JPS59137722A - ガス状燃料点火方法および装置 - Google Patents

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】 本発明は層火性ガスの点火、・り１１えば娠庭用或いは
工菓用ガスコンロ或いは湯沸器における炭化水素ガスの
点火に関する。

電気加熱式燃料点火装置尚の一つの形態は、欧州特許公
報第θθθ７　／ｑ　ｇ　Ａ　／　５＋に開示されてお
り、該公報には、加ｐＡ装素として導電性の炭ｒヒ物、
硼化物、畦化物、留化物、酸化物或いは他のセラミック
のモノフィラメントの１更川が言己載されている。この
ようなモノフィラメントの燃料点火装置は、フィラメン
ト上を流れｂ周囲のガスに点火が起るに十分な熱を伝達
することができるように、多くの場合フィラメントを非
常に篩い温度で作動させる必費があると旨う欠点を有し
ている。

従って本発明は、一つの観点では、着火性ガスを点火す
る方法、即ち、透過性多孔質電気加熱要素からなる点火
装置を賦勢して加熱要素をガスを点火させる温度までカ
ロ馳し、ガスを加熱要素に接触させるように差し回ける
ことからなる方法を提供する。

ガスは、ガス状燃料のような可燃性物質からなるのが良
く、加熱要素の表面に流れるように差し向けられるのが
良いが、ガスの少な（とも一部分が加熱要素に浸透する
ように差し向けられるのが望オしい。か（Ｌ、て、ガス
を、加熱要素の表面に角度をなして、員１１ちガスが’
ｙｔａ熱要緊の一方の１μｍ１部から他方の１１１１１
部へ加ｅ要素を曲って流れるように差し向けるのが良い
。

池の観点では、本発明は着火性ガスを点火するための装
置を提供し、該装置は、該１を熱袈素は導電性の珪素、
含有材料からなる繊維状本体からなる如体透過性多孔簀
屯気加ｉ１１’ｌ要素と、ガスを加熱ｄ素に接触させる
よう差し向ける装置貢とからなり、ｖｊＩ維状本状本体
望の電気抵抗を生ずるようにガスが）ＪＤ　＠され５次
いで点火されたガスによって加熱される最大温度よりも
高い温度で熱処理される。

有利には、加熱要素は一端が閉鎖されている孔を有する
喋状形のものであシ、ガスは望ましくは加熱要素を通っ
て加熱要素の外側へ浸透するように加熱要素の孔へ差し
向けられる。

また、加熱要素は形態がｊＪ状でな（ても良く、ガスは
加帥を累の一方の側部へ差し向けられて、動圧ヘッドお
よび拡散効果によって加熱要素へ浸透する。

有利には、加熱要素は導電性の炭化珪素、或いは珪累、
或いは導′航件の珪素と炭化珪素の混合オ、或いはｆ！
素、炙素および炭化珪素の混合体、或いは珪素と窒化珪
素の混合体からなる材料で形成され、少量の不純物、例
えばリン或いはひ素を有しても良い。

加熱要素の一つの形態は、上述の材料のいずれかからな
る繊維状本体によって作られ１本体はガスが浸透するよ
うにＳＯ嗟乃至９ｇ％の気孔率を有する。有利には、繊
維状本体は、前記材料からなる管状繊維によって作られ
るのが良く、気孔が管状帰１維間に作られ、管状線維は
中空のものであっても良いし或いはその中に、導電体或
いは電気絶縁体の材料が入っていても良い。

