JPH0514687Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案はネオン管やアルゴン管等の電飾用放
電管を電子的に点滅制御するためのスイツチング
素子を具備したネオン変圧器、特に異常発熱によ
る火災の発生がないようにした防災形ネオン変圧
器に関するものである。

「従来の技術」 従来ネオン放電管やアルゴン放電管（以下ネオ
ン管という）などの電飾用の放電管の点灯には、
磁気漏洩形の特殊変圧器（以下ネオン変圧器とい
う）が用いられており、又ネオン管の点滅を行う
場合には、ネオン変圧器の一次側を断続する点滅
装置が使用されている。この点滅装置は回転式の
ドラムとブラシから成る機械的接点機構によつて
ネオン変圧器の電源電力を断続する方式が一般に
使用されていた。

又、出願人は既に特公昭36−12537において同
様の目的の装置を提案している。その要旨は、ネ
オン変圧器の一次と二次の主巻線にそれぞれ補助
巻線を密巻きし、二次回路の異常時に両補助巻線
間に電圧差が生じてその差電圧が一次回路を遮断
する継電器に加わるように構成したものである。

「考案が解決しようとする問題点」 しかし従来の点滅装置は機械的接点のために接
点の摩耗や接触不良、絶縁不良等による故障が発
生し易く、又動作時に接触部の異常発熱など火災
にいたる危険性があり、防災上好ましくなかつ
た。

又ネオン変圧器の二次出力はネオン管を点灯さ
せるために高電圧が発生しているが、ネオン管の
点灯使用中においてネオン管の破損あるいは高電
圧リード線の断線などの負荷回路の開放状態、高
電圧リード線の短絡やリーク等の負荷回路の短絡
状態は回路上及びネオン変圧器の構造上からも最
も危険であり、この状態が長時間にわたり放置さ
れた場合ネオン変圧器が焼損する恐れがあるばか
りか、漏電事故や火災につながる危険性があつ
た。

他方先に提案した特公昭36−12537の方式には
次のような問題があつた。すなわち入力電圧の変
動に対して、ネオン管の点灯時は二次巻線したが
つてその補助巻線の電圧はほゞ一定に保たれる
が、一次巻線したがつてその補助巻線の電圧は変
動する。これにより両補助巻線間に電圧差が生じ
て一次回路遮断用の継電器が作動してしまう。
又、点灯開始時の突入電流のため両補助巻線の誘
起電圧に不平衡が生じて同様のことが起る。した
がつてこの方式では、これらの誤動作に対する適
切な措置が必要であつた。

「問題点を解決するための手段」 この考案によれば微弱信号によつてネオン変圧
器の一次側を継続させることができる電子式スイ
ツチング素子とその駆動回路とを設けることによ
り点滅装置の機械的接点を無接点化し、接点部の
故障事故を防止すると共に、ネオン変圧器の負荷
としてのネオン管の状態を監視して異常状態を検
出した場合に上記スイツチング素子を導通させな
いようにする。すなわちネオン変圧器の第三次巻
線回路の電流−電圧の特性を検出する電圧検出回
路が設けられ、この電圧検出回路の検出電圧によ
り、ネオン変圧器に接続されたネオン管の状態が
監視される。すなわち前記検出電圧が負荷回路の
開放状態に対応する限界値として設定した電圧以
下になると、ネオン管の破損や高圧リード線の断
線と判定し、また検出電圧が負荷回路の短絡状態
に対応する限界値として設定した電圧以上になる
と、高圧リード線の短絡、リーク等の不具合と判
定して点灯を自動的に停止する。このため火災や
ネオン変圧器の焼損等の危険な状況を未然に防止
することが可能である。

「実施例」 第１図はこの考案の防災形電子点滅ネオン変圧
器の一実施例を示す構成回路図である。ネオン変
圧器ケース１０内にネオン変圧器本体１１が収納
され、その一次巻線１１ｐの端子t₁，t₂とネオン
変圧器ケースの入力端子t₃，t₄との間にはそれぞ
れ限流用のヒユーズ１２，１３が直列に接続され
ている。入力端子t₃，t₄には交流電源１４が接続
される。又ネオン変圧器本体１１の二次巻線１１
ｓの端子t₅，t₆にはネオン管１５が接続される。

ネオン変圧器本体１１に対する電力の供給を点
滅制御するためにスイツチング素子１６が端子
t₁，t₃間に直列に接続される。スイツチング素子
１６としては例えばトライアツクが使用され、そ
の制御端子には駆動回路１７の端子t₇が接続され
る。駆動回路１７内に構成されているフオトカプ
ラ１８の発光ダイオード１８ｄは端子t₈，t₉に接
続され、端子t₈，t₉には、ケース１０の外部に設
置される点滅制御信号発生器１９からの点滅の信
号が伝送路２１を通じて加えられる。

