KR100594677B1 - Combustion device - Google Patents

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KR100594677B1
KR100594677B1 KR1019990012662A KR19990012662A KR100594677B1 KR 100594677 B1 KR100594677 B1 KR 100594677B1 KR 1019990012662 A KR1019990012662 A KR 1019990012662A KR 19990012662 A KR19990012662 A KR 19990012662A KR 100594677 B1 KR100594677 B1 KR 100594677B1
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Abstract

다공질 세라믹 플레이트에 불꽃구멍이 형성된 세라믹 버너와, 상기 세라믹 버너에 있어서의 불꽃이 형성되는 표면에 형성된 도전체층과, 상기 도전체층에 대향하여 설치된 도전체와, 상기 도전체층과 상기 도전체 사이에 전압을 인가하였을 때에 상기 불꽃을 통하여 흐르는 불꽃전류를 검지하여 착화를 검출하는 착화검출수단을 구비하고, 상기 도전체층은 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로 이루어진 것에 있어서,A ceramic burner having a flame hole formed in the porous ceramic plate, a conductor layer formed on a surface of which the flame in the ceramic burner is formed, a conductor provided to face the conductor layer, and a voltage between the conductor layer and the conductor. And a ignition detecting means for detecting ignition by detecting a spark current flowing through the flame when is applied, wherein the conductor layer is made of an electrically conductive perovskite metal oxide.

상기 퍼로브스카이트형 금속산화물은 La1-x Srx MnO3 (x는 0이상 1미만)인 것을 특징으로 한다.The perovskite-type metal oxide is characterized in that La 1-x Sr x MnO 3 (x is 0 or less than 1).

Description

연소장치 {Combustion Device} Combustion Device             

도 1은 본 발명의 연소장치에 관한 일구성예를 나타낸 시스템 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The system block diagram which shows one structural example which concerns on the combustion apparatus of this invention.

도 2는 본 발명의 연소장치에 관한 일실시예에 있어서, 도전체층과 플레임 로드 사이에서 소정 범위의 인풋에 대하여 검출되는 불꽃전류를 나타낸 그래프.2 is a graph showing a spark current detected for a predetermined range of input between a conductor layer and a flame rod in one embodiment of the combustion apparatus of the present invention.

도 3은 본 발명의 연소장치에 관한 일실시예에서 이용되는 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물의 온도에 대한 전기 전도성의 변화를 나타낸 그래프.3 is a graph showing a change in electrical conductivity with respect to the temperature of the electrically conductive perovskite metal oxide used in one embodiment of the combustion apparatus of the present invention.

도 4는 본 발명의 연소장치에 관한 세라믹 버너와 다른 세라믹 버너에 있어서의 인풋에 대한 불꽃전류의 변화를 나타낸 그래프.4 is a graph showing the change of the flame current with respect to the input in the ceramic burner and the other ceramic burner which concerns on the combustion apparatus of this invention.

도 5는 본 발명의 연소장치에 관한 세라믹 버너와 다른 세라믹 버너에 있어서의 각종 연소 조건하에서의 불꽃전류의 경시변화를 나타낸 그래프로서, 도 5a는 공기과잉률을 1.4로 함과 아울러 연소장치의 연소능력을 최대로 한 경우, 도 5b는 공기과잉률을 1.4로 함과 아울러 연소장치의 연소능력을 최소로 한 경우이다.5 is a graph showing changes over time of the flame current under various combustion conditions in a ceramic burner and another ceramic burner in accordance with the combustion apparatus of the present invention, and FIG. 5A shows the excess air ratio of 1.4 and the combustion capability of the combustion apparatus. 5b is a case where the excess air ratio is 1.4 and the combustion capacity of the combustion apparatus is minimized.

도 6은 본 발명의 연소장치에 관한 세라믹 버너와 다른 세라믹 버너에 있어서의 각종 연소 조건하에서의 불꽃전류의 경시변화를 나타낸 그래프로서, 도 6a는 공기과잉률을 1.1로 함과 아울러 연소장치의 연소능력을 최대로 한 경우, 도 6b는 공기과잉률을 1.1로 함과 아울러 연소장치의 연소능력을 최소로 한 경우이다.FIG. 6 is a graph showing changes over time of flame current under various combustion conditions in a ceramic burner and another ceramic burner according to the combustion apparatus of the present invention. FIG. 6A shows the excess air ratio as 1.1 and the combustion capability of the combustion apparatus. 6b is a case where the excess air ratio is 1.1 and the combustion capacity of the combustion apparatus is minimized.

도 7a는 본 발명의 연소장치에 관한 세라믹 버너와 다른 세라믹 버너에 있어서, 연소중에 연소조건을 변경한 경우에 있어서의 불꽃전류의 경시변화를 나타낸 그래프.Fig. 7A is a graph showing changes over time of the flame current when the combustion conditions are changed during combustion in the ceramic burner and the ceramic burner according to the combustion apparatus of the present invention.

도 7b는 본 발명의 연소장치에 관한 세라믹 버너와 다른 세라믹 버너에 있어서, 연소후에 소화하고서 재점화한 경우에 있어서의 불꽃전류의 경시변화를 나타낸 그래프.Fig. 7B is a graph showing the change over time of the flame current when the ceramic burner and the other ceramic burner according to the combustion apparatus of the present invention are burned and re-ignited after combustion.

도 8은 본 발명의 연소장치에 있어서, 도전체층의 무기계 바인더 함유량과 소성온도와 상기 도전체층의 전기저항과의 관계를 나타낸 그래프.8 is a graph showing the relationship between the inorganic binder content of the conductor layer, the firing temperature and the electrical resistance of the conductor layer in the combustion apparatus of the present invention.

본 발명은 세라믹 버너를 구비한 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion apparatus having a ceramic burner.

종래에는 연료가스와 연소용 공기를 소정의 비율로 미리 혼합한 혼합기를 버너에 공급하여 일차 연소시키는 연소장치가 알려져 있다. 이와 같은 연소장치에서는 상기 버너로서, 내열 충격성을 부여하기 위해서 다공질로 한 세라믹 플레이트에 표리(表裏)방향으로 관통하는 작은 지름의 불꽃구멍을 다수개 형성한 세라믹 버너가 이용되고 있다.BACKGROUND ART Conventionally, a combustion apparatus is known in which a mixture of fuel gas and combustion air mixed in advance at a predetermined ratio is supplied to a burner for primary combustion. In such a combustion apparatus, as the burner, a ceramic burner having a plurality of small diameter flame holes penetrating in the front and back directions is used in a porous ceramic plate to impart heat shock resistance.

연소장치에는, 일반적으로 버너와 플레임 로드 사이에 전압을 인가하여 상기 버너에 형성되는 불꽃을 통하여 흐르는 불꽃전류를 검지함으로써 착화검출을 하고 있다. 상기 착화검출은, 점화시에는 소정치 이상의 상기 불꽃전류가 검출됨으로써 양호하게 착화된 것을 확인하고, 상기 버너의 연소중에 상기 불꽃전류가 소정치 이하로 되었을 때에 실화라고 판단하는 것이다. 그러나, 상기 세라믹 버너는 통상적으로 그 자체가 부도체로서 전류가 흐르지 않기 때문에 상기한 방법에 의하여 착화검출을 하는 것이 어렵다.In the combustion apparatus, ignition detection is generally performed by applying a voltage between the burner and the flame rod to detect the flame current flowing through the flame formed in the burner. The ignition detection confirms that the ignition is satisfactorily ignited by detecting the flame current of a predetermined value or more at the time of ignition, and judges that the flame ignition occurs when the flame current becomes lower than the predetermined value during combustion of the burner. However, since the ceramic burner typically does not flow as a nonconductor itself, it is difficult to detect ignition by the above-described method.

여기서, 상기 세라믹 버너 자체를 도전성 세라믹으로 구성하는 것이 제안되어 있다. 상기 도전성 세라믹으로서는, 예를 들면 페탈라이트(LiAlSi4O10)등의 리티아계 세라믹이 이용된다.Here, it is proposed to configure the ceramic burner itself with a conductive ceramic. As the conductive ceramic, for example, a litia-based ceramic such as petalite (LiAlSi 4 O 10 ) is used.

그런데, 본 발명자들의 검토에 의하면, 상기 페탈라이트로 된 세라믹 버너와 플레임 로드 사이에 전압을 인가하여 불꽃전류를 검지한 바, 상기 불꽃전류가 버너의 표면온도에 따라서 크게 변동하는 것이 판명되었다. 즉, 상기 페탈라이트로 된 세라믹 버너와 플레임 로드 사이의 불꽃전류는, 버너의 표면온도가 낮은 조건하에서는 부도체와 같은 정도로 낮기 때문에 검지가능한 크기로 될 때까지 시간이 걸린다는 문제점이 있다. 또, 상기 페탈라이트로 된 세라믹 버너는, 연소중에 연소조건을 변경하거나 연소정지후에 재점화한 경우에 상기 불꽃전류의 오버슈트가 커지게 되고 또한 안정될 때까지 장시간을 필요로 한다는 문제점이 있다. 상기 오버슈트가 크면 착화 또는 실화를 검지하기 위한 상기 불꽃전류가 너무 커지게 되므로 안정될 때까지 착화 또는 실화를 검지할 수 없게 된다. However, according to the investigation by the present inventors, when the flame current was detected by applying a voltage between the ceramic burner made of the petalite and the flame rod, it was found that the flame current fluctuated greatly in accordance with the surface temperature of the burner. That is, the spark current between the ceramic burner made of petalite and the flame rod has a problem that it takes time until the size is detectable because the burner is low as the insulator under the condition that the surface temperature of the burner is low. In addition, the ceramic burner made of petalite has a problem that the overshoot of the spark current becomes large and requires a long time until it stabilizes when the combustion condition is changed during combustion or when the flame burner is re-ignited after the combustion stop. If the overshoot is large, the spark current for detecting ignition or misfire becomes too large, so that ignition or misfire cannot be detected until it is stabilized.

