(57)【要約】  燃料／酸素混合物がバーナ・ヘッド２から高速で出る高速バーナ１に点火し、監視する方法であって、炎の長さは前記混合物が出る速度によって決定される。本発明は、前記燃料混合物用のバーナ路５内に、それと同心で導電パイプ８を配置し、パイプ８の第１端９を前記バーナ・ヘッド２の燃料混合物出口７付近で終端させ、パイプ８を電気的に絶縁１０し、紫外線光、可視光及び／又は赤外線光のグループからの光を、前記パイプの他方端１２で検出させ、前記バーナの点火時に、電圧を加えて前記パイプ８の第１端９とそれを囲むバーナ・ヘッド２との間で火花１５を発生させることを特徴とする。本発明はバーナにも関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料／酸素混合物がバーナ・ヘッド（２）から高速で出る高速バーナ（１）に点火し、監視する方法であって、炎の長さは前記混合物が出る速度によって支配され、前記燃料混合物用のバーナ路（５）内に、それと同心で導電パイプ（８）を配置し、パイプ（８）の第１端（９）を前記バーナ・ヘッド（２）の燃料混合物出口（７）付近で終端させ、パイプ（８）を電気的に絶縁（１０）し、紫外線光、可視光及び／又は赤外線光のグループからの光を、前記パイプの他方端（１２）で検出させ、前記バーナの点火時に、電圧を加えて前記パイプ（８）の第１端（９）とそれを囲むバーナ・ヘッド（２）との間で火花（１５）を発生させることを特徴とする方法。
【請求項２】
セラミック絶縁体（１０）を前記パイプ（８）の周囲に装着することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記路内の前記パイプの同軸位置を維持するように、前記燃料混合物移送路（５）内に配置された支持脚（１８）の助けにより前記パイプ（８）を支持することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記光を検出する検出器（１１）に検出器回路（１３）への電気信号を出させ、前記検出器回路に、燃焼が起きたか否かを検出させることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
燃料／酸素混合物がバーナ・ヘッド（２）から高速で出るように意図され、炎の長さが前記速度によって支配される高速バーナであって、導電パイプ（８）が前記バーナ（１）の燃料混合物移送路（５）内にそれと同心で配置され、前記パイプ（８）の第１端（９）が前記バーナ・ヘッド（２）の燃料混合物出口（７）付近で終端し、前記パイプ（８）には電気絶縁体（１０）が設けられ、前記パイプの他方端（１２）に光検出器（１１）が設けられ、前記検出器（１１）が、紫外線光、可視光及び／又は赤外線光のグループからの光を検出するような構成であり、前記バーナ（１）の点火時に前記電圧の助けで前記パイプ（８）の前記第１端（９）とそれを囲むバーナ・ヘッド（２）の間に火花（１５）を発生させるように、前記パイプ（８）及び前記バーナ（１）に電圧源（１４）が接続されることを特徴とする高速バーナ。
【請求項６】
前記パイプ（８）の周囲に設けられたセラミック絶縁体（１０）を特徴とする、請求項５に記載のバーナ。
【請求項７】
少なくとも１つの支持脚（１８）が燃料混合物移送路（５）に配置され、前記パイプ（８）を同軸位置に維持するようになされた構成であることを特徴とする、請求項５又は６に記載のバーナ。
【請求項８】
燃焼が起きたか否かを検出するように意図された検出器回路（１３）へと電気信号を送信するようになされた構成である光検出器（１１）の配置構成を特徴とする、請求項５、６又は７に記載のバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバーナに点火し、監視する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は主に、いわゆるＳＥＲタイプのバーナ、つまりバーナ・ヘッドの延長部に、閉じた底部を有する外部パイプによって囲まれたパイプを含むバーナに関するが、本発明は、保護パイプを設けていない「直流」バーナ又は開放式バーナにも適用することができる。
【０００３】
バーナは通常、炎の周囲に配置した電極の助けにより監視される。電極は電気回路に結合され、これは、炎の周囲が電離した結果として、回路が電極とバーナ又は炎パイプとの間に接続されるまで、電流を通すことができない。或いは、燃焼の存在時に生じる紫外線放射を検出するＵＶ検出器が使用される。
【０００４】
電離検出には、炎の縁部に電極を配置する必要があり、ＵＶ検出には、前記ＵＶ放射を捕捉する能力が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
いわゆる高速バーナの場合には、電離検出に問題が生じる。高速バーナの場合、燃料混合物が高速でバーナ・ヘッドから流れる。つまり、炎の長さ及び位置が、流出する燃料混合物の速度とともに変動する。したがって、炎の位置は、従来のバーナの電極より長い長さを有し、自由に吊り下がるか、最善の場合はセラミックの外部パイプの助けにより支持することができる電極を必要とする。金属がバーナと接触してはならない。
【０００６】
