JP4531754B2 - 分割励振器システム - Google Patents
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Description
この発明は一般に、スパーク点火回路に関し、より特定的には、ジェット機のエンジンのために使用される励振器回路に関する。
励振器回路はジェット機および他の用途において使用されて、エンジン内の燃焼を開始および/または維持するためにジェットエンジンの燃焼室においてスパークを作り出す点火器に高電圧のスパークエネルギーを供給する。従来のジェット機の励振器回路は当該技術分野において周知であり、スパークを作り出すのに必要な高電圧出力を発生させるために低電圧の電源を利用するように典型的には設計される。多くの直接的なフライバック、容量性放電、および混成点火回路が長年にわたって提案されてきた。これらのシステムは典型的に、スパークを生成するのに必要な高電圧および高電流を伝えることができる高エネルギーケーブルまたは点火線を介して点火器に接続される励振器回路を含む。励振器回路は、これらの高エネルギーケーブルを長距離にわたり配線する必要性を回避するために、点火器の近くに位置することが多い。
この発明に従って、低エネルギー電気ケーブルを介して互いに接続される、低エネルギー充電回路と高エネルギー放電回路とに分割される励振器システムが提供される。充電回路はその入力で受取られる動作電力を利用して、その出力から高電圧低電流充電信号を供給する。高エネルギー放電回路は概してエネルギー貯蔵装置を利用して、充電信号から受
取られるエネルギーを貯蔵し、スイッチング装置を利用して、貯蔵されたエネルギーを点火器に供給する。この態様で励振器を分割することによって、放電回路は点火器の近くに位置することができ、充電回路は離れてより保護された環境に位置することができる。さらに、ケーブルを介して低電流充電を使用することによって、たとえば比較的低コストの同軸ケーブルを含むいくつかの異なるタイプの遮蔽ケーブルまたは非遮蔽ケーブルをいずれも使用することが可能になり、所望であれば、充電および放電回路が遠く離れて位置することが可能になる。これにより、たとえば充電回路が航空機の胴体に位置し、航空機エンジンが航空機の主翼に取付けられるか、尾翼に取付けられるか、または他の場所に取付けられるかにかかわらず、放電回路が航空機エンジンに位置するなどの、さまざまな異なる物理的な設計の構成を使用することが可能になる。
図1および図2を参照して、この発明に従って、航空機エンジン22のうちの1つの内部で燃焼を開始および維持するためにジェット機20で利用され得るように構築される分割励振器システム10が示される。励振器10は、高エネルギー放電回路14に接続され、高エネルギー放電回路14から離れて位置する低エネルギー充電回路12を含む。概して、充電回路12は、航空機電源バスまたは他の好適な電源からの動作電力を使用して、低電流電気ケーブル16を介して放電回路14に与えられる高電圧低電流充電信号を作り出す。放電回路はこの信号を受取り、たとえばキャパシタなどのエネルギー貯蔵装置を使用して、その関連するエネルギーを貯蔵する。スイッチング装置がエネルギー貯蔵装置を点火器に接続するまでエネルギーは蓄積し、スイッチング装置がエネルギー貯蔵装置を点火器に接続した時点で、貯蔵されたエネルギーは点火器を通って流れ、その結果スパーク
を作り出す。
部分に位置する必要がなく、たとえ充電回路が放電回路のほんの数フィート以内のところにあるとしても、放電回路から離れて位置しているように考えられることができる。
タで蓄積する。図1に見られ、上述された実施例では、この放電は、キャパシタに貯蔵されたエネルギーが典型的には3000vの範囲のスパークギャップの閾値を超えるときに発生する。放電されたエネルギーは、高エネルギー点火パルスの形で、直列に接続されるインダクタ58を通り抜け、その結果、インダクタは燃焼性能をより向上させるためにパルスを引伸ばし、平滑化する。引伸ばされた点火パルスは、次いで、スパークギャップ56の電圧閾値よりも低いスパークギャップの電圧閾値を有する点火器52で放電され、その結果、点火器の電極でスパークを作り出す。
