JPH07190360A - 自己制御型グロープラグ - Google Patents
自己制御型グロープラグInfo
- Publication number
- JPH07190360A JPH07190360A JP34792793A JP34792793A JPH07190360A JP H07190360 A JPH07190360 A JP H07190360A JP 34792793 A JP34792793 A JP 34792793A JP 34792793 A JP34792793 A JP 34792793A JP H07190360 A JPH07190360 A JP H07190360A
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- JP
- Japan
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- heating
- heating wire
- heat generating
- self
- glow plug
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発熱体の過熱を防止するとともに、発熱体の
均一加熱性と速熱性を高める。 【構成】 緻密質の窒化硅素からなる鞘状の外殻３１の
内部に、タングステンまたはタングステン合金からなる
金属発熱線１７をセラミツク系の充填材とともに封入
し、金属発熱線１７の先端のコイル状の発熱部２０ａの
周囲を覆う内殻２７ａとしての充填材に、他の部分の周
囲を覆う内殻２７としての充填材の熱伝導率よりも小さ
いものを用いる。
均一加熱性と速熱性を高める。 【構成】 緻密質の窒化硅素からなる鞘状の外殻３１の
内部に、タングステンまたはタングステン合金からなる
金属発熱線１７をセラミツク系の充填材とともに封入
し、金属発熱線１７の先端のコイル状の発熱部２０ａの
周囲を覆う内殻２７ａとしての充填材に、他の部分の周
囲を覆う内殻２７としての充填材の熱伝導率よりも小さ
いものを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体燃料を用いるデイー
ゼル機関、燃焼器などにおける燃料の着火を助けるグロ
ープラグ、特にセラミツク材料を用いた自己制御型グロ
ープラグに関するものである。
ゼル機関、燃焼器などにおける燃料の着火を助けるグロ
ープラグ、特にセラミツク材料を用いた自己制御型グロ
ープラグに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属発熱線の発熱部への通電電力を制御
し、発熱部の過熱を防止する自己制御型のグロープラグ
として、金属発熱線よりも正の抵抗温度係数が大きな材
料からなる抵抗線を、金属発熱線と直列に接続したう
え、セラミツク材料からなる発熱体の内部へ埋め込ん
だ、いわゆるシース型の自己制御型グロープラグが既に
提案されている。
し、発熱部の過熱を防止する自己制御型のグロープラグ
として、金属発熱線よりも正の抵抗温度係数が大きな材
料からなる抵抗線を、金属発熱線と直列に接続したう
え、セラミツク材料からなる発熱体の内部へ埋め込ん
だ、いわゆるシース型の自己制御型グロープラグが既に
提案されている。
【０００３】上述の自己制御型グロープラグでは、金属
発熱線に抵抗温度係数が小さな材料を使用し、通電電力
を制御する抵抗線に抵抗温度係数が大きな材料を使用
し、モノリシツクなセラミツク材料の内部へ埋め込んだ
構造とするために、ホツトプレス法を採用している。し
かし、ホツトプレス法では金属発熱線が二次元形状に制
約されるので、発熱体の表面温度にバラツキが生じるだ
けでなく、速熱性にも問題がある。
発熱線に抵抗温度係数が小さな材料を使用し、通電電力
を制御する抵抗線に抵抗温度係数が大きな材料を使用
し、モノリシツクなセラミツク材料の内部へ埋め込んだ
構造とするために、ホツトプレス法を採用している。し
かし、ホツトプレス法では金属発熱線が二次元形状に制
約されるので、発熱体の表面温度にバラツキが生じるだ
