JPH0195222A - イグナイタプラグ構造 - 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】 （１）産業上の利用分野 本発明は点火装置のイグナイタプラグに係り、特に点火
失敗を防ぎ、信頼性の南い点火を可能とするイグナイタ
プラグ構造に関するものである。

（２）従来の技術 第６図に工業用油焚バーナの点火トーチと主バーナの配
置の一例、第７図に点火トーチの先端部の一例を示す、
尚、両図共（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。主
バーナを燃焼させる際には先ずパルスイグナイタ２６等
の点火源で点火トーチ２０に点火し、次に点火トーチ２
０の火炎により主バーナに点火後、燃焼させる。

従来点火トーチ２０の点火源として上述のパルスイグナ
イタ２６を用いているが、これは第８図に示すように電
極３６ａ、３６ｂ間に生ずる火花放電を利用したもので
ある。ところがこのパルスイグナイタは、点火Ｓｉ域が
狭い、放電電極３６ａ。

３６ｂ間に異物が付着すると放電不能となる。また点火
プラグ３）の寿命は金属の劣化等の影響から、点火回数
４０００回程度と非常に短いという問題がある。

内、第６図、第７図において、１９はエアレジスタ、２
１は主バーナ用フレームディテクタ、２２は主バーナ用
インペラ、２３はバーナスロート、２４は主バーナ用燃
料ノズル、２５は点火トーチ用スリーブ、２７は点火ト
ーチ用インペラ、２８は点火トーチ用燃料噴射口、２９
は点火トーチ用フレームディテクタ、３０は点火トーチ
用燃料パイプ、３２は保炎リング、３３は主バーナであ
る。

また第８図において、３４はバーナノズル、３５はパル
スイブナイフ、３７は噴霧状態の燃料、４０は燃焼用空
気である。

最近パルスイブナイフに代わるイグナイタとしてセラミ
ックスヒータを応用した第９図に示すようなセラミック
スイブナイフ３８が開発されている。３９はセラミック
ス発熱体である。セラミックスイブナイフ３８はパルス
イブナイフに比較して着火頭載が２倍程度広い止同時に
着火に必要な時間は半分以下と優れた着火特性を有して
いる。

またセラミックスイブナイフ３．８は先端発熱部が耐熱
性に優れているため、イグナイタプラグの寿命はパルス
イブナイフの約１０倍とバーナ点火源として借れた特性
を有している。

ところがパルスイブナイフ及びセラミックスイブナイフ
の共通した問題点として、点火トーチ構造等の影響によ
りイグナイタ点火部近傍の空気流速が速（なると着火性
が著しく悪くなるという欠点があった０通常セラミック
ス・Ｃブナイタで空気流速２０ｍ／ｓの条件下で燃料へ
点火する場合、第９図で示す従来形状のセラミックスイ
ブナイフ３８の最低必要発熱温度はＬＰＧ燃料で９００
℃である。ところが第５図に示すように、点火バーナ形
状変化に伴いセラミックスイブナイフ３８の最低必要発
熱温度が上昇し、空＋；Ｘ？Ｘ速５Ｑｍ、／ｓではＬＩ
’Ｇで１０５０℃となり、空気流速２０／３の時に比較
し１５０℃も高い温度が必要なことが分かった。

尚、空気流速は点火トーチのサイジング及び燃料の燃焼
に必要な空気量から決まる値であり、点火トーチ径の制
約等により、ｉ−常１・−す別で１０〜５０ｍ／ｓの範
囲にある。

（３）発明が解決しようとする問題点 上記従来技術の点火ンマであるパルスイブナイフは、着
火性が悪く、寿命も短いという点で問題があった。

また上記パルスイブナイフの欠点を解決しうるセラミッ
クスイブナイフにおいても、セラミックス発熱体近傍の
空気流速に応じて必要発熱温度が変化し寿命低下に繋が
るという問題があった。

本発明の目的は、空気流速に係わらず、常に一定の発熱
温度で安定した点火が可能な信頼性の高いイグナイタブ
ラグ構造を促供することにある。

（４）問題点を解決するための手段 上記目的は、セラミックス等の発熱体を赤熱させて燃料
に点火するイグナイタブラグにおいて、該イグナイタプ
ラグ先端部に安定した火炎を保持する保炎機能を有する
突起あるいは保炎リングを設置することによＺつ、達成
される。

（５）作用 一般にセラミックス発熱体等の高温物体による点火では
、点火に必要な物体表面温度は燃焼用空気の温度や圧力
が低いほど、丈だ流速が大きいほど裔くなる。

本発明では、セラミックスイブナイフプラグ先端部のセ
ラミックス発熱体近傍に保炎機能を有する突起あるいは
保炎リングを設置することにより、点火トーチ内を通過
する燃焼用空気の流速の大小に係わらず、セラミックス
発熱体近傍に流速０〜５　ｍ　／　ｓの、点火に通した
低流速領域が形成されるので、燃焼用空気流速が高い場
合でも、セラミックス発熱体の温度を上げる必要がなく
なり、点火の信頼性が著しく向上する。

尚、上記した燃焼用空気温度及び圧力は流速に比較して
点火に必要な物体表面温度に与える影響は小さく、また
セラミックス発熱体の初期温度設定は常温、大気圧中、
すなわち最も厳しい条件で実施するため問題とならない
。

（６）発明の実施例 ボイラ点火トーチ用のセラミックスイグナイタブラグ構
造に関する本発明の実施例を第１図（ａ）。

（ｂ）及び第２図（ａ）、　（ｂｌ、第３図（ａｌ、　
（ｂ）を用いて説明する。

本実施例のイグナイタプラグは第１図（ａｌに示すよう
な形状であり、セラミックス発熱体１の７４極部にプラ
ス側電極端子２及びマイナス側電極端子３を接合し、絶
縁スリーブ５を介して端子側保護管４で固定し、保炎リ
ング７を設置した保護スリーブ６を端子側保護管４に固
定した構造となっている。

