(57)【要約】【課題】  既存の交流３路スイッチを使用しても接点の長寿命化を図ることができる直流３路スイッチを提供する。【解決手段】  ２つの接点端子１０ｂと共通端子１０ａとの３端子を有して、共通端子１０ａが２つの接点端子１０ｂの何れか一方に切り替え接続されるよう構成され、共通端子１０ａと２つの接点端子１０ｂの間に、コンデンサＣ１とダイオードＤ１とが直列接続され、ダイオードＤ１には更に抵抗素子Ｒ１が並列に接続されたバイパス回路１１がそれぞれ接続され、ダイオードＤ１は設置する直流電路Ｌの極性に対して順方向となるよう配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２カ所から共通する負荷をオン／オフ操作するために、同一の直流電路上に対向するように一対設置されて使用される直流３路スイッチであって、
２つの接点端子と共通端子との３端子を有して、前記共通端子が前記２つの接点端子の何れか一方に切り替え接続されるよう構成され、
前記共通端子と２つの接点端子の間に、コンデンサとダイオードとが直列接続されたバイパス回路がそれぞれ接続され、
前記ダイオードは、設置する前記直流電路の極性に対して順方向となるよう配置されて成ることを特徴とする直流３路スイッチ。
【請求項２】
前記ダイオードには抵抗素子が並列に接続されてなることを特徴とする請求項１記載の直流３路スイッチ。
【請求項３】
２カ所から共通する負荷をオン／オフ操作するために、同一の直流電路上に対向するように一対設置されて使用される直流３路スイッチであって、
２つの接点端子と共通端子との３端子を有して、前記共通端子が前記２つの接点端子の何れか一方に切り替え接続されるよう構成され、
前記共通端子と２つの接点端子との間に、コンデンサと抵抗素子とが直列接続されたバイパス回路がそれぞれ接続されて成ることを特徴とする直流３路スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば階段の上部と下部の２箇所に設置して、共通する電灯のオン／オフを操作する壁用３路スイッチに関し、特に直流電流を通電してオン／オフ操作する直流３路スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギーの観点からＬＥＤ照明に対して直流電力を給電するシステムが検討されている。この場合、ＬＥＤ照明の電源をオン／オフするに際して直流スイッチが必要となるが、現状では一般ユーザーには使いづらいブレーカタイプしかない。
これは、直流をオン／オフする場合、交流電流のように周期的にゼロ点を通らないため、接点解離時に発生するアークの消弧が交流スイッチのように簡単ではなく、スイッチをオフしたとき直流アークが発生し続けて接点の消耗が交流スイッチの接点に比べて早いためであった。
そのため、壁面に取り付けられる交流スイッチのような小型な直流３路スイッチが検討されており、その１つとして機械式スイッチに並列に半導体スイッチを配置して、アークの瞬時消弧を図ったスイッチがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１０６８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記半導体スイッチを機械式スイッチに並列に配置した構成は、発生したアークを短時間で消弧することができるものの、アークの発生自体を無くす構成ではないため接点の劣化は発生した。
また、２箇所に設置して共通する電気機器のオン／オフを操作する直流３路スイッチに適用すると、半導体スイッチも２箇所に必要となりコストアップとなる構成であった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、既存の交流３路スイッチを使用しても接点の長寿命化を図ることができる直流３路スイッチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、２カ所から共通する負荷をオン／オフ操作するために、同一の直流電路上に対向するように一対設置されて使用される直流３路スイッチであって、２つの接点端子と共通端子との３端子を有して、共通端子が２つの接点端子の何れか一方に切り替え接続されるよう構成され、共通端子と２つの接点端子の間に、コンデンサとダイオードとが直列接続されたバイパス回路がそれぞれ接続され、ダイオードは、設置する直流電路の極性に対して順方向となるよう配置されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、共通端子の接続先を切り替えた際に、切り離された接点端子と共通端子との間に接続されたコンデンサとダイオードを備えたバイパス回路に負荷電流が流れるため、接点間にアークが発生し難い。そのため、交流３路スイッチを直流電路のオン／オフ操作に使用しても接点の長寿命化を図ることができ、直流３路スイッチを安価に構成できる。しかも、このバイパス回路に流れる電流はコンデンサ充電後は無くなるため、オフ操作で直流電路は確実に遮断される。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、ダイオードには抵抗素子が並列に接続されてなることを特徴とする。