けでなく、速熱性にも問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、セラミツク材料を用いた発熱体への供給電
力を金属発熱線の温度に対応して自己制御し、発熱体の
過熱（過大な温度上昇）を防止するとともに、発熱体の
均一加熱性と速熱性を高めた、自己制御型グロープラグ
を提供することにある。
問題に鑑み、セラミツク材料を用いた発熱体への供給電
力を金属発熱線の温度に対応して自己制御し、発熱体の
過熱（過大な温度上昇）を防止するとともに、発熱体の
均一加熱性と速熱性を高めた、自己制御型グロープラグ
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成は緻密質の窒化硅素からなる鞘状の外
殻の内部に、タングステンまたはタングステン合金から
なるコイル状の金属発熱線をセラミツク系の充填材とと
もに封入し、金属発熱線の先端のコイル状の発熱部の周
囲を覆う充填材に、金属発熱線の他の部分の周囲を覆う
充填材の熱伝導率よりも小さいものを用いたものであ
る。
に、本発明の構成は緻密質の窒化硅素からなる鞘状の外
殻の内部に、タングステンまたはタングステン合金から
なるコイル状の金属発熱線をセラミツク系の充填材とと
もに封入し、金属発熱線の先端のコイル状の発熱部の周
囲を覆う充填材に、金属発熱線の他の部分の周囲を覆う
充填材の熱伝導率よりも小さいものを用いたものであ
る。
【０００６】
【作用】本発明は発熱体を、熱伝導率の大きなセラミツ
クからなる外殻の内部に金属発熱線を、三次元形状、具
体的にはコイル状にした発熱部が外殻の内周面に接する
ように収容し、外殻の内空部の金属発熱線の発熱部を覆
う先端ないし底部に、熱伝導率の小さいセラミツク材料
を充填し、これにより発熱部の内側を熱遮蔽した二重構
造にする。外殻の内空部の金属発熱線の発熱部以外の部
分には、先端発熱部を覆うセラミツクよりも熱伝導率が
大きいセラミツク材料を充填・焼結する。
クからなる外殻の内部に金属発熱線を、三次元形状、具
体的にはコイル状にした発熱部が外殻の内周面に接する
ように収容し、外殻の内空部の金属発熱線の発熱部を覆
う先端ないし底部に、熱伝導率の小さいセラミツク材料
を充填し、これにより発熱部の内側を熱遮蔽した二重構
造にする。外殻の内空部の金属発熱線の発熱部以外の部
分には、先端発熱部を覆うセラミツクよりも熱伝導率が
大きいセラミツク材料を充填・焼結する。
【０００７】発熱体におけるコイル状の発熱部は内側
を、熱伝導率が小さい内殻で熱遮蔽され、コイル状の発
熱部が接する外殻は外表面へ熱伝達を促すようになつて
いるので、外殻の外表面の温度が迅速かつ均一に上昇す
る。発熱体の温度は、温度上昇に伴い抵抗値が増加する
特性を有する金属発熱線により自己制御される。
を、熱伝導率が小さい内殻で熱遮蔽され、コイル状の発
熱部が接する外殻は外表面へ熱伝達を促すようになつて
いるので、外殻の外表面の温度が迅速かつ均一に上昇す
る。発熱体の温度は、温度上昇に伴い抵抗値が増加する
特性を有する金属発熱線により自己制御される。
【０００８】
【実施例】図１は本発明に係る自己制御型グロープラグ
の正面断面図である。本発明による自己制御型グロープ
ラグは、下端ないし先端が閉鎖された鞘状の外殻３１に
より発熱体３０を構成される。外殻３１はセラミツクと
して緻密型の窒化硅素（ＳｉＮ）から成形されかつ焼結
され、金属保護管３に嵌合され、かつ嵌合部３ａを例え
ばメタライズ法により一体に結合される。図示してない
が、金属保護管３は燃焼室壁に螺合される金属本体に嵌
合され、かつろう付けなどにより結合される。
の正面断面図である。本発明による自己制御型グロープ
ラグは、下端ないし先端が閉鎖された鞘状の外殻３１に
より発熱体３０を構成される。外殻３１はセラミツクと
して緻密型の窒化硅素（ＳｉＮ）から成形されかつ焼結
され、金属保護管３に嵌合され、かつ嵌合部３ａを例え
ばメタライズ法により一体に結合される。図示してない
が、金属保護管３は燃焼室壁に螺合される金属本体に嵌
合され、かつろう付けなどにより結合される。
【０００９】本発明による発熱体３０は予め焼結された
外殻３１の内部に、タングステン、タングステン合金な
どからなる金属発熱線１７を挿入される。金属発熱線１
