JPS583168B2 - 点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油などの燃料を用いる燃焼装置に組込まれて確
実な点火を行なう点火装置に関するものである。

一般に燃焼装置の燃料に点火する際、特に油燃料バーナ
等の燃料では確実に点火するためには活状火花放電が必
要であるとされている。

従来の点火装置としては交流電源に直接接続された高電
圧昇圧トランスよりなるものが用いられており、これは
火花放電が強力で点火も確実であるといった利点がある
が、大型化するとともに高価であるといった大きな欠点
があった。

また、他の従来例としてスイッチング素子としてサイリ
スタを用いたものがある。

その一例を第１図に示す。

１は交流電源、２はスイッチ、３は整流用ダイオード、
４はパルストランス、５は転流用ダイオード、６は充放
電用コンデンサ、７は高電圧昇圧トランス、８はサイリ
スタ、９は抵抗、ツエナーダイオード、コンデンサなど
によって構成されるサイリスタ８のトリガ回路であり、
充放電用コンデンサ６に一定電圧以上の電圧が充電され
るとトリガ回路９が作動してサイリスタ８を導通させて
充放電用コンデンサ６の充電電荷を高電圧昇圧トランス
７の一次側に放電して二次側に高電圧を発生させて、二
次側の放電ギャップで火花放電して点火する構成となっ
ている。

この点火装置においては高周波１０ＫＨｚ以上になると
サイリスタ８の転流が困難で、サイリスタ８に転流回路
や保護回路を設ける必要が発生し、負荷変動、入力変動
などに対しても不安定なものとなっていた。

また、この構成においては充放電用コンデンサ６と高電
圧昇圧トランス７の一次巻線とによってＬＣ回路を構成
し共振状態で使用されることから、高耐圧のサイリスタ
８が必要となるなどの欠点があった。

本発明は以上のような従来の欠点を除去しようとするも
のである。

以下、本発明の実施例を図面第２図〜第５図により説明
する。

まず、第２図の基本構成を示すブロック図において１０
は交流電源、１１は整流回路、１２はプロツキング発振
回路、１３は高圧トランス、１４は制御回路、１５は放
電ギャップである。

第３図は上記基本構成に基づく一実施例の具体回路図で
あり、整流回路１１としてスイッチ１６と保護抵抗１７
と整流用ダイオード１８と平滑用コンデンサ１９によっ
て構成されている。

また、高圧トランス１３は一次側にコレクタ巻線ＮＣ、
ミース巻線ＮＢ、制御巻一ＮＡをもち、二次側に出力巻
線Ｎｓをもつ構成となっている。

そして、プロツキング発振回路１２は、整流回路１１の
＋側にコレクタ巻線ＮＣの巻始めと起動抵抗２０の一端
が接続され，上記コレクタ巻線Ｎｏの巻終りが発振トラ
ンジスタ２１のコレクタに接続され、さらにコレクタ巻
線Ｎｃに並列に共振用コンデンサ２２が接続され、上記
起動抵抗２０とベース抵抗２３が発振トランジスタ２１
のベースに接続され、この発振トランジスタ２１０ペー
ス・エミツタ藺に保護ダイオード２４が接続され、まだ
、ベース巻線ＮＢの巻始めにはもう一つのベース抵抗２
５が接続され、ベース簀線ＮＢの巻終りは発振トランジ
スタ２１のエミツタに接続され、ベース抵抗２３，２５
の接続点には整流用ダイオード２６が接続され、さらに
発振トランジスタ２１のコレクタ・エミツタ間には保護
ダイオード２７が接続されて構成されている。

次に、制御回路１４は制御巻線ＮＡの巻始めを整流用ダ
イオード２８を介してサーミスタ２９と抵抗３０に接続
し、制御用トランジスタ３１のベ一ス抵抗３２がサーミ
スタ２９と抵抗３０の一端に接続され、巻終りにはベー
ス抵抗３２の一端と制御用トランジスタ３１のエミツタ
が接続され、この接続点は上記発振トランジスタ２１の
エミツタ側に接続され、制御用トランジスタ３１のコレ
クタは上述の整流用ダイオード２６を介してべ−ス抵抗
２３，２５の接続点に接続され、さらに制御用トランジ
スタ３１ベース・エミツタ間には保護ダイオード３３が
接続されて構成されている。

