(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で、夜間でも信号機の氷雪を融解でき、消費電力を有効に活用できるＬＥＤ信号機を提供する。【解決手段】灯箱２の背面における各灯器３ａ、３ｂの反対側に各灯器３ａ、３ｂを加熱する水棲動物用のヒーター４０を固定手段で固定したＬＥＤ信号機であって、ヒーター４０は、ＬＥＤ信号機側から給電され、第一のガラス管内に密閉された発熱手段と、第二のガラス管内の先端部で発熱手段の温度を検知する温度検知手段と、金属箔で覆われた第二のガラス管の胴部で温度検知手段からの検知信号に基づいて発熱手段の温度を制御する温度制御手段と、第一のガラス管と第二のガラス管とが平行になるように保持する基部と、複数の開口部が形成され、第一のガラス管と第二のガラス管とを基部から先端部まで覆う、開閉自在な筐体と、を有し、固定手段は、吸盤８０である。【選択図】図２
0003207117.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
灯箱の背面における各灯器の反対側に前記各灯器を加熱する水棲動物用のヒーターを固定手段で固定したＬＥＤ信号機であって、
前記ヒーターは、
前記ＬＥＤ信号機側から給電され、第一のガラス管内に密閉された発熱手段と、
第二のガラス管内の先端部で前記発熱手段の温度を検知する温度検知手段と、
金属箔で覆われた前記第二のガラス管の胴部で前記温度検知手段からの検知信号に基づいて前記発熱手段の温度を制御する温度制御手段と、
前記第一のガラス管と前記第二のガラス管とが平行になるように保持する基部と、
複数の開口部が形成され、前記第一のガラス管と前記第二のガラス管とを前記基部から先端部まで覆う、開閉自在な筐体と、を有し、
前記固定手段は、吸盤であることを特徴とするＬＥＤ信号機。
【請求項２】
前記吸盤と前記灯箱との間に接着剤を塗布したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ信号機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、降雪対策を施したＬＥＤ信号機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体技術の進展により、電球の代わりに電球より消費電力の少ないＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が多用されるようになってきた。
このため、ＬＥＤは信号機にも利用されるようになってきた。
【０００３】
ところで、ＬＥＤは電球に比べて単位光束あたりの消費電力が小さいため、信号機に降雪した場合、図１０に示すように各灯器に降雪した雪が溶けずにそのまま付着して信号の色の判別が困難となってしまう。
図１０は、信号機1に降雪が生じた場合の外観図である。
【０００４】
かかる問題点の解決を図った例として、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】２００５−１１２１７号公報
【０００６】
特許文献１に記載の発明は、氷雪融解機能を備える信号機に関するものであり、具体的には、信号機本体（灯箱）の裏面にシート状に形成された発熱体が貼着され、発熱体は、シート状に形成された半導体熱交換素子からなっている。支柱には発熱体に接続された太陽電池が取り付けられている。太陽電池で発生した電荷は電気二重層コンデンサに蓄積され、電気二重層コンデンサの電荷が逐次、半導体熱交換素子に送られる。これにより発熱体が発熱し、信号機本体の表側の発光部に氷雪が付着しないとのことである。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の発明は、昼間の間は太陽電池で電力は発生するものの夜間は発電することができない。昼夜降雪があった場合、昼間の間は太陽電池が発生する電力は氷雪融解に使用され、電気二重層コンデンサに蓄積する余裕はほとんどなく、夜間、太陽電池は発電できないので、夜間はほぼ灯器は氷雪で覆われたままになるおそれがある。
また、上述した特許文献１に記載の発明は、信号機本体（灯箱）の裏面にシート状の発熱体を貼り付けるとしているが、三色の交通信号機の本体（灯箱）の裏面はほとんど凹凸を有しているため、シート状の発熱体を貼り付ける場合随所に隙間が生じたり、無理に密着させる場合には発熱体が断線したりするおそれがある。また、灯器と灯器との間の領域も加熱するため、無駄に電力を加熱することになる。
