气动开关系统
阅读：889发布：2020-05-12
专利汇可以提供气动开关系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种 气动 开关 系统，能够以直接利用已设布线的简单且经济的设备，通过无线集中地远距离控制负荷。该气动开关系统在与照明器具(3)相同的交流布线(L)上，设置具有手动开关(12)的操作单元(11)；以及通过继电器(22)控制照明器具(3)的控制单元(21)。操作单元(11)中设置有输出根据手动开关(12)的操作的无线 信号 的控制部(13)；以及从交流布线(L)取得用于使控制部(13)工作的电 力 的电源部(14)。控制单元(21)中设置有基于从操作单元(11)接收到的无线信号控制继电器(22)的控制部(23)；以及从交流布线(L)取得用于使控制部(23)工作的电力的电源部(24)。，下面是气动开关系统专利的具体信息内容。
技术领域
本发明涉及到一种通过无线控制交流布线上的负荷的气动开关系 统。
背景技术
一般的交流布线，如图5(a)所示，一个供电线路L1从交流电 源51直接连接到负荷52上，另一个供电线路L2从交流电源51经由 机械性手动开关53连接到负荷52上。因此，手动开关53仅与交流电 源51的某一极通电。采用该种交流布线，通过无线控制负荷52的情 况下，除了手动开关53之外，如图5(b)所示还需要与负荷52串联 设置继电器或三端双向开关等电动开关54。然而，该情况下，不能从 已设的交流布线L中取得电动开关54及用于使其控制电路工作的电 力。
所以，现在不使用已设布线，通过无线对负荷进行接通/断开控制 的开关系统被提出。例如，专利文献1中记载了如图6所示的开关系 统61。该系统61构成为在断路器62和负荷52之间布设电源线路PL， 电源线路PL上的控制单元63中设置有控制电动开关54的接收控制部 64，安装于壁面的操作单元65中内置有电池和无线发送部，能够通过 来自操作单元65的无线信号使电动开关54接通/断开，控制负荷52。
专利文献1：日本特开平9-251894号公报
但是，根据现有的开关系统61，除了有定期更换操作单元65的 电池的麻烦外，为了确保开关单元63的电源，必须引入新的电源线路 PL。并且，现在已知在壁面上并用已设的手动开关与遥控器，接通/断 开设置于负荷上的电动开关的系统，据此，会存在已设布线上的手动 开关断开时，不能操作电动开关，例如在远处集中控制多个房间的照 明的情况下，在一部分房间中无法控制照明的问题。
发明内容本发明的目的在于解决上述问题，提供一种新的气动开关系 统，能够直接利用已设布线的简单且经济的设备，通过无线集中地远 距离控制负荷。
为了解决上述问题，本发明的气动开关系统为在通过无线控制交 流布线上的负荷的系统中，在与负荷相同的交流布线上设置具有手动 开关的操作单元；以及通过电动开关控制负荷的控制单元。操作单元 中设置有输出根据手动开关的操作的无线信号的控制部；以及从交流 布线取得用于使控制部工作的电力的电源部。控制单元中设置有基于 从操作单元接收到的无线信号控制电动开关的控制部；以及从交流布 线取得用于使控制部工作的电力的电源部。
并且，在本发明的气动开关系统中，操作单元或者控制单元的电 源部中设有排列多个二极管的二极管电路，二极管电路的两端与交流 布线的一条供电线路上的两个端子相连接。操作单元和控制单元各自 的控制部中具有无线电路，在两者之间交换用于控制负荷的无线信号。 无线信号可以使用电波、红外线、超声波。控制单元的电动开关可以 使用继电器或者三端双向开关等各种开关元件。另外交流布线可以采 用单相二线式或者单相三线式的任意一种室内布线。
本发明的气动开关系统并不仅限于特定用途，可以用于例如照明 器具、空调设备、警报装置、以及音响设备等各种电气设备的接通/断 开控制或者输出调整。特别地，由于通过无线控制负荷这一点，所以 优选用于集中控制或者远距离控制住宅或事业处所的多个房间中分散 设置的负荷。集中或者远距离控制时，可以将特定房间的交流布线上 设置的操作单元作为用于控制其他房间的负荷的远距离控制单元。并 且，还可以构筑一种通过共同的远距离控制单元经集中控制所有房间 的负荷的系统。