한편, 일본국 실용신안공개 평1-67466호의 공보와 실용신안공고 평5-18606호의 공보에는 상기 세라믹 버너에 있어서의 불꽃이 형성되는 표면에 도전체층을 형 성하는 것이 제안되어 있다. 상기 각 공보에 기재된 연소장치에 의하면, 상기 세라믹 버너에 있어서의 불꽃이 형성되는 측에 상기 도전체층과 대향하여 플레임 로드를 설치하고, 상기 도전체층과 상기 플레임 로드 사이에 전압을 인가한다. 또는, 상기한 플레임 로드 대신에 열교환기를 이용하고, 상기 도전체층과 상기 열교환기 사이에 전압을 인가한다. 상기한 각 공보에 의하면, 상기한 바와 같이 함으로써 상기 불꽃을 통하여 흐르는 불꽃전류를 검지하여 착화를 검출할 수 있다고 기재되어 있다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-67466 and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 5-18606 have proposed the formation of a conductor layer on a surface on which a flame in the ceramic burner is formed. According to the combustion apparatus described in each publication, a flame rod is provided on the side where the flame in the ceramic burner is formed to face the conductor layer, and a voltage is applied between the conductor layer and the flame rod. Alternatively, a heat exchanger is used instead of the flame rod, and a voltage is applied between the conductor layer and the heat exchanger. According to each of the above publications, it is described that by performing the above, the spark current flowing through the flame can detect the ignition.

상기한 연소장치에서는 상기 도전체층으로서, 예를 들면 상기 세라믹 버너 표면에 니켈 증착도포막을 형성하는 것이 알려져 있다. 그러나, 니켈은 내열성이 낮아 장기간에 걸쳐서 안정하게 사용할 수 없다.In the combustion apparatus described above, it is known to form a nickel deposition coating film on the surface of the ceramic burner, for example, as the conductor layer. However, nickel has low heat resistance and cannot be used stably over a long period of time.

상기한 니켈 대신에 내열성이 우수한 백금 또는 파라디움을 이용하면 장기간에 걸쳐서 안정하게 사용할 수 있으나, 이것들 모두가 귀금속으로서 고가이기 때문에 제조비용의 증대를 피할 수 없다. If platinum or palladium having excellent heat resistance is used in place of the above-mentioned nickel, it can be stably used for a long time, but since all of them are expensive as precious metals, an increase in manufacturing cost cannot be avoided.

또, 상기한 니켈 대신에 탄화규소(SiC) 피도포막을 형성하는 것을 생각할 수 있다. 탄화규소는, 공기중에서는 고도한 내열성을 가짐과 아울러 진성 반도체이므로 도전체로서 이용할 수 있기 때문에, 세라믹 버너 표면에 도전체를 형성하는 용도로 적합하다. 상기한 탄화규소 피막은, 예를 들면 이산화규소와 탄소를 반응시키거나 규소와 탄소를 반응시킨 후 소결함으로써 제조된다.It is also conceivable to form a silicon carbide (SiC) coated film in place of the nickel described above. Since silicon carbide has high heat resistance in air and can be used as a conductor because it is an intrinsic semiconductor, it is suitable for use in forming a conductor on the surface of a ceramic burner. The silicon carbide film is produced by, for example, reacting silicon dioxide with carbon or sintering after silicon and carbon.

그러나, 상기 세라믹 버너를 형성하는 세라믹 플레이트 상에서 상기 탄화규소 피도포막을 형성할 때에는, 이 탄화규소 피도포막을 형성하기 위해서 고온의 열 처리를 필요로 하기 때문에, 상기 다공질 세라믹 플레이트가 치밀화되어 내열 충격성이 절감된다는 문제점이 있다. 또, 상기 탄화규소 피막의 소성을 상기 다공질 세라믹 플레이트가 치밀화하지 않는 온도로 한 것에서는, 상기 탄화규소 피막의 형성이 곤란하게 된다는 문제점이 있다.However, when forming the silicon carbide coated film on the ceramic plate forming the ceramic burner, since the high temperature heat treatment is required to form the silicon carbide coated film, the porous ceramic plate is densified to provide thermal shock resistance. There is a problem of being saved. Moreover, when the baking of the said silicon carbide film is made into the temperature which the said porous ceramic plate does not compact, there exists a problem that formation of the said silicon carbide film becomes difficult.

또, 상기 탄화규소의 소결에는 붕소나 탄소 등의 조제(助劑)가 필수불가결한 것이지만, 불순물을 첨가하여 형성된 탄화규소 피막은 고온에서의 강도가 저하되는 경향이 있고, 소결조건의 설정이 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 탄화규소는, 상기 소결중에 산화되면 열화되기 때문에, 이것을 방지하기 위하여 장치 내부를 진공으로 하는 등 장치가 대형화되어 제조비용이 증가하는 것을 피할 수 없다는 문제점도 있다.In addition, although preparation of boron, carbon, etc. is indispensable for sintering of the said silicon carbide, the silicon carbide film formed by adding an impurity tends to reduce the strength at high temperature, and it is difficult to set sintering conditions. There is a problem. In addition, since silicon carbide deteriorates when oxidized during the sintering, there is also a problem that an increase in manufacturing cost is inevitable due to the enlargement of the apparatus such as vacuuming the inside of the apparatus to prevent this.

본 발명은, 상기한 문제점들을 해소하기 위한 것으로서, 내열성이 우수하고 저렴한 가격으로 제조하기 용이한 도전체층을 세라믹 버너에 형성한 연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a combustion device in which a conductive layer is formed on a ceramic burner which is excellent in heat resistance and easy to manufacture at low cost.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연소장치는, 다공질 세라믹 플레이트에 불꽃구멍이 형성된 세라믹 버너와, 상기 세라믹 버너에 있어서의 불꽃이 형성되는 표면에 형성된 도전체층과, 상기 도전체층에 대향하여 설치된 도전체와, 상기 도전체층과 상기 도전체 사이에 전압을 인가하였을 때에 상기 불꽃을 통하여 흐르는 불꽃전류를 검지하여 착화를 검출하는 착화검출수단을 구비하고, 상기 도전체층이 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로 이루어진 것에 있어서,
상기 도전체층은 이 도전체층의 전체 중량에 대하여 1∼20중량% 범위의 무기바인더를 함유하고, 상기 바인더를 개재하여 상기 다공질 세라믹 플레이트에 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
The combustion apparatus of the present invention for achieving the above object is provided with a ceramic burner in which a flame hole is formed in a porous ceramic plate, a conductor layer formed on a surface on which a flame in the ceramic burner is formed, and opposite to the conductor layer. And a complex detecting means for detecting a complex by detecting a spark current flowing through the flame when a voltage is applied between the conductor layer and the conductor, wherein the conductor layer is an electrically conductive perovskite type. In the metal oxide,
The conductor layer contains an inorganic binder in the range of 1 to 20% by weight based on the total weight of the conductor layer, and is bonded to the porous ceramic plate via the binder.

상기 세라믹 버너를 형성하는 세라믹 플레이트는, 내화성을 가지는 저(低)팽창성의 세라믹 재료의 입자를 소결하여 다공질체를 형성시켜 내열 충격성을 부여함으로써 저렴하게 제조할 수 있다. 상기 내화성을 가지는 저팽창성의 세라믹 재료로서는 코디어라이트(cordierite), 스포듀민, 티탄산알루미늄, 뮬라이트(mullite), 지르코니아, 지르콘, 마그네시아(스피넬, 포스테라이트를 포함한다), 알루미나(코런덤을 포함한다), 칼슘시안아미드, 산화크롬, 돌로마이트(dolomite), 규선석 (sillimanite), 규석, 지르콘뮬라이트, 알루미나와 지르코니아의 혼합물, 알루미나와 지르콘의 혼합물 및 이것들 중 2종 이상의 혼합물 등을 들을 수 있다.The ceramic plate which forms the said ceramic burner can be manufactured inexpensively by sintering the particle | grains of the low-expansion-resistant ceramic material which has fire resistance, forming a porous body, and providing heat shock resistance. Examples of the refractory low-expansion ceramic materials include cordierite, spodumene, aluminum titanate, mullite, zirconia, zircon, magnesia (including spinel and forsterite), and alumina (corundum) Calcium cyanamide, chromium oxide, dolomite, dolomite, silicite, silica, zirconite, alumina and zirconia, mixtures of alumina and zircon, and mixtures of two or more thereof.

상기 세라믹 버너는 치밀질(緻密質) 세라믹 플레이트에 의하여 형성할 수도 있다. 상기 치밀질 세라믹 플레이트는 페탈라이트(petalite), 스포듀민, 유크립타이트(eucryptite), 티탄산알루미늄, 인산지르코늄칼륨 등의 저팽창성의 세라믹 재료의 입자를 소결함으로써 제조할 수 있으나, 소성온도가 비교적 높기 때문에 에너지를 필요로 한다. 또, 상기 치밀질 세라믹 플레이트는 진공 증착법, CVD법 등에 의해서도 상기 도전체층을 형성할 수 있으나, 상기 세라믹 플레이트와 도전체층의 결합성을 향상시키기 위해서 상기 세라믹 플레이트의 표면을 거칠게 하는 조면화(粗面化)처리를 필요로 한다.The ceramic burner may be formed by a dense ceramic plate. The dense ceramic plate may be manufactured by sintering particles of low-expansion ceramic materials such as petalite, spodumene, eucryptite, aluminum titanate, and potassium zirconium phosphate, but the firing temperature is relatively high. It requires energy. In addition, the dense ceramic plate may form the conductor layer by vacuum deposition, CVD, or the like, but is roughened to roughen the surface of the ceramic plate in order to improve the bondability between the ceramic plate and the conductor layer. Process is required.

따라서, 상기 치밀질 세라믹 플레이트에서는 세라믹 플레이트 자체의 제조 및 도전체층의 형성을 위한 비용이 증가하게 된다. 여기서, 본 발명에서는 비용절감을 위하여 상기 다공질 세라믹 플레이트를 이용한다.Therefore, in the dense ceramic plate, the cost for manufacturing the ceramic plate itself and forming the conductor layer is increased. In the present invention, the porous ceramic plate is used for cost reduction.

상기 퍼로브스카이트형 금속산화물은, 일반식 ABO3(식중에서 A,B는 금속이고, O는 산소이다)로 표시하고, 금속적 도전체 또는 반도체로서 전기 전도성을 나타내는 것이 있다. 여기서, 본 발명에서는 금속적 도전체 또는 반도체로서의 성질을 나타내는 퍼로브스카이트형 금속산화물을 이용하여 상기 도전체층을 형성한다. 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물은 상기 일반식에 있어서 금속 A 또는 금속 A 및 B의 일부가 다른 금속으로 치환된 것이어도 된다.The perovskite-type metal oxide is represented by general formula ABO 3 (wherein A and B are metals and O is oxygen), and some may exhibit electrical conductivity as a metallic conductor or semiconductor. Here, in the present invention, the conductor layer is formed using a perovskite metal oxide exhibiting properties as a metallic conductor or a semiconductor. The perovskite-type metal oxide may be one in which metal A or a part of metals A and B are substituted with another metal in the above general formula.