【０００８】
本考案は、上記課題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、夜間でも信号機の氷雪を融解でき、消費電力を有効に活用できるＬＥＤ信号機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本考案にかかるＬＥＤ信号機は、灯箱の背面における各灯器の反対側に前記各灯器を加熱する水棲動物用のヒーターを固定手段で固定したＬＥＤ信号機であって、前記ヒーターは、前記ＬＥＤ信号機側から給電され、第一のガラス管内に密閉された発熱手段と、第二のガラス管内の先端部で前記発熱手段の温度を検知する温度検知手段と、金属箔で覆われた前記第二のガラス管の胴部で前記温度検知手段からの検知信号に基づいて前記発熱手段の温度を制御する温度制御手段と、前記第一のガラス管と前記第二のガラス管とが平行になるように保持する基部と、複数の開口部が形成され、前記第一のガラス管と前記第二のガラス管とを前記基部から先端部まで覆う、開閉自在な筐体と、を有し、前記固定手段は、吸盤であることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、簡単な構成で、夜間でも信号機の氷雪を融解でき、消費電力を有効に活用できるＬＥＤ信号機の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＬＥＤ信号機1の一例である。
【図２】図１に示したＬＥＤ信号機１の灯箱2の背面図の部分拡大図である。
【図３】図２に示したヒーター40の拡大図である。
【図４】（ａ）は、図３の背面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した吸盤80の正面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に示した吸盤80の側面図である。
【図５】図３に示したヒーターの筐体41を広げた状態を示す図である。
【図６】図５に示した状態から発熱手段51、温度制御手段52、及び基部53を外した状態を示す図である。
【図７】図５に示した状態から筐体41を外した状態を示す図である。
【図８】図７に示した発熱手段51及び温度制御手段52の内部構造図である。
【図９】図７に示した発熱手段51及び温度制御手段52の回路図の一例である。
【図１０】信号機1に降雪が生じた場合の外観図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
＜信号機外観＞
図１は、ＬＥＤ信号機1の一例である。ＬＥＤ信号機1は、鉛直に配置された支柱5の上端から水平に張り出したアーム4に信号機本体の灯箱2が固定されている。灯箱2は水平方向に横長な金属製（例えば、鉄、もしくは合金）の筐体であり、赤、黄、青の光をそれぞれ発する灯器3a,3b,3cが配置されている。
灯器3a,3b,3cは、多数のＬＥＤの集合体によって赤、黄、青の発光、すなわち赤、黄の点灯、点滅、青の点灯を行うようになっている。灯器3a,3b,3cは、直接ＬＥＤが露出するのではなく、円板状の透明なアクリル板で覆われて保護されるようになっている。
【００１３】
＜信号機灯箱裏面＞
図２は、図１に示したＬＥＤ信号機１の灯箱2の背面図の部分拡大図である。
灯箱2の各灯器3の反対側に各灯器3a,3b,3cを加熱する水棲動物用の市販のヒーター40が固定手段としての吸盤80で固定されている。尚、ヒーター40の落下防止性を向上させるため、吸盤80と灯箱3との間に接着剤を塗布した後、硬化させてもよい。
各ヒーター40の電源ケーブル54は、例えば結束バンド71で固定され、ＬＥＤ信号機１の支柱5を経由して配電盤内にて電源に接続される。
【００１４】
＜ヒーター筐体＞
図３は、図２に示したヒーター40の拡大図である。
【００１５】
図３に示す筐体41には複数の開口部42が形成されている。筐体41の凹字形状の突起部43と凸字形状の突起部44とが嵌合している。突起部43と突起部44との嵌合を指の爪で外すと、筐体41は、図５に示すように二枚貝のように開閉自在である。
【００１６】
図４（ａ）は、図３の背面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した吸盤80の正面図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示した吸盤80の側面図である。
