(57)【要約】【課題】連続運転されることが基本である連続運転機器を必要な期間連続停止させることができるとともに誤操作による連続停止を防止し、しかも、安価な構成で実現する。【解決手段】操作部の操作内容を識別する操作内容識別手段Ｓ１と、操作部の操作内容が特定操作以外である場合に連続運転機器を一時停止させるとともに設定時間経過後に自動的に再起動させる一時停止及び自動再起動手段Ｓ２、４、５と、操作部の操作内容が特定操作である場合に連続運転機器を連続停止させる連続停止手段Ｓ７とを有する。これにより、誤って操作部に触れてしまった場合などの誤操作により連続運転機器が連続停止状態となることが防止される。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続運転機器をオン・オフ操作する操作部と、
前記操作部の操作内容を識別する操作内容識別手段と、
前記操作部の操作内容が特定操作以外である場合に前記連続運転機器を一時停止させるとともに設定時間経過後に自動的に再起動させる一時停止及び自動再起動手段と、
前記操作部の操作内容が特定操作である場合に前記連続運転機器を連続停止させる連続停止手段と、
を有するオフタイマースイッチ。
【請求項２】
前記操作部の操作時に前記連続運転機器が連続停止状態に入ったことを報知する報知手段を有する請求項１記載のオフタイマースイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続運転されることが基本である連続運転機器、例えば、２４時間換気システム用の換気ファン等を必要に応じてオン・オフ操作できるオフタイマースイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、連続運転されることが基本である種々のシステムが提案・実用化されており、その一例としては２４時間換気システムが開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上述した特許文献１に開示された２４時間換気システムにおいては、必要に応じて換気ファンを制御できるとの記載がある。たしかに、冬季の入浴時などには、換気ファンを一時的に停止させることが望ましい。
【０００４】
しかし、２４時間換気システムにおいては、長時間連続して換気ファンを停止させることは望ましくなく、換気ファンをスイッチ操作により一時停止させた後に再起動させるスイッチ操作を忘れたためにその換気ファンが長時間に亘って停止されるという事態の発生を防止する必要がある。そのような事態の発生を防止するためには、換気ファンをスイッチ操作により一時停止させた場合、設定時間経過後に換気ファンが自動的に再起動されるスイッチ構成とすることが必要である。
【０００５】
一方、換気ファンのメンテナンス等の際にはスイッチ操作によって換気ファンを停止させることは当然であるが、設定時間経過後に換気ファンが自動的に再起動されるスイッチ構成であると、メンテナンス終了前に設定時間が経過し、メンテナンス中に換気ファンが再起動されるという不都合の発生がありえる。
【０００６】
そこで、メンテナンス時や長期間の不在時等には、換気ファンを必要な期間（例えば、数時間、数日等）連続停止させることができる構成とすることが必要である。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３９５７９公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、簡単なスイッチ操作によって換気ファンを必要な期間連続停止させることができるとすれば、スイッチの誤操作により換気ファンを意に反して連続停止させてしまうことが起こり易くなり、２４時間換気システムの目的に反する結果を招くことになる。
【０００９】
また、換気ファンを必要な期間連続停止させるための専用ブレーカを設けるとすれば、誤操作により連続停止させるという問題は防止できるが、専用ブレーカを設置するためのコストがアップする。
【００１０】
本発明の目的は、連続運転されることが基本である連続運転機器を必要な期間連続停止させることができるとともに誤操作による連続停止を防止でき、しかも、安価な構造とすることができるオフタイマースイッチを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のオフタイマースイッチは、連続運転機器をオン・オフ操作する操作部と、前記操作部の操作内容を識別する操作内容識別手段と、前記操作部の操作内容が特定操作以外である場合に前記連続運転機器を一時停止させるとともに設定時間経過後に自動的に再起動させる一時停止及び自動再起動手段と、前記操作部の操作内容が特定操作である場合に前記連続運転機器を連続停止させる連続停止手段と、を有する。
