JP2913201B2 - Spark rod - Google Patents
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Description
(1)発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、高靭性の金属導電体によって形成されたス
パークロッド保持体の先端部に対し導電性セラミックス
材料製のスパークロッド本体が取外可能に取付けられて
なり、導電性セラミックス材料で形成されて有底円筒状
の金属パイプの開口端部に接続された保炎器の燃焼空間
にスパークロッド本体の先端部が突出するように配設さ
れており火花放電を発生するためのラジアントチューブ
用のスパークロッドに関するものである。 [従来の技術] 従来、この種のスパークロッドとしては、当初、鉄−
クロム−アルミニウム系合金(たとえばガデリウス社製
の“カンタル”)などの金属導電体によって全体が形成
されてなるものが提案されていたが、(i)燃焼ガスの
燃焼に伴なって発生される熱量が増加してラジアントチ
ューブないし燃焼炉内が高温となるにつれ、酸化に伴う
消耗あるいはクリープに伴う彎曲などの劣化が短期間に
増大してしまう欠点があり、ひいては(ii)耐用寿命が
短縮されてしまう欠点があり、また(iii)酸化に伴う
消耗あるいはクリープに伴う彎曲などの劣化に際し全体
を交換しなければならず材料効率を改善できない欠点が
あったので、昨今では、これらの欠点を除去する目的
で、先端部(以下“スパークロッド本体”という)を導
電性セラミックス材料で形成しておき、継手部材を介し
て基端部(以下“スパークロッド保持体”という)に対
し取外可能に連結してなるものが提案されるようになっ
た。 [解決すべき問題点] しかしながら、従来のスパークロッドでは、スパーク
ロッド本体が導電性セラミックス材料で形成されるよう
になってきたが、燃焼ガスの燃焼に伴なって発生される
熱量の増加に十分に対応できず、依然として、(i)酸
化に伴う消耗あるいはクリープに伴う彎曲などの劣化が
短期間に増大してしまう欠点があり、ひいては(ii)耐
用寿命が短縮されてしまう欠点があり、また(iii)酸
化に伴う消耗あるいはクリープに伴う彎曲などの劣化に
際し頻繁と交換しなければならず材料効率を改善できな
い欠点があった。 そこで、本発明は、これらの欠点を除去し得るスパー
クロッドを提供せんとするものである。 (2)発明の構成 [問題点の解決手段] 本発明により提供される問題点の解決手段は、 「高靭性の金属導電体によって形成されたスパークロッ
ド保持体の先端部に対し導電性セラミックス材料製のス
パークロッド本体が取付可能に取付けられてなり、導電
性セラミックス材料で形成されて有底円筒状の金属パイ
プの開口端部に接続された保炎器の燃焼室間にスパーク
ロッド本体の先端部が突出するように配設されており火
花放電を発生するためのラジアントチューブ用のスパー
クロッドにおいて、3〜25重量%の珪化クロムと3〜25
重量%の酸化アルミニウムと0〜6重量%の炭素と残部
の炭化珪素とを互いに配合してなる導電性セラミックス
材料を不活性ガス雰囲気下で1700〜2000℃の温度で焼結
することにより作製されてなるスパークロッド本体と、
導電性セラミックス材料で形成された円板状の周辺部に
複数の燃焼ガス供給孔が形成されるとともに保炎器のほ
ぼ中間部内周面に対して連設されており、中心部の保持
孔にスパークロッド本体を絶縁層を介して保持する保持
部と、スパークロッド本体の基端部が挿着により連結さ
れており、導電性金属で形成された継手部材と、先端部
が継手部材に対し螺着により取外可能に連結されるとと
もに基端部が金属パイプの基部中心部に絶縁層を介した
取付部材によって取付けられたスパークロッド保持体と
を包有することを特徴とするスパークロッド である。 [作用] 本発明にかかるスパークロッドは、上述の[問題点の
解決手段]に明示したごとく、スパークロッド本体が3
〜25重量%の珪化クロムと3〜25重量%の酸化アルミニ
ウムと0〜6重量%の炭素と残部の炭化珪素とを互いに
配合してなる導電性セラミックス材料を不活性ガス雰囲
気下で1700〜2100℃の温度で焼結することにより作製さ
れているので、 (i)燃焼ガスの燃焼に伴なって発生される熱量が増加
し高温となっても劣化を抑制する作用 をなし、ひいては (ii)耐用寿命を遷延する作用 をなす。 又、本発明にかかるスパークロッドは、スパークロッ
ド本体の基端部が挿着により連結された継手部材をスパ
ークロッド保持体の先端部に対して螺着により取外可能
に連結してなるので、 (iii)導電性セラミックス材料からなるスパークロッ
ド本体と金属導電体からなるスパークロッド保持体との
電気的、熱的、機械的連結を良好にする作用 をなす。 更に、本発明にかかるスパークロッドは、スパークロ
ッド本体が保持部に支持されるとともにスパークロッド
保持体が取付部材に支持された両端支持構造となるの
で、 (iV)その位置決めを正確にし、かつ先端部の振動を抑
えて損傷を防止する作用 をなす。 [実施例] 次に、本発明にかかるスパークロッドについて、その
好ましい実施例を挙げ、添付図面を参照しつつ、具体的
に説明する。ここでは、本発明にかかるスパークロッド
に関する構成ならびに作用効果の理解を促進する目的
で、本発明にかかるスパークロッドが取付けられる保炎
器の一例についても説明する。 (実施例の構成) まず、第1図を参照しつつ、本発明にかかるスパーク
ロッドの一実施例について、その構成を詳細に説明す
る。 30は、本発明にかかるスパークロッドであって、3〜
25重量%の珪素クロムと3〜25重量%の酸化アルミニウ
ムと0〜6重量%の炭素と残部の炭化珪素とを互いに配
合してなる導電性セラミックス材料によって後述のごと
く形成されており先端部31aが放電領域として機能する
スパークロッド本体31と、一端部にスパークロッド本体
31の基端部31Bが挿着により連結されており適宜の耐熱
性金属導電体(たとえば耐熱合金もしくはステンレス銅
など)によって形成された継手部材32と、継手部材32の
他端部に対して先端部33aが螺着により取外可能に連結
されスパークロッド本体31の保持手段ならびにスパーク
ロッド本体31への給電手段として機能しており高靭性の
金属導電体(たとえばステンレス鋼,銅あるいは真鑄な
ど)によって形成されたスパークロッド保持体33と、ス
パークロッド保持体33の基端部33bの近傍周面に配設さ
れた絶縁層34と、絶縁層34の周囲に配設されておりスパ
ークロッド保持体33を後述の金属パイプ20に対して適宜
に保持するための取付部材35と、スパークロッド保持体
33の基端部33bに対して形成されており給電線(図示せ
ず)を接続するための給電端子36とを備えている。 10は、本発明にかかるスパークロッド30が取付けられ
る保炎器であって、適宜の導電性セラミックス材料によ
って形成されており後述の金属パイプ20の開口端部に取
付けられる筒状基部11と、適宜の導電性セラミックス材
料によって形成されており筒状基部11に対して一体に形
成された燃焼部12と、適宜の導電性セラミックス材料に
よって形成されており筒状基部11に対して一体に形成さ
れた保持部13とを備えている。ちなみに、保炎器10は、
適宜の導電性セラミックス材料(たとえば炭化珪素質複
合材料など)を周知の要領で成形したのち成形体を焼結
することによって作製すればよく、シリコンなどの耐熱
材料が含浸されておれば好ましい。保炎器10は、特に、
スパークロッド本体31を形成するために使用された導電
性セラミックス材料と同一の導電性セラミックス材料を
用いて作製することが好ましい。 保炎器10の筒状基部11は、一端部11Aで後述の金属パ
イプ20に包有された金属パイプ本体21の開口端部21Aに
対し挿入して取付けられており、金属パイプ本体21の開
口端部21Aから与えられた燃焼ガス(たとえば天然ガ
ス)を他端部11Bに向けて案内している。 筒状基部11は、所望により、一端部11Aの肉厚が削減
されている。筒状基部11の一端部11Aは、金属パイプ本
体21の開口端部21Aに挿入して取付けられたとき、固定
ネジ22の先端部を係入して安定化するために、その周面
に対し少なくとも1つの係止凹部(係止孔であってもよ
い)11aが形成されている。筒状基部11の一端部11Aの周
面には、固定ネジ22の先端部による固定を安定化する目
的で、所望により、銅フィルムなどの緩衝部材11bを配
置してもよい。筒状基部11の一端部11Aには、燃焼ガス
の漏出を防止する目的で、耐熱性接着剤からなる接着剤
層11c,11dを金属パイプ本体21との間の導電路を遮断し
ない範囲内で形成してもよい。 保炎器10の燃焼部12は、筒状基部11の他端部11Bに対
して連設されており、その内部空間(燃焼空間ともい
う)で燃焼ガスが燃焼せしめられる。燃焼部12には、筒
状基部11の他端部11Bへの連絡部に対して少なくとも1
つの助燃剤供給孔12aが形成されている。助燃剤供給孔1
2aは、複数形成される場合、互いに等角度間隔を保持せ
しめられていることが好ましい。 保炎器10の保持部13は、筒状基部11の他端部11Bの内
周面に対して連設されており、燃焼ガスを燃焼部12の内
部空間に向けて供給するための所望数の燃焼ガス供給孔
13aが周縁部に所望の角度間隔をおいて形成され、かつ
本発明にかかるスパークロッド30の先端部(すなわちス
パークロッド本体31)を絶縁層14を介して保持するため
