(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の壁面に設置された取り付け枠に直接取り付けられ、電線が接続される端子モジュールと、前記端子モジュールに着脱可能に装着され、少なくとも負荷のオン及びオフを制御するスイッチ機能を有する開閉機能モジュールと、前記開閉機能モジュールに着脱可能に装着される操作ハンドルを備えた負荷制御スイッチであって、
前記開閉機能モジュールは、半導体スイッチ素子を主スイッチ素子とする電子スイッチであり、
前記操作ハンドルが装着される前記開閉機能モジュールの装着面には、前記操作ハンドルによって操作されるプッシュオン／プッシュオフ・スイッチが設けられており、
前記開閉機能モジュールの装着面には、少なくとも２つの第１接点が設けられており、
前記開閉機能モジュールの装着面に対向する前記操作ハンドルの背面には、前記第１接点と接触する少なくとも２つの第２接点が設けられ、
前記操作ハンドルの内部には、前記第１接点及び前記第２接点を介して前記電子スイッチの制御回路と接続される外部電子回路が設けられていることを特徴とする負荷制御スイッチ。
【請求項２】
前記外部電子回路は、人体感知センサ及び照度センサを含み、
前記電子スイッチの制御回路は、前記人体感知センサ及び前記照度センサから出力される検知信号に応じて負荷のオン及びオフを制御することを特徴とする請求項１に記載の負荷制御スイッチ。
【請求項３】
前記電子スイッチの制御回路又は前記外部電子回路は遅延回路を含み、
前記操作ハンドルの操作に応じて前記プッシュオン／プッシュオフ・スイッチがオフされたときに、所定時間経過後に負荷をオフすることを特徴とする請求項１に記載の負荷制御スイッチ。
【請求項４】
前記電子スイッチの制御回路は調光回路を含み、
前記外部電子回路は、ユーザによって操作され、前記調光回路の一部をなす調光ボリュームを含むことを特徴とする請求項１に記載の負荷制御スイッチ。
【請求項５】
前記外部電子回路は、表示素子を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の負荷制御スイッチ。
【請求項６】
前記端子モジュールは３線式であり、
前記開閉機能モジュールの装着面にコンセントが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の負荷制御スイッチ。
【請求項７】
建築物の壁面に設置された取り付け枠に直接取り付けられ、電線が接続される端子モジュールと、前記端子モジュールに着脱可能に装着され、それぞれ少なくとも負荷のオン及びオフを制御するスイッチ機能を有する複数の開閉機能モジュールと、前記開閉機能モジュールに着脱可能に装着される複数の操作ハンドルで構成され、前記端子モジュールに前記複数の開閉機能モジュールから選択された１つの開閉機能モジュールと、前記複数の操作ハンドルから選択された１つの操作ハンドルを装着することによって１つの負荷制御スイッチが構成される負荷制御スイッチシステムであって、
前記複数の開閉機能モジュールの１つは、半導体スイッチ素子を主スイッチ素子とする電子スイッチであり、
前記操作ハンドルが装着される前記開閉機能モジュールの装着面には、前記操作ハンドルによって操作されるプッシュオン／プッシュオフ・スイッチが設けられており、
前記開閉機能モジュールの装着面には、少なくとも２つの接点が設けられており、
前記開閉機能モジュールに適合する操作ハンドルの、前記開閉機能モジュールの装着面に対向する背面には、前記接点と接触する少なくとも２つの接片が設けられ、
前記操作ハンドルの内部には、前記接片及び前記接点を介して前記電子スイッチの制御回路と接続される外部電子回路が設けられていることを特徴とする負荷制御スイッチシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気工事士の資格を有していなくても、簡単に交換が可能な負荷制御スイッチ及び負荷制御スイッチシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の壁面に設置され、換気扇や照明装置などの負荷のオン及びオフを制御する負荷制御スイッチには、単純にオン／オフ制御するものの他、表示機能、遅延機能、調光機能、無線信号受信機能、センサ機能などを有するものなどが知られている。例えば、照明装置の交換に伴い、単純なオン／オフスイッチを、調光機能を有するスイッチに交換したい場合もあれば、玄関などの照明装置のスイッチを、人体感知センサを備えたものに交換したい場合などもあり得る。従来のシステムでは、負荷制御スイッチ全体を交換しなければならず、配線工事を必要とするため、ユーザが自分で交換することはできず、電気工事士の資格を有する者に依頼しなければならなかった。
【０００３】
