JP2003343836A - 点火プラグおよびバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点火プラグで発生する火花を広い範囲に発生
させて、バーナのノズルから噴射される燃料に確実に着
火させる。 【解決手段】 点火プラグ１は、軸穴２ａを有する円筒
状のプラグホルダ２と、プラグホルダ２の先端部に連結
された軸穴３ｂを有する円筒状の延長パイプ３と、延長
パイプ３の先端部に螺合して連結された軸穴４ａを有す
る円筒状のスタビライザー４と、プラグホルダ２の基端
部に取り付けられたプラグ本体５に支持されたスパーク
棒６とを備えている。プラグホルダ２の気体導入孔２ｃ
から送入した気体を環状空間８を経てスタビライザー４
の先端から噴出させた状態で、スパーク棒３とスタビラ
イザー４との間に火花を発生させると、その火花は上記
噴出気体によってスパーク棒３の先端側へ広がり、バー
ナのノズルから噴射される燃料に確実に着火する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス器具、ボイラ
等の燃焼装置のバーナに設ける点火プラグおよび該点火
プラグを備えたバーナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス器具等のバーナに設ける点火
プラグとして、プラグホルダの内側に設けた碍子等の絶
縁体内に埋め込まれた中心電極（スパーク棒）と、先端
を折り曲げて前記中心電極の先端に小間隙をあけて対抗
させた外側電極とを備え、前記中心電極に高電圧をかけ
て、前記外側電極との間に火花を発生させ、その火花に
よってバーナのノズルから噴射される燃料と空気の混合
流体に着火させるようにしたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記点
火プラグで発生される火花は、両電極の近辺の範囲に限
られた小さなものであり、風が強く吹く着火条件の悪い
条件下では、風の影響を受けてガスバーナの混合流体に
火花が届かず着火し難い。特に、大きなバーナの場合、
バーナのノズルから点火プラグの火花発生部分までの距
離がかなり離れているため、容易に着火できない問題が
ある。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、点火プラグで発生する火花を広い範囲に発生させ
て、バーナのノズルから噴射される燃料に確実に着火さ
せることができる点火プラグおよび該点火プラグを適用
したバーナを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、以下の点を特徴としている。すなわち、
請求項１に係る点火プラグは、筒状のプラグホルダと、
該プラグホルダの先端部に取り付けられた一方の電極と
しての筒状のスタビライザーと、前記プラグホルダの基
端部に絶縁体を介して取り付けられ、プラグホルダとス
タビライザーの内部に挿通されて先端部を前記スタビラ
イザーの先端より前方に突き出した他方の電極としての
スパーク棒とを備えた点火プラグにおいて、前記スタビ
ライザーと前記スパーク棒との間には環状空間が設けら
れ、該環状空間にスパーク棒の先端側に流れる気体が送
入されるように構成されていることを特徴としている。

【０００６】また、請求項２に係わる点火プラグは、請
求項１に記載の点火プラグにおいて、前記スタビライザ
ーは内側が先細りのテーパ穴に形成されていることを特
徴としている。また、請求項３に係わる点火プラグは、
請求項１または２に記載の点火プラグにおいて、前記気
体が燃料と空気との混合気体であることを特徴としてい
る。

【０００７】さらに、請求項４に係るバーナは、請求項
１または２に記載の点火プラグが、前記スタビライザー
とスパーク棒を、燃料を噴射するノズルを設けた燃焼部
における前記ノズルの前方に位置させて設けられ、前記
燃料を燃焼させるための燃焼用空気が前記環状空間に送
入されるように構成されていることを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る点火プラグ１について図１を参照して説明する。前記
点火プラグ１は、軸穴２ａを有する黄銅等の材料からな
る円筒状（筒状）のプラグホルダ２と、該プラグホルダ
２の先端部（図１で左端部）にねじリング３ａを介して
連結され、前記軸穴２ａと連通する軸穴３ｂを有するス
テンレス鋼等の材料からなる円筒状（筒状）の延長パイ
プ３と、該延長パイプ３の先端部に螺合して連結され、
前記軸穴３ｂと連通する軸穴４ａを有する延長パイプ３
と同一の材料からなる円筒状（筒状）のスタビライザー
４と、前記プラグホルダ２の基端部（図１で右端部）に
設けたねじ穴２ｂに螺合して取り付けられたプラグ本体
５に支持されたステンレス鋼等からなるスパーク棒６と
を備えている。