の保持孔13bを中心部に有している。 金属パイプ20は、有底円筒状を呈し、開口端部21Aに
対し保炎器10の筒状基部11の一端部11Aが挿入して取付
けられた金属パイプ本体21と、金属パイプ本体21の開口
端部21Aの周面に形成されたネジ孔21aに螺入されたとき
先端部が緩衝部材11bを押圧して係止凹部11aに係入され
る固定ネジ22と、金属パイプ本体21の基部21Bに対して
開口されており燃焼ガス供給源(図示せず)から燃焼ガ
スを供給するための燃焼ガス供給管23と、金属パイプ本
体21の基部21Bに対して形成されており本発明にかかる
スパークロッド30の取付部材35を適宜に(たとえば螺合
することによって)取付けるための取付孔24とを包有し
ている。 本発明にかかるスパークロッド30のスパークロッド本
体31は、保炎器10の筒状基部11の内部空間を介して延長
されたのち、その先端部31aが燃焼部12の内部空間(す
なわち燃焼空間)に対して突出されている。 (製造要領ならびに組立要領) 更に、第1図を参照しつつ、本発明にかかるスパーク
ロッドの一実施例について、その製造要領を簡略に説明
する。 本発明にかかるスパークロッド30のスパークロッド本
体31は、3〜25重量%の珪化クロムと3〜25重量%の酸
化アルミニウムと0〜6重量部の炭素と残部の炭化珪素
とを互いに配合してなる導電性セラミックス材料を周知
の要領で処理して成形体を形成し、その成形体を不活性
ガス雰囲気下で1700〜2100℃の温度で焼結することによ
り、作製される。 珪化クロムの配合量が3〜25重量%とされている根拠
は、3重量%未満では焼結体すなわちスパークロッド本
体31の電気比抵抗が十分に低下せず、また25重量%を超
えると焼結体すなわちスパークロッド本体31の機械的強
度が低下してしまい破損し易くなることにある。 酸化アルミニウムの配合量が3〜25重量%とされてい
る根拠は、3重量%未満では焼結体が悪化してしまい焼
結体すなわちスパークロッド本体31の機械的強度を確保
できず、また25重量%を超えると焼結体すなわちスパー
クロッド本体31の機械的強度が低下してしまい破損し易
くなることにある。酸化アルミニウムは、必ずしも粉末
として添加する必要がなく、アルミニウムアルコキシ
ド,有機酸塩などとして添加し焼結までに酸化アルミニ
ウムに変換すればよい。 炭素の配合量が0〜6重量%とされている根拠は、
(i)炭素を添加しなくても焼結体すなわちスパークロ
ッド本体31を形成できるか、6重量%以下の炭素を添加
すれば焼結性を構造でき焼結体すなわちスパークロッド
本体31の機械的強度確保でき、また(ii)6重量%を超
えた炭素を添加すると焼結性が却って悪化し耐酸化性も
低下してしまうことにある。炭素は、炭化度の高い樹脂
(たとえばフェノール樹脂)として添加することが好ま
しい。 焼結温度が1700〜2100℃とされている根拠は、(i)
1700℃未満では焼結体すなわちスパークロッド本体31の
機械的強度を確保できず、また(ii)2100℃を超えると
焼結体すなわちスパークロッド本体31の機械的強度が低
下してしまい破損し易くなることにある。 本発明にかかるスパークロッド30の継手部材32は、通
常、適宜の耐熱性金属導電体で形成されたパイプを適宜
の長さに切断し、一端部から所望の距離まで内周面を研
削し、他端部から所望の距離まで内周面を研削して雌ネ
ジを形成することによって、作製される。 本発明にかかるスパークロッド30のスパークロッド保
持体33は、高靭性の金属導電体で形成された棒体もしく
は管体の先端部に雄ネジを形成し、基端部に給電端子36
を形成し、基端部の近傍周面に対し絶縁層34を介して金
属パイプ20への取付部材35を配設することによって、作
製される。 本発明にかかるスパークロッド30は、スパークロッド
本体31と継手部材32とを、たとえば、スパークロッド本
体31の基端部31bに活性金属ロウを巻き付けて継手部材3
2の一端部へ挿入して加熱処理することにより、互いに
連結する。そののち、継手部材32の他端部が、スパーク
ロッド保持体33の先端部33aに螺着により取外可能に連
結される。スパークロッド保持体33の基端部33bの周面
には、予め絶縁層34を介して取付部材35を配設してお
く。 保炎器10は、適宜の導電性セラミックス材料を周知の
要領で処理して成形体を形成し、その成形体を周知の要
領で焼結することにより作製されたのち、その筒状基部
11の一端部11A周面に対して緩衝部材11bを配置しかつ先
端面および段部端面に対して燃焼ガスの漏出を防止する
ために耐熱性接着剤(これにより接着剤層11c,11dが形
成される)を配置した状態で金属パイプ本体21の開口端
部21Aに挿入される。 金属パイプ本体21のネジ孔21aに対して固定ネジ22を
螺入することにより、その先端部で緩衝部材11bを押圧
して係止凹部11aに係入せしめる。 そののち、本発明にかかるスパークロッド30を、その
先端部(すなわちスパークロッド本体31の先端部31a)
から金属パイプ20の取付孔24に対して挿入し、保炎器10
の保持部13に形成された保持孔13bに対して挿入する。
そののち、本発明にかかるスパークロッド30は、取付部
材35を取付孔24に対して適宜に取付けることによって、
固定される。 以上により、本発明にかかるスパークロッド30は、保
炎器10に対して取付けられる。 (実施例の作用) 加えて、第1図を参照しつつ、本発明にかかるスパー
クロッドの一実施例について、その作用を詳細に説明す
る。 保炎器10は、燃焼ガス供給管23によって燃焼ガス供給
源から矢印A1で示すごとく供給されたのち矢印A2で示す
ごとく案内された燃焼ガスを、金属パイプ本体21の開口
端部21Aから受け取り筒状基部11によって保持部材13ま
で案内したのち、保持部材13の周縁部に形成された燃焼
ガス供給孔13aを介して矢印A3で示すごとく燃焼部12の
燃焼空間に対して供給する。 燃焼部12の燃焼空間では、燃焼ガスが、助燃剤供給孔
12aから矢印Bで示すごとく与えられた助燃剤(たとえ
ば燃焼空気)と混合されたのち、本発明にかかるスパー
クロッド30の先端部すなわちスパークロッド本体31と燃
焼部12の内周面との間で発生される火花放電によって点
火されて燃焼せしめられる。 (具体例) 併せて、本発明にかかるスパークロッドの一実施例に
ついて、その構成および作用効果の理解を助けるため
に、具体的な数値などを挙げて説明する。 実施例1 内径が2.8mmで外径が4mmであるステンレス鋼(日本工
業規格SUS310)製の金属パイプを、長さ22mmに切断し、
その一端部より10mmの距離まで内周面を研削して内径を
3.2mmとし、かつ他端部より10mmの距離まで内周面を研
削して谷径が3mmでピッチが0.5mmの雌ネジを形成するこ
とにより、継手部材を作製した。 これに対し、平均粒径0.5μmの炭化珪素粉末79gが、
平均粒径3.0μmの珪化クロム粉末5gと炭化度50重量%
のフェノール樹脂8gを溶解したアセトン溶液150mlとの
添加ののち、アルミナ製のポットミル(すなわちアルミ
ナ製のポットおよびボール)を用いて120時間にわたっ
て撹拌混合された。撹拌混合物は、乾燥により溶媒が除
去されたのち60メッシュの篩を用いて造粒され、造粒粉
とされた。造粒粉には、ポットミルがアルミナ製であっ
たために、そのポット器壁およびボールから剥落して混
入された酸化アルミニウムが約12gだけ包有されてい
た。造粒粉は、常温静水圧プレスによって成形され、直
径が4mmで長さが260mmの棒状成形体とされた。棒状成形
体は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰囲気下
において1900℃の温度で焼結されることにより、直径が
約3.2mmで長さが約210mmの焼結体とされた。焼結体は、
両端部が切断されて直径が約3.2mmで長さが200mmのスパ
ークロッド本体とされた。ちなみに、焼結体すなわちス
パークロッド本体の相対密度,電気比抵抗および曲げ強
さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ;以下
同様)は、第1表に示されているとおりであった。 スパークロッド本体の基端部は、長さ10mmの位置まで
周面が研削され外径が3mmとされ、幅が10mmで肉厚が0.0
5mmであるシート状の活性銀ロウを二重に巻き付けたの
ち、継手部材の一端部に挿入した。スパークロッド本体
は、基端部を継手部材に挿入した状態で、カーボンケー
ス内に収容され、真空炉内において約10-5mmHgの雰囲気
下で900℃の温度に5時間保持された。これにより、ス
パークロッド本体は、継手部材と結合され、継手部材付
スパークロッド本体とされた。ちなみに、活性銀ロウの
組成は、銀67重量部,銅30重量部およびチタン3重量部
であった。 継手部材付スパークロッド本体は、その継手部材の他
端部に対し予めステンレス鋼で形成されたスパークロッ
ド保持体の先端部を螺合して連結することにより、スパ
ークロッドとされた。 スパークロッドは、保炎器に組込まれたのち、ラジア
ントチューブの点火装置として使用された。すなわち、
スパークロッドは、燃焼ガスとして天然ガスを採用して
助燃剤として空気を採用しかつ燃焼炉内の温度を1150℃
に保持しつつ3ケ月にわたって連続使用された。スパー
クロッドは、燃焼ガスおよび助燃剤の供給ならびに給電
を停止し、燃焼炉内の温度が自然冷却によって室温とな
るのを待って、ラジアントチューブから取出された保炎
器から取り外された。 スパークロッドは、スパークロッド本体およびスパー
