(57)【要約】【課題】従来に比べて高電圧発生装置を薄型にすることができ、燃焼器具の低背化に対応することのできる燃焼器具用放電点火装置を提供する。【解決手段】高電圧発生装置２の点火トランス１３は、外周部に二次巻線１８が巻回されたボビン１９を有している。このボビン１９は、二次巻線１８の巻回方向に添った外周形状が、円形ではなく、短径方向と長径方向を有する偏平な、略長円形状に形成されている。ボビン１９は、その短径方向が、外部筐体１１の厚さ方向と一致するように、外部筐体１１内に配置されている。ボビン１９の中心孔２０は略長円形状に形成され、この中心孔２０に、一次巻線２１が巻回され外周形状が略長円形状とされた磁気コア２２が挿通されている。【選択図】図１
2005127674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に二次巻線が巻回されたボビンと当該ボビンの中心孔に挿入され一次巻線が巻回された磁気コアとを有し電源電圧を昇圧する点火トランスと、前記点火トランスを収納する外部筐体とを備える高電圧発生装置と、
前記高電圧発生装置と電気的に接続され、火花放電を生じさせる点火プラグとを具備した燃焼器具用放電点火装置であって、
前記ボビンの前記二次巻線の巻回方向に添った外周形状が、長径方向とこの長径方向より短い短径方向とを有する偏平形状とされ、
かつ、前記ボビンの前記短径方向が前記外部筐体の厚さ方向に向くように、前記点火トランスが前記外部筐体内に配置されていることを特徴とする燃焼器具用放電点火装置。
【請求項２】
前記ボビンの前記二次巻線の巻回方向に添った外周形状が、長径方向とこの長径方向より短い短径方向とを有する略長円状とされ、
かつ、前記ボビンの前記短径方向が前記外部筐体の厚さ方向に向くように、前記点火トランスが前記外部筐体内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の燃焼器具用放電点火装置。
【請求項３】
前記ボビンの前記二次巻線の巻回方向に添った外周形状が、長辺方向とこの長辺方向より短い短辺方向とを有する略長方形状とされ、
かつ、前記ボビンの前記短辺方向が前記外部筐体の厚さ方向に向くように、前記点火トランスが前記外部筐体内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の燃焼器具用放電点火装置。
【請求項４】
前記ボビンの前記短径方向長さ（ａ）と、前記長径方向の長さ（ｂ）の比率（ａ：ｂ）が、１：１．２〜１：４．０の範囲とされていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の燃焼器具用放電点火装置。
【請求項５】
前記磁気コアの形状が、前記ボビンの形状に対応して偏平形状とされていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の燃焼器具用放電点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス燃焼器具や石油燃焼器具などの各種燃焼器具に用いられる燃焼器具用放電点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスコンロや給湯器などの各種燃焼器具においては、従来から着火源として燃焼器具用放電点火装置が利用されている。このような燃焼器具用放電点火装置としては、電源電圧を所定の高電圧に昇圧する点火トランスを備える高電圧発生装置と、ガスバーナーなどの近傍に設置される点火プラグとを組合せた装置が一般的に使用されている。かかる構成の燃焼器具用放電点火装置では、点火トランスで昇圧された二次側電圧により点火プラグの放電電極から火花を発生させることでガスバーナーなどを着火させている。
【０００３】
高電圧発生装置の点火トランスには、中空円筒状に形成され、外周側に二次巻線が巻回されたボビンの中心孔に、一次巻線が巻回された磁気コアを挿通した構造を有するトランスが用いられている。点火トランスのボビンは、エンジニアリングプラスチックの中でも特性のバランスがよく、特に機械的強度や剛性などに優れるポリアセタール樹脂で形成することが一般的である。このような点火トランスは回路ユニットなどと共に外部筐体内に収納される。さらに、外部筐体内には樹脂封止材が封入され、これらによって高電圧発生装置が構成されている。
【０００４】
上記の高電圧発生装置と点火プラグとは、従来は絶縁被覆された高圧ケーブルのような高耐電圧リード線を用いて電気的に接続されていた。しかし、このように高圧ケーブルを用いると、高圧ケーブルと装置取付け面（アース面）との間に生じる容量成分によって電圧の低下が生じ、着火ミスを起こすという問題があった。また、燃焼器具を制御するための電子回路に対する雑音が発生し、電子回路による制御に不具合が発生するという問題もあった。
【０００５】
このため、高圧ケーブルを使用せずに、高電圧発生装置と点火プラグとを直結する構成とすることが行われている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平11-248155 号公報（第３−４頁、第１，４図）
