(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に対して負荷と直列的に接続されて該負荷に電力を供給し、ユーザーによる外部からの操作により前記負荷を一定時間停止するための２線式の一時停止電子タイマースイッチであって、
一時停止タイマーの機能を有するマイクロコンピュータと、
ユーザー操作により前記負荷を一時停止し又一時停止を解除するための指令を前記マイクロコンピュータに与える一時停止用操作スイッチと、
ユーザー操作により前記マイクロコンピュータの一時停止タイマー時間を設定するための一時停止時間設定用スイッチと、
前記マイクロコンピュータによって制御され、前記一時停止用操作スイッチの操作に基づいて前記交流電源から前記負荷への電力供給をオン・オフする電源スイッチ回路と、
前記交流電源の電源電圧より前記マイクロコンピュータ用の電源電圧を生成する電圧発生手段と、
前記電源スイッチ回路に設けられ、前記一時停止用操作スイッチの操作により前記マイクロコンピュータが一時停止タイマー動作に入り、前記電源スイッチ回路による前記負荷への電力供給がオフしている状態で、前記交流電源より前記電圧発生手段に微小な充電電流を供給する電流供給手段と、を具備し、
前記マイクロコンピュータが一時停止タイマー動作に入っている状態で、前記一時停止用操作スイッチを操作すると、前記マイクロコンピュータによって前記電源スイッチ回路がオンされて、前記負荷への電力供給が再開されることを特徴とする一時停止電子タイマースイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷として例えば換気扇を用いて２４時間換気するシステムにおいて、操作スイッチにより一定時間換気扇を停止した後、自動的に換気扇を再開させる一時停止電子タイマースイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、２４時間換気システムによって、家屋内の空気を循環させ、家屋内の環境を清純に保ち、また、湿気を取り除き、黴等による汚れを防止する工夫がなされている。
【０００３】
このような換気システムにおいては、浴室の場合は、２４時間換気で、湿気による弊害の防止が主目的となるが、入浴中に、浴室内の気温の低下を避けるため、一時換気扇を停止させる必要がある。なお、２４時間換気システムにおいて、常時換気における入浴中の浴室内の温度低下を、コールドドラフト現象と呼んでいる。
【０００４】
このコールドドラフト現象を回避する目的のため、一時停止タイマースイッチが必要とされている。負荷を一時停止させている間、タイマー動作を行うため、従来は、図５に示すような４線式の電子タイマースイッチが使用されていた。
【０００５】
図５において、交流電源（ＡＣ）１００ＶのＡＣ電圧はブレーカ31を介して電子タイマースイッチ32に入力する。
【０００６】
電子タイマースイッチ32は、ＡＣ電圧の入力端子33，34と、ヒューズ35と、電子制御装置36と、電気的リレースイッチ38と、ＡＣ電圧の出力端子39，40とを有している。
【０００７】
電子タイマースイッチ32では、入力端子33，34から入力されたＡＣ電圧はヒューズ35を介して電子制御装置36に供給され、電子制御装置36の電源として使用されると同時に、該入力ＡＣ電圧は一時停止用操作に基づいて電子制御装置36がリレースイッチ38をオン，オフ制御することによって、出力端子39，40から換気扇41へ供給するＡＣ電圧をオン，オフ制御している。
【０００８】
電子制御装置36は、一時停止用操作スイッチ37、及びタイマー回路を有しており、一時停止用操作スイッチ37の停止操作によってリレースイッチ38をオフし且つその停止操作から時間経過をカウントして所定時間経過した後にリレースイッチ38を再びオンさせる。つまり、一時停止タイマー動作を制御している。電子制御装置36は、一時停止用操作スイッチ37のオン，オフに応じてリレースイッチ38をオフ，オンさせる制御を行い、換気扇41へのＡＣ電圧供給を制御している。換気扇41へのＡＣ電圧供給は、出力端子39，40を介して行われる。
【０００９】
