(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料に点火するための点火装置であって、
高電圧発生器と、
前記高電圧発生器に接続され、当該高電圧発生器により高電圧が印加されて放電を起こす一対の電極棒と、
前記高電圧発生器と前記一対の電極棒の前記高電圧発生器との接続部分を保護する保護ケースと、
前記保護ケースの底部に設けられ、前記一対の電極棒を絶縁するとともに、両電極棒の先端部を所定の間隔に位置決め固定して保持する補助部材と、
を備え、
前記補助部材及び前記保護ケースは、耐熱性樹脂により一体成形されていることを特徴とする、点火装置。
【請求項２】
前記補助部材には前記一対の電極棒の先端方向に突き出た突出部が形成され、液体燃料を噴射するノズルが一体成形されたプレートに設けられた開口部に前記突出部を填め合わすことにより、前記補助部材から突出された前記一対の電極棒の先端部が前記ノズルの燃料噴射箇所に臨むように位置決め固定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】
前記耐熱性樹脂は、ＰＢＴ、強化ＰＢＴ、ＰＰＳ、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡＲ、ＰＳＦ、ＰＥＳ、ＰＥ、ＰＥＩ、ＰＡＩのいずれかのエンジニアリングプラスチックからなる、請求項２に記載の点火装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の点火装置が、前記高電圧発生器、一対の電極棒、および補助部材を一体とした構造で取り付けられていることを特徴とする、燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば石油給湯器などの燃焼室内において、ノズルから噴射された燃料に点火するための点火装置、およびそのような点火装置を備えた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば石油給湯器などに内蔵される点火装置は、図８および図９に示すように、保護ケース１００内に収められた高電圧発生器、高電圧発生器により高電圧が印加されて放電を起こす一対の電極棒２００Ａ，２００Ｂ、一対の電極棒２００Ａ，２００Ｂを絶縁保持する硬質磁器製の碍子３００、石油燃料を噴射するノズル４１０が燃焼室側に突き出た形状で、このノズル４１０を一部分とした形状からなるプレート４００などにより構成される。ちなみに、電極棒２００Ａ，２００Ｂと碍子３００とは、互いに一体化された構造からなるが、取り付け前には高電圧発生器の保護ケース１００とは別体部品とされている。
【０００３】
ところで、碍子３００は、自動車エンジンのスパークプラグなどに用いられているものと同様に硬質磁器製とされ、成形加工が困難で寸法精度の点で劣ることが知られている。そのため、点火装置の取り付けに際しては、まず、プレート４００の開口部４２０に碍子３００を填め合わした状態でネジ５００により碍子３００を位置決め固定する。その後、電極棒２００Ａ，２００Ｂの各基端部２１０Ａ，２１０Ｂを保護ケース１００内の図示しないソケットに差し込み、そうした上で保護ケース１００をネジ５００によりプレート４００に固定している。このような取り付け工程においては、電極棒２００Ａ，２００Ｂの各先端部２２０Ａ，２２０Ｂがノズル４１０の先端部４１０Ａから所定距離隔てて位置するように、検査確認を経てクリアランス調整が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように硬質磁器製の碍子３００は、成形加工が困難で寸法精度の点で劣るため、取り付け工程に際して電極棒２００Ａ，２００Ｂの検査確認やクリアランス調整が必要とされる。また、保護ケース１００と碍子３００は、それぞれ個別に取り付けなければならないので、取り付け作業を単純化するなどして製造コストを引き下げることができなかった。
【０００５】
【発明の開示】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、単純な取り付け作業でも所望の位置決め精度が得られ、ひいては製造コストを引き下げることができる点火装置、およびそのような点火装置を備えた燃焼装置を提供することを、その課題としている。
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
すなわち、本発明の第１の側面によれば、燃料に点火するための点火装置であって、高電圧発生器と、高電圧発生器に接続され、当該高電圧発生器により高電圧が印加されて放電を起こす一対の電極棒と、高電圧発生器と一対の電極棒の高電圧発生器との接続部分を保護する保護ケースと、保護ケースの底部に設けられ、一対の電極棒を絶縁するとともに、両電極棒の先端部を所定の間隔に位置決め固定して保持する補助部材とを備え、補助部材及び保護ケースは、耐熱性樹脂により一体成形されていることを特徴とする、点火装置が提供される。