【特許文献２】特開平11-294766 号公報（第３−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように高電圧発生装置と点火プラグとを直結した場合、燃焼器具内における高電圧発生装置の設置場所が、点火プラグの近傍に制限される。このため、例えば給湯器等では、バーナー部とこのバーナー部を覆う前面パネルとの間のスペースに、高電圧発生装置が配置される場合が多い。
【０００７】
一方、近年給湯器等では、設置場所の制約等により、給湯器全体の厚みを減少させる所謂低背化が進められている。すなわち、このように低背化することにより、家屋の外壁面等に給湯器を固定した際に、外壁面から突出する寸法をできるだけ小さくするようにしている。このため、給湯器のバーナー部と、このバーナー部を覆う前面パネルとの間のスペースは、非常に狭く設定されるようになりつつある。
【０００８】
そして、上記のように、給湯器のバーナー部と前面パネルとの間のスペースが狭くなると、従来の燃焼器具用放電点火装置では、この狭いスペースに高電圧発生装置を設置することができないという問題が発生する。
【０００９】
本発明はこのような課題に対処するためになされたものである。本発明は、従来に比べて高電圧発生装置を薄型にすることができ、燃焼器具の低背化に対応することのできる燃焼器具用放電点火装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（請求項１）
本発明の燃焼器具用放電点火装置は、外周に二次巻線が巻回されたボビンと当該ボビンの中心孔に挿入され一次巻線が巻回された磁気コアとを有し電源電圧を昇圧する点火トランスと、前記点火トランスを収納する外部筐体とを備える高電圧発生装置と、前記高電圧発生装置と電気的に接続され、火花放電を生じさせる点火プラグとを具備し、前記ボビンの前記二次巻線の巻回方向に添った外周形状が、長径方向とこの長径方向より短い短径方向とを有する偏平形状とされ、かつ、前記ボビンの前記短径方向が前記外部筐体の厚さ方向に向くように、前記点火トランスが前記外部筐体内に配置されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の燃焼器具用放電点火装置においては、点火トランスのボビンを、二次巻線の巻回方向に添った外周形状が円形（全体の形状が略円筒状）ではなく、長径方向とこの長径方向より短い短径方向とを有する偏平形状に形成する。これによって、円形とした場合に比べて、ボビン（点火トランス）の短径方向の厚さを薄くすることができる。そして、このこのボビンの短径の方向の向きが、外部筐体の厚さ方向と一致するように点火トランスを配置することによって、外部筐体の厚さ（高電圧発生装置の厚さ）を薄くし、低背化することができる。
【００１２】
（請求項２）
本発明の燃焼器具用放電点火装置の一態様では、前記ボビンの前記二次巻線の巻回方向に添った外周形状を略長円状とする。これによって、二次巻線を機械的に無理なく容易にボビンに巻回することが可能となる。
【００１３】
（請求項３）
本発明の燃焼器具用放電点火装置の一態様では、前記ボビンの前記二次巻線の巻回方向に添った外周形状を略長方形状とする。これによって、点火トランスの製造工程、特に磁気コアの製造工程をより簡易にすることが可能となる。磁気コアを大判の基板として製造した後、所定寸法の長方形状に切断して用いればよいからである。
【００１４】
（請求項４）
本発明の燃焼器具用放電点火装置の一態様では、前記ボビンの前記短径方向長さ（ａ）と、前記長径方向の長さ（ｂ）の比率（ａ：ｂ）を、１：１．２〜１：４．０の範囲とする。これによって、厚さと全体の大きさのバランスを良好にした上で、二次巻線を容易にボビンに巻回できるとともに、効率良く低背化することができる。
【００１５】
（請求項５）
本発明の燃焼器具用放電点火装置の一態様では、前記磁気コアの形状を、前記ボビンの形状に対応して偏平形状とする。これによって、効率良く低背化することができる。ここにいう扁平形状の例としては、前述した略長円状や略長方形状を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の燃焼器具用放電点火装置によれば、従来に比べて高電圧発生装置を薄型にすることができ、燃焼器具の低背化に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１８】
図１，２は本発明の一実施形態に係る燃焼器具用放電点火装置の構成を示している。これらの図に示す燃焼器具用放電点火装置１は、高電圧発生装置２と点火プラグ３とを具備している。このような燃焼器具用放電点火装置１は、例えばガスコンロやガス給湯器のようなガス燃焼器具、あるいは石油ファンヒータや石油給湯器のような石油燃焼器具などの各種燃焼器具に用いられるものである。
【００１９】
