(57)【要約】【課題】直流電流増幅率が大きなトランジスタが組み込まれた点火装置では点火プラグに供給される電力が大きくなるため、確実にガスバーナに点火することができるものの、必要以上の電力が消費されるという不具合が生じる。これに対して、直流電流増幅率の小さなトランジスタが組み込まれた点火装置では、点火プラグでの放電周期が延びるなど、十分な放電を確保することができずガスバーナに点火できないという不具合が生じる。【解決手段】直流電源と昇圧トランスの１次側との間に抵抗を取り付けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇圧トランスの１次側の一方に直流電源を接続すると共に１次側の他方にトランジスタのコレクタを接続し、直流電源に対して昇圧トランスの１次側とトランジスタとを直列に接続し、このトランジスタのベースに断続して電流を流すことによって昇圧トランスの２次側に昇圧された交流電力を発生させ、その昇圧された交流電力で点火プラグに放電させる点火装置において、上記直流電源と昇圧トランスの１次側との間に抵抗を取り付けたことを特徴とする点火装置。
【請求項２】
上記抵抗は２個の抵抗素子を直列に接続したもので構成されることを特徴とする請求項１に記載の点火装置。
【請求項３】
上記昇圧トランスの２次側にコンデンサを接続し、このコンデンサに蓄電された電荷が所定の電荷量に到達すると第２の昇圧トランスの１次側にその蓄電された電荷を供給すると共に、第２の昇圧トランスの２次側に発生する更に高電圧の電力を点火プラグに供給するように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の点火装置。
【請求項４】
上記直流電源は交流の商用電源を元に直流電力を出力するものであって、入力される商用電源の電圧の如何に関わらず一定の電圧の直流電力を出力するユニバーサル電源であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置などのガスバーナに点火するための点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の点火装置は比較的低電圧の直流電源から供給される直流電力を発振させて交流電力もしくはパルス状の電力（交流電力等）に変換し、その変換された交流電力等を昇圧トランスを介して高電圧に昇圧している。そして、昇圧された高電圧の交流電力等をそのまま放電プラグに印加したり、あるいは一旦コンデンサに蓄電して一定の電荷が充電されると点火プラグで放電させるように構成されている。
【０００３】
昇圧トランスに供給するための発振回路部にはトランジスタが用いられる場合があり、トランジスタのベースに発振された信号を入力することによりコレクタ電流を断続させ、昇圧トランスの１次側に流すように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４２５６３６号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記トランジスタのベース電流に対するコレクタ電流の比である直流電流増幅率は個々のトランジスタでばらつく。例えば、直流電流増幅率が大きなトランジスタが組み込まれた点火装置では点火プラグに供給される電力が大きくなるため、確実にガスバーナに点火することができるものの、必要以上の電力が消費されるという不具合が生じる。これに対して、直流電流増幅率の小さなトランジスタが組み込まれた点火装置では、点火プラグでの放電周期が延びるなど、十分な放電を確保することができずガスバーナに点火できない場合が生じるという不具合が生じる。
【０００６】
このような不具合を解消するためには、直流電流増幅率のバラツキが少ないロットのトランジスタを使用する必要があるが、直流電流増幅率がそろったロットのトランジスタを入手するためにはコストが高くなるという新たな不具合が生じる。また、たとえ直流電流増幅率のばらつきが小さくても、直流電流増幅率自体が温度によって変化するため、上記の各不具合を有効に解消することは困難である。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、トランジスタの直流電流増幅率がばらつき、あるいは変化しても点火プラグに一定の電力を供給し続けることのできる点火装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明による点火装置は、昇圧トランスの１次側の一方に直流電源を接続すると共に１次側の他方にトランジスタのコレクタを接続し、直流電源に対して昇圧トランスの１次側とトランジスタとを直列に接続し、このトランジスタのベースに断続して電流を流すことによって昇圧トランスの２次側に昇圧された交流電力を発生させ、その昇圧された交流電力で点火プラグに放電させる点火装置において、上記直流電源と昇圧トランスの１次側との間に抵抗を取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
昇圧トランスの１次側はコイルであるためインダクタとして機能する。そのため、直流電源からこの１次側コイルに電流が流れ始めると１次側コイルに誘導性リアクタンスが発生し、誘導性リアクタンスが減少するのに伴って１次側コイルへの電流は増加する。この１次側コイルへの電流は上記抵抗を通過するので、電流の増加に伴ってこの抵抗での電圧降下量が増加し、１次側コイルへ流れる電流を制限する。この制限は１次側コイルへ流れる電流が大きければ大きいほど大きな制限となる。すなわち、トランジスタの直流電流増幅率が大きければ１次側コイルに流れる電流値が大きくなり、その結果、抵抗による制限量が大きくなる。逆に、トランジスタの直流電流増幅率が小さいと１次側コイルに流れる電流値が小さくなるので抵抗による制限量も小さくなる。このように、トランジスタの直流電流増幅率が大小ばらついても１次側コイルに流れる電流値を一定にするようにコントロールされる。
【００１０】
なお、この抵抗に短絡故障が生じた場合、抵抗を取り付けない状態と同じになるので、上記抵抗は２個の抵抗素子を直列に接続したもので構成して冗長性を持たせることにより、一方の抵抗に短絡故障が生じても他方の抵抗で電流の制限が担保されるようにすることが望ましい。