この構成によれば、コンデンサに蓄積された電荷はスイッチオン操作時に抵抗素子を介して速やかに放電されるため、オン操作直後にオフ操作されても接点間のアーク発生を良好に防止できる。
【０００８】
請求項３の発明は、２カ所から共通する負荷をオン／オフ操作するために、同一の直流電路上に対向するように一対設置されて使用される直流３路スイッチであって、２つの接点端子と共通端子との３端子を有して、共通端子が２つの接点端子の何れか一方に切り替え接続されるよう構成され、共通端子と２つの接点端子との間に、コンデンサと抵抗素子とが直列接続されたバイパス回路がそれぞれ接続されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、共通端子の接続先を切り替えた際に、切り離された接点端子と共通端子との間に設けられたコンデンサと抵抗素子を備えたバイパス回路に負荷電流が流れるため、接点間にアークが発生し難い。よって、交流３路スイッチを直流電路のオン／オフ操作に使用しても接点の長寿命化を図ることができ、直流３路スイッチを安価に構成できる。しかも、この電流はコンデンサ充電後は無くなるため、直流電路は確実に遮断されるし、コンデンサに蓄積された電荷はスイッチオン操作時に抵抗素子を介して速やかに放電されるため、オン操作直後にオフ操作されても接点間のアーク発生を良好に防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、共通端子の接続先を切り替えた際に、切り離された接点端子と共通端子との間に接続されたコンデンサとダイオード、或いはコンデンサと抵抗素子を備えたバイパス回路に負荷電流が流れるため、接点間にアークが発生し難い。そのため、交流３路スイッチを直流電路のオン／オフ操作に使用しても接点の長寿命化を図ることができ、直流３路スイッチを安価に構成できる。しかも、このバイパス回路に流れる電流はコンデンサ充電後は無くなるため、オフ操作で直流電路は確実に遮断される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る直流３路スイッチの一例を示す回路図であり、直流電路上に２つの直流３路スイッチを配置した回路図を示している。
【図２】図１の回路において、オン状態からオフ操作した直後の電流の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る直流３路スイッチの一例を示し、２つの直流３路スイッチを直流電路上に設けて具体的に負荷をオン／オフ操作する回路図を示している。図１において、Ｌ１は正極側電路、Ｌ２は負極側電路であり、直流電路Ｌはこの２本の電路Ｌ１，Ｌ２により構成され、負極側電路Ｌ２に２つの直流３路スイッチ１（第１の直流３路スイッチ１ａ、第２の直流３路スイッチ１ｂ）が直列に配置されている。尚、３は直流電源、４は電灯等の負荷であり、図１は負荷４をオン操作した状態を示している。
【００１２】
第１の直流３路スイッチ１ａと第２の直流３路スイッチ１ｂとは、一部構成が異なり、この２種類の直流３路スイッチ１ａ，１ｂが対向するように配置されて、共通する負荷がオン／オフ操作される。
具体的に、第１及び第２の直流３路スイッチ１ａ，１ｂは、共通端子１０ａと２つの接点端子１０ｂ，１０ｂを備えた３路スイッチ１０と、２つのバイパス回路１１、１１とを有している。但し、第１の直流３路スイッチ１ａと第２の直流３路スイッチ１ｂとはバイパス回路１１の構成は異なり、第１の直流３路スイッチ１ａのバイパス回路１１を第１バイパス回路１１ａ、第２の直流３路スイッチ１ｂのバイパス回路を第２バイパス回路１１ｂとして説明する。
【００１３】
３路スイッチ１０は、共通端子１０ａが図示しない切替ボタンにより切替操作されて、２つの接点端子１０ｂ，１０ｂの何れか一方が選択されて接続される。また、バイパス回路１１は共通端子１０ａと２つの接点端子１０ｂ，１０ｂの間にそれぞれ接続されている。
【００１４】
