(57)【要約】      （修正有）【課題】様々な交流及び直流負荷に対して負荷電圧及び負荷の点滅時間を容易に調節することができる負荷制御装置を提供する。【解決手段】負荷に適合するように変圧帯域幅を調節することが可能な直流負荷変圧器(120)と、オンタイム及びオフタイムの長さの信号を出力し、前記長さを個別的に調節することが可能な主オンオフ調節部(132)と、前記主オンオフ調節部の出力信号と異なる周期を有するオンタイム及びオフタイムの長さの信号を出力し、前記長さを調節することが可能な副オンオフ調節部(133)と、前記直流負荷の初期起動のための信号を出力する起動部(134)と、前記主オンオフ調節部及び副オンオフ調節部の出力信号に応じて前記直流負荷変圧器から供給される電圧が前記直流負荷へ供給されるようにし、前記直流負荷の初期起動時に前記起動部から供給される信号に応じて前記直流負荷へ初期起動電圧が供給されるようにするリレー接点部(140)と、を備えている。【選択図】図１
2006031667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の供給を受けて多数の直流負荷を駆動させるための電圧を出力し、前記負荷に適合するように変圧帯域幅を調節することが可能な直流負荷変圧器と、
オンタイム及びオフタイムの長さの信号を出力し、前記オンタイム及びオフタイムの長さを個別的に調節することが可能な主オンオフ調節部と、
前記主オンオフ調節部の出力信号と異なる周期を有するオンタイム及びオフタイムの長さの信号を出力し、前記オンタイム及びオフタイムの長さを調節することが可能な副オンオフ調節部と、
前記主オンオフ調節部及び副オンオフ調節部から入力される信号に応じて前記直流負荷の初期起動のための信号を出力する起動部と、
前記主オンオフ調節部及び副オンオフ調節部の出力信号に応じて前記直流負荷変圧器から供給される電圧が前記直流負荷へ供給されるようにし、前記直流負荷の初期起動時に前記起動部から供給される信号に応じて前記直流負荷へ初期起動電圧が供給されるようにするリレー接点部と、
を備えていることを特徴とする負荷制御装置。
【請求項２】
前記交流電源の供給を受けて交流負荷を駆動させるための電圧を出力し、前記負荷に適合するように変圧帯域幅を調節することが可能な交流負荷変圧器をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の負荷制御装置。
【請求項３】
前記変圧帯域幅は半固定可変抵抗により調節し、前記可変抵抗のシャフトは、ケースの外部に取り付けられているか、又は、ドライバを用いて前記可変抵抗の抵抗値を調節できるように前記ケースに孔が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の負荷制御装置。
【請求項４】
前記変圧帯域幅は半固定可変抵抗により調節し、前記可変抵抗のシャフトは、ケースの外部に取り付けられているか、又は、ドライバを用いて前記可変抵抗の抵抗値を調節できるように前記ケースに孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の負荷制御装置。
【請求項５】
前記直流負荷変圧器は、
前記交流電源の変圧帯域幅を調節することが可能な電圧調節部と、
前記交流電源及び前記電源調節部の出力端子に１次側が連結されたトランスフォーマと、
前記トランスフォーマの２次側電圧を直流に変化させて前記直流負荷を駆動させるための電圧を出力する整流回路と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の負荷制御装置。
【請求項６】
前記主オンオフ調節部は、
第１タイマ集積回路と、
前記第１タイマ集積回路のディスチャージ端子、スレショルド端子及びトリガ端子に連結され、前記オンタイムの長さのための時定数を提供する第１キャパシタ及び第１可変抵抗と、
前記第１タイマ集積回路の出力信号に応じて動作する第１トランジスタと、
電源電圧と前記第１トランジスタとの間にコイルが接続されたリレーと、
前記第１トランジスタの出力によってリセットされる第２タイマ集積回路と、
前記第２タイマ集積回路のディスチャージ端子、スレショルド端子及びトリガ端子に連結され、前記オフタイムの長さのための時定数を提供する第２キャパシタ及び第２可変抵抗と、
前記第２タイマ集積回路の出力信号に応じて動作し、前記第１タイマのリセットのための信号を出力する第２トランジスタと、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の負荷制御装置。
【請求項７】
前記副オンオフ調節部は、
第１タイマ集積回路と、
前記第１タイマ集積回路のディスチャージ端子、スレショルド端子及びトリガ端子に連結され、前記オンタイムの長さのための時定数を提供する第１キャパシタ及び第１可変抵抗と、
前記第１タイマ集積回路の出力信号に応じて動作する第１トランジスタと、
電源電圧と前記第１トランジスタとの間にコイルが接続されたリレーと、