このような構成で、スイッチ１６をＯＮにすると整流用
ダイオード１８とプロツキング発振回路１２に対して充
電時定数の小さい容量からなる平滑用コンデンサ１９に
よってほゞ半波整流に近い直流電源ができる。

この直流電源で発振トランジスタ２１と高圧トランス１
３、起動抵抗２０、ベース抵抗２３． ２５によって構
成されたプロツキング発振が行なわれる。

このプロツキング発振は平滑用コンデンサ１９が時定数
の小さな電源であるため間欠発振となる。

この発振によって高圧トレンス１３の出力巻線Ｎｓには
高周波数（ ２０ＫＨＡ度）の高圧が発生する。

次に入力変動、環境変動（温度変化）、負荷変動に対処
すべき制御回路１４の動作について説明する。

発振が開始すれば、制御巻線ＮＡにも所定の出力電圧が
発生し、この電圧を整流ダイオード２８にて整流し、サ
ーミスタ２９、抵抗３０、ベース抵抗３２を介して制御
用トランジスタ３１０ベースに印加する。

ここで、まず入力変動における制御について説明すると
、交流入力電圧が変動した場合、発振トランジスタ２１
のコレクタ電圧も変動するが、制御巻線ＮＡに発生する
電圧も変動し、制御用トランジスタ３１のべ一決バイア
スも変化するので制御用トランジスタ３１のコレクタ電
流が変動し、このコレ》タ電流の変動により発振トラン
ジスタ２１０ベース電流を制御し、常に一定の発振電圧
で動作し安定した出力を得る。

まだ、負荷の変動（放電、開放、短絡、放電ギャップ１
５の変動など）によっても、発振トランジスタ２１のコ
レクタ電圧が変動するが、これについても制御巻線Ｎの
出力電圧はリニアーに変動し、入力変動と同等の働きを
する。

次に環境変化、いわゆる温度変化について説明すると、
制御用トランジスタ３１のベースバイアス回路にあるサ
ーミスタ２９によって、高温時には制御用トランジスタ
３１のベース電流を増し、低温時にはベース電流を低減
することによって発振トランジスタ２１のベース電流を
制御でき、これも入力変動、負荷変動と同じ制御が可能
である。

続いて、制御用トランジスタ３１のベース回路にあるベ
ース抵抗３２について説明すると、これは半固定抵抗か
ら逐り、発振トランジスタ２１のｈｆｅ（電流増幅率）
や制御用トランジスタ３１のｈｆｅのバラツキを吸収す
るために半固定抵抗の増減により調整しようとするもの
である。

次に高圧トランス１３の具体構造について説明する。

まず、第４図に示す実施例はＵＵ形のフエライトコアか
らなるロ字状の磁心３４の一磁脚にコレクタ巻線Ｎｃ、
ベース巻線ＮＢ、制御巻線ＮＡを積層巻きし、この一磁
脚に相対向する他磁脚に出力巻線Ｎｓを巻装して構成さ
れている。

これは上述した入力変動や負荷変動が発生した場合、コ
レクタ電圧とリニアにベース巻線電圧や制御巻線電圧が
変化するように磁気結合を密にするためであり、また、
負荷変動に対して出力巻線Ｎｓの影響を小さくするよう
に結合を疎にするためである。

また、第５図に示す実施例はＥＩ形のフエライトコアを
用いて日字状の磁心３５とし、この磁心３５の一方の外
磁脚にコレクタ巻線ＮＣ、ベース巻線ＮＢ、制御巻線Ｎ
を積層巻きし、他方の外磁脚に出力巻線Ｎｓを巻装し、
中央磁脚をシャントとして利用し、上述の作用をより効
果的にするようにしたものである。