しかしながら、図５の従来の電子タイマースイッチ32では、電子制御装置26内のタイマー回路を駆動するために、タイマー回路駆動用電源を商用ＡＣ電源から並列的に引いて常時得るようにし、かつ電子制御装置36が負荷の換気扇31を制御するリレースイッチ38を別途設ける必要から、商用ＡＣ電源に対し、４本の電気配線を必要としていた。つまり、入出力端子が４つある４線式の一時停止型電子タイマースイッチとなっていた。このため、図５の電子タイマースイッチ32のサイズは大きくなり、１つの電子タイマースイッチ32で２個用スイッチボックス（102mm×111mm）を占有するサイズとなっていた。
【００１０】
図６は図５の電子タイマースイッチ32を壁面等に取り付ける際の外装手段を示している。化粧板42の表面に一時停止用操作スイッチ及び一時停止時間用設定手段を有し、化粧板42の背面には図５の電子タイマースイッチ32を固定し、この電子タイマースイッチ32を背面側において２個用スイッチボックス43内に収納する状態を示している。図６(a)は化粧板42の正面図、同(b)は側面図、同(c)は使用する２個用スイッチボックスのサイズをそれぞれ示している。化粧板42の表面には、一時停止時間用設定手段としてのスライドスイッチ44、選択する一時停止時間の表示、及び一時停止用操作スイッチ45が配設されている。また、化粧板42のサイズはＬ11，Ｌ12がそれぞれ116mm，120mmであり、２個用スイッチボックス43はＬ13，Ｌ14がそれぞれ102mm，111mmである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、従来の一時停止型電子タイマースイッチは、４本の電気配線が必要なことと、サイズが大きいという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、２本の電気配線にて構成でき、かつサイズを従来に比べて非常に小型にでき、しかも低コスト化を可能とする一時停止電子タイマースイッチを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、交流電源に対して負荷と直列的に接続されて該負荷に電力を供給し、ユーザーによる外部からの操作により前記負荷を一定時間停止するための２線式の一時停止電子タイマースイッチであって、
一時停止タイマーの機能を有するマイクロコンピュータと、
ユーザー操作により前記負荷を一時停止し又一時停止を解除するための指令を前記マイクロコンピュータに与える一時停止用操作スイッチと、
ユーザー操作により前記マイクロコンピュータの一時停止タイマー時間を設定するための一時停止時間設定用スイッチと、
前記マイクロコンピュータによって制御され、前記一時停止用操作スイッチの操作に基づいて前記交流電源から前記負荷への電力供給をオン・オフする電源スイッチ回路と、
前記交流電源の電源電圧より前記マイクロコンピュータ用の電源電圧を生成する電圧発生手段と、
前記電源スイッチ回路に設けられ、前記一時停止用操作スイッチの操作により前記マイクロコンピュータが一時停止タイマー動作に入り、前記電源スイッチ回路による前記負荷への電力供給がオフしている状態で、前記交流電源より前記電圧発生手段に微小な充電電流を供給する電流供給手段と、を具備し、
前記マイクロコンピュータが一時停止タイマー動作に入っている状態で、前記一時停止用操作スイッチを操作すると、前記マイクロコンピュータによって前記電源スイッチ回路がオンされて、前記負荷への電力供給が再開されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の一時停止電子タイマースイッチにおいては、負荷に交流電源から電力が強調されて負荷が動作している状態で、一時停止用操作スイッチを操作すると、電源スイッチ回路がオフして、前記マイクロコンピュータが一時停止時間設定用スイッチで設定されている一時停止タイマー時間による一時停止タイマー動作に入る。この一時停止タイマー動作の状態で、前記一時停止用操作スイッチを再び操作すると、前記マイクロコンピュータによって前記電源スイッチ回路がオンされて、負荷への電力供給が再開される。従って、ユーザーは、一時停止用操作スイッチを操作することによって、予め設定されている一時停止タイマー時間による一定時間の負荷の一時停止を行える一方、一時停止タイマー時間による一時停止タイマー動作の期間中に、前記一時停止用操作スイッチを再び操作することによって、一時停止後でタイムアップする前の任意の時間だけ負荷動作を停止させることができる。つまり、一時停止タイマー動作の期間に入ってから任意の時間経過後に一時停止状態を解除して、負荷動作を再開させることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態の一時停止電子タイマースイッチを示す回路図である。