【００１２】
ここで、連続運転機器とは、連続運転されることが基本であって必要に応じて適宜オフされる機器を意味し、例えば、高気密性、高断熱性を有する住宅などで採用されている２４時間換気システム用の換気ファン等が挙げられる。
【００１３】
「操作部の操作内容が特定操作である」とは、操作部の操作形態が通常の操作形態とは異なることを意味し、例えば、操作部が操作された継続時間が所定時間以上である場合や、操作部の操作が短周期で所定回数以上繰り返された場合等である。一方、「操作部の操作内容が特定操作以外である」とは、操作部の操作形態が特定操作の形態と異なる場合の全てを意味し、例えば、操作部が操作された継続時間が所定時間未満である場合や、短周期での操作部の操作が所定回数未満である場合等である。
【００１４】
したがって、連続運転機器を停止させるために操作部を操作したとき、その操作の操作内容が特定操作以外である場合には、連続運転機器が一時停止されるとともに設定時間経過後に自動的に再起動される。一方、連続運転機器を停止させるために操作部を操作したとき、その操作内容が特定操作である場合には連続運転機器は連続停止状態となる。これにより、操作部を操作する者が連続運転機器を連続停止させるという明確な意思に基づいて操作部を操作した場合にのみ連続運転機器を連続停止状態とすることができるようになり、誤って操作部に触れてしまった場合などの誤操作により連続運転機器が連続停止状態となることが防止される。また、連続運転機器を連続停止させるための専用ブレーカ等の設置が不要となる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のオフタイマースイッチにおいて、前記操作部の操作時に前記連続運転機器が連続停止状態に入ったことを報知する報知手段を有する。
【００１６】
ここで、報知手段としては、ＬＥＤ、ブザー等が挙げられる。
【００１７】
したがって、操作部を操作する者は、報知手段からの報知によって連続運転機器が連続停止状態に入ったことを確認でき、連続運転機器を連続停止状態にするための操作を確実に行え、操作部を操作して連続運転機器を連続停止状態にしようとしたにも拘らず連続停止状態に入らなかったという事態の発生が防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はオフタイマースイッチの概略構成を示すブロック図、図２はオフタイマースイッチの詳細な構成を示す回路図、図３は換気ファンを連続停止させる場合の押圧操作部とＬＥＤと換気ファンとの動作タイミングを示すタイミングチャート、図４は押圧操作部の操作に基づくオフタイマースイッチの動作を説明するフローチャートである。
【００１９】
本実施の形態のオフタイマースイッチ１は、図１に示すように、操作部である押圧操作部２、停止時間設定操作部３、報知手段であるＬＥＤ４、これらの押圧操作部２、停止時間設定操作部３、ＬＥＤ４が接続された制御部５等から構成されている。制御部５には、制御部５からの制御によりオン・オフされる連続運転機器である換気ファン６が接続されている。この換気ファン６は２４時間換気システム用のものであり、２４時間連続運転されることが基本とされ、必要に応じて押圧操作部２の操作により停止される。
【００２０】
押圧操作部２は、運転中の換気ファン６を停止させ、又は、停止している換気ファン６を再起動させるために押圧操作される操作部である。後述するように、この押圧操作部２を押圧操作するときの継続時間に応じて、換気ファン６を一時的に停止させる一時停止モードとすることができ、又は、連続停止させる連続停止モードとすることができる。換気ファン６が一時停止モードに入った場合には、換気ファン６は設定された一時停止時間経過後に自動的に再起動される。
【００２１】
停止時間設定操作部３は、押圧操作部２の操作により換気ファン６を一時的に停止させた場合の自動復帰までの設定時間（即ち、一時停止モードでの一時停止時間）を設定するためのダイヤル形式の操作部であり、その設定時間としては、例えば、０．５時間、１時間、２時間等の３段階に切替えることができる。
【００２２】
ＬＥＤ４は、換気ファン６の駆動時に連続点灯し、停止時に消灯することが基本とされている。そのほかに、換気ファン６の一時停止時には、その一時停止期間中点滅する。点滅の周期は一時停止の時間に応じて異なり、一時停止時間が２時間のときには５秒周期、一時停止時間が１時間のときは４秒周期、一時停止時間が０．５時間のときには３秒周期で点滅する。なお、これらの点滅周期における１回毎の点灯時間はいずれの場合も０．５秒である。さらに、換気ファン６を連続停止させるための押圧操作時には、１秒周期で点滅することにより連続停止モードに入ったことを報知する。
【００２３】