상기 도전체층은, 상기 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물의 분말을 물등의 용제로 혼합하여 얻은 수성 슬러리를 상기 세라믹 플레이트에 도포한 후, 건조하고 소성함으로써 소결하여 형성된다. The conductor layer is formed by applying an aqueous slurry obtained by mixing the electrically conductive perovskite metal oxide powder with a solvent such as water to the ceramic plate, followed by drying and firing to sinter.

본 발명에서 상기 도전체층은, 상기 다공질 세라믹 플레이트의 표면을 균일하게 피복함과 아울러, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물이 상기 다공질 세라믹 플레이트의 표면 기공부에 침입하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.In the present invention, the conductor layer preferably covers the surface of the porous ceramic plate uniformly, and the perovskite metal oxide penetrates into the surface pores of the porous ceramic plate.

상기 도전체층은 상기 세라믹 플레이트의 표면을 균일하게 피복함으로써 균일한 전기 전도성을 얻을 수 있다. 또, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물은 상기한 바와 같이 소결함으로써 상기 세라믹 플레이트의 접촉표면에서 고용체(固溶體)를 형성하기 때문에, 상기 도전체층과 상기 세라믹 버너가 강하게 결합된다. 여기서, 상기 도전체층은 상기 표면 기공부에 침입한 상기 퍼로브스카이트형 금속산화 물이 상기 고용체를 형성함으로써 투묘(投錨)효과를 얻을 수 있으며, 상기 도전체층과 상기 세라믹 버너가 더 강하게 결합된다.The conductor layer may obtain uniform electrical conductivity by uniformly coating the surface of the ceramic plate. Further, since the perovskite-type metal oxide forms a solid solution at the contact surface of the ceramic plate by sintering as described above, the conductor layer and the ceramic burner are strongly bonded. Here, in the conductor layer, the perovskite-type metal oxide that penetrates into the surface pores forms the solid solution, thereby obtaining the anchoring effect, and the conductor layer is more strongly bonded to the ceramic burner.

상기 도전체층은, 상기 세라믹 플레이트 표면을 균일하게 피복하기 위해서 입자 지름이 0.04∼5㎛인 퍼로브스카이트형 금속산화물로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물의 입자 지름은 상기한 바와 같이 소결된 후의 입자 지름이다.It is preferable that the said conductor layer consists of a perovskite type metal oxide whose particle diameter is 0.04-5 micrometers in order to coat | cover the surface of the said ceramic plate uniformly. Here, the particle diameter of the perovskite-type metal oxide is the particle diameter after sintering as described above.

상기 퍼로브스카이트형 금속산화물의 소결된 후의 입자 지름이 0.04㎛ 미만일 때에는, 상기 도전체층이 상기 세라믹 플레이트의 표면을 균일하게 피복하는 것이 어려워진다. 또, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물의 소결된 후의 입자 지름이 5㎛를 초과할 때에는, 상기 고용체가 형성되기 어려워지기 때문에 상기 도전체층이 상기 세라믹 버너로부터 박리되기 쉬워진다.When the particle diameter after sintering of the perovskite-type metal oxide is less than 0.04 µm, it is difficult for the conductor layer to uniformly cover the surface of the ceramic plate. In addition, when the particle diameter after sintering of the perovskite-type metal oxide exceeds 5 µm, the solid solution is less likely to be formed, so that the conductor layer is easily peeled from the ceramic burner.

상기 도전체층은 상기 세라믹 플레이트의 표면을 균일하게 피복하기 위해서 10∼300㎛ 범위의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 상기 도전체층의 두께가 10㎛ 미만일 때에는 상기 세라믹 플레이트가 노출되어 균일한 전기 전도성을 얻지 못할 수 있고, 300㎛를 초과할 때에는 소성시 열팽창에 의해서 균열이 생기기 때문에 형성된 도전체층이 박리되기 쉬워진다.The conductor layer preferably has a thickness in the range of 10 to 300 μm in order to uniformly cover the surface of the ceramic plate. When the thickness of the conductor layer is less than 10 µm, the ceramic plate may be exposed and uniform electrical conductivity may not be obtained. When the thickness of the conductor layer exceeds 300 µm, the formed conductor layer may be easily peeled off due to thermal expansion during firing.

상기 도전체층은 박리를 방지하기 위해서 상기 도전체층의 전체 중량에 대하여 1∼20중량% 범위의 무기계 바인더를 함유하고, 상기 바인더를 개재하여 상기 세라믹 플레이트에 결합되어 있는 것이 바람직하다. 상기 도전체층은, 상기 무기계 바인더를 함유함으로써 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물끼리 또는 상기 퍼로브스 카이트형 금속산화물과 상기 세라믹 플레이트가 상기 바인더를 개재하여 강하게 결합된다. 또, 상기 도전체층은 상기 무기계 바인더를 함유함으로써 퍼로브스카이트형 금속산화물을 소결할 수 있는 소성온도가 낮아진다. 또한, 소결된 퍼로브스카이트형 금속산화물이 도전체층으로서 작용하는 소성온도의 폭이 넓어진다. 따라서, 소성온도의 설정을 용이하게 할 수 있다.The conductor layer preferably contains an inorganic binder in the range of 1 to 20% by weight based on the total weight of the conductor layer, and is bonded to the ceramic plate via the binder. The conductive layer contains the inorganic binder so that the perovskite-type metal oxides or the perovskite-type metal oxide and the ceramic plate are strongly bonded through the binder. In addition, since the conductor layer contains the inorganic binder, the firing temperature at which the perovskite-type metal oxide can be sintered is low. Further, the width of the firing temperature at which the sintered perovskite metal oxide acts as a conductor layer is widened. Therefore, setting of baking temperature can be made easy.

상기 무기계 바인더로서는, 예를 들면 붕규산유리, 소다석회유리 등을 이용할 수 있다. 상기 무기계 바인더의 함유량은, 상기 도전체층의 전체 중량에 대하여 1중량% 미만에서는 바인더로서의 작용을 할 수 없고, 20중량%를 초과하면 상기 도전체층의 저항이 커진다.As said inorganic binder, borosilicate glass, soda-lime glass, etc. can be used, for example. If the content of the inorganic binder is less than 1% by weight based on the total weight of the conductor layer, the inorganic binder cannot function as a binder. If the content of the inorganic binder exceeds 20% by weight, the resistance of the conductor layer is increased.

본 발명에 있어서 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물은, 전기 전도성을 가짐과 아울러 제조가 용이하기 때문에 La1-x Srx MnO3 로 선택되는 것이 중요하다. In the present invention, it is important that the perovskite metal oxide is selected from La 1-x Sr x MnO 3 because it has electrical conductivity and is easy to manufacture.

또, La1-x Srx MnO3 은 방사율이 높기 때문에 상기 세라믹 버너의 표면에 도전체층을 형성함으로써 불꽃온도를 낮출 수 있고, 상기 세라믹 버너에 있어서의 연소시 질소산화물을 감소시킬 수 있다. 또, La1-x Srx MnO3 은 도시가스속에 포함되어 있는 메탄을 저온에서 완전산화시키는 촉매작용을 하며, 이 촉매작용에 의해서도 상기 세라믹 버너에서 있어서의 연소시 질소산화물을 감소시킬 수 있다.In addition, since La 1-x Sr x MnO 3 has a high emissivity, it is possible to lower the flame temperature by forming a conductor layer on the surface of the ceramic burner and to reduce nitrogen oxides during combustion in the ceramic burner. In addition, La 1-x Sr x MnO 3 catalyzes the complete oxidation of methane contained in the city gas at low temperature, and by this catalysis, nitrogen oxides can be reduced during combustion in the ceramic burner.

이어서, 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 관하여 더 상세하게 설명한다.Next, embodiment of this invention is described in detail, referring an accompanying drawing.

도 1에 나타낸 바와 같이 본 실시형태에 있어서 연소장치(1)는, 케이싱(2)내에 세라믹 버너(3)와, 급수관(4)에서 공급되는 물을 세라믹 버너(3)에 의해서 가열하여 온수를 얻는 열교환기(5)를 구비한다. 또, 연소장치(1)는 열교환기(5)에서 얻은 온수를 도시생략한 부엌, 세면소, 욕실 등에 공급하는 급탕관(6)을 구비하고 있다.As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the combustion device 1 heats the water supplied from the ceramic burner 3 and the water supply pipe 4 into the casing 2 by the ceramic burner 3 to generate hot water. The heat exchanger 5 obtained is provided. Moreover, the combustion apparatus 1 is equipped with the hot water supply pipe 6 which supplies the hot water obtained by the heat exchanger 5 to a kitchen, a washroom, a bathroom, etc. which are not shown in figure.

세라믹 버너(3)는, 내화성을 가지는 저팽창성의 세라믹 재료인 코디어라이트 입자를 소결하여 다공질체를 형성함으로써 내열 충격성을 부여한 세라믹 플레이트에 작은 지름의 불꽃구멍(3a)을 다수개 형성한 것이다. 세라믹 버너(3)는 열교환기(5)에 대향하는 표면에 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물의 피복층으로 이루어진 도전체층(7)을 형성하고 있다.The ceramic burner 3 forms a plurality of small-diameter spark holes 3a in a ceramic plate to which heat shock resistance is provided by sintering cordierite particles, which are fire-resistant low-expansion ceramic materials, to form a porous body. The ceramic burner 3 forms a conductor layer 7 made of a coating layer of electrically conductive perovskite-type metal oxide on the surface facing the heat exchanger 5.

또한, 연소장치(1)는 세라믹 버너(3)와 열교환기(5) 사이에 플레임 로드(8)를 설치함과 아울러, 세라믹 버너(3)의 착화를 검출하는 착화검출수단(9)을 구비하고 있다. 착화검출수단(9)은, 도전체층(7)과 플레임 로드(8) 사이에 전압을 인가하여 세라믹 버너(3)에 점화되었을 때에 불꽃(F)을 통하여 흐르는 불꽃전류를 검지함으로써 착화를 검출한다.In addition, the combustion device 1 includes a flame rod 8 between the ceramic burner 3 and the heat exchanger 5, and is provided with ignition detecting means 9 for detecting ignition of the ceramic burner 3. Doing. The ignition detecting means 9 detects ignition by applying a voltage between the conductor layer 7 and the flame rod 8 to detect the spark current flowing through the flame F when ignited in the ceramic burner 3. .

상기 코디어라이트 입자를 소결하여 얻은 세라믹 플레이트는, 3∼200㎛ 범위의 표면 기공부를 가지는 다공질체로 함으로써 양호한 내열 충격성이 부여된다.The ceramic plate obtained by sintering the cordierite particles has a good thermal shock resistance by providing a porous body having surface pores in the range of 3 to 200 µm.