【００１８】
図１において、一時停止電子タイマースイッチ11には、交流電源（ＡＣ）１００Ｖの電源入力端子０，１が設けられている。交流電源ＡＣの一端と一時停止電子タイマースイッチ11の交流入力端子１との間には換気扇12が負荷として接続し、交流電源ＡＣの他端は一時停止電子タイマースイッチ11の交流入力端子０に接続している。
【００１９】
交流入力端子１は全波整流ダイオードブリッジＤＢの一方の交流入力端ａに接続し、交流入力端子０は雑音防止コイルＬ及びトライアックＴＲＡＣ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のもう一方の交流入力端子ｂに接続している。
【００２０】
交流入力端子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交流入力端子０に接続している。また、交流入力端子１はトライアックＴＲＡＣの主電極Ｔ1−Ｔ2間と雑音防止コイルＬを介して交流入力端子０に接続している。
【００２１】
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Ｑ22のエミッタ・コレクタを介し定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側に接続している。この定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側に接続するラインは後述のマイコンＩＣ1の電源端子ＶDDに接続しているので以下、マイコン用の電源ラインと呼ぶことがある。定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路は、マイコン用の電源電圧を生成する電圧発生手段を構成している。定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の−極側は全波整流ダイオードブリッジＤＢの（−）端子に接続している。この全波整流ダイオードブリッジＤＢの（−）端子を以下、基準電位点と呼ぶ。
【００２２】
ＰＮＰトランジスタＱ22のエミッタ・ベース間には抵抗Ｒ4が接続され、ベースは抵抗Ｒ5を介しさらにトランジスタＱ23のコレクタ・エミッタを通して全波整流ダイオードブリッジＤＢの（−）端子（即ち基準電位点）に接続している。トランジスタＱ23のベース・エミッタ間には、抵抗Ｒ11とコンデンサＣ3の並列回路が接続している。トランジスタＱ23のベースには、マイコン用電源ラインと基準電位点間に直列接続した抵抗Ｒ10と抵抗Ｒ11の接続点に得られる分割電圧が供給されるようになっている。
【００２３】
前記のトライアックＴＲＡＣ，全波整流ダイオードブリッジＤＢ，トランジスタＱ22，及びトランジスタＱ23は、マイコンＩＣ1によって制御され、前記交流電源ＡＣから換気扇負荷12への電力供給をオン・オフするための電源スイッチ回路を構成している。
【００２４】
また、全波整流ダイオードブリッジＤＢの（＋）端子は抵抗Ｒ2を介しＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ21のドレインDに接続し、ソースSは抵抗Ｒ3を介してゲートGに接続する一方定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側に接続している。従ってＦＥＴＱ21のゲートGも定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側に接続し、かつトランジスタＱ22のコレクタに接続している。この抵抗Ｒ2，ＦＥＴＱ21及び抵抗Ｒ3の回路は定電流回路13を構成している。
【００２５】
