JPH02251012A

JPH02251012A - セラミックヒータを用いた点火装置

Info

Publication number: JPH02251012A
Application number: JP7141189A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Suzuki; 泰彦鈴木
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1990-10-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、燃料ガスの名犬に際し、雑音′１Ｅ波を発生
しない点火装置に係わり、特に難着火性燃料（天然カス
）の着火に好適な点火装置に関する。

［従来の技術］石油等の液体燃料（気化させる）やメタンカス等、の気
体に火花放電により名人させる放電名犬装置が知られて
いる。しかし放電時に雑音電波か発生ずるので、この名
人装置を備えた燃焼器具の電子制御回路や、近房の電子
回路に支障を与えないように厳重な遮蔽を行う必要があ
った。

そこで、近年、雑゛音電波を生じない、セラミックヒー
タを用いた点火装置が注目されてきた。

この点火装置に用いられるセラミックヒータは、セラミ
ック製絶縁体内に、電気抵抗体を埋設して製造される。

し発明か解決しようとする課題］通常、天然ガスを主体とする都市ガスの着火を行う場合
、名犬性が悪いのでセラミックヒータの表面温度を１］
００℃以上に加熱する必要（実際の使用においては１２
１０°Ｃ以上）がある。このため、加熱−冷却を繰り返
すと、窒化珪素系のセラミック製絶縁体を用いたセラミ
ックヒータでも耐久寿命が短いという欠点があった。

本発明の目的は、着火温度を低減しても難着火性燃料ガ
スへの着火が確実にできる点火装置の提供にあり、これ
によりセラミックヒータの耐久性を向上、させることに
ある。

［課題を解決するための手段］上記目的達成のため、本発明は、筒状を早するとともに
、ガス流入用の切欠を先端開口から後端方向に向かって
形成した耐熱材製筒体に、電気抵抗体をセラミック製絶
縁体に埋設したセラミックヒータで、前記筒体の後端を
塞ぐとともに、航記ヒータの先端が前記切欠に達するよ
うに嵌め込み、前記ヒータを通電により発熱させるとと
もに、前記ガス流入用の切欠から燃料ガスを送り込んで
着火させる構成を採用した。

［作用および発明の効果１セラミックヒータを用いた点火装置は、筒状を呈すると
ともに、ガス流入用の切欠を先端開口から後端方向に向
かって形成した耐熱材製筒体に、電気抵抗体をセラミッ
ク製絶縁体に埋設したセラミックヒータで、前記筒体の
後端を塞ぐとともに、前記ヒータの先端が前記切欠に達
するように嵌め込んでいる。

このセラミックヒータを通電により発熱させ、ガス流入
用切欠から燃料ガスを送り込むと、ガス流入用切欠付近
で着火が起きる。この着火炎は燃料ガスの圧力により耐
熱材製筒体の先端開口に運ばれる。

すなわち、燃料ガスのガス流路は、大部分耐熱材製筒体
で囲まれているので風冷なとの熱損失を受は難く、セラ
ミックヒータにより効率良く熱せられる。このため、ガ
ス流路を通過する燃料ガスは耐熱材製筒体が無い場合に
比べ低い石火温度で名犬する。また、着火温度が低減で
きるのでセラミックヒータの発熱温度を低下させること
ができ、ヒータの耐久性向上が図れる。

［実施例］つぎに、本発明を第１図〜第４図に示す第１実施例に基
づき説明する。

第１図に示す点火装置Ａは、メタンガスの着火に用いる
もので、セラミックヒータ１に外筒２を嵌め込んでなる
。この点火装置Ａは、ガス調理器（図示せず）のメイン
バーナ１００の近傍に取り付けられている。

セラミックヒータ１は、ヒータ本体３の後端（図示せず
）を絶縁碍子４（円柱状）に埋入し、先端３１を前記絶
縁碍子４の先端面４１から突出している。ヒータ本体３
は、窒化珪素を主体とするセラミック焼結体（平板状）
３２に、モリブデン線３３を略Ｗ字状に埋設している。

