JPH03156172A - 加熱装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、外燃機関などに用いられる加熱装置に関し
、詳しくは燃焼部に一端が臨む火炎検知電極および点火
用放電電極の電気絶縁体を熱から保護する加熱装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば国際会議予稿集４ｔｈ　　ＩＣ８Ｅ、１
９８８年１１月、ＰＰ、７〜１２に示された従来の外燃
機関の加熱装置を示す断面図であり、図において、１は
燃料である可燃性物質と、この可燃性物質を燃焼させる
ときに必要な空気などの支燃性物質とが取り込まれて燃
焼を起す燃焼部。

２は燃焼部ｌの器室壁の一部に取り付けられて燃料を噴
出する燃料ノズル、３は燃焼部１内に設けられ、外燃機
関の熱を得る熱交換器、４は燃焼部１の器室周囲壁の一
部を構成するバーナタイル、５は空気などの支燃性物質
に旋回を与えて火炎を保持するための空気案内羽根であ
り、燃料ノズル２および空気案内羽根５によってバーナ
が構成されている。６は燃料ノズル２の近傍に設けられ
た点火用放電電極、７は燃料ノズル２の近傍に設けられ
た火炎検知電極、８ａ、８ｂは火炎検知電極７および点
火用放電電極６を周囲から電気的に絶縁する電気絶縁体
、９は火炎検知電極７およびアース側電極として用いら
れる燃料ノズル２に電気的に結合された火炎検知回路、
１０は電極６．７を燃焼部１へ導く電極導入管、１１は
燃焼部１に空気を導入する空気流路、１２は燃焼部１で
燃焼した燃焼排物質である排ガスを排出する燃焼排ガス
流路、１４は予熱部であり、これが空気流路１１と燃焼
排ガス流路１２とをフィン付隔壁などの熱移行を許す部
材１３を介して燃焼部１の外側に位置させ、燃焼排ガス
が保有している熱で空気を予熱する。１５は予熱部１４
と燃焼部１との間に設けられて熱遮断する内部断熱材、
１６は予熱部１４の外周囲に設けられて熱遮断する断熱
層としての外部断熱材である。

次に動作について説明する。まず、燃料ノズル２より燃
焼部１に噴出された燃料は、燃料ノズル２の周囲に設け
られた空気案内羽根５により旋回された空気と混合され
て燃焼する。なお、このとき点火は燃料ノズル２近傍に
設けられた点火用放電電極６によって行われる。また、
着火の確認は、燃料ノズル２および火炎検知電極７間に
電圧を印加し、これらの間に存在する火炎の電気抵抗（
数ＭΩ）を、火炎検知回路９によって検出することによ
り行われる。なお、火炎が存在しなければ、両電極間の
電気抵抗は非常に大きく空気の絶縁抵抗と同じの１００
ＭΩ以上となる。加熱運転中は、常時、火炎検知回路９
によって火炎の有無を確認している。

さて、燃焼ガスは、図中、破線矢印で示すように、熱交
換器３に熱エネルギを与えたあと、燃焼排ガスとなり、
予熱部１４へ流入する。この状態での燃焼排ガスは、ま
た燃焼熱の約３０％の熱を保有している。この熱の大部
分は、燃焼排ガスが燃焼排ガス流路１２を通過している
ときに熱移行できる部材１３を介して空気流路を通過し
ている空気（実線矢印）に回収される。なお、この図で
は、予熱部１４を熱回収効率の良い対向流形にしている
。

このように、スターリングエンジンなどの外燃機関にお
いては、熱効率を向上させるために、熱交換器３に燃焼
熱を与えた後の燃焼排ガスから、燃焼用空気に熱回収を
行っており、熱回収（予熱）後の空気温度は約７５０℃
程度まで上昇する。従って、空気案内羽根５の近傍の温
度も同等温度まで上昇する。また、熱交換器３部の温度
も熱効率を高くするため、材料の使用上限温度近くの高
温（約７００″Ｃ程度）にまで上げて運転を行っている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の加熱装置は以上のように構成されているので１点
火用放電電極６および火炎検知電極７の電気絶縁体８ａ
、８ｂが各電極導入管１０内およびその延長線上に設け
られていることによって、燃料ノズル２の近傍の予熱空
気からの対流熱伝達。

外部断熱材１６内部の空気案内羽根５からの熱伝導およ
び熱交換器３からの粋輻射をそれぞれ受けて高温となり
、電気絶縁抵抗が低下し、暖機後の再点火の際、点火用
放電電極６の絶縁体８ａに電流が流れ、所定の位置で放
電せず、再着火しない場合があるほか、暖機後、火炎検
知電極７においても、絶縁体８ｂの電気絶縁抵抗が、火
炎の電気抵抗の大きさと同等レベルになり、火炎が無い
にもかかわらず、火炎有りと火炎検知回路９が誤判定す
るなどの課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、確実な再点火および確実な火炎検知を行うこ
とができる加熱装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る加熱装置は、火炎検知電極および点火用
放電電極を周囲からそれぞれ電気的に絶縁する第１の電
気絶縁体および第２の電気＃＠縁体の少なくとも一方を
、燃焼部を被う断熱層の外部で、あって、かつその断熱
層の内外部に通じる電極導入管の延長線よりも外方向の
外れた位置に設けるように構成したものである。