クロッド保持体と継手部材との間の連結状態を観察した
ところ、異常が全く認められなかった。 実施例2 平均粒径0.5μmの炭化珪素粉末74gが、平均粒径3.0
μmの珪化クロム粉末10gと炭化度50重量%のフェノー
ル樹脂8gを溶解したアセトン溶液150mlとの添加のの
ち、アルミナ製のポットミル(すなわちアルミナ製のポ
ットおよびボール)を用いて120時間にわたって撹拌混
合された。 撹拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち60メ
ッシュの篩を用いて造粒され、造粒粉とされた。造粒粉
には、ポットミルがアルミナ製であったために、そのポ
ット器壁およびボールから剥落して混入された酸化アル
ミニウムが約12gだけ包有されていた。 造粒粉は、常温静水圧プレスによって成形され、直径
が4mmで長さが260mmの棒状成形体とされた。 棒状成形体は、グラファイト容器に収容され、アルゴ
ン雰囲気下において1900℃の温度で焼結されることによ
り、直径が約3.2mmで長さが約210mmの焼結体とされた。
焼結体は、両端部が切断されて直径が約3.2mmで長さが2
00mmのスパークロッド本体とされた。ちなみに、焼結体
すなわちスパークロッド本体の相対密度,電気比抵抗お
よび曲げ強さは、第1表に示されているとおりであっ
た。 スパークロッド本体は、実施例1と同様に、継手部材
およびスパークロッド保持体に取付けられたのち、スパ
ークロッドとして保炎器に組み込まれラジアントチュー
ブの点火装置として使用された。 このときも、スパークロッドは、スパークロッド本体
およびスパークロッド保持体と継手部材との間の連結状
態を観察したところ、異常が全く認められなかった。 実施例3 平均粒径0.5μmの炭化珪素粉末69gが、平均粒径3.0
μmの珪化クロム粉末15gと炭化度50重量%のフェノー
ル樹脂8gを溶解したアセトン溶液150mlとの添加のの
ち、アルミナ製のポットミル(すなわちアルミナ製のポ
ットおよびボール)を用いて120時間にわたって撹拌混
合された。 撹拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち60メ
ッシュの篩を用いて造粒され、造粒粉とされた。造粒粉
には、ポットミルがアルミナ製であったために、そのポ
ット器壁およびボールから剥落して混入された酸化アル
ミニウムが約12gだけ包有されていた。 造粒粉は、常温静水圧プレスによって成形され、直径
が4.2mmで長さが250mmの棒状成形体とされた。 棒状成形体は、グラファイト容器に収容され、アルゴ
ン雰囲気下において1900℃の温度で焼結されることによ
り、直径が約3.3mmで長さが約220mmの焼結体とされた。
焼結体は、両端部が切断されて直径が約3.3mmで長さが2
00mmのスパークロッド本体とされた。ちなみに、焼結体
すなわちスパークロッド本体の相対密度,電気比抵抗お
よび曲げ強さは、第1表に示されているとおりであっ
た。 スパークロッド本体は、実施例1と同様に、継手部材
およびスパークロッド保持体に取付けられたのち、スパ
ークロッドとして保炎器に組み込まれラジアントチュー
ブの点火装置として使用された。 このときも、スパークロッドは、スパークロッド本体
およびスパークロッド保持体と継手部材との間の連結状
態を観察したところ、異常が全く認められなかった。 実施例4 平均粒径0.5μmの炭化珪素粉末64gが、平均粒径3.0
μmの珪化クロム粉末20gと炭化度50重量%のフェノー
ル樹脂8gを溶解したアセトン溶液150mlとの添加のの
ち、アルミナ製のポットミル(すなわちアルミナ製のポ
ットおよびボール)を用いて120時間にわたって撹拌混
合された。 撹拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち60メ
ッシュの篩を用いて造粒され、造粒粉とされた。造粒粉
には、ポットミルがアルミナ製であったために、そのポ
ット器壁およびボールから剥落して混入された酸化アル
ミニウムが約12gだけ包有されていた。 造粒粉は、常温静水圧プレスによって成形され、直径
が4mmで長さが260mmの棒状成形体とされた。棒状成形体
は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰囲気下に
おいて1900℃の温度で焼結されることにより、直径が約
3.2mmで長さが約210mmの焼結体とされた。焼結体は、両
端部が切断されて直径が約3.2mmで長さが200mmのスパー
クロッド本体とされた。ちなみに、焼結体すなわちスパ
ークロッド本体の相対密度,電気比抵抗および曲げ強さ
は、第1表に示されているとおりであった。 スパークロッド本体は、実施例1と同様に、継手部材
およびスパークロッド保持体に取付けられたのち、スパ
ークロッドとして保炎器に組み込まれラジアントチュー
ブの点火装置として使用された。 このときも、スパークロッドは、スパークロッド本体
およびスパークロッド保持体と継手部材との間の連結状
態を観察したところ、異常が全く認められなかった。 実施例5 平均粒径0.5μmの炭化珪素粉末78gが、平均粒径3.0
μmの珪化クロム粉末10gと酢酸ビニル4gを溶解したア
セトン溶液150mlとの添加ののち、アルミナ製のポット
ミル(すなわちアルミナ製のポットおよびボール)を用
いて120時間にわたって撹拌混合された。 撹拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち60メ
ッシュの篩を用いて造粒され、造粒粉とされた。造粒粉
には、ポットミルがアルミナ製であったために、そのポ
ット器壁およびボールから剥落して混入された酸化アル
ミニウムが約12gだけ包有されていた。 造粒粉は、常温静水圧プレスによって成形され、直径
が4mmで長さが260mmの棒状成形体とされた。棒状成形体
は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰囲気下に
おいて1900℃の温度で焼結されることにより、直径が約
3.2mmで長さが約210mmの焼結体とされた。焼結体は、両
端部が切断されて直径が約3.2mmで長さが200mmのスパー
クロッド本体とされた。ちなみに、焼結体すなわちスパ
ークロッド本体の相対密度,電気比抵抗および曲げ強さ
は、第1表に示されているとおりで あった。 スパークロッド本体は、実施例1と同様に、継手部材
およびスパークロッド保持体に取付けられたのち、スパ
ークロッドとして保炎器に組み込まれラジアントチュー
ブの点火装置として使用された。 このときも、スパークロッドは、スパークロッド本体
およびスパークロッド保持体と継手部材との間の連結状
態を観察したところ、異常が全く認められなかった。 比較例1 平均粒径0.5μmの炭化珪素粉末84gが、炭化度50重量
%のフェノール樹脂8gを溶解したアセトン溶液150mlと
の添加ののち、アルミナ製のポットミル(すなわちアル
ミナ製のポットおよびボール)を用いて120時間にわた
って撹拌混合された。 撹拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち60メ
ッシュの篩を用いて造粒され、造粒粉とされた。造粒粉
には、ポットミルがアルミナ製であったために、そのポ
ット器壁およびボールから剥落して混入された酸化アル
ミニウムが約12gだけ包有されていた。 造粒粉は、常温静水圧プレスによって成形され、直径
が4mmで長さが260mmの棒状成形体とされた。棒状成形体
は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰囲気下に
おいて1900℃の温度で焼結されることにより、直径が約
3.2mmで長さが約210mmの焼結体とされた。 焼結体の相対密度,電気比抵抗および曲げ強さは、第
1表に示されているとおりであり、特に電気比抵抗が大
きくスパークロッド本体の材質として不適当であった。 比較例2 平均粒径0.5μmの炭化珪素粉末54gが、平均粒径3.0
μmの珪化クロム粉末30gと炭化度50重量%のフェノー
ル樹脂8gを溶解したアセトン溶液150mlとの添加のの
ち、アルミナ製のポットミル(すなわちアルミナ製のポ
ットおよびボール)を用いて120時間にわたって撹拌混
合された。 撹拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち60メ
ッシュの篩を用いて造粒され、造粒粉とされた。造粒粉
には、ポットミルがアルミナ製であったために、そのポ
ット器壁およびボールから剥落して混入された酸化アル
ミニウムが約12gだけ包有されていた。 造粒粉は、常温静水圧プレスによって成形され、直径
が4mmで長さが260mmの棒状成形体とされた。棒状成形体
は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰囲気下に
おいて1900℃の温度で焼結されることにより、直径が約
3.2mmで長さが約210mmの焼結体とされた。 焼結体の相対密度,電気比抵抗および曲げ強さは、第
1表に示されているとおりであり、特に曲げ強さが小さ
くスパークロッド本体の材質として不適当であった。 (変形例) なお、上述においては、継手部材32とスパークロッド
保持体33とが螺合によって連結されているが、本発明
は、これに限定されるものではなく、他の適宜の要領で
連結される場合も包摂している。 (3)発明の効果 上述より明らかなように、本発明にかかるスパークロ