【０００９】前記スパーク棒６は、点火プラグ１の一方
の電極をなすものであり、その基端部側（図１で右端部
側）が前記プラグ本体５の内側に碍子等の絶縁部材（図
示せず）を介して支持され、先端部側（図１で左端部
側）が前記プラグホルダ２，延長パイプ３，スタビライ
ザー４の各軸穴２ａ，３ｂ，４ａを通して先端がスタビ
ライザー４の先端より前方（図１で左方）へ所定長さだ
け突出されており、基端部（図１で右端部）に点火コイ
ルに接続されるプラグ端子５ａが設けられている。

【００１０】また、前記プラグ棒６は、その先端部近傍
がスタビライザー４の軸穴４ａに装着された碍子等の絶
縁性材料からなるスペーサ７に支持されて前記各軸穴２
ａ，３ｂ，４ａの軸心に位置され、プラグ棒６と該各軸
穴２ａ，３ｂ，４ａとの間にそれらを隔てる所定間隔の
環状空間８が設けられている。前記プラグホルダ２には
前記環状空間８に空気等の気体を送入するねじ孔からな
る気体導入孔２ｃが設けられている。

【００１１】前記スペーサ７には、前記延長パイプ３の
軸穴３ｂとスタビライザー４の先端側に形成された先細
りのテーパ穴４ｂに連通する通孔７ａが周方向に複数個
設けられている。なお、前記スタビライザー４の先端側
外周も先細りのテーパ状に形成されている。また、図１
中９は前記スパーク棒６の先端側を除く外周部に被覆し
た絶縁性材料の保護チューブ、２ｄは点火プラグ１をバ
ーナに螺合して取り付けるための雄ねじ部である。

【００１２】前記構成の点火プラグ１は、ガスバーナ等
に使用する場合は、ガスバーナ等に、その燃料ガス（燃
料）を噴射するノズルの前方の近傍位置に臨ませて、雄
ねじ部２ｄを介して取り付け、前記プラグホルダ５の気
体導入孔２ｃに燃焼用空気または外気を送入する配管等
を接続し、点火プラグ１のプラグ本体５のプラグ端子５
ａに点火コイルを接続する。そして、ガスバーナ等に着
火させる場合には、点火スイッチ等の操作によって、ガ
スバーナのノズルから混合ガスを噴射させると共に前記
気体導入孔２ｃから前記燃焼用空気または外気をブロア
等により送入し、同時に、前記点火コイルに電源を導通
させて前記プラグ端子５ａを介して前記スパーク棒６に
高電圧をかけて、スタビライザー４の先端との間に火花
を発生させる。

【００１３】このとき、気体導入孔２ｃからプラグホル
ダ２内に導入された空気が環状空間８を通ってスタビラ
イザー４の先細りのテーパ穴４ｂによって絞られて、そ
の開口部からスパーク棒６の先端部に沿って噴出されて
いるので、発生した火花はスパーク棒６の先端側へ沿っ
て大きく良好に広がり、ガスバーナのノズルから噴射さ
れた混合ガスの部分に確実に到達させることができる。
これにより、大きなガスバーナ等やバーナの燃焼部に風
が吹着きむような着火条件の悪い状況下であっても、ノ
ズルから噴射される燃料に火花を確実に接触させること
ができ、失敗なく確実に混合ガスに着火させることがで
きる。

【００１４】前記環状空間８内に流す空気は、環状空間
８の大きさやスタビライザー４の先端開口部の口径等に
よって異なるが、流速を５ｍ／ｓ〜４０ｍ／ｓの範囲に
設定するのが好ましい。前記燃料が着火、燃焼中におい
ても、前記環状空間８に空気の送入が継続されるので、
スタビライザー４の先端開口から噴出する空気によっ
て、該スタビライザー４の先端部とスパーク棒６の先端
部が冷却され、それらの部分がガスバーナ等の燃焼熱に
よって高温に過熱されて焼損するおそれはなく、スタビ
ライザー４とプラグ棒６の寿命を延長させることができ
る。

【００１５】次に、本発明の他の実施の形態に係る点火
プラグ１０と該点火プラグ１０を適用した本発明の一実
施の形態に係るガスバーナ１１について図２、図３を参
照して説明する。前記ガスバーナ１１は、両端が閉鎖さ
れ、一側部（図１、図２で下側）に空気供給管１２ａを
設けた円筒状の外筒１２と、該外筒１２の内側に環状空
間ａをあけて同心状に設けた円筒状の内筒１３と、該内
筒１３内に環状空間ｂをあけて同心状に設けたノズル１
４と、該ノズル１４内に燃料ガスを導入する燃料供給管
１５を備えている。