前記第１トランジスタの出力によってリセットされる第２タイマ集積回路と、
前記第２タイマ集積回路のディスチャージ端子、スレショルド端子及びトリガ端子に連結され、前記オフタイムの長さのための時定数を提供する第２キャパシタ及び第２可変抵抗と、
前記第２タイマ集積回路の出力信号に応じて動作し、前記第１タイマのリセットのための信号を出力する第２トランジスタと、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の負荷制御装置。
【請求項８】
前記起動部は、
トリガ端子を介して、前記主オンオフ調節部の第１タイマ集積回路から供給される信号の入力を受信する第１タイマ集積回路と、
前記第１タイマ集積回路のディスチャージ端子及びスレショルド端子に連結され、オンタイムの長さのための時定数を提供する第１キャパシタ及び第１可変抵抗と、
前記第１タイマ集積回路の出力信号に応じて動作する第１トランジスタと、
電源電圧と前記第１トランジスタとの間にコイルが接続された第１リレーと、
トリガ端子を介して、前記主オンオフ調節部の第２タイマ集積回路から供給される信号の入力を受信する第２タイマ集積回路と、
前記第２タイマ集積回路のディスチャージ端子及びスレショルド端子に連結され、オンタイムの長さのための時定数を提供する第２キャパシタ及び第２可変抵抗と、
前記第２タイマ集積回路の出力信号に応じて動作する第２トランジスタと、
電源電圧と前記第２トランジスタとの間にコイルが接続された第２リレーと、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の負荷制御装置。
【請求項９】
前記負荷は、ファン、電灯又はモータであることを特徴とする請求項１に記載の負荷制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流又は直流ファン、電灯、モータ等の負荷（load）の回転数、明るさ、点滅時間等を制御する装置に係り、さらに詳しくは、様々な交流及び直流負荷に対して個別的に負荷電圧と点滅時間とを容易に調節できるようにした負荷制御装置に関する。
【０００２】
以下に言及される点滅とオンオフとは同一の意味であり、説明の便宜上、併用している。
【背景技術】
【０００３】
通常のファンモータ制御装置において、動作点滅時間は、２４時間用接点式タイマを用いて制御し、モータの回転数は、交流負荷変圧器等を用いて制御する。より具体的には、タイマを用いて負荷への供給電源のオン及びオフ時間を調節することによって点滅時間が制御され、交流負荷変圧器の可変抵抗値を変更して交流電圧を調節することによって回転数が制御される。
【０００４】
ところが、一般に用いられる接点式タイマの最小セッティング時間が１０分乃至１５分以下なので、時間のセッティングに制限が伴い、負荷の種類が異なる場合には交流負荷変圧器で調節可能な電圧の帯域が異なるため、負荷の種類に適した可変抵抗と交換しなければならないという問題点がある。一般ユーザにとって、部品状態で内蔵された可変抵抗を交換することは困難である。
【０００５】
他の構成として、直流ファンモータの回転数を制御するために直流負荷変圧器を使用する。ダウントランスフォーマ（Transformer）と直流整流回路とを用いる直流負荷変圧器は、使用者がダウントランスフォーマの２次側タップを変更して必要な直流電圧を得ることができる。しかし、この場合、予め設定された電圧（例えば、０Ｖ、６Ｖ、９Ｖ、１２Ｖ）のみを選択することができるため、負荷に印加される直流電圧を使用者が微細に調節することができないという欠点がある。
【０００６】
交流電圧を変圧して負荷駆動用交流又は直流電圧を生成するファンモータ制御装置の他の例として、負荷駆動用交流電圧を調節するためにスライダックス（Slidacs）を用いる。この場合、ユーザがコイル接点の位置を変更して必要な電圧を可変にすることができるが、大きい負荷に適用する場合には、スライダックスの負荷容量を大きくしなければならないため、相対的に大きくなる鉄心の重さにより制御装置の全体重量が重くなる。
【０００７】
他の構成として、電圧調節部、ダウントランスフォーマ及び整流回路から構成される直流負荷変圧器を使用する。ダウントランスフォーマの２次側を最大出力電圧タップに固定させ、電圧調節部でダウントランスフォーマの１次側電圧を制御する。ユーザが電圧調節部の可変抵抗値を調節して必要な直流電圧を生成することができる。ところが、負荷側に直流ファンが連結された場合、初期電圧が直流ファンの最小供給電圧より低く供給されると、負荷が起動しないという問題点がある。直流ファンは、最小仕様より低い電圧が供給されても、起動可能範囲内では非常に低速でも回転するという利点を有するが、この構造では、起動のための別途の制御回路を追加しなければ、低い電圧で初期駆動が行われないので、種々の方法を組み合わせて微細な電圧調節を実現するとしても、様々な応用が不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、様々な交流及び直流負荷に対して負荷電圧と負荷の点滅時間とを容易に調節することができる負荷制御装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、使用者が可変抵抗値を変更して交流電圧及び直流電圧を所望の帯域に調節することにより、交流及び直流負荷の回転数を容易に調節することができ、様々な交流及び直流負荷に適用することができる負荷制御装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、負荷に印加される電圧を微細に調節しながら低い電圧でも起動することができる負荷制御装置を提供することにある。