この問題は、突入する燃料／空気の混合物の上流で前部分とバーナの間に火花を発生させるために、電極を通して高い電圧を加えることにより炎に点火するよう検出電極を使用したいことで、さらに悪化する。高電圧を使用するということは、電極をバーナから隔離するために、電極をセラミック・パイプで囲まなければならず、電極の断面表面積が、バーナの燃料混合物送出路に関して無視できない、ということである。
【０００７】
十分な形状安定性及び酸化の寿命を保証するように寸法決定された典型的な点火電極は、絶縁用セラミックとともに、燃料及び燃焼空気／予混合空気を伝達するために使用可能な空間を大幅に減少させることになる。
【０００８】
変動可能な炎の形態を生成する高速バーナに加えて、出力増強時には電極の位置がさらに重大になる。最善の電離は、炎の縁部で獲得される。バーナの縦軸に沿って配置された電極は、機能が不十分であるか、全く機能しない。
【０００９】
電極を偏心配置すると、炎の対称性を妨害する結果になる。
【００１０】
ＵＶ検出の場合には、軸方向に偏向するＵＶセンサの視角は、炎の位置に非常に影響されやすいことが観察されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの問題は本発明によって解決され、その目的は、バーナの断面積に関して今日の伝統的な解決策ほど仰々しくない構造を提供する一方で、機械的安定性及び酸化寿命を維持することである。
【００１２】
したがって、本発明は、燃料／酸素混合物がバーナ・ヘッドから高速で流れる高速バーナに点火し、監視する方法に関し、炎の長さは前記速度に依存し、本発明は、前記燃料混合物用に意図されたバーナ路内に、それと同心で導電パイプを配置し、パイプの第１端はバーナ・ヘッドの燃料混合物出口付近で終端し、パイプには電気的絶縁が施され、紫外線光、可視光及び／又は赤外線光のグループからの光を、パイプの他方端で検出させ、点火する場合は、電圧の媒体を通してパイプの第１端とそれを囲むバーナ・ヘッドとの間で火花を発生させることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、添付請求項５に記載された重大な特徴的形体を有する種類のバーナにも関する。
【００１４】
次に、本発明を、添付図面で図示された本発明の例示的実施例を部分的に参照し、さらに詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、燃焼／酸素混合物がバーナ・ヘッド２から高速で出るように意図された高速バーナを示し、炎の長さは前記速度に依存する。図１は、バーナの前後部分しか図示していない。バーナの後部はそれぞれ燃料及び酸素含有ガス入口３、４を含む。混合物は、バーナ・ヘッド２に囲まれたオリフィス６を有する管状路５内で移送される。バーナ・ヘッドは混合物出口７を含み、混合物はバーナ・ヘッドの外部で燃焼する。
【００１６】
本発明によると、バーナは、バーナ１の燃料混合物搬送路５内にそれと同心で配置された導電パイプ８を含む。パイプ８の第１端９は、バーナ・ヘッドの燃料混合物出口付近で終端する。
【００１７】
さらに、パイプには電気絶縁体１０が設けられ、これは本発明の好ましい実施例によると、導電パイプを入れたセラミック・パイプから成る。
【００１８】
本発明によると、光検出器１１がパイプ５の他方端１２に配置され、前記検出器は、紫外線光、可視光及び／又は赤外線光のグループに属する光を検出するように意図される。検出器は、検出された光に応じた電気信号を発するように設計され、前記信号は検出回路１３へと送信され、これに燃焼が起きたか否かを検出させる。
【００１９】
さらに、電圧源１４が電気導体１６、１７によって前記パイプ５及びバーナ１に接続され、したがって点火時には、前記電圧の媒体を通してパイプの第１端６とそれを囲むバーナ・ヘッド２との間に火花１５が発生する。
【００２０】
本発明は、このようなバーナに点火し、監視する方法に関する。この方法によると、前記燃料混合物のバーナ路内に、それと同心でパイプが配置され、パイプの第１端は、バーナ・ヘッドの燃料混合物出口オリフィス付近で終端する。パイプは電気的に絶縁される。燃焼が生じたか否かを検出するように、紫外線光、可視光及び／又は赤外線光のグループからの光が、パイプの他方端で検出されるようにする。点火は、電圧の媒体を通してパイプの第１端とそれを囲むバーナの間に火花を発生させることにより実行される。
【００２１】
これによって、産業用バーナに関して典型的なＵＶ検出器１１の助けにより、フラックスの対称性を維持し、流れの状態への影響を最小限に抑えることを可能にしながら、バーナ炎からの十分に高いＵＶ放射の検出を達成可能にする状態を達成することができる。
【００２２】
バーナの出力に依存しない機能を検出に与えるために、視線はバーナの中心軸に、つまり炎のすぐ下流に延びる。
【００２３】
偏心配置した観察又は照準路は、前記路がバーナの軸線に平行であるか、それに対して小さい角度であるかに関係なく、検出器１１への光の捕捉に関して炎の位置にさらに依存することになる。さらに、偏心配置された照準路は、流入する燃料混合物の流パターンを非対称にするか、それを妨害する結果になる。
【００２４】
さらに、パイプ８は、中心に配置された点火電極を構成し、これは管状の構成の結果、非常に大きい照準又は観察路を許容することができ、それで検出と点火の両方に関して要件を満たす。パイプ８を通して燃料混合物の一部を導くことも可能である。これは、燃料混合物にとってバーナ路５の使用可能な断面積を増加させる。このような場合は、バーナの下流部分にてパイプ８に入口開口を設ける。