図４（ａ）に示す筐体41の側面には一対の吸盤80が固定されている。吸盤80は、吸盤本体81と保持部82とを有し、保持部82が筐体41の孔45（図６参照）に挿入されている。
【００１７】
図５は、図３に示したヒーターの筐体41を広げた状態を示す図である。
図５に示す筐体41内には、発熱手段51及び温度制御手段52が平行、かつ基部53と一体化されて内蔵されている。基部53には溝53aが形成され、筐体41の壁部と嵌合できるようになっている。
【００１８】
＜ヒーター発熱手段等＞
図６は、図５に示した状態から発熱手段51、温度制御手段52、及び基部53を外した状態を示す図である。
筐体41の右側の壁部に基部53の溝53aが嵌合する。開口部42は、図では長円形状に示されているが、限定されるものではない。また、開口部42の数は28個であるが、本考案はこれに限定されるものではない。
【００１９】
図７は、図５に示した状態から筐体41を外した状態を示す図である。図８は、図７に示した発熱手段51及び温度制御手段52の内部構造図である。
発熱手段51は、長尺状のマイカ（雲母とも言う。）57と、マイカ57に巻き付けられた電熱線（ニクロム線）58と、シリコーンゴムとが第一のガラス管56内に密閉されたものである。
温度制御手段52は、長手方向の長さが発熱手段51よりも短く、かつ基部53が発熱手段51からの輻射熱を遮蔽するための金属箔（例えばアルミ箔）55で被覆されている。ガラス管56内には温度制御手段52の先端部が金属箔55から露出しているのは、先端部に温度検出用の素子が内蔵されているためである。尚、第一のガラス管56と第二のガラス管59とは水平になるように固定される。尚、両ガラス管56,59は、いずれも材質が石英からなっている。
【００２０】
温度制御手段52は、電子回路基板60と、粉末シリコーンとが第二のガラス管59に密閉されたものである。
【００２１】
＜ヒーター回路図＞
図９は、図７に示した発熱手段51及び温度制御手段52の回路図の一例であるが、本考案はこれに限定されるものではない。
発熱手段51としての電熱線H（58）と、第二のガラス管の胴部で温度制御手段52としての電子回路基板60とが示されている。
電子回路基板60は、バリスタVR、温度フューズF、発熱手段51の温度を検知する検知手段としてのNTC（negative temperature coefficient）サーミスタRt1、発熱手段51の温度を検知して検知信号を発生する検知手段としてのPTC（positive temperature coefficient）サーミスタRt2、コンデンサC1,C2、抵抗器R1,R2、半固定抵抗器R3、ダイオードD1、トリガダイオードD2、双方向サイリスタD3を有する。
【００２２】
電子回路基板60の一方の入力端60aと他方の入力端60bとの間には、落雷による過渡的な異常高電圧から回路を保護するための半導体素子であるバリスタVRが設けられている。
一方の入力端60aには温度フューズFの一端が接続され、他方の入力端60bと温度フューズFの他端との間にはバイパスコンデンサとしてのコンデンサC1の一端と一方の出力端60cが接続されている。コンデンサC1の両端にはサーミスタRt1、分圧用の抵抗器R1、及び位相制御用のコンデンサC2と、が直列接続されている。
コンデンサC2の一端と抵抗器R1との接続点には位相制御用のダイオードD1のカソードが接続され、コンデンサC2の他端にはダイオードD1のアノードが接続されている。ダイオードD1のカソードにはトリガダイオードD2の一方の端子が接続されダイオードD1のアノードには双方向サイリスタD3の一方の端子が接続されている。双方向サイリスタD3のゲートはトリガダイオードD2の他方の端子と、半固定抵抗器R3の一端に接続されている。半固定抵抗器R3の他端にはサーミスタRt2の一端が接続されサーミスタRt2の他端には抵抗器R2の一端が接続され、抵抗器R2の他端は、双方向ダイオードD3の他方の端子と他方の出力端60dに接続されている。両出力端60c,60dには電熱線58が接続されている。
【００２３】
電子回路基板60は、電源ケーブル54に接続されたプラグを商用電源（例えば、50Hz、100ボルト）のコンセントに接続すると、入力端60a、温度フューズF、出力端60c、電熱線58、出力端60d、双方向ダイオードD3、及び入力端60bへと流れ、電熱線58が発熱し、発熱による温度はサーミスタRt1,Rt2によって感知される。
