JP5875281B2 - Switchgear - Google Patents
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Description
本発明は、電動機器によって開閉制御される開閉装置に係り、特に電動機器などの待機消費電力の削減に有効な開閉装置に関する。 The present invention relates to an opening / closing device that is controlled to be opened / closed by an electric device, and more particularly, to an opening / closing device effective for reducing standby power consumption of an electric device or the like.
開閉装置は、建物や部屋の出入口となる開口部に設けられるシャッター装置やドア装置などの他に店舗や住宅などの外壁に日除けなどのために設けられるオーニング装置などがある。これらの開閉装置は、その開閉動作を手動で行なうものもあれば、電動機器で行なう電動シャッター装置、電動ドア装置、電動オーニング装置などがある。通常、電動シャッター装置、電動ドア装置、電動オーニング装置などは、電動モータなどの駆動装置を備えており、この駆動装置を制御装置でオン/オフ制御することによってシャッターカーテン、ドア本体、キャンバスなどの開閉体の開閉動作を制御している。
最近では、特許文献1に示すような、自然的エネルギーを電気的エネルギーに変換する太陽電池を備え、この太陽電池からの電力で制御装置及び駆動装置を作動させるようにしたものが知られている。
Recently, as shown in Patent Document 1, a solar cell that converts natural energy into electrical energy is provided, and a control device and a drive device are operated with electric power from the solar cell. .
従来の電動機器によって開閉制御される開閉装置は、商用電源又は太陽電池から電力の供給を受けている。従って、制御装置及び駆動装置ともに動作してない待機中であっても待機電力を消費しており、省電力化の観点からと改善することが好ましい。 A conventional switching device that is controlled to open and close by an electric device is supplied with electric power from a commercial power source or a solar battery. Therefore, standby power is consumed even during standby when neither the control device nor the drive device is operating, and it is preferable to improve from the viewpoint of power saving.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、開閉装置の待機電力等の消費を抑制し省電力化を実現することのできる開閉装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a switchgear that can reduce power consumption by suppressing standby power consumption of the switchgear.
本発明に係る開閉装置の第1の特徴は、開口部を開閉するように動作する開閉手段と、前記開閉手段に対する動作を指示する指示手段の入力状態に応じて前記開閉手段の開閉停の各動作を電動で制御する開閉制御手段と、前記開閉制御手段に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段から前記開閉制御手段へ電力を供給する電力供給線の接続及び断を制御するスイッチ手段とを備えたことにある。
開閉装置は、ビル、住宅、工場、倉庫等の建物などの構造物躯体における、出入口や窓部、あるいは構造物内部の通路や空間などの開口部などを開閉移動するものであり、開閉手段に対する動作を指示する指示手段を操作することによって開閉停の各動作を電動で制御される開閉制御手段で行っている。この発明では、開閉制御手段に電力を供給する電力供給線の接続(オン状態)及び断(オフ状態)を制御するスイッチ手段を設け、指示手段を操作して開閉体を動作する場合にはこのスイッチ手段を用いて電力供給線を接続(オン状態)して電力を供給し、指示手段を操作しない場合にはこのスイッチ手段を用いて電力供給線を断(オフ状態)として電力の供給を停止させる。これによって待機電力等の消費を抑制し、省電力化を図るようにした。開閉手段に対する動作を指示する指示手段としては、開閉停スイッチが該当するがこれ以外の例としては、太陽光の入射量を調節するためや空気の流入・流出量を調節するために、スラットを所定量回動させるスイッチやスラットに設けられたスリットの開放量を調節するために係合状態にある各スラットを若干開放や閉鎖方向に移動させるスイッチ等が該当する。さらには、スイッチの代りに、リモコン等から無線により指示された動作指示を受信して制御回路に伝える回路等も該当する。
The first feature of the opening / closing device according to the present invention is that each of the opening / closing stop of the opening / closing means according to the input state of the opening / closing means that operates to open and close the opening and the instruction means that instructs the opening / closing means to operate. Open / close control means for controlling operation electrically, power supply means for supplying power to the open / close control means, and switch for controlling connection and disconnection of a power supply line for supplying power from the power supply means to the open / close control means And means.