繊維状本体を、ここで参考例としてかかげる英国特許明
細吾第コθ！ｒ１．ｇ２９Ａ号（／９ｇＯ年６月７３日
に出願たれた米国特、？！Ｉ：第１！；９／ｇｔ号）お
よび英国特許明細書第、２／／／ｇθ９Ａ号（７９ｇ７
年７２月５日に出涼自さねた米１聞特計第３３θｇコア
号）に記載の方法によって作るのが良く、この方法は、
連続フェルト状構造をもつアクリル製繊維状先駆物質を
、例えばここで参考例としてかかげる英国特許明細書第
１乙θθ２５３号（米国特許第’１２３；７／３７号）
に記載の方法によって製造することを必快とする。次い
で先駆物′崗を予備酸化して炭化し、前記材料で被榎し
、最後に先駆物質を空気中での酸化によって除去１〜で
前記材料の省状繊維からなる繊維状本体を残す、酸化し
て炭化した先駆物質を除去した後の晴状繊維の″ａ望喝
導度は、炭化した先駆物質の酸化が起るような適当な温
度の選択によって、或いはこれに代わり前の熱処理又は
後の熱処理に工ってイ４られる。

上述した北の形態の点火装置に比（−て本宅間によって
提供される重要な相違点として、点火装置に浸透する周
囲のガスに礎を伝達するのに有効な表面面積を犬きくす
ることができ、その結果、熱伝達の起る温度を心安とさ
れるものよりもかなり低くすることができる。この低い
温叶は、放射熱損失を減少させ５点火装置の効率を改良
するだけでたく、必賢とされる用途に２いて変圧器の大
きさおよびコストを減少させる。ガスは蒸気或いはガス
状混合物からなっていても艮（、捷だ、それ自体可燃性
物質からなる液滴を含んでいても良いことが理解されよ
う。

い甘、本発明をさらに添付図面を参照して、単なる例示
として説明する。

いま図面を参照すると、点火装置１０が示されており、
点火＠瞳ｌＯは、一端が上方金践電極１６で閉鎖された
孔１４をもつＥす状形の透過性多孔質加熱要素１２全有
している。加熱要素］２は下方金属′に極１８に嘔り付
けられ、下方′電極】８は基部２０によって支持され、
Ｉ状の絶縁性ガスケット２２によって基部から電気的に
絶縁されている。ガス状燃料を孔１４に供給するため、
基部２０のダクト２４がガスケット２２を貫通して孔１
４と連通している。電気回路２６（簡略した形で示す）
が、上方電極１６と上方電極１８とに接続され％　、２
４’Ｖの電圧を印加し、加熱要素１２を炭化水素ガスの
点火温間まで賦努する。

操作において、加熱要素１２を電気回路２０によって賦
勢し、ガスを加圧下でダクト２４から加熱要素１２の孔
１４へ供給する。孔１４の中のガスの淀み圧力により、
ガスを加熱要素１２に浸透させ、加熱要素］２において
ガスを点火温度まで加熱する。

所望ならば、ガスが加熱要素１２の孔１４へ入る前に空
気をガスに同伴させて、空気とガスの可燃性混合物を加
熱要素１２で加熱して加熱要素】２の母材内で燃焼が起
るようにしても良い。多くの炭化水素ガスは６００℃以
下で点火するから、ガスを高い温■まで加熱する必要は
ない。しかしながら、ガスを点火温度まで上昇させるだ
けでなく、伝導および放射による加熱要素１ｚからの熱
損失を考１１．し２て、十分なエネルギーを出すように
。

電流を通すことで十分な熱を加熱要素］２に生じさせな
ければ々らない。かぐして、所要電力を最小にするため
に、ガス点火温度以上で、利用できる最低の温度で加ｖ
、　＊素１２．を作動するのが有利である。

加熱要素１２の幾何学的特徴および帥発生特性は、かな
り広範囲に変えることができ、これらは特定の工業的用
途の安住で決まる。加熱委＊】２の形状に影響を乃ぼす
重要なパラメータは、加熱要素１２に通すガス流量、空
気同伴ψ、炭化水累ガスの比熱および許容圧力降下社で
ある。加熱要素１２は、広い範囲のガス点火用途に適し
ており、例えば小型が望ましいような家庭的用途に適し
ている。家庭的用途では、加熱要素１２は導′醒性の管
状繊維（図示せず）の本体からなり、ガスは管状線維間
の空隙即ちス（−スに浸透する。管状繊維は約Ｓμ島乃
至３θθμ編の孔径と、３μ臨乃至／θθμ鴎の壁厚を
有するのが良い。小型の加熱要素１２が望ましいから、
このような加熱要素１２は３ｍｌ＋乃至１０ｒｒｕｎの
外径、１ｗＩ＋乃至７隨の内径および２咽乃至ＩＯ閣の
長さを有するのが良い。

