴とする。
【００２２】
本発明のタイマースイッチの前記操作スイッチ確認手段は、ＪＫフリップフロップを用い、前記立ち上げ用電源手段から供給される操作スイッチの状態信号の基に、一方の出力で前記負荷制御用スイッチング手段を制御し、他方の出力で前記タイマー手段のタイマー始動を制御することを特徴とする。
【００２３】
本発明のタイマースイッチの前記タイマー手段は、汎用タイマー用集積素子からなることを特徴とする。
【００２４】
本発明のタイマースイッチの前記タイマー手段は、ＣＲ充放電回路とオペアンプによるコンパレータ回路から構成されたことを特徴とする。
【００２５】
本発明のタイマースイッチに前記交流電源と前記負荷と異なる第２の負荷との間に配置された第２の負荷制御用スイッチング手段を具備し、前記立ち上げ用電源手段の操作スイッチがオフ状態となった際に、前記操作スイッチ確認手段て前記第２の負荷制御スイッチング手段をオフ制御することを特徴とする。
【００２６】
本発明により、タイマースイッチがオフ状態では、交流電力消費は零で、操作スイッチによって制御用電源が立ち上げると負荷は連続運転状態となる。もう―度操作スイッチを操作すると、操作スイッチ確認手段よってタイマー手段を始動し負荷はタイマモードで動作制御される。この操作スイッチ確認手段及びタイマー手段は汎用の回路素子を用いることで実現可能となる。
【００２７】
また、交流負荷を例えば、トイレルームやバスルームの照明灯と換気扇等の異なる負荷を同一の電子スイッチで制御可能で、照明灯は各ルームを使用後直ちに消灯させ、換気扇のみを所定時間駆動させることを自動的に制御可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係るタイマースイッチの第１の実施形態の回路構成を示す接続ブロック図で、図２は図１に示したタイマースイッチの動作を説明する説明図である。なお、図１は、図１１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００２９】
端子７４と７５の間には、図１１と同様に商用交流電源７１と換気扇７２が接続されている。なお、端子７５と整流回路８１の負交流入力端との間に、コイル７８とゲート抵抗７９を接続配置しているが、実質的に図１１と同じである。
【００３０】
この図１の第１の実施形態と前述の図１１の従来との相違は、整流回路８１の直流出力の正極端にサイリスタ１１のアノードが直流出力の負極端にサイリスタ１１のカソードが接続されている。サイリスタ１１のゲートは抵抗１２とコンデンサ１３を介して整流回路８１の直流出力の負極端に接続されている。
【００３１】
前記整流回路８１の直流出力の正極端と負極端の間には、立ち上げ用電源回路１４が接続されている。この立ち上げ用電源回路１４は、前記整流回路８１の直流出力の正極端に可動片が接続された操作スイッチ１５と、この操作スイッチ１５のオン側の接点ａに抵抗１６を介して接続された後述するラッチングリレーの第１と第２のリレー接点１８，１９を吸引するラッチングリレーのセットコイル１７と、前記操作スイッチ１５のオフ側接点ｂに接続された第１のリレー接点１８と、前記整流回路８１の直流出力の正極に接続された第２のリレー接点１９と、前記第２のリレー接点１９の出力端にコレクタが接続されたトランジスタ２０と、このトランジスタ２０のコレクタ・ベース間に接続されたコレクタ抵抗２１と、このトランジスタ２０のベースに接続された定電圧ダイオード２２と、このトランジスタ２０のエミッタに接続された電解コンデンサ２３と、前記整流回路８１の直流出力の正極端と前記トランジスタ２０のエミッタとの間に接続されダイオード２４と、及び前記セットコイル１７、定電圧ダイオード２２及び電解コンデンサ２３の他端は前記整流回路８１の直流出力の負極端に接続された構成となっている。
【００３２】
この立ち上げ用電源回路１４は、操作スイッチ１５をオン側接点ａに投入すると、整流回路８１から直流電源は、抵抗１６を介してセットコイル１７に供給されて、このセットコイル１７が励磁されて第１と第２のリレー接点１８，１９をオンさせる。この第１と第２のリレー接点１８，１９がオンされると、トランジスタ２０がオンし、電解コンデンサ２３が定電圧ダイオード２２で規制される電圧＋Ｖに充電されて電位＋Ｖを生成する。この電位＋Ｖは、後述する操作スイッチ確認部２９とタイマー部３４の駆動電源となる。この電解コンデンサ２３による電位＋Ｖは、＋Ｖ電位端子と基準電位端子Ｅとの間に生じ、リレー解除回路２５と操作スイッチ確認部２９とタイマー部３４を駆動する駆動源となる。
【００３３】
前記リレー解除回路２５は、前記第１と第２のリレー接点１８，１９をオフ状態にするラッチングリレーのリセットコイル２６とトランジタ２７からなり、このトランジタ２７は、ベースに抵抗２８を介して印加されるタイマー部３４からの信号によってオン・オフしてリセットコイル２６を励磁して前記第１と第２のリレー接点１８，１９をオフさせるようになっている。
【００３４】
前記操作スイッチ確認部２９は、汎用のプリセット型のＤフリップフロップＩＣ（以下、ＤＦ．Ｆという）３１、例えば７４ＨＣ７４が用いられている。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＬＲとＶｄｄは前記＋Ｖ電位端子に接続され、端子ＰＲには、前記＋Ｖ電位端子と基準電位端子Ｅとの間の抵抗３０とコンデンサ３２の直列回路の接続点が接続され、端子ＤとＧＮＤは基準電位端子Ｅに接続され、端子ＣＫは抵抗３３を介して基準電位端子Ｅに接続されると共に、前記第１のリレー接点１８の他方の端子に接続されている。このＤＦ．Ｆ３１の出力端子ＱはＯＲゲート回路４１の一方の入力に、出力端子−ＱはＡＮＤゲート回路４２の一方の入力に接続されている。
【００３５】
前記タイマー部３４は、汎用のタイマーＩＣ３５、例えばＢＵ２３０２（ローム社製）を用いており、このタイマーＩＣ３５の端子Ｖｄには前記＋Ｖ電位端子が接続され、端子ＧＮＤは前記基準電位端子Ｅに接続されている。さらに、タイマーＩＣ３５の端子ＯＵＴには、トランジスタ３６のベースが接続され、このトランジスタ３６のエミッタは前記＋Ｖ電位端子に接続され、エミッタとベース間には抵抗３７が接続され、コレクタは前記ＯＲゲート回路４１の他方の入力に接続されると共に、インバータ４３を介して前記ＡＮＤゲート回路４２の他方の入力に接続されている。前記タイマーＩＣ３５の端子ＯＳＣ１〜ＯＳＣ３のそれぞれには、図示の如く抵抗３８，４０とコンデンサ３９が接続され、端子ＳＥＴは、前記ＡＮＤ回路４２の一方の入力に接続されている。前記ＯＲゲート回路４１の出力は、抵抗４３を介して、前記サイリスタ１１のゲートに接続され、前記ＡＮＤゲート回路４２の出力は前記リレー解除回路２５のトランジスタ２７のベースに抵抗２８を介して接続されている。
【００３６】
このような構成のタイマースイッチの動作について図２を併用して説明する。前記操作スイッチ１５を接点ａにオンすると、整流回路８１で整流された直流出力によりセットコイル１７が励磁され、第１と第２のリレー接点１８，１９が閉じ、前記整流回路８１の直流出力がスイッチング素子であるトランジスタ２０に供給されてオンする。このトランジスタ２０がオンされると電解コンデンサ２３を充電し、＋Ｖ電位端子が定電圧ダイオード２２で規制される電圧に立ち上がる。この＋Ｖ電位端子の電圧立ち上がりによって、操作スイッチ確認部２９のＤＦ．Ｆ３１はコンデンサ３２が充電される期間、端子ＰＲはロー（Ｌ）レベルになり端子Ｑの出力はハイ（Ｈ）レベルに、端子−Ｑの出力はロー（Ｌ）レベルにプリセットされる。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＱのＨレベルは前記ＯＲゲート回路４１の一方の端子に入力され、端子−ＱのＬレベルは前記ＡＮＤゲート回路４２の一方の端子に入力される。
【００３７】
一方、前記ＯＲゲート回路４１は、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子ＱのＨレベルにより出力はＨレベルとなり、サイリスタ１１をオンする。このサイリスタ１１のオンにより、交流電源は、負荷(図示せず)を介して端子７４または７５に接続されている整流回路８１、サイリスタ１１、抵抗７９，及びコイル７８を介して流れる。この結果、トライアック８０はゲート抵抗２９の両端の電圧降下によりオンして、負荷に交流電源が供給される。
【００３８】
一方、タイマー部３４のタイマーＩＣ３５は、端子ＳＥＴが前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＬレベルによりタイマーのスタンバイ状態となっている。
【００３９】
ここで、操作スイッチ１５をオフ側接点ｂに投入すると、＋Ｖ電位端子がダイオード２４と第１のリレー接点１８を介してＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに接続される。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫがＬレベルからＨレベルに立ち上がった瞬間反転するので、図２に示すように、ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑの出力はＬレベルに、端子−Ｑの出力はＨレベルに反転する。これにより、タイマー部３４のタイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴはＨレベルになり、タイマーの始動を開始する。
【００４０】
一方、タイマーＩＣ３５の端子ＯＵＴは、Ｌレベルとなりトランジスタ３６がオンして、そのトランジスタ３６の出力がＯＲゲート回路４１の他方の入力端に入力されて出力端がＨレベルに維持される。この結果、負荷への交流電源供給が継続される。
【００４１】
次に、前記タイマーＩＣ３５のタイマー始動開始から所定の時間が経過すると、タイマーＩＣ３５は端子ＯＵＴをＨレベルにしてトランジスタ３６をオフする。このトランジスタ３６がオフされると、前記ＯＲゲート回路４１の両入力端がＬレベルとなり、出力端もＬレベルとなる。これにより、前記サイリスタＲ１１がオフされて、負荷への交流電源の供給が停止される。
【００４２】
一方、ＡＮＤゲート回路４２の一方の入力端は、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＨレベルであり、他方の入力端は、前記トランジスタ３６がオフされて出力がＬレベルとなるが、インバータ３を介して入力されるので、そのインバータ４３の出力がＨレベルとなる。この結果、ＡＮＤゲート回路４２は、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−Ｑから入力されたＨレベルと、トランジスタ３６からのＬレベルをインバータ４３で反転出力したＨレベルとから論理積Ｈレベルが出力される。このＡＮＤゲート回路４２のＨレベル出力により、トランジスタ２７がオンして、リセットコイル２６が電位＋Ｖで励磁され、前記第１と第２のリレー接点１８，１９を開放する。この第１と第２のリレー接点１８，１９の開放により、トランジスタ２０がオフして＋Ｖ電位端子への直流電源の供給が停止され、負荷及びタイマースイッチもオフされる。
【００４３】
つまり、負荷への交流電源のオン・オフ制御にオン時とオフ時の２接点切替の操作スイッチを用い、かつ、タイマースイッチに汎用のＤＦ．ＦとタイマーＩＣを用いた構成とし、前記操作スイッチをオン側に投入した際に、交流電源の大半の期間は負荷駆動用の電力として用い、前記タイマースイッチはゼロクロス近傍の僅かな期間の電力で駆動させると共に、前記操作スイッチをオフ側に投入後は、タイマー部に設定された時間内は、負荷に駆動電力を継続供給し、前記タイマー部で設定された時間が経過後は、自動的に負荷とタイマースイッチへの駆動電力供給をオフすることが可能となった。