ッドは、上述の(1) Object of the Invention [Industrial application field] The present invention enables a spark rod body made of a conductive ceramic material to be detachable from the tip of a spark rod holder formed of a tough metal conductor. The spark rod body is formed such that the tip of the spark rod body protrudes into the combustion space of the flame stabilizer connected to the open end of the bottomed cylindrical metal pipe formed of a conductive ceramic material. The present invention relates to a spark rod for a radiant tube for generating a spark discharge. [Prior art] Conventionally, as a spark rod of this type, iron-
There has been proposed a structure formed entirely of a metal conductor such as a chromium-aluminum alloy (for example, "Kanthal" manufactured by Gadelius), but (i) the amount of heat generated by combustion of a combustion gas As the temperature of the radiant tube or the inside of the furnace increases and the temperature of the radiant tube or the combustion furnace increases, deterioration such as wear due to oxidation or curvature due to creep increases in a short period of time, and (ii) the service life is shortened. In addition, (iii) there is a disadvantage that the material efficiency cannot be improved because the whole must be replaced upon deterioration such as wear due to oxidation or curvature due to creep. Therefore, these disadvantages have been recently removed. For the purpose, the distal end (hereinafter, referred to as “spark rod body”) is formed of a conductive ceramic material, and the proximal end (hereinafter, “spark rod body”) is connected via a joint member. Now is proposed made by linked to removable relative) that Kuroddo holder ". [Problems to be Solved] However, in the conventional spark rod, the spark rod body has come to be formed of a conductive ceramic material, but it is not enough to increase the amount of heat generated by combustion of the combustion gas. (I) there is still a drawback that deterioration such as wear due to oxidation or curvature due to creep increases in a short period of time, and (ii) there is a drawback that the service life is shortened. (Iii) There is a drawback that the material efficiency must be improved because it must be replaced frequently when deterioration such as wear due to oxidation or curvature due to creep occurs. Therefore, the present invention is to provide a spark rod that can eliminate these disadvantages. (2) Configuration of the Invention [Means for Solving the Problems] The means for solving the problems provided by the present invention is as follows: "The tip of the spark rod holder made of a high toughness metal conductor is electrically conductive ceramic material. Of the spark rod body between the combustion chamber of the flame stabilizer connected to the open end of the bottomed cylindrical metal pipe made of conductive ceramics material A spark rod for a radiant tube for generating a spark discharge is provided so as to protrude, and 3 to 25% by weight of chromium silicide and 3 to 25%
It is produced by sintering a conductive ceramic material obtained by mixing aluminum oxide of 0% by weight, 0 to 6% by weight of carbon and the balance of silicon carbide at a temperature of 1700 to 2000 ° C. in an inert gas atmosphere. Spark rod body,
A plurality of combustion gas supply holes are formed in a disk-shaped peripheral portion made of a conductive ceramic material, and the combustion gas supply holes are connected to the inner peripheral surface of almost the middle portion of the flame stabilizer. A holding portion for holding the spark rod body via an insulating layer, a base end portion of the spark rod body is connected by insertion, and a joint member formed of a conductive metal and a distal end portion are screwed to the joint member. A spark rod, which is detachably connected by attachment and has a spark rod holder whose base end is attached to the center of the base of the metal pipe by an attachment member via an insulating layer. [Operation] The spark rod according to the present invention has a spark rod body of three as described in the above [Means for Solving the Problems].