The switchgear opens and closes doorways and windows, or openings such as passages and spaces inside structures in buildings such as buildings, houses, factories, and warehouses. Each operation of opening and closing is operated by an opening / closing control means that is electrically controlled by operating an instruction means for instructing the operation. In the present invention, switch means for controlling connection (on state) and disconnection (off state) of a power supply line for supplying power to the opening / closing control means is provided, and this is performed when the opening / closing body is operated by operating the instruction means. Using the switch means, connect the power supply line (ON state) to supply power, and when the instruction means is not operated, use this switch means to disconnect the power supply line (OFF state) and stop supplying power Let As a result, consumption of standby power and the like is suppressed and power saving is achieved. As an instruction means for instructing the operation to the opening / closing means, an open / close stop switch is applicable, but as other examples, a slat is used to adjust the amount of incident sunlight and the amount of inflow / outflow of air. A switch for rotating a predetermined amount, a switch for slightly opening or closing each slat in an engaged state in order to adjust an opening amount of a slit provided in the slat, and the like are applicable. Furthermore, instead of the switch, a circuit that receives an operation instruction instructed wirelessly from a remote controller or the like and transmits it to the control circuit also corresponds.
本発明に係る開閉装置の第2の特徴は、前記第1の特徴に記載の開閉装置において、前記スイッチ手段が前記指示手段に隣接して設けられた接点開閉型スイッチで構成されることにある。これは、開閉装置の開閉停を操作する指示手段に隣接してスイッチ手段を設けることによって、スイッチ手段操作後に指示手段を容易に操作することができると共に指示手段操作後にスイッチ手段を操作して電力供給の停止を容易に行なうことができるようにしたものである。 A second feature of the switchgear according to the present invention resides in that in the switchgear described in the first feature, the switch means is constituted by a contact open / close switch provided adjacent to the instruction means. . This is because by providing the switch means adjacent to the instruction means for operating the opening / closing of the switchgear, the instruction means can be easily operated after the switch means is operated and the switch means is operated after the instruction means is operated. The supply can be easily stopped.
本発明に係る開閉装置の第3の特徴は、前記第1の特徴に記載の開閉装置において、前記スイッチ手段は、前記指示手段の操作に応じて前記電力供給線の接続及び断を制御する第1のトランジスタ型スイッチ手段と、前記第1のトランジスタ型スイッチが前記電力供給線を接続状態にした場合に、前記開閉制御手段からの信号に応じて前記接続状態を維持するように制御する第2のトランジスタ型スイッチ手段とから構成されることにある。これは、第1及び第2のトランジスタ型スイッチ手段を用いて自動で電力供給線の接続及び断、すなわち電力供給のオン/オフを制御するようにしたものである。 According to a third feature of the switchgear according to the present invention, in the switchgear described in the first feature, the switch means controls connection and disconnection of the power supply line according to operation of the instruction means. A second transistor type switch means and a second transistor type switch that controls to maintain the connected state in response to a signal from the open / close control means when the first transistor type switch is connected to the power supply line; Transistor type switch means. In this configuration, the first and second transistor type switch means are used to automatically control connection / disconnection of the power supply line, that is, on / off of power supply.
本発明に係る開閉装置の第4の特徴は、前記第3の特徴に記載の開閉装置において、前記開閉制御手段は、前記開閉手段の開閉動作停止後一定時間を経過するまで前記第1のトランジスタ形スイッチ手段が接続状態を維持するように前記第2のトランジスタ形スイッチ手段を制御することにある。これは、第1及び第2のトランジスタ型スイッチ手段が電力供給線を断(オフ)するタイミングを開閉動作停止後一定時間に設定したものである。これ以外にも、電力供給線を断(オフ)するタイミングとしては、電力供給線が接続(オン)されて時点から所定時間経過後に断(オフ)するようにしてもよいし、指示手段による動作終了後直ちに断(オフ)するようにしてもよい。 According to a fourth feature of the switchgear according to the present invention, in the switchgear according to the third feature, the open / close control means is configured such that the first transistor remains until a predetermined time elapses after the open / close operation of the open / close means is stopped. It is to control the second transistor type switching means so that the type switching means maintains the connection state. In this case, the timing at which the first and second transistor-type switch means disconnects (turns off) the power supply line is set to a certain time after the opening / closing operation is stopped. In addition to this, as a timing of disconnecting (turning off) the power supply line, the power supply line may be disconnected (turned off) after a predetermined time has elapsed since the power supply line was connected (turned on), or the operation by the instruction means You may make it cut off immediately after completion | finish.
