(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気負荷（２０）のスイッチをオンおよび／またはオフに切り替えるための回路（１０）であって、
導電性のオペレータ制御要素（１１，１１´）と、
オペレータ制御要素が操作されたときに、照明手段に電流が流れ、その結果、照明手段が光を放射するように、オペレータ制御要素とＡＣ電圧源の通電極（Ｌ１）との間に接続された電動式照明手段（１２）と、
照明手段に光学的に結合され、周辺光から遮蔽され、かつ照明手段によって放射された光を電気エネルギに変換する光電変換装置（１３）と、
光電変換装置に電気的に連結され、かつ電気負荷を供給電圧（ＵＶ）に接続するか、または電気負荷を前記供給電圧から切り離す開閉手段（１４）であって、スイッチオン期間中に、前記開閉手段が光電変換装置によって排他的に前記電気エネルギを供給されるときに、電気負荷を供給電圧に接続する開閉手段と
を備えること、及び
開閉手段は継電器であり、オペレータ制御要素が操作されたときに、継電器コイルには光電変換装置によって前記エネルギが供給されるか、又は開閉手段は半導体開閉手段であり、オペレータ制御要素が操作されたときに、半導体開閉手段の制御入力には光電変換装置によって前記エネルギが供給されることを特徴とする回路。
【請求項２】
オペレータ制御要素は、導電性の接触領域であることを特徴とする、請求項１に記載の回路。
【請求項３】
オペレータ制御要素は、照明手段に電気的に結合された第１導電性接触部（１１´ａ）と、第１導電性接触部から間隔を置いて配置され、かつ第１導電性接触部から電気的に絶縁され、かつＡＣ電圧源の基準電位に電気的に結合された第２導電性接触部（１１´ｂ）とを有し、第１および第２導電性接触部は使用者がオペレータ制御要素にタッチしたときに使用者によって互いに接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載の回路。
【請求項４】
ＡＣ電圧源は、基準電位としてアース電位を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の回路。
【請求項５】
電動式照明手段はグローランプであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の回路。
【請求項６】
直列抵抗器（１５）を備え、電動式照明手段および直列抵抗器は、オペレータ制御要素とＡＣ電圧源の通電極との間に直列に接続されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の回路。
【請求項７】
前記電気負荷が前記スイッチオン期間中に供給電圧に接続された後、電気負荷を供給電圧に接続しつづけるように設計された自己ラッチ回路を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の回路。
【請求項８】
自己ラッチ回路は、電気負荷が前記スイッチオン期間中に供給電圧に接続された後、前記開閉手段がその開閉状態を維持するように、開閉手段を作動させるように設計されることを特徴とする、請求項７に記載の回路。
【請求項９】
光電変換装置と開閉手段との間に接続され、光電変換装置によって提供される電気エネルギから、開閉手段を作動させるのに適した作動信号を発生するように設計された増幅器回路（１６）を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気負荷のスイッチをオンおよび／またはオフに切り替えるための回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
待機動作状態に切り替えることのできる電気負荷、例えばテレビ受像機、家庭用電化製品等において、待機動作状態時の電力消費を最小化するか、または完全に無くすことが望ましい。
【０００３】