상기 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물 중에서 금속적 도전체로서의 성질을 나타내는 것으로서, 예를 들면 SrTiO3, BaTiO3, LaTiO3, CaVO 3, SrVO3, CaCrO3, SrCrO3, CaFeO3, SrFeO3, SrCoO3, LaNiO 3 등을 들을 수 있다. 또, 상기 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물 중에서 반도체로서의 성질을 나타내는 것으로서, 예를 들면 CaTiO3, BaVO3, LaCrO3, CaMnO3, LaMnO 3, BaFeO3, LaFeO3, BaCoO3, SrNiO3, BaNiO3, LnCrO3(Ln = Pr, Nd, Sm, Eu) 등을 들을 수 있다. 또, 금속적 도전체 내지 반도체로서의 성질을 나타내는 퍼로브스카이트형 금속산화물로서, 예를 들면 LaCoO3 를 들을 수 있다.As referring to the properties as metallic conductors in a buffer lobe Perovskite - Type of metal oxide of the electrically conductive, for example, SrTiO 3, BaTiO 3, LaTiO 3 , CaVO 3, SrVO 3, CaCrO 3, SrCrO 3, CaFeO 3, SrFeO 3 , SrCoO 3 , LaNiO 3 , and the like. In addition, the electrical conductivity of the perovskite-type metal oxide exhibiting properties as a semiconductor, for example, CaTiO 3 , BaVO 3 , LaCrO 3 , CaMnO 3 , LaMnO 3 , BaFeO 3 , LaFeO 3 , BaCoO 3 , SrNiO 3 , BaNiO 3 , LnCrO 3 (Ln = Pr, Nd, Sm, Eu) and the like can be mentioned. In addition, a buffer lobe Perovskite - Type metal oxide showing properties as a metallic conductor to a semiconductor, for example, can listen to LaCoO 3.

또, 상기 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물은, 상기 일반식에 있어서 금속 A 또는 B의 일부가 다른 금속으로 치환됨으로써 금속적 도전체 내지 반도체로서의 성질을 나타내는 것이어도 되고, 이와 같은 퍼로브스카이트형 금속산화물로서, 예를 들면 La1-x Srx MnO3, La1-x Cax MnO 3, La1-x Srx CoO3, La1-x Srx CrO3, La1-x Cax CrO3, La1-x Srx FeO3, Y1-x Mg x CrO3, Y1-x Cax CrO3, Y1-x Srx CrO3, Y1-x Bax CrO3, Gd1-x Cax CrO3, LaCr1-y Mny O3, LaCr1-y Mgy O3 등을 들을 수 있다. 또, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물은, 상기 일반식에 있어서 금속 A 및 B의 일부가 다른 금속으로 치환됨으로써 금속적 도전체 내지 반도체로서의 성질을 나타내는 것이어도 되고, 이와 같은 퍼로브스카이트형 금속산화물로서, 예를 들면 Gd1-x Srx Co1-y Mny O3, La1-x Cax Cr1-y Coy O3 등을 들을 수 있다. 단, 상기 일반식에 있어서 x 및 y는 모두 0이상 1미만의 수이다.The electrically conductive perovskite-type metal oxide may exhibit properties as a metallic conductor or a semiconductor by replacing a part of metal A or B with another metal in the above general formula, and such perovskite As a metal oxide, for example, La 1-x Sr x MnO 3 , La 1-x Ca x MnO 3 , La 1-x Sr x CoO 3 , La 1-x Sr x CrO 3 , La 1-x Ca x CrO 3 , La 1-x Sr x FeO 3 , Y 1-x Mg x CrO 3 , Y 1-x Ca x CrO 3 , Y 1-x Sr x CrO 3 , Y 1-x Ba x CrO 3 , Gd 1 -x Ca x CrO 3 , LaCr 1-y Mn y O 3 , LaCr 1-y Mg y O 3 , and the like. The perovskite-type metal oxide may exhibit properties as a metallic conductor or a semiconductor by replacing a part of metals A and B with another metal in the above general formula. Such perovskite-type metal oxides may be used. As examples, Gd 1-x Sr x Co 1-y Mn y O 3 , La 1-x Ca x Cr 1-y Co y O 3, etc. may be mentioned. However, in the general formula, x and y are both zero and less than one.

상기 퍼로브스카이트형 금속산화물은, 상기 산화물을 구성하는 각 금속의 산 화물 또는 탄산화물을, 상기 금속이 화학량론적(化學量論的)으로 상기 산화물을 구성하는 양이 되도록 하여 혼합하고, 소정온도에서 소성함으로써 얻을 수 있다. 얻은 퍼로브스카이트형 금속산화물을 분쇄하여 입자 지름 0.005∼0.3㎛인 분말로 하고, 상기 분말에 소정량의 물을 혼합하여 슬러리로 한다. 그리고, 상기 슬러리를 세라믹 버너(3)의 표면에 분무하여 도포한 후 소정온도에서 건조하고 또 소정온도에서 소성하여 소결함으로써, 퍼로브스카이트형 금속산화물의 입자 지름이 0.04∼5㎛의 범위이고 10∼300㎛ 범위의 두께인 세라믹 버너(3)를 균일하게 피복하는 도전체층(7)이 형성된다.The perovskite-type metal oxide is mixed with an oxide or a carbonate of each metal constituting the oxide such that the metal becomes an amount constituting the oxide in a stoichiometric manner, and at a predetermined temperature. It can obtain by baking at. The obtained perovskite metal oxide is pulverized to a powder having a particle diameter of 0.005 to 0.3 µm, and a predetermined amount of water is mixed into the powder to form a slurry. After spraying and applying the slurry onto the surface of the ceramic burner 3, it is dried at a predetermined temperature, and then calcined and sintered at a predetermined temperature, whereby the particle diameter of the perovskite-type metal oxide is in the range of 0.04 to 5 µm and 10 A conductor layer 7 is formed which uniformly covers the ceramic burner 3 having a thickness in the range of ˜300 μm.

도전체층(7)은, 상기 소결시에 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물이 세라믹 버너(3)와 고용체를 형성하기 때문에 세라믹 버너(3)에 강하게 결합된다. 이 때 세라믹 버너(3)는, 상기한 바와 같이 3∼200㎛ 범위의 표면 기공부를 가지는 다공질체의 세라믹 플레이트로서 형성되어 있다. 여기서, 상기 슬러리는, 입자 지름 0.005∼0.3㎛인 퍼로브스카이트형 금속산화물 분말을 포함함으로써 세라믹 플레이트(3)의 표면을 균일하게 피복함과 아울러, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물 분말이 상기 표면 기공부에 침입할 수 있다. 상기 도전체층(7)은, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물이 상기 표면 기공부에 침입하여 소결됨으로써 투묘효과를 얻을 수 있으며, 세라믹 버너(3)에 더 강하게 결합된다.The conductor layer 7 is strongly bonded to the ceramic burner 3 because the perovskite-type metal oxide forms a solid solution with the ceramic burner 3 during the sintering. At this time, the ceramic burner 3 is formed as a porous ceramic plate having surface pores in the range of 3 to 200 mu m as described above. Here, the slurry includes a perovskite-type metal oxide powder having a particle diameter of 0.005 to 0.3 µm to uniformly cover the surface of the ceramic plate 3, and the perovskite-type metal oxide powder may be used as the surface group. You can break into studying. The conductor layer 7 is obtained by the perovskite-type metal oxide penetrates into the surface pores and sintered to obtain the anchoring effect, and is more strongly bonded to the ceramic burner 3.

상기 퍼로브스카이트형 금속산화물 분말의 입자 지름이 0.005㎛ 미만일 때에는, 상기 표면 기공부를 깊이 침투하게 되므로 균일한 두께의 도전체층(7)을 형성하는 것이 어렵다. 한편, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물 분말의 평균 입자 지 름이 0.3㎛를 초과할 때에는, 소결하였을 때 0.04∼5㎛ 범위의 입자 지름을 얻기 어려워져서 투묘효과가 감소한다.When the particle diameter of the perovskite-type metal oxide powder is less than 0.005 µm, it is difficult to form the conductor layer 7 having a uniform thickness because the surface pores penetrate deeply. On the other hand, when the average particle diameter of the perovskite-type metal oxide powder exceeds 0.3 μm, when sintered, it becomes difficult to obtain a particle diameter in the range of 0.04 to 5 μm, thereby reducing the anchoring effect.

또, 도전체층(7)은 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물의 입자 지름을 조정하는 대신에, 상기 다공질 세라믹 플레이트의 표면을 조면화하여 면의 거친 정도를 조정하는 것에 의해서도 세라믹 버너(3)에 대하여 강하게 결합시킬 수 있다.In addition, instead of adjusting the particle diameter of the perovskite-type metal oxide, the conductor layer 7 may be roughened on the surface of the porous ceramic plate to adjust the roughness of the surface. Strong binding.

이어서, 본 실시형태의 실시예를 나타낸다.Next, the Example of this embodiment is shown.

(실시예 1)(Example 1)

본 실시예는, 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로서 La0.7 Sr0.3 MnO3 를 이용한 것이다.In this embodiment, La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 is used as the electrically conductive perovskite metal oxide.

본 실시예에서는, 먼저 La2 O3 분말과 SrCO3 분말과 Mn2 O3 분말을 0.7:0.3:1의 몰비에 의해서 혼합한 것에 에탄올 200g을 더 첨가하고, 볼밀을 이용하여 습식혼합하고, 건조 후 일축 유압프레스를 사용하여 가압성형하였다. 이어서, 얻은 성형물을 전기로 속의 1100℃에서 12시간 가소(假燒)한 후 자동유발로 건조분쇄하여 분말로 하였다. 이어서, 얻은 분말을 전기로 속의 1300℃에서 12시간 소성한 후 자동유발로 건조분쇄하여 분말로 하였다.In this embodiment, 200 g of ethanol is further added to a mixture of La 2 O 3 powder, SrCO 3 powder, and Mn 2 O 3 powder by a molar ratio of 0.7: 0.3: 1, wet-mixed using a ball mill, and dried. After press molding using a uniaxial hydraulic press. Subsequently, the obtained molded product was calcined at 1100 ° C. in an electric furnace for 12 hours, and then pulverized by automatic induction to obtain a powder. Subsequently, the obtained powder was calcined at 1300 ° C. in an electric furnace for 12 hours, and then dried and ground by auto-induction to obtain a powder.