【００４４】
次に本発明の第２の実施形態について図３を用いて説明する。図３は本発明の第２の実施形態の回路構成を示すブロック図で、図１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００４５】
図１と図３の相違は、タイマー部３４をコンデンサと抵抗による充放電回路と、オペアンプによるコンパレータで構成したタイマー部３４ａとした点である。
【００４６】
この第２の実施形態のタイマー部３４ａは、前記ＤＦ．Ｆ３１のＱ端子に抵抗５１を介してベースが接続されたトランジスタ５２と、このトランジスタ５２のコレクタは＋Ｖ電位端子に接続され、エミッタは抵抗５３とトランジスタ５４のコレクタ・エミッタを介して基準電位端子Ｅに接続されている。トランジスタ５４のコレクタ・エミッタ間には、電解コンデンサ５５と摺動抵抗５６の並列回路が接続されている。さらに、トランジスタ５４のコレクタは抵抗５７を介して第１のコンパレータ５８の−入力端子に接続されている。この第１のコンパレータ５８の出力端子は、第２のコンパレータ５９の−入力端子に接続されている。前記第１と第２のコンパレータ５８，５９の＋入力端子は、＋Ｖ電位端子と基準電位端子Ｅとの間に直列接続された分圧抵抗６０，６１の接続点に接続されている。前記第２のコンパレータ５９の−入力端子は、抵抗６２を介して前記トランジスタ５４のベースに接続されている。前記第２のコンパレータ５９の出力は、前記ＯＲゲート回路４１の他方の入力端子と前記インバータ３を介してＡＮＤゲート回路４２の一方の入力端子に接続された構成となっている。
【００４７】
この第２の実施形態のタイマースイッチの動作を説明すると、前記操作スイッチ１５がオン側である接点ａに投入されると、前述の第１の実施形態と同様に＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが立ち上がり、ＤＦ．Ｆ３１がプリセットされる。 ＤＦ．Ｆ３１がプリセットされると、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＱはＨレベルに、端子−ＱはＬレベルとなり、タイマー部３４ａのトランジスタ５２のベースもＨレベルとなりオンする。このトランジスタ５２がオンすると電解コンデンサ５５は＋Ｖ電位端子の電位によって充電される。この電解コンデンサ５５の充電電荷は摺動抵抗５６を介し放電されるが、連続充電されるので電解コンデンサ５５の＋端子は、ほぼ＋Ｖ端子と同じ電圧となる。前記第１と第２のコンパレータ５８，５９の両＋入力端子には電位＋Ｖを抵抗６０と６１で分割した電圧が闇値として供給されている。第１のコンパレータ５８の入力電圧は＋端子＜一端子となりその出力はＬレベルとなる。第２のコンパレータ５９の入力電圧は−端子＜＋端子となりその出力はＨレベルとなる。この第２のコンパレータ５９の出力と前記ＤＦ．Ｆ３１のＱ端子の出力のレベルによって、ＯＲゲート回路４１からゲート抵抗４３を介してサイリスタ１１をオンさせて、これに伴いトライアック８０がオンして負荷に持続的に交流電源が供給される。
【００４８】
次に、操作スイッチ１５をオフ側の接点ｂに切換投入すると、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに＋Ｖ電位端子の電位＋Ｖがダイオード２４、操作スイッチ１５の接点ｂを介して供給されて、ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑと端子−Ｑのレベルが反転する。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＱがＬレベルに反転されると、トランジスタ５２がオフとなり、電解コンデンサ５５への充電が停止され、電解コンデンサ５５の電荷は摺動抵抗５６を介し放電される。この電解コンデンサ５５の放電が闇値を割るまで第２コンパレータ５９の出力はＨレベルを維持するが、闇値を割ると第１のコンパレータ５８の入力は、−端子＜＋端子となり、その出力はＨレベルとなるため、トランジスタ５４がオンする。このトランジスタ５４のオンにより、電解コンデンサ５５の両端が短絡されて電荷が一気に放電される。この結果、第２のコンパレータ５９は−端子＞＋端子の関係となり、その出力（タイマー出力）は、ＬレベルとなりＯＲゲート回路４１の出力もＬレベルとなって、サイリスタ１１をオフにし、トライアック８０もオフとなり、負荷への電力供給が停止される。
【００４９】
一方、ＡＮＤゲート回路４２は、一方の入力端子はＤＦ．Ｆ３１の端子−Ｑが前記端子ＣＫがＨレベルとなると同時に反転したＨレベルとなり、他方の端子は前記第２のコンパレータ５９の出力によりＨレベルとなる。このＡＮＤゲート回路４２では、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＨレベルと、前記第２のコンパレータ５９によるＬレベルはインバータ４３によりＨレベルとなり、その出力が論理積Ｈレベルとなり、トランジスタ２７をオンし、リセットコイル２６が励磁されて第１と第２リレー接点１８，１９を開放する。これにより、タイマースイッチ自体もオフ状態とする。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施形態について図４を用いて説明する。この第３の実施形態は、例えば、トイレルームやバスルームにおいて、照明と換気扇を同時にオン駆動させ、照明をオフした後、所定の時間換気扇はオン状態を維持させて室内の換気を行い、所定時間経過後換気扇をオフさせる場合に用いるものである。図４は照明駆動回路で、図１及び図３の換気扇負荷の駆動回路構成に追加するものである。
【００５１】
入力端子である正端子７４’と負端子７５’には、商用交流電源１１（図１１参照）が図示していない照明負荷を介して接続されている。この正負端子７４’，７５’の間にはコンデンサ６７が接続され、正端子７４’には、トライアック６５のＴ２端とフォトカプラ６２の受光側の入力端が接続されている。トライアック６５のＴ１端はコイル６６を介して負端子７５’に接続され、フォトカプラ６２の受光側の出力端は、抵抗６３とゲート抵抗６４を介して、トライアック６５のＴ１端とコイル６６の接続点に接続され、トライアック６５のゲートは、抵抗６３とゲート抵抗６４の接続点に接続されている。フォトカプラ６２の発光側入力端は、抵抗６８を介して＋Ｖ電位端子に接続され、発光側出力端はトランジスタ６１のコレクタ・エミッタを介して、基準電位端子Ｅに接続されている。このトランジスタ６１のベースには、抵抗６９を介して前記ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑに接続されている。
【００５２】
このような構成の照明負荷点灯回路を付加することで、前記操作スイッチ１５をオン側の接点ａに投入すると、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑが前述した動作によりＨレベルとなり、照明負荷点灯回路のトランジスタ６１がオンして、フォトカプラ６２もオンされ、トライアック６５もゲート抵抗６４の電圧降下でオンし、照明負荷を継続的に点灯させると共に、前述したように換気扇１２も同時に駆動する。
【００５３】
次に、前記操作スイッチ１５をオフ側の接点ｂに投入すると、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子ＱはＬレベルとなり、照明負荷回路のトランジスタ６１がオフされ、フォトカプラ６２及びトライアック６５も共にオフされて、照明負荷がオフとなる。しかし、換気扇１２は、前述したように、タイマー部３４，３４ａにより所定時間継続的に駆動して、所定時間経過後に自動的に停止させることが出来る。
【００５４】
次に、本発明の第４の実施形態について図５を用いて説明する。この第４の実施形態は、前記操作スイッチ確認部２９のＤＦ．Ｆ３１に代わり、ＪＫフリップフロップ（以下ＪＫＦ．Ｆと称する）３１ａ、例えば、７４ＨＣ１１２を用いたものである。ＤＦ．Ｆ３１と異なる点は、端子ＣＫの入力が異なる。ＪＫＦ．Ｆ３１ａの場合は、端子ＣＫの入力がＨレベルからＬレベルに変化した時に出力が反転する。このため、端子ＣＫの入力はインバータ回路６０を介して入力するようにしたことで、操作スイッチ確認部２９のフリップフロップ回路３１がＤフリップフロップ以外のフリップフロップが使用可能となる。
【００５５】
次に、本発明の第５の実施形態を図６を用いて説明する。図６に示す第５の実施形態は、前述した第１の実施形態（図１参照）の立ち上げ用電源回路１４に用いているセットコイル１７，リセットコイル２６，及びリレー接点１８，１９を用いることなく、立ち上げ用電源回路１４ａを構成するもので、図１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００５６】
整流回路８１の直流出力の正極には、抵抗６３を介して操作スイッチ６４の固定接点ａが接続され、前記整流回路８１の直流出力の正極と操作スイッチ６４の可動片との間には、トランジスタ６１のエミッタ・コレクタが接続され、このトランジスタ６１のエミッタとベース間には抵抗６２が接続され、さらに、このトランジスタ６１のベースは、抵抗６５を介して、トランジスタ６６のコレクタ・エミッタを介して基準電位端子Ｅに接続されている。トランジスタ６６のベースは、抵抗６７を介して、ＯＲゲート回路４１の出力に接続されている。前記操作スイッチ６４の可動片は、＋Ｖ電位端子に接続されると共に、定電圧ダイオード２１と電解コンデンサ２２の並列回路を介して、基準電位端子Ｅに接続されている。前記操作スイッチ６４の固定接点ｂは、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに接続されている。前記ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｄは抵抗６８を介して基準電位端子Ｅに接続されている。また、前記ＯＲゲート回路４１の他方の入力端は、タイマー部３４のトランジスタ３６のコレクタに接続されると共に、抵抗６９を介して、基準電位端子Ｅに接続されている。
【００５７】
このような構成のタイマースイッチの動作について、図７を併用して説明する。操作スイッチ６４をオン側の接点ａに投入すると、整流回路８１の直流出力は、抵抗６３を介し電解コンデンサ２２を充電し、定電圧ダイオード２１で規制されて電位＋Ｖを立ち上げる。操作スイッチ確認部２９のＤＦ.Ｆ３１は、プリセットタイプの為、前記電解コンデンサ２２の充電により＋Ｖ電位端子の電位＋Ｖにより抵抗３０を介してコンデンサ３２が充電される期間端子ＰＲはＬレベルとなりプリセツト条件が成立して端子Ｑの出力はＨレベル、端子−Ｑの出力はＬレベルにプリセツトされる。このため、ＯＲゲート回路４１の一方の入力端は、ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑの出力のＨレベルとなり、ＯＲゲート回路４１の出力もＨレベルとなり、ゲート抵抗４３を介してサイリスタ１１のゲートに供給されて、サイリスタ１１をオンして交流電源は、負荷(図示せず)を介し、入力端子７４、７５に接続されて、整流回路８１、サイリスタ１１，整流回路８１、抵抗７９、及びコイル７８へと流れる。この結果トライアック８０は、ゲート抵抗７９の両端に電圧降下が発生して、トライアック８０がオンして負荷に交流電力が供給されることになる。
【００５８】
さらに、前記ＯＲゲート回路４１の出力のＨレベルにより、トランジスタ６６がオンし、このトランジスタ６６のオンによりトランジスタ６１もオンして、電解コンデンサ２２に整流回路８１からの直流出力が継続供給されて、＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが継続生成される。