本発明に係る開閉装置の第5の特徴は、前記第1の特徴から第4の特徴までのいずれか1に記載の開閉装置おいて、前記電力供給手段は、太陽光発電手段と、前記太陽光発電手段で発生した電力を充放電するバッテリー手段と、前記太陽光発電手段及び/又はバッテリー手段で発生する電力を前記開閉制御手段に供給する制御手段とを備えたことにある。太陽光発電手段は昼間の時間帯しか発電しないので、これ以外の時間帯はバッテリー手段の電力のみで開閉動作を行わなければならない。従って、電力供給手段として太陽光発電手段及び/又はバッテリー手段を用いた場合、待機電力の低減は重要な課題であり、これを解決することのできる本発明の効果は極めて大きい。 According to a fifth feature of the switchgear according to the present invention, in the switchgear according to any one of the first feature to the fourth feature, the power supply means includes solar power generation means and the solar power supply. There is provided battery means for charging / discharging electric power generated by the photovoltaic power generation means, and control means for supplying electric power generated by the solar power generation means and / or battery means to the open / close control means. Since the solar power generation means generates power only during the daytime, it must be opened and closed only by the power of the battery means during other time periods. Therefore, when solar power generation means and / or battery means are used as power supply means, reduction of standby power is an important issue, and the effect of the present invention that can solve this is extremely great.
本発明の開閉装置によれば、開閉装置の待機電力等の消費を抑制し省電力化を実現することができるという効果がある。 According to the switchgear of the present invention, there is an effect that power consumption can be reduced by suppressing standby power consumption of the switchgear.
以下添付図面に従って本発明に係る開閉装置の好ましい実施の形態について説明する。この実施の形態では開閉手段として上下に開閉動作されるシャッター装置を例に説明する。図1は、本発明に係るシャッター装置の概略構成の一例を示す図である。図1において、開閉装置10は出入口や窓等の開口部を開閉する窓用シャッター装置である。窓用シャッター装置は特別な配線工事等を必要としないで後付けで外壁等に取り付けられるものである。
Preferred embodiments of a switchgear according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a shutter device that opens and closes as an opening / closing means will be described as an example. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a shutter device according to the present invention. In FIG. 1, an opening /
この開閉装置10は、ガイドレール11,12、開閉体13、ボックス14、ソーラーパネル15、電源部16、及び押釦スイッチ17から構成される。ガイドレール11,12は出入口や窓等の開口部の左右両側縁部に設けられ、開閉体13の両端部を上下方向に案内するガイドである。ガイドレール11,12の上端部側は、ボックス14内に挿入されている。開閉体13は出入口や窓等の開口部を開閉するもので、例えば複数枚の金属製のスラット等にて構成され、ボックス14内に設けられた巻取軸(図示せず)に巻き取られ、また巻き戻されることによって、ガイドレール11,12に沿って開口部を開閉移動する。
The opening /
ボックス14は、開閉体13の開閉移動を制御する駆動装置となる直流モータ141と、この直流モータ141を制御する制御回路142とを内蔵している。制御回路142は、CPU、メモリ等にて構成されたマイクロコンピューター構成となっている。なお、ボックス14内にはこれ以外の構造物も存在するがここではこれらの説明及び図示は省略する。
The
ソーラーパネル15は、太陽光のエネルギーを電気的エネルギーに変換する複数枚の太陽電池パネル等から構成される。電源部16は、チャージコントローラ161とバッテリー162とから構成される。チャージコントローラ161は、ソーラーパネル15で発生した電力をバッテリー162に充電すると共に夜間、曇り、晴天などの天候に応じたソーラーパネル15の発生電力の状態を監視して、ソーラーパネル15及び/又はバッテリー162の電力を適宜調整して制御回路142に駆動電力を供給するものである。なお、チャージコントローラ161はバッテリー162の過充電保護装置を備えており、例えば、夜間やくもりの日等のようにソーラーパネル15の発生電力が少ない場合は、バッテリー162から電力を供給し、晴れた日の昼間等のようにソーラーパネル15の発生電力が多い場合は、ソーラーパネル15から電力を直接供給し、その他の天候によってはソーラーパネル15及びバッテリー162を適宜調整して電力を供給する。
The