７の一端側のリード部１８は外殻３１の軸心に配され、
途中の金属保護管３の内部に位置する部分を、螺旋状な
いしコイル状に巻いて電力制御部２０を形成される。金
属発熱線１７はリード部１８ａを経て外殻３１の先端部
でコイル状に巻いて発熱部２０ａを形成される。金属発
熱線１７の他端側は発熱部２０ａから上方へ折り返して
リード部１９を形成される。
外殻３１の内部に、タングステン、タングステン合金な
どからなる金属発熱線１７を挿入される。金属発熱線１
７の一端側のリード部１８は外殻３１の軸心に配され、
途中の金属保護管３の内部に位置する部分を、螺旋状な
いしコイル状に巻いて電力制御部２０を形成される。金
属発熱線１７はリード部１８ａを経て外殻３１の先端部
でコイル状に巻いて発熱部２０ａを形成される。金属発
熱線１７の他端側は発熱部２０ａから上方へ折り返して
リード部１９を形成される。
【００１０】上述のように、金属発熱線１７はコイル状
の発熱部２０ａが外殻３１の内周面に直接接触するよう
に配設し、外殻３１の内空部の下端部で発熱部２０ａを
内殻２７ａにより覆われ、発熱部２０ａの上方部と電力
制御部２０を内殻２７により覆われる。すなわち、内殻
２７ａは外殻３１の下端部に熱伝導率が小さいアルミナ
・フアイバを疎に充填して構成され、内殻２７は発熱部
２０ａの上方部に、加圧しなくても焼成可能であり、か
つ焼成により若干膨張する窒化硅素・窒化チタニウム
（ＳｉＮ−ＴｉＮ）系のセラミツク粉末を充填して構成
される。こうして、外殻３１の内部に金属発熱線１７と
２種のセラミツク充填材を充填したものを、所定の温度
（約１４００℃）で焼成すれば、セラミツク充填材が固
化し、内殻２７が外殻３１と一体的に結合される。
の発熱部２０ａが外殻３１の内周面に直接接触するよう
に配設し、外殻３１の内空部の下端部で発熱部２０ａを
内殻２７ａにより覆われ、発熱部２０ａの上方部と電力
制御部２０を内殻２７により覆われる。すなわち、内殻
２７ａは外殻３１の下端部に熱伝導率が小さいアルミナ
・フアイバを疎に充填して構成され、内殻２７は発熱部
２０ａの上方部に、加圧しなくても焼成可能であり、か
つ焼成により若干膨張する窒化硅素・窒化チタニウム
（ＳｉＮ−ＴｉＮ）系のセラミツク粉末を充填して構成
される。こうして、外殻３１の内部に金属発熱線１７と
２種のセラミツク充填材を充填したものを、所定の温度
（約１４００℃）で焼成すれば、セラミツク充填材が固
化し、内殻２７が外殻３１と一体的に結合される。
【００１１】金属発熱線１７のリード部１８は環状の金
属端子２３へ結合し、リード部１９は金属端子２３の中
心の絶縁体２４を経て、絶縁体からなる環状体２１の中
心に結合した金属端子２２へ結合される。金属端子２３
は金属保護管３に接続され、金属端子２２は公知の電極
棒８に接続される。
属端子２３へ結合し、リード部１９は金属端子２３の中
心の絶縁体２４を経て、絶縁体からなる環状体２１の中
心に結合した金属端子２２へ結合される。金属端子２３
は金属保護管３に接続され、金属端子２２は公知の電極
棒８に接続される。
【００１２】本発明は上述のように、金属発熱線１７が
発熱部２０ａで三次元の形状すなわちコイル状に形成さ
れ、かつ外殻３１の内周面に直接接触し、熱伝導率の小
さい内殻２７ａが外殻３１の内部に配設された構造にな
つているので、通電後は発熱部２０ａの熱は、内殻２７
ａへは伝わりにくく、外殻３１へ伝わるので、発熱体３
０の外表面が迅速かつ周方向に均一に加熱され、燃焼室
の燃料を気化し着火させる。換言すれば、発熱体３０に
おける発熱部２０ａは内側を、熱伝導率が小さい内殻２
７ａで熱遮蔽され、外殻３１の外表面へ熱伝達を促すよ
うになつているので、外殻３１の外表面の温度が迅速に
上昇する。
発熱部２０ａで三次元の形状すなわちコイル状に形成さ
れ、かつ外殻３１の内周面に直接接触し、熱伝導率の小
さい内殻２７ａが外殻３１の内部に配設された構造にな
つているので、通電後は発熱部２０ａの熱は、内殻２７
ａへは伝わりにくく、外殻３１へ伝わるので、発熱体３
０の外表面が迅速かつ周方向に均一に加熱され、燃焼室
の燃料を気化し着火させる。換言すれば、発熱体３０に
