JPH02251014A - セラミックヒータを用いた点火装置 - Google Patents

セラミックヒータを用いた点火装置

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JPH02251014A
JPH02251014A JP7141389A JP7141389A JPH02251014A JP H02251014 A JPH02251014 A JP H02251014A JP 7141389 A JP7141389 A JP 7141389A JP 7141389 A JP7141389 A JP 7141389A JP H02251014 A JPH02251014 A JP H02251014A
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JP
Japan
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ceramic
heater
ceramic heater
heat
sheath
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Pending
Application number
JP7141389A
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English (en)
Inventor
Yasuhiko Suzuki
泰彦 鈴木
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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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】 「産業上の利用分野] 本発明は、主に燃焼機器の点火に用いるためのセラミッ
クヒータにおける着火性および耐久性の向」−にかかわ
る。
[従来の技術] ガス、気化させた石油などの燃料の名犬には、圧電素子
に杓撃を与えたり、電池の電圧を昇圧させてパルス状の
高電圧を得゛C1この高電圧を火花放電させる放電点火
式が多用されている。
また近年、燃焼機器には、その作動の自動化と安全性の
向上のため、電子制御機器が搭載されてきており、前記
火花放電に着火源から発生する電波雑音が電気回路に生
じ、これら電子部品の誤動作の原因となる場合がある。
このため電波雑音を生じない利点から、点火装置として
セラミックヒータの使用が検討されている。
このセラミックヒータは、電気絶縁性のセラミック焼結
体製基板内に電気抵抗体を埋設しCなるし−タ本体を筒
状の絶縁性ホルダに差し込んで形成されている。
ここで、前記基板は、平板状、角棒状、あるいは丸棒状
など所定の形状を有する。また、電気抵抗体は、高融点
金属または導電性セラミックからなる導電体を所定のパ
ターンて前記基板内に埋設させるか、前記基板の表面に
被着させている。
し発明が解決しようとする課題] 天然ガスなど着火温度の高い難着火燃料を確実に着火さ
せるためには、セラミックヒータを1100℃程度と極
めて高温度に昇温させる必要がある。
しかるに、上記セラミックヒータは、このような高温度
にまでの加熱を繰り返すと組織の劣化により耐久寿命が
短い(窒化珪素、アルミナなどの耐熱性の高いセラミッ
クを使用した場合でも)という欠点があった。
本発明の目的は、着火温度を低減しても難着火性燃料ガ
スへの着火が確実にできる点火装置の提供にあり、これ
によりセラミックヒータの耐久性を向上、させることに
ある。
[課題を解決するための手段1 上記目的達成のため、本発明は、一端が閉じ、他端が開
口し、中間に所定の窓が開けられた耐熱材製外筒に、セ
ラミック製絶縁体に電気抵抗体を埋設したセラミックヒ
ータを、前記開口を塞ぐとともに、前記セラミックヒー
タの先端が少なくとも前記窓に達するように嵌め込み、
前記セラミックヒータを通電により発熱させるとともに