【０００９】
好ましい実施の形態によれば、補助部材には一対の電極棒の先端方向に突き出た突出部が形成され、液体燃料を噴射するノズルが一体成形されたプレートに設けられた開口部に突出部を填め合わすことにより、補助部材から突出された一対の電極棒の先端部がノズルの燃料噴射箇所に臨むように位置決め固定される。
【００１０】
他の好ましい実施によれば、耐熱性樹脂は、ＰＢＴ、強化ＰＢＴ、ＰＰＳ、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡＲ、ＰＳＦ、ＰＥＳ、ＰＥ、ＰＥＩ、ＰＡＩのいずれかのエンジニアリングプラスチックからなる。これらは、優れた耐溶剤性、難燃性、電気特性を有するエンジニアリングプラスチックであり、また長期耐熱性も有している。点火装置は、通常、燃焼領域の近傍に設けられるため、耐高温特性も要求される。また、補助部材は、高電圧発生器の外形一部を構成し、あるいは高電圧発生器の外形全体を構成する。
【００１１】
さらに、本発明の第２の側面によれば、上記第１の側面に係る点火装置が、高電圧発生器、一対の電極棒、および補助部材を一体とした構造で取り付けられていることを特徴とする、燃焼装置が提供される。
【００１２】
本発明によれば、補助部材は、たとえばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、強化ＰＢＴ（強化ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィルド）などの耐熱性樹脂とされ、硬質磁器製の碍子などに比べて成形加工が容易で所望の寸法精度が得られる。たとえば取り付け工程に際しては、あらかじめ高電圧発生器の外形をなす保護ケースと補助部材とを一体成形しておき、この補助部材をプレートの開口部に填め合わすようにして取り付けるだけで電極棒が位置決め固定される。したがって、取り付け工程において電極棒の検査確認やクリアランス調整を行う必要はなく、しかも、高電圧発生器と補助部材とを同時に取り付けできるので、単純な取り付け作業でも所望の位置決め精度が得られ、ひいては製造コストを引き下げることができる。
【００１３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う発明の実施の形態の説明によって、より明らかになるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る点火装置を備えた燃焼装置内部の概略構造を説明するための説明図、図２は、点火装置の取り付け箇所付近を示す拡大断面図、図３は、点火装置の取り付け箇所付近を示す正面断面図、図４は、点火装置の取り付け箇所付近を示す上面図である。なお、本実施形態に係る燃焼装置は、石油（灯油）を燃焼燃料として給湯や温水暖房のために燃焼動作を行う、いわゆる石油給湯器や石油温水暖房熱源器として使用されるものである。
【００１６】
図１に示すように、燃焼装置は、燃焼室１が筒状のハウジング２で覆われ、さらにハウジング２の上部が筒状の上部カバー３で覆われた内部構造を有する。ハウジング２と上部カバー３とは、開口部４を通じて互いに連通した燃焼室１を形成している。
【００１７】
図１ないし図４に示すように、点火装置は、保護ケース１０内に収められた高電圧発生器（図示省略）、高電圧発生器により高電圧が印加されて放電を起こす一対の電極棒２０Ａ，２０Ｂ、一対の電極棒２０Ａ，２０Ｂを絶縁保持する補助部材３０、石油燃料を噴射するノズル４１が燃焼室１側に向く姿勢で、このノズル４１を一部分とした形状からなるプレート４０などにより構成されている。
【００１８】
高電圧発生器は、イグナイタ（点火制御装置）などとともに保護ケース１０内に収められている。この保護ケース１０内には、高電圧発生器に電極棒２０Ａ，２０Ｂの各基端部２１Ａ，２１Ｂを接続するためのソケットが設けられている（図示省略）。保護ケース１０の上部には、図示しない外部電源などを接続するためのコネクタ部１１が設けられている。また、保護ケース１０の底部には、補助部材３０と一体となってプレート４０にネジ止めされるフランジ部１２が設けられている。ちなみに、保護ケース１０は、樹脂成形品として構成されている。
【００１９】
電極棒２０Ａ，２０Ｂは、所定の長さで先端部２２Ａ，２２Ｂが折れ曲がった形状の金属部品とされ、補助部材３０を成形する際に一体化されている。各先端部２２Ａ，２２Ｂの間隔ｔ（図３）や、ノズル４１の先端部４１Ａに対する各先端部２２Ａ，２２Ｂの位置（図１，図２）は、点火を確実とする上で極めて重要な設計事項とされる。そのため、補助部材３０を成形する際には、各先端部２２Ａ，２２Ｂを正確に位置合わせした上で電極棒２０Ａ，２０Ｂと補助部材３０とを一体成形している。
