CN1573211A - 燃烧器具用的放电点火装置 - Google Patents

Abstract

本发明通过抑制由点火变压器的绕线管的局部热形变引起的二次线圈断线，提高燃烧器具用的放电点火装置的制造成品率、可靠性、耐久性等。高压发生装置具有使电源电压升压到预定电压的点火变压器13。点火变压器13具有安装着一次线圈20和二次线圈18的绕线管19。在绕线管19的外面设置凹部28，将二次线圈用连接插针23、24设立在凹部28内，以便在其周围存在空间。进一步，将二次线圈18卷绕在从二次线圈用连接插针23、24的凹部28露出的部分上。输出用连接插针23与输出端子连接。通过使点火塞的放电电极与这种高压发生装置的输出端子电连接，构成燃烧器具用的放电点火装置。

Description

燃烧器具用的放电点火装置

技术领域

本发明涉及用于气体燃烧器具和石油燃烧器具等的各种燃烧器具中的放电点火装置。

背景技术

在气体炉和热水供应器等的各种燃烧器具中，利用放电点火装置作为点火源。作为燃烧器具用的放电点火装置，一般使用将备有使电源电压升压到预定高电压的点火变压器的高压发生装置和设置在气体燃烧器等近旁的点火塞组合起来的装置(例如请参照专利文献1～2)。这种放电点火装置是通过由点火变压器升压的二次侧电压从点火塞的放电电极产生火花使气体燃烧器等点火的装置。

在高压发生装置的点火变压器中，例如用具有将卷绕了一次线圈的磁芯插通在外周侧卷绕二次线圈的绕线管的中心孔中的构造的变压器。点火变压器的绕线管一般是用即便在工程塑料中也具有很好的特性平衡，特别是机械强度和钢性等优越的聚醛树脂形成的。将这种点火变压器与电路单元等一起收纳在外部框体内。在外部框体内封入树脂密封材料，由此构成高压发生装置。

在上述点火变压器的绕线管上，设立连接一次线圈的电源用连接插针和连接二次线圈的输出用和接地用的连接插针。在将一次线圈和二次线圈分别卷绕在连接插针的根部一侧上后，浸焊卷绕单元，与连接插针电连接。这里，为了确保在点火变压器的二次线圈中具有足够的圈数可以产生火花放电，例如使用线径为0.05mm那样的极细的包覆树脂的铜线等。

如上所述，因为在二次线圈中使用极细的包覆树脂的铜线等，所以产生由于二次线圈的线径细引起的容易断线的问题。例如，在浸焊步骤中，将二次线圈浸渍在温度约240～250℃的焊锡浴中直到卷绕了二次线圈的连接插针的根部。这时，通过连接插针等将焊锡浴的热传到由聚醛树脂等形成的绕线管。由于从焊锡浴传来的热使位于连接插针的根部一侧的绕线管熔化而隆起，使卷绕在该部分的二次线圈受到压力。由这种绕线管隆起(热形变)引起的压力成为发生二次线圈断线的原因。

[专利文献1]日本特开平11-248155号公报

[专利文献2]日本特开平11-294766号公报

如上所述，已有燃烧器具用放电点火装置的点火变压器具有因为在二次线圈中使用极细的包覆树脂的铜线，所以由于在浸焊时绕线管的局部热形变引起的使二次线圈容易断线问题。进一步，即便当制造放电点火装置时没有达到断线，由于二次线圈受到绕线管热形变产生的压力和使用时的热冲击等引起断线的担心还是很大的。这样，绕线管的局部热形变不仅成为由于线圈断线引起的成品率低下的主要原因，而且也成为放电点火装置的可靠性和耐久性等低下的主要原因。因此，强烈希望能够抑制伴随着绕线管的局部热形变引起的线圈断线，特别是二次线圈的断线。

发明内容

本发明就是为了解决这一课题提出来的。本发明的目的是通过抑制由绕线管的局部热形变引起的点火变压器的线圈断线，提高装置制造时的成品率、可靠性、耐久性等的燃烧器具用的放电点火装置。

