(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のプラグホルダと、該プラグホルダの先端部にねじで連結された延長パイプと、該延長パイプの先端部に螺合して連結された一方の電極としての筒状のスタビライザーと、前記プラグホルダの基端部に螺合して取り付けられたプラグ本体に絶縁体を介して支持され、プラグホルダと延長パイプとスタビライザーの内部に挿通されて先端部を前記スタビライザーの先端より前方に突き出した他方の電極としてのスパーク棒とを備えた点火プラグにおいて、
前記延長パイプおよびスタビライザーと前記スパーク棒との間には環状空間が設けられ、該環状空間にスパーク棒の先端側に流れる気体を送入する気体導入孔が前記プラグホルダに設けられていることを特徴とする点火プラグ。
【請求項２】
前記スタビライザーは内側が先細りのテーパ穴に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の点火プラグ。
【請求項３】
前記気体が燃料と空気との混合気体であることを特徴とする請求項１または２に記載の点火プラグ。
【請求項４】
外筒の内側に燃焼用空気を導入する環状空間をあけて内筒が設けられ、燃料供給管から供給される燃料を前記環状空間内の燃焼用空気と混合させて内筒内の燃焼部に噴射するノズルが設けられると共に、前記燃焼部におけるノズルの前方に先端部を位置させて、該ノズルから噴射された燃料に着火させる点火プラグが設けられたバーナであって、
前記点火プラグは、筒状のプラグホルダと、該プラグホルダの先端部に取り付けられたた一方の電極としての筒状のスタビライザーと、前記プラグホルダの基端部に絶縁体を介して取り付けられ、プラグホルダとスタビライザーの内部に挿通されて先端部を前記スタビライザーの先端より前方に突き出した他方の電極としてのスパーク棒とを備えると共に、前記スタビライザーに、該スタビライザーとスパーク棒との間に設けられた環状空間に前記外筒と内筒との間の環状空間に導入された燃焼用空気が流入する気体導入孔が設けられていることを特徴とするバーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス器具、ボイラ等の燃焼装置のバーナに設ける点火プラグおよび該点火プラグを備えたバーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガス器具等のバーナに設ける点火プラグとして、プラグホルダの内側に設けた碍子等の絶縁体内に埋め込まれた中心電極（スパーク棒）と、先端を折り曲げて前記中心電極の先端に小間隙をあけて対抗させた外側電極とを備え、前記中心電極に高電圧をかけて、前記外側電極との間に火花を発生させ、その火花によってバーナのノズルから噴射される燃料と空気の混合流体に着火させるようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記点火プラグで発生される火花は、両電極の近辺の範囲に限られた小さなものであり、風が強く吹く着火条件の悪い条件下では、風の影響を受けてガスバーナの混合流体に火花が届かず着火し難い。特に、大きなバーナの場合、バーナのノズルから点火プラグの火花発生部分までの距離がかなり離れているため、容易に着火できない問題がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、点火プラグで発生する火花を広い範囲に発生させて、バーナのノズルから噴射される燃料に確実に着火させることができる点火プラグおよび該点火プラグを適用したバーナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係る点火プラグは、筒状のプラグホルダと、該プラグホルダの先端部にねじで連結された延長パイプと、該延長パイプの先端部に螺合して連結された一方の電極としての筒状のスタビライザーと、前記プラグホルダの基端部に螺合して取り付けられたプラグ本体に絶縁体を介して支持され、プラグホルダと延長パイプとスタビライザーの内部に挿通されて先端部を前記スタビライザーの先端より前方に突き出した他方の電極としてのスパーク棒とを備えた点火プラグにおいて、前記延長パイプおよびスタビライザーと前記スパーク棒との間には環状空間が設けられ、該環状空間にスパーク棒の先端側に流れる気体を送入する気体導入孔が前記プラグホルダに設けられていることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に係わる点火プラグは、請求項１に記載の点火プラグにおいて、前記スタビライザーは内側が先細りのテーパ穴に形成されていることを特徴としている。