図２に示すように、オフタイマースイッチ１には、交流電源７の入力端子“１”、“０”が設けられている。交流電源７の一端とオフタイマースイッチ１の入力端子“１”との間には換気ファン６が負荷として接続され、交流電源７の他端はオフタイマースイッチ１の入力端子“０”に接続されている。
【００２４】
入力端子“１”は、全波整流ダイオードブリッジＤＢの一方の入力端子“ａ”に接続され、入力端子“０”は雑音防止コイルＬ及び双方向性サイリスタ８のゲート抵抗Ｒ１を介して全波整流ダイオードブリッジＤＢの他方の入力端子“ｂ”に接続されている。
【００２５】
また、入力端子“１”は、バリスター等のサージ吸収素子ＺＮＲとコンデンサＣ１との並列回路を介して入力端子“０”に接続されている。
【００２６】
さらに、入力端子“１”は、双方向性サイリスタ８の主電極間と雑音防止コイルＬとを介して入力端子“０”に接続されている。
【００２７】
全波整流ダイオードブリッジＤＢの正極側整流出力端子“＋”は、ＰＮＰトランジスタＱ２のエミッタ・コレクタを介して定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２との並列回路の＋極側に接続されている。定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２との並列回路の−極側は、全波整流ダイオードブリッジＤＢの負極側整流出力端子“−”に接続されている。
【００２８】
また、全波整流ダイオードブリッジＤＢの正極側整流出力端子“＋”は抵抗Ｒ２を介し、ジャンクション型Ｎチャンネル電界効果トランジスタＱ１のドレインに接続され、電界効果トランジスタＱ１のソースは抵抗Ｒ３を介して定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２との並列回路の＋極側に接続されている。電界効果トランジスタＱ２のゲートは定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２との並列回路の＋極側に接続されている。
【００２９】
これらの電界効果トランジスタＱ１と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とは定電流回路９を構成し、全波整流ダイオードブリッジＤＢの出力は定電流回路９を介し、常時コンデンサＣ２を充電している。この定電流回路９の出力はおよそ１ｍＡ程度で、双方向性サイリスタ８のゲート抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧降下は０．０１Ｖ以下であるから、双方向性サイリスタ８をオン動作させることはない。
【００３０】
コンデンサＣ２の電荷は制御部５の電源となる。制御部５は４ＭＨｚのクロック発振子ＲＥＳによって４ＭＨｚのクロックを発生している。
【００３１】
ここで、換気ファン６を介して交流電源７からオフタイマースイッチ１へ電力が供給されると、定電流回路９を介してコンデンサＣ２が充電され、制御部５の電源電圧が定電圧ダイオードＺＤで制限される電圧に達すると、制御部５が動作し、即、ホールド状態に入るようにようにプログラムされている。このとき、クロックは停止し、制御部５の各出力端子はホールド前の状態が維持される。
【００３２】
そして、出力端子Ｒ４０はハイインピーダンスとなるようにプログラムされているので、抵抗Ｒ８を介して制御部５の電源ラインに接続されている出力端子Ｒ４０はＨレベルとなる。このため、出力端子Ｒ４０に接続されているトランジスタＱ３のベース電流が流れ、トランジスタＱ３がオンし、ＰＮＰトランジスタＱ２がオンする。ＰＮＰトランジスタＱ２は高耐圧のパワートランジスタで、その出力電流は約１００ｍＡ程度である。その結果、双方向性サイリスタ８のゲート抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧降下は０．６Ｖ以上となり、双方向性サイリスタ８がオンし、換気ファン６が駆動される。
【００３３】
一方、出力端子Ｒ４１はＬレベルを維持するようにプログラムされているので、出力端子Ｒ４１に接続されているＬＥＤ４が連続点灯する。この状態のときは、コンデンサＣ２は潤沢に充電される。
【００３４】
このようにして換気ファン６が駆動されているとき、押圧操作部２が押圧操作されてオンになると、制御部５がホールド状態を脱出し、クロック発振子ＲＥＳが始動し、制御部５はタイマープログラムを実行する。即ち、出力端子Ｒ４０をＬレベルにしてトランジスタＱ３をオフにする。その結果、ＰＮＰトランジスタＱ２がオフになり、双方向性サイリスタ８のゲート抵抗Ｒ１の両端の電圧降下が減少し、双方向性サイリスタ８がオフになり、換気ファン６が停止される。ここで、後述するように、この換気ファン６の停止が一時停止であって設定時間経過後の自動的に再起動される場合には、ＬＥＤ４が設定された周期で点滅する。
