JPH0974228A

JPH0974228A - 直列型熱電対

Info

Publication number: JPH0974228A
Application number: JP7248708A
Authority: JP
Inventors: Noritoshi Kimura; 文紀木村; Kuniyoshi Kitagawa; 国義北川
Original assignee: Paloma Kogyo KK
Current assignee: Paloma Kogyo KK
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、燃焼時の酸化による高温接点
の高温腐食・劣化を防止し、安定した高い起電力を得る
ことを目的とする。【解決手段】耐熱性が低いコンスタンタンの丸棒５２
の一端に、耐熱性の高いステンレスの板材５１の先端部
Ｂをカ−ルし、溶接することによって固定・形成した複
数個の熱電対素子を直列に接続して直列型熱電対５０を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃焼熱によって熱起
電力を発生させて電力を供給する直列型熱電対に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、燃焼制御装置等の電源として
蓄電池を設け、炎の燃焼熱によって発生する熱起電力を
利用し、蓄電池に充電するタイプのガス燃焼器がある。
そこで、蓄電池に充電する為の従来技術として、図５に
示した直列型熱電対について説明する。蓄電池を効率よ
く容易に充電する為には、高い起電力を得る必要があ
る。そこで、従来、複数個の熱電対素子１２を直列に接
続して構成した直列型熱電対１０が使用された。例え
ば、１個の熱電対素子１２で３０ｍＶの起電力しか得ら
れない場合であっても、５０個の熱電対素子１２を集積
したならば、全体として１．５Ｖの起電力を得ることが
できるからである。

【０００３】図５に示した直列型熱電対１０のように、
２種の異なる金属線材１７，１８の端部を接続してジグ
ザグ状に連結し、複数個の熱電対素子１２が連なる直列
型熱電対１０を作る。従って、直列型熱電対１０は各熱
電対素子１２の数だけ高温接点１２ａと冷温接点１２ｂ
とが形成され、先頭と最後の熱電対素子１２にそれぞれ
リ−ド線１１ａ，１１ｂを溶接することで完成する。こ
の結果、１つ１つの熱電対素子１２から得られる起電力
は小さくても、全体的には安定した高起電力が得られる
ようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の直列型熱電対１０では、高温接点１２ａが直接
炎に接触する為に、その高温の熱によって金属線材１
７，１８表面で酸化が起こり、高温腐食・劣化してしま
うという耐熱性能上の問題があった。特に、高い起電力
が得られるコンスタンタンとステンレスとを組み合わせ
た場合、ステンレスは耐熱性に優れるが、コンスタンタ
ンは耐熱性に劣る為に高温腐食・劣化が起こりやすくな
ってしまう。本発明は上記課題を解決し、簡単な構成
で、燃焼時に起こる酸化による高温接点の高温腐食・劣
化を抑制し、安定した高起電力が得られる直列型熱電対
を作ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明の直列型熱電対は、
２つの異種金属片を接合・形成した熱電対素子を複数接
続した直列型熱電対において、上記２つの金属片のう
ち、耐熱性が高い方の金属片の端部で、耐熱性が低い方
の金属片の端部を覆うように接合して火炎に接触する高
温接点を構成したことを要旨とする。

【０００６】上記構成を有する本発明の請求項１記載の
直列型熱電対は、２種類の金属を接合・形成した複数個
の熱電対素子を使用しており、高温雰囲気中での耐熱性
が高い方の金属片の端部で低い方の金属片の端部を覆う
ことによって高温接点を構成する。その為、耐熱性の低
い方の金属片には、直接炎が当たりにくくなり、耐熱性
が低い方の金属片の熱による高温腐食（酸化）・劣化を
低コストで抑制することができる。

【０００７】本発明の請求項２記載の直列型熱電対は、
請求項１記載の直列型熱電対において、こんろバ−ナの
周りの全周あるいはその一部に配列したことを要旨とす
る。

【０００８】上記構成を有する請求項２記載の直列型熱
電対は、請求項１記載の直列型熱電対において、こんろ
バ−ナの形状に合わせてバ−ナの周りの全周あるいはそ
の一部に配列した為、バ−ナ火炎から発生する熱を効率
良く大量に受けることができ、且つ得られる起電力も安
定する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにする為に、以下本発明の直列型熱電対の
好適な実施例について説明する。