定電流回路13は、ＦＥＴＱ21はゲートGとソースS間の電位差が０の時最大のドレイン電流が流れ、しかもゲート・ソース間電位差がマイナスになるほどドレイン電流が抑制される特性を有しているので、初期状態において、換気扇12を介しＡＣ１００Ｖの電源電圧が一時停止電子タイマースイッチ11に供給されると、ダイオードブリッジＤＢを通りＦＥＴＱ21のドレインDに電圧が加わったときＦＥＴＱ21は直ぐに導通するが、ゲート・ソース間抵抗Ｒ3による電圧降下が適宜の値のところで一定電流に規定されて流れることになる。
【００２６】
従って、定電流回路13は、ＦＥＴＱ21は回路的には非常に大きな抵抗に相当し、しかもゲート・ソース間抵抗Ｒ3の存在で換気扇負荷12の負荷インピーダンスに拘らず一定電流を流すことができる機能を有している。つまり、定電流回路13は、トランジスタＱ22がオフしている状態（ＡＣ電源投入の初期状態及びマイコンＩＣ1の一時停止タイマー動作状態）で、交流電源ＡＣより定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路に、微小ではあるが一定な充電電流を供給する電流供給手段を構成している。
【００２７】
コンデンサＣ２の充電電荷はマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）ＩＣ1の電源電圧となる。マイコンＩＣ1は、演算処理用のＣＰＵ、プログラム用のＲＯＭ、及び作業用のＲＡＭなどを主な構成要素として構成されている。マイコンＩＣ1は４ＭＨｚのセラミック発振子ＲＥＳによって４ＭＨｚのクロックを発生している。リセット端子/RESETには、本出願人による特願平１１−５２８６４号に記載の単電源型オペアンプＩＣ2を利用したリセット手段であるリセット回路が接続されている。マイコンＩＣ1のリセット端子/RESETは、ヒステリシス特性を有する入力手段によって構成されている（これについては後述する）。マイコンＩＣ1の動作条件及びリセット条件についても後述する。
【００２８】
定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側（即ちマイコン電源ライン）は、トランジスタＱ22のコレクタに接続していると共に、発光ダイオードＬＥＤ及び抵抗Ｒ12の直列回路を介してマイコンＩＣ1の出力端子Ｒ41に接続している。また、定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側は、抵抗Ｒ10を介してマイコンＩＣ1の出力端子Ｒ40に接続する一方前記抵抗Ｒ10を介して前記トランジスタＱ23のベースに接続している。さらに、定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側は、抵抗Ｒ9を介してマイコンＩＣ1の入力端子Ｒ80及びＲ81に接続している。
【００２９】
さらに、定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側は、ダイオードＤ及び抵抗Ｒ8の並列回路とコンデンサＣ4との直列回路に介して基準電位点に接続している。ダイオードＤはカソード側がマイコン用電源ラインに接続している。
【００３０】
さらに、定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側（即ちマイコン用電源ライン）と基準電位点との間には、抵抗Ｒ6と抵抗Ｒ7の直列回路が接続している。抵抗Ｒ6と抵抗Ｒ7の直列回路はマイコン用電源電圧を分割し、後述のオペアンプＩＣ2に閾値を与える機能を有している。
【００３１】
マイコン用電源ラインと基準電位点との間には、ダイオードＤ及び抵抗Ｒ8の並列回路とコンデンサＣ4との直列回路が接続している。抵抗Ｒ8とコンデンサＣ4は、マイコン用電源電圧を積分する積分回路を構成している。
【００３２】
ダイオードＤ及び抵抗Ｒ8の並列回路とコンデンサＣ4との接続点は、前述のオペアンプＩＣ2の正極性入力端子に接続している。オペアンプＩＣ2の負極性入力端子は前記の抵抗Ｒ6と抵抗Ｒ7の直列回路の接続点が接続している。
【００３３】
オペアンプＩＣ2の出力端は、マイコンＩＣ1のリセット端子/RESETに接続している。オペアンプＩＣ2は、抵抗Ｒ8及びコンデンサＣ4の直列回路と抵抗Ｒ6及び抵抗Ｒ7の分圧回路と共に、交流電源ＡＣが停電し直ぐに復帰した時でも、マイコンＩＣ1の電源電圧の立ち下がり時及び立ち上がり時にリセット条件を満たしてマイコンＩＣ1を確実にリセットするためのリセット手段を構成している。
