JPH0345024Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 本考案は燃焼機器用の点火装置に関し、特にそ
うした点火装置に対し、所定の放電ギヤツプ以外
の部分での異常放電を防止する機能を持たせる改
良に関する。 （従来の技術） 例えばガスバーナ等に着火する点火装置として
は、昨今、特に複数の放電ギヤツプから着火火花
を飛ばすように考案されたものがある。 第３図に示すものがそうしたものの代表的に構
成例で、電池または商用交流を整流した直流電源
１０の電圧は、自励式インバータ等の発振回路１
１とその出力整流用ダイオード１２とから成る
DC−DCコンバータ１３により十分に昇圧され、
電荷蓄積コンデンサ１４を充電する。なお、使用
者が操作する点火スイツチ等は省略した。 上記コンデンサ１４の充電過渡期において、当
該電荷蓄積コンデンサ１４の両端電位が放電制御
素子としての放電制御ダイオード１５のブレーク
オーバ電圧に達すると、このダイオード１５が導
通し、以降、パルストランス（点火トランス）１
６の一次コイル１７を介しての弛張（しちよう）
発振が生起し始める。放電制御素子１５に並列な
ダイオード２３はこの弛張発振を継続させるため
のダイオードである。 これに伴い、点火トランス１６の二次コイル１
８にも高電圧が誘起され、その両端から各引き出
された一対の放電電極２１，２１と、それらの
各々に対向した共通接地電極２２，２２との間の
放電ギヤツプ１９，１９に放電火花が生ずる。 こうした点火装置にあつては、一般に、共通接
地電極２２，２２は共通の機器接地２０に落とさ
れ、またこの接地部分２０ないし共通接地電極２
２，２２は、ガスバーナ等の着火の場合、当該バ
ーナ構造そのものとされることが多い。すなわ
ち、点火トランス１６の二次コイルの両端から引
き出された各放電電極２１，２１は、直接にバー
ナ部分に臨まされるのである。 しかるに、従来のこの種点火装置においては、
点火トランス１６の一次側回路に関する基準電位
線路２４は、二次側の共通接地２０に対し接続さ
れることはなく、浮かせた状態に構成されてい。
これは一応、従来における異常放電防止策であ
り、また誤動作防止策でもある。 すなわち、等価回路的にだけ見ると、第３図に
柔示されるような回路系においては、点火トラン
スの一次側と二次側とは完全に絶縁れており、そ
れぞれが独立な閉回路を構成しているため、原理
的には点火トランス二次側に発生した高電圧は、
当該二次側に何等かの事故等があつても、またさ
らには点火トランス１６の一次、二次間絶縁が不
完全であつても、一次側に放電することはあり得
ない筈である。 また、静電気や外部サージ等に関しても、点火
トランス一次側、すなわち弛張発振回路側が完全
に大地アース２０から浮かされているならば、そ
の影響は受け難い筈である。 ＜考案が解決しようとする問題点＞ 以上のように、第３図の回路だけを見ている
と、従来の点火装置にあつても、点火トランス二
次側から一次側への高電圧の誤放電ないし異常放
電は起こりようがないように見える。 しかし、他メーカのものも含め、本出願人のこ
の種点火装置の開発、製品試験の過程において、
放電ギヤツプの間隔Wgの変動幅に対し、それら
各点火装置はどの程度良く追従するかの実験をし
ていた所、所定の放電ギヤツプ１９，１９間では
放電不能な程、ギヤツプ間隔Wgを広げた時点
で、起こりえる筈のない点火トランス二次側から
一次側への異常な放電現象が生起した。 つまり、第３図中、点火トランス二次コイルの
一端から一次側の回路点，へとから、点火
トランス二次コイルの他端点から一次側の回路
点，への放電が生じたのである。 実際の製品においては、点火トランス一次側と
点火トランス二次コイルが同一のプリント配線基
板上に搭載されているものの、直流的に共通接地
に落ちる経路は一次側に関して全くないにもかか
わらず、このような事象が生起したのである。し
かも、単一の製品のみならず、容量や配線パター
ンが異なる他の多くの製品例についても全く同様
の結果が得られたのである。 実際上、その原因は不明とは言わざるを得な
い。電源１０にまでさかのぼつて検討しても、ト
ランス一次側が二次側接地２０に落ちる経路はな
いのである。それでも現に一次側への放電が生起
しているのであるから、後は例えば浮遊容量とい
う概念を導入する等しなければならない。しか
し、これは事象的には矛盾を生む。 一般に点火トランスの二次側に僅かな容量でも
負荷れると、この種の装置では点火エネルギその
ものがそれ程には大きくないことから、そうした
容量負荷に極めて弱く、規定の放電ギヤツプ以下
に電極２１，２２間を近付けてさえ、直ちに放電
が停止してしまう位である。 してみると、一次側と共通接地２０との間に何
