パイロットランプ

パイロットライトは、通常は天然ガスまたは液化石油ガスの小さなガス 炎で、より強力なガス バーナーの点火源として機能します。 パイロット ライトは元々、常時点灯されていましたが、これではガスが無駄になります。 現在では、バーナーを電気的に点火することがより一般的ですが、大型バーナーを点火する場合など、高エネルギーの点火源が必要な場合は、ガス パイロット ライトが今でも使用されています。

1922年5月13日、ニュージャージー州ニューアークに本拠を置くパブリック・サービス・ガス・カンパニーの従業員2人、コンラッド・シュック・ジュニアとジョージ・レイヤーが「安全ガス制御システム」の米国特許を申請した。^[1]

「パイロット ライト」という用語は、電力が利用可能であること、または電気機器が動作していることを示すために点灯する電気表示灯を指す場合もあります。このような表示灯は、もともと白熱灯またはネオン ランプでしたが、現在では通常LEDです。

一般的な用途としては、家庭用給湯器、セントラルヒーティングシステム、暖炉、火炎放射器、熱気球などがあります。ほとんどの業務用厨房では、バーナー、オーブン、グリルのパイロットランプがまだ使用されていますが、現在の住宅用システムでは電気点火が使用されています。これは、現代のリモコン式暖炉のスタンバイとしてよく知られています。

天然ガス炉、給湯器、室内暖房システムには、通常、安全遮断スイッチが組み込まれており、パイロット ライトが消えると、電気で作動するバルブによってパイロットおよび暖房システムへのガス供給が遮断されます。この遮断スイッチは通常、次のいずれかの方法でパイロット ライトを検出します。

• 炎整流装置。^[2]
• 水銀を充填したセンサーは、パイロット ライトの熱を検出するために使用されます。水銀の収縮によって十分な圧力が発生し、電気スイッチが作動して電気の流れが遮断され、パイロット ライトが消えたときにガス バルブが遮断されます。
• フォトレジスタはパイロットランプの光を検出するために使用されます。パイロットランプが消えると、フォトレジスタに接続された電気回路がガスバルブを遮断します。
• パイロット ジェネレータまたは熱電対を炎内で使用すると、燃焼炎からガス バルブを開いたままにするのに十分な電流が生成されるため、暖房器具の安全性が確保されます。パイロット ライトが消えると、パイロット ジェネレータが冷却され、電流が停止してガス バルブが閉じます。

その他のユニットは非電気的なアプローチを採用しており、パイロットがバイメタル要素またはガス充填チューブを加熱して機械的圧力をかけてガスバルブを開いたままにします。パイロットが故障すると、バルブは閉じます。システムを再起動するには、バルブを手動で開いたままにしてパイロットに点火し、要素が十分に加熱されてバルブを開いたままにするまでバルブを開いたままにする必要があります。非電気方式は、電気を使用しないシステムに適しています。

上記の方法は、「フェイルセーフ」安全保護の使用例です。

パイロット ライト付きの家庭用暖房システムでは、総エネルギー使用量の半分がパイロット ライトによるものと推定されており、パイロット ライト 1 つあたり平均 70～500ワットのガス電力 (8～16ギガジュール/年) が使用されています。^{[3] [4]}多くの機器 (炉、スペース ヒーター、給湯器) のパイロット ライトからの熱は、通常、プライマリ バーナーと同じチャンバーで放出されます。スペース ヒーターはより小さな密閉空間を加熱し、部屋の暖房に大きく貢献するため、スペース ヒーターのパイロット ライトのエネルギー損失は他の製品よりもはるかに小さくなります。パイロット ライト モードのガス燃焼バランスド フルー ローカル スペース ヒーターの機器効率は、機器の削減された電力で測定された機器効率とほぼ同じです。この効率は、消費されるガスの発熱量が低いため 65～95% であり、パイロット ライトのエネルギー消費の一部が有用な熱になります。

パイロット ライトの代替として、 2 つの電極間に高電圧の 電気アークまたは火花を発生させ、バーナーに流れるガスに点火するシステムがあります。このようなシステムのフェイルセーフ設計では、バーナーの炎を検出するために、炎に電流を流す必要があります。この電流は、ガス バルブに接続された点火コントローラ内の炎整流回路で受信されます。炎の整流は、燃焼中の炎に電子が流れるときに発生し、点火コントローラがこれを感知して炎があることを認識し、ガス バルブを開いたままにします。器具のガスがなくなるか炎が消えると、点火コントローラは炎を認識できないため、ガス バルブを閉じます。

点火には、赤熱した表面を使用することもできます。このような点火装置は、多くの場合、炭化ケイ素、窒化ケイ素、または極度の熱に長時間さらされても耐久性のある他の材料で作られています。高温表面点火装置は、調理用オーブン、ボイラー、および現代のガス炉でよく使用されます。

高電圧を必要とする現代の代替品の欠点は、停電時に機器が使えなくなることです。パイロットランプソリューションは電気システムとは独立して機能します。ただし、停電時に外部の炎源で点灯できる機器もあります。^[5] これには調理用コンロやオーブンが含まれますが、密閉された部屋に設置されているか、ポンプを作動させるために電気に依存している暖房ボイラーは含まれません。