【００１０】図２は、一実施例としての直列型熱電対を
表すもので、図３（ａ）に示したステンレスからなる板
材（以後、ステンレスと呼ぶ）５１とコンスタンタンか
らなる丸棒（以後、コンスタンタンと呼ぶ）５２とをそ
れぞれ両端にて溶接して、高温接点５５と冷温接点５６
とを構成し、複数個の熱電対素子が連なる直列型熱電対
５０を作る。しかし、ステンレスに比べてコンスタンタ
ンは耐熱性に劣る。そこで、直列型熱電対５０の高温接
点５５は、コンスタンタン５２に比べて耐熱性の高いス
テンレス５１のＬ字状の端部Ｂをカ−ルし、それによっ
てできた円筒内にコンスタンタン５２の先端部を挿通・
溶接することによって固定・形成する。ただし、カ−ル
方向は図中に示した、互いに異なる方向とする。また、
冷温接点５６は炎との接触がない為、従来のように溶接
しただけで構成しても良い。更に、ステンレス５１のカ
−ルを行う部分Ｂの形状は、図３（ｂ），（ｃ）に例示
した形状でも良い。尚、上述した直列型熱電対５０に使
用されている熱電対素子の内、先頭と最後に位置するも
のには、それぞれリード線５３を接続する。また、熱電
対素子の接点同士が電気的に短絡することを防止する為
に、表面にホーロー処理等の表面処理を施す。

【００１１】一般に、多くの金属については、高温の熱
によって起こる金属の酸化現象の反応速度は、ある一定
の温度までは非常に遅いが、それを越えると急激に速く
なる放物線型のグラフ形状となることが知られているこ
とから、高温接点での温度を、酸化現象の速度が大きく
変化する直前の温度、つまり、ほぼコンスタンタン５２
の耐熱温度になるように諸条件を調整することによっ
て、高温の熱による酸化から保護することができ、且つ
高い起電力を得ることができる。

【００１２】図３（ｂ）に示したステンレス５１は、上
述した図２のものとほぼ同様の方法で、コンスタンタン
５２の先端部Ｂをカ−ルし、溶接される。カ−ル方向も
同様に、図中に示した互いに異なる方向とする。また、
図２（ｃ）のステンレス５１では、両端の長方形部分を
カ−ルしてコンスタンタン５２の端部に溶接されるが、
上述した２つの実施例のようにステンレス５１を曲折し
て隣合うコンスタンタン５２同士の間隔を設けるのでは
なく、コンスタンタン５２同士の距離を長方形部分Ｂの
カ−ルする中心軸の間の距離Ｌによって決定すれば、ス
テンレス５１を曲折することなく、コンスタンタン５２
の正確な位置を設定でき、且つ器具への取付も容易にで
きる。また、カ−ル方向は、高温接点側と冷温接点側と
は図中に示したように同方向である。これらの結果、単
純な形状、且つ低コストで直列型熱電対５０を作ること
ができる。また、耐熱性が低いコンスタンタン５２へは
直接炎を当てず、高温の熱による高温腐食・劣化が起こ
らないようにステンレス５１で保護している為、耐久性
が向上している。

【００１３】また、図４に示した直列型熱電対６０は、
コンスタンタンの板材６２の端部をステンレスの板材６
１で覆うように曲げを行った後に溶接することによっ
て、固定・形成した熱電対素子を上述した方法で複数接
続したものである。また、冷温接点６６は炎との接触は
ないことから、特にコンスタンタン６２の端部をステン
レス６１で覆う必要はないので、溶接処理を施すだけで
も良い。更に、上述した２種の板材を共に丸棒にしても
良い。この結果、図２に示した直列型熱電対５０と同
様、低コストで耐久性を向上させることができる。

【００１４】こうした直列型熱電対の設置形態に示した
実施例を、図１の親子こんろバ−ナ３１により説明す
る。図１中で使用している直列型熱電対５０は、図２に
示したものである。親子こんろバ−ナ３１は、火力の大
きい親バ−ナ３３の中央部に火力の小さい子バ−ナを設
けたもので、調理品に応じてどちらかあるいは両方に点
火して火力を調節するようにしたこんろバ−ナである。