【００３４】
マイコンＩＣ1は、所定レベル以上の電源電圧ＶDDが電源端子ＶDDに供給されることで動作し、電源電圧ＶDDのレベルが所定値以下になることで動作を停止する。
【００３５】
オペアンプＩＣ2の出力は、その特性からマイコン用電源電圧ＶDDよりも１〜３Ｖ程度低い値となる。従って、電源電圧の立ち下がり時において、電源電圧ＶDDが０Ｖに下がりきらずに１〜３Ｖ残っている場合でも、オペアンプＩＣ2の出力は略々０Ｖ近傍の値となる。即ち、マイコンIＣ2がまだ動作状態にあるときに電源立下り時のリセット条件を満たし、リセットが成立する。
【００３６】
マイコンＩＣ1のリセット端子/RESETは、ヒステリシス特性を有する入力回路によって構成されている。電源電圧ＶDDの立ち上がりから、リセット成立条件、即ち、例えば３命令サイクル以上“Ｌ”を維持した後立ち上るリセット電圧がリセット端子/RESETに供給されることによって、マイコンＩＣ1が初期化されるようになっている。従って、リセット端子/RESETの入力回路は、パワーオンリセット回路と呼ばれている。
【００３７】
マイコンＩＣ1のグラント端子ＶSSは全波整流ダイオードブリッジＤＢの（−）端子（即ち基準電位点）に接続している。
【００３８】
マイコンＩＣ1の電源端子ＶDDは、マイコン用電源ラインである定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側に接続している。
【００３９】
さらに、定電圧ダイオードＺＤとコンデンサＣ２の並列回路の＋極側の電源ラインは、一時停止用操作スイッチＳＷ1を介してマイコンＩＣ1のホールド端子/HOLDに接続している。また、マイコンＩＣ1のホールド端子/HOLDは、抵抗Ｒ13及びコンデンサＣ5の並列回路を介して基準電位点に接続している。なお、マイコンＩＣ1の端子Ｒ53は空き端子ＮＣである。
【００４０】
さらに、マイコン用電源ラインは、比較的容量の大きいコンデンサＣ６を介して基準電位点に接続している。
【００４１】
マイコンＩＣ1の入力端子Ｒ52，Ｒ51，Ｒ50は一時停止時間（タイマー時間）設定用スイッチＳＷ2の３つのセレクト端子に接続している。一時停止時間設定用スイッチＳＷ2のコモン端子は基準電位点に接続している。また、マイコンＩＣ1の端子Ｒ43，Ｒ42も基準電位点に接続している。
【００４２】
マイコンＩＣ1の電源ラインに電源電圧が供給されたとき、抵抗Ｒ8を介してコンデンサＣ4が充電され、抵抗Ｒ8とコンデンサＣ4との定数で決められる時定数に従って、リセット端子/RESETの電圧は徐々に上昇していくが、本実施の形態においては、コンデンサＣ4の端子電圧をリセット電圧として直接リセット端子/RESETに供給するのではなく、±両電源使用を前提としていない単電源使用を前提に設計されたオペアンプＩＣ2によって生成した電圧をリセット電圧としてリセット端子/RESETに供給するようになっている。即ち、電源ラインと基準電位点との間に直列接続された抵抗Ｒ6，Ｒ7の接続点にオペアンプＩＣ2の負極性入力端子を接続し、コンデンサＣ4及び抵抗Ｒ8の接続点をオペアンプＩＣ2の正極性入力端子に接続し、オペアンプＩＣ2の出力端子をリセット端子/RESETに接続している。
【００４３】
図２は図１中のオペアンプＩＣ2の具体的な構成を示す回路図である。図２は市販されているＩＣ（μＰＣ３５８Ｃ，３２４Ｃ）の等価回路を示している。なお、単電源使用を前提に設計されたオペアンプとしては図２以外にも種々のものが考えられることは明らかである。
【００４４】
図２において、オペアンプＩＣ2は入力段に差動増幅回路を構成するトランジスタＱ1 〜Ｑ4 を有する。トランジスタＱ2 ，Ｑ3 のコレクタは、カレントミラー回路を構成するトランジスタＱ8 ，Ｑ9 のコレクタに接続される。トランジスタＱ9 のコレクタ出力が出力段を構成するトランジスタＱ5 ，Ｑ10のベースに供給される。
【００４５】
出力段のトランジスタＱ5 〜Ｑ7 ，Ｑ10〜Ｑ13のうち、トランジスタＱ5，Ｑ6及びトランジスタＱ11，Ｑ12はダーリントン接続されている。コレクタ接地回路であるトランジスタＱ6 ，Ｑ13によって、オペアンプＩＣ2の出力が取り出される。
【００４６】