加熱要素１ｊ２の嵩密度は５０　Ｋｇ／　ｒｈ乃至？　
！；　ＯＫｐ／　ｍ３　　の範囲にあるのが良い。

適当な導電性加熱要素１２を製造する方法は、それ以上
の情報の参考例として英国特許明細書第コθ！；６ｇ、
２９Ａ号、第２０ｇ３．３３０Ａ号および第２１１１ｇ
０９Ａ号に記載されている。炭化珪素要素１２の製造例
は次の如くである。即ち。

連続フェルト状構造をもつアクリル系繊維の先駆物質を
上述の英国特許明細書第１乙０θ２Ｓ３号に記載された
方法によって作る。次いで先駆物質は７９０℃乃至３０
０℃まで（望ましくは１００℃乃至２００℃まで）空気
或いは酸素の中で加熱することによって予備酸化段階を
受け、先駆物質を酸素のない雰囲気（例えが窒素或いは
アルゴン）中で約６００℃乃至３０θθ℃（好ましくは
９００℃乃至１２００℃）の温度で炭化する。

次に炭化した先駆物質を、例えば反応ガスとして６０嗟
シラン／’ＡＯ４工チレン混合物を１史用するプラズマ
活性化蒸渚法（ＰＡＶＤ）によって珪素および炭素で被
覆し、最後に炭化した先駆物質を６００℃乃至７１７０
０℃で空気中で酸化することによって除去し、熱処理温
度および鹸処理時間によって決定される電気抵抗を有す
る電気専体と々つた珪素／炭化珪素の管状繊維からなる
加熱要素を残す。この熱処理温Ｉｆ　ｕ　、ガスを加熱
すべき最大幅度、又は加熱要素］２を、燃焼後ガスによ
って加熱する最大温度エリも高くｋければならず。

さもなければ、加熱要素１２を作動させると式加熱要素
１２の抵抗が一層の変化することになる。

加熱要素１２を、上述の方法によって約Ｓμｍ乃至３θ
θμ鳥の直径の多数の炭紫繊維に形成されその上に約Ｓ
＃ａ乃至７００８℃厚の珪素／炭化珪素被覆を蒸着した
炭化先駆物質で作って屯良い。炭化した先駆物質を酸化
するとき、約Ｓμｍ乃至１００μ鶏の壁厚をもつ珪素／
炭化珪素の管状繊維からなる加熱要素］２が残される。

別の材料の加熱要素１２を上述したものと同様の方法で
作り、別の適当な被覆方法を使用しても良い。所望なら
ば、酸化工程を省略し、不宿性雰囲気での適当な熱処理
を使用して加熱要素１２を希望の電気抵抗にしても良い
し、或いは、これの代りに嵯気絶縁材料の先駆物質を被
覆支持体として使用しても良い。

木拍明を、加熱要素の孔にガスを供給することに関連し
て説明したが、ガスを加熱要素の外側に差し向け、孔で
点火しても良い。これの代わりにガスが加熱要素の外側
に流れるようにし、この場合、ガスが加熱要素の外側表
面と平行に或いは処世１１表面と角ＩＦ？なして流れる
ようにしても良ｂ０角ｌｆ′ケなして差し向ける流れの
利点は、加熱要素への大きな浸透が起ることであるｅｔ
ｌ状でない形態例えば円板、或いは例えば大きな加熱要
素から切断され丸棒の加熱要素を使用しても良いことが
理解されよう。このような禅の例は断面が２１×ｈ１長
さがコθ乃至、？θ關である。また、適当な触媒材料の
被覆を加熱要素に付けて５例えば、ガスの点火温度を減
少させても良い。

