JP3131601U

JP3131601U - 学校教材用電気スタンド

Info

Publication number: JP3131601U
Application number: JP2007001141U
Authority: JP
Inventors: 正山崎
Original assignee: 山崎教育システム株式会社
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2007-05-17
Anticipated expiration: 2017-02-23

Abstract

【課題】商用交流電源により点灯駆動する学校教材用の電気スタンドにおいて、電源回路の短絡、配線ミス等による、回路部品の焼損、加熱等の各種過電流障害、感電等の危険性を排除した安全性の高い組立構造を提供する。
【解決手段】照明灯３を点灯駆動する、ヒューズ１１および転倒時電源遮断スイッチ１２を介在した商用交流電源回路と、この商用交流電源回路の商用交流電源を入力電源として電子回路動作用の低電圧電源を生成し出力するＡＣ−ＤＣ変換回路とを遮蔽容器１０Ａに予め内蔵して提供し、照明灯３を調光制御するタッチセンサー式調光器２０若しくは連続可変式調光器３０を組立キットとして提供する。
【選択図】図２

Description

本考案は、例えば小学生高学年、中学生等の実習授業に適用して好適な学校教材用電気スタンドに関する。

小学生高学年、中学生等の実習授業に適用される学校教材として、各種の電気、電子教材が提供されている。このうち、電池を動作用電源とする教材においては感電、加熱等の危険性を伴う回路が一部昇圧回路等を除いて殆ど存在しないことから、比較的容易に安全性を確保することができる。これに対して商用交流電源（例えばＡＣ１００Ｖ電源）を扱う教材においては、感電、部品の焼損、加熱等の危険性を確実に回避する必要がある。実習授業に適用される学校教材として、商用交流電源により点灯駆動する電気スタンドを提供しようとする場合、電源回路の短絡、配線ミス等に伴う、回路部品の焼損、加熱等の各種過電流障害、感電等の危険性を確実に排除できる安全性の高い回路組立構造が必要とされる。
実開平０２−００１８９７号公報実開昭６１−０７７５９７号公報

商用交流電源により点灯駆動する電気スタンドを学校教材として提供しようとする場合、電源回路の短絡、配線ミス等に伴う各種過電流障害、感電等の危険性を確実に排除できる安全性の高い回路組立構造が要求される。

本考案は上記実情に鑑みなされたもので、電源回路の短絡、配線ミス等に伴う各種過電流障害、感電等の危険性を回避して安全性の高い回路組立構造とした学校教材用電気スタンドを提供することを目的とする。

本考案は、照明灯を点灯駆動する、ヒューズおよび転倒時電源遮断スイッチを介在した商用交流電源回路と、この商用交流電源回路の商用交流電源を入力電源として電子回路動作用の低電圧電源を生成し出力するＡＣ−ＤＣ変換回路とを遮蔽容器に内蔵した本体部と、前記本体部にコネクタを介して回路接続され、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力された前記低電圧電源を動作電源として前記照明灯を点灯駆動制御する電子制御回路とを具備し、前記電子制御回路を学校教材用の組立キットとした学校教材用電気スタンドを提供する。上記組立キットとして提供される電子制御回路は、タッチセンサー式調光器、若しくは連続可変式調光器、若しくはタイマー回路である。

商用交流電源により点灯駆動する学校教材用の電気スタンドにおいて、電源回路の短絡、配線ミス等に伴う、回路部品の焼損、加熱等の各種過電流障害、感電等の危険性を回避した安全性の高い組立構造の学校教材用電気スタンドを提供することができる。

以下図面を参照して本考案の実施形態を説明する。
本考案の実施形態に係る学校教材用電気スタンドの外観構成例を図１に示す。本考案の実施形態に係る学校教材用電気スタンドは、図１に示すように、台座１、ランプ支柱２、ランプ（照明灯）３、およびＡＣ電源コード４等を具備して構成される。

台座１には、底部を開口した凹陥部５が形成され、この凹陥部５に、商用交流電源回路およびＡＣ−ＤＣ変換回路を遮蔽容器に内蔵した本体回路部１０と、教材用の組立キットとなる電子制御回路部が各々ねじ止めされて収容される。この実施形態における電子制御回路部は、例えばタッチセンサー式調光器（タッチセンサー式３段切替調光器）２０、若しくは連続可変式調光器３０、若しくはタイマー回路等の他の電子制御回路である。この教材用の組立キットとして提供されるタッチセンサー式調光器２０若しくは連続可変式調光器３０等の実習により組み立てた電子制御回路は、本体回路部１０にコネクタを介して回路接続される。本体回路部１０には、転倒時電源遮断スイッチ１２の操作子１２ａが所定ストローク長の範囲内で上下動自在に底部から露出した状態で設けられている。

