背景
ふとね、仕組みが気になったんですよ。
「複数個所で制御できるスイッチ」のことが。
いや、おばあちゃんちのトイレにもあるんすよ。
入口Aと入口Bそれぞれにスイッチがあって、
どっちを教えても「現状と逆」の状態になる。
ホテルとかもそうじゃないですか。
壁に一つ、枕元に一つとかあって、
やっぱり押すたびに効く。
あれどういう仕組みなのかなと思いまして。
つーわけでAIに聞いてみました。
AIの回答
ホテルや住宅の部屋で、廊下や枕元から照明などのスイッチを制御できるのは、「3路スイッチ」や「4路スイッチ」という配線方式が使われているからです。これにより、複数の場所から同じ電気機器(照明など)のオン・オフを切り替えられます。
仕組みの簡単な説明:
- 3路スイッチ:
- 2つのスイッチで1つの照明を制御する仕組み。
- 例えば、廊下の入り口と部屋の奥(枕元)にスイッチがある場合、どちらからでも照明のオン・オフが可能。
- 配線は、電源、照明、スイッチ間で特殊な接続(「トラベラー線」と呼ばれる2本の線)を使って構成され、どちらのスイッチを操作しても回路の状態(オンまたはオフ)を切り替えられる。
- 4路スイッチ(必要な場合):
- 3つ以上の制御地点がある場合、間に4路スイッチを追加。
- これにより、例えば廊下、枕元、部屋の中央など、複数の場所から制御可能。
なぜこうするのか?
- 利便性:部屋に入る際やベッドから動かずに照明を操作できる。
- 安全性:夜間に移動する際、暗闇でスイッチを探す手間を省く。
- ホテルの快適性:ゲストが直感的に操作できる環境を提供。
技術的なポイント:
- スイッチは単純なオン・オフではなく、回路の「状態」を切り替える仕組み。
- 配線には通常の単極スイッチより複雑な配線設計が必要。
- 最近ではスマートホーム化により、リモコンやアプリで制御するシステムも増えているが、3路スイッチはシンプルで信頼性が高いため広く使われる。
もし具体的な配線図や仕組みの詳細を知りたい場合は、教えてください!さらに深掘りします。
いやいや、ここで一旦おしまいかい!!
こらこら知りたいのはそっから先なんだよ!!
追加質問
1. 3路スイッチの基本仕組み
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3路スイッチは、単純なオン・オフスイッチではなく、回路の「経路」を切り替える仕組み。
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2つのスイッチ間で「トラベラー線」と呼ばれる2本の配線を使い、どちらのスイッチを押しても回路の状態(オンまたはオフ)を反転させる。
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電源から照明までの回路を、2つのスイッチが共同で制御。
電源 (L) ---- [スイッチ1] ---- トラベラー線 (2本) ---- [スイッチ2] ---- 照明 ---- ニュートラル (N)
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電源 (L):電源のライブ(活線)から電気が供給される。
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スイッチ1:3路スイッチで、電源からのライブ線を受け取り、2本のトラベラー線に接続。
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トラベラー線:スイッチ1とスイッチ2を結ぶ2本の線(赤と黒など)。これが電流の経路を切り替える。
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スイッチ2:もう一つの3路スイッチで、トラベラー線から照明に接続。
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照明:スイッチ2から電流を受け取り、ニュートラル線(N)で回路を完成。
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ニュートラル (N):電流の戻り線。
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3路スイッチは内部に3つの端子(コモン端子1つ+トラベラー端子2つ)を持つ。
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スイッチを押すと、内部の接点が切り替わり、トラベラー線のどちらを介して電流が流れるかが変わる。
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2つのスイッチの状態(どちらのトラベラー線が接続されているか)で、照明がオン(電流が流れる)かオフ(電流が遮断)になる。
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重要なのは、どちらのスイッチを操作しても、回路全体の状態が反転する点。
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廊下のスイッチをオンにすると照明が点灯。
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枕元でスイッチを押すと、回路の経路が変わり照明がオフ。
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再び廊下でスイッチを押すと、経路が元に戻り照明がオン。 これが可能なのは、トラベラー線がスイッチ間で「状態」を共有しているから。
2. 4路スイッチの仕組み(3つ以上の制御地点)
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4路スイッチは、2つの3路スイッチの間に挟まれ、トラベラー線をさらに延長する役割。
