(57)【要約】【課題】電気抵抗値が異なる複数の金属片を組み合わせて張り合わせることで、一次側電圧より二次側電圧を低くして電力を供給することを可能とする。【解決手段】電気抵抗値が異なる金属片２を数種類張り合わせるから一次側の電圧より二次側の電圧を下げることで変圧を行い、金属片２を張り合わせた導電体の二次側の電圧を一次側より下げて供給する電力を節電する手段において、該ダウントランス１内の金属片の連結部５と非連結部６とを設け、熱膨張率が異なる数種類の金属片の剥離が生じなくするように組み合わせられた導電体と、マグネットスイッチ又はリレースイッチ７ａ〜７Ｌを介することによって、一次側電圧と二次側電圧のいづれかの接続に電力供給を切り換えるよう構成する配線を備え、ダウントランス１の一次側又は二次側のいづれかに切り換えて電力供給するから簡単な構造のダウントランスにより節電することが可能になる。【選択図】図１
2005223975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気抵抗値が異なる金属材質で作成された複数の金属片を重ね合わせて接続し入力する一次側と出力する二次側を有する導電体において、該導電体内の金属片の電気抵抗が小さい金属片から順次に電気抵抗が大きい金属片を接続してブロックを構成し、かつ該ブロックを連結して構成する金属片を備え、その内一部の金属片の接続面が隣接の金属片に連結されその他の接続面が非連結に設定された金属片を包含しているブロックの接続された導電体を用いて電圧降下することを特徴とするダウントランスを包含する配線を有する節電機。
【請求項２】
電気抵抗値が異なる金属材質で作成された複数の金属片を重ね合わせて接続し入力する一次側と出力する二次側を有する導電体において、該導電体内の金属片の電気抵抗が小さい金属片から順次に電気抵抗が大きい金属片を接続してブロックを構成し、かつ該ブロックを連結して構成する金属片を備え、その内一部の金属片の接続面が隣接の金属片に連結されその他の接続面が非連結に設定された金属片を包含しているブロックの接続された導電体を用いて電圧降下するダウントランスを電力供給側に備え、リレースイッチ又はマグネットスイッチを介して負荷側に配線し、供給電力の電圧の高低により該リレースイッチ又はマグネットスイッチをダウントランスの一次側又は二次側の接続に切り換えることを可能にして負荷側に出力することが出来るように配線した請求項１に記載の節電機。
【請求項３】
電気抵抗値が異なる金属材質で作成された複数の金属片を重ね合わせて接続し入力する一次側と出力する二次側を有する導電体において、該導電体内の金属片の電気抵抗が小さい金属片から順次に電気抵抗が大きい金属片を接続してブロックを構成し、かつ該ブロックを連結して構成する金属片を備え、その内一部の金属片の接続面が隣接の金属片に連結されその他の接続面が非連結に設定された金属片を包含しているブロックの接続された導電体を用いて電圧降下するダウントランスを電力供給側に備え、リレースイッチ又はマグネットスイッチ若しくは押しボタンスイッチを介して負荷側に配線し、供給電力の電圧の高低により該リレースイッチ又はマグネットスイッチ若しくは押しボタンスイッチをダウントランスの一次側又は二次側の接続に切り換えることを可能にして負荷側に出力することが出来るように配線したことを特徴とする請求項２に記載の節電機。
【請求項４】
電気抵抗値が異なる金属材質で作成された複数の金属片を重ね合わせて接続し入力する一次側と出力する二次側を有する導電体において、該導電体内の金属片の電気抵抗が小さい金属片から順次に電気抵抗が大きい金属片を接続してブロックを構成し、かつ該ブロックを連結して構成する金属片を備え、その内一部の金属片の接続面が隣接の金属片に連結されその他の接続面が非連結に設定された金属片を包含しているブロックの接続された導電体を用いて電圧降下するダウントランスを電力供給側に備え、リレースイッチ又はマグネットスイッチ若しくは押しボタンスイッチを介して負荷側に配線し、供給電力の電圧の高低により該リレースイッチ又はマグネットスイッチ若しくは押しボタンスイッチをダウントランスの一次側又は二次側の接続に切り換えることを可能にして負荷側に出力することが出来るように電灯用又は動力用の配線をしたことを特徴とする節電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給電力の電圧の高低変化に対応してスイッチの切り換えによりダウントランスの一次側又は二次側の切り換えを行って、異常な電圧降下（異常電圧）の影響を負荷側に接続された機器に及ぼすことなく節電が容易な節電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