押釦スイッチ17は、開閉体13の開閉停を制御する操作信号を制御回路142に出力する開スイッチ、停止スイッチ、閉スイッチを備えている。また、この実施の形態では、押釦スイッチ17は、チャージコントローラ161から制御回路142へ電力を供給する電力供給線の接続(オン状態)及び断(オフ状態)を制御する接点開閉型の電力供給制御スイッチ171を備えている。押釦スイッチ17の開スイッチ、停止スイッチ、閉スイッチと制御回路142とを接続するそれぞれの信号線と、電力供給制御スイッチ171と制御回路142との間の電力供給線とは、抵抗181〜183を介してそれぞれ接続されている。チャージコントローラ161のアース線は制御回路142及び押釦スイッチ17の各開スイッチ、停止スイッチ、閉スイッチに接続されている。
The
制御回路142は、ソーラーパネル15の発電時(ソーラーパネル15が開閉体用の直流モータ141を作動させるのに十分な電力を発電している時)又はバッテリー162が十分に充電されている時に、押釦スイッチ17の電力供給制御スイッチ171がオン状態にあり、かつ開スイッチ、停止スイッチ又は閉スイッチが操作されたときに、ソーラーパネル15及び/又はバッテリー162からの電力で開閉体用の直流モータ141の回転軸を回転させ、開閉体13を昇降停止動作させる機能を有している。
When the
電力供給制御スイッチ171がオフ状態にある場合は、ソーラーパネル15からの電力はチャージコントローラ161を介して待機電力等の供給が制限されるので省電力化を図ることができる。また、電力供給制御スイッチ171がオフ状態にある場合は、押釦スイッチ17の閉スイッチ、開スイッチ、停止スイッチが操作されても制御回路142はもちろん直流モータ141は動作することがない。
When the power
図2は、自動的に電力供給線の接続及び断を制御することのできるシャッター装置の一例を示す図である。図2において、図1と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図1のシャッター装置は、電力供給制御スイッチ171を手動にてオン/オフ状態に設定する必要があるため、オフ状態に設定することを忘れた場合には待機電力が消費されてしまい省電力化の効果を発揮することができない。そこで、図2の実施の形態では、押釦スイッチ17が操作された時だけ自動的に電力の供給をオン状態とし、操作終了後は自動的に電力の供給をオフ状態とするようにした。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a shutter device that can automatically control connection and disconnection of a power supply line. In FIG. 2, since the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as FIG. 1, the description is abbreviate | omitted. The shutter device of FIG. 1 needs to manually set the power
図2のシャッター装置では、電力供給制御スイッチ171に代えて、スイッチングトランジスタ191,192及び抵抗193,194が設けられ、制御回路142がマイコン143とドライブ回路144とで構成され、押釦スイッチ17が操作された時だけ制御回路142に電力を供給して、直流モータ141の回転を制御し、その動作が終了した後は電力の供給を停止するように構成されている。電力供給制御スイッチ171(やスイッチングトランジスタ及び抵抗)は、押釦スイッチ17や回路(開閉停等)をすべて対象としてもよいし、一部でもよい。−部の場合には、対象とされないスイッチ等は、対象となるスイッチ等と比較すると、消費電力がほとんどないか又はかなり少なくて省電力化にはあまり寄与しないことが条件である。
In the shutter device of FIG. 2, switching
スイッチングトランジスタ191は、チャージコントローラ161と制御回路142との間の電力供給線に設けられている。スイッチングトランジスタ191はPNP型であり、そのエミッタがチャージコントローラ161に、コレクタが制御回路に、ベースが抵抗193を介して、抵抗181〜183にそれぞれ接続されている。スイッチングトランジスタ192は、NPN型であり、そのコレクタが抵抗193を介してスイッチングトランジスタ191のベースに、エミッタがチャージコントローラ161のアース線に、ベースが抵抗194を介して制御回路142のマイコン143の制御端子にそれぞれ接続されている。
The switching
押釦スイッチ17の開スイッチ、停止スイッチ、閉スイッチのいずれかが押圧操作されることによって、スイッチングトランジスタ191がオン状態となり、チャージコントローラ161から制御回路142に電力が供給されるようになる。電力の供給を受けることによって制御回路142のマイコン143は、動作を開始し、押釦スイッチ17の開スイッチ、停止スイッチ、閉スイッチに対応して、ドライブ回路144にて直流モータ141を制御すると共にスイッチングトランジスタ192のベースに抵抗194を介してオン信号を送信しつづけ、スイッチングトランジスタ192のオン状態を維持する。
When any one of the open switch, stop switch, and close switch of the
マイコン143は、直流モータ141が停止後一定時間を経過するまで、スイッチングトランジスタ192のオン状態を維持し、一定時間経過後はオン信号の送信を停止し、スイッチングトランジスタ192をオフ状態とする。このとき、押釦スイッチ17の開スイッチ、停止スイッチ、閉スイッチのいずれも押圧操作されていなければ、チャージコントローラ161から制御回路142への電力供給は遮断され、自動的に電力供給が停止されるようになっている。
The
上述の実施の形態のように押釦スイッチ17以外に電力供給制御スイッチ171を設けることによって、子どもなどが開閉停スイッチを操作してイタズラするのを防止することができ、安全性を向上できる。また、電力供給制御スイッチ171を設けることによって、待機電力の低減を図ることができ、バッテリー消耗促進が期待できる。また、上述の実施の形態のように自動的に電力の供給を制御することによって、日常操作において自動的にシャッター供給電力を遮断できるため、その運用面でも支障をきたすことなく省電力化を図ることができる。
By providing the power