【００１１】
さらに、本発明の別の目的は、発振停止状態に陥ることなく、オン及びオフ時間を個別的に調節することができる負荷制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、交流電源の供給を受けて多数の直流負荷を駆動させるための電圧を出力し、前記負荷に適合するように変圧帯域幅を調節することが可能な直流負荷変圧器と、オンタイム及びオフタイムの長さの信号を出力し、前記オンタイム及びオフタイムの長さを個別的に調節することが可能な主オンオフ調節部と、前記主オンオフ調節部の出力信号と異なる周期を有するオンタイム及びオフタイムの長さの信号を出力し、前記オンタイム及びオフタイムの長さを調節することが可能な副オンオフ調節部と、前記主オンオフ調節部及び副オンオフ調節部から入力される信号に応じて前記直流負荷の初期起動のための信号を出力する起動部と、前記主オンオフ調節部及び副オンオフ調節部の出力信号に応じて前記直流負荷変圧器からの電圧が前記直流負荷へ供給されるようにし、前記直流負荷の初期起動時に前記起動部から供給される信号に応じて前記直流負荷へ初期起動電圧が供給されるようにするリレー接点部と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記交流電源の供給を受けて交流負荷を駆動させるための電圧を出力し、前記負荷に適合するように変圧帯域幅を調節することが可能な交流負荷変圧器をさらに備えていることを特徴とする。
【００１４】
前記変圧帯域幅は、内蔵された半固定可変抵抗により調節し、前記半固定可変抵抗のシャフトは、ケースの外部に取り付けられていることを特徴とする。
【００１５】
前記直流負荷変圧器は、前記交流電源の変圧帯域幅を調節することが可能な電圧調節部と、前記交流電源及び前記電源調節部の出力端子に１次側が連結されたトランスフォーマと、前記トランスフォーマの２次側電圧を直流に変化させて前記直流負荷を駆動させるための電圧を出力する整流回路と、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
前記主オンオフ調節部は、第１タイマ集積回路と、前記第１タイマ集積回路のディスチャージ端子、スレショルド端子及びトリガ端子に連結され、前記オンタイムの長さのための時定数を提供する第１キャパシタ及び第１可変抵抗と、前記第１タイマ集積回路の出力信号に応じて動作する第１トランジスタと、電源電圧と前記第１トランジスタとの間にコイルが接続されたリレーと、前記第１トランジスタの出力によってリセットされる第２タイマ集積回路と、前記第２タイマ集積回路のディスチャージ端子、スレショルド端子及びトリガ端子に連結され、前記オフタイムの長さのための時定数を提供する第２キャパシタ及び第２可変抵抗と、前記第２タイマ集積回路の出力信号に応じて動作し、前記第１タイマリセットのための信号を出力する第２トランジスタと、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
前記副オンオフ調節部は、第１タイマ集積回路と、前記第１タイマ集積回路のディスチャージ端子、スレショルド端子及びトリガ端子に連結され、前記オンタイムの長さのための時定数を提供する第１キャパシタ及び第１可変抵抗と、前記第１タイマ集積回路の出力信号に応じて動作する第１トランジスタと、電源電圧と前記第１トランジスタとの間にコイルが接続されたリレーと、前記第１トランジスタの出力によってリセットされる第２タイマ集積回路と、前記第２タイマ集積回路のディスチャージ端子、スレショルド端子及びトリガ端子に連結され、前記オフタイムの長さのための時定数を提供する第２キャパシタ及び第２可変抵抗と、前記第２タイマ集積回路の出力信号に応じて動作し、前記第１タイマリセットのための信号を出力する第２トランジスタと、を備えていることを特徴とする。
【００１８】