【００２４】
サーミスタRt1,Rt2によって感知される温度が高くなると、サーミスタRt1の抵抗値が低くなることにより、電熱線58への電流を減少させると共に、サーミスタRt2の抵抗値が高くなることにより、トリガダイオードD2から双方向ダイオードD3の位相を制御して双方向ダイオードD3の出力電圧を低下させる。これにより電熱線の発熱量を減少させる。
【００２５】
サーミスタRt1,Rt2によって感知される温度が低くなると、サーミスタRt1の抵抗値が高くなることにより、電熱線58への電流を増加させると共に、サーミスタRt2の抵抗値が低くなることにより、トリガダイオードD2から双方向ダイオードD3の位相を制御して双方向ダイオードD3の出力電圧を増加させる。これにより電熱線の発熱量を増加させる。
【００２６】
半固定抵抗器R3及び抵抗器R2は初期設定用のための抵抗器である。すなわち、工場出荷時に多雪地帯向けと、少雪地帯向けとで調整するようになっている。
【００２７】
一般に、ＬＥＤ信号機や電球を用いた信号機については、一般に交通管制センターに有線もしくは無線で制御される信号制御機と、商用電源と、発電機と、バッテリーと、切替器とで制御されるようになっており、信号機の支柱もしくは近傍に配置される制御盤に内蔵されている。
ヒーター40の電源は、配電盤から供給され、冬季にオンオフ制御されるようになっている。すなわち、電源ケーブル54への給電は、気温、降雨、及び降雪に応じて行われるようになっている。
また、ヒーター40の電源は、配電盤に市販の温度コントローラ（0℃〜50℃）を設け、外気温が降雪もしくは凍結する温度に低下した場合に温度コントローラに付属のセンサで検知し、ＬＥＤ信号機に付着した雪や氷を解かす程度の温度（例えば、＋5℃〜＋8℃）となるように設定するようにしてもよい。
【００２８】
＜作用＞
凍結時や降雪時にヒーター40からの熱がＬＥＤ信号機の灯箱2に輻射されると、灯箱2が加熱する。灯箱2の内部では灯箱2の輻射熱が灯器3a,3b,3c側に伝導し、ヒーター40からの熱が灯箱2の裏面、側面、及び表面を伝導して灯器3a,3b,3c側に伝導する。これらの熱により夜間であっても灯箱2の表面、特に灯器3a,3b,3cに付着した雪や氷を融解する。
以上より、本ＬＥＤ信号機は、簡単な構成で、信号機の灯器3a,3b,3cに夜間、降雪や着氷が生じたとしてもヒーターの熱により融解される。ヒーターの熱は灯箱2の各灯器3a,3b,3cの裏面から輻射されるため、各灯器3a,3b,3cに付着した雪や氷を効率的に融解させることができる。
【００２９】
＜その他＞
なお、上記実施形態は、本考案における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本考案の技術範囲は、特に本考案を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、上記実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。
例えば、上述した実施の形態では信号機の灯箱が横型の場合で説明したが、灯箱が縦型であってもよい。
したがって、上記実施形態の記載をもって、実用新案登録請求の範囲に記載された考案の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００３０】
１    ＬＥＤ信号機
２    灯箱
３ａ、３ｂ、３ｃ    灯器
４    アーム
５    支柱
４０    ヒーター
４１    筐体
５１    発熱手段
５２    温度制御手段
５３    基部
５４    電源ケーブル
７１    結束バンド
８０    吸盤
【図１】
0003207117.tif 000003
【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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【図７】
0003207117.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003207117.tif 000011
【図１０】
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