JPS61176847A - 火炎センサ−用金属電極 - Google Patents
火炎センサ−用金属電極Info
- Publication number
- JPS61176847A JPS61176847A JP60017576A JP1757685A JPS61176847A JP S61176847 A JPS61176847 A JP S61176847A JP 60017576 A JP60017576 A JP 60017576A JP 1757685 A JP1757685 A JP 1757685A JP S61176847 A JPS61176847 A JP S61176847A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flame
- electrode
- weight
- flame sensor
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
- F23N5/126—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electrical or electromechanical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ）産業上の利用分野
ガスバーナーや石油バーナー等の火炎中に金属電極を挿
入して交流電圧を印加すると、電極から火炎を通って微
弱な直流電流が流れ、この微弱電流を測定することで火
炎の検出がなされる。
入して交流電圧を印加すると、電極から火炎を通って微
弱な直流電流が流れ、この微弱電流を測定することで火
炎の検出がなされる。
この発明は、この種の火炎検出の用途に使用される火炎
センサー用金属電極に関する。
センサー用金属電極に関する。
口）従来技術との関連における本発明の技術的課題。
火炎センサー用金属電極（フレームロンドともいう、）
は、高温（１０００〜１３００℃）の火炎中に直接挿入
されて長時間使用されるので、高温での耐酸化特性の良
好な金属材料でなることが望ましく。
は、高温（１０００〜１３００℃）の火炎中に直接挿入
されて長時間使用されるので、高温での耐酸化特性の良
好な金属材料でなることが望ましく。
従来、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系やＮｉ −Ｃｒ系合金製の火
炎センサー用電極が用いられている。これらの合金は何
−れも電熱合金や耐熱合金として実用されている合金で
あり、高温での耐蝕性、特に耐酸化特性に優れており、
火炎センサー用金属電極として好適な材料として実用に
供されている。
炎センサー用電極が用いられている。これらの合金は何
−れも電熱合金や耐熱合金として実用されている合金で
あり、高温での耐蝕性、特に耐酸化特性に優れており、
火炎センサー用金属電極として好適な材料として実用に
供されている。
特に、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系の耐熱合金は、高温での耐酸
化特性が他の金属材料に較べて優れているので。
化特性が他の金属材料に較べて優れているので。
この種の火炎センサー用電極材料として多用されている
。しかしながら、従来のＦｅ −Ｃｒ −Ａｌ系合金製
電極にも難点がない訳ではない。
。しかしながら、従来のＦｅ −Ｃｒ −Ａｌ系合金製
電極にも難点がない訳ではない。
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金は、高温の大気中で使用される
と、その表面にＡＩＩ＊ Ｏｓの保護皮膜が形成されて
、内部の酸化を防ぎ、優れた耐酸化特性を示すが。
と、その表面にＡＩＩ＊ Ｏｓの保護皮膜が形成されて
、内部の酸化を防ぎ、優れた耐酸化特性を示すが。
この種のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ１系合金を火炎センサー用電
極として使用する場合、高温の火炎中で長時間使用する
につれてＡＩｌ＊ Ｏａでなる保護皮膜がその純度と厚
さを増し、電極から火炎中への電気伝導度が低下してゆ
き、火炎中を流れる検出電流が経時的に少なくなり、火
炎の検出特性を経時的に劣化させる。
極として使用する場合、高温の火炎中で長時間使用する
につれてＡＩｌ＊ Ｏａでなる保護皮膜がその純度と厚
さを増し、電極から火炎中への電気伝導度が低下してゆ
き、火炎中を流れる検出電流が経時的に少なくなり、火
炎の検出特性を経時的に劣化させる。
特に、前記保護皮膜の電気抵抗は、その温度が低い程大
きい、それ故、火炎の着火直後（この状態では電極およ
びその保護皮膜はまだ低温の状態にある）における検出
電流が流れ難く、火炎の検出に時間的な遅れが生じるよ
うになる。
きい、それ故、火炎の着火直後（この状態では電極およ
びその保護皮膜はまだ低温の状態にある）における検出
電流が流れ難く、火炎の検出に時間的な遅れが生じるよ
うになる。
ハ）この発明の目的
この発明は、上記に鑑み、高温での耐酸化特性を損ねる
ことなく、また、火炎の着火直後における初期検出に遅
れを生づることがなく且つ火炎検出電流の経時変化を生
ぜず安定した火炎検出特性を長期に亘り維持する火炎セ
ンサー用金属電極を提供することを目的としてなされた
ものである。
ことなく、また、火炎の着火直後における初期検出に遅
れを生づることがなく且つ火炎検出電流の経時変化を生
ぜず安定した火炎検出特性を長期に亘り維持する火炎セ
ンサー用金属電極を提供することを目的としてなされた
ものである。
二）発明の構成および効果
この発明は、Ａ１１３〜８重量％、Ｃｒ １８〜２８重
量％、Ｔｉ Ｏ，２〜０．６重量％、残部が実質的にＦ
