JPH0554239B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はネオン管、アルゴン管等の電飾用放
電管の点滅および調光を行なうネオン灯制御装置
に関するものである。

＜背景＞ ネオン管やアルゴン管などの電飾用放電管の点
灯には、現在磁気漏洩形の特殊変圧器（以後ネオ
ン変圧器という）が用いられており、その点滅に
は、ネオン変圧器の一次側をブラシと回転ドラム
とからなる機械的接点機構によつて断続するかも
しくはリレーシーケンスを用いる方式が一般的に
採用されている。

しかしこれら従来の点滅機構は機械的接点を使
用しているために、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
初が異常発熱して火災にいたる危険性もあり、機
能面だけでなく防災上の問題もあり、その保守管
理に多大の労力を費やしているのが実状である。
又ネオン管およびネオン変圧器は、建築物の屋上
に設置されたいわゆる広告塔に取付けられてお
り、一方点滅装置はこの広告塔から離れた屋内に
設置されるために、点滅装置とネオン変圧器間は
太い電線を使用して長い距離にわたつて配線を行
なわねばならないという不便さがある。ネオン広
告塔の規模が大きくなるにつれて、この配線量が
著しく増大し製造費用が増加することになる。

さらにネオン変圧器の一次側の開閉操作にとも
なつて生ずる大電流のオンオフにより電気雑音を
発生し、無線機器等へ悪影響を及ぼすことがあ
り、このことは社会問題化した例もあり、重大な
解決課題である。

この発明は前述の従来のネオン点滅装置におけ
る諸欠点を解決し、全体の構成を大幅に小型化
し、配線部分も大幅に短縮し、簡単な構造で複雑
な点滅動作を可能にするとともに、雑音の発生の
少ないネオン灯制御装置を提供するものである。

＜発明の概要＞ この発明のネオン灯制御装置においてはネオン
変圧器の一次巻線回路に対して交流電源が接続さ
れる。ネオン変圧器の二次巻線回路にはネオン変
圧器の一次巻線回路にこの交流電源が印加される
ことによつて誘起される高電圧によつて点灯する
ネオン管が接続される。又ネオン変圧器の一次巻
線と直列に接続され、この一次巻線回路への通電
をオンオフ制御する双方向性半導体スイツチング
素子と、この双方向性半導体スイツチング素子に
駆動信号を与えてネオン変圧器の一次側のオンオ
フを行わせる駆動回路とよりなる制御部が設けら
れている。

双方向性半導体スイツチング素子は駆動回路か
らの駆動信号に基づいて作動しネオン変圧器の一
次巻線回路を断続させることにより、交流電源の
一次巻線回路に対する通電を制御する。ネオン変
圧器の一次巻線回路に対する通電の制御によつて
ネオン変圧器の二次巻線に誘起される誘導起電力
によりネオン変圧器の二次巻線に接続されるネオ
ン管の点灯が制御される。制御部にはコネクタが
取付けられ、このコネクタにより制御部をネオン
変圧器の筐体に着脱自在に取付けることにより、
導入され一対の電力線の他方と電力端子の一方
（スイツチング素子の出力側端子）とをネオン変
圧器の一次巻線の両端に着脱自在に接続すること
ができる。この場合スイツチング素子でネオン変
圧器の一次巻線回路を断続制御することによりネ
オン管は点滅制御され、スイツチング素子で通電
時間を制御すれば調光制御が行なわれる。

＜実施例＞ 以下この発明のネオン灯制御装置をその実施例
に基づき図面を使用して詳細に説明する。

第１図はこの発明の電気的接続を示すもので、
ネオン変圧器１１がネオン変圧器の筐体１２内に
収容され、その一次巻線１３の端子t₁，t₂とネオ
ン変圧器の筐体１２の入力端子t₃，t₄間にはそれ
ぞれヒユーズ１４，１５およびスイツチング素子
１６が直列に接続される。

筐体１２の入力端子t₃，t₄には交流電源１７が
接続されている。又ネオン変圧器１１の二次巻線
１８の端子t₁₀，t₁₁間にはネオン管２１−１〜２
１−ｎが接続される。