【００２０】
補助部材３０は、たとえばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、または強化ＰＢＴ（強化ポリブチレンテレフタレート）、あるいはＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィルド）などの耐熱性樹脂で所定の形状に成形したものである。この補助部材３０は、一対の電極棒２０Ａ，２０Ｂを絶縁保持するとともに、保護ケース１０の底部全体を構成する。つまり、補助部材３０は、電極棒２０Ａ，２０Ｂとともにあらかじめ保護ケース１０に一体化され、この保護ケース１０をプレート４０に固定する際、保護ケース１０とプレート４０との間に挟み込まれた状態でネジ５０を介して固定される。また、補助部材３０の一部は、燃焼室１側に配置される電極棒２０Ａ，２０Ｂの一部を絶縁するように、電極棒２０Ａ，２０Ｂの先端方向に突き出た突出部３１を有し、この突出部３１をプレート４０の開口部４２に填め合わすようにして位置決め固定される。要するに、突出部３１を位置決め固定すると、ノズル４１に対する電極棒２０Ａ，２０Ｂの位置が自ずと定まる。そのため、突出部３１を含む補助部材３０の全体は、樹脂成形により精度良く所望の寸法公差内に収まるように製作されており、従来の硬質磁器製などに比べて寸法精度が１／１０以下に抑えられている。したがって、電極棒２０Ａ，２０Ｂの各先端部２２Ａ，２２Ｂは、突出部３１を位置決め固定するだけでノズル４１の先端部４１Ａ付近における燃料点火箇所に正確に配置される。
【００２１】
プレート４０は、上部カバー３の上面開口を密閉するためのものであって、ノズル４１を一体形成したものである。ノズル４１の先端部４１Ａは、石油燃料を噴霧するように燃焼室１側に配置される一方、ノズル４１の注油部４１Ｂは、高圧油送用のチューブ（図示省略）を接続できるようにプレート４０の上部に配置される。また、プレート４０には、補助部材３０の突出部３１を填め合わすための開口部４２や、保護ケース１０や補助部材３０をネジ止めするためのネジ孔４３が複数箇所に設けられている。
【００２２】
次に、点火装置の取り付け方法について説明する。
【００２３】
まず、点火装置を取り付ける前には、電極棒２０Ａ，２０Ｂが補助部材３０と一体化された状態で、しかも、補助部材３０は、保護ケース１０の底部に接合された状態にある。つまり、保護ケース１０と補助部材３０とは、点火装置の取り付けに際してすでに一体化されたアセンブリパーツとされている。
【００２４】
そして、補助部材３０は、突出部３１をプレート４０の開口部４２に填め合わすようにして位置決めされ、そうした状態で保護ケース１０および補助部材３０がネジ５０を介してプレート４０上に固定される（本実施形態では３箇所をネジ止め固定）。このとき、補助部材３０の突出部３１は、プレート４０の開口部４２に具合良く収まる外形寸法となるように樹脂成形されているので、補助部材３０がガタツキなくプレート４０に対して正確に位置決め固定される。
【００２５】
これにより、電極棒２０Ａ，２０Ｂの先端部２２Ａ，２２Ｂは、ノズル４１の先端部４１Ａ付近における燃料点火箇所に正確に配置された状態となる。そのため、補助部材３０をネジ止めした後は、電極棒２０Ａ，２０Ｂの配置状況を検査確認したり、電極棒２０Ａ，２０Ｂの先端部２２Ａ，２２Ｂとノズル４１の先端部４１Ａとのクリアランス調整を行う必要はない。また、実際にノズル４１から石油燃料が噴霧されて点火が行われると、燃焼室１内の圧力が上昇して燃焼ガスが充満するが、プレート４０の開口部４２と補助部材３０とは、隙間なく極めて緊密に密着した状態にあるので、開口部４２と補助部材３０との隙間から高圧の燃焼ガスが噴き出すようなことはない。
【００２６】
したがって、上記点火装置によれば、補助部材３０は、硬質磁器製の碍子に比べて成形加工が容易で所望の寸法精度が得られる耐熱性樹脂からなり、この補助部材３０と保護ケース１０とをあらかじめ一体化しておき、補助部材３０をプレート４０の開口部４２に填め合わすようにしてネジ止めするだけで電極棒２０Ａ，２０Ｂが位置決め固定される。そのため、点火装置の取り付け作業後などに電極棒２０Ａ，２０Ｂの検査確認やクリアランス調整を行う必要はなく、しかも、高電圧発生器の保護ケース１０と補助部材３０とを同時に取り付けできるので、単純な取り付け作業でも所望の位置決め精度が得られ、ひいては製造コストを引き下げることができる。
【００２７】
次に、他の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図５は、他の実施形態に係る点火装置の取り付け箇所付近を示す正面断面図、図６は、図５の点火装置の取り付け箇所付近を示す上面図である。なお、先述した実施形態と同様の部材については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