等かの浮遊容量成分による閉回路が形成されたと
考えても、現に生じている程には激しい異常放電
は起きないのではないかと思われるのである。 このように、従来のこの種点火装置にあつて、
放電間隔Wgを広げる等して二次側に正常な放電
が生起し得ない状態を作つた場合、何故、一次側
への異常放電が生起するかの明確かつ正確なメカ
ニズムは各種検討の結果としても残念ながら知る
ことはできなかつた。しかし、現に生じ得る異常
放電はこれを止め得る処置をしなければ製品とし
ての安全を保証し得ず、到底、許容し得る問題で
はない。端的に言うならば、理屈はともかく、起
こり得る危険は防がねばならないし、特に、二次
側での正常な放電が生起し得ない事故や事情が発
生したときには、少なくとも外の部位でも決して
放電することはないという保証は作る必要があ
る。所定の部分以外の異常放電は極めて危険であ
ること、言うをまたない。 こうした観点から、本出願人は、点火トランス
二次側からの一次側への異常放電を確実に防止す
る防止策がないか否か、真剣に検討した。言うな
ればこれが本考案の目的である。 その結果、容量の違いや配線パターンの相違に
よらず、製品の相違によらず再現性が良く、異常
放電防止機能の高い方法として、特定の回路を付
加するとう構成に至つた。その構成は下記の通り
である。 ＜問題点を解決するための手段＞ 直流電源電圧を昇圧して電荷蓄積コンデンサを
充電し、放電制御素子による上記電荷蓄積コンデ
ンサの蓄積電荷放電に基づく弛張発振を点火トラ
ンスの一次側にて生起させ、該点火トランスの二
次側に誘起した高電圧を該二次側に設けられた放
電ギヤツプに印加し、該ギヤツプに放電火花を飛
ばす燃焼機器用点火装置であつて； 上記点火トランスの二次側に関する接地に対
し、上記点火トランスの一次側の回路部分を、コ
ンデンサと抵抗との並列回路から成る異常放電防
止回路によつてのみ、接続したこと； を特徴とする燃焼機器用点火装置。 ＜作用＞ 上記要旨構成に認められるように、本考案にお
いては、点火トランスの一次側の回路部分は、抵
孔とコンデンサの並列回路から成る異常放電防止
回路を介してのみ、点火トランス二次側の接地に
接続するようにした。換言すれば、先に第３図に
即して述べた従来例に対し、二次側共通接地２０
に対して完全に浮かされていた点火トランス１６
の一次側回路を抵抗とコンデンサの並列回路によ
つてのみ、当該二次側接地２０に落とすようにし
たのである。 このような構成であると、比較的高い抵抗値と
適当なコンデンサの値により、異常放電は確実に
防止できたのである。つまり、相当激しく二次側
と一次側との間で異常放電を起こしている装置に
対し、本考案の構成に即し、抵抗とコンデンサの
並列回路を、一次側基準電位線路と二次側接地間
に挿入した所、直ちに放電が停止したのである。 この本考案による異常放電防止のメカニズム
も、実は厳格な証明を伴つての説明はできていな
い。しかし、物の考えとしては、二次側から一次
側回路に放電が生起しているということは、二次
側高圧端子から当該一次側を介して二次側接地に
至る放電経路が閉回路として成立していることを
意味するから、こうした回路に本考案によりコン
デンサを追加した場合、当該コンデンサは点火コ
イルの二次側負荷となつて、容量負荷に弱い点火
トランスは最早高電圧を生起し得ない状態となつ
たと推定することができる。 ただし、単にコンデンサのみでは異常放電防止
機能は余り大きくはなかつた。比較的高い値の抵
抗を並列にして始めて、その効果があつた。 これが何故なのかは余り良く分からないが、直
流的にはなるべく高いインピーダンスで接地し、
交流的ないし高周波的にはコンデンサによる低イ
ンピーダンスで接地するという事実が有効に作用
したものと思われる。ただ事実として、容量や配
線パターン等の違う異なる点火装置の間でも、本
考案の回路を付加すれば、再現性良く、かなり効
果的に異常放電を防止でき、またギヤツプに課せ
られる間隔Wgの制限幅も緩和されたのである。 ＜実施例＞ 第１図には本考案により構成された一実施例と
しての燃焼機器用点火装置の概略構成が示されて
いる。第３図に即して説明した従来例の装置と異
なる必要のない回路要素や配線関係等は当該従来
例の構成をほぼそのまま援用してあり、符号も同
一の符号を付した。したがつて、点火装置として
の動作も先に説明したと全く同様であるので、再
説明は控えて置く。 本考案の適用されている特徴部分は、点火トラ
ンス１６の一次側における回路の基準電位線路２
４を、抵抗３１とコンデンサ３２の並列接続より
成る異常放電防止回路３０により、点火トランス
１６の二次側の接地２０に接続した部分である。 このようにすると、それまで、放電ギヤツプ１
９を意図的に広げる等して二次側から一次側への
異常放電を直ちに停止させることができた。ここ