図３は横軸に出力電流をとり縦軸に電源電圧と出力電圧との差電圧をとって、オペアンプＩＣ2のΔＶ−Ｉ0特性を示すグラフである。
【００４７】
オペアンプＩＣ2の出力段がダーリントン接続されていることから、ダーリントン接続されたトランジスタの飽和電圧によって、出力電圧は電源電圧ＶDD（図３ではＶ＋）よりも１〜３Ｖ程度低くなる。図３では、オペアンプＩＣ2の出力が、電源電圧との間に１Ｖ以上の電圧差を有している例を示している。
【００４８】
オペアンプＩＣ2の出力は、前述したようにその特性から電源電圧ＶDDよりも１〜３Ｖ程度低い値となる。従って、電源電圧の立ち下がり時において、電源電圧ＶDDが０Ｖに下がりきらずに１〜３Ｖ残っている場合でも、オペアンプＩＣ2の出力は略々０Ｖ近傍の値（電源立下り時のリセット条件）となる。
【００４９】
オペアンプＩＣ2は、負極性入力端子に供給される電圧を閾値として、正極性入力端子に供給される電圧が閾値を越えるか否かによって出力が変化するコンパレータとして機能する。負極性入力端子には抵抗Ｒ6，Ｒ7の抵抗分割による閾値電圧が供給される。正極性入力端子には、コンデンサＣ4によって電源電圧ＶDDの立ち上がりから所定時間後に閾値電圧を超える電圧が供給される。こうして、オペアンプＩＣ2は、電源電圧ＶDDの立ち上がりから所定期間後に立ち上る（即ちＬからＨに変化する）というマイコンＩＣ1の電源立ち上がり時のリセット条件を満足したリセット電圧を発生する。
【００５０】
次に、以上のように構成された実施の形態の動作について説明する。
換気扇12が停止している状態（トランジスタＱ22がオフしている状態）では、全波整流ダイオードブリッジＤＢの整流出力は定電流回路13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13の出力はおよそ１ｍＡ程度で、トライアックＴＲＡＣのゲート抵抗の両端に発生する電圧降下は０．０１Ｖ以下で、トライアックＴＲＡＣをオン動作させることはない。
【００５１】
今、換気扇12を介しＡＣ１００Ｖの電源電圧が一時停止電子タイマースイッチ11に供給されると、定電流回路13を介し、前述の１ｍＡ程度の電流が流れ、コンデンサＣ2が充電し、マイコンＩＣ1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、マイコンＩＣ1が動作し、即、ホールド状態に入るようにプログラムされている（このときホールド端子/HOLDは抵抗Ｒ13を介して基準電位点に接続した状態となっている）。この時、クロック発振回路は停止し、各出力端子はホールド前の状態が維持される。
【００５２】
マイコンＩＣ1の端子Ｒ40はホールド状態ではハイインピーダンスとなるようにプログラムされており、抵抗Ｒ10を介しマイコンＩＣ1の電源ラインに接続されているため、Ｈレベルとなる。このため、端子Ｒ40に接続されているトランジスタＱ23のベース電流が流れ、トランジスタＱ23がオンして、ＰＮＰトランジスタＱ22がオンする。トランジスタＱ22は高耐圧のパワートランジスタで構成され、その出力電流は約１００ｍＡ程度である。この結果トライアックＴＲＡＣ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、トライアックＴＲＡＣがオンして、換気扇12が駆動する。
【００５３】
トライアックＴＲＡＣはゲート電圧が一定電圧以上にならないとオンしないので、（交流電圧の正弦波形の１サイクル期間について見れば）商用電源の交流電圧がゼロクロスから一定電圧までは、トライアックＴＲＡＣはオンせず、その期間全波整流ダイオードブリッジＤＢ，トランジスタＱ22を通して電解コンデンサＣ2に電荷が充電され、マイコンＩＣ1の電源電圧を維持できるようになっている。交流電圧が一定電圧以上になるとトライアックＴＲＡＣのゲート電圧が上昇してトライアックＴＲＡＣはオンして、交流電源ＡＣからの電流は換気扇12の交流モータを通り主としてトライアックＴＲＡＣを通って流れる。これにより、換気扇12が回転する。このトライアックＴＲＡＣのオン期間はコンデンサＣ2へは充電されないが、前述のゼロクロス近辺で半サイクルごとに充電されていた充電電圧を電源としてマイコンＩＣ1は動作する。
【００５４】