前記起動部は、トリガ端子を介して前記主オンオフ調節部の第１タイマ集積回路から供給される信号の入力を受信する第１タイマ集積回路と、前記第１タイマ集積回路のディスチャージ端子及びスレショルド端子に連結され、オンタイムの長さのための時定数を提供する第１キャパシタ及び第１可変抵抗と、前記第１タイマ集積回路の出力信号に応じて動作する第１トランジスタと、電源電圧及び前記第１トランジスタ間にコイルが接続された第１リレーと、トリガ端子を介して、前記主オンオフ調節部の第２タイマ集積回路から供給される信号の入力を受信する第２タイマ集積回路と、前記第２タイマ集積回路のディスチャージ端子及びスレショルド端子に連結され、オンタイムの長さのための時定数を提供する第２キャパシタ及び第２可変抵抗と、前記第２タイマ集積回路の出力信号に応じて動作する第２トランジスタと、電源電圧及び前記第２トランジスタ間にコイルが接続された第２リレーと、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る負荷制御装置は、ユーザが可変抵抗値を変更して交流電圧及び直流電圧を所望の帯域に調節することにより、交流及び直流負荷の回転数又は明るさを容易に調節することができ、様々な交流及び直流負荷に容易に適用することができる。
【００２０】
また、互いに異なる周期で動作する主オンオフ調節部及び副オンオフ調節器によって多数の交流及び直流負荷が個別的に駆動でき、負荷の初期起動時に任意の時間だけ高電圧が印加されるようにすることにより、発振停止現象なしで負荷が安定的に動作することができる。即ち、低い電圧で起動しない負荷を安定的に動作させることができる。
【００２１】
本発明に係る負荷制御装置は、負荷に印加される電圧と点滅周期とを任意に調節することができ、様々な負荷を駆動させることができるため、交流及び直流灯の明るさ及び点滅制御、交流及び直流ファンの風速及び風量制御、又は、電圧を可変にし、点滅時間を調節しなければならない各種制御に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。下記の実施の形態は、当該技術分野における通常の知識を有する者に本発明を十分に理解させるために提供するものであって、種々の形態に変形することができ、本発明を限定するものではない。
【００２３】
図１は、本発明の好適な実施の形態に係る負荷制御装置を説明するためのブロック図である。
【００２４】
交流負荷変圧器１１０は、電圧帯域を調節するための広帯域電圧調節部１１１及び電圧調節部１１２から構成される。交流負荷変圧器１１０は、交流電圧を０Ｖから交流入力電圧（例えば、１００Ｖ又は２２０Ｖ）まで変圧して交流負荷１５０を駆動させる。交流負荷１５０としては、ＡＣファン、電灯、ＡＣモータ等が適用できる。使用者が広帯域電圧調節部１１１の半固定可変抵抗ＶＲ２を変更し、負荷の種類に適合するように変圧帯域幅を調節した後、電圧調節部１１２の可変抵抗ＶＲ１を調節して交流電圧を変圧することにより、負荷側に連結された交流ファン、交流モータの回転数又は電灯の明るさが調節される。
【００２５】
直流負荷変圧器１２０は、電圧帯域を調節するための広帯域電圧調節部１２１、電圧調節部１２２、ダウントランスフォーマ１２３及び直流整流回路１２４から構成される。直流負荷変圧器１２０は、交流電圧を０Ｖからトランスフォーマ１２３の２次側電圧（例えば１２Ｖ）まで変圧させた後、直流電圧に整流して４チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）の直流負荷１５１、１５２、１５３、１５４を駆動させる。直流負荷１５１、１５２、１５３、１５４としては、ＤＣファン、電灯、ＤＣモータ等が適用できる。使用者が広帯域電圧調節部１２１の半固定可変抵抗ＶＲ２を変更し、負荷の種類に適合するように直流変圧帯域幅を調節した後、電圧調節部１２２の半固定可変抵抗ＶＲ１を調節してトランスフォーマ１２３の１次側電圧を変圧させ、トランスフォーマ１２３の２次側電圧が直流整流回路１２４を経て直流電圧として出力されることにより、負荷側に連結された直流ファン、直流モータの回転数又は電灯の明るさが調節される。
【００２６】
負荷点滅制御器１３０は、動作電源を供給する電源部１３１と、相互に異なる周期の電圧信号を出力する主オンオフ調節部１３２及び副オンオフ調節部１３３から構成され、主オンオフ調節部１３２及び副オンオフ調節部１３３から出力される信号は、直流負荷の初期駆動電圧を制御する起動部１３４に入力される。
【００２７】
負荷点滅制御器１３０の出力に応じてリレー接点部１４０の接点Ｒｅｌａｙ１、Ｒｅｌａｙ２、…、Ｒｅｌａｙ７が動作し、接点Ｒｅｌａｙ１、Ｒｅｌａｙ２、．．．、Ｒｅｌａｙ７によって交流負荷変圧器１１０及び直流負荷変圧器１２０の出力電圧が１チャネルの交流負荷１５０及び４チャネルの直流負荷１５１、１５２、１５３、１５４に選択的に供給される。
【００２８】
負荷点滅制御器１３０の電源部１３１は、入力される交流電圧を直流電圧に整流して動作電源を提供する。主オンオフ調節部１３２及び副オンオフ調節部１３３は、直流負荷１５１、１５２、１５３、１５４の点滅時間を制御するリレー接点部１４０のコイルを動作させる。起動部１３４は、直流負荷１５１、１５２、１５３、１５４が低電圧で初期起動しないことを防止するために、オン時間の初期に該当負荷へ最大電圧が印加されるようにリレー接点部１４０のコイルを動作させる。
【００２９】
次に、交流負荷変圧器１１０及び直流負荷変圧器１２０の各部分について、より詳細に説明する。
【００３０】
