JP2003232515A - Flame rod - Google Patents

Flame rod

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JP2003232515A
JP2003232515A JP2002031312A JP2002031312A JP2003232515A JP 2003232515 A JP2003232515 A JP 2003232515A JP 2002031312 A JP2002031312 A JP 2002031312A JP 2002031312 A JP2002031312 A JP 2002031312A JP 2003232515 A JP2003232515 A JP 2003232515A
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JP
Japan
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rod
flame
coating
rod base
base
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Pending
Application number
JP2002031312A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsunari Ohashi
龍成 大橋
Tsutomu Sofue
務 祖父江
Akio Tanaka
章夫 田中
Takeshi Fukaya
岳士 深谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rinnai Corp
Original Assignee
Rinnai Corp
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Publication date
Application filed by Rinnai Corp filed Critical Rinnai Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a durable flame rod capable of accurately detecting firing and misfiring for a long time. <P>SOLUTION: The flame rod 2 comprises a rod substrate 8 made of a heat- resistant alloy containing Fe, Cr and Al and a coating 18 of electrically conductive ceramics provided on a surface of the rod substrate 8. The coating 18 is formed in a region including a flame insertion portion 20 at a front end of the rod substrate 8 and at least part of a flame non-insertion portion 22 lying closer to a proximal end than the flame insertion portion. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、ガス燃焼機器の
火炎中に挿入された状態で火炎電流を測定することによ
り、ガス燃焼機器が着火しているか失火しているかを検
出するフレームロッドに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flame rod for detecting whether a gas combustion device is ignited or misfired by measuring a flame current in a state where the gas combustion device is inserted in a flame of the gas combustion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】 石油ファンヒータや給湯器などに代表
されるガス燃焼機器は、フレームロッドと呼ばれる部材
を備えている。通常、この種のフレームロッドは鉄(F
e)及びクロム(Cr)等を成分として含む電気伝導性
の金属材料を用いて構成されており、金属製のバーナー
の上部に設置された状態で使用される。フレームロッド
とバーナーとの間には、100V程度の交流電圧を印加
するための交流電源と、火炎中を流れる微小な電流の値
を測定するための電流計とが直列に接続される。
2. Description of the Related Art A gas combustion device typified by an oil fan heater and a water heater has a member called a frame rod. Usually, this kind of frame rod is made of iron (F
e) and chromium (Cr) are used as components and are made of an electrically conductive metal material, and are used in a state of being installed on the top of a metal burner. An AC power supply for applying an AC voltage of about 100 V and an ammeter for measuring the value of a minute current flowing in the flame are connected in series between the flame rod and the burner.

【0003】ガス燃焼機器の使用時には、バーナーの火
炎中にフレームロッドの先端部が挿入された状態とな
る。ガス燃焼機器が正常に作動していて火炎が存在して
いる場合には、フレームロッドの周囲に存在するイオン
の量が多いことから、火炎電流の値は高くなる。一方、
ガス燃焼機器が正常に作動しておらず十分な火炎が存在
していないような場合には、フレームロッドの周囲に存
在するイオンの量が少ないことから、火炎電流の値は低
くなる。即ち、火炎電流の値を測定することにより着火
しているか失火しているかが認識可能となっている。
When the gas combustion equipment is used, the tip of the frame rod is inserted into the flame of the burner. When the gas combustion device is operating normally and a flame is present, the value of the flame current is high because the amount of ions existing around the flame rod is large. on the other hand,
When the gas combustion device is not operating normally and sufficient flame is not present, the amount of ions existing around the flame rod is small, and thus the flame current value is low. That is, by measuring the value of the flame current, it is possible to recognize whether ignition or misfire has occurred.

【0004】ところで、フレームロッドは使用時に10
00℃以上の高温にさらされる。このため、ロッド基体
において火炎に挿入される部位の表面が次第に酸化して
絶縁膜が形成され、結果的に火炎電流を正確に検出でき
なくなる。そこで図5に示すような、ロッド基体32に
おいて火炎34に挿入される部位40のみを電気導電性
のセラミックス材料からなる被覆膜36で被覆すること
により、ロッド基体32の表面酸化を防止しようとした
フレームロッド38が提案されている。なお、これと同
様の従来技術は、例えば実開平2−7455号公報にも
開示されている。
By the way, when the frame rod is used,
Exposed to high temperature of 00 ° C or higher. For this reason, the surface of the portion of the rod base that is inserted into the flame is gradually oxidized to form an insulating film, and as a result, the flame current cannot be accurately detected. Therefore, as shown in FIG. 5, the surface oxidation of the rod base 32 is prevented by covering only the portion 40 of the rod base 32 that is inserted into the flame 34 with the coating film 36 made of an electrically conductive ceramic material. A frame rod 38 has been proposed. A similar conventional technique is also disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-7455.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】 ところが、ロッド基
体32を構成する金属中にアルミニウムが含まれるよう
な場合、たとえ上記構造を採ったとしても、長期間使用
しているうちに火炎挿入部位40の表面に酸化が起こ
り、アルミナ絶縁膜42を生じてしまう。つまり、アル
ミナ絶縁膜42の介在により、セラミックス被覆膜36
とロッド基体32との間の絶縁抵抗が増大し、電流が流
れにくくなる。
However, in the case where the metal forming the rod base 32 contains aluminum, even if the above-mentioned structure is adopted, the flame insertion portion 40 of the flame insertion portion 40 is not used during long-term use. Oxidation occurs on the surface, resulting in the alumina insulating film 42. That is, the ceramic insulating film 36 is interposed by the alumina insulating film 42.
The insulation resistance between the rod base 32 and the rod base 32 increases, and it becomes difficult for current to flow.

【0006】ここで、点火してからある程度時間が経過
して500℃以上の高温に到達したときには、アルミナ
絶縁膜42にクラックが入るため、電流はそのクラック
の隙間を流れることができる。よって、この場合には電
流計で測定される値はアルミナ絶縁膜42がない場合と
ほぼ同様になり、とりわけ不都合は生じない。これに対
して、点火直後の低温状態のときには、クラックのない
アルミナ絶縁膜42の存在によって、電流計により測定
される電流値が落ち込んでしまい、電流値が着火・失火
の判断基準となるしきい値を下回ってしまう。このた
め、電流計に接続された着火・失火検出回路が「失火」
状態にあるものと誤認識し、それを受けて作動する安全
装置が火を完全に消してしまうという問題があった。
Here, when a high temperature of 500 ° C. or higher is reached after a certain time has elapsed after ignition, a crack is formed in the alumina insulating film 42, so that an electric current can flow through the gap between the cracks. Therefore, in this case, the value measured by the ammeter is almost the same as that when the alumina insulating film 42 is not provided, and no particular inconvenience occurs. On the other hand, in the low temperature state immediately after ignition, the presence of the crack-free alumina insulating film 42 causes the current value measured by the ammeter to drop, and the current value serves as a threshold for determining ignition / misfire. It will fall below the value. Therefore, the ignition / misfire detection circuit connected to the ammeter is "misfiring".
There was a problem that the safety device, which was mistakenly recognized as being in a state and actuated in response to that, completely extinguished the fire.