一方、マイコンＩＣ1の端子Ｒ41はホールド状態ではＬレベルを維持するようにプログラムされているので、端子Ｒ41に接続されている発光ダイオードＬＥＤが点灯する。この状態の時は、コンデンサＣ2は上述のゼロクロス近辺での充電動作によって潤沢に充電されることになる。
【００５５】
ここで、一時停止用操作スイッチＳＷ1をオンすると、電源ラインからマイコンＩＣ1のホールド端子/HOLDにハイレベルの電圧が供給されて、マイコンＩＣ1はホールド状態を脱出し、クロック発振回路が始動して、正常動作に移行する。端子Ｒ40を‘Ｌ’にしてトランジスタＱ23をオフにする。この結果、トランジスタＱ22がオフして、トライアックＴＲＡＣのゲート抵抗Ｒ1の両端の電圧降下が減少し、トライアックＴＲＡＣがオフし、換気扇12が回転が停止する。また、端子Ｒ41がＨレベルとなり発光ダイオードＬＥＤが消灯する。この状態でも、前述したように定電流回路13を通して１mA程度でコンデンサＣ2が充電され、その電圧を電源としてマイコンＩＣ1は動作している。このとき、端子Ｒ40のＬレベル、マイコンＩＣ1は設定スイッチＳＷ2で選択された時間（例えば３０分，１時間，又は２時間）の計測を開始する。タイマーがタイムアップの時点で、マイコンＩＣ1は再び、ホールド状態となり、端子Ｒ40をＨレベル、Ｒ41をＬレベルとして、維持するので、再びトランジスタＱ23がオンし、その結果トランジスタＱ22がオンしてトライアックＴＲＡＣがオンして換気扇12が動作する。また発光ダイオードＬＥＤが点灯する。
【００５６】
また、タイムアップになる前に、操作スイッチＳＷ1をオンすれば、マイコンＩＣ1はホールド状態になり、換気扇12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。
【００５７】
さらに、タイムアップ前に一時停止時間設定スイッチＳＷ2を切り替えて、換気扇12の一時停止時間（例えば３０分，１時間，又は２時間）を変更できるようにもなっている。
【００５８】
換気扇負荷12が停止状態の時にマイコンＩＣ1が正常に動作するように、この間はマイコンＩＣ1のみが電力消費するだけで節電状態となっている。このため、この期間に停電等が発生し、比較的早く復帰した場合、一時停止電子タイマースイッチ11を正常に機能させるため、マイコンＩＣ1が自動的にリセットスタートできるように、電源がオフになる時にマイコンＩＣ1をリセットできる特徴を有する特願平１１−５２８６４号のリセット回路を採用しているため、このような事態が発生しても、なんら支障なく機能が復帰できる特徴を有する。
【００５９】
図４は図１の一時停止電子タイマースイッチ11の外観図を示している。図４において、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は底面図、(d)は(b)の右側面図を示している。
【００６０】
図４(a)で、符号14は一時停止用操作スイッチＳＷ1と一時停止時間設定用操作スイッチＳＷ2とを兼用した操作スイッチを示すもので、操作スイッチ14を一度押すと換気扇12の一時停止を、もう一度押すと換気扇12の一時停止解除即ち運転再開を指示することができる。符号15は一時停止時間の切替え位置を示すもので、操作スイッチ14を回転させることにより０．５時間、１時間、又は２時間の停止時間設定を行えるようになっている。操作スイッチ14の押圧又は回転によるモードの切替えは、電子タイマースイッチ11の内部のカムで切り替えるようになっている。
【００６１】
一時停止電子タイマースイッチ11の寸法については、図４(a)で、Ｌ1＝４４mm、Ｌ2＝４２mm、Ｌ3＝２８mm、Ｌ4＝２２．７mmである。これは１モジュールの規格寸法に相当する。１モジュールは１個用スイッチボックス（102mm×65mm）の略1／３のサイズである。従って、図６に示した２個用スイッチボックス（102mm×111mm）を使用する従来例の一時停止電子タイマースイッチに比べて約１／６のサイズで済み、大幅に小型化することができる。また、図４(b)で、Ｌ5＝１９mm、Ｌ6＝Ｌ7＝８mm、Ｌ8＝２７．３mmである。図４(c) で、符号16，17は図１の交流入力端子０，１に相当する電線挿入孔を示し、これらの孔に電線の芯線を挿入することによって装着できるようになっている。符号18，19に示すもう一対の電線挿入孔は、所謂送り配線を行うためのものであり、別の負荷例えば照明器具を同時にタイマー動作できるようにするための電線挿入孔である。図１及び図４に示す本発明実施の形態では、あくまで２線式の電子タイマースイッチを示しており、図５に示したような１つの負荷（電子タイマースイッチ32）に対する４線式の電子タイマースイッチを意味するものではない。また、符号20，21は電線挿入孔に挿着した電線をそれぞれ取外すためのリリースボタンである。
