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パイロットランプとは、より強力なガスバーナーの点火源となる、通常は天然ガスまたは液化石油ガスの小さなガス炎のことです。元々はパイロットランプを常時点灯させていましたが、これではガスの無駄遣いになります。現在ではバーナーを電気で点火するのが一般的ですが、大型バーナーの点火など、高エネルギーの点火源が必要な場合は、今でもガスパイロットランプが使用されています。
1922年5月13日、ニュージャージー州ニューアークに拠点を置くパブリック・サービス・ガス・カンパニーの従業員であるコンラッド・シャック・ジュニアとジョージ・レイヤーの2名が、「安全ガス制御システム」に関する米国特許を出願した。[ 1 ]
「パイロットランプ」という用語は、電力が供給されていること、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にも時折使用されます。
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。業務用厨房のほとんどは、バーナー、オーブン、グリルにパイロットランプを使用していますが、現在の家庭用システムでは電気点火が採用されています。これは、現代のリモコン式暖炉ではスタンバイ点火としてよく知られています。
天然ガス暖房炉、給湯器、室内暖房システムには、通常、パイロットランプが消えた場合に電気式バルブによってパイロットランプと暖房システムへのガス供給が遮断される安全遮断スイッチが備えられています。この遮断スイッチは通常、以下のいずれかの方法でパイロットランプを検出します。
他の装置では、非電気的な方式が採用されており、パイロットバーナーがバイメタル素子またはガス充填管を加熱し、機械的な圧力を加えてガスバルブを開いた状態に保ちます。パイロットバーナーが故障すると、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バーナーに点火し、その後、素子がバルブを開いた状態に保つのに十分な温度になるまでバルブを開いたままにしておく必要があります。非電気的な方式は、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」安全保護の利用例である。
パイロットランプを備えた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ンプによるものと推定されており、各パイロットランプは平均して 70 ～ 500ワットのガス電力 (年間2 ～ 16ギガジュール) を消費します。 [ 3 ] [ 4 ]多くの機器 (炉、スペースヒーター、給湯器) のパイロットランプからの熱は、一般的に主燃焼器と同じチャンバーで放出されます。スペースヒーターのパイロットランプ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。これは、スペースヒーターはより小さな密閉空間を加熱し、部屋の加熱に大きく貢献するためです。パイロットランプモードのガス燃焼式バランス煙道局所スペースヒーターの機器効率は、機器の低出力で測定された機器効率とほぼ等しく、消費ガスの低発熱量に基づくと効率は 65 ～ 95% であり、パイロットランプのエネルギー消費の一部が有効な熱に変換されます。
パイロットランプの代替手段として、 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て、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、バーナーの炎に電流を流して検出する必要があります。この電流は、ガスバルブに接続された点火制御装置内部の炎整流回路で受信されます。炎整流は、燃焼中の炎に電子が流れることで発生し、点火制御装置はこの電子の流れを感知して炎の存在を認識し、ガスバルブを開いたままにします。機器からガスが漏れたり、炎が消えたりすると、点火制御装置は炎を感知できなくなり、ガスバルブを閉じます。
高温の表面を利用して点火することも可能です。このような点火装置は、炭化ケイ素、窒化ケイ素、または極度の高温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ることが多いです。高温表面点火装置は、調理用オーブン、ボイラー、最新のガス炉などで一般的に使用されています。
高電圧を必要とする現代の代替手段の欠点は、停電時に機器が使用できなくなることです。パイロットランプ方式は、電気系統とは独立して動作します。ただし、停電時に外部の炎源で点火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、部屋が密閉されているか、ポンプの作動に電気を必要とする暖房ボイラーは含まれません。