【００１５】親バーナは、鋳鉄等の鋳物で作成された親
バーナ本体３２と、そのバーナ本体３２に上から嵌合さ
れた黄銅等の熱間鍛造品からなる略円盤状の親バーナヘ
ッド３３とから構成される。親バーナ本体３２は、導入
された燃料ガスと１次空気とを混合する混合管３４と、
その下流にあって混合気を環状に分布させ、親バーナヘ
ッド３３との隙間より噴出させる環状の混合室３５とが
一体となっている。混合室３５の混合気噴出側（親バー
ナヘッド３３との嵌合側）の中央には、燃焼時の２次空
気通路を兼ねた円筒状の位置決めガイド３６が設けら
れ、親バーナヘッド３３の中央部に形成されたリング状
の突起３７がそこに位置決めされながら嵌合される。ま
た、混合管３４より混合室３５へ送られた混合気は、親
バーナヘッド３３と親バーナ本体３２との合わせ面によ
り形成された隙間を炎口として噴出し、リング状の火炎
３１ａを形成する。

【００１６】子バ−ナは、親バ−ナ本体３２及び親バ−
ナヘッド３３中央の円孔部を通って突出した子バ−ナ本
体３８と、この子バ−ナ本体３８に上方から嵌合された
黄銅等の熱間鍛造品からなる略円盤状の子バ−ナヘッド
３９とから構成される。

【００１７】直列型熱電対５０は、この子バ−ナの火炎
３１ａの下方から高温接点５５が火炎３１ａに臨む位置
に固定され、熱起電力を発生する。そして、発生した熱
起電力に応じて、電源を必要とする各制御装置（図示
略）を作動させる。尚、こうした親子こんろバ−ナ３１
であっても、子バ−ナばかりでなくその周囲に設けられ
た親バ−ナにおいても、図１中の直列型熱電対５０ａの
様にして直列型熱電対を設置することができ、同様の作
用・効果を得ることができる。また、直列型熱電対５０
は、バ−ナの全周に限らず、その一部として円弧状に配
置しても良い。

【００１８】以上説明したように、本実施例の直列型熱
電対５０によれば、燃焼時に起こる酸化に対する耐久性
の高いステンレス５１で、酸化に弱いコンスタンタン５
２を覆うことによって、簡単な構成で熱電対素子５０の
高温接点５５の酸化に対する耐久性の向上を図ることが
でき、且つ高い起電力を得ることができる。また、多数
の熱電対素子５０を直列につなぎ、その高温接点５５を
リング状にこんろバ−ナ３１の周囲に均一に並べ、こん
ろバーナ３１の火炎３１ａ全体に臨ませているので、火
炎３１ａから発生する熱を効率良く大量に受けることが
できる。

【００１９】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等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において、種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。例えば、湯沸器等
のガス燃焼器にも適用できるものである。

【００２０】

【発明の効果】以上記述したように本発明の請求項１記
載の直列型熱電対によれば、耐熱性の高い方の金属片
で、低い方の金属片を覆うという単純な構造で高温接点
を構成し、燃焼時に起こる耐熱性が低い方の金属片の高
温腐食・劣化を抑制することができる為、低コストで耐
久性を向上させることができ、安定した高い起電力を得
ることができる。また、請求項２記載の直列型熱電対に
よれば、こんろバ−ナのバ−ナ火炎から発生する燃焼熱
を大量に受けることができる為、効率よく高い起電力を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のこんろバ−ナの概略図であ
る。

【図２】第一実施例の直列型熱電対の説明図である。

【図３】第一実施例の直列型熱電対を構成する要素の説
明図である。

【図４】第二実施例の直列型熱電対の説明図である。

【図５】従来技術の直列型熱電対の説明図である。

【符号の説明】

バ−ナ・・・３１直列型熱電対・・・５０，６０ステンレス材・・・５１，６１コンスタンタン材・・・５２，６２リ−ド線・・・５３，６３高温接点・・・５５，６５冷温接点・・・５６，６６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの異種金属片を接合・形成した熱電
対素子を複数接続した直列型熱電対において、上記２つの金属片のうち、耐熱性が高い方の金属片の端
部で、耐熱性が低い方の金属片の端部を覆うように接合
して火炎に接触する高温接点を構成したことを特徴とす
る直列型熱電対。
【請求項２】請求項１記載の直列型熱電対において、こんろバ−ナの周りの全周あるいはその一部に配列した
ことを特徴とする直列型熱電対。