図２ａは、交流負荷変圧器１１０の実施の一形態を説明するための回路図である。
【００３１】
スイッチＳＷの動作に応じて交流電源電圧（例えば２２０Ｖ）の供給を受ける入力端子にキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３が並列接続され、キャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３と出力端子との間に抵抗Ｒ１、可変抵抗ＶＲ１及び抵抗Ｒ２、ダイアックＤＩＡＣ及びトライアックＴＲＩＡＣが相互に並列に接続される。また、キャパシタＣ１とキャパシタＣ２との間に基本可変抵抗ＶＲが接続され、キャパシタＣ２とキャパシタＣ３との間に抵抗Ｒ３が接続される。
【００３２】
可変抵抗ＶＲ１のシャフト（調節つまみ）１１４は、図２ｂに示すように、ケース１１３の外部に取り付けられ、交流負荷に印加される電圧を外部で容易に調節できるようにする。この際、保護抵抗Ｒ２を可変抵抗ＶＲ１と直列に連結してトライアックＴＲＩＡＣへ過電流が流れることを防止する。
【００３３】
一般に、負荷の種類が変わると、電圧帯域が変わるため、負荷の種類に適合する可変抵抗値に取り替えなければならない。可変抵抗ＶＲ１も部品状態で内蔵されるため、使用者が容易に取り替えることは困難である。
【００３４】
図３ａは、交流負荷変圧器１１０の他の実施の形態を説明するための回路図である。上述の欠点を解消するために、使用者が電圧帯域を容易に調節できるように構成されている。
【００３５】
図３ａの交流負荷変圧器１１０は、基本的に、図２ａの交流負荷変圧器１１０に、直列連結された保護抵抗Ｒｘと半固定可変抵抗ＶＲ２とからなる広帯域電圧調節部１１１が付加される。直列に連結された保護抵抗Ｒｘ及び半固定可変抵抗ＶＲ２は、可変抵抗ＶＲ１及び保護抵抗Ｒ２に並列に付加される。この際、他の方法として、広帯域電圧調節部１１１の保護抵抗Ｒｘを使用せず、半固定可変抵抗ＶＲ２を可変抵抗ＶＲ１に並列に連結することもできる。
【００３６】
半固定可変抵抗ＶＲ２のシャフト１１７は、図３ｂに示すように、ケース１１３の外部に装着し又はケース１１３の内部に装着するが、シャフト１１７を調節用ドライバーで回転させることができるように、図３ｃのようにケース１１３に孔１１８を設けてもよい。
【００３７】
広帯域電圧調節部１１１を付加することにより、例えば電灯が負荷へ連結される場合には可変抵抗ＶＲ１の最小回転位置付近が調節帯域となり、ファンが負荷へ連結される場合には可変抵抗ＶＲ１の最大回転位置付近が調節帯域となる方式で、負荷に応じて変圧帯域幅を容易に変更することができる。これは可変抵抗ＶＲ１を最小抵抗値に位置させ、ケース１１３の外部で半固定可変抵抗ＶＲ２を調節して交流負荷の動作時点を調節した後、可変抵抗ＶＲ１のみで動作電圧を調節することができるので、様々な交流負荷に対する広帯域電圧調節が可能となる。
【００３８】
図４は、直流負荷変圧器１２０の実施の形態を説明するための回路図である。
【００３９】
図３ａと同一の方式で広帯域電圧調節部１２１が付加され、交流電源及び電圧調節部１２２の出力端子はトランスフォーマ１２３の１次側に連結され、トランスフォーマ１２３の２次側は直流整流回路１２４を介して直流負荷に連結される。
【００４０】
可変抵抗ＶＲ１のシャフト（調節つまみ）１１４は、図２ｂのように、ケース１１３の外部に取り付け、交流負荷にかかる電圧を外部で容易に調節できるようにする。半固定可変抵抗ＶＲ２のシャフト１１７も、図３ｂのように、ケース１１３の外部に装着し又はケース１１３の内部に装着するが、シャフト１１７を調節用ドライバーで回転させることができるように、図３ｃのようにケース１１３に孔１１８を設けることができる。
【００４１】
可変抵抗ＶＲ１を最小抵抗値に位置させ、ケースの内部に装着された半固定可変抵抗ＶＲ２のシャフトを用いて負荷の最小動作時点を調節することにより、負荷に応じて直流電圧を適切に調節することができ、直流負荷に対する広帯域電圧を調節することができる。
【００４２】
図５は、電源部１３１の実施の形態を説明するための回路図である。
【００４３】
負荷点滅制御器１３０の動作のための電源電圧Ｖｃｃを提供する電源部１３１は、スイッチＳＷの動作に応じて交流入力電圧（例えば、２２０Ｖ）を降下させるダウントランスフォーマＴ１と、ダウントランスフォーマＴ１の２次側に連結された整流回路ＢＤ１と、整流回路ＢＤ１の出力を定電圧にする定電圧回路Ｕ７とから構成される。整流回路ＢＤ１は、例えば、ブリッジダイオードを用いた両波整流回路、単一整流ダイオードを用いた半波整流回路、ツェナーダイオード等を用いた定電圧回路等を利用することができ、定電圧回路Ｕ７は、定電圧ＩＣ（例えばＬＭ７８０９）等を用いて構成することができる。
【００４４】
図６は、主オンオフ調節部１３２の詳細回路図である。図６によれば、タイマ集積回路Ｕ１のリセット端子ＲＥＳＥＴとタイマ集積回路Ｕ２のリセット端子ＲＥＳＥＴとを信号入力として用い、このような連結が本発明に係る核心構成中の一つである。
【００４５】