本发明的燃烧器具用的放电点火装置的特征是它具备：备有使电源电压升压的点火变压器和收纳上述点火变压器的外部框体的高压发生装置，上述点火变压器具有安装有一次线圈和二次线圈的绕线管以及连接上述一次线圈或上述二次线圈且设立在上述绕线管上的连接插针；以及备有放电电极的点火塞，上述放电电极具有作为火花放电端起作用的前端部和与上述二次线圈用的上述连接插针电连接的终端部，在上述点火变压器的上述连接插针中，至少将上述二次线圈用连接插针设立在设置于上述绕线管外面的凹部内，以便在其周围产生空间，并且将上述二次线圈卷绕在从上述连接插针的上述凹部露出的部分上。

在本发明的燃烧器具用的放电点火装置中，为了在上述二次线圈用的连接插针的周围产生空间，将二次线圈用的连接插针设立在设置在绕线管外面的凹部内。进一步，将二次线圈卷绕在从连接插针的凹部露出的部分上。从而，例如即便当浸焊时在连接插针的根部周边的绕线管部分发生局部热形变，也能够将由于绕线管的热形变引起的隆起制止在凹部内。即，即便绕线管发生局部热形变，热形变部分也不能够到达二次线圈。因此，可以大幅度地抑制由绕线管的热形变引起的二次线圈断线。

本发明的燃烧器具用的放电点火装置的一个样态具备高压发生装置，该高压发生装置备有上述凹部具有为上述连接插针直径的2～6倍的内尺寸和从上述绕线管的外面深入0.3～1.0mm的深度的点火变压器。通过在具有这种内部尺寸和深度的凹部内，设立二次线圈连接用连接插针，能够以更高的再现性抑制绕线管的热形变部分到达二次线圈的卷绕单元。从而，可以防止由于二次线圈断线使制造成品率降低和由于绕线管的热形变部分在二次线圈上施加压力使可靠性、耐久性等降低。

如果根据本发明的燃烧器具用的放电点火装置，则能够抑制由于点火变压器的绕线管的局部热形变引起的二次线圈断线。从而，能够提高放电点火装置的制造成品率，进一步可以提高可靠性和耐久性等。

附图说明

图1是表示根据本发明的第1实施方式的燃烧器具用的放电点火装置的构成的截面图。

图2是表示图1所示的燃烧器具用的放电点火装置中的点火变压器的正面图。

图3是图2所示的点火变压器的侧面图。

图4是放大表示图2和图3所示的点火变压器的二次线圈用连接插针的设立构造的截面图。

图5是表示设立二次线圈用连接插针的凹部形状的一个例子的平面图。

图6是表示图5所示的凹部和二次线圈用连接插针的设立构造的截面图。

图7是表示设立二次线圈用连接插针的凹部形状的其它例子的平面图。

图8是表示图7所示的凹部和二次线圈用连接插针的设立构造的截面图。

图9是表示图4所示的二次线圈用连接插针在设立单元中浸焊后的状态的截面图。

图10是表示本发明的第2实施方式中的点火变压器的构成的正面图。

图11是图10所示的点火变压器的侧面图。

标号说明

1……燃烧器具用的放电点火装置，2……高压发生装置，3……点火塞，11……外部框体，13、51……点火变压器，18、53、54……二次线圈，19、51……线圈绕线管，20……二次线圈，21……磁芯，23、55、56……输出用连接插针，24……接地用连接插针，26……二次线圈的卷绕单元，28、29、30……凹部，33……输出端子，41……放电电极，42……前端部(火花放电端)，43……终端部(连接端)，44……绝缘子

具体实施方式

下面，我们说明用于实施本发明的方式。图1表示根据本发明的第1实施方式的燃烧器具用的放电点火装置的构成。图1所示的燃烧器具用的放电点火装置1具备高压发生装置2和点火塞3。这种燃烧器具用的放电点火装置1可以用于例如气体炉和热水供应器那样的气体燃烧器具，或者石油风扇加热器那样的石油燃烧器具等的各种燃烧器具中。