【００５９】
一方、タイマー部３４のタイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴは、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＬレベルによって、タイマーのスタンバイ状態となっている。
【００６０】
次に、操作スイッチ６４をオフ側である接点ｂに投入すると、＋Ｖ電位端子はＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに接続されて、この端子ＣＫはＬレベルからＨレベルに立ち上がった瞬間ＤＦ．Ｆ３１は反転するので図７に示すように、端子Ｑの出力はＬレベルに、端子−Ｑの出力はＨレベルに反転する。このＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＨレベルへの反転により、タイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴもＨレベルとなり、タイマーが始動開始すると共に、端子ＯＵＴがＬレベルとなりトランジスタ３６がオンして、その出力がＯＲゲート回路４１の他方の入力端に接続されているので、ＯＲゲート回路４１の出力は継続してＨレベルを維持し、サイリスタ１１のオン状態も維持され、かつ、トライアック８０のオン状態を維持されて負荷への交流電源供給が続行できる。
【００６１】
前記タイマーＩＣ３５に事前設定されている時間が経過して、タイムアップ時点で、タイマーＩＣ３５の端子ＯＵＴがＨレベルとなり、トランジスタ３６をオフにする。このトランジスタ３６がオフされると、ＯＲゲート回路４１の両入力端は共にＬレベルとなり、出力もＬレベルとなる。このＯＲゲート回路４１の出力がＬレベルとなると、サイリスタ１１と立ち上げ用電源回路１４ａのトランジスタ６６がオフとなる。この結果、サイリスタ１１のオフにより、トライアック８０もオフとなり負荷に対する交流電源の供給が停止されると共に、トランジスタ６６のオフにより、トランジスタ６１もオフとなり、電解コンデンサ２２に対する整流回路８１からの直流出力の供給も停止されて、＋Ｖ電位端子は０Ｖとなりタイマースイッチの駆動も停止される。
【００６２】
次に、本発明の第６の実施形態について図８を用いて説明する。この第６の実施形態は、前述の第５の実施形態（図６参照）のタイマー部３４を前述の第２の実施形態（図３参照）のコンデンサ（Ｃ）と抵抗（Ｒ）からなるＣＲ充放電回路とオペアンプで構成したタイマー部３４ａ’とするものであり、タイマー部３４ａ’は、図３と同一部分には符号にａを付している。
【００６３】
この第６の実施形態のタイマースイッチの動作を図６と併用して説明すると、前記操作スイッチ６４がオン側である接点ａに投入されると、前述の第５の実施形態と同様に＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが立ち上がり、ＤＦ．Ｆ３１がプリセットされる。 ＤＦ．Ｆ３１がプリセットされると、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＱはＨレベルとなり、タイマー部３４ａ’のトランジスタ５２ａのベースもＨレベルとなりオンする。このトランジスタ５２ａがオンすると電解コンデンサ５５ａは＋Ｖ電位端子の電位＋Ｖによって充電される。この電解コンデンサ５５ａの充電電荷は摺動抵抗５６ａを介し放電されるが、連続充電されるので電解コンデンサ５５ａの＋側は、ほぼ＋Ｖ電位端子と同じ電圧となる。前記第１と第２のコンパレータ５８ａ，５９ａの両＋入力端子には電位＋Ｖを抵抗６０ａと６１ａで分割した電圧が闇値として供給されている。第１のコンパレータ５８ａでは＋端子＜一端子となりその出力はＬレベルとなる。第２のコンパレータ５９ａでは−端子＜＋端子となりその出力はＨレベルとなる。この第２のコンパレータ５９ａの出力レベルによって、ＯＲゲート回路４１からゲート抵抗４３を介してサイリスタ１１をオンさせて、これに伴いトライアック８０がオンして負荷に持続的に交流電源が供給される。
【００６４】
次に、操作スイッチ１５をオフ側の接点ｂに切換投入すると、ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑのレベルが反転する。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＱがＬレベルに反転されると、トランジスタ５２ａがオフとなり、電解コンデンサ５５ａへの充電が停止され、電解コンデンサ５５ａの電荷は摺動抵抗５６ａを介し放電される。この電解コンデンサ５５ａの放電が闇値を割るまで第２コンパレータ５９ａの出力はＨレベルを維持するが、闇値を割ると第１のコンパレータ５８ａの入力電圧は、−端子＜＋端子となり、その出力はＨレベルとなるため、トランジスタ５４ａがオンする。このトランジスタ５４ａのオンにより、電解コンデンサ５５ａの両端が短絡されて電荷が一気に放電される。この結果、第２のコンパレータ５９ａの入力電圧は−端子＞＋端子の関係となり、その出力（タイマー出力）は、ＬレベルとなりＯＲゲート回路４１の出力もＬレベルとなって、サイリスタ１１とトランジスタ６６をオフにする。サイリスタ１１がオフとなるとトライアック８０もオフとなり負荷への電力供給が停止され、さらに、トランジスタ６６がオフとなるとトランジスタ６１もオフされ、整流回路８１からの直流出力は電解コンデンサ２２への供給が停止され、＋Ｖ電位端子の電位は０Ｖとなり、タイマースイッチの動作も停止する。
【００６５】
次に、本発明の第７の実施形態を図９を用いて説明する。なお、図６と同一部部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００６６】
前述の第６の実施形態（図６参照）では、立ち上げ用電源回路１４ａに用いている操作スイッチ６４は、オン側接点ａとオフ側接点ｂに可動接片を投入するタンブラー形式スイッチを使用しているが、この第７の実施形態（図９参照）に用いる操作スイッチ７２は、可動片を押圧すると接点間に接触してオンとなり、押圧力を除くと可動片は接点間から離れてオフとなる押しボタン式スイッチを用いる。
【００６７】
この図９のタイマースイッチの立ち上げ用電源回路１４ｂは、整流回路８１の直流出力端間に抵抗７１と、前記押しボタン式スイッチの操作スイッチ７２と、ダイオード７３と、及び定電圧ダイオード７４の直列回路が接続されている。前記整流回路８１の正直流出力端には、トランジスタ７６のエミッタが接続されている。このトランジスタ７６のエミッタ・ベース間には抵抗７７が接続され、コレクタは＋Ｖ電位端子に接続され、ベースは抵抗７８とトランジスタ７９のコレクタ・エミッタを介して基準電位端子Ｅに接続され、さらにトランジスタ７６のエミッタ・コレクタ間にはダイオード８１が接続されている。前記トランジスタ７９のベースは、抵抗８０を介してＯＲゲート回路４１の出力に接続されている。前記ダイオード７３と定電圧ダイオード７４の接続点は、電解コンデンサ７５の＋側と、前記トランジスタ７６のコレクタが接続されている。前記電解コンデンサ７５の−側は基準電位端子Ｅに接続されている。前記操作スイッチ７２とダイオード７３の接続点は、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに接続されるとと共に、抵抗８２を介して基準電位端子Ｅに接続されている。
【００６８】
このような構成の立ち上げ用電源回路１４ｂを有するタイマースイッチの動作を図１０を併用して説明する。
【００６９】
操作スイッチ７２を一度押すと整流回路８１の出力がダイオード７３を介し電解コンデンサ７５に供給されて充電する。この電解コンデンサ７５の充電電圧は定電圧ダイオード７４で規制された電圧となり、＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが生成される。前記操作スイッチ７２のオン情報は、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに入力されて、ＤＦ．Ｆ３１をプリセットして、端子ＱをＨレベルとし、端子−ＱをＬレベルとにする。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＱのＨレベルにより、ＯＲゲート回路４１の出力がＨレベルとなり、ゲート抵抗４３を介してサイリスタ１１のゲートに供給されて、サイリスタ１１をオンして交流電源は、負荷(図示せず)を介し、入力端子７４、７５に接続されて、整流回路８１、サイリスタ１１，整流回路８１、抵抗７９、及びコイル７８へと流れる。この結果トライアック８０は、ゲート抵抗７９の両端に電圧降下が発生して、トライアック８０がオンして負荷に交流電力が供給されることになる。
【００７０】
さらに、前記ＯＲゲート回路４１の出力のＨレベルにより、トランジスタ７９がオンし、このトランジスタ７９のオンにより、トランジスタ７６もオンして、操作スイッチ７２がオフ状態となっても電解コンデンサ７５に整流回路８１からの直流出力が継続供給されて、＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが継続生成される。
【００７１】
一方、タイマー部３４のタイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴは、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＬレベルによって、タイマーのスタンバイ状態となっている。
【００７２】
次に、操作スイッチ６４を再度押すと、そのオン情報はＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに入力された瞬間ＤＦ．Ｆ３１は反転して、図１０に示すように、端子Ｑの出力はＬレベルに、端子−Ｑの出力はＨレベルに反転する。このＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＨレベルへの反転により、タイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴもＨレベルとなり、タイマーが始動開始すると共に、端子ＯＵＴがＬレベルとなりトランジスタ３６がオンして、その出力がＯＲゲート回路４１の他方の入力端に接続されているので、ＯＲゲート回路４１の出力は継続してＨレベルを維持し、サイリスタ１１のオン状態も維持され、かつ、トライアック８０のオン状態を維持されて負荷への交流電源供給が続行できる。さらに、前記ＯＲゲート回路４１の出力のＨレベルにより、トランジスタ７９と７６がオン維持され、電解コンデンサ２２に整流回路８１からの直流出力が継続供給されて、＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが継続生成される。
【００７３】
前記タイマーＩＣ３５に事前設定されている時間が経過して、タイムアップ時点で、タイマーＩＣ３５の端子ＯＵＴがＨレベルとなり、トランジスタ３６をオフにする。このトランジスタ３６がオフされると、ＯＲゲート回路４１の両入力端は共にＬレベルとなり、出力もＬレベルとなる。このＯＲゲート回路４１の出力がＬレベルとなると、サイリスタ１１と立ち上げ用電源回路１４ｂのトランジスタ７９がオフとなる。この結果、サイリスタ１１のオフによりトライアック８０もオフとなり負荷に対する交流電源の供給が停止されると共に、トランジスタ７９のオフによりトランジスタ７６もオフされて、電解コンデンサ７５への整流回路８１からの直流出力の供給も停止され、＋Ｖ電位端子の電位も０Ｖとなりタイマースイッチの駆動も停止される。