弘追加の関係 原出願（特願昭ｓｓ−ｇｏｇコグ号）の特許請求の範囲
第（７）項に記載の発明は、加＃Ｉ蒙素が導′…−性繊
維状炭化珪素チューブを含むように構成された流体透過
性多孔質電熱要素に関する発明であるが、本弛の特許請
求の範囲第（１）項の発明は、透過性多孔賀′…：熱委
素からなる点火装置ｋにエネルギーを供給し、刀ｆｌ熱
費素をガスを点火する温ｌｉｔで加熱して、ガスを加熱
要素に接触させるように差し向けることを特徴どする点
火方法であり、本願の上記発明は原出願の上記発明を１
史川する方法の発明であり、特杵法第３７条第２号に関
係している。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明によるガス点火装置の断面図である。 】０・・・点火装置％］２・・・光￥ｐ体、１４・・・
孔、１６・・・上方金属電極、】８・・・下方金属’ｆ
ａｔｅ、２０・・・基部、２２・・・絶縁性ガスケット
、２４・・・ダクト、２６・・・電気回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａｌｌ　　着火性ガスを点火する方法において、透過性
   多孔質電熱要素１２からなる点火装置１０を賦勢して加
   熱要素１２をガスを点火する温ｉまで加勢し、ガスを加
   熱要素１２に接触させるように差し向けることを特徴と
   する点火方法。 ｔ２１　　ガスの少なくとも一部分が加熱要素】２に浸
   透するようにガスを差し向けることを特徴とする特許請
   求の範囲第１１１項に記載の方法、（３）　　ガスを加
   熱要素１２の表面に流すように差し向けることを特徴と
   する特許請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （４１ガスを加熱要素１２の表面に角度をなして差し向
   けることを特徴とする特許請求の範囲第（３１項に記載
   の方法。 （５）　　ガスを加熱要素１２の一方の側部から他方の
   側部へ浸透させるように規し向けることを特徴とする特
   許請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （６１前記両側部は、ガスが壁全浸透するように少女く
   とも一部分が加熱要素１２の環状壁によって構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第（５１項に記載
   の方法。 （７）　　ガスは環状壁の内側に差し向けられることを
   特徴とする特許請求の範囲第（６１項に記載の方法。 （８）　　ガスは環状壁の外側に差し回けられることを
   特徴とする特許請求の範囲第（７）項に記載の方法。 （９）　　ガスはガス状混合物からなり、ガスの少なく
   とも一つの着火性のものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第ｆｌ＋項乃至第１８１項のいずれか１つに記
   載の方法。 １１　　ガスはその中に液滴を有していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１１項乃至第（９）項のいずれ
   か１つに記載の方法。 ａｌｌ　　液滴は可燃性物質からなることを特徴とする
   特許請求の範囲第開環に記載の方法。 ｒｌり　　ガスは炭化水素燃料からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項乃至第（１１１項のいずれ
   か１つに記載の方法。 （１３炭化水素燃料は、６００℃以下の温度で点火する
   ことができるように選択され、□加熱費緊１２には燃料
   を６００℃以下で点火するように賦勢されることを特徴
   とする特許請求の範囲第０２項に記載の方法。 α４１着火性ガスを点火するための装置ａにおいて、導
   電性珪素含有材料からなる繊維状本体の流体浸透性多孔
   質加炉快素１２と、ガスを加熱要素１Ｂに接触させるよ
   うに差し向けるための装置２４と、からなり、前記木Ｉ
   ハ″＆望の電気抵抗を生ずるように、ガスが加熱される
   １次いで点火されたガスによって加熱される最大温度よ
   り本高い温度で熱処理されることを特徴とする装置。 ＵＳ　　ガスの点火が生ずる温度を減少させるために触
   媒被樅が本体に付けられることを特徴とする特許を請求
   の範囲第１項に記載の装置。