このモリブデン線３３の両端は絶縁碍子４の後端面４２
から取り出されるリード線１１．１２により通電される
。なお、ヒータ本体３の先端３１（突出部分）の寸法は
幅４ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ３３ｍｍである。

外筒２は窒化珪素を主体とするセラミック焼結体で形成
され、後端２１はやや径大となり、前記絶縁碍子４の先
端部４３に嵌め込まれる。この外筒２は前記ヒータ本体
３の先端３１を大部分包囲している。また、ガス流入用
切欠２２が先端部［１２３から後端２１方向に向かって
形成されている。

このガス流入用切欠２２にはガス噴出パイプ５１の開口
５２が対向して配されている。なお、各寸法（第３図に
示す）は、つぎのとおりである。外筒２の先端２４は、
長さ３８ｍｍ、内径ｉ　＝６ｍｍである。ガス流入用切
欠２２は幅ｊ＝４ｍｍ、先端開口２３から切欠２２の端
２５までの長さ１は１８ｍｍである。ヒータ本体３の先
端部３４と先端開口２３との距１ｌｉｋは５ｍｍである
。

〈確実に着火するし−タ表面温度について〉点火装置９
Ａは、第２図に示すように、ガス流入用切欠２２から純
度９９％のメタンガス（２００ｍｍＡｑ）５を流入さぜ
たところ、ヒータ本体３の先端３１のヒータ表面温度を
１０６０°Ｃ以上にすれば確実に着火が可能であること
が判明した。

この点火装置Ａから外筒２を取り去ったものを比較品Ｄ
（第７図に示す）とし、同様に測定したところ表面温度
を１１００℃以上にする必要があることが判明した。

〈耐久試験について〉セラミックヒータ１は第４図に示すような耐久寿命曲線
を描く。ここで、横軸は、ヒータ本体３に１分間通電し
たときの先端３１の表１−０１温度であり、縦軸は、こ
の１分間の通電、つぎの１分間の通電停Ｊ１を１ザイク
ルとした場合の寿命までのサイクル数である。

実際の使用において、ヒータ１は１０％程度の過負荷領
域で使用されるので点火装置Ａおよび比較品りの使用時
の表面温度はそれぞれ１１６６°Ｃ１１２１０°Ｃであ
ると見なされる。ナなわち、第４図の寿命曲線より点火
装置Ａは約３倍程度耐久性の向上が図れる。

第５図は本発明の第２実施例である点火袋ＪＲを示す。

点火装置Ｂは外筒２の先端２４の長さを短くし、先端面
３４と先端開口２３との距離ｌ（をＯｍｍとしている。

また、先端開口２３から切欠２２の端２５までの長さρ
は６　ｍ　ｍである。他の寸法、材料などは点火装置へ
と同じである。

点火装置Ｂにおける、確実に名犬するヒータ表面温度は
１０７０℃（１０％過負荷温度］１７７℃）である。点
火装置Ｂの耐久性は比較晶りより約３倍を若干１回る稈
度勝る。

第６図は本発明の第３実施例である点火袋ＷＣを示す。

点火袋ＨＨｃは、先端面１］２３から切欠２２の端２５
まての長さβは３０ｍｍである。他の寸法、材料などは
点火装置Ａと同じである。

点火袋ＷＣにおける、確実に名犬するヒータ表面温度は
１０６０℃（１０％過負荷温度１１６６℃）である。点
火装置Ｃの耐久性は比較晶りより約３倍勝る。

つぎに、第８図・〜第１０図に示す、ヒータ本体３の角
３５と外筒２の内壁２６とのクリアランスｍ、外筒２の
先端開口２３とヒータ本体３の先端面３４との距ＩＪＩ
　ｋ、およびガス流入用切欠２２の幅ｊ、先端開口２３
から切欠２２の端２５までの長さρの適正範囲について
述べる。