【００７４】
以上説明したように、本発明によると、負荷に駆動交流電源のオン・オフ制御するタイマースイッチは、汎用のＤＦ．ＦまたはＪＫＦ．Ｆと、汎用のタイマーＩＣまたはＣＲ充放電回路とコンパレータをからなるタイマー回路を用いて構成できるためにコストの低減が可能となった。
【００７５】
さらに、負荷のオン・オフ操作に用いるスイッチも各種形式のスイッチが選択可能となり、この種のタイマースイッチの設置場所に応じたスイッチが選択可能となる。
【００７６】
なお、上述の第４乃至第７の実施形態に第３の実施形態（図４参照）の照明負荷の点灯回路を負荷することも可能であることは明らかである。
【００７７】
【発明の効果】
本発明は、整流回路の出力に操作スイッチを接続し、操作スイッチのオフ時にはタイマースイッチによる交流消費電力を零にすることが出来、また操作スイッチをオン・オフすることで、タイマースイッチの直流電源を用いて汎用のフリップフロップＩＣを利用して操作スイッチの状態把握を可能とし、負荷の連続運転からタイマモードでの遅動運転に容易に切り替えることが可能となる。また、タイマ部も汎用のタイマＩＣまたはコンパレータを利用することが可能となるため、新たなタイマープログラムの開発が不要となり、コストの低減が実現できる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタイマースイッチの第１の実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明に係るタイマースイッチの第１の実施形態の動作を説明する説明図。
【図３】本発明に係るタイマースイッチの第２の実施形態を示すブロック図。
【図４】本発明に係るタイマースイッチの第３の実施形態を示すブロック図。
【図５】本発明に係るタイマースイッチの第４の実施形態を示すブロック図。
【図６】本発明に係るタイマースイッチの第５の実施形態を示すブロック図。
【図７】本発明に係るタイマースイッチの第５の実施形態の動作を説明する説明図。
【図８】本発明に係るタイマースイッチの第６の実施形態を示すブロック図。
【図９】本発明に係るタイマースイッチの第７の実施形態を示すブロック図。
【図１０】本発明に係るタイマースイッチの第７の実施形態の動作を説明する説明図。
【図１１】従来のタイマースイッチの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…サイリスタ
１２…抵抗
１３…コンデンサ
１４…立ち上げ用電源部
１５…操作スイッチ
１６…抵抗
１７…セットコイル
１８…第１のリレー接点
１９…第２のリレー接点
２０…トランジスタ
２１…抵抗
２２…定電圧ダイオード
２３…電解コンデンサ
２４…ダイオード
２５…リレー解除回路
２６…リセットコイル
２７…トランジスタ
２８…抵抗
２９…操作スイッチ確認部
３０…抵抗
３１…Ｄフリップフロップ
３２…コンデンサ
３３…抵抗
３４…タイマー部
３５…タイマーＩＣ
３６…トランジスタ
３７…抵抗
３８…抵抗
３９…コンデンサ
４０…抵抗
４１…ＯＲゲート回路
４２…ＡＮＤゲート回路
７４，７５…交流入力端子
７６…サージ吸引素子
７７…コンデンサ
７８…コイル
７９…ゲート抵抗
８０…トライアック
８１…整流回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、換気扇及び照明灯等の負荷をオン動作させ所定時間経過後、負荷を自動的にオフさせるタイマースイッチ関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば換気扇及び照明灯等の負荷を予め設定した時間だけオン動作させるタイマースイッチとして、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）を制御素子としたタイマースイッチが実用化されている。例えば換気扇をオン・オフ制御するタイマースイッチの具体的構成と動作について図１１を用いて説明する。
【０００３】
図１１において、符号７１は、商用交流電源であり、この交流電源７１の一方には、換気扇７２の交流モータを介してタイマースイッチ７３の一方の端子７４が接続され、交流電源７１の他方には、タイマースイッチ７３の他方の端子７５が接続されている。
【０００４】
前記タイマースイッチ７３は、前記一方の端子７４と他方の端子７５との間にバリスタ等のサージ吸引素子７６とコンデンサ７７とが並列に接続されている。さらに、前記一方の端子７４には、ラインノイズ抑制コイル７８及びトライアック８０のゲート抵抗７９の直列接続を介してダイオードブリッジ接続で構成される整流回路８１の一方の交流入力端子に接続されている。前記他方の端子７５は、整流回路８１の他方の交流入力端子に接続されている。前記コイル７８とゲート抵抗７９の接続点と前記他方の端子７５との間には、トライアック８０の主電極Ｔ１−Ｔ２が接続され、トライアック８０のゲートＧはゲート抵抗７９と整流回路８１の一方の交流入力端子との接続点に接続されている。
【０００５】
前記整流回路８１の正極と負極の直流出力端子との間には、抵抗８２，操作スイッチ８３，ダイオード８４及び定電圧ダイオード８５の直列回路が接続されている。前記整流回路８１の正極直流出力端子はフォトカプラ８６の受光側の入力端が接続されている。前記操作スイッチ８３とダイオード８４のアノードとの接続点は、操作スイッチ８３の状態検出するためのトランジスタ９４のベースにベース抵抗９２を介して接続されている。前記ダイオード８４のカソードと定電圧ダイオード８５のカソードとの接続点は、電解コンデンサ８７の＋極が接続され、−極は整流回路８１の負極直流端子に接続されている。電解コンデンサ８７の＋局側は、プラス（＋）電源ラインとなって、マイコン９５の電源端子Ｖｄｄと、抵抗８８を介して前記フォトカプラ８６の受光側の出力端と、前記トランジスタ９４のコレクタに抵抗９３を介して接続されている。トランジスタ９４のコレクタは、マイコン９５の入力端子ｒ８０に接続されている。また、トランジスタ９４のエミッタ及びマイコン９５の電源端子Ｖｓｓは前記整流回路８１の負極直流出力端子に接続されている。前記フォトカプラ８６の発光側入力端子は、プラス（＋）電源ラインに接続され、発光側出力端子は抵抗８９を介して、マイコン９５の出力端子ｒ４０に接続されている。前記マイコン９５の端子ｒ５１〜ｒ５４には時間選択スイッチ９６の異なる時間選択接点Ａ１〜Ａ４が接続され、共通接片ｃは前記整流回路８１の負極直流出力端子に接続された構成となっている。
【０００６】
なお、前記フォトカプラ８６と抵抗８９でスイッチ素子９０を構成し、前記抵抗９２，９３及びトランジスタ９４で操作スイッチ確認回路９１を構成している。
【０００７】
また、前記操作スイッチ８３は、可動片は常時両固定接片と離れたオフ状態となっており、可動片を押圧すると両固定接片を短絡オンする押しボタン形式のスイッチである。
【０００８】
このような構成のタイマスイッチ７３の動作について説明すると、操作スイッチ８３をオンさせない限り、交流電源７１から換気扇７２を介しタイマスイッチ７３に電流が流れないようになっている。操作スイッチ８３をオンさせると、整流回路８１の出力の直流電源は、抵抗８２と操作スイッチ８３及びダイオード８４を介して電解コンデンサー８７に供給されて電解コンデンサ８７を充電する。この電解コンデンサ８７は、定電圧ダイオード８５で規制される電圧に充電され、マイコン９５の電源端子Ｖｄｄに駆動電源を供給してマイコン９５を動作立ち上げる。マイコン９５が立ち上がるとマイコン９５の出力端子ｒ４０はロー（Ｌ）レベルとなり、スイッチ素子９０のフォトカプラ８６をオンさせて、整流回路８１からの直流電源は、操作スイッチ８３がオフとなってもスイッチ素子９０と抵抗８８を介し持続的に電解コンデンサ８７と定電圧ダイオード８５に直流電源が供給される。
【０００９】
一方、整流回路８１の整流動作により、ゲート抵抗７９に電流Ｉが流れ、トライアック８０の端子Ｔ１とゲートＧとの間に接続されたゲート抵抗７９にトライアック８０をオンさせるゲート電圧（電流Ｉ×ゲート抵抗７９の抵抗値Ｒ）得られる。トライアック８０がオンすると交流電源７１から換気扇７２のモータに所定の電流が供給されて換気扇７２が持続的に回転駆動する。
【００１０】
なお、前記トライアック８０と前記スイッチ素子９０は連動してオン・オフされるようになっている。
【００１１】
前記トライアック８０がオンすると、整流回路８１への交流電源入力がなくなり、ゼロクロス近傍点まで電解コンデンサ８７の充電が停止され、ゼロクロス近傍点に到達するとトライアック８０はオフして、再び電解コンデンサ８７への充電が開始される。つまり、電解コンデンサ８７へのスイッチ素子９０を介しての充電は、交流電源のゼロクロス近傍点期間のみで行われ、交流電源の大半の期間は換気扇７２に供給される。これにより、マイコン９５は電解コンデンサ８７の充電電圧で駆動し、消費電力の抑制が可能となる。
【００１２】
次に、操作スイッチ８３が再びオンされると、操作スイッチ確認回路９１のトランジスタ９４がオンし、コレクタがハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変化する。一方、マイコン９５は、内蔵されたプログラムにより、入力端子ｒ８０がローレベル（Ｌ）になったとき、操作スイッチ８３が再オンされたと判断する。前記操作スイッチ８３が再オンされて、前記トランジスタ９４のコレクタのハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）への変化がマイコン９５の入力端子ｒ８０に入力されると、出力端子ｒ４０をハイレベル（Ｈ）にして前記スイッチ素子９０をオフにして、整流回路８１の直流出力側がオープンとなり、ゲート抵抗７９の電圧降下がなくなりトライアック８０がオフとなり換気扇７２は停止する。
【００１３】
なお、マイコン９５に内蔵されているタイマ機能の時間を時間選択スイッチ９６で選択し、選択した時間経過後前記スイッチ素子９０をオフする信号をマイコン９５の出力端子ｒ４０から供給することで、換気扇２２をオフさせるべく選択した時間経過後自動的に換気扇７２を停止することが可能となっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
この種のタイマースイッチは、トイレルームやバスルーム等に設置される換気扇または照明灯の単独または並設の操作制御用として用いられ、設置工事の簡素化とコストの低減が求められている。前述した従来のタイマースイッチは、換気扇や照明の負荷をオン・オフする操作スイッチの状態把握を高価なマイコンで行い、かつ、タイマ機能もマイコンに持たせている。このため操作スイッチが操作されて、マイコンで負荷をオフする操作と判断された後、マイコンのタイマー機能で数分間（３〜５分程度）負荷を継続駆動させ、その数分間が経過したタイムアップ時に負荷をオフさせるために、数分間のタイマープログラムをマイコンに設定する必要があり、このタイマープログラムの開発に多くの費用が発生し、タイマースイッチのコストが上昇する課題があった。
【００１５】