タイマ集積回路Ｕ１は、ディスチャージ端子ＤＩＳＣＨ、スレショルド端子ＴＨＲＥＳ及びトリガ端子ＴＲＩＧに連結されているキャパシタＣａ及び可変抵抗Ｒａの時定数に応じてオンタイムの長さの信号を出力する。タイマ集積回路Ｕ１の出力信号に応じて動作するトランジスタＴＲ１とリレーＲｅｌａｙ１のコイルＲＬ１とによってロー状態の信号がタイマ集積回路Ｕ２をリセットさせる。この際の出力波形をｔ１と表記し、可変抵抗Ｒａを調節することにより、オン時間ｔ１を調節することができる。
【００４６】
タイマ集積回路Ｕ２は、ディスチャージ端子ＤＩＳＣＨ、スレショルド端子ＴＨＲＥＳ及びトリガ端子ＴＲＩＧに連結されているキャパシタＣｃ及び可変抵抗Ｒｃの時定数に応じてオフタイムの長さの信号を出力する。タイマ集積回路Ｕ２の出力信号に応じて動作するトランジスタＴＲ２と負荷抵抗ＲＬ２とによってロー状態の信号がタイマ集積回路Ｕ１をリセットさせる。この際の出力波形をｔ２と表記し、可変抵抗Ｒｃを調節することにより、オフ時間ｔ２を調節することができる。
【００４７】
また、タイマ集積回路Ｕ１の出力信号は起動部１３４のタイマ集積回路Ｕ５のトリガＴＲＩＧ入力端子に供給され、タイマ集積回路Ｕ２の出力信号は起動部１３４のタイマ集積回路Ｕ６のトリガＴＲＩＧ入力端子に供給されることにより、起動部１３４を動作させる。
【００４８】
従来は、オン及びオフ時間が同一に設定される場合、極めて稀ではあるが、電源を供給する瞬間に同一の位相及び周期の入力が集積回路のトリガ端子ＴＲＩＧに同時に入力できるため、同一の位相及び周期のオン及びオフ信号を出力しながら集積回路をトリガさせることができなくなることにより発振が停止する、即ち、パニック（Panic）現象が発生するという致命的な問題点があった。
【００４９】
ところが、本発明の好適な実施の形態に係る主オンオフ調節部１３２は、電源が供給されると、可変抵抗Ｒａによる時間の間、リレーＲＬ１を動作させると同時にタイマ集積回路Ｕ２をリセットさせ、その後リレーＲＬ１の動作が停止すると同時にタイマ集積回路Ｕ２のリセットを解除してタイマ集積回路Ｕ２を動作させる。これと同時に、可変抵抗Ｒｃによる時間の間、負荷ＲＬ２を動作させ、タイマ集積回路Ｕ１をリセットさせる。このような構成及び作用によってタイマ集積回路Ｕ１及びＵ２が交互にリセットされながら発振を行うので、従来の方法の致命的な問題点であるパニック現象を根本的に防止することができる。従って、主オンオフ調節部１３２は、電源が供給されると、オン時間とオフ時間とを個別的に調節することが可能な発振器として動作する。例えば、０．１秒から３分までのオン及びオフ時間を個別的に調節することができる。
【００５０】
図７は、副オンオフ調節部１３３の実施の形態を説明するための回路図である。図７によれば、タイマ集積回路Ｕ３のリセット端子ＲＥＳＥＴとタイマ集積回路Ｕ４のリセット端子ＲＥＳＥＴとを信号入力端子として使用し、このような連結が本発明に係る核心構成中の他の一つである。タイマ集積回路Ｕ３は、ディスチャージ端子ＤＩＳＣＨ、スレショルド端子ＴＨＲＥＳ及びトリガ端子ＴＲＩＧに連結されているキャパシタＣｄ及び可変抵抗Ｒｄの時定数に応じてオンタイムの長さの信号を出力する。タイマ集積回路Ｕ３の出力信号に応じて動作するトランジスタＴＲ３とリレーＲｅｌａｙ２のコイルＲＬ３とによってロー状態の信号がタイマ集積回路Ｕ４をリセットさせる。この際、出力波形をｔ３と表記し、可変抵抗Ｒｄを調節することによりオン時間ｔ３を調節することができる。
【００５１】
タイマ集積回路Ｕ４は、ディスチャージ端子ＤＩＳＣＨ、スレショルド端子ＴＨＲＥＳ及びトリガ端子ＴＲＩＧに連結されているキャパシタＣｅ及び可変抵抗Ｒｅの時定数に応じてオフタイムの長さの信号を出力する。タイマ集積回路Ｕ４の出力信号に応じて動作するトランジスタＴＲ４とリレーＲｅｌａｙ３のコイルＲＬ４とによってロー状態の信号がタイマ集積回路Ｕ３をリセットさせる。この際、出力波形をｔ４と表記し、可変抵抗Ｒｅを調節することによりオフ時間ｔ４を調節することができる。この際、リレーＲｅｌａｙ２及びＲｅｌａｙ３の接点の連結は、リレー接点部１４０で説明する。
【００５２】
結果的に、本発明の好適な実施の形態に係る副オンオフ調節部１３３は、電源が供給されると、可変抵抗Ｒｄによる時間の間リレーコイルＲＬ３を動作させると同時にタイマ集積回路Ｕ４をリセットさせ、その後リレーコイルＲＬ３の動作が停止すると同時にタイマ集積回路Ｕ４のリセットを解除してタイマ集積回路Ｕ４を動作させる。これと同時に、可変抵抗Ｒｅによる時間の間リレーコイルＲＬ４を動作させ、タイマ集積回路Ｕ３をリセットさせる。このような構成及び作用によってタイマ集積回路Ｕ３及びＵ４が交互にリセットされながら発振するので、従来の致命的な問題点であるパニック現象を根本的に防止することができる。従って、副オンオフ調節部１３３は、電源が供給されると、オン時間とオフ時間とを個別的に調節することが可能な発振器として作用する。例えば、０．１秒から１０分までのオン及びオフ時間を個別的に調節することができる。
【００５３】
