(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱線を検知する熱線センサと、電源から負荷への給電路に挿入されるスイッチ要素と、スイッチ要素と直列に前記給電路に挿入される電流トランスと、前記熱線センサの出力に基づいて人体の存否に対応するように前記スイッチ要素をオン・オフさせる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記スイッチ要素のオフ状態では負荷の漏れ電流から、前記スイッチ要素のオン状態では前記電流トランスの２次側出力からそれぞれ動作電源を得るとともに該２次側出力に基づいて前記スイッチ要素をオン・オフさせて成る熱線感知式自動スイッチにおいて、前記電流トランスのスイッチ要素に接続されていない方の一端には電源から負荷への給電路に接続される外部接続端子を設けるとともに、前記スイッチ要素の両端には一方が電源から負荷への給電路に接続され又は両方がそれぞれ他の熱線検知式自動スイッチとの接続に用いられる各々外部接続端子を設けたことを特徴とする熱線検知式自動スイッチ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電流トランスに流れる電流が増加方向に変化したときに前記スイッチ要素をオンさせて成ることを特徴とする請求項１記載の熱線検知式自動スイッチ。
【請求項３】
前記制御手段は、前記スイッチ要素の両端電圧がオン時の電圧レベルよりも低くなった場合に前記スイッチ要素をオンさせて成ることを特徴とする請求項１記載の熱線検知式自動スイッチ。
【請求項４】
前記制御手段は、一旦オンさせた前記スイッチ要素を所定時間後にオフさせて成ることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の熱線検知式自動スイッチ。
【請求項５】
周囲照度を検出する照度センサを備え、前記制御手段は、前記照度センサにより検出した周囲照度が基準値を超えると前記熱線センサにて熱線を検知しても前記スイッチ要素をオフに保つことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の熱線検知式自動スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体等から放射される熱線を検知することによって負荷を自動的にオン・オフする熱線検知式自動スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の熱線検知式自動スイッチとして図６に示すようなものが知られている（特開平５−８２２６３号、特開平５−３２７４５４号、特開平５−２３５７３２号並びに実開平１−９１３３８号の各公報参照）。
【０００３】
この従来の熱線検知式自動スイッチは、人体等から放射される熱線を検知する焦電素子よりなる熱線センサＳと、外部の交流電源ＡＣから負荷（例えば、白熱灯のような照明負荷）Ｌへの給電路に挿入されるスイッチ要素たるトライアックＱと、熱線センサＳの出力に基づいて人体の存否に対応するようにトライアックＱをオン・オフさせる制御手段たる制御回路１０とを備えている。なお、雑音端子電圧など、トライアックＱのオン・オフ時に発生するノイズを低減するためにトライアックＱと直列にインダクタンスＬｘが挿入してある。
【０００４】
ここで、制御回路１０の動作電源をトライアックＱのオン時には負荷電流から得るとともに、トライアックＱのオフ時には負荷Ｌに流れる漏れ電流から得るように構成することにより、２線配線が可能になっている。