【００３５】
また、押圧操作部２の押圧操作によって換気ファン６が一時停止された場合、制御部５は、停止時間設定操作部３の操作により設定された一時停止時間の計測を開始する。そして、一時停止時間がタイムアップした時点で、制御部５は再びホールド状態となり、出力端子Ｒ４０をＨレベル、出力端子４１をＬレベルとして維持するので、再びトランジスタＱ３がオンになり、その結果ＰＮＰトランジスタＱ２がオンになって双方向性サイリスタ８がオンになり、換気ファン６が再起動される。また、ＬＥＤ４は連続点灯する。
【００３６】
なお、換気ファン６の一時停止のタイムアップ前に、押圧操作部２をオンすれば、制御部５はホールド状態となり、タイマープログラムを中止して換気ファン６を動作させることができるようにプログラムされている。
【００３７】
また、換気ファン６の一時停止のタイムアップ前に、停止時間設定操作部３を操作して一時停止させる設定時間を切替えることにより、一時停止させる時間を変更できるようになっている。この場合には、切替えた設定時間が一時停止時間として新たに追加される。また、ＬＥＤ４の点滅周期も、切替えた設定時間に対応する周期に変更される。例えば、一時停止時間を２時間に設定して換気ファン６を一時停止させた場合、一時停止開始からＴ時間（例えば、１０分）経過後に停止時間設定操作部３を０．５時間に切替えると、一時停止時間としてその切替時点から新たに０．５時間が計測され、この場合の一時停止時間は１０分＋０．５時間（即ち、４０分）となる。ＬＥＤ４の点滅周期は、５秒周期だったものが３秒周期に変更される。
【００３８】
押圧操作部２には、押圧操作部２を押圧操作した継続時間を識別するための操作時間識別部１０が接続されている。押圧操作部２を押圧してオンさせると、コンデンサＣ６は抵抗Ｒ１３を介して充電される。コンデンサＣ６の両端の電圧Ｖｃは、制御部５の電源電圧をＥとすると、
【数１】
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となり、押圧操作時間“ｔ”が短いと、コンデンサＣ６の充電が十分なされないため、Ｖｃは電源電圧Ｅを抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２とで分割される閾値Ｖｔｈより小さくなり、コンパレータ１１の出力はＨレベルのままで、入力端子Ｒ８１に変化がないので、一時停止用のタイマ動作が行われる。
【００３９】
一方、押圧操作部２を押圧操作する継続時間が所定時間以上（例えば、３秒以上）となったときに、Ｖｃ＞Ｖｔｈとなるように抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３の値、コンデンサＣ６の容量を設定すると、コンパレータ１１の出力がＬレベルに反転し、制御部５の入力端子Ｒ８１の入力変化が生じる。この場合は、制御部５のプログラムが連続停止プログラムにジャンプし、出力端子Ｒ４０をＬレベル、出力端子Ｒ４１をＨレベルにしてホールド状態となる。その結果、換気ファン６が停止し、ＬＥＤ４が消灯する。この場合、換気ファン６は連続停止状態（連続停止モード）となり、再び押圧操作部２を押圧操作しない限り停止状態が継続される。
【００４０】
また、押圧操作部２を所定時間以上継続して押圧操作することにより換気ファン６を連続停止モードとした場合、押圧操作部２の押圧時間が継続して所定時間以上となった場合には、その時点から押圧操作部２の押圧操作を解除するまでＬＥＤ４が１秒周期で点滅し、換気ファン６が連続停止モードに入ったことを押圧操作部２を押圧操作する者に報知できるようにプログラムされている。
【００４１】
換気ファン６を連続停止させる場合における、押圧操作部２の操作と、ＬＥＤ４の点灯状態と、喚起ファン６の運転状態との関係を図４のタイミングチャートに示す。押圧操作部２を押圧操作することにより換気ファン６が停止され、押圧操作部２の押圧操作の継続時間が所定時間（例えば、３秒）以上になると換気ファン６が連続停止モードになる。このとき、ＬＥＤ４が短周期（例えば、１秒周期）で点滅し、換気ファン６が連続停止モードに入ったことが報知される。
【００４２】
ここで、押圧操作部２の押圧操作に基づくオフタイマースイッチ１の動作を図４のフローチャートに基づいて説明する。押圧操作部２が押圧操作された場合には、その押圧操作が所定時間以上継続したか否かが判断される（ステップＳ１）。この判断は、操作時間識別部１０での検知結果を利用して行われ、ここに、操作内容識別手段が実行される。
【００４３】