高压发生装置2具有由树脂等的绝缘材料构成的外部框体11。外部框体11备有用于将高压发生装置2进而放电点火装置1设置在燃烧器具主体中的安装单元12。在外部框体11内，收纳着点火变压器13和将二极管、电阻等的电子部件14安装在印刷电路基板15上的电路单元16。电路单元16与设置在外部框体11的下面一侧的电源端子17电连接。此外，图示中省略了，但是在外部框体11内封入氨基甲酸乙脂树脂等的树脂密封剂，密封点火变压器13和电路单元16。

点火变压器(升压变压器)13，如图2和图3所示，具有在外周部卷绕二次线圈18的线圈绕线管19。线圈绕线管19例如是由聚醛树脂那样的绝缘树脂材料形成的。线圈绕线管19具有中心孔，将卷绕了一次线圈20的铁心等的磁芯21插通在该中心孔中。根据这些一次线圈20和二次线圈18的圈数，使电源电压升压到预定的高电压。在线圈绕线管19的外面设立连接一次线圈20的电源用连接插针22、22，进一步连接二次线圈18的输出用连接插针23和接地用连接插针24。此外，接地用连接插针24使燃烧器具主体接地。例如将电镀了焊料的软钢线用于这些各连接插针22、23、24。

上述那样的点火变压器13的一次线圈20，一般以约20～60匝的圈数卷绕在磁芯21上。为此，可以将例如线径约为0.3mm的包覆氨基甲酸乙脂树脂的铜线那样的被覆导线用于一次线圈20。这样的一次线圈20分别将它的两端部卷绕在电源用连接插针22、22的根部一侧。对这些一次线圈20的卷绕单元25进行浸焊，因此使一次线圈20和电源用连接插针22电连接起来。一次线圈20通过电源用连接插针22和电路单元16与电源端子17连接。

另一方面，需要将二次线圈18以约2000～6000匝的圈数卷绕在线圈绕线管19上。为此，可以将例如线径约为0.05mm的包覆氨基甲酸乙脂树脂的铜线那样的被覆导线用于二次线圈18。这样的二次线圈18分别将它的两端部卷绕在输出用连接插针22和接地用连接插针24上。对这些二次线圈18的卷绕单元26进行浸焊，因此使二次线圈18与输出用和接地用连接插针23、24电连接起来。

可是，因为用极细的包覆氨基甲酸乙脂树脂的铜线的二次线圈18强度低，所以即便加上微小的力也存在发生断线的担心。因此，在本实施方式的燃烧器具用的放电点火装置1中，如图4所示，将二次线圈18用的连接插针23、24(输出用连接插针23和接地用连接插针24)设立在设置在线圈绕线管19的外面27中的凹部28内。

即，在线圈绕线管19的外面27中，在设立二次线圈18用的连接插针23、24的部分中分别设置凹部28。这些凹部28具有比连接插针23、24的直径大的内尺寸。在各凹部28内形成插针插入孔，将各连接插针23、24压入各个插针插入孔中。从而，连接插针23、24的根部存在于各个凹部28内，并且在其周围产生由凹部28形成的空间。

对上述的凹部28的形状没有特别的限定。例如，图5和图6表示作为凹部具有圆孔29的线圈绕线管19。将连接插针23、24设立在圆孔29内。当应用圆孔29作为凹部时，凹部的内尺寸表示圆孔29的内径D1。图7和图8表示作为凹部具有四角孔30的线圈绕线管19。将连接插针23、24设立在四角孔30内。当应用四角孔30作为凹部时，凹部的内尺寸表示与四角孔30内切的最大圆的直径D2。

将二次线圈18卷绕在从各连接插针23、24的凹部28露出的部分上。具体地说，将凹部28的直接上面部分，换句话说线圈绕线管19的外面27作为基准面，将二次线圈18的卷绕单元26设置在该基准面的直接上面部分。以约10～20匝的圈数将二次线圈18卷绕在离开各连接插针23、24的基准面幅度约2mm的部分上。不将二次线圈18卷绕在存在于连接插针23、24的凹部28内的部分(根部分)，使该连接插针23、24的根部分作为允许线圈绕线管19热形变的部分起作用。