ネオン変圧器１１の一次巻線回路に接続される
スイツチング素子１６としては実施例ではトライ
アツクが使用され、その制御端子に駆動回路２２
の出力端子t₇が接続される。一方駆動回路２２の
入力端子t₈，t₉にはフオトカプラー２３の出力端
子が接続され、このフオトカプラー２３の入力端
子t₅，t₆には制御信号発生器２４の出力信号が制
御信号として伝送線路２７を通じて加えられる。
この伝送線路２７とフオトカプラー２３とが伝達
手段を構成している。

駆動回路２２としては例えば第２図に示す構成
の回路が用いられ、又制御信号発生器２４として
は例えば制御パターンを容易に変えることができ
る電子式プログラマブル制御器が使用される。

制御信号発生器２４からネオン管の点灯のため
の制御信号が発せられると、この制御信号は伝送
線路２７を伝達されフオトカプラー２３に与えら
れ、フオトカプラー２３の発光ダイオード２５が
点灯し、これに伴つてフオトトランジスタ２６が
導通状態となる。フオトトランジスタ２６が導通
状態となると駆動回路２２が作動して、トライア
ツクを駆動する駆動信号が出力端子t₇を通じてス
イツチング素子１６であるトライアツクの制御端
子に与えられる。

つまり駆動回路２２の出力側は、トライアツク
１６の一対の電力端子の一方（端子t₁側）と、制
御端子との間に接続される。

トライアツクの制御端子に駆動信号が与えられ
るとスイツチング素子１６であるトライアツクが
導通状態となり、その導通区間でネオン変圧器１
１の一次巻線１３の端子t₁，t₂間に交流電源１７
が印加され、ネオン変圧器１１の二次巻線１８に
高電圧が発生する。二次巻線１８に高電圧が発生
するので、二次巻線１８間に接続されているネオ
ン管２１−１〜２１−ｎが点灯する。

次に制御信号発生器２４からの制御信号が消滅
すると、フオトカプラー２３の発光ダイオード２
５が消灯してフオトトランジスタ２６が不導通と
なる。従つて駆動回路２２からスイツチング素子
１６であるトライアツクに駆動信号が加わらなく
なり、トライアツクは不導通となる。従つてネオ
ン変圧器１１の一次巻線１３に電源電圧が印加さ
れなくなり、これに伴つてネオン変圧器１１の二
次巻線１８に高電圧が誘起されなくなる。このた
めにネオン変圧器１１の二次巻線１８に接続され
ているネオン管２１−１〜２１−ｎは消灯する。
この場合制御信号に位相制御信号を加味するとス
イツチング素子１６としてのトライアツクを位相
制御することが可能となり、この位相制御によつ
てネオン管の点灯の明暗調節すなわち調光制御を
行なうことも可能である。

このようにして制御信号発生器２４からの制御
信号に対応して駆動回路２２が作動して駆動信号
が発せられ、この駆動信号によつてスイツチング
素子１６の導通が制御されネオン変圧器１１の二
次巻線１８に接続されているネオン管２１−１〜
２１−ｎの点灯制御が行われる。

第１図に示すこの発明の電気的接続ではスイツ
チング素子１６、駆動回路２２、発光ダイオード
２５およびフオトトランジスタ２６で構成される
制御部２８をネオン変圧器の筐体１２内に一体化
して配設し、この制御部２８によりネオン変圧器
の一次巻線１３の通電を制御している。第３図に
その構成を示すのは、この発明の第１の実施例で
あり、この第１の実施例では、制御部２８をネオ
ン変圧器の筐体１２の一次巻線引出部でコネクタ
C₁，C₂により着脱自在に接続できる構成とした
ものである。このコネクタC₁，C₂により端子t₄に
接続される電力線とトライアツク１６の電力端子
の一方（端子t₁側）とが一次巻線１３の両端に接
続される。第４図に構成を示すのはこの発明の第
２の実施例であり、この第２の実施例では制御部
２８をネオン変圧器の筐体１２とは別体とし制御
部２８は連結線４１によつて変圧器の筐体１２の
近傍に配置される。

この発明においてはスイツチング素子１６をオ
ンオフさせネオン管２１−１〜２１−ｎの点灯を
制御するに必要な駆動信号は微弱な信号でよい。
この駆動信号を発生させるために、制御信号発生
器２４から発せられる制御信号の所要電力はフオ
トカプラー２３の発光ダイオード２５を点灯する
に必要な微少電力でよい。このため制御信号発生
器２４は無接点の電子式の小型装置を用いること
ができるし、これをコンピユータ化するととも
に、例えば制御信号を記憶させたメモリをカセツ
ト化することにより、点灯プログラムを任意に変
更することも可能である。