【００１６】前記内筒１３は、一端側の開口部１３ａが
外周を前記外筒１２の一端側の閉鎖壁部１２ｂに固定さ
れて該閉鎖壁部１２ｂより突き出され、他端側の閉鎖壁
部１３ｂが外筒１２の他端側の閉鎖壁部１２ｃとの間に
空間ｃをあけて設けられ、閉鎖端部１３ｂには前記環状
空間ｂに連絡する通気孔１３ｃが周方向に適宜間隔をあ
けて複数個設けられている。前記ノズル１４は、その一
端部（図２で右端部）に耐熱性金属で網状に形成されて
多数の通気口を有するノズル板１４ａが装着され、他端
部が前記内筒１３の閉鎖壁部１３ｂに取り付けられてい
る。前記燃料供給管１５は、外筒１２の閉鎖壁部１２ｃ
を貫いて前記ノズル１４内に挿入され、その内側端部に
燃料ガスをノズル１４内に噴出する噴口を周囲に設けた
噴射ヘッド１５ａが設けられている。

【００１７】前記点火プラグ１０は、軸穴１６ａを有す
る黄銅等の材料からなる円筒状（筒状）のプラグホルダ
１６と、該プラグホルダ１６に、軸穴１６ａの先端側
（図２，図３で下端側）の大径軸穴部１６ｂに基端部側
を嵌合して連結され、前記軸穴１６ａと連通する軸穴１
７ａを有するステンレス鋼等の材料からなる電極として
の円筒状（筒状）のスタビライザー１７と、前記プラグ
ホルダ１６の基端部（図１で上端部）に支持して設けた
電極としてのスパーク棒１８とを備えている。

【００１８】前記プラグホルダ１６は、その先端側の小
径筒部１６ｃの雄ねじ部１６ｃ１を前記ガスバーナ１１
の外筒１２の他側部（図２、図３で上側部）に設けた取
付座１２ｄのねじ穴に螺合させ、先端面を前記内筒１３
に設けた受け座１３ｄに当接させて前記外筒１２に取り
付けられている。プラグホルダ１６の小径筒部１６ｃに
は、前記ガスバーナ１１の環状空間ａと前記軸穴１６ａ
の大径軸穴１６ｂとを連通する貫通穴（気体導入孔）１
６ｅが、周方向に複数個間隔をあけて設けられている。
また、前記プラグホルダ１６の小径筒部１６ｃの段部と
前記取付座１２ｄの座面との当接部およびプラグホルダ
１６の先端面と前記受け座１３ｄとの当接部には、それ
ぞれ耐熱材料製のシールパッキン１９ａ，１９ｂが装着
されている。

【００１９】前記スタビライザー１７は、先端側（図
２、図３で下端側）が、外周部を先細りのテーパに形成
されて、前記ガスバーナ１１の受け座１３ｄの内側を通
して前記内筒１３内に突き出されて、先端部が前記ノズ
ル１４の前方（図２で右方）における近傍であり、かつ
ノズル１４の外周の延長面に近接した位置に位置されて
いる。また、前記スタビライザー１７の軸穴１７ａは、
その先端側が先細りのテーパ穴１７ｂとなっており、ス
タビライザー１７の軸方向の略中央において、前記貫通
孔１６ｅに対して周方向と軸方向の位相を合わせて設け
た貫通孔（気体導入孔）１７ｃによって、前記貫通孔１
６ｅを経て前記環状空間ａに連通されている。さらに、
スタビライザー１７の軸穴１７ａには、前記テーパ穴１
７ｂと貫通孔１７ｃとの間の区間に軸穴２０ａを有する
碍子等の絶縁部材からなる円筒状のスペーサ２０が嵌合
されている。