で一つの実験結果を上げ、本考案の効果を実証し
て置く。 第３図従来例と同様の構成の点火装置を用意
し、点火トランス１６の二次コイル１８の両端に
接続されている一対の放電電極２１，２１をそれ
ぞれ等距離づつ動かし、対応する接地電極２２，
２２との間での放電ギヤツプ１９の間隔ないし寸
法Wgを意図的に変化させ、その実際のギヤツプ
距離値と放電状態との相関を取つた。 同様に、上記にて用いたと同じ点火装置に本考
案の思想を適用し、異常放電防止回路３０を接続
した状態で上記と全く同様の実験をした。 その結果は下記第１表の通りとなつた。

【表】 ただし、ギヤツプ距離は両ギヤツプ１９，１９
の和であり、 Ｇ：ギヤツプ１９における正常な放電； Ｋ：基板上における異常放電； 無放電：いづれの個所でも放電なし； である。 上記結果が示すように、従来装置ではギヤツプ
距離10mmで既に異常放電が生じているのに対し、
本考案を適用した場合、ギヤツプ距離16mmまで正
常な放電状態とすることができた。また、本考案
を適用した点火装置の場合には、異常放電が発生
することが全くなく、正常な放電が行なえなくな
つたときにはいづれの個所でも異常な放電は認め
られなかつた。すなわち、少なくとも予期できな
い個所では放電を起こさせないとする、安全上、
望ましい配慮は達成されたのである。 こうした効果は、単に一例の点火装置において
のみならず、いくつかのそうした実験装置によつ
ても認められた。 本考案装置は、例えば第２図に示されるよう
に、複数個所での着火を予定する場合にも、それ
ぞれに専用の点火トランス１６，１６を設けた点
火装置においても有効であつた。本図においても
同一符号はこれまで述べたきた各回路要素、配線
関係に相当するので、動作説明等は省略する。 こうした実際の結果から推して、本考案は、
“直流電源電圧を昇圧して電荷蓄積コンデンサを
充電し、放電制御素子による上記電荷蓄積コンデ
ンサの蓄積電荷放電に基づく弛張発振を点火トラ
ンスの一次側にて生起させ、該点火トランスの二
次側に誘起した高電圧を該二次側に設けられた放
電ギヤツプに印加し、該ギヤツプに放電火花を飛
ばす燃焼機器用点火装置” であれば、なべて適用可能である。 ＜考案の効果＞ 本考案を適用した点火装置にあつては、放電ギ
ヤツプが広くなり過ぎたり、あるいは複数の放電
ギヤツプがある場合にそれらの放電ギヤツプ距離
が互いに不揃いになつたりする等して、点火トラ
ンスの二次側においてのみ、正常な放電を生起し
得なくなつたときには、当該点火トランスの一次
側への異常な放電を生起することなく、少なくと
も放電を停止できるので、安全性の高い点火装置
とすることができる。 また、実際上、放電間隙寸法Wgの上限を拡大
することができ、こうした点火装置を組込む燃焼
機器設計の自由度を高めることができる。 本考案による異常放電防止回路を採用しても、
それによる不都合はほとんどない。部品点数が抵
抗とコンデンサの分だけ、増える位である。従来
通り、静電気や外部サージに対する耐性は確保さ
れていることも確認されている。 さらに、良く観察すると、従来においては正規
の放電ギヤツプにおいてもコロナ放電を伴うこと
があつたが、本考案を適用した装置ではそうした
コロナ放電の発生確率も低下していた。このこと
はエネルギ利用効率を高め、着火性を良好にする
ことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用して構成された燃焼機器
用点火装置の一実施例の概略構成図、第２図は本
考案を適用した他の実施例の概略構成図、第３図
は従来の点火装置の慨略構成図、である。 図中、１０は直流電源、１３はDC−DCコンバ
ータ、１４は電荷蓄積コンデンサ、１５は放電制
御素子、１６は点火トランス、１７はその一次コ
イル、１８はその二次コイル、１９は放電ギヤツ
プ、２０は接地、２１は放電電極、２２は接地電
極、２４は一次側回路の基準電位線路、３０は本
考案による異常放電防止回路、３１は抵抗、３２
はコンデンサ、である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 直流電源電圧を昇圧して電荷蓄積コンデンサを
   充電し、放電制御素子による上記電荷蓄積コンデ
   ンサの蓄積電荷放電に基づく弛張発振を点火トラ
   ンスの一次側にて生起させ、該点火トランスの二
   次側に誘起した高電圧を該二次側に設けられた放
   電ギヤツプに印加し、該ギヤツプに放電火花を飛
   ばす燃焼機器用点火装置であつて； 上記点火トランスの二次側に関する接地に対
   し、上記点火トランスの一次側の回路部分を、コ
   ンデンサと抵抗との並列回路から成る異常放電防
   止回路によつてのみ、接続したこと； を特徴とする燃焼機器用点火装置。