従つて、この発明によると従来制御できなかつ
た複雑なネオン管の点灯制御を容易に且つ雑音の
発生なく実現することが可能である。制御信号発
生器２４とネオン変圧器１１の間は微弱な制御信
号を送るだけなのでその伝送線路を大幅に細くす
ることが可能である。又制御信号発生器２４と制
御部２８とは電子式無接点構造なので、その制御
の信頼性が向上する。又例えば第５図に示すよう
に制御部をゼロクロススイツチ回路の構成とする
ことによりスイツチング素子１６としてのトライ
アツクがゼロボルト導通するように交流電源１７
の位相と同期させてネオン変圧器１１の一次側の
導通を制御することも可能である。

従来使用されている機械式接点構造のもので
は、接点開閉時に生ずるスパークによる高周波雑
音が問題となるが、この発明のネオン灯制御装置
によると大幅に高周波雑音を減少させることが可
能であり、又無接点構造なので動作寿命は半永久
的であり、その動作寿命を従来使用されているも
のとは比較にならない程延長させることができ
る。

この発明の構成上の他の特長としては制御部２
８をネオン変圧器の筐体１２の近傍に設けること
が可能な点を挙げることが出来る。この制御部２
８がネオン変圧器の筐体１２と離れた位置例えば
制御信号発生器２４内等にある場合には、制御部
２８とネオン変圧器１１間には長い電力線の配線
を必要とする。このように長い電力線で配線を行
なうと長い配線部分が形成する容量成分の電荷
が、スイツチング素子１６による断続動作時に突
入電流となつて現われるため制御容量が大きくな
り制御部が高価なものとなつてしまう。

これに対してこの発明では制御部２８をネオン
変圧器１１の一次巻線１３の近傍に設けることが
可能であり、配線の容量成分を無視することが可
能でその制御容量は小さくなり、制御部は低製造
費用で構成することができる。

第６図はこの発明のネオン灯制御装置の第３の
実施例の構成を示し、この第３の実施例は複数個
のネオン変圧器１２に対して交流電源１７からの
電力線を並列に接続し、これを一つの制御信号発
生器２４で制御するようにそれぞれのネオン変圧
器１２の二次巻線１８に接続されるネオン管２１
−１１…２１−mnでネオンサイン広告塔を構成
した例である。構成上各ネオン変圧器１２の入力
端子t₃，t₄に交流電源１７を並列に接続するだけ
なので、電源配線部分が少なく、全体の構成も簡
単になり製造費用を大幅に低減させることが可能
である。

第７図はこの発明のネオン灯制御装置の第４の
実施例の構成を示すもので、制御信号発生器２４
からの制御信号のそれぞれのネオン変圧器１２に
達するまでの伝送線路を光フアイバー３０で構成
した例を示すものである。第７図に示す第５の実
施例においては制御信号発生器２４からは光信号
に変換された制御信号発生器２４の制御信号が光
フアイバー３０を通りそれぞれのネオン変圧器１
２に設けられる光電変換素子３１で、光電変換さ
れて電気信号となり駆動回路２２を制御する。

この第４の実施例に示すように構成すると例え
ば制御信号発生器２４を屋内に据え付け、ネオン
変圧器１２を屋外に配設して両者を離して遠隔制
御する場合でも外部からの電磁的雑音の混入を避
けることができる。第４の実施例に示す構成をと
ると外部雑音によるネオン灯制御装置の誤動作を
防止することが可能であり、又雷、高圧線等から
の誘導雑音による装置の損傷事故をも防止するこ
とができる。

この発明のネオン灯制御装置は前述のように構
成されているので、以下にまとめて記載するよう
な独自の効果を有している。

(1) ネオン変圧器の一次巻線回路の通電を制御す
る制御部２８をコネクタによりネオン変圧器１
１の筐体に着脱自在に取付け、導入された一対
の電力線の他方とスイツチング素子の出力側電
力端子を一次巻線１３の両端に着脱自在に接続
することが出来るので、従来使用されている装
置におけるような長い電力線の配線が必要なく
なり、電力配線は全てのネオン変圧器に対して
並列に接続するだけで構成も大幅に簡略化され
る。又制御信号発生器２４からの制御信号は微
弱信号でよく、制御信号発生器２４とネオン変
圧器１２間の配線を細径の信号線で行うことが
可能である。従つて配線部分の製造費用を低減
させ得ると共に変圧器の取付工事の際の各変圧
器への配線作業も簡易化される。