상기 소성 후의 분말은 X선 회절에 의하여 분석한 바, LaMnO3 계 결합구조를 가지는 것이 확인되었다.The powder after the calcination was analyzed by X-ray diffraction, and it was confirmed that the powder had a LaMnO 3 -based bonding structure.

이어서, 상기 분말에 같은 중량의 물과 상기 분말의 0.5중량%의 분산제{중경(中京)유지제, 상품명:세르나D-305}를 첨가하고, 볼밀을 이용하여 습 식혼합하고, 건조하여 평균 입자 지름 0.2㎛인 La0.7 Sr0.3 MnO3 분말을 얻었다. 상기 분말은 에너지 분산형 X선 분석장치에 의하여 La:Sr:Mn = 0.7:0.3:1(몰비)인 것이 확인되었다.Subsequently, the same weight of water and 0.5 weight% of a dispersing agent (the middle diameter retainer, a brand name: Cerna D-305) of the said powder are added, wet-mixing using a ball mill, and drying it is average particle | grains. La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 powder having a diameter of 0.2 μm was obtained. The powder was found to be La: Sr: Mn = 0.7: 0.3: 1 (molar ratio) by an energy dispersive X-ray analyzer.

이어서, 상기 La0.7 Sr0.3 MnO3 에 상기 분말의 20∼50중량%의 물과 상기 분말의 0.5중량%의 분산제(중경유지제, 상품명:세르나D-305)를 첨가하고 볼밀을 이용하여 습식혼합하여 슬러리로 하였다. 이어서, 얻은 슬러리를 시판하고 있는 무취기(霧吹器)를 이용하여 세라믹 버너(3)의 표면에 분무하여 도포막을 형성하고 건조기내의 110℃에서 2시간 건조하였다. 상기 건조후 전기로 속의 1080℃에서 1∼3시간 가열소성하여 소결시키고, 입자 지름 2㎛인 La0.7 Sr0.3 MnO3 로 이루어진 110㎛ 두께의 도전체층(7)이 형성된 세라믹 버너(3)를 제조하였다.Subsequently, 20-50% by weight of water of the powder and 0.5% by weight of a dispersant (heavy oil retainer, trade name: Cerna D-305) of the powder were added to La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 , followed by wet mixing using a ball mill. To a slurry. Subsequently, the obtained slurry was sprayed onto the surface of the ceramic burner 3 using a commercially available odorless machine to form a coating film, and dried at 110 ° C. in a drier for 2 hours. The ceramic burner 3 having a conductor layer 7 having a thickness of 110 μm made of La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 having a particle diameter of 2 μm was formed by sintering by heating and firing at 1080 ° C. for 1 to 3 hours after drying. It was.

도전체층(7)은 상기 La0.7 Sr0.3 MnO3 가 세라믹 버너(3)의 표면을 균일하게 피복하여 형성되어 있다. 또한, 세라믹 버너(3)의 표면 기공부에 침입한 상기 La0.7 Sr0.3 MnO3 가 소결됨으로써 도전체층(7)과 세라믹 버너(3)가 강하게 결합되어 있다.The conductor layer 7 is formed by uniformly covering the surface of the La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 ceramic burner 3. In addition, the La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 which penetrates into the surface pores of the ceramic burner 3 is sintered so that the conductor layer 7 and the ceramic burner 3 are strongly bonded.

이어서, 상기 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하고, 상기 혼합기를 공급하여 이것에 점화하였을 때에, 상기 도전체층(7)과 플레임 로드(8) 사이에 120V의 전압을 인가하여 소정 범위의 인풋에 대하여 착화검출수단(9)에 의해서 검출된 불꽃전류를 측정하였다. 결과를 도 2에 나타낸다.Subsequently, when the ceramic burner 3 is mounted in the combustion apparatus 1 shown in FIG. 1, and the igniter is ignited by supplying the mixer, a voltage of 120 V is formed between the conductor layer 7 and the flame rod 8. Was applied to measure the flame current detected by the ignition detecting means 9 for the input in the predetermined range. The results are shown in FIG.

도 2에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 도전체층(7)에 의하면 8∼24kw의 인풋에 대하여 착화검출수단(9)에 의해서 40∼160㎂의 불꽃전류가 검출되었다. 통상적으로 착화검출수단(9)에 의해서 착화를 검출하기 위해서는 1㎂의 불꽃전류가 필요로 하고, 실화를 검출하기 위해서는 0.1㎂의 불꽃전류가 필요로 하지만, 본 실시예의 도전체층(7)에 의하여 얻은 상기 불꽃전류는 1㎂를 훨씬 상회하기 때문에 착화를 검출하기에 충분한 범위이다.As can be clearly seen from Fig. 2, according to the conductor layer 7 of this embodiment, a spark current of 40 to 160 mA was detected by the ignition detecting means 9 for an input of 8 to 24 kw. Usually, a spark current of 1 mA is required to detect ignition by the ignition detection means 9, and a spark current of 0.1 mA is required to detect misfire, but according to the conductor layer 7 of this embodiment, The spark current obtained is far more than 1 mA, which is a range sufficient to detect ignition.

본 실시예의 도전체층(7)에 이용하는 La0.7 Sr0.3 MnO3 의 온도에 대한 전기 전도성의 변화를 도 3에 나타낸다. 도 3에서, 본 실시예의 La0.7 Sr0.3 MnO3 는 고온에서도 전기 전도성의 변화가 적으므로 안정된 성능을 얻을 수 있는 것이 명백하다.The change of the electrical conductivity with respect to the temperature of La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 used for the conductor layer 7 of this embodiment is shown in FIG. In Fig. 3, it is clear that La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 of this embodiment has a small change in electrical conductivity even at high temperatures, so that stable performance can be obtained.

이어서, 상기 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하고, 공기과잉률을 1.4로 한 혼합기를 공급하여 이것에 점화하였을 때에, 상기 도전체층(7)과 플레임 로드(8) 사이에 120V의 전압을 인가하여 소정의 인풋에 대하여 착화검출수단(9)에 의해서 검출된 불꽃전류를 측정하였다. 결과를 도 4에 나타낸다.Subsequently, when the ceramic burner 3 is attached to the combustion apparatus 1 shown in FIG. 1 and supplied with a mixer having an excess air ratio of 1.4 and ignited thereto, the conductor layer 7 and the flame rod 8 The voltage of 120 V was applied between the terminals to measure the flame current detected by the ignition detecting means 9 for a predetermined input. The results are shown in FIG.

여기서, 상기 「공기과잉률」이라는 것은, 상기 혼합기에서 소정량의 연료가스를 완전연소시키기 위하여 필요한 화학량논적 량(量)의 공기를 1로 하고, 이것의 몇배의 양의 연소용 공기를 혼합하는지를 나타낸 값이다. 상기 공기과잉률은 단위를 갖지 않는 무차원수(無次元數)로서 나타낸다. Here, the "air surplus ratio" means that the stoichiometric amount of air required to completely burn a predetermined amount of fuel gas in the mixer is 1, and how many times the amount of combustion air is mixed. The indicated value. The excess air ratio is expressed as a dimensionless number having no units.

또, 상기 도전체층(7)를 형성하지 않은 것 이외는 본 실시예와 완전히 동일 하게 하여 얻은 세라믹 버너(3)(종래예)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하고, 상기와 동일 조건으로 불꽃전류를 측정하였다. 또한, 전기 전도성의 세라믹인 페탈라이트로 이루어져 있으며, 상기 도전체층(7)이 형성되어 있지 않은 세라믹 버너(비교예)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하고, 상기와 동일 조건으로 불꽃전류를 측정하였다. 결과를 도 4에 아울러 나타낸다.A ceramic burner 3 (conventional example) obtained in the same manner as in the present embodiment except that the conductor layer 7 was not formed was attached to the combustion device 1 shown in FIG. The spark current was measured under the conditions. In addition, a ceramic burner (comparative example) made of petalite, which is an electrically conductive ceramic, and in which the conductor layer 7 is not formed, is mounted on the combustion device 1 shown in FIG. The current was measured. A result is combined with FIG. 4 and shown.

도 4에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 도전체층(7)이 형성된 본 실시예의 세라믹 버너(3)에 의하면 상기 공기과잉률이 1.4인 혼합기가 에어리치가 되는 조건하에서도 인풋의 대소에 관계없이 착화검출하기에 충분한 크기의 불꽃전류를 검지할 수 있다.As can be clearly seen in FIG. 4, according to the ceramic burner 3 of the present embodiment in which the conductor layer 7 is formed, the ignition irrespective of the magnitude of the input even under the condition that the mixer having the excess air ratio of 1.4 becomes an air rich. A spark current of sufficient magnitude can be detected.

이에 대하여, 종래예의 세라믹 버너(3)는 부도체이기 때문에, 도 4에서 명백히 알 수 있는 바와 같이 인풋의 대소에 관계없이 불꽃전류가 거의 검지되지 않는다. 또, 비교예의 세라믹 버너는 상기 에어리치이고, 세라믹 버너의 온도가 비교적 낮아지는 조건하에서는 인풋이 커짐에 따라서 검지된 불꽃전류가 상기 종례예의 세라믹 버너(3)와 동일정도까지 낮아진다.On the other hand, since the ceramic burner 3 of the prior art is an insulator, the spark current is hardly detected irrespective of the magnitude of the input, as is apparent from FIG. The ceramic burner of the comparative example is the air rich, and under the condition that the temperature of the ceramic burner is relatively low, as the input increases, the detected flame current lowers to the same degree as the ceramic burner 3 of the above example.

이어서, 상기 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하고, 공기과잉률 및 연소장치(1)의 연소능력을 변동시켜서 점화하였을 때에, 상기 도전체층(7)과 플레임 로드(8) 사이에 120V의 전압을 인가하여 착화검출수단(9)에 의해서 검출된 불꽃전류의 경시변화를 측정하였다. 결과를 도 5 및 도 6에 나타낸다.Subsequently, when the ceramic burner 3 is mounted in the combustion apparatus 1 shown in FIG. 1 and ignited by varying the excess air ratio and the combustion capability of the combustion apparatus 1, the conductor layer 7 and the flame rod are ignited. A voltage of 120 V was applied between (8) to measure the change over time of the flame current detected by the ignition detecting means (9). The results are shown in FIGS. 5 and 6.

또, 상기 종래예의 세라믹 버너(3) 및 비교예의 세라믹 버너를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하고, 상기와 동일 조건하에서 착화검출수단(9)에 의해서 검 출된 불꽃전류의 경시변화를 측정하였다. 결과를 도 5 및 도 6에 아울러 나타낸다.In addition, the ceramic burner 3 of the conventional example and the ceramic burner of the comparative example are mounted in the combustion apparatus 1 shown in FIG. 1, and the time-dependent change of the flame current detected by the ignition detecting means 9 under the same conditions as described above. Measured. The result is combined with FIG. 5 and FIG.

