CN1254632C

CN1254632C - 用于油燃烧器的电子点火电路

Info

Publication number: CN1254632C
Application number: CNB018238815A
Authority: CN
Inventors: K·彼得森
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2006-05-03
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: WO2003052322A1; EP1454096B1; KR20040074074A; AU2001298080A1; US20050042563A1; DE60126362T2; CN1592829A; EP1454096A1; KR100632766B1; DE60126362D1; ATE352752T1

Abstract

本发明涉及一种用于油燃烧器的电子点火电路，特别是高压高频点火电路，所述电路包括振荡器和围绕芯体(1)卷绕的高频变换器(T1’)。当电流流过绕组(4a-4d)时，卷绕有高频变换器的芯体(1)形成用于变换器(T1’)的绕组(4a-4d)产生的磁通的大致闭合的磁路。

Description

用于油燃烧器的电子点火电路

本发明涉及一种用于油燃烧器的电子点火电路，特别是高压高频点火电路，其中电路包括振荡器和围绕芯体卷绕的高频变换器和用于这种电路的变换器。

在通常用于在单个房间的房屋中加热的油燃烧器中采用电子点火电路。

在这种燃烧器中，鼓风机产生气流，油通过喷射喷嘴喷射到气流中以便在气流中形成油雾。为了点燃油，点火火花间隙位于喷射喷嘴附近，当不太靠近喷嘴。通常火花间隙相对于气流位于鼓风机和喷射喷嘴的下游。但是在气流方向上从喷射喷嘴到火花间隙的距离非常小，例如大约1-2毫米。喷射喷嘴和火花间隙通常在横过气流的方向上略微偏移，以便防止油雾到达火花间隙的电极。当然可以有其他配置。特别是，火花间隙可位于喷射喷嘴的上游。但是重要的是点火火花间隙足够远离喷射喷嘴或远离油雾定位，以便防止油雾中未燃烧的油在电极上形成烟灰。

另一方面，火花间隙必须足够靠近喷射喷嘴定位使得火花间隙内形成的电弧实际上到达油雾并将其点燃。当电弧形成在火花间隙的电极之间时，它特别容易被气流变形，从而向下游延伸到油雾中。但是，这冷却了电弧，并在某些条件下只能够延迟地点燃油雾，或者根本不能点燃油雾。在两种情况下，未燃烧的油产品吹到环境中，由此造成污染。

如上所述，本发明特别涉及高压高频点火电路。在图1中表示用于产生电弧的公知电子电路。电路包括连接到高压高频变换器T1的次级上的火花间隙G。高频变换器T1卷绕在铁氧体杆上。可以在US-A-4683518中找到这种高频高压变换器的实例。电子电路结合有振荡电路R1、R2、R3、R4、C3、C4、C5、C6、DZ1、DZ2、TR1和T1。应该注意到变换器T1与晶体管TR1的底部连接，以便提供振荡器所需的反馈。

电子电路还包括半波整流电路D1、C2以及噪声抑制电路L1、C1、R5、R6，其详情认为与本发明不相关，并且将不进一步详细描述。

来自半波整流器的半波整流电流供应到振荡器，并且对于高频变换器T1产生高频脉冲。

尽管具有所述电路的现有技术点火单元在许多年来工作良好，电路中部件的尺寸对于点火单元的尺寸造成限制。单元的尺寸还限制使其定位的自由度。单元的尺寸和定位的限制两者对于燃烧器的超出造成限制，使其难以制成紧凑的燃烧器。

本发明的第一目的在于制造更紧凑的油燃烧器。

本发明的第二目的在于改善油燃烧器的点火。

按照本发明的第一方面，这些目的通过开头段落所述的油燃烧器的电子点火电路来满足，其特征在于，当电流流过绕组时，卷绕有高频变换器的芯体形成用于变换器绕组产生的磁通的大致闭合的磁路。