高電圧発生装置２は樹脂などの絶縁材料からなる外部筐体１１を有している。図２に示すように、外部筐体１１は、高電圧発生装置２ひいては放電点火装置１を燃焼器具本体に設置するための取付け部１２を備えている。
【００２０】
外部筐体１１内には、点火トランス１３と、ダイオードや抵抗体などの電子部品１４をプリント基板１５に実装した回路ユニット１６とが収納されている。回路ユニット１６は外部筐体１１の下面側に設けられた電源端子１７と電気的に接続されている。なお、図示を省略したが、外部筐体１１内にはウレタン樹脂などの樹脂封止剤が封入されている。
【００２１】
点火トランス（昇圧トランス）１３は、外周部に二次巻線１８が巻回されたボビン１９を有している。ボビン１９は、例えばポリアセタール樹脂のような絶縁樹脂材料により形成されている。
【００２２】
このボビン１９は、二次巻線１８の巻回方向に添った外周形状が、円形ではなく、図１及び図３に示すように、短径方向と長径方向とを有する偏平形状に形成されている。本実施形態では、ボビン１９は、図３に示す短径方向長さａと長径方向長さｂの比（ａ：ｂ）が、約１：２の略長円形状（略楕円形状）となるように形成されている。そして、図１に示すように、点火トランス１３は、ボビン１９の短径方向（ａの方向）が、外部筐体１１の厚さ方向と一致するように、外部筐体１１内に配置されている。
【００２３】
すなわち、点火トランス１３は、必要とされる電気的特性との関係から、その大きさを小さくすることには限界がある。このため、従来において外部筐体１１の厚さを薄くすることのできない一つの要因として、点火トランス１３の厚さがあった。
【００２４】
そこで、本実施形態では、ボビン１９を円形ではなく偏平に形成することによって、円形とした場合に比べて、ボビン１９（点火トランス１３）の短径方向の厚さを薄くした。そして、このこのボビン１９の短径方向の向きが、外部筐体１１の厚さ方向と一致するように配置することによって、外部筐体１１の厚さ（高電圧発生装置２の厚さ）を薄くできるようにした。
【００２５】
また、ボビン１９の中心孔２０は、上記した外周形状に対応して、略長円形状に形成されている。そして、この中心孔２０に、一次巻線２１が巻回された鉄心などの磁気コア２２が挿通されている。この磁気コア２２の外周形状も、中心孔２０の形状に合わせて略長円形状とされている。なお、ボビン１９には、一定間隔で鍔状の突起９０が設けられている。
【００２６】
上記のような外部筐体１１の厚さは、円形のボビンを用いた従来のもので例えば、約２０ｍｍ程度である。そして、本実施形態では、外部筐体１１の厚さを、例えば、１８ｍｍ〜１５ｍｍ程度とすることができる。
【００２７】
なお、上記のボビン１９（及び磁気コア２２）の形状は、偏平な形状であれば良く、略長円形状に限られるものではない。例えば、図４に示すボビン１１９のように、その外周形状が長方形等の多角形の形状であっても良い。図４に示す略長方形状のボビン１１９の場合、前述した長径方向は、実質的に長辺方向と一致し、また、前述した短径方向は、短辺方向と一致する。図４に示すボビン１１９では、中心孔１２０も外周形状に合わせて長方形とされており、これに合わせて磁気コア１２２も長方形の形状とされている。このような形状の磁気コア１２２とすると、円形のものに比べてその加工が容易になり、製造コストの削減を図ることができる。磁気コアを大判の基板として製造した後、所定寸法の長方形状に切断して用いればよいからである。なお、図４において、１９０は、ボビン１１９に一定間隔で設けられた鍔状の突起を示している。
【００２８】
また、ボビン１９の短径方向長さａと長径方向長さｂとの比（ａ：ｂ）は、上記の約１：２に限られない。短径方向長さａを短くし、長径方向長さｂを長くして、これらの比が大きくなるほど、厚みを薄くして低背化することができる。しかし、長径方向長さｂが大きくなると、設置に必要な面積が大きくなってしまう。このため、短径方向長さａと長径方向長さｂとの比（ａ：ｂ）は、好ましくは、１：１．２〜１：４．０程度であり、さらに好ましくは、１：１．５〜１：３．０程度である。
【００２９】
また、上記したボビン１９の形状及び短径方向長さａと長径方向長さｂとの比（ａ：ｂ）は、点火トランス１３に要求される電気的な特性が得られ、また、二次巻線１８を機械的に無理なく巻回できるものである必要がある。
【００３０】
上記点火トランス１３では、一次巻線２１および二次巻線１８の巻数に基づいて、電源電圧は所定の高電圧に昇圧される。この一次巻線２１の両端は、電源用接続ピン２３、２３に接続されている、また、二次巻線１８の一端は出力用接続ピン２４に、他端はアース用接続ピン２５に接続されている。なお、アース用接続ピン２５は燃焼器具本体に接地されている。これら各接続ピン２３、２４、２５には、例えば半田メッキ付き軟鋼線が用いられる。
【００３１】
上述したような点火トランス１３の一次巻線２１は、一般に巻数が20〜60ターン程度となるように磁気コア２２に巻回される。このため、一次巻線２１には例えば線径が0.3mm 程度のウレタン被覆銅線のような樹脂被覆銅線が用いられる。このような一次巻線２１はその両端部が電源用接続ピン２３、２３の根元部側にそれぞれ巻き付けられている。これら一次巻線２１の巻き付け部は半田ディップされ、これによって一次巻線２１と電源用接続ピン２３とが電気的に接続される。一次巻線２１は電源用接続ピン２３および回路ユニット１６を介して電源端子１７に接続されている。