ｅからなる火炎センサー用金属電極およびＡｌｌ ３〜
８重量％。
量％、Ｔｉ Ｏ，２〜０．６重量％、残部が実質的にＦ
ｅからなる火炎センサー用金属電極およびＡｌｌ ３〜
８重量％。
Ｃｒ １８〜２８重量％、Ｔｉ Ｏ，２〜０．６重量％
、ＺｒおよびＮｂの一種または二種を合計で０．１〜０
．５重量算、残部が実質的にＦｅからなる火炎センサー
用金属電極を提供することにより前記目的を達成する。
、ＺｒおよびＮｂの一種または二種を合計で０．１〜０
．５重量算、残部が実質的にＦｅからなる火炎センサー
用金属電極を提供することにより前記目的を達成する。
本発明の火炎センサー用金属電極に使用されるＦｅ −
Ｃｒ −Ａｌｌ系合金は、Ａ１１３〜８重量％、Ｃｒ１
８〜２８重量瓢を含有する。ここで、 Ａｌが３重量算
以下およびＣｒが１８重量％以下では、高温での耐酸化
特性が充分でなく、また、Ａｌが８重量％を越える場合
あるいはＣｒが２８８重量％越えると１合金が脆弱とな
り、また、加工性が低下して火炎センサー用金属電極と
しての成形コストを高くなる。
Ｃｒ −Ａｌｌ系合金は、Ａ１１３〜８重量％、Ｃｒ１
８〜２８重量瓢を含有する。ここで、 Ａｌが３重量算
以下およびＣｒが１８重量％以下では、高温での耐酸化
特性が充分でなく、また、Ａｌが８重量％を越える場合
あるいはＣｒが２８８重量％越えると１合金が脆弱とな
り、また、加工性が低下して火炎センサー用金属電極と
しての成形コストを高くなる。
本発明の火炎センサー用金属電極に使用されるＦｅ −
Ｃｒ −Ａｌｌ系合金は、更に、 ＴｉあるいはＴ１と
Ｚｒおよび（または）Ｎｂを含有する０本発明で、Ｆｅ
−Ｃｒ−Ａｌ１系合金へのＴｉ、 Ｚｒおよび（または
）Ｎｂ等の添加は極めて重要である。
Ｃｒ −Ａｌｌ系合金は、更に、 ＴｉあるいはＴ１と
Ｚｒおよび（または）Ｎｂを含有する０本発明で、Ｆｅ
−Ｃｒ−Ａｌ１系合金へのＴｉ、 Ｚｒおよび（または
）Ｎｂ等の添加は極めて重要である。
前記する如＜ 、 Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ１系合金は高温の
酸化雰囲気中でその表面にＡＵｚ０３の保護皮膜を形成
し１、該合金の耐酸化特性を改善する反面、該保護皮膜
は電気的絶縁特性が大であり、特に低温での電気絶縁特
性が大であるために、火炎センサー用電極として使用す
る場合には火炎検出電流に経時的変化が生じ、特に着火
直後の火炎検出電流が充分に得られず火炎の着火の検出
に時間的な遅れを生じる。
酸化雰囲気中でその表面にＡＵｚ０３の保護皮膜を形成
し１、該合金の耐酸化特性を改善する反面、該保護皮膜
は電気的絶縁特性が大であり、特に低温での電気絶縁特
性が大であるために、火炎センサー用電極として使用す
る場合には火炎検出電流に経時的変化が生じ、特に着火
直後の火炎検出電流が充分に得られず火炎の着火の検出
に時間的な遅れを生じる。
本発明者等は、所定量のＴｉあるいはＴｉとＺｒおよび
（または）Ｎｂを添加したＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ１系合金を
火炎センサー用電極として使用することにより、上記従
来電極の難点が除去されることを見出した。
（または）Ｎｂを添加したＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ１系合金を
火炎センサー用電極として使用することにより、上記従
来電極の難点が除去されることを見出した。
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金へのＴｉあるいはＴｉ、Ｚｒお
よび（または）Ｎｂの添加は、該合金の表面に形成され
るａｌｌａｏａを主体とする保護皮膜の通電特性を改善
する効果を示すものと考えられ１本発明の火炎センサー
用金属電極を使用する場合、火炎検出電流の経時変化が
低減され、特に着火直後の火炎検出の遅れが生じること
がなく、良好な応答特性が長期に亘り維持される。
よび（または）Ｎｂの添加は、該合金の表面に形成され
るａｌｌａｏａを主体とする保護皮膜の通電特性を改善
する効果を示すものと考えられ１本発明の火炎センサー
用金属電極を使用する場合、火炎検出電流の経時変化が
低減され、特に着火直後の火炎検出の遅れが生じること
がなく、良好な応答特性が長期に亘り維持される。
ここで１本発明で効果的なＴｉの添加量は、０．２〜０
．６重量２である。Ｔｉの添加量が０．２％以下では前
記の効果が充分でなく、また、０．６％を超えて多量に
添加しても前記効果の顕著な向上は認められない６本発
明では、Ｔｉと共にＺｒおよびＮｂをそれぞれ単身で、
又は組み合わせて添加することにより前記発明の効果を
一層向上させることができる。
．６重量２である。Ｔｉの添加量が０．２％以下では前
記の効果が充分でなく、また、０．６％を超えて多量に
添加しても前記効果の顕著な向上は認められない６本発
明では、Ｔｉと共にＺｒおよびＮｂをそれぞれ単身で、
又は組み合わせて添加することにより前記発明の効果を
一層向上させることができる。
Ｚｒおよび（または）Ｎｂの好適な添加量は単身または
合計で０．１〜０．５％の範囲のであるｓＺｒおよびＮ
ｂの添加量が前記の範囲の値以下ではその改善効果が充
分でなく、また、前記範囲を超えて多量に添加しても特
に効果の向上は認められず、かえって合金の加工性等を
悪化させるので好ましくない。
合計で０．１〜０．５％の範囲のであるｓＺｒおよびＮ
ｂの添加量が前記の範囲の値以下ではその改善効果が充
分でなく、また、前記範囲を超えて多量に添加しても特
に効果の向上は認められず、かえって合金の加工性等を
悪化させるので好ましくない。
（実施例）
火炎センサーの検出方法を示す第１図において、ガスバ