以上のように本発明の点火装置は構成されるため、２０
ＫＨｚの高周波数においても高圧出力が得られ、放電し
た場合火花は活状火花となり、油燃料を着火するのに必
要なエネルギーとしては十分なものが得られ、また、こ
のような高周波数を利用できるため高圧トランスの小形
化も計れ、全体の小形化、コストダウンが可能となり、
特に、入力変動、負荷変動、環境変化に対しても一定の
出力が得られ確実な点火を行なうことができるなどの利
点をもち、工業的価値の大なるものである。

また、本考案においては、整流回路の平滑用コンデンサ
をプロツキング発振回路に対して充電時定数の小さい容
量となるようにし、ほぼ半波整流直流電源でプロツキン
グ発振器を間欠発振させているため、回路における消費
電力を低減させることができ、特に発振トランジスタの
発熱を減少させることができ、これによって低消費電力
で高圧出力が得られる点火装置を得ることができるとと
もに、発振トランジスタの発熱を低く抑えることができ
ることから、発振トランジスタの放熱構造も簡単なもの
とすることができるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の点火装置を示す電気的回路図、第２図は
本発明の点火装置の一実施例を示す基本構成のブロック
図、第３図は同具体的回路図、第４図、第５図は同装置
に用いる高圧トランスの実施例を示す構成図である。 １０・・・・・・交流電源、１１・・・整流回路、１２
・・・・・・プロツキレグ発振回路、１３・・・・・・
高圧トランス、１４・・・・・・制御回路、１５・・・
・・・放電ギャップ、１６・・・・・・スイッチ、１７
・・・・・・保護抵抗、１８・・・・・・整流用ダイオ
ード、１９・・・・・・平滑用コンデンサ、２０・・・
・・・起動抵抗、２１・・・・・・発振トランジスタ、
２２・・・・・・共振用コンデンサ、２３，２５・・・
・・・ベース抵抗、２４・・・・・・保護抵抗、２６・
・・・・・整流用ダイオード、２７・・・・・・保護ダ
イオード、２８・・・・・・整流用ダイオード、２９・
・・・・・サーミスタ、３０・・・・・・抵抗、３１・
・・・・・制御用トランジスタ、３２・・・・・・ベー
ス抵抗、３３・・・・・・保護ダイオード、３４．３５
・・・・・・磁心、Ｎｃ・・・・・・コレクタ巻線、Ｎ
Ｂ・・・・・・ベース巻線、Ｎ，・・・・・・制御巻線
、Ｎｓ・・・・・・出力巻線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源に整流用ダイオードと平滑用コンデンサか
   らなる整流回路を介して高圧トランスの一次側のコレク
   タ巻線、ベース巻線を含む発振トランジスタを用いたプ
   ロツキング発振回路を接続し、上記整流回路の平滑用コ
   ンデンサをプロツキング発振回路に対して充電時定数の
   小さい容量となるようにし、ほぼ半波整流直流電源でプ
   ロツキング発振器を間欠発振とし、上記高圧トランスの
   一次側の制御巻線から得る交流電圧を整流用ダイオード
   と、ベース電流制御用抵抗としてサーミスタ抵抗、ベー
   ス抵抗を介して制御トラ．ンジネタに印加し、制御用ト
   ランジスタのコレクタを整流用ダイオードを介してプロ
   ツキング発振回路の発振トランジスタのベース抵抗に、
   エミツタを発振トランジスタのエミツタ側に接続して構
   成される制御回路を設け、上記高圧トランスの出力巻線
   に点火用の高電圧を得るように構成したζとを特徴とす
   る点火装置。 ２ 高圧トランスとして閉磁路磁心の一磁脚にコレクタ
   巻線、ベース巻線、制御巻線を積層巻きし、他の磁脚に
   出力巻線を巻装して構成したものを用いたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の点火装置。 ３ 高圧トランスの閉磁路磁心としてＥＩ形コアを用い
   、中央磁脚をシャントとして利用ｊる構成としたものを
   用いたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の点
   火装置。