【0007】そこで本発明は、長期にわたって着火・失
火の検出を正確に行うことが可能な耐久性の優れたフレ
ームロッドを提供することを目的とする。
[0007] Therefore, an object of the present invention is to provide a frame rod excellent in durability which can accurately detect ignition / misfire over a long period of time.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び作用と効果】 本発明
のフレームロッドは、Fe,Cr及びAlを成分として
含む耐熱合金製のロッド基体と、ロッド基体の表面に設
けられた電気伝導性セラミックス製の被覆体とを備えて
いる。そして、ロッド基体先端部の火炎挿入部位、及
び、それよりも基端側に位置する火炎非挿入部位の少な
くとも一部を含む領域(別の表現をすると、ロッド基体
先端部のアルミナ絶縁膜形成部位、及び、それよりも基
端側に位置するアルミナ絶縁膜非形成部位の少なくとも
一部を含む領域)に被覆体を形成している(請求項1,
2)。
Means for Solving the Problems, Actions and Effects The frame rod of the present invention comprises a rod base made of a heat-resistant alloy containing Fe, Cr and Al as components, and an electrically conductive ceramics provided on the surface of the rod base. And the covering body. Then, a region including at least a part of the flame insertion portion at the tip of the rod base body and the flame non-insertion portion located at the base end side thereof (in other words, the alumina insulating film forming portion at the tip end of the rod base body). , And the coating is formed on a region including at least a part of the alumina insulating film non-forming portion located on the base end side thereof (claim 1,
2).

【0009】ロッド基体において火炎挿入部位よりも基
端側に位置する部位は火炎に挿入されないことから、火
炎挿入部位ほど高温にはならず、表面にアルミナ絶縁膜
がほとんど形成されない。よって、当該部位(火炎非挿
入部位、アルミナ絶縁膜非形成部位)にわたって被覆体
を形成しておけば、被覆体とロッド基体との間の通電経
路を確保しておくことができる。従って、請求項1又は
2のフレームロッドによると、アルミナ絶縁膜の介在に
起因する、点火直後の電流値の落ち込みといった問題を
解消できる。このため、長期にわたって着火・失火の検
出を正確に行うことが可能となり、耐久性の優れたフレ
ームロッドを提供することができる。
Since the portion of the rod base located closer to the base end side than the flame insertion portion is not inserted into the flame, the temperature is not as high as that of the flame insertion portion, and the alumina insulating film is hardly formed on the surface. Therefore, if the coating is formed over the portion (flame non-insertion portion, alumina insulating film non-forming portion), it is possible to secure an electric conduction path between the coating and the rod base. Therefore, according to the frame rod of the first or second aspect, it is possible to solve the problem that the current value drops immediately after ignition due to the interposition of the alumina insulating film. Therefore, it is possible to accurately detect ignition / misfire over a long period of time, and it is possible to provide a frame rod having excellent durability.

【0010】請求項1又は2のフレームロッドでは、前
記被覆体は、少なくともアルミナよりも高い電気伝導性
を有するセラミックスからなる被覆膜であることが望ま
しく、さらには上記特性を有する酸化物系セラミックス
からなる被覆膜であることが好ましい(請求項3)。
In the frame rod according to claim 1 or 2, it is preferable that the coating body is a coating film made of ceramics having an electric conductivity higher than that of alumina, and further, the oxide ceramics having the above-mentioned characteristics. It is preferable that the coating film is composed of (claim 3).

【0011】アルミナと同程度またはそれ以下の電気伝
導性を有するセラミックスは、好適な導電体であるとは
言い難い。このため、そのセラミックスを材料として被
覆体を形成したとしても、被覆体とロッド基体との間の
通電経路の確保には至らないからである。これに対して
請求項3の発明によると、通電経路を確保しておくこと
が比較的容易になるため、点火直後の電流値の落ち込み
を解消できる。
Ceramics having electrical conductivity equal to or lower than that of alumina are not suitable conductors. For this reason, even if the covering body is formed by using the ceramics as a material, the energization path between the covering body and the rod base cannot be secured. On the other hand, according to the third aspect of the invention, since it is relatively easy to secure the energization path, it is possible to eliminate the drop in the current value immediately after ignition.

【0012】しかも、酸化物系セラミックスは非酸化物
系セラミックスに比較して安定しているという利点があ
る。非酸化物系とは、例えば炭化物系セラミックス、窒
化物系セラミックス、ホウ化物系セラミックス、ケイ化
物系セラミックス等である。非酸化物系セラミックスは
自身の分子構造中に酸素原子を含まない。よって、高温
・酸化雰囲気下に長期間置かれることにより容易に酸化
してしまう。このため、耐熱性や電気伝導性などといっ
た好適な物性を損ない易い。従って、長期にわたって着
火・失火の検出を正確に行うという本発明の目的を達成
できない可能性がある。これに対して、酸化物系セラミ
ックスはそもそも自身の分子構造中に酸素原子を含んだ
状態で成立している。よって、高温・酸化雰囲気下に長
期間置かれたとしても化学変化を起こしにくい。このた
め、耐熱性や電気伝導性などの好適な物性を長期間維持
できる。従って、長期にわたって着火・失火の検出を正
確に行うことができる。
Moreover, the oxide-based ceramics have the advantage that they are more stable than the non-oxide-based ceramics. The non-oxide type includes, for example, carbide type ceramics, nitride type ceramics, boride type ceramics, silicide type ceramics, and the like. Non-oxide ceramics do not contain oxygen atoms in their molecular structure. Therefore, it is easily oxidized by being placed in a high temperature / oxidizing atmosphere for a long time. Therefore, suitable physical properties such as heat resistance and electric conductivity are likely to be impaired. Therefore, it may not be possible to achieve the object of the present invention to accurately detect ignition / misfire over a long period of time. On the other hand, oxide-based ceramics are originally formed in a state where oxygen atoms are included in their molecular structure. Therefore, even if it is placed in a high temperature / oxidizing atmosphere for a long period of time, it is unlikely to undergo chemical change. Therefore, suitable physical properties such as heat resistance and electric conductivity can be maintained for a long period of time. Therefore, it is possible to accurately detect ignition / misfire over a long period of time.

【0013】請求項1〜3のいずれかのフレームロッド
では、前記被覆体はロッド基体の表面に対して直接に密
着するように形成されていることが好ましい(請求項
4)。
In the frame rod according to any one of claims 1 to 3, it is preferable that the covering is formed so as to be in direct contact with the surface of the rod base (claim 4).

【0014】仮に被覆体とロッド基体との間に中間層の
ようなものが介在されていると、層構造が複雑になり製
造コストが高くなる。その上に、選定した材料によって
は被覆体とロッド基体との間の絶縁抵抗が増大し、通電
経路の確保が難しくなるおそれがある。これに対して、
請求項4の発明のようにロッド基体の表面に対して被覆
体を直接に密着するように形成しておけば、被覆体から
ロッド基体に対してダイレクトにかつ効率よく電流を流
すことができる。このため、通電経路の確保が容易にな
り、点火直後の電流値の落ち込みをより確実に解消でき
る。しかも、層構造が簡単なものとなるため、製造コス
ト高を伴わない。
If an intermediate layer or the like is interposed between the cover and the rod base, the layer structure becomes complicated and the manufacturing cost increases. In addition, depending on the selected material, the insulation resistance between the cover and the rod base increases, which may make it difficult to secure the current-carrying path. On the contrary,
If the coating is formed so as to be in direct contact with the surface of the rod base as in the fourth aspect of the present invention, an electric current can be directly and efficiently passed from the coating to the rod base. Therefore, it becomes easy to secure the energization path, and it is possible to more reliably eliminate the drop in the current value immediately after ignition. Moreover, since the layer structure is simple, the manufacturing cost is not increased.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】 後記する本発明の実施例の主要
な特徴を記載する。 (形態1)電気伝導性セラミックスは、−20℃〜14
00℃における導電率(特には50℃〜500℃におけ
る導電率)が10−4Scm−1以上であることを特徴
とする請求項1〜4のいずれかのフレームロッド。この
形態によれば、火炎電流の値が大きく低下せず、好適な
導電性を得ることができる。 (形態2)フレームロッド基端部に絶縁部材を設けた場
合、絶縁部材と被覆体との間には、被覆体を形成しない
領域が所定長さ分だけ残されていることを特徴とする請
求項1〜4、形態1のいずれかのフレームロッド。この
形態によれば、絶縁性の確保が容易になるとともに、フ
レームロッドの外観性を維持することができる。また、
絶縁部材がある位置まで被覆体を形成した場合に比べ
て、電気伝導性セラミックスの材料使用量が少なくて済
む。このため、低コスト化を図ることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The main features of the embodiments of the present invention described below will be described. (Mode 1) The electrically conductive ceramics has a temperature of -20 ° C to 14 ° C.
The electrical conductivity at 00 ° C. (particularly the electrical conductivity at 50 ° C. to 500 ° C.) is 10 −4 Scm −1 or more, and the frame rod according to claim 1. According to this mode, the value of the flame current does not significantly decrease, and suitable conductivity can be obtained. (Feature 2) When the insulating member is provided at the base end portion of the frame rod, a region where the covering is not formed is left between the insulating member and the covering by a predetermined length. Item 1. The frame rod according to any one of items 1 to 4 and form 1. According to this aspect, it is possible to easily secure the insulation and maintain the appearance of the frame rod. Also,
The amount of electrically conductive ceramics used can be reduced compared to the case where the covering is formed up to the position where the insulating member is present. Therefore, cost reduction can be achieved.