上記した学校教材用電気スタンドにおける、本体回路部１０と、タッチセンサー式調光器２０、および連続可変式調光器３０の各回路構成例を図２に示す。

本体回路部１０は、ＡＣ入力端子（ＡＣ−ＩＮ）ＴＡ、ＡＣ出力端子（ＡＣ−ＯＵＴ）ＴＢ、外部回路接続コネクタＣＮ１，ＣＮ２、ヒューズ１１、転倒時電源遮断スイッチ１２、トライアックＴ１、ダイオードＤ２、ツェナーダイオードＤ３、コンデンサＣ１〜Ｃ４、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ５等を具備して構成される。なお、外部回路接続コネクタＣＮ１，ＣＮ２は、それぞれリセプタクル側（受け側）のコネクタである。

教材用の組立キットとして提供される、タッチセンサー式調光器２０は、タッチプレートＴＰと、タッチセンサー用集積回路ＩＣ１０と、コンデンサＣ１０〜Ｃ１４と、抵抗素子Ｒ１０〜Ｒ１３と、コネクタ２１とを具備して構成される。なお、コネクタ２１は外部回路接続コネクタＣＮ１に嵌挿されるプラグ側（差込側）のコネクタである。

また、教材用の組立キットとして提供される連続可変式調光器３０は、ダイアックＤ２０と、可変抵抗器ＶＲと、コンデンサＣ２０と、抵抗素子Ｒ２０，２１と、コネクタ３１とを具備して構成される。なお、コネクタ３１は本体回路部１０の外部回路接続コネクタＣＮ２に嵌挿されるプラグ側のコネクタである。

上記図２に示した本体回路部１０の各回路素子のうち、ヒューズ１１と、転倒時電源遮断スイッチ１２と、トライアックＴ１とにより、ランプ３を点灯駆動する商用交流電源回路（ランプ点灯駆動回路）が構成される。また、ダイオードＤ２と、ツェナーダイオードＤ３と、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２とにより、ＡＣ入力電源（ＡＣ１００Ｖ）をもとに電子回路動作用の低電圧電源（ＤＣ５Ｖ）を生成し出力するＡＣ−ＤＣ変換回路（ＡＣ−ＤＣコンバータ）が構成される。なお、抵抗素子Ｒ３〜Ｒ５は、それぞれトライアックＴ１のゲート（ＧＡＴＥ）をトリガ制御するための回路素子である。

この商用交流電源回路（ランプ点灯駆動回路）およびＡＣ−ＤＣ変換回路（ＡＣ−ＤＣコンバータ）は、当該各回路を実習者が触れることができないように、また実習者が回路変更等の作業並びに操作ができないように、予め絶縁カバーで覆われている。この実施形態では、図３および図４に示すように、上記した商用交流電源回路（ランプ点灯駆動回路）およびＡＣ−ＤＣ変換回路（ＡＣ−ＤＣコンバータ）が、透明若しくは半透明の樹脂材料により構成された遮蔽容器１０Ａに内蔵され、この遮蔽容器１０Ａに、上記したＡＣ入力端子（ＡＣ−ＩＮ）ＴＡ、およびＡＣ出力端子（ＡＣ−ＯＵＴ）ＴＢと、外部回路接続コネクタＣＮ１，ＣＮ２が設けられている。さらに遮蔽容器１０Ａには、転倒時電源遮断スイッチ１２の操作子１２ａが当該容器から突出した状態で取り付けられている。電気スタンドが転倒して、台座１の底面より上記操作子１２ａが所定量突出した状態となったとき、転倒時電源遮断スイッチ１２がスイッチオフ状態になる。

遮蔽容器１０Ａに設けられたＡＣ入力端子（ＡＣ−ＩＮ）ＴＡには、先端にＡＣプラグを有する電源コード４の他端が接続され、ＡＣ出力端子（ＡＣ−ＯＵＴ）ＴＢには、ランプ（照明灯）３のリード端が接続される。また外部回路接続コネクタＣＮ１には、タッチセンサー式調光器２０がコネクタ接続され、外部回路接続コネクタＣＮ２には、連続可変式調光器３０がコネクタ接続される。この実施形態では、タッチセンサー式調光器２０若しくは連続可変式調光器３０のいずれかが選択的にコネクタ接続される。