A conductive ceramic material comprising -25% by weight of chromium silicide, 3-25% by weight of aluminum oxide, 0-6% by weight of carbon and the balance of silicon carbide is mixed under an inert gas atmosphere at 1700-2100. Since it is manufactured by sintering at a temperature of ° C., (i) the amount of heat generated by the combustion of the combustion gas increases and the effect of suppressing deterioration even at high temperatures is achieved, and (ii) Acts to prolong the useful life. Further, since the spark rod according to the present invention is formed by connecting the joint member to which the base end of the spark rod body is connected by insertion to the tip of the spark rod holder so as to be detachable, (Iii) The function of improving the electrical, thermal and mechanical connection between the spark rod body made of a conductive ceramic material and the spark rod holder made of a metal conductor. Furthermore, since the spark rod according to the present invention has a structure in which the spark rod body is supported by the holding portion and the spark rod holder is supported by the mounting member, (iV) the positioning is accurate and It works to suppress vibration of the part and prevent damage. Embodiment Next, a preferred embodiment of a spark rod according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, an example of a flame stabilizer to which the spark rod according to the present invention is attached will be described in order to facilitate understanding of the configuration and the operation and effect of the spark rod according to the present invention. (Configuration of Embodiment) First, the configuration of an embodiment of a spark rod according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 30 is a spark rod according to the present invention,
The tip 31a is formed of a conductive ceramic material obtained by blending 25% by weight of silicon chromium, 3 to 25% by weight of aluminum oxide, 0 to 6% by weight of carbon, and the rest of silicon carbide, as described later. A spark rod body 31 functioning as a discharge region, and a spark rod body at one end.
A base member 31B of the base member 31 is connected by insertion, and a joint member 32 formed of an appropriate heat-resistant metal conductor (for example, a heat-resistant alloy or stainless copper) is provided. The portion 33a is detachably connected by screwing and functions as a holding means for the spark rod body 31 and a power supply means for the spark rod body 31, and is a tough metal conductor (for example, stainless steel, copper or brass). A spark rod holder 33 formed around the spark rod holder 33, an insulating layer 34 disposed on a peripheral surface near a base end 33b of the spark rod holder 33, and a spark rod holder disposed around the insulating layer 34 A mounting member 35 for appropriately holding 33 to a metal pipe 20 described below, and a spark rod holder
A power supply terminal 36 is formed for the base end 33b of the power supply 33, and is connected to a power supply line (not shown). Reference numeral 10 denotes a flame stabilizer to which the spark rod 30 according to the present invention is attached, which is formed of a suitable conductive ceramic material and is attached to an opening end of a metal pipe 20 to be described later; The combustion portion 12 is formed of a conductive ceramic material and is formed integrally with the cylindrical base 11, and the combustion portion 12 is formed of an appropriate conductive ceramic material and formed integrally with the cylindrical base 11. And a holding unit 13. By the way, flame stabilizer 10
A suitable conductive ceramic material (for example, a silicon carbide composite material) may be formed by sintering the formed body after forming it in a well-known manner, and is preferably impregnated with a heat-resistant material such as silicon. The flame stabilizer 10 is, in particular,
It is preferable that the spark rod body 31 is manufactured using the same conductive ceramic material as that used for forming the spark rod body 31. The cylindrical base 11 of the flame stabilizer 10 is inserted and attached at one end 11A to an opening end 21A of a metal pipe main body 21 included in a metal pipe 20 described later. The combustion gas (for example, natural gas) provided from the end 21A is guided toward the other end 11B. In the cylindrical base 11, the thickness of the one end 11A is reduced as desired. One end 11A of the cylindrical base 11 is inserted into the open end 21A of the metal pipe main body 21 and, when inserted and attached, engages the tip of the fixing screw 22 to stabilize the peripheral surface. At least one locking recess (which may be a locking hole) 11a is formed. A buffer member 11b such as a copper film may be arranged on the peripheral surface of the one end 11A of the tubular base 11 as required for the purpose of stabilizing the fixing by the tip of the fixing screw 22. At one end 11A of the tubular base 11, adhesive layers 11c and 11d made of a heat-resistant adhesive are provided within a range that does not block a conductive path between the metal pipe main body 21 and a heat-resistant adhesive. It may be formed. The combustion portion 12 of the flame stabilizer 10 is connected to the other end portion 11B of the cylindrical base 11, and combustion gas is burned in an internal space (also referred to as a combustion space). The combustion section 12 has at least one connection with a connection section to the other end section 11B of the cylindrical base section 11.
Two auxiliary agent supply holes 12a are formed. Combustion agent supply hole 1
When a plurality of 2a are formed, they are preferably held at equal angular intervals. The holding portion 13 of the flame stabilizer 10 is provided continuously with the inner peripheral surface of the other end portion 11B of the cylindrical base portion 11, and a desired number for supplying the combustion gas toward the internal space of the combustion portion 12. Combustion gas supply hole
13a are formed at a desired angular interval around the periphery, and the center of the holding hole 13b for holding the tip of the spark rod 30 according to the present invention (that is, the spark rod body 31) via the insulating layer 14 is located at the center. Have. The metal pipe 20 has a bottomed cylindrical shape, and has one end 11A of the cylindrical base 11 of the flame stabilizer 10 inserted and attached to the opening end 21A, and the opening of the metal pipe body 21. When screwed into a screw hole 21a formed on the peripheral surface of the end 21A, the tip presses the cushioning member 11b to engage the locking recess 11a, and the base 21B of the metal pipe main body 21. And a spark gas supply pipe 23 for supplying combustion gas from a combustion gas supply source (not shown), and a spark pipe according to the present invention, which is formed with respect to a base 21B of the metal pipe main body 21. It has a mounting hole 24 for mounting the mounting member 35 of the rod 30 appropriately (for example, by screwing). After the spark rod body 31 of the spark rod 30 according to the present invention is extended through the internal space of the cylindrical base 11 of the flame stabilizer 10 , the tip 31a of the spark rod main body 31 has the internal space of the combustion part 12 (that is, the combustion space). Projected against (Production Procedure and Assembly Procedure) Further, the production procedure of an embodiment of the spark rod according to the present invention will be briefly described with reference to FIG. The spark rod body 31 of the spark rod 30 according to the present invention is a mixture of 3 to 25% by weight of chromium silicide, 3 to 25% by weight of aluminum oxide, 0 to 6 parts by weight of carbon, and the balance of silicon carbide. The conductive ceramic material is processed in a known manner to form a molded body, and the molded body is sintered at a temperature of 1700 to 2100 ° C. in an inert gas atmosphere. The reason that the blending amount of chromium silicide is 3 to 25% by weight is that if the amount is less than 3% by weight, the electrical resistivity of the sintered body, that is, the spark rod body 31 is not sufficiently reduced, and if it exceeds 25% by weight, the firing is made. This is because the mechanical strength of the unit, that is, the spark rod body 31 is reduced and the spark rod body 31 is easily broken. The reason that the amount of aluminum oxide is 3 to 25% by weight is that if the amount is less than 3% by weight, the sintered body deteriorates and the mechanical strength of the sintered body, that is, the spark rod body 31 cannot be secured. If the content is more than 10% by weight, the mechanical strength of the sintered body, that is, the spark rod body 31 is reduced, and the sintered body is easily broken. The aluminum oxide need not always be added as a powder, but may be added as an aluminum alkoxide, an organic acid salt, etc., and converted into aluminum oxide before sintering. The basis for the carbon content of 0 to 6% by weight is as follows:
(I) The sintered body, that is, the spark rod body 31 can be formed without adding carbon, or the sinterability can be structured by adding 6% by weight or less of carbon, and the mechanical properties of the sintered body, that is, the spark rod body 31 The strength can be ensured, and (ii) addition of carbon exceeding 6% by weight results in deterioration of sinterability and deterioration of oxidation resistance. The carbon is preferably added as a resin having a high degree of carbonization (for example, a phenol resin). The basis for the sintering temperature of 1700-2100 ° C is (i)
If the temperature is lower than 1700 ° C., the mechanical strength of the sintered body, that is, the spark rod main body 31, cannot be secured. If the temperature exceeds 2100 ° C., the mechanical strength of the sintered body, that is, the spark rod main body 31, is reduced and the spark rod is easily broken. Is to become. The joint member 32 of the spark rod 30 according to the present invention usually cuts a pipe formed of an appropriate heat-resistant metal conductor to an appropriate length, and grinds an inner peripheral surface to a desired distance from one end, It is manufactured by grinding the inner peripheral surface to a desired distance from the other end to form a female screw. The spark rod holder 33 of the spark rod 30 according to the present invention has a male screw formed at the distal end of a rod or a tube formed of a tough metal conductor, and a power supply terminal 36 at a proximal end.