節電機の中で、ダウントランスは、供給された電力が入力される際の電圧の範囲を問わず、所定の電圧範囲まで変圧して負荷側に出力できる利点があるので、電灯用若しくは動力用の電力を節電する装置の入力部として実用に共されている。
実用の節電装置は、供給される電力の電圧を低減させて負荷側に出力するものである。この節電装置によれば供給電圧を変圧するためコイルが必要になり、入力電圧の変圧により低電圧を負荷側に出力するため、コアに巻かれた１次側の巻き線と二次側の巻き線の数により二次側のコイルに流れる電圧を低くするのみで実用上十分であった。
【０００３】
しかし、供給電力の電圧が大きく降下するときには、二次側では更に電圧降下を招いて、供給される電力を節約して使用することを実現し且つ節電装置により生じる電圧降下の影響を生じにくくするため、負荷側に接続された出力側の電圧を十分に確保する必要がある。図１は、ダウントランスの例を示したものであり、１はダウントランスの全体、２は電気抵抗値が異なる数種類の金属片を表す。これは、一次側端子を有する金属片Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのブロックを表示し、このブロックは複数連結されて二次側の端子に接続されている。従来、変圧器はコアに巻かれた１次側コイルと２次側のコイルを有する。ダウントランスのみで節電気を構成しようとすると、予定以上に供給電圧の降下が生じると負荷側において、二次側に接続された電灯や機器の障害をもたらすという欠点があった。
【０００４】
やや高めの電圧で供給された電力を節約しながら必要最小限の電力消費で電灯や動力を使用する用途において、この欠点は機器の性能を活用するに関して大きな障害である。具体的には、電圧降下が大きくなるとそれにつれて二次側電圧を低下させるために、蛍光灯の照明にちらつきが生じたり、あるいは、動力の機器によっては機能が低下して使用できなくなるなどの問題があった。
【０００５】
この改善策として、夏季の冷房装置の使用時、冬季の暖房装置の使用時など電力事情により供給電圧の降下した状況では、一次側の電圧を感知してスイッチを自動的に一次側に切り換えてダウントランスの二次側を経ないで負荷側に出力する方法がある。図２はこの方法による電灯用節電機の結線を表示するための説明図であって、これは電灯用電力を供給する入力側にダウントランスを接続してスイッチを介して負荷側に出力するための配線図である。図２で、１はダウントランス、４はダウントランスの二次側、７ａ〜７ｅはリレースイッチ又はマグネットスイッチ、Ｓ１は非常停止用の押しボタンスイッチである。図３は、同様の方法による動力用節電機の結線を表示するための説明図であって、これは動力用電力を供給する入力側にダウントランスを接続してスイッチを介して負荷側に出力するための配線図である。しかしながらこの方法でも、スイッチを介して切り換えることによってダウントランスを介さないで二次側に接続した負荷側に供給する必要がある。図３で、４ｂはダウントランスの二次側、７ｆ〜７Ｌはリレースイッチ又はマグネットスイッチ、符号１、Ｓ１は図２と同様である。
【特許文献１】特開昭５８−２２５３４号公報
【特許文献２】特開平０１−１７４２９３号公報
【特許文献３】特開平１０−１９１５６８号公報
【特許文献４】特開２０００−１６３１３９号公報
【特許文献５】特開２００１−１７８１３５号公報