なお、ＳＷは外付けの押釦スイッチであって熱線センサＳの出力に依らずに負荷Ｌを強制的にオンさせたい場合に操作されるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の熱線検知式自動スイッチでは、１つの負荷Ｌに対して複数の熱線検知式自動スイッチを接続して多箇所検知することができず、特に、既設の３路配線を活用して２つの熱線検知式自動スイッチにより２カ所での検知を行うことができなかった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で多箇所検知に対応することが可能な熱線検知式自動スイッチを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、熱線を検知する熱線センサと、電源から負荷への給電路に挿入されるスイッチ要素と、スイッチ要素と直列に前記給電路に挿入される電流トランスと、前記熱線センサの出力に基づいて人体の存否に対応するように前記スイッチ要素をオン・オフさせる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記スイッチ要素のオフ状態では負荷の漏れ電流から、前記スイッチ要素のオン状態では前記電流トランスの２次側出力からそれぞれ動作電源を得るとともに該２次側出力に基づいて前記スイッチ要素をオン・オフさせて成ることを特徴とし、簡単な構成で多箇所検知に対応することが可能となる。また、前記電流トランスのスイッチ要素に接続されていない方の一端には電源から負荷への給電路に接続される外部接続端子を設けるとともに、前記スイッチ要素の両端には一方が電源から負荷への給電路に接続され又は両方がそれぞれ他の熱線検知式自動スイッチとの接続に用いられる各々外部接続端子を設けたことを特徴とし、既設の３路配線が活用でき、さらに容易に多箇所検知に対応することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記電流トランスに流れる電流が増加方向に変化したときに前記スイッチ要素をオンさせて成ることを特徴とし、外付けの押釦スイッチのオン・オフを前記電流トランスに流れる電流の変化で検出することで外付けの押釦スイッチにも対応することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記スイッチ要素の両端電圧がオン時の電圧レベルよりも低くなった場合に前記スイッチ要素をオンさせて成ることを特徴とし、外付けの押釦スイッチのオン・オフを前記スイッチ要素の両端電圧から検出することで外付けの押釦スイッチにも対応することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記制御手段は、一旦オンさせた前記スイッチ要素を所定時間後にオフさせて成ることを特徴とし、設置場所等に応じて所定時間だけ前記負荷を動作させることが可能となり、無駄な電力消費を抑制できる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、周囲照度を検出する照度センサを備え、前記制御手段は、前記照度センサにより検出した周囲照度が基準値を超えると前記熱線センサにて熱線を検知しても前記スイッチ要素をオフに保つことを特徴とし、前記負荷を照明負荷としている場合において、周囲が明るく前記照明負荷の点灯が不要であるときには前記熱線センサの検知結果に関わらず前記照明負荷を消灯させておくことが可能になり、無駄な電力消費を抑制できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、本実施形態の熱線検知式自動スイッチＡは、人体等から放射される熱線を検知する焦電素子からなる熱線センサ１と、商用電源ＡＣから負荷（本実施形態では白熱灯器具のような照明負荷）Ｌへの給電路に挿入されるスイッチ要素たるトライアックＱと、トライアックＱと直列に前記給電路に挿入される電流トランスＣＴと、熱線センサ１の出力に基づいて人体の存否に対応するようにトライアックＱをオン・オフさせる制御手段たる信号処理部２と、トライアックＱに並列接続されたダイオードブリッジＤＢと、このダイオードブリッジＤＢの脈流出力並びに電流トランスＣＴの２次側出力から安定化された直流の動作電源を得て信号処理部２などに供給する安定化電源部３と、後述する動作保持時間を調整する動作保持時間調整部４と、周囲照度を検出するＣｄＳなどからなる照度センサ５と、照度センサの検出レベルを調整するための照度センサ調整部６とを備えている。
【００１５】
而して、給電路の両端、すなわち電流トランスＣＴとトライアックＱのそれぞれ相手と接続されていない方の一端に外部接続端子Ｔａ，Ｔｂが設けてあり、これら外部接続端子Ｔａ，Ｔｂ間に商用電源ＡＣと負荷Ｌが直列に接続され、トライアックＱがオンしているときに商用電源ＡＣから負荷Ｌに給電される。