여기서, 도 5(a)는 공기과잉률을 1.4로 함과 아울러 연소장치(1)의 연소능력을 최대로 한 경우이다. 이 경우, 세라믹 버너의 온도가 비교적 낮아진다. 도 5(b)는 공기과잉률을 1.4로 함과 아울러 연소장치(1)의 연소능력을 최소로 한 경우이다. 이 경우, 세라믹 버너의 온도는 도 5(a)의 경우보다도 높아진다.Here, Fig. 5A shows a case where the excess air ratio is 1.4 and the combustion capacity of the combustion device 1 is maximized. In this case, the temperature of the ceramic burner becomes relatively low. Fig. 5 (b) shows the case where the excess air ratio is 1.4 and the combustion capacity of the combustion device 1 is minimized. In this case, the temperature of the ceramic burner becomes higher than in the case of Fig. 5A.

또, 도 6(a)는 공기과잉률을 1.1로서 가스리치로 함과 아울러 연소장치(1)의 연소능력을 최대로 한 경우이다. 이 경우, 세라믹 버너의 온도는 도 5(b)의 경우보다도 더 높아진다. 도 6(b)는 공기과잉률을 1.1로 함과 아울러 연소장치(1)의 연소능력을 최소로 한 경우이다. 이 경우, 세라믹 버너의 온도가 가장 높아진다.6 (a) shows a case in which the excess gas ratio is 1.1 and the gas rich, and the combustion capacity of the combustion apparatus 1 is maximized. In this case, the temperature of the ceramic burner is higher than in the case of Fig. 5B. 6 (b) shows a case where the excess air ratio is 1.1 and the combustion capacity of the combustion device 1 is minimized. In this case, the temperature of the ceramic burner is the highest.

도 5 및 도 6에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 도전체층(7)이 형성된 본 실시예의 세라믹 버너(3)에 의하면 연소조건에 관계없이 극히 단시간내에 착화검출하기에 충분한 크기의 불꽃전류를 검지할 수 있다.As can be clearly seen in Figs. 5 and 6, according to the ceramic burner 3 of the present embodiment in which the conductor layer 7 is formed, a spark current of a magnitude sufficient to detect ignition within a very short time regardless of combustion conditions can be detected. Can be.

이에 대하여, 종래예의 세라믹 버너(3)는 부도체이기 때문에, 도 5 및 도 6에서 명백히 알 수 있는 바와 같이 연소조건에 관계없이 불꽃전류가 거의 검지되지 않는다. 또, 비교예의 세라믹 버너는, 도 5(a)에서 명백히 알 수 있는 바와 같이 세라믹 버너의 온도가 비교적 낮은 조건하에서는 상기 종래예의 세라믹 버너(3)와 동일 정도의 불꽃전류가 검지되는 것에 불과하다. 비교예의 세라믹 버너는, 도 5(b) 또는 도 6(a), 도 6(b)와 같이 세라믹 버너의 온도가 높아지는 조건하에서는 실화 및 착화를 검지하기에 충분한 크기의 불꽃전류를 검지할 수 있다. 그러나, 불꽃전류가 충분히 크게 될 때까지 0.5∼2.0분을 필요로 한다.On the other hand, since the ceramic burner 3 of the prior art is an insulator, as can be clearly seen in Figs. 5 and 6, almost no spark current is detected regardless of the combustion conditions. In the ceramic burner of the comparative example, as can be clearly seen from Fig. 5 (a), the spark current of the same level as that of the ceramic burner 3 of the conventional example is detected only under the condition where the temperature of the ceramic burner is relatively low. The ceramic burner of the comparative example can detect a spark current of a magnitude sufficient to detect misfire and ignition under conditions in which the temperature of the ceramic burner increases as shown in FIG. 5 (b), 6 (a) and 6 (b). . However, 0.5 to 2.0 minutes are required until the spark current becomes sufficiently large.

이어서, 상기 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하고, 상기 도전체층(7)과 플레임 로드(8) 사이에 120V의 전압을 인가하여, 연소중에 연소조건을 변경한 경우 또는 연소후에 소화하고서 재점화한 경우에 착화검출수단(9)에 의해서 검출된 불꽃전류의 경시변화를 측정하였다. 결과를 도 7에 나타낸다.Subsequently, the ceramic burner 3 is mounted in the combustion apparatus 1 shown in FIG. 1, and a voltage of 120 V is applied between the conductor layer 7 and the flame rod 8 to change the combustion conditions during combustion. The change over time of the flame current detected by the ignition detection means 9 was measured in case of re-ignition after extinguishing after combustion or after combustion. The results are shown in FIG.

또, 상기 종래예의 세라믹 버너(3) 및 비교예의 세라믹 버너를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하고, 상기와 동일 조건하에서 착화검출수단(9)에 의해서 검출된 불꽃전류의 경시변화를 측정하였다. 결과를 도 7에 아울러 나타낸다.In addition, the ceramic burner 3 of the conventional example and the ceramic burner of the comparative example are mounted in the combustion apparatus 1 shown in FIG. 1, and the aging change of the flame current detected by the ignition detecting means 9 under the same conditions as described above. Measured. The result is combined with FIG.

여기서, 도 7(a)는 공기과잉률을 1.1로 함과 아울러, 연소장치(1)의 연소능력을 최소로 하여 15분동안 연소시킨 후 공기과잉률은 변경시키지 않고 연소장치(1)의 연소능력을 중간정도로 변경한 경우이다. 또, 도 7(b)은 도 7(a)의 전반과 동일 조건에서 15분동안 연소시키고 소화하여 완전히 냉각한 후 공기과잉률을 1.1로 함과 아울러, 연소장치(1)의 연소능력을 중간정도로 하여 재점화한 경우이다.Here, Fig. 7 (a) shows that the excess air ratio is 1.1 and the combustion apparatus 1 is burned for 15 minutes with the combustion capacity of the combustion apparatus 1 minimized. If you change your ability to medium. In addition, Fig. 7 (b) shows combustion and extinguishing for 15 minutes under the same conditions as the first half of Fig. 7 (a), and completely cools the air excess rate to 1.1. It is a case where it re-ignites to an extent.

도 7에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 도전체층(7)이 형성된 본 실시예의 세라믹 버너(3)에 의하면 연소조건에 관계없이 오버슈트는 약간 있고, 극히 단시간내에 보통의 불꽃전류로 복구할 수 있다. As can be clearly seen in Fig. 7, according to the ceramic burner 3 of the present embodiment in which the conductor layer 7 is formed, there is little overshoot regardless of the combustion conditions, and it is possible to recover to the normal spark current in a very short time. .

이에 대하여, 비교예의 세라믹 버너는 연소조건을 변경한 직후에 도 7(a)에서 명백히 알 수 있는 바와 같이 큰 오버슈트를 나타낸다. 또한, 연소조건의 변경직후로부터 4초동안은 스케일오버하고 있다. 상기 오버슈트는 보통 크기의 불꽃전 류로 복구하여 안정될 때까지 20∼25분을 필요로 하였다. 또, 비교예의 세라믹 버너는 연소후 소화하고서 재점화한 직후에도 도 7(b)에서 명백히 알 수 있는 바와 같이 큰 오버슈트를 나타내고, 보통 크기의 불꽃전류로 복구하여 안정될 때까지 20∼25분을 필요로 하였다. 비교예의 세라믹 버너에서는 상기 오버슈트가 보통 크기의 불꽃전류로 복구할 때까지 착화를 검출할 수 없었다.In contrast, the ceramic burner of the comparative example shows a large overshoot immediately after changing the combustion conditions, as can be clearly seen in FIG. In addition, the scaleover is performed for 4 seconds immediately after the change of the combustion conditions. The overshoot required 20-25 minutes to stabilize and recover to a moderate size spark current. In addition, the ceramic burner of the comparative example showed a large overshoot immediately after burning and re-ignition after combustion, and showed a large overshoot, and was restored for 20 to 25 minutes until it was stabilized by restoring to a normal-sized spark current. It was necessary. In the ceramic burner of the comparative example, no ignition could be detected until the overshoot recovered to a moderate magnitude spark current.

또, 종래예의 세라믹 버너(3)는 부도체이기 때문에, 도 7에서 명백히 알 수 있는 바와 같이 연소조건에 관계없이 불꽃전류가 거의 검지되지 않는다.In addition, since the ceramic burner 3 of the prior art is a non-conductor, as is apparent from FIG. 7, almost no spark current is detected regardless of combustion conditions.

(실시예 2)(Example 2)

본 실시예는, 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로서 La0.7 Sr0.3 MnO3 를 이용함과 아울러, 도전체층(7)이 무기계 바인더로서 붕규산유리를 함유한 것이다.In this embodiment, La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 is used as the electrically conductive perovskite metal oxide, and the conductor layer 7 contains borosilicate glass as the inorganic binder.

본 실시예에서는, 먼저 실시예 1과 동일하게 하여 La0.7 Sr0.3 MnO3 분말을 얻었다. 또, 상기 붕규산유리를 볼밀을 이용하여 습식분쇄하여 분말로 하였다.In this example, La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 powder was obtained in the same manner as in Example 1. The borosilicate glass was wet milled using a ball mill to obtain a powder.

이어서, 상기 La0.7 Sr0.3 MnO3에 상기 분말의 20∼50중량%의 물과 상기 분말의 0.5중량%의 분산제(중경유지제, 상품명:세르나D-305)와 붕규산유리 분말을 첨가하고, 볼밀을 이용하여 습식혼합하여 슬러리로 하였다. 상기 붕규산유리 분말의 첨가량은, 상기 슬러리에 의하여 형성된 도전체층(7)의 전체 중량에 대하여 4중량%에 알맞는 양으로 하였다.Subsequently, to the La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 , 20-50% by weight of water of the powder and 0.5% by weight of a dispersant (heavy oil retainer, trade name: Cerna D-305) and a borosilicate glass powder were added, Wet mixing was performed to obtain a slurry. The addition amount of the said borosilicate glass powder was taken as the quantity suitable for 4 weight% with respect to the total weight of the conductor layer 7 formed by the said slurry.