根据本发明的气动开关系统，操作单元的电源部将从交流布线取 得的电力提供给控制部，控制部向控制单元输出根据手动开关的操作 的无线信号。控制单元的电源部将从交流布线取得电力提供给控制部， 控制部基于从操作单元接收到的无线信号控制电动开关。因而，操作 单元没有必要设置电池，也没有必要向控制单元引入新的电源线路， 就能达到以直接利用已设交流布线的简单且经济的设备，远距离或者 集中控制负荷的优良效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的气动开关系统的构成图。
图2是表示该系统的概念性构成的框图。
图3是详细表示该系统的操作单元和控制单元的框图。
图4是表示该系统的远距离控制单元的框图。
图5是表示一般的交流布线的框图。
图6是表示现有的开关系统的框图。
所以，现在不使用已设布线，通过无线对负荷进行接通/断开控制 的开关系统被提出。例如，专利文献1中记载了如图6所示的开关系 统61。该系统61构成为在断路器62和负荷52之间布设电源线路PL， 电源线路PL上的控制单元63中设置有控制电动开关54的接收控制部 64，安装于壁面的操作单元65中内置有电池和无线发送部，能够通过 来自操作单元65的无线信号使电动开关54接通/断开，控制负荷52。
专利文献1：日本特开平9-251894号公报
但是，根据现有的开关系统61，除了有定期更换操作单元65的 电池的麻烦外，为了确保开关单元63的电源，必须引入新的电源线路 PL。并且，现在已知在壁面上并用已设的手动开关与遥控器，接通/断 开设置于负荷上的电动开关的系统，据此，会存在已设布线上的手动 开关断开时，不能操作电动开关，例如在远处集中控制多个房间的照 明的情况下，在一部分房间中无法控制照明的问题。
发明内容本发明的目的在于解决上述问题，提供一种新的气动开关系 统，能够直接利用已设布线的简单且经济的设备，通过无线集中地远 距离控制负荷。
为了解决上述问题，本发明的气动开关系统为在通过无线控制交 流布线上的负荷的系统中，在与负荷相同的交流布线上设置具有手动 开关的操作单元；以及通过电动开关控制负荷的控制单元。操作单元 中设置有输出根据手动开关的操作的无线信号的控制部；以及从交流 布线取得用于使控制部工作的电力的电源部。控制单元中设置有基于 从操作单元接收到的无线信号控制电动开关的控制部；以及从交流布 线取得用于使控制部工作的电力的电源部。
并且，在本发明的气动开关系统中，操作单元或者控制单元的电 源部中设有排列多个二极管的二极管电路，二极管电路的两端与交流 布线的一条供电线路上的两个端子相连接。操作单元和控制单元各自 的控制部中具有无线电路，在两者之间交换用于控制负荷的无线信号。 无线信号可以使用电波、红外线、超声波。控制单元的电动开关可以 使用继电器或者三端双向开关等各种开关元件。另外交流布线可以采 用单相二线式或者单相三线式的任意一种室内布线。
本发明的气动开关系统并不仅限于特定用途，可以用于例如照明 器具、空调设备、警报装置、以及音响设备等各种电气设备的接通/断 开控制或者输出调整。特别地，由于通过无线控制负荷这一点，所以 优选用于集中控制或者远距离控制住宅或事业处所的多个房间中分散 设置的负荷。集中或者远距离控制时，可以将特定房间的交流布线上 设置的操作单元作为用于控制其他房间的负荷的远距离控制单元。并 且，还可以构筑一种通过共同的远距离控制单元经集中控制所有房间 的负荷的系统。
根据本发明的气动开关系统，操作单元的电源部将从交流布线取 得的电力提供给控制部，控制部向控制单元输出根据手动开关的操作 的无线信号。控制单元的电源部将从交流布线取得电力提供给控制部， 控制部基于从操作单元接收到的无线信号控制电动开关。因而，操作 单元没有必要设置电池，也没有必要向控制单元引入新的电源线路， 就能达到以直接利用已设交流布线的简单且经济的设备，远距离或者 集中控制负荷的优良效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的气动开关系统的构成图。
图2是表示该系统的概念性构成的框图。
图3是详细表示该系统的操作单元和控制单元的框图。
图4是表示该系统的远距离控制单元的框图。
图5是表示一般的交流布线的框图。