、前記窓から燃料ガスを送り込んて名犬させる構成を採
用しな。
[作用および発明の効果] 本発明のセラミックヒータを用いた点火装置は、セラミ
ックヒータを耐熱材製外筒で囲んでいる。
このため、通電により発生ずる熱が、外部に発散するこ
となく燃料ガスを昇温させ、着火を行うので、点火装置
は耐熱材製外筒が無い場合に比べ、低い温度でも確実に
メインバーナーへの点火が可能である。
すなわち、着火温度が低減できるのでセラミックヒータ
の耐久性の向上が図れる。
点火はつぎのように行われる。
■燃料ガスは前記窓から外筒内部に入って充満する。
■つぎに、充満した燃料ガスに着火が行われ窓から着火
炎となり噴出される。
■この着火炎がメインバーナーに点火する。
[実施例] 次に本発明のセラミックヒータを用いた点火装置を第1
図ないし第5図に示し、第1実施例に基づき表明する。
第1図に示すごとく、本実施例のセラミックヒータ2を
用いた点火装wAは、メタンガスの着火に用いるもので
、外筒1にセラミックヒータ2を嵌め込んでなる。この
点火装置Aは、メインバーナ100の近傍に取り付けら
れている。
外筒1は、ステンレス鋼、ニッケル基合金など耐熱性を
有する、金属製または窒化珪素、アルミナなどを主体と
するセラミック焼結体で構成されている。この外筒1は
円筒状で、後端の開口12はやや径大となり絶縁性ホル
ダ4(円柱状)と嵌合し、先端13は閉塞しCいる。そ
し゛C1外筒1には、外部と内部とを連通する窓11が
設けられている。なお、外筒1は、ヒータ本体3を囲む
ように配設されている。
セラミックヒータ2は、ヒータ本体3と絶縁性ホルダ4
とからなり、ヒータ本体3の後端部分は絶縁性ホルダ4
に固定されている。ヒータ本体3は平板状を呈し、窒化
珪素質のセラミック焼結体からなるセラミック製絶縁体
く基板)31に、略W字状で電気抵抗体32を埋設させ
た′Wi造を看している。なお、電気抵抗体32は、絶
縁性ホルダ4から取り出されるリード線21.22によ
り通電される。
絶縁性ホルダ4は窒化珪素を主体とするセラミック焼結
体で構成されている。そして、絶縁性ホルダ4から突出
したヒータ本体3の寸法は、幅4胴、厚さ2mm、長さ
33IIII11からなる平板状を呈する。
第2図は本発明の第1実施例であるセラミックヒータ2
を用いた点火装置Aの各司法を示す。
点火装ZAは、ヒータ本体3の最端部33から外筒]の
最端部内壁14までの距離■、は6mm、外筒1の内径
Eは61III11である。外筒1の窓11の直径eは
4IIII11である。なお、確実に着火できるヒータ
表面温度は1040℃である。
第3図は本発明の第2実施例であるセラミックヒータ2
を用いた点火装置Bの各寸法を示す。
点火装置Bは、ヒータ本体3の最端部33から外筒1の
最端部内壁14まての距離1.は2mm、外筒1の内径
Eは6胴である。外筒1の窓11の直径eは4mmであ
る。なお、確実に着火できるヒータ表面温度は1060
°Cである。
第4図は本発明の第3実施例であるセラミックヒータ2
を用いた点火装置Cの各寸法を示す。
点火装置Cは、ヒータ本体3の最端部33から外筒1の
最端部内壁14までの距離L7は6+mn、外筒1の内
径Eは6mlTlである。外筒1の窓11の直径Cは3
腫である。なお、確実に着火できるし−タ表面温度は1
−050°Cである。
第5図は本発明の第4実施例であるセラミックヒータ2
を用いた点火装置りの各」法を示す。
点火装置りは、ヒータ本体3の最端部33から外筒1の
最端部内壁14までの距離I7は6mm、外筒1の内径
Eは6Mである。外筒1の窓11の直径eは3mmであ
る。なお、確実に着火できるヒータ表面温度は1060
°Cである。
第6図は、上記実施例の比較例として外筒1かなくセラ
ミックヒータ2のみである、なお、確実に着火できるヒ
ータ表面温度は1]OO°Cである。
次に各寸法の最適範囲を第7図ないし第9図とともに説
明する。
第7図に示す外筒1の内径Eと、ヒータ本体3の角34
と外筒1の内壁15とのクリアランスFは0.5n+m
〜2.0mmの範囲が適正である。このドの寸法が0.