이어서, 얻은 슬러리를 시판하고 있는 무취기를 이용하여 세라믹 버너(3)의 표면에 분무하여 도포막을 형성하고, 건조기내의 110℃에서 2시간 건조하였다. 상기 건조후 전기로 속의 950℃에서 1시간 가열소성하여 소결시키고, 120㎛ 두께의 도전체층(7)을 형성하였다. Subsequently, the obtained slurry was sprayed onto the surface of the ceramic burner 3 using a commercially available odorless machine to form a coating film, and dried at 110 ° C. in a dryer for 2 hours. After drying, the substrate was heated and sintered at 950 ° C. for 1 hour in an electric furnace to form a conductor layer 7 having a thickness of 120 μm.

도전체층(7)은 세라믹 버너(3)의 표면을 균일하게 피복하여 형성되어 있고, 또한 세라믹 버너(3)의 표면 기공부에 침입한 상기 La0.7 Sr0.3 MnO33 가 소결됨으로써 세라믹 버너(3)에 강하게 결합되어 있었다. 또, 도전체층(7)은 전체 중량에 대하여 4중량%의 붕규산유리를 함유하고 있었다. 이 결과, La0.7 Sr0.3 MnO3 입자끼리 또는 La0.7 Sr0.3 MnO3 입자와 세라믹 버너(3)가 상기 붕규산유리를 바인더로 하여 결합함으로써 더 강한 결합력을 얻을 수 있었다.The conductor layer 7 is formed by uniformly covering the surface of the ceramic burner 3, and the ceramic burner 3 is sintered by the La 0.7 Sr 0.3 MnO 33 sintered into the surface pores of the ceramic burner 3. Was strongly bound to. Moreover, the conductor layer 7 contained 4 weight% borosilicate glass with respect to the total weight. As a result, stronger bonding force was obtained by combining La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 particles or La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 particles with the ceramic burner 3 using the borosilicate glass as a binder.

이어서, 붕규산유리 분말의 첨가량을 변경한 것 이외는 상기와 동일한 순서에 의하여 La0.7 Sr0.3 MnO3 분말을 포함하는 슬러리를 제조하였다. 상기 붕규산유리 분말의 첨가량은, 상기 슬러리에 의하여 형성된 도전체층(7)의 전체 중량에 대하여 0중량%, 2중량%, 4중량%, 10중량%, 20중량%에 알맞는 양으로 하여 5종류의 슬러리를 얻었다.Subsequently, the slurry containing La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 powder was manufactured by the same procedure as the above except having changed the addition amount of the borosilicate glass powder. The addition amount of the borosilicate glass powder is five kinds in an amount suitable for 0% by weight, 2% by weight, 4% by weight, 10% by weight, and 20% by weight with respect to the total weight of the conductor layer 7 formed by the slurry. A slurry of was obtained.

이어서, 얻은 각 슬러리를 시판하고 있는 무취기를 이용하여 세라믹 버너(3)의 표면에 분무하여 도포막을 형성하고, 건조기내의 110℃에서 2시간 건조하였다. 상기 건조후 전기로 속의 880∼1100℃에서 1∼3시간 가열소성하여 소결시켰다. 그 결과, 120㎛ 두께인 붕규산유리를 포함하지 않거나, 혹은 전체 중량에 대하여 각각 2중량%, 4중량%, 10중량%, 20중량%의 붕규산유리를 포함하는 도전체층(7)이 형성된 세라믹 버너(3)를 얻었다.Subsequently, each obtained slurry was sprayed onto the surface of the ceramic burner 3 using the commercially available odorless machine, and the coating film was formed, and it dried at 110 degreeC in the dryer for 2 hours. After the drying, the mixture was heated and calcined at 880 to 1100 ° C. for 1 to 3 hours in an electric furnace. As a result, the ceramic burner in which the conductor layer 7 which does not contain borosilicate glass of 120 micrometers thick, or contains 2 weight%, 4 weight%, 10 weight%, and 20 weight% borosilicate glass with respect to the total weight, respectively is formed. (3) was obtained.

이 때, La0.7 Sr0.3 MnO3 분말과 세라믹 버너(3)가 소결에 의하여 결합하고, 또한 소결한 La0.7 Sr0.3 MnO3 가 도전체층(7)으로서 작용하는 소성온도의 범위를 조사하기 위해서, 형성된 도전체층(7)이 박리되지 않도록 소결하기 위한 최저 소성온도 T1과 도전체층(7)의 저항치가 무한대가 되는 온도 T2를 측정하였다. T1, T2 및 상기 소성온도의 범위(d:d=T2-T1)를 표 1에 나타낸다.At this time, La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 powder and the ceramic burner (3) is bonded by sintering, and in order to investigate the range of firing temperature at which the sintered La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 acts as the conductor layer (7), The minimum baking temperature T 1 for sintering so that the formed conductor layer 7 was not peeled off and the temperature T 2 at which the resistance value of the conductor layer 7 became infinite were measured. Table 1 shows the ranges of T 1 , T 2, and the firing temperature (d: d = T 2 -T 1 ).

또, 전체 중량에 대한 붕규산유리의 함유량을 각각 0중량%, 2중량%, 4중량%, 10중량%, 20중량%로 한 5종류의 도전체층(7)에 대하여 소성온도에 의한 저항치의 변화를 도 8에 나타낸다.Moreover, the change of the resistance value by baking temperature with respect to five types of conductor layers 7 which made content of borosilicate glass with respect to total weight 0 weight%, 2 weight%, 4 weight%, 10 weight%, and 20 weight%, respectively. 8 is shown.

(표 1)Table 1

첨가량(wt%)Addition amount (wt%) T1 T 1 T2 T 2 dd 0          0 10601060 11001100 40         40 2          2 880         880 10001000 120120 4          4 880         880 990         990 110110 1010 880         880 970         970 90         90 2020 880         880 920         920 40         40

표 1 및 도 8에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 상기 붕규산유리를 첨가함으로써 La0.7 Sr0.3 MnO3 분말을 소결시킬 수 있는 최저 소성온도가 낮아진다. 또, 소결된 La0.7 Sr0.3 MnO3 가 도전체층(7)으로서 작용하는 소성온도의 폭이 넓어진다. 따라서, 소성온도의 설정을 용이하게 할 수 있다.As can be clearly seen in Table 1 and Fig. 8, the addition of the borosilicate glass lowers the lowest firing temperature at which La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 powder can be sintered. The wider the width of the firing temperature to effect the sintered La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 as a conductor layer (7). Therefore, setting of baking temperature can be made easy.

상기 도전체층(7)은 전체 중량에 대한 상기 붕규산유리의 함유량이 1∼20중량%의 범위라면 소성온도를 적절하게 설정함으로써 저항치을 제어할 수 있다. 그러나, 전체 중량에 대한 상기 붕규산유리의 함유량이 20중량%를 초과하면 소성온도에 관계없이 상기 도전체층(7)의 저항치가 너무 커진다.The conductor layer 7 can control the resistance value by appropriately setting the firing temperature if the content of the borosilicate glass to the total weight is in the range of 1 to 20% by weight. However, when the content of the borosilicate glass relative to the total weight exceeds 20% by weight, the resistance of the conductor layer 7 becomes too large regardless of the firing temperature.

또한, 본 실시예에서는 상기 무기계 바인더로서 상기 붕규산유리를 이용하고 있으나, 이 대신에 소다석회유리를 이용하여도 되고 동등한 효과를 얻을 수 있다.In addition, although the borosilicate glass is used as the inorganic binder in the present embodiment, soda-lime glass may be used instead, and an equivalent effect can be obtained.

(실시예 3)(Example 3)

본 실시예는, 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로서 La0.7 Sr0.3 FeO3 를 이용한 것이다.In this embodiment, La 0.7 Sr 0.3 FeO 3 is used as the electrically conductive perovskite metal oxide.

본 실시예는, 실시예 1의 Mn2 O3 분말 대신에 Fe2 O3 분말을 이용하는 것 이외는 실시예 1과 완전히 동일한 방법에 의하여 도전체층(7)이 형성된 세라믹 버너(3)를 제조하였다.In this embodiment, a ceramic burner 3 having a conductor layer 7 was formed in the same manner as in Example 1 except that Fe 2 O 3 powder was used instead of the Mn 2 O 3 powder of Example 1. .

본 실시예의 도전체층(7)에 이용한 La0.7 Sr0.3 FeO3 에 의하면 상기 도전체층(7)을 형성한 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하였을 때, 실시예 1에서 이용한 La0.7 Sr0.3 MnO3 와 같이 도전체층(7)과 플레임 로드(8) 사이에서 착화를 검출하기에 충분한 불꽃전류를 얻었다.According to La 0.7 Sr 0.3 FeO 3 used for the conductor layer 7 of the present embodiment, when the ceramic burner 3 on which the conductor layer 7 is formed is mounted on the combustion device 1 shown in FIG. Sufficient flame current was obtained to detect ignition between the conductor layer 7 and the flame rod 8, such as La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 used in.

(실시예 4)(Example 4)

본 실시예는, 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로서 La0.5 Sr0.5 CoO3 를 이용한 것이다.In this embodiment, La 0.5 Sr 0.5 CoO 3 is used as the electrically conductive perovskite metal oxide.

본 실시예는, La2 O3 분말과 SrCO3 분말과 Co3 O4 분말을 0.5:0.5:1의 몰비로 혼합하고, 가소후 분말의 소성온도를 1200℃로 한 것 이외는 실시예 1과 완전히 동일한 방법에 의하여 도전체층(7)이 형성된 세라믹 버너(3)를 제조하였다.This Example is different from Example 1 except that La 2 O 3 powder, SrCO 3 powder and Co 3 O 4 powder are mixed in a molar ratio of 0.5: 0.5: 1, and the firing temperature of the powder is calcined to 1200 ° C. The ceramic burner 3 in which the conductor layer 7 was formed was manufactured by the exact same method.

본 실시예의 도전체층(7)에 이용한 La0.5 Sr0.5 CoO3 에 의하면 상기 도전체층(7)을 형성한 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하였을 때, 실시예 1에서 이용한 La0.7 Sr0.3 MnO3 와 같이 도전체층(7)과 플레임 로드(8) 사이에서 착화를 검출하기에 충분한 불꽃전류를 얻었다.According to La 0.5 Sr 0.5 CoO 3 used for the conductor layer 7 of the present embodiment, when the ceramic burner 3 having the conductor layer 7 is mounted in the combustion device 1 shown in FIG. Sufficient flame current was obtained to detect ignition between the conductor layer 7 and the flame rod 8, such as La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 used in.

(실시예 5)(Example 5)

본 실시예는, 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로서 La0.5 Ca0.5 CrO3 을 이용한 것이다.In this embodiment, La 0.5 Ca 0.5 CrO 3 is used as the electrically conductive perovskite metal oxide.