It is manufactured by disposing a mounting member 35 to the metal pipe 20 via an insulating layer 34 on the peripheral surface near the base end. The spark rod 30 according to the present invention is formed by winding an active metal braze around the spark rod body 31 and the joint member 32, for example, around the base end 31b of the spark rod body 31.
2 are connected to each other by being inserted into one end and subjected to heat treatment. After that, the other end of the joint member 32 is detachably connected to the tip 33a of the spark rod holder 33 by screwing. On the peripheral surface of the base end portion 33b of the spark rod holder 33, a mounting member 35 is previously disposed via an insulating layer 34. The flame stabilizer 10 is manufactured by processing a suitable conductive ceramic material in a known manner to form a molded body, and sintering the molded body in a known manner, and then forming the cylindrical base.
A heat-resistant adhesive (this forms the adhesive layers 11c and 11d) to dispose the cushioning member 11b on the peripheral surface of the one end 11A of the 11 and to prevent the leakage of the combustion gas to the front end surface and the step end surface Is inserted into the open end portion 21A of the metal pipe main body 21 in a state in which it is disposed. By screwing the fixing screw 22 into the screw hole 21a of the metal pipe main body 21, the tip of the fixing screw 22 presses the buffer member 11b and engages with the locking recess 11a. After that, the spark rod 30 according to the present invention is connected to its tip (ie, the tip 31a of the spark rod body 31).
Into the mounting hole 24 of the metal pipe 20 from the flame holder 10
Is inserted into the holding hole 13b formed in the holding portion 13 of FIG.
After that, the spark rod 30 according to the present invention, by appropriately mounting the mounting member 35 to the mounting hole 24,
Fixed. As described above, the spark rod 30 according to the present invention is attached to the flame stabilizer 10 . (Operation of Embodiment) In addition, the operation of an embodiment of the spark rod according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. Flame holder 10, the guided combustion gas as shown by an arrow A 2 after being fed as indicated by arrow A 1 from the combustion gas supply by the combustion gas supply pipe 23, the opening end 21A of the metal pipe body 21 After guide to the holding member 13 by the receiving tubular base portion 11, supplied to the combustion space of the combustion section 12 as shown by arrow a 3 via the combustion gas supply hole 13a formed in the peripheral edge portion of the holding member 13. In the combustion space of the combustion section 12, the combustion gas is supplied to the combustion aid supply hole.
After being mixed with a combustion aid (for example, combustion air) given as indicated by an arrow B from 12a, the tip of the spark rod 30 according to the present invention, that is, between the spark rod body 31 and the inner peripheral surface of the combustion part 12, is mixed. It is ignited and burned by the generated spark discharge. (Specific Example) In addition, an embodiment of the spark rod according to the present invention will be described with specific numerical values and the like in order to facilitate understanding of the configuration and the operation and effect. Example 1 A metal pipe made of stainless steel (Japanese Industrial Standard SUS310) having an inner diameter of 2.8 mm and an outer diameter of 4 mm was cut into a length of 22 mm,
Grind the inner peripheral surface to a distance of 10 mm from one end to
The joint member was manufactured by grinding the inner peripheral surface to 3.2 mm and a distance of 10 mm from the other end to form a female screw having a valley diameter of 3 mm and a pitch of 0.5 mm. On the other hand, 79 g of silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm
5 g of chromium silicide powder with an average particle size of 3.0 μm and carbonization degree of 50% by weight
Was added to 150 ml of an acetone solution in which 8 g of the phenol resin was dissolved, followed by stirring and mixing using an alumina pot mill (that is, an alumina pot and balls) for 120 hours. After the solvent was removed by drying, the stirred mixture was granulated using a 60-mesh sieve to obtain granulated powder. The granulated powder contained only about 12 g of aluminum oxide that had fallen off from the pot wall and the balls and was mixed in because the pot mill was made of alumina. The granulated powder was formed by a room-temperature isostatic press to obtain a rod-shaped compact having a diameter of 4 mm and a length of 260 mm. The rod-shaped compact was housed in a graphite container and sintered at a temperature of 1900 ° C. in an argon atmosphere to form a sintered compact having a diameter of about 3.2 mm and a length of about 210 mm. The sintered body is
Both ends were cut to form a spark rod body having a diameter of about 3.2 mm and a length of 200 mm. Incidentally, the relative density, electrical resistivity and bending strength (the strength of three-point bending at room temperature, that is, room temperature; the same applies hereinafter) of the sintered body, that is, the spark rod body, were as shown in Table 1. . At the base end of the spark rod body, the outer surface is ground to a position of 10 mm in length, the outer diameter is 3 mm, the width is 10 mm and the thickness is 0.0
After 5 mm of a sheet-shaped active silver braze was wound twice, it was inserted into one end of the joint member. The spark rod body was housed in a carbon case with the base end inserted into the joint member, and maintained at 900 ° C. for 5 hours in a vacuum furnace under an atmosphere of about 10 −5 mmHg. As a result, the spark rod main body was connected to the joint member to form a spark rod main body with a joint member. Incidentally, the composition of the active silver wax was 67 parts by weight of silver, 30 parts by weight of copper and 3 parts by weight of titanium. The spark rod body with the joint member was formed into a spark rod by screwing and connecting the tip of a spark rod holder made of stainless steel in advance to the other end of the joint member. The spark rod was used as an igniter for a radiant tube after being incorporated into a flame stabilizer. That is,
The spark rod uses natural gas as the combustion gas, uses air as the combustion aid, and raises the temperature inside the combustion furnace to 1150 ° C.