一方、数分間のタイマー制御は、高価なマイコンを用いることなく、汎用のタイマーＩＣでタイマー制御可能であり、低価格のタイマースイッチの提供が可能である。そこで、本発明は、従来の課題に鑑み、使用者が負荷をオフさせた後、所定時間負荷を継続駆動させ、所定時間のタイムアップ時に負荷をオフさせるタイマースイッチを高価なマイコンを用いることなく、汎用ロジックと汎用タイマーＩＣを用いて安価なタイマースイッチを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイマースイッチは、交流電源と負荷との間に配置された負荷制御用スイッチング手段と、前記負荷制御用スイッチング手段を立ち上げるための操作スイッチを有する立ち上げ用電源手段と、前記立ち上げ用電源手段の操作スイッチの状態を確認する操作スイッチ確認手段と、前記操作スイッチ確認手段で前記操作スイッチがオフされたと判断した際に、所定時間前記負荷制御用スイッチング手段をオン状態とさせるタイマー手段と、を具備し、前記負荷制御用スイッチング手段は、交流電源に負荷を介して接続されたトライアックと、このトライアックの両端に接続された整流回路と、この整流回路の直流出力端に接続されたサイリスタと、を具備し、前記立ち上げ用電源手段は、
前記整流回路の直流出力に接続されたタンブラー形式の操作スイッチと、２つの可動接片を有するラッチングリレー手段と、前記操作スイッチがオン側に投入された際に前記リレー手段をオンさせて前記整流回路の直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段と、を具備し、前記操作スイッチがオフ側に投入された際に前記リレー手段の一方の可動接片を介して、前記操作スイッチ確認手段に前記操作スイッチの状態を示す信号を供給し、前記操作スイッチ確認手段の制御の基で、タイマー手段のタイマー始動を開始し、設定された所定時間経過後、前記タイマー手段の制御の基で、前記リレー手段をオフさせると共に、前記負荷制御用スイッチング手段をオフさせることを特徴とする。
【００１７】
本発明のタイマースイッチの前記負荷制御用スイッチング手段は、交流電源に負荷を介して接続されたトライアックと、このトライアックの両端に接続された整流回路と、この整流回路の直流出力端に接続されたサイリスタとを具備することを特徴とする。
【００１８】
本発明のタイマースイッチの前記立ち上げ用電源手段は、前記整流回路の直流出力に接続されたタンブラー形式の操作スイッチと、２つの可動接片を有するラッチングリレー手段と、前記操作スイッチがオン側に投入された際に前記リレー手段をオンさせて前記整流回路の直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段とを具備し、前記操作スイッチがオフ側に投入された際に前記リレー手段の一方の可動接片を介して、前記操作スイッチ確認手段に前記操作スイッチの状態を示す信号を供給し、前記操作スイッチ確認手段の制御の基で、タイマー手段のタイマー始動を開始し、設定された所定時間経過後、前記タイマー手段の制御の基で、前記リレー手段をオフさせると共に、前記負荷制御用スイッチング手段をオフさせることを特徴とする。
【００１９】
本発明のタイマースイッチの前記立ち上げ用電源手段は、前記整流回路の直流出力端にオン側が接続され、前記操作スイッチ確認手段にオフ側が接続されたタンブラー形式の操作スイッチと、この操作スイッチの出力端に前記整流回路からの直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段とを具備し、前記操作スイッチがオフ側に投入された際に、前記操作スイッチ確認手段により前記タイマー手段のタイマー始動を開始して、前記タイマー手段の制御の基で所定の時間経過後、前記負荷制御用スイッチング手段及び低電圧電源手段をオフさせることを特徴とする。
【００２０】
本発明のタイマースイッチの前記立ち上げ用電源手段は、前記整流回路の直流出力端に接続された押しボタン形式の操作スイッチと前記直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段からなる直列回路手段を有し、前記直列回路手段の操作スイッチと低電圧電源手段の接続点から前記操作スイッチ確認手段に操作スイッチの状態信号を供給することを特徴とする。
【００２１】
本発明のタイマースイッチの前記操作スイッチ確認手段は、Ｄフリップフロップを用い、前記立ち上げ用電源手段から供給される操作スイッチの状態信号の基に、一方の出力で前記負荷制御用スイッチング手段を制御し、他方の出力で前記タイマー手段のタイマー始動を制御することを特徴とする。
【００２２】
本発明のタイマースイッチの前記操作スイッチ確認手段は、ＪＫフリップフロップを用い、前記立ち上げ用電源手段から供給される操作スイッチの状態信号の基に、一方の出力で前記負荷制御用スイッチング手段を制御し、他方の出力で前記タイマー手段のタイマー始動を制御することを特徴とする。
【００２３】
本発明のタイマースイッチの前記タイマー手段は、汎用タイマー用集積素子からなることを特徴とする。
【００２４】
本発明のタイマースイッチの前記タイマー手段は、ＣＲ充放電回路とオペアンプによるコンパレータ回路から構成されたことを特徴とする。
【００２５】
本発明のタイマースイッチに前記交流電源と前記負荷と異なる第２の負荷との間に配置された第２の負荷制御用スイッチング手段を具備し、前記立ち上げ用電源手段の操作スイッチがオフ状態となった際に、前記操作スイッチ確認手段て前記第２の負荷制御スイッチング手段をオフ制御することを特徴とする。
【００２６】
本発明により、タイマースイッチがオフ状態では、交流電力消費は零で、操作スイッチによって制御用電源が立ち上げると負荷は連続運転状態となる。もう―度操作スイッチを操作すると、操作スイッチ確認手段よってタイマー手段を始動し負荷はタイマモードで動作制御される。この操作スイッチ確認手段及びタイマー手段は汎用の回路素子を用いることで実現可能となる。
【００２７】
また、交流負荷を例えば、トイレルームやバスルームの照明灯と換気扇等の異なる負荷を同一の電子スイッチで制御可能で、照明灯は各ルームを使用後直ちに消灯させ、換気扇のみを所定時間駆動させることを自動的に制御可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係るタイマースイッチの第１の実施形態の回路構成を示す接続ブロック図で、図２は図１に示したタイマースイッチの動作を説明する説明図である。なお、図１は、図１１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００２９】
端子７４と７５の間には、図１１と同様に商用交流電源７１と換気扇７２が接続されている。なお、端子７５と整流回路８１の負交流入力端との間に、コイル７８とゲート抵抗７９を接続配置しているが、実質的に図１１と同じである。
【００３０】
この図１の第１の実施形態と前述の図１１の従来との相違は、整流回路８１の直流出力の正極端にサイリスタ１１のアノードが直流出力の負極端にサイリスタ１１のカソードが接続されている。サイリスタ１１のゲートは抵抗１２とコンデンサ１３を介して整流回路８１の直流出力の負極端に接続されている。
【００３１】
前記整流回路８１の直流出力の正極端と負極端の間には、立ち上げ用電源回路１４が接続されている。この立ち上げ用電源回路１４は、前記整流回路８１の直流出力の正極端に可動片が接続された操作スイッチ１５と、この操作スイッチ１５のオン側の接点ａに抵抗１６を介して接続された後述するラッチングリレーの第１と第２のリレー接点１８，１９を吸引するラッチングリレーのセットコイル１７と、前記操作スイッチ１５のオフ側接点ｂに接続された第１のリレー接点１８と、前記整流回路８１の直流出力の正極に接続された第２のリレー接点１９と、前記第２のリレー接点１９の出力端にコレクタが接続されたトランジスタ２０と、このトランジスタ２０のコレクタ・ベース間に接続されたコレクタ抵抗２１と、このトランジスタ２０のベースに接続された定電圧ダイオード２２と、このトランジスタ２０のエミッタに接続された電解コンデンサ２３と、前記整流回路８１の直流出力の正極端と前記トランジスタ２０のエミッタとの間に接続されダイオード２４と、及び前記セットコイル１７、定電圧ダイオード２２及び電解コンデンサ２３の他端は前記整流回路８１の直流出力の負極端に接続された構成となっている。
【００３２】
この立ち上げ用電源回路１４は、操作スイッチ１５をオン側接点ａに投入すると、整流回路８１から直流電源は、抵抗１６を介してセットコイル１７に供給されて、このセットコイル１７が励磁されて第１と第２のリレー接点１８，１９をオンさせる。この第１と第２のリレー接点１８，１９がオンされると、トランジスタ２０がオンし、電解コンデンサ２３が定電圧ダイオード２２で規制される電圧＋Ｖに充電されて電位＋Ｖを生成する。この電位＋Ｖは、後述する操作スイッチ確認部２９とタイマー部３４の駆動電源となる。この電解コンデンサ２３による電位＋Ｖは、＋Ｖ電位端子と基準電位端子Ｅとの間に生じ、リレー解除回路２５と操作スイッチ確認部２９とタイマー部３４を駆動する駆動源となる。
【００３３】
前記リレー解除回路２５は、前記第１と第２のリレー接点１８，１９をオフ状態にするラッチングリレーのリセットコイル２６とトランジタ２７からなり、このトランジタ２７は、ベースに抵抗２８を介して印加されるタイマー部３４からの信号によってオン・オフしてリセットコイル２６を励磁して前記第１と第２のリレー接点１８，１９をオフさせるようになっている。
【００３４】
前記操作スイッチ確認部２９は、汎用のプリセット型のＤフリップフロップＩＣ（以下、ＤＦ．Ｆという）３１、例えば７４ＨＣ７４が用いられている。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＬＲとＶｄｄは前記＋Ｖ電位端子に接続され、端子ＰＲには、前記＋Ｖ電位端子と基準電位端子Ｅとの間の抵抗３０とコンデンサ３２の直列回路の接続点が接続され、端子ＤとＧＮＤは基準電位端子Ｅに接続され、端子ＣＫは抵抗３３を介して基準電位端子Ｅに接続されると共に、前記第１のリレー接点１８の他方の端子に接続されている。このＤＦ．Ｆ３１の出力端子ＱはＯＲゲート回路４１の一方の入力に、出力端子−ＱはＡＮＤゲート回路４２の一方の入力に接続されている。
【００３５】
前記タイマー部３４は、汎用のタイマーＩＣ３５、例えばＢＵ２３０２（ローム社製）を用いており、このタイマーＩＣ３５の端子Ｖｄには前記＋Ｖ電位端子が接続され、端子ＧＮＤは前記基準電位端子Ｅに接続されている。さらに、タイマーＩＣ３５の端子ＯＵＴには、トランジスタ３６のベースが接続され、このトランジスタ３６のエミッタは前記＋Ｖ電位端子に接続され、エミッタとベース間には抵抗３７が接続され、コレクタは前記ＯＲゲート回路４１の他方の入力に接続されると共に、インバータ４３を介して前記ＡＮＤゲート回路４２の他方の入力に接続されている。前記タイマーＩＣ３５の端子ＯＳＣ１〜ＯＳＣ３のそれぞれには、図示の如く抵抗３８，４０とコンデンサ３９が接続され、端子ＳＥＴは、前記ＡＮＤ回路４２の一方の入力に接続されている。前記ＯＲゲート回路４１の出力は、抵抗４３を介して、前記サイリスタ１１のゲートに接続され、前記ＡＮＤゲート回路４２の出力は前記リレー解除回路２５のトランジスタ２７のベースに抵抗２８を介して接続されている。
【００３６】
このような構成のタイマースイッチの動作について図２を併用して説明する。前記操作スイッチ１５を接点ａにオンすると、整流回路８１で整流された直流出力によりセットコイル１７が励磁され、第１と第２のリレー接点１８，１９が閉じ、前記整流回路８１の直流出力がスイッチング素子であるトランジスタ２０に供給されてオンする。このトランジスタ２０がオンされると電解コンデンサ２３を充電し、＋Ｖ電位端子が定電圧ダイオード２２で規制される電圧に立ち上がる。この＋Ｖ電位端子の電圧立ち上がりによって、操作スイッチ確認部２９のＤＦ．Ｆ３１はコンデンサ３２が充電される期間、端子ＰＲはロー（Ｌ）レベルになり端子Ｑの出力はハイ（Ｈ）レベルに、端子−Ｑの出力はロー（Ｌ）レベルにプリセットされる。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＱのＨレベルは前記ＯＲゲート回路４１の一方の端子に入力され、端子−ＱのＬレベルは前記ＡＮＤゲート回路４２の一方の端子に入力される。