본 실시예는 La2 O3 분말과 CaCO3 분말과 Cr2 O3 분말을 0.5:0.5:1의 몰비로 혼합하고, 가소후 분말의 소성온도를 1500℃로 한 것 이외는 실시예 1과 완전히 동일한 방법에 의하여 도전체층(7)이 형성된 세라믹 버너(3)를 제조하였다.This Example is completely the same as Example 1 except that La 2 O 3 powder, CaCO 3 powder and Cr 2 O 3 powder are mixed in a molar ratio of 0.5: 0.5: 1 and the firing temperature of the powder is calcined to 1500 ° C. By the same method, the ceramic burner 3 in which the conductor layer 7 was formed was manufactured.

본 실시예의 도전체층(7)에 이용한 La0.5 Ca0.5 CrO3 에 의하면 상기 도전체층(7)을 형성한 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하였을 때, 실시예 1에서 이용한 La0.7 Sr0.3 MnO3 와 같이 도전체층(7)과 플레임 로드(8) 사이에서 착화를 검출하기에 충분한 불꽃전류를 얻었다.According to La 0.5 Ca 0.5 CrO 3 used for the conductor layer 7 of the present embodiment, when the ceramic burner 3 on which the conductor layer 7 is formed is mounted on the combustion device 1 shown in FIG. Sufficient flame current was obtained to detect ignition between the conductor layer 7 and the flame rod 8, such as La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 used in.

(실시예 6)(Example 6)

본 실시예는 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로서 La0.6 Sr0.4 CrO3 를 이용한 것이다.In this embodiment, La 0.6 Sr 0.4 CrO 3 is used as the electrically conductive perovskite metal oxide.

본 실시예는 La2 O3 분말과 SrCO3 분말과 Cr2 O3 분말을 0.6:0.4:1의 몰비로 혼합하고, 가소후 분말의 소성온도를 1500℃로 한 것 이외는 실시예 1과 완전히 동일한 방법에 의하여 도전체층(7)이 형성된 세라믹 버너(3)를 제조하였다. This Example is completely similar to Example 1 except that La 2 O 3 powder, SrCO 3 powder and Cr 2 O 3 powder are mixed in a molar ratio of 0.6: 0.4: 1, and the firing temperature of the powder is calcined to 1500 ° C. By the same method, the ceramic burner 3 in which the conductor layer 7 was formed was manufactured.

본 실시예의 도전체층(7)에 이용한 La0.6 Sr0.4 CrO3 에 의하면 상기 도전체층(7)에 형성한 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하였을 때, 실시예 1에서 이용한 La0.7 Sr0.3 MnO3 와 같이 도전체층(7)과 플레임포드(8) 사이에서 착화를 검출하기에 충분한 불꽃전류를 얻었다.According to La 0.6 Sr 0.4 CrO 3 used in the conductor layer 7 of the present embodiment, when the ceramic burner 3 formed in the conductor layer 7 is mounted in the combustion device 1 shown in FIG. Sufficient flame current was obtained to detect ignition between the conductor layer 7 and the flame pod 8, such as La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 used at.

(실시예 7)(Example 7)

본 실시예는, 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로서 La0.2 Ca0.8 MnO3를 이용한 것이다.In this embodiment, La 0.2 Ca 0.8 MnO 3 is used as the electrically conductive perovskite metal oxide.

본 실시예는 La2 O3 분말과 CaCO3 분말과 Mn2 O3 분말을 0.8:0.2:1의 몰비로 혼합한 것 이외는 실시예 1과 완전히 동일한 방법에 의하여 도전체층(7)이 형성된 세라믹 버너(3)를 제조하였다.This embodiment is a ceramic in which the conductor layer 7 is formed in the same manner as in Example 1 except that La 2 O 3 powder, CaCO 3 powder, and Mn 2 O 3 powder are mixed in a molar ratio of 0.8: 0.2: 1. Burner 3 was prepared.

본 실시예의 도전체층(7)에 이용한 La0.2 Ca0.8 MnO3 에 의하면 상기 도전체층(7)을 형성한 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하였을 때, 실시예 1에서 이용한 La0.7 Sr0.3 MnO3 와 같이 도전체층(7)과 플레임포드(8) 사이에서 착화를 검출하기에 충분한 불꽃전류를 얻었다.According to La 0.2 Ca 0.8 MnO 3 used in the conductor layer 7 of the present embodiment, when the ceramic burner 3 having the conductor layer 7 is mounted in the combustion device 1 shown in FIG. Sufficient flame current was obtained to detect ignition between the conductor layer 7 and the flame pod 8, such as La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 used at.

(실시예 8)(Example 8)

본 실시예는 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로서 Gd0.8 Sr0.2 Co0.9 Mn0.1 O3 를 이용한 것이다. In this embodiment, Gd 0.8 Sr 0.2 Co 0.9 Mn 0.1 O 3 is used as the electrically conductive perovskite metal oxide.

본 실시예는 Gd2 O3 분말과 SrCO3 분말과 Co3 O4 분말 및 Mn2O3 분말을 0.6:0.4:1의 몰비로 혼합하고, 가소후 분말의 소성온도를 1200℃로 한 것 이외는 실시예 1과 완전히 동일한 방법에 의하여 도전체층(7)이 형성된 세라믹 버너(3)를 제조하였다.In this embodiment, the Gd 2 O 3 powder, the SrCO 3 powder, the Co 3 O 4 powder, and the Mn 2 O 3 powder were mixed in a molar ratio of 0.6: 0.4: 1, and the firing temperature of the powder after calcining was 1200 ° C. The ceramic burner 3 in which the conductor layer 7 was formed was manufactured by the exact same method as in Example 1.

본 실시예의 도전체층(7)에 이용한 Gd0.8 Sr0.2 Co0.9 Mn0.1 O 3에 의하면 상기 도전체층(7)을 형성한 세라믹 버너(3)를 도 1에 나타낸 연소장치(1)에 장착하였을 때, 실시예 1에서 이용한 La0.7 Sr0.3 MnO3 와 같이 도전체층(7)과 플레임 로드(8) 사이에서 착화를 검출하기에 충분한 불꽃전류를 얻었다.According to Gd 0.8 Sr 0.2 Co 0.9 Mn 0.1 O 3 used for the conductor layer 7 of the present embodiment, the ceramic burner 3 having the conductor layer 7 is mounted on the combustion device 1 shown in FIG. 1. In the same manner as La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 used in Example 1, a spark current sufficient to detect ignition between the conductor layer 7 and the flame rod 8 was obtained.

상기한 바에 의하면 퍼로브스카이트형 금속산화물은 그 자체가 저렴한 가격이고 또한 산화물이기 때문에, 상기 소성할 때에 산화를 피하기 위한 특수장치를 필요로 하지 않으므로 연소장치의 제조비용을 절감할 수 있다. 또한, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물은 그 자체가 산화물이기 때문에 우수한 내열성을 가지고 있다.
특히, La1-x Srx MnO3 은 방사율이 높기 때문에 상기 세라믹 버너의 표면에 도전체층을 형성함으로써 불꽃온도를 낮출 수 있고, 상기 세라믹 버너에 있어서의 연소시 질소산화물을 감소시킬 수 있다.
또, La1-x Srx MnO3 은 도시가스속에 포함되어 있는 메탄을 저온에서 완전산화시키는 촉매작용을 하며, 이 촉매작용에 의해서도 상기 세라믹 버너에서 있어서의 연소시 질소산화물을 감소시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
According to the above, since the perovskite-type metal oxide is itself an inexpensive price and an oxide, it is possible to reduce the manufacturing cost of the combustion device since it does not require a special device for avoiding oxidation during the firing. In addition, the perovskite metal oxide has excellent heat resistance because it is an oxide in itself.
In particular, since La 1-x Sr x MnO 3 has a high emissivity, by forming a conductor layer on the surface of the ceramic burner, the flame temperature can be lowered and nitrogen oxides can be reduced during combustion in the ceramic burner.
In addition, La 1-x Sr x MnO 3 catalyzes the complete oxidation of methane contained in the city gas at low temperature, and this catalysis can reduce nitrogen oxides during combustion in the ceramic burner. It is a useful invention.

Claims (7)

다공질 세라믹 플레이트에 불꽃구멍이 형성된 세라믹 버너와, 상기 세라믹 버너에 있어서의 불꽃이 형성되는 표면에 형성된 도전체층과, 상기 도전체층에 대향하여 설치된 도전체와, 상기 도전체층과 상기 도전체 사이에 전압을 인가하였을 때에 상기 불꽃을 통하여 흐르는 불꽃전류를 검지하여 착화를 검출하는 착화검출수단을 구비하고, 상기 도전체층이 전기 전도성의 퍼로브스카이트형 금속산화물로 이루어진 것에 있어서,A ceramic burner having a flame hole formed in the porous ceramic plate, a conductor layer formed on a surface of which the flame in the ceramic burner is formed, a conductor provided to face the conductor layer, and a voltage between the conductor layer and the conductor. And a ignition detecting means for detecting ignition by detecting a spark current flowing through the flame when is applied, wherein the conductor layer is made of an electrically conductive perovskite metal oxide. 상기 도전체층은 이 도전체층의 전체 중량에 대하여 1∼20중량% 범위의 무기바인더를 함유하고, 상기 바인더를 개재하여 상기 다공질 세라믹 플레이트에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 연소장치.And the conductor layer contains an inorganic binder in the range of 1 to 20% by weight based on the total weight of the conductor layer, and is bonded to the porous ceramic plate via the binder. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 도전체층은 상기 다공질 세라믹 플레이트의 표면을 균일하게 피복함과 아울러, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물이 상기 다공질 세라믹 플레이트의 표면 기공부에 침입하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연소장치.And the conductor layer uniformly covers the surface of the porous ceramic plate, and the perovskite-type metal oxide penetrates into the surface pores of the porous ceramic plate. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 도전체층은 입자 지름이 0.04∼5㎛인 퍼로브스카이트형 금속산화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 연소장치.The conductor layer is a combustion device, characterized in that the perovskite-type metal oxide having a particle diameter of 0.04 ~ 5㎛. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 도전체층은 10∼300㎛ 범위의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 연소장치.And the conductor layer has a thickness in the range of 10 to 300 μm. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 퍼로브스카이트형 금속산화물은 La1-x Srx MnO3 (x는 0이상 1미만)인 것을 특징으로 하는 연소장치The perovskite-type metal oxide is La 1-x Sr x MnO 3 (x is 0 or less than 1) combustion device characterized in that
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