が入力50に接続され、かつ外側導体が接地に接続される状態で放電回路に接続される。すべての回路が接続されると、構成要素を取囲み、保護し、絶縁する誘電ポッティング材料を使用して、構成要素は所定の位置に入れられる。蓋およびその構成要素は、次いで、構成要素が蓋と缶の底壁との間のハウジング内に位置するように、金属缶の開口端上に装着される。この装着は、溶接密閉が作られるように、蓋と缶をともに磁気的に溶接することによって達成されることができる。もちろん、当業者に公知の多くの他の装着技術も使用され得るであろう。ポッティング材料は、絶縁保護コーティング、または金属缶の内部空間の一部または全部を充填する、硬質の、硬化可能なポッティング材料であり得る。この点で、ポッティング(または少なくともポッティングの硬化)は、蓋が缶の上に最終的に取付けられる前または後で行われ得る。いずれかのアプローチで、ポッティングは構成要素をハウジング内に環境的に密閉するように働く。
Claims (36)
- 航空機エンジンとともに使用するための分割励振器システムであって、
入力および出力を有する低エネルギー充電回路を含み、前記充電回路は前記入力で受取られる動作電力を利用して、前記出力から高電圧低電流充電信号を供給するように動作可能であって、前記分割励振器システムは、さらに、
入力、点火器、および1以上の電気部品を含む高エネルギー放電回路を含み、前記放電回路の入力は前記充電信号を受取るように前記充電回路の出力に接続され、前記電気部品は前記充電信号から受取られる電気エネルギーを貯蔵するためのエネルギー貯蔵装置、および前記貯蔵されたエネルギーを前記点火器に供給するためのスイッチング装置を含み、前記分割励振器システムは、さらに、
前記充電回路の出力を前記放電回路の入力と接続する低エネルギー電気ケーブルを含む、分割励振器システム。 - 前記充電回路および放電回路は、胴体、主翼、および少なくとも1つのエンジンを有する航空機上で互いに離れて位置し、前記放電回路はエンジンに位置する、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記低エネルギー充電回路は航空機の胴体内に位置し、前記低エネルギーケーブルは航空機の胴体から航空機の主翼のうちの1つに延びる、請求項2に記載の励振器システム。
- 他の電気回路とともに前記低エネルギー充電回路を遮蔽する1つ以上の保護装置をさらに含む、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記低エネルギー充電回路はフライバック変圧器を含む、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記充電回路は1アンプ以下の電流で前記ケーブルを介してDC電圧を前記放電回路に供給する、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記電流は100ミリアンプ以下である、請求項6に記載の点火励振器システム。
- 前記エネルギー貯蔵装置はキャパシタである、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記スイッチング装置はスパークギャップである、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記高エネルギー放電回路は、さらに、パルス伸張インダクタを含む、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記高エネルギー放電回路は、さらに、前記放電回路の少なくとも一部分に、接地基準を与える抵抗器を含む、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記低エネルギー電気ケーブルは同軸ケーブルである、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記放電回路内の前記電気部品のすべては受動素子である、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記低エネルギー電気ケーブルに接続され、前記点火器に接続される出力コネクタを有するハウジングをさらに含み、前記放電回路の前記電気部品は前記ハウジング内に位置する、請求項1に記載の励振器システム。
- 前記電気部品は前記ハウジング内に密閉される、請求項14に記載の励振器システム。
- 前記電気部品は前記ハウジング内でポッティングされる、請求項15に記載の励振器システム。
- 前記出力コネクタは前記点火器に直接取付けられる、請求項14に記載の励振器システム。
- 航空機エンジンとともに使用するための励振器システムであって、
出力を有し、前記出力で充電信号を供給するように動作可能な充電回路と、
第1および第2の開口を有し、コネクタが前記第2の開口に配置されるハウジングと、
放電回路とを含み、前記放電回路の少なくとも一部は、前記ハウジング内に収容され、前記放電回路は、
前記充電信号を受取るための入力と、