また、請求項３に係わる点火プラグは、請求項１または２に記載の点火プラグにおいて、前記気体が燃料と空気との混合気体であることを特徴としている。
【０００７】
請求項４に係るバーナは、外筒の内側に燃焼用空気を導入する環状空間をあけて内筒が設けられ、燃料供給管から供給される燃料を前記環状空間内の燃焼用空気と混合させて内筒内の燃焼部に噴射するノズルが設けられると共に、前記燃焼部におけるノズルの前方に先端部を位置させて、該ノズルから噴射された燃料に着火させる点火プラグが設けられたバーナであって、前記点火プラグは、筒状のプラグホルダと、該プラグホルダの先端部に取り付けられたた一方の電極としての筒状のスタビライザーと、前記プラグホルダの基端部に絶縁体を介して取り付けられ、プラグホルダとスタビライザーの内部に挿通されて先端部を前記スタビライザーの先端より前方に突き出した他方の電極としてのスパーク棒とを備えると共に、前記スタビライザーに、該スタビライザーとスパーク棒との間に設けられた環状空間に前記外筒と内筒との間の環状空間に導入された燃焼用空気が流入する気体導入孔が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る点火プラグ１について図１を参照して説明する。
前記点火プラグ１は、軸穴２ａを有する黄銅等の材料からなる円筒状（筒状）のプラグホルダ２と、該プラグホルダ２の先端部（図１で左端部）にねじリング３ａを介して連結され、前記軸穴２ａと連通する軸穴３ｂを有するステンレス鋼等の材料からなる円筒状（筒状）の延長パイプ３と、該延長パイプ３の先端部に螺合して連結され、前記軸穴３ｂと連通する軸穴４ａを有する延長パイプ３と同一の材料からなる円筒状（筒状）のスタビライザー４と、前記プラグホルダ２の基端部（図１で右端部）に設けたねじ穴２ｂに螺合して取り付けられたプラグ本体５に支持されたステンレス鋼等からなるスパーク棒６とを備えている。
【０００９】
前記スパーク棒６は、点火プラグ１の一方の電極をなすものであり、その基端部側（図１で右端部側）が前記プラグ本体５の内側に碍子等の絶縁部材（図示せず）を介して支持され、先端部側（図１で左端部側）が前記プラグホルダ２，延長パイプ３，スタビライザー４の各軸穴２ａ，３ｂ，４ａを通して先端がスタビライザー４の先端より前方（図１で左方）へ所定長さだけ突出されており、基端部（図１で右端部）に点火コイルに接続されるプラグ端子５ａが設けられている。
【００１０】
また、前記スパーク棒６は、その先端部近傍がスタビライザー４の軸穴４ａに装着された碍子等の絶縁性材料からなるスペーサ７に支持されて前記各軸穴２ａ，３ｂ，４ａの軸心に位置され、スパーク棒６と該各軸穴２ａ，３ｂ，４ａとの間にそれらを隔てる所定間隔の環状空間８が設けられている。
前記プラグホルダ２には前記環状空間８に空気等の気体を送入するねじ孔からなる気体導入孔２ｃが設けられている。
【００１１】
前記スペーサ７には、前記延長パイプ３の軸穴３ｂとスタビライザー４の先端側に形成された先細りのテーパ穴４ｂに連通する通孔７ａが周方向に複数個設けられている。
なお、前記スタビライザー４の先端側外周も先細りのテーパ状に形成されている。また、図１中９は前記スパーク棒６の先端側を除く外周部に被覆した絶縁性材料の保護チューブ、２ｄは点火プラグ１をバーナに螺合して取り付けるための雄ねじ部である。
【００１２】
前記構成の点火プラグ１は、ガスバーナ等に使用する場合は、ガスバーナ等に、その燃料ガス（燃料）を噴射するノズルの前方の近傍位置に臨ませて、雄ねじ部２ｄを介して取り付け、前記プラグホルダ５の気体導入孔２ｃに燃焼用空気または外気を送入する配管等を接続し、点火プラグ１のプラグ本体５のプラグ端子５ａに点火コイルを接続する。そして、ガスバーナ等に着火させる場合には、点火スイッチ等の操作によって、ガスバーナのノズルから混合ガスを噴射させると共に前記気体導入孔２ｃから前記燃焼用空気または外気をブロア等により送入し、同時に、前記点火コイルに電源を導通させて前記プラグ端子５ａを介して前記スパーク棒６に高電圧をかけて、スタビライザー４の先端との間に火花を発生させる。