第１の直流３路スイッチ１ａは、共通端子１０ａが負極側電路Ｌ２の電源側に配置され、２つの接点端子１０ｂ，１０ｂが負荷側に配置されている。第２の直流３路スイッチ１ｂは、共通端子１０ａが負極側電路Ｌ２の負荷側に配置され、２つの接点端子１０ｂ、１０ｂが電源側に配置されている。こうして、第１の直流３路スイッチ１ａと第２の直流３路スイッチ１ｂの間は２本の電線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが配設されて電気的に接続されている。
【００１５】
バイパス回路１１は、コンデンサＣ１とダイオードＤ１の直列回路において抵抗素子Ｒ１がダイオードＤ１に並列に接続されて構成された回路であり、ダイオードＤ１は直流３路スイッチ１が直流電路Ｌに接続された際に、ダイオードの順方向が電路電流の方向と一致するよう取り付けられている。即ち、第１バイパス回路１１ａは接点端子１０ｂから共通端子１０ａ側へ電流が流れるよう接続され、第２バイパス回路１１ｂは共通端子１０ａから接点端子１０ｂへ電流が流れるよう接続されている。
【００１６】
上記の如く構成された直流３路スイッチ１がオン／オフ操作された時の電流の流れは以下の様である。図２はオフ操作した直後の負荷電流の流れを示し、オン状態を示している図１及びこの図２を参照して説明する。
先ずオン状態では、バイパス回路１１はコンデンサＣ１を備えていることで、直流電流はバイパス回路１１には流れない。よって、負荷オン状態では何れのバイパス回路１１にも負荷電流は流れない。
この状態から、何れか一方の直流３路スイッチ１を切替操作すると、負極側電路Ｌ２は開放されるため、負荷４はオフされる。図２はこの状態、具体的に第１の直流３路スイッチ１ａがオフ操作された直後の状態を示している。
【００１７】
第１の直流３路スイッチ１ａがオン状態から切替操作されて他方の接点端子１０ｂに接続されると、負極電路の一部を構成している一方の電線Ｌ２ａが遮断されるため、負極側電路Ｌ２は遮断される。即ち直流電路Ｌは遮断される。
但し、共通端子１０ａと切り離された接点端子１０ｂとの間に配置されたバイパス回路１１ａには、接点の切替により電源電圧に近い電圧が印加されることで、図２に示すようにそれまで接点間に流れていた負荷電流Ｉがこのバイパス回路１１ａに流れる。この電流によりコンデンサＣ１は速やかに充電され、充電後は流れなくなり負荷はオフする。
【００１８】
この切替動作は、第２の直流３路スイッチ１ｂをオフ操作した場合も同様であり、オフ操作を受けて、導通状態にあった共通端子１０ａと接点端子１０ｂの間に接続された第２バイパス回路１１ｂに負荷電流が一時的に流れ、コンデンサＣ１が充電された後は電路Ｌは遮断される。
【００１９】
このように、共通端子１０ａの接続先を切り替えた際に、切り離された接点端子１０ｂと共通端子１０ａとの間に接続されたコンデンサＣ１とダイオードＤ１を備えたバイパス回路１１に切り替わって負荷電流Ｉが流れるため、接点間にアークが発生し難い。そのため、交流３路スイッチを直流電路Ｌのオン／オフ操作に使用しても接点の長寿命化を図ることができ、直流３路スイッチ１を安価に構成できる。しかも、このバイパス回路１１に流れる電流はコンデンサＣ１充電後は無くなるため、オフ操作で直流電路Ｌは確実に遮断される。
また、コンデンサＣ１に蓄積された電荷はスイッチオン操作時に抵抗素子Ｒ１を介して速やかに放電されるため、オン操作直後にオフ操作されたとしても接点間のアーク発生を確実に防止できる。
【００２０】
尚、上記実施形態では直流３路スイッチ１を負極側電路Ｌ２に配置しているが、正極側電路Ｌ１に配置しても良い。
また、ダイオードＤ１に抵抗素子Ｒ１を並列接続しているが、抵抗素子Ｒ１は無くとも接点解離時のアーク削減には有効である。逆にダイオードＤ１を無くしてコンデンサＣ１に抵抗素子Ｒ１を直列に接続しただけの所謂スナバ回路を使用してもアークの削減には有効であり、切り離された接点端子１０ｂと共通端子１０ａとの間に設けられたバイパス回路１１に負荷電流が流れるため、接点間にアークが発生し難い。しかも、ダイオードＤ１が無くなることで第１の直流３路スイッチ１ａと第２の直流３路スイッチ１ｂを全く同一の構成にでき、直流３路スイッチ１を２種類用意する必要が無くなる。 
【符号の説明】
【００２１】
１・・直流３路スイッチ、１０・・３路スイッチ、１０ａ・・共通端子、１０ｂ・・接点端子、１１・・バイパス回路、Ｌ１・・正極側電路、Ｌ２・・負極側電路、Ｃ１・・コンデンサ、Ｒ１・・抵抗素子、Ｄ１・ダイオード。
【図１】
2017135074.tif 000003
【図２】
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