【0016】[0016]

【実施例】 図1に、本発明の実施例のフレームロッド
2を備えたガス燃焼機器の要部を概略的に示す。フレー
ムロッド2は、導電性金属からなるバーナー4の上部領
域、つまり点火時に火炎6が形成されるべき領域に横置
きで配置されている。フレームロッド2の先端側(図1
では右端側)はバーナー4の直上位置にある。一方、フ
レームロッド2の基端側(図1では左端側)はバーナー
4の直上位置から大きくずれた位置にある。フレームロ
ッド2を構成するロッド基体8の基端側外周部には絶縁
用碍子10が装着されている。ロッド基体8の基端面に
はリード線12が電気的に接続されている。なお、フレ
ームロッド2とバーナー4との間には、100V程度の
交流電圧を印加するための交流電源14と、火炎6中を
流れる微小な電流の値を測定するための電流計16とが
直列に接続されている。
Embodiment FIG. 1 schematically shows a main part of a gas combustion device equipped with a frame rod 2 according to an embodiment of the present invention. The frame rod 2 is horizontally arranged in the upper region of the burner 4 made of a conductive metal, that is, in the region where the flame 6 is to be formed at the time of ignition. The tip side of the frame rod 2 (Fig. 1
Then, the right end side) is located directly above the burner 4. On the other hand, the base end side (the left end side in FIG. 1) of the frame rod 2 is at a position largely displaced from the position directly above the burner 4. An insulating insulator 10 is attached to the outer peripheral portion of the rod base 8 constituting the frame rod 2 on the base end side. A lead wire 12 is electrically connected to the base end surface of the rod base 8. An AC power supply 14 for applying an AC voltage of about 100 V and an ammeter 16 for measuring the value of a minute current flowing in the flame 6 are connected in series between the frame rod 2 and the burner 4. It is connected to the.

【0017】このガス燃焼機器は、さらに着火・失火検
出回路と安全装置(いずれも図示略)を備えている。着
火・失火検出回路は、電流計16に電気的に接続されて
いて、電流計16の出力信号(即ち測定により得た電流
値)が入力される。着火・失火検出回路は、着火・失火
の判断基準となる電流のしきい値の情報を予め有してお
り、しきい値とそのときの測定電流値との大小を比較す
る。着火・失火検出回路は、測定電流値がしきい値より
も大きい場合には「着火」状態にあると認識し、しきい
値以下の場合には「失火」状態にあると認識する。安全
装置は、着火・失火検出回路が「失火」状態にあると認
識した場合にのみ作動する。そして、例えばバーナー4
へのガスの供給を機械的に遮断する。この結果、数秒の
間に火が完全に消されるようになっている。
The gas combustion device further includes an ignition / misfire detection circuit and a safety device (both not shown). The ignition / misfire detection circuit is electrically connected to the ammeter 16 and receives the output signal of the ammeter 16 (that is, the current value obtained by the measurement). The ignition / misfire detection circuit has in advance information on the threshold value of the current that serves as a criterion for determining ignition / misfire, and compares the threshold value with the measured current value at that time. The ignition / misfire detection circuit recognizes that it is in the "ignition" state when the measured current value is larger than the threshold value, and recognizes that it is in the "misfire" state when it is below the threshold value. The safety device operates only when the ignition / misfire detection circuit recognizes that it is in the "misfire" state. And, for example, burner 4
Mechanically shut off the gas supply to. As a result, the fire is completely extinguished within a few seconds.

【0018】次に、フレームロッド2の構成等について
さらに詳細に述べる。フレームロッド2のロッド基体8
は断面円形状の棒状体である。このロッド基体8はF
e,Cr及びAlを成分として含む耐熱合金製の導電性
材料からなる。本実施例では、このような合金のうちで
もとりわけ高温耐熱性に優れたFe−Cr−Al−Y系
合金を用いている。勿論、好適な耐熱性・導電性を有す
るものであれば、Yの代わりに別の金属を含むものをロ
ッド基体8形成用の耐熱合金として選択してもよい。
Next, the structure of the frame rod 2 will be described in more detail. Rod base 8 of frame rod 2
Is a rod-shaped body having a circular cross section. This rod base 8 is F
It is made of a heat-resistant alloy conductive material containing e, Cr and Al as components. In the present embodiment, among these alloys, the Fe-Cr-Al-Y alloy having excellent high temperature heat resistance is used. Of course, as long as it has suitable heat resistance and conductivity, a material containing another metal instead of Y may be selected as the heat resistant alloy for forming the rod base 8.

【0019】フレームロッド2はその表面に被覆体(被
覆膜18)を備えている。本実施例における被覆膜18
は、電気伝導性を有するセラミックス材料からなる。こ
こで「電気伝導性を有する」とは、少なくともアルミナ
(Al)よりも高い電気伝導性を有することを意
味している。アルミナと同程度またはそれ以下の電気伝
導性を有するセラミックスは、もはや好適な導電体であ
るとは言い難く、被覆膜18の形成材料として選択する
実益がないからである。
The frame rod 2 has a coating (coating film 18) on its surface. The coating film 18 in this embodiment
Is made of a ceramic material having electrical conductivity. Here, “having electrical conductivity” means having electrical conductivity higher than at least alumina (Al 2 O 3 ). This is because it is difficult to say that ceramics having an electric conductivity equal to or lower than that of alumina is a suitable conductor, and there is no practical benefit to select it as a material for forming the coating film 18.

【0020】図1に示すように、このような被覆膜18
は、ロッド基体8先端部の火炎挿入部位20、及び、そ
れよりも基端側に位置する火炎非挿入部位22の一部を
含む領域に形成されている。別の言い方をするならば、
被覆膜18は、ロッド基体8先端部のアルミナ絶縁膜形
成部位、及び、それよりも基端側に位置するアルミナ絶
縁膜非形成部位の一部を含む領域に形成されている。
As shown in FIG. 1, such a coating film 18
Is formed in a region including the flame insertion portion 20 at the tip of the rod base 8 and a part of the flame non-insertion portion 22 located on the base end side thereof. To put it another way,
The coating film 18 is formed in a region including the alumina insulating film forming portion at the tip portion of the rod base 8 and a part of the alumina insulating film non-forming portion located at the base end side thereof.