一方、近年ＤＩＹ(Do It Yourself)と呼ばれるように、ホームセンターなどで部品を購入してきて、ユーザが自分で部品交換などを行うことが流行っている。現行のシステムにおいては、例えば非特許文献１に記載されているように、ユーザは、ホームセンターなどにおいて操作ハンドルの色やデザインなどを選択できる程度であり、負荷制御スイッチ本体の交換は自由にできないという煩わしさはそのままである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】パナソニック電工  電設資材カタログ  ２０１０−２０１２  第１９頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、配線工事を伴わずに、ユーザが自由に機能の異なる負荷制御スイッチに交換可能な負荷制御スイッチ及び負荷制御スイッチシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る負荷制御スイッチは、建築物の壁面に設置された取り付け枠に直接取り付けられ、電線が接続される端子モジュールと、前記端子モジュールに着脱可能に装着され、少なくとも負荷のオン及びオフを制御するスイッチ機能を有する開閉機能モジュールと、前記開閉機能モジュールに着脱可能に装着される操作ハンドルを備え、前記開閉機能モジュールは、半導体スイッチ素子を主スイッチ素子とする電子スイッチであり、前記操作ハンドルが装着される前記開閉機能モジュールの装着面には、前記操作ハンドルによって操作されるプッシュオン／プッシュオフ・スイッチが設けられており、前記開閉機能モジュールの装着面には、少なくとも２つの第１接点が設けられており、前記開閉機能モジュールの装着面に対向する前記操作ハンドルの背面には、前記第１接点と接触する少なくとも２つの第２接点が設けられ、前記操作ハンドルの内部には、前記第１接点及び前記第２接点を介して前記電子スイッチの制御回路と接続される外部電子回路が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
前記外部電子回路は、人体感知センサ及び照度センサを含み、前記電子スイッチの制御回路は、前記人体感知センサ及び前記照度センサから出力される検知信号に応じて負荷のオン及びオフを制御することが好ましい。
【００１０】
前記電子スイッチの制御回路又は前記外部電子回路は遅延回路を含み、前記操作ハンドルの操作に応じて前記プッシュオン／プッシュオフ・スイッチがオフされたときに、所定時間経過後に負荷をオフすることが好ましい。
【００１１】
前記電子スイッチの制御回路は調光回路を含み、前記外部電子回路は、ユーザによって操作され、前記調光回路の一部をなす調光ボリュームを含むことが好ましい。
【００１２】
前記外部電子回路は、表示素子を含むことが好ましい。
【００１５】
前記端子モジュールは３線式であり、前記開閉機能モジュールの装着面にコンセントが設けられていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る負荷制御スイッチシステムは、建築物の壁面に設置された取り付け枠に直接取り付けられ、電線が接続される端子モジュールと、前記端子モジュールに着脱可能に装着され、それぞれ少なくとも負荷のオン及びオフを制御するスイッチ機能を有する複数の開閉機能モジュールと、前記開閉機能モジュールに着脱可能に装着される複数の操作ハンドルで構成され、前記端子モジュールに前記複数の開閉機能モジュールから選択された１つの開閉機能モジュールと、前記複数の操作ハンドルから選択された１つの操作ハンドルを装着することによって１つの負荷制御スイッチが構成され、前記複数の開閉機能モジュールの１つは、半導体スイッチ素子を主スイッチ素子とする電子スイッチであり、前記操作ハンドルが装着される前記開閉機能モジュールの装着面には、前記操作ハンドルによって操作されるプッシュオン／プッシュオフ・スイッチが設けられており、前記開閉機能モジュールの装着面には、少なくとも２つの接点が設けられており、前記開閉機能モジュールに適合する操作ハンドルの、前記開閉機能モジュールの装着面に対向する背面には、前記接点と接触する少なくとも２つの接片が設けられ、前記操作ハンドルの内部には、前記接片及び前記接点を介して前記電子スイッチの制御回路と接続される外部電子回路が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、負荷制御スイッチが、少なくとも、電線が接続される端子モジュールと、端子モジュールに着脱可能に装着される開閉機能モジュールに分離されているので、建築物の壁面などには、あらかじめ端子モジュールだけ設置しておけばよい。そして、ユーザは、配線工事を行うことなく、開閉機能モジュールのみ又は開閉機能モジュールと操作ハンドルの組み合わせを自由に選択し、自分で設置又は交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る負荷制御スイッチの構成を示す図。