图6是表示现有的开关系统的框图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示集中地远距离 控制多个房间中设置的照明器具的气动开关系统。图2概念性地表示 图1的气动开关系统中设置于一个房间的交流布线上的操作单元和控 制单元。图3更详细地表示图2的操作单元和控制单元的构成。图4 概念性地表示图1的气动开关系统中，远距离控制多个房间的照明器 具的集中开关单元以及个人计算机的构成。
如图1所示，该实施方式的气动开关系统1构成为通过近距离无 线集中地远距离控制设置于住宅或事业处所等各房间2的一台或者多 台照明器具3。在各房间2中交流布线L延伸布设于交流电源4和照明 器具3之间，操作单元11和控制单元21设置于与照明器具3相同的 交流布线L上。而且，在特定房间或者管理室5中设置作为远距离控 制单元的集中开关单元31和个人计算机41。
如图2所示，操作单元11代替已设既存的手动开关设置于房间2 的壁面上，具有：居住者操作的手动开关12；输出根据手动开关12的 操作的无线信号的控制部13；从交流布线L取出用于使控制部13工作 的电力的电源部14；以及显示照明器具3的点亮或者熄灭的信号灯15。 控制单元21设置于照明器具3附近的天花板面上，具有接通/断开照明 器具3的继电器22；基于从操作单元11接收到的无线信号控制继电器 22的控制部23；以及从交流布线L取出用于使控制部23工作的电力 的电源部24。
如图3所示，操作单元11的控制部13中设置有具有微处理器的 控制电路131和无线电路132，控制电路131上连接有手动开关12和 信号灯15。而且，居住者接通手动开关12时，控制电路131响应该操 作信号，控制无线电路132，无线电路132的发送部133向控制单元 21发出用于对继电器22进行接通/断开控制的无线信号。并且，无线 电路132的接收部134从控制单元21接收照明器具3的状态信号，控 制电路131与照明器具3的点亮/熄灭同步地控制对信号灯15的通电。
操作单元11的电源部14具有二极管电路141、整流器142、电解 电容器143、以及升压电路144。二极管电路141为多个二极管145连 接成两列而构成，各列的两端与交流布线L的一条供电线路L2上的两 个端子Ta、Tb相连接。而且，电源部14从交流布线L取得与二极管 电路141两端间的电位差相当的交流电压，通过整流器142整流为直 流，通过升压电路144将电压升至所需电压值，作为控制电路131和 无线电路132的工作电力提供给控制部13。根据该构成，二极管电路 141仅产生微小的电压下降，因而不会有影响照明器具3的工作电压的 问题，而且，能够将电源部14的发热限制到最小限度。
控制单元21的控制部23中设有具有微处理器的控制电路231和 无线电路232。无线电路232具有从操作单元11、集中开关单元31或 者个人计算机41接收用于对继电器22进行接通/断开控制的无线信号 的接收部233；以及将照明器具3的状态信号发送给各单元11、31、 41的发送部234。而且，接收部233接收到包括点亮指令的无线信号 时，控制电路231接通继电器22、点亮照明器具3，并且在接收部233 收到包括关闭指令的无线信号时，控制电路231断开继电器22、熄灭 照明器具3。
控制单元21的电源部24在照明器具3侧具有电容器241、电阻 器242、整流器243、电解电容器244、以及定电压电路245，在操作 单元11侧具有电容器246以及电阻器247。而且，电源部24在由电容 器241、电阻器242、整流器243、以及二极管电路141形成的电路中， 从交流布线L取得直流电压，将该电压值通过定电压电路245调整， 作为控制电路231和无线电路232的工作电力提供给控制部23。另外， 操作单元11的电源部14在由二极管电路141、电容器246、以及电阻 器247形成的电路中，从交流布线L取得交流电压。
如图4(a)所示，作为远距离控制单元的集中开关单元31构成为 具有控制电路32、无线电路33、按压按钮开关34、以及多个指示灯 35，能够响应开关34的操作，向控制单元21发送用于远距离控制相 应房间2的照明器具3的无线信号，并且从控制单元21接收照明器具 3的状态信号，控制相应的指示灯35，能够在远处确认各房间2的点 亮/熄灭状态。如图4(b)所示，个人计算机41构成为具有CPU42、 无线通信机器43、以及存储装置44，能够向控制单元21发送用于远 距离控制照明器具3的无线信号，从控制单元21接收照明器具3的状 态信号，存储到存储装置44中。