【特許文献６】特開２００１−３３３５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、電灯用三相交流の節電及び動力用三相交流の節電をする節電機において障害となる供給電圧の一時的な降下時にダウントランスの二次側に接続された負荷側に設置されている電灯や動力の機能を十分に作用させるだけの電力を供給できない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ダウントランスの構造を電気抵抗値が異なる数種の金属片を積層した簡単な構造にして、電灯用若しくは動力用三相交流の入力側にダウントランスと切り換えスイッチを配線図（電灯用は図２、動力用は図３）に表示のように配置して、ダウントランスの二次側に接続された負荷側に設置されている電灯や動力の機能を十分に作用させるだけの電力を常に供給可能とするため、供給電圧の一時的な降下時にはダウントランスの一次側結線を切り換えスイッチにより負荷側に直接接続させることにより、降下した供給電圧の状態が正常に復帰すれば再びスイッチの切り換えによりダウントランスの節電機能を発揮しつつ、負荷側に設置された機器の機能を作動させるに十分な電力を供給することにより負荷側に設置された蛍光灯、動力などの機器の機能を正常に維持することをを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の節電機は、一次側から供給される電力を電気抵抗が異なる異種の金属片を積層構造に接続する導電体を通して電圧降下して二次側に出力するダウントランスを用いるため、ダウントランスの構造が簡単で節電機を安価に製作できる。電圧降下時には、リレースイッチ又はマグネットスイッチの切り換えにより一次側に負荷側を接続することができる。供給されてくる電力は、夏季の冷房或いは冬季の暖房により一時的に供給する電圧が低下しても、一次側の電力を使用できる。一時的に降下した電圧が回復してくると切り換えにより再びダウントランスを経由して流れる二次側に負荷側を接続して節電機能を使い分けられるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
簡単な構造のダウントランスとリレースイッチ又はマグネットスイッチにより供給される電圧の変化を感知して負荷側を一次側又は二次側に切り換えて接続されるので、一時的に電力供給される電圧が降下してもスイッチの切り換えにより負荷側を一次側に接続して出力することができるのでダウントランスによる影響を防止して、電圧が正常値に回復すれば再び切り換えて、負荷側を二次側に切り換えてダウントランスの機能を使用すると言う目的を実現した。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明装置のダウントランスの１実施例の構造図であって、１は、ダウントランス、２は、金属片、３は、一次側、４は、二次側、５は、連結部、６は、非連結部である。ダウントランス１は、抵抗値が異なる材質の金属片Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを積層構造に接続した。各金属片は、軟銅Ａ、硬銅Ｂ、硬アルミＣ、鉄Ｄのそれぞれの金属片を接続してブロックを構成している。各ブロックは更に連結されてその両側に一次側と二次側の端子が設けられている導電体である。電気を一次側に入力すると電気は抵抗値が異なる材質を流れて、二次側では抵抗により電圧が降下して出力される。導電体は、電気抵抗値が異なる金属片を積層してある複数のブロックを接続し、一次側に入力された電気は、金属片Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの抵抗により電圧降下を起こして二次側では測定される電位差が５ボルト降下するように設定する。これをダウントランス１として、電灯用三相交流及び動力用三相交流の電力供給される入力側に一次側を接続し、更に一次側には、図２、図３のようにリレースイッチ又はマグネットスイッチ７ａ〜７Ｌを介して負荷側９，９ｂに配線する。ダウントランス１の導電体の二次側には負荷側を接続してある。異種金属片は、それぞれの熱による膨張係数が異なるため、ブロックを構成する互いに隣接しあう金属片の接続の場合には、一部で連結部５と非連結部６を設けて導電体が熱による影響を受けないようにした。