おける発熱部２０ａは内側を、熱伝導率が小さい内殻２
７ａで熱遮蔽され、外殻３１の外表面へ熱伝達を促すよ
うになつているので、外殻３１の外表面の温度が迅速に
上昇する。
【００１３】図２に実線で示すように、本発明による発
熱体３０は、破線で示す従来のものに比べて、外殻３１
の外表面の温度が迅速に上昇する。
熱体３０は、破線で示す従来のものに比べて、外殻３１
の外表面の温度が迅速に上昇する。
【００１４】図３に示すように、実験結果によれば、内
殻２７ａの熱伝導率が大きいと、発熱部２０ａの熱が内
殻２７ａで吸収され、外殻３１へ効果的に伝達されな
い。内殻２７ａの熱伝導率が小さいほど、外殻３１の外
表面の速熱効果は優れたものになる。
殻２７ａの熱伝導率が大きいと、発熱部２０ａの熱が内
殻２７ａで吸収され、外殻３１へ効果的に伝達されな
い。内殻２７ａの熱伝導率が小さいほど、外殻３１の外
表面の速熱効果は優れたものになる。
【００１５】金属発熱線１７の発熱部２０ａが所定の温
度（９００〜１０００℃）に達すると、電力制御部２０
の抵抗値が大きくなり、発熱部２０ａへの通電電力が自
ら減じ、発熱部２０ａの過大な温度上昇が抑えられ、金
属発熱線１７の焼損や発熱体３０の熱破壊が防止され
る。
度（９００〜１０００℃）に達すると、電力制御部２０
の抵抗値が大きくなり、発熱部２０ａへの通電電力が自
ら減じ、発熱部２０ａの過大な温度上昇が抑えられ、金
属発熱線１７の焼損や発熱体３０の熱破壊が防止され
る。
【００１６】なお、図４に示すように、本発明は金属発
熱線１７に電力制御部２０を特別に設けなくても、内殻
２７ａの熱伝導率が内殻２７のそれよりも小さいことか
ら、発熱部自体の温度上昇による抵抗値の増加に伴い、
通電電力が制御され、発熱体３０の過熱を防止できる。
熱線１７に電力制御部２０を特別に設けなくても、内殻
２７ａの熱伝導率が内殻２７のそれよりも小さいことか
ら、発熱部自体の温度上昇による抵抗値の増加に伴い、
通電電力が制御され、発熱体３０の過熱を防止できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は上述のように、発熱体における
コイル状の発熱部は内側を、熱伝導率が小さい内殻で熱
遮蔽され、コイル状の発熱部が接する外殻は、外表面へ
熱伝達を促すようになつているので、外殻の外表面の温
度が迅速かつ均一に上昇する。
コイル状の発熱部は内側を、熱伝導率が小さい内殻で熱
遮蔽され、コイル状の発熱部が接する外殻は、外表面へ
熱伝達を促すようになつているので、外殻の外表面の温
度が迅速かつ均一に上昇する。
【００１８】発熱体の温度は、温度上昇に伴い抵抗値が
増加する特性を有する金属発熱線により自己制御され
る。
増加する特性を有する金属発熱線により自己制御され
る。
【００１９】金属発熱線の発熱部を覆う内殻にアルミナ
・フアイバを用いたことにより、内殻の熱伝導率を外殻
のそれよりも小さくできる。
・フアイバを用いたことにより、内殻の熱伝導率を外殻
のそれよりも小さくできる。
【００２０】電力制御部を覆う内殻に硅素、チタニウ
ム、酸素、窒素の内の少くも１つの元素を含むセラミツ
ク、例えば窒化硅素・窒化チタニウム系セラミツクを用
いることにより、焼成時の熱膨張が殆どないので、焼成
中に外殻が熱破損する恐れはない。
ム、酸素、窒素の内の少くも１つの元素を含むセラミツ
ク、例えば窒化硅素・窒化チタニウム系セラミツクを用
いることにより、焼成時の熱膨張が殆どないので、焼成
中に外殻が熱破損する恐れはない。
【図１】本発明に係る自己制御型グロープラグの正面断
面図である。
面図である。
【図２】本発明による自己制御型グロープラグの速熱性
を、従来のものと比較して表す線図である。
を、従来のものと比較して表す線図である。
【図３】発熱体の内殻の熱伝導率と速熱性との関係を表
す線図である。
す線図である。
【図４】本発明の変更実施例に係る自己制御型グロープ
ラグの正面断面図である。
ラグの正面断面図である。
３：金属保護管 １７：金属発熱線 ２０：弾力制御部
２０ａ：発熱部 ２７，２７ａ：内殻 ３０：発熱部
体 ３１：外殻
２０ａ：発熱部 ２７，２７ａ：内殻 ３０：発熱部
体 ３１：外殻
Claims (3)