【図２】上記負荷制御スイッチの変形例の構成を示す図。
【図３】上記負荷制御スイッチの他の変形例の構成を示す図。
【図４】上記負荷制御スイッチのさらに他の変形例の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態に係る負荷制御スイッチ及び負荷制御スイッチシステムについて説明する。図１は、本実施形態に係る負荷制御スイッチ１の基本構成を示す図である。負荷制御スイッチ１は、例えばＶＶＦ(Vinyl insulated Vinyl sheathed Flat-type cable:６００Ｖビニル絶縁ビニルシースケーブル平型)などの電線５が接続される端子モジュール２、スイッチ機能を有する開閉機能モジュール３、操作ハンドル４で構成されている。
【００２２】
端子モジュール２は、絶縁被覆が剥がされた電線５の心線５１が挿入されるインレット２１と、開閉機能モジュール３のソケット３１が挿入されるアウトレット２２を備えている。インレット２１は、電線５の心線５１が挿入されると自動的にロックがかかるような、従来の負荷制御スイッチのものと同様である。アウトレット２２の構造は特に限定されず、単なる電気接点であってもよいし、コンセントのような構造であってもよい。後者の場合、感電を防止するため、アウトレット２２にスライド式のシャッターが設けられていてもよい。なお、図１では、端子モジュール２として２線式のものを例示しているが、３線式のものであってもよい。端子モジュール２は、電気工事士など専門知識を有するものによって設置されるものであり、本実施形態の構成によれば、端子モジュール２が一旦設置されると、通常は交換されない。なお、端子モジュール２は、開閉機能モジュール３が分離されている分、従来の負荷制御スイッチよりも小さい。そのため、従来の取り付け枠に取り付けられる場合は、アダプター６などが使用される。
【００２３】
開閉機能モジュール３としては、例えば、半導体スイッチ素子を主スイッチ素子とする電子スイッチを例示している。開閉機能モジュール３の操作ハンドル４が装着される装着面３２には、操作ハンドル４によって操作されるプッシュオン／プッシュオフ・スイッチ３３が設けられている。また、開閉機能モジュール３の装着面３２には、操作ハンドル４の背面４１に設けられた軸受け４２と嵌合される支軸３４が設けられている。操作ハンドル４の背面４１には、軸受け４２が支軸３４に嵌合された状態、すなわち、操作ハンドル４が開閉機能モジュール３に装着された状態で、プッシュオン／プッシュオフ・スイッチ３３と当接される突起４３が設けられている。操作ハンドル４は、支軸３４（又は軸受け４２）に対して非対称に形成されているプッシュオン／プッシュオフ・スイッチ３３のばねによって、通常は一方向に偏って保持される。
【００２４】
上記非特許文献１などから周知のように、操作ハンドル４の大きさは、取り付け枠に取り付けられる負荷制御スイッチの数によって決定される。例えば、取り付け枠に負荷制御スイッチが１個だけ取り付けられる場合、シングルと呼ばれるように、化粧プレートに形成された矩形開口とほぼ同じ大きさの操作ハンドルが使用される。また、取り付け枠に負荷制御スイッチが２個取り付けられる場合、ダブルと呼ばれるように、化粧プレートに形成された矩形開口の高さ方向寸法の１／２の大きさの操作ハンドルが使用される（幅方向寸法は同じ）。さらに、取り付け枠に負荷制御スイッチが３個取り付けられる場合、トリプルと呼ばれるように、化粧プレートに形成された矩形開口の高さ方向寸法の１／３の大きさの操作ハンドルが使用される。従来と同じく、複数の色やデザインのものから選択できることは言うまでもない。
【００２５】
開閉機能モジュール３の内部には、回路基板３５が設けられており、回路基板３５にはトライアックなどの半導体スイッチ素子などで構成された制御回路３６が実装されている。ユーザによって操作ハンドル４が操作されると、プッシュオン／プッシュオフ・スイッチ３３がオン又はオフされ、それに伴って負荷がオン又はオフされる。開閉機能モジュール３が電子スイッチである場合、人体感知センサや照度センサなどの各種センサ、遅延回路、タイマー回路、無線通信回路などの電子回路と組み合わせて、様々な機能を実現することができる。以下に、本実施形態に係る負荷制御スイッチ１の変形例について説明する。
【００２６】
図２に示す変形例では、操作ハンドル４の内部にも回路基板４４を設け、回路基板４４に外部電子回路４５及びユーザによって操作されるスライド式のボリューム４６が実装されている。さらに、開閉機能モジュール３の装着面には、複数（例えば２つを例示）の第１接点３７が設けられており、操作ハンドル４の背面４１には、第１接点３７と接触する複数（一般的には同数）の第２接点（ばね片）４７が設けられている。それによって、第１接点３７及び第２接点４７を介して、電子スイッチの制御回路３６と外部電子回路４５が接続される。