前記充電信号から受取られる電気エネルギーを貯蔵するための、前記ハウジング内に収容されるエネルギー貯蔵装置と、
前記コネクタに接続されるスイッチング装置と、
点火器とを含み、
前記エネルギー貯蔵装置および前記スイッチング装置は前記ハウジング内に密閉され、前記点火器は前記スイッチング装置に電気的に接続され、前記励振器システムは、さらに、
前記充電回路の出力、および前記ハウジングの前記第1の開口を介して前記放電回路の入力に接続される電気ケーブルを含み、前記充電回路および放電回路は互いに離れて位置する、励振器システム。 - 前記充電回路は高電圧低電流充電信号として前記充電信号を与えるように動作可能であって、前記電気ケーブルは高電圧低エネルギーケーブルである、請求項18に記載の励振器システム。
- 前記充電回路は100ミリアンプ以下の電流で前記ケーブルを介してDC電圧を前記放電回路に供給する、請求項19に記載の励振器システム。
- 前記充電および放電回路は、胴体、主翼、および少なくとも1つのエンジンを有する航空機上で互いに離れて位置し、前記充電回路は航空機の胴体内に位置し、前記放電回路はエンジンに位置し、前記ケーブルは航空機の胴体から航空機の主翼のうちの1つに延びる、請求項18に記載の励振器システム。
- 他の電気回路とともに前記充電回路を遮蔽する1つ以上の保護装置をさらに含む、請求項18に記載の励振器システム。
- 前記コネクタは前記点火器の端子端部上に接続されるソケットを含む、請求項18に記載の励振器システム。
- 前記ハウジングは円筒形である、請求項18に記載の励振器システム。
- 前記第1の開口は前記円筒形のハウジングの外周面上に位置し、前記第2の開口は前記ハウジングの端部表面上に位置する、請求項24に記載の励振器システム。
- 前記ハウジングは前記放電回路の一部である1以上の電気部品を含み、前記電気部品のすべては受動素子である、請求項18に記載の励振器システム。
- 航空機エンジンとともに使用するための励振器システムであって、
第1のハウジングと、
前記第1のハウジング内に位置し、1つ以上の能動素子、および前記ハウジングから充電信号を供給するための出力を有する充電回路と、
第2のハウジングと、
放電回路とを含み、前記放電回路の少なくとも一部は、前記第2のハウジング内に収容され、前記放電回路は、
前記充電信号を受取るための入力と、
前記充電信号から受取られる電気エネルギーを貯蔵するための、前記第2のハウジング内に収容されるエネルギー貯蔵装置と、
前記貯蔵されたエネルギーを供給するためのスイッチング装置と、
点火器とを含み、前記システムは、さらに、
前記充電信号を前記充電回路から前記放電回路へ伝えるように、前記第1および第2のハウジングの間に接続される電気ケーブルを含み、
前記第1のハウジングは前記1つ以上の能動素子の遮蔽をもたらし、前記第2のハウジングは、前記第1のハウジングから前記点火器までよりも前記点火器の近くに位置し、それによって、前記励振器システムは前記第1および第2のハウジングの間で分割される、励振器システム。 - 前記充電回路は高電圧低電流充電信号として前記充電信号を与えるように動作可能であって、前記電気ケーブルは高電圧低エネルギーケーブルである、請求項27に記載の励振器システム。
- 前記充電回路は100ミリアンプ以下の電流で前記ケーブルを介してDC電圧を前記放電回路に供給する、請求項28に記載の励振器システム。
- 前記充電および放電回路は、胴体、主翼、および少なくとも1つのエンジンを有する航空機上で互いに離れて位置し、前記充電回路は航空機の胴体内に位置し、前記放電回路はエンジンに位置し、前記ケーブルは航空機の胴体から航空機の主翼のうちの1つに延びる、請求項27に記載の励振器システム。
- 他の電気回路とともに前記充電回路を遮蔽する1つ以上の保護装置をさらに含む、請求項27に記載の励振器システム。
- 前記ハウジングにおける開口に配置されるコネクタをさらに含み、前記コネクタは前記点火器に直接取付けられる、請求項27に記載の励振器システム。
- 前記エネルギー貯蔵装置および前記スイッチング装置は前記第2のハウジング内に密閉される、請求項27に記載の励振器システム。
- 前記第2のハウジングは開口端を覆う金属の蓋を有する金属缶を含む、請求項33に記載の励振器システム。
- 前記エネルギー貯蔵装置および前記スイッチング装置は前記缶内でポッティングされる、請求項34に記載の励振器システム。
- 前記ハウジングは前記放電回路の一部である1以上の電気部品を含み、前記電気部品のすべては受動素子である、請求項27に記載の励振器システム。
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