待機動作状態時の電力消費を完全に無くすためには、待機動作状態時またはオフ状態時に電気負荷をその供給電圧から完全に遮断する機械的開閉接点が一般的に要求される。前記電気負荷は、機械的開閉接点に関連付けられたオペレータ制御要素の機械的操作によって再びオンに切り替えられ、その結果、機械的開閉接点は閉じ、電気負荷はその供給電圧に接続される。換言すると、スイッチオン動作のために、機械的に操作可能なオペレータ制御要素が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、電気負荷のスイッチをオンおよび／またはオフに切り替えるための回路であって、それによって待機動作状態時またはオフ状態時の回路の電力消費を完全に無くすことができ、かつ電気負荷のスイッチをオンおよび／またはオフに切り替えるための機械的に操作可能なオペレータ制御要素が不要になる回路を提供する問題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、請求項１に記載の特徴を有する回路によって、この問題を解決する。
【０００６】
好適な実施形態は従属請求項に記載され、前記従属請求項の表現が参考として明細書本文に取り込まれている。
【０００７】
電気負荷のスイッチをオンおよび／またはオフに切り替えるための回路は、例えばいわゆる静電容量型タッチ操作キーとして使用される、例えば導電性の偏平状電極の形の導電性の特に偏平状のオペレータ制御要素と、オペレータ制御要素が使用者によって操作され、電気回路が使用者によって閉じられたときに、照明手段に電流が流れ、その結果、照明手段が光を放射するように、オペレータ制御要素と（主）ＡＣ電圧源の通電極との間に（さらなる介在要素の有無に関係なく）接続された電動式照明手段と、照明手段に光学的に結合され、周辺光から遮蔽され、かつ照明手段によって放射された光を電気エネルギに変換する光電変換装置と、直接または間接的に光電変換装置に電気的に連結され、かつ電気負荷を供給電圧に接続するか、または電気負荷を前記供給電圧から切り離す開閉手段であって、光電変換装置によって電気エネルギが供給されたときに電気的負荷を供給電圧に接続する開閉手段とを備える。スイッチオン期間中に、すなわち回路が消勢状態から付勢状態に移行したときに、前記開閉要素に対し光電変換装置によって排他的に前記電気エネルギを供給することが好ましい。光電変換装置またはさらなるエネルギ源のいずれによっても開閉手段に電気エネルギが供給されなければ、開閉手段は、この場合、電気負荷を供給電圧から切断するように設計することができる。同時に、ＡＣ電圧源は、電気負荷のために供給電圧を送達または形成することができる。すなわち、供給電圧およびＡＣ電圧源によって送達されるＡＣ電圧は同一とすることができる。
【０００８】
発展例では、オペレータ制御要素は、導電性であり、特に平面状の接触領域、例えば約１ｃｍ２の面積を持つ金属化領域である。
【０００９】
発展例では、オペレータ制御要素は、照明手段に電気的に結合された第１導電性接触部と、第１導電性接触部から間隔を置いて配置され、かつ第１導電性接触部から電気的に絶縁され、かつＡＣ電圧源の基準電位に電気的に結合された第２導電性接触部とを有し、第１および第２導電性接触部は使用者がオペレータ制御要素にタッチしたときに使用者によって互いに接続される。ＡＣ電圧源は、基準電位としてアース電位を有することが好ましい。
【００１０】
発展例では、電動式照明手段はグローランプまたはガス放電管である。
【００１１】
発展例では、使用者に流れる電流を制限するために高値直列抵抗器が設けられる。電動式照明手段および直列抵抗器は、オペレータ制御要素とＡＣ電圧源の通電極との間に直列に接続される。直列抵抗器の抵抗値は、例えば約１ＭΩとすることができる。
【００１２】
発展例では、開閉手段は継電器である。オペレータ制御要素が操作され、継電器の作業接点が電気負荷を供給電圧に接続したときに、継電器コイルには光電変換装置によってエネルギが供給される。
【００１３】
代替例として、開閉手段は半導体開閉手段とすることができる。オペレータ制御要素が操作され、半導体開閉手段が電気負荷を供給電圧に接続したときに、半導体開閉手段の制御入力には光電変換装置によってエネルギが供給される。
【００１４】
