(57)【要約】【目的】ガス及び石油気化式の燃焼機器の着火に使用するイグナイタに関し、着火回数と周期を考慮し、電源周期の違い影響されることない着火性のよいイグナイタを提供する。【構成】商用電源の周期に同期して発振を行い、トランスの２次側に放電電極を備えるイグナイタにおいて、トランスの１次側に正負２つの半波整流回路を備え、前記正負の半波整流回路へのスイッチング動作を行うスイッチング素子を備え、商用電源周期の正と負の両方で放電を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源の周期に同期して発振を行い、トランスの２次側に放電電極を備えるイグナイタにおいて、トランスの１次側に正負２つの半波整流回路を備え、前記正負の半波整流回路へのスイッチング動作を行うスイッチング素子を備え、商用電源周期の正と負の両方で放電を行うことを特徴とするイグナイタ。
【請求項２】
スイッチング素子が双方向サイリスタにより構成され、少なくともダイオードとコンデンサにより半波整流回路が形成され、当該半波整流回路が正の半波整流回路と負の半波整流回路とで構成されている請求項１に記載のイグナイタ。
【請求項３】
スイッチング素子が電流容量の異なる２個以上のスイッチング素子を組み合わせて形成し、電流容量の小さいスイッチング素子により電流容量の大きいスイッチング素子を駆動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイグナイタ。
【請求項４】
スイッチング素子が並列接続のサイリスタとダイオードとを組み合わせて形成され、前記ダイオードはサイリスタと逆方向に接続されることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のイグナイタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス及び石油気化式の燃焼機器の着火に使用するイグナイタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より商用電源を使用するイグナイタでは、電源同期型と周期ダウン型がある。周期ダウン型とは、商用電源の周波数より低い周波数で放電を行うイグナイタであり、例えば、電源の周波数が５０Ｈｚのとき１２．５Ｈｚで放電する場合、電源の４サイクルに１回放電を行う。その時の放電周期は８０ｍＳとなり、８０ｍＳに１回放電している。また、電源同期型とは、商用電源の周波数と同じ周波数で放電を行うイグナイタであり、例えば電源の周波数が５０Ｈｚであれば、５０Ｈｚ＝１／２０ｍＳ、すなわち２０ｍＳに１回放電を行うイグナイタである。このようなイグナイタでは、一般に交流の半波でコンデンサに充電し、残りの半波でこの電荷を急激に放電することによって動作するイグナイタである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のイグナイタでは、電源に商用電源を用いるために、交流の一方の半波でのみ放電し、逆の半波では、放電していない。着火性を考える時、放電する回数が多い方が着火性がよく、着火性が悪いことを考慮して着火時間をタイマ制御し、着火後にイグナイタを止めたり、未着火の場合には所定時間後に着火動作を停止すると行った対策がとられている。本発明はこのような課題に鑑み、着火回数と周期を考慮し、電源周期の違い影響されることない着火性のよいイグナイタを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では次のような構成とする。請求項１では、商用電源の周期に同期して発振を行い、トランスの２次側に放電電極を備えるイグナイタにおいて、トランスの１次側に正負２つの半波整流回路を備え、前記正負の半波整流回路へのスイッチング動作を行うスイッチング素子を備え、商用電源周期の正と負の両方で放電を行うことを特徴とするイグナイタとする。請求項２では、スイッチング素子が双方向サイリスタにより構成され、少なくともダイオードとコンデンサにより半波整流回路が形成され、当該半波整流回路が正の半波整流回路と負の半波整流回路とで構成されている請求項１に記載のイグナイタとする。請求項３では、スイッチング素子が電流容量の異なる２個以上のスイッチング素子を組み合わせて形成し、電流容量の小さいスイッチング素子により電流容量の大きいスイッチング素子を駆動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイグナイタとする。請求項４では、スイッチング素子が並列接続のサイリスタとダイオードとを組み合わせて形成され、前記ダイオードはサイリスタと逆方向に接続されることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のイグナイタとする。
【０００５】
【実施例】
本発明の第１の実施例とするイグナイタの回路図を図１に示す。図１において、商用電源１０の一端にはダイオードＤ１とＤ３、Ｄ４及びＤ２が接続されており、それぞれダイオードＤ１とＤ３はアノードを、ダイオードＤ４とＤ２はカソードが接続されている。前記ダイオードＤ１のカソードは直列接続される抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１を介してトランス４０の１次側の一端に接続され、ダイオードＤ２のアノードは直列接続の抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２を介して前記トランス４０の１次側の一端に接続されてている。また前記抵抗Ｒ１とＲ２の間には一般にトライアックと呼ばれる双方向サイリスタからなるスイッチング素子Ｑ１とＱ２とが配置されている。