【００３７】
一方、前記ＯＲゲート回路４１は、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子ＱのＨレベルにより出力はＨレベルとなり、サイリスタ１１をオンする。このサイリスタ１１のオンにより、交流電源は、負荷(図示せず)を介して端子７４または７５に接続されている整流回路８１、サイリスタ１１、抵抗７９，及びコイル７８を介して流れる。この結果、トライアック８０はゲート抵抗２９の両端の電圧降下によりオンして、負荷に交流電源が供給される。
【００３８】
一方、タイマー部３４のタイマーＩＣ３５は、端子ＳＥＴが前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＬレベルによりタイマーのスタンバイ状態となっている。
【００３９】
ここで、操作スイッチ１５をオフ側接点ｂに投入すると、＋Ｖ電位端子がダイオード２４と第１のリレー接点１８を介してＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに接続される。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫがＬレベルからＨレベルに立ち上がった瞬間反転するので、図２に示すように、ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑの出力はＬレベルに、端子−Ｑの出力はＨレベルに反転する。これにより、タイマー部３４のタイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴはＨレベルになり、タイマーの始動を開始する。
【００４０】
一方、タイマーＩＣ３５の端子ＯＵＴは、Ｌレベルとなりトランジスタ３６がオンして、そのトランジスタ３６の出力がＯＲゲート回路４１の他方の入力端に入力されて出力端がＨレベルに維持される。この結果、負荷への交流電源供給が継続される。
【００４１】
次に、前記タイマーＩＣ３５のタイマー始動開始から所定の時間が経過すると、タイマーＩＣ３５は端子ＯＵＴをＨレベルにしてトランジスタ３６をオフする。このトランジスタ３６がオフされると、前記ＯＲゲート回路４１の両入力端がＬレベルとなり、出力端もＬレベルとなる。これにより、前記サイリスタＲ１１がオフされて、負荷への交流電源の供給が停止される。
【００４２】
一方、ＡＮＤゲート回路４２の一方の入力端は、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＨレベルであり、他方の入力端は、前記トランジスタ３６がオフされて出力がＬレベルとなるが、インバータ３を介して入力されるので、そのインバータ４３の出力がＨレベルとなる。この結果、ＡＮＤゲート回路４２は、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−Ｑから入力されたＨレベルと、トランジスタ３６からのＬレベルをインバータ４３で反転出力したＨレベルとから論理積Ｈレベルが出力される。このＡＮＤゲート回路４２のＨレベル出力により、トランジスタ２７がオンして、リセットコイル２６が電位＋Ｖで励磁され、前記第１と第２のリレー接点１８，１９を開放する。この第１と第２のリレー接点１８，１９の開放により、トランジスタ２０がオフして＋Ｖ電位端子への直流電源の供給が停止され、負荷及びタイマースイッチもオフされる。
【００４３】
つまり、負荷への交流電源のオン・オフ制御にオン時とオフ時の２接点切替の操作スイッチを用い、かつ、タイマースイッチに汎用のＤＦ．ＦとタイマーＩＣを用いた構成とし、前記操作スイッチをオン側に投入した際に、交流電源の大半の期間は負荷駆動用の電力として用い、前記タイマースイッチはゼロクロス近傍の僅かな期間の電力で駆動させると共に、前記操作スイッチをオフ側に投入後は、タイマー部に設定された時間内は、負荷に駆動電力を継続供給し、前記タイマー部で設定された時間が経過後は、自動的に負荷とタイマースイッチへの駆動電力供給をオフすることが可能となった。
【００４４】
次に本発明の第２の実施形態について図３を用いて説明する。図３は本発明の第２の実施形態の回路構成を示すブロック図で、図１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００４５】
図１と図３の相違は、タイマー部３４をコンデンサと抵抗による充放電回路と、オペアンプによるコンパレータで構成したタイマー部３４ａとした点である。
【００４６】
この第２の実施形態のタイマー部３４ａは、前記ＤＦ．Ｆ３１のＱ端子に抵抗５１を介してベースが接続されたトランジスタ５２と、このトランジスタ５２のコレクタは＋Ｖ電位端子に接続され、エミッタは抵抗５３とトランジスタ５４のコレクタ・エミッタを介して基準電位端子Ｅに接続されている。トランジスタ５４のコレクタ・エミッタ間には、電解コンデンサ５５と摺動抵抗５６の並列回路が接続されている。さらに、トランジスタ５４のコレクタは抵抗５７を介して第１のコンパレータ５８の−入力端子に接続されている。この第１のコンパレータ５８の出力端子は、第２のコンパレータ５９の−入力端子に接続されている。前記第１と第２のコンパレータ５８，５９の＋入力端子は、＋Ｖ電位端子と基準電位端子Ｅとの間に直列接続された分圧抵抗６０，６１の接続点に接続されている。前記第２のコンパレータ５９の−入力端子は、抵抗６２を介して前記トランジスタ５４のベースに接続されている。前記第２のコンパレータ５９の出力は、前記ＯＲゲート回路４１の他方の入力端子と前記インバータ３を介してＡＮＤゲート回路４２の一方の入力端子に接続された構成となっている。
【００４７】
この第２の実施形態のタイマースイッチの動作を説明すると、前記操作スイッチ１５がオン側である接点ａに投入されると、前述の第１の実施形態と同様に＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが立ち上がり、ＤＦ．Ｆ３１がプリセットされる。 ＤＦ．Ｆ３１がプリセットされると、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＱはＨレベルに、端子−ＱはＬレベルとなり、タイマー部３４ａのトランジスタ５２のベースもＨレベルとなりオンする。このトランジスタ５２がオンすると電解コンデンサ５５は＋Ｖ電位端子の電位によって充電される。この電解コンデンサ５５の充電電荷は摺動抵抗５６を介し放電されるが、連続充電されるので電解コンデンサ５５の＋端子は、ほぼ＋Ｖ端子と同じ電圧となる。前記第１と第２のコンパレータ５８，５９の両＋入力端子には電位＋Ｖを抵抗６０と６１で分割した電圧が闇値として供給されている。第１のコンパレータ５８の入力電圧は＋端子＜一端子となりその出力はＬレベルとなる。第２のコンパレータ５９の入力電圧は−端子＜＋端子となりその出力はＨレベルとなる。この第２のコンパレータ５９の出力と前記ＤＦ．Ｆ３１のＱ端子の出力のレベルによって、ＯＲゲート回路４１からゲート抵抗４３を介してサイリスタ１１をオンさせて、これに伴いトライアック８０がオンして負荷に持続的に交流電源が供給される。
【００４８】
次に、操作スイッチ１５をオフ側の接点ｂに切換投入すると、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに＋Ｖ電位端子の電位＋Ｖがダイオード２４、操作スイッチ１５の接点ｂを介して供給されて、ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑと端子−Ｑのレベルが反転する。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＱがＬレベルに反転されると、トランジスタ５２がオフとなり、電解コンデンサ５５への充電が停止され、電解コンデンサ５５の電荷は摺動抵抗５６を介し放電される。この電解コンデンサ５５の放電が闇値を割るまで第２コンパレータ５９の出力はＨレベルを維持するが、闇値を割ると第１のコンパレータ５８の入力は、−端子＜＋端子となり、その出力はＨレベルとなるため、トランジスタ５４がオンする。このトランジスタ５４のオンにより、電解コンデンサ５５の両端が短絡されて電荷が一気に放電される。この結果、第２のコンパレータ５９は−端子＞＋端子の関係となり、その出力（タイマー出力）は、ＬレベルとなりＯＲゲート回路４１の出力もＬレベルとなって、サイリスタ１１をオフにし、トライアック８０もオフとなり、負荷への電力供給が停止される。
【００４９】
一方、ＡＮＤゲート回路４２は、一方の入力端子はＤＦ．Ｆ３１の端子−Ｑが前記端子ＣＫがＨレベルとなると同時に反転したＨレベルとなり、他方の端子は前記第２のコンパレータ５９の出力によりＨレベルとなる。このＡＮＤゲート回路４２では、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＨレベルと、前記第２のコンパレータ５９によるＬレベルはインバータ４３によりＨレベルとなり、その出力が論理積Ｈレベルとなり、トランジスタ２７をオンし、リセットコイル２６が励磁されて第１と第２リレー接点１８，１９を開放する。これにより、タイマースイッチ自体もオフ状態とする。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施形態について図４を用いて説明する。この第３の実施形態は、例えば、トイレルームやバスルームにおいて、照明と換気扇を同時にオン駆動させ、照明をオフした後、所定の時間換気扇はオン状態を維持させて室内の換気を行い、所定時間経過後換気扇をオフさせる場合に用いるものである。図４は照明駆動回路で、図１及び図３の換気扇負荷の駆動回路構成に追加するものである。
【００５１】
入力端子である正端子７４’と負端子７５’には、商用交流電源１１（図１１参照）が図示していない照明負荷を介して接続されている。この正負端子７４’，７５’の間にはコンデンサ６７が接続され、正端子７４’には、トライアック６５のＴ２端とフォトカプラ６２の受光側の入力端が接続されている。トライアック６５のＴ１端はコイル６６を介して負端子７５’に接続され、フォトカプラ６２の受光側の出力端は、抵抗６３とゲート抵抗６４を介して、トライアック６５のＴ１端とコイル６６の接続点に接続され、トライアック６５のゲートは、抵抗６３とゲート抵抗６４の接続点に接続されている。フォトカプラ６２の発光側入力端は、抵抗６８を介して＋Ｖ電位端子に接続され、発光側出力端はトランジスタ６１のコレクタ・エミッタを介して、基準電位端子Ｅに接続されている。このトランジスタ６１のベースには、抵抗６９を介して前記ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑに接続されている。
【００５２】
このような構成の照明負荷点灯回路を付加することで、前記操作スイッチ１５をオン側の接点ａに投入すると、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑが前述した動作によりＨレベルとなり、照明負荷点灯回路のトランジスタ６１がオンして、フォトカプラ６２もオンされ、トライアック６５もゲート抵抗６４の電圧降下でオンし、照明負荷を継続的に点灯させると共に、前述したように換気扇１２も同時に駆動する。
【００５３】
次に、前記操作スイッチ１５をオフ側の接点ｂに投入すると、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子ＱはＬレベルとなり、照明負荷回路のトランジスタ６１がオフされ、フォトカプラ６２及びトライアック６５も共にオフされて、照明負荷がオフとなる。しかし、換気扇１２は、前述したように、タイマー部３４，３４ａにより所定時間継続的に駆動して、所定時間経過後に自動的に停止させることが出来る。