即，对上述二次线圈18的卷绕单元26进行浸焊，因此使二次线圈18与输出用连接插针23和接地用连接插针24电连接起来。在浸焊步骤中，将二次线圈18的直到卷绕单元26的部分浸渍在温度约240～250℃的焊锡浴中。这时，通过连接插针23、24使焊锡浴的热传到绕线管19，连接插针23、24的周边部分由于局部熔化而隆起。在已有的点火变压器中，该绕线管的局部热形变成为使二次线圈断线或者放电点火装置的可靠性和耐久性低下的主要原因。

针对这种问题，在本实施方式的点火变压器13中，将连接插针23、24设立在凹部28内，在其周围产生空间。进一步，将二次线圈18的卷绕单元26设置在从连接插针23、24的凹部28露出的部分上。因此，如图9所示，即便绕线管19的连接插针23、24的周边部分由于热而隆起，隆起部分(热形变部分)31也不能够到达卷绕单元26。即，因为凹部28起着作为对线圈绕线管19的隆起部分31的缓冲单元的作用，所以能够防止隆起部分31到达卷绕单元26。从而，能够防止由于线圈绕线管19的热形变引起二次线圈18断线，可以抑制由于二次线圈18断线引起的成品率降低。

进一步，即便二次线圈18没有达到断线，当隆起部分31到达卷绕单元26，附加压力时，由于使用装置时的热冲击等引起二次线圈18断线的担心增强了。对于这个问题，通过将绕线管19的隆起部分31限制在凹部28内，能够提高二次线圈18的耐热冲击。从而，能够提高点火变压器13和高压发生装置2的可靠性和耐久性等。

根据绕线管19的材质和浸焊时传递的热量适当地设定上述凹部28的尺寸和深度。例如，当作为绕线管19的构成材料使用聚醛树脂时，最好凹部28的内尺寸在连接插针23、24直径的2～6倍的范围内。此外，这里所述的凹部28的内尺寸，如上所述，当圆孔29时为内径D1，当四角孔30时为与四角孔30内切的最大圆的直径D2。又，最好凹部28的深度在从线圈绕线管19的外面27深入0.3～1.0mm的范围内。通过将连接插针23、24设立在具有这种形状的凹部28内，能够以更高的再现性确实地防止绕线管19的隆起部分29到达卷绕单元26。

当凹部28的内尺寸(例如D1或D2)不到插针直径的2倍，凹部28的深度不到0.3mm时，存在着不能够充分得到作为对于上述的线圈绕线管19的局部热形变的缓冲单元的功能的担心。另一方面，即便使凹部28的内尺寸超过插针直径的6倍很大，也不能够期待得到以上的效果，并且给绕线管19的设计造成障碍。同样，即便凹部28的深度超过1.0mm，也不能够期待得到以上的效果。进一步，由树脂密封剂充填凹部28内的状态容易变得不均匀，存在着使装置的可靠性降低的担心。

作为上述那样的点火变压器13的具体实施例，通过卷绕55匝由线径为0.3mm的包覆氨基甲酸乙脂树脂的铜线构成的一次线圈20，并且卷绕800匝×8由线径为0.05mm的包覆氨基甲酸乙脂树脂的铜线构成的二次线圈18制作点火变压器。将直径为1.0mm的电镀了焊料的软钢线分别用于输出用连接插针23和接地用连接插针24。将这些连接插针23、24设立在内径2.5mm×深度0.5mm的凹部28内。进一步，将二次线圈18的两端部分别以10圈/2mm卷绕在输出用连接插针23和接地用连接插针24的凹部的直接上面部分。在该状态中，对二次线圈18的卷绕单元26进行浸焊。另一方面，作为与本发明的比较例，通过将输出用和接地用连接插针直接设立在线圈绕线管的外面，在与实施例相同的条件下将二次线圈卷绕在这些连接插针的根部，制作点火变压器。

分别测定和评价根据上述实施例和比较例的各点火变压器的二次线圈的状态。首先，准备好根据实施例和比较例的点火变压器各100个，测定和评价有无浸焊后的二次线圈的断线。结果，在实施例中发生断线的点火变压器在100中为0个，与此相对，在比较例中在浸焊后100个中有5个点火变压器的二次线圈发生断线。从该测定、评价结果，我们可以看到具有上述连接插针的设立构造的点火变压器在生产性方面十分优越。