【００１３】
このとき、気体導入孔２ｃからプラグホルダ２内に導入された空気が環状空間８を通ってスタビライザー４の先細りのテーパ穴４ｂによって絞られて、その開口部からスパーク棒６の先端部に沿って噴出されているので、発生した火花はスパーク棒６の先端側へ沿って大きく良好に広がり、ガスバーナのノズルから噴射された混合ガスの部分に確実に到達させることができる。これにより、大きなガスバーナ等やバーナの燃焼部に風が吹着きむような着火条件の悪い状況下であっても、ノズルから噴射される燃料に火花を確実に接触させることができ、失敗なく確実に混合ガスに着火させることができる。
【００１４】
前記環状空間８内に流す空気は、環状空間８の大きさやスタビライザー４の先端開口部の口径等によって異なるが、流速を５ｍ／ｓ〜４０ｍ／ｓの範囲に設定するのが好ましい。
前記燃料が着火、燃焼中においても、前記環状空間８に空気の送入が継続されるので、スタビライザー４の先端開口から噴出する空気によって、該スタビライザー４の先端部とスパーク棒６の先端部が冷却され、それらの部分がガスバーナ等の燃焼熱によって高温に過熱されて焼損するおそれはなく、スタビライザー４とプラグ棒６の寿命を延長させることができる。
【００１５】
次に、本発明の他の実施の形態に係る点火プラグ１０と該点火プラグ１０を適用した本発明の一実施の形態に係るガスバーナ１１について図２、図３を参照して説明する。
前記ガスバーナ１１は、両端が閉鎖され、一側部（図１、図２で下側）に空気供給管１２ａを設けた円筒状の外筒１２と、該外筒１２の内側に環状空間ａをあけて同心状に設けた円筒状の内筒１３と、該内筒１３内に環状空間ｂをあけて同心状に設けたノズル１４と、該ノズル１４内に燃料ガスを導入する燃料供給管１５を備えている。
【００１６】
前記内筒１３は、一端側の開口部１３ａが外周を前記外筒１２の一端側の閉鎖壁部１２ｂに固定されて該閉鎖壁部１２ｂより突き出され、他端側の閉鎖壁部１３ｂが外筒１２の他端側の閉鎖壁部１２ｃとの間に空間ｃをあけて設けられ、閉鎖端部１３ｂには前記環状空間ｂに連絡する通気孔１３ｃが周方向に適宜間隔をあけて複数個設けられている。前記ノズル１４は、その一端部（図２で右端部）に耐熱性金属で網状に形成されて多数の通気口を有するノズル板１４ａが装着され、他端部が前記内筒１３の閉鎖壁部１３ｂに取り付けられている。
前記燃料供給管１５は、外筒１２の閉鎖壁部１２ｃを貫いて前記ノズル１４内に挿入され、その内側端部に燃料ガスをノズル１４内に噴出する噴口を周囲に設けた噴射ヘッド１５ａが設けられている。
【００１７】
前記点火プラグ１０は、軸穴１６ａを有する黄銅等の材料からなる円筒状（筒状）のプラグホルダ１６と、該プラグホルダ１６に、軸穴１６ａの先端側（図２，図３で下端側）の大径軸穴部１６ｂに基端部側を嵌合して連結され、前記軸穴１６ａと連通する軸穴１７ａを有するステンレス鋼等の材料からなる電極としての円筒状（筒状）のスタビライザー１７と、前記プラグホルダ１６の基端部（図１で上端部）に支持して設けた電極としてのスパーク棒１８とを備えている。
【００１８】
前記プラグホルダ１６は、その先端側の小径筒部１６ｃの雄ねじ部１６ｃ１を前記ガスバーナ１１の外筒１２の他側部（図２、図３で上側部）に設けた取付座１２ｄのねじ穴に螺合させ、先端面を前記内筒１３に設けた受け座１３ｄに当接させて前記外筒１２に取り付けられている。プラグホルダ１６の小径筒部１６ｃには、前記ガスバーナ１１の環状空間ａと前記軸穴１６ａの大径軸穴１６ｂとを連通する貫通穴（気体導入孔）１６ｅが、周方向に複数個間隔をあけて設けられている。また、前記プラグホルダ１６の小径筒部１６ｃの段部と前記取付座１２ｄの座面との当接部およびプラグホルダ１６の先端面と前記受け座１３ｄとの当接部には、それぞれ耐熱材料製のシールパッキン１９ａ，１９ｂが装着されている。
【００１９】