【００５４】
次に、本発明の第４の実施形態について図５を用いて説明する。この第４の実施形態は、前記操作スイッチ確認部２９のＤＦ．Ｆ３１に代わり、ＪＫフリップフロップ（以下ＪＫＦ．Ｆと称する）３１ａ、例えば、７４ＨＣ１１２を用いたものである。ＤＦ．Ｆ３１と異なる点は、端子ＣＫの入力が異なる。ＪＫＦ．Ｆ３１ａの場合は、端子ＣＫの入力がＨレベルからＬレベルに変化した時に出力が反転する。このため、端子ＣＫの入力はインバータ回路６０を介して入力するようにしたことで、操作スイッチ確認部２９のフリップフロップ回路３１がＤフリップフロップ以外のフリップフロップが使用可能となる。
【００５５】
次に、本発明の第５の実施形態を図６を用いて説明する。図６に示す第５の実施形態は、前述した第１の実施形態（図１参照）の立ち上げ用電源回路１４に用いているセットコイル１７，リセットコイル２６，及びリレー接点１８，１９を用いることなく、立ち上げ用電源回路１４ａを構成するもので、図１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００５６】
整流回路８１の直流出力の正極には、抵抗６３を介して操作スイッチ６４の固定接点ａが接続され、前記整流回路８１の直流出力の正極と操作スイッチ６４の可動片との間には、トランジスタ６１のエミッタ・コレクタが接続され、このトランジスタ６１のエミッタとベース間には抵抗６２が接続され、さらに、このトランジスタ６１のベースは、抵抗６５を介して、トランジスタ６６のコレクタ・エミッタを介して基準電位端子Ｅに接続されている。トランジスタ６６のベースは、抵抗６７を介して、ＯＲゲート回路４１の出力に接続されている。前記操作スイッチ６４の可動片は、＋Ｖ電位端子に接続されると共に、定電圧ダイオード２１と電解コンデンサ２２の並列回路を介して、基準電位端子Ｅに接続されている。前記操作スイッチ６４の固定接点ｂは、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに接続されている。前記ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｄは抵抗６８を介して基準電位端子Ｅに接続されている。また、前記ＯＲゲート回路４１の他方の入力端は、タイマー部３４のトランジスタ３６のコレクタに接続されると共に、抵抗６９を介して、基準電位端子Ｅに接続されている。
【００５７】
このような構成のタイマースイッチの動作について、図７を併用して説明する。操作スイッチ６４をオン側の接点ａに投入すると、整流回路８１の直流出力は、抵抗６３を介し電解コンデンサ２２を充電し、定電圧ダイオード２１で規制されて電位＋Ｖを立ち上げる。操作スイッチ確認部２９のＤＦ.Ｆ３１は、プリセットタイプの為、前記電解コンデンサ２２の充電により＋Ｖ電位端子の電位＋Ｖにより抵抗３０を介してコンデンサ３２が充電される期間端子ＰＲはＬレベルとなりプリセツト条件が成立して端子Ｑの出力はＨレベル、端子−Ｑの出力はＬレベルにプリセツトされる。このため、ＯＲゲート回路４１の一方の入力端は、ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑの出力のＨレベルとなり、ＯＲゲート回路４１の出力もＨレベルとなり、ゲート抵抗４３を介してサイリスタ１１のゲートに供給されて、サイリスタ１１をオンして交流電源は、負荷(図示せず)を介し、入力端子７４、７５に接続されて、整流回路８１、サイリスタ１１，整流回路８１、抵抗７９、及びコイル７８へと流れる。この結果トライアック８０は、ゲート抵抗７９の両端に電圧降下が発生して、トライアック８０がオンして負荷に交流電力が供給されることになる。
【００５８】
さらに、前記ＯＲゲート回路４１の出力のＨレベルにより、トランジスタ６６がオンし、このトランジスタ６６のオンによりトランジスタ６１もオンして、電解コンデンサ２２に整流回路８１からの直流出力が継続供給されて、＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが継続生成される。
【００５９】
一方、タイマー部３４のタイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴは、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＬレベルによって、タイマーのスタンバイ状態となっている。
【００６０】
次に、操作スイッチ６４をオフ側である接点ｂに投入すると、＋Ｖ電位端子はＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに接続されて、この端子ＣＫはＬレベルからＨレベルに立ち上がった瞬間ＤＦ．Ｆ３１は反転するので図７に示すように、端子Ｑの出力はＬレベルに、端子−Ｑの出力はＨレベルに反転する。このＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＨレベルへの反転により、タイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴもＨレベルとなり、タイマーが始動開始すると共に、端子ＯＵＴがＬレベルとなりトランジスタ３６がオンして、その出力がＯＲゲート回路４１の他方の入力端に接続されているので、ＯＲゲート回路４１の出力は継続してＨレベルを維持し、サイリスタ１１のオン状態も維持され、かつ、トライアック８０のオン状態を維持されて負荷への交流電源供給が続行できる。
【００６１】
前記タイマーＩＣ３５に事前設定されている時間が経過して、タイムアップ時点で、タイマーＩＣ３５の端子ＯＵＴがＨレベルとなり、トランジスタ３６をオフにする。このトランジスタ３６がオフされると、ＯＲゲート回路４１の両入力端は共にＬレベルとなり、出力もＬレベルとなる。このＯＲゲート回路４１の出力がＬレベルとなると、サイリスタ１１と立ち上げ用電源回路１４ａのトランジスタ６６がオフとなる。この結果、サイリスタ１１のオフにより、トライアック８０もオフとなり負荷に対する交流電源の供給が停止されると共に、トランジスタ６６のオフにより、トランジスタ６１もオフとなり、電解コンデンサ２２に対する整流回路８１からの直流出力の供給も停止されて、＋Ｖ電位端子は０Ｖとなりタイマースイッチの駆動も停止される。
【００６２】
次に、本発明の第６の実施形態について図８を用いて説明する。この第６の実施形態は、前述の第５の実施形態（図６参照）のタイマー部３４を前述の第２の実施形態（図３参照）のコンデンサ（Ｃ）と抵抗（Ｒ）からなるＣＲ充放電回路とオペアンプで構成したタイマー部３４ａ’とするものであり、タイマー部３４ａ’は、図３と同一部分には符号にａを付している。
【００６３】
この第６の実施形態のタイマースイッチの動作を図６と併用して説明すると、前記操作スイッチ６４がオン側である接点ａに投入されると、前述の第５の実施形態と同様に＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが立ち上がり、ＤＦ．Ｆ３１がプリセットされる。 ＤＦ．Ｆ３１がプリセットされると、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＱはＨレベルとなり、タイマー部３４ａ’のトランジスタ５２ａのベースもＨレベルとなりオンする。このトランジスタ５２ａがオンすると電解コンデンサ５５ａは＋Ｖ電位端子の電位＋Ｖによって充電される。この電解コンデンサ５５ａの充電電荷は摺動抵抗５６ａを介し放電されるが、連続充電されるので電解コンデンサ５５ａの＋側は、ほぼ＋Ｖ電位端子と同じ電圧となる。前記第１と第２のコンパレータ５８ａ，５９ａの両＋入力端子には電位＋Ｖを抵抗６０ａと６１ａで分割した電圧が闇値として供給されている。第１のコンパレータ５８ａでは＋端子＜一端子となりその出力はＬレベルとなる。第２のコンパレータ５９ａでは−端子＜＋端子となりその出力はＨレベルとなる。この第２のコンパレータ５９ａの出力レベルによって、ＯＲゲート回路４１からゲート抵抗４３を介してサイリスタ１１をオンさせて、これに伴いトライアック８０がオンして負荷に持続的に交流電源が供給される。
【００６４】
次に、操作スイッチ１５をオフ側の接点ｂに切換投入すると、ＤＦ．Ｆ３１の端子Ｑのレベルが反転する。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＱがＬレベルに反転されると、トランジスタ５２ａがオフとなり、電解コンデンサ５５ａへの充電が停止され、電解コンデンサ５５ａの電荷は摺動抵抗５６ａを介し放電される。この電解コンデンサ５５ａの放電が闇値を割るまで第２コンパレータ５９ａの出力はＨレベルを維持するが、闇値を割ると第１のコンパレータ５８ａの入力電圧は、−端子＜＋端子となり、その出力はＨレベルとなるため、トランジスタ５４ａがオンする。このトランジスタ５４ａのオンにより、電解コンデンサ５５ａの両端が短絡されて電荷が一気に放電される。この結果、第２のコンパレータ５９ａの入力電圧は−端子＞＋端子の関係となり、その出力（タイマー出力）は、ＬレベルとなりＯＲゲート回路４１の出力もＬレベルとなって、サイリスタ１１とトランジスタ６６をオフにする。サイリスタ１１がオフとなるとトライアック８０もオフとなり負荷への電力供給が停止され、さらに、トランジスタ６６がオフとなるとトランジスタ６１もオフされ、整流回路８１からの直流出力は電解コンデンサ２２への供給が停止され、＋Ｖ電位端子の電位は０Ｖとなり、タイマースイッチの動作も停止する。
【００６５】
次に、本発明の第７の実施形態を図９を用いて説明する。なお、図６と同一部部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００６６】
前述の第６の実施形態（図６参照）では、立ち上げ用電源回路１４ａに用いている操作スイッチ６４は、オン側接点ａとオフ側接点ｂに可動接片を投入するタンブラー形式スイッチを使用しているが、この第７の実施形態（図９参照）に用いる操作スイッチ７２は、可動片を押圧すると接点間に接触してオンとなり、押圧力を除くと可動片は接点間から離れてオフとなる押しボタン式スイッチを用いる。
【００６７】
この図９のタイマースイッチの立ち上げ用電源回路１４ｂは、整流回路８１の直流出力端間に抵抗７１と、前記押しボタン式スイッチの操作スイッチ７２と、ダイオード７３と、及び定電圧ダイオード７４の直列回路が接続されている。前記整流回路８１の正直流出力端には、トランジスタ７６のエミッタが接続されている。このトランジスタ７６のエミッタ・ベース間には抵抗７７が接続され、コレクタは＋Ｖ電位端子に接続され、ベースは抵抗７８とトランジスタ７９のコレクタ・エミッタを介して基準電位端子Ｅに接続され、さらにトランジスタ７６のエミッタ・コレクタ間にはダイオード８１が接続されている。前記トランジスタ７９のベースは、抵抗８０を介してＯＲゲート回路４１の出力に接続されている。前記ダイオード７３と定電圧ダイオード７４の接続点は、電解コンデンサ７５の＋側と、前記トランジスタ７６のコレクタが接続されている。前記電解コンデンサ７５の−側は基準電位端子Ｅに接続されている。前記操作スイッチ７２とダイオード７３の接続点は、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに接続されるとと共に、抵抗８２を介して基準電位端子Ｅに接続されている。
【００６８】
このような構成の立ち上げ用電源回路１４ｂを有するタイマースイッチの動作を図１０を併用して説明する。
【００６９】