【００１６】
ここで、トライアックＱのオフ状態ではトライアックＱ両端の電位差と負荷Ｌの漏れ電流によりダイオードブリッジＤＢから出力される脈流電圧を安定化して動作電源を得るとともに、トライアックＱのオン状態では商用電源ＡＣから負荷Ｌに流れる負荷電流によって電流トランスＣＴの２次側出力を安定化して動作電源を得るようにしているので、２線での配線が可能となっている。
【００１７】
次に本実施形態の熱線検知式自動スイッチＡを１つだけ用いて１カ所で検知する場合の基本動作について説明する。
【００１８】
熱線センサ１により人体から放射される熱線が検知されると信号処理部２に対して所定時間だけハイレベルの検知信号が出力され、また検知信号がハイレベルの間に新たに熱線が検知されると再度所定時間だけハイレベルの検知信号が出力されるとともに、熱線が検知されなくなると所定時間後に検知信号がローレベルになる。なお、この所定時間（以下、「動作保持時間」という）は可変抵抗器などから構成される動作保持時間調整部４によって調整することが可能である。
【００１９】
信号処理部２では、熱線センサ１の検知信号がハイレベルである間にはトライアックＱのトリガ端子にトリガ信号を与えてトライアックＱをオンさせて商用電源ＡＣから負荷Ｌに給電し、熱線センサ１の検知信号がローレベルになってから動作保持時間が経過すればトライアックＱをオフさせて負荷Ｌへの給電を停止する。
【００２０】
また、信号処理部２では、周囲照度に対応する照度センサ５の検出出力が所定量を超えると、熱線センサ１の検知信号がハイレベルであってもトライアックＱをオンさせずにオフに保つようになっている。したがって、負荷Ｌを照明負荷としている場合において、周囲が明るく照明負荷の点灯が不要であるときには熱線センサ１の検知結果にかかわらず照明負荷を消灯させておくことが可能になり、無駄な電力消費を抑制できるのである。さらに本実施形態では、上記所定量を設置場所等の種々の条件に応じて変更することができるように照度センサ調整部６が設けてあり、これによって使い勝手が向上されるものである。
【００２１】
ところで本実施形態においては、電流トランスＣＴとトライアックＱの接続点に外部接続端子Ｔｃを設けるとともに、外部接続端子Ｔｂと並列に外部接続端子Ｔｄが設けてある。そして、図２に示すように２つの熱線検知式自動スイッチＡ１，Ａ２の外部接続端子Ｔａを商用電源ＡＣと負荷Ｌにそれぞれ接続するとともに、一方の熱線検知式自動スイッチＡ１の外部接続端子Ｔｂ，Ｔｃをそれぞれ他方の熱線検知式自動スイッチＡ２の外部接続端子Ｔｃ，Ｔｂに接続することにより、既設の３路配線を用いて２カ所検知が可能となる。例えば、一方の熱線検知式自動スイッチＡ１で熱線が検知されてトライアックＱがオンすると、商用電源ＡＣ−熱線式自動スイッチＡ１の外部接続端子Ｔａ−熱線式自動スイッチＡ１の電流トランスＣＴ−熱線式自動スイッチＡ１のトライアックＱ−熱線式自動スイッチＡ１の外部接続端子Ｔｂ−熱線式自動スイッチＡ２の外部接続端子Ｔｃ−熱線式自動スイッチＡ２の電流トランスＣＴ−熱線式自動スイッチＡ２の外部接続端子Ｔａ−負荷Ｌの経路で閉回路が形成されて商用電源ＡＣから負荷Ｌへ給電される。また、他方の熱線式自動スイッチＡ２で熱線が検知されてトライアックＱがオンすると、商用電源ＡＣ−熱線式自動スイッチＡ１の外部接続端子Ｔａ−熱線式自動スイッチＡ１の電流トランスＣＴ−熱線式自動スイッチＡ１の外部接続端子Ｔｃ−熱線式自動スイッチＡ２の外部接続端子Ｔｂ−熱線式自動スイッチＡ２のトライアックＱ−熱線検知式自動スイッチＡ２の電流トランスＣＴ−熱線式自動スイッチＡ２の外部接続端子Ｔａ−負荷Ｌの経路で閉回路が形成されて商用電源ＡＣから負荷Ｌへ給電される。
【００２２】
このように本実施形態の熱線検知式自動スイッチＡでは、簡単な構成で多箇所検知に対応することが可能であり、特に既設の３路配線が活用できてさらに容易に多箇所検知に対応することができるという利点がある。
【００２３】