上述の実施の形態では、上下昇降方式で繰り出されるシャッターカーテンを例に説明したが、シャッター状の開閉部材が横引き方式で繰り出されたり、あるいは水平方式で繰り出されたりするものであっても同様に適用することができる。また、開閉装置としては、例えば、シャッター装置、窓シャッター装置、ブラインド装置、ロールスクリーン装置、垂れ幕装置、引戸装置、移動間仕切装置、オーニング装置、防水板装置などにも適用可能である。 In the above-described embodiment, the shutter curtain that is extended by the up-and-down lifting method has been described as an example, but the same applies even if the shutter-like opening and closing member is extended by the horizontal pulling method or by the horizontal method. Can be applied to. Further, as the opening / closing device, for example, it can be applied to a shutter device, a window shutter device, a blind device, a roll screen device, a curtain device, a sliding door device, a moving partition device, an awning device, a waterproof plate device, and the like.
10…開閉装置、
11…ガイドレール、
13…開閉体、
14…ボックス、
141…直流モータ、
142…制御回路、
143…マイコン、
144…ドライブ回路、
15…ソーラーパネル、
16…電源部、
161…チャージコントローラ、
162…バッテリー、
17…押釦スイッチ、
171…電力供給制御スイッチ、
181〜183,193,194…抵抗、
191,192…スイッチングトランジスタ
10 ... Opening / closing device,
11 ... Guide rail,
13 ... Opening and closing body,
14 ... Box,
141: DC motor,
142 ... control circuit,
143 ... microcomputer,
144: Drive circuit,
15 ... solar panels,
16 ... power supply,
161: Charge controller,
162 ... Battery,
17 ... pushbutton switch,
171 ... Power supply control switch,
181 to 183, 193, 194 ... resistance,
191 192 Switching transistors
Claims (3)
前記開閉手段に対する動作を指示する指示手段の入力状態に応じて前記開閉手段の開閉停の各動作に対応した操作信号を、各信号線を介して入力し、入力した前記操作信号に対応した動作を電動で制御する開閉制御手段と、
前記開閉制御手段に電力供給線及びアース線を介して電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段から前記開閉制御手段へ電力を供給する前記電力供給線の接続及び断を制御するスイッチ手段とを備え、
前記スイッチ手段は、前記電力供給手段と前記開閉制御手段との間の前記電力供給線に設けられ、前記各信号線を介して入力される前記操作信号に応じて前記電力供給線の接続及び断を制御する第1のトランジスタ型スイッチ手段と、
前記第1のトランジスタ型スイッチ手段と前記アース線との間に設けられ、前記第1のトランジスタ型スイッチが前記電力供給線を接続状態にした場合に、前記開閉制御手段からの前記操作信号に応じて前記接続状態を維持するように制御する第2のトランジスタ型スイッチ手段とから構成されたことを特徴とする開閉装置。 Opening and closing means that operates to open and close the opening;
An operation signal corresponding to each operation of opening / closing of the opening / closing means is input via each signal line according to an input state of the instruction means for instructing an operation to the opening / closing means, and an operation corresponding to the input operation signal and switching control means for controlling an electric and
Power supply means for supplying power to the open / close control means via a power supply line and a ground line ;
And a switch means for controlling connection and disconnection of the power supply line for supplying power to said switching control means from the power supply means,
The switch means is provided in the power supply line between the power supply means and the open / close control means, and connects and disconnects the power supply line according to the operation signal input via the signal lines. First transistor type switch means for controlling
Provided between the first transistor type switch means and the ground line, and in response to the operation signal from the open / close control means when the first transistor type switch connects the power supply line. And a second transistor type switch means for controlling to maintain the connection state .
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