And used continuously for 3 months. The spark rod was stopped from supplying and supplying the combustion gas and the auxiliary agent, and was allowed to cool down to room temperature by natural cooling, and was then removed from the flame holder removed from the radiant tube. When the connection state between the spark rod main body and the spark rod holder and the joint member was observed, no abnormality was found in the spark rod. Example 2 74 g of silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm
After addition of 10 g of chromium silicide powder having a particle size of 10 μm and 150 ml of an acetone solution containing 8 g of a phenol resin having a carbonization degree of 50% by weight, the mixture was stirred and mixed using an alumina pot mill (that is, an alumina pot and balls) for 120 hours. Was. After the solvent was removed by drying, the stirred mixture was granulated using a 60-mesh sieve to obtain granulated powder. The granulated powder contained only about 12 g of aluminum oxide that had fallen off from the pot wall and the balls and was mixed in because the pot mill was made of alumina. The granulated powder was formed by a room-temperature isostatic press to obtain a rod-shaped compact having a diameter of 4 mm and a length of 260 mm. The rod-shaped compact was housed in a graphite container and sintered at a temperature of 1900 ° C. in an argon atmosphere to form a sintered compact having a diameter of about 3.2 mm and a length of about 210 mm.
The sintered body is cut at both ends and has a diameter of about 3.2 mm and a length of 2
It was a 00 mm spark rod body. Incidentally, the relative density, electrical resistivity, and bending strength of the sintered body, that is, the spark rod body, were as shown in Table 1. The spark rod main body was attached to the joint member and the spark rod holder in the same manner as in Example 1, and then incorporated as a spark rod into a flame holder and used as an ignition device for a radiant tube. At this time, when the spark rod body and the connection state between the spark rod holder and the joint member were observed, no abnormality was observed. Example 3 69 g of silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm
After adding 15 g of chromium silicide powder having a particle size of 15 μm and 150 ml of an acetone solution in which 8 g of a phenol resin having a carbonization degree of 50% by weight was dissolved, the mixture was stirred and mixed using an alumina pot mill (ie, an alumina pot and balls) for 120 hours. Was. After the solvent was removed by drying, the stirred mixture was granulated using a 60-mesh sieve to obtain granulated powder. The granulated powder contained only about 12 g of aluminum oxide that had fallen off from the pot wall and the balls and was mixed in because the pot mill was made of alumina. The granulated powder was formed by a cold isostatic press to obtain a rod-shaped compact having a diameter of 4.2 mm and a length of 250 mm. The rod-shaped compact was housed in a graphite container and sintered at a temperature of 1900 ° C. in an argon atmosphere to obtain a sintered compact having a diameter of about 3.3 mm and a length of about 220 mm.
The sintered body is cut at both ends to have a diameter of about 3.3 mm and a length of 2
It was a 00 mm spark rod body. Incidentally, the relative density, electrical resistivity, and bending strength of the sintered body, that is, the spark rod body, were as shown in Table 1. The spark rod main body was attached to the joint member and the spark rod holder in the same manner as in Example 1, and then incorporated as a spark rod into a flame holder and used as an ignition device for a radiant tube. At this time, when the spark rod body and the connection state between the spark rod holder and the joint member were observed, no abnormality was observed. Example 4 64 g of silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm
After adding 20 g of chromium silicide powder of 20 μm and 150 ml of an acetone solution in which 8 g of a phenol resin having a carbonization degree of 50% by weight were dissolved, the mixture was stirred and mixed for 120 hours using an alumina pot mill (that is, an alumina pot and balls). Was. After the solvent was removed by drying, the stirred mixture was granulated using a 60-mesh sieve to obtain granulated powder. The granulated powder contained only about 12 g of aluminum oxide that had fallen off from the pot wall and the balls and was mixed in because the pot mill was made of alumina. The granulated powder was formed by a room-temperature isostatic press to obtain a rod-shaped compact having a diameter of 4 mm and a length of 260 mm. The rod-shaped compact is housed in a graphite container, and sintered at a temperature of 1900 ° C. in an argon atmosphere to have a diameter of about 1900 ° C.
The sintered body was 3.2 mm and the length was about 210 mm. The sintered body was cut at both ends into a spark rod body having a diameter of about 3.2 mm and a length of 200 mm. Incidentally, the relative density, electrical resistivity, and bending strength of the sintered body, that is, the spark rod body, were as shown in Table 1. The spark rod main body was attached to the joint member and the spark rod holder in the same manner as in Example 1, and then incorporated as a spark rod into a flame holder and used as an ignition device for a radiant tube. At this time, when the spark rod body and the connection state between the spark rod holder and the joint member were observed, no abnormality was observed. Example 5 78 g of silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm
After adding 10 g of the chromium silicide powder of 10 μm and 150 ml of an acetone solution in which 4 g of vinyl acetate was dissolved, the mixture was stirred and mixed for 120 hours using a pot mill made of alumina (that is, pots and balls made of alumina). After the solvent was removed by drying, the stirred mixture was granulated using a 60-mesh sieve to obtain granulated powder. The granulated powder contained only about 12 g of aluminum oxide that had fallen off from the pot wall and the balls and was mixed in because the pot mill was made of alumina. The granulated powder was formed by a room-temperature isostatic press to obtain a rod-shaped compact having a diameter of 4 mm and a length of 260 mm. The rod-shaped compact is housed in a graphite container, and sintered at a temperature of 1900 ° C. in an argon atmosphere to have a diameter of about 1900 ° C.
The sintered body was 3.2 mm and the length was about 210 mm. The sintered body was cut at both ends into a spark rod body having a diameter of about 3.2 mm and a length of 200 mm. Incidentally, the relative density, electrical resistivity and bending strength of the sintered body, that is, the spark rod body, are as shown in Table 1. there were. The spark rod main body was attached to the joint member and the spark rod holder in the same manner as in Example 1, and then incorporated as a spark rod into a flame holder and used as an ignition device for a radiant tube. At this time, when the spark rod body and the connection state between the spark rod holder and the joint member were observed, no abnormality was observed. Comparative Example 1 After adding 84 g of silicon carbide powder having an average particle diameter of 0.5 μm to 150 ml of an acetone solution in which 8 g of a phenol resin having a carbonization degree of 50% by weight was dissolved, an alumina pot mill (that is, an alumina pot and balls) was added. With stirring for 120 hours. After the solvent was removed by drying, the stirred mixture was granulated using a 60-mesh sieve to obtain granulated powder. The granulated powder contained only about 12 g of aluminum oxide that had fallen off from the pot wall and the balls and was mixed in because the pot mill was made of alumina. The granulated powder was formed by a room-temperature isostatic press to obtain a rod-shaped compact having a diameter of 4 mm and a length of 260 mm. The rod-shaped compact is housed in a graphite container, and sintered at a temperature of 1900 ° C. in an argon atmosphere to have a diameter of about 1900 ° C.
The sintered body was 3.2 mm and the length was about 210 mm. The relative density, electrical resistivity and bending strength of the sintered body were as shown in Table 1, and particularly, the electrical resistivity was large and was unsuitable as a material for the spark rod body. Comparative Example 2 54 g of silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm
After adding 30 g of chromium silicide powder having a particle size of 30 μm and 150 ml of an acetone solution in which 8 g of a phenol resin having a carbonization degree of 50% by weight was dissolved, the mixture was stirred and mixed using an alumina pot mill (that is, an alumina pot and balls) for 120 hours. Was. After the solvent was removed by drying, the stirred mixture was granulated using a 60-mesh sieve to obtain granulated powder. The granulated powder contained only about 12 g of aluminum oxide that had fallen off from the pot wall and the balls and was mixed in because the pot mill was made of alumina. The granulated powder was formed by a room-temperature isostatic press to obtain a rod-shaped compact having a diameter of 4 mm and a length of 260 mm. The rod-shaped compact is housed in a graphite container, and sintered at a temperature of 1900 ° C. in an argon atmosphere to have a diameter of about 1900 ° C.