(2) 制御部２８に半導体素子を使用して、機械的
接点部分をなくすることができるために異常加
熱など危険事故の発生を防止することが可能で
ある。又耐久性を向上させることができて装置
の保守および管理工数を軽減させ得る。

(3) 制御信号発生器２４からの制御信号は微弱な
信号でよいので制御信号発生器２４を電子化し
た構成とすることができる。従つてその消費電
力は少なくて済み、大幅な小型化が可能とな
る。

(4) 制御信号発生器２４をコンピユータ化するこ
とにより、従来行えなかつた複雑なネオンの点
灯制御が容易に行える。又、制御信号記憶メモ
リをカセツト化することにより、点灯プログラ
ムを容易に変更することができる。

(5) 制御部２８を半導体化しているのでその通電
時間を容易に制御することが可能であり、この
制御によりネオン管の調光制御を行なうことが
出来る。

(6) 制御部２８をゼロクロススイツチ回路で構成
することにより、制御時の雑音の発生を低減で
きる。

(7) 制御信号発生器２４の制御信号の伝送線路に
光フアイバーを使用することにより、外部雑音
の影響を受けることのない安定した制御が可能
となる。

以上詳細に説明したようにこの発明によると、
ネオン点灯制御装置を大幅に小型簡略化すること
ができ、その配線作業が簡略化され、さらにゼロ
クロススイツチ動作を行わせる構成として雑音を
低減することも出来る。この発明のネオン灯制御
装置は屋内外にわたつて据え付けた状態としても
外部雑音が混入することがなく、ネオン変圧器の
二次巻線に接続されたネオン管の複雑な制御を高
精度且つ安定に行わせることが可能であつて、装
置の保守管理も容易で全体の耐久性をも大幅に向
上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のネオン灯制御装置の電気的
接続の構成を示す図、第２図はこの発明の実施例
における制御部の構成例を示す図、第３図および
第４図はそれぞれこの発明のネオン灯制御システ
ムの第１および第２の実施例の構成を示す図、第
５図はこの発明の実施例において制御器として用
いられるゼロクロススイツチ回路の例を示す図、
第６図は複数のネオン変圧器を用いて構成したこ
の発明の第３の実施例を示す図、第７図は第６図
に示す構成において制御信号発生器とネオン変圧
器間を光フアイバーで接続したこの発明の第４の
実施例の構成を示す図である。 １１：ネオン変圧器、１２：ネオン変圧器の筐
体、１３：一次巻線、１４，１５：ヒユーズ、１
６：スイツチング素子、１７：交流電源、１８：
二次巻線、２１−１〜２１−ｎ，２１−１１〜２
１−mn：ネオン管、２２：駆動回路、２３：フ
オトカプラー、２４：制御信号発生器、２５：発
光ダイオード、２６：フオトトランジスタ、２
７：伝送線路、２８：制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ネオン変圧器の筐体内に収容されたネオン変
   圧器の二次巻線の両端間にネオン管が接続され、
   上記ネオン変圧器の一次巻線に一対の電力線を通
   じて交流電源が接続され、上記ネオン管をオン・
   オフ制御するネオン灯制御装置において、 一対の電力端子および制御端子をもつ双方向性
   半導体スイツチング素子と、その制御端子と上記
   一対の電力端子の一方との間に出力側が接続され
   た駆動回路とからなり、かつ上記一対の電力線が
   導入され、その一方の電力線が上記電力端子の他
   方に接続され、上記駆動回路は入力端子に制御信
   号が供給されると、その駆動回路から駆動信号が
   出力され、上記スイツチング素子は、その制御端
   子に駆動信号が供給されるとオンになる制御部
   と、 制御信号伝送線路を通じて上記制御部の上記駆
   動回路の入力端子へ制御信号を供給する制御信号
   発生器と、 上記制御部に取付けられ、その制御部を上記ネ
   オン変圧器の筐体に着脱自在に取付け、上記導入
   された電力線の他方と上記電力端子の一方とを上
   記一次巻線の両端に着脱自在に接続するコネクタ
   と、 を具備するネオン灯制御装置。