【００２７】
例えば、白熱灯やＬＥＤなどの照明装置が負荷として接続される場合、負荷制御スイッチに調光機能を持たせることが効果的である。その場合、ボリューム４６を調光回路の一部をなす調光ボリュームとして使用し、調光機能の主要部は電子スイッチの制御回路３６側に設けておけばよい。また、浴室の換気扇などが負荷として接続される場合、負荷制御スイッチにタイマー機能を持たせることが効果的である。その場合、ボリューム４６をタイマー回路の時間設定ボリュームとして使用し、タイマー機能の主要部は電子スイッチの制御回路３６側又は操作ハンドル４の外部電子回路４５側のいずれに設けてもよい。さらに、トイレの換気扇などが負荷として接続される場合、負荷制御スイッチに遅延機能を持たせることが効果的である。常時遅延機能を使用する場合、遅延回路を電子スイッチの制御回路３６側に設けておき、操作ハンドル４の操作に応じてプッシュオン／プッシュオフ・スイッチ３３がオフされたときに、所定時間経過後に負荷をオフすればよい。操作ハンドル４の回路基板４４には、遅延動作中であることを示すためのＬＥＤなどの表示装置４８を設けておけばよい。さらに、タイマー機能や遅延機能を使用しない場合もあり得るので、回路基板４４に機能選択スイッチ４９を設けてもよい。
【００２８】
図３に示す変形例では、操作ハンドル４の内部に、さらに人体感知センサ６１及び照度センサ６２を設けたものである。機能選択スイッチ４９は、人体感知センサ６１による負荷のオン／オフ自動制御を使用するか否かの切換スイッチとして機能し、ボリューム４６は、負荷のインを持続させる時間設定ボリュームとして使用する。人体感知センサ６１が所定範囲内の人の存在を検知し、さらに照度センサにより一定の明るさ以下であることが検出されたときに、負荷である照明装置が一定時間点灯される。
【００２９】
図４に示す変形例では、開閉機能モジュール３にコンセント３８を設け、操作ハンドル４を取り外したとき、又は所定方向に９０度以上回転させたときに、コンセント３８が使用可能となるように構成されている。端子モジュール２は３線式の場合に限定されるものの、緊急の場合に、負荷制御スイッチ１から電源を確保することができる。
【００３０】
あるいは、開閉機能モジュール３の最もシンプルな構成として、可動接点及び固定接点を備えた機械スイッチが挙げられる。例えば、支軸の周りに操作ハンドルを一方向に回転させれば可動接点が固定接点に接触し、操作ハンドルを逆方向に回転させれば可動接点が固定接点から離反するシーソースイッチや、あるいは、機械式のプッシュオン／プッシュオフ・スイッチなどが考えられる（公知につき図示せず）。これらの機械スイッチは、機能自体は負荷をオン又はオフさせるだけのシンプルなものであるが、低コストである。
【００３１】
上記のように構成された負荷制御スイッチによれば、あらかじめ端子モジュール２さえ設置されていれば、ホームセンターなどでユーザが自分の目的にあった開閉機能モジュール３及びそれに適合する操作ハンドル４を購入することにより、負荷制御スイッチを自分で交換することができる。例えば、入居時に開閉機能モジュール３として最も安価な機械スイッチが装着されていたと仮定して、ユーザが照明装置の調光機能を使用したい場合、調光機能付きの開閉機能モジュール３及びそれに適合する操作ハンドル４を購入し、自分で交換すればよい。それによって、例えば工務店に電気工事の依頼をする必要がなくなり、低コストで、かつ、任意の時に、負荷制御スイッチの機能向上又は変更を行うことができる。なお、本発明の負荷制御スイッチシステムは、例えば２線式及び３線式の２種類の端子モジュール２と、上記実施形態で例示した複数種類の開閉機能モジュール３及びそれに適応する複数種類の操作ハンドル４などで構成される。
【符号の説明】
【００３２】
１  負荷制御スイッチ
２  端子モジュール
２１  インレット
２２  アウトレット
３  開閉機能モジュール
３１  ソケット
３２  装着面
３３  プッシュオン／プッシュオフ・スイッチ
３４  支軸
３５  回路基板
３６  制御回路
３７  第１接点
３８  コンセント
４  操作ハンドル
４１  背面
４２  軸受け
４３  突起
４４  回路基板
４５  外部電子回路
４６  ボリューム（調光ボリューム／時間設定ボリューム）
４７  第２接点
４８  表示装置（ＬＥＤ）
４９  機能選択スイッチ
５  電線
５１  心線
６１  人体感知センサ
６２  照度センサ
【図１】
0005603215.tif 000002
【図２】
0005603215.tif 000003
【図３】
0005603215.tif 000004
【図４】
0005603215.tif 000005