【実施例２】
【００１１】
図２に基づいて説明すると、図２はダウントランス１とリレースイッチ又はマグネットスイッチ７ａ〜７ｅを組み合わせて配線した電灯用の節電機の実施例２である。本発明の実施例２は電灯用の節電機の例であるので、ＭＲ１（符号７ａ）は９６ボルトコイル、Ｒ２（符号７ｂ）は９０ボルトコイル、ＭＴ１（符号７ｄ）は９６ボルトコイル、Ｔ２（符号７ｄ）は９０ボルトコイル、Ｍ１（符号７ｅ）は９６ボルトコイル、ＲＬは赤ランプ、ＧＬは青ランプ、Ｓはタイマースイッチ、Ｂは警報ブザー、Ｓ１は押しボタンスイッチ（非常停止スイッチ）である。ダウントランス１は供給される電気の入力される側に一次側を接続し、ダウントランスの二次側４を負荷側に接続した状態にしており、リレースイッチ（又はマグネットスイッチ）７ａ〜７ｅの制御によって入力した電圧を感知してスイッチ７ａ〜７ｅが切り換わるように配線されている。入力電圧が十分高い場合には、電気は一次側よりダウントランス１の導電体内を流れて二次側４を経て負荷側９へ出力される。二次側４には負荷側を接続してあるので、ダウントランス１により電圧降下して供給される。
【００１２】
節電機の実施例２における動作について説明すると、ＭＲ１、ＭＴ１は電力供給電圧が９６ボルト以上でオンになり、このときにＲＬ赤ランプオフ、Ｓタイマースイッチオフ、Ｂ警報ブザーオフ、ＧＬ青ランプオン、リレースイッチＲ２、Ｔ２オンである。この場合には、ダウントランス１を経由して二次側に流れる電気が９０ボルト以上の電圧で負荷側に供給される。ＭＲ１，ＭＴ１は、電力供給電圧が９６ボルト以下でオフになるので、リレースイッチＲ２、Ｔ２オフとなって、ダウントランス１の一次側から二次側を経由しないで流れるので電力供給電圧は直接負荷側に供給される。
【００１３】
これにより、Ｒ相、Ｔ相の電力の供給電圧とダウントランスの電圧を自動的に切り換え負荷側の異常電圧を防止する。Ｒ相、Ｔ相の電圧を別々にダウントランスとマグネットスイッチ又はリレースイッチのスイッチ切り換えで異常電圧が負荷側に流れるのを防止している。
ＭＲ１  ＭＴ１  電力供給電圧９６ボルト以上でオンであっても、Ｒ２、Ｔ２電圧が９０ボルト以下の場合、自動的に電力供給電圧に切り換わる。
ＭＲ１  ＭＴ１  電力供給電圧９６ボルト以下でオフ、ＲＬ赤ランプオン、Ｓタイマースイッチオン（一時間経過してオンに設定）であって、一時間以上９６ボルト以下の電圧が続けばブザーが鳴る。
【００１４】
非常時には、非常停止スイッチオンＳ１（符号８）で、Ｒ２，Ｔ２の電圧に関係なく電圧供給電圧に切り換わる。非常停止スイッチオフにするまでは、自動には切り換わらない。
【実施例３】
【００１５】
図３に基づいて説明すると、図３はダウントランス１とリレースイッチ又はマグネットスイッチ７ｆ〜７Ｌを組み合わせて配線した動力用の節電機の実施例３である。本発明の実施例３は動力用の節電機の例であるので、ＭＲ１（符号７ｆ）は１９６ボルトコイル、Ｒ２（符号７ｇ）は１９０ボルトコイル、ＭＳ１（符号７ｈ）は１９６ボルトコイル、Ｓ２（符号７ｉ）は１９０ボルトコイル、ＭＴ１（符号７ｊ）は１９６ボルトコイル、Ｔ２は１９０ボルトコイル、Ｍ１（符号７Ｌ）は１９６ボルトコイル、Ｒ赤ランプ、Ｇは青ランプ、Ｓはタイマースイッチ、Ｂは警報ブザー、Ｓ１は非常停止スイッチである。供給される電気の入力側にダウントランス１の一次側を接続し、ダウントランスの二次側４ｂを負荷側に接続した状態にしており、リレースイッチ（又はマグネットスイッチ）７ｆ〜７Ｌの制御によって入力した電圧を感知してスイッチ７ｆ〜７Ｌが切り換わるように配線されている。入力電圧が十分高い場合には、電気は一次側よりダウントランス１の導電体内を流れて二次側４ｂを経て負荷側９ｂへ出力される。二次側４ｂには負荷側を接続してあるので、ダウントランス１により電圧降下して供給される。
【００１６】
節電機の実施例３における動作について図３を参照しつつ説明すると、ＭＲ１、ＭＳ１、ＭＴ１は電力供給電圧が１９６ボルト以上でオンになり、このときにＧ赤ランプオフ、Ｓタイマースイッチオフ、Ｂ警報ブザーオフ、Ｇ青ランプオン、リレースイッチＲ２、Ｓ２、Ｔ２オンである。この場合には、ダウントランス１を経由して二次側に流れる電気が１９０ボルト以上の電圧で、Ｒ２、Ｔ２、Ｓ２オンでダウントランスの電圧が負荷側に流れる。