根据上述构成的气动开关系统1，在操作单元11中，将电源部14 从交流布线L取出的电力提供给控制部13，因而控制部13可以在任何 时间将用于对继电器22进行接通/断开控制的无线信号发送给控制单 元21。另一方面，在控制单元21中，将电源部24从交流布线L取出 的电力提供给控制部23，因而控制部23可以在任何时间接收到来自操 作单元11的无线信号，且能够将照明器具3的状态信号返送给操作单 元11。因而，不需操作单元11的电池更换，省去向控制单元21引入 其他电源线路的工作，以直接利用已设的交流布线L的简单且经济的 结构，就能够控制照明器具3的点亮或者熄灭。
并且，由于操作单元11和控制单元21通过无线交换用于将继电 器22接通/断开的信号，因而能够利用无线电路132、232，从远处的 集中开关单元31或者个人计算机41控制各房间2的照明器具3。而且 手动开关12可以通过无线将已断开的房间继电器22接通，可以通过 简单的系统实现所有房间一齐点亮或者一齐熄灭等集中控制。进而， 通过将该远距离控制功能赋予到特定房间的操作单元11中，能够控制 不在同一布线上的其他房间的照明器具3，从其他房间2接收状态信号， 可以直接利用各房间2的已设布线，构筑多样的开关系统。
本发明并不仅限于上述实施方式，也可以如以下所示，在不脱离 发明的主旨的范围内适当变更各部分的构成并实施。
(1)在图1所示的气动开关系统1中，仅使用集中开关单元31 或者个人计算机41中的任意一个。
(2)在图1所示的气动开关系统1中，利用已设的交流布线集中 地远距离控制各房间2中设置的空调机器。
(3)图2所示的操作单元11构成为在控制部13上连接调整照明 器具3的输出的调光器，能够集中地远距离控制照明器具3的接通/断 开和调光两方面。
(4)在图3所示的操作单元11的电源部14中，配合控制部13 的使用电力适当增减二极管电路141的二极管145的个数。
(5)将二极管电路141设在控制单元21侧的电源部。
如图1所示，该实施方式的气动开关系统1构成为通过近距离无 线集中地远距离控制设置于住宅或事业处所等各房间2的一台或者多 台照明器具3。在各房间2中交流布线L延伸布设于交流电源4和照明 器具3之间，操作单元11和控制单元21设置于与照明器具3相同的 交流布线L上。而且，在特定房间或者管理室5中设置作为远距离控 制单元的集中开关单元31和个人计算机41。
如图2所示，操作单元11代替已设既存的手动开关设置于房间2 的壁面上，具有：居住者操作的手动开关12；输出根据手动开关12的 操作的无线信号的控制部13；从交流布线L取出用于使控制部13工作 的电力的电源部14；以及显示照明器具3的点亮或者熄灭的信号灯15。 控制单元21设置于照明器具3附近的天花板面上，具有接通/断开照明 器具3的继电器22；基于从操作单元11接收到的无线信号控制继电器 22的控制部23；以及从交流布线L取出用于使控制部23工作的电力 的电源部24。
如图3所示，操作单元11的控制部13中设置有具有微处理器的 控制电路131和无线电路132，控制电路131上连接有手动开关12和 信号灯15。而且，居住者接通手动开关12时，控制电路131响应该操 作信号，控制无线电路132，无线电路132的发送部133向控制单元 21发出用于对继电器22进行接通/断开控制的无线信号。并且，无线 电路132的接收部134从控制单元21接收照明器具3的状态信号，控 制电路131与照明器具3的点亮/熄灭同步地控制对信号灯15的通电。
操作单元11的电源部14具有二极管电路141、整流器142、电解 电容器143、以及升压电路144。二极管电路141为多个二极管145连 接成两列而构成，各列的两端与交流布线L的一条供电线路L2上的两 个端子Ta、Tb相连接。而且，电源部14从交流布线L取得与二极管 电路141两端间的电位差相当的交流电压，通过整流器142整流为直 流，通过升压电路144将电压升至所需电压值，作为控制电路131和 无线电路132的工作电力提供给控制部13。根据该构成，二极管电路 141仅产生微小的电压下降，因而不会有影响照明器具3的工作电压的 问题，而且，能够将电源部14的发热限制到最小限度。