ーナや石油バーナの火炎３中に金属電極４を挿入し、バ
ーナ基体２と前記金属電極４との間に交流電圧を印加す
ると火炎３中を通して微弱電流が流れる。このときに流
れる微弱電流を検出して火炎の着火状態が検出される。
ーナや石油バーナの火炎３中に金属電極４を挿入し、バ
ーナ基体２と前記金属電極４との間に交流電圧を印加す
ると火炎３中を通して微弱電流が流れる。このときに流
れる微弱電流を検出して火炎の着火状態が検出される。
金属電極として第１表に示す組成のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ１
系合金でなる本発明の電極Ａ、Ｂ及びＣと、比較材とし
て従来のＦｅ−Ｃｒ Ａｌｌ系合金およびＮｉ −Ｃ
ｒ系合金でなる電極りおよび電極Ｅを使用して火炎検出
特性テストと耐酸化特性テストを実施した。
系合金でなる本発明の電極Ａ、Ｂ及びＣと、比較材とし
て従来のＦｅ−Ｃｒ Ａｌｌ系合金およびＮｉ −Ｃ
ｒ系合金でなる電極りおよび電極Ｅを使用して火炎検出
特性テストと耐酸化特性テストを実施した。
火炎検出テストは、火炎の着火３秒後における検出電流
と火炎着火３０秒後における検出電流とを電極の使用始
めと１００時間使用後について測定するこでおこない、
耐酸化特性は１２００℃の大気中での酸化増量（■ｇ／
ａｍ” 、ｈｒ）で比較した。
と火炎着火３０秒後における検出電流とを電極の使用始
めと１００時間使用後について測定するこでおこない、
耐酸化特性は１２００℃の大気中での酸化増量（■ｇ／
ａｍ” 、ｈｒ）で比較した。
テストの結果を第２表に示す。
萼２表より明らかな如く、本発明の火炎センサーよ、い
づれも耐酸化特性が良好である上に、火炎つ検出電流に
経時変化を生ずることが少なく、特二火炎着火直後にお
ける検出電流が１００時間の使弓後においても変化が少
なく、良好な火炎検出の３答特性を長期に亘り維持する
ものであることが１解される。
づれも耐酸化特性が良好である上に、火炎つ検出電流に
経時変化を生ずることが少なく、特二火炎着火直後にお
ける検出電流が１００時間の使弓後においても変化が少
なく、良好な火炎検出の３答特性を長期に亘り維持する
ものであることが１解される。
なお、第２表で、Ｎｉ−Ｃｒ系合金でなる比較電極コは
、検出電流に経時変化を生じてはいないが、二の種のＮ
ｉ −Ｃｒ系合金はＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金に較べて高
温での耐酸化特性が劣るために火炎センサー１電極とし
て使用する場合には寿命が短い。
、検出電流に経時変化を生じてはいないが、二の種のＮ
ｉ −Ｃｒ系合金はＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金に較べて高
温での耐酸化特性が劣るために火炎センサー１電極とし
て使用する場合には寿命が短い。
第１図は、火炎検出装置を示す図である。
１中：２．、、バーナー
３００．火炎
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）Ａｌ３〜８重量％、Ｃｒ１８〜２８重量％、Ｔｉ０
．２〜０．６重量％、残部が実質的にＦｅからなる火炎
センサー用金属電極。 ２）Ａｌ３〜８重量％、Ｃｒ１８〜２８重量％、Ｔｉ０
．２〜０．６重量％、ＺｒおよびＮｂの一種または二種
０．１〜０．５重量％、残部が実質的にＦｅからなる火
炎センサー用金属電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60017576A JPS61176847A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 火炎センサ−用金属電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60017576A JPS61176847A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 火炎センサ−用金属電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61176847A true JPS61176847A (ja) | 1986-08-08 |
Family
ID=11947734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60017576A Pending JPS61176847A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 火炎センサ−用金属電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61176847A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5952747A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-27 | Hitachi Metals Ltd | 炎電流感知センサ− |
-
1985
- 1985-01-31 JP JP60017576A patent/JPS61176847A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5952747A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-27 | Hitachi Metals Ltd | 炎電流感知センサ− |
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