【0021】「アルミナ絶縁膜形成部位」とは、火炎6
に挿入されることにより高温になることから、フレーム
ロッド2を使用した後にロッド基体8の表面にアルミナ
絶縁膜24が形成されてしまう部位のことをいう。一
方、「アルミナ絶縁膜形成部位」とは、火炎6に挿入さ
れないためアルミナ絶縁膜形成部位よりも高温にはなら
ず、フレームロッド2を使用した後であってもロッド基
体8の表面にアルミナ絶縁膜24が全く形成されない
か、あるいはほとんど形成されない部位のことをいう。
The "alumina insulating film forming portion" means the flame 6
Since the temperature of the rod rod 8 becomes high when the frame rod 2 is used, the alumina insulating film 24 is formed on the surface of the rod base 8 after the frame rod 2 is used. On the other hand, the “alumina insulating film forming portion” does not reach a temperature higher than that of the alumina insulating film forming portion because it is not inserted into the flame 6, and the alumina insulating film is not formed on the surface of the rod base 8 even after the frame rod 2 is used. It refers to a region where the film 24 is not formed or is hardly formed.

【0022】本実施例における被覆膜18は、例えば中
間層のようなものを介することなく、ロッド基体8の表
面に対して直接に密着するように形成されている。ま
た、この被覆膜18は、火炎挿入部位20の全部及び火
炎非挿入部位22の一部をロッド全周にわたって被覆し
ている。
The coating film 18 in the present embodiment is formed so as to be in direct contact with the surface of the rod base 8 without interposing an intermediate layer or the like. The coating film 18 covers the entire flame insertion portion 20 and a part of the flame non-insertion portion 22 over the entire circumference of the rod.

【0023】被覆膜18の平均厚さは、0.1mm以上
でロッド基体8の直径の数分の1以下であることが好ま
しい。特に0.5mm〜3mm程度であることがより好
ましい。その理由は、被覆膜18が薄過ぎると被覆によ
る効果を十分に期待できない場合がある一方、厚過ぎる
とセラミックス材料が多く必要になり製造コストが高く
なるからである。
The average thickness of the coating film 18 is preferably 0.1 mm or more and a fraction of the diameter of the rod substrate 8 or less. In particular, it is more preferably about 0.5 mm to 3 mm. The reason is that if the coating film 18 is too thin, the effect of the coating may not be sufficiently expected, while if it is too thick, a large amount of ceramic material is required and the manufacturing cost increases.

【0024】被覆膜18に使用され得る電気伝導性セラ
ミックス材料としては、少なくともアルミナよりも高い
電気伝導性と、フレームロッド2の使用温度範囲(−2
0℃〜1400℃)での耐熱性とを有するものであれば
足りる。従って、非酸化物系セラミックス及び酸化物系
セラミックスを問わず、様々なセラミックス材料を選択
することが可能である。被覆膜18に使用され得る非酸
化物系セラミックスとしては、例えばTiC,HfC,
C,β−SiC等に代表される炭化物系セラミック
ス、Si等に代表される窒化物系セラミックス、
ZrB,BC等に代表されるホウ化物系セラミック
ス、ケイ化物系セラミックス等が挙げられる。
The electrically conductive ceramic material that can be used for the coating film 18 has at least higher electrical conductivity than alumina, and the operating temperature range of the frame rod 2 (-2
It is sufficient if it has heat resistance at 0 ° C to 1400 ° C. Therefore, various ceramic materials can be selected regardless of whether they are non-oxide ceramics or oxide ceramics. Examples of non-oxide ceramics that can be used for the coating film 18 include TiC, HfC,
Carbide-based ceramics typified by B 4 C, β-SiC and the like, nitride-based ceramics typified by Si 3 N 4 and the like,
Examples thereof include boride-based ceramics and silicide-based ceramics represented by ZrB 2 , B 4 C and the like.

【0025】但し、被覆膜18に使用され得るセラミッ
クス材料としては、非酸化物系セラミックスよりも酸化
物系セラミックスのほうが好ましい。非酸化物系セラミ
ックスは自身の分子構造中に酸素原子を含まない。よっ
て、高温・酸化雰囲気下に長期間置かれることにより容
易に酸化してしまう。このため、耐熱性や電気伝導性な
どといった好適な物性を損ない易いからである。これに
対して、酸化物系セラミックスはそもそも自身の分子構
造中に酸素原子を含んだ状態で成立している。よって、
高温・酸化雰囲気下に長期間置かれたとしても化学変化
を起こしにくい。このため、耐熱性や電気伝導性などの
好適な物性を長期間維持することができるという点にお
いて、物質的に安定している。
However, as the ceramic material that can be used for the coating film 18, oxide ceramics are preferable to non-oxide ceramics. Non-oxide ceramics do not contain oxygen atoms in their molecular structure. Therefore, it is easily oxidized by being placed in a high temperature / oxidizing atmosphere for a long time. Therefore, suitable physical properties such as heat resistance and electric conductivity are likely to be impaired. On the other hand, oxide-based ceramics are originally formed in a state where oxygen atoms are included in their molecular structure. Therefore,
Even if it is left in a high temperature / oxidizing atmosphere for a long time, it is unlikely to undergo a chemical change. Therefore, it is physically stable in that suitable physical properties such as heat resistance and electric conductivity can be maintained for a long period of time.

【0026】電気伝導性の酸化物系セラミックスとして
は例えば以下のようなものがある。ペロブスカイト型の
酸化物系セラミックスとしては、ReO,MReO
(Mは金属),MWO(Mは金属),NaTa
1−y,MNbO(M=Er),Na
1−xSrNbO,CaVO,SrVO,La
1−xSrVO,LaSrCu15,La
SrCu2O6.2,LaNiO,LaCuO
SrRuO,Ca1−xMgRu(x=0.1,
0.3,0.5),BaRuO,MgOを添加したL
aCrO3(La 1−xMgCrO3−z),CaO
を添加したLaCrO3(La1−xCa CrO
3−z,X=0〜0.6),Srを添加したLaCrO
3(La1−xSrCrO3−z,X=0〜0.
5),CaOを添加したLaMnO3(La 1−xCa
MnO3−z,X=0〜0.4),SrOを添加した
LaMnO3(La1−xSrMnO3−z,X=0
〜1),SrOを添加したLaFeO 3(La1−x
FeO3−z,X=0.3〜1),CaOを添加し
たLaCoO3(La1−xCaCoO3−z,X=
0.3),SrOを添加したLaCoO3(La1−x
SrCoO3−z,X=0.3〜0.5),MgOを
添加したLaCrO3(La1−xMgCr
3−z,X=0〜0.5),CeOを添加したCa
MnO3(Ca1−xCeMnO3−z,X=0.
1)などを挙げることができる。
As electrically conductive oxide ceramics
Are, for example, as follows. Perovskite type
As oxide-based ceramics, ReOThree, MxReO
Three(M is metal), MxWOThree(M is metal), NaxTa
yW1-yOThree, MxNbOThree(M = Er), Na
1-xSrxNbOThree, CaVOThree, SrVOThree, La
1-xSrxVOThree, La5SrCu6O15, LaTwo
SrCuTwo2O6.2, LaNiOThree, LaCuOThree
SrRuOThree, Ca1-xMgxRuThree(X = 0.1,
0.3, 0.5), BaRuOThree, L added with MgO
aCrO3(La 1-xMgxCrO3-z), CaO
Added LaCrO3(La1-xCa xCrO
3-z, X = 0 to 0.6), Sr-added LaCrO
3(La1-xSrxCrO3-z, X = 0 to 0.
5), LaMnO with CaO added3(La 1-xCa
xMnO3-z, X = 0 to 0.4), SrO was added
LaMnO3(La1-xSrxMnO3-z, X = 0
~ 1), LaFeO with SrO added 3(La1-xS
rxFeO3-z, X = 0.3-1), CaO is added
LaCoO3(La1-xCaxCoO3-z, X =
0.3), LaCoO with SrO added3(La1-x
SrxCoO3-z, X = 0.3 to 0.5), MgO
LaCrO added3(La1-xMgxCr
O3-z, X = 0 to 0.5), CeOTwoCa with added
MnO3(Ca1-xCexMnO3-z, X = 0.
1) etc. can be mentioned.