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4路スイッチは4つの端子を持ち、トラベラー線のペアを「直通」または「交差」に切り替える。
電源 (L) ---- [3路スイッチ1] ---- トラベラー線 ---- [4路スイッチ] ---- トラベラー線 ---- [3路スイッチ2] ---- 照明 ---- ニュートラル (N)
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3路スイッチ1:電源からトラベラー線に接続。
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4路スイッチ:トラベラー線のペアを「直通」または「交差」に切り替え。
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3路スイッチ2:トラベラー線から照明に接続。
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4路スイッチは、トラベラー線の接続パターンを変えることで、どのスイッチを押しても回路のオン・オフを切り替え可能にする。
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4路スイッチは、トラベラー線の2本を「そのまま通す」か「交差させる」かを切り替える。
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これにより、3路スイッチの状態に関係なく、回路全体のオン・オフを制御できる。
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4路スイッチは何個でも追加可能(例:4つの制御地点なら4路スイッチを2つ使う)。
3. 実際の配線例(イメージ)
電源 (L) ---[C1 T1 T2]---(赤/黒)---[T1 T2 C2]--- 照明
スイッチ1 スイッチ2
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C1, C2:コモン端子(スイッチ1は電源、スイッチ2は照明に接続)。
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T1, T2:トラベラー端子(赤と黒の2本の線でスイッチ間を接続)。
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ニュートラル線(N)は照明から電源に戻る(図では省略)。
電源 (L) ---[C1 T1 T2]---(赤/黒)---[T1 T2 T3 T4]---(赤/黒)---[T1 T2 C2]--- 照明
3路スイッチ1 4路スイッチ 3路スイッチ2
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4路スイッチのT1-T4は、トラベラー線のペアを直通/交差で切り替える。
4. なぜホテルでよく使われる?
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利便性:ゲストが部屋に入る際(廊下)やベッドから動かず(枕元)に照明を操作できる。
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安全性:暗闇でスイッチを探す必要がない。
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設計の標準化:3路スイッチは設置が簡単で、コストも抑えられるため、ホテルや住宅で広く採用。
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最近はスマートスイッチやリモコン制御も増えているが、3路/4路スイッチは物理的で信頼性が高い。
5. 補足:スマートホームとの違い
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スマートスイッチ(例:Philips Hueやスマートプラグ)は、Wi-Fiやアプリで制御可能だが、配線は3路スイッチと似た原理を使う場合も。
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スマートシステムは、物理スイッチに加えてリモート制御やタイマー機能を追加可能。
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ただし、3路スイッチは電源と配線だけで完結するため、ネットワーク障害の心配がない。
自分なりの結論
細かいことはさておき、
ルートが2つあって、
2つのスイッチが同じルートを使っていればオンになって
2つのスイッチが噛み合っていなければオフになる!!
ってことっぽい!!
めちゃくちゃわかりやすい図が以下サイトにありました!
3路スイッチとは【住宅建築用語の意味】
https://polaris-hs.jp/zisyo_syosai/3ro_s.html
これでスッキリしました。
アナログでできてるんだからすごいよなー。
途中出てきたスマートスイッチはデジタルだから配線関係なくどこからでもオンオフ制御できるもんだと勝手に思ってる。
↓こういうやつ↓
【SwitchBot スマートプラグ】
https://amzn.to/4kD6X6R
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リモコン非対応の家電もこれを使えば制御できちゃうからスマートホーム目指すなら必須も必須ですよね。
そうだ、こんどスマートホーム構築の手順も書いてみたい。
自動でカーテンあけたり、テレビつけたり、声で照明落としたり・・・
便利ですもんね。
ではでは。