【００３２】
一方、二次巻線１８は巻数が2000〜6000ターン程度となるようにボビン１９に巻回する必要がある。このため、二次巻線１８には例えば線径が0.05mm程度のウレタン被覆銅線のような樹脂被覆銅線が用いられる。このような二次巻線１８は、その両端部を出力用接続ピン２４とアース用接続ピン２５にそれぞれ巻き付け、さらに巻き付け部を半田ディップすることで電気的に接続される。
【００３３】
上述したような点火トランス１３が収納された外部筐体１１の一側面には、点火プラグ３の取付け部となる筒状凸部２６が設けられている。筒状凸部２６は外部筐体１１の内部と連通している。この筒状凸部２６内に出力端子２７が配置されている。出力端子２７は点火トランス１３の出力用接続ピン２４と電気的に接続されている。出力端子２７の先端部は外部筐体１１から露出しており、その先端露出部は、メス型のコネクタとされている。
【００３４】
一方、点火プラグ３は耐熱性金属棒からなる放電電極３０を有している。放電電極３０の一端は、燃焼器具のバーナー近傍に設置され、火花放電を生じさせる火花放電端３１とされている。また、放電電極３０の他端は、高電圧発生装置２に電気的に接続される接続端３２とされている。そして、放電電極３０の外周部は、その火花放電端３１と接続端３２を露出するように絶縁碍子３３で覆われ、保護されている。絶縁碍子３３にはアルミナなどの耐熱性でかつ絶縁性のセラミックス材が用いられる。また、絶縁碍子３３の接続端３２側の端部には、高電圧発生装置２への取付け部を構成する凹部３４が設けられている。放電電極３０の接続端３２は凹部３４内に露出している。
【００３５】
放電電極３０の接続端３２は、高電圧発生装置２の出力端子２７と直結するための接続用プラグとして利用され、その先端はテーパ加工されている。この放電電極３０の接続端３２を出力端子２７のメス型のコネクタに挿入接続しつつ、絶縁碍子３３の端部に設けられた凹部３４を高電圧発生装置２の筒状凸部２６に嵌め合せる。このような構造によって、高電圧発生装置２と点火プラグ３とが機械的に結合されかつ電気的に接続される。
【００３６】
これによって、高電圧発生装置２と点火プラグ３を電気的に接続するための高圧ケーブルなどに起因する容量成分の発生を防止することができる。さらに、放電電極３０と出力端子２７とを着脱自在に接続可能とした上で、それらの電気的な接続信頼性を高めることができる。
【００３７】
なお、この実施形態では、出力端子２７に設けたメス型のコネクタに、放電電極３０の接続端３２を挿入して、放電電極３０と出力端子２７とを直結する接続構造の場合について説明した。しかし、本発明はこのような直結構造に限定されるものではなく、例えば圧縮型もしくは圧着型接続端子などを用いて、放電電極３０と出力端子２７とを直結することも可能である。さらに、放電電極３０と出力端子２７との接続は直結式に限られるものではなく、放電電極３０と出力端子２７との間に高圧ケーブルなどを介在させて電気的に接続してもよい。
【００３８】
このような燃焼器具用放電点火装置１においては、電源端子１７から入力された電圧を高電圧発生装置２の点火トランス１３で所定の電圧まで昇圧することによって、出力端子２７に高電圧を発生させる。この高電圧は出力端子２７から点火プラグ３の放電電極３０に印加され、放電電極３０の火花放電端３１から火花を発生させる。放電点火装置１は放電電極３０の火花放電端３１で発生させた火花によって、ガスバーナーや石油バーナーなどを着火するものである。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、高電圧発生装置２の厚さを従来に比べて薄くすることができる。したがって、高電圧発生装置２を、給湯器のバーナー部と前面パネルとの間の狭いスペースにも設置することが可能となる。これによって、給湯器等の燃焼器の低背化に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態の燃焼器具用放電点火装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す燃焼器具用放電点火装置の側面図である。
【図３】図１に示すボビンの斜視図である。
【図４】ボビンの他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１……燃焼器具用放電点火装置、２……高電圧発生装置、３……点火プラグ、１１……外部筐体、１３……点火トランス、１８……二次巻線、１９……ボビン、２０……中心孔、２１……一次巻線、２２……磁気コア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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