【0027】以上列挙した物質のなかでも、ランタノイ
ド元素(La,Ce等から選択される少なくとも1
つ)、アルカリ土類金属(Mg,Ca,Sr,Ba等か
ら選択される少なくとも1つ)及び遷移金属(V,C
r,Mn,Fe,Co,Ni,Cu等から選択される少
なくとも1つ)を含む酸化物を用いることが望ましい。
なお、ランタノイド元素としては特にLaを選択するこ
とが好ましい。アルカリ土類金属としてはMg,Ca,
Srのうちの1つを選択することが好ましい。遷移金属
としてはCr,Mn,Fe,Co,Niのうちの1つを
選択することが好ましい。
Among the substances listed above, at least one selected from lanthanoid elements (La, Ce, etc.)
One), an alkaline earth metal (at least one selected from Mg, Ca, Sr, Ba, etc.) and a transition metal (V, C)
It is desirable to use an oxide containing at least one selected from r, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and the like.
It is preferable to select La as the lanthanoid element. As alkaline earth metals, Mg, Ca,
It is preferred to select one of Sr. As the transition metal, it is preferable to select one of Cr, Mn, Fe, Co and Ni.

【0028】その理由は、上記の条件を満たすペロブス
カイト型の酸化物系セラミックスは、概して好適な電気
伝導性及び耐熱性を有しているからである。「好適な電
気導電性を有する」とは、フレームロッド2の使用温度
範囲(−20℃〜1400℃)を考えた場合において、
その低温域(約500℃以下の温度域)での導電性が高
いことを意味する。より具体的にいうと、例えば50℃
〜500℃における導電率が10−4Scm−1以上、
好ましくは10−3Scm−1以上、さらに好ましくは
10−2Scm−1以上であることを意味する。このよ
うにすれば、火炎電流の値が大きく低下せず、好適な導
電性を得ることができるからである。
The reason is that the perovskite type oxide ceramics satisfying the above-mentioned conditions generally have suitable electric conductivity and heat resistance. “Having suitable electrical conductivity” means that, in consideration of the operating temperature range (−20 ° C. to 1400 ° C.) of the frame rod 2,
It means that the conductivity is high in the low temperature range (temperature range of about 500 ° C. or lower). More specifically, for example, 50 ° C
The electric conductivity at ˜500 ° C. is 10 −4 Scm −1 or more,
It means preferably 10 −3 Scm −1 or more, more preferably 10 −2 Scm −1 or more. This is because the flame current value does not significantly decrease and suitable conductivity can be obtained.

【0029】スピネル型の酸化物系セラミックスとして
は、LiTi,LiMTi 2−x(M=L
i,Al,Cr),Li1−xTiO(M=M
g,Mn),LiV,Feを添加したMg
Cr,Feを添加したMgAl,F
を添加したCo,Fe等を挙げる
ことができる。ルチル−MoO2型の酸化物系セラミッ
クスとしては、VO,CrO,NbO,Mo
,WO,ReO,RuO,RhO,OsO
,PtO ,IrO等を挙げることができる。
As spinel type oxide ceramics
Is LiTiTwoOFour, LiMxTi 2-xOFour(M = L
i, Al, Cr), Li1-xMxTiOFour(M = M
g, Mn), LiVTwoOFour, FeThreeOFourMg with addition
CrTwoOFour, FeThreeOFourAdded MgAlTwoOFour, F
eThreeOFourCo added withThreeOFour, FeThreeOFourEtc.
be able to. Rutile-MoO2Type oxide ceramic
As a cous, VOTwo, CrOTwo, NbOTwo, Mo
OTwo, WOTwo, ReOTwo, RuOTwo, RhOTwo, OsO
Two, PtO Two, IrOTwoEtc. can be mentioned.

【0030】NaCl型の酸化物系セラミックスとして
は、TiO,VO,NbO,LaO,NdO,SmO,
EuO1−x,LiVO等を挙げることができる。ま
た、上記の型に分類されない酸化物系セラミックスとし
ては、LiOを添加したNiO,LiOを添加した
CoO,LiOを添加したMnO,MgOを添加した
Cr等を挙げることができる。このように、アル
カリ金属(Li,Na,K等から選択される少なくとも
1つ)及び遷移金属(V,Cr,Mn,Fe,Co,N
i,Cu等から選択される少なくとも1つ)を含む酸化
物を用いてもよい。このような酸化物以外にも、例えば
Laを添加したBaTiO,Alを添加
したZnO,Sbを添加したSnO等を挙げる
ことができる。
The NaCl type oxide ceramics include TiO, VO, NbO, LaO, NdO, SmO,
EuO 1-x, can be cited LiVO 2 and the like. As the oxide ceramic which do not fall into the type described above, include NiO added with Li 2 O, CoO added with Li 2 O, MnO was added Li 2 O, the Cr 2 O 3 or the like added with MgO be able to. Thus, an alkali metal (at least one selected from Li, Na, K, etc.) and a transition metal (V, Cr, Mn, Fe, Co, N)
An oxide containing at least one selected from i, Cu and the like may be used. In addition to such oxides, for example, BaTiO 3 with La 2 O 3 , ZnO with Al 2 O 3 and SnO 2 with Sb 2 O 5 can be used.

【0031】ところで、被覆膜18の形成用の電気伝導
性セラミックス材料は、ロッド基体8を構成している耐
熱合金の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有していること
が好ましい。具体的には8×10−6/K以上、好まし
くは10×10−6/K以上、より好ましくは12×1
−6/K以上に設定されることがよい。熱膨張係数の
値をこのように設定しておけば、フレームロッド2が繰
返しヒートサイクルに遭遇したような場合であっても、
熱膨張・熱収縮に起因する大きな応力の発生を避けるこ
とができる。よって、被覆膜18におけるクラックの発
生を未然に防止することができる。ひいてはアルミナ絶
縁膜24の形成を阻止することができる。
By the way, it is preferable that the electrically conductive ceramic material for forming the coating film 18 has a coefficient of thermal expansion close to that of the heat-resistant alloy forming the rod base 8. Specifically, it is 8 × 10 −6 / K or more, preferably 10 × 10 −6 / K or more, more preferably 12 × 1.
It is good is to be set to more than 0 -6 / K. By setting the value of the coefficient of thermal expansion in this way, even if the frame rod 2 repeatedly encounters a heat cycle,
It is possible to avoid generation of large stress due to thermal expansion / contraction. Therefore, the occurrence of cracks in the coating film 18 can be prevented in advance. As a result, the formation of the alumina insulating film 24 can be prevented.

【0032】次に、上記のフレームロッド2を製造する
方法について説明する。フレームロッド2を製造する場
合には、まず、ロッド基体8を作製しておく必要があ
る。ロッド基体8は耐熱合金からなる材料を所定形状に
加工すること等により得ることができる。勿論、このよ
うな方法に限定されることはなく、それ以外の方法(例
えば鋳造など)によりロッド基体8を作製しても構わな
い。なお、ロッド基体8には、予め絶縁用碍子10を装
着しておく。絶縁用碍子装着工程は後述する被覆体形成
工程後に実施されてもよい。
Next, a method of manufacturing the frame rod 2 will be described. When manufacturing the frame rod 2, first, the rod base 8 must be manufactured. The rod base 8 can be obtained by processing a material made of a heat resistant alloy into a predetermined shape. Of course, the method is not limited to such a method, and the rod base 8 may be manufactured by another method (for example, casting). The insulating insulator 10 is mounted on the rod base 8 in advance. The insulating insulator mounting step may be performed after the covering body forming step described below.