【００２５】
本発明の１つの好ましい実施例によると、放射状羽根１９を含む少なくとも１つの支持脚１８が、燃料混合物路に配置され、パイプの前記同軸位置を維持するような構成である。
【００２６】
５０℃から２５００℃の温度範囲で導電性になる材料でパイプを構築することにより、剛性に対する表面慣性モーメントの割合を使用することが可能であり、この割合は、ロッドのそれより大きい。このように剛性又は剛さを高くすることにより、壁の厚さを小さくすることができる。前述したように、媒体の移送には円筒形空洞を使用することができ、それで気体及び空気が通過するためにさらなる余地を提供する。これは、空洞を使用しない場合から明白なように、燃焼成分を動かすために必要な過剰圧力を減少させる。
【００２７】
パイプ８の同軸配置は、燃焼技術に関して極めて重要である。というのは、パイプの位置決めはバーナの燃焼特性に有害作用を与えないことが判明しているからである。
【００２８】
試験によると、約１９ｍｍ２の内部断面積を有して中央に配置されたパイプ８は、十分なＵＶ放射線を捕捉する。このパイプは、６４ｍｍ２の内部断面積を有して偏心配置されたパイプより多くの放射線を捕捉する。
【００２９】
以上では、本発明を紫外線光検出器に関して説明してきたが、この検出器は可視光検出器又は赤外線光検出器に置き換えられ、前記光は、前記検出回路に接続された適切な既知の検出器で検出されることが理解される。
【００３０】
以上では、本発明を幾つかのその例示的実施例に関して説明してきたが、説明された実施例は使用材料及びその寸法の選択に関して変化してよいことが理解されよう。
【００３１】
したがって、本発明は前記実施例に制限されず、添付の請求の範囲内で変更及び改造が可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のバーナの縦断面図である。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年7月26日(2006.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料／酸素混合物がバーナ・ヘッド（２）から高速で出る高速バーナ（１）に点火し、監視する方法であって、炎の長さは前記混合物が出る速度によって支配され、この混合物はバーナ・ヘッドの外部で燃焼し、導電パイプ（８）が前記燃料混合物用のバーナ路（５）内にそれと同心で配置され、パイプ（８）の第１端（９）を前記バーナ・ヘッド（２）の燃料混合物出口（７）付近で終端させ、そのパイプ（８）の第１端（６）を除いてそのパイプ（８）を電気的に絶縁（１０）し、紫外線光、可視光及び／又は赤外線光のグループからの光を、前記パイプの他方端（１２）で検出させ、前記バーナの点火時に、電圧を加えて前記パイプ（８）の第１端（９）とそれを囲むバーナ・ヘッド（２）との間で火花（１５）を発生させ、前記路内の前記パイプの同軸位置を維持するように、前記燃料混合物移送路（５）内に配置された支持脚（１８）の助けにより前記パイプ（８）を支持することを特徴とする方法。
【請求項２】
セラミック絶縁体（１０）を前記パイプ（８）の周囲に装着することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光を検出する検出器（１１）に検出器回路（１３）への電気信号を出させ、前記検出器回路に、燃焼が起きたか否かを検出させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
燃料／酸素混合物がバーナ・ヘッド（２）から高速で出るように意図され、炎の長さが前記速度によって支配され、この混合物はバーナ・ヘッドの外部で燃焼し、導電パイプ（８）が前記バーナ（１）の燃料混合物移送路（５）内にそれと同心で配置され、前記パイプ（８）の第１端（９）が前記バーナ・ヘッド（２）の燃料混合物出口（７）付近で終端する高速バーナであって、前記パイプ（８）には、そのパイプ（８）の第１端（６）を除いて電気絶縁体（１０）が設けられ、前記パイプの他方端（１２）に光検出器（１１）が設けられ、前記検出器（１１）が、紫外線光、可視光及び／又は赤外線光のグループからの光を検出するような構成であり、前記バーナ（１）の点火時に前記電圧の助けで前記パイプ（８）の前記第１端（９）とそれを囲むバーナ・ヘッド（２）の間に火花（１５）を発生させるように、前記パイプ（８）及び前記バーナ（１）に電圧源（１４）が接続され、少なくとも１つの支持脚（１８）が燃料混合物移送路（５）に配置され、前記パイプ（８）を同軸位置に維持するようになされた構成であることを特徴とする高速バーナ。
【請求項５】
前記パイプ（８）の周囲に設けられたセラミック絶縁体（１０）を特徴とする、請求項４に記載のバーナ。
【請求項６】
燃焼が起きたか否かを検出するように意図された検出器回路（１３）へと電気信号を送信するようになされた構成である光検出器（１１）の配置構成を特徴とする、請求項４又は５に記載のバーナ。
【国際調査報告】
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