The sintered body was 3.2 mm and the length was about 210 mm. The relative density, electrical resistivity, and bending strength of the sintered body were as shown in Table 1, and particularly, the bending strength was small and was unsuitable as a material for the spark rod body. (Modification) In the above description, the joint member 32 and the spark rod holder 33 are connected by screwing, but the present invention is not limited to this, and the connection is performed in another appropriate manner. Sometimes it is included. (3) Effect of the Invention As is clear from the above, the spark rod according to the present invention has the above-described structure.
【問題点の解決手段】に開示したごと
く、スパークロッド本体が3〜25重量%の珪化クロムと
3〜25重量%の酸化アルミニウムと0〜6重量%の炭素
と残部の炭化珪素とを互いに配合しなる導電性セラミッ
クス材料を不活性ガス雰囲気下で1700〜2100℃の温度で
焼結することにより作製されているので、 (i)燃焼ガスの燃焼に伴なって発生される熱量が増加
し高温となっても劣化を抑制できる効果 を有し、ひいては (ii)耐用寿命を遷延できる効果 を有する。 又、本発明にかかるスパークロッドは、スパークロッ
ド本体の基端部が挿着により連結された継手部材をスパ
ークロッド保持体の先端部に対して螺着により取外可能
に連結してなるので、 (iii)導電性セラミックス材料からなるスパークロッ
ド本体と金属導電体からなるスパークロッド保持体との
電気的、熱的、機械的連結を良好にできる効果 を有する。 更に、本発明にかかるスパークロッドは、スパークロ
ッド本体が保持部に支持されるとともにスパークロッド
保持体が取付部材に支持された両端支持構造となるの
で、 (iV)その位置決めを正確にし、かつ先端部の振動まで
抑えて損傷を防止できる効果 を有する。As disclosed in the above, a spark rod body is composed of 3 to 25% by weight of chromium silicide, 3 to 25% by weight of aluminum oxide, 0 to 6% by weight of carbon and the balance of silicon carbide. Since it is manufactured by sintering a conductive ceramic material at a temperature of 1700 to 2100 ° C. in an inert gas atmosphere, (i) the amount of heat generated by combustion of the combustion gas increases and the temperature increases. It has the effect of suppressing deterioration even if it becomes, and (ii) has the effect of prolonging the useful life. Further, since the spark rod according to the present invention is formed by connecting the joint member to which the base end of the spark rod body is connected by insertion to the tip of the spark rod holder so as to be detachable, (Iii) The spark rod body made of a conductive ceramic material and the spark rod holder made of a metal conductor can be electrically, thermally, and mechanically connected. Furthermore, since the spark rod according to the present invention has a structure in which the spark rod body is supported by the holding portion and the spark rod holder is supported by the mounting member, (iV) the positioning is accurate and It has the effect of preventing damage by suppressing vibration of the part.
第1図は、本発明にかかる保炎器の一実施例を示すため
の断面図である。10 ……保炎器 11……筒状基部 11A……一端部 11B……他端部 11a……係止凹部 11b……緩衝部材 11c,11d……接着剤層 12……燃焼部 12a……助燃剤供給孔 13……保持部 13a……燃焼ガス供給孔 13b……保持孔 14……絶縁層20 ……金属パイプ 21……金属パイプ本体 21A……開口端部 21B……基部 21a……ネジ孔 22……固定ネジ 23……燃焼ガス供給管 24……取付孔30 ……スパークロッド 31……スパークロッド本体 32……継手部材 33……スパークロッド保持体 34……絶縁層 35……取付部材 36……給電端子FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a flame stabilizer according to the present invention. 10 flame stabilizer 11 cylindrical base 11A one end 11B other end 11a locking recess 11b cushioning member 11c, 11d adhesive layer 12 burning part 12a Combustion agent supply hole 13 ... Holder 13a ... Combustion gas supply hole 13b ... Holder hole 14 ... Insulating layer 20 ... Metal pipe 21 ... Metal pipe body 21A ... Open end 21B ... Base 21a ... Screw hole 22… Fixing screw 23… Combustion gas supply pipe 24… Mounting hole 30 … Spark rod 31… Spark rod body 32… Joint member 33… Spark rod holder 34… Insulating layer 35… Mounting member 36: Power supply terminal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−1481(JP,A) 特開 昭63−282162(JP,A) 特開 平1−215774(JP,A) 特開 平1−188470(JP,A) 実開 昭62−131257(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01T 13/00 - 13/56 C04B 35/00 C04B 35/56 F23Q 3/00 102 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-56-1481 (JP, A) JP-A-63-282162 (JP, A) JP-A-1-215774 (JP, A) JP-A-1- 188470 (JP, A) Fully open 1987-131257 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01T 13/00-13/56 C04B 35/00 C04B 35/56 F23Q 3/00 102
Claims (1)
パークロッド保持体の先端部に対し導電性セラミックス
材料製のスパークロッド本体が取外可能に取付けられて
なり、導電性セラミックス材料で形成されて有底円筒状
の金属パイプの開口端部に接続された保炎器の燃焼空間
に前記スパークロッド本体の先端部が突出するように配
設されており火花放電を発生するためのラジアントチュ
ーブ用のスパークロッドにおいて、3〜25重量%の珪化
クロムと3〜25重量%の酸化アルミニウムと0〜6重量
%の炭素と残部の炭化珪素とを互いに配合してなる導電
性セラミックス材料を不活性ガス雰囲気下で1700〜2100
℃の温度で焼結することにより作製されてなるスパーク
ロッド本体と、導電性セラミックス材料で形成された円
板状の周辺部に複数の燃焼ガス供給孔が形成されるとと
もに保炎器のほぼ中間部内周面に対して連設されてお
り、中心部の保持孔にスパークロッド本体を絶縁層を介
して保持する保持部と、スパークロッド本体の基端部が
挿着により連結されており、導電性金属で形成された継
手部材と、先端部が継手部材に対し螺着により取外可能
に連結されるとともに基端部が金属パイプの基部中心部
に絶縁層を介した取付部材によって取付けられたスパー
クロッド保持体とを包有することを特徴とするスパーク
ロッド。1. A spark rod body made of a conductive ceramic material is detachably attached to a tip of a spark rod holder formed of a tough metal conductor, and is formed of a conductive ceramic material. For the radiant tube for generating spark discharge, the spark rod body is disposed so that the tip end thereof protrudes into the combustion space of the flame stabilizer connected to the open end of the bottomed cylindrical metal pipe. In the spark rod described above, a conductive ceramic material obtained by mixing 3 to 25% by weight of chromium silicide, 3 to 25% by weight of aluminum oxide, 0 to 6% by weight of carbon and the balance of silicon carbide is mixed with an inert gas. 1700-2100 under atmosphere
A spark rod body made by sintering at a temperature of ℃, and a plurality of combustion gas supply holes formed in a disk-shaped peripheral part made of conductive ceramics material and almost in the middle of a flame stabilizer The holding portion that holds the spark rod main body via the insulating layer in the center holding hole and the base end of the spark rod main body are connected to each other by insertion so that the conductive hole is electrically conductive. A joint member formed of a conductive metal and a distal end portion are detachably connected to the joint member by screwing, and a base end portion is attached to a central portion of the base of the metal pipe by an attaching member via an insulating layer. A spark rod comprising a spark rod holder.
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