【００１１】
また、ガスバーナに点火させるためには点火プラグで連続した放電を発生させる必要は無く、間欠的に放電させ、消費電力を抑制することが望ましい。そこで、上記昇圧トランスの２次側にコンデンサを接続し、このコンデンサに蓄電された電荷が所定の電荷量に到達すると、第２の昇圧トランスの１次側にその蓄電された電荷を供給すると共に、第２の昇圧トランスの２次側に発生する更に高電圧の電力を点火プラグに供給するように構成してもよい。
【００１２】
ところで、上記直流電源は交流の商用電源を元に直流電力を出力するものであって、入力される商用電源の電圧の如何に関わらず一定の電圧の直流電力を出力するユニバーサル電源にすれば、世界中のいずれの国においても直流電源の仕様を変更することなくそのまま使用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上の説明から明らかなように、本発明は、昇圧トランスの１次側に接続されたトランジスタの直流電流増幅率がばらついても１次側のコイルに流れる電流のバラツキを抑制するので、２次側に誘導される電力を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】１次側コイルに流れる電流波形を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照して、本図は本発明による点火装置の回路図の一例を示している。１は直流電源であり、本実施の形態では電圧が１２ボルトのものを用いた。なお、この直流電源１は交流の商用電源を元に直流電力を出力するものであって、入力される商用電源の電圧が１００ボルトから２４０ボルトの間であれば常に１２ボルトの直流電力を出力するユニバーサル電源である。２は昇圧トランスであり、この昇圧トランス２の１次コイル２１はトランジスタ５のコレクタ５１に接続されることにより、１次コイル２１とトランジスタ５とは直列に接続されることになる。
【００１６】
一方、トランジスタ５のベース５２は分圧抵抗１１，１２の中間点に接続されている。そして、この中間点の電位が所定の電圧より高くなるとトランジスタ５がＯＮして１次コイル２１に電流が流れる。なお、分圧抵抗１２はサブコイル２２を介してマイナス側に接続されているので、１次コイル２１に電流が流れ出すとサブコイル２２に起電力が発生することにより上記中間点の電位が下がり、トランジスタ５はオフになる。すると、１次コイル２１に電流が流れなくなるのでサブコイル２２の起電力が低下し、再びトランジスタ５がオン状態にある。このように、トランジスタ５は所定の周期でオンオフを繰り返すので１次コイル２１には断続して電流が流れることになる。
【００１７】
その結果、昇圧トランス２の２次コイル２３にパルス状の電力が誘導される。その誘導起電力はコンデンサ２４に充電される。そして充電された電荷の電圧が所定の電圧に到達するとサイダック２５がＯＮして、充電されていた電荷を一気に第２の昇圧トランス３に供給する。そして、この第２の昇圧トランス３で更に高電圧に昇圧された電力は点火プラグ４に供給されて、この点火プラグ４でスパークが発生する。この点火プラグ４は図示しないガスバーナの近傍に設置されており、ガスバーナからガスが噴出している状態でスパークが生じると噴出しているガスに点火がされることになる。
【００１８】
なお、サイダック２５がＯＮしてコンデンサ２４に充電されていた電荷が第２の昇圧トランス３に供給された後もコンデンサ２４には昇圧トランス２からの電力が充電され続けるので、点火プラグ４でのスパークは所定の周期で断続しながら継続されることになる。
【００１９】
上記点火装置の回路で、本実施の形態では、１次コイル２１と直流電源１との間に、２個の抵抗６１，６２を挿入した。直流電源１から１次コイル２１に向かって電流の流れが開始されようとすると、１次コイル２１のリアクタンスにより当初は電流が流れない。その後、徐々にリアクタンスが低下していき電流値が増加する。抵抗６１，６２に電流が流れると電圧降下が生じるが、電流値が低いと電圧降下は少ない。すなわち、１次コイル２１への電流値が増加するに伴って電圧降下が大きくなり１次コイル２１へ流れる電流を抑制しようとする作用が増加する。
【００２０】
図２を合わせて参照して、上記抵抗６１，６２が接続されていない状態では、トランジスタ５の直流電流増幅率が大きいと１次コイル２１へ流れる電流値の立ち上がりが速く、図２のＨに示す鋸歯状波形になる。一方、直流電流増幅率が小さいと１次コイル２１への電流値の立ち上がりが遅くなり、図２のＬに示すようになる。
【００２１】
ところが、本実施の形態では抵抗６１，６２が接続されているので、Ｈのように１次コイル２１への電流値の立ち上がりが速いとその電流値の増加を抑制する作用が強く働く。逆にＬのように１次コイル２１への電流値の立ち上がりが遅いとその電流値の増加を抑制する作用は強く働かない。その結果、トランジスタ５の直流電流増幅率がばらついても、抵抗６１，６２の作用で１次コイル２１に流れる電流値の変化はＷに示すようになる。すなわち、トランジスタ５の直流電流増幅率がばらついても、１次コイル２１に流れる電流値はばらつかず、従って、コンデンサ２４への充電速度が一定になる。すると、点火プラグ４でのスパークの周期が一定になり、スパークの周期が遅くなることによる点火不良やスパークの周期が速くなることによる電力の浪費が防止できる。
【００２２】
なお、上記抵抗６１，６２の代わりに１個の抵抗を用いてもよいが、その場合、その１個の抵抗に短絡故障が生じると抵抗を設けていないことと同様になるため、一方の抵抗が短絡故障しても他方の抵抗値が確保できるように２個の抵抗６１，６２を用いた。
【００２３】
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
【符号の説明】
【００２４】
１  直流電源
２  昇圧トランス
３  第２の昇圧トランス
４  点火プラグ
５  トランジスタ
１１  分圧抵抗
１２  分圧抵抗
２１  １次コイル
２２  サブコイル
２３  ２次コイル
２４  コンデンサ
２５  サイダック
５１  コレクタ
５２  ベース
６１  抵抗
６２  抵抗
【図１】
2014047765.tif 000003
【図２】
2014047765.tif 000004