ところで、従来例のように負荷Ｌに強制的に給電させるための押釦スイッチＳＷを外付けするには、図３に示すように熱線検知式自動スイッチＡの外部接続端子Ｔｃ，Ｔｄ間に押釦スイッチＳＷを接続する。このように接続した場合、信号処理部２は、電流トランスＣＴに流れる電流が増加方向に変化したときに熱線センサ１で熱線が検知されたときと同様にトライアックＱをオンさせて負荷Ｌに給電させ、動作保持時間が経過した後にトライアックＱをオフさせるように動作する。
【００２４】
而して、熱線検知式自動スイッチＡの安定化電源部（図示省略）からみると押釦スイッチＳＷが押し操作によってオンされたときにダイオードブリッジＤＢを介しての電源供給が一時停止されて停電状態となり、且つ電流トランスＣＴの１次側を流れる電流がダイオードブリッジＤＢ以降の回路と電流トランスＣＴと負荷Ｌとの合成インピーダンスに対する微少な漏れ電流から負荷Ｌの定格電流となるために、電流トランスＣＴの２次側出力から電源供給を受けている状態に変化する。そこで、信号処理部２では電流トランスＣＴに流れる電流を監視しておき、上述のように電流トランスＣＴに流れる電流が増加方向に変化（漏れ電流程度から負荷Ｌの定格電流程度に変化）したときに、押釦スイッチＳＷがオンされたものと判断してトライアックＱをオンさせている。これにより、従来例と同様に外付けの押釦スイッチＳＷにも対応可能となる。
【００２５】
あるいは、押釦スイッチＳＷがオンされている間はトライアックＱの両端が押釦スイッチＳＷを介して短絡されることになるので、信号処理部２にてトライアックＱの両端電圧を監視し、前記両端電圧がオン時の電圧レベル（順方向の電圧降下レベル）よりも低くなって停電と同じような状況になった場合に、上述のように押釦スイッチＳＷがオンされたものと判断し、押釦スイッチＳＷがオフされて停電状態から復旧したときにトライアックＱをオンさせて負荷Ｌに給電させ、動作保持時間が経過した後にトライアックＱをオフさせるようにしてもよい。この場合にも従来例と同様に外付けの押釦スイッチＳＷにも対応可能となる。
【００２６】
（参考例）
次に、本発明に関連した参考例について説明する。
図４に示すように、本参考例の熱線検知式自動スイッチＢは、外部接続端子Ｔｃを電流トランスＣＴの一端に外部接続端子Ｔａと並列に設けた点に特徴があり、それ以外の構成並びに動作については実施形態と共通であるから説明を省略し、要部のみ共通の番号を付して図示する。
【００２７】
本参考例の熱線検知式自動スイッチＢを単独で使用する場合には、図４に示すように外部接続端子Ｔａ，Ｔｂ間に商用電源ＡＣと負荷Ｌを直列に接続し、外部接続端子Ｔｃ，Ｔｄ間に押釦スイッチＳＷを外付けすればよい。熱線センサ１で熱線を検知した場合の動作は実施形態と共通であるから説明は省略する。
【００２８】
一方、押釦スイッチＳＷがオンされている間はトライアックＱの両端が押釦スイッチＳＷを介して短絡されることになるので、信号処理部２にて直列接続されたトライアックＱと電流トランスＣＴの両端電圧を監視し、前記両端電圧がトライアックＱオン時の電圧レベル（順方向の電圧降下レベル）よりも低くなって停電と同じような状況になった場合に、上述のように押釦スイッチＳＷがオンされたものと判断し、押釦スイッチＳＷがオフされて停電状態から復旧したときにトライアックＱをオンさせて負荷Ｌに給電させ、動作保持時間が経過した後にトライアックＱをオフさせる。これにより、従来例と同様に外付けの押釦スイッチＳＷにも対応可能となる。
【００２９】
一方、本参考例の熱線検知式自動スイッチＢを複数用いて多箇所検知を行う場合には、図５に示すように接続すればよい。
【００３０】
まず熱線検知式自動スイッチＢ１の外部接続端子Ｔａ，Ｔｂ間に商用電源ＡＣと負荷Ｌを直列に接続し、外部接続端子Ｔｃ，Ｔｄに他の熱線検知式自動スイッチＢ２の外部接続端子Ｔａ，Ｔｂを接続することで多数の熱線検知式自動スイッチＢ１…を並列接続する。そして、最終段の熱線検知式自動スイッチＢｎの外部接続端子Ｔｃ，Ｔｄ間に押釦スイッチＳＷを外付けする。
【００３１】
而して、上述のように信号処理部２は直列接続されたトライアックＱと電流トランスＣＴの両端電圧を監視し、前記両端電圧がトライアックＱオン時の電圧レベル（順方向の電圧降下レベル）よりも低くなった場合に停電（押釦スイッチＳＷがオンされた場合を含む）であると判断するため、何れかの熱線検知式自動スイッチＢ１…の熱線センサ１で熱線が検知されてトライアックＱがオンしても、熱線が検知されなかった他の熱線検知式自動スイッチＢ１…では待機状態が保持され、商用電源ＡＣが停電した場合又は押釦スイッチＳＷが押し操作されてオンした場合にのみ、並列接続されている全ての熱線検知式自動スイッチＢ１〜ＢｎがトライアックＱをオンして動作保持時間だけ負荷Ｌへ給電するように動作する。