図８ａは、起動部１３４の実施の形態を説明するための回路図である。主オンオフ調節部１３２のタイマ集積回路Ｕ１から提供されるローパルス状態の出力信号が起動部１３４のキャパシタＣ７と抵抗Ｒ７とによってタイマ集積回路Ｕ５のトリガ端子ＴＲＩＧに入力される。ディスチャージ端子ＤＩＳＣＨ及びスレショルド端子ＴＨＲＥＳに連結されている可変抵抗Ｒｆ及びキャパシタＣｆの時定数によるオンタイムの長さの出力がタイマ集積回路Ｕ５の出力端子ｏｕｔを介してリレーＲｅｌａｙ４のコイルＲＬ５を動作させる。この際の出力波形をｔ５と表記し、リレーの接点の連結はリレー接点部１４０で説明する。
【００５４】
主オンオフ調節部１３２のタイマ集積回路Ｕ２から提供されるローパルス状態の出力信号も、起動部１３４のキャパシタＣ８と抵抗Ｒ８とによってタイマ集積回路Ｕ６のトリガ端子ＴＲＩＧに入力される。ディスチャージ端子ＤＩＳＣＨとスレショルド端子ＴＨＲＥＳとに連結されている可変抵抗Ｒｇ及びキャパシタＣｇの時定数によるオンタイムの長さの出力がタイマ集積回路Ｕ６の出力端子Ｏｕｔを介してリレーＲｅｌａｙ５のコイルＲＬ６を動作させる。
【００５５】
結果として、本発明の好適な実施の形態に係る起動部１３４は、タイマ集積回路Ｕ１及びタイマ集積回路Ｕ２の出力信号を１個ずつ受け入れて可変抵抗Ｒｆ及びＲｇの調節によるオン時間にリレーＲｅｌａｙ４とリレーＲｅｌａｙ５とを動作させ、交流負荷１５０及び直流負荷１５１、１５２、１５３、２５４に一時的に高電圧を印加して交流及び直流負荷を起動させる役割を果たす。例えば、ＤＣ１２Ｖで駆動される直流モータを、６Ｖに該当する回転数で駆動させようとする場合、初期から６Ｖを供給すると、モータは起動しない。従って、初期に１２Ｖを供給してモータが起動するようにした後、６Ｖを供給すると、所望の回転数に制御することができる。このような交流及び直流負荷の起動（トリガ）方式が本発明に係る核心構成中の一つである。
【００５６】
図８ｂは、本発明に使用されるリレーを説明するための回路図である。Ｒｅｌａｙ  ｘと表記される部分がリレーの接点側であり、リレーコイルＲＬｘのｘはリレー番号に該当する数字である。Ｃｏｍ（Ｃｏｍｍｏｎ）はリレーの中間接点且つ共通接点であり、Ｎ．Ｃ（Ｎｏｒｍａｌ  Ｃｒｏｓｓ）は非動作時に共通接点と接続される接点であり、Ｎ．Ｏ（Ｎｏｒａｍｌ  Ｏｐｅｎ）は動作時に共通接点と接続される接点である。本発明では、総てのリレーを上記表記法で表示し、下記の図面では接点の名称を省略する。
【００５７】
図９ａは、起動部１３４に適用されるタイマ集積回路を用いた単安定（Monostable）発振回路の回路図、図９ｂは、順次入力の場合の単安定発振回路の出力波形を示す図である。
【００５８】
タイマ集積回路Ｕ１のトリガ端子ＴＲＩＧに信号Ｉｎｐｕｔが入力されると、ディスチャージ端子ＤＩＳＣＨ及びスレショルド端子ＴＨＲＥＳに連結されている可変抵抗Ｒａ及びキャパシタＣの時定数によるオンタイムの長さの出力が出力端子Ｏｕｔを介して出力され、定負荷ＲＬを動作させる。この際の出力波形は、図９ｂのｔ１のようになる。順次入力がある場合、入力信号Ｉｎｐｕｔがローからハイに変わるとき、ローエッジから可変抵抗Ｒａ及びキャパシタＣの時定数によるオンタイムの長さの出力が出力端子Ｏｕｔを介してｔ１のような波形で出力される。従って、入力信号Ｉｎｐｕｔが一つであれば、ｔ１の出力信号も一つ出力され、入力信号Ｉｎｐｕｔが連続的であれば、ｔ１の出力信号も連続的に出力されることにより、発振器として動作する。可変抵抗Ｒａを調節すると、オン及びオフ時間が個別的に調節されずに比例して調節される。
【００５９】
図１０は、リレー接点部１４０の実施の形態を説明するための回路図である。連結関係の理解を助けるために、交流負荷変圧器１１０と直流負荷変圧器１２０も一緒に示したが、この部分の詳細な説明は図３ａ及び図４において上述したので、リレー接点部１４０に局限して説明する。
【００６０】
リレー接点部１４０は、手動スイッチＳＷ、接点を有する交流リレーＲｅｌａｙ６〜Ｒｅｌａｙ７、及び、負荷点滅制御器１３０により制御するリレーＲｅｌａｙ１〜Ｒｅａｌｙ５を備えている。
【００６１】
手動スイッチＳＷをオンさせると、リレーＲｅｌａｙ６の接点が下側に接続され、変圧していない交流電源電圧が交流負荷１５０に印加される。また、リレーＲｅｌａｙ７の接点が下側に接続され、変圧していない直流電圧が直流負荷１５１〜１５４に印加される。この際、直流負荷１５１〜１５４は、リレーＲｅｌａｙ１〜Ｒｅｌａｙ３の接点の接続に応じてオン及びオフされる。
【００６２】
手動スイッチＳＷをオフさせると、リレーＲｅｌａｙ６の接点が上側に接続され、交流負荷変圧器１１０の調節によって変圧された交流電圧が交流負荷１５０に印加される。また、リレーＲｅｌａｙ７の接点が上側に接続され、直流負荷変圧器１２０の調節によって変圧された直流電圧が直流負荷１５１〜１５４に印加される。この際、直流負荷１５１〜１５４はリレーＲｅｌａｙ１〜Ｒｅｌａｙ３の接点の接続によってオン及びオフされる。
【００６３】