通过使用形成用于磁通的大致闭合磁路的芯体，不仅由于减小芯体本身的尺寸而且由于减小绕组的尺寸，显著地降低变换器的尺寸。

按照本发明的优选实施例，芯体包括两个部件，两个部件之间设置间隙。

这使得方便地组装变换器。

在第一优选实施例中，芯体包括至少一个大致E形的芯体和轭架。

在第二优选实施例中，芯体还包括第二大致E形的芯体。

在第三优选实施例中，间隙形成在E形芯体的中央腿部和轭架之间。

最好是，芯体的重量小于14克。

以上所有的实施例改进了使用振荡器电路中使用MOS-FET晶体管的优点。

因此，在电子电路的另一优选实施例中，振荡器包括MOS-FET晶体管。

使用MOS-FET晶体管的优点在于它比传统偏振晶体管更加节省能量，因此有助于电子电路总体效率，此外，使得电弧更大偏转。

按照本发明的第二方面，提供一种包括所述电子电路的燃烧器。

按照本发明的第三方面，涉及在油燃烧器的电子点火电路中使用高压高频变换器，其包括当电流流过绕组时形成用于变换器绕组产生的磁通的大致闭合的磁路的芯体。

本发明将通过非限定性实例并参考附图更加详细地进行描述，附图中：

图1是油燃烧器的电子点火电路的示意图；

图2是大致闭合芯体的局部截面图的透视图，芯体用于本发明的优选实施例中以便形成用于变换器绕组产生的磁通的大致闭合的磁路；

图3是油燃烧器的点火火花间隙的示意图；以及

图4a-4c表示在不同试验条件下的点火电弧。

图1是油燃烧器的电子点火电路的示意图。除了在本发明中由高压高频变换器T1’替换的高压高频变换器T1之外，该电路与现有技术电路相对应。为了方便目的，即为了避免具有两个大致相同的附图，在本发明的文字中对于图1进行参考，只用T1’代替T1。

如上所述，电路包括连接到高压高频变换器T1’的次级上的火花间隙G。燃烧器的火花间隙远离包括电子电路的点火单元定位，电子电路包括高压高频变换器T1’。电子点火电路结合有振荡电路R1、R2、R3、R4、C3、C4、C5、C6、DZ1、DZ2、TR1和T1’。应该注意到变换器T1’与晶体管TR1的底部耦合，以便提供振荡器所需的反馈。

变换器T1’在图2中以透视图和局部截面图表示。变换器T1’具有包括两个部件1a和1b的大致闭合的芯体1，该部件在优选实施例中是相同的，两者大致为E形并且两者均为铁素体材料。两个部件以相反镜像的构造布置。为了方便起见，将在下面描述E形中的一个。E的中间腿2最好是圆柱形，以便与卷绕有绕组4a、4b、4c的圆柱形筒体3相配。E的两个外部腿5基本上是矩形截面。但是最好是内侧是弯曲的，参考图2，以便与筒体3的外部形状相配。明显的是，外侧也可以是弯曲的，使其截面是与筒体3的外部形状相配的圆弧段。中间腿2略微短于两个外部腿5。因此，当两个各自部件1a、1b的外部腿5邻靠时，在中间腿2之间形成间隙6。

外部腿5和中间腿2之间的相互连接件7略微渐缩，以便具有梯形截面。

在筒体3上，四个绕组位于适当的凹槽内。有两个次级高压绕组4b和4c，其每个分布在多个凹槽之间，在图2中三个用于每个构造的次级绕组，以便降低相邻绕圈之间的电压。两个次级绕组串联连接，以便在它们之间具有中点。在燃烧器中，此中点可以使用燃烧器的金属部件接地，由此减小触电危险，以及不希望的火花传导到燃烧器部件上的危险。在筒体3内有另一凹槽，其中定位有初级低压绕组4a。连接到晶体管TR1底部的耦合绕组4d(图2中未示出)和初级绕组4a定位在一起。

在优选实施例中，所使用的芯体是一对由Iskra Feriti，Ljubljana，Slovenia提供的ETD 45G 19 14 07-50的芯体部件。使用这两个芯体部件给出大约1毫米的间隙。每个芯体部件的整体尺寸大约是19.6毫米×7.4毫米。给出芯体的总体重量为大约13.4克，对于现在申请人采用的杆式芯体来说，减轻大约16克的重量。

此外，使用当电流流过绕组时形成用于变换器绕组产生的磁通的大致闭合的磁路的这种芯体，减少变换器绕组所需铜数量约为20％。

考虑到以上所述的优选实施例，值得一提的是本文中大致闭合不能理解为包括完全闭合的磁路。这种完全闭合的磁路不能给出本发明的优点，这将在下面给出的试验的描述中得以明白。