【0033】次のような手順で被覆体18を形成する。
まず、ロッド基体8において絶縁用碍子10よりも先端
側となる箇所の表面全体を酸性溶液で洗浄した後、さら
にアルカリ性溶液で洗浄することが望ましい。このよう
な洗浄を行う理由は、ロッド基体8の表面に付着してい
る不純物(金属酸化膜や有機物等)を予め除去しておく
ことにより、後に形成される被覆膜18に高い密着性及
び高い導電性を付与するためである。酸洗浄の実施後や
アルカリ洗浄の実施後には、いったんロッド基体8を水
洗・乾燥し、酸性溶液またはアルカリ性溶液を十分に除
去しておくことが望ましい。
The covering 18 is formed by the following procedure.
First, it is desirable to wash the entire surface of the rod base 8 on the tip side of the insulator 10 with an acidic solution and then with an alkaline solution. The reason why such cleaning is performed is that impurities (metal oxide film, organic matter, etc.) adhering to the surface of the rod substrate 8 are removed in advance so that the coating film 18 formed later has high adhesion and This is because it imparts high conductivity. After the acid cleaning or the alkali cleaning, it is desirable that the rod substrate 8 is once washed and dried to sufficiently remove the acidic solution or the alkaline solution.

【0034】そして、電気伝導性を有するセラミックス
材料の粉末に溶剤等を添加して混合することで被覆体形
成用塗料を作製するとともに、この塗料中にロッド基体
8の先端部から所定の長さ分だけ浸漬する。このような
ディップコーティング法により、前記所定長さ部分の全
周に塗料を均一に付着させる。このとき浸漬深さが、ロ
ッド基体8において常用時には火炎に挿入されないであ
ろう部位(火炎が直接触れないであろう部位)にまで及
ぶようにする。もっとも、ロッド基体8に対する塗布方
法としてディップコーティング法以外の手法(例えばカ
ーテンコーティング法など)を採用してもよい。さらに
は塗布以外の方法(例えばCVD法、めっき法など)を
採用することも可能である。但し、これらのなかでもデ
ィップコーティング法が最も簡便でかつ低コストである
という利点がある。
Then, a coating material for forming a coating is prepared by adding a solvent or the like to the powder of the ceramic material having electric conductivity and mixing the powder with a predetermined length from the tip of the rod base 8. Soak only for a minute. By such a dip coating method, the coating material is uniformly attached to the entire circumference of the predetermined length portion. At this time, the immersion depth extends to a portion of the rod base 8 which is not inserted into the flame during normal use (a portion which is not directly touched by the flame). However, a method other than the dip coating method (for example, curtain coating method) may be adopted as the coating method for the rod base 8. Furthermore, it is also possible to adopt a method other than coating (for example, a CVD method, a plating method, etc.). However, among these, the dip coating method has an advantage that it is the simplest and the cost is low.

【0035】また、ディップコーティングを行う場合、
塗料に浸漬される領域(浸漬領域)と絶縁用碍子10と
の間には、ある程度の長さの塗料に浸漬されない領域
(非浸漬領域)を設けることがよい。その理由は、非浸
漬領域が全く設けられていないと、浸漬時に塗料が絶縁
用碍子10の表面に付着してしまう可能性が高くなるた
め、絶縁性確保の観点からも外観性維持の観点からも好
ましくないからである。また、絶縁用碍子10の存在す
る位置まで被覆膜18を形成した場合に比べて、電気伝
導性セラミックスの材料使用量が少なくて済むため、確
実に低コスト化を図ることができるという利点があるか
らである。
When performing dip coating,
It is preferable to provide a region (non-immersed region) which is not immersed in the paint of a certain length between the region immersed in the paint (immersion region) and the insulating insulator 10. The reason is that if no non-immersion area is provided, the possibility that the coating material will adhere to the surface of the insulating insulator 10 during immersion increases, so from the viewpoint of maintaining the appearance as well as from the viewpoint of maintaining the appearance. Is also not preferable. Further, as compared with the case where the coating film 18 is formed up to the position where the insulating insulator 10 is present, the amount of the electrically conductive ceramic material used is small, and thus there is an advantage that the cost can be surely reduced. Because there is.

【0036】以上のような塗料塗布工程を実施した後、
100℃以上の温度で乾燥して塗料中の溶剤を十分に除
去する。さらに、数百℃以上の温度で焼付けを行うこと
により、ロッド基体8の表面にセラミックス材料の粉末
を完全に定着させ、被覆膜18の形成を完了する。その
結果、図1に示すような構造のフレームロッド2を得る
ことができる。
After carrying out the coating process as described above,
Dry at a temperature of 100 ° C. or higher to sufficiently remove the solvent in the paint. Further, by baking at a temperature of several hundreds of degrees Celsius or higher, the powder of the ceramic material is completely fixed on the surface of the rod base 8, and the formation of the coating film 18 is completed. As a result, the frame rod 2 having the structure shown in FIG. 1 can be obtained.

【0037】本実施例では以下のような手順でフレーム
ロッドの各種試験サンプルを実際に作製し、それらにつ
いて比較試験を行った。 (比較試験サンプルの作製) 図2のフローチャートに
従って試験サンプル1の作製手順を説明する。まず絶縁
用碍子10付きのロッド基体8を作製した。ロッド基体
8の形成用材料としては、Fe−Cr−Al−Y系合金
(日立金属株式会社製、商品名「YSS−SYTT」)
を用いた。その後、ロッド基体8において絶縁用碍子1
0よりも先端側となる箇所の表面全体を、60℃の5%
硫酸溶液にて1分間洗浄した。その後、流水による洗浄
を行った後、5%水酸化ナトリウム溶液にて1分間洗浄
して脱脂を行った。その後、再び流水による洗浄を行
い、乾燥を行った。
In this example, various test samples of frame rods were actually manufactured by the following procedure, and comparative tests were conducted on them. (Production of Comparative Test Sample) A procedure for producing the test sample 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the rod substrate 8 with the insulator 10 was prepared. As a material for forming the rod base 8, an Fe-Cr-Al-Y-based alloy (Hitachi Metals Ltd., trade name "YSS-SYTT")
Was used. After that, the insulating insulator 1 in the rod base 8
5% of 60 ° C for the entire surface of the part on the tip side of 0
It was washed with a sulfuric acid solution for 1 minute. After that, it was washed with running water and then degreased by washing with a 5% sodium hydroxide solution for 1 minute. Then, it was washed again with running water and dried.

【0038】また、電気伝導性を有するセラミックス材
料の一種である、いわゆるLSM粉末(La0.7Sr
0.3MnO)に、溶剤であるテレピネオールを所定
量添加して混合することにより、被覆体形成用塗料を作
製しておいた。そして、ディップコーティング法を行う
ことによって、この塗料中にロッド基体8の先端部から
所定の長さ分だけ浸漬した。浸漬深さは、ロッド基体8
において常用時には火炎に挿入されないであろう部位に
まで及ぶように設定した。即ち試験サンプル1では、ロ
ッド基体8先端部の火炎挿入部位20の全部及び火炎非
挿入部位22の一部を含む領域に被覆膜18を形成し
た。その後、120℃での乾燥及び1050℃での焼付
けを行って試験サンプル1を得た。
Also, so-called LSM powder (La 0.7 Sr), which is a kind of ceramic material having electrical conductivity, is used.
A predetermined amount of terpineol, which is a solvent, was added to 0.3 MnO 3 ) and mixed to prepare a coating material for forming a coating. Then, a dip coating method was performed to immerse the coating material in a predetermined length from the tip of the rod substrate 8. The immersion depth is the rod base 8
At the time of normal use, it was set so as to extend to the part that would not be inserted into the flame. That is, in the test sample 1, the coating film 18 was formed in the region including the entire flame insertion site 20 and a part of the flame non-insertion site 22 at the tip of the rod substrate 8. Then, the test sample 1 was obtained by performing drying at 120 ° C. and baking at 1050 ° C.