【００２０】前記スパーク棒１８は、碍子等の絶縁部材
からなる円筒状の保持体２１の中心部に固定され、先端
部側（図２、図３で下端部側）を碍子から露出させて前
記スペーサ２０の軸穴２０ａとテーパ穴１７ｂを経てス
タビライザー１７から前記ガスバーナ１１の内筒１３内
に突出されて、その先端が前記ガスバーナ１１のノズル
１４の外周の延長部よりノズル１４の中心寄りの位置ま
で延長されている。そして、前記保持体２１は、その基
部側（図２、図３で上側）にナット２２が固定され、該
ナット２２を前記プラグホルダ１６のねじ穴１６ｂに螺
合させてプラグホルダ１６に支持されており、これによ
り、前記スパーク棒１８が前記スタビライザー１７、ス
ペーサ２０の各軸穴１７ａ，２０ａ、テーパ穴１７ｂの
中心に位置されて、スパーク棒１８と各軸穴１７ａ，２
０ａ、テーパ穴１７ｂの内面との間にスタビライザー１
７の先端に開口する環状空間ｄが形成され、該環状空間
ｄは前記貫通孔１７ｃ，１６ｅを介して前記環状空間ａ
に連通している。また、前記スパーク棒１８の基端部
（図２、図３で上端部）には点火コイルに接続されるプ
ラグ端子２３が設けられている。

【００２１】前記実施の形態に係るガスバーナ１１に着
火させる場合には、点火スイッチ等を操作して、前記燃
料供給管１５に燃料ガスを送ると共に前記空気供給管１
２ａから燃焼用空気を前記外筒１２内に供給し、同時
に、前記点火コイルに電源を導通させると、前記点火プ
ラグ１０のプラグ端子２３を介して前記スパーク棒１８
に高電圧がかけられて、スタビライザー１７の先端との
間に火花が発生される。このとき、ブロア等により空気
供給管１２ａから燃焼用空気が外筒１２内の環状空間ａ
に挿入され、前記噴射ヘッド１５ａから前記ノズル１４
内に噴射された燃料ガスと前記環状空間ａから空間ｃを
経てノズル１４内に入った燃焼用空気とが混合されてな
る混合ガス（燃料）が、ノズル１４のノズル板１４ａか
ら前方（点火プラグ１０側）の燃焼部１１ａに噴射して
いるので、前記火花は、その噴射した混合ガスと接触し
て該混合ガスに着火させる。着火した混合ガスは前記内
筒１３の通気孔１３ｃから環状空間ｂを通って前方に流
れる燃焼用空気によって燃焼する。

【００２２】前記実施の形態に係るガスバーナ１１によ
れば、前記空気供給管１２ａから外筒１２内の環状空間
ａに入った燃焼用空気が、前記点火プラグ１０のプラグ
ホルダ１６の貫通孔１６ｅ、前記スタビライザー１７の
貫通孔１７ｃを経てスタビライザー１７内の環状空間ｄ
に入り、スタビライザー１７の先端の開口部から吹き出
されているので、スパーク棒１８とスタビライザー１７
との間に発生した火花は、スパーク棒１８の先端側に沿
って大きく広がり、ガスバーナ１１のノズル１４から噴
射された混合ガスの部分に確実に到達させることができ
る。これにより、前記実施の形態に係る点火プラグ１を
使用した場合と同様に、着火条件の悪い状況下であって
も、ノズル１４から噴射される混合ガスに確実に着火さ
せることができる。

【００２３】また、前記ガスバーナ１１に装着された点
火プラグ１０は、前記実施の形態に係る点火プラグ１と
同様に、前記スタビライザー１７の環状空間ｄ内を流れ
る燃焼用空気によってスタビライザー１７とスパーク棒
１８が冷却されることにより、それらの電極１７、１８
がガスバーナ１１の燃焼熱により高温に過熱されて焼損
するのを防止することができる。しかも、前記ガスバー
ナ１１の燃焼用空気をガスバーナ１１内で前記外筒１２
内の環状空間ａからスタビライザー１７の環状空間ｄ内
に導入することができるので、別途に前記環状空間ｄ内
に空気を送入する配管が不要となり、構造が簡単とな
り、製造も容易である。

【００２４】なお、前記実施の形態に係る点火プラグ
１，１０を、バーナに設けて、該バーナのノズルから噴
射された燃料に着火させるための点火プラグとして使用
する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、
前記点火プラグ１，１０の環状空間８，ｄに燃料と空気
と混合流体を流し、この混合流体をスパーク棒６，１８
とスタビライザー４，１７との間に発生する火花で着
火、燃焼させることにより、点火プラグ１，１０自体を
バーナとして有効に使用することができる。