其次，按照下列所示的要领，对不断线的健全的点火变压器实施耐热冲击试验。此后，测定和评价有无二次线圈的断线。耐热冲击试验是在各点火变压器上加上-25℃×1hr和+85℃×1hr的热循环进行的。结果，在加上1000个热循环的时刻，在实施例中发生断线的点火变压器在100中为0个，与此相对，在比较例中在95个点火变压器中，在4个点火变压器中发生断线。从该测定、评价结果，我们可以看到用具有上述连接插针的设立构造的点火变压器的放电点火装置1在可靠性和耐久性方面十分优越。

此外，在该实施例中我们说明了只将二次线圈18用的连接插针(输出用连接插针23和接地用连接插针24)设立在凹部28内的点火变压器13。本发明不限定于这种构成。同样也能够将一次线圈20用的电源用连接插针22设立在凹部28内。这时也能够提高放电点火装置1的耐久性和可靠性。但是，因为一次线圈20的线径比二次线圈18粗，所以由于绕线管19的局部热形变引起的断线危险性，一次线圈20比二次线圈18小。

在收纳上述那样的点火变压器13的外部框体11的上面一侧，设置成为点火塞3的安装单元的筒状凸部32。筒状凸部32与外部框体11的内部连通。将输出端子33配置在该筒状凸部32内。输出端子33与点火变压器13的输出用连接插针23电连接。将输出端子33的前端部配置在筒状凸部32内，因此，露出到外部框体11的外部空间。在输出端子33的前端部，安装着测量型连接器34。在本实施方式中将插针接触用于连接器34。

另一方面，点火塞3具有由耐热性金属棒构成的放电电极41。预定将放电电极41的前端部42设置在燃烧器具的燃烧器近旁，作为火花放电端起作用。为了露出该前端部42和终端部43而用绝缘子44覆盖该放电电极41的外周部。用绝缘子44保护放电电极41。用氧化铝等的具有耐热性和绝缘性的陶瓷材料制作绝缘子44。在绝缘子44的终端部43一侧的端部中，设置构成到高压发生装置2的安装单元的凹部45。放电电极41的终端部43露出在凹部45内。

将放电电极41的终端部(连接端)43用作与高压发生装置2的输出端子33直接耦合的连接用插针，将其前端加工成锥形。该放电电极41的终端部43与安装在输出端子33中的连接器34插入连接。与此同时，将设置在绝缘子44的端部中的凹部45安装在高压发生装置2的筒状凸部32上。通过这种构造，使高压发生装置2和点火塞3机械地耦合，并且电连接起来。如果根据插入接触形式的直接耦合构造，则能够防止发生由于中间的高压电缆等引起的电容成分。进一步，除了可以自由地装上卸下地连接放电电极41和输出端子33外，还能够提高它们的电连接的可靠性。

此外，我们说明了在该实施方式中用插针接触那样的连接器34，直接耦合放电电极41和输出端子33的连接构造。本发明不限定于这种直接耦合构造，例如也可以用压缩型或压接型的连接端子等，直接耦合放电电极41和输出端子33。进一步，放电电极41和输出端子33的连接不限定于直接耦合式，也可以通过在放电电极41和输出端子33之间的高压电缆等进行电连接。

进一步，在该实施方式中用由绝缘子44覆盖放电电极41的外周部的点火塞3，但是也能够省略绝缘子44。即，点火塞3也可以只由放电电极41构成。在这种情形中，点火塞3的到燃烧器具主体的安装例如是用设置在燃烧器具主体一侧的放电电极41的支持单元实施的。关于设置在燃烧器具主体一侧的支持单元，可以用一面确保放电电极41和燃烧器具主体的绝缘，一面机械地支持放电电极41的支持构造体等。

在上述燃烧器具用的放电点火装置1中，通过用高压发生装置2的点火变压器13将从电源端子17输入的电压升压到预定的电压，使在输出端子33上产生高电压。将该高电压从输出端子33加到点火塞3的放电电极41上，从放电电极41的前端部(火花放电端)42产生火花。放电点火装置1用在放电电极41的前端部42上产生的火花，点燃气体燃烧器和石油燃烧器。