【0039】また、LiOを添加したNiOをセラミ
ックス材料として用いて被覆膜18を形成することによ
り、試験サンプル2を得た。なお、セラミックス材料が
異なる点を除き、基本的には試験サンプル1のときの製
造方法・条件等に従った。また、Sbを添加した
SnOをセラミックス材料として用いて被覆膜18を
形成することにより、試験サンプル3を得た。なお、セ
ラミックス材料が異なる点を除き、基本的には試験サン
プル1のときの製造方法・条件等に従った。以上のよう
な実施例の試験サンプル1〜3のほか、比較例(従来
例)である試験サンプル4も併せて作製した。試験サン
プル4ではLSM粉末を用いて被覆膜18を形成しては
いるものの、その形成範囲を他のものよりも狭くなるよ
うに設定した。即ち、試験サンプル4では、他の3つの
試験サンプルとは異なり、火炎挿入部位20のみに被覆
膜18を形成した。
A test sample 2 was obtained by forming a coating film 18 using NiO added with Li 2 O as a ceramic material. Basically, the manufacturing method, conditions, etc. for test sample 1 were followed except that the ceramic materials were different. A test sample 3 was obtained by forming the coating film 18 using SnO 2 with Sb 2 O 5 added as a ceramic material. Basically, the manufacturing method, conditions, etc. for test sample 1 were followed except that the ceramic materials were different. In addition to the test samples 1 to 3 of the above examples, a test sample 4 as a comparative example (conventional example) was also prepared. In the test sample 4, the coating film 18 was formed using LSM powder, but the forming range was set to be narrower than that of the others. That is, in the test sample 4, unlike the other three test samples, the coating film 18 was formed only on the flame insertion site 20.

【0040】(試験方法及び結果) これら4つの試験
サンプルを実際にガス燃焼機器に搭載して3400時間
連続運転を行った。そして、この時点での点火初期の応
答性を調査すべく、点火直後における火炎電流の値を経
時的に測定した。図3のグラフはその結果を示してい
る。このグラフにおいて、横軸は時間(秒)を表し、縦
軸は火炎電流の電流値(μA)を表している。
(Test Method and Results) These four test samples were actually mounted on a gas combustion device and continuously operated for 3400 hours. Then, in order to investigate the response at the initial stage of ignition at this point, the value of the flame current immediately after ignition was measured with time. The graph in FIG. 3 shows the result. In this graph, the horizontal axis represents time (seconds) and the vertical axis represents the flame current value (μA).

【0041】比較例である試験サンプル4については、
火炎電流の値は、点火してから0.3〜0.4秒後にい
ったんピーク値(約8μA)に到達した後、1〜5秒後
に1μA程度まで大きく落ち込み、その後徐々に増大す
ることがわかった。従って、応答性が相当低下している
ことがわかった。また、電流計16に接続された着火・
失火検出回路が「失火」状態にあるものと誤認識し、そ
れを受けて作動する安全装置が火を完全に消してしま
う、という不具合も発生し易かった。即ち、試験サンプ
ル4のフレームロッドは、長期にわたって着火・失火の
検出を正確に行うことができず、耐久性の劣るものであ
った。
As to the test sample 4 which is a comparative example,
It was found that the flame current value once reached a peak value (about 8 μA) 0.3 to 0.4 seconds after ignition, then drastically dropped to about 1 μA after 1 to 5 seconds, and then gradually increased. It was Therefore, it was found that the responsiveness was considerably lowered. Also, the ignition connected to the ammeter 16
The misfire detection circuit mistakenly recognized that it was in the "misfire" state, and the safety device that actuated in response to that accident completely extinguished the fire, which was also likely to occur. That is, the flame rod of Test Sample 4 could not accurately detect ignition / misfire for a long period of time, and had poor durability.

【0042】これに対して、本発明の範囲に含まれる試
験サンプル1〜3については、火炎電流の値は概して短
時間のうちに増大することが確認され、いずれも応答性
に優れていることがわかった。また、火炎電流値の落ち
込みは全くないか、あったとしても無視できる程度のも
のであったため、着火・失火検出回路による誤認識が起
こる心配もなかった。即ち、試験サンプル1〜3のフレ
ームロッド2は、長期にわたって着火・失火の検出を正
確に行うことが可能なため、耐久性の優れたものであっ
た。
On the other hand, regarding the test samples 1 to 3 included in the scope of the present invention, it was confirmed that the flame current value generally increases within a short time, and all of them have excellent responsiveness. I understood. In addition, there was no drop in the flame current value, or even if it did exist, it was negligible, so there was no risk of misrecognition by the ignition / misfire detection circuit. That is, since the flame rods 2 of the test samples 1 to 3 can accurately detect ignition / misfire over a long period of time, they were excellent in durability.

【0043】さらに、これら4つの試験サンプルを取外
すとともにロッド軸線方向に対して平行にカットし、そ
の切断面を従来公知の手法により観察・調査した。その
結果、いずれのものにおいてもロッド基体8の表面に薄
いアルミナ絶縁膜24が形成されていた。火炎挿入部位
20のみに被覆膜18を形成した試験サンプル4につい
ては、被覆膜18とロッド基体8との間の通電経路が、
アルミナ絶縁膜24の介在によって完全に断たれてい
た。その一方で、試験サンプル1〜3については、アル
ミナ絶縁膜24は火炎挿入部位20には存在する反面、
火炎非挿入部位22には存在していなかった。従って、
被覆膜18とロッド基体8との間の通電経路は確保され
ていた。
Further, these four test samples were removed and cut in parallel with the axial direction of the rod, and the cut surface was observed and investigated by a conventionally known method. As a result, in all of them, the thin alumina insulating film 24 was formed on the surface of the rod substrate 8. Regarding the test sample 4 in which the coating film 18 is formed only on the flame insertion site 20, the energization path between the coating film 18 and the rod base 8 is
It was completely cut off by the interposition of the alumina insulating film 24. On the other hand, for the test samples 1 to 3, the alumina insulating film 24 is present at the flame insertion site 20, but
It was not present in the flame non-insertion site 22. Therefore,
The energization path between the coating film 18 and the rod base 8 was secured.

【0044】上記のように構成された本実施例のフレー
ムロッド2の場合、被覆膜18とロッド基体8との間の
通電経路が確保されることから、アルミナ絶縁膜24の
介在に起因する点火直後の電流値の落ち込みといった問
題が解消される。このため、長期にわたって着火・失火
の検出を正確に行うことが可能となり、耐久性の優れた
フレームロッド2を提供することができる。
In the case of the frame rod 2 of the present embodiment configured as described above, since the current-carrying path between the coating film 18 and the rod base 8 is secured, it is caused by the interposition of the alumina insulating film 24. The problem of current drop immediately after ignition is solved. Therefore, it is possible to accurately detect ignition / misfire over a long period of time, and it is possible to provide the frame rod 2 having excellent durability.