図５および図６に示す点火装置では、保護ケース１０のフランジ部１２に相対して固定される補助部材３０の接合部３２がフック状に一体成形されている。また、プレート４０に固定される補助部材３０の接合部３２もフック状に一体成形されている。つまり、補助部材３０は、接合部３２を差し止めるようにして保護ケース１０とプレート４０に一体化される。これによれば、補助部材３０を保護ケース１０やプレート４０に対して簡単に取り付けることができ、しかも、ネジ止めのためのネジが必要無くなるので、取り付け作業の容易さや部品点数削減などの点で有利とされ、さらに製造コストを引き下げることができる。
【００３０】
さらに、図７は、他の実施形態に係る点火装置の取り付け箇所付近を示す正面断面図である。なお、この図においても先述した実施形態と同様の部材については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
図７に示す点火装置では、補助部材３０が保護ケース１０の外形全体をなすように構成されている。つまり、保護ケース１０は、その底部が補助部材３０としての突出部３１をなすとともに、内部に高電圧発生器や電極棒２０Ａ，２０Ｂなどを収めた状態で、底部から上部まで連続してＰＢＴなどの耐熱性樹脂により一体成形されている。このような保護ケース１０では、もはや補助部材３０を別体部品として取り扱う必要はなく、取り付け作業を極めて簡単に行うことができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではない。
【００３３】
燃焼装置としては、石油給湯器や石油温水暖房熱源器に限らず、家庭用の石油ストーブや石油ファンヒータなどであっても良い。また、燃焼燃料を石油としたものに限らず、たとえば上記した点火装置の取り付けられたガス給湯器などであっても良い。ただし、ガス給湯器などに内蔵される点火装置では、電極棒２０Ａ，２０Ｂの先端部２２Ａ，２２Ｂ付近にガスバーナなどが配置されることとなる。
【００３４】
補助部材３０は、一例としてＰＢＴ樹脂や強化ＰＢＴ樹脂、あるいはＰＰＳ樹脂で成形されるとしたが、耐熱性（好ましくは１００℃以上）、耐薬品性（石油に晒されるため）などに優れたその他の樹脂を用いても良い。たとえば、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡＲ、ＰＳＦ、ＰＥＳ、ＰＥ、ＰＥＩ、ＰＡＩなどの樹脂でも良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、補助部材は、たとえばＰＢＴ、強化ＰＢＴ、ＰＰＳなどの耐熱性樹脂とされ、硬質磁器製の碍子などに比べて成形加工が容易で所望の寸法精度が得られる。たとえば取り付け工程に際しては、あらかじめ高電圧発生器の外形をなす保護ケースと補助部材とを一体成形しておき、この補助部材をプレートの開口部に填め合わすようにして取り付けるだけで電極棒が位置決め固定される。したがって、取り付け工程において電極棒の検査確認やクリアランス調整を行う必要はなく、しかも、高電圧発生器と補助部材とを同時に取り付けできるので、単純な取り付け作業でも所望の位置決め精度が得られ、ひいては製造コストを引き下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る点火装置を備えた燃焼装置内部の概略構造を説明するための説明図である。
【図２】点火装置の取り付け箇所付近を示す拡大断面図である。
【図３】点火装置の取り付け箇所付近を示す正面断面図である。
【図４】点火装置の取り付け箇所付近を示す上面図である。
【図５】他の実施形態に係る点火装置の取り付け箇所付近を示す正面断面図である。
【図６】図５の点火装置の取り付け箇所付近を示す上面図である。
【図７】他の実施形態に係る点火装置の取り付け箇所付近を示す正面断面図である。
【図８】従来の点火装置の概略構造を説明するための説明図である。
【図９】従来の点火装置の取り付け箇所付近を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０            保護ケース
２０Ａ，２０Ｂ  電極棒
３０            補助部材
４０            プレート
４１            ノズル
５０            ネジ
【図１】
0003840982.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003840982.tif 000009
【図９】
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