ネオン変圧器本体１１の漏洩磁路11mlに設ける
第三巻線１１ｔの出力端子t₁₁，t₁₂にはダイオー
ドブリツジ２２が接続され、ダイオードブリツジ
２２の出力端子t₁₃，t₁₄は電圧検出回路２３に接
続される。又電圧検出回路２３の出力端子t₁₅，
t₁₆はそれぞれ駆動回路１７の端子t₁₇，t₁₈に接続
される。ヒユーズの端子t₃，t₄との反対側に電源
回路２４が接続され、電源回路２４が出力する直
流電力が電圧検出回路２３に動作電力として端子
t₂₁，t₂₂より供給される。

さて点滅制御信号発生器１９から点灯の制御信
号が発せられると、これが伝送路２１を伝わり、
駆動回路１７のフオトカプラ１８の発光ダイオー
ド１８ｄを点灯させる。これに伴つてフオトカプ
ラ１８のフオトトランジスタ１８ｔが導通状態と
なつて駆動回路１７が動作し、トライアツク１６
を駆動する信号が端子t₇を通してトライアツク１
６の制御端子に加えられ、トライアツク１６は導
通状態となる。この導通によつてネオン変圧器本
体１１の一次巻線１１ｐの端子t₁，t₂に交流電源
１４の電力が印加され、二次巻線１１ｓに高電圧
が発生し、これによりネオン管１５が点灯する。
又第三巻線１１ｔには電圧が誘起され、それがダ
イオードブリツジ２２にて整流され、電圧検出回
路２３に加えられる。

第三巻線１１ｔの誘起電圧とネオン管１５の管
電流（ネオン変圧器の出力電流）との関係は第２
図に示すように出力電流が増加するに従つて出力
電圧が増加する特性があり、出力電流の値によつ
て誘起電圧が決定される。誘起電圧が低い場合、
つまり負荷回路の開放状態に対応する限界値とし
て設定した電圧以下の場合はネオン管１５の破損
やネオンガスぬけ又は二次高圧リード線の断線が
考えられ、反対に誘起電圧が負荷回路の短絡状態
に対応する限界値として設定した電圧以上の場合
は、二次高圧リード線の短絡、リーク等の不具合
が考えられる。このような不適切な誘起電圧を電
圧検出回路２３により検出し、その検出出力を端
子t₁₅，t₁₆から駆動回路１７の端子t₁₇，t₁₈に加え
て駆動回路１７よりトライアツク１６への駆動信
号が発生しないようにロツクする。

第３図は駆動回路１７の具体例を示す。駆動回
路１７の入力端子t₈，t₉に接続されたフオトカプ
ラ１８の発光ダイオード１８ｄは点滅制御信号発
生器１９よりの信号を受けて点灯すると、これに
よつてフオトトランジスタ１８ｔが導通する。す
ると抵抗器２５，２６を通じてトランジスタ２７
のベースに流れていた電流は、抵抗器２５、フオ
トカプラ１８のフオトトランジスタ１８ｔに流
れ、トランジスタ２７のベースに電流が流れなく
なり、トランジスタ２７は遮断する。すると抵抗
器２８，２９を通じてサイリスタ３１のゲート端
子に電流が流れるため、サイリスタ３１は導通
し、抵抗器３２、ダイオードブリツジ３３、サイ
リスタ３１を通じてトライアツク１６に電流が流
れ、トライアツク１６は導通する。端子t₃，t₄に
加えられる交流電源１４の交流半波ごとにサイリ
スタ３１が導通をくり返し、トライアツク１６を
そのつど導通させる。しかし端子t₁₇，t₁₈に第１
図中の電圧検出回路２３において不適切な電圧を
検出してそのフオトカプラ３４のフオトトランジ
スタ３４ｔが導通している場合はトランジスタ２
７のコレクタエミツタ間が短絡されてサイリスタ
３１のゲート電流はフオトカプラ３４のフオトト
ランジスタ３４ｔに流れてしまうため、サイリス
タ３１は導通されなくなる、この結果、点滅制御
信号発生回路１９（第１図）からネオン管１５を
点灯する信号が発生されていてもトライアツク１
６は導通されないことになる。

第４図は第１図中の電圧検出回路２３の具体例
を示す。電圧検出回路２３に演算増幅器３５，３
６が設けられる。端子t₁₃，t₁₄に加えられたネオ
ン変圧器本体１１の第三巻線１１ｔの誘起電圧を
全波整流した検出電圧が加えられる。この検出電
圧はコンデンサ３７により平滑されて演算増幅器
３５，３６の非反転入力側及び反転入力側にそれ
ぞれ接続される。演算増幅器３５ではこれに入力
された検出電圧E_iと、抵抗器３８と抵抗器３９，
４１とにより端子t₂₁，t₂₂間の電圧を分圧した基
準電圧値E₂とが比較され、その差分が増幅され
る。つまりり検出電圧値E_iが基準電圧値E₂を越え
た分が演算増幅器３５で増幅される。一方演算増
幅器３６では検出電圧E_iと、抵抗器３８，３９と
抵抗器４１とで端子t₂₁，t₂₂間の電圧を分圧した
基準電圧値E₁とが比較され、その差が反転増幅
される。すなわち基準電圧E₁，E₂をもつて入力
検出電圧E_iがこれら基準電圧E₁，E₂の内側か外側
かを判定する。