【００６２】
以上述べたように本実施の形態によれば、２線式で換気扇用の一時停止電子タイマースイッチが実現でき、簡単な回路構成のため２個用スイッチボックス（102mm×111mm）の1／６のサイズで実現できるため小型で経済的な且つ配線工事容易な一時停止電子タイマースイッチを実現することができる。
【００６３】
また、一時停止中の停電等があっても、マイコンが誤動作することなく停電復帰時に一時停止タイマースイッチとしての機能が維持されるという特徴をも有している。
【００６４】
タイマー機能を動作させると、換気扇負荷は停止するが、電源スイッチ回路部に定電流回路を構成することで負荷を介して一定の微小な電流を商用電源から得て、負荷を駆動させることなく、マイコンで構成されるタイマー回路の電源を得ることができる。
【００６５】
尚、上記の実施の形態では、マイコンＩＣ1のリセット端子がアクテブローの場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、リセット端子がアクテブハイの場合には、電源電圧の立ち上がりから数命令サイクル以上の時間だけ‘Ｈ’を維持させるように構成すればよい。即ち、マイコンＩＣ1のリセット端子がアクティブハイである場合には、リセット手段として、一方の負極性入力端子に前記マイコンの電源電圧の立ち上がりに応答して変化する電圧を与え、他方の正極性入力端子に所定の閾値電圧を与え、出力端子からの出力をリセット電圧として前記マイコンのリセット端子に供給する、±両電源使用を前提としていない単電源使用を前提に回路設計されたオペアンプを用いた構成とすればよい。
【００６６】
また、上記の実施の形態では、一時停止タイマースイッチで設定される一時停止時間は、３０分、１時間、２時間の３つの設定時間から選択する構成としてあるが、本発明はこれに限定されることなく、３つ以上の時間から選択するように構成することもでき、さらに無段階的に選定できるようにしてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、２線式で一時停止電子タイマースイッチが実現でき、しかも簡単な回路構成のため２個用スイッチボックスの1／６のサイズで実現可能であり、小型で経済的な且つ配線工事容易な一時停止電子タイマースイッチを実現できる。また、一時停止中に瞬時の停電があっても、マイコンが誤動作することなく停電復帰時に一時停止電子タイマースイッチとしての機能を維持できる特徴をも備えている。従って、小型で信頼性の高い一時停止型電子タイマースイッチを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の一時停止電子タイマースイッチを示す回路図。
【図２】図１中のオペアンプＩＣ2の具体的な構成を示す回路図。
【図３】  オペアンプＩＣ2のΔＶ−Ｉ0特性を示すグラフ。
【図４】図１の一時停止電子タイマースイッチの外観図。
【図５】従来の電子タイマースイッチの構成を示すブロック図。
【図６】図５の電子タイマースイッチを壁面等に取り付ける際の外装手段を示す図。
【符号の説明】
０，１…電子タイマースイッチの交流入力端子
１１…電子タイマースイッチ
１２…換気扇（負荷）
１３…定電流回路（電流供給手段）
ＡＣ…交流電源
ＴＲＡＣ…トライアック
Ｑ21…ＦＥＴ
Ｑ22…ＰＮＰトランジスタ
Ｑ23…ＮＰＮトランジスタ
Ｃ2…電解コンデンサ（マイコン用の電圧発生手段）
ＺＤ…定電圧ダイオード
ＩＣ1…マイコン
ＩＣ2…単電源使用型のオペアンプ（リセット手段）
ＳＷ1…一時停止用操作スイッチ（操作スイッチ）
ＳＷ2…一時停止時間設定スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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