该实施方式的燃烧器具用的放电点火装置1，将在点火变压器13中的二次线圈18用的连接插针23、24设立在凹部28内，并且将二次线圈18的卷绕单元26设置在从凹部28露出的部分上。如果根据这种连接插针23、24的设立构造，则能够抑制由于线圈绕线管19的局部热形变引起的二次线圈18的断线。从而能够提高高压发生装置2的制造成品率。进一步，因为线圈绕线管19的局部热形变不对二次线圈18施加恶劣的影响，所以能够抑制由于使用装置时的热冲击等引起的二次线圈18的断线。从而，可以提高高压发生装置2进而燃烧器具用的放电点火装置1的可靠性和耐久性。

其次，我们参照图10和图11说明本发明的燃烧器具用放电点火装置的第2实施方式。此外，在与图1到图9相同的部分上附加相同的标号，并省略对它们的一部分说明。

图10和图11所示的点火变压器51是用于具有多个点火塞的放电点火装置的点火变压器，具有多个二次线圈和输出用连接插针。即，在线圈绕线管52的中央部分，设立接地用连接插针24，在其两侧分别卷绕第1二次线圈53和第2二次线圈54。与这些第1和第2二次线圈53、54对应，在线圈绕线管52的两侧设立第1输出插针55和第2输出插针56。

接地用连接插针24和第1、第2输出插针55、56，分别与图4所示的第1实施方式相同，分别设立在设置在绕线管52的外面的凹部28内。又，第1和第2二次线圈53、54分别卷绕在从各连接插针24、55、56的凹部28露出的部分上。凹部28的形状和二次线圈53、54的卷绕单元26具有与第1实施方式相同的构成。此外，这些以外的点火变压器51的构成与上述第1实施方式的点火变压器13相同。

在图示中省略了具有这种多个二次线圈53、54和多个输出用连接插针55、56的点火变压器51，但是与上述第1实施方式相同收纳在外部框体内。输出端子分别与各输出用连接插针55、56连接。而且，通过使各个点火塞与这些多个输出端子连接，构成该实施方式的燃烧器具用的放电点火装置。此外，使这些以外的放电点火装置的构成与第1实施方式相同。

即便对于使上述多个点火塞与高压发生装置连接的放电点火装置，本发明也是有效的。即，能够抑制线圈绕线管52的局部热形变引起的二次线圈53、54的断线，进一步能够抑制可靠性和耐久性的下降。因此，可以达到提高高压发生装置的制造成品率，进一步提高具有多个点火塞的放电点火装置的可靠性和耐久性的目的。此外，对于高压发生装置的点火塞的连接数不限于2个，即便3个以上也能够得到同样的效果，这是不言而喻的。

Claims (5)

1.一种燃烧器具用的放电点火装置，具备：

备有使电源电压升压的点火变压器和收纳上述点火变压器的外部框体的高压发生装置，上述点火变压器具有安装有一次线圈和二次线圈的绕线管以及连接上述一次线圈或上述二次线圈且设立在上述绕线管上的连接插针；以及

备有放电电极的点火塞，上述放电电极具有作为火花放电端起作用的前端部和与上述二次线圈用的上述连接插针电连接的终端部，

在上述点火变压器的上述连接插针中，至少将上述二次线圈用连接插针设立在设置于上述绕线管外面的凹部内，以便在其周围产生空间，并且将上述二次线圈卷绕在从上述连接插针的上述凹部露出的部分上。

2.权利要求1所述的燃烧器具用的放电点火装置，其特征在于：上述凹部的内尺寸为上述连接插针直径的2～6倍，并且上述凹部的从上述绕线管的外面开始的深度为0.3～1.0mm。

3.权利要求1或2所述的燃烧器具用的放电点火装置，其特征在于：上述绕线管具有使卷绕有上述一次线圈的磁芯插通的中心孔和卷绕有上述二次线圈的外周部。

4.权利要求1到3中任何一项所述的燃烧器具用的放电点火装置，其特征在于：上述点火塞具有保护上述放电电极的绝缘子。

5.权利要求1到4中任何一项所述的燃烧器具用的放电点火装置，其特征在于：在上述外部框体内封入有树脂密封剂。

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