- 【請求項１】緻密質の窒化硅素からなる鞘状の外殻の内
部に、タングステンまたはタングステン合金からなるコ
イル状の金属発熱線をセラミツク系の充填材とともに封
入し、金属発熱線の先端のコイル状の発熱部の周囲を覆
う充填材に、金属発熱線の他の部分の周囲を覆う充填材
の熱伝導率よりも小さいものを用いたことを特徴とす
る、自己制御型グロープラグ。 - 【請求項２】前記充填材の内で金属発熱線の先端のコイ
ル状の発熱部以外の周囲を覆う充填材は、少くとも硅
素、チタニウム、酸素、窒素の内の１つの元素を含む、
請求項１に記載の自己制御型グロープラグ。 - 【請求項３】前記充填材の内で金属発熱線の先端のコイ
ル状の発熱部の周囲を覆う充填材は、熱伝導率が３Ｗ／
ｍ・Ｋ以下である、請求項１，２に記載の自己制御型グ
ロープラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34792793A JPH07190360A (ja) | 1993-12-25 | 1993-12-25 | 自己制御型グロープラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34792793A JPH07190360A (ja) | 1993-12-25 | 1993-12-25 | 自己制御型グロープラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190360A true JPH07190360A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18393558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34792793A Pending JPH07190360A (ja) | 1993-12-25 | 1993-12-25 | 自己制御型グロープラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07190360A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018129211A (ja) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ及びグロープラグ |
| WO2020054554A1 (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 京セラ株式会社 | ヒータおよびこれを備えたタバコ用加熱具 |
-
1993
- 1993-12-25 JP JP34792793A patent/JPH07190360A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018129211A (ja) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ及びグロープラグ |
| WO2020054554A1 (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 京セラ株式会社 | ヒータおよびこれを備えたタバコ用加熱具 |
| KR20210008526A (ko) * | 2018-09-11 | 2021-01-22 | 교세라 가부시키가이샤 | 히터 및 이것을 구비한 담배용 가열구 |
| CN112335334A (zh) * | 2018-09-11 | 2021-02-05 | 京瓷株式会社 | 加热器以及具备该加热器的香烟用加热用具 |
| JPWO2020054554A1 (ja) * | 2018-09-11 | 2021-08-30 | 京セラ株式会社 | ヒータおよびこれを備えたタバコ用加熱具 |
| CN112335334B (zh) * | 2018-09-11 | 2022-12-09 | 京瓷株式会社 | 加热器以及具备该加热器的加热用具 |
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