〔作用〕

この発明における第１の電気！縁体および第２の電気絶
縁体は、予熱空気による対流熱伝達、熱交換器などから
の熱輻射および空気案内羽根などからの熱伝導を受けに
くい断熱層の外部および電極導入管からの離隔位置に設
けられるため、暖気後の温度上昇を僅かに抑えることが
でき、従って、これらの電気絶縁抵抗を十分に高く維持
しながら。

所期の火炎検知電極による火炎検出および点火用放電電
極による点火放電を安定かつ高感度に実施できるように
する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、６Ａ、７Ａは各一端が燃焼部１内に臨むＬ
字状の点火用放電電極および火炎検知電極、８ｃは第２
の電気絶縁体、８ｄは第１の電気＃＠縁体、１０Ａは電
極導入管であり、これが点火用放電電極６Ａおよび火炎
検知電極７Ａの導入に共用され、その外径は空気案内羽
根５の内径ｄ１と同一寸法となっている。点火用放電電
極６Ａおよび火炎検知電極７Ａの電気絶縁体８ｃ。

８ｄは断熱層としての外部断熱材１６の外側であって、
かつ電極導入管１０Ａの延長線より外れた。

空気案内羽根５内径ｄｉよりも直径の大なる位置に設置
されている。また、１８は外部断熱材１６の外部におい
て第１の電気絶縁体８ｄ、第２の電気絶縁体８ｃを支持
するカバーである。なお、その他の構成は従来例と同様
であるので、その重複する説明を省略する。

次に動作について説明する。燃焼の基本動作は従来例と
同様である。上記のような燃焼動作においては、図示の
ように点火用数Ｉｔ電極６Ａおよび火炎検知電極７Ａの
上記電気絶縁体８ｃ、８ｂが外部断熱材１６の外側に設
置されているので、予熱空気からの対流熱伝達および空
気案内羽根５からの熱伝導による受熱が著しく減少する
。また。

これらの各絶縁体８ｃ、８ｄは空気案内羽根５の内径ｄ
ｉよりも直径の大なる位置に設置されているので、熱交
換器３と絶縁体８間の形態係数が非常に小さくなり、熱
交換器３からの熱輻射による影響も小さくなる。このた
め電気絶縁体８ｃ、８ｄの熱による電気絶縁抵抗の低下
は殆どなく、火炎検知回路９による火炎検知および機関
暖機後の再着火も確実に行えることになる。

第２図はこの発明の他の実施例を示す縦断面図である。

これは、電極導入管１０Ａの内部に断熱材１７を電極６
Ａ、７Ａより浮いた状態で挿入したものであり、これに
より予熱空気からの対流熱伝達および熱交換器３からの
熱輻射を略完全にしゃ断でき、従って、上記火炎検知お
よび再着火をより確実に行わせることができる。

なお、上記実施例では点火用放電電極６Ａおよび火炎検
知電極７Ａの双方を熱絶縁する場合について説明したが
、いずれか片方のみを熱絶縁してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば第１の電気絶縁体およ
び第２の電気絶縁体の少なくとも一方を。

断熱層の外部であって、電極導入管の延長線よりも外方
向へ外れた位置に設けるように構成したので、これらの
各電気絶縁体が燃焼部等の高温部からの熱伝導、対流熱
伝達、熱輻射による伝熱を微小量しか受けないようにす
ることができ、従って暖機後の確実な再着火や確実な火
炎検知を実施できるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による加熱装置を示す縦断
面図、第２図はこの発明の他の実施例による加熱装置を
示す縦断面図、第３図は従来の外燃機関の加熱装置を示
す縦断面図である。 ■は燃焼部、２は燃料ノズル、６Ａは点火用放電電極、
７Ａは火炎検知電極、８ｄは第１の電気絶縁体、８ｃは
第２の電気絶縁体、９は火炎検知回路、ＩＯＡは電極導
入管、１６は断熱層（外部断熱材）。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 第 １ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料を噴出する燃料ノズルと、上記燃料を空気とともに
   燃焼する燃焼部と、この燃焼部を被うように設けられた
   断熱層と、上記燃焼部内の火炎に接触するように設けら
   れた火炎検知電極と、この火炎検知電極と上記燃料ノズ
   ルとに電気的に接続された火炎検知回路と、上記火炎検
   知電極を周囲から電気的に絶縁する第１の電気絶縁体と
   、上記燃料ノズルに隣接して設けられた点火用放電電極
   と、この点火用放電電極を周囲から電気的に絶縁する第
   ２の電気絶縁体と、上記断熱層の内外部に通じ、内部に
   上記火炎検知電極および点火用放電電極を配設する電極
   導入管とを備えた加熱装置において、上記第１の電気絶
   縁体および第２の電気絶縁体の少なくとも一方を、上記
   断熱層の外部であって、かつ上記電極導入管の延長線よ
   りも外方向に外れた位置に設置したことを特徴とする加
   熱装置。