5mm未満であるとメタンガスの流入が悪く、また、2
.0mmを越えるとヒータ本体3からの熱損失が多くな
る。
第8図に示すヒータ本体3の最端部33と外筒1の最端
部内壁14のIli離1.はOmm〜2 F、 mmの
範囲が適正である。このI−の寸法が2 F、 n++
nを越えると窓から噴出する名犬炎の威力が劣り、また
、ヒータ本体3からの熱損失が多くなる。
第9図に示す窓]1の直径eは(1/2)E用m〜Em
mの範囲が適正である。このeの寸法が(1/ 2 )
 F、 mm未満であるとメタンカスの流入が悪く、ま
た、F、 mmを越えると風冷の影響を受けてヒータ本
体3の熱効率が劣る。
」1記に示すごとく着火に必要なヒータ表面温度を40
〜60’C(氏子さぜることがて゛きる。
純度99%のメタンガス(200mmAQ)を点火装置
に流入させメタンガスが着火するのに必要なヒータ表面
温度を測定したものを表1に示す。
第10図はセラミックヒータ2の表面温度と耐久寿命を
示す。セラミックヒータ2に1分間通電し、1分間放置
を1サイクルとし、繰り返し通電を行った。セラミック
ヒータ2の耐久寿命は、第10図に示すデータから2〜
5倍延びる(10%程度の過負荷曲用時において)こと
が分かる。
次に上記実施例の作用を説明する。
点火スイッチ(図示しない)を操作すると、電気抵抗体
31に通電し、セラミックヒータ2が発熱する。パイロ
ットバーナ101の吹出口102からメタンガスが点火
装置Aの外筒1に形成した窓11から内部に流入し、筒
内部の空間部5に充満する。
メタンガスの分子はヒータ面からの加熱を受け、酸素分
子との反応温度まて昇温される。これにより燃料分子は
周りの酸素分子と結合し、着火する。
この着火による檻火炎は周りに放射され、点火装置Aの
近傍に位置するメインバーナ100に点火して、燃焼す
る燃料の自己増殖に寄与し、確実な点火ができる。
しかるに、セラミックヒータ2は、低い温度で名犬し、
燃料に点火できるので、セラミックヒータ2の耐久性を
向上することがζきる。
(変形例) 上記の実施例では、本発明をカスの点火装)ηに用いた
例を示したが、石油などを燃料とする1火源に適用して
も良い。また、窓の形状は円形状にこだわらず楕円形状
あるいは四角形状でも良い。
基板は、平板状、角棒状、あるいは丸棒状などの形状を
しても良い。
(以下余白) 表1
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の第1ないし第4実施例を
示すものである。 第1図は第1実施例の点火装置の概略斜視図、第2図は
第1実施例の点火装置の寸法を表す一部断面図である。 第3図は第2実施例の点火装置の寸法を表す一部断面図
である。 第4図は第3実施例の点火装置の寸法を表す一部断面図
である。 第5図は第4実施例の点火装置の司法を表ず−・部所面
図である。 第6図は比較例の横面図である。 第7図ないし第9図は点火装置の最適範囲を示す説明図
である。 第10図はセラミックヒータの表面温度と耐久寿命との
関係を示すグラフである。 図中 1・・・外筒(耐熱材製) 2・・・セラミック
ヒータ 11・・・窓 31・・・セラミック製絶縁体
(基板)32・・・電気抵抗体

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)一端が閉じ、他端が開口し、中間に所定の窓が開け
    られた耐熱材製外筒に、 セラミック製絶縁体に電気抵抗体を埋設したセラミック
    ヒータを、前記開口を塞ぐとともに、前記セラミックヒ
    ータの先端が少なくとも前記窓に達するように嵌め込み
    、 前記セラミックヒータを通電により発熱させるとともに
    、前記窓から燃料ガスを送り込んで着火させるセラミッ
    クヒータを用いた点火装置。
JP7141389A 1989-03-23 1989-03-23 セラミックヒータを用いた点火装置 Pending JPH02251014A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05275434A (ja) * 1992-03-24 1993-10-22 Ngk Insulators Ltd 半導体加熱用セラミックスヒーター及びその製造方法
KR100592673B1 (ko) * 2004-11-25 2006-06-26 삼성전자주식회사 의류건조기
WO2019191244A1 (en) * 2018-03-27 2019-10-03 Scp Holdings, Llc. Hot surface igniters for cooktops

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