此外，使用形成用于磁通的大致闭合磁路的本发明芯体利用MOS-FET型晶体管作为振荡电路中的晶体管TR1。MOS-FET在形成的高频振荡中产生更陡的脉冲波前，并形成更大的电弧偏转，如下面结合图4a-4c描述的那样。另外，使用MOS-FET晶体管更加节省能量。

还应该注意尽管在优选实施例中使用一对相同的芯体部件，还可以使用其他芯体部件的构造，即芯体的两个部件的构造可以是任何传统类型，例如C-I、C-C、E-I、E-C、E-E或C-T。

图3表示火花间隙G，其中两个电极12、13以及两个端子14和15，以便经由缆线(未示出)连接到点火变换器T1’的次级上。当高压作用在火花间隙上时，等离子电弧形成在电极12、13之间。

部分由于开始所述的气流，电弧被吹离电极。同时气流冷却电弧。已经发现在给定气流中电弧被吹离火花间隙的距离取决于电子点火电路中的高压高频变换器T1’。

图4a-4c表示试验条件下的点火电弧，在采用插入图1的电子电路中的不同高压高频变换器进行试验。较暗的区域表示释放白光的热的高亮度等离子的中央通道，而灰色区域表示较冷的蓝色/白色发光等离子的外部云状物。比例约为0-2分米。

图4a表示如果对于高压高频变换器使用闭合芯体所实现的电弧。图4b表示采用现有技术高压高频变换器所实现的电弧。图4c表示使用优选实施例的高压高频变换器实现的电弧，该实施例使用ETD 45G 1914 07-50的芯体部件并且间隙为1毫米。

可以看出，在图4b点火电路中使用现有技术变换器T1的情况下等离子发光云状物延伸离开电极尖端大约13毫米。如果使用按照本发明的变换器，图4c中等离子发光云状物延伸离开电极尖端大约15毫米。另一方面，如果使用具有闭合芯体的变换器，电弧只略微偏转并且发光云状物只延伸离开电极大约5毫米。

因此，本发明不仅提供到达油雾内的蓝色/白色等离子的更长电弧以便点火，而且使用本发明实现的白热中央电弧通道所到达的距离与使用现有技术的较冷蓝色/白色等离子所达到的距离一样远。

因此实现油雾更好地被点燃。

Claims

1.一种用于油燃烧器的电子点火电路，特别是高压高频点火电路，所述电路包括振荡器和围绕芯体(1)卷绕的高频变换器(T1’)，其特征在于，当卷绕有高频变换器的芯体(1)包括两个部分(1a、1b)，在两个部分之间设置间隙(6)，以便当电流流过绕组(4a-4d)时，芯体(1)形成用于变换器(T1’)的绕组(4a-4d)产生的磁通的大致闭合的磁路。

2.如上述权利要求所述的电子点火电路，其特征在于，芯体包括至少一个E形的芯体(1a)和轭架(1b)。

3.如权利要求2所述的电子点火电路，其特征在于，轭架(1b)包括第二E形的芯体。

4.如权利要求2-3任一项所述的电子点火电路，其特征在于，间隙(6)形成在E形芯体(1a)的中央腿和轭架(1b)之间。

5.如权利要求1或2所述的电子点火电路，其特征在于，芯体(1)是铁素体芯体。

6.如权利要求1或2所述的电子点火电路，其特征在于，振荡器包括MOS-FET晶体管(TR1)。

7.如权利要求1或2所述的电子点火电路，其特征在于，芯体(1)的重量小于14克。

8.包括如权利要求1或2所述的电子流点火电路的油燃烧器。

9.在油燃烧器的电子点火电路中使用高频变换器(T1’)，变换器(T1’)包括芯体(1)，芯体(1)包括两个部分(1a、1b)，在两个部分之间设置间隙(6)，以便当电流流过绕组(4a-4d)时，芯体(1)形成用于变换器(T1’)的绕组(4a-4d)产生的磁通的大致闭合的磁路。

10.用于油燃烧器的高频点火变换器，其特征在于，变换器(T1’)包括芯体(1)，芯体(1)包括两个部分(1a、1b)，在两个部分之间设置间隙(6)，以便当电流流过绕组(4a-4d)时，芯体(1)形成用于变换器(T1’)的绕组(4a-4d)产生的磁通的大致闭合的磁路。

11.如权利要求9或10所述的高频点火变换器，其特征在于，芯体(1)是铁素体芯体。

12.如权利要求9或10所述的高频点火变换器，其特征在于，芯体(1)的重量小于14克。