控制单元21的控制部23中设有具有微处理器的控制电路231和 无线电路232。无线电路232具有从操作单元11、集中开关单元31或 者个人计算机41接收用于对继电器22进行接通/断开控制的无线信号 的接收部233；以及将照明器具3的状态信号发送给各单元11、31、 41的发送部234。而且，接收部233接收到包括点亮指令的无线信号 时，控制电路231接通继电器22、点亮照明器具3，并且在接收部233 收到包括关闭指令的无线信号时，控制电路231断开继电器22、熄灭 照明器具3。
控制单元21的电源部24在照明器具3侧具有电容器241、电阻 器242、整流器243、电解电容器244、以及定电压电路245，在操作 单元11侧具有电容器246以及电阻器247。而且，电源部24在由电容 器241、电阻器242、整流器243、以及二极管电路141形成的电路中， 从交流布线L取得直流电压，将该电压值通过定电压电路245调整， 作为控制电路231和无线电路232的工作电力提供给控制部23。另外， 操作单元11的电源部14在由二极管电路141、电容器246、以及电阻 器247形成的电路中，从交流布线L取得交流电压。
如图4(a)所示，作为远距离控制单元的集中开关单元31构成为 具有控制电路32、无线电路33、按压按钮开关34、以及多个指示灯 35，能够响应开关34的操作，向控制单元21发送用于远距离控制相 应房间2的照明器具3的无线信号，并且从控制单元21接收照明器具 3的状态信号，控制相应的指示灯35，能够在远处确认各房间2的点 亮/熄灭状态。如图4(b)所示，个人计算机41构成为具有CPU42、 无线通信机器43、以及存储装置44，能够向控制单元21发送用于远 距离控制照明器具3的无线信号，从控制单元21接收照明器具3的状 态信号，存储到存储装置44中。
根据上述构成的气动开关系统1，在操作单元11中，将电源部14 从交流布线L取出的电力提供给控制部13，因而控制部13可以在任何 时间将用于对继电器22进行接通/断开控制的无线信号发送给控制单 元21。另一方面，在控制单元21中，将电源部24从交流布线L取出 的电力提供给控制部23，因而控制部23可以在任何时间接收到来自操 作单元11的无线信号，且能够将照明器具3的状态信号返送给操作单 元11。因而，不需操作单元11的电池更换，省去向控制单元21引入 其他电源线路的工作，以直接利用已设的交流布线L的简单且经济的 结构，就能够控制照明器具3的点亮或者熄灭。
并且，由于操作单元11和控制单元21通过无线交换用于将继电 器22接通/断开的信号，因而能够利用无线电路132、232，从远处的 集中开关单元31或者个人计算机41控制各房间2的照明器具3。而且 手动开关12可以通过无线将已断开的房间继电器22接通，可以通过 简单的系统实现所有房间一齐点亮或者一齐熄灭等集中控制。进而， 通过将该远距离控制功能赋予到特定房间的操作单元11中，能够控制 不在同一布线上的其他房间的照明器具3，从其他房间2接收状态信号， 可以直接利用各房间2的已设布线，构筑多样的开关系统。
本发明并不仅限于上述实施方式，也可以如以下所示，在不脱离 发明的主旨的范围内适当变更各部分的构成并实施。
(1)在图1所示的气动开关系统1中，仅使用集中开关单元31 或者个人计算机41中的任意一个。
(2)在图1所示的气动开关系统1中，利用已设的交流布线集中 地远距离控制各房间2中设置的空调机器。
(3)图2所示的操作单元11构成为在控制部13上连接调整照明 器具3的输出的调光器，能够集中地远距离控制照明器具3的接通/断 开和调光两方面。
(4)在图3所示的操作单元11的电源部14中，配合控制部13 的使用电力适当增减二极管电路141的二极管145的个数。
(5)将二极管电路141设在控制单元21侧的电源部。
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