押圧操作の継続時間が所定時間未満である場合は、換気ファン６が一時停止モードとなり（ステップＳ２）、ＬＥＤ４が設定された一時停止時間に応じた点滅状態となる（ステップＳ３）。その後、設定された一時停止時間がタイムアップしたか否かが判断され（ステップＳ４）、タイムアップした場合には換気ファン６が再起動され（ステップＳ５）、及び、ＬＥＤ４が連続点灯される（ステップＳ６）。そして、これらのステップＳ２、Ｓ４、Ｓ５の処理が、一時停止及び自動再起動手段として実行される。
【００４４】
一方、ステップ１において、押圧操作の継続時間が所定時間以上であると判断された場合には、ＬＥＤ４が短周期で点滅され（ステップＳ７）、換気ファン６が連続停止モードとなり（ステップＳ８）、ＬＥＤ４が消灯される（ステップＳ９）。そして、ステップＳ７の処理により換気ファン６が連続停止モードに入ったことを報知する報知手段が実行され、ステップＳ８の処理により換気ファン６を連続停止させる連続停止手段が実行される。
【００４５】
換気ファン６が連続停止モードに入った後は、その後押圧操作部２が押圧操作されたか否かが判断され（ステップＳ１０）、押圧操作された場合には換気ファン６が起動され（ステップＳ１１）、ＬＥＤ４が連続点灯される（ステップＳ１２）。
【００４６】
なお、本実施の形態では、押圧操作部２が押圧操作された継続時間の検出を、操作時間識別部１０を用いて行う場合を例に挙げて説明したが、この検出を制御部５のプログラムで置き換えることも可能である。この場合には、コンパレータ１１、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２は不要となり、抵抗Ｒ１３を入力端子Ｒ８１に直接接続し、制御部５のパルス幅測定機能を利用してもよい。即ち、押圧操作部２が押圧されている間、入力端子Ｒ８１がＨレベルになるので、Ｈレベルの間クロックパルスをカウントすれば、その数の大小で押圧操作部２が押圧されている時間が判別できることになる。
【００４７】
また、本実施の形態では、押圧操作部２が所定時間（３秒間）以上継続して押圧された場合にその操作が換気ファン６を連続停止状態とするための特定操作であるとした場合を例に挙げて説明したが、特定操作として他の操作形態を規定してもよい。例えば、押圧操作部２が短い間隔（例えば、１秒内の間隔）で複数回（例えば、３回）押圧された場合に、その操作が換気ファン６を連続停止状態とするための特定操作であるとしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】請求項１記載の発明のオフタイマースイッチによれば、連続運転機器を停止させるために操作部を操作したとき、その操作内容が特定操作である場合には連続運転機器を連続停止状態とすることができ、これにより、操作部を操作する者が連続運転機器を連続停止させるという明確な意思に基づいて操作部を操作した場合にのみ連続運転機器を連続停止状態とすることができるようになり、誤って操作部に触れてしまった場合などの誤操作により連続運転機器が連続停止状態となることを防止でき、また、連続運転機器を連続停止させるための専用ブレーカ等の設置を不要として安価な構造とすることができる。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明のオフタイマースイッチにおいて、前記操作部の操作時に前記連続運転機器が連続停止状態に入ることを報知する報知手段を有するので、操作部を操作する者は、報知手段からの報知によって連続運転機器が連続停止状態に入ったことを確認でき、連続運転機器を連続停止状態にするための操作を確実に行うことができ、連続停止状態にしようとしたにも拘らず操作部の操作が特定操作でなかったために連続停止状態に入らなかったという事態の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のオフタイマースイッチの概略構成を示すブロック図である。
【図２】オフタイマースイッチの詳細な構成を示す回路図である。
【図３】換気ファンを連続停止させる場合の押圧操作部とＬＥＤと換気ファンとの動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】押圧操作部の操作に基づくオフタイマースイッチの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２  操作部、６  連続運転機器、ステップＳ１  操作内容識別手段、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ５  一時停止及び自動再起動手段、ステップＳ７  報知手段、ステップＳ８  連続停止手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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