ＭＲ１、ＭＳ１、ＭＴ１は、電力供給電圧が１９６ボルト以下でオフになるので、リレースイッチＲ２、Ｓ２、Ｔ２オフとなって、ダウントランス１の一次側から二次側へ流れる電圧は遮断されるので電力供給電圧は直接負荷側に流れる。
【００１７】
これにより、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の電力の供給電圧とダウントランスの電圧を自動的に切り換え負荷側の異常電圧を防止する。Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の電圧を別々にダウントランスとマグネットスイッチ又はリレースイッチのスイッチ切り換えで異常電圧が負荷側に流れるのを防止している。
ＭＲ１、ＭＳ１、  ＭＴ１を流れる電力供給電圧は１９６ボルト以上でオンであっても、Ｒ２、Ｓ２、Ｔ２の電圧が１９０ボルト以下の場合、自動的に電力供給電圧に切り換わる。
ＭＲ１、ＭＳ１、ＭＴ１を流れる電力供給電圧が１９６ボルト以下でオフ、赤ランプオン、タイマースイッチオン（一時間経過してオンに設定）であって、一時間以上１９６ボルト以下の電圧が続けばブザーが鳴る。
【００１８】
非常時には、非常停止スイッチＳ１（符号８ｂ）オンで、Ｒ２、Ｓ２、Ｔ２の電圧に関係なく電圧供給電圧に切り換わる。非常停止スイッチＳ１をオフにするまでは、自動には切り換わらない。  
【００１９】
図１の実施例１において、ダウントランス１は抵抗値が異なる数種の金属片を重ね合わせて接続されたブロックを連結して接続した構造になっており、構造が簡単なので製作が容易で、製造コストは低廉である。
【００２０】
このようなダウントランスの構造を採用したので、電圧降下を容易に成しえる。変圧器に使用されるコアやこれに巻かれたコイルのように複雑なものではなく、抵抗値が異なる数種の金属片を積層構造に接続した導電体の両側に設けた一次側と二次側で電圧降下できる。このような構造を採用したので節電機の価格をコストダウンが可能になった。
【００２１】
図２の実施例２は、電灯用節電機に実施例１のダウントランスを用いた例である。実施例３は、動力用節電機に実施例１のダウントランスを用いた例である。リレースイッチ又はマグネットスイッチを用いてダウントランスへの電力供給回路を遮断して、負荷側へ直接切り換えるので、電力供給電圧が降下してもダウントランスを経ないで異常電圧を防止することができる。この切り換え機能は供給電圧が正常な状態で復帰してダウントランスの機能を生かしつつ、異常電圧を防止するので使用機器の性能を損なうことなく、節電機の機能向上におおいに役立つものである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、電灯用にも動力用にも適用できる節電機である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】電気抵抗値が異なる金属片を組み合わせたダウントランスの構造を示した説明図である。（実施例１）
【図２】ダウントランスの実施により電灯の節電機を示した配線図である。（実施例２）
【図３】ダウントランスの実施により動力の節電機を示した配線図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００２４】
１    ダウントランス
２    金属片（Ａ：軟銅，Ｂ：硬銅，Ｃ：硬アルミ，Ｄ：鉄をそれぞれ意味する。）
３    一次側（入力）
４，４ｂ    二次側（出力）
５    連結部
６    非連結部
７ａ〜７Ｌ    マグネットスイッチ又はリレースイッチ
８，８ｂ    押しボタンスイッチ（非常停止スイッチ）
９，９ｂ    負荷側
【図１】
2005223975.tif 000003
【図２】
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【図３】
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