発展例では、自己ラッチ回路が設けられ、これは、電気負荷に初めて供給電圧が印加された後、オペレータ制御要素の操作後に、電気負荷に供給電圧を印加し続けるように設計される。これは、オペレータ制御要素が操作された後でも、電気負荷が供給電圧に接続し続けることを確実にすることができる。自己ラッチ回路は、電気負荷が初めて供給電圧に接続された後、前記開閉手段がその開閉状態を維持するように、開閉手段を作動させるように設計することが好ましい。
【００１５】
発展例では、増幅器回路が設けられ、これは光電変換装置と開閉手段との間に接続され、光電変換装置によって提供される電気エネルギから、開閉手段を作動させるのに適した作動信号を発生するように設計される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明の有利な実施形態について以下で説明し、図面に概略的に示す。
【図１】図１は、電気負荷および電気負荷のスイッチをオンおよび／またはオフに切り替えるための回路を有する家庭用電化製品の一部分を示すブロック図である。
【図２】図２は、オペレータ制御要素の実施形態を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、例えば家庭用電化製品制御装置の形の電気負荷２０、および電気負荷２０のスイッチのオンおよび／またはオフを切り替えるための回路１０を有する家庭用電化製品、例えば電気調理器のブロック図を概略的に示す。
【００１８】
回路１０は、使用者（図示せず）が例えば指を用いて操作することのできる、導電性接触領域１１の形のオペレータ制御要素と、オペレータ制御要素１１と従来の主ＡＣ電源の通電極Ｌ１との間に高値直列抵抗器１５と共に接続されるグローランプ１２の形の電動式照明手段と、グローランプ１２に光学的に結合され、周辺光から遮断され、かつグローランプ１２によって放射された光を電気エネルギに変換する太陽電池１３の形の光電変換装置と、継電器１４の形の開閉手段とを含み、太陽電池１３と継電器１４との間に増幅器回路１６が接続される。
【００１９】
極性の反転を防止する目的のために随意のダイオード１７および１８が設けられ、前記ダイオードは主ＡＣ電圧源の通電極Ｌ１または主ＡＣ電圧源の中性線Ｎと、直列抵抗器１５との間に接続される。ダイオード１７および１８が省かれる場合、直列抵抗器１５を中性線Ｎにではなく、主ＡＣ電圧源の通電極Ｌ１に接続するように注意する必要がある。
【００２０】
継電器１４は増幅器回路１６によって電気的に太陽電池１３に結合され、太陽電池１３または増幅器回路１６によって電気エネルギが供給されると、電気負荷２０を供給電圧ＵＶに接続する。
【００２１】
増幅器回路１６は、太陽電池１３によって提供される電気エネルギまたは電圧から、継電器１４を作動させるのに適した作動信号または適切な電圧を発生するように働く。すなわち、電気負荷２０を供給電圧ＵＶに接続するために、継電器の開閉接点１４ｂが閉じるように継電器１４の継電器コイル１４ａに電力を供給する。
【００２２】
オペレータ制御要素１１が使用者によって操作されると、電気回路は使用者によってアース電位に接続され、したがってグローランプ１２に電流が流れ、その結果、光が放射される。その結果として継電器コイル１４ａに電力が適切に供給され、したがって電気負荷２０が供給電圧ＵＶに接続される。
【００２３】
オペレータ制御要素１１の操作後に、電気負荷２０内の自己ラッチ回路（詳細には図示せず）は、継電器１４がその開閉状態を維持するように、すなわち供給電圧ＵＶが電気負荷２０に印加され続けるように、オペレータ制御要素１１の操作とは独立して、電力を継電器コイル１４ａに供給させる。家庭用電化製品のスイッチをオフに切り替えるか、または家庭用電化製品のスイッチを待機動作状態もしくはオフ状態に切り替えるために、自己ラッチ回路は継電器コイル１４ａへの電力の供給を停止し、その結果、電気負荷２０は供給電圧ＵＶから切り離される。その結果として、待機動作状態時またはオフ状態時の電力消費を完全に排除することができる。
【００２４】