電流は、プラス側電極端子２から第１図Ｑ））に示すセ
ラミックス発熱体１の窩電屑４３府コの字に流れ、マイ
ナス側電極端子３を通って金属保護管４に流れるや尚、
セラミックス発熱体１の先端部を研削し高抵抗化した構
造となっており、電力印加時は先端の発熱部４１のみ９
００〜１）００℃に赤熱するようになっている。

本実施例では、保護スリーブ６をセラミックス発熱体１
の先端部まで延長し、発熱部４１の近傍に保炎リング７
を設置している。さらに燃料及び燃焼用空気が発熱部４
１に供給さ；ｌ’１．るように保護スリーブ６中間部を
空洞となるｍ造にしている。

保炎リング７は第２図（ａ）、　（ｂ）あるいは第３図
（ａ）。

（ｂ）に示すような形状のものを設置しているが、保炎
リング７の後流側に点火に最適な低流速の渦流を形成す
るために保炎リングエツジ部角度（θ）８を本実施例で
は４５＠としている。θが鋭角である程渦流は形成され
易く、逆にθ＞９０’では渦流は殆ど形成されない。

第２図に示す保炎リング７は内周部に等ｒＬ１隔に突部
７ａを形成するのに対し、第３図に示Ｊ−保炎リング７
は円形の内周面となっている。

尚、４２は電極部、４４は絶縁ＪＪ、４５は充填材を示
す。

第４図に本発明のセラミックスイグナイタプラグを点火
トーチに設置した状態を示す。該点火トーチは燃料とし
てり、　Ｐ　Ｇを用い、ｐ）Ｊ）燃焼用空気と混合され
、混合気１４として供給される。尚、トーチ径はφ４０
と小さいために、通常点火トーチ用保炎板ｌＯ近傍を５
Ｑｍ／ｓという高流速で混合気が１遇する。

点火シーケンスとしζは、セラミックス発熱体１２に電
力を印加し、発熱体先端部を９００−１０００℃に赤熱
させた後、所定量の混合気１４を点火トーチ９内に供給
する。混合気１４の一部がセラミックスイグナイタプラ
グ１）の保炎リング１３を通過すると、保炎リング１）
の後流部に点火に最適な低流速の渦流１５が形成される
と同時に、保炎Ｍｉ、１０後流にセラミックス発熱体１
２からの熱エネルギにより火炎が瞬時に形成される。

次にこれが点火トーチ９内に供給された他の混合気に連
続的に着火し点火トーチ全体の点火が完了する。１６は
保護スリーブである。

第５図に本発明における、セラミックス発熱体の必要発
熱温度の比較結果を示す。同じ点火条件で比較した結果
第９図に示すような従来型のセラミックスイグナイタで
は発熱温度１０５０℃必要であったのか、本発明のセラ
ミックスイグナイタでは９００℃で点火可能なことが分
かった。この結果より、本発明のセラミックスイグナイ
タを用いれば、混合気あるいは空気の流速条件に係わら
ず、低い発熱温度で常時安定した火炎を形成することが
可能なことが分かった。すなわち、安全率を見込んでも
発熱温度を９５０〜１０００℃に設定すれば良く、設定
温度を発熱体の使用限界温度（１２００℃）に近づけて
寿命を低下させるという問題はなくなった。

またセラミックスイグナイタプラグの保護スリーブを延
長したことにより、結果としてセラミックス発熱体の折
損防止用の保護カバーを兼用したことになり、セラミッ
クスブナイタを取り扱う上での操作性が著しく向上した
。

（７）発明の効果 本発明によれば、セラミックスイグナイタプラグ自身に
自己保炎機能を持たせることにより、点火バーナ構造等
による空気流速変化の影響を受けることがなくなるので
、発熱体の低い赤熱温度で常時安定した点火が可能とな
る。

また発熱体の設定温度を低く設定できるため、発熱体の
寿命を長く保持できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るイグナイタプラグの構
造を示すものであり、同図（ａ）は全体の縦断面図、同
図（ｂ）は要部の縦断面図である。 第２図、第３図は保炎リングの具体的な構造を示し、両
図とも（ａ）は正面図、（ｂｌは縦断側面図である。 第４図は本発明になるイグナイタブラグを点火トーチに
組み込んだ実施例を示す縦断面図である。 第５図は従来タイプと本発明のそれぞれのイグナ・イタ
プラグを用いて点火実験をした結果を説明するための図
である。 第６図（ａ）、　（ｂ）は事業用油バーナの側面図及び
正面図である。 第７図（ａ）、　（ｂｌは第６図の点火トーチの側面図
及び正面図である。 第８図は従来のパルスイグナイタの概念図である。 第９図は従来のセラミックスイグナイタの概念図である
。 第２図 （ａ〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ
）第３図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ
ノバノ 第５図 第６図 （ａ〕 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックス等の発熱体を赤熱させて燃料に点火
   するイグナイタプラグにおいて、該イグナイタプラグ先
   端部に保炎機能を有する保炎部を設けたことを特徴とす
   るイグナイタプラグ構造。
2. （２）前記保炎部は突起部であることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載のイグナイタプラグ構造。
3. （３）前記保炎部は保炎リングであることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のイグナイタプラグ構造
   。
4. （４）前記保炎リングのエッジ部角度θを０＜θ≦９０
   ゜とすることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記
   載のイグナイタプラグ構造。