クリアランスｍは０．５ｍｍ〜２．０］Ｔ１１１１の範
囲が適正である。０．５ｍｍ未満であるとメタンガス５
の通過が阻害され、２．０１１１１１１を越えると発熱
効率が悪くなる。

距離には、Ｏ（ｍｍ）　〜２　ｉ　（ＴＩＩＩＴ＋＞の
範囲か適正である。ヒータ本体３の先端面３４を外筒２
の先端開口２３より突出さぜると、先端開口２３から噴
出する着火炎６（第２図参照）の噴出が阻害され、かつ
、名火炎６によりヒータ本体３の突出部分が過昇温する
。また、２ｉ（ｍｍ）を越えると熱損失が増大する。

幅ｊは、（１／　３　）　ｉ　（ｍ　ｍ　）〜ｉ（Ｉｎ
　ＩＴＩ　＞の範囲か適止である。（１／３）ｉ　（ｍ
ｍ）未満であるとメタンガス５の流入が悪く、ｉ（ｍｍ
）を越えると着火温度の低減に劣る。

長さρは、ｉ　（ｍｍ　）　〜５　ｊ（ｍｍ　）の範囲
が適正である。１未満であると名犬性に劣り、５ｊを越
えるとヒータ表面の風冷の抑制に劣る。

本発明は上記実施例以外につきの実施態様を含む。

ａ、上記実施例では、点火装置はメタンガスを用いた例
を示したが、液（ヒ石油ガス、オイルカス、石炭ガス、
水性カス、高炉カスなどの気体燃料の着火に適用しＣも
良い。

１）　電気絶縁性のセラミック製絶縁体の形状は、角棒
状、あるいは丸棒状なとの形状てあつＣも良い。

Ｃ，セラミック製絶縁体や耐熱材製筒体の材質は、その
他アルミナ、ムライト、炭化珪素なとのセラミックを用
いても良い。また、耐熱材製筒体はステンレス鋼、ニッ
ケル合金などの耐熱性金属であっても良い。

ｄ、電気抵抗体にはその他、タングステン、タンタルお
よびそれらの合金または導電性セラミックなどを使用し
ても良い。

ｅ、セラミック製絶縁体はクリーンシートを積層して製
造しても良く、電気抵抗体は導電性ペーストを塗布して
製造しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の点火装置を示す組付は斜
視図、第２図はその点火装置の着火原理を説明する説明
図、第３図はその点火装置を示す一部断面図、第４図は
セラミックヒータのヒータ表面温度と耐久寿命曲線との
関係を示すグラフである。第５図は本発明の第２実施例の点火装置を示す一部断面
図、第６図は本発明の第３実施例の点火装置を示す一部
断面図である。第７図は比較品の側面図である。第８図、第９図、第１０図は各部の適正寸法を説明する
ための説明図である。図中　１・・・セラミックヒータ　２・・・外筒（耐熱
材製筒体）　３・・・ヒータ本体　４・・絶縁碍子（絶
縁体）　５・・・メタンガス（燃料ガス）２１・・・後
端　２２・・・ガス流入用切欠　２３・・・先端開口　
３１・・・先端　３２・・・セラミック焼結体（セラミ
ック製絶縁体）　３３・・・モリブデン、ｍ（電気抵抗
体）Ａ、Ｂ、Ｃ・・・点火装置

Claims

【特許請求の範囲】１）筒状を呈するとともに、ガス流入用の切欠を先端開
口から後端方向に向かって形成した耐熱材製筒体に、電気抵抗体をセラミック製絶縁体に埋設したセラミック
ヒータで、前記筒体の後端を塞ぐとともに、前記ヒータ
の先端が前記切欠に達するように嵌め込み、前記ヒータを通電により発熱させるとともに、前記ガス
流入用の切欠から燃料ガスを送り込んで着火させるセラ
ミックヒータを用いた点火装置。