【００２５】なお、前記実施の形態に係るガスバーナに
おいては、ノズル１４内で燃料ガスに予混合するための
燃焼用空気を前記点火プラグ１０の環状空間ｄ内に送入
するようにしたが、これに限らず、ノズル１４の前方の
燃焼部１１ａで該ノズル１４からの燃料に混合させるた
めの燃焼用空気を前記環状空間ｄ内に送入するようにし
てもよい。また、前記ノズル１４から噴射された混合ガ
スが着火、燃焼する燃焼部１１ａが前記内筒１３で囲ま
れた室内空間に形成されているが、これに限らず、ガス
バーナの燃焼部は開放された空間に形成されていてもよ
い。また、前記においては、本発明を燃料ガスを燃焼す
るガスバーナに適用した場合について説明したが、本発
明はこれに限らず、液体燃料を燃焼する液体燃料バーナ
に適用することもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような優れた効果を奏する。請求項１に係る点火プ
ラグによれば、スタビライザーとスパーク棒との間に環
状空間が設けられ、該環状空間にスパーク棒の先端側に
流れる気体が送入されるように構成されているので、前
記環状空間に空気等の気体を流すことによって、スパー
ク棒とスタビライザーとの間に発生する火花を、スパー
ク棒に沿ってその先端側へ大きく広がらせることがで
き、バーナのノズルから噴射される燃料に確実に接触さ
せて容易に着火させることができる。また、前記環状空
間内を流れる気体によって前記スタビライザーとスパー
ク棒を冷却することができ、それらの電極がバーナの燃
焼熱により高温に過熱されて焼損するのを防ぐことがで
きる。

【００２７】請求項２に係る点火プラグによれば、スタ
ビライザーは内側が先細りのテーパ穴に形成されている
ので、点火プラグの環状空間内を流れる気体がスパーク
棒にに沿って流れやすくなり、スパーク棒の先端側への
火花の広がりを一層良好にすることができる。請求項３
に係る点火プラグによれば、点火プラグの環状空間に燃
料と空気との混合流体が送入されるので、点火プラグを
バーナとして有効に使用することができる。

【００２８】請求項４に係るバーナによれば、請求項１
または２に記載の点火プラグが設けられ、そのスタビラ
イザーとスパーク棒との環状空間に、バーナの燃焼用空
気が送入されるように構成されているので、燃料と空気
との混合流体に対する着火性の向上が図れると共に、前
記環状空間内を流れる空気によって前記スタビライザー
とスパーク棒が冷却されることにより、それらの電極が
バーナの燃焼熱により高温に過熱されて焼損するのを防
ぐことができる。しかも、バーナの燃焼用空気をバーナ
内で前記環状空間に導入することができるので、別途に
前記環状空間に空気を導入する配管が不要となり、構造
が簡単となり、製造も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に係る点火プラグを示
す縦断面図である。

【図２】 本発明の一実施の形態に係るバーナを示す縦
断面図である。

【図３】 図２のＸ−Ｘ断面図である。

【符号の説明】

１，１０ 点火プラグ ２、１６ プラグホルダ ２ｃ 気体導入孔 ３ 延長パイプ ４，１７ スタビライザー ４ａ，１７ｂ テーパ穴 ５ プラグ本体 ６，１８ スパーク棒 ８ 環状空間 １１ ガスバーナ １２ 外筒 １２ａ 空気供給管 １３ 内筒 １４ ノズル １５ 燃料供給管 １６ｅ，１７ｃ 貫通孔（気体導入孔） ２１ 保持体 ２３ プラグ端子 ａ，ｂ，ｃ，ｄ 環状空間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のプラグホルダと、該プラグホルダ
   の先端部に取り付けられた一方の電極としての筒状のス
   タビライザーと、前記プラグホルダの基端部に絶縁体を
   介して取り付けられ、プラグホルダとスタビライザーの
   内部に挿通されて先端部を前記スタビライザーの先端よ
   り前方に突き出した他方の電極としてのスパーク棒とを
   備えた点火プラグにおいて、 前記スタビライザーと前記スパーク棒との間には環状空
   間が設けられ、該環状空間にスパーク棒の先端側に流れ
   る気体が送入されるように構成されていることを特徴と
   する点火プラグ。
2. 【請求項２】 前記スタビライザーは内側が先細りのテ
   ーパ穴に形成されていることを特徴とする請求項１に記
   載の点火プラグ。
3. 【請求項３】 前記気体が燃料と空気との混合気体であ
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の点火プラ
   グ。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の点火プラグ
   が、前記スタビライザーとスパーク棒を、燃料を噴射す
   るノズルを設けた燃焼部における前記ノズルの前方に位
   置させて設けられ、前記燃料を燃焼させるための燃焼用
   空気が前記環状空間に送入されるように構成されている
   ことを特徴とするバーナ。