【0045】また、本実施例では、アルミナよりも高い
電気伝導性を有する酸化物系セラミックスからなる被覆
膜18を形成している。このため、通電経路の確保が比
較的容易となり、点火直後の電流値の落ち込みを確実に
解消することができる。しかも、化学変化しにくくて安
定性の高い被覆膜18となることから、耐熱性や電気伝
導性などの好適な物性を長期間維持することができる。
よって、長期にわたって着火・失火の検出を正確に行う
ことができる。
Further, in this embodiment, the coating film 18 made of oxide ceramics having higher electric conductivity than alumina is formed. Therefore, it is relatively easy to secure the energization path, and the drop in the current value immediately after ignition can be reliably eliminated. Moreover, since the coating film 18 is resistant to chemical change and has high stability, suitable physical properties such as heat resistance and electrical conductivity can be maintained for a long period of time.
Therefore, it is possible to accurately detect ignition / misfire over a long period of time.

【0046】また、本実施例では、ロッド基体8の表面
に対して直に密着する被覆膜8を形成している。従っ
て、被覆膜18からロッド基体8に対してダイレクトに
かつ効率よく電流を流すことができる。そのため、通電
経路の確保が容易になり、点火直後の電流値の落ち込み
を確実に解消することができる。しかも、層構造が簡単
なものとなるため、製造コスト高を伴わないというメリ
ットもある。
Further, in this embodiment, the coating film 8 is formed so as to directly adhere to the surface of the rod substrate 8. Therefore, a current can be directly and efficiently passed from the coating film 18 to the rod base 8. Therefore, it becomes easy to secure the energization path, and the drop in the current value immediately after ignition can be reliably eliminated. Moreover, since the layer structure is simple, there is an advantage that the manufacturing cost is not increased.

【0047】以上、本発明の具体例を詳細に説明した
が、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定する
ものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上
に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれ
る。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

【0048】(1)例えば、図4に示すように、上記実
施例を変形したフレームロッド2のようにしてもよい。
上記実施例では火炎非挿入部位22の全周にわたって被
覆膜18が形成されていたが、この変形例では、火炎非
挿入部位22の一部のみ(下側部分のみ)に被覆膜18
が形成されている。勿論、これを上側部分のみに形成す
るようにしても構わない。 (2)ロッド基体8の先端部から絶縁用碍子10が存在
する箇所までの領域全てを、被覆膜18の形成領域とす
ることもできる。 (3)絶縁用碍子10は本発明において必須の構成要素
ではないため、省略されてもよい。 (4)被覆体は必ずしも実施例のような膜状物でなくて
もよく、例えばロッド基体8の先端側に嵌め合わせるこ
とが可能なキャップ状のものであってもよい。但し、ロ
ッド基体8との密着性や形成の容易さ等を考慮すると、
やはり上記実施例のような膜状の被覆体のほうが好まし
いといえる。
(1) For example, as shown in FIG. 4, a frame rod 2 obtained by modifying the above embodiment may be used.
In the above-described embodiment, the coating film 18 is formed over the entire circumference of the flame non-insertion portion 22, but in this modification, the coating film 18 is formed only on a part of the flame non-insertion portion 22 (only the lower portion).
Are formed. Of course, this may be formed only in the upper portion. (2) The entire region from the tip of the rod base 8 to the location where the insulating insulator 10 is present can be used as the formation region of the coating film 18. (3) The insulating insulator 10 is not an essential component in the present invention, and thus may be omitted. (4) The covering does not necessarily have to be a film-like material as in the embodiment, but may be, for example, a cap-like material that can be fitted to the tip side of the rod base 8. However, considering the adhesion with the rod base 8 and the ease of formation,
After all, it can be said that the film-shaped covering body as in the above embodiment is more preferable.

【0049】本明細書又は図面に説明した技術要素は、
単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発
揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定さ
れるものではない。また、本明細書又は図面に例示した
技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのう
ちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持
つものである。
The technical elements described in this specification or the drawings are
The technical usefulness is exerted alone or in various combinations, and is not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Further, the technique illustrated in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving the one purpose among them has technical utility.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例のフレームロッドを備えたガ
ス燃焼機器の要部の概略断面図を示す。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a main part of a gas combustion device equipped with a frame rod according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例に含まれる試験サンプル1の
作製手順を説明するためのフローチャートを示す。
FIG. 2 shows a flowchart for explaining a procedure for producing a test sample 1 included in an example of the present invention.

【図3】 4つの試験サンプルについて、点火直後にお
ける火炎電流の値を経時的に測定した結果のグラフを示
す。
FIG. 3 is a graph showing the results of time-dependent measurement of flame current values immediately after ignition for four test samples.

【図4】 他の変形例のフレームロッドの概略断面図を
示す。
FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of a frame rod of another modification.

【図5】 従来のフレームロッドの概略断面図を示す。FIG. 5 shows a schematic sectional view of a conventional frame rod.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2:フレームロッド 8:ロッド基体 18:被覆膜(被覆体) 20:火炎挿入部位 22:火炎非挿入部位 24:アルミナ絶縁膜 2: Frame rod 8: Rod base 18: Coating film (coating body) 20: Flame insertion site 22: Flame non-insertion site 24: Alumina insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 章夫 愛知県名古屋市中川区福住町2番26号 リ ンナイ株式会社内 (72)発明者 深谷 岳士 愛知県名古屋市中川区福住町2番26号 リ ンナイ株式会社内 Fターム(参考) 3K005 WB02 WC01 XB01 XB02 XB07   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Akio Tanaka             2-26, Fukuzumi-cho, Nakagawa-ku, Nagoya, Aichi Prefecture             Inside Nanai Co., Ltd. (72) Inventor Takeshi Fukaya             2-26, Fukuzumi-cho, Nakagawa-ku, Nagoya, Aichi Prefecture             Inside Nanai Co., Ltd. F term (reference) 3K005 WB02 WC01 XB01 XB02 XB07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Fe,Cr及びAlを成分として含む耐
熱合金製のロッド基体と、ロッド基体の表面に設けられ
た電気伝導性セラミックス製の被覆体とを備え、 ロッド基体先端部の火炎挿入部位、及び、それよりも基
端側に位置する火炎非挿入部位の少なくとも一部を含む
領域に被覆体を形成したことを特徴とするフレームロッ
ド。
1. A rod base made of a heat-resistant alloy containing Fe, Cr and Al as components, and a coating body made of electrically conductive ceramics provided on the surface of the rod base. And a frame rod in which a cover is formed in a region including at least a part of a flame non-insertion site located on the base end side thereof.
【請求項2】 Fe,Cr及びAlを成分として含む耐
熱合金製のロッド基体と、ロッド基体の表面に設けられ
た電気伝導性セラミックス製の被覆体とを備え、 ロッド基体先端部のアルミナ絶縁膜形成部位、及び、そ
れよりも基端側に位置するアルミナ絶縁膜非形成部位の
少なくとも一部を含む領域に被覆体を形成したことを特
徴とするフレームロッド。
2. An alumina insulating film at the tip of the rod base, comprising a rod base made of a heat-resistant alloy containing Fe, Cr and Al as components, and a coating made of electrically conductive ceramics provided on the surface of the rod base. A frame rod, characterized in that a coating is formed in a region including at least a part of a formation portion and a portion of the alumina insulating film non-formation portion located on the base end side thereof.
【請求項3】 前記被覆体は、アルミナよりも高い電気
伝導性を有する酸化物系セラミックスからなる被覆膜で
あることを特徴とする請求項1又は2のフレームロッ
ド。
3. The frame rod according to claim 1, wherein the coating body is a coating film made of oxide-based ceramics having higher electrical conductivity than alumina.
【請求項4】 前記被覆体は、ロッド基体の表面に対し
て直接に密着するように形成されていることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかのフレームロッド。
4. The frame rod according to claim 1, wherein the cover is formed so as to be in direct contact with the surface of the rod base.
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