前記スタビライザー１７は、先端側（図２、図３で下端側）が、外周部を先細りのテーパに形成されて、前記ガスバーナ１１の受け座１３ｄの内側を通して前記内筒１３内に突き出されて、先端部が前記ノズル１４の前方（図２で右方）における近傍であり、かつノズル１４の外周の延長面に近接した位置に位置されている。また、前記スタビライザー１７の軸穴１７ａは、その先端側が先細りのテーパ穴１７ｂとなっており、スタビライザー１７の軸方向の略中央において、前記貫通孔１６ｅに対して周方向と軸方向の位相を合わせて設けた貫通孔（気体導入孔）１７ｃによって、前記貫通孔１６ｅを経て前記環状空間ａに連通されている。さらに、スタビライザー１７の軸穴１７ａには、前記テーパ穴１７ｂと貫通孔１７ｃとの間の区間に軸穴２０ａを有する碍子等の絶縁部材からなる円筒状のスペーサ２０が嵌合されている。
【００２０】
前記スパーク棒１８は、碍子等の絶縁部材からなる円筒状の保持体２１の中心部に固定され、先端部側（図２、図３で下端部側）を碍子から露出させて前記スペーサ２０の軸穴２０ａとテーパ穴１７ｂを経てスタビライザー１７から前記ガスバーナ１１の内筒１３内に突出されて、その先端が前記ガスバーナ１１のノズル１４の外周の延長部よりノズル１４の中心寄りの位置まで延長されている。そして、前記保持体２１は、その基部側（図２、図３で上側）にナット２２が固定され、該ナット２２を前記プラグホルダ１６のねじ穴１６ｂに螺合させてプラグホルダ１６に支持されており、これにより、前記スパーク棒１８が前記スタビライザー１７、スペーサ２０の各軸穴１７ａ，２０ａ、テーパ穴１７ｂの中心に位置されて、スパーク棒１８と各軸穴１７ａ，２０ａ、テーパ穴１７ｂの内面との間にスタビライザー１７の先端に開口する環状空間ｄが形成され、該環状空間ｄは前記貫通孔１７ｃ，１６ｅを介して前記環状空間ａに連通している。
また、前記スパーク棒１８の基端部（図２、図３で上端部）には点火コイルに接続されるプラグ端子２３が設けられている。
【００２１】
前記実施の形態に係るガスバーナ１１に着火させる場合には、点火スイッチ等を操作して、前記燃料供給管１５に燃料ガスを送ると共に前記空気供給管１２ａから燃焼用空気を前記外筒１２内に供給し、同時に、前記点火コイルに電源を導通させると、前記点火プラグ１０のプラグ端子２３を介して前記スパーク棒１８に高電圧がかけられて、スタビライザー１７の先端との間に火花が発生される。このとき、ブロア等により空気供給管１２ａから燃焼用空気が外筒１２内の環状空間ａに挿入され、前記噴射ヘッド１５ａから前記ノズル１４内に噴射された燃料ガスと前記環状空間ａから空間ｃを経てノズル１４内に入った燃焼用空気とが混合されてなる混合ガス（燃料）が、ノズル１４のノズル板１４ａから前方（点火プラグ１０側）の燃焼部１１ａに噴射しているので、前記火花は、その噴射した混合ガスと接触して該混合ガスに着火させる。着火した混合ガスは前記内筒１３の通気孔１３ｃから環状空間ｂを通って前方に流れる燃焼用空気によって燃焼する。
【００２２】
前記実施の形態に係るガスバーナ１１によれば、前記空気供給管１２ａから外筒１２内の環状空間ａに入った燃焼用空気が、前記点火プラグ１０のプラグホルダ１６の貫通孔１６ｅ、前記スタビライザー１７の貫通孔１７ｃを経てスタビライザー１７内の環状空間ｄに入り、スタビライザー１７の先端の開口部から吹き出されているので、スパーク棒１８とスタビライザー１７との間に発生した火花は、スパーク棒１８の先端側に沿って大きく広がり、ガスバーナ１１のノズル１４から噴射された混合ガスの部分に確実に到達させることができる。これにより、前記実施の形態に係る点火プラグ１を使用した場合と同様に、着火条件の悪い状況下であっても、ノズル１４から噴射される混合ガスに確実に着火させることができる。
【００２３】
また、前記ガスバーナ１１に装着された点火プラグ１０は、前記実施の形態に係る点火プラグ１と同様に、前記スタビライザー１７の環状空間ｄ内を流れる燃焼用空気によってスタビライザー１７とスパーク棒１８が冷却されることにより、それらの電極１７、１８がガスバーナ１１の燃焼熱により高温に過熱されて焼損するのを防止することができる。しかも、前記ガスバーナ１１の燃焼用空気をガスバーナ１１内で前記外筒１２内の環状空間ａからスタビライザー１７の環状空間ｄ内に導入することができるので、別途に前記環状空間ｄ内に空気を送入する配管が不要となり、構造が簡単となり、製造も容易である。