ここでスイッチング素子Ｑ１は一端を抵抗Ｒ１に、他端をスイッチング素子Ｑ２の一端に、当該スイッチング素子Ｑ２の他端は前記抵抗Ｒ２にそれぞれ接続しており、前記スイッチング素子Ｑ１のゲートは抵抗Ｒ３を介して前記ダイオードＤ４のアノードに、スイッチング素子Ｑ２のゲートは抵抗Ｒ４を介して前記ダイオードＤ３のカソードにそれぞれ接続され、またスイッチング素子Ｑ１とＱ２のゲート間には直列接続の抵抗Ｒ５とＲ６とが配置され、当該抵抗Ｒ５とＲ６との接続部は前記商用電源１０の他端に接続されると共に、トランス４０の他端にも接続されている。また、トランス４０の２次側には放電電極５０が備えられている。上記構成においてダイオードＤ１と抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１は正の半波整流回路２０を構成し、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ２、コンデンサＣ２は負の半波整流回路３０を構成している。
【０００６】
次に図１の動作について説明する。正の半波整流回路２０とスイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ４、抵抗Ｒ３とＲ５が、商用電源１０が負の時に放電するための回路である。また、負の半波整流回路３０とスイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ４とＲ６が、商用電源１０が正の時放電するための回路である。
【０００７】
商用電源１０の一端が正の時、商用電源１０の一端からダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、トランス１次側から商用電源１０の他端側といった経路で電流が流れ、コンデンサＣ１が充電される。逆に商用電源１０の他端が正のときには、商用電源１０の他端からスイッチング素子Ｑ１の他端からゲートを経て、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ４、商用電源１０の一端側の経路によりスイッチング素子Ｑ１にゲート電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１の両端が導通しオン状態になる。これにより、コンデンサＣ１に充電された電荷が、トランス４０の１次側（１次コイル）に急激に流れ、トランス４０の２次側に高電圧が発生し、放電電極５０において放電がなされる。
【０００８】
また、商用電源１０の他端が正のときには、商用電源１０の他端からトランス４０の１次側、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ２、商用電源１０の一端の経路で電流が流れコンデンサＣ２が充電される。商用電源１０の一端が正のときには、商用電源１０の一端からダイオードＤ３、抵抗Ｒ４、スイッチング素子Ｑ２のゲートから他端、商用電源１０の他端の経路によりスイッチング素子Ｑ２にゲート電流が流れ、スイッチング素子Ｑ２がオンする。これにより、コンデンサＣ２に充電された電荷が、トランス４０の１次側に急激に流れ、この２次側に高電圧を発生させ、放電電極５０に放電が生じる。以上の動作を繰り返すことにより、商用電源１０の周波数の倍の周波数で放電が可能になる。即ち上記構成により図４に示す点火波形の通り、従来商用電源の負側でしか行えなかった放電が正の部分でも可能になり、従来の倍の点火回数が得られるものである。
【０００９】
また第２の実施例として図２に示すような回路構成としてもよい。上述した第１の実施例のように、電流容量の大きいスイッチング素子は、これを駆動する電流も大きいので、電流容量の小さいスイッチング素子により、電流容量の大きいスイッチング素子を駆動する２段構造とするのが望ましい。図２においては、スイッチング素子Ｑ３でスイッチング素子Ｑ１を、またスイッチング素子Ｑ４でスイッチングしＱ２を駆動する二段階の増幅をする構造にしている。なお他の部分についての構成は上記図１において説明したものと同一又は相当分であるために説明は省略する。
【００１０】
また、上記スイッチング素子Ｑ１とＱ２はサイリスタにより構成し、当該サイリスタにダイオードを逆方向並列接続することで構成しても同様の効果が得られるものである。この場合本発明の第３の実施例とする図３のような回路構成とすればよい。図３においては図１及び図２に示すスイッチング素子Ｑ１とＱ２をサイリスタで構成し、当該スイッチング素子Ｑ１とＱ２にそれぞれ並列接続となるようにダイオードＤ５とＤ６をそれぞれ逆接続の如く配置するものとなっている。このような構成によって双方向スイッチング素子の代替えが可能となり、第１若しくは第２の実施例と同様の効果が得られるものである。なお、当該図３における他の構成は図１もしくは図２と同一若しくは相当分であるために説明は省略する。
【００１１】
【発明の効果】
上述した構成により、電源周期に同期して放電を行っていた従来のイグナイタと比べて倍の放電回数が得られ、着火性能に優れたイグナイタが提供できる。特に５０Ｈｚ地域で使用されるイグナイタでは優れた効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例とするイグナイタの回路図を示す
【図２】本発明の第２の実施例とするイグナイタの回路図を示す
【図３】本発明の第３の実施例とするイグナイタの回路図を示す
【図４】本発明のイグナイタの点火波形を示す
【符号の説明】
図において同一符号は同一、または相当部分を示す。
１０  商用電源
２０  正の半波整流回路
Ｑ１、Ｑ２  スイッチング素子
３０  負の半波整流回路
４０  トランス
５０  放電電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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