実習者は、台座１にランプ支柱２を取り付けて、スタンド本体を組み立てる工程と、教材用の回路組立キットとして提供される、例えばタッチセンサー式調光器２０を組み立てる工程と、組み立てたタッチセンサー式調光器２０を、上記した商用交流電源回路（ランプ点灯駆動回路）およびＡＣ−ＤＣ変換回路（ＡＣ−ＤＣコンバータ）が予め遮蔽容器１０Ａに内蔵された本体回路部１０とともに、台座１の凹陥部５に取り付ける工程と、本体回路部１０の外部回路接続コネクタＣＮ１，ＣＮ２にタッチセンサー式調光器２０をコネクタ接続するとともに、ＡＣ入力端子（ＡＣ−ＩＮ）ＴＡに電源コード４を接続し、ＡＣ出力端子（ＡＣ−ＯＵＴ）ＴＢにランプ（照明灯）３のリードを接続する工程とを経ることにより転倒時電源遮断機能および調光機能を備えた電気スタンドを完成することができる。

実習者は、教材用の組立キットとして提供されるタッチセンサー式調光器２０の回路組立工程において、キットに添付した回路図および組立説明図に従い、はんだ鏝、ニッパー等を用いて、回路基板上に、上記した各回路部品をはんだ実装することにより、当該回路の構成（仕組み）並びに動作を体験学習できる。また、実習者は、遮蔽容器１０Ａに内蔵された、商用交流電源回路（ランプ点灯駆動回路）およびＡＣ−ＤＣ変換回路（ＡＣ−ＤＣコンバータ）に直接触れることはできないが、上記各内蔵回路の構成並びに動作をキットに付随する回路図および組立説明図と比較しながら学習することができる。

なお、本発明に係る学校教材用電気スタンドの外観構造、回路構成等は、上記した実施形態に限定されるものではなく、例えば照明灯に蛍光管を用いた構成、またはヒューズ１１とＡＣ入力端子（ＡＣ−ＩＮ）ＴＡとの間に主電源スイッチを設けた回路構成、またはトライアックのゲートトリガ制御回路に絶縁トランスを介在した回路構成等、本考案の要旨を逸脱しない範囲で外観構造、回路構成を種々変形、変更可能である。

本考案の実施形態に係る学校教材用電気スタンドの外観構成例を示す側面図。上記実施形態に係る本体回路部とタッチセンサー式調光器および連続可変式調光器の各回路構成例を示す回路図。上記実施形態に係る本体回路部の外観構成を示す底面図。上記実施形態に係る本体回路部の外観構成を示す斜視図。

符号の説明

１…台座、２…ランプ支柱、３…ランプ（照明灯）、４…ＡＣ電源コード、５…凹陥部、１０…本体回路部、１０Ａ…遮蔽容器、ＴＡ…ＡＣ入力端子（ＡＣ−ＩＮ）、ＴＢ…ＡＣ出力端子（ＡＣ−ＯＵＴ）、ＣＮ１，ＣＮ２…外部回路接続コネクタ、１１…ヒューズ、１２…転倒時電源遮断スイッチ、１２ａ…操作子、Ｔ１…トライアック、Ｄ１，Ｄ２…整流ダイオード、Ｄ３…ツェナーダイオード、Ｃ１〜Ｃ４…コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗素子、２０…タッチセンサー式調光器（組立キットで提供される電子制御回路部）、３０…連続可変式調光器（組立キットで提供される電子制御回路部）、ＴＰ…タッチプレート、ＩＣ１０…タッチセンサー用集積回路、Ｃ１０〜Ｃ１４…コンデンサ、Ｒ１０〜Ｒ１３…抵抗素子、Ｄ２０…ダイアック、ＶＲ…可変抵抗器、Ｃ２０…コンデンサ、Ｒ２０，２１…抵抗素子。

Claims

照明灯を点灯駆動する、ヒューズおよび転倒時電源遮断スイッチを介在した商用交流電源回路と、この商用交流電源回路の商用交流電源を入力電源として電子回路動作用の低電圧電源を生成し出力するＡＣ−ＤＣ変換回路とを遮蔽容器に内蔵した本体回路部と、
前記本体回路部にコネクタを介して回路接続され、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力された前記低電圧電源を動作電源として前記照明灯を点灯駆動制御する電子制御回路部とを具備し、
前記電子制御回路部を学校教材用の組立キットとしたことを特徴とする学校教材用電気スタンド。
前記学校教材用の組立キットとなる電子制御回路部は、タッチセンサー式調光器、若しくは連続可変式調光器、若しくはタイマー回路である請求項１に記載の学校教材用電気スタンド。