【００２４】
なお、前記実施の形態に係る点火プラグ１を、バーナに設けて、該バーナのノズルから噴射された燃料に着火させるための点火プラグとして使用する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、前記点火プラグ１の環状空間８に燃料と空気と混合流体を流し、この混合流体をスパーク棒６とスタビライザー４との間に発生する火花で着火、燃焼させることにより、点火プラグ１自体をバーナとして有効に使用することができる。
【００２５】
なお、前記実施の形態に係るガスバーナにおいては、ノズル１４内で燃料ガスに予混合するための燃焼用空気を前記点火プラグ１０の環状空間ｄ内に送入するようにしたが、これに限らず、ノズル１４の前方の燃焼部１１ａで該ノズル１４からの燃料に混合させるための燃焼用空気を前記環状空間ｄ内に送入するようにしてもよい。また、前記においては、本発明を燃料ガスを燃焼するガスバーナに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、液体燃料を燃焼する液体燃料バーナに適用することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下のような優れた効果を奏する。
請求項１に係る点火プラグによれば、スタビライザーとスパーク棒との間に環状空間が設けられ、該環状空間にスパーク棒の先端側に流れる気体が送入されるように構成されているので、前記環状空間に空気等の気体を流すことによって、スパーク棒とスタビライザーとの間に発生する火花を、スパーク棒に沿ってその先端側へ大きく広がらせることができ、バーナのノズルから噴射される燃料に確実に接触させて容易に着火させることができる。また、前記環状空間内を流れる気体によって前記スタビライザーとスパーク棒を冷却することができ、それらの電極がバーナの燃焼熱により高温に過熱されて焼損するのを防ぐことができる。
【００２７】
請求項２に係る点火プラグによれば、スタビライザーは内側が先細りのテーパ穴に形成されているので、点火プラグの環状空間内を流れる気体がスパーク棒にに沿って流れやすくなり、スパーク棒の先端側への火花の広がりを一層良好にすることができる。
請求項３に係る点火プラグによれば、点火プラグの環状空間に燃料と空気との混合流体が送入されるので、点火プラグをバーナとして有効に使用することができる。
【００２８】
請求項４に係るバーナによれば、燃料供給管から供給される燃料がノズルで燃焼用空気と混合された後にバーナの燃焼部に噴射されると共に、点火プラグのスタビライザーとスパーク棒との環状空間に、バーナの燃焼用空気が送入されるように構成されているので、燃料と空気との混合流体に対する着火性の向上が図れると共に、前記環状空間内を流れる空気によって前記スタビライザーとスパーク棒が冷却されることにより、それらの電極がバーナの燃焼熱により高温に過熱されて焼損するのを防ぐことができる。しかも、バーナの燃焼用空気をバーナ内で前記環状空間に導入することができるので、別途に前記環状空間に空気を導入する配管が不要となり、構造が簡単となり、製造も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る点火プラグを示す縦断面図である。
【図２】  本発明の一実施の形態に係るバーナを示す縦断面図である。
【図３】  図２のＸ−Ｘ断面図である。
【符号の説明】
１，１０  点火プラグ
２、１６  プラグホルダ
２ｃ  気体導入孔
３  延長パイプ
４，１７  スタビライザー
４ａ，１７ｂ  テーパ穴
５  プラグ本体
６，１８  スパーク棒
８  環状空間
１１  ガスバーナ
１２  外筒
１２ａ  空気供給管
１３  内筒
１４  ノズル
１５  燃料供給管
１６ｅ，１７ｃ  貫通孔（気体導入孔）
２１  保持体
２３  プラグ端子
ａ，ｂ，ｃ，ｄ  環状空間
【図１】
0003886415.tif 000002
【図２】
0003886415.tif 000003
【図３】
0003886415.tif 000004