操作スイッチ７２を一度押すと整流回路８１の出力がダイオード７３を介し電解コンデンサ７５に供給されて充電する。この電解コンデンサ７５の充電電圧は定電圧ダイオード７４で規制された電圧となり、＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが生成される。前記操作スイッチ７２のオン情報は、ＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに入力されて、ＤＦ．Ｆ３１をプリセットして、端子ＱをＨレベルとし、端子−ＱをＬレベルとにする。このＤＦ．Ｆ３１の端子ＱのＨレベルにより、ＯＲゲート回路４１の出力がＨレベルとなり、ゲート抵抗４３を介してサイリスタ１１のゲートに供給されて、サイリスタ１１をオンして交流電源は、負荷(図示せず)を介し、入力端子７４、７５に接続されて、整流回路８１、サイリスタ１１，整流回路８１、抵抗７９、及びコイル７８へと流れる。この結果トライアック８０は、ゲート抵抗７９の両端に電圧降下が発生して、トライアック８０がオンして負荷に交流電力が供給されることになる。
【００７０】
さらに、前記ＯＲゲート回路４１の出力のＨレベルにより、トランジスタ７９がオンし、このトランジスタ７９のオンにより、トランジスタ７６もオンして、操作スイッチ７２がオフ状態となっても電解コンデンサ７５に整流回路８１からの直流出力が継続供給されて、＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが継続生成される。
【００７１】
一方、タイマー部３４のタイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴは、前記ＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＬレベルによって、タイマーのスタンバイ状態となっている。
【００７２】
次に、操作スイッチ６４を再度押すと、そのオン情報はＤＦ．Ｆ３１の端子ＣＫに入力された瞬間ＤＦ．Ｆ３１は反転して、図１０に示すように、端子Ｑの出力はＬレベルに、端子−Ｑの出力はＨレベルに反転する。このＤＦ．Ｆ３１の端子−ＱのＨレベルへの反転により、タイマーＩＣ３５の端子ＳＥＴもＨレベルとなり、タイマーが始動開始すると共に、端子ＯＵＴがＬレベルとなりトランジスタ３６がオンして、その出力がＯＲゲート回路４１の他方の入力端に接続されているので、ＯＲゲート回路４１の出力は継続してＨレベルを維持し、サイリスタ１１のオン状態も維持され、かつ、トライアック８０のオン状態を維持されて負荷への交流電源供給が続行できる。さらに、前記ＯＲゲート回路４１の出力のＨレベルにより、トランジスタ７９と７６がオン維持され、電解コンデンサ２２に整流回路８１からの直流出力が継続供給されて、＋Ｖ電位端子に電位＋Ｖが継続生成される。
【００７３】
前記タイマーＩＣ３５に事前設定されている時間が経過して、タイムアップ時点で、タイマーＩＣ３５の端子ＯＵＴがＨレベルとなり、トランジスタ３６をオフにする。このトランジスタ３６がオフされると、ＯＲゲート回路４１の両入力端は共にＬレベルとなり、出力もＬレベルとなる。このＯＲゲート回路４１の出力がＬレベルとなると、サイリスタ１１と立ち上げ用電源回路１４ｂのトランジスタ７９がオフとなる。この結果、サイリスタ１１のオフによりトライアック８０もオフとなり負荷に対する交流電源の供給が停止されると共に、トランジスタ７９のオフによりトランジスタ７６もオフされて、電解コンデンサ７５への整流回路８１からの直流出力の供給も停止され、＋Ｖ電位端子の電位も０Ｖとなりタイマースイッチの駆動も停止される。
【００７４】
以上説明したように、本発明によると、負荷に駆動交流電源のオン・オフ制御するタイマースイッチは、汎用のＤＦ．ＦまたはＪＫＦ．Ｆと、汎用のタイマーＩＣまたはＣＲ充放電回路とコンパレータをからなるタイマー回路を用いて構成できるためにコストの低減が可能となった。
【００７５】
さらに、負荷のオン・オフ操作に用いるスイッチも各種形式のスイッチが選択可能となり、この種のタイマースイッチの設置場所に応じたスイッチが選択可能となる。
【００７６】
なお、上述の第４乃至第７の実施形態に第３の実施形態（図４参照）の照明負荷の点灯回路を負荷することも可能であることは明らかである。
【００７７】
【発明の効果】
本発明は、整流回路の出力に操作スイッチを接続し、操作スイッチのオフ時にはタイマースイッチによる交流消費電力を零にすることが出来、また操作スイッチをオン・オフすることで、タイマースイッチの直流電源を用いて汎用のフリップフロップＩＣを利用して操作スイッチの状態把握を可能とし、負荷の連続運転からタイマモードでの遅動運転に容易に切り替えることが可能となる。また、タイマ部も汎用のタイマＩＣまたはコンパレータを利用することが可能となるため、新たなタイマープログラムの開発が不要となり、コストの低減が実現できる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタイマースイッチの第１の実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明に係るタイマースイッチの第１の実施形態の動作を説明する説明図。
【図３】本発明に係るタイマースイッチの第２の実施形態を示すブロック図。
【図４】本発明に係るタイマースイッチの第３の実施形態を示すブロック図。
【図５】本発明に係るタイマースイッチの第４の実施形態を示すブロック図。
【図６】本発明に係るタイマースイッチの第５の実施形態を示すブロック図。
【図７】本発明に係るタイマースイッチの第５の実施形態の動作を説明する説明図。
【図８】本発明に係るタイマースイッチの第６の実施形態を示すブロック図。
【図９】本発明に係るタイマースイッチの第７の実施形態を示すブロック図。
【図１０】本発明に係るタイマースイッチの第７の実施形態の動作を説明する説明図。
【図１１】従来のタイマースイッチの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…サイリスタ
１２…抵抗
１３…コンデンサ
１４…立ち上げ用電源部
１５…操作スイッチ
１６…抵抗
１７…セットコイル
１８…第１のリレー接点
１９…第２のリレー接点
２０…トランジスタ
２１…抵抗
２２…定電圧ダイオード
２３…電解コンデンサ
２４…ダイオード
２５…リレー解除回路
２６…リセットコイル
２７…トランジスタ
２８…抵抗
２９…操作スイッチ確認部
３０…抵抗
３１…Ｄフリップフロップ
３２…コンデンサ
３３…抵抗
３４…タイマー部
３５…タイマーＩＣ
３６…トランジスタ
３７…抵抗
３８…抵抗
３９…コンデンサ
４０…抵抗
４１…ＯＲゲート回路
４２…ＡＮＤゲート回路
７４，７５…交流入力端子
７６…サージ吸引素子
７７…コンデンサ
７８…コイル
７９…ゲート抵抗
８０…トライアック
８１…整流回路
Claims (7)
- 交流電源と負荷との間に配置された負荷制御用スイッチング手段と、
前記負荷制御用スイッチング手段を立ち上げるための操作スイッチを有する立ち上げ用電源手段と、
前記立ち上げ用電源手段の操作スイッチの状態を確認する操作スイッチ確認手段と、
前記操作スイッチ確認手段で前記操作スイッチがオフされたと判断した際に、所定時間前記負荷制御用スイッチング手段をオン状態とさせるタイマー手段と、を具備し、
前記負荷制御用スイッチング手段は、
交流電源に負荷を介して接続されたトライアックと、
このトライアックの両端に接続された整流回路と、
この整流回路の直流出力端に接続されたサイリスタと、を具備し、
前記立ち上げ用電源手段は、
前記整流回路の直流出力に接続されたタンブラー形式の操作スイッチと、
２つの可動接片を有するラッチングリレー手段と、
前記操作スイッチがオン側に投入された際に前記リレー手段をオンさせて前記整流回路の直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段と、
を具備し、
前記操作スイッチがオフ側に投入された際に前記リレー手段の一方の可動接片を介して、前記操作スイッチ確認手段に前記操作スイッチの状態を示す信号を供給し、前記操作スイッチ確認手段の制御の基で、タイマー手段のタイマー始動を開始し、設定された所定時間経過後、前記タイマー手段の制御の基で、前記リレー手段をオフさせると共に、前記負荷制御用スイッチング手段をオフさせることを特徴とするタイマースイッチ。 - 交流電源と負荷との間に配置された負荷制御用スイッチング手段と、
前記負荷制御用スイッチング手段を立ち上げるための操作スイッチを有する立ち上げ用電源手段と、
前記立ち上げ用電源手段の操作スイッチの状態を確認する操作スイッチ確認手段と、
前記操作スイッチ確認手段で前記操作スイッチがオフされたと判断した際に、所定時間前記負荷制御用スイッチング手段をオン状態とさせるタイマー手段と、を具備し、
前記負荷制御用スイッチング手段は、
交流電源に負荷を介して接続されたトライアックと、
このトライアックの両端に接続された整流回路と、
この整流回路の直流出力端に接続されたサイリスタと、を具備し、
前記立ち上げ用電源手段は、前記整流回路の直流出力端に接続された押しボタン形式の操作スイッチと前記直流出力の基で低電圧を生成する低電圧電源手段からなる直列回路手段を有し、前記直列回路手段の操作スイッチと低電圧電源手段の接続点から前記操作スイッチ確認手段に操作スイッチの状態信号を供給することを特徴とするタイマースイッチ。 - 交流電源と負荷との間に配置された負荷制御用スイッチング手段と、
前記負荷制御用スイッチング手段を立ち上げるための操作スイッチを有する立ち上げ用電源手段と、
前記立ち上げ用電源手段の操作スイッチの状態を確認する操作スイッチ確認手段と、
前記操作スイッチ確認手段で前記操作スイッチがオフされたと判断した際に、所定時間前記負荷制御用スイッチング手段をオン状態とさせるタイマー手段と、を具備し、
前記操作スイッチ確認手段は、Ｄフリップフロップを用い、前記立ち上げ用電源手段から供給される操作スイッチの状態信号の基に、一方の出力で前記負荷制御用スイッチング手段を制御し、他方の出力で前記タイマー手段のタイマー始動を制御することを特徴とするタイマースイッチ。 - 交流電源と負荷との間に配置された負荷制御用スイッチング手段と、
前記負荷制御用スイッチング手段を立ち上げるための操作スイッチを有する立ち上げ用電源手段と、
前記立ち上げ用電源手段の操作スイッチの状態を確認する操作スイッチ確認手段と、
前記操作スイッチ確認手段で前記操作スイッチがオフされたと判断した際に、所定時間前記負荷制御用スイッチング手段をオン状態とさせるタイマー手段と、を具備し、
前記操作スイッチ確認手段は、ＪＫフリップフロップを用い、前記立ち上げ用電源手段から供給される操作スイッチの状態信号の基に、一方の出力で前記負荷制御用スイッチング手段を制御し、他方の出力で前記タイマー手段のタイマー始動を制御することを特徴とするタイマースイッチ。 - 前記タイマー手段は、汎用タイマー用集積素子からなることを特徴とする請求項１記載のタイマースイッチ。
- 前記タイマー手段は、ＣＲ充放電回路とオペアンプによるコンパレータ回路から構成されたことを特徴とする請求項１記載のタイマースイッチ。
- 前記交流電源と前記負荷と異なる第２の負荷との間に配置された第２の負荷制御用スイッチング手段を具備し、前記立ち上げ用電源手段の操作スイッチがオフ状態となった際に、前記操作スイッチ確認手段て前記第２の負荷制御スイッチング手段をオフ制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１記載のタイマースイッチ。
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