一方、起動部１３４の制御によってリレーＲｅｌａｙ４又はＲｅｌａｙ５の接点が下側に接続されている時間だけ手動スイッチＳＷをオンさせたような動作を行うが、交流負荷１５０と直流負荷１５１〜１５４とに、変圧していない交流電圧と直流電圧とを印加して、初期起動（トリガ）を行わせる。従って、交流及び直流負荷、例えば最小仕様より低い電圧で交流又は直流ファンを駆動させようとする場合にも、ファンの初期起動が可能となる。また、リレーＲｅｌａｙ１〜Ｒｅｌａｙ３の連結組み合わせと負荷点滅制御器１３０のオン及びオフ時間を調節すると、４つのチャネルとして存在する直流負荷１５１〜１５４を個別的にオン及びオフさせることができる。
【００６４】
上述の回路図は、本発明に係る負荷制御装置の好適な実施の形態を示したものであって、回路の連結方法及びチャネル数の加減は本発明の思想の範囲内において多様に変更できる。
【００６５】
図１１は、本発明に係る負荷制御装置の出力波形を示す。
【００６６】
直流負荷１５１、１５２、１５３、１５４は個別的に駆動され、大きい電圧、小さい幅のパルスＡが毎オン時間初期に現れることを示し、このパルスＡは直流負荷の初期起動のために起動部１３４から供給されるものであり、駆動初期に、変圧していない電圧が印加されることを示す。
【００６７】
以上、詳細な説明及び図面によって本発明の最適な実施の形態を開示した。特定の用語が使用されたが、これは単に本発明を説明するための目的で使用されたもので、意味の限定又は特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を制限するために使用されたものではない。従って、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形及び均等な他の実施の形態が可能であることを理解できよう。従って、本発明の真正な技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態に係る負荷制御装置を説明するためのブロック図である。
【図２ａ】図１に示した交流負荷変圧器の実施の一形態を説明するための回路図である。
【図２ｂ】図２ａに示した可変抵抗の構成例を示す斜視図である。
【図３ａ】図１に示した交流負荷変圧器の他の実施の形態を説明するための回路図である。
【図３ｂ】図３ａに示した可変抵抗の構成例を示す斜視図である。
【図３ｃ】図３ａに示した可変抵抗の構成例を示す斜視図である。
【図４】図１に示した直流負荷変圧器の実施の形態を説明するための回路図である。
【図５】図１に示した電源部を説明するための回路図である。
【図６】図１に示した主オンオフ調節部を説明するための回路図である。
【図７】図１に示した副オンオフ調節部を説明するための回路図である。
【図８ａ】図１に示した起動部を説明するための回路図である。
【図８ｂ】本発明に使用されるリレーを説明するための回路図である。
【図９ａ】図８ａの起動部に適用される発振回路の回路図である。
【図９ｂ】図９ａを説明するための出力波形図である。
【図１０】図１に示したリレー接点部を説明するための回路図である。
【図１１】本発明に係る負荷制御装置の出力波形図である。
【符号の説明】
【００６９】
１１０  交流負荷変圧器
１１１，１２１  広帯域電圧調節部
１１２，１２２  電圧調節部
１１３  ケース
１１４，１１７  シャフト
１１８  孔
１２０  直流負荷変圧器
１２３  トランスフォーマ
１２４  直流整流回路
１３０  負荷点滅制御器
１３１  電源部
１３２  主オンオフ調節部
１３３  副オンオフ調節部
１３４  起動部
１４０  リレー接点部
１５０  交流負荷
１５１，１５２，１５３，１５４  直流負荷
【図１】
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【図２ａ】
2006031667.tif 000004
【図２ｂ】
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【図３ａ】
2006031667.tif 000006
【図３ｂ】
2006031667.tif 000007
【図３ｃ】
2006031667.tif 000008
【図４】
2006031667.tif 000009
【図５】
2006031667.tif 000010
【図６】
2006031667.tif 000011
【図７】
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【図８ａ】
2006031667.tif 000013
【図８ｂ】
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【図９ａ】
2006031667.tif 000015
【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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