【００３２】
このように本参考例では、複数の熱線検知式自動スイッチを商用電源ＡＣ及び負荷Ｌに対して並列接続することで容易に多箇所検知に対応することができる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、熱線を検知する熱線センサと、電源から負荷への給電路に挿入されるスイッチ要素と、スイッチ要素と直列に前記給電路に挿入される電流トランスと、前記熱線センサの出力に基づいて人体の存否に対応するように前記スイッチ要素をオン・オフさせる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記スイッチ要素のオフ状態では負荷の漏れ電流から、前記スイッチ要素のオン状態では前記電流トランスの２次側出力からそれぞれ動作電源を得るとともに該２次側出力に基づいて前記スイッチ要素をオン・オフさせて成るので、簡単な構成で多箇所検知に対応することが可能となるという効果がある。また、前記電流トランスのスイッチ要素に接続されていない方の一端には電源から負荷への給電路に接続される外部接続端子を設けるとともに、前記スイッチ要素の両端には一方が電源から負荷への給電路に接続され又は両方がそれぞれ他の熱線検知式自動スイッチとの接続に用いられる各々外部接続端子を設けたので、既設の３路配線が活用でき、さらに容易に多箇所検知に対応することができるという効果がある。
【００３５】
請求項２の発明は、前記制御手段は、前記電流トランスに流れる電流が増加方向に変化したときに前記スイッチ要素をオンさせて成るので、外付けの押釦スイッチのオン・オフを前記電流トランスに流れる電流の変化で検出することで外付けの押釦スイッチにも対応することができるという効果がある。
【００３６】
請求項３の発明は、前記制御手段は、前記スイッチ要素の両端電圧がオン時の電圧レベルよりも低くなった場合に前記スイッチ要素をオンさせて成るので、外付けの押釦スイッチのオン・オフを前記スイッチ要素の両端電圧から検出することで外付けの押釦スイッチにも対応することができるという効果がある。
【００３８】
請求項４の発明は、前記制御手段は、一旦オンさせた前記スイッチ要素を所定時間後にオフさせて成るので、設置場所等に応じて所定時間だけ前記負荷を動作させることが可能となり、無駄な電力消費を抑制できるという効果がある。
【００３９】
請求項５の発明は、周囲照度を検出する照度センサを備え、前記制御手段は、前記照度センサにより検出した周囲照度が基準値を超えると前記熱線センサにて熱線を検知しても前記スイッチ要素をオフに保つので、前記負荷を照明負荷としている場合において、周囲が明るく前記照明負荷の点灯が不要であるときには前記熱線センサの検知結果に関わらず前記照明負荷を消灯させておくことが可能になり、無駄な電力消費を抑制できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の回路ブロック図である。
【図２】同上を用いて多箇所検知する場合の接続状態図である。
【図３】同上の使用例を示す接続状態図である。
【図４】参考例の要部回路ブロック図である。
【図５】同上を用いて多箇所検知する場合の接続状態図である。
【図６】従来例の要部回路ブロック図である。
【符号の説明】
１  熱線センサ
２  信号処理部
３  安定化電源部
４  動作保持時間調整部
５  照度センサ
６  照度センサ調整部
Ｑ  トライアック
ＣＴ  電流トランス
Ｌ  負荷
ＡＣ  商用電源
【図１】
0003596309.tif 000002
【図２】
0003596309.tif 000003
【図３】
0003596309.tif 000004
【図４】
0003596309.tif 000005
【図５】
0003596309.tif 000006
【図６】
0003596309.tif 000007