ここで検出電圧と比較される基準電圧値は放電
距離（ネオン管の本数）、各巻線の巻数比、磁路
断面積、漏洩磁路の磁気抵抗等によつて決まる。
演算増幅器３５，３６の各出力はそれぞれダイオ
ード４２，４３を通して演算増幅器よりなる電圧
検出器４４の非反転入力側へ供給される。つまり
演算増幅器３５，３６の出力電圧の大きい方が、
抵抗器４５，４６によつて端子t₂₁，t₂₂の電圧を
分圧した値を越えると電圧検出器４４の出力は高
レベルとなり、サイリスタ４７を導通させる。こ
れによりフオトカプラ３４の発光ダイオード３４
ｄが点灯し、フオトトランジスタ３４ｔは導通す
る。サイリスタ４７はフオトカプラ３４の発光ダ
イオード３４ｄの点灯を保持する。

従来においてはネオン管を点滅する場合、ネオ
ン変圧器の一次巻線の前段において機械式接点の
断続によりネオン管の点滅を行つていた。この考
案においては機械式接点に代えて半導体スイツチ
ング素子１６を用い、これをネオン変圧器ケース
１０の内部に配置することによりネオン管（負
荷）１５が異常な時にスイツチング素子１６を直
接不導通に保持させるため、取付が不用なばかり
か配線も非常に簡単にでき、経済的、効果的な防
災対策を施すことが可能となる。

「考案の効果」 この考案は上記した構成をもち、かつ作用をす
るため次のような効果がある。

機械式接点など可動機構を全て電子式半導体
化しているため長期間にわたつて信頼性が高
く、装置全体を小型軽量に、しかも安価に構成
することができ、しかも保守管理に費やす労力
が少なくできる。

スイツチング機構をネオン変圧器側にもつて
きたことにより、点滅装置を小型化でき、全電
子化も可能となり、又電源配線は並列接続すれ
ばよく、非常に作業性が良くなると共に経済的
配線が可能となる。

スイツチング機構の半導体化により点滅制御
の電力は微弱でよいため、点滅に必要な電力が
経済的になる。

ネオン管の破損や高電圧リード線の断線、短
絡などの異常を正しく検知し、入力を遮断する
ため火災に至るなど事故の危険を防ぐことがで
き、安全なネオン管点滅が可能となる。

電圧検出回路で検出に用いる基準電圧は、負
荷回路の開放状態に対応する限界値として設定
した電圧及び負荷回路の短絡状態に対応する限
界値として設定した電圧であり、つまり両基準
値間の幅を広くとることができるので入力電源
変動と二次側の電圧変動との区別ができ誤動作
することがなく優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の防災形電子点滅ネオン変圧
器の一実施例を示す構成図、第２図はネオン変圧
器の漏洩磁路に設けた第３巻線の誘起電圧とネオ
ン管電流（出力電流）との関係を示すグラフ、第
３図は第１図中の駆動回路１７の具体例を示す回
路図、第４図は第１図の電圧検出回路２３の具体
例を示す回路図である。 １１……ネオン変圧器本体、１１ｐ……一次巻
線、１１ｓ……二次巻線、１１ｔ……第三巻線、
１１ms……二次側の磁路、１１ml……漏洩磁
路、１５……ネオン管、１６……スイツチング素
子としてのトライアツク、１７……駆動回路、１
９……点滅信号発生装置、２３……電圧検出回
路、２４……電源回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電源と、 漏洩磁路を有するネオン変圧器の一次巻線との
   間に挿入され、制御信号によりスイツチング制御
   されるスイツチング素子と、 そのスイツチング素子に、上記ネオン変圧器の
   二次巻線に接続されたネオン管を点滅制御するた
   めの制御信号を供給する駆動回路と、 負荷に接続される二次巻線の他にネオン変圧器
   の漏洩磁路に設けられた第三巻線と、 その第三巻線に誘起される誘起電圧が、負荷回
   路の開放状態に対応する限界値として設定した電
   圧以下になると、また負荷回路の短絡状態に対応
   する限界値として設定した電圧以上になるとそれ
   ぞれこれを検出し、上記駆動回路を制御して上記
   スイツチング素子を不導通にする電圧検出回路と
   を具備する防災形電子点滅ネオン変圧器。