代替例として、自己ラッチ回路はまた、電気負荷２０によって作動するさらなる継電器（図示せず）をも含むことができ、前記さらなる継電器の開閉接点は、継電器１４の開閉接点１４ｂと並列に接続される。電機負荷２０がこの継電器を、前記継電器の開閉接点が閉じるように作動させると、開閉接点１４ｂが操作後に開いたときでも、電気負荷２０は供給電圧ＵＶに接続され続けることを確実にすることが可能である。
【００２５】
オペレータ制御要素１１にさらなる機能を提供するために、オペレータ制御要素１１の動作状態をさらに電気負荷２０で検出することができる。さらに、この目的のために従来の要素（図示せず）を設ける必要がある。例えばオペレータ制御要素１１は、ソフトウェアによってトリガされるように電気負荷２０のスイッチをオフに切り替えるためにも使用することができる。
【００２６】
図２は、グローランプ１２に電気的に結合された第１導電性偏平状接触部１１´ａと、第１導電部１１´ａから間隔を置いて配置され、かつ第１導電部１１´から電気的に絶縁され、かつアース電位に電気的に結合された第２導電性接触部１１´ｂとを有し、使用者がオペレータ制御要素１１´にタッチしたときに第１および第２接触部が使用者によって互いに接続されるオペレータ制御要素１１´のさらなる実施形態を示す。この種のオペレータ制御要素は、例えば特に床の電気的絶縁性が非常に高い場合に、アース接続が不良であるときに有利である。
【００２７】
本発明に係る実施形態は、機械的操作を必要としないいわゆるタッチ操作キーによるオペレータ制御の利点を、待機エネルギ損失の実質的回避を確実にする機械的継電器接点と組み合わせるものである。
【００２８】
タッチ操作制御キーまたは接触することのできる電極１１もしくは１１´の形のオペレータ制御要素は、下流の電化製品制御組立体２０のための主電源スイッチとして機能する。オペレータは、スイッチオフまたはスイッチオン操作の目的で前記主電源スイッチを指でタッチする（制御装置２０の待機状態または準備状態を実現する）。直列抵抗器１５を有するグローランプ１２は、電極の下流に配置される。この直列回路の端部は、アース接続された電力供給システムの通電導体Ｌ１に接続される。これに関して、該構成のこの部分は市販の電圧テスタに相当する。
【００２９】
指が電極１１にタッチしたときに、グローランプ１２からの光は不透明に光学的に結合された太陽電池１３に入射し、電気的ＤＣ電圧を発生する。前記ＤＣ電圧は、おそらく電圧増幅器１６または同様の回路構成によって調整され、継電器１４のスイッチをオンにするために使用される。グローランプ１２および太陽電池１３は、光結合器を形成する。グローランプ１２およびオペレータ制御要素１１は、指が接触を行なったときに、電圧テスタの原理に従って動作する。太陽電池からのエネルギは、継電器１４のスイッチをオンにする。制御装置２０は、その電源電圧ＵＶのための自己ラッチ機能を有する。
【００３０】
言うまでもないことであるが、グローランプ１２の代わりに、匹敵する照明手段、例えばＬＥＤ等を使用することもできる。
【００３１】
言うまでもないことであるが、太陽電池１３の代わりに、任意の所望の光電変換装置を使用することができる。
【００３２】
継電器１４の代わりに、適切な半導体開閉手段、例えばＩＧＢＴ等を開閉手段として同様に使用することができ、オペレータ制御要素１１が操作されたときに、光電変換装置によって半導体開閉手段の制御入力にエネルギを供給し、その結果、半導体開閉手段は電気負荷２０をその供給電圧に接続する。
【００３３】
該回路は、従来の差込みソケットに差し込むことのできる中間アダプタとして実現することもでき、電気負荷の電源プラグを中間アダプタの関連ソケットに差し込むことが可能である。
【００３４】
従来の電源プラグ付きの家庭用電化製品の場合、極性の反転が防止されることを確実にするために、ダイオード１７および１８の代替物として、適切なインジケータを家庭用電化製品に設けることができ、前記インジケータは、電源プラグが差込みソケットに正しく差し込まれているか否かを示す。この場合、ダイオード１７および１８は省くことができる。
【図１】
0005809008.tif 000002
【図２】
0005809008.tif 000003